1Фотоэлектрический конечный спрос: спрос на фотоэлектрическую установленную мощность сильна, а спрос на полисиликон изменен на основе установленной прогнозируемой мощности
1.1. Потребление полисиликона: глобальныйОбъем потребления неуклонно увеличивается, в основном для производства фотоэлектрической энергии
Последние десять лет, глобальныйPolysiliconПотребление продолжало расти, и доля Китая продолжала расширяться, во главе с фотоэлектрической промышленностью. С 2012 по 2021 год глобальное потребление полисиликона обычно показало тенденцию к повышению, увеличиваясь с 237 000 тонн до примерно 653 000 тонн. В 2018 году была введена 531 новая политика Китая, которая явно снизила скорость субсидий для производства фотоэлектрической энергии. Недавно установленная фотоэлектрическая мощность упала на 18% в годовом исчислении, и пострадал на спрос на полисиликон. С 2019 года в штате ввел ряд политик, способствующих содействию сетке Photosoltaics. Благодаря быстрому развитию фотоэлектрической промышленности спрос на Polysilicon также вступил в период быстрого роста. В течение этого периода доля потребления полисиликона в Китае в общем глобальном потреблении продолжала расти, с 61,5% в 2012 году до 93,9% в 2021 году, главным образом из -за быстро развивающейся фотоэлектрической отрасли. С точки зрения глобальной структуры потребления различных типов полисиликона в 2021 году, кремниевые материалы, используемые для фотоэлектрических клеток, будут составлять не менее 94%, из которых полисиликон солнечной энергии и гранулированного кремния составляют 91%и 3%, соответственно, в то время как электронный класс полисиликон, который может использоваться для соблюдений с чипсами для 94%. Соотношение составляет 6%, что показывает, что в текущей потребности в полисиликоне преобладает фотоэлектрические. Ожидается, что при потеплении политики с двойным углеродом спрос на фотоэлектрическую установленную мощность станет сильнее, а потребление и доля полисиликона солнечного класса будут продолжать расти.
1.2 Силиконовая пластина: монокристаллическая кремниевая пластина занимает основную, а непрерывная технология Czochralski быстро развивается
Прямая нисходящая связь с полисиликоном - это кремниевые пластины, и Китай в настоящее время доминирует на мировом рынке кремниевых пластин. С 2012 по 2021 год глобальные и китайские производственные мощности и производство кремниевой пластины продолжали расти, и фотоэлектрическая промышленность продолжала бум. Кремниевые пластины служат мостом, соединяющим кремниевые материалы и батареи, и на производственных мощностях нет бремени, поэтому он продолжает привлекать большое количество компаний для входа в отрасль. В 2021 году производители китайских кремниевых пластин значительно расширилипроизводствоемкость до 213,5 ГВт, что привело к увеличению мирового производства кремниевой пластины до 215,4 ГВт. Согласно существующим и вновь увеличенным производственным мощностям в Китае, ожидается, что годовые темпы роста будут поддерживать 15-25% в ближайшие несколько лет, а производство пластин в Китае по-прежнему сохранит абсолютную доминирующую позицию в мире.
Поликристаллический кремний можно превратить в поликристаллические слитки кремния или монокристаллические кремниевые стержни. Производственный процесс поликристаллических слитков кремния в основном включает в себя метод литья и метод прямого плавления. В настоящее время второй тип является основным методом, а скорость потерь в основном поддерживается на уровне около 5%. Метод литья в основном предназначен для того, чтобы сначала растопить кремниевый материал в тигеле, а затем бросить его в другой предварительно разогретый тиг для охлаждения. Контролируя скорость охлаждения, поликристаллический кремниевый слиток поддается технологии затвердевания направления. Процесс горячего метода с прямым составлением такой же, как и у метода литья, в котором Polysilicon сначала расплавлен в рамках, но этап охлаждения отличается от метода литья. Хотя эти два метода имеют очень похожий характер, метод прямого плавления нуждается только в одном тигеле, а произведенный продукт Polysilicon имеет хорошее качество, что способствует росту поликристаллических кремниевых микросхем с лучшей ориентацией, а процесс роста легко автоматизировать, что может сделать внутреннее положение уменьшения кристаллической ошибки. В настоящее время ведущие предприятия в отрасли солнечных энергетических материалов, как правило, используют метод прямого плавления для изготовления поликристаллических слитков кремния, а содержание углерода и кислорода относительно низки, которые контролируются ниже 10ppma и 16ppma. В будущем в производстве поликристаллических кремниевых слитков все еще будет преобладать методом прямого плавления, а уровень потерь останется около 5% в течение пяти лет.
