1. Pólýkísiliðnaðarkeðja: Framleiðsluferlið er flókið og niðurstreymið einblínir á ljósahálfleiðara
Pólýkísil er aðallega framleitt úr iðnaðarkísil, klóri og vetni og er staðsett framan við ljósvaka- og hálfleiðaraiðnaðarkeðjur. Samkvæmt CPIA gögnum er núverandi almenna framleiðsluaðferðin fyrir pólýkísil í heiminum breytt Siemens aðferðin, nema Kína, meira en 95% af pólýkísilinu er framleitt með breyttu Siemens aðferðinni. Í því ferli að undirbúa pólýkísil með endurbættri Siemens aðferð er klórgasi í fyrsta lagi blandað saman við vetnisgas til að mynda vetnisklóríð og síðan hvarfast það við kísilduftið eftir mulning og mölun iðnaðarkísils til að mynda tríklórsílan, sem minnkar enn frekar með vetnisgas til að mynda fjölkísil. Hægt er að bræða og kæla fjölkristallaðan sílikon til að búa til fjölkristallaðan sílikonhleifa og einkristallaðan sílikon er einnig hægt að framleiða með Czochralski eða svæðisbræðslu. Í samanburði við fjölkristallaðan sílikon samanstendur einkristallskísill úr kristalkornum með sömu kristalstefnu, þannig að það hefur betri rafleiðni og umbreytingarskilvirkni. Bæði fjölkristallaðar kísilhleifar og einkristallaðar kísilstangir er hægt að skera frekar og vinna í kísilskífur og frumur, sem aftur verða lykilhlutir í ljósvakaeiningum og eru notaðar á ljósvakasviðinu. Að auki er einnig hægt að mynda einkristalla kísilskífur í sílikonskífur með endurtekinni slípun, fægja, epitaxy, hreinsun og öðrum ferlum, sem hægt er að nota sem undirlagsefni fyrir hálfleiðara rafeindatæki.
Innihald pólýkísilóhreininda er stranglega krafist og iðnaðurinn hefur einkenni mikillar fjármagnsfjárfestingar og miklar tæknilegar hindranir. Þar sem hreinleiki pólýkísils mun hafa alvarleg áhrif á einkristal kísilteikningarferlið eru hreinleikakröfur mjög strangar. Lágmarkshreinleiki pólýkísils er 99,9999% og sá hæsti er óendanlega nálægt 100%. Að auki setja innlendar staðlar Kína fram skýrar kröfur um innihald óhreininda og út frá því er pólýkísil skipt í flokka I, II og III, þar sem innihald bórs, fosfórs, súrefnis og kolefnis er mikilvægur viðmiðunarstuðull. "Polysilicon Industry Access Conditions" kveður á um að fyrirtæki verði að hafa traust gæðaeftirlit og stjórnunarkerfi og vörustaðlar eru nákvæmlega í samræmi við innlenda staðla; þar að auki krefjast aðgangsskilyrðin einnig umfang og orkunotkun fjölkísilframleiðslufyrirtækja, svo sem sólarorku, rafræns flokks pólýkísil. Verkefnakvarðinn er stærri en 3000 tonn á ári og 1000 tonn á ári í sömu röð og lágmarks eiginfjárhlutfall í fjárfestingu nýbygginga og uppbyggingar- og stækkunarverkefna skulu ekki vera lægri en 30% og því er fjölkísil fjármagnsfrek iðnaður. Samkvæmt tölfræði CPIA hefur fjárfestingarkostnaður 10.000 tonna pólýkísilframleiðslulínubúnaðar sem tekinn var í notkun árið 2021 hækkað lítillega í 103 milljónir júana/kt. Ástæðan er hækkun á verði á lausu málmefnum. Gert er ráð fyrir að fjárfestingarkostnaður í framtíðinni muni aukast með framþróun framleiðslutækjatækni og einliða minnkar eftir því sem stærðin eykst. Samkvæmt reglugerðinni ætti orkunotkun pólýkísils fyrir Czochralski lækkun á sólarorku og rafrænni bekk að vera minni en 60 kWh/kg og 100 kWh/kg í sömu röð og kröfur um orkunotkunarvísa eru tiltölulega strangar. Framleiðsla pólýkísils tilheyrir gjarnan efnaiðnaðinum. Framleiðsluferlið er tiltölulega flókið og þröskuldurinn fyrir tæknileiðir, tækjaval, gangsetningu og rekstur er hár. Framleiðsluferlið felur í sér mörg flókin efnahvörf og fjöldi stjórnhnúta er meira en 1.000. Það er erfitt fyrir nýja aðila. Náðu fljótt fullorðnu handverki. Þess vegna eru miklar fjármagns- og tæknilegar hindranir í framleiðsluiðnaði pólýkísils, sem einnig stuðlar að því að framleiðendur pólýkísils framkvæmi stranga tæknilega hagræðingu á vinnsluflæði, pökkun og flutningsferli.
