1. Ланац полисилицијумске индустрије: Производни процес је сложен, а низводни део се фокусира на фотонапонске полупроводнике
Полисилицијум се углавном производи од индустријског силицијума, хлора и водоника, и налази се узводно у ланцима фотонапонске и полупроводничке индустрије. Према подацима CPIA, тренутна главна метода производње полисилицијума у свету је модификована Сименсова метода, изузев Кине, више од 95% полисилицијума се производи модификованом Сименсовом методом. У процесу припреме полисилицијума побољшаном Сименсовом методом, прво се хлорни гас комбинује са водоником да би се добио хлороводоник, а затим реагује са силицијумским прахом након дробљења и млевења индустријског силицијума да би се добио трихлоросилан, који се даље редукује водоником да би се добио полисилицијум. Поликристални силицијум се може топити и хладити да би се добили поликристални силицијумски инготи, а монокристални силицијум се такође може производити Чохралским или зонским топљењем. У поређењу са поликристалним силицијумом, монокристални силицијум се састоји од кристалних зрна са истом кристалном оријентацијом, тако да има бољу електричну проводљивост и ефикасност конверзије. И поликристални силицијумски инготи и монокристалне силицијумске шипке могу се даље сећи и обрађивати у силицијумске плочице и ћелије, које заузврат постају кључни делови фотонапонских модула и користе се у фотонапонској области. Поред тога, монокристалне силицијумске плочице могу се обликовати у силицијумске плочице поновљеним брушењем, полирањем, епитаксијом, чишћењем и другим процесима, које се могу користити као материјали за подлоге за полупроводничке електронске уређаје.
Садржај нечистоћа полисилицијума је строго захтеван, а индустрија има карактеристике високих капиталних улагања и високих техничких баријера. Пошто чистоћа полисилицијума озбиљно утиче на процес извлачења монокристалног силицијума, захтеви за чистоћом су изузетно строги. Минимална чистоћа полисилицијума је 99,9999%, а највиша је бесконачно близу 100%. Поред тога, кинески национални стандарди постављају јасне захтеве за садржај нечистоћа, и на основу тога, полисилицијум је подељен на I, II и III степен, где је садржај бора, фосфора, кисеоника и угљеника важан референтни индекс. „Услови за приступ индустрији полисилицијума“ предвиђају да предузећа морају имати добар систем инспекције и управљања квалитетом, а стандарди производа строго се придржавају националних стандарда; Поред тога, услови приступа такође захтевају обим и потрошњу енергије предузећа за производњу полисилицијума, као што су полисилицијум соларног и електронског квалитета. Обим пројекта је већи од 3000 тона годишње, односно 1000 тона годишње, а минимални коефицијент капитала у инвестицијама у нову изградњу и пројекте реконструкције и проширења не сме бити мањи од 30%, тако да је полисилицијум капитално интензивна индустрија. Према статистици CPIA, инвестициони трошкови опреме за производну линију полисилицијума од 10.000 тона, пуштене у рад 2021. године, благо су порасли на 103 милиона јуана/кт. Разлог је раст цене металних материјала у расутом стању. Очекује се да ће инвестициони трошкови у будућности расти са напретком технологије производне опреме и смањењем мономера како се величина повећава. Према прописима, потрошња енергије полисилицијума за соларни и електронски квалитет Чохралског редукционог поступка треба да буде мања од 60 kWh/кг, односно 100 kWh/кг, а захтеви за индикаторе потрошње енергије су релативно строги. Производња полисилицијума тежи да припада хемијској индустрији. Производни процес је релативно сложен, а праг за техничке руте, избор опреме, пуштање у рад и рад је висок. Производни процес укључује многе сложене хемијске реакције, а број контролних чворова је већи од 1.000. Новим учесницима је тешко брзо савладати зреле занатске вештине. Стога постоје високе капиталне и техничке баријере у индустрији производње полисилицијума, што такође подстиче произвођаче полисилицијума да спроводе строгу техничку оптимизацију тока процеса, паковања и транспорта.
