Չինաստանում պոլիսիլիկոնային արդյունաբերության շուկայավարման պահանջարկի ներկա իրավիճակի վերլուծություն

1, Ֆոտովոլտային վերջնական պահանջարկ. Ֆոտովոլտային տեղադրված հզորության պահանջարկը մեծ է, իսկ պոլիսիլիկոնի պահանջարկը հակադարձվում է՝ հիմնվելով տեղադրված հզորության կանխատեսման վրա։

1.1. Պոլիսիլիցիումի սպառում. գլոբալսպառման ծավալը անշեղորեն աճում է, հիմնականում ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության համար

Անցած տասը տարին, գլոբալպոլիսիլիկոնսպառումը շարունակել է աճել, իսկ Չինաստանի համամասնությունը շարունակել է ընդլայնվել՝ գլխավորելով ֆոտոգալվանային արդյունաբերությունը: 2012-ից 2021 թվականներին պոլիսիլիկոնի համաշխարհային սպառումը ընդհանուր առմամբ ցուցաբերել է աճի միտում՝ 237,000 տոննայից հասնելով մոտ 653,000 տոննայի: 2018 թվականին ներդրվեց Չինաստանի 531 ֆոտովոլտային նոր քաղաքականությունը, որն ակնհայտորեն նվազեցրեց ֆոտոգալվանային էներգիայի արտադրության սուբսիդավորման դրույքաչափը: Նոր տեղադրված ֆոտովոլտային հզորությունը տարեկան կտրվածքով նվազել է 18%-ով, և ազդել է պոլիսիլիկոնի պահանջարկի վրա։ 2019 թվականից ի վեր պետությունը ներդրել է մի շարք քաղաքականություններ՝ խթանելու ֆոտոգալվանային սարքերի ցանցային հավասարությունը։ Ֆոտովոլտային արդյունաբերության արագ զարգացման հետ մեկտեղ պոլիսիլիկոնի պահանջարկը նույնպես թեւակոխել է արագ աճի շրջան։ Այս ժամանակահատվածում Չինաստանի պոլիսիլիկոնի սպառման մասնաբաժինը ընդհանուր համաշխարհային սպառման մեջ շարունակել է աճել՝ 2012-ի 61,5%-ից մինչև 93,9% 2021-ին՝ հիմնականում Չինաստանի արագ զարգացող ֆոտովոլտային արդյունաբերության շնորհիվ: Պոլիսիլիցիումի տարբեր տեսակների գլոբալ սպառման օրինաչափության տեսանկյունից 2021 թվականին ֆոտոգալվանային բջիջների համար օգտագործվող սիլիցիումային նյութերը կկազմեն առնվազն 94%, որից արևային կարգի պոլիսիլիկոնը և հատիկավոր սիլիցիումը կազմում են համապատասխանաբար 91% և 3%։ էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնը, որը կարող է օգտագործվել չիպերի համար, կազմում է 94%: Հարաբերակցությունը կազմում է 6%, ինչը ցույց է տալիս, որ պոլիսիլիցիումի ներկայիս պահանջարկը գերակշռում է ֆոտոգալվանային: Ակնկալվում է, որ երկածխածնային քաղաքականության տաքացման հետ մեկտեղ ֆոտոգալվանային տեղադրվող հզորության պահանջարկը կուժեղանա, իսկ արևային պոլիսիլիկոնի սպառումն ու համամասնությունը կշարունակի աճել:

1.2. Սիլիկոնային վաֆլի. միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլը զբաղեցնում է հիմնական հոսքը, և շարունակական Czochralski տեխնոլոգիան արագ զարգանում է

Պոլիսիլիցիումի ուղիղ ներքև կապը սիլիկոնային վաֆլիներն են, և Չինաստանը ներկայումս գերիշխում է սիլիկոնային վաֆլի համաշխարհային շուկայում: 2012 թվականից մինչև 2021 թվականը սիլիկոնային վաֆլի արտադրության համաշխարհային և չինական հզորությունը և արտադրանքը շարունակել են աճել, իսկ ֆոտոգալվանային արդյունաբերությունը շարունակել է զարգանալ: Սիլիկոնային վաֆլիները ծառայում են որպես սիլիկոնային նյութերն ու մարտկոցները միացնող կամուրջ, և արտադրական հզորությունների վրա բեռ չկա, ուստի այն շարունակում է գրավել մեծ թվով ընկերությունների՝ մտնելու արդյունաբերություն: 2021 թվականին չինական սիլիկոնային վաֆլի արտադրողները զգալիորեն ընդլայնվել ենարտադրությունըհզորությունը մինչև 213,5 ԳՎտ, ինչը ստիպեց համաշխարհային սիլիկոնային վաֆլի արտադրությունը հասցնել 215,4 ԳՎտ-ի: Չինաստանում առկա և նոր ավելացած արտադրական հզորությունների համաձայն, ակնկալվում է, որ առաջիկա մի քանի տարիներին տարեկան աճի տեմպը կպահպանվի 15-25%, իսկ Չինաստանի վաֆլի արտադրությունը դեռևս կպահպանի բացարձակ գերիշխող դիրքն աշխարհում։

Պոլիկյուրիստական ​​սիլիցիումը կարող է պատրաստվել բազմաբյուրեղ սիլիցիումի ձուլակտորների կամ միաբյուրեղ սիլիցիումի ձողերի: Բազմաբյուրեղ սիլիցիումային ձուլակտորների արտադրության գործընթացը հիմնականում ներառում է ձուլման մեթոդը և ուղղակի հալման եղանակը: Ներկայումս երկրորդ տեսակը հիմնական մեթոդն է, և կորստի տոկոսադրույքը հիմնականում պահպանվում է մոտ 5%: Ձուլման մեթոդը հիմնականում այն ​​է, որ սկզբում սիլիցիումի նյութը հալվի խառնարանի մեջ, այնուհետև այն ձուլվի մեկ այլ նախապես տաքացված կարասի մեջ՝ սառեցնելու համար: Սառեցման արագությունը վերահսկելով՝ բազմաբյուրեղ սիլիցիումի ձուլակտորը ձուլվում է ուղղորդված ամրացման տեխնոլոգիայով: Ուղղակի հալման մեթոդի տաք հալեցման գործընթացը նույնն է, ինչ ձուլման մեթոդին, որի դեպքում պոլիսիլիկոնը նախ ուղղակիորեն հալեցնում են խառնարանում, սակայն հովացման փուլը տարբերվում է ձուլման մեթոդից: Թեև երկու մեթոդներն իրենց բնույթով շատ նման են, ուղղակի հալման մեթոդին անհրաժեշտ է միայն մեկ խառնարան, և արտադրված պոլիսիլիկոնային արտադրանքը լավ որակի է, ինչը նպաստում է ավելի լավ կողմնորոշմամբ պոլիբյուրեղային սիլիցիումի ձուլակտորների աճին, և աճի գործընթացը հեշտ է: ավտոմատ, որը կարող է կատարել բյուրեղի ներքին դիրքը Սխալների կրճատում: Ներկայումս արևային էներգիայի նյութերի արդյունաբերության առաջատար ձեռնարկությունները, ընդհանուր առմամբ, օգտագործում են ուղղակի հալման մեթոդը բազմաբյուրեղ սիլիցիումի ձուլակտորներ պատրաստելու համար, իսկ ածխածնի և թթվածնի պարունակությունը համեմատաբար ցածր է, որը վերահսկվում է 10ppma և 16ppma-ից ցածր: Ապագայում պոլիբյուրեղային սիլիցիումի ձուլակտորների արտադրությունը դեռ գերակշռում է ուղղակի հալման մեթոդով, և հինգ տարվա ընթացքում կորուստների մակարդակը կմնա շուրջ 5%:

Միաբյուրեղ սիլիցիումի ձողերի արտադրությունը հիմնականում հիմնված է Չոխրալսկու մեթոդի վրա, որը լրացվում է ուղղահայաց կասեցման գոտու հալման մեթոդով, և երկուսի կողմից արտադրված արտադրանքը տարբեր կիրառումներ ունի: Չոխրալսկու մեթոդը օգտագործում է գրաֆիտի դիմադրություն՝ պոլիբյուրեղային սիլիցիումը տաքացնելու համար բարձր մաքրության քվարցային կարասի մեջ ուղիղ խողովակով ջերմային համակարգում՝ այն հալեցնելու համար, այնուհետև սերմերի բյուրեղը մտցնել հալվածի մակերեսին միաձուլման համար և պտտել սերմերի բյուրեղը՝ միաժամանակ շրջելով: կարաս. , սերմերի բյուրեղը դանդաղորեն բարձրանում է դեպի վեր, և միաբյուրեղ սիլիցիումը ստացվում է սերմնավորման, ուժեղացման, ուսի պտտման, հավասար տրամագծով աճի և հարդարման գործընթացների միջոցով։ Ուղղահայաց լողացող գոտու հալման մեթոդը վերաբերում է վառարանի խցիկում սյունակային բարձր մաքրության պոլիբյուրեղային նյութը ամրացնելուն, մետաղական պարույրը դանդաղ շարժելով պոլիբյուրեղային երկարության ուղղությամբ և անցնելով սյունաձև պոլիբյուրեղային միջով և մետաղի մեջ բարձր հզորության ռադիոհաճախականության հոսանք անցնելը: կծիկ դարձնելու համար Բազմաբյուրեղ սյան կծիկի ներսի մի մասը հալվում է, և կծիկը տեղափոխելուց հետո հալոցը վերաբյուրեղանում է՝ ձևավորելով մեկ բյուրեղ: Արտադրության տարբեր գործընթացների պատճառով կան տարբերություններ արտադրության սարքավորումների, արտադրության ծախսերի և արտադրանքի որակի մեջ: Ներկայումս գոտիային հալման մեթոդով ստացված արտադրանքն ունի բարձր մաքրություն և կարող է օգտագործվել կիսահաղորդչային սարքերի արտադրության համար, մինչդեռ Չոխրալսկու մեթոդը կարող է բավարարել ֆոտոգալվանային բջիջների համար մեկ բյուրեղյա սիլիցիումի արտադրության պայմանները և ունի ավելի ցածր արժեք, ուստի հիմնական մեթոդը. 2021 թվականին ուղիղ ձգման մեթոդի շուկայական մասնաբաժինը կազմում է մոտ 85%, և ակնկալվում է, որ առաջիկա մի քանի տարիներին այն փոքր-ինչ կաճի: Կանխատեսվում է, որ շուկայի մասնաբաժինները 2025 և 2030 թվականներին կկազմեն համապատասխանաբար 87% և 90%: Ինչ վերաբերում է թաղամասային հալվող միաբյուրեղ սիլիցիումին, ապա թաղամասային հալվող միաբյուրեղ սիլիցիումի արդյունաբերության համակենտրոնացումը համեմատաբար բարձր է աշխարհում: ձեռքբերում), TOPSIL (Դանիա) . Ապագայում հալած միաբյուրեղային սիլիցիումի ելքային մասշտաբը էապես չի աճի։ Պատճառն այն է, որ Չինաստանի հարակից տեխնոլոգիաները համեմատաբար հետամնաց են՝ համեմատած Ճապոնիայի և Գերմանիայի հետ, հատկապես բարձր հաճախականությամբ ջեռուցման սարքավորումների հզորությունը և բյուրեղացման գործընթացի պայմանները: Մեծ տրամագծով միաձուլված սիլիցիումի մեկ բյուրեղի տեխնոլոգիան չինական ձեռնարկություններից պահանջում է շարունակել ինքնուրույն ուսումնասիրել:

Չոխրալսկու մեթոդը կարելի է բաժանել շարունակական բյուրեղների ձգման տեխնոլոգիայի (CCZ) և կրկնվող բյուրեղների ձգման տեխնոլոգիայի (RCZ): Ներկայումս արդյունաբերության հիմնական մեթոդը RCZ-ն է, որը գտնվում է RCZ-ից CCZ անցման փուլում: RZC-ի մեկ բյուրեղյա ձգման և սնուցման քայլերը միմյանցից անկախ են: Յուրաքանչյուր քաշքշելուց առաջ մեկ բյուրեղյա ձուլակտորը պետք է սառչի և հեռացվի դարպասի խցիկում, մինչդեռ CCZ-ն կարող է գիտակցել սնվելն ու հալվելը քաշելիս: RCZ-ը համեմատաբար հասուն է, և ապագայում տեխնոլոգիական բարելավման համար քիչ տեղ կա. մինչդեռ CCZ-ն ունի ծախսերի կրճատման և արդյունավետության բարելավման առավելությունները և գտնվում է արագ զարգացման փուլում: Արժեքի առումով, համեմատած RCZ-ի հետ, որը տևում է մոտ 8 ժամ մինչև մեկ ձող քաշելը, CCZ-ը կարող է մեծապես բարելավել արտադրության արդյունավետությունը, նվազեցնել կարասի արժեքը և էներգիայի սպառումը` վերացնելով այս քայլը: Մեկ վառարանի ընդհանուր ելքը ավելի քան 20% -ով բարձր է RCZ-ից: Արտադրության արժեքը ավելի քան 10% ցածր է RCZ-ից: Արդյունավետության առումով CCZ-ը կարող է ավարտել 8-10 միաբյուրեղյա սիլիցիումի ձողերի գծագրումը խառնարանի կյանքի ցիկլի ընթացքում (250 ժամ), մինչդեռ RCZ-ը կարող է լրացնել միայն մոտ 4-ը, իսկ արտադրության արդյունավետությունը կարող է աճել 100-150%-ով: . Որակի առումով CCZ-ն ունի ավելի միատեսակ դիմադրողականություն, ավելի ցածր թթվածնի պարունակություն և մետաղական կեղտերի ավելի դանդաղ կուտակում, ուստի այն ավելի հարմար է n-տիպի միաբյուրեղյա սիլիցիումի վաֆլի պատրաստման համար, որոնք նույնպես գտնվում են արագ զարգացման շրջանում: Ներկայումս չինական որոշ ընկերություններ հայտարարել են, որ ունեն CCZ տեխնոլոգիա, և հատիկավոր սիլիցիումի-CCZ-n-տիպի միաբյուրեղ սիլիցիումի վաֆլիների երթուղին հիմնականում պարզ է, և նույնիսկ սկսել է օգտագործել 100% հատիկավոր սիլիցիումային նյութեր: . Ապագայում CCZ-ն հիմնականում կփոխարինի RCZ-ին, բայց դա որոշակի գործընթաց կպահանջի:

Միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների արտադրության գործընթացը բաժանված է չորս փուլի՝ քաշում, կտրատում, կտրում, մաքրում և տեսակավորում: Ալմաստե մետաղալարերի կտրման մեթոդի ի հայտ գալը զգալիորեն նվազեցրել է կտրատման կորստի արագությունը: Բյուրեղների քաշման գործընթացը նկարագրված է վերևում: Կտրման գործընթացը ներառում է կտրման, քառակուսիների և շեղման գործողություններ: Կտրելը նշանակում է կտրատող մեքենա օգտագործել՝ սյունաձև սիլիցիումը սիլիկոնային վաֆլիների կտրելու համար: Մաքրումն ու տեսակավորումը սիլիկոնային վաֆլի արտադրության վերջին քայլերն են: Ալմաստե մետաղալարերի կտրման մեթոդը ակնհայտ առավելություններ ունի ավանդական շաղախի մետաղալարերի կտրման մեթոդի նկատմամբ, ինչը հիմնականում արտացոլվում է կարճ ժամանակի սպառման և ցածր կորստի մեջ: Ադամանդե մետաղալարերի արագությունը հինգ անգամ գերազանցում է ավանդական կտրման արագությունը: Օրինակ, մեկ վաֆլի կտրման համար ավանդական շաղախով մետաղալարերի կտրումը տևում է մոտ 10 ժամ, իսկ ադամանդե մետաղալարով կտրումը տևում է ընդամենը մոտ 2 ժամ: Ալմաստե մետաղալարերի կտրման կորուստը նույնպես համեմատաբար փոքր է, և ադամանդե մետաղալարերի կտրման հետևանքով առաջացած վնասի շերտը ավելի փոքր է, քան շաղախ մետաղալարերի կտրումը, որը նպաստում է ավելի բարակ սիլիցիումային վաֆլի կտրելու համար: Վերջին տարիներին, կրճատելու կորուստները և արտադրության ծախսերը, ընկերությունները դիմել են ադամանդե մետաղալարերի կտրման մեթոդներին, իսկ ադամանդե մետաղալարերի տրամագիծը գնալով նվազում է: 2021 թվականին ադամանդե մետաղալարերի շղթայի տրամագիծը կկազմի 43-56 մկմ, իսկ մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների համար օգտագործվող ալմաստե մետաղալարերի տրամագիծը մեծապես կնվազի և կշարունակի նվազել: Ենթադրվում է, որ 2025 և 2030 թվականներին միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիները կտրելու համար օգտագործվող ադամանդե մետաղալարերի տրամագիծը կկազմի համապատասխանաբար 36 մկմ և 33 մկմ, իսկ պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիները կտրելու համար օգտագործվող ալմաստե մետաղալարերի տրամագիծը կլինի 55 մ։ և համապատասխանաբար 51 մկմ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիներում կան բազմաթիվ թերություններ և կեղտեր, իսկ բարակ մետաղալարերը հակված են կոտրվելու: Հետևաբար, բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլի կտրման համար օգտագործվող ադամանդե մետաղալարերի տրամագիծն ավելի մեծ է, քան մոնաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների տրամագիծը, և քանի որ պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների շուկայի մասնաբաժինը աստիճանաբար նվազում է, այն օգտագործվում է բազմաբյուրեղ սիլիցիումի համար: Ադամանդի տրամագծի նվազումը Շերտավոր կտրված մետաղալարերի արագությունը դանդաղել է:

Ներկայումս սիլիցիումային վաֆլիները հիմնականում բաժանվում են երկու տեսակի՝ բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիներ և միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիներ։ Միակյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիներն ունեն երկար սպասարկման և ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման բարձր արդյունավետության առավելությունները: Պոլիկյուրիստական ​​սիլիցիումային վաֆլիները կազմված են բյուրեղյա հատիկներից՝ տարբեր բյուրեղային հարթության կողմնորոշումներով, մինչդեռ մեկ բյուրեղյա սիլիցիումային վաֆլիները պատրաստված են պոլիբյուրեղային սիլիցիումից՝ որպես հումք և ունեն նույն բյուրեղային հարթության կողմնորոշումը: Արտաքինից բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիները և մեկ բյուրեղյա սիլիցիումային վաֆլիները կապույտ-սև և սև-շագանակագույն են: Քանի որ երկուսը կտրված են համապատասխանաբար բազմաբյուրեղ սիլիցիումի ձուլակտորներից և միաբյուրեղ սիլիցիումի ձողերից, ձևերը քառակուսի են և քվազի քառակուսի: Բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների և միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների ծառայության ժամկետը մոտ 20 տարի է: Եթե ​​փաթեթավորման եղանակը և օգտագործման միջավայրը հարմար են, ծառայության ժամկետը կարող է հասնել ավելի քան 25 տարի: Ընդհանուր առմամբ, միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների կյանքի տևողությունը մի փոքր ավելի երկար է, քան պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիները: Բացի այդ, միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիները նույնպես մի փոքր ավելի լավ են ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետությամբ, և դրանց տեղահանման խտությունը և մետաղական կեղտերը շատ ավելի փոքր են, քան պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիները: Տարբեր գործոնների համակցված ազդեցությունը միաբյուրեղների փոքրամասնության կրիչի կյանքի տևողությունը տասնյակ անգամ ավելի է դարձնում, քան պոլիբյուրեղային սիլիցիումի վաֆլիները: Դրանով իսկ ցույց տալով փոխակերպման արդյունավետության առավելությունը: 2021 թվականին պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների փոխակերպման ամենաբարձր արդյունավետությունը կկազմի շուրջ 21%, իսկ մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիները կհասնեն մինչև 24,2%:

Ի լրումն երկար կյանքի և փոխակերպման բարձր արդյունավետության, միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիներն ունեն նաև նոսրացման առավելություն, ինչը նպաստում է սիլիցիումի սպառման և սիլիցիումի վաֆլի ծախսերի կրճատմանը, սակայն ուշադրություն դարձրեք մասնատման արագության բարձրացմանը: Սիլիցիումային վաֆլիների նոսրացումը օգնում է նվազեցնել արտադրության ծախսերը, և ընթացիկ կտրատման գործընթացը կարող է լիովին բավարարել նոսրացման կարիքները, սակայն սիլիցիումային վաֆլիների հաստությունը պետք է համապատասխանի նաև ներքևի բջիջների և բաղադրիչների արտադրության կարիքներին: Ընդհանուր առմամբ, վերջին տարիներին սիլիցիումային վաֆլիների հաստությունը նվազում է, իսկ պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների հաստությունը զգալիորեն ավելի մեծ է, քան միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների հաստությունը։ Միաբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիները հետագայում բաժանվում են n-տիպի սիլիկոնային վաֆլիների և p-տիպի սիլիկոնային վաֆլիների, մինչդեռ n-տիպի սիլիկոնային վաֆլիները հիմնականում ներառում են TOPCon մարտկոցի օգտագործումը և HJT մարտկոցի օգտագործումը: 2021 թվականին բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների միջին հաստությունը 178 մկմ է, և ապագայում պահանջարկի բացակայությունը կստիպի դրանք շարունակել նոսրանալ։ Հետևաբար, կանխատեսվում է, որ 2022-ից մինչև 2024 թվականը հաստությունը փոքր-ինչ կնվազի, իսկ 2025 թվականից հետո հաստությունը կմնա մոտ 170 մկմ; p-տիպի միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների միջին հաստությունը մոտ 170 մկմ է, և ակնկալվում է, որ 2025 և 2030 թվականներին այն կնվազի մինչև 155 մկմ և 140 մկմ: 150 մկմ, իսկ TOPCon բջիջների համար օգտագործվող n տիպի սիլիցիումային վաֆլիների միջին հաստությունը 165 մկմ է։ 135 մկմ

Բացի այդ, պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների արտադրությունն ավելի շատ սիլիցիում է սպառում, քան միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիները, սակայն արտադրության քայլերը համեմատաբար պարզ են, ինչը գնային առավելություններ է բերում պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիներին: Պոլիկյուրիստական ​​սիլիցիումը, որպես բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների և միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների ընդհանուր հումք, ունի տարբեր սպառում երկուսի արտադրության մեջ, ինչը պայմանավորված է դրանց մաքրության և արտադրության փուլերի տարբերություններով: 2021 թվականին բազմաբյուրեղ ձուլակտորների սիլիցիումի սպառումը կազմում է 1,10 կգ/կգ։ Ակնկալվում է, որ հետազոտությունների և զարգացման ոլորտում սահմանափակ ներդրումները հետագայում կհանգեցնեն փոքր փոփոխությունների։ Ձգող ձողի սիլիցիումի սպառումը կազմում է 1,066 կգ/կգ, իսկ օպտիմալացման որոշակի տեղ կա: Ակնկալվում է, որ 2025 և 2030 թվականներին այն կկազմի համապատասխանաբար 1,05 կգ/կգ և 1,043 կգ/կգ: Մեկ բյուրեղյա ձգման գործընթացում ձգվող գավազանի սիլիցիումի սպառման կրճատումը կարելի է հասնել մաքրման և ջախջախման կորուստը նվազեցնելու, արտադրական միջավայրի խստորեն վերահսկման, այբբենարանների համամասնությունը նվազեցնելու, ճշգրտության հսկողության բարելավման և դասակարգման օպտիմալացման միջոցով: և քայքայված սիլիցիումային նյութերի մշակման տեխնոլոգիա: Չնայած պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների սիլիցիումի սպառումը մեծ է, բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների արտադրության արժեքը համեմատաբար բարձր է, քանի որ պոլիբյուրեղային սիլիցիումի ձուլակտորներն արտադրվում են տաք հալվող ձուլակտորներով, մինչդեռ միաբյուրեղ սիլիցիումային ձուլակտորները սովորաբար արտադրվում են դանդաղ աճով Czochralski մեկ բյուրեղյա վառարաններում: որը սպառում է համեմատաբար մեծ հզորություն։ Ցածր. 2021 թվականին մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների արտադրության միջին արժեքը կկազմի մոտ 0,673 յուան/Վտ, իսկ պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիները՝ 0,66 յուան/Վտ։

Քանի որ սիլիկոնային վաֆլի հաստությունը նվազում է, և ադամանդե մետաղալարերի շղթայի տրամագիծը նվազում է, մեկ կիլոգրամում հավասար տրամագծով սիլիցիումի ձողերի/ձուլակտորների ելքը կմեծանա, և նույն քաշի մեկ բյուրեղյա սիլիցիումի ձողերի քանակը կլինի դրանից ավելի։ բազմաբյուրեղ սիլիցիումի ձուլակտորներից: Ինչ վերաբերում է հզորությանը, յուրաքանչյուր սիլիկոնային վաֆլի օգտագործած հզորությունը տատանվում է ըստ տեսակի և չափի: 2021 թվականին p-տիպի 166 մմ չափի մոնոբյուրեղ քառակուսի ձուլակտորների թողարկումը կազմում է մոտ 64 հատ մեկ կիլոգրամի համար, իսկ բազմաբյուրեղ քառակուսի ձուլակտորների թողարկումը մոտ 59 հատ է: P-տիպի միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների շարքում 158,75 մմ չափի միաբյուրեղ քառակուսի ձողերի թողարկումը կազմում է մոտ 70 հատ մեկ կիլոգրամի համար, p տիպի 182 մմ չափսի մեկ բյուրեղյա քառակուսի ձողերի թողարկումը կազմում է մոտ 53 հատ մեկ կիլոգրամի համար, իսկ p-ի արտադրանքը: - 210 մմ տիպի մեկ բյուրեղյա ձողիկներ մեկ կիլոգրամի համար կազմում են մոտ 53 հատ: Քառակուսի բարի ելքը մոտ 40 հատ է։ 2022 թվականից մինչև 2030 թվականը սիլիցիումային վաֆլիների շարունակական նոսրացումը, անկասկած, կհանգեցնի նույն ծավալի սիլիցիումի ձողերի/ձուլակների քանակի ավելացմանը: Ադամանդե մետաղալարերի շղթայի փոքր տրամագիծը և միջին մասնիկների չափը նույնպես կօգնեն նվազեցնել կտրման կորուստները՝ դրանով իսկ ավելացնելով արտադրվող վաֆլիների քանակը: քանակ. Ենթադրվում է, որ 2025 և 2030 թվականներին p տիպի 166 մմ չափսի մոնոբյուրեղային քառակուսի ձողերի թողարկումը կազմում է մոտ 71 և 78 հատ մեկ կիլոգրամի համար, իսկ բազմաբյուրեղ քառակուսի ձուլակտորների թողարկումը կազմում է մոտ 62 և 62 հատ, ինչը պայմանավորված է ցածր շուկայով։ պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների մասնաբաժինը Դժվար է առաջացնել զգալի տեխնոլոգիական առաջընթաց: Սիլիկոնային վաֆլիների տարբեր տեսակների և չափերի հզորության տարբերություններ կան: Համաձայն հայտարարության տվյալների՝ 158,75 մմ սիլիկոնային վաֆլիների միջին հզորությունը մոտ 5,8 Վտ/հատ է, 166 մմ չափսի սիլիկոնային վաֆլիների միջին հզորությունը՝ մոտ 6,25 վտ/հատ, իսկ 182 մմ սիլիկոնային վաֆլիների միջին հզորությունը մոտ 6,25 վտ/հատ է։ . Չափի սիլիկոնային վաֆլի միջին հզորությունը մոտ 7,49 Վտ/հատ է, իսկ 210 մմ չափսի սիլիկոնային վաֆլի միջին հզորությունը մոտ 10 վտ/հատ է։

