การวิเคราะห์สถานการณ์ปัจจุบันสำหรับความต้องการการตลาดของอุตสาหกรรม polysilicon ในประเทศจีน

1, ความต้องการสิ้นสุดของเซลล์แสงอาทิตย์: ความต้องการความสามารถในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์นั้นแข็งแกร่งและความต้องการ polysilicon กลับด้านตามการคาดการณ์กำลังการผลิตที่ติดตั้ง

1.1. การบริโภค polysilicon: ทั่วโลกปริมาณการบริโภคเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องส่วนใหญ่สำหรับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์

สิบปีที่ผ่านมาทั่วโลกpolysiliconการบริโภคเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและสัดส่วนของจีนยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่องนำโดยอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ จากปี 2555 ถึง 2564 การบริโภค polysilicon ทั่วโลกโดยทั่วไปแสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่สูงขึ้นเพิ่มขึ้นจาก 237,000 ตันเป็นประมาณ 653,000 ตัน ในปีพ. ศ. 2561 มีการแนะนำนโยบายใหม่ของจีน 531 แห่งซึ่งลดอัตราเงินอุดหนุนสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อย่างชัดเจน กำลังไฟโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งใหม่ลดลง 18% เมื่อเทียบเป็นรายปีและความต้องการ polysilicon ได้รับผลกระทบ ตั้งแต่ปี 2562 รัฐได้เปิดตัวนโยบายจำนวนมากเพื่อส่งเสริมความเท่าเทียมกันของเซลล์แสงอาทิตย์ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ความต้องการ polysilicon ได้เข้าสู่ช่วงเวลาของการเติบโตอย่างรวดเร็ว ในช่วงเวลานี้สัดส่วนของการบริโภค polysilicon ของจีนในการบริโภคทั่วโลกทั้งหมดยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจาก 61.5% ในปี 2012 เป็น 93.9% ในปี 2564 ส่วนใหญ่เกิดจากอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วของจีน จากมุมมองของรูปแบบการบริโภคทั่วโลกของ polysilicon ชนิดต่าง ๆ ในปี 2021 วัสดุซิลิคอนที่ใช้สำหรับเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์จะคิดเป็นอย่างน้อย 94%ซึ่ง polysilicon เกรดพลังงานแสงอาทิตย์และซิลิคอนเม็ดสัดส่วน 91%และ 3%ตามลำดับ อัตราส่วนคือ 6%ซึ่งแสดงให้เห็นว่าความต้องการในปัจจุบันสำหรับ polysilicon ถูกครอบงำโดยเซลล์แสงอาทิตย์ คาดว่าด้วยความร้อนของนโยบายสองคาร์บอนความต้องการความสามารถในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์จะแข็งแกร่งขึ้นและการบริโภคและสัดส่วนของ polysilicon เกรดพลังงานแสงอาทิตย์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

1.2. Silicon Wafer: Monocrystalline Silicon Wafer ครอบครองกระแสหลักและเทคโนโลยี Czochralski อย่างต่อเนื่องพัฒนาอย่างรวดเร็ว

ลิงก์ดาวน์สตรีมโดยตรงของ polysilicon คือเวเฟอร์ซิลิคอนและในปัจจุบันจีนครองตลาดเวเฟอร์ซิลิคอนทั่วโลก ตั้งแต่ปี 2555 ถึง 2564 กำลังการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนทั่วโลกและจีนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและอุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง เวเฟอร์ซิลิคอนทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมต่อวัสดุซิลิคอนและแบตเตอรี่และไม่มีภาระในด้านกำลังการผลิตดังนั้นจึงยังคงดึงดูด บริษัท จำนวนมากเพื่อเข้าสู่อุตสาหกรรม ในปี 2021 ผู้ผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนจีนได้ขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญการผลิตกำลังการผลิต 213.5GW ซึ่งขับเคลื่อนการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอนทั่วโลกเพื่อเพิ่มขึ้นเป็น 215.4GW จากกำลังการผลิตที่มีอยู่และเพิ่มขึ้นใหม่ในประเทศจีนคาดว่าอัตราการเติบโตประจำปีจะรักษา 15-25% ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าและการผลิตเวเฟอร์ของจีนจะยังคงรักษาตำแหน่งที่โดดเด่นในโลก

ซิลิกอน Polycrystalline สามารถทำเป็น polycrystalline silicon ingots หรือ monocrystalline silicon rods กระบวนการผลิตของโพลีคริสตัลลีนซิลิคอนแท่งโลหะส่วนใหญ่รวมถึงวิธีการหล่อและวิธีการหลอมละลายโดยตรง ในปัจจุบันประเภทที่สองเป็นวิธีหลักและอัตราการสูญเสียจะได้รับการบำรุงรักษาประมาณ 5% วิธีการหล่อส่วนใหญ่จะละลายวัสดุซิลิคอนในเบ้าหลอมก่อนแล้วจึงโยนมันในเบ้าหลอมที่อุ่นอีกครั้งเพื่อระบายความร้อน ด้วยการควบคุมอัตราการระบายความร้อน polycrystalline silicon ingot ถูกหล่อด้วยเทคโนโลยีการแข็งตัวของทิศทาง กระบวนการละลายร้อนของวิธีการละลายโดยตรงนั้นเหมือนกับวิธีการหล่อซึ่ง polysilicon ละลายโดยตรงในเบ้าหลอมก่อน แต่ขั้นตอนการระบายความร้อนนั้นแตกต่างจากวิธีการหล่อ แม้ว่าสองวิธีจะคล้ายกันมากในธรรมชาติ แต่วิธีการหลอมละลายโดยตรงต้องการเพียงเบ้าหลอมหนึ่งเดียวและผลิตภัณฑ์ polysilicon ที่ผลิตมีคุณภาพดีซึ่งเอื้อต่อการเติบโตของโพลีคริสตัลลีนซิลิคอนที่มีการวางแนวที่ดีขึ้น ในปัจจุบันองค์กรชั้นนำในอุตสาหกรรมวัสดุพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปใช้วิธีการหลอมละลายโดยตรงเพื่อสร้างแท่งซิลิคอน polycrystalline และปริมาณคาร์บอนและออกซิเจนค่อนข้างต่ำซึ่งควบคุมต่ำกว่า 10ppma และ 16ppma ในอนาคตการผลิตแท่งซิลิคอน polycrystalline จะยังคงถูกครอบงำโดยวิธีการหลอมละลายโดยตรงและอัตราการสูญเสียจะยังคงอยู่ที่ประมาณ 5% ภายในห้าปี

