1. Polysilikónový priemyselný reťazec: Výrobný proces je zložitý a downstream sa zameriava na fotovoltaické polovodiče
Polysilikón sa vyrába hlavne z priemyselného kremíka, chlóru a vodíka a nachádza sa pred reťazcom fotovoltaického a polovodičového priemyslu. Podľa údajov CPIA je súčasnou hlavnou metódou výroby polysilikónu vo svete modifikovaná metóda Siemens, okrem Číny sa viac ako 95 % polysilikónu vyrába modifikovanou metódou Siemens. V procese prípravy polysilikónu vylepšenou metódou Siemens sa najprv plynný chlór kombinuje s plynným vodíkom za vzniku chlorovodíka a potom reaguje s kremíkovým práškom po drvení a mletí priemyselného kremíka za vzniku trichlórsilánu, ktorý sa ďalej redukuje plynný vodík na výrobu polysilikónu. Polykryštalický kremík sa môže roztaviť a ochladzovať, aby sa vytvorili ingoty polykryštalického kremíka, a monokryštalický kremík sa môže vyrábať aj Czochralského alebo zónovým tavením. V porovnaní s polykryštalickým kremíkom sa monokryštálový kremík skladá z kryštálových zŕn s rovnakou orientáciou kryštálov, takže má lepšiu elektrickú vodivosť a účinnosť konverzie. Ako ingoty z polykryštalického kremíka, tak aj tyče z monokryštalického kremíka je možné ďalej rezať a spracovávať na kremíkové doštičky a články, ktoré sa následne stávajú kľúčovými súčasťami fotovoltaických modulov a používajú sa vo fotovoltaickej oblasti. Navyše monokryštálové kremíkové doštičky môžu byť tiež formované do kremíkových doštičiek opakovaným brúsením, leštením, epitaxiou, čistením a inými procesmi, ktoré možno použiť ako podkladové materiály pre polovodičové elektronické zariadenia.
Prísne sa vyžaduje obsah polysilikónových nečistôt a priemysel sa vyznačuje vysokými kapitálovými investíciami a vysokými technickými prekážkami. Pretože čistota polysilikónu vážne ovplyvní proces ťahania monokryštálového kremíka, požiadavky na čistotu sú mimoriadne prísne. Minimálna čistota polysilikónu je 99,9999 % a najvyššia je nekonečne blízka 100 %. Čínske národné normy navyše stanovujú jasné požiadavky na obsah nečistôt a na základe toho sa polykremík delí na stupne I, II a III, v ktorých je dôležitým referenčným indexom obsah bóru, fosforu, kyslíka a uhlíka. "Podmienky prístupu k priemyslu Polysilicon" stanovujú, že podniky musia mať riadny systém kontroly a riadenia kvality a normy produktov prísne zodpovedajú národným normám; okrem toho si podmienky prístupu vyžadujú aj rozsah a spotrebu energie podnikov na výrobu polysilikónu, ako je polysilikón solárnej a elektronickej kvality Rozsah projektu je väčší ako 3 000 ton/rok a 1 000 ton/rok a minimálny kapitálový pomer v investíciách do novej výstavby a rekonštrukčných a rozširovacích projektov nesmie byť nižšia ako 30 %, takže polysilikón je kapitálovo náročný priemysel. Podľa štatistík CPIA sa investičné náklady na 10 000-tonové vybavenie polysilikónovej výrobnej linky uvedené do prevádzky v roku 2021 mierne zvýšili na 103 miliónov juanov/kt. Dôvodom je rast cien sypkých kovových materiálov. Očakáva sa, že investičné náklady v budúcnosti budú rásť s pokrokom technológie výrobných zariadení a monomér bude klesať so zvyšujúcou sa veľkosťou. Podľa predpisov by mala byť spotreba energie polysilikónu na redukciu Czochralski na solárnej a elektronickej úrovni nižšia ako 60 kWh/kg a 100 kWh/kg a požiadavky na ukazovatele spotreby energie sú pomerne prísne. Výroba polysilikónu má tendenciu patriť do chemického priemyslu. Výrobný proces je pomerne zložitý a prah pre technické cesty, výber zariadení, uvedenie do prevádzky a prevádzku je vysoký. Výrobný proces zahŕňa mnoho zložitých chemických reakcií a počet riadiacich uzlov je viac ako 1000. Pre nových účastníkov je to ťažké Rýchlo zvládnuť vyzreté remeselné umenie. Preto existujú vysoké kapitálové a technické bariéry v priemysle výroby polysilikónu, čo tiež podporuje výrobcov polysilikónu, aby vykonávali prísnu technickú optimalizáciu toku procesu, balenia a prepravného procesu.
