1. პოლისილიციუმის ინდუსტრიული ჯაჭვი: წარმოების პროცესი რთულია და ქვედა ეტაპი ფოკუსირებულია ფოტოელექტრულ ნახევარგამტარებზე.
პოლისილიციუმი ძირითადად იწარმოება სამრეწველო სილიციუმის, ქლორისა და წყალბადისგან და მდებარეობს ფოტოელექტრული და ნახევარგამტარული ინდუსტრიული ჯაჭვების ზემოთ. CPIA-ს მონაცემების თანახმად, მსოფლიოში პოლისილიციუმის წარმოების ამჟამინდელი ძირითადი მეთოდია მოდიფიცირებული Siemens-ის მეთოდი, ჩინეთის გარდა, პოლისილიციუმის 95%-ზე მეტი იწარმოება მოდიფიცირებული Siemens-ის მეთოდით. გაუმჯობესებული Siemens-ის მეთოდით პოლისილიციუმის მომზადების პროცესში, პირველ რიგში, ქლორის აირი წყალბადის აირს უერთდება წყალბადის ქლორიდის მისაღებად, შემდეგ კი რეაგირებს სილიციუმის ფხვნილთან სამრეწველო სილიციუმის დაქუცმაცებისა და დაფქვის შემდეგ ტრიქლორსილანის მისაღებად, რომელიც შემდგომ აღდგება წყალბადის აირით პოლისილიციუმის მისაღებად. პოლიკრისტალური სილიციუმის დნობა და გაგრილება შესაძლებელია პოლიკრისტალური სილიციუმის ზოდების მისაღებად, ხოლო მონოკრისტალური სილიციუმის წარმოება ასევე შესაძლებელია ჩოხრალსკის ან ზონური დნობის მეთოდით. პოლიკრისტალურ სილიციუმთან შედარებით, ერთკრისტალური სილიციუმი შედგება იგივე კრისტალური ორიენტაციის მქონე კრისტალური მარცვლებისგან, ამიტომ მას აქვს უკეთესი ელექტროგამტარობა და გარდაქმნის ეფექტურობა. როგორც პოლიკრისტალური სილიციუმის ზოდები, ასევე მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროები შეიძლება შემდგომში დაიჭრას და დამუშავდეს სილიციუმის ვაფლებად და უჯრედებად, რომლებიც, თავის მხრივ, ფოტოელექტრული მოდულების ძირითად ნაწილად იქცევა და გამოიყენება ფოტოელექტრულ სფეროში. გარდა ამისა, ერთკრისტალური სილიციუმის ვაფლებისგან სილიციუმის ვაფლებად ჩამოყალიბება ასევე შესაძლებელია განმეორებითი დაფქვის, გაპრიალების, ეპიტაქსიის, გაწმენდის და სხვა პროცესების მეშვეობით, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნახევარგამტარული ელექტრონული მოწყობილობების სუბსტრატად.
პოლისილიციუმის მინარევების შემცველობა მკაცრად არის მოთხოვნილი და ინდუსტრიას ახასიათებს მაღალი კაპიტალდაბანდებები და მაღალი ტექნიკური ბარიერები. ვინაიდან პოლისილიციუმის სისუფთავე სერიოზულად მოქმედებს ერთკრისტალური სილიციუმის გამომუშავების პროცესზე, სისუფთავის მოთხოვნები უკიდურესად მკაცრია. პოლისილიციუმის მინიმალური სისუფთავეა 99.9999%, ხოლო ყველაზე მაღალი უსასრულოდ ახლოსაა 100%-თან. გარდა ამისა, ჩინეთის ეროვნული სტანდარტები მინარევების შემცველობასთან დაკავშირებით მკაფიო მოთხოვნებს წარმოადგენს და ამის საფუძველზე პოლისილიციუმი იყოფა I, II და III კლასებად, რომელთაგან ბორის, ფოსფორის, ჟანგბადის და ნახშირბადის შემცველობა მნიშვნელოვანი საცნობარო მაჩვენებელია. „პოლისილიციუმის ინდუსტრიაში წვდომის პირობები“ ითვალისწინებს, რომ საწარმოებს უნდა ჰქონდეთ ხარისხის შემოწმებისა და მართვის კარგი სისტემა და პროდუქტის სტანდარტები მკაცრად შეესაბამებოდეს ეროვნულ სტანდარტებს; გარდა ამისა, წვდომის პირობები ასევე მოითხოვს პოლისილიციუმის წარმოების საწარმოების მასშტაბსა და ენერგომოხმარებას, როგორიცაა მზის ენერგიის და ელექტრონული ენერგიის დონის პოლისილიციუმი. პროექტის მასშტაბი წელიწადში შესაბამისად 3000 და 1000 ტონაზე მეტია, ხოლო ახალი მშენებლობის, რეკონსტრუქციისა და გაფართოების პროექტების ინვესტიციის მინიმალური კაპიტალის თანაფარდობა არ უნდა იყოს 30%-ზე ნაკლები, ამიტომ პოლისილიციუმი კაპიტალდატვირთული ინდუსტრიაა. CPIA სტატისტიკის თანახმად, 2021 წელს ექსპლუატაციაში გაშვებული 10,000 ტონიანი პოლისილიციუმის წარმოების ხაზის აღჭურვილობის ინვესტიციის ღირებულება ოდნავ გაიზარდა 103 მილიონ იუანამდე/კტ-მდე. მიზეზი ნაყარი ლითონის მასალების ფასის ზრდაა. მოსალოდნელია, რომ მომავალში ინვესტიციის ღირებულება გაიზრდება წარმოების აღჭურვილობის ტექნოლოგიის პროგრესთან და მონომერის შემცირებასთან ერთად, ზომის ზრდასთან ერთად. რეგულაციების თანახმად, მზის ენერგიის და ელექტრონული ენერგიის დონის ჩოხრალსკის შემცირებისთვის პოლისილიციუმის ენერგომოხმარება შესაბამისად 60 კვტ.სთ/კგ-ზე და 100 კვტ.სთ/კგ-ზე ნაკლები უნდა იყოს, ხოლო ენერგიის მოხმარების მაჩვენებლების მოთხოვნები შედარებით მკაცრია. პოლისილიციუმის წარმოება, როგორც წესი, ქიმიურ ინდუსტრიას მიეკუთვნება. წარმოების პროცესი შედარებით რთულია და ტექნიკური მარშრუტების, აღჭურვილობის შერჩევის, ექსპლუატაციაში გაშვებისა და ექსპლუატაციის ზღვარი მაღალია. წარმოების პროცესი მოიცავს მრავალ რთულ ქიმიურ რეაქციას და საკონტროლო კვანძების რაოდენობა 1000-ზე მეტია. ახალი მოთამაშეებისთვის რთულია სწრაფად დაეუფლონ მზა ხელოსნობას. ამიტომ, პოლისილიციუმის წარმოების ინდუსტრიაში არსებობს მაღალი კაპიტალური და ტექნიკური ბარიერები, რაც ასევე ხელს უწყობს პოლისილიციუმის მწარმოებლებს, განახორციელონ პროცესის ნაკადის, შეფუთვისა და ტრანსპორტირების პროცესის მკაცრი ტექნიკური ოპტიმიზაცია.