การผลิตแท่งซิลิกอนแบบ monocrystalline ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวิธี Czochralski ซึ่งเสริมด้วยวิธีการหลอมละลายของโซนช่วงล่างในแนวตั้งและผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยทั้งสองมีการใช้งานที่แตกต่างกัน วิธี Czochralski ใช้ความต้านทานกราไฟท์กับซิลิกอน polycrystalline ความร้อนในเบ้าหลอมควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงในระบบความร้อนแบบหลอดตรงเพื่อละลายแล้วใส่ผลึกเมล็ดลงในพื้นผิวของการละลายเพื่อฟิวชั่นและหมุนผลึกเมล็ด ผลึกเมล็ดจะถูกยกขึ้นอย่างช้าๆและซิลิกอน monocrystalline ได้รับผ่านกระบวนการเพาะ, การขยาย, การหมุนไหล่, การเจริญเติบโตของเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันและการตกแต่ง วิธีการละลายโซนลอยในแนวตั้งหมายถึงการตรึงวัสดุ polycrystalline ที่มีความบริสุทธิ์สูงในคอลัมน์การเคลื่อนย้ายขดลวดโลหะอย่างช้าๆไปตามทิศทางความยาว polycrystalline และผ่านโพลีคริสตัลไลน์เสาและผ่านการหลอมละลาย เพื่อสร้างผลึกเดี่ยว เนื่องจากกระบวนการผลิตที่แตกต่างกันมีความแตกต่างในอุปกรณ์การผลิตต้นทุนการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในปัจจุบันผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจากวิธีการหลอมละลายโซนมีความบริสุทธิ์สูงและสามารถใช้สำหรับการผลิตอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ในขณะที่วิธี Czochralski สามารถปฏิบัติตามเงื่อนไขสำหรับการผลิตซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวสำหรับเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์และมีต้นทุนที่ต่ำกว่าดังนั้นจึงเป็นวิธีการหลัก ในปี 2021 ส่วนแบ่งการตลาดของวิธีการดึงตรงอยู่ที่ประมาณ 85%และคาดว่าจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ส่วนแบ่งการตลาดในปี 2025 และ 2030 คาดว่าจะเป็น 87% และ 90% ตามลำดับ ในแง่ของการละลายของซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวความเข้มข้นของอุตสาหกรรมของการหลอมรวมของซิลิคอนคริสตัลเดี่ยวนั้นค่อนข้างสูงในโลก การได้มา), Topsil (เดนมาร์ก) ในอนาคตสเกลเอาท์พุทของซิลิกอนผลึกเดี่ยวหลอมเหลวจะไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เหตุผลก็คือเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องของจีนค่อนข้างย้อนหลังเมื่อเทียบกับญี่ปุ่นและเยอรมนีโดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถของอุปกรณ์ทำความร้อนความถี่สูงและเงื่อนไขกระบวนการตกผลึก เทคโนโลยีของผลึกเดี่ยวซิลิกอนที่หลอมรวมในพื้นที่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดใหญ่ต้องการให้ บริษัท จีนต้องสำรวจด้วยตนเองต่อไป

วิธี Czochralski สามารถแบ่งออกเป็นเทคโนโลยีการดึงคริสตัลอย่างต่อเนื่อง (CCZ) และเทคโนโลยีการดึงคริสตัลซ้ำ (RCZ) ในปัจจุบันวิธีการหลักในอุตสาหกรรมคือ RCZ ซึ่งอยู่ในช่วงการเปลี่ยนภาพจาก RCZ เป็น CCZ ขั้นตอนการดึงผลึกและการให้อาหารของ RZC เป็นอิสระจากกัน ก่อนที่จะดึงแต่ละแท่งคริสตัลเดี่ยวจะต้องเย็นลงและลบออกในห้องประตูในขณะที่ CCZ สามารถตระหนักถึงการให้อาหารและหลอมละลายขณะดึง RCZ ค่อนข้างเติบโตและมีพื้นที่เล็ก ๆ สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคต ในขณะที่ CCZ มีข้อดีของการลดต้นทุนและการปรับปรุงประสิทธิภาพและอยู่ในขั้นตอนของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ในแง่ของค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับ RCZ ซึ่งใช้เวลาประมาณ 8 ชั่วโมงก่อนที่จะมีการดึงก้านเดียว CCZ สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตได้อย่างมากลดต้นทุนและการใช้พลังงานเบ้าหลอมโดยการกำจัดขั้นตอนนี้ ผลผลิตเตาหลอมเดี่ยวทั้งหมดสูงกว่า RCZ มากกว่า 20% ต้นทุนการผลิตต่ำกว่า RCZ มากกว่า 10% ในแง่ของประสิทธิภาพ CCZ สามารถทำการวาดแท่งซิลิคอนคริสตัลเดี่ยว 8-10 อันภายในวงจรชีวิตของเบ้าหลอม (250 ชั่วโมง) ในขณะที่ RCZ สามารถทำได้ประมาณ 4 และประสิทธิภาพการผลิตสามารถเพิ่มขึ้นได้ 100-150% ในแง่ของคุณภาพ CCZ มีความต้านทานสม่ำเสมอมากขึ้นปริมาณออกซิเจนที่ต่ำกว่าและการสะสมของสิ่งสกปรกที่ช้าลงดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการเตรียมเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวชนิด N-type ซึ่งเป็นช่วงเวลาของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบัน บริษัท จีนบางแห่งได้ประกาศว่าพวกเขามีเทคโนโลยี CCZ และเส้นทางของ Silicon-CCZ-N-Type Monocrystalline Silicon Wafers นั้นมีความชัดเจนและเริ่มใช้วัสดุซิลิกอนที่มีเม็ด 100% - ในอนาคต CCZ จะแทนที่ RCZ โดยทั่วไป แต่จะต้องใช้กระบวนการที่แน่นอน

กระบวนการผลิตของเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline แบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน: การดึงการหั่นการหั่นการทำความสะอาดและการเรียงลำดับ การเกิดขึ้นของวิธีการหั่นเส้นลวดเพชรช่วยลดอัตราการสูญเสียการหั่นอย่างมาก กระบวนการดึงคริสตัลได้รับการอธิบายไว้ข้างต้น กระบวนการหั่นย่อยรวมถึงการตัดทอนการยกกำลังและการตัดมุม การหั่นคือการใช้เครื่องหั่นเพื่อตัดซิลิคอนเสาเป็นเวเฟอร์ซิลิคอน การทำความสะอาดและการเรียงลำดับเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน วิธีการหั่นลวดเพชรมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการหั่นลวดครกแบบดั้งเดิมซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในระยะเวลาอันสั้นและการสูญเสียต่ำ ความเร็วของลวดเพชรคือห้าเท่าของการตัดแบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่นสำหรับการตัดแบบเดี่ยวการตัดลวดปูนแบบดั้งเดิมใช้เวลาประมาณ 10 ชั่วโมงและการตัดลวดเพชรใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมง การสูญเสียการตัดลวดเพชรนั้นค่อนข้างเล็กและชั้นความเสียหายที่เกิดจากการตัดลวดเพชรนั้นเล็กกว่าการตัดลวดครกซึ่งเอื้อต่อการตัดเวเฟอร์ซิลิกอนทินเนอร์ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อลดการสูญเสียการตัดและต้นทุนการผลิต บริษัท ได้หันไปใช้วิธีการหั่นเพชรลวดและเส้นผ่านศูนย์กลางของบาร์บัสลวดเพชรลดลงและลดลง ในปี 2021 เส้นผ่านศูนย์กลางของ Busbar ลวดเพชรจะอยู่ที่ 43-56 μmและเส้นผ่านศูนย์กลางของ Busbar ลวดเพชรที่ใช้สำหรับเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline จะลดลงอย่างมากและยังคงลดลง คาดว่าในปี 2568 และ 2573 เส้นผ่านศูนย์กลางของบัสบาร์ลวดเพชรที่ใช้ในการตัดเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline จะเป็น 36 μmและ 33 μmตามลำดับและเส้นผ่านศูนย์กลางของ Busbars ลวดเพชรที่ใช้ในการตัด polycrystalline silicon wafers นี่เป็นเพราะมีข้อบกพร่องและสิ่งสกปรกมากมายในเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline และสายบาง ๆ มีแนวโน้มที่จะแตก ดังนั้นเส้นผ่านศูนย์กลางของ Busbar ลวดเพชรที่ใช้สำหรับการตัดแผ่นซิลิคอน polycrystalline มีขนาดใหญ่กว่าเวเฟอร์ซิลิกอน monocrystalline และเมื่อส่วนแบ่งการตลาดของ polycrystalline silicon wafers ค่อยๆลดลง

