1: Polysilicon արդյունաբերության ցանց. Արտադրության գործընթացը բարդ է, իսկ ներքեւում գտնվող հոսանքը կենտրոնանում է ֆոտոգալվանական կիսահաղորդիչների վրա
Պոլիսիլիկոնը հիմնականում արտադրվում է արդյունաբերական սիլիկոնից, քլորից եւ ջրածինից եւ գտնվում է ֆոտովոլտային եւ կիսահաղորդչային արդյունաբերության ցանցի վերեւում: Ըստ CPIA տվյալների, աշխարհում ընթացիկ հիմնական հիմնական հիմնական արտադրության մեթոդը Siemens- ի փոփոխված մեթոդն է, բացառությամբ Չինաստանի, բեւեռիլոնի ավելի քան 95% -ը արտադրվում է փոփոխված Siemens- ի մեթոդով: Բարելավված Siemens- ի մեթոդով նախապատրաստվելու գործընթացում, առաջին հերթին քլորի գազը համակցված է ջրածնի գազի հետ, ջրածնի քլորիդ ստեղծելու համար, այնուհետեւ արդյունաբերական սիլիկոնից զերծ է մնում, որ արդյունաբերական գազը ներխուժում է: Պոլիկրիստալլին սիլիկոնը կարող է հալվել եւ սառչել պոլիկրիկային սիլիկոնային ձողիկներ պատրաստելու համար, իսկ մոնոկրալիստալ սիլիկոնը կարող է արտադրվել նաեւ Czochralski- ի կամ գոտու հալման միջոցով: Համեմատած պոլիկրիկային սիլիկոնի հետ, մեկ բյուրեղյա սիլիկոնը բաղկացած է բյուրեղյա հացահատիկներով նույն բյուրեղային կողմնորոշմամբ, ուստի այն ունի ավելի լավ էլեկտրական հաղորդունակություն եւ փոխակերպման արդյունավետություն: Երկու պոլիկրիկային սիլիկոնային ներողությունները եւ մոնոկրալիստական սիլիկոնային ձողերը կարող են հետագայում կտրել եւ վերամշակվել սիլիկոնային վաֆլի եւ բջիջների մեջ, որոնք, իր հերթին, դառնում են ֆոտովոլտային դաշտում: Բացի այդ, մեկ բյուրեղյա սիլիկոնային վաֆլերը կարող են ձեւավորվել նաեւ սիլիկոնային վաֆլի միջոցով `կրկնելով մանրացնող, փայլեցնող, էպիտաքսի, մաքրման եւ այլ գործընթացների, որոնք կարող են օգտագործվել որպես սուբստրատական նյութեր կիսահաղորդչային էլեկտրոնային սարքերի համար:
Polysilicon- ի կեղտաջրերի պարունակությունը խստորեն պահանջվում է, եւ արդյունաբերությունն ունի բարձր կապիտալ ներդրումների եւ բարձր տեխնիկական խոչընդոտների բնութագրեր: Քանի որ պոլիսիլիկոնի մաքրությունը լրջորեն կազդի Crystal Silicon- ի նկարչության մեկ գործընթացի վրա, մաքրության պահանջները չափազանց խիստ են: Polysilicon- ի նվազագույն մաքրությունը կազմում է 99.9999%, իսկ ամենաբարձրը անսահման մոտ է 100% -ի: Բացի այդ, Չինաստանի ազգային ստանդարտները հստակ պահանջներ են առաջ քաշել անմաքրության բովանդակության համար, եւ դրա հիման վրա, Polysilicon- ը բաժանվում է I, II եւ III դասարանների, որոնցից բորոնի, ֆոսֆորի, թթվածնի եւ ածխածնի բովանդակությունը կարեւոր տեղեկանքի ցուցիչ է: «Polysilicon արդյունաբերության մատչելիության պայմանները» սահմանում են, որ ձեռնարկությունները պետք է ունենան ձայնի որակի ստուգման եւ կառավարման համակարգ, եւ արտադրանքի չափանիշները խստորեն համապատասխանեն ազգային ստանդարտներին. Բացի այդ, մուտքի պայմանները պահանջում են նաեւ Polysilicon արտադրական ձեռնարկությունների մասշտաբի եւ էներգիայի սպառումը, ինչպիսիք են արեւային դասարանը, էլեկտրոնային դասարանի պոլիսիլիկոնը Ծրագրի մասշտաբը կազմում է 3000 տոննա / տարի եւ նոր շինարարության եւ ընդլայնման եւ ընդլայնման նախագծերի նվազագույն կապիտալը: CPIA վիճակագրության համաձայն, 2021 թվականին շահագործման մեջ ներմուծվող 10,000 տոննա Polysilicon արտադրական գծի սարքավորումների ներդրման արժեքը փոքր-ինչ աճել է մինչեւ 103 միլիոն յուան / KT: Պատճառը զանգվածային մետաղական նյութերի գնի բարձրացումն է: Ակնկալվում է, որ հետագայում ներդրումների արժեքը կավելանա արտադրական սարքավորումների տեխնոլոգիայի եւ մոնոմերի առաջընթացը, քանի որ չափը մեծանում է: Ըստ կանոնակարգի, արեւային կարգի եւ էլեկտրոնային կարգի Czochralski իջեցման պոլիսիլիկոնի էլեկտրաէներգիայի սպառումը պետք է լինի համապատասխանաբար 60 կՎտժ / կգ եւ 100 կՎտժ / կգ, եւ էներգիայի սպառման ցուցանիշների պահանջները համեմատաբար խիստ են: Polysilicon- ի արտադրությունը հակված է պատկանել քիմիական արդյունաբերությանը: Արտադրության գործընթացը համեմատաբար բարդ է, եւ տեխնիկական երթուղիների, սարքավորումների ընտրության, շահագործման եւ շահագործման շեմն բարձր է: Արտադրության գործընթացը ներառում է բազմաթիվ բարդ քիմիական ռեակցիաներ, եւ կառավարման հանգույցների քանակը ավելի քան 1000 է: Նոր դիմորդների համար դժվար է արագ տիրապետել հասուն արհեստագործությանը: Հետեւաբար, Polysilicon արտադրական արդյունաբերության մեջ կան բարձր կապիտալ եւ տեխնիկական խոչընդոտներ, որոնք նաեւ խթանում են Polysilicon արտադրողներին `գործընթացի հոսքի, փաթեթավորման եւ տրանսպորտի գործընթացի խիստ տեխնիկական օպտիմիզացում իրականացնելու համար:
2: Polysilicon դասակարգում. Մաքրությունը որոշում է օգտագործումը, եւ արեւային դասարանը զբաղեցնում է հիմնական հոսքը
Պոլիկրիստալլին սիլիկոն, տարրական սիլիկոնի մի ձեւ, բաղկացած է բյուրեղյա հացահատիկներից `տարբեր բյուրեղային կողմնորոշմամբ եւ հիմնականում մաքրվում է արդյունաբերական սիլիկոնային մշակմամբ: Polysilicon- ի տեսքը մոխրագույն մետաղական փայլ է, եւ հալման կետը կազմում է մոտ 1410: Այն ոչ ակտիվ է սենյակային ջերմաստիճանում եւ ավելի ակտիվ է հալած վիճակում: Polysilicon- ը կիսահաղորդչային հատկություններ ունի եւ չափազանց կարեւոր եւ գերազանց կիսահաղորդչային նյութ է, բայց փոքր քանակությամբ կեղտաջրեր կարող են մեծապես ազդել դրա հաղորդունակության վրա: Polysilicon- ի համար կան բազմաթիվ դասակարգման մեթոդներ: Բացի վերը նշված դասակարգումից, Չինաստանի ազգային ստանդարտների համաձայն, այստեղ ներկայացվում են եւս երեք դասակարգման մեթոդներ: Ըստ տարբեր մաքրության պահանջների եւ օգտագործման, Polysilicon- ը կարելի է բաժանել արեւային կարգի պոլիսիլիկոնի եւ էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի: Արեգակնային կարգի պոլիսիլիչը հիմնականում օգտագործվում է ֆոտովոլտային բջիջների արտադրության մեջ, մինչդեռ էլեկտրոնային դասարանի պոլիսիլիկոնը լայնորեն օգտագործվում է ինտեգրված միացման արդյունաբերության մեջ, որպես չիպերի եւ այլ արտադրության հումք: Արեգակնային կարգի պոլիսիլիկոնի մաքրությունը 6 ~ 8n է, այսինքն `կեղտաջրերի ընդհանուր պարունակությունը պահանջվում է ավելի ցածր, քան 10 -6, իսկ պոլիսիլիկի մաքրությունը պետք է հասնի 99.9999% -ի կամ ավելին: Էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի մաքրության պահանջները ավելի խիստ են, նվազագույնը 9n եւ ներկայիս առավելագույնը 12n: Էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի արտադրությունը համեմատաբար դժվար է: Քիչ չինական ձեռնարկություններ կան, որոնք տիրապետել են էլեկտրոնային դասարանի պոլիսիլիկոնի արտադրական տեխնոլոգիային, եւ դրանք դեռ համեմատաբար կախված են ներմուծումից: Ներկայումս արեւային կարգի պոլիսիլիկոնի ելքը շատ ավելի մեծ է, քան էլեկտրոնային դասարանի պոլիսիլիկոնը, իսկ նախկինները, մոտ 13,8 անգամ:
Համաձայն դոպինգի կեղտաջրերի եւ սիլիկոնային նյութի տեսակի տարբերության, այն կարելի է բաժանել P տիպի եւ n- տեսակի: Երբ սիլիկոնը դոպեդ է ընդունում անասունների մաքրության տարրերով, ինչպիսիք են բորոնը, ալյումինը, գալիումը եւ այլն, այն գերակշռում է անցքի անցկացումը եւ P- տեսակը: Երբ սիլիկոնը դոպոր է դոնոր կեղտաջրերի տարրերով, ինչպիսիք են ֆոսֆորը, մկնդեղը, հակամենաշնորհը եւ այլն, այն գերակշռում է էլեկտրոնների անցկացումը եւ N- տիպը: P- տիպի մարտկոցները հիմնականում ներառում են BSF մարտկոցներ եւ PERC մարտկոցներ: 2021 թվականին PERC մարտկոցները կկազմեն համաշխարհային շուկայի ավելի քան 91% -ը, իսկ BSF մարտկոցները կվերացվեն: Ժամանակահատվածի ընթացքում, երբ PERC- ն փոխարինում է BSF- ին, P տիպի բջիջների փոխակերպման արդյունավետությունը աճել է ավելի քան 20% -ից ավելի քան 23%, իսկ N տիպի բջիջների տեսականի բարձր մակարդակը, ընկերությունները սկսել են տեղակայել զանգվածային արտադրության գծեր N տիպի մարտկոցների համար: Ըստ CPIA- ի կանխատեսման, N տիպի մարտկոցների մասնաբաժինը 2022 թվականին զգալիորեն կաճի 3% -ից մինչեւ 13.4%: Խիտ նյութի մակերեսը ունի գութայնության ամենացածր աստիճանը, 5 մմ-ից պակաս, ոչ գունային աննորմալություն, ոչ օքսիդացման փոխկապակցված եւ ամենաբարձր գին. Ծաղկակաղամբի նյութի մակերեսը ունի չափավոր աստիճան, 5-20 մմ, բաժինը չափավոր է, իսկ գինը միջին միջակայք է. Մինչ մարջան նյութի մակերեսը ավելի լուրջ ծավալում է, խորությունը ավելի մեծ է, քան 20 մմ, բաժինը չամրացված է, իսկ գինը ամենացածրն է: Խիտ նյութը հիմնականում օգտագործվում է մոնոկրալիստալ սիլիկոն նկարելու համար, մինչդեռ ծաղկակաղամբի նյութական եւ մարջան նյութը հիմնականում օգտագործվում է պոլիկրիստալու սիլիկոնային վաֆներ պատրաստելու համար: Ձեռնարկությունների ամենօրյա արտադրության մեջ խիտ նյութը կարող է դոպտվել ոչ պակաս, քան 30% ծաղկակաղամբի նյութով `մոնոկրալիստային սիլիկոն արտադրելու համար: Հումքի արժեքը կարող է պահպանվել, բայց ծաղկակաղամբի նյութի օգտագործումը որոշակի չափով կնվազեցնի բյուրեղյա քաշման արդյունավետությունը: Ձեռնարկությունները պետք է ընտրեն համապատասխան դոպինգի հարաբերակցությունը երկուսի կշռումից հետո: Վերջերս խիտ նյութական եւ ծաղկակաղամբի նյութի գնի տարբերությունը հիմնականում կայունացել է 3 RMB / կգ: Եթե գնի տարբերությունն ավելի լայնացվի, ընկերությունները կարող են դիտարկել ավելի շատ ծաղկակաղամբի նյութը մոնոկրալիստական սիլիկոն քաշում:
3. Գործընթաց. Siemens մեթոդը զբաղեցնում է հիմնական հոսքը, եւ էլեկտրաէներգիայի սպառումը դառնում է տեխնոլոգիական փոփոխության բանալին
Polysilicon- ի արտադրության գործընթացը մոտավորապես բաժանված է երկու քայլի: Առաջին քայլում արդյունաբերական սիլիկոնային փոշին արձագանքվում է անթափանցիկ ջրածնի քլորիդով `տրխլորոսիլան եւ ջրածնի ձեռք բերելու համար: Կրկնվող թորումից եւ մաքրումից հետո, գազային տրիխլորոսիլան, dichlorodihydrosilicon եւ silane; Երկրորդ քայլը վերը նշված բարձր մաքրության գազը բյուրեղային սիլիկոնին նվազեցնելն է, եւ նվազեցման քայլը տարբեր է ձեւափոխված Siemens- ի մեթոդով եւ սիլան հեղուկացված մահճակալի մեթոդով: Բարելավված Siemens մեթոդը ունի հասուն արտադրության տեխնոլոգիա եւ արտադրանքի բարձր որակը եւ ներկայումս գտնվում է առավել լայնորեն օգտագործվող արտադրական տեխնոլոգիան: Ավանդական Siemens արտադրության մեթոդը պետք է օգտագործեք քլորի եւ ջրածնի `սինթեզով ջրածնի ջրածնի քլորիդը, ջրածնի քլորիդը եւ փոշիացված արդյունաբերական սիլիկոնը` որոշակի ջերմաստիճանում սինթանելու համար, ապա առանձնացրեք, շտկեք եւ մաքրեք տրիխլորոսիլանը: Սիլիկոնը անցնում է ջրածնի նվազեցման վառարանում ջերմային նվազեցման ռեակցիա `սիլիկոնային միջուկում պահվող տարրական սիլիկոն ձեռք բերելու համար: Այս հիման վրա բարելավված Siemens գործընթացը հագեցած է նաեւ արտադրական գործընթացում արտադրված մեծ քանակությամբ ենթամթերքների եւ սիլիկոնային տետրաչլորիդի մեծ քանակությամբ ենթամթերք եւ սիլիկոնային տետրհլորիդային օգտագործման տեխնոլոգիա: Արտանետվող գազի ջրածնի, ջրածնի քլորիդը եւ սիլիկոնային Tetrachloride- ը առանձնացված են չոր վերականգնմամբ: Hyd րածնի եւ ջրածնի քլորիդը կարող է օգտագործվել սինթեզի եւ տրակտորով մաքրման համար, եւ Trichlorosilane- ն ուղղակիորեն վերամշակվում է ջերմային կրճատման մեջ: Վառարանում իրականացվում է մաքրում, եւ սիլիկոնային Tetrachloride- ը ջրածնային է, որպեսզի արտադրի Trichlorosilane, որը կարող է օգտագործվել մաքրման համար: Այս քայլը կոչվում է նաեւ սառը ջրածնի բուժում: Իրականացնելով փակ միացման արտադրություն, ձեռնարկությունները կարող են զգալիորեն նվազեցնել հումքի եւ էլեկտրաէներգիայի սպառումը, դրանով իսկ արդյունավետորեն խնայել արտադրության ծախսերը:
Չինաստանում բարելավված Siemens մեթոդի օգտագործմամբ պոլիսիլիկոնի արտադրության արժեքը ներառում է հումք, էներգիայի սպառումը, մաշվածությունը, վերամշակման ծախսերը եւ այլն: Արդյունաբերության ոլորտում տեխնոլոգիական առաջընթացը զգալիորեն իջեցրել է արժեքը: Հումքը հիմնականում վերաբերում է արդյունաբերական սիլիկոնին եւ Trichlorosilane- ին, էներգիայի սպառումը ներառում է էլեկտրաէներգիա եւ գոլորշի, եւ վերամշակման ծախսերը վերաբերում են արտադրական սարքավորումների ստուգման եւ վերանորոգման ծախսերին: Ըստ Baichuan Yingfu- ի վիճակագրության վիճակագրության, հունիսի սկզբին 2022-ի սկզբին հումքը ծախսերի ամենաբարձր կետն է, որը կազմում է ընդհանուր արժեքի 41% -ը, որի հիմնական աղբյուրը Silicon- ի հիմնական աղբյուրն է: Արդյունաբերության մեջ սովորաբար օգտագործվող սիլիկոնային միավորի սպառումը ներկայացնում է բարձր մաքրության սիլիկոնային արտադրանքների մեկ միավորի համար սպառված սիլիկոնի քանակը: Հաշվարկման մեթոդը վերափոխել բոլոր սիլիկոնային պարունակող նյութերը, ինչպիսիք են արտագնա արդյունաբերական սիլիկոնային փոշին եւ Trichlorosilane- ը մաքուր սիլիկոնում, այնուհետեւ նվազեցնում են Silicon բովանդակության հարաբերակցությունից վերածված մաքուր սիլիկոնի քանակի: Ըստ CPIA տվյալների, 2021 թվականին սիլիկոնային սպառման մակարդակը կնվազի 0,01 կգ / կգ-ում: Ըստ թերի վիճակագրության, Polysilicon արդյունաբերության ոլորտում չինական հնգյակի հնգամյա ընկերությունների սիլիկոնային սպառումը ցածր է արդյունաբերության միջինից: Հայտնի է, որ դրանցից երկուսը կկազմեն 1,08 կգ / կգ-ի եւ 1,05 կգ / կգ-ի, համապատասխանաբար 2021 թ. Էլեկտրաէներգիայի