Վերջին տարիներին սիլիցիումային վաֆլիները աստիճանաբար զարգանում են մեծ չափսերի ուղղությամբ, և մեծ չափերը նպաստում են մեկ չիպի հզորության բարձրացմանը՝ դրանով իսկ նոսրացնելով բջիջների ոչ սիլիցիումային արժեքը: Այնուամենայնիվ, սիլիկոնային վաֆլիների չափի ճշգրտումը նույնպես պետք է հաշվի առնի վերև և ներքևի հոսանքով համապատասխանության և ստանդարտացման խնդիրները, հատկապես ծանրաբեռնվածության և բարձր ընթացիկ խնդիրները: Ներկայումս շուկայում կա երկու ճամբար՝ կապված սիլիկոնային վաֆլի չափսի ապագա զարգացման ուղղության հետ, մասնավորապես՝ 182 մմ չափսի և 210 մմ չափսի: 182 մմ առաջարկը հիմնականում ուղղահայաց արդյունաբերության ինտեգրման տեսանկյունից է, որը հիմնված է ֆոտոգալվանային բջիջների տեղադրման և տեղափոխման, մոդուլների հզորության և արդյունավետության, ինչպես նաև հոսանքին հակառակ և ներքևի սիներգիայի վրա: մինչդեռ 210 մմ-ը հիմնականում արտադրության արժեքի և համակարգի արժեքի տեսանկյունից է: 210 մմ սիլիկոնային վաֆլիների արտադրությունն ավելացել է ավելի քան 15%-ով մեկ վառարանով ձողերով գծագրման գործընթացում, մարտկոցների արտադրության արժեքը կրճատվել է մոտ 0,02 յուան/Վտ-ով, իսկ էլեկտրակայանի կառուցման ընդհանուր արժեքը կրճատվել է մոտ 0,1 յուանով/ Վ. Առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում ակնկալվում է, որ 166 մմ-ից ցածր չափսերով սիլիկոնային վաֆլիները աստիճանաբար կվերացվեն. 210 մմ սիլիցիումային վաֆլիների վերին և ներքևի հոսանքին հակառակ համադրման խնդիրները աստիճանաբար արդյունավետ կլուծվեն, և ծախսերը կդառնան ձեռնարկությունների ներդրումների և արտադրության վրա ազդող ավելի կարևոր գործոն: Հետևաբար, կավելանա 210 մմ սիլիկոնային վաֆլի շուկայի մասնաբաժինը: Կայուն աճ; 182 մմ սիլիկոնային վաֆլի հիմնական չափսը կդառնա շուկայում՝ շնորհիվ իր առավելությունների՝ ուղղահայաց ինտեգրված արտադրության մեջ, սակայն 210 մմ սիլիկոնային վաֆլի կիրառման տեխնոլոգիայի բեկումնային զարգացմամբ, 182 մմ-ը կզիջի դրան: Բացի այդ, ավելի մեծ չափի սիլիցիումային վաֆլիների համար դժվար է լայնորեն կիրառվել շուկայում առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում, քանի որ մեծ չափի սիլիկոնային վաֆլիների աշխատուժի արժեքը և տեղադրման ռիսկը մեծապես կավելանան, ինչը դժվար է փոխհատուցել արտադրության և համակարգի ծախսերի խնայողություններ. . 2021 թվականին շուկայում սիլիկոնային վաֆլի չափերը ներառում են 156,75 մմ, 157 մմ, 158,75 մմ, 166 մմ, 182 մմ, 210 մմ և այլն: Դրանցից 158,75 մմ և 166 մմ չափերը կազմում են ընդհանուր 15 մմ-ի 50%-ը, իսկ 57 մմ չափսերը: նվազել է մինչև 5%, որը հետագայում աստիճանաբար կփոխարինվի. 166 մմ-ը ամենամեծ չափի լուծումն է, որը կարող է արդիականացվել գոյություն ունեցող մարտկոցների արտադրության գծի համար, որը կլինի ամենամեծ չափսը վերջին երկու տարվա ընթացքում: Անցումային չափի առումով ակնկալվում է, որ 2030 թվականին շուկայի մասնաբաժինը 2%-ից պակաս կլինի. 182 մմ և 210 մմ համակցված չափերը 2021 թվականին կկազմեն 45%, իսկ շուկայի մասնաբաժինը ապագայում արագորեն կաճի: Ակնկալվում է, որ 2030 թվականին շուկայի ընդհանուր մասնաբաժինը կգերազանցի 98%-ը։

Վերջին տարիներին մոնոբյուրեղային սիլիցիումի շուկայական մասնաբաժինը շարունակել է աճել, և այն զբաղեցնում է հիմնական դիրքը շուկայում: 2012-ից 2021 թվականներին մոնոբյուրեղային սիլիցիումի մասնաբաժինը 20%-ից պակասից հասել է 93,3%-ի՝ զգալի աճ: 2018 թվականին շուկայում սիլիկոնային վաֆլիները հիմնականում պոլիբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիներ են, որոնք կազմում են ավելի քան 50%: Հիմնական պատճառն այն է, որ միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների տեխնիկական առավելությունները չեն կարող ծածկել ծախսերի թերությունները: 2019 թվականից ի վեր, քանի որ միաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիների ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետությունը զգալիորեն գերազանցել է բազմաբյուրեղ սիլիցիումային վաֆլիներին, իսկ մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների արտադրության արժեքը շարունակել է նվազել տեխնոլոգիական առաջընթացի հետ, մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների շուկայական մասնաբաժինը շարունակում է աճել։ հիմնական հոսքը շուկայում: արտադրանք. Ակնկալվում է, որ մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների մասնաբաժինը 2025 թվականին կհասնի մոտ 96%-ի, իսկ մոնոբյուրեղային սիլիցիումային վաֆլիների շուկայական մասնաբաժինը 2030 թվականին կհասնի 97,7%-ի: (Զեկույցի աղբյուրը՝ Future Think Tank)

1.3. Մարտկոցներ. PERC մարտկոցները գերիշխում են շուկայում, և n-տիպի մարտկոցների զարգացումը բարձրացնում է արտադրանքի որակը

Ֆոտովոլտային արդյունաբերության շղթայի միջին հոսքի օղակը ներառում է ֆոտոգալվանային բջիջներ և ֆոտոգալվանային բջջային մոդուլներ: Սիլիցիումային վաֆլիների վերամշակումը բջիջների մեջ ամենակարևոր քայլն է ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման իրականացման համար: Սիլիկոնային վաֆլի սովորական բջիջը մշակելու համար պահանջվում է մոտ յոթ քայլ: Նախ, սիլիցիումի վաֆլը դրեք հիդրոֆլորաթթվի մեջ, որպեսզի դրա մակերեսի վրա բրգաձեւ թավշյա կառուցվածք առաջանա՝ դրանով իսկ նվազեցնելով արևի լույսի անդրադարձումը և մեծացնելով լույսի կլանումը։ երկրորդը՝ ֆոսֆորը ցրվում է սիլիցիումի վաֆլի մի կողմի մակերեսին՝ ձևավորելով PN հանգույց, և դրա որակն ուղղակիորեն ազդում է բջջի արդյունավետության վրա. երրորդը՝ հեռացնել PN հանգույցը, որը ձևավորվել է սիլիկոնային վաֆլի կողքին դիֆուզիայի փուլում՝ խցիկի կարճ միացումը կանխելու համար. Սիլիցիումի նիտրիդային թաղանթի շերտը պատված է այն կողմում, որտեղ ձևավորվում է PN հանգույցը՝ լույսի արտացոլումը նվազեցնելու և միևնույն ժամանակ արդյունավետությունը բարձրացնելու համար. հինգերորդը սիլիկոնային վաֆլի առջևի և հետևի մասում մետաղական էլեկտրոդներ տպելն է՝ ֆոտոգալվաններից առաջացած փոքրամասնության կրիչները հավաքելու համար. Տպագրության փուլում տպագրված շղթան սինթրվում և ձևավորվում է, և այն ինտեգրվում է սիլիկոնային վաֆլի, այսինքն՝ բջջի հետ; վերջապես դասակարգվում են տարբեր արդյունավետությամբ բջիջները։

