1, Фотоелектричний кінцевий попит: Попит на встановлену фотоелектричну потужність сильний, а попит на полісиліконовий змінюється на основі встановленого прогнозу потужностей
1.1. Полісиліконове споживання: глобальнийОбсяг споживання постійно зростає, головним чином для виробництва фотоелектрики
Останні десять років, глобальнийполісиліконСпоживання продовжує зростати, і частка Китаю продовжує розширюватися на чолі з фотоелектричною промисловістю. З 2012 по 2021 рік глобальне споживання полісилікону, як правило, показало тенденцію до зростання, що зростає з 237 000 тонн до приблизно 653 000 тонн. У 2018 році було введено 531 фотоелектричну політику в Китаї, яка чітко знизила швидкість субсидії для виробництва фотоелектрики. Нещодавно встановлена фотоелектрична потужність впала на 18% у річному обчисленні, і попит на полісилікону постраждав. Починаючи з 2019 року, держава запровадила низку політики щодо сприяння паритету сітки фотоелектрики. З швидким розвитком фотоелектричної промисловості попит на полісилікон також вступив у період швидкого зростання. У цей період частка споживання полісилікону в Китаї у загальному глобальному споживанні продовжувала зростати, з 61,5% у 2012 році до 93,9% у 2021 році, головним чином через швидко розвивається фотоелектричне промисловість Китаю. З точки зору глобальної схеми споживання різних типів полісилікону в 2021 році, кремнієві матеріали, що використовуються для фотоелектричних клітин, становитимуть щонайменше 94%, з яких полісиліконові та зернистих кремнію становлять відповідно 91%та 3%, тоді як полісиліконовий полісилікон електронного ступеня, які можуть бути використані для мікросхем для 94%. Співвідношення становить 6%, що показує, що поточний попит на полісилікону переважає фотоелектрики. Очікується, що при потеплінні політики з подвійним вуглецем попит на встановлену фотоелектричну потужність стане сильнішим, а споживання та частка полісилікону сонячної енергії продовжуватимуть зростати.
1.2. Силіконова вафель: Монокристалічна кремнієва пластина займає мейнстрім, а безперервна технологія Чокральських швидко розвивається
Прямий ланка полісилікону вниз за течією є кремнієвими вафлями, і Китай в даний час домінує над глобальним ринком вафельних кремнію. З 2012 по 2021 рік глобальна та китайська виробнича потужність та продукція виробництва кремнію продовжували зростати, а фотоелектрична промисловість продовжувала бум. Силіконові вафлі служать мостом, що з'єднує кремнієві матеріали та акумулятори, і немає навантаження на виробничі потужності, тому він продовжує залучати велику кількість компаній для входу в галузь. У 2021 році китайські виробники вафельних вафельвиробництвоПотужність до 213,5 ГВт виробництва, що випустило глобальне виробництво вафельних кремнію, збільшуючись до 215,4 ГВт. Згідно з існуючими та нещодавно збільшенням виробничих потужностей у Китаї, очікується, що річний темп зростання підтримуватиме 15-25% у найближчі кілька років, а виробництво вафель у Китаї все ще збереже абсолютну домінуючу позицію у світі.
Полікристалічний кремній можна зробити в полікристалічні кремнієві злитки або монокристалічні кремнієві стрижні. Процес виробництва полікристалічних злиттів кремнію в основному включає метод лиття та метод прямого плавлення. В даний час другий тип - це основний метод, а рівень втрат в основному зберігається приблизно на 5%. Метод лиття в основному спочатку розплавити кремній матеріал у тиглі, а потім кинути його в інший попередньо розігрітий тигель для охолодження. Контролюючи швидкість охолодження, полікристалічний злиток кремнію кидається за допомогою технології затвердіння спрямованості. Процес гарячого розпилювача методу прямого відтворення такого ж, як і в методі лиття, в якому полісилікон спочатку розплавлений у тиглі, але етап охолодження відрізняється від методу лиття. Незважаючи на те, що два методи мають дуже схожий за своєю природою, метод прямого плавлення потребує лише одного тиглі, а вироблений полісиліконовий продукт має хорошої якості, що сприяє зростанню полікристалічних кремнієвих обхідів з кращою орієнтацією, а процес росту легко автоматизувати, що може зробити внутрішнє положення зменшення кристальної помилки. В даний час провідні підприємства в галузі сонячної енергетики, як правило, використовують метод прямого плавлення для виготовлення полікристалічних кремнієвих злитків, а вміст вуглецю та кисню відносно низькі, які контролюються нижче 10PPMA та 16PPMA. Надалі у виробництві полікристалічних контутів кремнію все ще буде переважати метод прямого плавлення, а рівень втрат залишиться близько 5% протягом п'яти років.
