1. Промисловий ланцюжок полікремнію: виробничий процес є складним, і нижча частина зосереджена на фотоелектричних напівпровідниках.
Полікремній в основному виробляється з промислового кремнію, хлору та водню та розташований вище за ланцюгами фотоелектричної та напівпровідникової промисловості. Згідно з даними CPIA, поточним основним методом виробництва полікремнію в світі є модифікований метод Siemens, за винятком Китаю, більше 95% полікремнію виробляється модифікованим методом Siemens. У процесі отримання полікремнію за вдосконаленим методом Сіменса спочатку газоподібний хлор поєднується з газоподібним воднем для отримання хлористого водню, а потім він реагує з порошком кремнію після дроблення та подрібнення промислового кремнію для отримання трихлорсилану, який далі відновлюється водень для отримання полікремнію. Полікристалічний кремній можна розплавляти та охолоджувати для виготовлення злитків полікристалічного кремнію, а монокристалічний кремній також можна виробляти методом Чохральського або зонним плавленням. Порівняно з полікристалічним кремнієм монокристалічний кремній складається з кристалічних зерен з однаковою орієнтацією кристалів, тому він має кращу електропровідність і ефективність перетворення. Як полікристалічні кремнієві злитки, так і монокристалічні кремнієві стрижні можуть бути нарізані та оброблені на кремнієві пластини та елементи, які, у свою чергу, стають ключовими частинами фотоелектричних модулів і використовуються у фотоелектричній сфері. Крім того, монокристалічні кремнієві пластини також можуть бути сформовані в кремнієві пластини шляхом багаторазового шліфування, полірування, епітаксії, очищення та інших процесів, які можуть використовуватися як матеріали підкладки для напівпровідникових електронних пристроїв.
Вміст домішок полікремнію суворо вимагається, і галузь має характеристики високих капіталовкладень і високих технічних бар'єрів. Оскільки чистота полікремнію серйозно вплине на процес витягування монокристалічного кремнію, вимоги до чистоти надзвичайно суворі. Мінімальна чистота полікремнію становить 99,9999%, а найвища нескінченно близька до 100%. Крім того, національні стандарти Китаю висувають чіткі вимоги до вмісту домішок, і на основі цього полікремній поділяють на класи I, II та III, у яких вміст бору, фосфору, кисню та вуглецю є важливим еталонним показником. «Умови доступу до промисловості полікремнію» передбачають, що підприємства повинні мати надійну систему перевірки та управління якістю, а стандарти продукції суворо відповідають національним стандартам; крім того, умови доступу також вимагають масштабу та енергоспоживання підприємств з виробництва полікремнію, наприклад полікремнію сонячного та електронного класу. Масштаб проекту перевищує 3000 тонн/рік і 1000 тонн/рік відповідно, а також мінімальний коефіцієнт капіталу в інвестиціях нового будівництва та проектів реконструкції та розширення має бути не нижче 30%, тому полікремній є капіталомісткою галуззю. Згідно зі статистичними даними CPIA, інвестиційна вартість 10 000-тонного обладнання лінії виробництва полікремнію, введеного в експлуатацію в 2021 році, трохи зросла до 103 мільйонів юанів/кт. Причина – подорожчання сипучих металопродукції. Очікується, що інвестиційні витрати в майбутньому будуть збільшуватися з прогресом технології виробництва обладнання, а мономер зменшуватиметься зі збільшенням розміру. Відповідно до нормативів, енергоспоживання полікремнію для відновлення Чохральського сонячного та електронного класу має становити менше 60 кВт·год/кг і 100 кВт·год/кг відповідно, а вимоги до показників енергоспоживання є відносно суворими. Виробництво полікремнію, як правило, відноситься до хімічної промисловості. Виробничий процес є відносно складним, і поріг для технічних маршрутів, вибору обладнання, введення в експлуатацію та експлуатації є високим. Виробничий процес включає в себе безліч складних хімічних реакцій, а кількість вузлів управління становить понад 1000. Новачкам важко швидко освоїти зрілу майстерність. Таким чином, існують високі капітальні та технічні бар’єри у галузі виробництва полікремнію, що також сприяє виробникам полікремнію проводити сувору технічну оптимізацію технологічного процесу, пакування та процесу транспортування.