ในปัจจุบันเวเฟอร์ซิลิคอนส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสองประเภท: เวเฟอร์ซิลิกอนโพลีคริสตัลลีนและเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline เวเฟอร์ซิลิกอน Monocrystalline มีข้อดีของอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกสูง เวเฟอร์ซิลิคอนโพลีคริสตัลลีนประกอบด้วยเมล็ดคริสตัลที่มีแนวระนาบคริสตัลที่แตกต่างกันในขณะที่เวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวทำจากซิลิกอนโพลีคริสตัลลีนเป็นวัตถุดิบและมีการวางแนวของคริสตัลเดียวกัน ในลักษณะที่ปรากฏ, เวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline และเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวเป็นสีน้ำเงินดำและสีน้ำตาลดำ เนื่องจากทั้งสองถูกตัดออกจากแท่งซิลิคอน polycrystalline และแท่งซิลิกอนแบบ monocrystalline ตามลำดับรูปร่างจึงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสและเสมือนสแควร์ อายุการใช้งานของเวเฟอร์ซิลิคอน polycrystalline และเวเฟอร์ซิลิคอน monocrystalline ประมาณ 20 ปี หากวิธีการบรรจุภัณฑ์และสภาพแวดล้อมการใช้งานมีความเหมาะสมอายุการใช้งานสามารถเข้าถึงได้นานกว่า 25 ปี โดยทั่วไปแล้วอายุการใช้งานของเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline นั้นยาวกว่าเวเฟอร์ซิลิกอนของ polycrystalline เล็กน้อย นอกจากนี้เวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline ยังดีขึ้นเล็กน้อยในประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกและความหนาแน่นของความคลาดเคลื่อนและสิ่งสกปรกของโลหะนั้นเล็กกว่าของพล็อตซิลิกซิลิคอนเวเฟอร์ ผลรวมของปัจจัยต่าง ๆ ทำให้อายุการใช้งานของชนกลุ่มน้อยของผลึกเดี่ยวหลายสิบครั้งสูงกว่าเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline ดังนั้นการแสดงข้อได้เปรียบของประสิทธิภาพการแปลง ในปี 2564 ประสิทธิภาพการแปลงสูงสุดของเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline จะอยู่ที่ประมาณ 21%และเวเฟอร์ซิลิคอน monocrystalline จะสูงถึง 24.2%

นอกเหนือจากประสิทธิภาพการใช้ชีวิตที่ยาวนานและการแปลงสูงแล้วเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline ยังมีข้อได้เปรียบของการทำให้ผอมบางซึ่งเอื้อต่อการลดการบริโภคซิลิคอนและค่าใช้จ่ายเวเฟอร์ซิลิกอน แต่ให้ความสนใจกับการเพิ่มขึ้นของอัตราการกระจายตัว การทำให้ผอมบางของเวเฟอร์ซิลิคอนช่วยลดต้นทุนการผลิตและกระบวนการหั่นในปัจจุบันสามารถตอบสนองความต้องการของการทำให้ผอมบางได้อย่างเต็มที่ แต่ความหนาของเวเฟอร์ซิลิคอนจะต้องตอบสนองความต้องการของเซลล์ปลายน้ำและการผลิตส่วนประกอบ โดยทั่วไปแล้วความหนาของเวเฟอร์ซิลิกอนลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและความหนาของเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline นั้นใหญ่กว่าเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline อย่างมีนัยสำคัญ เวเฟอร์ซิลิกอน Monocrystalline จะถูกแบ่งออกเป็นเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด N-type และเวเฟอร์ซิลิกอนชนิด P-type ในขณะที่เวเฟอร์ซิลิคอนชนิด N-type รวมถึงการใช้แบตเตอรี่ TopCon และการใช้แบตเตอรี่ HJT ในปี 2021 ความหนาเฉลี่ยของเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline คือ178μmและการขาดความต้องการในอนาคตจะผลักดันให้พวกเขาผอมต่อไป ดังนั้นจึงคาดการณ์ว่าความหนาจะลดลงเล็กน้อยจาก 2022 เป็น 2024 และความหนาจะยังคงอยู่ที่ประมาณ170μmหลังจาก 2025; ความหนาเฉลี่ยของเวเฟอร์ monocrystalline monocrystalline คือประมาณ170μmและคาดว่าจะลดลงถึง155μmและ140μmในปี 2025 และ 2030 ในบรรดา n-type monocrystalline silicon wafers ความหนาของ nhjt-wafhers เซลล์คือ165μm 135μm

นอกจากนี้การผลิตเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline นั้นใช้ซิลิกอนมากกว่าเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline แต่ขั้นตอนการผลิตค่อนข้างง่าย Polycrystalline Silicon ซึ่งเป็นวัตถุดิบทั่วไปสำหรับเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline และเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline มีการบริโภคที่แตกต่างกันในการผลิตของทั้งสองซึ่งเกิดจากความแตกต่างในขั้นตอนการผลิตและการผลิตของทั้งสอง ในปี 2021 การบริโภคซิลิกอนของ polycrystalline ingot คือ 1.10 kg/kg คาดว่าการลงทุนที่ จำกัด ในการวิจัยและพัฒนาจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในอนาคต การบริโภคซิลิคอนของก้านดึงคือ 1.066 kg/kg และมีห้องพักหนึ่งสำหรับการปรับให้เหมาะสม คาดว่าจะอยู่ที่ 1.05 kg/kg และ 1.043 kg/kg ในปี 2025 และ 2030 ตามลำดับ ในกระบวนการดึงผลึกเดี่ยวการลดการบริโภคซิลิกอนของก้านดึงสามารถทำได้โดยการลดการสูญเสียการทำความสะอาดและการบดการควบคุมสภาพแวดล้อมการผลิตอย่างเคร่งครัดลดสัดส่วนของไพรเมอร์ปรับปรุงการควบคุมความแม่นยำ แม้ว่าการบริโภคซิลิกอนของพลอลิกซิลลิคอนเวเฟอร์สูง แต่ต้นทุนการผลิตของเวเฟอร์ซิลิกอน polycrystalline นั้นค่อนข้างสูงเนื่องจากซิลิคอนซิลิคอนอินกอต polycrystalline นั้นผลิตโดยการหล่อด้วยความร้อนด้วยการสะสมของซิลิคอน ต่ำ. ในปี 2021 ต้นทุนการผลิตเฉลี่ยของเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline จะอยู่ที่ประมาณ 0.673 หยวน/W และของ polycrystalline silicon เวเฟอร์จะอยู่ที่ 0.66 หยวน/w

เมื่อความหนาของเวเฟอร์ซิลิคอนลดลงและเส้นผ่านศูนย์กลางของบัสบัสลวดเพชรลดลงการส่งออกของแท่งซิลิกอน/แท่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเท่ากันต่อกิโลกรัมจะเพิ่มขึ้นและจำนวนแท่งซิลิกอนคริสตัลเดียวที่มีน้ำหนักเท่ากัน ในแง่ของพลังงานพลังงานที่ใช้โดยเวเฟอร์ซิลิคอนแต่ละตัวจะแตกต่างกันไปตามประเภทและขนาด ในปี 2021 เอาท์พุทของแท่งสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 166 มม. P-type มีขนาดประมาณ 64 ชิ้นต่อกิโลกรัมและเอาท์พุทของแท่งสี่เหลี่ยม polycrystalline อยู่ที่ประมาณ 59 ชิ้น ในบรรดาเวเฟอร์ซิลิกอนคริสตัลเดี่ยวชนิด P-type เอาท์พุทของแท่งสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด monocrystalline ขนาด 158.75 มม. ประมาณ 70 ชิ้นต่อกิโลกรัมการส่งออกของ P-type 182 มม. สแควร์สแควร์สแควร์สแควร์ประมาณ 53 ชิ้นต่อ Kilogram เอาต์พุตของสแควร์บาร์ประมาณ 40 ชิ้น จากปี 2022 ถึง 2030 การทำให้ผอมบางของเวเฟอร์ซิลิกอนอย่างต่อเนื่องจะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของจำนวนแท่งซิลิกอน/แท่งที่มีปริมาณเท่ากัน เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กลงของ Busbar ลวดเพชรและขนาดอนุภาคขนาดกลางจะช่วยลดการสูญเสียการตัดซึ่งจะเป็นการเพิ่มจำนวนเวเฟอร์ที่ผลิต ปริมาณ. คาดว่าในปี 2025 และ 2030 เอาต์พุตของแท่งสี่เหลี่ยม monocrystalline ขนาด 166 มม. จะอยู่ที่ประมาณ 71 และ 78 ชิ้นต่อกิโลกรัมและผลผลิตของโพลีคริสตัลลีนสแควร์อินกอตนั้นมีความสำคัญประมาณ 62 และ 62 ชิ้น มีความแตกต่างในพลังของประเภทและขนาดของเวเฟอร์ซิลิกอน จากข้อมูลการประกาศสำหรับพลังเฉลี่ยของเวเฟอร์ซิลิคอน 158.75 มม. อยู่ที่ประมาณ 5.8W/ชิ้นส่วนพลังงานเฉลี่ย 166 มม. เวเฟอร์ซิลิคอนขนาด 166 มม. อยู่ที่ประมาณ 6.25W/ชิ้นและพลังงานเฉลี่ย 182 มม. เวเฟอร์ซิลิกอนประมาณ 6.25W/ชิ้น พลังเฉลี่ยของแผ่นเวเฟอร์ซิลิคอนขนาดประมาณ 7.49W/ชิ้นและพลังเฉลี่ยของแผ่นซิลิคอนขนาด 210 มม. ประมาณ 10W/ชิ้น

