1. पॉलीसिलिकॉन उद्योग श्रृंखला: उत्पादन प्रक्रिया जटिल है, और इसका उत्पादन मुख्य रूप से फोटोवोल्टाइक सेमीकंडक्टर पर केंद्रित है।
पॉलीसिलिकॉन मुख्य रूप से औद्योगिक सिलिकॉन, क्लोरीन और हाइड्रोजन से निर्मित होता है और फोटोवोल्टिक और सेमीकंडक्टर उद्योग श्रृंखलाओं में अग्रणी भूमिका निभाता है। CPIA के आंकड़ों के अनुसार, विश्व में पॉलीसिलिकॉन उत्पादन की वर्तमान प्रमुख विधि संशोधित सीमेंस विधि है। चीन को छोड़कर, 95% से अधिक पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन संशोधित सीमेंस विधि द्वारा होता है। उन्नत सीमेंस विधि द्वारा पॉलीसिलिकॉन तैयार करने की प्रक्रिया में, सबसे पहले क्लोरीन गैस को हाइड्रोजन गैस के साथ मिलाकर हाइड्रोजन क्लोराइड बनाया जाता है। फिर औद्योगिक सिलिकॉन को पीसकर प्राप्त सिलिकॉन पाउडर के साथ अभिक्रिया करके ट्राइक्लोरोसिलैन बनाया जाता है, जिसे हाइड्रोजन गैस द्वारा अपचयित करके पॉलीसिलिकॉन में परिवर्तित किया जाता है। बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन को पिघलाकर और ठंडा करके बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन पिंड बनाए जा सकते हैं, और एकलक्रिस्टलीय सिलिकॉन को चोक्रालस्की या ज़ोन मेल्टिंग द्वारा भी उत्पादित किया जा सकता है। बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन की तुलना में, एकल क्रिस्टलीय सिलिकॉन में क्रिस्टलीय कणों का अभिविन्यास समान होता है, इसलिए इसकी विद्युत चालकता और रूपांतरण दक्षता बेहतर होती है। बहुक्रिस्टलीय सिलिकॉन पिंडों और एकक्रिस्टलीय सिलिकॉन छड़ों को आगे काटकर सिलिकॉन वेफर्स और सेल्स में परिवर्तित किया जा सकता है, जो आगे चलकर फोटोवोल्टाइक मॉड्यूल के प्रमुख भाग बन जाते हैं और फोटोवोल्टाइक क्षेत्र में उपयोग किए जाते हैं। इसके अतिरिक्त, एकल क्रिस्टल सिलिकॉन वेफर्स को भी बार-बार पीसने, पॉलिश करने, एपिटैक्सी, सफाई और अन्य प्रक्रियाओं द्वारा सिलिकॉन वेफर्स में ढाला जा सकता है, जिनका उपयोग अर्धचालक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए सब्सट्रेट सामग्री के रूप में किया जा सकता है।
पॉलीसिलिकॉन में अशुद्धियों की मात्रा का निर्धारण अत्यंत सख्त है, और इस उद्योग में उच्च पूंजी निवेश और उच्च तकनीकी बाधाएं हैं। चूंकि पॉलीसिलिकॉन की शुद्धता एकल क्रिस्टल सिलिकॉन ड्राइंग प्रक्रिया को गंभीर रूप से प्रभावित करती है, इसलिए शुद्धता की आवश्यकताएं अत्यंत कठोर हैं। पॉलीसिलिकॉन की न्यूनतम शुद्धता 99.9999% है, और उच्चतम शुद्धता 100% के लगभग बराबर है। इसके अलावा, चीन के राष्ट्रीय मानकों में अशुद्धियों की मात्रा के लिए स्पष्ट आवश्यकताएं निर्धारित की गई हैं, और इसके आधार पर, पॉलीसिलिकॉन को ग्रेड I, II और III में विभाजित किया गया है, जिनमें बोरॉन, फास्फोरस, ऑक्सीजन और कार्बन की मात्रा एक महत्वपूर्ण संदर्भ सूचकांक है। "पॉलीसिलिकॉन उद्योग प्रवेश शर्तें" में यह निर्धारित किया गया है कि उद्यमों के पास एक सुदृढ़ गुणवत्ता निरीक्षण और प्रबंधन प्रणाली होनी चाहिए, और उत्पाद मानक राष्ट्रीय मानकों का सख्ती से पालन करते हों। इसके अतिरिक्त, प्रवेश शर्तों के लिए सौर-ग्रेड और इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन जैसे पॉलीसिलिकॉन उत्पादन उद्यमों के पैमाने और ऊर्जा खपत की आवश्यकता होती है। परियोजनाओं का पैमाना क्रमशः 3000 टन/वर्ष और 1000 टन/वर्ष से अधिक होना चाहिए, और नए निर्माण, पुनर्निर्माण और विस्तार परियोजनाओं में निवेश का न्यूनतम पूंजी अनुपात 30% से कम नहीं होना चाहिए, इसलिए पॉलीसिलिकॉन एक पूंजी-प्रधान उद्योग है। CPIA के आंकड़ों के अनुसार, 2021 में चालू किए गए 10,000 टन पॉलीसिलिकॉन उत्पादन लाइन उपकरण की निवेश लागत में मामूली वृद्धि होकर 103 मिलियन युआन/किलोग्राम टन हो गई है। इसका कारण थोक धातु सामग्री की कीमतों में वृद्धि है। यह उम्मीद की जाती है कि उत्पादन उपकरण प्रौद्योगिकी की प्रगति और आकार बढ़ने के साथ मोनोमर की मात्रा में कमी आने से भविष्य में निवेश लागत में और वृद्धि होगी। नियमों के अनुसार, सौर-ग्रेड और इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड चोक्रालस्की अपचयन के लिए पॉलीसिलिकॉन की बिजली खपत क्रमशः 60 kWh/kg और 100 kWh/kg से कम होनी चाहिए, और ऊर्जा खपत संकेतकों के लिए आवश्यकताएँ अपेक्षाकृत सख्त हैं। पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन मुख्य रूप से रासायनिक उद्योग के अंतर्गत आता है। उत्पादन प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल है, और तकनीकी प्रक्रियाओं, उपकरण चयन, चालू करने और संचालन के लिए उच्च स्तर की आवश्यकता होती है। उत्पादन प्रक्रिया में कई जटिल रासायनिक अभिक्रियाएँ शामिल हैं, और नियंत्रण नोड्स की संख्या 1,000 से अधिक है। नए प्रवेशकों के लिए परिपक्व शिल्प कौशल को शीघ्रता से सीखना कठिन है। इसलिए, पॉलीसिलिकॉन उत्पादन उद्योग में उच्च पूंजी और तकनीकी बाधाएँ हैं, जो पॉलीसिलिकॉन निर्माताओं को प्रक्रिया प्रवाह, पैकेजिंग और परिवहन प्रक्रिया के सख्त तकनीकी अनुकूलन को लागू करने के लिए प्रोत्साहित करती हैं।
