1. Catena dell'industria del polisilicone: il processo di produzione è complesso e il downstream si concentra sui semiconduttori fotovoltaici
Il polisilicio è prodotto principalmente da silicio industriale, cloro e idrogeno e si trova a monte delle catene del settore fotovoltaico e dei semiconduttori. Secondo i dati della CPIA, l'attuale metodo di produzione di polisilicone mainstream nel mondo è il metodo Siemens modificato, ad eccezione della Cina, oltre il 95% del polisilicio è prodotto dal metodo Siemens modificato. Nel processo di preparazione del polisilicio con il metodo Siemens migliorato, in primo luogo, il gas di cloro viene combinato con gas idrogeno per generare cloruro di idrogeno, e quindi reagisce con la polvere di silicio dopo aver schiacciato e macinato di silicio industriale per generare triclorosilano, che è ulteriormente ridotto dal gas idrogeno per generare polisilicone. Il silicio policristallino può essere fuso e raffreddato per produrre lingotti di silicio policristallino e il silicio monocristallino può anche essere prodotto da czochralski o fusione della zona. Rispetto al silicio policristallino, il silicio a cristallo singolo è composto da grani di cristallo con lo stesso orientamento cristallino, quindi ha una migliore conduttività elettrica ed efficienza di conversione. Entrambi i lingotti di silicio policristallino e le aste di silicio monocristalline possono essere ulteriormente tagliati ed elaborati in wafer e celle di silicio, che a loro volta diventano parti chiave dei moduli fotovoltaici e sono usate nel campo fotovoltaico. Inoltre, i wafer di silicio a cristallo singolo possono anche essere formati in wafer di silicio mediante ripetute macinazione, lucidatura, epitassia, pulizia e altri processi, che possono essere utilizzati come materiali del substrato per dispositivi elettronici a semiconduttore.
Il contenuto di impurità di Polysilicon è rigorosamente richiesto e l'industria ha le caratteristiche di investimenti in capitale elevati e barriere tecniche elevate. Poiché la purezza del polisilicio influenzerà seriamente il processo di disegno del silicio a cristallo singolo, i requisiti di purezza sono estremamente severi. La purezza minima del polisilicone è del 99,9999%e la più alta è infinitamente vicina al 100%. Inoltre, gli standard nazionali della Cina propongono chiari requisiti per il contenuto di impurità e, in base a questo, il polisilicone è diviso in gradi I, II e III, di cui il contenuto di boro, fosforo, ossigeno e carbonio è un importante indice di riferimento. "Polisilicon Industry Access Conditions" stabilisce che le aziende devono avere un sistema di ispezione e gestione della qualità valida e gli standard di prodotto sono rigorosamente rispettati gli standard nazionali; Inoltre, le condizioni di accesso richiedono anche la scala e il consumo di energia delle imprese di produzione di polisilicon, come il polisilicone di livello solare, di livello elettronico, la scala del progetto è maggiore di 3000 tonnellate/anno e 1000 tonnellate/anno rispettivamente e il rapporto di capitale minimo nell'investimento di nuove costruzioni e ricostruzione e la ricostruzione non devono essere inferiori al 30%, quindi il polisilone è un'industria inquinante. Secondo le statistiche della CPIA, il costo di investimento delle apparecchiature di linea di produzione polisilicone da 10.000 tonnellate messe in funzione nel 2021 è leggermente aumentato a 103 milioni di yuan/kt. Il motivo è l'aumento del prezzo dei materiali in metallo sfuso. Si prevede che il costo di investimento in futuro aumenterà con l'avanzamento della tecnologia delle attrezzature di produzione e la diminuzione del monomero all'aumentare delle dimensioni. Secondo i regolamenti, il consumo energetico di polisilicio per la riduzione di czochralski di livello solare e di livello elettronico dovrebbe essere inferiore a 60 kWh/kg e 100 kWh/kg rispettivamente e i requisiti per gli indicatori di consumo di energia sono relativamente severi. La produzione di polisilicone tende ad appartenere all'industria chimica. Il processo di produzione è relativamente complesso e la soglia per i percorsi tecnici, la selezione delle attrezzature, la messa in servizio e il funzionamento sono elevate. Il processo di produzione prevede molte reazioni chimiche complesse e il numero di nodi di controllo è superiore a 1.000. È difficile per i nuovi partecipanti padroneggiare rapidamente l'artigianato maturo. Pertanto, ci sono elevati barriere di capitale e tecnica nel settore della produzione di polisilicon, che promuove anche i produttori di polisilicon per effettuare una rigorosa ottimizzazione tecnica del flusso di processo, dell'imballaggio e del processo di trasporto.