2. პოლისილიციუმის კლასიფიკაცია: სისუფთავე განსაზღვრავს გამოყენებას, ხოლო მზის ენერგიის ხარისხი ძირითად ადგილს იკავებს
პოლიკრისტალური სილიციუმი, ელემენტარული სილიციუმის ფორმა, შედგება სხვადასხვა კრისტალური ორიენტაციის მქონე კრისტალური მარცვლებისგან და ძირითადად იწმინდება სილიციუმის სამრეწველო დამუშავებით. პოლისილიციუმის გარეგნულად ნაცრისფერი მეტალის ბზინვარებაა, ხოლო დნობის წერტილი დაახლოებით 1410℃-ია. ის არააქტიურია ოთახის ტემპერატურაზე და უფრო აქტიურია გამდნარ მდგომარეობაში. პოლისილიციუმის ნახევარგამტარული თვისებები აქვს და წარმოადგენს უაღრესად მნიშვნელოვან და შესანიშნავ ნახევარგამტარულ მასალას, მაგრამ მინარევების მცირე რაოდენობამ შეიძლება მნიშვნელოვნად იმოქმედოს მის გამტარობაზე. პოლისილიციუმის კლასიფიკაციის მრავალი მეთოდი არსებობს. ჩინეთის ეროვნული სტანდარტების მიხედვით ზემოთ აღნიშნული კლასიფიკაციის გარდა, აქ წარმოდგენილია კიდევ სამი მნიშვნელოვანი კლასიფიკაციის მეთოდი. სხვადასხვა სისუფთავის მოთხოვნებისა და გამოყენების მიხედვით, პოლისილიციუმი შეიძლება დაიყოს მზის ენერგიისთვის განკუთვნილ პოლისილიციუმად და ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილ პოლისილიციუმად. მზის ენერგიისთვის განკუთვნილ პოლისილიციუმს ძირითადად იყენებენ ფოტოელექტრული უჯრედების წარმოებაში, ხოლო ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილ პოლისილიციუმს ფართოდ იყენებენ ინტეგრირებული სქემების ინდუსტრიაში, როგორც ნედლეული ჩიპებისა და სხვა წარმოებისთვის. მზის ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის სისუფთავე 6~8N-ია, ანუ საერთო მინარევების შემცველობა 10-6-ზე ნაკლები უნდა იყოს და პოლისილიციუმის სისუფთავემ 99.9999%-ს ან მეტს უნდა მიაღწიოს. ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის სისუფთავის მოთხოვნები უფრო მკაცრია, მინიმუმ 9N-ით და ამჟამინდელი მაქსიმუმ 12N-ით. ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის წარმოება შედარებით რთულია. ჩინურ საწარმოებში ცოტაა ისეთი, რომლებმაც ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის წარმოების ტექნოლოგია აითვისეს და ისინი კვლავ შედარებით დამოკიდებულნი არიან იმპორტზე. ამჟამად, მზის ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის წარმოება გაცილებით მეტია, ვიდრე ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის, ხოლო პირველი დაახლოებით 13.8-ჯერ აღემატება მეორეს.
სილიციუმის მასალის დოპირებული მინარევებისა და გამტარობის ტიპის განსხვავების მიხედვით, ის შეიძლება დაიყოს P-ტიპად და N-ტიპად. როდესაც სილიციუმი დოპირებულია აქცეპტორის მინარევებით, როგორიცაა ბორი, ალუმინი, გალიუმი და ა.შ., მასში დოპირებულია ხვრელის გამტარობა და არის P-ტიპი. როდესაც სილიციუმი დოპირებულია დონორი მინარევებით, როგორიცაა ფოსფორი, დარიშხანი, სტიბიუმი და ა.შ., მასში დოპირებულია ელექტრონის გამტარობა და არის N-ტიპი. P-ტიპის აკუმულატორები ძირითადად მოიცავს BSF აკუმულატორებს და PERC აკუმულატორებს. 2021 წელს PERC აკუმულატორები მსოფლიო ბაზრის 91%-ზე მეტს დაიკავებს და BSF აკუმულატორები აღარ იწარმოება. იმ პერიოდში, როდესაც PERC ცვლის BSF-ს, P-ტიპის უჯრედების გარდაქმნის ეფექტურობა გაიზარდა 20%-ზე ნაკლებიდან 23%-ზე მეტამდე, რაც თეორიულ ზედა ზღვარს - 24.5%-ს უახლოვდება, მაშინ როცა N-ტიპის უჯრედების თეორიული ზედა ზღვარი 28.7%-ია, ხოლო N-ტიპის უჯრედებს აქვთ მაღალი გარდაქმნის ეფექტურობა. მაღალი ორფაზიანი თანაფარდობისა და დაბალი ტემპერატურის კოეფიციენტის უპირატესობების გამო, კომპანიებმა დაიწყეს N-ტიპის აკუმულატორების მასობრივი წარმოების ხაზების განლაგება. CPIA-ს პროგნოზის თანახმად, N-ტიპის აკუმულატორების წილი მნიშვნელოვნად გაიზრდება 3%-დან 13.4%-მდე 2022 წელს. მოსალოდნელია, რომ მომდევნო ხუთი წლის განმავლობაში დაიწყება N-ტიპის აკუმულატორების P-ტიპის აკუმულატორებზე გადასვლა. ზედაპირის სხვადასხვა ხარისხის მიხედვით, იგი შეიძლება დაიყოს მკვრივ მასალად, ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალად და მარჯნის მასალად. მკვრივი მასალის ზედაპირს აქვს ყველაზე დაბალი ჩაზნექილობის ხარისხი, 5 მმ-ზე ნაკლები, არ აქვს ფერის ანომალია, არ აქვს დაჟანგვის შუალედური ფენა და ყველაზე მაღალი ფასი; ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალის ზედაპირს აქვს საშუალო ხარისხის ჩაზნექვა, 5-20 მმ, კვეთა საშუალოა და ფასი საშუალოა; მაშინ როდესაც მარჯნის მასალის ზედაპირს აქვს უფრო სერიოზული ჩაზნექვა, სიღრმე 20 მმ-ზე მეტია, კვეთა ფხვიერია და ფასი ყველაზე დაბალია. მკვრივი მასალა ძირითადად გამოიყენება მონოკრისტალური სილიციუმის მოსაზიდად, ხოლო ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალა და მარჯნის მასალა ძირითადად გამოიყენება პოლიკრისტალური სილიციუმის ვაფლების დასამზადებლად. საწარმოების ყოველდღიურ წარმოებაში, მკვრივი მასალა შეიძლება იყოს დოპირებული არანაკლებ 30%-იანი ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალით მონოკრისტალური სილიციუმის წარმოებისთვის. ნედლეულის ღირებულების დაზოგვა შესაძლებელია, მაგრამ ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალის გამოყენება გარკვეულწილად შეამცირებს კრისტალების გაჭიმვის ეფექტურობას. საწარმოებმა უნდა აირჩიონ შესაბამისი შერევის თანაფარდობა ორივეს აწონ-დაწონვის შემდეგ. ბოლო დროს, მკვრივ მასალასა და ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალას შორის ფასთა სხვაობა ძირითადად 3 იუან/კგ-ზე დასტაბილურდა. თუ ფასთა სხვაობა კიდევ უფრო გაიზრდება, კომპანიებმა შეიძლება განიხილონ ყვავილოვანი კომბოსტოს მასალის მეტი შერევა მონოკრისტალური სილიციუმის გაჭიმვაში.