Производство монокристаллических кремниевых стержней в основном основано на методе Чокральски, дополненного методом плавления вертикальной зоны подвески, а продукты, произведенные двумя, имеют различные применения. Метод Чохральского использует устойчивость к графитам к теплополикристаллиенному кремнию в высокомерной кварцевой тиран в тепловой системе с прямой трубкой, чтобы растопить его, затем вставить кристалл семян в поверхность расплава для слияния и вращать кристалл семя Кристалл семян медленно поднимается вверх, а монокристаллический кремний получается посредством процессов посева, амплификации, поворота плеча, растущего роста и отделки. The vertical floating zone melting method refers to fixing the columnar high-purity polycrystalline material in the furnace chamber, moving the metal coil slowly along the polycrystalline length direction and passing through the columnar polycrystalline, and passing a high-power radio frequency current in the metal coil to make Part of the inside of the polycrystalline pillar coil melts, and after the coil is moved, the melt recrystallizes to сформируйте монокристалл. Из -за различных производственных процессов существуют различия в производственном оборудовании, затратах на производство и качество продукции. В настоящее время продукты, полученные методом плавления зоны, имеют высокую чистоту и могут использоваться для изготовления полупроводниковых устройств, в то время как метод Чокральского может соответствовать условиям для производства монокристаллического кремния для фотоэлектрических ячеек и имеет более низкие затраты, так что это основной метод. В 2021 году доля рынка метода прямого тяги составляет около 85%, и ожидается, что в ближайшие несколько лет он немного увеличится. Предполагается, что доля рынка в 2025 и 2030 годах составит 87% и 90% соответственно. С точки зрения районого таяния монокристаллического кремния, концентрация отрасли в районе плавиции монокристаллического кремния в мире относительно высокая. Приобретение), Topsil (Дания). В будущем выходная шкала расплавленного монокристаллического кремния не будет значительно увеличиться. Причина в том, что связанные с Китаем технологии относительно отстают по сравнению с Японией и Германией, особенно способностью высокочастотного оборудования для нагрева и условий процесса кристаллизации. Технология плавленого кремниевого монокристалла в области большого диаметра требует, чтобы китайские предприятия продолжали исследовать сами.
Метод Чокральского можно разделить на технологию непрерывного кристалля (CCZ) и повторную технологию кристаллов (RCZ). В настоящее время основным методом в отрасли является RCZ, который находится на стадии перехода от RCZ к CCZ. Монокристаллические шаги потягивания и кормления RZC не зависят друг от друга. Перед каждым вытягиванием монокристаллический слиток должен быть охлажден и снят в камере затвора, в то время как CCZ может реализовать кормление и таяние во время тяги. RCZ относительно зрелый, и в будущем мало возможностей для технологического улучшения; В то время как CCZ имеет преимущества снижения затрат и повышения эффективности и находится на стадии быстрого развития. С точки зрения затрат, по сравнению с RCZ, который занимает около 8 часов до того, как будет вытягиваться один стержень, CCZ может значительно повысить эффективность производства, снизить затраты на рагрими и потребление энергии, исключив этот шаг. Общая мощность для одной печи на 20% выше, чем у RCZ. Стоимость производства более чем на 10% ниже RCZ. С точки зрения эффективности, CCZ может завершить чертеж 8-10 монокристаллических стержней в течение жизненного цикла тига (250 часов), в то время как RCZ может завершить только 4, а эффективность производства может быть увеличена на 100-150%. С точки зрения качества, CCZ имеет более однородное удельное сопротивление, более низкое содержание кислорода и более медленное накопление примесей металлов, поэтому он более подходит для приготовления монокристаллических пластин N-типа, которые также находятся в периоде быстрого развития. В настоящее время некоторые китайские компании объявили, что у них есть технология CCZ, и маршрут гранулированных монокристаллических силиконовых пластин типа кремния CCZ-N был в основном ясен и даже начал использовать 100% гранулированные кремниевые материалы. Полем В будущем CCZ в основном заменит RCZ, но это займет определенный процесс.
Производственный процесс монокристаллических силиконовых пластин разделен на четыре шага: вытягивание, нарезка, нарезка, очистка и сортировка. Появление метода нарезки алмазной проволоки значительно снизило скорость потерь. Процесс вытягивания кристалла был описан выше. Процесс нарезки включает в себя усечение, квадрат и операции по борьбе. Нарезка - это использование нарезной машины, чтобы разрезать столбчатый кремний на кремниевые пластины. Очистка и сортировка являются последними шагами в производстве кремниевых пластин. Метод нарезки алмазного провода имеет очевидные преимущества по сравнению с традиционным методом нарезки раствора, который в основном отражается в коротком промежутке и низком уровне потерь. Скорость алмазного провода в пять раз больше, чем у традиционной резки. Например, для резки с одной кефером традиционная режущая раствора занимает около 10 часов, а резка для алмазного провода занимает всего около 2 часов. Потеря резки с бриллиантовым проводом также относительно невелика, а слой повреждения, вызванный резки с бриллиантовым проводом, меньше, чем у резки раствора, что способствует резке более тонких кремниевых пластин. В последние годы, чтобы сократить потери резки и затраты на производство, компании обратились к методам нарезки алмаза, а диаметр стержней шины Diamond Wire становится ниже и ниже. В 2021 году диаметр шины алмазной проволоки будет составлять 43-56 мкм, а диаметр шины из алмазного провода, используемый для монокристаллических кремниевых пластин, значительно уменьшится и продолжит снижаться. Предполагается, что в 2025 и 2030 годах диаметры шины алмазного провода, используемые для вырезания монокристаллических силиконовых пластин, будут составлять 36 мкМ и 33 мкМ соответственно, а диаметры шины алмазного провода, используемые для разрезания поликристаллических кремниевых пластин, будут составлять 51 мкм и 51 мкм соответственно. Это связано с тем, что в поликристаллических кремниевых пластинах есть много дефектов и примесей, а тонкие провода склонны к поломке. Следовательно, диаметр шины алмазной проволоки, используемый для поликристаллической кремниевой резки пластин, больше, чем у монокристаллических силиконовых пластин, и по мере того, как доля рынка поликристаллических силиконовых пластин постепенно уменьшается, он используется для замедленного кремния. Снижение диаметра алмазного провода, срезанного срезами.