2. Classificazione del polisilicone: la purezza determina l'uso e il grado solare occupa il mainstream
Il silicio policristallino, una forma di silicio elementare, è composto da grani di cristallo con diversi orientamenti di cristallo ed è principalmente purificato dalla lavorazione del silicio industriale. L'aspetto del polisilicio è una lucentezza metallica grigia e il punto di fusione è di circa 1410 ℃. È inattivo a temperatura ambiente e più attivo nello stato fuso. Polysilicon ha proprietà per semiconduttori ed è un materiale a semiconduttore estremamente importante ed eccellente, ma una piccola quantità di impurità può influire notevolmente sulla sua conducibilità. Esistono molti metodi di classificazione per Polysilicon. Oltre alla suddetta classificazione secondo gli standard nazionali della Cina, qui vengono introdotti altri tre importanti metodi di classificazione. Secondo diversi requisiti e usi della purezza, il polisilicio può essere diviso in polisilicio di livello solare e polisilicio di livello elettronico. Il polisilicio di livello solare viene utilizzato principalmente nella produzione di celle fotovoltaiche, mentre il polisilicio di livello elettronico è ampiamente utilizzato nell'industria dei circuiti integrati come materia prima per chip e altre produzione. La purezza del polisilicio di livello solare è 6 ~ 8n, cioè il contenuto di impurità totale deve essere inferiore a 10-6 e la purezza del polisilicio deve raggiungere il 99,9999% o più. I requisiti di purezza del polisilicio di livello elettronico sono più rigorosi, con un minimo di 9N e una corrente massima di 12N. La produzione di polisilicio di livello elettronico è relativamente difficile. Ci sono poche imprese cinesi che hanno imparato la tecnologia di produzione del polisilicio di livello elettronico e sono ancora relativamente dipendenti dalle importazioni. Allo stato attuale, l'output del polisilicio di livello solare è molto più grande di quella del polisilicio di livello elettronico, e il primo è circa 13,8 volte quello del secondo.
Secondo la differenza di impurità del doping e tipo di conducibilità del materiale di silicio, può essere diviso in di tipo P e di tipo N. Quando il silicio è drogato con elementi di impurità accettore, come boro, alluminio, gallio, ecc., È dominato dalla conduzione del foro ed è di tipo P. Quando il silicio viene drogato con elementi di impurità del donatore, come fosforo, arsenico, antimonio, ecc., È dominato dalla conduzione di elettroni ed è di tipo N. Le batterie di tipo P includono principalmente batterie BSF e batterie Perc. Nel 2021, le batterie PERC rappresenteranno oltre il 91% del mercato globale e le batterie BSF saranno eliminate. Durante il periodo in cui PERC sostituisce il BSF, l'efficienza di conversione delle cellule di tipo p è aumentata da meno del 20%a oltre il 23%, che sta per avvicinarsi al limite superiore teorico del 24,5%, mentre il limite teorico delle celle a basso contenuto di nomi di nocciolo è di trasporto a basso contenuto di bifacciati e a bassa temperatura, le compagnie sono a bassa temperatura e a bassa temperatura, Linee di produzione di massa per batterie di tipo N. Secondo le previsioni di CPIA, la percentuale di batterie di tipo N aumenterà significativamente dal 3% al 13,4% nel 2022. Si prevede che nei prossimi cinque anni, l'iterazione della batteria di tipo N alla batteria di tipo P verrà inaugurata. Secondo la diversa qualità della superficie, può essere divisa in materiale denso, materiale cavolflower e corale. La superficie del materiale denso ha il più basso grado di concavità, meno di 5 mm, nessuna anomalia di colore, nessuna intersager di ossidazione e il prezzo più alto; La superficie del materiale del cavolfiore ha un moderato grado di concavità, 5-20 mm, la sezione è moderata e il prezzo è di fascia media; Mentre la superficie del materiale del corallo ha una concavità più grave, la profondità è maggiore di 20 mm, la sezione è allentata e il prezzo è il più basso. Il materiale denso viene utilizzato principalmente per disegnare silicio monocristallino, mentre il materiale del cavolfiore e il materiale corallo vengono utilizzati principalmente per produrre wafer di silicio policristallino. Nella produzione giornaliera di imprese, il materiale denso può essere drogato con non meno del 30% di materiale cavolfiore per produrre silicio monocristallino. Il costo delle materie prime può essere risparmiato, ma l'uso di materiale cavolfiore ridurrà in una certa misura l'efficienza del cristallo. Le imprese devono scegliere il rapporto di doping appropriato dopo aver pesato i due. Recentemente, la differenza di prezzo tra materiale denso e materiale cavolfiore si è sostanzialmente stabilizzata a 3 RMB /kg. Se la differenza di prezzo viene ulteriormente ampliata, le aziende possono prendere in considerazione il doping di più materiale di cavolfiore nel tiro monocristallino di silicio.