Виробництво монокристалічних кремнієвих стрижнів в основному базується на методі Чокральського, доповненого методом плавлення зони вертикальної підвіски, а продукти, що виробляються двома, мають різне використання. Метод Чокральського використовує стійкість до графіту для нагрівання полікристалічного кремнію в кварцовому тиглі з високою чистотою в тепловій системі прямолінійних труб, щоб розплавити її, потім вставити кристал насіння в поверхню розплаву для злиття та обертання кристала насіння, перевертаючи тиглі. , кристал насіння повільно піднімається вгору, а монокристалічний кремній отримують через процеси висіву, ампліфікації, повороту плечей, росту рівного діаметру та обробки. Метод плавлення з плаваючою зоною вертикальної зони відноситься до фіксації стовпчастого полікристалічного матеріалу з високою чистотою в печі, повільно рухає металевою котушкою по полікристалічному напрямку і проходячи по стовпчастому полікристалічному та проходженню струму радіочастотного радіочастотного струму, що переміщується, і після того, як він переміщує котушки, що переміщується, і після котушки, що рухається, і після котушки, що рухається, і після котушки, котушки утворити одноразовий кристал. Через різні виробничі процеси існують відмінності у виробничому обладнанні, виробничих витратах та якості продукції. В даний час продукти, отримані методом плавлення зони, мають високу чистоту і можуть бути використані для виготовлення напівпровідникових пристроїв, тоді як метод Чокральського може відповідати умовам виробництва монокристалічного кремнію для фотоелектричних клітин і має менші витрати, тому це метод мейнстріму. У 2021 році частка ринку методу прямого витягування становить близько 85%, і, як очікується, він незначно збільшиться в найближчі кілька років. Прогнозується, що частки ринку у 2025 та 2030 роках становлять 87% та 90% відповідно. З точки зору плавлення в окрузі Однористалічний кремній, галузева концентрація району плавлення одно кристалічного кремнію відносно висока у світі. Придбання), Topsil (Данія). Надалі вихідна шкала розплавленого монокристалічного кремнію не значно збільшиться. Причина полягає в тому, що пов'язані з Китаєм технології відносно відсталі порівняно з Японією та Німеччиною, особливо з потужністю високочастотного опалення обладнання та умов процесу кристалізації. Технологія злитого кремнію в одній кришталі у зоні великого діаметра вимагає, щоб китайські підприємства продовжували досліджувати самостійно.
Метод Чокральського можна розділити на технологію безперервного кристалічного витягування (CCZ) та повторювану технологію кристалічного витягування (RCZ). В даний час методом мейнстріму в галузі є RCZ, який знаходиться на етапі переходу від RCZ до CCZ. Стороні кришталеві витяжки та годування RZC не залежать один від одного. Перед кожним потягуванням, монокристалічний злиток повинен бути охолоджений і зняти в камері воріт, тоді як CCZ може усвідомити годування та плавлення під час тягнення. RCZ відносно зрілий, і в майбутньому мало місця для технологічного вдосконалення; в той час як CCZ має переваги зниження витрат та підвищення ефективності та перебуває на стадії швидкого розвитку. Що стосується витрат, порівняно з RCZ, який займає приблизно 8 годин, перш ніж буде витягнуто один стрижень, CCZ може значно підвищити ефективність виробництва, знизити тигельні витрати та споживання енергії, усуваючи цей крок. Загальний вихід одноразової печі перевищує 20% вище, ніж у RCZ. Вартість виробництва на 10% нижча за RCZ. З точки зору ефективності, CCZ може завершити креслення 8-10 монокристалічних кремнію в рамках життєвого циклу тиглі (250 годин), тоді як RCZ може завершити лише 4, а ефективність виробництва може бути підвищена на 100-150%. З точки зору якості, CCZ має більш рівномірний опір, менший вміст кисню та повільне накопичення домішок металів, тому він більше підходить для підготовки монокристалічних вафель N-типу, які також знаходяться в період швидкого розвитку. В даний час деякі китайські компанії оголосили, що вони мають технологію CCZ, і маршрут зернистих монокристалічних кремнієвих вафель в основному було чітким і навіть почав використовувати 100% зернистих кремнієвих матеріалів. . Надалі CCZ в основному замінить RCZ, але це займе певний процес.