2. Класификација полисилицијума: чистоћа одређује употребу, а соларни квалитет заузима главни ток
Поликристални силицијум, облик елементарног силицијума, састоји се од кристалних зрна са различитим кристалним оријентацијама и углавном се пречишћава индустријском обрадом силицијума. Полисилицијум има сиви метални сјај, а тачка топљења је око 1410℃. Неактиван је на собној температури, а активнији је у растопљеном стању. Полисилицијум има полупроводничка својства и изузетно је важан и одличан полупроводнички материјал, али мала количина нечистоћа може значајно утицати на његову проводљивост. Постоји много метода класификације полисилицијума. Поред горе поменуте класификације према кинеским националним стандардима, овде су представљене још три важне методе класификације. Према различитим захтевима за чистоћу и употреби, полисилицијум се може поделити на полисилицијум соларног квалитета и полисилицијум електронског квалитета. Полисилицијум соларног квалитета се углавном користи у производњи фотонапонских ћелија, док се полисилицијум електронског квалитета широко користи у индустрији интегрисаних кола као сировина за чипове и другу производњу. Чистоћа полисилицијума соларног квалитета је 6~8N, односно захтева се да укупан садржај нечистоћа буде мањи од 10⁻⁶, а чистоћа полисилицијума мора достићи 99,9999% или више. Захтеви за чистоћу полисилицијума електронског квалитета су строжи, са минимумом од 9N и струјним максимумом од 12N. Производња полисилицијума електронског квалитета је релативно тешка. Мало је кинеских предузећа која су савладала технологију производње полисилицијума електронског квалитета и она су и даље релативно зависна од увоза. Тренутно је производња полисилицијума соларног квалитета много већа од производње полисилицијума електронског квалитета, а први је око 13,8 пута већи од другог.
Према разлици у допирајућим нечистоћама и типу проводљивости силицијумског материјала, може се поделити на P-тип и N-тип. Када је силицијум допиран акцепторским нечистоћама, као што су бор, алуминијум, галијум итд., доминира шупљинска проводљивост и он је P-тип. Када је силицијум допиран донорским нечистоћама, као што су фосфор, арсен, антимон итд., доминира електронска проводљивост и он је N-тип. P-тип батерија углавном укључује BSF батерије и PERC батерије. 2021. године, PERC батерије ће чинити више од 91% глобалног тржишта, а BSF батерије ће бити елиминисане. Током периода када PERC замењује BSF, ефикасност конверзије P-тип ћелија је порасла са мање од 20% на више од 23%, што је ускоро близу теоријске горње границе од 24,5%, док је теоретска горња граница N-тип ћелија 28,7%, а N-тип ћелије имају високу ефикасност конверзије. Због предности високог бифацијалног односа и ниског температурног коефицијента, компаније су почеле да примењују масовне производне линије за N-тип батерије. Према прогнози CPIA, удео N-тип батерија ће значајно порасти са 3% на 13,4% у 2022. години. Очекује се да ће у наредних пет година бити уведена итерација од N-тип батерија до P-тип батерија. Према различитом квалитету површине, могу се поделити на густи материјал, материјал од карфиола и материјал од корала. Површина густог материјала има најмањи степен конкавности, мањи од 5 мм, без абнормалности у боји, без оксидационог међуслоја и највишу цену; Површина материјала од карфиола има умерен степен конкавности, 5-20 мм, пресек је умерен, а цена је средњег опсега; док површина коралног материјала има озбиљнију конкавност, дубина је већа од 20 мм, пресек је растресит, а цена је најнижа. Густи материјал се углавном користи за извлачење монокристалног силицијума, док се материјал од карфиола и корални материјал углавном користе за израду поликристалних силицијумских плочица. У свакодневној производњи предузећа, густи материјал може бити допиран са најмање 30% материјала од карфиола да би се добио монокристални силицијум. Трошкови сировина могу се уштедети, али употреба материјала од карфиола ће донекле смањити ефикасност извлачења кристала. Предузећа треба да изаберу одговарајући однос допирања након мерења та два. Недавно се разлика у цени између густог материјала и материјала од карфиола у основи стабилизовала на 3 RMB/kg. Ако се разлика у цени додатно повећа, компаније могу размотрити допирање више материјала од карфиола у извлачењу монокристалног силицијума.