2. Класифікація полікремнію: чистота визначає використання, а сонячний клас займає основне місце
Полікристалічний кремній, форма елементарного кремнію, складається з кристалічних зерен з різною орієнтацією кристалів і в основному очищається промисловою обробкою кремнію. Зовнішній вигляд полікремнію має сірий металевий блиск, а температура плавлення становить близько 1410 ℃. Він неактивний при кімнатній температурі і більш активний у розплавленому стані. Полікремній має властивості напівпровідника і є надзвичайно важливим і чудовим напівпровідниковим матеріалом, але невелика кількість домішок може сильно вплинути на його провідність. Існує багато методів класифікації полікремнію. Окрім згаданої вище класифікації відповідно до національних стандартів Китаю, тут представлено ще три важливі методи класифікації. Відповідно до різних вимог щодо чистоти та використання, полікремній можна розділити на полікремній сонячного класу та полікремній електронного класу. Полікремній сонячного класу в основному використовується у виробництві фотоелектричних елементів, тоді як полікремній електронного класу широко використовується в промисловості інтегральних схем як сировина для мікросхем та іншої продукції. Чистота полікремнію сонячного класу становить 6~8N, тобто загальний вміст домішок повинен бути нижчим за 10 -6, а чистота полікремнію повинна досягати 99,9999% або більше. Вимоги до чистоти полікремнію електронного класу суворіші: мінімум 9N і поточний максимум 12N. Виробництво полікремнію електронного класу відносно складне. Є кілька китайських підприємств, які освоїли технологію виробництва електронного полікремнію, і вони все ще відносно залежать від імпорту. В даний час вихід полікремнію сонячного класу набагато більший, ніж полікремнію електронного класу, причому перший приблизно в 13,8 разів більший, ніж останній.
Відповідно до різниці легуючих домішок і типу провідності кремнієвий матеріал, його можна розділити на P-тип і N-тип. Коли кремній легований акцепторними домішковими елементами, такими як бор, алюміній, галій тощо, у ньому переважає діркова провідність і є Р-типом. Коли кремній легований донорними домішковими елементами, такими як фосфор, миш'як, сурма тощо, у ньому домінує електронна провідність і є N-типу. Батареї P-типу в основному включають батареї BSF і батареї PERC. У 2021 році батареї PERC становитимуть понад 91% світового ринку, а батареї BSF будуть ліквідовані. Протягом періоду, коли PERC замінює BSF, ефективність перетворення клітин P-типу зросла з менш ніж 20% до більш ніж 23%, що ось-ось наблизиться до теоретичної верхньої межі 24,5%, тоді як теоретична верхня межа N- Елементів N-типу становить 28,7%, а елементи N-типу мають високу ефективність перетворення. Завдяки перевагам високого двостороннього співвідношення та низькому температурному коефіцієнту компанії почали розгортати лінії масового виробництва батарей N-типу. Згідно з прогнозом CPIA, частка батарей типу N значно зросте з 3% до 13,4% у 2022 році. Очікується, що протягом наступних п’яти років буде розпочато ітерацію батареї типу N до батареї типу P Відповідно до різної якості поверхні, його можна розділити на щільний матеріал, матеріал цвітної капусти та кораловий матеріал. Поверхня щільного матеріалу має найнижчий ступінь увігнутості, менше 5 мм, відсутність аномалій кольору, відсутність прошарку окислення та найвищу ціну; поверхня матеріалу цвітної капусти має помірний ступінь увігнутості 5-20мм, розріз помірний, ціна середня; у той час як поверхня коралового матеріалу має більш серйозну увігнутість, глибина перевищує 20 мм, розділ вільний, а ціна найнижча. Щільний матеріал в основному використовується для витягування монокристалічного кремнію, тоді як матеріал цвітної капусти та кораловий матеріал в основному використовуються для виготовлення полікристалічних кремнієвих пластин. У повсякденному виробництві підприємств щільний матеріал можна легувати не менше ніж 30% матеріалом цвітної капусти для отримання монокристалічного кремнію. Вартість сировини можна заощадити, але використання матеріалу цвітної капусти певною мірою знизить ефективність витягування кристалів. Підприємства повинні вибрати відповідний коефіцієнт легування після зважування двох. Останнім часом різниця в ціні між щільним матеріалом і матеріалом цвітної капусти в основному стабілізувалася на рівні 3 юанів/кг. Якщо різниця в ціні збільшиться, компанії можуть розглянути можливість додавання більше матеріалу цвітної капусти в монокристалічний кремній.