2. Pólýkísilflokkun: Hreinleiki ræður notkun og sólarstig er meginstraumurinn
Fjölkristallaður sílikon, tegund af frumefniskísill, er samsett úr kristalkornum með mismunandi kristalstefnu og er aðallega hreinsað með iðnaðarkísilvinnslu. Útlit pólýkísils er grátt málmgljái og bræðslumarkið er um 1410 ℃. Það er óvirkt við stofuhita og virkara í bráðnu ástandi. Pólýkísil hefur hálfleiðaraeiginleika og er afar mikilvægt og frábært hálfleiðaraefni, en lítið magn óhreininda getur haft mikil áhrif á leiðni þess. Það eru margar flokkunaraðferðir fyrir pólýkísil. Til viðbótar við ofangreinda flokkun samkvæmt innlendum stöðlum Kína eru þrjár mikilvægar flokkunaraðferðir kynntar hér. Samkvæmt mismunandi hreinleikakröfum og notkun er hægt að skipta pólýkísil í sólarstigs pólýkísil og rafrænt pólýkísil. Sólarpólýkísill er aðallega notaður við framleiðslu á ljósafrumum, en rafeindaflokkur pólýkísil er mikið notaður í samþættum hringrásariðnaði sem hráefni fyrir flís og aðra framleiðslu. Hreinleiki sólarstigs pólýkísils er 6 ~ 8N, það er að heildarinnihald óhreininda þarf að vera lægra en 10 -6 og hreinleiki pólýkísils verður að ná 99,9999% eða meira. Hreinleikakröfur pólýkísils af rafeindaflokki eru strangari, með að lágmarki 9N og núverandi hámark 12N. Framleiðsla á pólýkísil úr rafeindagráðu er tiltölulega erfið. Það eru fá kínversk fyrirtæki sem hafa náð tökum á framleiðslutækni pólýkísils úr rafrænum flokki og þau eru enn tiltölulega háð innflutningi. Sem stendur er framleiðsla pólýkísils af sólarflokki mun meiri en rafkísils úr rafeindaflokki og sá fyrrnefndi er um 13,8 sinnum meiri en sá síðarnefndi.
Samkvæmt muninum á lyfjaóhreinindum og leiðni gerð kísilefnis má skipta því í P-gerð og N-gerð. Þegar kísill er dópaður með viðtakandi óhreinindum eins og bór, ál, gallíum osfrv., einkennist það af holuleiðni og er af P-gerð. Þegar kísill er dópaður með frumefnum sem gefa óhreinindi, eins og fosfór, arsen, antímon o.s.frv., einkennist það af rafeindaleiðni og er N-gerð. P-gerð rafhlöður innihalda aðallega BSF rafhlöður og PERC rafhlöður. Árið 2021 munu PERC rafhlöður vera meira en 91% af heimsmarkaði og BSF rafhlöður verða eytt. Á tímabilinu þegar PERC kemur í stað BSF hefur umbreytingarvirkni frumna af P-gerð aukist úr minna en 20% í meira en 23%, sem er um það bil að nálgast fræðileg efri mörk 24,5%, en fræðileg efri mörk N- gerð frumna er 28,7%, og N-gerð frumur hafa mikla umbreytingarhagkvæmni, Vegna kosta hás tvíhliða hlutfalls og lágs hitastuðuls, hafa fyrirtæki byrjað að dreifa fjöldaframleiðslulínum fyrir N-gerð rafhlöður. Samkvæmt spá CPIA mun hlutfall N-gerð rafhlöðu aukast verulega úr 3% í 13,4% árið 2022. Gert er ráð fyrir að á næstu fimm árum verði endurtekning N-gerð rafhlöðu yfir í P-gerð rafhlöðu. Samkvæmt mismunandi yfirborðsgæði er hægt að skipta því í þétt efni, blómkálsefni og kóralefni. Yfirborð þétta efnisins hefur lægsta íhvolf, minna en 5 mm, engin litafbrigði, ekkert oxunarlag og hæsta verðið; yfirborð blómkálsefnisins hefur í meðallagi íhvolf, 5-20 mm, hluturinn er í meðallagi og verðið er meðalbil; á meðan yfirborð kóralefnisins hefur alvarlegri íhvolf, er dýptin meiri en 20 mm, hluturinn er laus og verðið er lægst. Þétt efnið er aðallega notað til að draga einkristallaðan sílikon, en blómkálsefnið og kóralefnið eru aðallega notuð til að búa til fjölkristallaðar sílikonplötur. Í daglegri framleiðslu fyrirtækja er hægt að dópa þétt efni með ekki minna en 30% blómkálsefni til að framleiða einkristallaðan sílikon. Hægt er að spara hráefniskostnað, en notkun blómkálsefnis dregur að vissu leyti úr kristaltogunarvirkni. Fyrirtæki þurfa að velja viðeigandi lyfjamisnotkun eftir að hafa vegið þetta tvennt. Nýlega hefur verðmunurinn á þéttu efni og blómkálsefni verið í grundvallaratriðum stöðugur í 3 RMB /kg. Ef verðmunurinn eykst enn frekar gætu fyrirtæki íhugað að dópa meira blómkálsefni í einkristallaðan sílikondrátt.