3. Процес: Сименсова метода заузима главни ток, а потрошња енергије постаје кључ технолошких промена
Процес производње полисилицијума је грубо подељен у два корака. У првом кораку, индустријски силицијумски прах реагује са безводним хлороводоником да би се добио трихлоросилан и водоник. Након вишеструке дестилације и пречишћавања, добијају се гасовити трихлоросилан, дихлородихидросилицијум и силан; други корак је редукција горе поменутог гаса високе чистоће до кристалног силицијума, а корак редукције се разликује код модификоване Сименсове методе и методе флуидизованог слоја силана. Побољшана Сименсова метода има зрелу производну технологију и висок квалитет производа и тренутно је најшире коришћена производна технологија. Традиционална Сименсова метода производње је употреба хлора и водоника за синтезу безводног хлороводоника, хлороводоника и индустријског силицијума у праху за синтезу трихлоросилана на одређеној температури, а затим одвајање, исправљање и пречишћавање трихлоросилана. Силицијум се подвргава реакцији термичке редукције у пећи за редукцију водоника да би се добио елементарни силицијум нанесен на силицијумско језгро. На основу тога, побољшани Сименсов процес је такође опремљен пратећим процесом за рециклажу велике количине нуспроизвода као што су водоник, хлороводоник и силицијум тетрахлорид произведених у производном процесу, углавном укључујући рекуперацију гаса из редукције и технологију поновне употребе силицијум тетрахлорида. Водоник, хлороводоник, трихлорсилан и силицијум тетрахлорид у издувним гасовима се одвајају сувим рекуперацијом. Водоник и хлороводоник могу се поново користити за синтезу и пречишћавање помоћу трихлорсилана, а трихлорсилан се директно рециклира у термичку редукцију. Пречишћавање се врши у пећи, а силицијум тетрахлорид се хидрогенизује да би се добио трихлорсилан, који се може користити за пречишћавање. Овај корак се назива и хладна хидрогенизација. Реализацијом производње у затвореном колу, предузећа могу значајно смањити потрошњу сировина и електричне енергије, чиме се ефикасно штеде трошкови производње.
Трошкови производње полисилицијума коришћењем побољшане Сименсове методе у Кини укључују сировине, потрошњу енергије, амортизацију, трошкове обраде итд. Технолошки напредак у индустрији значајно је смањио трошкове. Сировине се углавном односе на индустријски силицијум и трихлоросилан, потрошња енергије укључује електричну енергију и пару, а трошкови обраде се односе на трошкове инспекције и поправке производне опреме. Према статистици Баичуан Јингфуа о трошковима производње полисилицијума почетком јуна 2022. године, сировине су највећа ставка трошкова, чинећи 41% укупних трошкова, од чега је индустријски силицијум главни извор силицијума. Потрошња јединице силицијума која се уобичајено користи у индустрији представља количину силицијума потрошену по јединици производа од силицијума високе чистоће. Метода израчунавања је да се сви материјали који садрже силицијум, као што су индустријски силицијумски прах и трихлоросилан који се набављају од спољних извора, претворе у чисти силицијум, а затим се од односа садржаја силицијума одузме хлоросилан који се набавља од спољних извора према количини чистог силицијума претвореног од стране спољних извора. Према подацима CPIA, ниво потрошње силицијума ће пасти за 0,01 кг/кг-Si на 1,09 кг/кг-Si у 2021. години. Очекује се да ће се, са побољшањем хладне хидрогенизације и рециклаже нуспроизвода, смањити на 1,07 кг/кг до 2030. године. кг-Si. Према непотпуним статистикама, потрошња силицијума пет највећих кинеских компанија у полисилицијумској индустрији је нижа од просека у индустрији. Познато је да ће две од њих потрошити 1,08 кг/кг-Si и 1,05 кг/кг-Si респективно у 2021. години. Други највећи удео је потрошња енергије, која чини укупно 32%, од чега електрична енергија чини 30% укупних трошкова, што указује да су цена електричне енергије и ефикасност и даље важни фактори за производњу полисилицијума. Два главна индикатора за мерење енергетске ефикасности су свеобухватна потрошња енергије и смањење потрошње енергије. Смањење потрошње енергије односи се на процес редукције трихлоросилана и водоника ради добијања силицијумског материјала високе чистоће. Потрошња енергије укључује претходно загревање и таложење силицијумског језгра, очување топлоте, вентилацију завршних слојева и осталу потрошњу енергије у процесу. У 2021. години, са технолошким напретком и свеобухватним коришћењем енергије, просечна свеобухватна потрошња енергије у производњи полисилицијума смањиће се за 5,3% у односу на претходну годину на 63 kWh/kg-Si, а просечна смањена потрошња енергије смањиће се за 6,1% у односу на претходну годину на 46 kWh/kg-Si, са очекиваним даљим смањењем у будућности. Поред тога, амортизација је такође важна ставка трошкова, која чини 17%. Вреди напоменути да су, према подацима Баичуан Јингфуа, укупни трошкови производње полисилицијума почетком јуна 2022. године износили око 55.816 јуана/тона, просечна цена полисилицијума на тржишту била је око 260.000 јуана/тона, а бруто маржа профита била је чак 70% или више, што је привукло велики број предузећа која улажу у изградњу производних капацитета полисилицијума.
