1. Msururu wa tasnia ya polysilicon: Mchakato wa uzalishaji ni mgumu, na mkondo wa chini unazingatia semiconductors za photovoltaic.
Polysilicon huzalishwa zaidi kutoka kwa silicon ya viwandani, klorini na hidrojeni, na iko juu ya mkondo wa minyororo ya tasnia ya photovoltaic na semiconductor. Kulingana na data ya CPIA, njia kuu ya sasa ya uzalishaji wa polysilicon duniani ni njia ya Siemens iliyorekebishwa, isipokuwa kwa Uchina, zaidi ya 95% ya polysilicon inatolewa na njia ya Siemens iliyorekebishwa. Katika mchakato wa kuandaa polysilicon kwa njia iliyoboreshwa ya Siemens, kwanza, gesi ya klorini huunganishwa na gesi ya hidrojeni ili kuzalisha kloridi ya hidrojeni, na kisha humenyuka na poda ya silicon baada ya kusagwa na kusaga ya silicon ya viwanda ili kuzalisha trichlorosilane, ambayo inapunguzwa zaidi na gesi ya hidrojeni kuzalisha polysilicon. Silicon ya polycrystalline inaweza kuyeyushwa na kupozwa ili kutengeneza ingo za silicon za polycrystalline, na silikoni ya monocrystalline pia inaweza kuzalishwa na Czochralski au kuyeyuka kwa ukanda. Ikilinganishwa na silicon ya polycrystalline, silikoni ya fuwele moja inaundwa na chembe za fuwele zenye mwelekeo sawa wa kioo, kwa hivyo ina upitishaji umeme bora na ufanisi wa ubadilishaji. Ingoti za silicon za polycrystalline na vijiti vya silicon vya monocrystalline vinaweza kukatwa zaidi na kusindika kuwa kaki za silicon na seli, ambazo kwa upande huwa sehemu muhimu za moduli za photovoltaic na hutumiwa katika uwanja wa photovoltaic. Kwa kuongezea, kaki za silicon moja za fuwele pia zinaweza kuunda kaki za silicon kwa kusaga mara kwa mara, kung'arisha, epitaksi, kusafisha na michakato mingine, ambayo inaweza kutumika kama nyenzo za substrate kwa vifaa vya elektroniki vya semiconductor.
Maudhui ya uchafu wa polysilicon inahitajika kabisa, na sekta hiyo ina sifa za uwekezaji wa juu wa mtaji na vikwazo vya juu vya kiufundi. Kwa kuwa usafi wa polysilicon utaathiri sana mchakato wa kuchora silicon moja ya fuwele, mahitaji ya usafi ni kali sana. Usafi wa chini wa polysilicon ni 99.9999%, na ya juu ni karibu kabisa na 100%. Aidha, viwango vya kitaifa vya China vinaweka mahitaji ya wazi ya maudhui ya uchafu, na kwa kuzingatia hili, polysilicon imegawanywa katika darasa la I, II, na III, ambalo maudhui ya boroni, fosforasi, oksijeni na kaboni ni index muhimu ya kumbukumbu. "Masharti ya Ufikiaji wa Sekta ya Polysilicon" inabainisha kwamba makampuni ya biashara lazima yawe na mfumo mzuri wa ukaguzi na usimamizi wa ubora, na viwango vya bidhaa vinazingatia kikamilifu viwango vya kitaifa; kwa kuongezea, hali ya ufikiaji pia inahitaji kiwango na matumizi ya nishati ya biashara za uzalishaji wa polysilicon, kama vile kiwango cha jua, polysilicon ya kiwango cha elektroniki Kiwango cha mradi ni zaidi ya tani 3000 kwa mwaka na tani 1000 / mwaka mtawaliwa, na uwiano wa chini wa mtaji. katika uwekezaji wa miradi mipya ya ujenzi na ujenzi na upanuzi haitakuwa chini ya 30%, kwa hivyo polysilicon ni tasnia inayohitaji mtaji. Kulingana na takwimu za CPIA, gharama ya uwekezaji ya vifaa vya uzalishaji wa tani 10,000 vya polysilicon iliyoanza kutumika mwaka wa 2021 imeongezeka kidogo hadi yuan milioni 103/kt. Sababu ni kupanda kwa bei ya vifaa vya chuma vya wingi. Inatarajiwa kuwa gharama ya uwekezaji katika siku zijazo itaongezeka na maendeleo ya teknolojia ya vifaa vya uzalishaji na kupungua kwa monoma kadiri ukubwa unavyoongezeka. Kwa mujibu wa kanuni, matumizi ya nguvu ya polysilicon kwa ajili ya kupunguza kiwango cha jua na elektroniki ya Czochralski inapaswa kuwa chini ya 60 kWh/kg na 100 kWh/kg mtawalia, na mahitaji ya viashiria vya matumizi ya nishati ni kali kiasi. Uzalishaji wa polysilicon huwa katika sekta ya kemikali. Mchakato wa uzalishaji ni ngumu, na kizingiti cha njia za kiufundi, uteuzi wa vifaa, kuwaagiza na uendeshaji ni wa juu. Mchakato wa uzalishaji unahusisha athari nyingi za kemikali ngumu, na idadi ya nodes za udhibiti ni zaidi ya 1,000. Ni vigumu kwa washiriki wapya Haraka bwana ufundi kukomaa. Kwa hiyo, kuna vikwazo vya juu vya mtaji na kiufundi katika sekta ya uzalishaji wa polysilicon, ambayo pia inakuza wazalishaji wa polysilicon kutekeleza uboreshaji mkali wa kiufundi wa mchakato wa mtiririko, ufungaji na usafiri.