3. Processo: il metodo Siemens occupa il mainstream e il consumo di energia diventa la chiave per il cambiamento tecnologico
Il processo di produzione di Polisilicon è approssimativamente diviso in due fasi. Nel primo passo, la polvere di silicio industriale viene reagito con cloruro di idrogeno anidro per ottenere triclorosilano e idrogeno. Dopo ripetuti distillazione e purificazione, triclorosilano gassoso, diclorodiidrosilicio e silano; Il secondo passo è ridurre il gas di alta purezza sopra menzionato al silicio cristallino e la fase di riduzione è diversa nel metodo Siemens modificato e nel metodo del letto fluidizzato in silano. Il metodo Siemens migliorato ha una tecnologia di produzione matura e un'alta qualità del prodotto ed è attualmente la tecnologia di produzione più utilizzata. Il tradizionale metodo di produzione di Siemens consiste nell'utilizzare cloro e idrogeno per sintetizzare cloruro di idrogeno anidro, idrogeno cloruro e silicio industriale in polvere per sintetizzare il triclorosilano a una certa temperatura e quindi separare, rettificare e purificare il triclorosilano. Il silicio subisce una reazione di riduzione termica in un forno di riduzione dell'idrogeno per ottenere silicio elementare depositato sul nucleo di silicio. Su questa base, il miglioramento del processo Siemens è inoltre dotato di un processo di supporto per il riciclaggio di una grande quantità di sottoprodotti come idrogeno, cloruro di idrogeno e tetracloruro di silicio prodotto nel processo di produzione, includendo principalmente il recupero del gas della coda di riduzione e la tecnologia di riutilizzo del tetracloruro di silicio. L'idrogeno, il cloruro di idrogeno, il triclorosilano e il tetracloruro di silicio nei gas di scarico sono separati dal recupero a secco. L'idrogeno e il cloruro di idrogeno possono essere riutilizzati per la sintesi e la purificazione con il triclorosilano e il triclorosilano viene riciclato direttamente nella riduzione termica. La purificazione viene effettuata nel forno e il tetracloruro di silicio viene idrogenato per produrre triclorosilano, che può essere utilizzata per la purificazione. Questo passaggio è anche chiamato trattamento di idrogenazione fredda. Realizzando la produzione di circuiti chiusi, le imprese possono ridurre significativamente il consumo di materie prime e elettricità, risparmiando in tal modo i costi di produzione.
Il costo della produzione di polisilicio utilizzando il metodo Siemens migliorato in Cina comprende materie prime, consumo di energia, ammortamento, costi di elaborazione, ecc. Il progresso tecnologico nel settore ha significativamente abbattuto i costi. Le materie prime si riferiscono principalmente al silicio industriale e al triclorosilano, il consumo di energia comprende elettricità e vapore e i costi di lavorazione si riferiscono ai costi di ispezione e riparazione delle attrezzature di produzione. Secondo le statistiche di Baichuan Yingfu sui costi di produzione di Polysilicon all'inizio di giugno 2022, le materie prime sono l'articolo di più costi, che rappresenta il 41% del costo totale, di cui il silicio industriale è la principale fonte di silicio. Il consumo di unità di silicio comunemente utilizzato nel settore rappresenta la quantità di silicio consumato per unità di prodotti di silicio di alta purezza. Il metodo di calcolo consiste nel convertire tutti i materiali contenenti silicio come polvere di silicio industriale esternalizzato e triclorosilano in silicio puro e quindi dedurre il clorosilano esternalizzato secondo la quantità di silicio puro convertito dal rapporto contenuto di silicio. Secondo i dati della CPIA, il livello di consumo di silicio diminuirà di 0,01 kg/kg-Si a 1,09 kg/kg-Si nel 2021. Si prevede che con il miglioramento del trattamento a idrogenazione fredda e del riciclaggio dei sottoprodotti, si prevede che diminuisca a 1,07 kg/kg di 2030. Kg-SI. Secondo le statistiche incomplete, il consumo di silicio delle prime cinque società cinesi nell'industria del polisilicone è inferiore alla media del settore. È noto che due di essi consumeranno rispettivamente 1,08 kg/kg-Si e 1,05 kg/kg-Si nel 2021. La seconda percentuale più alta è il consumo di energia, pari al 32% in totale, di cui l'elettricità rappresenta il 30% del costo totale, indicando che il prezzo elettrico ed efficienza sono ancora importanti fattori per la produzione di polisilicon. I due principali indicatori per misurare l'efficienza energetica sono il consumo di energia globale e il consumo di energia di riduzione. Il consumo di energia di riduzione si riferisce al processo di riduzione del triclorosilano e dell'idrogeno per generare materiale di silicio ad alta purezza. Il consumo di energia comprende la preriscaldamento e la deposizione del nucleo di silicio. , Preservazione del