Постоје два начина да произвођачи полисилицијума смање трошкове, један је смањење трошкова сировина, а други је смањење потрошње енергије. Што се тиче сировина, произвођачи могу смањити трошкове сировина потписивањем дугорочних споразума о сарадњи са индустријским произвођачима силицијума или изградњом интегрисаних производних капацитета узводно и низводно. На пример, постројења за производњу полисилицијума у основи се ослањају на сопствено индустријско снабдевање силицијумом. Што се тиче потрошње електричне енергије, произвођачи могу смањити трошкове електричне енергије путем ниских цена електричне енергије и свеобухватног побољшања потрошње енергије. Око 70% свеобухватне потрошње електричне енергије је смањење потрошње електричне енергије, а смањење је такође кључна карика у производњи кристалног силицијума високе чистоће. Стога је већина производних капацитета полисилицијума у Кини концентрисана у регионима са ниским ценама електричне енергије као што су Синђанг, Унутрашња Монголија, Сичуан и Јунан. Међутим, са напретком политике два угљеника, тешко је добити велику количину јефтиних енергетских ресурса. Стога је смањење потрошње енергије ради смањења данас изводљивији начин смањења трошкова. Тренутно, ефикасан начин за смањење потрошње енергије за редукцију је повећање броја силицијумских језгара у редукционој пећи, чиме се повећава производња једне јединице. Тренутно, главни типови редукционих пећи у Кини су 36 пари шипки, 40 пари шипки и 48 пари шипки. Тип пећи је надограђен на 60 пари шипки и 72 пара шипки, али истовремено поставља и веће захтеве за ниво производне технологије предузећа.
У поређењу са побољшаном Сименсовом методом, метода силанског флуидизованог слоја има три предности: једна је мала потрошња енергије, друга је висок излаз извлачења кристала, а трећа је повољнија комбинација са напреднијом CCZ континуираном Чохралскијевом технологијом. Према подацима Одељења за силицијумску индустрију, укупна потрошња енергије методе силанског флуидизованог слоја је 33,33% побољшане Сименсове методе, а смањење потрошње енергије је 10% побољшане Сименсове методе. Метода силанског флуидизованог слоја има значајне предности у потрошњи енергије. Што се тиче извлачења кристала, физичка својства гранулираног силицијума могу олакшати потпуно пуњење кварцног лончића у вези штапа за извлачење монокристалног силицијума. Поликристални силицијум и гранулирани силицијум могу повећати капацитет пуњења једнопећног лончића за 29%, уз смањење времена пуњења за 41%, значајно побољшавајући ефикасност извлачења монокристалног силицијума. Поред тога, гранулирани силицијум има мали пречник и добру флуидност, што је погодније за CCZ континуирану Чохралскијеву методу. Тренутно, главна технологија извлачења монокристала у средњем и доњем току је RCZ метода поновног ливења монокристала, која подразумева поновно додавање и извлачење кристала након извлачења штапића монокристалног силицијума. Извлачење се врши истовремено, што штеди време хлађења штапића монокристалног силицијума, па је ефикасност производње већа. Брзи развој CCZ континуиране Чохралскијеве методе такође ће повећати потражњу за гранулираним силицијумом. Иако гранулирани силицијум има неке недостатке, као што су више силицијумског праха генерисаног трењем, велика површина и лака адсорпција загађивача, као и водоник који се комбинује у водоник током топљења, што лако изазива прескакање, према најновијим најавама релевантних предузећа за гранулирани силицијум, ови проблеми се побољшавају и постигнут је известан напредак.