2. पॉलीसिलिकॉन का वर्गीकरण: शुद्धता उपयोग निर्धारित करती है, और सौर ग्रेड का प्रचलन सबसे अधिक है।
पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन, जो कि मौलिक सिलिकॉन का एक रूप है, विभिन्न क्रिस्टल अभिविन्यासों वाले क्रिस्टल कणों से बना होता है और मुख्य रूप से औद्योगिक सिलिकॉन प्रसंस्करण द्वारा शुद्ध किया जाता है। पॉलीसिलिकॉन का रंग धूसर धात्विक चमक वाला होता है और इसका गलनांक लगभग 1410℃ होता है। यह कमरे के तापमान पर निष्क्रिय होता है और पिघली हुई अवस्था में अधिक सक्रिय होता है। पॉलीसिलिकॉन में अर्धचालक गुण होते हैं और यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण और उत्कृष्ट अर्धचालक पदार्थ है, लेकिन थोड़ी सी अशुद्धियाँ भी इसकी चालकता को काफी हद तक प्रभावित कर सकती हैं। पॉलीसिलिकॉन के वर्गीकरण की कई विधियाँ हैं। चीन के राष्ट्रीय मानकों के अनुसार ऊपर उल्लिखित वर्गीकरण के अतिरिक्त, यहाँ तीन और महत्वपूर्ण वर्गीकरण विधियों का परिचय दिया गया है। शुद्धता की विभिन्न आवश्यकताओं और उपयोगों के अनुसार, पॉलीसिलिकॉन को सौर-श्रेणी पॉलीसिलिकॉन और इलेक्ट्रॉनिक-श्रेणी पॉलीसिलिकॉन में विभाजित किया जा सकता है। सौर-श्रेणी पॉलीसिलिकॉन का उपयोग मुख्य रूप से फोटोवोल्टिक सेल के उत्पादन में किया जाता है, जबकि इलेक्ट्रॉनिक-श्रेणी पॉलीसिलिकॉन का उपयोग एकीकृत सर्किट उद्योग में चिप्स और अन्य उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है। सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की शुद्धता 6~8N होती है, यानी कुल अशुद्धता की मात्रा 10⁻⁶ से कम होनी चाहिए और पॉलीसिलिकॉन की शुद्धता 99.9999% या उससे अधिक होनी चाहिए। इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की शुद्धता की आवश्यकताएँ अधिक सख्त हैं, न्यूनतम 9N और वर्तमान अधिकतम 12N है। इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन अपेक्षाकृत कठिन है। कुछ ही चीनी उद्यम हैं जिन्होंने इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की उत्पादन तकनीक में महारत हासिल की है और वे अभी भी आयात पर अपेक्षाकृत निर्भर हैं। वर्तमान में, सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की तुलना में कहीं अधिक है, और सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन लगभग 13.8 गुना है।
सिलिकॉन पदार्थ में डोपिंग अशुद्धियों और चालकता के प्रकार के आधार पर, इसे P-प्रकार और N-प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। जब सिलिकॉन में बोरॉन, एल्युमीनियम, गैलियम आदि जैसे स्वीकर्ता अशुद्ध तत्व मिलाए जाते हैं, तो इसमें छिद्र चालन प्रमुख होता है और यह P-प्रकार का होता है। जब सिलिकॉन में फास्फोरस, आर्सेनिक, एंटीमनी आदि जैसे दाता अशुद्ध तत्व मिलाए जाते हैं, तो इसमें इलेक्ट्रॉन चालन प्रमुख होता है और यह N-प्रकार का होता है। P-प्रकार की बैटरियों में मुख्य रूप से BSF और PERC बैटरियां शामिल हैं। 2021 में, PERC बैटरियों का वैश्विक बाजार में 91% से अधिक हिस्सा होगा, और BSF बैटरियों का बाजार लगभग समाप्त हो जाएगा। जिस अवधि में PERC ने BSF की जगह ली, उस दौरान P-प्रकार के सेल की रूपांतरण दक्षता 20% से कम से बढ़कर 23% से अधिक हो गई, जो सैद्धांतिक ऊपरी सीमा 24.5% के करीब पहुंच रही है, जबकि N-प्रकार के सेल की सैद्धांतिक ऊपरी सीमा 28.7% है। उच्च द्विध्रुवीय अनुपात और कम तापमान गुणांक जैसे लाभों के कारण, N-प्रकार के सेल की रूपांतरण दक्षता अधिक होती है, और कंपनियों ने N-प्रकार की बैटरियों के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादन लाइनें स्थापित करना शुरू कर दिया है। CPIA के पूर्वानुमान के अनुसार, 2022 में N-प्रकार की बैटरियों का अनुपात 3% से बढ़कर 13.4% हो जाएगा। यह उम्मीद की जाती है कि अगले पांच वर्षों में, N-प्रकार की बैटरी से P-प्रकार की बैटरी में परिवर्तन की शुरुआत होगी। विभिन्न सतह गुणवत्ता के अनुसार, इसे सघन सामग्री, फूलगोभी जैसी सामग्री और मूंगा जैसी सामग्री में विभाजित किया जा सकता है। सघन सामग्री की सतह में अवतलता की डिग्री सबसे कम (5 मिमी से कम), कोई रंग असामान्यता नहीं, कोई ऑक्सीकरण अंतर्परत नहीं होती है, और इसकी कीमत सबसे अधिक होती है। फूलगोभी जैसी सतह की अवतलता मध्यम स्तर की होती है (5-20 मिमी तक), इसका आकार मध्यम होता है और कीमत मध्यम श्रेणी की होती है; जबकि मूंगे जैसी सतह की अवतलता अधिक गंभीर होती है (गहराई 20 मिमी से अधिक), इसका आकार ढीला होता है और कीमत सबसे कम होती है। घनी सतह का उपयोग मुख्य रूप से मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन बनाने के लिए किया जाता है, जबकि फूलगोभी जैसी सतह और मूंगे जैसी सतह का उपयोग मुख्य रूप से पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर्स