В настоящее время кремниевые пластины в основном разделены на два типа: поликристаллические кремниевые пластины и монокристаллические кремниевые пластины. Монокристаллические кремниевые пластины имеют преимущества длительного срока службы и высокой эффективности фотоэлектрического преобразования. Поликристаллические кремниевые пластины состоит из кристаллических зерен с различными ориентациями кристаллической плоскости, в то время как монокристаллические вафы из поликристаллического кремния в качестве сырья и имеют одинаковую ориентацию кристаллической плоскости. По внешнему виду поликристаллические кремниевые пластины и монокристаллические силиконовые пластины голубо-черные и черноковато-коричневые. Поскольку эти два вырезаны из поликристаллических слитков кремния и монокристаллических кремниевых стержней, соответственно, формы имеют квадратные и квадратные. Срок службы поликристаллических кремниевых пластин и монокристаллических кремниевых пластин составляет около 20 лет. Если подходящий метод упаковки и среда использования, срок службы может достигать более 25 лет. Вообще говоря, срок службы монокристаллических силиконовых пластин немного длиннее, чем с поликристаллическими кремниевыми пластинами. Кроме того, монокристаллические кремниевые пластины также немного лучше в эффективности фотоэлектрической конверсии, а их дислокационная плотность и примеси металлов намного меньше, чем у поликристаллических кремниевых пластин. Комбинированный эффект различных факторов делает время жизни меньшинства монокристаллов в десятки раз выше, чем у поликристаллических кремниевых пластин. Тем самым показывая преимущество эффективности конверсии. В 2021 году самая высокая эффективность конверсии поликристаллических кремниевых пластин составит около 21%, а эффективность монокристаллических силиконовых пластин достигнет 24,2%.
В дополнение к долгой жизни и высокой эффективности конверсии, монокристаллические кремниевые пластины также имеют преимущество в истончении, что способствует снижению потребления кремния и затрат на кремниевую плату, но обращают внимание на увеличение коэффициента фрагментации. Прореживание кремниевых пластин помогает снизить производственные затраты, а процесс нарезки тока может полностью удовлетворить потребности истончения, но толщина кремниевых пластин также должна соответствовать потребностям производства клеток и компонентов. В целом, толщина кремниевых пластин уменьшается в последние годы, а толщина поликристаллических кремниевых пластин значительно больше, чем у монокристаллических кремниевых пластин. Монокристаллические кремниевые пластины дополнительно делятся на кремниевые пластины N-типа и кремниевые пластины P-типа, в то время как кремниевые пластины N-типа в основном включают в себя использование батареи Topcon и использование батареи HJT. В 2021 году средняя толщина поликристаллических кремниевых пластин составляет 178 мкм, а отсутствие спроса в будущем заставит их продолжать снижаться. Следовательно, прогнозируется, что толщина будет немного уменьшаться с 2022 по 2024 год, а толщина останется на расстоянии около 170 мкм после 2025 года; Средняя толщина монокристаллических кремниевых пластин P-типа составляет около 170 мкм, и ожидается, что он упадет до 155 мкм и 140 мкм в 2025 и 2030 годах. Среди монокристаллических силиконовых вафель N-типа, толщина силиколов, используемых для клеток HJT, составляет около 150 мкм, а средняя толщина NOTPERS-SILSERS-SILSERS-SILENS-SILSERSE SILSERINES SILSERENS-SILENSON. Клетки составляют 165 мкм. 135 мкм.
Кроме того, производство поликристаллических кремниевых пластин потребляет более кремниевые, чем монокристаллические кремниевые пластины, но этапы производства относительно просты, что приносит преимущества затрат на поликристаллические кремниевые пластины. Поликристаллический кремний, как общий сырье для поликристаллических кремниевых пластин и монокристаллических кремниевых пластин, имеет различное потребление в производстве двух, что связано с различиями в стадиях чистоты и производства двух. В 2021 году потребление кремния поликристаллического слитка составляет 1,10 кг/кг. Ожидается, что ограниченные инвестиции в исследования и разработки приведут к небольшим изменениям в будущем. Потребление кремниевого стержня составляет 1,066 кг/кг, и есть определенное место для оптимизации. Ожидается, что он будет 1,05 кг/кг и 1,043 кг/кг в 2025 и 2030 годах соответственно. В процессе вытягивания монокристаллов снижение потребления кремния для вытягивающего стержня может быть достигнуто путем снижения потери очистки и дробления, строго контролирования производственной среды, уменьшив долю праймеров, улучшив точный контроль и оптимизируя технологию классификации и обработки деградируемых кремниевых материалов. Хотя потребление кремния поликристаллических кремниевых пластин высокое, стоимость производства поликристаллических кремниевых пластин относительно высока, потому что поликристаллические кремниевые слитки продуцируются горячим литьем слитками, в то время как монокристаллические кремниевые телки обычно производятся с помощью монокристаллических монет, которые используются в одиночку. Низкий. В 2021 году средняя стоимость производства монокристаллических кремниевых пластин составит около 0,673 юаня/w, а стоимость поликристаллических кремниевых пластин составит 0,66 юаня/W.