2. Uainishaji wa polysilicon: usafi huamua matumizi, na daraja la jua linachukua mkondo mkuu
Silicon ya polycrystalline, aina ya silicon ya msingi, inaundwa na nafaka za fuwele zenye mwelekeo tofauti wa fuwele, na husafishwa zaidi na usindikaji wa silicon wa viwandani. Kuonekana kwa polysilicon ni mng'ao wa metali wa kijivu, na kiwango cha kuyeyuka ni kama 1410 ℃. Haifanyiki kwenye joto la kawaida na inafanya kazi zaidi katika hali ya kuyeyuka. Polysilicon ina mali ya semiconductor na ni nyenzo muhimu sana na bora ya semiconductor, lakini kiasi kidogo cha uchafu kinaweza kuathiri sana conductivity yake. Kuna njia nyingi za uainishaji wa polysilicon. Mbali na uainishaji uliotajwa hapo juu kulingana na viwango vya kitaifa vya China, njia tatu muhimu zaidi za uainishaji zinaletwa hapa. Kulingana na mahitaji na matumizi tofauti ya usafi, polysilicon inaweza kugawanywa katika polysilicon ya kiwango cha jua na polysilicon ya kiwango cha elektroniki. Polysilicon ya kiwango cha jua hutumika zaidi katika utengenezaji wa seli za fotovoltaic, wakati polysilicon ya kiwango cha kielektroniki inatumiwa sana katika tasnia ya saketi iliyojumuishwa kama malighafi ya chipsi na utengenezaji mwingine. Usafi wa polysilicon ya kiwango cha jua ni 6 ~ 8N, yaani, maudhui ya uchafu wa jumla yanahitajika kuwa chini ya 10 -6, na usafi wa polysilicon lazima kufikia 99.9999% au zaidi. Mahitaji ya usafi wa polysilicon ya daraja la elektroniki ni magumu zaidi, yenye kiwango cha chini cha 9N na kiwango cha juu cha sasa cha 12N. Uzalishaji wa polysilicon ya daraja la elektroniki ni ngumu sana. Kuna makampuni machache ya Kichina ambayo yamefahamu teknolojia ya uzalishaji wa polysilicon ya kiwango cha kielektroniki, na bado yanategemea uagizaji kutoka nje. Kwa sasa, pato la polysilicon ya kiwango cha jua ni kubwa zaidi kuliko ile ya polysilicon ya kiwango cha elektroniki, na ya kwanza ni karibu mara 13.8 kuliko ya mwisho.
Kulingana na tofauti ya uchafu wa doping na aina ya conductivity ya nyenzo za silicon, inaweza kugawanywa katika aina ya P na N-aina. Silikoni inapowekwa pamoja na vipengee vya uchafu vinavyokubalika, kama vile boroni, alumini, galliamu, n.k., hutawaliwa na upitishaji wa shimo na ni aina ya P. Silikoni inapowekwa pamoja na vipengele vya uchafu wa wafadhili, kama vile fosforasi, arseniki, antimoni, n.k., hutawaliwa na upitishaji wa elektroni na ni aina ya N. Betri za aina ya P hasa zinajumuisha betri za BSF na betri za PERC. Mnamo 2021, betri za PERC zitachangia zaidi ya 91% ya soko la kimataifa, na betri za BSF zitaondolewa. Katika kipindi ambacho PERC inachukua nafasi ya BSF, ufanisi wa ubadilishaji wa seli za aina ya P umeongezeka kutoka chini ya 20% hadi zaidi ya 23%, ambayo inakaribia kufikia kikomo cha juu cha kinadharia cha 24.5%, wakati kikomo cha juu cha kinadharia cha N- seli za aina ni 28.7%, na seli za aina ya N zina ufanisi mkubwa wa uongofu, Kutokana na faida za uwiano wa juu wa uso wa pande mbili na mgawo wa joto la chini, makampuni yameanza kupeleka mistari ya uzalishaji wa wingi kwa betri za aina ya N. Kulingana na utabiri wa CPIA, uwiano wa betri za aina ya N utaongezeka kwa kiasi kikubwa kutoka 3% hadi 13.4% mwaka wa 2022. Inatarajiwa kwamba katika miaka mitano ijayo, kurudiwa kwa betri ya aina ya N hadi P-aina kutaanzishwa. . Kulingana na ubora tofauti wa uso, inaweza kugawanywa katika nyenzo mnene, nyenzo za cauliflower na nyenzo za matumbawe. Uso wa nyenzo mnene una kiwango cha chini zaidi cha mshikamano, chini ya 5mm, hakuna rangi isiyo ya kawaida, hakuna interlayer ya oxidation, na bei ya juu zaidi; uso wa nyenzo za cauliflower ina kiwango cha wastani cha concavity, 5-20mm, sehemu ni wastani, na bei ni ya kati; wakati uso wa nyenzo za matumbawe una concavity mbaya zaidi, kina ni kubwa kuliko 20mm, sehemu ni huru, na bei ni ya chini kabisa. Nyenzo mnene hutumiwa hasa kuchora silikoni ya monocrystalline, wakati nyenzo za cauliflower na nyenzo za matumbawe hutumiwa zaidi kutengeneza kaki za silicon za polycrystalline. Katika uzalishaji wa kila siku wa makampuni ya biashara, nyenzo mnene zinaweza kuongezwa kwa nyenzo zisizopungua 30% za cauliflower ili kuzalisha silicon ya monocrystalline. Gharama ya malighafi inaweza kuokolewa, lakini matumizi ya nyenzo za cauliflower itapunguza ufanisi wa kuvuta kioo kwa kiasi fulani. Biashara zinahitaji kuchagua uwiano unaofaa wa doping baada ya kupima mbili. Hivi majuzi, tofauti ya bei kati ya nyenzo mnene na nyenzo za cauliflower imetulia kimsingi kwa 3 RMB / kg. Ikiwa tofauti ya bei itapanuliwa zaidi, makampuni yanaweza kuzingatia doping nyenzo zaidi ya cauliflower katika kuunganisha silicon monocrystalline.