3. Процес: метод Siemens займає мейнстрім, а енергоспоживання стає ключем до технологічних змін
Процес виробництва полікремнію умовно ділиться на два етапи. На першому етапі промисловий кремнієвий порошок взаємодіє з безводним хлористим воднем для отримання трихлорсилану та водню. Після повторної дистиляції та очищення газоподібний трихлорсилан, дихлордигідросиліцій і силан; другий етап полягає у відновленні вищезгаданого високочистого газу до кристалічного кремнію, і етап відновлення відрізняється в модифікованому методі Сіменса та методі силанового киплячого шару. Удосконалений метод Siemens має розвинену технологію виробництва та високу якість продукції, і наразі це найбільш широко використовувана технологія виробництва. Традиційний метод виробництва Siemens полягає у використанні хлору та водню для синтезу безводного хлористого водню, хлористого водню та порошкоподібного промислового кремнію для синтезу трихлорсилану при певній температурі, а потім розділення, ректифікація та очищення трихлорсилану. Кремній проходить реакцію термічного відновлення в печі відновлення воднем для отримання елементарного кремнію, нанесеного на кремнієве ядро. На цій основі вдосконалений процес Siemens також оснащений допоміжним процесом для переробки великої кількості побічних продуктів, таких як водень, хлористий водень і тетрахлорид кремнію, що утворюються в процесі виробництва, в основному включаючи рекуперацію залишкового газу та повторне використання тетрахлориду кремнію. технології. Водень, хлористий водень, трихлорсилан і тетрахлорид кремнію у вихлопних газах відокремлюються методом сухого відновлення. Водень і хлористий водень можна повторно використовувати для синтезу та очищення трихлорсиланом, а трихлорсилан безпосередньо переробляють у термічне відновлення. Очищення здійснюється в печі, а тетрахлорид кремнію гідрогенізується з отриманням трихлорсилану, який можна використовувати для очищення. Цей етап також називають обробкою холодним гідруванням. Реалізуючи замкнуте виробництво, підприємства можуть значно скоротити споживання сировини та електроенергії, тим самим ефективно заощаджуючи витрати на виробництво.
Вартість виробництва полікремнію з використанням вдосконаленого методу Siemens у Китаї включає сировину, споживання енергії, амортизацію, витрати на обробку тощо. Технологічний прогрес у галузі значно знизив вартість. Сировина в основному стосується промислового кремнію та трихлорсилану, енергоспоживання включає електроенергію та пару, а витрати на обробку стосуються витрат на перевірку та ремонт виробничого обладнання. Згідно зі статистикою Baichuan Yingfu щодо витрат на виробництво полікремнію на початку червня 2022 року, сировина є найвищою статтею витрат, що становить 41% від загальної вартості, з яких промисловий кремній є основним джерелом кремнію. Одиниця споживання кремнію, яка зазвичай використовується в промисловості, являє собою кількість кремнію, що споживається на одиницю кремнієвих продуктів високої чистоти. Метод розрахунку полягає в перетворенні всіх кремнійвмісних матеріалів, таких як сторонній промисловий кремнієвий порошок і трихлорсилан, у чистий кремній, а потім вирахування стороннього хлорсилану відповідно до кількості чистого кремнію, перетвореного з співвідношення вмісту кремнію. Згідно з даними CPIA, рівень споживання кремнію впаде на 0,01 кг/кг-Si до 1,09 кг/кг-Si у 2021 році. Очікується, що з удосконаленням обробки холодним гідруванням і переробкою побічних продуктів очікується знизиться до 1,07 кг/кг до 2030 р. кг-Si. Згідно з неповною статистикою, споживання кремнію п'ятіркою провідних китайських компаній у галузі полікремнію нижче, ніж у середньому по галузі. Відомо, що два з них у 2021 році споживатимуть відповідно 1,08 кг/кг кремнію та 1,05 кг/кг кремнію. На другому місці споживання енергії становить 32%, з яких електроенергія становить 30% загальна вартість, що вказує на те, що ціна електроенергії та ефективність все ще є важливими факторами для виробництва полікремнію. Двома основними показниками для вимірювання енергоефективності є комплексне енергоспоживання та зниження енергоспоживання. Зменшення енергоспоживання відноситься до процесу відновлення трихлорсилану та водню для отримання високочистого кремнієвого матеріалу. Споживана потужність включає попередній нагрів і осадження кремнієвого сердечника. , збереження тепла, кінцева вентиляція та інше енергоспоживання процесу. У 2021 році завдяки технологічному прогресу та комплексному використанню енергії середнє комплексне енергоспоживання виробництва полікремнію зменшиться на 5,3% порівняно з попереднім роком до 63 кВт·год/кг-Si, а середнє скорочення споживання електроенергії зменшиться на 6,1% щорічно. порівняно з роком до 46 кВт-год/кг кремнію, який, як очікується, у майбутньому зменшиться. . Крім того, важливою статтею витрат є амортизація, яка становить 17%. Варто зазначити, що, згідно з даними Baichuan Yingfu, загальна вартість виробництва полікремнію на початку червня 2022 року становила близько 55 816 юанів/т, середня ціна полікремнію на ринку становила близько 260 000 юанів/т, а валовий прибуток становив досягає 70% або більше, тому це залучило велику кількість підприємств, які інвестують у будівництво потужностей з виробництва полікремнію.