По мере уменьшения толщины кремниевой пластины уменьшается диаметр шины алмазной проволоки, увеличится выходные стержни/слитки кремния/слитки одинакового диаметра на килограмм, а количество монокристаллических силиконовых стержней одинакового веса будет выше, чем у поликристаллических силиконных снос. С точки зрения мощности, мощность, используемая каждой кремниевой пластиной, варьируется в зависимости от типа и размера. В 2021 году выход монокристаллических квадратных столбцов размером 166 мм P-типа составляет около 64 штук на килограмм, а выход поликристаллических квадратных слиток составляет около 59 штук. Среди монокристаллических вафей монокристаллических силиконовых пластин P-типа выход монокристаллических квадратных стержней размером 158,75 мм составляет около 70 штук на килограмм, выход монокристаллических стержней размером 182 мм составляет около 53 штук на килограмму, а выход монокристальных стержней размера 210 мм на килограмму-около 53 частей. Выход квадратного бара составляет около 40 штук. С 2022 по 2030 год непрерывное истончение кремниевых пластин, несомненно, приведет к увеличению количества кремниевых стержней/слитков того же объема. Меньший диаметр шины с алмазной проволокой и размера средней частицы также поможет уменьшить потери резки, тем самым увеличивая количество произведенных пластин. количество. Предполагается, что в 2025 и 2030 годах выход монокристаллических квадратных стержней размером 16 мм P-типа составляет около 71 и 78 штук на килограмм, а выход поликристаллических квадратных слитков составляет около 62 и 62 штук, что связано с низким рыночным доли полицисталлических силиконов, что трудно вызывать значительный технологический прогресс. Существуют различия в силе разных типов и размеров кремниевых пластин. Согласно данным объявления для средней мощности 158,75 мм кремниевых пластин около 5,8 Вт/кусок, средняя мощность размером размером 166 мм составляет около 6,25 Вт/кусок, а средняя мощность 182 мм силиконовых пластин составляет около 6,25 Вт/кусок. Средняя мощность размера кремниевой пластины составляет около 7,49 Вт/кусок, а средняя мощность силиконовой пластины размера 210 мм составляет около 10 Вт/кусок.
В последние годы кремниевые пластины постепенно развивались в направлении большого размера, и большой размер способствует увеличению мощности одного чипа, тем самым разбавляя не-силиконовые затраты на ячейки. Тем не менее, корректировка размера кремниевых пластин также должна учитывать проблемы сопоставления и стандартизации вверх по течению и нисходящего по течению, особенно проблемы с нагрузкой и высоким током. В настоящее время на рынке есть два лагеря в отношении будущего направления развития размера кремния пластины, а именно размера 182 мм и размера 210 мм. Предложение 182 мм в основном связано с точки зрения интеграции вертикальной отрасли, основанное на рассмотрении установки и транспортировки фотоэлектрических клеток, мощности и эффективности модулей и синергии между восходящим и нижним уровнем; в то время как 210 мм в основном с точки зрения стоимости производства и стоимости системы. Выход 210 мм кремниевых пластин увеличился более чем на 15% в процессе рисования стержней с одним панкой, затраты на производство батареи в нижней части были снижены примерно на 0,02 юаня/w, а общая стоимость строительства электростанции была снижена примерно на 0,1 юаня/Вт. В ближайшие несколько лет ожидается, что кремниевые пластины с размером ниже 166 мм будут постепенно устранены; Проблемы сопоставления вверх и вниз по течению 210 мм кремниевых пластин будут постепенно решаются эффективно, и стоимость станет более важным фактором, влияющим на инвестиции и производство предприятий. Таким образом, доля рынка 210 мм кремниевых пластин увеличится. Устойчивый рост; Кремниевая пластина 182 мм станет основным размером на рынке благодаря ее преимуществам в вертикально интегрированном производстве, но с прорывной разработкой 210 -миллиметровой технологии применения силиконовой пластины 182 мм уступит ему. Кроме того, в ближайшие несколько лет трудно широко использоваться на рынке силиконовые пластины, поскольку в ближайшие несколько лет на рынке будет значительно увеличиться затраты на рабочую силика, потому что затраты на рабочую силу и риск установки крупных кремниевых пластинок и затрат на системные затраты. Полем В 2021 году размеры кремниевых пластин на рынке включают 156,75 мм, 157 мм, 158,75 мм, 166 мм, 182 мм, 210 мм и т. Д. Среди них размер 158,75 мм и 166 мм составлял 50% от общего числа, а размер 156,75 мм уменьшился до 5%, что будет посвящено в будущем; 166 мм является самым большим решением размера, которое можно обновить для существующей линии производства аккумуляторов, которая будет самым большим размером за последние два года. С точки зрения размера перехода, ожидается, что доля рынка составит менее 2% в 2030 году; Комбинированный размер 182 мм и 210 мм будет составлять 45% в 2021 году, и в будущем доля рынка быстро увеличится. Ожидается, что общая доля рынка в 2030 году превысит 98%.
В последние годы доля рынка монокристаллического кремния продолжала расти, и он занимал основную позицию на рынке. С 2012 по 2021 год доля монокристаллического кремния выросла с менее чем 20% до 93,3%, что значительно увеличилось. В 2018 году кремниевые пластины на рынке в основном являются поликристаллическими кремниевыми пластинами, составляя более 50%. Основная причина заключается в том, что технические преимущества монокристаллических кремниевых пластин не могут покрыть недостатки стоимости. С 2019 года, поскольку эффективность фотоэлектрической конверсии монокристаллических кремниевых пластин значительно превышала показатели поликристаллических кремниевых пластин, и стоимость производства монокристаллических силиконовых вафель продолжала снижаться благодаря технологическому прогрессу, доля рынка монокристаллических силиконных ваферов продолжает увеличиваться, становясь в основном. продукт. Ожидается, что доля монокристаллических кремниевых пластин в 2025 году достигнет около 96%, а доля рынка монокристаллических кремниевых пластин достигнет 97,7% в 2030 году. (Источник отчета: будущий аналитический центр)
1.3 Батареи: батареи PERC доминируют на рынке, а разработка батарей N-типа повышает качество продукта
Средняя связь цепочки фотоэлектрической промышленности включает в себя фотоэлектрические клетки и фотоэлектрические клеточные модули. Обработка кремниевых пластин в ячейки является наиболее важным шагом в реализации фотоэлектрического преобразования. Требуется около семи шагов для обработки обычной ячейки из кремниевой пластины. Во-первых, поместите кремниевую пластину в гидрофторическую кислоту, чтобы получить пирамидную замшевую структуру на ее поверхности, тем самым уменьшая отражательную способность солнечного света и увеличивая поглощение света; Второе - это фосфор рассеян на поверхности одной стороны кремниевой пластины с образованием соединения PN, и его качество напрямую влияет на эффективность клетки; Третье заключается в удалении соединения PN, образованном на стороне кремниевой пластины во время диффузионной стадии, чтобы предотвратить короткий коток клетки; Слой кремниевой нитридной пленки покрыт на стороне, где образуется соединение PN, чтобы уменьшить отражение света и в то же время повысить эффективность; Пятая - напечатать металлические электроды на передней и задней части кремниевой пластины, чтобы собрать носители меньшинств, генерируемые фотоэлектрической точкой; Цепь, напечатанная на стадии печати, спечен и образуется, и интегрируется с кремниевой пластиной, то есть клеткой; Наконец, клетки с различной эффективностью классифицируются.