3. Ferli: Siemens aðferðin tekur við almennum straumi og orkunotkun verður lykillinn að tæknibreytingum
Framleiðsluferli pólýkísils er gróflega skipt í tvö þrep. Í fyrsta skrefinu er iðnaðar kísilduft hvarfað með vatnsfríu vetnisklóríði til að fá tríklórsílan og vetni. Eftir endurtekna eimingu og hreinsun, loftkennt tríklórsílan, díklórdíhýdrókísil og sílan; annað skrefið er að draga úr ofangreindu háhreinu gasi í kristallað sílikon, og minnkunarskrefið er öðruvísi í breyttu Siemens aðferðinni og sílan vökvabeðsaðferðinni. Endurbætt Siemens aðferðin hefur þroskaða framleiðslutækni og há vörugæði og er nú mest notaða framleiðslutæknin. Hin hefðbundna Siemens framleiðsluaðferð er að nota klór og vetni til að búa til vatnsfrítt vetnisklóríð, vetnisklóríð og iðnaðarkísill í duftformi til að búa til tríklórsílan við ákveðið hitastig og síðan aðskilja, leiðrétta og hreinsa tríklórsílanið. Kísillinn gangast undir varma afoxunarhvarf í vetnisafoxunarofni til að fá frumefniskísill sem settur er á kísilkjarnann. Á þessum grundvelli er endurbætt Siemens ferlið einnig búið stuðningsferli til að endurvinna mikið magn af aukaafurðum eins og vetni, vetnisklóríði og kísiltetraklóríði sem framleitt er í framleiðsluferlinu, aðallega þar með talið endurnýtingu bakgass og endurnýtingu sílikontetraklóríðs. tækni. Vetni, vetnisklóríð, tríklórsílan og kísiltetraklóríð í útblástursloftinu eru aðskilin með þurrum endurheimt. Vetni og vetnisklóríð er hægt að endurnýta til nýmyndunar og hreinsunar með tríklórsílani og tríklórsílan er beint endurunnið í hitauppstreymi. Hreinsun fer fram í ofninum og sílikontetraklóríð er vetnað til að framleiða tríklórsílan sem hægt er að nota til hreinsunar. Þetta skref er einnig kallað kalt vetnismeðferð. Með því að ná fram framleiðslu í lokuðum hringrásum geta fyrirtæki dregið verulega úr neyslu á hráefni og rafmagni og sparað þannig framleiðslukostnað í raun.
Kostnaður við að framleiða pólýkísil með endurbættri Siemens aðferð í Kína felur í sér hráefni, orkunotkun, afskriftir, vinnslukostnað osfrv. Tækniframfarir í greininni hafa dregið verulega úr kostnaði. Hráefnin vísa aðallega til iðnaðarkísils og tríklórsílans, orkunotkunin felur í sér rafmagn og gufu og vinnslukostnaður vísar til skoðunar- og viðgerðarkostnaðar framleiðslutækja. Samkvæmt tölfræði Baichuan Yingfu um framleiðslukostnað pólýkísils í byrjun júní 2022 er hráefni hæsti kostnaðarliðurinn, sem nemur 41% af heildarkostnaði, þar af er iðnaðarkísill aðaluppspretta kísils. Kísileininganotkunin sem almennt er notuð í iðnaðinum táknar magn kísils sem neytt er á hverja einingu af háhreinum kísilvörum. Útreikningsaðferðin er að umbreyta öllum efnum sem innihalda sílikon eins og útvistað iðnaðarkísilduft og tríklórsílan í hreint kísil og draga síðan frá útvistaða klórsílaninu samkvæmt Magn hreins kísils umreiknað frá kísilinnihaldshlutfallinu. Samkvæmt gögnum CPIA mun magn kísilneyslu lækka um 0,01 kg/kg-Si í 1,09 kg/kg-Si árið 2021. Gert er ráð fyrir að með bættri kaldvetnunarmeðferð og endurvinnslu aukaafurða er gert ráð fyrir að lækka í 1,07 kg/kg árið 2030. kg-Si. Samkvæmt ófullnægjandi tölfræði er kísilneysla fimm efstu kínverskra fyrirtækja í fjölkísiliðnaðinum lægri en meðaltal iðnaðarins. Vitað er að tveir þeirra munu eyða 1,08 kg/kg-Si og 1,05 kg/kg-Si árið 2021. Næsthæsta hlutfallið er orkunotkun, alls 32%, þar af er rafmagn 30% af heildarkostnaður, sem gefur til kynna að raforkuverð og hagkvæmni séu enn mikilvægir þættir fyrir framleiðslu fjölkísils. Tveir helstu vísbendingar til að mæla orkunýtni eru alhliða orkunotkun og minnkun orkunotkunar. Lækkunarorkunotkun vísar til ferlið við að draga úr tríklórsílan og vetni til að búa til háhreint kísilefni. Orkunotkunin felur í sér forhitun og útfellingu kísilkjarna. , hita varðveislu, enda loftræsting og önnur vinnslu orkunotkun. Árið 2021, með tækniframförum og víðtækri orkunýtingu, mun meðaltal alhliða orkunotkunar fjölkísilframleiðslu minnka um 5,3% á milli ára í 63kWh/kg-Si, og meðaltal raforkunotkunar minnkar um 6,1% á ári. á ári í 46kWh/kg-Si, sem búist er við að lækki enn frekar í framtíðinni. . Þar að auki eru afskriftir einnig mikilvægur kostnaðarliður, eða 17%. Þess má geta að samkvæmt Baichuan Yingfu gögnum var heildarframleiðslukostnaður pólýkísils í byrjun júní 2022 um 55.816 júan/tonn, meðalverð pólýkísils á markaðnum var um 260.000 júan/tonn og framlegð var framlegð. eins hátt og 70% eða meira, svo það dró að fjölda fyrirtækja fjárfesta í byggingu pólýkísilframleiðslugetu.