बनाने के लिए किया जाता है। उद्यमों के दैनिक उत्पादन में, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन बनाने के लिए घनी सतह में कम से कम 30% फूलगोभी जैसी सतह मिलाई जा सकती है। इससे कच्चे माल की लागत में बचत होती है, लेकिन फूलगोभी जैसी सतह के उपयोग से क्रिस्टल बनाने की क्षमता कुछ हद तक कम हो जाती है। उद्यमों को दोनों की तुलना करने के बाद उचित मिश्रण अनुपात का चयन करना चाहिए। हाल ही में, घनी सतह और फूलगोभी जैसी सतह के बीच कीमत का अंतर लगभग 3 आरएमबी/किग्रा पर स्थिर हो गया है। यदि मूल्य अंतर और बढ़ जाता है, तो कंपनियां मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन पुलिंग में अधिक फूलगोभी सामग्री मिलाने पर विचार कर सकती हैं।
3. प्रक्रिया: सीमेंस पद्धति मुख्यधारा में है, और बिजली की खपत तकनीकी परिवर्तन की कुंजी बन जाती है।
पॉलीसिलिकॉन की उत्पादन प्रक्रिया को मोटे तौर पर दो चरणों में विभाजित किया गया है। पहले चरण में, औद्योगिक सिलिकॉन पाउडर को निर्जल हाइड्रोजन क्लोराइड के साथ अभिक्रिया कराकर ट्राइक्लोरोसिलैन और हाइड्रोजन प्राप्त किया जाता है। बार-बार आसवन और शुद्धिकरण के बाद, गैसीय ट्राइक्लोरोसिलैन, डाइक्लोरोडाइहाइड्रोसिलिकॉन और सिलान प्राप्त होते हैं। दूसरे चरण में, उपरोक्त उच्च-शुद्धता वाली गैस को क्रिस्टलीय सिलिकॉन में अपचयित किया जाता है। संशोधित सीमेंस विधि और सिलान द्रवीकृत बेड विधि में अपचयन चरण भिन्न होते हैं। उन्नत सीमेंस विधि में परिपक्व उत्पादन तकनीक और उच्च उत्पाद गुणवत्ता है, और वर्तमान में यह सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली उत्पादन तकनीक है। पारंपरिक सीमेंस उत्पादन विधि में क्लोरीन और हाइड्रोजन का उपयोग करके निर्जल हाइड्रोजन क्लोराइड का संश्लेषण किया जाता है। हाइड्रोजन क्लोराइड और औद्योगिक सिलिकॉन पाउडर को एक निश्चित तापमान पर ट्राइक्लोरोसिलैन का संश्लेषण करने के लिए उपयोग किया जाता है, और फिर ट्राइक्लोरोसिलैन को पृथक, शुद्ध और शुद्ध किया जाता है। सिलिकॉन को हाइड्रोजन अपचयन भट्टी में ऊष्मीय अपचयन अभिक्रिया से गुजारकर सिलिकॉन कोर पर जमा मौलिक सिलिकॉन प्राप्त किया जाता है। इसी आधार पर, उन्नत सीमेंस प्रक्रिया में उत्पादन प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले हाइड्रोजन, हाइड्रोजन क्लोराइड और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड जैसे बड़ी मात्रा में उप-उत्पादों के पुनर्चक्रण के लिए एक सहायक प्रक्रिया भी शामिल है, जिसमें मुख्य रूप से अपचयन अपशिष्ट गैस पुनर्प्राप्ति और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड पुन: उपयोग तकनीक शामिल है। निकास गैस में मौजूद हाइड्रोजन, हाइड्रोजन क्लोराइड, ट्राइक्लोरोसिलैन और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड को शुष्क पुनर्प्राप्ति द्वारा अलग किया जाता है। हाइड्रोजन और हाइड्रोजन क्लोराइड का उपयोग ट्राइक्लोरोसिलैन के साथ संश्लेषण और शुद्धिकरण के लिए किया जा सकता है, और ट्राइक्लोरोसिलैन को सीधे तापीय अपचयन में पुनर्चक्रित किया जाता है। भट्टी में शुद्धिकरण किया जाता है, और सिलिकॉन टेट्राक्लोराइड का हाइड्रोजनीकरण करके ट्राइक्लोरोसिलैन का उत्पादन किया जाता है, जिसका उपयोग शुद्धिकरण के लिए किया जा सकता है। इस चरण को शीत हाइड्रोजनीकरण उपचार भी कहा जाता है। बंद-परिक्रमण उत्पादन को साकार करके, उद्यम कच्चे माल और बिजली की खपत को काफी कम कर सकते हैं, जिससे उत्पादन लागत में प्रभावी रूप से बचत होती है।
चीन में उन्नत सीमेंस विधि का उपयोग करके पॉलीसिलिकॉन के उत्पादन की लागत में कच्चे माल, ऊर्जा खपत, मूल्यह्रास, प्रसंस्करण लागत आदि शामिल हैं। उद्योग में तकनीकी प्रगति ने लागत को काफी कम कर दिया है। कच्चे माल में मुख्य रूप से औद्योगिक सिलिकॉन और ट्राइक्लोरोसिलैन शामिल हैं, ऊर्जा खपत में बिजली और भाप शामिल हैं, और प्रसंस्करण लागत में उत्पादन उपकरणों के निरीक्षण और मरम्मत की लागत शामिल है। जून 2022 की शुरुआत में बाइचुआन यिंगफू के पॉलीसिलिकॉन उत्पादन लागत के आंकड़ों के अनुसार, कच्चे माल सबसे अधिक लागत वाली मद है, जो कुल लागत का 41% है, जिसमें औद्योगिक सिलिकॉन सिलिकॉन का मुख्य स्रोत है। उद्योग में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सिलिकॉन इकाई खपत उच्च-शुद्धता वाले सिलिकॉन उत्पादों की प्रति इकाई खपत सिलिकॉन की मात्रा को दर्शाती है। गणना विधि में, बाहरी स्रोतों से प्राप्त औद्योगिक सिलिकॉन पाउडर और ट्राइक्लोरोसिलैन जैसे सभी सिलिकॉन युक्त पदार्थों को शुद्ध सिलिकॉन में परिवर्तित किया जाता है, और फिर सिलिकॉन सामग्री अनुपात से परिवर्तित शुद्ध सिलिकॉन की मात्रा के अनुसार बाहरी स्रोतों से प्राप्त क्लोरोसिलैन को घटाया जाता है। CPIA के आंकड़ों के अनुसार, 2021 में सिलिकॉन की खपत 0.01 kg/kg-Si घटकर 1.09 kg/kg-Si हो जाएगी। यह उम्मीद की जाती है कि कोल्ड