3. Mchakato: Mbinu ya Siemens inachukua mkondo mkuu, na matumizi ya nguvu inakuwa ufunguo wa mabadiliko ya teknolojia
Mchakato wa uzalishaji wa polysilicon umegawanywa katika hatua mbili. Katika hatua ya kwanza, poda ya silicon ya viwandani humenyuka kwa kloridi ya hidrojeni isiyo na maji ili kupata triklorosilane na hidrojeni. Baada ya kunereka mara kwa mara na utakaso, trichlorosilane ya gesi, dichlorodihydrosilicon na Silane; hatua ya pili ni kupunguza gesi iliyotajwa hapo juu ya usafi wa hali ya juu hadi silicon ya fuwele, na hatua ya kupunguza ni tofauti katika njia ya Siemens iliyorekebishwa na njia ya kitanda cha silane kilicho na maji. Mbinu iliyoboreshwa ya Siemens ina teknolojia ya uzalishaji iliyokomaa na ubora wa juu wa bidhaa, na kwa sasa ndiyo teknolojia inayotumika zaidi ya uzalishaji. Mbinu ya jadi ya uzalishaji wa Siemens ni kutumia klorini na hidrojeni kuunganisha kloridi hidrojeni isiyo na maji, kloridi hidrojeni na silikoni ya viwandani ya unga ili kuunganisha triklorosilane kwa joto fulani, na kisha kutenganisha, kurekebisha na kusafisha triklorosilane. Silicon hupitia athari ya kupunguza joto katika tanuru ya kupunguza hidrojeni ili kupata silikoni ya msingi iliyowekwa kwenye msingi wa silicon. Kwa msingi huu, mchakato wa Siemens ulioboreshwa pia una vifaa vya mchakato wa kusaidia kuchakata kiasi kikubwa cha bidhaa za ziada kama vile hidrojeni, kloridi hidrojeni, na tetrakloridi ya silicon zinazozalishwa katika mchakato wa uzalishaji, hasa ikiwa ni pamoja na kupunguza ufufuaji wa gesi ya mkia na utumiaji tena wa tetrakloridi ya silicon. teknolojia. Hidrojeni, kloridi hidrojeni, triklorosilane, na tetrakloridi ya silicon katika gesi ya kutolea nje hutenganishwa na kupona kavu. Kloridi ya hidrojeni na hidrojeni inaweza kutumika tena kwa usanisi na utakaso na triklorosilane, na triklorosilane inasindikwa moja kwa moja katika upunguzaji wa mafuta. Utakaso unafanywa katika tanuru, na tetrakloridi ya silicon hutiwa hidrojeni ili kuzalisha trichlorosilane, ambayo inaweza kutumika kwa utakaso. Hatua hii pia inaitwa matibabu ya baridi ya hidrojeni. Kwa kutambua uzalishaji wa mzunguko wa kufungwa, makampuni ya biashara yanaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa matumizi ya malighafi na umeme, na hivyo kuokoa gharama za uzalishaji kwa ufanisi.
Gharama ya kutengeneza polysilicon kwa kutumia mbinu iliyoboreshwa ya Siemens nchini China inajumuisha malighafi, matumizi ya nishati, kushuka kwa thamani, gharama za usindikaji, n.k. Maendeleo ya kiteknolojia katika sekta hii yamepunguza gharama kwa kiasi kikubwa. Malighafi hurejelea silicon ya viwandani na trichlorosilane, matumizi ya nishati ni pamoja na umeme na mvuke, na gharama za usindikaji zinarejelea gharama za ukaguzi na ukarabati wa vifaa vya uzalishaji. Kulingana na takwimu za Baichuan Yingfu kuhusu gharama za uzalishaji wa polysilicon mwanzoni mwa Juni 2022, malighafi ni bidhaa ya gharama kubwa zaidi, ikichukua 41% ya gharama yote, ambayo silicon ya viwandani ndio chanzo kikuu cha silicon. Matumizi ya kitengo cha silicon ambayo hutumiwa sana katika tasnia yanawakilisha kiasi cha silicon kinachotumiwa kwa kila kitengo cha bidhaa za silicon za usafi wa hali ya juu. Mbinu ya kukokotoa ni kubadilisha nyenzo zote zilizo na silicon kama vile poda ya silicon ya viwandani na triklorosilane kuwa silikoni safi, na kisha kutoa klorosilane iliyotolewa nje kulingana na Kiasi cha silicon safi iliyogeuzwa kutoka uwiano wa maudhui ya silicon. Kulingana na data ya CPIA, kiwango cha matumizi ya silicon kitapungua kwa 0.01 kg/kg-Si hadi 1.09 kg/kg-Si mwaka wa 2021. Inatarajiwa kwamba pamoja na uboreshaji wa matibabu ya hidrojeni baridi na kuchakata tena kwa bidhaa, inatarajiwa kupungua hadi 1.07 kg/kg ifikapo 2030. kg-Si. Kulingana na takwimu ambazo hazijakamilika, matumizi ya silicon ya kampuni tano kuu za Kichina katika tasnia ya polysilicon ni ya chini kuliko wastani wa tasnia. Inajulikana kuwa wawili kati yao watatumia 1.08 kg/kg-Si na 1.05 kg/kg-Si mtawalia mwaka 2021. Sehemu ya pili ya juu zaidi ni matumizi ya nishati, uhasibu kwa 32% kwa jumla, ambayo umeme ni akaunti ya 30% ya gharama ya jumla, kuonyesha kwamba bei ya umeme na ufanisi bado ni mambo muhimu kwa ajili ya uzalishaji wa polysilicon. Viashirio viwili vikuu vya kupima ufanisi wa nishati ni matumizi kamili ya nguvu na kupunguza matumizi ya nishati. Upunguzaji wa matumizi ya nguvu hurejelea mchakato wa kupunguza triklorosilane na hidrojeni ili kutoa nyenzo za silicon zenye usafi wa hali ya juu. matumizi ya nguvu ni pamoja na silicon preheating msingi na utuaji. , uhifadhi wa joto, uingizaji hewa wa mwisho na matumizi mengine ya nguvu ya mchakato. Mnamo 2021, pamoja na maendeleo ya kiteknolojia na matumizi ya kina ya nishati, wastani wa matumizi ya nguvu ya jumla ya uzalishaji wa polysilicon yatapungua kwa 5.3% mwaka hadi mwaka hadi 63kWh/kg-Si, na kupunguza wastani matumizi ya nishati yatapungua kwa 6.1% mwaka- kwa mwaka hadi 46kWh/kg-Si, ambayo inatarajiwa kupungua zaidi katika siku zijazo. . Kwa kuongeza, kushuka kwa thamani pia ni bidhaa muhimu ya gharama, uhasibu kwa 17%. Inafaa kukumbuka kuwa, kulingana na data ya Baichuan Yingfu, jumla ya gharama ya uzalishaji wa polysilicon mwanzoni mwa Juni 2022 ilikuwa karibu yuan 55,816 kwa tani, bei ya wastani ya polysilicon kwenye soko ilikuwa karibu yuan 260,000 kwa tani, na mapato ya jumla yalikuwa. hadi 70% au zaidi, kwa hivyo ilivutia idadi kubwa ya Biashara kuwekeza katika ujenzi wa uwezo wa uzalishaji wa polysilicon.