Виробники полікремнію можуть знизити витрати двома способами: один – зменшити витрати на сировину, а інший – зменшити споживання енергії. Що стосується сировини, то виробники можуть зменшити вартість сировини, підписавши довгострокові угоди про співпрацю з промисловими виробниками кремнію або побудувавши інтегровані виробничі потужності на початку та в кінці течії. Наприклад, заводи з виробництва полікремнію в основному покладаються на власні промислові постачання кремнію. Що стосується споживання електроенергії, виробники можуть зменшити витрати на електроенергію за рахунок низьких цін на електроенергію та комплексного покращення споживання енергії. Близько 70% загального споживання електроенергії - це скорочення споживання електроенергії, і зменшення також є ключовою ланкою у виробництві кристалічного кремнію високої чистоти. Таким чином, більшість потужностей з виробництва полікремнію в Китаї зосереджено в регіонах з низькими цінами на електроенергію, таких як Сіньцзян, Внутрішня Монголія, Сичуань і Юньнань. Однак із просуванням політики двох вуглеців важко отримати велику кількість недорогих енергетичних ресурсів. Тому зменшення споживання електроенергії для зменшення є більш доцільним зниженням витрат сьогодні. Шлях. В даний час ефективним способом зменшення енергоспоживання відновлення є збільшення кількості кремнієвих ядер у відновній печі, тим самим збільшуючи продуктивність одного агрегату. На даний момент основними типами відновних печей у Китаї є 36 пар стрижнів, 40 пар стрижнів і 48 пар стрижнів. Тип печі модернізований до 60 пар стрижнів і 72 пар стрижнів, але в той же час висуває підвищені вимоги до рівня технології виробництва підприємств.
У порівнянні з удосконаленим методом Siemens, метод псевдозрідженого шару силану має три переваги: одна полягає в низькому енергоспоживанні, інша полягає у високому витягуванні кристалів, а третя полягає в тому, що його більш вигідно поєднувати з більш досконалою технологією безперервної дії Чохральського CCZ. Згідно з даними відділу кремнієвої промисловості, загальне енергоспоживання методу псевдозрідженого шару силану становить 33,33% від покращеного методу Сіменса, а споживання електроенергії зниження становить 10% від покращеного методу Сіменса. Метод силанового киплячого шару має значні переваги в споживанні енергії. З точки зору витягування кристалів, фізичні властивості гранульованого кремнію можуть полегшити повне заповнення кварцового тигля в монокристалічному кремнієвому тяговому тяговому ланці. Полікристалічний кремній і гранульований кремній можуть збільшити потужність завантаження тигля в одній печі на 29%, одночасно скорочуючи час завантаження на 41%, значно покращуючи ефективність витягування монокристалічного кремнію. Крім того, гранульований кремній має малий діаметр і хорошу текучість, що більше підходить для безперервного методу Чохральського CCZ. В даний час основною технологією витягування монокристалів у середній і нижній частині є метод повторного лиття монокристалів RCZ, який полягає в повторній подачі та витягуванні кристала після витягування монокристалічного кремнієвого стрижня. Витягування виконується одночасно, що економить час охолодження монокристалічного кремнієвого стрижня, тому ефективність виробництва вища. Швидкий розвиток безперервного методу Чохральського CCZ також підвищить попит на гранульований кремній. Хоча гранульований кремній має деякі недоліки, такі як більша кількість кремнієвого порошку, що утворюється тертям, велика площа поверхні та легка адсорбція забруднюючих речовин, а також водень, що поєднується в водень під час плавлення, що легко спричинити пропуск, але згідно з останніми оголошеннями відповідного гранульованого кремнію підприємств, ці проблеми вирішуються, і досягнуто певного прогресу.