Процес силанског флуидизованог слоја је зрео у Европи и Сједињеним Државама и налази се у повоју након увођења кинеских предузећа. Већ 1980-их, страни гранулирани силицијум, који представљају REC и MEMC, почео је да истражује производњу гранулираног силицијума и остварио је производњу великих размера. Међу њима, укупни производни капацитет REC-а од гранулираног силицијума достигао је 10.500 тона годишње 2010. године, и у поређењу са својим Сименсовим конкурентима у истом периоду, имао је предност у трошковима од најмање 2-3 америчка долара/кг. Због потреба за извлачењем монокристала, производња гранулираног силицијума компаније је стагнирала и на крају обуставила производњу, те се окренула заједничком улагању са Кином како би основала производно предузеће за производњу гранулираног силицијума.
4. Сировине: Индустријски силицијум је основна сировина, а снабдевање може задовољити потребе ширења полисилицијума
Индустријски силицијум је основна сировина за производњу полисилицијума. Очекује се да ће индустријска производња силицијума у Кини стално расти од 2022. до 2025. године. Од 2010. до 2021. године, индустријска производња силицијума у Кини је у фази експанзије, са просечном годишњом стопом раста производних капацитета и обима производње која достиже 7,4% и 8,6%, респективно. Према подацима SMM-а, ново повећањекапацитет за производњу индустријског силицијумау Кини ће бити 890.000 тона и 1,065 милиона тона у 2022. и 2023. години. Под претпоставком да ће индустријске компаније за производњу силицијума и даље одржавати стопу искоришћења капацитета и оперативну стопу од око 60% у будућности, ново повећање Кинепроизводни капацитет у 2022. и 2023. години донеће повећање производње од 320.000 тона и 383.000 тона. Према проценама GFCI-ја,Индустријски капацитет производње силицијума у Кини у периоду 22/23/24/25 износио је око 5,90/697/6,71/6,5 милиона тона, што одговара 3,55/391/4,18/4,38 милиона тона.
Стопа раста преостала два низводна подручја суперпонираног индустријског силицијума је релативно спора, а производња индустријског силицијума у Кини може у основи да задовољи производњу полисилицијума. У 2021. години, капацитет производње индустријског силицијума у Кини биће 5,385 милиона тона, што одговара производњи од 3,213 милиона тона, од чега ће полисилицијум, органски силицијум и легуре алуминијума потрошити 623.000 тона, 898.000 тона и 649.000 тона, респективно. Поред тога, скоро 780.000 тона производње се користи за извоз. У 2021. години, потрошња полисилицијума, органског силицијума и легура алуминијума чиниће 19%, 28% и 20% индустријског силицијума, респективно. Од 2022. до 2025. године очекује се да ће стопа раста производње органског силицијума остати на око 10%, а стопа раста производње легура алуминијума бити нижа од 5%. Стога, сматрамо да је количина индустријског силицијума која се може користити за полисилицијум у периоду 2022-2025. релативно довољна, што може у потпуности задовољити потребе производње полисилицијума.