Процес виробництва монокристалічних кремнієвих вафель розділений на чотири кроки: витягування, нарізання, нарізання, очищення та сортування. Поява методу нарізки алмазного проводу значно знизила рівень збитків від нарізання. Процес кристалічного витягування був описаний вище. Процес нарізки включає операції з усічення, квадратних та фасування. Наркотання полягає в тому, щоб використовувати нарізну машину для розрізання стовпчастого кремнію в кремнієві вафлі. Очищення та сортування - це остаточні кроки у виробництві кремнієвих вафель. Метод нарізки алмазного проводу має очевидні переваги перед традиційним методом розрізання дротяного розчину, який в основному відображається за короткий час часу та низькі втрати. Швидкість діамантового дроту в п’ять разів перевищує традиційне різання. Наприклад, для вирізання одноразової, традиційне різання мінометного дроту займає близько 10 годин, а різання алмазного дроту займає лише близько 2 годин. Втрата різання алмазного дроту також порівняно невелика, а шар пошкодження, спричинений різанням діамантового дроту, менший, ніж у розрізання дроту, що сприяє різання тонших вафель кремнію. Останніми роками, щоб зменшити скорочення втрат та виробничих витрат, компанії звернулися до методів нарізки алмазного проводу, а діаметр автобусних батончиків алмазного дроту стає нижчим і нижчим. У 2021 році діаметр шин з алмазного дроту становитиме 43-56 мкм, а діаметр діамантової проводки, що використовується для монокристалічних вафель кремнію, значно зменшиться і продовжить знижуватися. За підрахунками, у 2025 та 2030 рр. Діаметри шин з алмазним дротом, що використовуються для вирізання монокристалічних плащ кремнію, становлять 36 мкм та 33 мкм відповідно, а діаметри шин з діамантовим дротом, що використовуються для розрізання полікристалічних вафель кремнію, відповідно. Це тому, що в полікристалічних кремнієвих вафлях є багато дефектів та домішок, а тонкі дроти схильні до поломки. Таким чином, діаметр діамантової провідної шини, що використовується для різання полікристалічних кремнієвих вафельних вафель, більша, ніж діапазон монокристалічних вафель кремнію, і, як частка ринків полікристалічних кремнієвих вафель поступово зменшується, він використовується для полікристалічних кремнію, що зменшується в діаметрі проводів.
В даний час кремнієві вафлі в основному поділяються на два типи: полікристалічні кремнієві вафлі та монокристалічні кремнієві вафлі. Монокристалічні кремнієві вафлі мають переваги тривалого терміну служби та високої ефективності перетворення фотоелектрики. Полікристалічні кремнієві вафлі складаються з кристалічних зерен з різними орієнтацією на кристалічну площину, тоді як монокристалічні кремнієві пластинки виготовлені з полікристалічного кремнію як сировини і мають однакову орієнтацію на кристалічну площину. На вигляд, полікристалічні кремнієві вафлі та монокристалічні кремнієві вафлі-синьо-чорні та чорно-коричневі. Оскільки вони вирізані з полікристалічних кремнієвих злитків та монокристалічних кремнієвих стрижнів відповідно, форми є квадратними та квазі-квадратними. Служба служби полікристалічних кремнієвих вафель та монокристалічних кремнієвих вафель становить близько 20 років. Якщо метод упаковки та використання середовища використання, термін служби може досягти більше 25 років. Взагалі кажучи, тривалість життя монокристалічних кремнієвих вафель трохи довше, ніж у полікристалічних вафельних вафлях. Крім того, монокристалічні вафлі кремнію також дещо кращі в ефективності фотоелектричної конверсії, а їх щільність дислокації та домішки металів значно менші, ніж у полікристалічних кремнієвих вафель. Комбінований ефект різних факторів робить термін експлуатації меншості на тривалість монокристалів десятки разів вищими, ніж у полікристалічних кремнієвих вафлях. Тим самим показуючи перевагу ефективності перетворення. У 2021 році найвища ефективність конверсії полікристалічних вафель кремнію становитиме близько 21%, а ефективність монокристалічних кремнієвих вафель досягне до 24,2%.