2. Klasifikácia polysilikónu: čistota určuje použitie a solárna kvalita zaberá hlavný prúd
Polykryštalický kremík, forma elementárneho kremíka, sa skladá z kryštálových zŕn s rôznou orientáciou kryštálov a je hlavne čistený priemyselným spracovaním kremíka. Vzhľad polysilikónu je šedý kovový lesk a teplota topenia je približne 1410 ℃. Je neaktívny pri izbovej teplote a aktívnejší v roztavenom stave. Polysilikón má polovodičové vlastnosti a je mimoriadne dôležitým a vynikajúcim polovodičovým materiálom, ale malé množstvo nečistôt môže výrazne ovplyvniť jeho vodivosť. Existuje mnoho klasifikačných metód pre polysilikón. Okrem vyššie uvedenej klasifikácie podľa čínskych národných noriem sú tu zavedené ešte tri dôležité klasifikačné metódy. Podľa rôznych požiadaviek na čistotu a použitia možno polysilikón rozdeliť na polysilikón solárnej kvality a polysilikón elektronickej kvality. Polysilikón solárnej kvality sa používa hlavne pri výrobe fotovoltaických článkov, zatiaľ čo polysilikón elektronickej kvality sa široko používa v priemysle integrovaných obvodov ako surovina pre čipy a inú výrobu. Čistota polysilikónu solárnej kvality je 6~8N, to znamená, že celkový obsah nečistôt musí byť nižší ako 10-6 a čistota polysilikónu musí dosiahnuť 99,9999 % alebo viac. Požiadavky na čistotu polysilikónu elektronickej kvality sú prísnejšie, s minimom 9N a maximálnym prúdom 12N. Výroba polysilikónu elektronickej kvality je pomerne náročná. Existuje len málo čínskych podnikov, ktoré zvládli výrobnú technológiu polysilikónu v elektronickej kvalite, a sú stále relatívne závislé od dovozu. V súčasnosti je výstup polysilikónu solárnej kvality oveľa väčší ako výstup polysilikónu elektronickej kvality a prvý je asi 13,8-krát vyšší ako druhý.
Podľa rozdielu dopingových nečistôt a typu vodivosti kremíkového materiálu možno rozdeliť na typ P a typ N. Keď je kremík dopovaný akceptorovými prímesovými prvkami, ako je bór, hliník, gálium atď., dominuje dierové vedenie a je typu P. Keď je kremík dopovaný donorovými prímesovými prvkami, ako je fosfor, arzén, antimón atď., dominuje mu elektrónové vedenie a je typu N. Batérie typu P zahŕňajú hlavne batérie BSF a batérie PERC. V roku 2021 budú batérie PERC predstavovať viac ako 91 % svetového trhu a batérie BSF budú odstránené. Počas obdobia, keď PERC nahrádza BSF, sa účinnosť konverzie článkov typu P zvýšila z menej ako 20 % na viac ako 23 %, čo sa blíži k teoretickej hornej hranici 24,5 %, zatiaľ čo teoretická horná hranica N- Počet článkov typu N je 28,7 % a články typu N majú vysokú účinnosť konverzie. Vzhľadom na výhody vysokého bifaciálneho pomeru a nízkeho teplotného koeficientu spoločnosti začali nasadzovať masové výrobné linky na batérie typu N. Podľa predpovede CPIA sa podiel batérií typu N v roku 2022 výrazne zvýši z 3 % na 13,4 %. Očakáva sa, že v nasledujúcich piatich rokoch sa začne iterácia batérie typu N na batériu typu P. Podľa rôznej kvality povrchu sa dá rozdeliť na hustý materiál, karfiolový materiál a koralový materiál. Povrch hustého materiálu má najnižší stupeň konkávnosti, menej ako 5 mm, žiadnu farebnú abnormalitu, žiadnu oxidačnú medzivrstvu a najvyššiu cenu; povrch karfiolového materiálu má mierny stupeň konkávnosti, 5-20 mm, prierez je mierny a cena je stredná; zatiaľ čo povrch koralového materiálu má vážnejšiu konkávnosť, hĺbka je väčšia ako 20 mm, časť je voľná a cena je najnižšia. Hustý materiál sa používa hlavne na ťahanie monokryštalického kremíka, zatiaľ čo karfiolový materiál a koralový materiál sa používajú hlavne na výrobu doštičiek z polykryštalického kremíka. Pri každodennej výrobe podnikov môže byť hustý materiál dopovaný nie menej ako 30% karfiolového materiálu na výrobu monokryštalického kremíka. Náklady na suroviny možno ušetriť, ale použitie karfiolového materiálu do určitej miery zníži účinnosť ťahania kryštálov. Podniky si musia po zvážení dvoch zvoliť vhodný dopingový pomer. Nedávno sa cenový rozdiel medzi hustým materiálom a karfiolovým materiálom v podstate ustálil na 3 RMB / kg. Ak sa cenový rozdiel ešte prehĺbi, spoločnosti môžu zvážiť dopovanie väčšieho množstva karfiolového materiálu pri ťahaní monokryštalického kremíka.