արդյունավետությունը չափելու երկու հիմնական ցուցանիշներն են էլեկտրաէներգիայի սպառումը եւ նվազեցման էներգիայի սպառումը: Նվազեցման էներգիայի սպառումը վերաբերում է Trichlorosilane- ի եւ ջրածնի նվազեցման գործընթացին `բարձր մաքրության սիլիկոնային նյութեր ստեղծելու համար: Էլեկտրաէներգիայի սպառումը ներառում է սիլիկոնային հիմնական նախապես եւ տեղադրում: , ջերմության պահպանում, վերջնական օդափոխություն եւ այլ գործընթացների սպառումը: 2021 թ., Տեխնոլոգիական առաջընթացով եւ էներգիայի համապարփակ օգտագործմամբ, Polysilicon- ի արտադրության միջին համապարփակ սպառումը տարեկան 5,3% -ով կնվազի մինչեւ 63 կՎտժ / կգ-ի, իսկ ապագայում ակնկալվում է, որ 46 կՎտժ / կգ-ով կնվազի 46 կՎտժ / կգ-ով: Մի շարք Բացի այդ, արժեզրկումը նույնպես ծախսերի կարեւոր կետ է, հաշվապահություն 17% -ով: Հատկանշական է, որ Բայիչուան Յինգֆուի տվյալներով, բախուանլիկոնի ընդհանուր արտադրական արժեքը 2022-ի սկզբին կազմել է մոտ 55.816 յուան / տոննա, ապա շուկայում բեւեռային մարժան է, ուստի այն մեծ թվով ձեռնարկություններում էր, ինչպես նաեւ մեծ թվով ձեռնարկություններ:
Պոլիսիլիկոն արտադրողների ծախսերը նվազեցնելու համար կա երկու եղանակ, մեկը հումքի ծախսերը նվազեցնելն է, իսկ մյուսը `էներգիայի սպառումը նվազեցնելը: Հումքի առումով արտադրողները կարող են նվազեցնել հումքի արժեքը `ստորագրելով երկարաժամկետ համագործակցության պայմանագրեր արդյունաբերական սիլիկոնային արտադրողների հետ կամ կառուցելով վերեւում եւ ներքեւում գտնվող արտադրական հզորություն: Օրինակ, Polysilicon արտադրության բույսերը հիմնականում ապավինում են իրենց արդյունաբերական սիլիկոնային մատակարարմանը: Էլեկտրաէներգիայի սպառման առումով արտադրողները կարող են իջեցնել էլեկտրաէներգիայի ծախսերը էլեկտրաէներգիայի ցածր գների եւ էներգիայի սպառման համապարփակ բարելավման միջոցով: Էլեկտրաէներգիայի համապարփակ սպառման մոտ 70% -ը էլեկտրաէներգիայի սպառման նվազեցումն է, եւ կրճատումը նաեւ հիմնական օղակ է բարձր մաքրության բյուրեղային սիլիկոնի արտադրության մեջ: Հետեւաբար, Չինաստանում պոլիսիլիկոնի արտադրության կարողությունների մեծ մասը կենտրոնացած է էլեկտրաէներգիայի ցածր գներով, ինչպիսիք են Xinjiang- ը, ներքին մոնղոլիան, Սիչուան եւ Յունան: Այնուամենայնիվ, երկկողմանի քաղաքականության առաջխաղացման միջոցով դժվար է ձեռք բերել մեծ քանակությամբ ցածր գնային էներգիայի ռեսուրսներ: Հետեւաբար, նվազեցման համար էլեկտրաէներգիայի սպառումը նվազեցումը այսօր ավելի իրագործելի ծախսերի կրճատումն է: Ճանապարհ: Ներկայումս նվազեցման էներգիայի սպառումը նվազեցնելու արդյունավետ միջոցը կրճատման վառարանում սիլիկոնային միջուկների քանակը մեծացնելն է, դրանով իսկ ընդլայնելով մեկ միավորի արդյունքը: Ներկայումս Չինաստանում վառվող վառարանների հիմնական տեսակները 36 զույգ ձող են, 40 զույգ ձող եւ 48 զույգ ձող: Վառարանների տեսակը թարմացվում է 60 զույգ ձողերի եւ 72 զույգ ձողերի, բայց միեւնույն ժամանակ, այն նաեւ ավելի մեծ պահանջներ է ներկայացնում ձեռնարկությունների արտադրության տեխնոլոգիայի մակարդակի համար:
Բարելավված Siemens- ի մեթոդի համեմատությամբ սիլան հեղուկի մահճակալի մեթոդը ունի երեք առավելություն, մեկը ցածր էներգիայի սպառումը է, մյուսը `բյուրեղյա բարձրացման արդյունքը, որ ավելի բարենպաստ է CCZ շարունակական Czchralski տեխնոլոգիայի հետ: Սիլիկոնային արդյունաբերության մասնաճյուղի տվյալների համաձայն, Silane հեղուկացված մահճակալի մեթոդի բազմակողմանի սպառումը բարելավված Siemens մեթոդի 33.33% է, իսկ նվազեցման էներգիայի սպառումը բարելավված Siemens մեթոդի 10% -ն է: Սիլանի հեղուկացված մահճակալի մեթոդը էներգիայի սպառման զգալի առավելություններ ունի: Բյուրեղապակի քաշման առումով հատիկավոր սիլիկոնի ֆիզիկական հատկությունները կարող են ավելի հեշտ դարձնել քվարցը `քաչի քիչով` մեկ բյուրեղյա սիլիկոնով քաշող գավազանով: Պոլիկրիտալյան սիլիկոն եւ հատիկավոր սիլիկոնը կարող է բարձրացնել մեկ վառարանների սուրճի սուրճի լիցքավորման հզորությունը 29% -ով, միաժամանակ նվազեցնելով լիցքավորման ժամանակը 41% -ով, զգալիորեն բարելավելով միայնակ բյուրեղային սիլիկոնի քաշման արդյունավետությունը: Բացի այդ, հատիկավոր սիլիկոնը ունի փոքր տրամագիծ եւ լավ հեղուկություն, որն ավելի հարմար է CCZ շարունակական Czochralski մեթոդի համար: Ներկայումս միջին եւ ստորին հասնելու միակ բյուրեղյա քաշման հիմնական տեխնոլոգիան RCZ Single