Kuna njia mbili za wazalishaji wa polysilicon kupunguza gharama, moja ni kupunguza gharama za malighafi, na nyingine ni kupunguza matumizi ya nguvu. Kwa upande wa malighafi, watengenezaji wanaweza kupunguza gharama ya malighafi kwa kutia saini mikataba ya ushirikiano wa muda mrefu na watengenezaji wa silikoni wa viwandani, au kujenga uwezo jumuishi wa uzalishaji wa juu na chini. Kwa mfano, mimea ya uzalishaji wa polysilicon kimsingi inategemea usambazaji wao wa silicon ya viwandani. Kwa upande wa matumizi ya umeme, wazalishaji wanaweza kupunguza gharama za umeme kwa njia ya bei ya chini ya umeme na uboreshaji wa kina wa matumizi ya nishati. Takriban 70% ya matumizi ya jumla ya umeme ni kupunguza matumizi ya umeme, na kupunguza pia ni kiungo muhimu katika uzalishaji wa silicon ya fuwele ya usafi wa juu. Kwa hivyo, uwezo mwingi wa uzalishaji wa polysilicon nchini China umejikita katika maeneo yenye bei ya chini ya umeme kama vile Xinjiang, Mongolia ya Ndani, Sichuan na Yunnan. Hata hivyo, pamoja na maendeleo ya sera ya kaboni mbili, ni vigumu kupata kiasi kikubwa cha rasilimali za nguvu za gharama nafuu. Kwa hiyo, kupunguza matumizi ya nguvu kwa ajili ya kupunguza ni upunguzaji wa gharama unaowezekana zaidi leo. Njia. Kwa sasa, njia bora ya kupunguza matumizi ya nguvu ni kuongeza idadi ya cores za silicon katika tanuru ya kupunguza, na hivyo kupanua pato la kitengo kimoja. Kwa sasa, aina kuu za tanuru za kupunguza nchini China ni jozi 36 za fimbo, jozi 40 za fimbo na jozi 48 za fimbo. Aina ya tanuru imeboreshwa hadi jozi 60 za fimbo na jozi 72 za fimbo, lakini wakati huo huo, pia huweka mahitaji ya juu kwa kiwango cha teknolojia ya uzalishaji wa makampuni ya biashara.
Ikilinganishwa na njia iliyoboreshwa ya Siemens, njia ya kitanda cha silane iliyo na maji ina faida tatu, moja ni matumizi ya chini ya nguvu, nyingine ni pato la juu la kuunganisha kioo, na ya tatu ni kwamba ni nzuri zaidi kuchanganya na teknolojia ya juu zaidi ya CCZ ya Czochralski. Kulingana na data ya Tawi la Sekta ya Silicon, matumizi kamili ya nguvu ya njia ya kitanda cha silane iliyotiwa maji ni 33.33% ya njia iliyoboreshwa ya Siemens, na kupunguza matumizi ya nguvu ni 10% ya njia iliyoboreshwa ya Siemens. Njia ya kitanda yenye maji ya silane ina faida kubwa za matumizi ya nishati. Kwa upande wa uvutaji wa fuwele, sifa halisi za silikoni ya punjepunje zinaweza kurahisisha kujaza kiunga cha quartz katika kiunganishi kimoja cha fimbo ya silicon ya fuwele. Silicon ya polycrystalline na silikoni ya punjepunje inaweza kuongeza uwezo wa kuchaji wa tanuru moja kwa 29%, huku ikipunguza muda wa kuchaji kwa 41%, ikiboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa kuvuta silicon moja ya fuwele. Kwa kuongeza, silicon ya punjepunje ina kipenyo kidogo na fluidity nzuri, ambayo inafaa zaidi kwa njia ya CCZ inayoendelea ya Czochralski. Kwa sasa, teknolojia kuu ya kuvuta fuwele moja katikati na chini ni njia ya RCZ moja ya kutupa tena kioo, ambayo ni kulisha tena na kuvuta kioo baada ya fimbo moja ya silicon ya kioo kuvutwa. Mchoro unafanywa wakati huo huo, ambayo huokoa wakati wa baridi wa fimbo ya silicon moja ya kioo, hivyo ufanisi wa uzalishaji ni wa juu. Ukuaji wa haraka wa mbinu ya CCZ inayoendelea ya Czochralski pia itaongeza mahitaji ya silicon ya punjepunje. Ingawa silicon ya punjepunje ina hasara fulani, kama vile poda ya silicon zaidi inayotokana na msuguano, eneo kubwa la uso na upitishaji rahisi wa uchafuzi wa mazingira, na hidrojeni iliyounganishwa kuwa hidrojeni wakati wa kuyeyuka, ambayo ni rahisi kusababisha kuruka, lakini kulingana na matangazo ya hivi karibuni ya silicon ya punjepunje. makampuni, matatizo haya yanaboreshwa na Baadhi ya maendeleo yamepatikana.