3. Proces: Metóda Siemens zaberá hlavný prúd a spotreba energie sa stáva kľúčom k technologickým zmenám
Výrobný proces polysilikónu je zhruba rozdelený do dvoch krokov. V prvom kroku sa priemyselný kremíkový prášok nechá reagovať s bezvodým chlorovodíkom, čím sa získa trichlórsilán a vodík. Po opakovanej destilácii a čistení sa získa plynný trichlórsilán, dichlórdihydrosilikón a silán; druhým krokom je redukcia vyššie uvedeného plynu s vysokou čistotou na kryštalický kremík a redukčný krok je odlišný pri modifikovanej Siemensovej metóde a pri silánovej metóde s fluidným lôžkom. Vylepšená metóda Siemens má vyspelú výrobnú technológiu a vysokú kvalitu výrobkov a je v súčasnosti najpoužívanejšou výrobnou technológiou. Tradičnou výrobnou metódou spoločnosti Siemens je použitie chlóru a vodíka na syntézu bezvodého chlorovodíka, chlorovodíka a práškového priemyselného kremíka na syntézu trichlórsilánu pri určitej teplote a následná separácia, rektifikácia a čistenie trichlórsilánu. Kremík prechádza tepelnou redukčnou reakciou vo vodíkovej redukčnej peci, aby sa získal elementárny kremík nanesený na kremíkové jadro. Na tomto základe je vylepšený proces Siemens vybavený aj podporným procesom na recykláciu veľkého množstva vedľajších produktov, ako je vodík, chlorovodík a chlorid kremičitý, ktoré vznikajú vo výrobnom procese, najmä vrátane spätného získavania zvyškových plynov pri redukcii a opätovného použitia chloridu kremičitého. technológie. Vodík, chlorovodík, trichlórsilán a chlorid kremičitý vo výfukových plynoch sú oddelené suchou regeneráciou. Vodík a chlorovodík je možné opätovne použiť na syntézu a čistenie pomocou trichlórsilánu a trichlórsilán sa priamo recykluje do tepelnej redukcie. Čistenie sa vykonáva v peci a chlorid kremičitý sa hydrogenuje za vzniku trichlórsilánu, ktorý sa môže použiť na čistenie. Tento krok sa tiež nazýva hydrogenácia za studena. Realizáciou výroby v uzavretom okruhu môžu podniky výrazne znížiť spotrebu surovín a elektriny, čím efektívne ušetria výrobné náklady.
Náklady na výrobu polysilikónu pomocou vylepšenej metódy Siemens v Číne zahŕňajú suroviny, spotrebu energie, odpisy, náklady na spracovanie atď. Technologický pokrok v priemysle výrazne znížil náklady. Suroviny sa týkajú najmä priemyselného kremíka a trichlórsilánu, spotreba energie zahŕňa elektrickú energiu a paru a náklady na spracovanie sa týkajú nákladov na kontrolu a opravy výrobných zariadení. Podľa štatistík Baichuan Yingfu o nákladoch na výrobu polysilikónu zo začiatku júna 2022 sú najvyššou nákladovou položkou suroviny, ktoré tvoria 41 % celkových nákladov, z čoho je priemyselný kremík hlavným zdrojom kremíka. Spotreba kremíka bežne používaná v priemysle predstavuje množstvo kremíka spotrebovaného na jednotku vysoko čistých kremíkových produktov. Metódou výpočtu je previesť všetky materiály obsahujúce kremík, ako je externe dodávaný priemyselný kremíkový prášok a trichlórsilán, na čistý kremík a potom odpočítať externe dodávaný chlórsilán podľa množstva prevedeného čistého kremíka od pomeru obsahu kremíka. Podľa údajov CPIA sa úroveň spotreby kremíka v roku 2021 zníži o 0,01 kg/kg-Si na 1,09 kg/kg-Si. Očakáva sa, že so zlepšením spracovania za studena hydrogenáciou a recykláciou vedľajších produktov sa pokles na 1,07 kg/kg do roku 2030. kg-Si. Podľa neúplných štatistík je spotreba kremíka v piatich najväčších čínskych spoločnostiach v odvetví polysilikónu nižšia ako priemer v odvetví. Je známe, že dva z nich spotrebujú v roku 2021 1,08 kg/kg-Si a 1,05 kg/kg-Si. Druhým najvyšším podielom je spotreba energie, ktorá predstavuje celkovo 32 %, z čoho elektrina predstavuje 30 % celkové náklady, čo naznačuje, že cena elektriny a účinnosť sú stále dôležitými faktormi výroby polysilikónu. Dva hlavné ukazovatele na meranie energetickej účinnosti sú komplexná spotreba energie a zníženie spotreby energie. Zníženie spotreby energie sa vzťahuje na proces redukcie trichlórsilánu a vodíka na vytvorenie vysoko čistého kremíkového materiálu. Spotreba energie zahŕňa predhrievanie a nanášanie kremíkového jadra. , uchovanie tepla, koncové vetranie a iná spotreba energie procesu. V roku 2021 s technologickým pokrokom a komplexným využívaním energie sa priemerná komplexná spotreba energie výroby polysilikónu medziročne zníži o 5,3 % na 63 kWh/kg-Si a priemerná znížená spotreba energie klesne medziročne o 6,1 %. medziročne na 46 kWh/kg-Si, pričom sa očakáva ďalší pokles v budúcnosti. . Okrem toho sú dôležitou nákladovou položkou aj odpisy, ktoré tvoria 17 %. Stojí za zmienku, že podľa údajov Baichuan Yingfu boli celkové výrobné náklady na polysilikón na začiatku júna 2022 približne 55 816 juanov/tona, priemerná cena polysilikónu na trhu bola približne 260 000 juanov/tona a hrubé ziskové rozpätie bolo až 70 % alebo viac, takže to pritiahlo veľký počet podnikov, ktoré investovali do výstavby výrobných kapacít polysilikónu.