3. პროცესი: Siemens-ის მეთოდი მეინსტრიმს იკავებს და ენერგომოხმარება ტექნოლოგიური ცვლილებების გასაღები ხდება.
პოლისილიციუმის წარმოების პროცესი დაახლოებით ორ ეტაპად იყოფა. პირველ ეტაპზე, სამრეწველო სილიციუმის ფხვნილი რეაგირებს უწყლო წყალბადის ქლორიდთან ტრიქლორსილანის და წყალბადის მისაღებად. განმეორებითი დისტილაციისა და გაწმენდის შემდეგ, მიიღება აირადი ტრიქლორსილანი, დიქლორდიჰიდროსილიციუმი და სილანი; მეორე ეტაპია ზემოთ ხსენებული მაღალი სისუფთავის აირის აღდგენა კრისტალურ სილიციუმამდე, ხოლო აღდგენის ეტაპი განსხვავებულია მოდიფიცირებული Siemens-ის მეთოდისა და სილანის სითხისებრი ფენის მეთოდის შემთხვევაში. გაუმჯობესებულ Siemens-ის მეთოდს აქვს განვითარებული წარმოების ტექნოლოგია და მაღალი პროდუქტის ხარისხი და ამჟამად ყველაზე ფართოდ გამოყენებული წარმოების ტექნოლოგიაა. Siemens-ის ტრადიციული წარმოების მეთოდია ქლორისა და წყალბადის გამოყენება უწყლო წყალბადის ქლორიდის, წყალბადის ქლორიდის და ფხვნილისებრი სამრეწველო სილიციუმის სინთეზირებისთვის ტრიქლორსილანის სინთეზირებისთვის გარკვეულ ტემპერატურაზე, შემდეგ კი ტრიქლორსილანის გამოყოფა, გასწორება და გაწმენდა. სილიციუმი გადის თერმულ აღდგენის რეაქციას წყალბადის აღდგენის ღუმელში, რათა მიიღოთ ელემენტარული სილიციუმი, რომელიც დალექილია სილიციუმის ბირთვზე. ამის საფუძველზე, გაუმჯობესებული Siemens-ის პროცესი ასევე აღჭურვილია დამხმარე პროცესით, რომელიც უზრუნველყოფს წარმოების პროცესში წარმოებული დიდი რაოდენობით თანმდევი პროდუქტების, როგორიცაა წყალბადი, წყალბადის ქლორიდი და სილიციუმის ტეტრაქლორიდი, გადამუშავებას, ძირითადად მოიცავს აღდგენის კუდის აირის აღდგენას და სილიციუმის ტეტრაქლორიდის ხელახალი გამოყენების ტექნოლოგიას. გამონაბოლქვ აირში წყალბადი, წყალბადის ქლორიდი, ტრიქლორსილანი და სილიციუმის ტეტრაქლორიდი გამოიყოფა მშრალი აღდგენით. წყალბადის და წყალბადის ქლორიდის ხელახლა გამოყენება შესაძლებელია ტრიქლორსილანის გამოყენებით სინთეზისა და გაწმენდისთვის, ხოლო ტრიქლორსილანი პირდაპირ გადამუშავდება თერმული აღდგენისთვის. გაწმენდა ხორციელდება ღუმელში და სილიციუმის ტეტრაქლორიდი ჰიდროგენიზდება ტრიქლორსილანის წარმოებისთვის, რომლის გამოყენებაც შესაძლებელია გაწმენდისთვის. ამ ეტაპს ასევე უწოდებენ ცივი ჰიდროგენიზაციის დამუშავებას. დახურული წრედის წარმოების განხორციელებით, საწარმოებს შეუძლიათ მნიშვნელოვნად შეამცირონ ნედლეულის და ელექტროენერგიის მოხმარება, რითაც ეფექტურად დაზოგავენ წარმოების ხარჯებს.
ჩინეთში გაუმჯობესებული Siemens მეთოდით პოლისილიციუმის წარმოების ღირებულება მოიცავს ნედლეულს, ენერგიის მოხმარებას, ცვეთას, დამუშავების ხარჯებს და ა.შ. ინდუსტრიაში ტექნოლოგიურმა პროგრესმა მნიშვნელოვნად შეამცირა ხარჯები. ნედლეული ძირითადად ეხება სამრეწველო სილიციუმს და ტრიქლორსილანს, ენერგიის მოხმარება მოიცავს ელექტროენერგიას და ორთქლს, ხოლო დამუშავების ხარჯები ეხება საწარმოო აღჭურვილობის შემოწმებისა და შეკეთების ხარჯებს. Baichuan Yingfu-ს 2022 წლის ივნისის დასაწყისის პოლისილიციუმის წარმოების ხარჯების სტატისტიკის მიხედვით, ნედლეული ყველაზე მაღალი ღირებულების პუნქტია, რომელიც მთლიანი ღირებულების 41%-ს შეადგენს, საიდანაც სამრეწველო სილიციუმი სილიციუმის ძირითადი წყაროა. ინდუსტრიაში ფართოდ გამოყენებული სილიციუმის ერთეულის მოხმარება წარმოადგენს მაღალი სისუფთავის სილიციუმის პროდუქტების ერთეულზე მოხმარებული სილიციუმის რაოდენობას. გაანგარიშების მეთოდია ყველა სილიციუმის შემცველი მასალის, როგორიცაა გარედან მოწოდებული სამრეწველო სილიციუმის ფხვნილი და ტრიქლორსილანი, გადაკეთება სუფთა სილიციუმად, შემდეგ კი გარედან მოწოდებული ქლორსილანის გამოკლება სილიციუმის შემცველობის თანაფარდობიდან გადაყვანილი სუფთა სილიციუმის რაოდენობის მიხედვით. CPIA-ს მონაცემების თანახმად, სილიციუმის მოხმარების დონე 2021 წელს 0.01 კგ/კგ-Si-ით შემცირდება 1.09 კგ/კგ-Si-მდე. მოსალოდნელია, რომ ცივი ჰიდროგენიზაციის დამუშავებისა და თანმდევი პროდუქტების გადამუშავების გაუმჯობესების შედეგად, 2030 წლისთვის ის 1.07 კგ/კგ-მდე შემცირდება. არასრული სტატისტიკის თანახმად, პოლისილიციუმის ინდუსტრიაში ხუთი უმსხვილესი ჩინური კომპანიის სილიციუმის მოხმარება ინდუსტრიის საშუალო მაჩვენებელზე დაბალია. ცნობილია, რომ მათგან ორი 2021 წელს შესაბამისად 1.08 კგ/კგ-Si და 1.05 კგ/კგ-Si მოიხმარს. მეორე ყველაზე მაღალი წილი ენერგიის მოხმარებაა, რომელიც ჯამში 32%-ს შეადგენს, საიდანაც ელექტროენერგია მთლიანი ღირებულების 30%-ს შეადგენს, რაც მიუთითებს, რომ ელექტროენერგიის ფასი და ეფექტურობა კვლავ მნიშვნელოვანი ფაქტორებია პოლისილიციუმის წარმოებისთვის. ენერგოეფექტურობის გაზომვის ორი ძირითადი ინდიკატორია ყოვლისმომცველი ენერგომოხმარება და ენერგომოხმარების შემცირება. ენერგომოხმარების შემცირება გულისხმობს ტრიქლორსილანისა და წყალბადის შემცირების პროცესს მაღალი სისუფთავის სილიციუმის მასალის მისაღებად. ენერგომოხმარება მოიცავს სილიციუმის ბირთვის წინასწარ გაცხელებას და დალექვას, სითბოს შენარჩუნებას, ბოლო ვენტილაციას და სხვა პროცესების ენერგომოხმარებას. 