calore, ventilazione finale e altro consumo di energia del processo. Nel 2021, con il progresso tecnologico e l'utilizzo globale dell'energia, il consumo medio globale di produzione energetica della produzione di polisilicone diminuirà del 5,3% su base annua a 63kWh/kg-Si, e il consumo di energia di riduzione medio diminuirà del 6,1% su base annua a 46kWh/kg-Si, che diminuirà ulteriormente in futuro. . Inoltre, l'ammortamento è anche un elemento importante di costo, che rappresenta il 17%. Vale la pena notare che, secondo i dati di Baichuan Yingfu, il costo totale di produzione di Polysilicon all'inizio di giugno 2022 era di circa 55.816 yuan/tonnellata, il prezzo medio di Polysilicon nel mercato era di circa 260.000 yuan/tonnellata, e il margine di profitto lordo era fino al 70% o più
Esistono due modi per i produttori di polisiliconi per ridurre i costi, uno è ridurre i costi delle materie prime e l'altro è ridurre il consumo di energia. In termini di materie prime, i produttori possono ridurre il costo delle materie prime firmando accordi di cooperazione a lungo termine con produttori di silicio industriale o costruire capacità di produzione a monte e a valle. Ad esempio, gli impianti di produzione di polisilicon si basano sostanzialmente sulla propria fornitura di silicio industriale. In termini di consumo di elettricità, i produttori possono ridurre i costi di elettricità mediante bassi prezzi dell'elettricità e miglioramento completo del consumo di energia. Circa il 70% del consumo completo di elettricità è il consumo di elettricità di riduzione e la riduzione è anche un collegamento chiave nella produzione di silicio cristallino di alta purezza. Pertanto, la maggior parte della capacità di produzione del polisilicone in Cina è concentrata in regioni con bassi prezzi dell'elettricità come Xinjiang, Mongolia interiore, Sichuan e Yunnan. Tuttavia, con l'avanzamento della politica a due carbonio, è difficile ottenere una grande quantità di risorse di potenza a basso costo. Pertanto, la riduzione del consumo di energia per la riduzione è oggi una riduzione dei costi più fattibile. Modo. Al momento, il modo efficace per ridurre il consumo di energia di riduzione è aumentare il numero di nuclei di silicio nel forno di riduzione, ampliando così l'output di una singola unità. Al momento, i tipi di forno di riduzione tradizionale in Cina sono 36 paia di aste, 40 coppie di aste e 48 coppie di aste. Il tipo di fornace viene aggiornato a 60 paia di aste e 72 coppie di aste, ma allo stesso tempo mette in avanti anche requisiti più elevati per il livello di tecnologia di produzione delle imprese.
Rispetto al metodo Siemens migliorato, il metodo del letto fluidizzato in silano presenta tre vantaggi, uno è un basso consumo di energia, l'altro è un'uscita di trazione cristallina elevata, e il terzo è che è più favorevole combinare con la tecnologia CcZralski continua CCZ più avanzata. Secondo i dati della filiale dell'industria del silicio, il consumo di energia completo del metodo del letto fluidizzato in silano è il 33,33% del metodo Siemens migliorato e il consumo di energia di riduzione è del 10% del metodo Siemens migliorato. Il metodo del letto fluidizzato in silano presenta significativi vantaggi del consumo di energia. In termini di trazione di cristalli, le proprietà fisiche del silicio granulare possono rendere più facile riempire completamente il crogiolo di quarzo nel collegamento a biella di silicio a singolo silicio di cristallo. Il silicio policristallino e il silicio granulare possono aumentare la capacità di ricarica del crogiolo del forno singolo del 29%, riducendo al contempo il tempo di ricarica del 41%, migliorando significativamente l'efficienza di trazione del silicio a cristallo singolo. Inoltre, il silicio granulare ha un piccolo diametro e una buona fluidità, che è più adatto al metodo Czocralski continuo CCZ. Allo stato attuale, la tecnologia principale della trazione a cristallo singolo nella parte centrale e inferiore è il metodo di ribasso di cristallo singolo RCZ, che è quello di alimentare e tirare il cristallo dopo che viene tirata una singola aste di silicio a cristallo. Il disegno viene effettuato contemporaneamente, il che consente di risparmiare il tempo di raffreddamento della singola asta di silicio in cristallo, quindi l'efficienza di produzione è più alta. Il rapido sviluppo del metodo Czochralski continuo CCZ aumenterà anche la domanda di silicio granulare. Sebbene il silicio granulare abbia alcuni svantaggi, come più polvere di silicio generata dall'attrito, ampia superficie e un facile adsorbimento di inquinanti e idrogeno combinato nell'idrogeno durante lo scioglimento, il che è facile causare salti, ma secondo gli ultimi annunci di rilevanti emergenti siliconi granulari, questi problemi sono stati fatti.