5. Снабдевање полисилицијумом:Киназаузима доминантну позицију, а производња се постепено окупља око водећих предузећа
Последњих година, глобална производња полисилицијума се повећавала из године у годину, постепено се повећавајући у Кини. Од 2017. до 2021. године, глобална годишња производња полисилицијума порасла је са 432.000 тона на 631.000 тона, са најбржим растом у 2021. години, са стопом раста од 21,11%. Током овог периода, глобална производња полисилицијума се постепено концентрисала у Кини, а удео кинеске производње полисилицијума повећао се са 56,02% у 2017. години на 80,03% у 2021. години. Упоређујући десет највећих компанија у глобалном капацитету производње полисилицијума у 2010. и 2021. години, може се видети да се број кинеских компанија повећао са 4 на 8, а удео производног капацитета неких америчких и корејских компанија је значајно опао, испадајући из првих десет тимова, као што су HEMOLOCK, OCI, REC и MEMC; Концентрација индустрије је значајно порасла, а укупни производни капацитет десет највећих компанија у индустрији повећан је са 57,7% на 90,3%. У 2021. години, пет кинеских компанија чини више од 10% производних капацитета, што укупно чини 65,7%. Постоје три главна разлога за постепени пренос полисилицијумске индустрије у Кину. Прво, кинески произвођачи полисилицијума имају значајне предности у погледу сировина, електричне енергије и трошкова рада. Плате радника су ниже него у иностранству, тако да су укупни трошкови производње у Кини много нижи него у иностранству и наставиће да опадају са технолошким напретком; друго, квалитет кинеских полисилицијумских производа се стално побољшава, од којих је већина на нивоу прве класе соларне енергије, а појединачна напредна предузећа испуњавају захтеве за чистоћу. Постигнути су продори у технологији производње полисилицијума вишег електронског квалитета, постепено уводећи замену домаћег полисилицијума електронског квалитета увозом, а водећа кинеска предузећа активно промовишу изградњу пројеката полисилицијума електронског квалитета. Производња силицијумских плочица у Кини је више од 95% укупне светске производње, што је постепено повећало стопу самодовољности полисилицијума за Кину, што је донекле смањило тржиште прекоморских полисилицијумских предузећа.
Од 2017. до 2021. године, годишња производња полисилицијума у Кини ће стално расти, углавном у областима богатим енергетским ресурсима као што су Синђанг, Унутрашња Монголија и Сечуан. У 2021. години, производња полисилицијума у Кини ће се повећати са 392.000 тона на 505.000 тона, што је повећање од 28,83%. Што се тиче производних капацитета, производни капацитет полисилицијума у Кини је генерално био у узлазном тренду, али је опао у 2020. години због затварања неких произвођача. Поред тога, стопа искоришћења капацитета кинеских предузећа за производњу полисилицијума континуирано расте од 2018. године, а стопа искоришћења капацитета у 2021. години ће достићи 97,12%. Што се тиче провинција, производња полисилицијума у Кини у 2021. години је углавном концентрисана у областима са ниским ценама електричне енергије као што су Синђанг, Унутрашња Монголија и Сечуан. Производња Синђијанга је 270.400 тона, што је више од половине укупне производње у Кини.
Кинеска полисилицијумска индустрија карактерише висок степен концентрације, са вредношћу CR6 од 77%, и у будућности ће постојати даљи узлазни тренд. Производња полисилицијума је индустрија са високим капиталом и високим техничким баријерама. Циклус изградње и производње пројекта обично траје две године или више. Новим произвођачима је тешко да уђу у индустрију. Судећи по познатом планираном ширењу и новим пројектима у наредне три године, олигополски произвођачи у индустрији ће наставити да шире своје производне капацитете захваљујући сопственој технологији и предностима обима, а њихов монополски положај ће наставити да расте.
Процењује се да ће понуда полисилицијума у Кини довести до великог раста од 2022. до 2025. године, а производња полисилицијума ће достићи 1,194 милиона тона у 2025. години, што ће довести до ширења глобалне производње полисилицијума. У 2021. години, са наглим порастом цене полисилицијума у Кини, велики произвођачи су инвестирали у изградњу нових производних линија и истовремено привукли нове произвођаче да се придруже индустрији. Пошто ће пројекти полисилицијума трајати најмање годину и по до две године од изградње до производње, нова изградња ће бити завршена 2021. године. Производни капацитет се генерално пушта у производњу у другој половини 2022. и 2023. године. Ово је у великој мери у складу са новим пројектним плановима које су тренутно најавили главни произвођачи. Нови производни капацитети у периоду 2022-2025. углавном су концентрисани у 2022. и 2023. години. Након тога, како се понуда и потражња полисилицијума и цена постепено стабилизују, укупни производни капацитет у индустрији ће се постепено стабилизовати. Снижење, односно стопа раста производних капацитета постепено ће се смањивати. Поред тога, стопа искоришћења капацитета предузећа која се баве полисилицијумом остала је на високом нивоу у последње две године, али ће бити потребно време да се производни капацитет нових пројеката повећа, а новим учесницима ће бити потребан процес да савладају релевантну технологију припреме. Стога ће стопа искоришћења капацитета нових пројеката полисилицијума у наредних неколико година бити ниска. На основу тога, може се предвидети производња полисилицијума у периоду 2022-2025. године, а очекује се да ће производња полисилицијума у 2025. години бити око 1,194 милиона тона.