Բյուրեղային սիլիցիումի բջիջները սովորաբար պատրաստվում են սիլիկոնային վաֆլիներով՝ որպես ենթաշերտեր, և ըստ սիլիցիումի վաֆլիների տեսակի՝ կարելի է բաժանել p-տիպի բջիջների և n-տիպի բջիջների: Դրանցից n տիպի բջիջներն ունեն փոխակերպման ավելի բարձր արդյունավետություն և վերջին տարիներին աստիճանաբար փոխարինում են p տիպի բջիջներին։ P տիպի սիլիցիումային վաֆլիները պատրաստվում են սիլիցիումի դոպինգով բորով, իսկ n տիպի սիլիցիումային վաֆլիները՝ ֆոսֆորից։ Հետևաբար, բորի տարրի կոնցենտրացիան n-տիպի սիլիցիումի վաֆլի մեջ ավելի ցածր է, դրանով իսկ արգելակելով բոր-թթվածնային բարդույթների կապը, բարելավելով սիլիցիումի նյութի փոքրամասնության կրիչի կյանքը, և միևնույն ժամանակ, չկա ֆոտո-առաջացած թուլացում: մարտկոցի մեջ։ Բացի այդ, n-տիպի փոքրամասնության կրիչները անցքեր են, p-տիպի փոքրամասնության կրիչները էլեկտրոններ են, և անցքերի համար կեղտոտ ատոմների մեծ մասի խաչմերուկը ավելի փոքր է, քան էլեկտրոններինը: Հետևաբար, n-տիպի բջիջի փոքրամասնության կրիչի կյանքի տևողությունը ավելի բարձր է, իսկ ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արագությունը՝ ավելի բարձր: Ըստ լաբորատոր տվյալների՝ p-տիպի բջիջների փոխակերպման արդյունավետության վերին սահմանը կազմում է 24,5%, իսկ n-տիպի բջիջների փոխակերպման արդյունավետությունը՝ մինչև 28,7%, ուստի n-տիպի բջիջները ներկայացնում են ապագա տեխնոլոգիայի զարգացման ուղղությունը։ 2021 թվականին n-տիպի բջիջները (հիմնականում ներառյալ հետերյունակցիոն բջիջները և TOPCon բջիջները) համեմատաբար բարձր արժեք ունեն, իսկ զանգվածային արտադրության մասշտաբը դեռ փոքր է: Ներկայիս շուկայական մասնաբաժինը կազմում է մոտ 3%, ինչը հիմնականում նույնն է, ինչ 2020 թվականին։

2021 թվականին n-տիպի բջիջների փոխակերպման արդյունավետությունը զգալիորեն կբարելավվի, և ակնկալվում է, որ առաջիկա հինգ տարում տեխնոլոգիական առաջընթացի համար ավելի շատ տեղ կլինի: 2021 թվականին p-տիպի մոնոբյուրեղային բջիջների լայնածավալ արտադրությունը կօգտագործի PERC տեխնոլոգիան, իսկ փոխակերպման միջին արդյունավետությունը կհասնի 23,1 տոկոսի, 2020 թվականի համեմատ ավելանալով 0,3 տոկոսային կետով; PERC տեխնոլոգիայի օգտագործմամբ պոլիբյուրեղային սև սիլիցիումի բջիջների փոխակերպման արդյունավետությունը 2020 թվականի համեմատ կկազմի 21.0%: Տարեկան աճը 0.2 տոկոսային կետով; սովորական պոլիբյուրեղային սիլիկոնային բջիջների արդյունավետության բարելավումը ուժեղ չէ, փոխակերպման արդյունավետությունը 2021 թվականին կկազմի մոտ 19,5%, ընդամենը 0,1 տոկոսային կետով ավելի, և ապագա արդյունավետության բարելավման տարածքը սահմանափակ է. ձուլակտորների միաբյուրեղ PERC բջիջների փոխակերպման միջին արդյունավետությունը 22,4% է, ինչը 0,7 տոկոսային կետով ցածր է միաբյուրեղային PERC բջիջներից; n-տիպի TOPCon բջիջների փոխակերպման միջին արդյունավետությունը հասնում է 24%-ի, իսկ հետերոճային բջիջների փոխակերպման միջին արդյունավետությունը հասնում է 24,2%-ի, որոնք երկուսն էլ զգալիորեն բարելավվել են 2020 թվականի համեմատ, իսկ IBC բջիջների փոխակերպման միջին արդյունավետությունը հասնում է 24,2%-ի։ Ապագայում տեխնոլոգիաների զարգացման հետ մեկտեղ մարտկոցների տեխնոլոգիաները, ինչպիսիք են TBC-ն և HBC-ն, նույնպես կարող են շարունակել առաջընթաց գրանցել: Հետագայում, արտադրության ծախսերի նվազման և եկամտաբերության բարելավման հետ մեկտեղ, n-տիպի մարտկոցները կդառնան մարտկոցների տեխնոլոգիայի զարգացման հիմնական ուղղություններից մեկը։

Մարտկոցի տեխնոլոգիայի երթուղու տեսանկյունից՝ մարտկոցի տեխնոլոգիայի կրկնվող թարմացումը հիմնականում անցել է BSF, PERC, TOPCon՝ PERC բարելավման վրա հիմնված և HJT՝ նոր տեխնոլոգիա, որը տապալում է PERC-ը; TOPCon-ը կարող է հետագայում զուգակցվել IBC-ի հետ՝ ձևավորելով TBC, իսկ HJT-ը կարող է նաև համակցվել IBC-ի հետ՝ դառնալով HBC: P-տիպի միաբյուրեղային բջիջները հիմնականում օգտագործում են PERC տեխնոլոգիա, p-տիպի բազմաբյուրեղ բջիջները ներառում են պոլիբյուրեղային սև սիլիցիումի բջիջները և ձուլակտորների միաբյուրեղային բջիջները, վերջինս վերաբերում է միաբյուրեղ սերմերի բյուրեղների ավելացմանը սովորական պոլիբյուրեղային ձուլակտորների գործընթացի հիման վրա, ուղղորդված ամրացում: Ձևավորվում է քառակուսի սիլիցիումի ձուլակտոր, և միաբյուրեղով և բազմաբյուրեղով խառնված սիլիցիումային վաֆլի պատրաստում են մի շարք մշակման գործընթացների միջոցով: Քանի որ այն հիմնականում օգտագործում է պոլիբյուրեղային պատրաստման երթուղի, այն ընդգրկված է p-տիպի պոլիբյուրեղային բջիջների կատեգորիայի մեջ: n-տիպի բջիջները հիմնականում ներառում են TOPCon միաբյուրեղային բջիջներ, HJT միաբյուրեղային բջիջներ և IBC միաբյուրեղային բջիջներ: 2021 թվականին նոր զանգվածային արտադրության գծերում դեռ գերակշռում են PERC բջիջների արտադրության գծերը, իսկ PERC բջիջների շուկայական մասնաբաժինը հետագայում կավելանա մինչև 91,2%: Քանի որ արտաքին և կենցաղային նախագծերի արտադրանքի պահանջարկը կենտրոնացած է բարձր արդյունավետությամբ արտադրանքի վրա, BSF մարտկոցների շուկայական մասնաբաժինը 2021 թվականին կնվազի 8,8%-ից մինչև 5%:

1.4. Մոդուլներ. բջիջների արժեքը կազմում է հիմնական մասը, և մոդուլների հզորությունը կախված է բջիջներից