2021 წელს, ტექნოლოგიური პროგრესისა და ენერგიის ყოვლისმომცველი გამოყენების წყალობით, პოლისილიციუმის წარმოების საშუალო ყოვლისმომცველი ენერგომოხმარება წლიურად 5.3%-ით შემცირდება 63 კვტ.სთ/კგ-Si-მდე, ხოლო საშუალო შემცირებული ენერგომოხმარება წლიურად 6.1%-ით შემცირდება 46 კვტ.სთ/კგ-Si-მდე, რაც, სავარაუდოდ, მომავალში კიდევ უფრო შემცირდება. გარდა ამისა, ცვეთა ასევე მნიშვნელოვანი ხარჯთაღრიცხვის ერთეულია, რომელიც 17%-ს შეადგენს. აღსანიშნავია, რომ Baichuan Yingfu-ს მონაცემების თანახმად, 2022 წლის ივნისის დასაწყისში პოლისილიციუმის წარმოების მთლიანი ღირებულება დაახლოებით 55,816 იუანი/ტონა იყო, ბაზარზე პოლისილიციუმის საშუალო ფასი დაახლოებით 260,000 იუანი/ტონა იყო, ხოლო მთლიანი მოგების ზღვარი 70%-ს ან მეტს აღწევდა, ამიტომ მან დიდი რაოდენობით საწარმოები მიიზიდა პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრეების მშენებლობაში ინვესტიციების ჩადების მიზნით.
პოლისილიციუმის მწარმოებლებს ხარჯების შემცირების ორი გზა აქვთ: ერთი არის ნედლეულის ხარჯების შემცირება, ხოლო მეორე - ენერგიის მოხმარების შემცირება. ნედლეულის თვალსაზრისით, მწარმოებლებს შეუძლიათ ნედლეულის ღირებულების შემცირება სამრეწველო სილიციუმის მწარმოებლებთან გრძელვადიანი თანამშრომლობის ხელშეკრულებების ხელმოწერით ან ინტეგრირებული წარმოების სიმძლავრეების შექმნით. მაგალითად, პოლისილიციუმის წარმოების ქარხნები ძირითადად საკუთარ სამრეწველო სილიციუმის მიწოდებაზე არიან დამოკიდებული. ელექტროენერგიის მოხმარების თვალსაზრისით, მწარმოებლებს შეუძლიათ ელექტროენერგიის ხარჯების შემცირება ელექტროენერგიის დაბალი ფასებით და ენერგიის მოხმარების ყოვლისმომცველი გაუმჯობესებით. ელექტროენერგიის ყოვლისმომცველი მოხმარების დაახლოებით 70% ელექტროენერგიის მოხმარების შემცირებაა და შემცირება ასევე მაღალი სისუფთავის კრისტალური სილიციუმის წარმოების მთავარი რგოლია. ამიტომ, ჩინეთში პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრეების უმეტესი ნაწილი კონცენტრირებულია ელექტროენერგიის დაბალი ფასების მქონე რეგიონებში, როგორიცაა სინძიანი, შიდა მონღოლეთი, სიჩუანი და იუნანი. თუმცა, ორნახშირბადიანი პოლიტიკის განვითარებასთან ერთად, ძნელია დიდი რაოდენობით დაბალი ღირებულების ენერგორესურსების მოპოვება. ამიტომ, ენერგიის მოხმარების შემცირება შემცირების მიზნით დღეს უფრო მიზანშეწონილია ხარჯების შემცირებისთვის. ამჟამად, რედუქციული ენერგომოხმარების შემცირების ეფექტური გზაა რედუქციულ ღუმელში სილიკონის ბირთვების რაოდენობის გაზრდა, რითაც იზრდება ერთი ერთეულის გამომუშავება. ამჟამად, ჩინეთში რედუქციული ღუმელების ძირითადი ტიპებია 36 წყვილი ღერო, 40 წყვილი ღერო და 48 წყვილი ღერო. ღუმელის ტიპი განახლებულია 60 წყვილი ღერომდე და 72 წყვილი ღერომდე, მაგრამ ამავდროულად, ის ასევე უფრო მაღალ მოთხოვნებს აყენებს საწარმოების წარმოების ტექნოლოგიურ დონეს.
გაუმჯობესებულ Siemens მეთოდთან შედარებით, სილანის ფლუიდიზებული ფენის მეთოდს სამი უპირატესობა აქვს: ერთი - დაბალი ენერგომოხმარება, მეორე - მაღალი კრისტალის გამომწევი გამომავალი და მესამე - უფრო ხელსაყრელია მისი უფრო მოწინავე CCZ უწყვეტი ჩოხრალსკის ტექნოლოგიასთან შერწყმა. სილიციუმის ინდუსტრიის ფილიალის მონაცემებით, სილანის ფლუიდიზებული ფენის მეთოდის ყოვლისმომცველი ენერგომოხმარება გაუმჯობესებული Siemens მეთოდის 33.33%-ია, ხოლო შემცირებული ენერგომოხმარება გაუმჯობესებული Siemens მეთოდის 10%-ია. სილანის ფლუიდიზებული ფენის მეთოდს მნიშვნელოვანი ენერგომოხმარების უპირატესობები აქვს. კრისტალის გამომწევის თვალსაზრისით, მარცვლოვანი სილიციუმის ფიზიკური თვისებები აადვილებს კვარცის ტიგანის სრულად შევსებას ერთკრისტალურ სილიციუმის ტიგანის გამწევ ღეროს რგოლში. პოლიკრისტალური სილიციუმი და მარცვლოვანი სილიციუმი ზრდიან ერთღუმელის ტიგანის დამუხტვის სიმძლავრეს 29%-ით, ხოლო ამცირებენ დამუხტვის დროს 41%-ით, რაც მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ერთკრისტალური სილიციუმის გამომწევის ეფექტურობას. გარდა ამისა, მარცვლოვან სილიციუმს აქვს მცირე დიამეტრი და კარგი სითხეობა, რაც უფრო შესაფერისია CCZ უწყვეტი ჩოხრალსკის მეთოდისთვის. ამჟამად, შუა და ქვედა წელში მონოკრისტალის გამოწევის ძირითადი ტექნოლოგიაა RCZ მონოკრისტალის ხელახალი ჩამოსხმის მეთოდი, რომელიც გულისხმობს კრისტალის ხელახლა მიწოდებას და გამოწევას მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროს გამოწევის შემდეგ. გამოწევა ერთდროულად ხორციელდება, რაც ზოგავს მონოკრისტალური სილიციუმის ღეროს გაგრილების დროს, ამიტომ წარმოების ეფექტურობა უფრო მაღალია. CCZ უწყვეტი ჩოხრალსკის მეთოდის სწრაფი განვითარება ასევე გაზრდის მარცვლოვან სილიციუმზე მოთხოვნას. მიუხედავად იმისა, რომ მარცვლოვან სილიციუმს აქვს გარკვეული ნაკლოვანებები, როგორიცაა ხახუნის შედეგად წარმოქმნილი მეტი სილიციუმის ფხვნილი, დიდი ზედაპირის ფართობი და დამაბინძურებლების მარტივი ადსორბცია, და წყალბადის შერწყმა წყალბადად დნობის დროს, რაც ადვილად იწვევს გამოტოვებას, მაგრამ შესაბამისი მარცვლოვანი სილიციუმის საწარმოების უახლესი განცხადებების თანახმად, ეს პრობლემები უმჯობესდება და გარკვეული პროგრესია მიღწეული.