процес із псевдозрідженим шаром силану є зрілим у Європі та Сполучених Штатах, і він знаходиться в зародковому стані після впровадження китайських підприємств. Ще в 1980-х роках іноземні виробники гранульованого кремнію, представлені REC і MEMC, почали досліджувати виробництво гранульованого кремнію та реалізували великомасштабне виробництво. Серед них загальна виробнича потужність REC гранульованого кремнію сягнула 10 500 тонн/рік у 2010 році, і порівняно з аналогами Siemens за той самий період, вона мала перевагу в ціні щонайменше на 2-3 долари США/кг. Через потреби витягування монокристалів виробництво гранульованого кремнію стагнувало та зрештою припинило виробництво, і звернулося до спільного підприємства з Китаєм, щоб створити виробниче підприємство для виробництва гранульованого кремнію.
4. Сировина: промисловий кремній є основною сировиною, і постачання може задовольнити потреби розширення полікремнію
Промисловий кремній є основною сировиною для виробництва полікремнію. Очікується, що промислове виробництво кремнію в Китаї стабільно зростатиме з 2022 по 2025 рік. З 2010 по 2021 рік промислове виробництво кремнію в Китаї перебуває на стадії розширення, із середньорічним темпом зростання виробничих потужностей і випуску, що досягає 7,4% і 8,6% відповідно. . За даними СММ, новозбільшенопотужності промислового виробництва кремніюу Китаї становитиме 890 000 тонн і 1,065 млн тонн у 2022 і 2023 роках. Якщо припустити, що промислові кремнієві компанії все ще підтримуватимуть рівень використання потужностей і робочий рівень приблизно на 60% у майбутньому, Китай нещодавно збільшивсявиробничі потужності в 2022 і 2023 роках приведуть до зростання виробництва на 320 000 тонн і 383 000 тонн. За оцінками GFCI,Потужність промислового виробництва кремнію в Китаї в 22/23/24/25 становить близько 5,90/697/6,71/6,5 мільйонів тонн, що відповідає 3,55/391/4,18/4,38 мільйонам тонн.
Швидкість зростання решти двох областей накладеного промислового кремнію є відносно повільною, і промислове виробництво кремнію в Китаї може в основному відповідати виробництву полікремнію. У 2021 році потужність промислового виробництва кремнію в Китаї становитиме 5,385 млн тонн, що відповідає обсягу виробництва 3,213 млн тонн, з яких полікремній, органічний кремній і алюмінієві сплави споживатимуть 623 000 тонн, 898 000 тонн і 649 000 тонн відповідно. Крім того, майже 780 тис. тонн продукції йде на експорт. У 2021 році споживання полікремнію, органічного кремнію та алюмінієвих сплавів становитиме 19%, 28% та 20% промислового кремнію відповідно. З 2022 по 2025 рік очікується, що темпи зростання виробництва органічного кремнію залишаться на рівні близько 10%, а темпи зростання виробництва алюмінієвих сплавів будуть нижчими за 5%. Тому ми вважаємо, що кількість промислового кремнію, яка може бути використана для полікремнію в 2022-2025 роках, є відносно достатньою, що може повністю задовольнити потреби в полікремнії. виробничі потреби.