Окрім тривалого життя та високої ефективності конверсії, монокристалічні кремнієві вафлі також мають перевагу щодо витончення, що сприяє зменшенню витрат на споживання кремнію та кремнію, але зверніть увагу на збільшення рівня фрагментації. Витончення кремнієвих вафель допомагає зменшити виробничі витрати, а поточний процес нарізки може повністю задовольнити потреби витончення, але товщина кремнієвих вафель також повинна відповідати потребам виробництва клітин та компонентів вниз за течією. Загалом, товщина кремнієвих вафель зменшується в останні роки, а товщина полікристалічних кремнієвих вафель значно більша, ніж у монокристалічних вафель. Монокристалічні вафлі кремнію додатково поділяються на пластинки кремнію N та кремнію P-типу, тоді як кремнієві вафлі N-типу в основному включають використання акумулятора Topcon та використання акумулятора HJT. У 2021 році середня товщина полікристалічних кремнієвих вафель становить 178 мкм, а відсутність попиту в майбутньому змусить їх продовжувати тонко. Тому прогнозується, що товщина незначно зменшиться з 2022 по 2024 рік, а товщина залишатиметься приблизно на 170 мкм після 2025 року; Середня товщина платоспроможних мокристалічних кремнієвих пластин P-типу становить близько 170 мкм, і, як очікується, знизиться до 155 мкм і 140 мкм у 2025 та 2030 рр. Клітини - 165 мкм. 135 мкм.
Крім того, виробництво полікристалічних кремнієвих вафель споживає більше кремнію, ніж монокристалічні вафлі кремнію, але етапи виробництва порівняно прості, що приносить переваги витрат полікристалічним валерам кремнію. Полікристалічний кремній, як звичайна сировина для полікристалічних кремнієвих пластин та монокристалічних кремнієвих пластин, має різне споживання у виробництві двох, що пояснюється відмінностями в етапах чистоти та виробництва двох. У 2021 році споживання кремнію полікристалічного злиття становить 1,10 кг/кг. Очікується, що обмежені інвестиції в дослідження та розробки призведуть до невеликих змін у майбутньому. Силіконове споживання стрижня в стрижні становить 1,066 кг/кг, і є певне місце для оптимізації. Очікується, що він буде 1,05 кг/кг і 1,043 кг/кг у 2025 та 2030 роках відповідно. У процесі монокристалічного витягування зменшення споживання кремнію витяжного стрижня може бути досягнуто за рахунок зменшення втрати очищення та подрібнення, суворо контролюючи виробниче середовище, зменшуючи частку праймерів, покращуючи точний контроль та оптимізуючи класифікацію та обробку технології деградованих кремнію. Незважаючи на те, що кремнієве споживання полікристалічних вафель кремнію висока, виробнича вартість полікристалічних кремнієвих вафель є відносно високою, оскільки полікристалічні злитки кремнію виробляються за допомогою гарячого розгортання злитків, а монокристалічні страви, які зазвичай споживаються споживанням. Низький. У 2021 році середня вартість виробництва монокристалічних кремнієвих вафель буде приблизно 0,673 юан/Вт, а полікристалічні кремнієві вафлі становитимуть 0,66 юаня/Вт.
У міру зменшення товщини пластини кремнію і діаметр шифу алмазного дроту зменшується, вихід кремнієвих стрижнів/злитків рівного діаметра на кілограм збільшуватиметься, а кількість монокристалічних силіконових стрижнів однакової ваги буде вищою, ніж у полікристалічних кремнію. З точки зору потужності, потужність, що використовується кожною кремнієвою вафелям, змінюється залежно від типу та розміру. У 2021 році вихід монокристалічних квадратних брусків розміром 166 мм становить близько 64 штук на кілограм, а вихід полікристалічних квадратних злитків становить близько 59 штук. Серед одноразових пластин кремнію P-типу вихід розміром 158,75 мм монокристалічних квадратних стрижнів становить приблизно 70 штук на кілограм, вихід на кілограми розміром 182 мм розміром становить близько 53 штук на кілограм, а вихід одноразових стрижня розміром 210 мм на 53 штук-приблизно 53 штуки. Вихід квадратної смуги становить близько 40 штук. З 2022 по 2030 рік безперервне витончення кремнієвих вафель, безсумнівно, призведе до збільшення кількості кремнієвих стрижнів/злитків того ж об'єму. Менший діаметр штини з алмазного дроту та середнього розміру частинок також допоможуть зменшити втрати різання, тим самим збільшуючи кількість вироблених вафель. кількість. За підрахунками, у 2025 та 2030 роках вихід монокристалічних квадратних стрижнів розміром 166 мм становить близько 71 та 78 штук на кілограм, а вихід полікристалічних квадратних злитків становить близько 62 та 62 штук, що пояснюється низькою часткою ринку полікристалічних вафельних вафель. Існують відмінності в силі різних типів та розмірів кремнієвих вафель. Згідно з даними оголошення для середньої потужності 158,75 мм кремнієвих вафель становить близько 5,8 Вт/штук, середня потужність кремнієвих вафель розміром 166 мм становить близько 6,25 Вт/штук, а середня потужність 182 мм кремнієвих вафель становить приблизно 6,25 Вт/штук. Середня потужність кремнієвої пластини розміром становить близько 7,49 Вт/штук, а середня потужність кремнієвої пластину розміром 210 мм становить близько 10 Вт/штук.