სილანის ფლუიდიზებული ფენის წარმოების პროცესი ევროპასა და შეერთებულ შტატებში საკმაოდ განვითარებულია და ჩინური საწარმოების შემოღების შემდეგ, ის საწყის ეტაპზეა. 1980-იან წლებში უცხოურმა მარცვლოვანმა სილიციუმმა, რომელიც REC-მა და MEMC-მა წარმოადგინეს, მარცვლოვანი სილიციუმის წარმოების შესწავლა დაიწყეს და მასშტაბური წარმოება განახორციელეს. მათ შორის, REC-ის მარცვლოვანი სილიციუმის წარმოების მთლიანმა მოცულობამ 2010 წელს წელიწადში 10,500 ტონას მიაღწია და იმავე პერიოდში Siemens-ის ანალოგებთან შედარებით, მას მინიმუმ 2-3 აშშ დოლარი/კგ ღირებულების უპირატესობა ჰქონდა. ერთკრისტალის გამოწევის საჭიროებების გამო, კომპანიის მარცვლოვანი სილიციუმის წარმოება სტაგნაციაში შევიდა და საბოლოოდ წარმოება შეწყდა, რის შემდეგაც კომპანიამ ჩინეთთან ერთობლივი საწარმოს შექმნას მიმართა, რათა მარცვლოვანი სილიციუმის წარმოებით დაკავებულიყო.
4. ნედლეული: სამრეწველო სილიციუმი ძირითადი ნედლეულია და მარაგს შეუძლია დააკმაყოფილოს პოლისილიციუმის გაფართოების საჭიროებები.
სამრეწველო სილიციუმი პოლისილიციუმის წარმოებისთვის ძირითადი ნედლეულია. მოსალოდნელია, რომ ჩინეთში სამრეწველო სილიციუმის წარმოება სტაბილურად გაიზრდება 2022 წლიდან 2025 წლამდე. 2010 წლიდან 2021 წლამდე ჩინეთში სამრეწველო სილიციუმის წარმოება გაფართოების ეტაპზეა, წარმოების სიმძლავრისა და გამოშვების საშუალო წლიური ზრდის ტემპი შესაბამისად 7.4%-ს და 8.6%-ს აღწევს. SMM-ის მონაცემების თანახმად, ახლად გაზრდილი...სამრეწველო სილიკონის წარმოების მოცულობაჩინეთში 2022 და 2023 წლებში 890,000 ტონა და 1.065 მილიონი ტონა იქნება. იმის გათვალისწინებით, რომ სამრეწველო სილიკონის კომპანიები მომავალში კვლავ შეინარჩუნებენ სიმძლავრის გამოყენების მაჩვენებელს და ოპერაციული მაჩვენებელს დაახლოებით 60%-ის ოდენობით, ჩინეთის ახლად გაზრდილი2022 და 2023 წლებში წარმოების მოცულობა წარმოების 320,000 და 383,000 ტონით ზრდას გამოიწვევს. GFCI-ის შეფასებით,ჩინეთის სამრეწველო სილიციუმის წარმოების მოცულობა 22/23/24/25 წლებში დაახლოებით 5.90/697/6.71/6.5 მილიონი ტონაა, რაც შეესაბამება 3.55/391/4.18/4.38 მილიონ ტონას.
დარჩენილი ორი ქვედა დინების ტერიტორიის ზრდის ტემპი შედარებით ნელია და ჩინეთის სამრეწველო სილიციუმის წარმოება ძირითადად პოლისილიციუმის წარმოებას აკმაყოფილებს. 2021 წელს ჩინეთის სამრეწველო სილიციუმის წარმოების მოცულობა 5.385 მილიონი ტონა იქნება, რაც 3.213 მილიონი ტონას შეესაბამება, საიდანაც პოლისილიციუმის, ორგანული სილიციუმის და ალუმინის შენადნობები შესაბამისად 623,000 ტონას, 898,000 ტონას და 649,000 ტონას მოიხმარს. გარდა ამისა, თითქმის 780,000 ტონა პროდუქცია ექსპორტისთვის გამოიყენება. 2021 წელს პოლისილიციუმის, ორგანული სილიციუმის და ალუმინის შენადნობების მოხმარება შესაბამისად სამრეწველო სილიციუმის 19%, 28% და 20%-ს შეადგენს. 2022 წლიდან 2025 წლამდე, ორგანული სილიციუმის წარმოების ზრდის ტემპი, სავარაუდოდ, დაახლოებით 10%-ის ფარგლებში დარჩება, ხოლო ალუმინის შენადნობების წარმოების ზრდის ტემპი 5%-ზე დაბალი იქნება. ამიტომ, ჩვენ მიგვაჩნია, რომ 2022-2025 წლებში პოლისილიციუმის წარმოებისთვის გამოსაყენებელი სამრეწველო სილიციუმის რაოდენობა შედარებით საკმარისია, რაც სრულად დააკმაყოფილებს პოლისილიციუმის წარმოების საჭიროებებს.