हाइड्रोजनीकरण उपचार और उप-उत्पाद पुनर्चक्रण में सुधार के साथ, 2030 तक यह घटकर 1.07 kg/kg-Si हो जाएगी। अपूर्ण आंकड़ों के अनुसार, पॉलीसिलिकॉन उद्योग में शीर्ष पांच चीनी कंपनियों की सिलिकॉन खपत उद्योग के औसत से कम है। यह ज्ञात है कि इनमें से दो कंपनियां 2021 में क्रमशः 1.08 kg/kg-Si और 1.05 kg/kg-Si की खपत करेंगी। दूसरा सबसे बड़ा हिस्सा ऊर्जा खपत का है, जो कुल का 32% है, जिसमें से बिजली की लागत कुल लागत का 30% है, जो दर्शाता है कि बिजली की कीमत और दक्षता अभी भी पॉलीसिलिकॉन उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं। बिजली दक्षता को मापने के दो प्रमुख संकेतक हैं: समग्र बिजली खपत और बिजली खपत में कमी। बिजली की खपत में कमी का तात्पर्य ट्राइक्लोरोसिलैन और हाइड्रोजन को अपचयित करके उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन पदार्थ के उत्पादन की प्रक्रिया से है। बिजली की खपत में सिलिकॉन कोर का पूर्व-तापन और निक्षेपण, ऊष्मा संरक्षण, अंत वेंटिलेशन और अन्य प्रक्रियागत बिजली की खपत शामिल है। 2021 में, तकनीकी प्रगति और ऊर्जा के व्यापक उपयोग के साथ, पॉलीसिलिकॉन उत्पादन की औसत व्यापक बिजली खपत में वार्षिक आधार पर 5.3% की कमी होकर 63 kWh/kg-Si हो जाएगी, और औसत अपचयन बिजली खपत में वार्षिक आधार पर 6.1% की कमी होकर 46 kWh/kg-Si हो जाएगी, जिसके भविष्य में और कम होने की उम्मीद है। इसके अलावा, मूल्यह्रास भी लागत का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो 17% है। यह उल्लेखनीय है कि बाइचुआन यिंगफू के आंकड़ों के अनुसार, जून 2022 की शुरुआत में पॉलीसिलिकॉन की कुल उत्पादन लागत लगभग 55,816 युआन/टन थी, बाजार में पॉलीसिलिकॉन की औसत कीमत लगभग 260,000 युआन/टन थी, और सकल लाभ मार्जिन 70% या उससे अधिक था, इसलिए इसने बड़ी संख्या में उद्यमों को पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता के निर्माण में निवेश करने के लिए आकर्षित किया।
पॉलीसिलिकॉन निर्माताओं के लिए लागत कम करने के दो तरीके हैं: एक कच्चे माल की लागत कम करना और दूसरा बिजली की खपत कम करना। कच्चे माल की लागत कम करने के लिए, निर्माता औद्योगिक सिलिकॉन निर्माताओं के साथ दीर्घकालिक सहयोग समझौते कर सकते हैं या एकीकृत उत्पादन क्षमता का निर्माण कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, पॉलीसिलिकॉन उत्पादन संयंत्र मुख्य रूप से अपनी औद्योगिक सिलिकॉन आपूर्ति पर निर्भर करते हैं। बिजली की खपत कम करने के लिए, निर्माता कम बिजली कीमतों और ऊर्जा खपत में समग्र सुधार के माध्यम से बिजली की लागत कम कर सकते हैं। कुल बिजली खपत का लगभग 70% बिजली खपत में कमी है, और यह कमी उच्च शुद्धता वाले क्रिस्टलीय सिलिकॉन के उत्पादन में एक महत्वपूर्ण कड़ी है। इसलिए, चीन में अधिकांश पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता शिनजियांग, इनर मंगोलिया, सिचुआन और युन्नान जैसे कम बिजली कीमतों वाले क्षेत्रों में केंद्रित है। हालांकि, दो-कार्बन नीति के लागू होने के साथ, कम लागत वाले बिजली संसाधनों की बड़ी मात्रा प्राप्त करना मुश्किल हो गया है। इसलिए, लागत कम करने के लिए बिजली की खपत कम करना आज के समय में अधिक व्यवहार्य तरीका है। वर्तमान में, अपचयन भट्टी में सिलिकॉन कोर की संख्या बढ़ाकर बिजली की खपत को कम करने का प्रभावी तरीका है, जिससे एक इकाई का उत्पादन बढ़ाया जा सके। वर्तमान में, चीन में प्रचलित अपचयन भट्टियों के मुख्य प्रकार 36 जोड़ी छड़, 40 जोड़ी छड़ और 48 जोड़ी छड़ हैं। भट्टियों के प्रकार को 60 जोड़ी छड़ और 72 जोड़ी छड़ तक उन्नत करने से उद्यमों के उत्पादन प्रौद्योगिकी स्तर पर भी उच्चतर आवश्यकताएँ उत्पन्न होती हैं।
उन्नत सीमेंस विधि की तुलना में, सिलान फ्लुइडाइज्ड बेड विधि के तीन लाभ हैं: पहला, कम बिजली की खपत, दूसरा, उच्च क्रिस्टल पुलिंग आउटपुट, और तीसरा, उन्नत CCZ निरंतर चोक्रालस्की तकनीक के साथ इसका संयोजन अधिक अनुकूल है। सिलिकॉन उद्योग शाखा के आंकड़ों के अनुसार, सिलान फ्लुइडाइज्ड बेड विधि की कुल बिजली खपत उन्नत सीमेंस विधि की तुलना में 33.33% है, और बिजली खपत में 10% की कमी आई है। सिलान फ्लुइडाइज्ड बेड विधि में ऊर्जा खपत के मामले में महत्वपूर्ण लाभ हैं। क्रिस्टल पुलिंग के संदर्भ में, दानेदार सिलिकॉन के भौतिक गुण एकल क्रिस्टल सिलिकॉन पुलिंग रॉड लिंक में क्वार्ट्ज क्रूसिबल को पूरी तरह से भरने में आसानी प्रदान करते हैं। पॉलीक्रिस्टलाइन सिलिकॉन और दानेदार सिलिकॉन एकल भट्टी क्रूसिबल की चार्जिंग क्षमता को 29% तक बढ़ा सकते हैं, जबकि चार्जिंग समय को 41% तक कम कर सकते हैं, जिससे एकल क्रिस्टल सिलिकॉन की पुलिंग दक्षता में उल्लेखनीय सुधार होता है। इसके अतिरिक्त, दानेदार सिलिकॉन का व्यास छोटा होता है और इसकी तरलता अच्छी होती है, जो CCZ निरंतर चोक्रालस्की विधि के लिए अधिक उपयुक्त है। वर्तमान में, मध्य और निचले स्तर पर एकल क्रिस्टल खींचने की मुख्य तकनीक RCZ एकल