Останніми роками кремнієві вафлі поступово розвивалися у напрямку великих розмірів, і великі розміри сприяють збільшенню потужності одного мікросхеми, тим самим розбавляючи несиконові витрати клітин. Однак коригування розмірів кремнієвих плит також повинно розглянути питання відповідності та стандартизації вгору за течією, особливо навантаження та високі поточні проблеми. В даний час на ринку є два табори щодо майбутнього напрямку розвитку розміру кремнієвої пластини, а саме розміром 182 мм та розміром 210 мм. Пропозиція 182 мм - це головним чином з точки зору інтеграції вертикальної промисловості, заснованої на врахуванні встановлення та транспортування фотоелектричних клітин, потужності та ефективності модулів та синергії між вгору та вниз за течією; в той час як 210 мм в основному з точки зору виробничих витрат та витрат на систему. Вихід 210 мм кремнієвих вафель збільшився більш ніж на 15% в процесі креслення стрижня в одному потоці, вартість виробництва акумулятора вниз за течією була зменшена приблизно на 0,02 юаня/Вт, а загальна вартість будівництва електростанції була зменшена приблизно на 0,1 юаня/Вт. У найближчі кілька років очікується, що кремнієві вафлі з розміром нижче 166 мм будуть поступово усунені; Проблеми відповідності вгору та вниз за течією 210 мм кремнієвих вафель будуть поступово вирішені ефективно, а вартість стане важливішим фактором, що впливає на інвестиції та виробництво підприємств. Тому частка ринку 210 мм кремнієвих вафель зросте. Стійкий підйом; 182 -мм кремнієва пластина стане основним розміром на ринку внаслідок його переваг у вертикально інтегрованому виробництві, але з проривом розробки технології застосування пластини з 210 мм, 182 мм поступиться місцем. Крім того, важко використовувати кремнію більш широкого розміру на ринку в найближчі кілька років, оскільки вартість праці та ризик встановлення великого розміру вафельних вафель значно збільшаться, що важко компенсувати за рахунок економії виробничих витрат та системних витрат. . У 2021 році розміри вафельних вафель на ринку включають 156,75 мм, 157 мм, 158,75 мм, 166 мм, 182 мм, 210 мм тощо. 166 мм - це найбільше рішення розміру, яке можна модернізувати для існуючої лінії виробництва акумуляторів, яка буде найбільшим за останні два роки. Що стосується розміру переходу, то очікується, що частка ринку буде менше 2% у 2030 році; Комбінований розмір 182 мм і 210 мм становитиме 45% у 2021 році, а частка ринку в майбутньому швидко зросте. Очікується, що загальна частка ринку в 2030 році перевищить 98%.
Останніми роками частка ринку монокристалічного кремнію продовжує зростати, і він займав основну позицію на ринку. З 2012 по 2021 рік частка монокристалічного кремнію зросла з менш ніж 20% до 93,3%, що значне. У 2018 році кремнієві вафлі на ринку - це в основному полікристалічні вафлі кремнію, що становить понад 50%. Основна причина полягає в тому, що технічні переваги монокристалічних кремнієвих вафель не можуть покрити недоліки витрат. Починаючи з 2019 року, коли фотоелектрична ефективність конверсії монокристалічних вафель кремнію значно перевищила цінність полікристалічних вафель кремнію, а виробнича вартість монокристалічної кремнієвої вафлі продовжує знижуватися з технологічним прогресом, ринкова частка монокристалічних вафельних вафель продовжує збільшуватися, ставши масовими стратером у ринку. продукт. Очікується, що частка монокристалічних вафель кремнію досягне близько 96% у 2025 році, а частка ринку монокристалічних кремніючих вафель досягне 97,7% у 2030 році.