5. Постачання полікремнію:Китайзаймає панівне становище, а виробництво поступово збирається на провідні підприємства
В останні роки світове виробництво полікремнію збільшувалося з кожним роком і поступово зібралося в Китаї. З 2017 по 2021 рік світове річне виробництво полікремнію зросло з 432 000 тонн до 631 000 тонн, при цьому найшвидше зростання відбулося у 2021 році з темпом зростання 21,11%. Протягом цього періоду світове виробництво полікремнію поступово зосереджувалося в Китаї, і частка виробництва полікремнію в Китаї зросла з 56,02% у 2017 році до 80,03% у 2021 році. Порівнюючи десятку найбільших компаній у світовому виробництві полікремнію в 2010 і 2021 роках, це можна зробити виявлено, що кількість китайських компаній зросла з 4 до 8, а частка виробничих потужностей деяких американських і корейських компаній значно впала, випавши з першої десятки команд, таких як HEMOLOCK, OCI, REC і MEMC; галузева концентрація значно зросла, а загальна виробнича потужність першої десятки компаній галузі зросла з 57,7% до 90,3%. У 2021 році на п’ять китайських компаній припадає понад 10% виробничих потужностей, що становить загалом 65,7%. . Існує три основні причини поступового перенесення промисловості полікремнію до Китаю. По-перше, китайські виробники полікремнію мають значні переваги з точки зору вартості сировини, електроенергії та робочої сили. Заробітна плата працівників нижча, ніж у зарубіжних країнах, тому загальні витрати на виробництво в Китаї набагато нижчі, ніж у зарубіжних країнах, і продовжуватимуть знижуватися з технологічним прогресом; по-друге, якість китайських полікремнієвих виробів постійно покращується, більшість із яких має першокласний рівень сонячної енергії, а окремі передові підприємства відповідають вимогам щодо чистоти. Були зроблені прориви в технології виробництва полікремнію вищого електронного класу, що поступово започаткувало заміну імпорту вітчизняним полікремнієм електронного класу, і китайські провідні підприємства активно просувають проекти з виробництва полікремнію електронного класу. Обсяг виробництва кремнієвих пластин у Китаї становить понад 95% від загального світового виробництва, що поступово збільшило рівень самозабезпечення Китаю полікремнієм, який певною мірою потіснив ринок закордонних підприємств із виробництва полікремнію.
З 2017 по 2021 рік річний обсяг виробництва полікремнію в Китаї неухильно зростатиме, головним чином у районах, багатих на енергетичні ресурси, таких як Сіньцзян, Внутрішня Монголія та Сичуань. У 2021 році виробництво полікремнію в Китаї зросте з 392 000 тонн до 505 000 тонн, тобто на 28,83%. Що стосується виробничих потужностей, потужності виробництва полікремнію в Китаї загалом мають тенденцію до зростання, але в 2020 році вони скоротилися через зупинку деяких виробників. Крім того, рівень використання потужностей китайських підприємств з виробництва полікремнію постійно зростає з 2018 року, і рівень використання потужностей у 2021 році досягне 97,12%. З точки зору провінцій, виробництво полікремнію в Китаї в 2021 році в основному зосереджено в районах з низькими цінами на електроенергію, таких як Сіньцзян, Внутрішня Монголія та Сичуань. Виробництво в Сіньцзяні становить 270 400 тонн, що становить більше половини загального виробництва в Китаї.
Китайська полікремнієва промисловість характеризується високим ступенем концентрації, зі значенням CR6 77%, і в майбутньому спостерігатиметься подальша тенденція до зростання. Виробництво полікремнію є галуззю з великим капіталом і високими технічними бар'єрами. Цикл будівництва та виробництва проекту зазвичай становить два роки і більше. Новим виробникам важко увійти в галузь. Судячи з відомого запланованого розширення та нових проектів у наступні три роки, олігополістичні виробники в галузі продовжуватимуть розширювати свої виробничі потужності завдяки власним технологіям і перевагам у масштабі, а їхнє монопольне становище продовжуватиме зростати.
За оцінками, постачання полікремнію в Китай розпочне масштабне зростання з 2022 по 2025 рік, і виробництво полікремнію досягне 1,194 мільйона тонн у 2025 році, що сприятиме розширенню світового масштабу виробництва полікремнію. У 2021 році з різким зростанням цін на полікремній у Китаї великі виробники інвестували в будівництво нових виробничих ліній і водночас залучали нових виробників до індустрії. Оскільки полікремнієві проекти займуть не менше півтора-двох років від будівництва до виробництва, нове будівництво в 2021 році буде завершено. Виробничі потужності зазвичай вводяться у виробництво у другій половині 2022 і 2023 років. Це дуже узгоджується з планами нових проектів, оголошеними наразі великими виробниками. Нові виробничі потужності в 2022-2025 роках в основному зосереджені в 2022 і 2023 роках. Після цього, у міру поступової стабілізації попиту та пропозиції на полікремній і ціни, загальні виробничі потужності в галузі поступово стабілізуються. Вниз, тобто темпи зростання виробничих потужностей поступово зменшуються. Крім того, протягом останніх двох років рівень використання потужностей підприємств з виробництва полікремнію залишався на високому рівні, але потрібен час, щоб наростити виробничі потужності нових проектів, а новим учасникам знадобиться процес, щоб освоїти відповідна технологія приготування. Таким чином, рівень використання потужностей нових полікремнієвих проектів у найближчі кілька років буде низьким. Виходячи з цього, можна передбачити виробництво полікремнію в 2022-2025 роках, і очікується, що виробництво полікремнію в 2025 році становитиме близько 1,194 мільйона тонн.