क्रिस्टल पुनर्रचना विधि है, जिसमें एकल क्रिस्टल सिलिकॉन रॉड खींचने के बाद क्रिस्टल को पुनः डाला और खींचा जाता है। खींचने की प्रक्रिया एक ही समय में की जाती है, जिससे एकल क्रिस्टल सिलिकॉन रॉड के ठंडा होने का समय बचता है, और इस प्रकार उत्पादन क्षमता अधिक होती है। CCZ निरंतर चोक्रालस्की विधि के तीव्र विकास से दानेदार सिलिकॉन की मांग भी बढ़ेगी। हालांकि दानेदार सिलिकॉन में कुछ कमियां हैं, जैसे घर्षण से अधिक सिलिकॉन पाउडर का बनना, बड़ा सतही क्षेत्रफल और प्रदूषकों का आसानी से अवशोषण, और पिघलने के दौरान हाइड्रोजन का हाइड्रोजन में विलय होना, जिससे स्किपिंग की समस्या हो सकती है, लेकिन संबंधित दानेदार सिलिकॉन उद्यमों की नवीनतम घोषणाओं के अनुसार, इन समस्याओं में सुधार किया जा रहा है और कुछ प्रगति हुई है।
यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में सिलान फ्लुइडाइज्ड बेड प्रक्रिया परिपक्व हो चुकी है, जबकि चीनी उद्यमों द्वारा इसके परिचय के बाद यह अभी भी प्रारंभिक अवस्था में है। 1980 के दशक की शुरुआत में, आरईसी और एमईएमसी जैसी विदेशी दानेदार सिलिकॉन कंपनियों ने दानेदार सिलिकॉन के उत्पादन की संभावनाओं का पता लगाना शुरू किया और बड़े पैमाने पर उत्पादन को साकार किया। इनमें से, आरईसी की दानेदार सिलिकॉन की कुल उत्पादन क्षमता 2010 में 10,500 टन/वर्ष तक पहुंच गई थी, और उसी अवधि में सीमेंस की समकक्ष कंपनियों की तुलना में, इसे कम से कम 2-3 अमेरिकी डॉलर/किलोग्राम का लागत लाभ प्राप्त था। एकल क्रिस्टल पुलिंग की आवश्यकता के कारण, कंपनी का दानेदार सिलिकॉन उत्पादन स्थिर हो गया और अंततः उत्पादन बंद हो गया, जिसके बाद कंपनी ने दानेदार सिलिकॉन के उत्पादन में संलग्न होने के लिए चीन के साथ एक संयुक्त उद्यम स्थापित किया।
4. कच्चा माल: औद्योगिक सिलिकॉन मुख्य कच्चा माल है, और इसकी आपूर्ति पॉलीसिलिकॉन विस्तार की आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।
औद्योगिक सिलिकॉन, पॉलीसिलिकॉन उत्पादन का मुख्य कच्चा माल है। उम्मीद है कि 2022 से 2025 तक चीन के औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन में लगातार वृद्धि होगी। 2010 से 2021 तक, चीन का औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन विस्तार के चरण में रहा है, जिसमें उत्पादन क्षमता और उत्पादन की औसत वार्षिक वृद्धि दर क्रमशः 7.4% और 8.6% तक पहुंच गई है। एसएमएम के आंकड़ों के अनुसार, हाल ही में बढ़ी हुईऔद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन क्षमताचीन में सिलिकॉन का उत्पादन 2022 और 2023 में क्रमशः 890,000 टन और 1.065 मिलियन टन होगा। यह मानते हुए कि औद्योगिक सिलिकॉन कंपनियां भविष्य में भी लगभग 60% की क्षमता उपयोग दर और परिचालन दर बनाए रखेंगी, चीन की हाल ही में बढ़ी हुई क्षमताजीएफसीआई के अनुमानों के अनुसार, 2022 और 2023 में उत्पादन क्षमता में क्रमशः 320,000 टन और 383,000 टन की वृद्धि होगी।22/23/24/25 में चीन की औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन क्षमता लगभग 5.90/697/6.71/6.5 मिलियन टन है, जो क्रमशः 3.55/391/4.18/4.38 मिलियन टन के बराबर है।
औद्योगिक सिलिकॉन के शेष दो उप-क्षेत्रों की विकास दर अपेक्षाकृत धीमी है, और चीन का औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन पॉलीसिलिकॉन के उत्पादन की लगभग बराबरी कर सकता है। 2021 में, चीन की औद्योगिक सिलिकॉन उत्पादन क्षमता 5.385 मिलियन टन होगी, जो 3.213 मिलियन टन के उत्पादन के बराबर है। इसमें से पॉलीसिलिकॉन, ऑर्गेनिक सिलिकॉन और एल्युमीनियम मिश्र धातुओं की खपत क्रमशः 623,000 टन, 898,000 टन और 649,000 टन होगी। इसके अतिरिक्त, लगभग 780,000 टन उत्पादन निर्यात के लिए उपयोग किया जाता है। 2021 में, पॉलीसिलिकॉन, ऑर्गेनिक सिलिकॉन और एल्युमीनियम मिश्र धातुओं की खपत औद्योगिक सिलिकॉन की खपत का क्रमशः 19%, 28% और 20% होगी। 2022 से 2025 तक, ऑर्गेनिक सिलिकॉन उत्पादन की विकास दर लगभग 10% रहने की उम्मीद है, जबकि एल्युमीनियम मिश्र धातु उत्पादन की विकास दर 5% से कम रहेगी। इसलिए, हमारा मानना है कि 2022-2025 में पॉलीसिलिकॉन के लिए उपयोग की जा सकने वाली औद्योगिक सिलिकॉन की मात्रा अपेक्षाकृत पर्याप्त है, जो पॉलीसिलिकॉन की उत्पादन आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा कर सकती है।
5. पॉलीसिलिकॉन की आपूर्ति:चीनएक प्रमुख स्थान प्राप्त कर लेता है, और उत्पादन धीरे-धीरे अग्रणी उद्यमों की ओर केंद्रित हो जाता है।