Концентрација производних капацитета у иностранству је релативно висока, а стопа и брзина раста производње у наредне три године неће бити тако високе као у Кини. Производни капацитет полисилицијума у иностранству је углавном концентрисан у четири водеће компаније, а остатак су углавном мали производни капацитети. Што се тиче производних капацитета, Wacker Chem заузима половину производних капацитета полисилицијума у иностранству. Његове фабрике у Немачкој и Сједињеним Државама имају производне капацитете од 60.000 тона и 20.000 тона, респективно. Нагло ширење глобалних производних капацитета полисилицијума 2022. године и надаље може довести до... Забринута због прекомерне понуде, компанија је и даље у стању чекања и није планирала да дода нове производне капацитете. Јужнокорејски полисилицијумски гигант OCI постепено премешта своју производну линију полисилицијума соларног квалитета у Малезију, задржавајући оригиналну производну линију полисилицијума електронског квалитета у Кини, која би требало да достигне 5.000 тона 2022. године. Производни капацитет OCI-ја у Малезији ће достићи 27.000 тона и 30.000 тона 2020. и 2021. године, постижући ниске трошкове потрошње енергије и избегавајући високе царине Кине на полисилицијум у Сједињеним Државама и Јужној Кореји. Компанија планира да произведе 95.000 тона, али датум почетка није јасан. Очекује се да ће се производња повећати на ниво од 5.000 тона годишње у наредне четири године. Норвешка компанија REC има две производне базе у држави Вашингтон и Монтани, САД, са годишњим производним капацитетом од 18.000 тона полисилицијума соларног квалитета и 2.000 тона полисилицијума електронског квалитета. РЕЦ, који је био у дубокој финансијској кризи, одлучио је да обустави производњу, а затим, подстакнут наглим растом цена полисилицијума 2021. године, компанија је одлучила да поново покрене производњу 18.000 тона пројеката у држави Вашингтон и 2.000 тона у Монтани до краја 2023. године, и да може да заврши повећање производних капацитета 2024. године. Хемлок је највећи произвођач полисилицијума у Сједињеним Државама, специјализован за полисилицијум високе чистоће електронског квалитета. Високотехнолошке баријере у производњи отежавају замену производа компаније на тржишту. У комбинацији са чињеницом да компанија не планира изградњу нових пројеката у наредних неколико година, очекује се да ће производни капацитет компаније бити 2022-2025. Годишња производња остаје на 18.000 тона. Поред тога, 2021. године, нови производни капацитет компанија осим горе наведене четири компаније биће 5.000 тона. Због неразумевања производних планова свих компанија, овде се претпоставља да ће нови производни капацитет бити 5.000 тона годишње од 2022. до 2025. године.