Það eru tvær leiðir fyrir pólýkísilframleiðendur til að draga úr kostnaði, önnur er að draga úr hráefniskostnaði og hin er að draga úr orkunotkun. Hvað hráefni varðar geta framleiðendur dregið úr kostnaði við hráefni með því að skrifa undir langtíma samstarfssamninga við iðnaðarkísilframleiðendur eða byggja upp samþætta framleiðslugetu í andstreymis og niðurstreymi. Til dæmis treysta pólýkísilframleiðslustöðvar í grundvallaratriðum á eigin iðnaðarkísilframboði. Hvað raforkunotkun varðar geta framleiðendur lækkað raforkukostnað með lágu raforkuverði og umfangsmikilli orkunotkun. Um 70% af alhliða raforkunotkun er minnkun raforkunotkunar og lækkun er einnig lykilatriði í framleiðslu á háhreins kristallaðs sílikoni. Þess vegna er mest framleiðslugeta pólýkísils í Kína einbeitt á svæðum með lágt raforkuverð eins og Xinjiang, Inner Mongolia, Sichuan og Yunnan. Hins vegar, með framþróun tveggja kolefnisstefnunnar, er erfitt að fá mikið magn af ódýrum orkuauðlindum. Þess vegna er raunhæfari kostnaðarlækkun í dag að draga úr orkunotkun til lækkunar. Leið. Sem stendur er árangursríka leiðin til að draga úr raforkunotkun að auka fjölda kísilkjarna í afoxunarofninum og auka þannig framleiðslu einnar einingar. Sem stendur eru almennar afoxunarofnagerðir í Kína 36 pör af stöngum, 40 pör af stöngum og 48 pör af stöngum. Ofngerðin er uppfærð í 60 pör af stöngum og 72 pör af stöngum, en á sama tíma setur hún einnig fram meiri kröfur um framleiðslutæknistig fyrirtækja.
Í samanburði við endurbættu Siemens aðferðina hefur sílan vökvabeðsaðferðin þrjá kosti, einn er lítil orkunotkun, hinn er mikil kristaldráttarframleiðsla og sá þriðji er að það er hagstæðara að sameina það með fullkomnari CCZ samfelldri Czochralski tækni. Samkvæmt upplýsingum frá Silicon Industry Branch er alhliða orkunotkun sílans vökvabeðsaðferðarinnar 33,33% af endurbættri Siemens aðferð og lækkunarorkunotkun er 10% af endurbættri Siemens aðferð. Sílan vökvabeðsaðferðin hefur umtalsverða orkunotkunarkosti. Hvað varðar kristaltog, geta eðlisfræðilegir eiginleikar kornskísils auðveldað að fylla kvarsdeigluna að fullu í einkristal kísilltogstönginni. Fjölkristallaður kísill og kornaður kísill geta aukið hleðslugetu eins ofna deiglunnar um 29%, en minnkað hleðslutímann um 41%, sem bætir verulega togarvirkni eins kristalla sílikons. Að auki hefur kornótt sílikon lítið þvermál og góðan vökva, sem hentar betur fyrir CCZ samfellda Czochralski aðferðina. Á þessari stundu er aðaltæknin við að draga einn kristal í miðju og neðri hluta RCZ einkristal endursteypuaðferðarinnar, sem er að endurfæða og draga kristalinn eftir að einn kristal kísilstöng er dreginn. Teikningin er framkvæmd á sama tíma, sem sparar kælitíma einkristalla kísilstöngarinnar, þannig að framleiðsluhagkvæmni er meiri. Hröð þróun CCZ samfelldu Czochralski aðferðarinnar mun einnig auka eftirspurnina eftir kornóttum sílikoni. Þótt kornaður kísill hafi nokkra ókosti, svo sem meira kísilduft sem myndast við núning, stórt yfirborð og auðvelt aðsog mengunarefna og vetni sameinað í vetni við bráðnun, sem auðvelt er að valda því að sleppa, en samkvæmt nýjustu tilkynningum um viðeigandi kornkísil fyrirtæki, er verið að bæta úr þessum vandamálum og nokkur árangur hefur náðst.