5. პოლისილიციუმის მიწოდება:ჩინეთიიკავებს დომინანტურ პოზიციას და წარმოება თანდათან გროვდება წამყვან საწარმოებში
ბოლო წლებში, პოლისილიციუმის გლობალური წარმოება წლიდან წლამდე იზრდება და თანდათანობით ჩინეთში გროვდება. 2017 წლიდან 2021 წლამდე, პოლისილიციუმის გლობალური წლიური წარმოება 432,000 ტონიდან 631,000 ტონამდე გაიზარდა, ყველაზე სწრაფი ზრდით 2021 წელს, ზრდის ტემპით 21.11%. ამ პერიოდში, პოლისილიციუმის გლობალური წარმოება თანდათანობით კონცენტრირდა ჩინეთში და ჩინეთში პოლისილიციუმის წარმოების წილი 2017 წლის 56.02%-დან 2021 წლის 80.03%-მდე გაიზარდა. 2010 და 2021 წლებში გლობალური პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრის ათი ტოპ კომპანიის შედარებისას, შეიძლება ითქვას, რომ ჩინური კომპანიების რაოდენობა 4-დან 8-მდე გაიზარდა, ხოლო ზოგიერთი ამერიკული და კორეული კომპანიის წარმოების სიმძლავრის წილი მნიშვნელოვნად შემცირდა და ათეულში ვერ მოხვდა, როგორიცაა HEMOLOCK, OCI, REC და MEMC; ინდუსტრიის კონცენტრაცია მნიშვნელოვნად გაიზარდა და ინდუსტრიის ათი წამყვანი კომპანიის მთლიანი წარმოების მოცულობა 57.7%-დან 90.3%-მდე გაიზარდა. 2021 წელს ხუთი ჩინური კომპანიაა, რომლებიც წარმოების მოცულობის 10%-ზე მეტს შეადგენენ, რაც სულ 65.7%-ს შეადგენს. პოლისილიციუმის ინდუსტრიის ჩინეთში თანდათანობით გადატანის სამი ძირითადი მიზეზი არსებობს. პირველი, ჩინელ პოლისილიციუმის მწარმოებლებს მნიშვნელოვანი უპირატესობები აქვთ ნედლეულის, ელექტროენერგიისა და შრომის ხარჯების თვალსაზრისით. მუშაკთა ხელფასები უფრო დაბალია, ვიდრე უცხო ქვეყნების, ამიტომ ჩინეთში წარმოების საერთო ღირებულება გაცილებით დაბალია, ვიდრე უცხო ქვეყნების და ტექნოლოგიურ პროგრესთან ერთად გააგრძელებს კლებას; მეორე, ჩინური პოლისილიციუმის პროდუქციის ხარისხი მუდმივად უმჯობესდება, რომელთა უმეტესობა მზის ენერგიის პირველი კლასის დონეზეა, ხოლო ცალკეული მოწინავე საწარმოები სისუფთავის მოთხოვნებს აკმაყოფილებენ. მიღწეულია გარღვევები უფრო მაღალი ელექტრონული დონის პოლისილიციუმის წარმოების ტექნოლოგიაში, რაც თანდათანობით იწვევს იმპორტირებული ადგილობრივი ელექტრონული დონის პოლისილიციუმის ჩანაცვლებას და ჩინეთის წამყვანი საწარმოები აქტიურად უჭერენ მხარს ელექტრონული დონის პოლისილიციუმის პროექტების მშენებლობას. ჩინეთში სილიკონის ვაფლების წარმოება მთლიანი გლობალური წარმოების 95%-ზე მეტს შეადგენს, რამაც თანდათანობით გაზარდა ჩინეთის პოლისილიციუმის თვითკმარობის მაჩვენებელი, რამაც გარკვეულწილად შეამცირა საზღვარგარეთის პოლისილიციუმის საწარმოების ბაზარი.
2017 წლიდან 2021 წლამდე ჩინეთში პოლისილიციუმის წლიური წარმოება სტაბილურად გაიზრდება, ძირითადად ენერგეტიკული რესურსებით მდიდარ რაიონებში, როგორიცაა სინძიანი, შიდა მონღოლეთი და სიჩუანი. 2021 წელს ჩინეთში პოლისილიციუმის წარმოება 392,000 ტონიდან 505,000 ტონამდე გაიზრდება, რაც 28.83%-ით მეტია. წარმოების სიმძლავრის თვალსაზრისით, ჩინეთში პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრე ზოგადად ზრდის ტენდენციას ატარებდა, მაგრამ 2020 წელს ზოგიერთი მწარმოებლის დახურვის გამო შემცირდა. გარდა ამისა, ჩინური პოლისილიციუმის საწარმოების სიმძლავრის გამოყენების მაჩვენებელი 2018 წლიდან განუწყვეტლივ იზრდება და 2021 წელს სიმძლავრის გამოყენების მაჩვენებელი 97.12%-ს მიაღწევს. პროვინციების თვალსაზრისით, ჩინეთში პოლისილიციუმის წარმოება 2021 წელს ძირითადად ელექტროენერგიის დაბალი ფასების მქონე რაიონებშია კონცენტრირებული, როგორიცაა სინძიანი, შიდა მონღოლეთი და სიჩუანი. სინძიანის წარმოება 270,400 ტონაა, რაც ჩინეთის მთლიანი წარმოების ნახევარზე მეტია.
ჩინეთის პოლისილიციუმის ინდუსტრია ხასიათდება კონცენტრაციის მაღალი ხარისხით, CR6 მნიშვნელობით 77%-ით და მომავალში კიდევ უფრო მზარდი ტენდენცია იქნება. პოლისილიციუმის წარმოება არის ინდუსტრია, რომელსაც აქვს მაღალი კაპიტალი და მაღალი ტექნიკური ბარიერები. პროექტის მშენებლობისა და წარმოების ციკლი, როგორც წესი, ორი წელი ან მეტია. ახალი მწარმოებლებისთვის ინდუსტრიაში შესვლა რთულია. მომდევნო სამი წლის განმავლობაში დაგეგმილი გაფართოებისა და ახალი პროექტების მიხედვით, ინდუსტრიაში ოლიგოპოლიური მწარმოებლები გააგრძელებენ თავიანთი წარმოების შესაძლებლობების გაფართოებას საკუთარი ტექნოლოგიებისა და მასშტაბის უპირატესობების წყალობით და მათი მონოპოლიური პოზიცია გააგრძელებს ზრდას.