Према капацитетима производње у иностранству, процењује се да ће производња полисилицијума у иностранству 2025. године бити око 176.000 тона, под претпоставком да стопа искоришћења капацитета производње полисилицијума у иностранству остане непромењена. Након што је цена полисилицијума нагло порасла 2021. године, кинеске компаније су повећале производњу и прошириле производњу. Насупрот томе, стране компаније су опрезније у својим плановима за нове пројекте. То је зато што је доминација индустрије полисилицијума већ под контролом Кине, а слепо повећање производње може донети губитке. Са стране трошкова, потрошња енергије је највећа компонента трошкова полисилицијума, тако да је цена електричне енергије веома важна, а Синђанг, Унутрашња Монголија, Сечуан и други региони имају очигледне предности. Са стране потражње, као директно низводно од полисилицијума, производња силицијумских плочица у Кини чини више од 99% укупне светске производње. Низводна индустрија полисилицијума је углавном концентрисана у Кини. Цена произведеног полисилицијума је ниска, трошкови транспорта су ниски, а потражња је у потпуности загарантована. Друго, Кина је увела релативно високе антидампиншке царине на увоз полисилицијума соларног квалитета из Сједињених Држава и Јужне Кореје, што је значајно потиснуло потрошњу полисилицијума из Сједињених Држава и Јужне Кореје. Будите опрезни при изградњи нових пројеката; поред тога, последњих година, кинеска прекоморска предузећа за полисилицијум споро су се развијала због утицаја царина, а неке производне линије су смањене или чак затворене, а њихов удео у глобалној производњи се смањује из године у годину, тако да се неће моћи упоредити са растом цена полисилицијума у 2021. години, јер кинеска компанија има висок профит и финансијски услови нису довољни да подрже брзо и велико ширење производних капацитета.
На основу одговарајућих прогноза производње полисилицијума у Кини и иностранству од 2022. до 2025. године, може се сумирати предвиђена вредност глобалне производње полисилицијума. Процењује се да ће глобална производња полисилицијума 2025. године достићи 1,371 милиона тона. Према предвиђеној вредности производње полисилицијума, може се приближно израчунати удео Кине у глобалној производњи. Очекује се да ће се удео Кине постепено повећавати од 2022. до 2025. године и да ће 2025. године премашити 87%.
6, Резиме и перспективе
Полисилицијум се налази низводно од индустријског силицијума и узводно од целог ланца фотонапонске и полупроводничке индустрије, и његов статус је веома важан. Ланац фотонапонске индустрије је генерално полисилицијум-силицијумска плочица-ћелија-модул-фотонапонска инсталирана снага, а ланац полупроводничке индустрије је генерално полисилицијум-монокристална силицијумска плочица-силицијумска плочица-чип. Различите употребе имају различите захтеве за чистоћу полисилицијума. Фотонапонска индустрија углавном користи полисилицијум соларног квалитета, а полупроводничка индустрија користи полисилицијум електронског квалитета. Први има опсег чистоће од 6N-8N, док други захтева чистоћу од 9N или више.
Годинама је главни процес производње полисилицијума широм света био побољшани Сименсов метод. Последњих година, неке компаније су активно истраживале јефтинију методу силанског флуидизованог слоја, што може утицати на образац производње. Полисилицијум у облику штапа произведен модификованом Сименсовом методом има карактеристике високе потрошње енергије, високе цене и високе чистоће, док гранулирани силицијум произведен методом силанског флуидизованог слоја има карактеристике ниске потрошње енергије, ниске цене и релативно ниске чистоће. Неке кинеске компаније су реализовале масовну производњу гранулираног силицијума и технологију коришћења гранулираног силицијума за извлачење полисилицијума, али то није широко промовисано. Да ли гранулирани силицијум може заменити први у будућности зависи од тога да ли предност у цени може покрити недостатак квалитета, ефекат накнадних примена и побољшање безбедности силана. Последњих година, глобална производња полисилицијума се повећава из године у годину и постепено се окупља у Кини. Од 2017. до 2021. године, глобална годишња производња полисилицијума ће се повећати са 432.000 тона на 631.000 тона, са најбржим растом у 2021. години. Током овог периода, глобална производња полисилицијума је постепено постајала све више концентрисана у Кини, а удео Кине у производњи полисилицијума је порастао са 56,02% у 2017. години на 80,03% у 2021. години. Од 2022. до 2025. године, понуда полисилицијума ће довести до великог раста. Процењује се да ће производња полисилицијума у Кини 2025. године износити 1,194 милиона тона, а производња у иностранству ће достићи 176.000 тона. Стога ће глобална производња полисилицијума 2025. године износити око 1,37 милиона тона.
(Овај чланак је само за референцу корисника UrbanMines-а и не представља никакав инвестициони савет)