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเวเฟอร์ซิลิคอนได้ค่อยๆพัฒนาขึ้นไปในทิศทางที่มีขนาดใหญ่และขนาดใหญ่เอื้อต่อการเพิ่มพลังของชิปเดียวซึ่งจะทำให้ค่าใช้จ่ายที่ไม่ใช่ซิลิกอนของเซลล์ลดลง อย่างไรก็ตามการปรับขนาดของเวเฟอร์ซิลิคอนยังต้องพิจารณาปัญหาการจับคู่ต้นน้ำและปลายน้ำและปัญหามาตรฐานโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาระและปัญหาปัจจุบันสูง ในปัจจุบันมีสองค่ายในตลาดเกี่ยวกับทิศทางการพัฒนาในอนาคตของขนาดเวเฟอร์ซิลิคอนคือขนาด 182 มม. และขนาด 210 มม. ข้อเสนอของ 182 มม. ส่วนใหญ่มาจากมุมมองของการรวมอุตสาหกรรมแนวตั้งโดยพิจารณาจากการพิจารณาการติดตั้งและการขนส่งของเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์พลังงานและประสิทธิภาพของโมดูลและการทำงานร่วมกันระหว่างต้นน้ำและปลายน้ำ; ในขณะที่ 210 มม. ส่วนใหญ่มาจากมุมมองของต้นทุนการผลิตและต้นทุนระบบ ผลผลิตของเวเฟอร์ซิลิคอน 210 มม. เพิ่มขึ้นมากกว่า 15% ในกระบวนการวาดภาพก้านเดี่ยว, ต้นทุนการผลิตแบตเตอรี่ดาวน์สตรีมลดลงประมาณ 0.02 หยวน/W และค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการก่อสร้างสถานีพลังงานลดลงประมาณ 0.1 หยวน/W ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าคาดว่าจะมีการกำจัดเวเฟอร์ซิลิคอนที่มีขนาดต่ำกว่า 166 มม. ปัญหาการจับคู่ต้นและปลายน้ำของเวเฟอร์ซิลิคอน 210 มม. จะค่อยๆแก้ไขได้อย่างมีประสิทธิภาพและค่าใช้จ่ายจะกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อการลงทุนและการผลิตขององค์กร ดังนั้นส่วนแบ่งการตลาดของเวเฟอร์ซิลิคอน 210 มม. จะเพิ่มขึ้น เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง; เวเฟอร์ซิลิคอนขนาด 182 มม. จะกลายเป็นขนาดกระแสหลักในตลาดโดยอาศัยข้อได้เปรียบในการผลิตแบบบูรณาการในแนวตั้ง แต่ด้วยการพัฒนาที่ก้าวหน้าของเทคโนโลยีแอปพลิเคชันซิลิคอน 210 มม. 182 มม. จะช่วยให้ได้ นอกจากนี้มันเป็นเรื่องยากสำหรับเวเฟอร์ซิลิกอนขนาดใหญ่ที่จะใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเนื่องจากค่าใช้จ่ายแรงงานและความเสี่ยงในการติดตั้งของเวเฟอร์ซิลิคอนขนาดใหญ่จะเพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งยากที่จะชดเชยการประหยัดต้นทุนการผลิตและต้นทุนระบบ - ในปี 2021 ขนาดเวเฟอร์ซิลิคอนในตลาดประกอบด้วย 156.75 มม., 157 มม., 158.75 มม., 166 มม., 182 มม., 210 มม. ฯลฯ ในหมู่พวกเขาขนาด 158.75 มม. และ 166 มม. คิดเป็น 50% ของทั้งหมดและขนาด 156.75 มม. 166 มม. เป็นโซลูชันขนาดที่ใหญ่ที่สุดที่สามารถอัพเกรดสำหรับสายการผลิตแบตเตอรี่ที่มีอยู่ซึ่งจะมีขนาดใหญ่ที่สุดในช่วงสองปีที่ผ่านมา ในแง่ของขนาดการเปลี่ยนแปลงคาดว่าส่วนแบ่งการตลาดจะน้อยกว่า 2% ในปี 2030 ขนาดรวมของ 182 มม. และ 210 มม. จะคิดเป็น 45% ในปี 2564 และส่วนแบ่งการตลาดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอนาคต คาดว่าส่วนแบ่งการตลาดทั้งหมดในปี 2573 จะเกิน 98%

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาส่วนแบ่งการตลาดของซิลิกอน monocrystalline เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องและได้ครอบครองตำแหน่งกระแสหลักในตลาด จากปี 2012 เป็น 2021 สัดส่วนของซิลิกอน monocrystalline เพิ่มขึ้นจากน้อยกว่า 20% เป็น 93.3% เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ในปีพ. ศ. 2561 เวเฟอร์ซิลิคอนในตลาดส่วนใหญ่เป็นเวเฟอร์ซิลิคอน polycrystalline ซึ่งคิดเป็นมากกว่า 50% เหตุผลหลักคือข้อได้เปรียบทางเทคนิคของเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline ไม่สามารถครอบคลุมข้อเสียค่าใช้จ่ายได้ ตั้งแต่ปี 2562 เนื่องจากประสิทธิภาพการแปลงโฟโตอิเล็กทริกของเวเฟอร์ซิลิคอน monocrystalline นั้นสูงเกินกว่าที่พล็อตคริสตัลลีนเวเฟอร์ซิลิคอนและต้นทุนการผลิตของเวเฟอร์ซิลิกอนเดอะเวเฟอร์ยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง ผลิตภัณฑ์. คาดว่าสัดส่วนของเวเฟอร์ซิลิกอนแบบ monocrystalline จะสูงถึง 96% ในปี 2568 และส่วนแบ่งการตลาดของเวเฟอร์ซิลิกอนเดี่ยวจะสูงถึง 97.7% ในปี 2573 (รายงานที่มา: Future Think Tank)

1.3. แบตเตอรี่: แบตเตอรี่ PERC ครองตลาดและการพัฒนาแบตเตอรี่ชนิด N-type จะเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์