हाल के वर्षों में, वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन में साल दर साल वृद्धि हुई है और धीरे-धीरे चीन में इसका केंद्रीकरण हुआ है। 2017 से 2021 तक, वैश्विक वार्षिक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन 432,000 टन से बढ़कर 631,000 टन हो गया है, जिसमें 2021 में सबसे तेज़ वृद्धि दर्ज की गई, जिसकी वृद्धि दर 21.11% रही। इस अवधि के दौरान, वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन धीरे-धीरे चीन में केंद्रित हो गया, और चीन के पॉलीसिलिकॉन उत्पादन का अनुपात 2017 में 56.02% से बढ़कर 2021 में 80.03% हो गया। 2010 और 2021 में वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता में शीर्ष दस कंपनियों की तुलना करने पर, यह पाया जा सकता है कि चीनी कंपनियों की संख्या 4 से बढ़कर 8 हो गई है, और कुछ अमेरिकी और कोरियाई कंपनियों की उत्पादन क्षमता का अनुपात काफी कम हो गया है, और वे शीर्ष दस टीमों से बाहर हो गई हैं, जैसे कि हेमोलोक, ओसीआई, आरईसी और एमईएमसी। उद्योग में एकाग्रता में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, और उद्योग की शीर्ष दस कंपनियों की कुल उत्पादन क्षमता 57.7% से बढ़कर 90.3% हो गई है। 2021 में, पाँच चीनी कंपनियाँ ऐसी थीं जिनकी उत्पादन क्षमता 10% से अधिक थी, यानी कुल 65.7%। पॉलीसिलिकॉन उद्योग के धीरे-धीरे चीन में स्थानांतरित होने के तीन मुख्य कारण हैं। पहला, कच्चे माल, बिजली और श्रम लागत के मामले में चीनी पॉलीसिलिकॉन निर्माताओं को महत्वपूर्ण लाभ प्राप्त हैं। श्रमिकों का वेतन विदेशी देशों की तुलना में कम है, इसलिए चीन में कुल उत्पादन लागत विदेशी देशों की तुलना में काफी कम है, और तकनीकी प्रगति के साथ इसमें और कमी आएगी; दूसरा, चीनी पॉलीसिलिकॉन उत्पादों की गुणवत्ता में लगातार सुधार हो रहा है, जिनमें से अधिकांश सौर-ग्रेड प्रथम श्रेणी के हैं, और कुछ उन्नत उद्यम शुद्धता की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। उच्चतर इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की उत्पादन तकनीक में अभूतपूर्व प्रगति हुई है, जिससे आयातित पॉलीसिलिकॉन की जगह घरेलू स्तर पर पॉलीसिलिकॉन का उपयोग धीरे-धीरे बढ़ रहा है। चीन की अग्रणी कंपनियां इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन परियोजनाओं के निर्माण को सक्रिय रूप से बढ़ावा दे रही हैं। सिलिकॉन वेफर्स का चीन में उत्पादन वैश्विक कुल उत्पादन का 95% से अधिक है, जिससे पॉलीसिलिकॉन के मामले में चीन की आत्मनिर्भरता दर में धीरे-धीरे वृद्धि हुई है और इसने विदेशी पॉलीसिलिकॉन कंपनियों के बाजार को कुछ हद तक सीमित कर दिया है।
2017 से 2021 तक, चीन में पॉलीसिलिकॉन का वार्षिक उत्पादन लगातार बढ़ेगा, मुख्य रूप से शिनजियांग, इनर मंगोलिया और सिचुआन जैसे बिजली संसाधनों से समृद्ध क्षेत्रों में। 2021 में, चीन का पॉलीसिलिकॉन उत्पादन 392,000 टन से बढ़कर 505,000 टन हो जाएगा, जो 28.83% की वृद्धि है। उत्पादन क्षमता के संदर्भ में, चीन की पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता में सामान्यतः वृद्धि देखी गई है, लेकिन कुछ निर्माताओं के बंद होने के कारण 2020 में इसमें गिरावट आई है। इसके अलावा, चीनी पॉलीसिलिकॉन उद्यमों की क्षमता उपयोग दर 2018 से लगातार बढ़ रही है, और 2021 में यह 97.12% तक पहुंच जाएगी। प्रांतों के संदर्भ में, 2021 में चीन का पॉलीसिलिकॉन उत्पादन मुख्य रूप से शिनजियांग, इनर मंगोलिया और सिचुआन जैसे कम बिजली कीमतों वाले क्षेत्रों में केंद्रित है। शिनजियांग का उत्पादन 270,400 टन है, जो चीन के कुल उत्पादन के आधे से अधिक है।
चीन के पॉलीसिलिकॉन उद्योग में उच्च स्तर का केंद्रीकरण है, जिसका CR6 मान 77% है, और भविष्य में इसमें और वृद्धि होने की संभावना है। पॉलीसिलिकॉन उत्पादन एक ऐसा उद्योग है जिसमें उच्च पूंजी और तकनीकी बाधाएं हैं। परियोजना निर्माण और उत्पादन चक्र आमतौर पर दो वर्ष या उससे अधिक का होता है। नए निर्माताओं के लिए इस उद्योग में प्रवेश करना कठिन है। अगले तीन वर्षों में ज्ञात नियोजित विस्तार और नई परियोजनाओं को देखते हुए, उद्योग में अल्पाधिकार प्राप्त निर्माता अपनी प्रौद्योगिकी और पैमाने के लाभों के बल पर अपनी उत्पादन क्षमता का विस्तार करना जारी रखेंगे, और उनकी एकाधिकार स्थिति में लगातार वृद्धि होगी।
अनुमान है कि 2022 से 2025 तक चीन में पॉलीसिलिकॉन की आपूर्ति में व्यापक वृद्धि होगी और 2025 तक इसका उत्पादन 1.194 मिलियन टन तक पहुंच जाएगा, जिससे वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन में भी वृद्धि होगी। 2021 में चीन में पॉलीसिलिकॉन की कीमतों में भारी वृद्धि के चलते प्रमुख निर्माताओं ने नई उत्पादन लाइनों के निर्माण में निवेश किया और साथ ही नए निर्माताओं को भी इस उद्योग में शामिल होने के लिए आकर्षित किया। चूंकि पॉलीसिलिकॉन परियोजनाओं को निर्माण से उत्पादन तक पूरा होने में कम से कम डेढ़ से दो साल का समय लगता है, इसलिए 2021 में नए निर्माण कार्य पूरे हो जाएंगे। उत्पादन क्षमता आमतौर पर 2022 और 2023 की दूसरी छमाही में शुरू हो जाएगी। यह प्रमुख निर्माताओं द्वारा वर्तमान में घोषित नई परियोजना योजनाओं के अनुरूप है। 2022-2025 में नई उत्पादन क्षमता मुख्य रूप से 2022 और 2023 में केंद्रित है। इसके बाद, जैसे-जैसे पॉलीसिलिकॉन की आपूर्ति और मांग तथा कीमत धीरे-धीरे स्थिर होगी, उद्योग की कुल उत्पादन क्षमता भी धीरे-धीरे स्थिर हो जाएगी, यानी उत्पादन क्षमता की वृद्धि दर धीरे-धीरे कम हो जाएगी। इसके अलावा, पिछले दो वर्षों में पॉलीसिलिकॉन उद्यमों की क्षमता उपयोग दर उच्च स्तर पर बनी रही है, लेकिन नई परियोजनाओं की उत्पादन क्षमता को बढ़ाने में समय लगेगा और नए प्रवेशकों को संबंधित तैयारी तकनीक में महारत हासिल करने में भी समय लगेगा। इसलिए, अगले कुछ वर्षों में नई पॉलीसिलिकॉन परियोजनाओं की क्षमता उपयोग दर कम रहेगी। इससे 2022-2025 में पॉलीसिलिकॉन उत्पादन का अनुमान लगाया जा सकता है और 2025 में पॉलीसिलिकॉन उत्पादन लगभग 1.194 मिलियन टन रहने की उम्मीद है।