Mchakato wa vitanda vya silane umekomaa katika Ulaya na Marekani, na uko katika uchanga baada ya kuanzishwa kwa makampuni ya Kichina. Mapema miaka ya 1980, silikoni ya kigeni ya punjepunje iliyowakilishwa na REC na MEMC ilianza kuchunguza utengenezaji wa silicon ya punjepunje na ikapata uzalishaji wa kiwango kikubwa. Miongoni mwao, uwezo wa jumla wa uzalishaji wa REC wa silicon ya punjepunje ulifikia tani 10,500 kwa mwaka katika 2010, na ikilinganishwa na wenzao wa Siemens katika kipindi hicho, ilikuwa na faida ya gharama ya angalau US $ 2-3 / kg. Kutokana na mahitaji ya kuunganisha kioo kimoja, uzalishaji wa silikoni ya punjepunje ya kampuni ulidumaa na hatimaye kusimamisha uzalishaji, na kugeukia ubia na China ili kuanzisha biashara ya uzalishaji ili kujihusisha na utengenezaji wa silikoni ya punjepunje.
4. Malighafi: Silicon ya viwandani ndio malighafi ya msingi, na usambazaji unaweza kukidhi mahitaji ya upanuzi wa polysilicon.
Silicon ya viwanda ni malighafi ya msingi kwa uzalishaji wa polysilicon. Inatarajiwa kuwa pato la silicon ya kiviwanda la China litakua kwa kasi kutoka 2022 hadi 2025. Kuanzia 2010 hadi 2021, uzalishaji wa silicon wa kiviwanda wa China uko katika hatua ya upanuzi, na wastani wa ukuaji wa uwezo wa uzalishaji na pato kufikia 7.4% na 8.6%, mtawalia. . Kulingana na data ya SMM, wapya waliongezekauwezo wa uzalishaji wa silicon viwandaninchini China itakuwa tani 890,000 na tani milioni 1.065 mwaka 2022 na 2023. Kwa kudhani kuwa kampuni za silicon za kiviwanda bado zitadumisha kiwango cha utumiaji wa uwezo na kiwango cha uendeshaji cha karibu 60% katika siku zijazo, ongezeko jipya la China.uwezo wa uzalishaji mwaka 2022 na 2023 utaleta ongezeko la pato la tani 320,000 na tani 383,000. Kulingana na makadirio ya GFCI,Uwezo wa uzalishaji wa silicon wa viwanda wa China mnamo 22/23/24/25 ni takriban tani milioni 5.90/697/6.71/6.5, sawa na tani milioni 3.55/391/4.18/4.38.
Kasi ya ukuaji wa maeneo mawili ya chini ya mkondo ya silicon ya viwandani ni ya polepole, na uzalishaji wa silicon wa viwandani wa China unaweza kukidhi uzalishaji wa polisilicon. Mnamo 2021, uwezo wa uzalishaji wa silicon wa kiviwanda wa China utakuwa tani milioni 5.385, sawa na pato la tani milioni 3.213, ambapo polysilicon, silicon hai na aloi za alumini zitatumia tani 623,000, tani 898,000, na tani 649,000 mtawalia. Kwa kuongeza, karibu tani 780,000 za pato zinatumika kwa Uuzaji Nje. Mnamo 2021, matumizi ya polysilicon, silikoni ya kikaboni, na aloi za alumini zitachangia 19%, 28%, na 20% ya silicon ya viwandani, mtawaliwa. Kuanzia 2022 hadi 2025, kasi ya ukuaji wa uzalishaji wa silicon hai inatarajiwa kubaki karibu 10%, na kiwango cha ukuaji wa uzalishaji wa aloi ya alumini ni chini ya 5%. Kwa hiyo, tunaamini kwamba kiasi cha silicon ya viwanda ambayo inaweza kutumika kwa polysilicon mwaka 2022-2025 ni ya kutosha, ambayo inaweza kukidhi kikamilifu mahitaji ya polysilicon. mahitaji ya uzalishaji.