ลิงค์กลางน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมไฟฟ้าโซลาร์เซลล์รวมถึงเซลล์แสงอาทิตย์และโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ การประมวลผลของเวเฟอร์ซิลิกอนเข้าสู่เซลล์เป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในการตระหนักถึงการแปลงโฟโตอิเล็กทริก ใช้เวลาประมาณเจ็ดขั้นตอนในการประมวลผลเซลล์ธรรมดาจากเวเฟอร์ซิลิคอน ขั้นแรกให้ใส่เวเฟอร์ซิลิคอนลงในกรดไฮโดรฟลูออริกเพื่อสร้างโครงสร้างหนังกลับเหมือนปิรามิดบนพื้นผิวของมันซึ่งจะช่วยลดการสะท้อนแสงของแสงแดดและการดูดซับแสงที่เพิ่มขึ้น ประการที่สองคือฟอสฟอรัสจะถูกกระจายบนพื้นผิวด้านหนึ่งของเวเฟอร์ซิลิคอนเพื่อสร้างทางแยก PN และคุณภาพของมันส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเซลล์ ประการที่สามคือการลบทางแยก PN ที่เกิดขึ้นที่ด้านข้างของเวเฟอร์ซิลิคอนในระหว่างขั้นตอนการแพร่เพื่อป้องกันการลัดวงจรของเซลล์ ชั้นของฟิล์มซิลิคอนไนไตรด์ถูกเคลือบอยู่ด้านข้างซึ่งมีการสร้างทางแยก PN เพื่อลดการสะท้อนแสงและในเวลาเดียวกันก็เพิ่มประสิทธิภาพ ประการที่ห้าคือการพิมพ์อิเล็กโทรดโลหะที่ด้านหน้าและด้านหลังของเวเฟอร์ซิลิคอนเพื่อรวบรวมผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยที่สร้างขึ้นโดยเซลล์แสงอาทิตย์ วงจรที่พิมพ์ในขั้นตอนการพิมพ์ถูกเผาและก่อตัวขึ้นและมันถูกรวมเข้ากับเวเฟอร์ซิลิคอนนั่นคือเซลล์; ในที่สุดเซลล์ที่มีประสิทธิภาพต่างกันจะถูกจัดประเภท

เซลล์ซิลิกอนผลึกมักจะทำด้วยเวเฟอร์ซิลิคอนเป็นสารตั้งต้นและสามารถแบ่งออกเป็นเซลล์ชนิด P และเซลล์ชนิด N ตามชนิดของเวเฟอร์ซิลิกอน ในหมู่พวกเขาเซลล์ประเภท N มีประสิทธิภาพการแปลงที่สูงขึ้นและค่อยๆเปลี่ยนเซลล์ประเภท P ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เวเฟอร์ซิลิคอนชนิด P ทำโดยการเติมซิลิคอนด้วยโบรอนและเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด N ทำจากฟอสฟอรัส ดังนั้นความเข้มข้นขององค์ประกอบโบรอนในเวเฟอร์ซิลิคอนชนิด N จึงต่ำกว่าดังนั้นจึงยับยั้งการเชื่อมของคอมเพล็กซ์โบรอน-ออกซิเจน, การปรับปรุงอายุการใช้งานของผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยของวัสดุซิลิกอนและในเวลาเดียวกัน นอกจากนี้ผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยประเภท N เป็นหลุมผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อย P-type เป็นอิเล็กตรอนและการดักจับภาพตัดขวางของอะตอมเจือปนส่วนใหญ่สำหรับหลุมมีขนาดเล็กกว่าอิเล็กตรอน ดังนั้นอายุการใช้งานของผู้ให้บริการชนกลุ่มน้อยของเซลล์ชนิด N จึงสูงขึ้นและอัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกจะสูงขึ้น จากข้อมูลของห้องปฏิบัติการขีด จำกัด สูงสุดของประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์ชนิด P คือ 24.5%และประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์ชนิด N สูงถึง 28.7%ดังนั้นเซลล์ประเภท N แสดงถึงทิศทางการพัฒนาของเทคโนโลยีในอนาคต ในปี 2021 เซลล์ประเภท N (ส่วนใหญ่รวมถึงเซลล์ heterojunction และเซลล์ TopCon) มีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูงและขนาดของการผลิตมวลยังคงมีขนาดเล็ก ส่วนแบ่งการตลาดปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 3%ซึ่งโดยทั่วไปเหมือนกับในปี 2020

ในปี 2021 ประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์ชนิด N จะได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญและคาดว่าจะมีพื้นที่สำหรับความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากขึ้นในอีกห้าปีข้างหน้า ในปี 2021 การผลิตเซลล์ monocrystalline ขนาดใหญ่จะใช้เทคโนโลยี PERC และประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยจะสูงถึง 23.1%เพิ่มขึ้น 0.3 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับปี 2020 ประสิทธิภาพการแปลงของเซลล์ซิลิกอนสีดำ polycrystalline โดยใช้เทคโนโลยี PERC จะสูงถึง 21.0%เมื่อเทียบกับปี 2020 เพิ่มขึ้น 0.2%ต่อปี การปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของเซลล์ซิลิกอนสีดำแบบดั้งเดิมไม่แข็งแรงประสิทธิภาพการแปลงในปี 2564 จะอยู่ที่ประมาณ 19.5%ซึ่งสูงกว่า 0.1 เปอร์เซ็นต์สูงกว่าและพื้นที่การปรับปรุงประสิทธิภาพในอนาคตมี จำกัด ประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยของเซลล์ monocrystalline perc ของ Ingot คือ 22.4% ซึ่งเป็น 0.7 เปอร์เซ็นต์ที่ต่ำกว่าเซลล์ monocrystalline PERC; ประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยของเซลล์ TopCon ชนิด N ถึง 24%และประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยของเซลล์ heterojunction ถึง 24.2%ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ได้รับการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับปี 2020 และประสิทธิภาพการแปลงเฉลี่ยของเซลล์ IBC ถึง 24.2% ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคตเทคโนโลยีแบตเตอรี่เช่น TBC และ HBC อาจดำเนินการต่อไป ในอนาคตด้วยการลดต้นทุนการผลิตและการปรับปรุงผลผลิตแบตเตอรี่ประเภท N จะเป็นหนึ่งในทิศทางการพัฒนาหลักของเทคโนโลยีแบตเตอรี่

จากมุมมองของเส้นทางเทคโนโลยีแบตเตอรี่การปรับปรุงซ้ำของเทคโนโลยีแบตเตอรี่ได้ผ่าน BSF, PERC, TopCon ตามการปรับปรุง PERC และ HJT ซึ่งเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่ทำลาย PERC; TopCon สามารถรวมกันกับ IBC เพื่อสร้าง TBC และ HJT สามารถรวมกับ IBC เพื่อเป็น HBC ได้ เซลล์ monocrystalline p-type ส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยี PERC, เซลล์ polycrystalline p-type รวมถึงเซลล์ซิลิกอนสีดำ polycrystalline และเซลล์ monocrystalline แบบ ingot, หลังหมายถึงการเพิ่มผลึก และ polycrystalline ทำผ่านชุดของกระบวนการประมวลผล เนื่องจากมันใช้เส้นทางการเตรียม polycrystalline เป็นหลักจึงรวมอยู่ในหมวดหมู่ของเซลล์ polycrystalline P-type เซลล์ประเภท N ส่วนใหญ่รวมถึงเซลล์ monocrystalline TopCon, เซลล์ monocrystalline HJT และเซลล์ IBC monocrystalline ในปี 2564 สายการผลิตมวลใหม่จะยังคงถูกครอบงำโดยสายการผลิต PERC ของเซลล์และส่วนแบ่งการตลาดของเซลล์ PERC จะเพิ่มขึ้นเป็น 91.2% เนื่องจากความต้องการผลิตภัณฑ์สำหรับโครงการกลางแจ้งและในครัวเรือนมีความเข้มข้นในผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพสูงส่วนแบ่งการตลาดของแบตเตอรี่ BSF จะลดลงจาก 8.8% เป็น 5% ในปี 2564