Кристаллические кремниевые клетки обычно изготавливаются из кремниевых пластин в качестве субстратов и могут быть разделены на клетки P-типа и клетки N-типа в соответствии с типом кремниевых пластин. Среди них клетки N-типа имеют более высокую эффективность конверсии и постепенно заменяют клетки P-типа в последние годы. Кремниевые пластины P-типа изготовлены путем легирования кремния с бором, а кремниевые пластины N изготовлены из фосфора. Следовательно, концентрация элемента бора в кремниевой пластине N-типа ниже, тем самым ингибируя соединение комплексов бора-кислорода, улучшая время жизни меньшинства в кремниевом материале, и в то же время в батарее нет фотоиндуцированного. Кроме того, носители меньшинства N-типа представляют собой отверстия, носители меньшинств P-типа являются электронами, а поперечное сечение улавливания большинства атомов примесей для отверстий меньше, чем у электронов. Следовательно, время жизни носителя меньшинства ячейки N-типа выше, а скорость фотоэлектрической конверсии выше. Согласно лабораторным данным, верхний предел эффективности конверсии клеток P-типа составляет 24,5%, а эффективность конверсии клеток N-типа составляет до 28,7%, поэтому клетки N-типа представляют направление развития будущей технологии. В 2021 году клетки N-типа (в основном включая гетеропереходные клетки и клетки Topcon) имеют относительно высокие затраты, а масштаб массового производства по-прежнему невелика. Нынешняя доля рынка составляет около 3%, что в основном такая же, как в 2020 году.
В 2021 году эффективность преобразования клеток N-типа будет значительно улучшена, и ожидается, что в ближайшие пять лет будет больше возможностей для технологического прогресса. В 2021 году крупномасштабное производство монокристаллических клеток P-типа будет использовать технологию PERC, а средняя эффективность конверсии достигнет 23,1%, увеличение на 0,3 процентных пункта по сравнению с 2020; Эффективность конверсии поликристаллических черных кремниевых клеток с использованием технологии PERC достигнет 21,0%по сравнению с 2020 году. Годовое увеличение на 0,2 процентных пункта; Обычное повышение эффективности эффективности эффективности поликристаллических кремниевых клеток не является сильным, эффективность конверсии в 2021 году составит примерно 19,5%, только на 0,1 процентного пункта выше, а будущее пространство повышения эффективности ограничено; Средняя эффективность конверсии монокристаллических клеток Perc Sintot составляет 22,4%, что на 0,7 процентных пункта ниже, чем у монокристаллических клеток Perc; Средняя эффективность конверсии клеток TopCon N-типа достигает 24%, а средняя эффективность конверсии гетеропереходных ячеек достигает 24,2%, оба из которых значительно улучшены по сравнению с 2020 году, а средняя эффективность конверсии клеток IBC достигает 24,2%. С разработкой технологий в будущем аккумуляторные технологии, такие как TBC и HBC, также могут продолжать добиваться успеха. В будущем, с сокращением производственных затрат и повышения урожайности, батареи N-типа станут одним из основных направлений разработки технологии батареи.
С точки зрения маршрута аккумулятора, итеративное обновление технологии батареи в основном прошло через BSF, Perc, Topcon на основе улучшения PERC и HJT, новую технологию, которая подрывает Perc; Topcon может быть дополнительно объединен с IBC с образованием TBC, и HJT также может быть объединен с IBC, чтобы стать HBC. P-типа монокристаллические клетки в основном используют технологию PERC, поликристаллические клетки P-типа включают поликристаллические черные кремниевые клетки и монокристаллические клетки слитко Кристаллический и поликристаллический производится через серию процессов обработки. Поскольку он по существу использует маршрут поликристаллического препарата, он включен в категорию поликристаллических клеток P-типа. Клетки N-типа в основном включают монокристаллические клетки Topcon, монокристаллические клетки HJT и монокристаллические клетки IBC. В 2021 году в новых линиях массового производства по -прежнему доминируют линии производства клеток PERC, а доля рынка клеток PERC будет дополнительно увеличиваться до 91,2%. Поскольку спрос на продукты на наружные и бытовые проекты сосредоточился на высокоэффективных продуктах, доля рынка батарей BSF упадет с 8,8% до 5% в 2021 году.