5. Ugavi wa polysilicon:Chinainachukua nafasi kubwa, na uzalishaji polepole hukusanyika kwa biashara zinazoongoza
Katika miaka ya hivi karibuni, uzalishaji wa polysilicon duniani umeongezeka mwaka hadi mwaka, na hatua kwa hatua umekusanyika nchini China. Kuanzia 2017 hadi 2021, uzalishaji wa polysilicon wa kila mwaka ulimwenguni umeongezeka kutoka tani 432,000 hadi tani 631,000, na ukuaji wa haraka zaidi mnamo 2021, na kiwango cha ukuaji cha 21.11%. Katika kipindi hiki, uzalishaji wa polysilicon wa kimataifa ulijilimbikizia hatua kwa hatua nchini China, na uwiano wa uzalishaji wa polysilicon wa China uliongezeka kutoka 56.02% mwaka 2017 hadi 80.03% mwaka 2021. Kwa kulinganisha makampuni kumi ya juu katika uwezo wa uzalishaji wa polysilicon duniani mwaka 2010 na 2021, inaweza kuwa. iligundua kuwa idadi ya makampuni ya China imeongezeka kutoka 4 hadi 8, na uwiano wa uwezo wa uzalishaji wa baadhi ya makampuni ya Marekani na Korea umepungua kwa kiasi kikubwa, na kuanguka kutoka kwa timu kumi bora, kama vile HEMOLOCK, OCI, REC na MEMC; mkusanyiko wa sekta umeongezeka kwa kiasi kikubwa, na uwezo wa jumla wa uzalishaji wa makampuni kumi ya juu katika sekta hiyo umeongezeka kutoka 57.7% hadi 90.3%. Mwaka 2021, kuna makampuni matano ya Kichina ambayo yanachukua zaidi ya 10% ya uwezo wa uzalishaji, uhasibu kwa jumla ya 65.7%. . Kuna sababu tatu kuu za uhamisho wa taratibu wa sekta ya polysilicon hadi China. Kwanza, wazalishaji wa polysilicon wa Kichina wana faida kubwa kwa suala la malighafi, gharama za umeme na kazi. Mishahara ya wafanyakazi ni ndogo kuliko ile ya nchi za nje, hivyo gharama ya jumla ya uzalishaji nchini China ni ya chini sana kuliko ile ya nchi za nje, na itaendelea kupungua kwa maendeleo ya kiteknolojia; pili, ubora wa bidhaa za polysilicon za Kichina zinaendelea kuboreshwa, ambazo nyingi ziko katika kiwango cha darasa la kwanza la jua, na biashara za hali ya juu ziko katika mahitaji ya usafi. Mafanikio yamefanywa katika teknolojia ya uzalishaji wa polysilicon ya kiwango cha juu cha elektroniki, hatua kwa hatua ikianzisha uingizwaji wa polysilicon ya kiwango cha kielektroniki cha uagizaji wa bidhaa kutoka nje, na makampuni ya biashara ya China yanaendeleza kikamilifu ujenzi wa miradi ya polisilicon ya kiwango cha kielektroniki. Pato la uzalishaji wa kaki za silicon nchini Uchina ni zaidi ya 95% ya jumla ya pato la uzalishaji wa kimataifa, ambayo polepole imeongeza kiwango cha kujitosheleza cha polysilicon kwa Uchina, ambayo imepunguza soko la biashara za polysilicon za ng'ambo kwa kiwango fulani.
Kuanzia 2017 hadi 2021, pato la kila mwaka la polysilicon nchini China litaongezeka kwa kasi, haswa katika maeneo yenye rasilimali nyingi za nguvu kama vile Xinjiang, Mongolia ya Ndani, na Sichuan. Mnamo 2021, uzalishaji wa polysilicon wa China utaongezeka kutoka tani 392,000 hadi tani 505,000, ongezeko la 28.83%. Kwa upande wa uwezo wa uzalishaji, uwezo wa uzalishaji wa polysilicon ya Uchina kwa ujumla umekuwa ukiongezeka, lakini umepungua mnamo 2020 kwa sababu ya kuzima kwa wazalishaji wengine. Kwa kuongezea, kiwango cha utumiaji wa uwezo wa makampuni ya biashara ya polysilicon ya Kichina imekuwa ikiongezeka mara kwa mara tangu 2018, na kiwango cha utumiaji wa uwezo mnamo 2021 kitafikia 97.12%. Kwa upande wa mikoa, uzalishaji wa polysilicon wa China mwaka wa 2021 umejikita zaidi katika maeneo yenye bei ya chini ya umeme kama vile Xinjiang, Mongolia ya Ndani na Sichuan. Pato la Xinjiang ni tani 270,400, ambayo ni zaidi ya nusu ya jumla ya pato nchini China.
Sekta ya polysilicon ya China ina sifa ya kiwango cha juu cha mkusanyiko, na thamani ya CR6 ya 77%, na kutakuwa na mwelekeo zaidi wa juu katika siku zijazo. Uzalishaji wa polysilicon ni tasnia yenye mtaji mkubwa na vizuizi vya juu vya kiufundi. Mzunguko wa ujenzi na uzalishaji wa mradi kawaida ni miaka miwili au zaidi. Ni ngumu kwa wazalishaji wapya kuingia kwenye tasnia. Kwa kuzingatia upanuzi uliopangwa unaojulikana na miradi mipya katika miaka mitatu ijayo, wazalishaji wa oligopolistic katika sekta hiyo wataendelea kupanua uwezo wao wa uzalishaji kwa mujibu wa teknolojia yao wenyewe na faida za kiwango, na nafasi yao ya ukiritimba itaendelea kuongezeka.
Inakadiriwa kuwa usambazaji wa polysilicon wa China utaleta ukuaji mkubwa kutoka 2022 hadi 2025, na uzalishaji wa polysilicon utafikia tani milioni 1.194 mwaka wa 2025, na kusababisha upanuzi wa kiwango cha uzalishaji wa polysilicon duniani. Mnamo 2021, na kupanda kwa kasi kwa bei ya polysilicon nchini China, wazalishaji wakuu wamewekeza katika ujenzi wa mistari mpya ya uzalishaji, na wakati huo huo kuvutia wazalishaji wapya kujiunga na sekta hiyo. Kwa kuwa miradi ya polysilicon itachukua angalau mwaka mmoja na nusu hadi miwili kutoka kwa ujenzi hadi uzalishaji, ujenzi mpya mnamo 2021 utakamilika. Uwezo wa uzalishaji kwa ujumla huwekwa katika uzalishaji katika nusu ya pili ya 2022 na 2023. Hii inalingana sana na mipango mipya ya mradi iliyotangazwa na wazalishaji wakuu kwa sasa. Uwezo mpya wa uzalishaji mnamo 2022-2025 umejilimbikizia zaidi mnamo 2022 na 2023. Baada ya hapo, ugavi na mahitaji ya polysilicon na bei hutulia polepole, uwezo wa jumla wa uzalishaji katika tasnia utatulia polepole. Chini, ambayo ni, kiwango cha ukuaji wa uwezo wa uzalishaji hupungua polepole. Kwa kuongezea, kiwango cha utumiaji wa uwezo wa makampuni ya biashara ya polysilicon kimesalia katika kiwango cha juu katika miaka miwili iliyopita, lakini itachukua muda kwa uwezo wa uzalishaji wa miradi mipya kuongezeka, na itachukua mchakato kwa washiriki wapya kutawala. teknolojia ya maandalizi husika. Kwa hiyo, kiwango cha matumizi ya uwezo wa miradi mipya ya polysilicon katika miaka michache ijayo kitakuwa cha chini. Kutokana na hili, uzalishaji wa polysilicon katika 2022-2025 unaweza kutabiriwa, na uzalishaji wa polysilicon mwaka 2025 unatarajiwa kuwa kuhusu tani milioni 1.194.