Il processo a letto fluidizzato in silano è maturo in Europa e negli Stati Uniti, ed è agli inizi dopo l'introduzione delle imprese cinesi. Già negli anni '80, il silicio granulare straniero rappresentato da Rec e MEMC ha iniziato a esplorare la produzione di silicio granulare e ha realizzato una produzione su larga scala. Tra questi, la capacità produttiva totale di Rec di silicio granulare ha raggiunto 10.500 tonnellate/anno nel 2010 e, confrontata con le sue controparti Siemens nello stesso periodo, ha avuto un vantaggio in termini di costi di almeno 2-3/kg. A causa delle esigenze del tiro a cristallo singolo, la produzione granulare del silicio granulare si è ristagnata e alla fine ha interrotto la produzione e si è rivolta a una joint venture con la Cina per stabilire un'impresa di produzione per impegnarsi nella produzione di silicio granulare.
4. Materie prime: il silicio industriale è la materia prima centrale e la fornitura può soddisfare le esigenze dell'espansione del polisilicone
Il silicio industriale è la materia prima principale per la produzione di polisilicio. Si prevede che la produzione di silicio industriale cinese crescerà costantemente dal 2022 al 2025. Dal 2010 al 2021, la produzione industriale industriale cinese è in fase di espansione, con il tasso di crescita medio annuo della capacità di produzione e della produzione che raggiunge il 7,4% e l'8,6%, rispettivamente. Secondo i dati SMM, il recente è aumentatoCapacità di produzione di silicio industrialeIn Cina avranno 890.000 tonnellate e 1,065 milioni di tonnellate nel 2022 e nel 2023. Supponendo che le aziende di silicio industriale manterranno comunque un tasso di utilizzo della capacità e un tasso operativo di circa il 60% in futuro, il nuovo è aumentato della CinaLa capacità di produzione nel 2022 e nel 2023 porterà un aumento della produzione di 320.000 tonnellate e 383.000 tonnellate. Secondo le stime di GFCI,La capacità di produzione industriale industriale cinese nel 23/02/24/25 è di circa 5,90/697/6,71/6,5 milioni di tonnellate, corrispondente a 3,55/391/4,18/4,38 milioni di tonnellate.
Il tasso di crescita delle restanti due aree a valle del silicio industriale sovrapposto è relativamente lento e la produzione di silicio industriale cinese può sostanzialmente soddisfare la produzione di polisilicio. Nel 2021, la capacità di produzione industriale del silicio industriale cinese sarà di 5,385 milioni di tonnellate, corrispondente a una produzione di 3,213 milioni di tonnellate, di cui rispettivamente le leghe di polisilicio, silicio organico e alluminio, rispettivamente. Inoltre, per l'esportazione vengono utilizzate quasi 780.000 tonnellate di output. Nel 2021, il consumo di polisilicio, silicio organico e leghe di alluminio rappresenterà rispettivamente il 19%, 28%e il 20%del silicio industriale. Dal 2022 al 2025, il tasso di crescita della produzione di silicio organico dovrebbe rimanere a circa il 10%e il tasso di crescita della produzione in lega di alluminio è inferiore al 5%. Pertanto, riteniamo che la quantità di silicio industriale che può essere utilizzato per il polisilicio nel 2022-2025 sia relativamente sufficiente, il che può soddisfare pienamente le esigenze del polisilicio. esigenze di produzione.