विदेशी उत्पादन क्षमता का संकेंद्रण अपेक्षाकृत अधिक है, और अगले तीन वर्षों में उत्पादन वृद्धि की दर और गति चीन जितनी तेज़ नहीं होगी। विदेशी पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता मुख्य रूप से चार अग्रणी कंपनियों में केंद्रित है, और बाकी कंपनियां छोटी उत्पादन क्षमता वाली हैं। उत्पादन क्षमता के मामले में, वैकर केम विदेशी पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता का आधा हिस्सा रखती है। जर्मनी और संयुक्त राज्य अमेरिका में स्थित इसके कारखानों की उत्पादन क्षमता क्रमशः 60,000 टन और 20,000 टन है। 2022 और उसके बाद वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता में तीव्र वृद्धि से आपूर्ति में अधिकता की आशंका को देखते हुए, कंपनी अभी भी प्रतीक्षा कर रही है और उसने नई उत्पादन क्षमता जोड़ने की योजना नहीं बनाई है। दक्षिण कोरिया की पॉलीसिलिकॉन क्षेत्र की दिग्गज कंपनी OCI धीरे-धीरे अपनी सोलर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन उत्पादन लाइन को मलेशिया में स्थानांतरित कर रही है, जबकि चीन में स्थित अपनी मूल इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन उत्पादन लाइन को बरकरार रखेगी, जिसकी क्षमता 2022 तक 5,000 टन तक पहुंचने की योजना है। मलेशिया में OCI की उत्पादन क्षमता 2020 में 27,000 टन और 2021 में 30,000 टन तक पहुंच जाएगी, जिससे ऊर्जा खपत की लागत कम होगी और अमेरिका और दक्षिण कोरिया में पॉलीसिलिकॉन पर चीन द्वारा लगाए गए उच्च शुल्क से बचा जा सकेगा। कंपनी की योजना 95,000 टन उत्पादन करने की है, लेकिन इसकी शुरुआत की तारीख अभी स्पष्ट नहीं है। अगले चार वर्षों में इसमें प्रति वर्ष 5,000 टन की वृद्धि होने की उम्मीद है। नॉर्वे की कंपनी REC के अमेरिका के वाशिंगटन राज्य और मोंटाना में दो उत्पादन केंद्र हैं, जिनकी वार्षिक उत्पादन क्षमता सोलर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की 18,000 टन और इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन की 2,000 टन है। गंभीर वित्तीय संकट से जूझ रही आरईसी ने उत्पादन बंद करने का फैसला किया, लेकिन 2021 में पॉलीसिलिकॉन की कीमतों में आई तेजी से प्रेरित होकर कंपनी ने 2023 के अंत तक वाशिंगटन राज्य में 18,000 टन और मोंटाना में 2,000 टन की परियोजनाओं का उत्पादन फिर से शुरू करने का निर्णय लिया और 2024 तक उत्पादन क्षमता में पूर्ण वृद्धि हासिल कर सकती है। हेमलॉक संयुक्त राज्य अमेरिका में पॉलीसिलिकॉन का सबसे बड़ा उत्पादक है, जो उच्च शुद्धता वाले इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन में विशेषज्ञता रखता है। उत्पादन में आने वाली उच्च-तकनीकी बाधाओं के कारण कंपनी के उत्पादों का बाजार में स्थान पाना मुश्किल है। इसके साथ ही, कंपनी की अगले कुछ वर्षों में नई परियोजनाओं के निर्माण की कोई योजना नहीं है, इसलिए यह अनुमान लगाया जा रहा है कि कंपनी की उत्पादन क्षमता 2022-2025 के दौरान 18,000 टन के वार्षिक उत्पादन पर स्थिर रहेगी। इसके अतिरिक्त, 2021 में, उपरोक्त चार कंपनियों के अलावा अन्य कंपनियों की नई उत्पादन क्षमता 5,000 टन होगी। सभी कंपनियों की उत्पादन योजनाओं की समझ की कमी के कारण, यहां यह माना जाता है कि 2022 से 2025 तक नई उत्पादन क्षमता 5,000 टन प्रति वर्ष होगी।
विदेशी उत्पादन क्षमता के अनुसार, यह अनुमान लगाया गया है कि 2025 में विदेशी पॉलीसिलिकॉन का उत्पादन लगभग 176,000 टन होगा, बशर्ते विदेशी पॉलीसिलिकॉन उत्पादन क्षमता की उपयोग दर अपरिवर्तित रहे। 