Mkusanyiko wa uwezo wa uzalishaji nje ya nchi ni wa juu kiasi, na kasi na kasi ya ongezeko la uzalishaji katika miaka mitatu ijayo haitakuwa juu kama ile ya China. Uwezo wa uzalishaji wa polysilicon nje ya nchi umejikita zaidi katika kampuni nne zinazoongoza, na zilizobaki ni uwezo mdogo wa uzalishaji. Kwa upande wa uwezo wa uzalishaji, Wacker Chem inachukua nusu ya uwezo wa uzalishaji wa polysilicon nje ya nchi. Viwanda vyake nchini Ujerumani na Marekani vina uwezo wa uzalishaji wa tani 60,000 na tani 20,000 mtawalia. Upanuzi mkali wa uwezo wa uzalishaji wa polysilicon duniani mwaka wa 2022 na kuendelea kunaweza kuleta Kwa wasiwasi juu ya ugavi kupita kiasi, kampuni bado iko katika hali ya kusubiri na haijapanga kuongeza uwezo mpya wa uzalishaji. OCI kubwa ya polysilicon ya Korea Kusini inahamisha hatua kwa hatua laini yake ya uzalishaji wa polysilicon ya kiwango cha jua hadi Malaysia huku ikibakiza njia ya awali ya uzalishaji wa polysilicon ya kiwango cha kielektroniki nchini China, ambayo imepangwa kufikia tani 5,000 mwaka wa 2022. Uwezo wa uzalishaji wa OCI nchini Malaysia utafikia tani 27,000 na tani 30,000 mwaka wa 2020 na 2021, kufikia gharama ya chini ya matumizi ya nishati na kukwepa ushuru wa juu wa China wa polysilicon nchini Marekani na Korea Kusini. Kampuni hiyo inapanga kuzalisha tani 95,000 lakini tarehe ya kuanza haijafahamika. Inatarajiwa kuongezeka kwa kiwango cha tani 5,000 kwa mwaka katika miaka minne ijayo. Kampuni ya Norway REC ina besi mbili za uzalishaji katika jimbo la Washington na Montana, Marekani, na uwezo wa uzalishaji wa kila mwaka wa tani 18,000 za polysilicon ya kiwango cha jua na tani 2,000 za polysilicon ya kiwango cha kielektroniki. REC, ambayo ilikuwa katika dhiki kubwa ya kifedha, ilichagua kusimamisha uzalishaji, na kisha kuchochewa na kuongezeka kwa bei ya polysilicon mnamo 2021, kampuni iliamua kuanza tena uzalishaji wa tani 18,000 za miradi katika jimbo la Washington na tani 2,000 huko Montana ifikapo mwisho wa 2023. , na inaweza kukamilisha uboreshaji wa uwezo wa uzalishaji mwaka wa 2024. Hemlock ndiye mtayarishaji mkubwa zaidi wa polysilicon nchini Marekani, anayebobea katika polysilicon ya kiwango cha juu cha elektroniki. Vizuizi vya hali ya juu vya uzalishaji hufanya iwe vigumu kwa bidhaa za kampuni kubadilishwa sokoni. Pamoja na ukweli kwamba kampuni haina mpango wa kujenga miradi mipya ndani ya miaka michache, inatarajiwa kuwa uwezo wa uzalishaji wa kampuni utakuwa 2022-2025. Pato la mwaka linabaki kuwa tani 18,000. Kwa kuongezea, mnamo 2021, uwezo mpya wa uzalishaji wa kampuni zingine isipokuwa kampuni nne hapo juu utakuwa tani 5,000. Kwa sababu ya ukosefu wa uelewa wa mipango ya uzalishaji wa kampuni zote, inachukuliwa hapa kuwa uwezo mpya wa uzalishaji utakuwa tani 5,000 kwa mwaka kutoka 2022 hadi 2025.