1.4. โมดูล: ค่าใช้จ่ายของเซลล์บัญชีสำหรับส่วนหลักและพลังของโมดูลขึ้นอยู่กับเซลล์

ขั้นตอนการผลิตของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ส่วนใหญ่รวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างเซลล์และการเคลือบและเซลล์คิดเป็นส่วนสำคัญของต้นทุนทั้งหมดของโมดูล เนื่องจากกระแสและแรงดันไฟฟ้าของเซลล์เดียวมีขนาดเล็กมากเซลล์จึงต้องเชื่อมต่อกันผ่านบัสบาร์ ที่นี่พวกเขามีการเชื่อมต่อเป็นอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจากนั้นเชื่อมต่อแบบขนานเพื่อให้ได้กระแสสูงและจากนั้นแก้วเซลล์แสงอาทิตย์ Eva หรือ Poe แผ่นแบตเตอรี่ Eva หรือ Poe แผ่นด้านหลังจะถูกปิดผนึกและกดความร้อนตามลำดับบางอย่าง จากมุมมองขององค์ประกอบต้นทุนการผลิตส่วนประกอบต้นทุนวัสดุคิดเป็น 75%ครอบครองตำแหน่งหลักตามด้วยต้นทุนการผลิตต้นทุนประสิทธิภาพและต้นทุนแรงงาน ค่าใช้จ่ายของวัสดุนำโดยค่าใช้จ่ายของเซลล์ จากการประกาศจากหลาย ๆ บริษัท เซลล์มีสัดส่วนประมาณ 2/3 ของค่าใช้จ่ายทั้งหมดของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์

โมดูลเซลล์แสงอาทิตย์มักจะแบ่งตามประเภทของเซลล์ขนาดและปริมาณ มีความแตกต่างในพลังของโมดูลที่แตกต่างกัน แต่พวกเขาทั้งหมดอยู่ในช่วงที่เพิ่มขึ้น พลังงานเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ซึ่งแสดงถึงความสามารถของโมดูลในการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์ให้เป็นไฟฟ้า มันสามารถเห็นได้จากสถิติพลังงานของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดต่าง ๆ ซึ่งเมื่อขนาดและจำนวนของเซลล์ในโมดูลเหมือนกันพลังของโมดูลคือผลึกเดี่ยวชนิด N-ผลึกเดี่ยวชนิด P-type> polycrystalline; ขนาดและปริมาณที่ใหญ่ขึ้นยิ่งพลังของโมดูลมากขึ้นเท่านั้น สำหรับโมดูลคริสตัลเดี่ยว TopCon และโมดูล heterojunction ของข้อกำหนดเดียวกันพลังของหลังนั้นยิ่งใหญ่กว่าของอดีต จากการคาดการณ์ของ CPIA พลังงานโมดูลจะเพิ่มขึ้น 5-10W ต่อปีในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นอกจากนี้บรรจุภัณฑ์โมดูลจะนำการสูญเสียพลังงานบางอย่างส่วนใหญ่รวมถึงการสูญเสียแสงและการสูญเสียไฟฟ้า อดีตเกิดจากการส่งผ่านและความไม่ตรงกันทางแสงของวัสดุบรรจุภัณฑ์เช่นกระจกเซลล์แสงอาทิตย์และ EVA และส่วนใหญ่หมายถึงการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในซีรีส์ การสูญเสียวงจรที่เกิดจากความต้านทานของริบบิ้นการเชื่อมและบาร์บัสเองและการสูญเสียที่ไม่ตรงกันในปัจจุบันที่เกิดจากการเชื่อมต่อแบบขนานของเซลล์การสูญเสียพลังงานทั้งหมดของทั้งสองบัญชีประมาณ 8%

1.5. ความสามารถในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์: นโยบายของประเทศต่าง ๆ ได้รับการขับเคลื่อนอย่างชัดเจนและมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับความสามารถที่ติดตั้งใหม่ในอนาคต

โลกได้มาถึงฉันทามติเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษสุทธิภายใต้เป้าหมายการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและเศรษฐศาสตร์ของโครงการโซลาร์เซลล์ที่ซ้อนทับได้ค่อยๆเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ประเทศต่างๆกำลังสำรวจการพัฒนาพลังงานพลังงานหมุนเวียนอย่างแข็งขัน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาประเทศต่างๆทั่วโลกได้มุ่งมั่นที่จะลดการปล่อยคาร์บอน ตัวปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญส่วนใหญ่ได้กำหนดเป้าหมายพลังงานหมุนเวียนที่สอดคล้องกันและความสามารถในการติดตั้งของพลังงานหมุนเวียนมีขนาดใหญ่มาก จากเป้าหมายการควบคุมอุณหภูมิ 1.5 ℃ IRENA คาดการณ์ว่าความจุพลังงานหมุนเวียนที่ติดตั้งทั่วโลกจะสูงถึง 10.8TW ในปี 2573 นอกจากนี้ตามข้อมูลของ WoodMAC ข้อมูลระดับค่าไฟฟ้า (LCOE) ของการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศจีนอินเดียสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ ต่ำกว่าพลังงานฟอสซิลที่ถูกที่สุด การส่งเสริมนโยบายในประเทศต่างๆและเศรษฐศาสตร์การผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในความสามารถในการติดตั้งของเซลล์แสงอาทิตย์ในโลกและจีนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่ปี 2555 เป็นปี 2564 ความสามารถในการติดตั้งของเซลล์แสงอาทิตย์ในโลกจะเพิ่มขึ้นจาก 104.3GW เป็น 849.5GW และความสามารถในการติดตั้งของเซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศจีนจะเพิ่มขึ้นจาก 6.7GW เป็น 307GW เพิ่มขึ้นมากกว่า 44 เท่า นอกจากนี้ความจุโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งใหม่ของจีนคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 20% ของกำลังการผลิตที่ติดตั้งทั้งหมดของโลก ในปี 2564 กำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งใหม่ของจีนคือ 53GW คิดเป็นประมาณ 40% ของกำลังการผลิตที่ติดตั้งใหม่ของโลก นี่เป็นสาเหตุหลักมาจากการกระจายแหล่งพลังงานแสงที่มีอยู่มากมายและสม่ำเสมอในประเทศจีนการพัฒนาต้นน้ำและปลายน้ำที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีและการสนับสนุนที่แข็งแกร่งของนโยบายระดับชาติ ในช่วงเวลานี้จีนมีบทบาทอย่างมากในการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และความสามารถที่ติดตั้งแบบสะสมได้มีอัตราน้อยกว่า 6.5% เพิ่มขึ้นเป็น 36.14%

จากการวิเคราะห์ข้างต้น CPIA ได้ให้การคาดการณ์สำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นใหม่จากปี 2022 ถึง 2030 ทั่วโลก มีการประเมินว่าภายใต้เงื่อนไขในแง่ดีและอนุรักษ์นิยมกำลังการผลิตที่ติดตั้งใหม่ทั่วโลกในปี 2030 จะเป็น 366 และ 315GW ตามลำดับและกำลังการผลิตที่ติดตั้งใหม่ของจีนจะอยู่ที่ 128, 105GW ด้านล่างเราจะคาดการณ์ความต้องการ polysilicon ตามขนาดของกำลังการผลิตที่ติดตั้งใหม่ในแต่ละปี