5. Polisi di polisilicio:Cinaoccupa una posizione dominante e la produzione si raduna gradualmente alle principali imprese
Negli ultimi anni, la produzione globale di polisilicon è aumentata di anno in anno e si è gradualmente raccolta in Cina. Dal 2017 al 2021, la produzione globale annuale di polisilicio è passata da 432.000 tonnellate a 631.000 tonnellate, con la crescita più rapida nel 2021, con un tasso di crescita del 21,11%. Durante questo periodo, la produzione globale di polisilicone si è gradualmente concentrata in Cina e la percentuale della produzione di polisilicone cinese è aumentata dal 56,02% nel 2017 all'803% nel 2021 nel 2021. dieci squadre, come Hemolock, OCI, Rec e MEMC; La concentrazione del settore è aumentata in modo significativo e la capacità di produzione totale delle prime dieci aziende del settore è aumentata dal 57,7% al 90,3%. Nel 2021, ci sono cinque società cinesi che rappresentano oltre il 10% della capacità di produzione, che rappresentano un totale del 65,7%. . Ci sono tre ragioni principali per il trasferimento graduale dell'industria del polisilicone in Cina. In primo luogo, i produttori di polisiliconi cinesi presentano vantaggi significativi in termini di materie prime, elettricità e costi di manodopera. I salari dei lavoratori sono inferiori a quelli dei paesi stranieri, quindi il costo complessivo di produzione in Cina è molto inferiore a quello dei paesi stranieri e continuerà a diminuire con il progresso tecnologico; In secondo luogo, la qualità dei prodotti Polysilicon cinese è in costante miglioramento, la maggior parte dei quali è a livello di prima classe di livello solare e le singole imprese avanzate sono nei requisiti di purezza. Sono state fatte scoperte nella tecnologia di produzione di un polisilicio di livello elettronico più elevato, che ha gradualmente inaugurato la sostituzione del polisilicio di livello elettronico domestico per le importazioni e le imprese leader cinesi stanno promuovendo attivamente la costruzione di progetti di polisilicon di livello elettronico. La produzione di produzione dei wafer di silicio in Cina è superiore al 95% della produzione totale di produzione globale, che ha gradualmente aumentato il tasso di autosufficienza del polisilicio per la Cina, che ha in qualche modo spremuto il mercato delle imprese polisilicon all'estero.
Dal 2017 al 2021, la produzione annuale di Polysilicon in Cina aumenterà costantemente, principalmente in aree ricche di risorse di potere come Xinjiang, Mongolia interiore e Sichuan. Nel 2021, la produzione di polisilicone cinese aumenterà da 392.000 tonnellate a 505.000 tonnellate, con un aumento del 28,83%. In termini di capacità produttiva, la capacità di produzione del polisilicone cinese è generalmente sotto una tendenza al rialzo, ma è diminuita nel 2020 a causa della chiusura di alcuni produttori. Inoltre, il tasso di utilizzo della capacità delle imprese polisilicon cinesi è aumentato continuamente dal 2018 e il tasso di utilizzo della capacità nel 2021 raggiungerà il 97,12%. In termini di province, la produzione di polisilicone cinese nel 2021 è principalmente concentrata in aree con bassi prezzi dell'elettricità come Xinjiang, Mongolia interiore e Sichuan. La produzione di Xinjiang è di 270.400 tonnellate, che è più della metà della produzione totale in Cina.
L'industria del polisilicone cinese è caratterizzata da un alto grado di concentrazione, con un valore CR6 del 77%, e in futuro ci sarà un'ulteriore tendenza al rialzo. La produzione di Polysilicon è un'industria con alte capitali e elevate barriere tecniche. Il ciclo di costruzione e produzione del progetto è generalmente di due anni o più. È difficile per i nuovi produttori entrare nel settore. A giudicare dalla nota espansione pianificata e nei nuovi progetti nei prossimi tre anni, i produttori oligopolistici del settore continueranno ad espandere la loro capacità di produzione in virtù della propria tecnologia e dei vantaggi in scala e la loro posizione di monopolio continuerà ad aumentare.