Ֆոտովոլտային մոդուլների արտադրության փուլերը հիմնականում ներառում են բջիջների փոխկապակցումը և շերտավորումը, և բջիջները կազմում են մոդուլի ընդհանուր արժեքի հիմնական մասը: Քանի որ մեկ բջջի հոսանքն ու լարումը շատ փոքր են, բջիջները պետք է փոխկապակցվեն ավտոբուսային բարերի միջոցով: Այստեղ դրանք սերիական միացվում են լարումը բարձրացնելու համար, այնուհետև զուգահեռաբար միացվում են բարձր հոսանք ստանալու համար, իսկ հետո ֆոտոգալվանային ապակին, EVA կամ POE, մարտկոցի թերթիկը, EVA կամ POE, հետևի թերթիկը կնքվում են և ջերմային սեղմում են որոշակի հերթականությամբ։ , և վերջապես պաշտպանված է ալյումինե շրջանակով և սիլիկոնե կնքման եզրով: Բաղադրիչների արտադրության արժեքի կազմի տեսանկյունից նյութի արժեքը կազմում է 75%, զբաղեցնելով հիմնական դիրքը, որին հաջորդում են արտադրության արժեքը, կատարողականի արժեքը և աշխատուժի արժեքը: Նյութերի արժեքը գլխավորում է բջիջների արժեքը: Ըստ բազմաթիվ ընկերությունների հայտարարությունների, բջիջները կազմում են ֆոտոգալվանային մոդուլների ընդհանուր արժեքի մոտ 2/3-ը:

Ֆոտովոլտային մոդուլները սովորաբար բաժանվում են ըստ բջջային տեսակի, չափի և քանակի: Տարբեր մոդուլների հզորության տարբերություններ կան, բայց դրանք բոլորն էլ բարձրացման փուլում են: Էլեկտրաէներգիան ֆոտոգալվանային մոդուլների հիմնական ցուցանիշն է, որը ներկայացնում է արևային էներգիան էլեկտրականության վերածելու մոդուլի կարողությունը: Տարբեր տեսակի ֆոտոգալվանային մոդուլների հզորության վիճակագրությունից երևում է, որ երբ մոդուլի բջիջների չափերն ու քանակը նույնն են, մոդուլի հզորությունը n-տիպի միաբյուրեղ է > p-տիպի միաբյուրեղ > պոլիբյուրեղ; Որքան մեծ է չափը և քանակը, այնքան մեծ է մոդուլի հզորությունը. TOPCon մեկ բյուրեղյա մոդուլների և միևնույն բնութագրի հետերյունակցման մոդուլների համար վերջինների հզորությունն ավելի մեծ է, քան առաջինինը: Ըստ CPIA-ի կանխատեսման՝ առաջիկա մի քանի տարիներին մոդուլի հզորությունը կավելանա տարեկան 5-10 Վտ-ով: Բացի այդ, մոդուլի փաթեթավորումը կբերի էներգիայի որոշակի կորուստ՝ հիմնականում ներառյալ օպտիկական կորուստը և էլեկտրական կորուստը: Առաջինը պայմանավորված է փաթեթավորման նյութերի հաղորդունակությամբ և օպտիկական անհամապատասխանությամբ, ինչպիսիք են ֆոտոգալվանային ապակին և EVA-ն, իսկ երկրորդը հիմնականում վերաբերում է արևային բջիջների սերիական օգտագործմանը: Եռակցման ժապավենի և հենց ավտոբուսի գծի դիմադրության հետևանքով առաջացած շղթայի կորուստը և բջիջների զուգահեռ կապի հետևանքով առաջացած ընթացիկ անհամապատասխանության կորուստը, երկուսի ընդհանուր հզորության կորուստը կազմում է մոտ 8%:

1.5. Ֆոտովոլտային տեղադրվող հզորություն. տարբեր երկրների քաղաքականությունն ակնհայտորեն առաջնորդվում է, և ապագայում հսկայական տեղ կա նոր տեղադրված հզորության համար:

Աշխարհը հիմնականում կոնսենսուսի է հասել զուտ զրոյական արտանետումների շուրջ շրջակա միջավայրի պահպանության նպատակի շրջանակներում, և աստիճանաբար ի հայտ են եկել ֆոտովոլտային նախագծերի տնտեսագիտությունը: Երկրներն ակտիվորեն ուսումնասիրում են վերականգնվող էներգիայի արտադրության զարգացումը: Վերջին տարիներին աշխարհի երկրները պարտավորություններ են ստանձնել նվազեցնել ածխածնի արտանետումները: Ջերմոցային գազերի հիմնական արտանետողներից շատերը ձևակերպել են վերականգնվող էներգիայի համապատասխան թիրախներ, և վերականգնվող էներգիայի դրված հզորությունը հսկայական է: Հիմնվելով 1,5℃ ջերմաստիճանի վերահսկման թիրախի վրա՝ IRENA-ն կանխատեսում է, որ 2030 թվականին համաշխարհային տեղադրված վերականգնվող էներգիայի հզորությունը կհասնի 10,8 ՏՎտ-ի: Բացի այդ, ըստ WOODMac-ի տվյալների, արևային էներգիայի արտադրության էլեկտրաէներգիայի մակարդակը (LCOE) Չինաստանում, Հնդկաստանում, Միացյալ Նահանգները և այլ երկրներ արդեն ցածր են ամենաէժան հանածո էներգիայից, և ապագայում էլ ավելի կնվազեն: Տարբեր երկրներում քաղաքականության ակտիվ խթանումը և ֆոտոգալվանային էներգիայի արտադրության տնտեսագիտությունը հանգեցրել են վերջին տարիներին աշխարհում և Չինաստանում ֆոտոգալվանային էլեկտրակայանների կուտակային տեղադրված հզորության կայուն աճին: 2012-ից 2021 թվականներին աշխարհում ֆոտոգալվանների կուտակային տեղադրված հզորությունը 104,3 ԳՎտ-ից կհասնի 849,5 ԳՎտ-ի, իսկ Չինաստանում ֆոտոգալվանների կուտակային դրված հզորությունը 6,7 ԳՎտ-ից կհասնի 307 ԳՎտ-ի՝ ավելանալով ավելի քան 44 անգամ: Բացի այդ, Չինաստանի նոր տեղադրված ֆոտոգալվանային հզորությունը կազմում է աշխարհի ընդհանուր տեղադրված հզորության ավելի քան 20%-ը: 2021 թվականին Չինաստանի նոր տեղադրված ֆոտովոլտային հզորությունը կազմում է 53 ԳՎտ, ինչը կազմում է աշխարհի նոր տեղադրված հզորության մոտ 40%-ը։ Դա հիմնականում պայմանավորված է Չինաստանում թեթև էներգիայի ռեսուրսների առատ և միատեսակ բաշխմամբ, լավ զարգացած հոսանքին հակառակ և ներքևում, ինչպես նաև ազգային քաղաքականության ուժեղ աջակցությամբ: Այս ժամանակահատվածում Չինաստանը հսկայական դեր է խաղացել ֆոտովոլտային էներգիայի արտադրության մեջ, և կուտակային տեղադրված հզորությունը կազմել է 6,5%-ից պակաս: ցատկել է մինչև 36,14%:

Ելնելով վերը նշված վերլուծությունից՝ CPIA-ն տվել է ամբողջ աշխարհում 2022-ից մինչև 2030 թվականը նոր ավելացված ֆոտոգալվանային կայանքների կանխատեսումը: Ենթադրվում է, որ ինչպես լավատեսական, այնպես էլ պահպանողական պայմաններում համաշխարհային նոր տեղադրված հզորությունը 2030 թվականին կկազմի համապատասխանաբար 366 և 315 ԳՎտ, իսկ Չինաստանի նոր տեղադրված հզորությունը կկազմի 128, 105 ԳՎտ։ Ստորև մենք ամեն տարի կկանխատեսենք պոլիսիլիկոնի պահանջարկը՝ հիմնվելով նոր տեղադրված հզորության մասշտաբի վրա։