1.6. การพยากรณ์ความต้องการของ polysilicon สำหรับแอปพลิเคชันเซลล์แสงอาทิตย์

จากปี 2022 ถึง 2030 ขึ้นอยู่กับการคาดการณ์ของ CPIA สำหรับการติดตั้ง PV ที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกภายใต้สถานการณ์ในแง่ดีและอนุรักษ์นิยมความต้องการ polysilicon สำหรับการใช้งาน PV สามารถคาดการณ์ได้ เซลล์เป็นขั้นตอนสำคัญในการตระหนักถึงการแปลงโฟโตอิเล็กทริกและเวเฟอร์ซิลิคอนเป็นวัตถุดิบพื้นฐานของเซลล์และปลายน้ำโดยตรงของ polysilicon ดังนั้นจึงเป็นส่วนสำคัญของการพยากรณ์ความต้องการ polysilicon จำนวนชิ้นส่วนต่อกิโลกรัมของแท่งซิลิกอนและแท่งสามารถคำนวณได้จากจำนวนชิ้นต่อกิโลกรัมและส่วนแบ่งการตลาดของแท่งซิลิกอนและแท่ง จากนั้นตามพลังและส่วนแบ่งการตลาดของเวเฟอร์ซิลิกอนที่มีขนาดแตกต่างกันพลังถ่วงน้ำหนักของเวเฟอร์ซิลิกอนสามารถรับได้และจากนั้นจำนวนเวเฟอร์ซิลิกอนที่ต้องการสามารถประเมินได้ตามความจุเซลล์แสงอาทิตย์ที่เพิ่งติดตั้งใหม่ ถัดไปน้ำหนักของแท่งซิลิกอนและแท่งที่ต้องการสามารถรับได้ตามความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างจำนวนเวเฟอร์ซิลิคอนและจำนวนแท่งซิลิกอนที่ถ่วงน้ำหนักและแท่งซิลิคอนต่อกิโลกรัม เมื่อรวมกับการบริโภคซิลิกอนถ่วงน้ำหนักของแท่งซิลิกอน/ซิลิคอนแท่งความต้องการ polysilicon สำหรับความจุเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งใหม่ในที่สุดสามารถได้รับในที่สุด จากผลการคาดการณ์ความต้องการ polysilicon ทั่วโลกสำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ใหม่ในช่วงห้าปีที่ผ่านมาจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จุดสูงสุดในปี 2570 และลดลงเล็กน้อยในอีกสามปีข้างหน้า มีการประเมินว่าภายใต้เงื่อนไขในแง่ดีและอนุรักษ์นิยมในปี 2568 ความต้องการ polysilicon ประจำปีระดับโลกสำหรับการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์จะอยู่ที่ 1,108,900 ตันและ 907,800 ตันตามลำดับและความต้องการทั่วโลก , 896,900 ตัน จากข้อมูลของจีนสัดส่วนของความสามารถในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วโลกความต้องการ polysilicon ของจีนสำหรับการใช้เซลล์แสงอาทิตย์ในปี 2568คาดว่าจะอยู่ที่ 369,600 ตันและ 302,600 ตันตามลำดับภายใต้เงื่อนไขในแง่ดีและอนุรักษ์นิยมและ 739,300 ตันและ 605,200 ตันในต่างประเทศตามลำดับ

2ความต้องการของเซมิคอนดักเตอร์ปลาย: ขนาดเล็กกว่าความต้องการในสนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และคาดว่าจะมีการเติบโตในอนาคต

นอกเหนือจากการทำเซลล์เซลล์แสงอาทิตย์แล้ว Polysilicon ยังสามารถใช้เป็นวัตถุดิบในการทำชิปและใช้ในสนามเซมิคอนดักเตอร์ซึ่งสามารถแบ่งย่อยออกเป็นการผลิตรถยนต์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรมการสื่อสารทางอิเล็กทรอนิกส์เครื่องใช้ในบ้านและสาขาอื่น ๆ กระบวนการจาก polysilicon ไปยังชิปส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นสามขั้นตอน ก่อนอื่น polysilicon จะถูกดึงเข้าไปในแท่งซิลิคอน monocrystalline แล้วตัดเป็นเวเฟอร์ซิลิกอนบาง ๆ เวเฟอร์ซิลิคอนผลิตผ่านชุดของการบดการถ่ายภาพและการขัดเงา ซึ่งเป็นวัตถุดิบพื้นฐานของโรงงานเซมิคอนดักเตอร์ ในที่สุดเวเฟอร์ซิลิคอนจะถูกตัดและเลเซอร์สลักเข้าไปในโครงสร้างวงจรต่าง ๆ เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ชิปที่มีลักษณะบางอย่าง เวเฟอร์ซิลิคอนทั่วไปส่วนใหญ่รวมถึงเวเฟอร์ขัดเงาเวเฟอร์ epitaxial และเวเฟอร์ซอย เวเฟอร์ขัดเงาเป็นวัสดุการผลิตชิปที่มีความเรียบสูงที่ได้จากการขัดเวเฟอร์ซิลิคอนเพื่อลบชั้นที่เสียหายบนพื้นผิวซึ่งสามารถใช้โดยตรงในการทำชิปเวเฟอร์ epitaxial และเวเฟอร์ซิลิคอนซอย เวเฟอร์ Epitaxial นั้นได้มาจากการเจริญเติบโตของ epitaxial ของเวเฟอร์ขัดเงาในขณะที่เวเฟอร์ซิลิคอนซอยถูกประดิษฐ์โดยการยึดติดหรือการฝังไอออนบนพื้นผิวเวเฟอร์ขัดเงาและกระบวนการเตรียมนั้นค่อนข้างยาก

ผ่านความต้องการ polysilicon ทางด้านเซมิคอนดักเตอร์ในปี 2021 เมื่อรวมกับการคาดการณ์ของหน่วยงานเกี่ยวกับอัตราการเติบโตของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าความต้องการ polysilicon ในสนามเซมิคอนดักเตอร์จากปี 2022 ถึง 2025 ในปี 2564 การผลิต polysilicon เกรดอิเล็กทรอนิกส์ระดับโลกจะมีสัดส่วนประมาณ 6% ของการผลิต polysilicon ทั้งหมดและ polysilicon เกรดพลังงานแสงอาทิตย์และซิลิคอนเม็ดจะคิดเป็นประมาณ 94% polysilicon เกรดอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ใช้ในสนามเซมิคอนดักเตอร์และ polysilicon อื่น ๆ มักใช้ในอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ - ดังนั้นจึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าปริมาณ polysilicon ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ในปี 2564 อยู่ที่ประมาณ 37,000 ตัน นอกจากนี้ตามอัตราการเติบโตของสารประกอบในอนาคตของอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ที่คาดการณ์ไว้โดยข้อมูลเชิงลึกของ Fortunebusiness ความต้องการ polysilicon สำหรับการใช้เซมิคอนดักเตอร์จะเพิ่มขึ้นในอัตราประจำปี 8.6% จากปี 2022 เป็น 2025 คาดว่าในปี 2568 (แหล่งรายงาน: Future Think Tank)

3, การนำเข้าและส่งออก polysilicon: นำเข้าเกินกว่าการส่งออกโดยมีการบัญชีเยอรมนีและมาเลเซียในสัดส่วนที่สูงขึ้น

ในปี 2564 ความต้องการโพลีซิลของจีนประมาณ 18.63% จะมาจากการนำเข้าและขนาดของการนำเข้าไกลเกินขนาดของการส่งออก ตั้งแต่ปี 2560 ถึง 2564 รูปแบบการนำเข้าและส่งออกของ polysilicon ถูกครอบงำโดยการนำเข้าซึ่งอาจเกิดจากความต้องการที่แข็งแกร่งดาวน์สตรีมสำหรับอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์ที่พัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาและความต้องการบัญชี polysilicon มากกว่า 94% ของความต้องการทั้งหมด; นอกจากนี้ บริษัท ยังไม่ได้เชี่ยวชาญเทคโนโลยีการผลิตของ polysilicon ระดับอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความบริสุทธิ์สูงดังนั้น polysilicon บางส่วนที่ต้องการโดยอุตสาหกรรมวงจรรวมยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้า จากข้อมูลของสาขาอุตสาหกรรมซิลิคอนปริมาณการนำเข้ายังคงลดลงในปี 2562 และ 2563 เหตุผลพื้นฐานสำหรับการนำเข้าโพลีซิลิคอนลดลงในปี 2562 คือกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งเพิ่มขึ้นจาก 388,000 ตันในปี 2561 ถึง 452,000 ตัน การสูญเสียดังนั้นการพึ่งพาการนำเข้าของ polysilicon จึงต่ำกว่ามาก แม้ว่ากำลังการผลิตจะไม่เพิ่มขึ้นในปี 2563 แต่ผลกระทบของการแพร่ระบาดของโรคได้นำไปสู่ความล่าช้าในการก่อสร้างโครงการเซลล์แสงอาทิตย์และจำนวนคำสั่ง polysilicon ลดลงในช่วงเวลาเดียวกัน ในปีพ. ศ. 2564 ตลาดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ของจีนจะพัฒนาอย่างรวดเร็วและการบริโภค polysilicon ที่ชัดเจนจะสูงถึง 613,000 ตันซึ่งเป็นการผลักดันปริมาณการนำเข้าสู่การฟื้นตัว ในช่วงห้าปีที่ผ่านมาปริมาณการนำเข้า polysilicon สุทธิของจีนอยู่ระหว่าง 90,000 ถึง 140,000 ตันซึ่งประมาณ 103,800 ตันในปี 2564 คาดว่าปริมาณการนำเข้า polysilicon สุทธิของจีนจะยังคงอยู่ที่ประมาณ 100,000 ตันต่อปีจากปี 2565 ถึง 2568