Výrobcovia polysilikónu môžu znížiť náklady dvoma spôsobmi, jedným je zníženie nákladov na suroviny a druhým je zníženie spotreby energie. Pokiaľ ide o suroviny, výrobcovia môžu znížiť náklady na suroviny podpísaním dohôd o dlhodobej spolupráci s výrobcami priemyselného kremíka alebo vybudovaním integrovaných výrobných kapacít na začiatku a nadol. Napríklad závody na výrobu polysilikónu sa v zásade spoliehajú na vlastné dodávky priemyselného kremíka. Pokiaľ ide o spotrebu elektriny, výrobcovia môžu znížiť náklady na elektrinu prostredníctvom nízkych cien elektriny a komplexného zlepšenia spotreby energie. Približne 70 % celkovej spotreby elektriny predstavuje zníženie spotreby elektriny a zníženie je tiež kľúčovým článkom pri výrobe vysoko čistého kryštalického kremíka. Preto je väčšina výrobných kapacít polysilikónu v Číne sústredená v regiónoch s nízkymi cenami elektriny, ako sú Xinjiang, Vnútorné Mongolsko, Sichuan a Yunnan. S pokrokom v politike dvoch uhlíkov je však ťažké získať veľké množstvo lacných energetických zdrojov. Zníženie spotreby energie za účelom zníženia je preto dnes uskutočniteľnejším znížením nákladov. spôsob. V súčasnosti je efektívnym spôsobom zníženia spotreby energie zvýšenie počtu kremíkových jadier v redukčnej peci, čím sa zvýši výkon jednej jednotky. V súčasnosti sú hlavné typy redukčných pecí v Číne 36 párov tyčí, 40 párov tyčí a 48 párov tyčí. Typ pece je modernizovaný na 60 párov tyčí a 72 párov tyčí, no zároveň kladie aj vyššie požiadavky na úroveň technológie výroby podnikov.
V porovnaní s vylepšenou metódou Siemens má metóda silánového fluidného lôžka tri výhody, jedna je nízka spotreba energie, druhá je vysoký ťahový výkon kryštálov a tretia je, že je výhodnejšie kombinovať s pokročilejšou CCZ kontinuálnou Czochralski technológiou. Podľa údajov Silicon Industry Branch je celková spotreba energie silánovou metódou s fluidným lôžkom 33,33 % vylepšenej metódy Siemens a znížená spotreba energie je 10 % vylepšenej metódy Siemens. Spôsob silánového fluidného lôžka má významné výhody v spotrebe energie. Pokiaľ ide o ťahanie kryštálov, fyzikálne vlastnosti granulovaného kremíka môžu uľahčiť úplné naplnenie kremenného téglika v článku ťahacej tyče monokryštálu kremíka. Polykryštalický kremík a granulovaný kremík môžu zvýšiť kapacitu vsádzania téglika do jednej pece o 29 %, pričom skrátia čas nabíjania o 41 %, čím sa výrazne zlepší účinnosť ťahania monokryštálového kremíka. Okrem toho má zrnitý kremík malý priemer a dobrú tekutosť, čo je vhodnejšie pre CCZ kontinuálnu Czochralského metódu. V súčasnosti je hlavnou technológiou ťahania monokryštálov v strednom a dolnom úseku metóda prelievania monokryštálov RCZ, ktorá spočíva v opätovnom podávaní a ťahaní kryštálu po vytiahnutí monokryštálovej kremíkovej tyče. Kreslenie sa vykonáva súčasne, čo šetrí čas chladenia monokryštálovej kremíkovej tyče, takže efektivita výroby je vyššia. Rýchly rozvoj CCZ kontinuálnej Czochralského metódy tiež zvýši dopyt po granulovanom kremíku. Aj keď má zrnitý kremík určité nevýhody, ako je viac kremíkového prášku generovaného trením, veľký povrch a ľahká adsorpcia znečisťujúcich látok a vodík sa počas tavenia spája na vodík, čo môže ľahko spôsobiť preskakovanie, ale podľa najnovších oznámení relevantného zrnitého kremíka podnikov, tieto problémy sa zlepšujú a dosiahol sa určitý pokrok.