sílan vökvabeðsferli er þroskað í Evrópu og Bandaríkjunum og það er á frumstigi eftir kynningu á kínverskum fyrirtækjum. Strax á níunda áratugnum byrjaði erlendur kornkísill, fulltrúi REC og MEMC, að kanna framleiðslu á kornóttum kísil og komust að stórfelldri framleiðslu. Meðal þeirra náði heildarframleiðslugeta REC á kornóttum kísil 10.500 tonnum á ári árið 2010 og miðað við Siemens hliðstæða þess á sama tímabili hafði það kostnaðarhagræði upp á að minnsta kosti 2-3 Bandaríkjadali/kg. Vegna þarfa eins kristalsdráttar staðnaði kornkísilframleiðsla fyrirtækisins og stöðvaði að lokum framleiðslu og sneri sér að sameiginlegu verkefni við Kína til að stofna framleiðslufyrirtæki til að taka þátt í framleiðslu á kornóttum kísil.
4. Hráefni: Iðnaðarkísill er kjarnahráefnið og framboðið getur mætt þörfum fjölkísilstækkunar
Iðnaðarkísill er kjarnahráefnið til framleiðslu fjölkísils. Gert er ráð fyrir að iðnaðarkísilframleiðsla Kína muni vaxa jafnt og þétt frá 2022 til 2025. Frá 2010 til 2021 er iðnaðarkísilframleiðsla Kína á stækkunarstigi, þar sem meðalárlegur vöxtur framleiðslugetu og framleiðsla nær 7,4% og 8,6%, í sömu röð. . Samkvæmt SMM gögnum, nýlega aukistframleiðslugeta iðnaðarkísilsí Kína verða 890.000 tonn og 1.065 milljónir tonna 2022 og 2023 . Að því gefnu að iðnaðarkísilfyrirtæki muni enn viðhalda afkastagetu og rekstrarhlutfalli upp á um 60% í framtíðinni, mun Kína nýlega aukast.framleiðslugeta árin 2022 og 2023 mun hafa í för með sér 320.000 tonna framleiðsluaukningu og 383.000 tonn. Samkvæmt áætlunum GFCI,Framleiðslugeta iðnaðarkísils í Kína á 22/23/24/25 er um 5,90/697/6,71/6,5 milljónir tonna, sem samsvarar 3,55/391/4,18/4,38 milljónum tonna.
Vaxtarhraði tveggja niðurstraumssvæða sem eftir eru af ofangreindum iðnaðarkísli er tiltölulega hægur og iðnaðarkísilframleiðsla Kína getur í grundvallaratriðum mætt framleiðslu á fjölkísil. Árið 2021 verður framleiðslugeta iðnaðarkísils í Kína 5,385 milljónir tonna, sem samsvarar 3,213 milljónum tonna framleiðslu, þar af mun fjölkísil, lífrænt kísil og álblöndur eyða 623.000 tonnum, 898.000 tonnum og 0000 tonnum í sömu röð. Að auki eru næstum 780.000 tonn af framleiðslu notuð til útflutnings. Árið 2021 mun neysla á pólýkísil, lífrænum kísil og álblöndu vera 19%, 28% og 20% af iðnaðarkísil, í sömu röð. Frá 2022 til 2025 er gert ráð fyrir að vöxtur lífrænnar kísilframleiðslu haldist í kringum 10% og vaxtarhraði framleiðslu álblendis sé lægri en 5%. Þess vegna teljum við að magn iðnaðarkísils sem hægt er að nota fyrir pólýkísil á árunum 2022-2025 sé tiltölulega nægilegt, sem getur fullnægt þörfum pólýkísils. framleiðsluþörf.