Crystal Re-Casting մեթոդն է, որը պետք է նորից կերակրվի եւ բյուրեղը քաշեք մեկ բյուրեղյա սիլիկոնային գավազանով: Խաղարկությունն իրականացվում է միեւնույն ժամանակ, որը խնայում է մեկ բյուրեղյա սիլիկոնային գավազանով սառեցման ժամանակը, ուստի արտադրության արդյունավետությունն ավելի բարձր է: CCZ շարունակական Czochralski- ի մեթոդի արագ զարգացումը նույնպես կբարձրացնի հատիկավոր սիլիկոնի պահանջարկը: Չնայած հատիկավոր սիլիկոնն ունի որոշ թերություններ, ինչպիսիք են ավելի շատ սիլիկոն փոշի, որոնք առաջացել են շփման մեծ մակերեսով եւ աղտոտող նյութերի հեշտ օդափոխման եւ ջրածնի մեջ, որը համադրվում է `համապատասխան հատիկավոր սիլիկոնային ձեռնարկությունների, այս խնդիրները բարելավվում են:
Silane հեղուկացված մահճակալի գործընթացը հասունանում է Եվրոպայում եւ Միացյալ Նահանգներում, եւ դա իր մանկության մեջ է չինական ձեռնարկությունների ներդրումից հետո: 1980-ականներին, REC- ի եւ MEMC- ի կողմից ներկայացված օտարերկրյա հատիկավոր սիլիկոնը սկսեց ուսումնասիրել հատիկավոր սիլիկոնի արտադրությունը եւ իրականացնել լայնածավալ արտադրություն: Նրանց թվում է, որ հատ հատիկավոր սիլիկոնային ընդհանուր արտադրական հզորությունը հասել է 10,500 տոննա / տարվա 2010-ին, եւ նույն ժամանակահատվածում իր Siemens- ի գործընկերների համեմատությամբ, այն ունեցել է առնվազն 2-3 / կգ: Միակ բյուրեղյա քաշման կարիքների պատճառով ընկերության հատիկավոր սիլիկոնային արտադրությունը լճացել եւ, ի վերջո, դադարեցրել է արտադրությունը եւ դիմել է Չինաստանի հետ համատեղ ձեռնարկություն `ներմուծված ձեռնարկություն ստեղծելու համար:
4. Հումք. Արդյունաբերական սիլիկոնը հիմնական հումքն է, եւ մատակարարումը կարող է բավարարել Polysilicon- ի ընդլայնման կարիքները
Արդյունաբերական սիլիկոնը Polysilicon- ի արտադրության հիմնական հումքն է: Ակնկալվում է, որ Չինաստանի արդյունաբերական սիլիկոնային արտադրանքը կայուն կաճի 2022 թվականից մինչեւ 2025 թվականը: Ըստ SMM տվյալների, նորն աճել էԱրդյունաբերական սիլիկոնային արտադրության կարողություն2022 եւ 2023 թվականներին Չինաստանում կկազմի 890,000 տոննա եւ 1.065 միլիոն տոննա: Ենթադրելով, որ արդյունաբերական սիլիկոնային ընկերությունները դեռ ապագայում կպահպանեն կարողությունների օգտագործման մակարդակի եւ գործառնական փոխարժեքը, Չինաստանի նորն աճել է2022 եւ 2023 թվականներին արտադրական հզորությունը բերելու է 320,000 տոննա եւ 383,000 տոննա ելք: Ըստ GFCI- ի գնահատականների,22/23/24/25-ում Չինաստանի արդյունաբերական սիլիկոնի արտադրության հզորությունը կազմում է մոտ 5.90/61 / 6.71 / 6.5 միլիոն տոննա, համապատասխան 3.55 / 391 / 4.18 / 4.38 միլիոն տոննա:
Գերմարդ արդյունաբերական սիլիկոնի մնացած երկու հոսանքի հոսքի աճի տեմպը համեմատաբար դանդաղ է, եւ Չինաստանի արդյունաբերական սիլիկոնի արտադրությունը հիմնականում կարող է բավարարել պոլիսիլիկոնի արտադրությունը: 2021 թվականին Չինաստանի արդյունաբերական սիլիկոնային արտադրության կարողությունները կլինեն 5,385 միլիոն տոննա, համապատասխանաբար 3,213 միլիոն տոննա արտադրանքի, որոնցից բաղկացած է պոլիսիլիկոն, օրգանական սիլիկոն եւ ալյումինե խառնուրդներ: Բացի այդ, արտահանման համար օգտագործվում են մոտ 780,000 տոննա արտադրանք: 2021-ին, պոլիսիլիկոնի, օրգանական սիլիկոնի եւ ալյումինի համաձուլվածքների սպառումը համապատասխանաբար կկազմի համապատասխանաբար արդյունաբերական սիլիկոնի 19%, 28% եւ 20% -ը: 2022 թվականից մինչեւ 2025 թվականը ակնկալվում է, որ օրգանական սիլիկոնի արտադրության աճի տեմպը կմնա շուրջ 10%, իսկ ալյումինե խառնուրդի արտադրության աճի տեմպը ցածր է, քան 5%: Հետեւաբար, մենք հավատում ենք, որ արդյունաբերական սիլիկոնի քանակը, որը կարող է օգտագործվել 2022-2025 թվականներին Polysilicon- ի համար, համեմատաբար բավարար է, ինչը կարող է լիովին բավարարել պոլիսիլիկոնի կարիքները: Արտադրության կարիքներ:
5. Պոլիսիլիկոնի մատակարարում.Շապիկզբաղեցնում է գերիշխող դիրքը, եւ արտադրությունն աստիճանաբար հավաքվում է առաջատար ձեռնարկություններին