Концентрація виробничих потужностей за кордоном є відносно високою, і швидкість і швидкість збільшення виробництва в наступні три роки не будуть такими високими, як у Китаї. Потужності з виробництва полікремнію за кордоном зосереджені в основному в чотирьох провідних компаніях, а решта - це переважно невеликі виробничі потужності. Що стосується виробничих потужностей, Wacker Chem займає половину закордонних потужностей з виробництва полікремнію. Його заводи в Німеччині та США мають виробничі потужності 60 000 тонн і 20 000 тонн відповідно. Різке розширення глобальних виробничих потужностей полікремнію у 2022 році та пізніше може спричинити стурбованість надмірною пропозицією, компанія все ще перебуває в стані очікування та не планує збільшувати нові виробничі потужності. Південнокорейський полікремнієвий гігант OCI поступово переносить свою лінію з виробництва полікремнію сонячного класу до Малайзії, зберігаючи початкову лінію з виробництва полікремнію електронного класу в Китаї, обсяги виробництва якої планується досягти 5000 тонн у 2022 році. Виробничі потужності OCI в Малайзії досягнуть 27 000 тонн і 30 000 тонн у 2020 і 2021 роках, досягаючи низьких витрат на споживання енергії та уникаючи високих тарифів Китаю на полікремній у Сполучених Штатах і Південній Кореї. Компанія планує виробити 95 тис. тонн, але дата початку невідома. Очікується, що протягом наступних чотирьох років він зросте на рівні 5000 тонн на рік. Норвезька компанія REC має дві виробничі бази в штаті Вашингтон і Монтана, США, з річною виробничою потужністю 18 000 тонн полікремнію сонячного класу та 2 000 тонн полікремнію електронного класу. REC, який перебував у глибокій фінансовій скруті, вирішив призупинити виробництво, а потім, стимульований бумом цін на полікремній у 2021 році, компанія вирішила відновити виробництво 18 000 тонн проектів у штаті Вашингтон і 2 000 тонн у Монтані до кінця 2023 року. , і може завершити нарощування виробничих потужностей у 2024 році. Hemlock є найбільшим виробником полікремнію в Сполучених Штатах, що спеціалізується на високочистому полікремнії електронного класу. Високотехнологічні бар'єри виробництва ускладнюють заміну продукції компанії на ринку. У поєднанні з тим, що компанія не планує будувати нові проекти протягом кількох років, очікується, що виробничі потужності компанії становитимуть 2022-2025 роки. Річний обсяг виробництва залишається на рівні 18 тис. тонн. Крім того, у 2021 році нові виробничі потужності компаній, окрім вищевказаних чотирьох, становитимуть 5000 тонн. Через відсутність розуміння виробничих планів усіх компаній тут передбачається, що нова виробнича потужність становитиме 5000 тонн на рік з 2022 по 2025 рік.