proces silánového fluidného lôžka je v Európe a Spojených štátoch vyspelý a po zavedení čínskych podnikov je v plienkach. Už v 80. rokoch 20. storočia zahraničný granulovaný kremík reprezentovaný REC a MEMC začal skúmať výrobu granulovaného kremíka a realizoval výrobu vo veľkom meradle. Spomedzi nich celková výrobná kapacita granulovaného kremíka spoločnosti REC dosiahla v roku 2010 10 500 ton/rok av porovnaní so svojimi náprotivkami Siemens v tom istom období mala nákladovú výhodu najmenej 2 – 3 USD/kg. Kvôli potrebe ťahania monokryštálov výroba granulovaného kremíka stagnovala a nakoniec zastavila výrobu a obrátila sa na spoločný podnik s Čínou, aby založila výrobný podnik, ktorý by sa zapojil do výroby granulovaného kremíka.
4. Suroviny: Priemyselný kremík je hlavnou surovinou a dodávka môže spĺňať potreby expanzie polysilikónu
Priemyselný kremík je hlavnou surovinou na výrobu polysilikónu. Očakáva sa, že produkcia priemyselného kremíka v Číne bude stabilne rásť od roku 2022 do roku 2025. Od roku 2010 do roku 2021 je čínska priemyselná výroba kremíka v štádiu expanzie, pričom priemerná ročná miera rastu výrobnej kapacity a produkcie dosahuje 7,4 % a 8,6 %, v uvedenom poradí. . Podľa údajov SMM novo vzrástolpriemyselná výrobná kapacita kremíkav Číne bude 890 000 ton a 1,065 milióna ton v rokoch 2022 a 2023 . Za predpokladu, že priemyselné spoločnosti vyrábajúce kremík si aj v budúcnosti udržia mieru využitia kapacít a prevádzkovú mieru okolo 60 %, čínska novávýrobná kapacita v rokoch 2022 a 2023 prinesie zvýšenie produkcie o 320 000 ton a 383 000 ton. Podľa odhadov GFCI,Čínska priemyselná výrobná kapacita kremíka k 22/23/24/25 je približne 5,90/697/6,71/6,5 milióna ton, čo zodpovedá 3,55/391/4,18/4,38 milióna ton.
Tempo rastu zostávajúcich dvoch nadväzujúcich oblastí superponovaného priemyselného kremíka je relatívne pomalé a čínska priemyselná výroba kremíka môže v podstate uspokojiť výrobu polysilikónu. V roku 2021 bude čínska priemyselná výrobná kapacita kremíka 5,385 milióna ton, čo zodpovedá produkcii 3,213 milióna ton, z čoho polysilikón, organický kremík a hliníkové zliatiny spotrebujú 623 000 ton, 898 000 ton a 649 000 ton. Okrem toho sa takmer 780 000 ton produkcie používa na export. V roku 2021 bude spotreba polysilikónu, organického kremíka a hliníkových zliatin tvoriť 19 %, 28 % a 20 % priemyselného kremíka. Očakáva sa, že od roku 2022 do roku 2025 zostane miera rastu výroby organického kremíka na úrovni približne 10 % a miera rastu výroby hliníkových zliatin bude nižšia ako 5 %. Preto sa domnievame, že množstvo priemyselného kremíka, ktoré je možné použiť na polysilikón v rokoch 2022-2025, je relatívne dostatočné, čo môže plne uspokojiť potreby polysilikónu. výrobné potreby.