Վերջին տարիներին բոլիսիլիկոնի համաշխարհային արտադրությունը տարեցտարի ավելացել է եւ աստիճանաբար հավաքվել է Չինաստանում: 2017-ից 2021 թվականներին Համաշխարհային տարեկան պոլիսիլիկոնի արտադրությունն աճել է 432,000 տոննաից մինչեւ 631,000 տոննա, 2021-ի ամենաարագ աճը `21.11% աճով: Այս ժամանակահատվածում Չինաստանում աստիճանաբար կենտրոնացած գլոբալ արտադրությունը, եւ Չինաստանի պոլիսիլիկոնի արտադրության համամասնությունը աճել է 2017-ին, 2021 թ. Լավագույն տասնյակը, ինչպիսիք են հեմոլոկը, OCI- ն, REC- ը եւ MEMC- ը: Արդյունաբերության համակենտրոնացումը զգալիորեն աճել է, եւ արդյունաբերության լավագույն տասը ընկերությունների արտադրական հզորությունը աճել է 57,7% -ից հասնելով 90.3% -ի: 2021 թվականին կան հինգ չինական ընկերություն, որոնք կազմում են արտադրական կարողությունների ավելի քան 10% -ը, հաշվապահություն ընդհանուր 65,7% -ով: Մի շարք Չինաստան պոլիսիլիկոնային արդյունաբերության աստիճանական փոխանցման երեք հիմնական պատճառ կա: Նախ, չինական Polysilicon արտադրողները զգալի առավելություններ ունեն հումքի, էլեկտրաէներգիայի եւ աշխատանքային ծախսերի առումով: Աշխատողների աշխատավարձերը ցածր են, քան արտասահմանյան երկրներից, ուստի Չինաստանում արտադրության ընդհանուր արժեքը շատ ավելի ցածր է, քան արտասահմանյան երկրները, եւ կշարունակի նվազել տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ. Երկրորդ, չինական Polysilicon- ի արտադրանքների որակը անընդհատ բարելավվում է, որոնց մեծ մասը գտնվում է արեւային կարգի առաջին կարգի մակարդակում, եւ անհատական առաջադեմ ձեռնարկությունները մաքրության պահանջների մեջ են: Բարձրագույն էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի արտադրական տեխնոլոգիայում առաջընթաց են գրանցվել, որը աստիճանաբար կսովորեցրեք ներքին էլեկտրոնային դասարանի պոլիսիլիկոնի փոխարինումում ներմուծման համար, իսկ չինական առաջատար ձեռնարկությունները ակտիվորեն նպաստում են էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնային նախագծերի կառուցմանը: Չինաստանում սիլիկոնային վաֆլի արտադրության արդյունքը կազմում է գլոբալ արտադրության ընդհանուր արտադրանքի ավելի քան 95% -ը, որն աստիճանաբար ավելացրել է Չինաստանի համար պոլիսիլիկոնի ինքնաբավության մակարդակը, որը որոշակի չափով սեղմել է արտերկրյա պոլիզիլիկոն ձեռնարկությունների շուկան:
2017-ից մինչեւ 2021 թվականը Չինաստանում պոլիսիլիկոնի տարեկան արտադրանքը կայուն կաճի, հիմնականում ուժային ռեսուրսներով հարուստ տարածքներում, ինչպիսիք են Xinjiang, Inner Mongolia- ն եւ Sichuan- ը: 2021 թվականին Չինաստանի Polysilicon- ի արտադրությունը կաճի 392,000 տոննա մինչեւ 505,000 տոննա, աճել է 28,83%: Արտադրության հզորության առումով Չինաստանի Polysilicon արտադրական կարողությունները ընդհանուր առմամբ գտնվում են վերելքի միտումով, բայց այն նվազել է 2020 թվականին որոշ արտադրողների անջատման պատճառով: Բացի այդ, Չինական պոլիսիլիկոնային ձեռնարկությունների կարողությունների օգտագործման մակարդակը 2018 թվականից շարունակաբար աճում է, իսկ 2021-ին կարողությունների օգտագործման մակարդակը կհասնի 97.12% -ի: Մարզերի առումով, 2021 թվականին Չինաստանի պոլիսիլիկոնի արտադրությունը հիմնականում կենտրոնացած է էլեկտրաէներգիայի ցածր գներով, ինչպիսիք են Xinjiang- ը եւ Sichuan- ը: Xinjiang- ի արտադրանքը 270.400 տոննա է, ինչը Չինաստանում ընդհանուր արտադրանքի կեսից ավելին է:
Չինաստանի Polysilicon արդյունաբերությունը բնութագրվում է համակենտրոնացման բարձր աստիճանի, 77% արժեքով, իսկ ապագայում կլինի հետագա վերեւում: Polysilicon- ի արտադրությունը արդյունաբերություն է, բարձր կապիտալ եւ բարձր տեխնիկական խոչընդոտներով: Ծրագրի շինարարության եւ արտադրության ցիկլը սովորաբար երկու տարի է կամ ավելին: Արդյունաբերություն մտնելու համար դժվար է նոր արտադրողների համար: Դատելով առաջիկա երեք տարում հայտնի պլանավորված ընդլայնումից եւ նոր նախագծերից, արդյունաբերության մեջ օլիգոպոլիստական արտադրողները կշարունակեն ընդլայնել իրենց արտադրական կարողությունները `իրենց սեփական տեխնոլոգիայի եւ մասշտաբի առավելությունների շնորհիվ, եւ նրանց մենաշնորհային դիրքը կշարունակի բարձրանալ:
Հաշվարկվում է, որ Չինաստանի պոլիսիլիկոնի մատակարարումը 2022 թվականից մինչեւ 2025 թվականը կկազմի լայնածավալ աճ, իսկ 2025 թվականին պոլիսիլիկոնի արտադրությունը կհասնի 1,194 միլիոն տոննա, վարելով 1,194 միլիոն տոննա: 2021 թվականին Չինաստանում պոլիսիլիկոնի գնի կտրուկ բարձրացումով խոշոր արտադրողները ներդրել են նոր արտադրական գծերի կառուցման գործում, իսկ միեւնույն ժամանակ ներգրավվել են նոր արտադրողներ, արդյունաբերությանը միանալու համար: Քանի որ Polysilicon նախագծերը կվերցնեն առնվազն մեկուկես եւ երկու տարի շինարարությունից մինչեւ արտադրություն, 2021-ին նոր շինարարությունն ավարտվի: Արտադրության հզորությունը, ընդհանուր առմամբ, արտադրության մեջ է դրվում 2022 եւ 2023-ի երկրորդ կեսին: Սա շատ համահունչ է խոշոր արտադրողների կողմից հայտարարված նախագծի նոր ծրագրերին: 2022-2025 թվականների արտադրական նոր կարողությունները հիմնականում կենտրոնացած են 2022 եւ 2023 թվականներին: Դրանից հետո, քանի որ աստիճանաբար կայունանում են արդյունաբերության մեջ արտադրական ընդհանուր կարողությունը: Այսպես է, այսինքն, արտադրական հզորության աճը աստիճանաբար նվազում է: Բացի այդ, Polysilicon- ի ձեռնարկությունների կարողությունների օգտագործման մակարդակը վերջին երկու տարիներին մնացել է բարձր մակարդակի վրա, բայց ժամանակ կպահանջվի նոր նախագծերի արտադրության կարողությունների համար, եւ նոր դիմորդների համար կանցկացվի համապատասխան նախապատրաստման տեխնոլոգիա: Հետեւաբար, առաջիկա մի քանի տարիներին նոր Polysilicon նախագծերի կարողությունների օգտագործման մակարդակը ցածր կլինի: Դրանից, 2022-2025 թվականներին Polysilicon- ի արտադրությունը կարելի է կանխատեսել, իսկ 2025 թվականին Polysilicon- ի արտադրությունը, նախատեսվում է մոտ 1,194 միլիոն տոննա:
Արտերկրում արտադրության հզորության համակենտրոնացումը համեմատաբար բարձր է, եւ առաջիկա երեք տարիներին արտադրության աճի արագությունն ու արագությունը չեն լինի այնքան բարձր, որքան Չինաստանը: Արտերկրում Polysilicon արտադրության կարողությունը հիմնականում կենտրոնացած է չորս առաջատար ընկերություններում, իսկ մնացածը `հիմնականում փոքր արտադրական կարողություն: Արտադրության հզորության առումով Wacker Chem- ը զբաղեցնում է արտերկրյա պոլիսիլիկոնի արտադրության հզորության կեսը: Գերմանիայում եւ Միացյալ Նահանգներում նրա գործարաններն ունեն համապատասխանաբար 60,000 տոննա եւ 20,000 տոննա արտադրական կարողություններ: 2022 թվականին եւ դրանից դուրս գլոբալ պոլիսիլիկ արտադրության հզորության կտրուկ ընդլայնումը կարող է մտահոգվել գերբեռնվածության համար, ընկերությունը դեռ սպասելի եւ տեսական վիճակում է եւ չի նախատեսել ավելացնել արտադրական նոր կարողություններ: Հարավային Կորեայի պոլիսիլիկոն հսկա Օկին աստիճանաբար տեղափոխում է իր արեւային կարգի պոլիսիլիկոնի արտադրական գիծը Մալայզիա Չինաստանում, 2022-ին 522 եւ 2021 թվականներին հասնելու է 5000 տոննա եւ 30,000 տոննա Պոլիսիլիկոն Միացյալ Նահանգներում եւ Հարավային Կորեայում: Ընկերությունը նախատեսում է արտադրել 95,000 տոննա, բայց մեկնարկի ամսաթիվը պարզ չէ: Ակնկալվում է, որ առաջիկա չորս տարիներին տարեկան 5000 տոննա մակարդակով կավելանա: Նորվեգիայի ընկերությունը Rec- ն ունի երկու արտադրական հիմք Վաշինգտոն նահանգում եւ Մոնտանայում, տարեկան արտադրական հզորությամբ, 18,000 տոննա արեւային կարգի պոլիսիլիկոն եւ 2,000 տոննա էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկ: 1-ը, որը խորը ֆինանսական նեղության մեջ էր, ընտրեց դադարեցնել արտադրությունը, այնուհետեւ խթանելով բումի կողմից 2021 թ. Polysilicon. Արտադրության բարձր տեխնոլոգիաների խոչընդոտները դժվարացնում են ընկերության արտադրանքը շուկայում փոխարինվելու համար: Համադրվելով այն փաստի հետ, որ ընկերությունը չի նախատեսում նոր նախագծեր կառուցել մի քանի տարվա ընթացքում, ակնկալվում է, որ ընկերության արտադրական կարողությունները կլինեն 2022-2025: Տարեկան արդյունքը մնում է 18,000 տոննա: Բացի այդ, 2021 թվականին, ավելի քան չորս ընկերություններից բացի այլ արտադրական կարողությունները կլինեն 5000 տոննա: Բոլոր ընկերությունների արտադրական պլանների ընկալման բացակայության պատճառով ենթադրվում է, որ արտադրական նոր կարողությունները կլինեն տարեկան 5000 տոննա 2022-ից 2025 թվական:
Ըստ արտերկրյա արտադրության կարողությունների, գնահատվում է, որ արտերկրյա Polysilicon- ի արտադրություն 2025 թվականին կլինի մոտ 176,000 տոննա, ենթադրելով, որ արտերկրյա Polysilicon արտադրական հզորության օգտագործումը մնում է անփոփոխ: 2021 թվականին բոլիսիլիկոնի գինը բարձրացել է, չինական ընկերություններն ավելացել են արտադրության եւ ընդլայնված արտադրության աճը: Ի հակադրություն, արտերկրյա ընկերություններն ավելի զգուշավոր են նոր նախագծերի իրենց ծրագրերում: Դա այն է, որ Polysilicon արդյունաբերության գերակշռությունն արդեն գտնվում է Չինաստանի վերահսկողության տակ, եւ կուրորեն աճող արտադրությունը կարող է կորուստներ բերել: Արժեքի կողմից