Kulingana na uwezo wa uzalishaji wa nje ya nchi, inakadiriwa kuwa uzalishaji wa polysilicon nje ya nchi mnamo 2025 utakuwa karibu tani 176,000, ikizingatiwa kuwa kiwango cha utumiaji wa uwezo wa uzalishaji wa polysilicon wa ng'ambo bado haujabadilika. Baada ya bei ya polysilicon kupanda kwa kasi katika 2021, makampuni ya Kichina yameongeza uzalishaji na kupanua uzalishaji. Kinyume chake, makampuni ya ng'ambo ni tahadhari zaidi katika mipango yao ya miradi mipya. Hii ni kwa sababu utawala wa tasnia ya polysilicon tayari uko katika udhibiti wa Uchina, na kuongezeka kwa uzalishaji kwa upofu kunaweza kuleta hasara. Kutoka upande wa gharama, matumizi ya nishati ni sehemu kubwa zaidi ya gharama ya polysilicon, hivyo bei ya umeme ni muhimu sana, na Xinjiang, Mongolia ya Ndani, Sichuan na mikoa mingine ina faida dhahiri. Kutoka upande wa mahitaji, kama mkondo wa moja kwa moja wa polysilicon, uzalishaji wa kaki wa silicon wa Uchina unachukua zaidi ya 99% ya jumla ya ulimwengu. Sekta ya chini ya mkondo wa polysilicon imejilimbikizia zaidi nchini Uchina. Bei ya polysilicon inayozalishwa ni ya chini, gharama ya usafiri ni ya chini, na mahitaji yamehakikishwa kikamilifu. Pili, China imeweka ushuru wa juu kiasi wa kuzuia utupaji taka kwa uagizaji wa polysilicon ya kiwango cha jua kutoka Marekani na Korea Kusini, ambayo imekandamiza sana matumizi ya polysilicon kutoka Marekani na Korea Kusini. Kuwa mwangalifu katika kujenga miradi mipya; Aidha, katika miaka ya hivi karibuni, makampuni ya biashara ya polysilicon ya nje ya nchi yamekuwa ya polepole kutokana na athari za ushuru, na baadhi ya mistari ya uzalishaji imepunguzwa au hata kufungwa, na uwiano wao katika uzalishaji wa kimataifa umekuwa ukipungua mwaka hadi mwaka, kwa hiyo haitalinganishwa na kupanda kwa bei ya polysilicon katika 2021 kama faida kubwa ya kampuni ya Kichina, hali ya kifedha haitoshi kusaidia upanuzi wake wa haraka na mkubwa wa uwezo wa uzalishaji.
Kulingana na utabiri husika wa uzalishaji wa polysilicon nchini China na ng'ambo kutoka 2022 hadi 2025, thamani iliyotabiriwa ya uzalishaji wa polysilicon ya kimataifa inaweza kujumlishwa. Inakadiriwa kuwa uzalishaji wa kimataifa wa polysilicon mnamo 2025 utafikia tani milioni 1.371. Kulingana na utabiri wa thamani ya uzalishaji wa polysilicon, sehemu ya China ya uwiano wa kimataifa inaweza kupatikana takriban. Inatarajiwa kuwa sehemu ya Uchina itaongezeka polepole kutoka 2022 hadi 2025, na itazidi 87% mnamo 2025.
6, Muhtasari na Mtazamo
Polysilicon iko chini ya mkondo wa silicon ya viwandani na juu ya mnyororo mzima wa tasnia ya photovoltaic na semiconductor, na hali yake ni muhimu sana. Msururu wa tasnia ya photovoltaic kwa ujumla ni uwezo uliosakinishwa wa polysilicon-silicon wafer-cell-module-photovoltaic, na mnyororo wa tasnia ya semiconductor kwa ujumla ni polysilicon-monocrystalline silicon wafer-silicon wafer-chip. Matumizi tofauti yana mahitaji tofauti juu ya usafi wa polysilicon. Sekta ya photovoltaic hutumia polysilicon ya kiwango cha jua, na tasnia ya semiconductor hutumia polysilicon ya kiwango cha elektroniki. Ya kwanza ina safu ya usafi ya 6N-8N, wakati ya mwisho inahitaji usafi wa 9N au zaidi.
Kwa miaka mingi, mchakato wa kawaida wa uzalishaji wa polysilicon umekuwa njia iliyoboreshwa ya Siemens kote ulimwenguni. Katika miaka ya hivi majuzi, baadhi ya makampuni yamechunguza kwa makini mbinu ya gharama ya chini ya kitanda cha silane, ambayo inaweza kuathiri muundo wa uzalishaji. Polysilicon yenye umbo la fimbo inayozalishwa na mbinu ya Siemens iliyorekebishwa ina sifa ya matumizi ya juu ya nishati, gharama kubwa na usafi wa juu, wakati silicon ya punjepunje inayozalishwa na njia ya kitanda cha silane iliyo na maji ina sifa ya matumizi ya chini ya nishati, gharama ya chini na usafi wa chini. . Baadhi ya makampuni ya Kichina yamegundua uzalishaji mkubwa wa silicon ya punjepunje na teknolojia ya kutumia silicon ya punjepunje kuvuta polysilicon, lakini haijakuzwa sana. Ikiwa silicon ya punjepunje inaweza kuchukua nafasi ya ile ya awali katika siku zijazo inategemea kama faida ya gharama inaweza kufidia hasara ya ubora, athari za matumizi ya mkondo wa chini, na uboreshaji wa usalama wa silane. Katika miaka ya hivi karibuni, uzalishaji wa polysilicon duniani umeongezeka mwaka hadi mwaka, na hatua kwa hatua hukusanyika pamoja nchini China. Kuanzia 2017 hadi 2021, uzalishaji wa polysilicon wa kila mwaka wa kimataifa utaongezeka kutoka tani 432,000 hadi tani 631,000, na ukuaji wa haraka zaidi katika 2021. Katika kipindi hicho, uzalishaji wa polysilicon wa kimataifa uliongezeka zaidi na zaidi kwa China, na China uwiano wa uzalishaji wa polysilicon uliongezeka kutoka. 56.02% mwaka wa 2017 hadi 80.03% mwaka wa 2021. Kuanzia 2022 hadi 2025, ugavi wa polysilicon utaleta ukuaji wa kiasi kikubwa. Inakadiriwa kuwa uzalishaji wa polysilicon mwaka 2025 utakuwa tani milioni 1.194 nchini China, na uzalishaji wa nje ya nchi utafikia tani 176,000. Kwa hiyo, uzalishaji wa kimataifa wa polysilicon mwaka 2025 utakuwa kuhusu tani milioni 1.37.
(Nakala hii ni kwa ajili ya marejeleo ya Wateja wa UrbanMines pekee na haiwakilishi ushauri wowote wa uwekezaji)