1.6. Ֆոտովոլտային կիրառությունների համար պոլիսիլիկոնի պահանջարկի կանխատեսում

2022 թվականից մինչև 2030 թվականը, հիմնվելով CPIA-ի կանխատեսումների վրա՝ համաշխարհային նոր ավելացած ՖՎ կայանքների համար և՛ լավատեսական, և՛ պահպանողական սցենարների դեպքում, կարելի է կանխատեսել պոլիսիլիկոնի պահանջարկը ՖՎ կիրառությունների համար: Բջիջները առանցքային քայլ են ֆոտոէլեկտրական փոխակերպումն իրականացնելու համար, իսկ սիլիցիումային վաֆլիները բջիջների հիմնական հումքն են և պոլիսիլիկոնի ուղիղ հոսանքը, ուստի այն պոլիսիլիկոնի պահանջարկի կանխատեսման կարևոր մասն է: Սիլիցիումի ձողերի և ձուլակտորների մեկ կիլոգրամի կտորների կշռված թիվը կարելի է հաշվարկել մեկ կիլոգրամի կտորների քանակից և սիլիցիումի ձողերի և ձուլակտորների շուկայական մասնաբաժնի հիման վրա: Այնուհետև, ըստ տարբեր չափերի սիլիկոնային վաֆլիների հզորության և շուկայական մասնաբաժնի, կարելի է ստանալ սիլիցիումային վաֆլիների կշռված հզորությունը, այնուհետև գնահատել սիլիցիումային վաֆլիների անհրաժեշտ քանակը՝ ըստ նոր տեղադրված ֆոտովոլտային հզորության։ Այնուհետև, անհրաժեշտ սիլիցիումի ձողերի և ձուլակտորների կշիռը կարելի է ձեռք բերել ըստ քանակական հարաբերությունների սիլիցիումի վաֆլիների քանակի և մեկ կիլոգրամում սիլիցիումի ձողերի և սիլիցիումի ձուլակտորների կշռված քանակի միջև: Հետագա զուգակցված սիլիցիումի ձողերի/սիլիկոնի ձուլակտորների կշռված սիլիցիումի սպառման հետ՝ պոլիսիլիկոնի պահանջարկը նոր տեղադրված ֆոտոգալվանային հզորության համար կարող է վերջապես ձեռք բերել: Ըստ կանխատեսման արդյունքների, վերջին հինգ տարիներին նոր ֆոտոգալվանային կայանքների համար պոլիսիլիկոնի համաշխարհային պահանջարկը կշարունակի աճել՝ հասնելով գագաթնակետին 2027 թվականին, իսկ հետո փոքր-ինչ կնվազի առաջիկա երեք տարիներին: Ենթադրվում է, որ 2025 թվականին լավատեսական և պահպանողական պայմաններում պոլիսիլիկոնի համաշխարհային տարեկան պահանջարկը ֆոտոգալվանային կայանքների համար կկազմի համապատասխանաբար 1,108,900 տոննա և 907,800 տոննա, իսկ 2030 թվականին ֆոտոգալվանային կիրառությունների համար պոլիսիլիկոնի համաշխարհային պահանջարկը կկազմի 1000-ից մինչև 1042 տոննա օպտիմիստական: . , 896900 տոննա. Ըստ Չինաստանիհամաշխարհային ֆոտովոլտային տեղադրված հզորության համամասնությունը,Ֆոտովոլտային օգտագործման համար պոլիսիլիկոնի Չինաստանի պահանջարկը 2025թԱկնկալվում է, որ լավատեսական և պահպանողական պայմաններում կկազմի համապատասխանաբար 369600 տոննա և 302600 տոննա, իսկ արտասահմանում՝ համապատասխանաբար 739300 տոննա և 605200 տոննա:

2, Կիսահաղորդիչների վերջնական պահանջարկ. սանդղակը շատ ավելի փոքր է, քան ֆոտոգալվանային ոլորտում պահանջարկը, և ապագայում կարելի է ակնկալել աճ

Բացի ֆոտոգալվանային բջիջներ պատրաստելուց, պոլիսիլիկոնը կարող է օգտագործվել նաև որպես հումք չիպսեր պատրաստելու համար և օգտագործվում է կիսահաղորդչային ոլորտում, որը կարելի է բաժանել ավտոմոբիլների արտադրության, արդյունաբերական էլեկտրոնիկայի, էլեկտրոնային հաղորդակցության, կենցաղային տեխնիկայի և այլ ոլորտների: Պոլիսիլիկոնից մինչև չիպ գործընթացը հիմնականում բաժանված է երեք փուլի. Նախ, պոլիսիլիկոնը քաշվում է միաբյուրեղ սիլիցիումի ձուլակտորների մեջ, այնուհետև կտրվում է բարակ սիլիցիումի վաֆլիների մեջ: Սիլիկոնային վաֆլիները արտադրվում են մի շարք մանրացման, փորման և փայլեցման գործողությունների միջոցով: , որը կիսահաղորդիչների գործարանի հիմնական հումքն է։ Վերջապես, սիլիկոնային վաֆլի կտրված է և լազերային փորագրվում է շղթայի տարբեր կառուցվածքների մեջ՝ որոշակի բնութագրերով չիպային արտադրանք պատրաստելու համար: Սովորական սիլիկոնային վաֆլիները հիմնականում ներառում են փայլեցված վաֆլիներ, էպիտաքսիալ վաֆլիներ և SOI վաֆլիներ: Ողորկված վաֆերը չիպերի արտադրության նյութ է՝ բարձր հարթությամբ, որը ստացվում է սիլիկոնային վաֆլի փայլեցմամբ՝ մակերեսի վրա վնասված շերտը հեռացնելու համար, որը կարող է ուղղակիորեն օգտագործվել չիպսեր, էպիտաքսիալ վաֆլիներ և SOI սիլիկոնային վաֆլիներ պատրաստելու համար: Էպիտաքսիալ վաֆլիները ստացվում են փայլեցված վաֆլի էպիտաքսիալ աճով, մինչդեռ SOI սիլիկոնային վաֆլիները արտադրվում են հղկված վաֆլի սուբստրատների վրա կապելու կամ իոնային իմպլանտացիայի միջոցով, և պատրաստման գործընթացը համեմատաբար դժվար է:

Կիսահաղորդչային կողմում պոլիսիլիկոնի պահանջարկի միջոցով 2021 թվականին, զուգորդված գործակալության կանխատեսման հետ կիսահաղորդչային արդյունաբերության աճի տեմպերի առաջիկա մի քանի տարիների ընթացքում, կարելի է մոտավորապես գնահատել պոլիսիլիկոնի պահանջարկը կիսահաղորդչային ոլորտում 2022-ից մինչև 2025 թվականը: 2021 թվականին էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի համաշխարհային արտադրությունը կկազմի պոլիսիլիկոնի ընդհանուր արտադրության մոտ 6%-ը, իսկ արևային պոլիսիլիկոնի և հատիկավոր սիլիցիումի մոտ 94%-ը։ Էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի մեծ մասն օգտագործվում է կիսահաղորդչային ոլորտում, իսկ մյուս պոլիսիլիկոնը հիմնականում օգտագործվում է ֆոտոգալվանային արդյունաբերության մեջ: . Ուստի կարելի է ենթադրել, որ 2021 թվականին կիսահաղորդչային արդյունաբերության մեջ օգտագործվող պոլիսիլիկոնի քանակը կազմում է մոտ 37000 տոննա։ Բացի այդ, ըստ FortuneBusiness Insights-ի կողմից կանխատեսված կիսահաղորդչային արդյունաբերության ապագա բարդ աճի տեմպի, կիսահաղորդիչների օգտագործման համար պոլիսիլիկոնի պահանջարկը կաճի տարեկան 8,6% տեմպերով 2022-ից մինչև 2025 թվականը: Ենթադրվում է, որ 2025թ. պոլիսիլիկոնը կիսահաղորդչային ոլորտում կկազմի շուրջ 51500 տոննա: (Զեկույցի աղբյուր՝ Future Think Tank)

3, Պոլիսիլիցիումի ներմուծում և արտահանում. ներմուծումը զգալիորեն գերազանցում է արտահանմանը, ընդ որում Գերմանիայի և Մալայզիան ավելի մեծ մասնաբաժին են կազմում

2021 թվականին Չինաստանի պոլիսիլիկոնի պահանջարկի մոտ 18,63%-ը կկատարվի ներմուծումից, իսկ ներմուծման մասշտաբը զգալիորեն գերազանցում է արտահանման մասշտաբը։ 2017-ից 2021 թվականներին պոլիսիլիկոնի ներմուծման և արտահանման օրինաչափությունը գերակշռում է ներմուծմանը, ինչը կարող է պայմանավորված լինել վերջին տարիներին արագ զարգացած ֆոտոգալվանային արդյունաբերության ներքևում գտնվող ուժեղ պահանջարկով, և դրա պահանջարկը պոլիսիլիկոնի նկատմամբ կազմում է ավելի քան 94%: ընդհանուր պահանջարկ; Բացի այդ, ընկերությունը դեռևս չի տիրապետել բարձր մաքրության էլեկտրոնային կարգի պոլիսիլիկոնի արտադրության տեխնոլոգիային, ուստի ինտեգրալ սխեմաների արդյունաբերության կողմից պահանջվող որոշ պոլիսիլիկոններ դեռ պետք է ապավինեն ներմուծմանը: Սիլիցիումի արդյունաբերության մասնաճյուղի տվյալների համաձայն՝ ներմուծման ծավալը շարունակել է նվազել 2019 և 2020 թվականներին: 2019 թվականին պոլիսիլիկոնի ներմուծման նվազման հիմնարար պատճառը եղել է արտադրական հզորության էական աճը, որը 2018-ի 388,000 տոննայից հասել է 452,000 տոննայի։ 2019 թվականին: Միևնույն ժամանակ, OCI, REC, HANWHA Որոշ արտասահմանյան ընկերություններ, ինչպիսիք են որոշ արտասահմանյան ընկերություններ, դուրս են եկել պոլիսիլիկոնի արդյունաբերությունից կորուստների պատճառով, ուստի պոլիսիլիկոնի ներմուծման կախվածությունը շատ ավելի ցածր է. թեև 2020 թվականին արտադրական հզորությունները չեն աճել, համաճարակի ազդեցությունը հանգեցրել է ֆոտոգալվանային նախագծերի շինարարության հետաձգմանը, իսկ պոլիսիլիկոնի պատվերների թիվը նույն ժամանակահատվածում նվազել է։ 2021 թվականին Չինաստանի ֆոտոգալվանային շուկան արագ կզարգանա, և պոլիսիլիկոնի ակնհայտ սպառումը կհասնի 613,000 տոննայի՝ ներմուծման ծավալը բերելով վերականգնման: Վերջին հինգ տարիներին Չինաստանի պոլիսիլիկոնի զուտ ներմուծման ծավալը կազմել է 90,000-ից 140,000 տոննա, որից մոտ 103,800 տոննան 2021 թվականին: Ակնկալվում է, որ Չինաստանի զուտ պոլիսիլիկոնի ներմուծման ծավալը 2025-ից մինչև 2022 թվականը կմնա տարեկան շուրջ 100,000 տոննա:

Չինաստանից պոլիսիլիկոնի ներմուծումը հիմնականում կատարվում է Գերմանիայից, Մալայզիայից, Ճապոնիայից և Թայվանից, Չինաստանից, և այս չորս երկրներից ընդհանուր ներմուծումը կկազմի 90,51% 2021 թվականին: 13,5%-ը՝ Ճապոնիայից, 6%-ը՝ Թայվանից։ Գերմանիային է պատկանում համաշխարհային պոլիսիլիկոնային WACKER հսկան, որը արտասահմանյան պոլիսիլիկոնի ամենամեծ աղբյուրն է, որը կազմում է 2021 թվականին համաշխարհային արտադրության ընդհանուր հզորության 12,7%-ը; Մալայզիան ունի մեծ թվով պոլիսիլիկոնի արտադրության գծեր Հարավային Կորեայի OCI ընկերության կողմից, որը ծագում է OCI-ի կողմից ձեռք բերված ճապոնական TOKUYAMA-ի Մալայզիայի սկզբնական արտադրության գծից: Կան գործարաններ և որոշ գործարաններ, որոնք OCI-ն Հարավային Կորեայից տեղափոխեց Մալայզիա: Տեղափոխման պատճառն այն է, որ Մալայզիան տրամադրում է անվճար գործարանային տարածք, իսկ էլեկտրաէներգիայի արժեքը մեկ երրորդով ցածր է, քան Հարավային Կորեայինը. Ճապոնիան և Թայվանը, Չինաստանը ունեն TOKUYAMA, GET և այլ ընկերություններ, որոնք զբաղեցնում են պոլիսիլիկոնի արտադրության մեծ բաժինը։ մի տեղ. 2021 թվականին պոլիսիլիկոնի արդյունահանումը կկազմի 492,000 տոննա, որի նոր տեղադրված ֆոտոգալվանային հզորությունը և չիպերի արտադրության պահանջարկը կկազմեն համապատասխանաբար 206,400 տոննա և 1,500 տոննա, իսկ մնացած 284,100 տոննան հիմնականում կօգտագործվի ներքևում գտնվող վերամշակման և արտասահման արտահանման համար: Պոլիսիլիցիումի ներքևի հատվածներում հիմնականում արտահանվում են սիլիցիումային վաֆլիներ, բջիջներ և մոդուլներ, որոնց թվում հատկապես աչքի է ընկնում մոդուլների արտահանումը: 2021 թվականին 4,64 միլիարդ սիլիկոնային վաֆլի և 3,2 միլիարդ ֆոտովոլտային բջիջ է ստեղծվելարտահանվելՉինաստանից՝ համապատասխանաբար 22,6 ԳՎտ և 10,3 ԳՎտ ընդհանուր արտահանմամբ, իսկ ֆոտոգալվանային մոդուլների արտահանումը 98,5 ԳՎտ է, շատ քիչ ներմուծումներով։ Արտահանման արժեքի կազմի առումով մոդուլների արտահանումը 2021 թվականին կկազմի 24,61 միլիարդ ԱՄՆ դոլար՝ կազմելով 86%, որին հաջորդում են սիլիկոնային վաֆլիները և մարտկոցները: 2021 թվականին սիլիկոնային վաֆլիների, ֆոտոգալվանային բջիջների և ֆոտոգալվանային մոդուլների համաշխարհային արտադրությունը կկազմի համապատասխանաբար 97,3%, 85,1% և 82,3%: Ակնկալվում է, որ համաշխարհային ֆոտոգալվանային արդյունաբերությունը կշարունակի կենտրոնանալ Չինաստանում առաջիկա երեք տարիների ընթացքում, և յուրաքանչյուր կապի արտադրանքի և արտահանման ծավալը զգալի կլինի: Հետևաբար, հաշվարկվում է, որ 2022-ից մինչև 2025 թվականը աստիճանաբար կավելանա պոլիսիլիկոնի քանակությունը, որն օգտագործվում է հոսանքն ի վար արտադրանքի վերամշակման և արտադրության համար և արտահանվում է արտերկիր։ Այն գնահատվում է արտասահմանյան արտադրությունը հանելով արտասահմանյան պոլիսիլիկոնի պահանջարկից: 2025 թվականին ներքևի արտադրանքի վերամշակմամբ արտադրված պոլիսիլիկոնը Չինաստանից կարտահանի 583,000 տոննա արտասահման։

4, Ամփոփում և հեռանկար

Պոլիսիլիցիումի համաշխարհային պահանջարկը հիմնականում կենտրոնացած է ֆոտոգալվանային դաշտում, իսկ կիսահաղորդչային դաշտում պահանջարկը մեծության կարգ չէ։ Պոլիսիլիցիումի պահանջարկը պայմանավորված է ֆոտոգալվանային կայանքներով և աստիճանաբար փոխանցվում է պոլիսիլիկոնի՝ ֆոտոգալվանային մոդուլներ-բջջ-վաֆլի կապի միջոցով՝ առաջացնելով դրա պահանջարկը: Ապագայում, համաշխարհային ֆոտոգալվանային տեղադրված հզորության ընդլայնմամբ, պոլիսիլիկոնի պահանջարկն ընդհանուր առմամբ լավատեսական է: Լավատեսորեն, Չինաստանը և արտասահմանում նոր ավելացած ՖՎ կայանքները, որոնք առաջացնում են պոլիսիլիկոնի պահանջարկը 2025 թվականին, կկազմեն համապատասխանաբար 36,96 ԳՎտ և 73,93 ԳՎտ, իսկ պահպանողական պայմաններում պահանջարկը նույնպես կհասնի համապատասխանաբար 30,24 ԳՎտ և 60,49 ԳՎտ: 2021 թվականին պոլիսիլիկոնի համաշխարհային առաջարկն ու պահանջարկը կսահմանափակվեն, ինչը կհանգեցնի պոլիսիլիկոնի համաշխարհային բարձր գների: Այս իրավիճակը կարող է շարունակվել մինչև 2022 թվականը, իսկ 2023 թվականից հետո աստիճանաբար վերածվել մատակարարման թուլացման փուլին: 2020 թվականի երկրորդ կեսին համաճարակի ազդեցությունը սկսեց թուլանալ, և արտադրության ներքևի ընդլայնումը խթանեց պոլիսիլիկոնի պահանջարկը, և որոշ առաջատար ընկերություններ պլանավորեցին ընդլայնել արտադրությունը։ Այնուամենայնիվ, ավելի քան մեկուկես տարվա ընդլայնման ցիկլը հանգեցրեց արտադրական հզորությունների թողարկմանը 2021 և 2022 թվականների վերջին, ինչը հանգեցրեց 4,24% աճի 2021 թվականին: Կա մատակարարման բացը 10,000 տոննա, ուստի գները բարձրացել են: կտրուկ. Կանխատեսվում է, որ 2022թ.-ին ֆոտովոլտային տեղադրված հզորության լավատեսական և պահպանողական պայմաններում առաջարկի և պահանջարկի բացը կկազմի համապատասխանաբար -156500 տոննա և 2400 տոննա, իսկ ընդհանուր առաջարկը դեռևս կլինի համեմատաբար պակաս առաջարկի վիճակում։ 2023-ին և դրանից հետո նոր նախագծերը, որոնք սկսել են շինարարությունը 2021-ի վերջին և 2022-ի սկզբին, կսկսեն արտադրությունը և կհասնեն արտադրական հզորությունների աճին: Առաջարկն ու պահանջարկը աստիճանաբար կթուլանան, իսկ գները կարող են ընկնել նվազման ճնշման տակ: Հետագայում պետք է ուշադրություն դարձնել ռուս-ուկրաինական պատերազմի ազդեցությանը համաշխարհային էներգետիկ օրինաչափության վրա, որը կարող է փոխել նոր տեղադրված ֆոտոգալվանային հզորության գլոբալ պլանը, ինչը կազդի պոլիսիլիկոնի պահանջարկի վրա:

(Այս հոդվածը նախատեսված է միայն UrbanMines-ի հաճախորդների հղումների համար և չի ներկայացնում որևէ ներդրումային խորհուրդ):