էներգիայի սպառումը Polysilicon- ի արժեքի ամենամեծ բաղադրիչն է, ուստի էլեկտրաէներգիայի գինը շատ կարեւոր է, եւ ակնհայտ առավելություններ ունեն Xinjiang, ներքին մոնղոլական, սիչուան եւ այլ մարզեր: Պահանջարկի կողմից, որպես Polysilicon- ի ուղղակի ներքեւ, Չինաստանի սիլիկոնային վաֆլի արտադրությունը կազմում է աշխարհի ընդհանուր 99% -ը: Պոլիզիլիկոնի հոսանքի հոսքը հիմնականում կենտրոնացած է Չինաստանում: Պատրաստված է Polysilicon- ի գինը ցածր է, տրանսպորտի արժեքը ցածր է, եւ պահանջարկը ամբողջությամբ երաշխավորված է: Երկրորդ, Չինաստանը համեմատաբար բարձր հակամշակման սակագներ է սահմանել Միացյալ Նահանգներից եւ Հարավային Կորեայից արեւային կարգի պոլիսիլիկոնի ներմուծման վրա, ինչը մեծ ճնշել է Միացյալ Նահանգների եւ Հարավային Կորեայի պոլիսիլիկոնի սպառումը: Զգուշացեք նոր նախագծերի կառուցման գործում. Բացի այդ, վերջին տարիներին, չինական արտերկրյա պոլիսիլիկոնային ձեռնարկությունները դանդաղ են զարգացել, սակագների ազդեցության պատճառով, եւ տարեցտարի արտադրանքի գների բարձրացման համար դրանք չեն կարող լինել ֆինանսական պայմանները:
2022-ից 2025 թվականներին Չինաստանում եւ արտերկրում պոլիսիլիկոնի արտադրության համապատասխան կանխատեսումների հիման վրա կարելի է ամփոփվել համաշխարհային Polysilicon- ի արտադրության կանխատեսելի արժեքը: Ենթադրվում է, որ 2025 թվականին համաշխարհային Polysilicon- ի արտադրությունը կհասնի 1,371 միլիոն տոննա: Ըստ Polysilicon- ի արտադրության կանխատեսման արժեքի, Չինաստանի գլոբալ համամասնության մասնաբաժինը կարող է մոտ լինել: Ակնկալվում է, որ Չինաստանի մասնաբաժինը աստիճանաբար ընդլայնվելու է 2022 թվականից մինչեւ 2025 թվականը, եւ այն կգերազանցի 825-ին 87% -ը:
6, ամփոփ եւ հեռանկար
Polysilicon- ը տեղակայված է արդյունաբերական սիլիկոնի եւ ամբողջ ֆոտովոլտային եւ կիսահաղորդչային արդյունաբերության ցանցի վերեւում եւ դրա կարգավիճակը շատ կարեւոր է: Ֆոտովոլտային արդյունաբերության ցանցը, ընդհանուր առմամբ, Polysilicon-Silicon վահանակ-բջջային-մոդուլ-ֆոտովոլտային տեղադրված հզորություն է, իսկ կիսահաղորդչային արդյունաբերության ցանցը, ընդհանուր առմամբ, Polysilicon-Monocrystalline Silicon Wafer-Chip է: Տարբեր օգտագործումները տարբեր պահանջներ ունեն Polysilicon մաքրության վերաբերյալ: Ֆոտովոլտային արդյունաբերությունը հիմնականում օգտագործում է արեւային կարգի պոլիսիլիկոնը, իսկ կիսահաղորդչային արդյունաբերությունը օգտագործում է էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոն: Առաջինը ունի 6n-8n մաքրության միջակայք, իսկ վերջինս պահանջում է 9n կամ ավելի մաքրություն:
Տարիներ շարունակ Polysilicon- ի հիմնական արտադրության գործընթացը եղել է բարելավված Siemens մեթոդը ամբողջ աշխարհում: Վերջին տարիներին որոշ ընկերություններ ակտիվորեն ուսումնասիրել են Silane Silane հեղուկացված անկողնային եղանակը, որը կարող է ազդեցություն ունենալ արտադրության օրինակին: Փոփոխված Siemens մեթոդով արտադրված գավազանով ձեւավորված պոլիսիլոնը ունի էներգիայի բարձր սպառման, բարձր ծախսերի եւ բարձր մաքրության բնութագրեր, մինչդեռ սիլան հեղուկացված մահճակալի մեթոդով արտադրված հատիկավոր սիլիկոնը ունի ցածր էներգիայի սպառման, ցածր գնի եւ համեմատաբար ցածր մաքրության բնութագրեր: Որոշ չինական ընկերություններ գիտակցել են հատիկավոր սիլիկոնի զանգվածային արտադրությունը եւ հատիկավոր սիլիկոն օգտագործելու տեխնոլոգիան `պոլիսիլիկոնը քաշելու համար, բայց այն լայնորեն չի նպաստել: Անկախ նրանից, թե հատիկավոր սիլիկոնը կարող է փոխարինել նախկիններին ապագայում, կախված է նրանից, թե ծախսերի առավելությունը կարող է ծածկել որակի թերությունը, հոսանքի հոսանքների ազդեցությունը: Վերջին տարիներին համաշխարհային Polysilicon- ի արտադրությունը տարեցտարի ավելացել է, եւ աստիճանաբար հավաքվում են Չինաստանում: 2017-ից 2021 թվականներին, Համաշխարհային տնտեսության գլոբալ տարեկան արտադրությունը կաճի 432,000 տոննա մինչեւ 631,000 տոննա, 2021-ի ամենաարագ աճը: լայնածավալ աճի մեջ: Ենթադրվում է, որ 2025 թվականին պոլիսիլիկոնի արտադրությունը կկազմի 1,194 միլիոն տոննա Չինաստանում, իսկ արտերկրի արտադրությունը կհասնի 176,000 տոննա: Հետեւաբար, 2025 թվականին Polysilicon- ի համաշխարհային արտադրությունը կկազմի մոտ 1,37 միլիոն տոննա:
(Այս հոդվածը միայն քաղաքագիտության ոլորտի տեղեկանքի համար է եւ չի ներկայացնում ներդրումների որեւէ խորհուրդ)