Згідно з виробничими потужностями за кордоном, за оцінками, виробництво полікремнію за кордоном у 2025 році становитиме близько 176 000 тонн, якщо припустити, що рівень використання потужностей з виробництва полікремнію за кордоном залишиться незмінним. Після різкого зростання цін на полікремній у 2021 році китайські компанії збільшили виробництво та розширили виробництво. Навпаки, закордонні компанії більш обережні у своїх планах щодо нових проектів. Це тому, що домінування полікремнієвої промисловості вже знаходиться під контролем Китаю, і сліпе збільшення виробництва може призвести до збитків. З боку витрат споживання енергії є найбільшою складовою вартості полікремнію, тому ціна на електроенергію є дуже важливою, і Сіньцзян, Внутрішня Монголія, Сичуань та інші регіони мають очевидні переваги. З боку попиту, як пряме виробництво полікремнію, виробництво кремнієвих пластин у Китаї становить понад 99% від загального світового виробництва. Переробка полікремнію в основному зосереджена в Китаї. Ціна виробленого полікремнію низька, вартість транспортування низька, а попит повністю гарантований. По-друге, Китай ввів відносно високі антидемпінгові тарифи на імпорт полікремнію сонячного класу зі Сполучених Штатів і Південної Кореї, що значно скоротило споживання полікремнію зі Сполучених Штатів і Південної Кореї. Будьте обережні при створенні нових проектів; Крім того, в останні роки китайські закордонні підприємства з виробництва полікремнію розвивалися повільно через вплив тарифів, і деякі виробничі лінії були скорочені або навіть закриті, а їхня частка у світовому виробництві з року в рік зменшувалася, тому вони не буде порівнюватися зі зростанням цін на полікремній у 2021 році, оскільки високі прибутки китайської компанії, фінансові умови недостатні для підтримки її швидкого та масштабного розширення виробничих потужностей.
На основі відповідних прогнозів виробництва полікремнію в Китаї та за кордоном з 2022 по 2025 роки можна підсумувати прогнозоване значення світового виробництва полікремнію. За оцінками, світове виробництво полікремнію в 2025 році досягне 1,371 млн тонн. Згідно з прогнозованим значенням виробництва полікремнію, можна приблизно визначити частку Китаю в світовому пропорції. Очікується, що частка Китаю буде поступово збільшуватися з 2022 по 2025 рік, і в 2025 році вона перевищить 87%.
6, Резюме та прогноз
Полікремній розташований нижче за промисловий кремній і вище за весь ланцюжок фотоелектричної та напівпровідникової промисловості, і його статус дуже важливий. Ланцюг фотоелектричної промисловості, як правило, складається з полікремнію-кремнієвої пластини-комірки-модуля-фотоелектричної встановленої потужності, а ланцюг напівпровідникової промисловості – це, як правило, полікремнію-монокристалічної кремнієвої пластини-кремнієвої пластини-чіпа. Різне використання має різні вимоги до чистоти полікремнію. Фотоелектрична промисловість в основному використовує полікремній сонячного класу, а промисловість напівпровідників використовує полікремній електронного класу. Перший має діапазон чистоти 6N-8N, тоді як другий вимагає чистоти 9N або більше.
Протягом багатьох років основним процесом виробництва полікремнію в усьому світі був вдосконалений метод Siemens. В останні роки деякі компанії активно досліджували дешевший метод псевдозрідженого шару силану, який може вплинути на структуру виробництва. Стрижневий полікремній, отриманий модифікованим методом Сіменса, має характеристики високого енергоспоживання, високої вартості та високої чистоти, тоді як гранульований кремній, виготовлений методом силанового киплячого шару, має характеристики низького споживання енергії, низької вартості та відносно низької чистоти. . Деякі китайські компанії реалізували масове виробництво гранульованого кремнію та технологію використання гранульованого кремнію для витягування полікремнію, але це не було широко поширене. Чи зможе гранульований кремній замінити перший у майбутньому, залежить від того, чи зможе цінова перевага покрити недолік якості, ефект подальшого застосування та підвищення безпеки силану. Останніми роками світове виробництво полікремнію зростає з кожним роком і поступово збирається разом у Китаї. З 2017 по 2021 рік світове річне виробництво полікремнію зросте з 432 000 тонн до 631 000 тонн, причому найшвидше зростання відбудеться у 2021 році. Протягом цього періоду світове виробництво полікремнію поступово ставало все більш і більш зосередженим у Китаї, а частка Китаю у виробництві полікремнію зросла з 56,02% у 2017 році до 80,03% у 2021 році. З 2022 по 2025 рік постачання полікремнію призведе до масштабного зростання. За оцінками, виробництво полікремнію в 2025 році становитиме 1,194 мільйона тонн у Китаї, а виробництво за кордоном досягне 176 000 тонн. Таким чином, світове виробництво полікремнію в 2025 році становитиме близько 1,37 млн тонн.
(Ця стаття призначена лише для довідки клієнтів UrbanMines і не містить інвестиційних порад）