1.4 Модули: стоимость ячеек учитывает основную часть, а сила модулей зависит от ячеек
Стадии производства фотоэлектрических модулей в основном включают в себя взаимосвязь и ламинирование клеток, а клетки учитывают большую часть общей стоимости модуля. Поскольку ток и напряжение одной ячейки очень малы, ячейки должны быть взаимосвязаны через шины. Здесь они подключены последовательно, чтобы увеличить напряжение, а затем подключены параллельно, чтобы получить высокий ток, а затем фотоэлектрическое стекло, EVA или POE, батарея, EVA или POE, задний лист герметизируется и тепло в определенном порядке и, наконец, защищены алюминиевым рамком и силиконом герметизации. С точки зрения компонентного состава стоимости производства, затраты на материалы составляют 75%, занимая основную позицию, а затем производственные затраты, стоимость производительности и затраты на рабочую силу. Стоимость материалов возглавляется стоимостью ячеек. Согласно объявлениям многих компаний, клетки составляют около 2/3 от общей стоимости фотоэлектрических модулей.
Фотоэлектрические модули обычно делятся в зависимости от типа ячейки, размера и количества. Существуют различия в силе разных модулей, но все они находятся на стадии восходящего. Мощность является ключевым показателем фотоэлектрических модулей, представляющих способность модуля преобразовать солнечную энергию в электричество. Это можно увидеть из статистики мощности различных типов фотоэлектрических модулей, которые, когда размер и количество ячеек в модуле одинаковы, мощность модуля представляет собой односталлический монокристаллический тип N-типа> P-типа> полицисталлинный; Чем больше размер и количество, тем больше мощность модуля; Для модулей монокристаллических модулей TopCon и гетеропереходных модулей той же спецификации сила последнего больше, чем у первого. Согласно прогнозу CPIA, модульная мощность будет увеличиваться на 5-10 Вт в год в ближайшие несколько лет. Кроме того, модульная упаковка принесет определенную потерю мощности, в основном включая оптические потери и потери электричества. Первый вызван коэффициентом коэффициента и оптического несоответствия упаковочных материалов, таких как фотоэлектрическое стекло и EVA, и последнее в основном относится к использованию солнечных элементов последовательно. Потеря схемы, вызванная сопротивлением сварочной ленты и самой автобусовой панели, и текущей потери несоответствия, вызванной параллельным соединением ячеек, общая потеря мощности двух составляет около 8%.
1.5 Фотоэлектрическая установленная мощность: политики различных стран, очевидно, обусловлены, и в будущем есть огромное пространство для новой установленной мощности
Мир в основном достиг консенсуса в отношении чистых нулевых выбросов в соответствии с целью защиты окружающей среды, и экономика наложенных фотоэлектрических проектов постепенно появилась. Страны активно изучают развитие производства электроэнергии возобновляемой энергии. В последние годы страны мира взяли на себя обязательства по сокращению выбросов углерода. Большинство основных излучателей парниковых газов сформулировали соответствующие цели возобновляемых источников энергии, а установленная мощность возобновляемой энергии огромна. Основываясь на 1,5 ℃ Цель контроля температуры, Ирена прогнозирует, что глобальная установленная возобновляемая энергия будет достигнут 10,8 ТВ в 2030 году. Кроме того, согласно данным Woodmac, стоимость электроэнергии (LCOE) производства солнечной энергии в Китае, Индии, Соединенных Штатах и других странах уже ниже, чем самая дешевая энергия, и будет дальнейшее распад в будущем. Активное продвижение политики в различных странах и экономика фотоэлектрической энергетической выработки привели к устойчивому увеличению совокупной установленной мощности фотоэлектрической формы в мире и Китая в последние годы. С 2012 по 2021 год совокупная установленная мощность фотоэлектрической формы в мире увеличится с 104,3 ГВт до 849,5 ГВт, а кумулятивная установленная мощность фотоэлектрических лиц в Китае увеличится с 6,7 ГВт до 307 ГВт, увеличившись более 44 раза. Кроме того, вновь установленные фотоэлектрические мощности Китая составляют более 20% общей установленной мощности в мире. В 2021 году недавно установленная фотоэлектрическая мощность Китая составляет 53 ГВт, что составляет около 40% недавно установленных мощностей мира. В основном это связано с обильным и равномерным распределением светоэнергетических ресурсов в Китае, хорошо развитым вверх и вниз по течению и сильной поддержкой национальной политики. В течение этого периода Китай сыграл огромную роль в производстве фотоэлектрической энергии, а кумулятивная установленная мощность составила менее 6,5%. прыгнул до 36,14%.
Основываясь на вышеуказанном анализе, CPIA дал прогноз для вновь увеличенных фотоэлектрических установок с 2022 по 2030 год по всему миру. Предполагается, что как в оптимистических, так и в консервативных условиях глобальная недавно установленная мощность в 2030 году составит 366 и 315 ГВт соответственно, а вновь установленная мощность Китая составит 128., 105 ГВт. Ниже мы прогнозируем спрос на Polysilicon на основе масштаба недавно установленной мощности каждый год.