ვარაუდობენ, რომ ჩინეთში პოლისილიციუმის მიწოდება 2022 წლიდან 2025 წლამდე მასშტაბურ ზრდას გამოიწვევს და პოლისილიციუმის წარმოება 2025 წელს 1.194 მილიონ ტონას მიაღწევს, რაც გლობალური პოლისილიციუმის წარმოების მასშტაბის გაფართოებას შეუწყობს ხელს. 2021 წელს, ჩინეთში პოლისილიციუმის ფასის მკვეთრი ზრდის გამო, მსხვილმა მწარმოებლებმა ახალი საწარმოო ხაზების მშენებლობაში ინვესტიცია ჩადეს და ამავდროულად ინდუსტრიაში ახალი მწარმოებლები მიიზიდეს. ვინაიდან პოლისილიციუმის პროექტების მშენებლობას წარმოებამდე მინიმუმ ერთნახევარი ან ორი წელი დასჭირდება, 2021 წელს ახალი მშენებლობა დასრულდება. წარმოების სიმძლავრე, როგორც წესი, წარმოებაში 2022 და 2023 წლების მეორე ნახევარში ამოქმედდება. ეს ძალიან შეესაბამება მსხვილი მწარმოებლების მიერ ამჟამად გამოცხადებულ ახალი პროექტების გეგმებს. 2022-2025 წლებში ახალი წარმოების სიმძლავრეები ძირითადად 2022 და 2023 წლებშია კონცენტრირებული. ამის შემდეგ, პოლისილიციუმის მიწოდებისა და მოთხოვნის და ფასის თანდათანობით სტაბილიზაციასთან ერთად, ინდუსტრიაში წარმოების მთლიანი სიმძლავრეც თანდათანობით სტაბილიზდება. ქვევით, ანუ წარმოების სიმძლავრის ზრდის ტემპი თანდათან მცირდება. გარდა ამისა, პოლისილიციუმის საწარმოების სიმძლავრეების გამოყენების მაჩვენებელი ბოლო ორი წლის განმავლობაში მაღალ დონეზე დარჩა, მაგრამ ახალი პროექტების წარმოების სიმძლავრის გაზრდას დრო დასჭირდება და ახალ მონაწილეებს შესაბამისი მომზადების ტექნოლოგიის ათვისების პროცესი დასჭირდებათ. ამრიგად, ახალი პოლისილიციუმის პროექტების სიმძლავრეების გამოყენების მაჩვენებელი მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში დაბალი იქნება. აქედან გამომდინარე, შესაძლებელია პოლისილიციუმის წარმოების პროგნოზირება 2022-2025 წლებში და მოსალოდნელია, რომ პოლისილიციუმის წარმოება 2025 წელს დაახლოებით 1,194 მილიონი ტონა იქნება.
საზღვარგარეთ წარმოების სიმძლავრეების კონცენტრაცია შედარებით მაღალია და მომდევნო სამი წლის განმავლობაში წარმოების ზრდის ტემპი და სიჩქარე ისეთივე მაღალი არ იქნება, როგორც ჩინეთში. საზღვარგარეთ პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრე ძირითადად ოთხ წამყვან კომპანიაშია კონცენტრირებული, დანარჩენი კი ძირითადად მცირე წარმოების სიმძლავრეა. წარმოების სიმძლავრის თვალსაზრისით, Wacker Chem საზღვარგარეთ პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრის ნახევარს იკავებს. მის ქარხნებს გერმანიასა და შეერთებულ შტატებში შესაბამისად 60,000 და 20,000 ტონა წარმოების სიმძლავრე აქვთ. გლობალური პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრეების მკვეთრმა გაფართოებამ 2022 წელს და შემდგომში შეიძლება გამოიწვიოს... ჭარბი მიწოდების გამო შეშფოთებული კომპანია ჯერ კიდევ ლოდინის რეჟიმშია და ახალი წარმოების სიმძლავრეების დამატებას არ გეგმავს. სამხრეთ კორეული პოლისილიციუმის გიგანტი OCI თანდათანობით გადაიტანს მზის ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის წარმოების ხაზს მალაიზიაში, ამავდროულად ინარჩუნებს ჩინეთში ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის წარმოების ორიგინალურ ხაზს, რომლის 2022 წელს 5000 ტონამდე მიღწევა იგეგმება. OCI-ის წარმოების მოცულობა მალაიზიაში 27000 ტონას და 30000 ტონას მიაღწევს 2020 და 2021 წლებში, რაც უზრუნველყოფს ენერგიის მოხმარების დაბალ ხარჯებს და თავიდან აიცილებს ჩინეთის მიერ შეერთებულ შტატებსა და სამხრეთ კორეაში პოლისილიციუმის მაღალ ტარიფებს. კომპანია გეგმავს 95000 ტონის წარმოებას, მაგრამ დაწყების თარიღი გაურკვეველია. მოსალოდნელია, რომ მომდევნო ოთხი წლის განმავლობაში წარმოება წელიწადში 5000 ტონით გაიზრდება. ნორვეგიულ კომპანია REC-ს აქვს ორი საწარმოო ბაზა ვაშინგტონის შტატსა და მონტანაში, აშშ-ში, წლიური წარმოების მოცულობით 18000 ტონა მზის ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის და 2000 ტონა ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის. REC-მა, რომელიც ღრმა ფინანსურ გაჭირვებაში იმყოფებოდა, წარმოების შეჩერება გადაწყვიტა, რის შემდეგაც 2021 წელს პოლისილიციუმის ფასების ბუმით წახალისებულმა კომპანიამ გადაწყვიტა 2023 წლის ბოლოსთვის ვაშინგტონის შტატში 18,000 ტონა და მონტანაში 2,000 ტონა პროექტების წარმოება განაახლოს და წარმოების სიმძლავრის გაზრდა 2024 წელს დაასრულოს. Hemlock არის პოლისილიციუმის უმსხვილესი მწარმოებელი შეერთებულ შტატებში, რომელიც სპეციალიზირებულია მაღალი სისუფთავის ელექტრონული დონის პოლისილიკონზე. წარმოების მაღალტექნოლოგიური ბარიერები ართულებს კომპანიის პროდუქციის ბაზარზე ჩანაცვლებას. იმის გათვალისწინებით, რომ კომპანია არ გეგმავს ახალი პროექტების მშენებლობას რამდენიმე წელიწადში, მოსალოდნელია, რომ კომპანიის წარმოების სიმძლავრე 2022-2025 წლებში იქნება. წლიური გამომუშავება 18,000 ტონაზე რჩება. გარდა ამისა, 2021 წელს, ზემოთ ჩამოთვლილი ოთხი კომპანიის გარდა, სხვა კომპანიების ახალი წარმოების სიმძლავრე 5,000 ტონა იქნება. ყველა კომპანიის წარმოების გეგმების არასაკმარისი გაგების გამო, აქ ვარაუდობენ, რომ ახალი წარმოების სიმძლავრე 2022 წლიდან 2025 წლამდე წელიწადში 5000 ტონა იქნება.