Si stima che la fornitura di polisilicone cinese inaugurerà una crescita su larga scala dal 2022 al 2025 e la produzione di polisilicone raggiungerà 1,194 milioni di tonnellate nel 2025, guidando l'espansione della scala di produzione globale del polisilicone. Nel 2021, con un forte aumento del prezzo del polisilicio in Cina, i principali produttori hanno investito nella costruzione di nuove linee di produzione e allo stesso tempo hanno attratto nuovi produttori per unirsi al settore. Poiché i progetti di Polysilicon impiegheranno almeno uno e mezzo a due anni dalla costruzione alla produzione, la nuova costruzione nel 2021 sarà completata. La capacità di produzione viene generalmente messa in produzione nella seconda metà del 2022 e 2023. Ciò è molto coerente con i nuovi piani di progetto annunciati ai principali produttori attualmente. La nuova capacità di produzione nel 2022-2025 è principalmente concentrata nel 2022 e nel 2023. Successivamente, poiché l'offerta e la domanda di polisilicio e il prezzo si stabilizzano gradualmente, la capacità di produzione totale nel settore si stabilizzerà gradualmente. In basso, cioè il tasso di crescita della capacità di produzione diminuisce gradualmente. Inoltre, il tasso di utilizzo della capacità di Polysilicon Enterprises è rimasto ad alto livello negli ultimi due anni, ma ci vorrà del tempo affinché la capacità di produzione di nuovi progetti aumentasse e ci vorrà un processo per i nuovi partecipanti per padroneggiare la tecnologia di preparazione pertinente. Pertanto, il tasso di utilizzo della capacità di nuovi progetti di polisilicio nei prossimi anni sarà basso. Da questo, la produzione di polisilicio nel 2022-2025 può essere prevista e la produzione di polisilicone nel 2025 dovrebbe essere di circa 1,194 milioni di tonnellate.
La concentrazione della capacità di produzione all'estero è relativamente elevata e la velocità e la velocità di produzione nei prossimi tre anni non saranno così elevate come quella della Cina. La capacità di produzione di polisilicone all'estero è concentrata principalmente in quattro aziende leader e il resto è principalmente piccola capacità di produzione. In termini di capacità produttiva, Wacker Chem occupa metà della capacità di produzione del polisilicone all'estero. Le sue fabbriche in Germania e negli Stati Uniti hanno capacità di produzione di 60.000 tonnellate e 20.000 tonnellate, rispettivamente. La forte espansione della capacità di produzione globale del polisilicone nel 2022 e oltre può portare a termine per l'eccesso di offerta, la società è ancora in uno stato di attesa e non ha programmato di aggiungere una nuova capacità di produzione. Il gigante del polisilicone sudcoreano OCI sta gradualmente trasferendo la sua linea di produzione di polisilicone di grado solare in Malesia, pur mantenendo la linea di produzione di polisiliconi di livello elettronico originale in Cina, che è prevista per raggiungere 5.000 tonnellate nel consumo di taglieri di OCI. Polisilicon negli Stati Uniti e in Corea del Sud. La società prevede di produrre 95.000 tonnellate ma la data di inizio non è chiara. Si prevede che aumenterà a livello di 5.000 tonnellate all'anno nei prossimi quattro anni. La Norwegian Company Rec ha due basi di produzione nello Stato di Washington e nel Montana, negli Stati Uniti, con una capacità di produzione annuale di 18.000 tonnellate di polisilicone di livello solare e 2.000 tonnellate di polisilicone di livello elettronico. REC, which was in deep financial distress, chose to suspend production, and then stimulated by the boom in polysilicon prices in 2021, the company decided to restart production of 18,000 tons of projects in Washington state and 2,000 tons in Montana by the end of 2023, and can complete the ramp-up of production capacity in 2024. Hemlock is the largest polysilicon producer in the United States, specializing in high-purity electronic-grade Polisilicon. Le barriere ad alta tecnologia alla produzione rendono difficile la sostituzione dei prodotti dell'azienda sul mercato. In combinazione con il fatto che la società non prevede di costruire nuovi progetti entro pochi anni, si prevede che la capacità di produzione dell'azienda sarà 2022-2025. La produzione annuale rimane a 18.000 tonnellate. Inoltre, nel 2021, la nuova capacità produttiva di aziende diverse dalle quattro società soprattutto sarà di 5.000 tonnellate. A causa della mancanza di comprensione dei piani di produzione di tutte le aziende, si presume qui che la nuova capacità produttiva sarà di 5.000 tonnellate all'anno dal 2022 al 2025.