5. Polysilikónový zdroj:Čínazaujíma dominantné postavenie a výroba sa postupne zhromažďuje do popredných podnikov
V posledných rokoch sa celosvetová produkcia polysilikónu z roka na rok zvyšuje a postupne sa zhromažďuje v Číne. Od roku 2017 do roku 2021 sa celosvetová ročná produkcia polysilikónu zvýšila zo 432 000 ton na 631 000 ton, pričom najrýchlejšie rástla v roku 2021 s mierou rastu 21,11 %. Počas tohto obdobia sa globálna výroba polysilikónu postupne sústreďovala v Číne a podiel čínskej výroby polysilikónu vzrástol z 56,02 % v roku 2017 na 80,03 % v roku 2021. Ak porovnáme prvých desať spoločností v globálnej kapacite výroby polysilikónu v rokoch 2010 a 2021, zistili, že počet čínskych spoločností sa zvýšil zo 4 na 8 a podiel výrobných kapacít niektorých amerických a kórejských spoločností výrazne klesol a vypadli z prvej desiatky tímov, ako sú HEMOLOCK, OCI, REC a MEMC; výrazne sa zvýšila koncentrácia priemyslu a celková výrobná kapacita desiatich najväčších spoločností v odvetví vzrástla z 57,7 % na 90,3 %. V roku 2021 existuje päť čínskych spoločností, ktoré predstavujú viac ako 10% výrobnej kapacity, čo predstavuje celkovo 65,7%. . Postupný presun priemyslu polysilikónu do Číny má tri hlavné dôvody. Po prvé, čínski výrobcovia polysilikónu majú významné výhody, pokiaľ ide o suroviny, elektrickú energiu a náklady na prácu. Mzdy pracovníkov sú nižšie ako mzdy v zahraničí, takže celkové výrobné náklady v Číne sú oveľa nižšie ako v zahraničí a budú naďalej klesať s technologickým pokrokom; po druhé, kvalita čínskych polysilikónových produktov sa neustále zlepšuje, z ktorých väčšina je na prvotriednej solárnej úrovni a jednotlivé pokročilé podniky spĺňajú požiadavky na čistotu. Došlo k prelomom vo výrobnej technológii polysilikónu vyššej elektronickej kvality, čím sa postupne začalo nahrádzať dovozy domácim polysilikónom elektronickej kvality, a vedúce čínske podniky aktívne podporujú výstavbu projektov polysilikónu elektronickej kvality. Výrobná produkcia kremíkových doštičiek v Číne predstavuje viac ako 95 % celkovej globálnej produkcie, čím sa postupne zvýšila miera sebestačnosti polysilikónu pre Čínu, čo do určitej miery stlačilo trh zámorských polysilikónových podnikov.
Od roku 2017 do roku 2021 sa bude ročná produkcia polysilikónu v Číne neustále zvyšovať, najmä v oblastiach bohatých na energetické zdroje, ako sú Sin-ťiang, Vnútorné Mongolsko a Sichuan. V roku 2021 sa čínska produkcia polysilikónu zvýši z 392 000 ton na 505 000 ton, čo predstavuje nárast o 28,83 %. Pokiaľ ide o výrobnú kapacitu, čínska výrobná kapacita polysilikónu má vo všeobecnosti stúpajúci trend, ale v roku 2020 sa znížila v dôsledku odstávky niektorých výrobcov. Okrem toho miera využitia kapacity čínskych polysilikónových podnikov sa od roku 2018 neustále zvyšuje a miera využitia kapacity v roku 2021 dosiahne 97,12 %. Pokiaľ ide o provincie, čínska výroba polysilikónu sa v roku 2021 sústreďuje hlavne v oblastiach s nízkymi cenami elektriny, ako sú Sin-ťiang, Vnútorné Mongolsko a Sichuan. Produkcia Sin-ťiangu je 270 400 ton, čo je viac ako polovica celkovej produkcie v Číne.
Čínsky priemysel polysilikónu sa vyznačuje vysokým stupňom koncentrácie s hodnotou CR6 77 % a v budúcnosti bude existovať ďalší stúpajúci trend. Výroba polysilikónu je priemysel s vysokým kapitálom a vysokými technickými bariérami. Konštrukčný a výrobný cyklus projektu je zvyčajne dva roky alebo viac. Pre nových výrobcov je ťažké vstúpiť do odvetvia. Súdiac podľa známej plánovanej expanzie a nových projektov v nasledujúcich troch rokoch, oligopolní výrobcovia v tomto odvetví budú naďalej rozširovať svoju výrobnú kapacitu vďaka ich vlastnej technológii a výhodám z rozsahu a ich monopolné postavenie bude naďalej narastať.
Odhaduje sa, že čínska dodávka polysilikónu bude v rokoch 2022 až 2025 znamenať rozsiahly rast a produkcia polysilikónu v roku 2025 dosiahne 1,194 milióna ton, čo bude hnacou silou expanzie globálnej produkcie polysilikónu. V roku 2021, s prudkým rastom ceny polysilikónu v Číne, hlavní výrobcovia investovali do výstavby nových výrobných liniek a zároveň prilákali nových výrobcov, aby sa pridali k tomuto odvetviu. Keďže polysilikónové projekty budú trvať od výstavby po výrobu najmenej jeden a pol až dva roky, nová výstavba bude dokončená v roku 2021. Výrobná kapacita je vo všeobecnosti uvedená do výroby v druhej polovici rokov 2022 a 2023. To je veľmi v súlade s novými projektovými plánmi, ktoré v súčasnosti oznámili hlavní výrobcovia. Nová výrobná kapacita v rokoch 2022-2025 sa sústreďuje najmä na roky 2022 a 2023. Potom, ako sa ponuka a dopyt po polysilikóne a cena postupne stabilizujú, sa bude postupne stabilizovať aj celková výrobná kapacita v priemysle. Nadol, to znamená, že tempo rastu výrobnej kapacity postupne klesá. Okrem toho miera využitia kapacít v polysilikónových podnikoch zostala v posledných dvoch rokoch na vysokej úrovni, ale kým sa zvýši výrobná kapacita nových projektov, potrvá určitý čas a noví účastníci budú musieť zvládnuť proces príslušnú technológiu prípravy. Preto bude miera využitia kapacity nových polysilikónových projektov v najbližších rokoch nízka. Z toho možno predpovedať produkciu polysilikónu v rokoch 2022-2025 a produkcia polysilikónu v roku 2025 sa očakáva okolo 1,194 milióna ton.