საზღვარგარეთული წარმოების სიმძლავრის მიხედვით, ვარაუდობენ, რომ 2025 წელს საზღვარგარეთ პოლისილიციუმის წარმოება დაახლოებით 176,000 ტონას შეადგენს, იმ ვარაუდით, რომ საზღვარგარეთ პოლისილიციუმის წარმოების სიმძლავრის გამოყენების მაჩვენებელი უცვლელი დარჩება. 2021 წელს პოლისილიციუმის ფასის მკვეთრი ზრდის შემდეგ, ჩინურმა კომპანიებმა გაზარდეს წარმოება და გააფართოვეს წარმოება. ამის საპირისპიროდ, საზღვარგარეთული კომპანიები უფრო ფრთხილები არიან ახალი პროექტების გეგმებში. ეს იმიტომ ხდება, რომ პოლისილიციუმის ინდუსტრიის დომინირება უკვე ჩინეთის კონტროლის ქვეშაა და წარმოების ბრმად გაზრდამ შეიძლება ზარალი მოიტანოს. ხარჯების მხრივ, ენერგიის მოხმარება პოლისილიციუმის ღირებულების უდიდესი კომპონენტია, ამიტომ ელექტროენერგიის ფასი ძალიან მნიშვნელოვანია და სინძიანის, შიდა მონღოლეთის, სიჩუანის და სხვა რეგიონებს აშკარა უპირატესობები აქვთ. მოთხოვნის მხრივ, როგორც პოლისილიციუმის პირდაპირი ქვედა დინება, ჩინეთში სილიციუმის ვაფლის წარმოება მსოფლიო მთლიანი წარმოების 99%-ზე მეტს შეადგენს. პოლისილიციუმის ქვედა დინება ძირითადად ჩინეთშია კონცენტრირებული. წარმოებული პოლისილიციუმის ფასი დაბალია, ტრანსპორტირების ღირებულება დაბალია და მოთხოვნა სრულად გარანტირებულია. მეორეც, ჩინეთმა დააწესა შედარებით მაღალი ანტიდემპინგის ტარიფები აშშ-დან და სამხრეთ კორეიდან მზის ენერგიისთვის განკუთვნილი პოლისილიციუმის იმპორტზე, რამაც მნიშვნელოვნად შეამცირა აშშ-დან და სამხრეთ კორეიდან პოლისილიციუმის მოხმარება. სიფრთხილე გამოიჩინეთ ახალი პროექტების მშენებლობისას; გარდა ამისა, ბოლო წლებში ჩინეთის საზღვარგარეთული პოლისილიციუმის საწარმოები ტარიფების ზემოქმედების გამო ნელა ვითარდებიან და ზოგიერთი საწარმოო ხაზი შემცირდა ან თუნდაც დაიხურა, ხოლო მათი წილი გლობალურ წარმოებაში წლიდან წლამდე მცირდება, ამიტომ ისინი არ შეედრება პოლისილიციუმის ფასების ზრდას 2021 წელს, რადგან ჩინური კომპანიის მაღალი მოგება და ფინანსური პირობები არ არის საკმარისი მისი წარმოების სიმძლავრეების სწრაფი და მასშტაბური გაფართოების მხარდასაჭერად.
2022 წლიდან 2025 წლამდე ჩინეთში და მის ფარგლებს გარეთ პოლისილიციუმის წარმოების შესაბამისი პროგნოზების საფუძველზე, შესაძლებელია გლობალური პოლისილიციუმის წარმოების პროგნოზირებული ღირებულების შეჯამება. ვარაუდობენ, რომ 2025 წელს გლობალური პოლისილიციუმის წარმოება 1.371 მილიონ ტონას მიაღწევს. პოლისილიციუმის წარმოების პროგნოზირებული ღირებულების მიხედვით, გლობალურ პროპორციაში ჩინეთის წილი დაახლოებით შეიძლება გამოითვალოს. მოსალოდნელია, რომ ჩინეთის წილი 2022 წლიდან 2025 წლამდე თანდათან გაიზრდება და 2025 წელს 87%-ს გადააჭარბებს.
6, შეჯამება და მიმოხილვა
პოლისილიციუმი მდებარეობს სამრეწველო სილიციუმის ქვედა დინებაში და მთელი ფოტოელექტრული და ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ჯაჭვის ზედა დინებაში და მისი სტატუსი ძალიან მნიშვნელოვანია. ფოტოელექტრული ინდუსტრიის ჯაჭვი, როგორც წესი, პოლისილიციუმი-სილიციუმის ვაფლის უჯრედის მოდული-ფოტოვოლტაური დამონტაჟებული სიმძლავრისაა, ხოლო ნახევარგამტარული ინდუსტრიის ჯაჭვი, როგორც წესი, პოლისილიციუმი-მონოკრისტალური სილიციუმის ვაფლის სილიციუმის ვაფლის ჩიპია. სხვადასხვა დანიშნულებას განსხვავებული მოთხოვნები აქვს პოლისილიციუმის სისუფთავესთან დაკავშირებით. ფოტოელექტრული ინდუსტრია ძირითადად იყენებს მზის ენერგიისთვის განკუთვნილ პოლისილიციუმს, ხოლო ნახევარგამტარული ინდუსტრია - ელექტრონული ენერგიისთვის განკუთვნილ პოლისილიციუმს. პირველის სისუფთავის დიაპაზონი 6N-8N-ია, ხოლო მეორეს - 9N ან მეტი.
წლების განმავლობაში, პოლისილიციუმის წარმოების ძირითადი პროცესი მთელ მსოფლიოში გაუმჯობესებული Siemens-ის მეთოდი იყო. ბოლო წლებში ზოგიერთმა კომპანიამ აქტიურად შეისწავლა სილანის სითხის ფენის დაბალი ღირებულების მეთოდი, რამაც შესაძლოა გავლენა მოახდინოს წარმოების ნიმუშზე. მოდიფიცირებული Siemens-ის მეთოდით წარმოებულ ღეროს ფორმის პოლისილიციუმს აქვს მაღალი ენერგიის მოხმარების, მაღალი ღირებულების და მაღალი სისუფთავის მახასიათებლები, ხოლო სილანის სითხის ფენის მეთოდით წარმოებულ მარცვლოვან სილიციუმს აქვს დაბალი ენერგიის მოხმარების, დაბალი ღირებულების და შედარებით დაბალი სისუფთავის მახასიათებლები. ზოგიერთმა ჩინურმა კომპანიამ გააცნობიერა მარცვლოვანი სილიციუმის მასობრივი წარმოება და მარცვლოვანი სილიციუმის გამოყენების ტექნოლოგია პოლისილიციუმის მოსაპოვებლად, მაგრამ ეს ფართოდ არ არის პოპულარიზებული. შეძლებს თუ არა მარცვლოვანი სილიციუმი მომავალში პირველის ჩანაცვლებას, დამოკიდებულია იმაზე, შეძლებს თუ არა ფასის უპირატესობა ხარისხის ნაკლოვანების დაფარვას, შემდგომი გამოყენების ეფექტს და სილანის უსაფრთხოების გაუმჯობესებას. ბოლო წლებში გლობალური პოლისილიციუმის წარმოება წლიდან წლამდე იზრდება და თანდათანობით გროვდება ჩინეთში. 2017 წლიდან 2021 წლამდე პოლისილიციუმის გლობალური წლიური წარმოება 432,000 ტონიდან 631,000 ტონამდე გაიზრდება, ყველაზე სწრაფი ზრდით 2021 წელს. ამ პერიოდში გლობალური პოლისილიციუმის წარმოება თანდათან უფრო და უფრო კონცენტრირდებოდა ჩინეთში და პოლისილიციუმის წარმოების ჩინეთის წილი 2017 წლის 56.02%-დან 2021 წლის 80.03%-მდე გაიზარდა. 2022 წლიდან 2025 წლამდე პოლისილიციუმის მიწოდება მასშტაბურ ზრდას გამოიწვევს. ვარაუდობენ, რომ 2025 წელს პოლისილიციუმის წარმოება ჩინეთში 1,194 მილიონ ტონას მიაღწევს, ხოლო საზღვარგარეთ - 176,000 ტონას. შესაბამისად, 2025 წელს გლობალური პოლისილიციუმის წარმოება დაახლოებით 1.37 მილიონ ტონას იქნება.
(ეს სტატია მხოლოდ UrbanMines-ის მომხმარებლებისთვისაა განკუთვნილი და არ წარმოადგენს რაიმე სახის საინვესტიციო რჩევას)