Secondo la capacità di produzione estera, si stima che la produzione di polisilicio all'estero nel 2025 sarà di circa 176.000 tonnellate, supponendo che il tasso di utilizzo della capacità di produzione di polisilicone all'estero rimanga invariato. Dopo che il prezzo di Polysilicon è aumentato bruscamente nel 2021, le società cinesi hanno aumentato la produzione e la produzione ampliata. Al contrario, le aziende all'estero sono più caute nei loro piani per nuovi progetti. Questo perché il dominio dell'industria del polisilicone è già sotto il controllo della Cina e la produzione ciecamente aumentata può portare perdite. Dal lato del costo, il consumo di energia è la più grande componente del costo del polisilicio, quindi il prezzo dell'elettricità è molto importante e lo Xinjiang, la Mongolia interiore, il Sichuan e altre regioni hanno evidenti vantaggi. Dal lato della domanda, in quanto diretto a valle del Polisilicon, la produzione di wafer in silicio cinese rappresenta oltre il 99% del totale del mondo. L'industria a valle del polisilicio è principalmente concentrata in Cina. Il prezzo del polisilicio prodotto è basso, il costo del trasporto è basso e la domanda è pienamente garantita. In secondo luogo, la Cina ha imposto tariffe anti-dumping relativamente elevate sulle importazioni di polisilicio di livello solare dagli Stati Uniti e dalla Corea del Sud, che ha notevolmente soppresso il consumo di polisilicio dagli Stati Uniti e dalla Corea del Sud. Sii cauto nella costruzione di nuovi progetti; Inoltre, negli ultimi anni, le imprese polisiliconte cinesi all'estero sono state lente a svilupparsi a causa dell'impatto delle tariffe e alcune linee di produzione sono state ridotte o addirittura chiuse e la loro percentuale nella produzione globale è stata diminuendo di anno in anno, quindi non saranno paragonabili all'aumento dei prezzi dei polisilico nel 2021 nel 2021 della società cinese.
Sulla base delle rispettive previsioni della produzione di polisilicio in Cina e all'estero dal 2022 al 2025, è possibile riassumere il valore previsto della produzione globale di polisilicio. Si stima che la produzione globale di polisilicon nel 2025 raggiungerà 1,371 milioni di tonnellate. Secondo il valore di previsione della produzione di polisilicone, la quota della proporzione globale della Cina può essere ottenuta approssimativamente. Si prevede che la quota della Cina si espanderà gradualmente dal 2022 al 2025 e supererà l'87% nel 2025.
6, riassunto e prospettive
Polysilicon si trova a valle del silicio industriale e a monte dell'intera catena del settore fotovoltaico e dei semiconduttori e il suo status è molto importante. La catena dell'industria fotovoltaica è generalmente la capacità installata da pelosi-cellule-cellula-modulo-photovoltaico polisilicon-silicio e la catena dell'industria dei semiconduttori è generalmente polisilicone-monocristallina del wafer-silicio silicon-silicio. Usi diversi hanno requisiti diversi sulla purezza del polisilicio. L'industria fotovoltaica utilizza principalmente il polisilicio di livello solare e l'industria dei semiconduttori utilizza il polisilicio di livello elettronico. Il primo ha un intervallo di purezza di 6n-8n, mentre il secondo richiede una purezza di 9n o più.
Per anni, il processo di produzione tradizionale di Polysilicon è stato il metodo Siemens migliorato in tutto il mondo. Negli ultimi anni, alcune aziende hanno attivamente esplorato il metodo del letto fluidizzato in silano a basso costo, che può avere un impatto sul modello di produzione. Il polisilicio a forma di bastoncino prodotto dal metodo Siemens modificato ha le caratteristiche dell'elevato consumo di energia, ad alto costo e elevata purezza, mentre il silicio granulare prodotto dal metodo del letto fluidizzato in silano ha le caratteristiche di basso consumo di energia, basso costo e purezza relativamente bassa. Alcune aziende cinesi hanno realizzato la produzione di massa di silicio granulare e la tecnologia dell'uso di silicio granulare per tirare il polisilicio, ma non è stata ampiamente promossa. Se il silicio granulare possa sostituire il primo in futuro dipende dal fatto che il vantaggio in termini di costi possa coprire lo svantaggio della qualità, l'effetto delle applicazioni a valle e il miglioramento della sicurezza del silano. Negli ultimi anni, la produzione globale di polisilicon è aumentata di anno in anno e si riunisce gradualmente in Cina. Dal 2017 al 2021, la produzione globale annuale di polisilicio aumenterà da 432.000 tonnellate a 631.000 tonnellate, con la crescita più rapida nel 2021. Durante il periodo, la produzione globale di polisilicone è diventata sempre più concentrata da 2022 alla Cina, e la proporzione di polisilicon è aumentata dal 56,02% nel 2017 all'80.03 in 2021. Usher in una crescita su larga scala. Si stima che la produzione di polisilicio nel 2025 sarà di 1,194 milioni di tonnellate in Cina e la produzione all'estero raggiungerà 176.000 tonnellate. Pertanto, la produzione globale di polisilicio nel 2025 sarà di circa 1,37 milioni di tonnellate.
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