Koncentrácia zámorskej výrobnej kapacity je pomerne vysoká a rýchlosť a rýchlosť zvyšovania produkcie v nasledujúcich troch rokoch nebude taká vysoká ako v Číne. Zámorská výrobná kapacita polysilikónu sa sústreďuje hlavne v štyroch popredných spoločnostiach a zvyšok tvoria najmä malé výrobné kapacity. Pokiaľ ide o výrobnú kapacitu, Wacker Chem zaberá polovicu zámorskej výrobnej kapacity polysilikónu. Jej továrne v Nemecku a Spojených štátoch majú výrobné kapacity 60 000 ton a 20 000 ton. Prudké rozšírenie celosvetovej výrobnej kapacity polysilikónu v roku 2022 a neskôr môže spôsobiť Spoločnosť znepokojená nadmernou ponukou je stále v štádiu čakania a neplánuje pridať novú výrobnú kapacitu. Juhokórejský gigant na výrobu polysilikónu OCI postupne premiestňuje svoju výrobnú linku na výrobu polysilikónu v solárnej kvalite do Malajzie, pričom si ponecháva pôvodnú výrobnú linku na výrobu polysilikónu elektronickej kvality v Číne, ktorá má v roku 2022 dosiahnuť 5 000 ton. Výrobná kapacita OCI v Malajzii dosiahne 27 000 ton a 30 000 ton v rokoch 2020 a 2021, čím sa dosiahnu nízke náklady na spotrebu energie a vyhnú sa vysokým clám Číny na polysilikón v Spojených štátoch a Južnej Kórei. Spoločnosť plánuje vyrobiť 95 000 ton, ale dátum začiatku nie je jasný. V najbližších štyroch rokoch sa očakáva nárast na úrovni 5000 ton ročne. Nórska spoločnosť REC má dve výrobné základne v štáte Washington a Montane v USA s ročnou výrobnou kapacitou 18 000 ton polysilikónu solárnej kvality a 2 000 ton polysilikónu elektronickej kvality. Spoločnosť REC, ktorá bola v hlbokej finančnej tiesni, sa rozhodla pozastaviť výrobu a potom stimulovaná rozmachom cien polysilikónu v roku 2021 sa spoločnosť rozhodla do konca roka 2023 obnoviť výrobu 18 000 ton projektov v štáte Washington a 2 000 ton v Montane. a môže dokončiť nábeh výrobnej kapacity v roku 2024. Hemlock je najväčší výrobca polysilikónu v Spojených štátoch, ktorý sa špecializuje na vysoko čistý polysilikón elektronickej kvality. High-tech bariéry vo výrobe sťažujú nahradenie produktov spoločnosti na trhu. V kombinácii so skutočnosťou, že spoločnosť neplánuje stavať nové projekty v priebehu niekoľkých rokov, sa očakáva, že výrobná kapacita spoločnosti bude v rokoch 2022-2025. Ročná produkcia zostáva na úrovni 18 000 ton. Navyše v roku 2021 bude nová výrobná kapacita iných spoločností ako vyššie uvedených štyroch spoločností 5000 ton. Z dôvodu nepochopenia výrobných plánov všetkých spoločností sa tu predpokladá, že nová výrobná kapacita bude od roku 2022 do roku 2025 5000 ton ročne.