5. Pólýkísilframboð:Kínahefur yfirburðastöðu og framleiðslan safnast smám saman til leiðandi fyrirtækja
Á undanförnum árum hefur alþjóðleg framleiðsla fjölkísils aukist ár frá ári og hefur smám saman safnast saman í Kína. Frá 2017 til 2021 hefur árleg fjölkísilframleiðsla á heimsvísu aukist úr 432.000 tonnum í 631.000 tonn, með hraðasta vexti árið 2021, með 21,11% vexti. Á þessu tímabili samþjappaðist alþjóðleg framleiðsla pólýkísils smám saman í Kína og hlutfall pólýkísilframleiðslu Kína jókst úr 56,02% árið 2017 í 80,03% árið 2021. Með því að bera saman tíu efstu fyrirtækin í alþjóðlegri framleiðslugetu pólýkísils á árunum 2010 og 2021 getur það verið komist að því að kínverskum fyrirtækjum hefur fjölgað úr 4 í 8, og hlutfall framleiðslugetu sumra bandarískra og kóreskra fyrirtækja hefur lækkað verulega og fallið úr efstu tíu liðunum, eins og HEMOLOCK , OCI, REC og MEMC; samþjöppun iðnaðarins hefur aukist verulega og heildarframleiðslugeta tíu efstu fyrirtækja greinarinnar hefur aukist úr 57,7% í 90,3%. Árið 2021 eru fimm kínversk fyrirtæki sem standa fyrir meira en 10% af framleiðslugetu, sem eru samtals 65,7%. . Það eru þrjár meginástæður fyrir hægfara flutningi fjölkísiliðnaðarins til Kína. Í fyrsta lagi hafa kínverskir pólýkísilframleiðendur umtalsverða kosti hvað varðar hráefni, rafmagn og launakostnað. Laun starfsmanna eru lægri en erlendra ríkja, þannig að heildarframleiðslukostnaður í Kína er mun lægri en í erlendum löndum og mun halda áfram að lækka með tækniframförum; í öðru lagi eru gæði kínverskra pólýkísilafurða stöðugt að batna, sem flestar eru á fyrsta flokks sólarorku, og einstök háþróuð fyrirtæki eru í hreinleikakröfum. Bylting hafa orðið í framleiðslutækni á hágæða pólýkísil, sem hefur smám saman komið í stað innflutnings á innlendum rafeindaflokki pólýkísils, og leiðandi kínversk fyrirtæki eru virkir að stuðla að byggingu rafrænna pólýkísilverkefna. Framleiðsluframleiðsla kísilþráða í Kína er meira en 95% af heildarframleiðsluframleiðslu á heimsvísu, sem hefur smám saman aukið sjálfsbjargarhlutfall pólýkísils fyrir Kína, sem hefur þrengt markað erlendra pólýkísilfyrirtækja að vissu marki.
Frá 2017 til 2021 mun árleg framleiðsla pólýkísils í Kína aukast jafnt og þétt, aðallega á svæðum sem eru rík af orkuauðlindum eins og Xinjiang, Inner Mongolia og Sichuan. Árið 2021 mun framleiðsla pólýkísils í Kína aukast úr 392.000 tonnum í 505.000 tonn, sem er aukning um 28,83%. Hvað framleiðslugetu varðar, hefur framleiðslugeta pólýkísils í Kína almennt verið á uppleið, en hún hefur minnkað árið 2020 vegna lokunar sumra framleiðenda. Að auki hefur afkastagetuhlutfall kínverskra fjölkísilfyrirtækja verið að aukast stöðugt síðan 2018 og afkastagetuhlutfallið árið 2021 mun ná 97,12%. Hvað varðar héruð, þá er pólýkísilframleiðsla Kína árið 2021 aðallega einbeitt á svæðum með lágt raforkuverð eins og Xinjiang, Innri Mongólía og Sichuan. Framleiðsla Xinjiang er 270.400 tonn, sem er meira en helmingur af heildarframleiðslunni í Kína.
Pólýkísiliðnaðurinn í Kína einkennist af mikilli styrkleika, með CR6 gildi upp á 77%, og það mun verða frekari uppgangur í framtíðinni. Pólýkísilframleiðsla er iðnaður með mikið fjármagn og miklar tæknilegar hindranir. Framkvæmda- og framleiðsluferill verksins er venjulega tvö ár eða lengur. Það er erfitt fyrir nýja framleiðendur að komast inn í iðnaðinn. Miðað við þekkta fyrirhugaða stækkun og ný verkefni á næstu þremur árum munu fákeppnisframleiðendur í greininni halda áfram að auka framleiðslugetu sína í krafti eigin tækni og stærðarkosta og einokunarstaða þeirra mun halda áfram að hækka.
Áætlað er að framboð pólýkísils í Kína muni leiða til stórfelldra vaxtar frá 2022 til 2025 og framleiðsla pólýkísils muni ná 1,194 milljónum tonna árið 2025, sem knýr stækkun á alþjóðlegum framleiðsluskala pólýkísils. Árið 2021, með mikilli hækkun á verði pólýkísils í Kína, hafa helstu framleiðendur fjárfest í smíði nýrra framleiðslulína og á sama tíma laðað nýja framleiðendur til liðs við greinina. Þar sem pólýkísilverkefni munu taka að minnsta kosti eitt og hálft til tvö ár frá byggingu til framleiðslu mun nýframkvæmdum árið 2021 vera lokið. Framleiðslugetan er almennt sett í framleiðslu á seinni hluta 2022 og 2023. Þetta er mjög í samræmi við nýjar verkefnaáætlanir sem helstu framleiðendur hafa kynnt um þessar mundir. Nýja framleiðslugetan á árunum 2022-2025 er aðallega einbeitt á árunum 2022 og 2023. Eftir það, eftir því sem framboð og eftirspurn á pólýkísil og verð stöðugast smám saman, mun heildarframleiðslugetan í greininni smám saman koma á stöðugleika. Niður, það er, vaxtarhraði framleiðslugetu minnkar smám saman. Auk þess hefur afkastagetu nýtingarhlutfalls fjölkísilfyrirtækja haldist hátt undanfarin tvö ár, en það mun taka tíma fyrir framleiðslugetu nýrra verkefna að aukast og það mun taka ferli fyrir nýja aðila að ná tökum á viðeigandi undirbúningstækni. Aflnýtingarhlutfall nýrra fjölkísilverkefna á næstu árum verður því lágt. Út frá þessu má spá fyrir um kísilframleiðsluna 2022-2025 og er gert ráð fyrir að kísilframleiðslan árið 2025 verði um 1.194 milljónir tonna.