การนำเข้า polysilicon ของจีนส่วนใหญ่มาจากประเทศเยอรมนีมาเลเซียญี่ปุ่นและไต้หวันจีนและการนำเข้าทั้งหมดจากทั้งสี่ประเทศเหล่านี้จะคิดเป็น 90.51% ในปี 2564 ประมาณ 45% ของการนำเข้าโพลีซิลิคอนของจีนมาจากประเทศเยอรมนี 26% จากมาเลเซีย 13.5% จากญี่ปุ่น เยอรมนีเป็นเจ้าของ Wacker ยักษ์ polysilicon ของโลกซึ่งเป็นแหล่งที่ใหญ่ที่สุดของ polysilicon ในต่างประเทศคิดเป็น 12.7% ของกำลังการผลิตทั่วโลกทั้งหมดในปี 2564; มาเลเซียมีสายการผลิต polysilicon จำนวนมากจาก บริษัท OCI ของเกาหลีใต้ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากสายการผลิตดั้งเดิมในมาเลเซียแห่ง Tokuyama ซึ่งเป็น บริษัท ญี่ปุ่นที่ได้รับจาก OCI มีโรงงานและโรงงานบางแห่งที่ OCI ย้ายจากเกาหลีใต้ไปยังมาเลเซีย เหตุผลในการย้ายถิ่นฐานคือมาเลเซียให้พื้นที่โรงงานฟรีและค่าไฟฟ้าต่ำกว่าหนึ่งในสามของเกาหลีใต้ ญี่ปุ่นและไต้หวันประเทศจีนมีโทคุยามะได้รับและ บริษัท อื่น ๆ ซึ่งมีส่วนแบ่งการผลิต polysilicon จำนวนมาก สถานที่ ในปี 2021 ผลผลิต polysilicon จะอยู่ที่ 492,000 ตันซึ่งความสามารถในการผลิตแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งใหม่และความต้องการการผลิตชิปจะอยู่ที่ 206,400 ตันและ 1,500 ตันตามลำดับและส่วนที่เหลืออีก 284,100 ตันจะถูกนำมาใช้สำหรับการประมวลผลปลายน้ำ ในการเชื่อมโยงดาวน์สตรีมของ polysilicon, เวเฟอร์ซิลิคอน, เซลล์และโมดูลส่วนใหญ่จะถูกส่งออกซึ่งการส่งออกของโมดูลมีความโดดเด่นเป็นพิเศษ ในปี 2021 เวเฟอร์ซิลิคอน 4.64 พันล้านและเซลล์โซลาร์เซลล์ 3.2 พันล้านเซลล์ได้รับส่งออกจากประเทศจีนมีการส่งออกทั้งหมด 22.6GW และ 10.3GW ตามลำดับและการส่งออกโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์คือ 98.5GW โดยมีการนำเข้าน้อยมาก ในแง่ขององค์ประกอบมูลค่าการส่งออกการส่งออกโมดูลในปี 2564 จะสูงถึง 24.61 พันล้านเหรียญสหรัฐคิดเป็น 86%ตามด้วยเวเฟอร์ซิลิคอนและแบตเตอรี่ ในปี 2021 ผลผลิตทั่วโลกของเวเฟอร์ซิลิคอนเซลล์แสงอาทิตย์และโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะสูงถึง 97.3%, 85.1%และ 82.3%ตามลำดับ คาดว่าอุตสาหกรรมโซลาร์เซลล์ทั่วโลกจะยังคงมีสมาธิในประเทศจีนภายในสามปีข้างหน้าและปริมาณการส่งออกและการส่งออกของแต่ละลิงก์จะมีความสำคัญ ดังนั้นจึงมีการประเมินว่าตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2568 ปริมาณโพลีซิลิคอนที่ใช้สำหรับการประมวลผลและการผลิตผลิตภัณฑ์ดาวน์สตรีมและส่งออกในต่างประเทศจะค่อยๆเพิ่มขึ้น มันถูกประเมินโดยการลบการผลิตในต่างประเทศจากความต้องการ polysilicon ในต่างประเทศ ในปี 2025 polysilicon ที่ผลิตโดยการประมวลผลเป็นผลิตภัณฑ์ดาวน์สตรีมจะประมาณว่าจะส่งออก 583,000 ตันไปต่างประเทศจากประเทศจีน

4, สรุปและ Outlook

ความต้องการ polysilicon ระดับโลกส่วนใหญ่จะเข้มข้นในสนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และความต้องการในสนามเซมิคอนดักเตอร์ไม่ได้เป็นคำสั่งของขนาด ความต้องการ polysilicon นั้นถูกขับเคลื่อนด้วยการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์และค่อยๆส่งไปยัง polysilicon ผ่านการเชื่อมโยงของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์-เซลล์-เวเฟอร์ทำให้เกิดความต้องการ ในอนาคตด้วยการขยายตัวของความสามารถในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ทั่วโลกความต้องการ polysilicon มักจะมองโลกในแง่ดี ในแง่ดีจีนและต่างประเทศเพิ่มการติดตั้ง PV ที่เพิ่มขึ้นใหม่ซึ่งทำให้เกิดความต้องการ polysilicon ในปี 2568 จะเป็น 36.96GW และ 73.93GW ตามลำดับและความต้องการภายใต้เงื่อนไขอนุรักษ์นิยมจะถึง 30.24GW และ 60.49GW ตามลำดับ ในปีพ. ศ. 2564 อุปสงค์และอุปทานและอุปสงค์ของโพลีซิลิคอนทั่วโลกจะแน่นส่งผลให้ราคา polysilicon ระดับโลกสูง สถานการณ์นี้อาจดำเนินต่อไปจนถึงปี 2565 และค่อยๆหันไปสู่ขั้นตอนการจัดหาที่หลวมหลังจากปี 2566 ในช่วงครึ่งหลังของปี 2563 ผลกระทบของการแพร่ระบาดของโรคก็เริ่มอ่อนตัวลง อย่างไรก็ตามวงจรการขยายตัวมากกว่าหนึ่งปีครึ่งส่งผลให้การปล่อยกำลังการผลิตในตอนท้ายของปี 2021 และ 2022 ส่งผลให้เพิ่มขึ้น 4.24% ในปี 2564 มีช่องว่างของ 10,000 ตันดังนั้นราคาจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เป็นที่คาดการณ์ว่าในปี 2565 ภายใต้สภาวะที่มองโลกในแง่ดีและอนุรักษ์ของกำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งช่องว่างอุปสงค์และอุปทานจะอยู่ที่ -156,500 ตันและ 2,400 ตันตามลำดับและอุปทานโดยรวมจะยังคงอยู่ในสถานะที่ค่อนข้างสั้น ในปี 2023 และที่อื่น ๆ โครงการใหม่ที่เริ่มก่อสร้างเมื่อปลายปี 2564 และต้นปี 2565 จะเริ่มการผลิตและบรรลุกำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้น อุปสงค์และอุปทานจะค่อยๆคลายและราคาอาจถูกกดดันลดลง ในการติดตามผลควรให้ความสนใจกับผลกระทบของสงครามรัสเซีย-ยูเครนที่มีต่อรูปแบบพลังงานทั่วโลกซึ่งอาจเปลี่ยนแผนทั่วโลกสำหรับกำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งใหม่ซึ่งจะส่งผลกระทบต่อความต้องการ polysilicon

(บทความนี้มีไว้สำหรับการอ้างอิงของลูกค้าของ Urbanmines เท่านั้นและไม่ได้เป็นตัวแทนของคำแนะนำการลงทุนใด ๆ )