Podľa zámorskej výrobnej kapacity sa odhaduje, že zámorská produkcia polysilikónu v roku 2025 bude približne 176 000 ton za predpokladu, že miera využitia zámorskej výrobnej kapacity polysilikónu zostane nezmenená. Po tom, čo cena polysilikónu v roku 2021 prudko vzrástla, čínske spoločnosti zvýšili výrobu a rozšírili výrobu. Naproti tomu zámorské spoločnosti sú v plánoch na nové projekty opatrnejšie. Je to preto, že dominancia priemyslu polysilikónu je už pod kontrolou Číny a slepé zvyšovanie produkcie môže priniesť straty. Z nákladovej strany je spotreba energie najväčšou zložkou nákladov na polysilikón, takže cena elektriny je veľmi dôležitá a Sin-ťiang, Vnútorné Mongolsko, S'-čchuan a ďalšie regióny majú zjavné výhody. Na strane dopytu, ako priamy odberateľ polysilikónu, čínska výroba kremíkových plátkov predstavuje viac ako 99 % z celkovej svetovej produkcie. Následný priemysel polysilikónu sa sústreďuje hlavne v Číne. Cena vyrobeného polysilikónu je nízka, prepravné náklady sú nízke a dopyt je plne zaručený. Po druhé, Čína zaviedla relatívne vysoké antidumpingové clá na dovoz polysilikónu solárnej kvality zo Spojených štátov a Južnej Kórey, čím sa výrazne znížila spotreba polysilikónu zo Spojených štátov a Južnej Kórey. Buďte opatrní pri budovaní nových projektov; okrem toho sa v posledných rokoch čínske zámorské podniky vyrábajúce polysilikón pomaly rozvíjali v dôsledku vplyvu ciel a niektoré výrobné linky boli zredukované alebo dokonca odstavené a ich podiel na celosvetovej produkcii z roka na rok klesal, takže nebude porovnateľná s rastom cien polysilikónu v roku 2021, keďže vysoké zisky čínskej spoločnosti, finančné podmienky nie sú dostatočné na podporu jej rýchleho a rozsiahleho rozšírenia výrobnej kapacity.
Na základe príslušných predpovedí výroby polysilikónu v Číne a v zámorí od roku 2022 do roku 2025 možno zhrnúť predpokladanú hodnotu globálnej výroby polysilikónu. Odhaduje sa, že celosvetová produkcia polysilikónu v roku 2025 dosiahne 1,371 milióna ton. Podľa prognózovanej hodnoty výroby polysilikónu možno približne získať podiel Číny na globálnom podiele. Očakáva sa, že podiel Číny sa bude od roku 2022 do roku 2025 postupne rozširovať a v roku 2025 prekročí 87 %.
6, Zhrnutie a Outlook
Polysilikón sa nachádza po prúde priemyselného kremíka a pred celým reťazcom fotovoltaického a polovodičového priemyslu a jeho stav je veľmi dôležitý. Fotovoltaický priemyselný reťazec je vo všeobecnosti polysilikón-kremíková doska-článok-modul-fotovoltaická inštalovaná kapacita a reťazec polovodičového priemyslu je vo všeobecnosti polysilikón-monokryštalický kremíkový plátok-kremíkový plátok-čip. Rôzne použitia majú rôzne požiadavky na čistotu polysilikónu. Fotovoltaický priemysel používa hlavne polysilikón solárnej kvality a polovodičový priemysel používa polysilikón elektronickej kvality. Prvý má rozsah čistoty 6N-8N, zatiaľ čo druhý vyžaduje čistotu 9N alebo viac.
Po celé roky bola hlavným výrobným procesom polysilikónu vylepšená metóda Siemens na celom svete. V posledných rokoch niektoré spoločnosti aktívne skúmali lacnejšiu metódu silánového fluidného lôžka, čo môže mať vplyv na spôsob výroby. Tyčinkový polykremík vyrobený modifikovanou metódou Siemens má vlastnosti vysokej spotreby energie, vysokých nákladov a vysokej čistoty, zatiaľ čo granulovaný kremík vyrobený metódou silánového fluidného lôžka má vlastnosti nízkej spotreby energie, nízkych nákladov a relatívne nízkej čistoty. . Niektoré čínske spoločnosti realizovali masovú výrobu granulovaného kremíka a technológiu použitia granulovaného kremíka na ťahanie polysilikónu, ale nebola široko propagovaná. To, či granulovaný kremík môže v budúcnosti nahradiť prvý kremík, závisí od toho, či nákladová výhoda môže pokryť nevýhodu kvality, účinok nadväzujúcich aplikácií a zlepšenie bezpečnosti silanov. V posledných rokoch sa celosvetová produkcia polysilikónu z roka na rok zvyšuje a postupne sa stretáva v Číne. Od roku 2017 do roku 2021 sa celosvetová ročná produkcia polysilikónu zvýši zo 432 000 ton na 631 000 ton s najrýchlejším rastom v roku 2021. Počas tohto obdobia sa globálna produkcia polysilikónu postupne sústreďovala do Číny a podiel Číny na výrobe polysilikónu vzrástol z 56,02 % v roku 2017 na 80,03 % v roku 2021. Od roku 2022 do roku 2025 bude dodávka polysilikónu znamenať veľký rast. Odhaduje sa, že produkcia polysilikónu v roku 2025 bude v Číne 1,194 milióna ton a zámorská produkcia dosiahne 176 000 ton. Preto bude celosvetová produkcia polysilikónu v roku 2025 približne 1,37 milióna ton.
(Tento článok slúži len na referenciu pre zákazníkov UrbanMines a nepredstavuje žiadne investičné poradenstvo)