Samþjöppun erlendra framleiðslugetu er tiltölulega mikil og hraði og hraði framleiðsluaukningar á næstu þremur árum mun ekki vera eins mikill og í Kína. Framleiðslugeta pólýkísils erlendis er aðallega einbeitt í fjórum leiðandi fyrirtækjum og restin er aðallega lítil framleiðslugeta. Hvað framleiðslugetu varðar, tekur Wacker Chem helming af framleiðslugetu pólýkísils erlendis. Verksmiðjur þess í Þýskalandi og Bandaríkjunum hafa framleiðslugetu upp á 60.000 tonn og 20.000 tonn, í sömu röð. Mikil stækkun framleiðslugetu pólýkísils á heimsvísu árið 2022 og síðar gæti leitt til Áhyggjur af offramboði, fyrirtækið er enn í biðstöðu og hefur ekki fyrirhugað að bæta við nýrri framleiðslugetu. Suður-kóreski pólýkísilrisinn OCI flytur smám saman sólargæða pólýkísilframleiðslulínu sína til Malasíu á sama tíma og hún heldur upprunalegu rafeindagæða pólýkísilframleiðslulínunni í Kína, sem áætlað er að nái 5.000 tonnum árið 2022. Framleiðslugeta OCI í Malasíu mun ná 27.000 tonnum og 30.000 tonn á árunum 2020 og 2021, með því að ná lágum orkunotkunarkostnaði og komast hjá háum tollum Kína á fjölkísil í Bandaríkjunum og Suður-Kóreu. Fyrirtækið áformar að framleiða 95.000 tonn en upphafsdagsetning er óljós. Gert er ráð fyrir að það aukist um 5.000 tonn á ári á næstu fjórum árum. Norska fyrirtækið REC er með tvær framleiðslustöðvar í Washington fylki og Montana, Bandaríkjunum, með árlega framleiðslugetu upp á 18.000 tonn af sólargæða pólýkísil og 2.000 tonn af rafeindagæða pólýkísil. REC, sem var í mikilli fjárhagsvanda, kaus að stöðva framleiðslu, og síðan örvað af uppsveiflu í fjölkísilverði árið 2021 ákvað fyrirtækið að hefja aftur framleiðslu á 18.000 tonna verkefnum í Washington fylki og 2.000 tonnum í Montana í lok árs 2023 , og getur lokið aukningu framleiðslugetu árið 2024. Hemlock er stærsti framleiðandi pólýkísils í Bandaríkjunum, sem sérhæfir sig í háhreinu rafrænu polysilikoni. Hátæknihindranir í framleiðslu gera það að verkum að erfitt er að skipta út vörum fyrirtækisins á markaði. Samhliða því að félagið áformar ekki að byggja ný verkefni innan fárra ára er gert ráð fyrir að framleiðslugeta félagsins verði 2022-2025. Árleg framleiðsla er áfram 18.000 tonn. Auk þess verður árið 2021 ný framleiðslugeta annarra fyrirtækja en ofangreindra fjögurra fyrirtækja 5.000 tonn. Vegna skorts á skilningi á framleiðsluáætlunum allra fyrirtækja er hér gert ráð fyrir að ný framleiðslugeta verði 5.000 tonn á ári frá 2022 til 2025.