2021 में पॉलीसिलिकॉन की कीमतों में तेजी से वृद्धि के बाद, चीनी कंपनियों ने उत्पादन बढ़ाया और विस्तार किया है। इसके विपरीत, विदेशी कंपनियां नई परियोजनाओं की योजनाओं को लेकर अधिक सतर्क हैं। इसका कारण यह है कि पॉलीसिलिकॉन उद्योग पर चीन का दबदबा पहले से ही कायम है, और अंधाधुंध उत्पादन बढ़ाने से नुकसान हो सकता है। लागत की दृष्टि से, ऊर्जा खपत पॉलीसिलिकॉन की लागत का सबसे बड़ा घटक है, इसलिए बिजली की कीमत बहुत महत्वपूर्ण है, और शिनजियांग, इनर मंगोलिया, सिचुआन और अन्य क्षेत्रों को इसमें स्पष्ट लाभ प्राप्त हैं। मांग की दृष्टि से, पॉलीसिलिकॉन के प्रत्यक्ष डाउनस्ट्रीम के रूप में, चीन का सिलिकॉन वेफर उत्पादन विश्व के कुल उत्पादन का 99% से अधिक है। पॉलीसिलिकॉन का डाउनस्ट्रीम उद्योग मुख्य रूप से चीन में केंद्रित है। उत्पादित पॉलीसिलिकॉन की कीमत कम है, परिवहन लागत कम है और मांग पूरी तरह से सुनिश्चित है। दूसरा, चीन ने संयुक्त राज्य अमेरिका और दक्षिण कोरिया से आयातित सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन पर अपेक्षाकृत उच्च एंटी-डंपिंग शुल्क लगाया है, जिससे संयुक्त राज्य अमेरिका और दक्षिण कोरिया से पॉलीसिलिकॉन की खपत काफी हद तक कम हो गई है। नए प्रोजेक्ट शुरू करने में सावधानी बरतें; इसके अलावा, हाल के वर्षों में, शुल्क के प्रभाव के कारण चीनी विदेशी पॉलीसिलिकॉन उद्यमों का विकास धीमा रहा है, और कुछ उत्पादन लाइनें कम कर दी गई हैं या बंद भी कर दी गई हैं, और वैश्विक उत्पादन में उनका अनुपात साल दर साल घट रहा है, इसलिए वे 2021 में पॉलीसिलिकॉन की कीमतों में होने वाली वृद्धि का मुकाबला नहीं कर पाएंगे। चीनी कंपनियों के उच्च मुनाफे के बावजूद, उनकी वित्तीय स्थिति उत्पादन क्षमता के तीव्र और बड़े पैमाने पर विस्तार के लिए पर्याप्त नहीं है।
2022 से 2025 तक चीन और विदेशों में पॉलीसिलिकॉन उत्पादन के पूर्वानुमानों के आधार पर, वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन का अनुमानित मूल्य निकाला जा सकता है। अनुमान है कि 2025 में वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन 1.371 मिलियन टन तक पहुंच जाएगा। पॉलीसिलिकॉन उत्पादन के पूर्वानुमान मूल्य के अनुसार, वैश्विक उत्पादन में चीन की हिस्सेदारी का लगभग अनुमान लगाया जा सकता है। उम्मीद है कि 2022 से 2025 तक चीन की हिस्सेदारी धीरे-धीरे बढ़ेगी और 2025 में यह 87% से अधिक हो जाएगी।
6. सारांश और भविष्य की संभावनाएं
पॉलीसिलिकॉन औद्योगिक सिलिकॉन के बाद और संपूर्ण फोटोवोल्टिक एवं सेमीकंडक्टर उद्योग श्रृंखला के पहले आता है, और इसकी स्थिति अत्यंत महत्वपूर्ण है। फोटोवोल्टिक उद्योग श्रृंखला में आमतौर पर पॉलीसिलिकॉन-सिलिकॉन वेफर-सेल-मॉड्यूल-फोटोवोल्टिक स्थापित क्षमता का क्रम होता है, जबकि सेमीकंडक्टर उद्योग श्रृंखला में आमतौर पर पॉलीसिलिकॉन-मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर-सिलिकॉन वेफर-चिप का क्रम होता है। विभिन्न उपयोगों के लिए पॉलीसिलिकॉन की शुद्धता की आवश्यकताएँ भिन्न-भिन्न होती हैं। फोटोवोल्टिक उद्योग मुख्य रूप से सौर-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन का उपयोग करता है, जबकि सेमीकंडक्टर उद्योग इलेक्ट्रॉनिक-ग्रेड पॉलीसिलिकॉन का उपयोग करता है। पहले प्रकार के पॉलीसिलिकॉन की शुद्धता 6N-8N के बीच होती है, जबकि सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए 9N या उससे अधिक शुद्धता आवश्यक होती है।
वर्षों से, विश्व भर में पॉलीसिलिकॉन के उत्पादन की मुख्य प्रक्रिया उन्नत सीमेंस विधि रही है। हाल के वर्षों में, कुछ कंपनियों ने कम लागत वाली सिलान फ्लुइडाइज्ड बेड विधि का सक्रिय रूप से अध्ययन किया है, जिसका उत्पादन पैटर्न पर प्रभाव पड़ सकता है। संशोधित सीमेंस विधि द्वारा उत्पादित छड़ के आकार के पॉलीसिलिकॉन में उच्च ऊर्जा खपत, उच्च लागत और उच्च शुद्धता की विशेषताएं हैं, जबकि सिलान फ्लुइडाइज्ड बेड विधि द्वारा उत्पादित दानेदार सिलिकॉन में कम ऊर्जा खपत, कम लागत और अपेक्षाकृत कम शुद्धता की विशेषताएं हैं। कुछ चीनी कंपनियों ने दानेदार सिलिकॉन का बड़े पैमाने पर उत्पादन और दानेदार सिलिकॉन का उपयोग करके पॉलीसिलिकॉन बनाने की तकनीक विकसित कर ली है, लेकिन इसका व्यापक प्रचार नहीं हुआ है। क्या दानेदार सिलिकॉन भविष्य में पॉलीसिलिकॉन की जगह ले पाएगा, यह इस बात पर निर्भर करता है कि लागत लाभ गुणवत्ता की कमी को पूरा कर पाता है या नहीं, इसके बाद के अनुप्रयोगों पर इसका क्या प्रभाव पड़ता है और सिलान की सुरक्षा में कितना सुधार होता है। हाल के वर्षों में, वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन में साल दर साल वृद्धि हुई है और धीरे-धीरे यह चीन में केंद्रित हो रहा है। 2017 से 2021 तक, वैश्विक वार्षिक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन 432,000 टन से बढ़कर 631,000 टन हो जाएगा, जिसमें 2021 में सबसे तेज़ वृद्धि होगी। इस अवधि के दौरान, वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन धीरे-धीरे चीन में अधिक केंद्रित होता चला गया, और पॉलीसिलिकॉन उत्पादन में चीन का हिस्सा 2017 में 56.02% से बढ़कर 2021 में 80.03% हो गया। 2022 से 2025 तक, पॉलीसिलिकॉन की आपूर्ति में बड़े पैमाने पर वृद्धि होगी। अनुमान है कि 2025 में चीन में पॉलीसिलिकॉन उत्पादन 1.194 मिलियन टन होगा, और विदेशी उत्पादन 176,000 टन तक पहुंच जाएगा। इसलिए, 2025 में वैश्विक पॉलीसिलिकॉन उत्पादन लगभग 1.37 मिलियन टन होगा।
(यह लेख केवल अर्बनमाइन्स के ग्राहकों के संदर्भ के लिए है और किसी भी प्रकार की निवेश सलाह का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।)