1.6 Прогноз спроса на Polysilicon для фотоэлектрических применений
С 2022 по 2030 год, основываясь на прогнозе CPIA для глобальных вновь увеличенных инсталляций PV в соответствии с оптимистичными и консервативными сценариями, может быть предсказан спрос на Polysilicon для применений PV. Клетки являются ключевым этапом для реализации фотоэлектрического преобразования, а кремниевые пластины являются основным сырью клеток и прямолинейным вниз по течению от полисиликона, поэтому это важная часть прогнозирования спроса полисиликона. Взвешенное количество кусочков на килограмм кремниевых стержней и слитков можно рассчитать по количеству элементов на килограмм и доли рынка кремниевых стержней и слитков. Затем, согласно мощности и доле рынка кремниевых пластин разных размеров, может быть получена взвешенная мощность кремниевых пластин, а затем можно оценить необходимое количество кремниевых пластин в соответствии с недавно установленной фотоэлектрической емкостью. Затем вес необходимых кремниевых стержней и слитков можно получить в соответствии с количественной взаимосвязью между количеством кремниевых пластин и взвешенным количеством кремниевых стержней и слитками кремния на килограмм. В дальнейшем в сочетании с взвешенным потреблением кремния кремниевых стержней/кремниевых слитков потребность в полисиликоне для вновь установленной фотоэлектрической емкости может быть окончательно получена. Согласно результатам прогноза, глобальный спрос на Polysilicon для новых фотоэлектрических инсталляций за последние пять лет будет продолжать расти, достигнув пика в 2027 году, а затем немного снижается в течение следующих трех лет. Предполагается, что в оптимистических и консервативных условиях в 2025 году глобальный годовой спрос на полисиликон для фотоэлектрических установок составит 1 108 900 тонн и 907 800 тонн соответственно, а глобальный спрос на полисиликон для фотоэлектрических применений в 2030 году составит 1 042100 тонов под оптимистичными и консервативными условиями. , 896 900 тонн. По данным Китаядоля глобальной фотоэлектрической установленной мощности,Спрос Китая на полисиликон для фотоэлектрического использования в 2025 годуОжидается, что составит 369 600 тонн и 302 600 тонн соответственно в оптимистичных и консервативных условиях, а также 739 300 тонн и 605 200 тонн за границей соответственно.
2, Полупроводник конечный спрос: масштаб намного меньше, чем спрос в фотоэлектрической области, и можно ожидать будущего роста
В дополнение к созданию фотоэлектрических ячеек, Polysilicon также может использоваться в качестве сырья для изготовления чипов и используется в поле полупроводника, которое можно подразделять на производство автомобилей, промышленную электронику, электронную связь, домашние приборы и другие поля. Процесс от полисиликона до чипа в основном делится на три этапа. Во -первых, полисиликон втягивается в монокристаллические слитки кремния, а затем нарезают на тонкие кремниевые пластины. Кремниевые пластины производятся через серию операций по измельчиванию, снятию и полировке. , который является основным сырью полупроводниковой фабрики. Наконец, кремниевая пластина вырезана, а лазерная гравируется в различные конструкции схемы, чтобы сделать продукты чипа с определенными характеристиками. Общие кремниевые пластины в основном включают полированные пластины, эпитаксиальные пластины и пластины SOI. Полированная пластина представляет собой производственный материал с высокой плоскостностью, полученную путем полировки кремниевой пластины для удаления поврежденного слоя на поверхности, который можно непосредственно использовать для изготовления чипсов, эпитаксиальных пластин и силиконовых пластин SOI. Эпитаксиальные пластины получают путем эпитаксиального роста полированных пластин, в то время как кремниевые пластины SOI изготовлены путем связи или ионной имплантации на подложках полированных пластин, а процесс подготовки относительно сложный.
Посредством спроса на Polysilicon на полупроводнике в 2021 году, в сочетании с прогнозом агентства о темпах роста полупроводниковой промышленности в течение следующих нескольких лет, спрос на Polysilicon в поле полупроводниковых с 2022 по 2025 год может быть приблизительно оцениваться. В 2021 году глобальное производство электронного класса полисиликона составит около 6% от общего производства полисиликона, а полисиликон солнечного класса и гранулированный кремний составляют около 94%. Большинство электронных полисиликонов используется в поле полупроводника, а в фотоэлектрической промышленности в основном используется другой полисиликон. Полем Следовательно, можно предположить, что количество полисиликона, используемого в полупроводниковой промышленности в 2021 году, составляет около 37 000 тонн. Кроме того, в соответствии с будущими темпами роста составной части полупроводниковой промышленности, прогнозируемым FortuneBusiness Insights, спрос на полисиликон для использования полупроводника будет увеличиваться с годовой скоростью на 8,6% с 2022 по 2025 год. По оценкам, в 2025 году спрос на полисиликон на поле полуконтрола будет около 51 500 Tons. (Источник отчета: будущий аналитический центр)
3, Импорт и экспорт Polysilicon: импорт намного превышает экспорт, при этом Германия и Малайзия составляют более высокую долю
В 2021 году около 18,63% спроса на полисиликон в Китае будет поступать от импорта, а масштаб импорта намного превышает масштаб экспорта. С 2017 по 2021 год в паттерне импорта и экспорта Polysilicon преобладает импорт, который может быть связан с сильным спросом на фотоэлектрическую отрасль, которая быстро развивалась в последние годы, и его спрос на полисиликон составляет более 94% от общего спроса; Кроме того, компания еще не освоила технологию производства полисиликона с высоким уровнем чистоты, поэтому некоторый полисиликон, требуемый интегрированной отраслью, все еще должен полагаться на импорт. Согласно данным филиала в Силиконовой отрасли, объем импорта продолжался снижаться в 2019 и 2020 годах. Основной причиной снижения импорта полисиликона в 2019 году стало значительное увеличение производственных мощностей, которая выросла с 388 000 тонн в 2018 году до 452 000 тонн в 2019 году. Потери, поэтому импортная зависимость полисиликона намного ниже; Несмотря на то, что производственные мощности не увеличились в 2020 году, влияние эпидемии привело к задержкам в строительстве фотоэлектрических проектов, а количество заказов Polysilicon уменьшилось за тот же период. В 2021 году фотоэлектрический рынок Китая будет быстро развиваться, а очевидное потребление Polysilicon достигнет 613 000 тонн, что приведет к восстановлению объема импорта. За последние пять лет чистый объем импорта Polysilicon в Китае составлял от 90 000 до 140 000 тонн, из которых около 103 800 тонн в 2021 году. Ожидается, что чистый объем импорта полисиликона в Китае останется около 100 000 тонн в год с 2022 по 2025 год.