Samkvæmt erlendri framleiðslugetu er áætlað að erlend framleiðsla pólýkísils árið 2025 verði um 176.000 tonn, að því gefnu að nýtingarhlutfall erlendra framleiðslugetu pólýkísils haldist óbreytt. Eftir að verð á pólýkísil hefur hækkað verulega árið 2021 hafa kínversk fyrirtæki aukið framleiðslu og aukið framleiðslu. Aftur á móti eru erlend fyrirtæki varkárari í áætlunum sínum um ný verkefni. Þetta er vegna þess að yfirburðir fjölkísiliðnaðarins eru nú þegar undir stjórn Kína, og blint aukning framleiðslu getur leitt til taps. Frá kostnaðarhliðinni er orkunotkun stærsti þátturinn í kostnaði við pólýkísil, þannig að raforkuverð er mjög mikilvægt og Xinjiang, Inner Mongolia, Sichuan og önnur svæði hafa augljósa kosti. Frá eftirspurnarhliðinni, sem beint niðurstreymis pólýkísils, er kísilskífaframleiðsla Kína meira en 99% af heildarheiminum. Eftirstreymisiðnaður pólýkísils er aðallega einbeitt í Kína. Verðið á framleiddum pólýkísil er lágt, flutningskostnaðurinn er lágur og eftirspurnin er að fullu tryggð. Í öðru lagi hefur Kína lagt tiltölulega háa undirboðstolla á innflutning á sólarpólýkísil frá Bandaríkjunum og Suður-Kóreu, sem hefur dregið mjög úr neyslu á pólýkísil frá Bandaríkjunum og Suður-Kóreu. Vertu varkár í byggingu nýrra verkefna; þar að auki, á undanförnum árum, hefur kínversk erlend fjölkísilfyrirtæki verið hægt að þróast vegna áhrifa tolla, og sumar framleiðslulínur hafa verið minnkaðar eða jafnvel lokaðar, og hlutfall þeirra í alþjóðlegri framleiðslu hefur farið minnkandi ár frá ári, svo þeir verður ekki sambærilegt við hækkun á pólýkísilverði árið 2021 þar sem mikill hagnaður kínverska fyrirtækisins, fjárhagsleg skilyrði eru ekki nægjanleg til að styðja við hraða og stórfellda stækkun framleiðslugetu þess.
Byggt á viðkomandi spám um framleiðslu pólýkísils í Kína og erlendis frá 2022 til 2025, er hægt að draga saman spáð verðmæti alþjóðlegrar framleiðslu pólýkísils. Áætlað er að framleiðsla fjölkísils á heimsvísu árið 2025 muni ná 1,371 milljón tonnum. Samkvæmt spágildi framleiðslu pólýkísils er hægt að fá hlutdeild Kína í heimshlutfalli nokkurn veginn. Gert er ráð fyrir að hlutur Kína muni smám saman stækka frá 2022 til 2025 og hann fari yfir 87% árið 2025.
6, Samantekt og horfur
Pólýkísil er staðsett aftan við iðnaðarkísil og framan við alla ljósvaka- og hálfleiðaraiðnaðarkeðjuna og staða þess er mjög mikilvæg. Ljósvökvaiðnaðarkeðjan er yfirleitt pólýkísil-kísilskífa-frumueining-ljósvökva uppsett getu, og hálfleiðaraiðnaðarkeðjan er yfirleitt pólýkísil-einkristallað kísilskífa-kísilskífa-flís. Mismunandi notkun hefur mismunandi kröfur um hreinleika pólýkísils. Ljósvökviiðnaðurinn notar aðallega pólýkísil úr sólarorku og hálfleiðaraiðnaðurinn notar pólýkísil úr rafeindaflokki. Hið fyrra hefur hreinleikasviðið 6N-8N, en hið síðarnefnda krefst hreinleika sem er 9N eða meira.
Í mörg ár hefur almennt framleiðsluferli pólýkísils verið endurbætt Siemens aðferð um allan heim. Á undanförnum árum hafa sum fyrirtæki virkan kannað lægri kostnað sílan vökvabeðsaðferðarinnar, sem getur haft áhrif á framleiðslumynstrið. Staflaga pólýkísillinn sem framleiddur er með breyttu Siemens aðferðinni hefur einkenni mikillar orkunotkunar, mikils kostnaðar og mikillar hreinleika, en korna kísillinn sem framleiddur er með sílan vökvabeðsaðferðinni hefur einkenni lítillar orkunotkunar, lágs kostnaðar og tiltölulega lágs hreinleika. . Sum kínversk fyrirtæki hafa áttað sig á fjöldaframleiðslu kornskísils og tækni við að nota kornkísil til að draga pólýkísil, en það hefur ekki verið mikið kynnt. Hvort kornóttur kísill geti komið í stað þess fyrrnefnda í framtíðinni fer eftir því hvort kostnaðarávinningurinn nái yfir gæðaókostina, áhrif niðurstreymisnotkunar og bætt öryggi sílans. Á undanförnum árum hefur alþjóðleg framleiðsla fjölkísils aukist ár frá ári og safnast smám saman saman í Kína. Frá 2017 til 2021 mun árleg framleiðsla pólýkísils á heimsvísu aukast úr 432.000 tonnum í 631.000 tonn, með hraðasta vexti árið 2021. Á tímabilinu varð alþjóðleg framleiðsla pólýkísils smám saman meira og meira einbeitt til Kína og hlutfall pólýkísilframleiðslu Kína jókst frá kl. 56,02% árið 2017 í 80,03% árið 2021. Frá 2022 til 2025 mun framboð á pólýkísil hafa í för með sér stórfelldan vöxt. Áætlað er að framleiðsla pólýkísils árið 2025 verði 1.194 milljónir tonna í Kína og framleiðslan erlendis verði 176.000 tonn. Þess vegna mun framleiðsla fjölkísils á heimsvísu árið 2025 vera um 1,37 milljónir tonna.
(Þessi grein er aðeins til viðmiðunar viðskiptavina UrbanMines og táknar enga fjárfestingarráðgjöf）