Импорт Polysilicon в Китае в основном поступает из Германии, Малайзии, Японии и Тайваня, Китая, и общий импорт из этих четырех стран будет составлять 90,51% в 2021 году. Около 45% импорта полисиликонов Китая поступают из Германии, 26% от Малайзии, 13,5% от Японии и 6% от Тайвана. Германия владеет мировым гигантом Polysilicon Giant Wacker, который является крупнейшим источником зарубежного Polysilicon, составляя 12,7% от общей мировой производственной мощности в 2021 году; Малайзия имеет большое количество производственных линий Polysilicon от компании OCI Южной Кореи, которая происходит из первоначальной производственной линии в Малайзии Токуяма, японской компании, приобретенной OCI. Есть фабрики и некоторые фабрики, которые OCI переехал из Южной Кореи в Малайзию. Причиной переезда является то, что Малайзия предоставляет бесплатное заводское пространство, а стоимость электроэнергии на одну треть ниже, чем у Южной Кореи; Япония и Тайвань, Китай, имеют Токуяму, Get и другие компании, которые занимают большую долю производства Polysilicon. место. В 2021 году выход Polysilicon составит 492 000 тонн, которые вновь установленные фотоэлектрические мощности и спрос на производство чипов составит 206 400 тонн и 1500 тонн соответственно, а оставшиеся 284 100 тонн будут в основном использованы для обработки и экспорта за рубежом. В нисходящих связях полисиликона кремниевые пластины, клетки и модули в основном экспортируются, среди которых экспорт модулей является особенно заметным. В 2021 году были установлены 4,64 миллиарда кремниевых пластин и 3,2 миллиарда фотоэлектрических клетокэкспортируетсяИз Китая, с общим экспортом 22,6 ГВт и 10,3 ГВт соответственно, а экспорт фотоэлектрических модулей составляет 98,5 ГВт, с очень небольшим импортом. С точки зрения состава экспортной стоимости, экспорт модулей в 2021 году достигнет 24,61 млрд. Долл. США, что составляет 86%, а затем кремниевые пластины и батареи. В 2021 году глобальный выход кремниевых пластин, фотоэлектрических клеток и фотоэлектрических модулей достигнет 97,3%, 85,1%и 82,3%соответственно. Ожидается, что глобальная фотоэлектрическая отрасль будет продолжать концентрироваться в Китае в течение следующих трех лет, а объем производства и экспорта каждой ссылки будет значительным. Следовательно, подсчитано, что с 2022 по 2025 год количество полисиликона, используемого для обработки и производства продуктов и экспорта за границей, будет постепенно увеличиваться. Он оценивается путем вычитания зарубежного производства из -за зарубежного спроса полисиликона. В 2025 году, по оценкам, Polysilicon, производимый обработкой в более низкие продукты, будет экспортировать 583 000 тонн в зарубежные страны из Китая
4, Резюме и перспективы
Глобальный потребность в полисиликоне в основном сконцентрирован в фотоэлектрическом поле, а спрос в поле полупроводника не является порядком. Спрос на полисиликон обусловлен фотоэлектрическими установками и постепенно передается в Polysilicon посредством связи фотоэлектрических модулей-модулей-кефер, генерируя его спрос. В будущем, с расширением глобальной фотоэлектрической установленной мощности, спрос на полисиликон, как правило, оптимистичен. Оптимистично, что Китай и зарубежные вновь увеличенные установки PV, вызывая спрос на Polysilicon в 2025 году, составит 36,96 ГВт и 73,93 ГВт соответственно, а спрос в консервативных условиях также достигнет 30,24 ГВт и 60,49 ГВт соответственно. В 2021 году глобальное спрос и предложение полисиликона будут ограничены, что приведет к высоким мировым ценам на полисиликон. Эта ситуация может продолжаться до 2022 года и постепенно превращаться на стадию свободного поставок после 2023 года. Во второй половине 2020 года влияние эпидемии начало ослабевать, и расширение производства вниз по течению привело к спросу на Polysilicon, и некоторые ведущие компании планировали расширить производство. Тем не менее, цикл расширения более полутора лет привел к выпуску производственных мощностей в конце 2021 и 2022 годов, что привело к увеличению на 4,24% в 2021 году. Существует разрыв в поставках на 10 000 тонн, поэтому цены резко выросли. Прогнозируется, что в 2022 году при оптимистических и консервативных условиях фотоэлектрической установленной мощности, разрыв в спросе и предложении будет составлять -156 500 тонн и 2400 тонн соответственно, а общий предложение по -прежнему будет находиться в состоянии относительно недостатка. В 2023 году и далее новые проекты, которые начали строительство в конце 2021 года и начале 2022 года, начнут производство и достигнут увеличения производственных мощностей. Спрос и предложение постепенно ослаблятся, а цены могут находиться под пониженным давлением. В последующем наблюдение должно быть уделено влиянию российско-кукраинской войны на глобальную энергетическую модель, которая может изменить глобальный план для вновь установленных фотоэлектрических потенциал, что повлияет на спрос на Polysilicon.
(Эта статья предназначена только для ссылки на клиентов Urbanmines и не представляет никаких инвестиционных советов)