1.3. Акумулятори: батареї PERC домінують на ринку, а розвиток акумуляторів N-типу підштовхує якість продукту
Середнє те, що ланцюг фотоелектричної промисловості включає фотоелектричні клітини та фотоелектричні модулі. Обробка кремнієвих вафель у клітини є найважливішим кроком у реалізації фотоелектричної конверсії. Для обробки звичайної клітини з кремнієвої пластини потрібно близько семи кроків. По-перше, покладіть кремнієву пластину в гідрофторну кислоту для отримання пірамідоподібної замшевої структури на її поверхні, тим самим зменшуючи відбивну здатність сонячного світла та збільшуючи поглинання світла; Другий - фосфор дифундується на поверхню однієї сторони вафлі кремнію, утворюючи перехід PN, а його якість безпосередньо впливає на ефективність клітини; Третє - зняти перехід PN, утворений на стороні кремнієвої пластини під час стадії дифузії для запобігання короткого замикання клітини; Шар плівки нітриду кремнію покрито з того боку, де утворюється перехід PN для зменшення відбиття світла та в той же час підвищення ефективності; П'яте - надрукувати металеві електроди на передній та задній частині кремнієвої пластини для збору носіїв меншості, що утворюються за допомогою фотоелектрики; Схема, надрукована на стадії друку, спікається і утворюється, і він інтегрується з кремнієвою вафелем, тобто клітиною; Нарешті, клітини з різною ефективністю класифікуються.
Кристалічні кремнієві клітини зазвичай виготовляються з кремнієвих вафель як субстратів, і їх можна розділити на клітини типу P та клітини N-типу відповідно до типу кремнієвих вафель. Серед них клітини N-типу мають більш високу ефективність конверсії і в останні роки поступово замінюють клітини типу p. Силіконові вафлі типу P виготовляються шляхом допінгу кремнію з бором, а кремнієві вафлі типу виготовлені з фосфору. Тому концентрація борону в кремнієвій пластині N-типу нижча, тим самим пригнічуючи зв'язування комплексів бору-кисню, покращуючи термін експлуатації меншини кремнієвого матеріалу, і в той же час не існує фізором для акумулятора. Крім того, носії меншин N-типу-це отвори, носії меншин типу P-це електрони, а захоплення поперечного перерізу більшості атомів домішок для отворів менший, ніж у електронів. Отже, термін експлуатації меншини клітини N-типу вищий, а швидкість перетворення фотоелектрики вища. Згідно з лабораторними даними, верхня межа ефективності перетворення клітин типу P становить 24,5%, а ефективність перетворення клітин N-типу до 28,7%, тому клітини N-типу представляють напрямок розвитку майбутніх технологій. У 2021 році клітини N-типу (в основному, включаючи клітини гетероперекон та клітини TopCon) мають відносно високі витрати, а масштаб масового виробництва все ще невеликий. Поточна частка ринку становить близько 3%, що в основному такий же, як у 2020 році.
У 2021 році ефективність перетворення клітин N-типу буде значно покращена, і очікується, що в найближчі п’ять років буде більше місця для технологічного прогресу. У 2021 році масштабне виробництво монокристалічних клітин P-типу буде використовувати технологію PERC, а середня ефективність перетворення досягне 23,1%, що збільшилось на 0,3 процентного пункту порівняно з 2020; Ефективність конверсії полікристалічних чорних кремнієвих клітин за допомогою технології PERC досягне 21,0%порівняно з 2020 року. Щорічне збільшення на 0,2 процентного пункту; Звичайна полікристалічна підвищення ефективності клітин чорного кремнію не є сильним, ефективність конверсії в 2021 році буде приблизно на 19,5%, лише на 0,1 процентного пункту вищий, а майбутній простір підвищення ефективності обмежений; Середня ефективність конверсії монокристалічних клітин PERC у злитках становить 22,4%, що на 0,7 процентного пункту нижче, ніж у монокристалічних клітин PERC; Середня ефективність конверсії клітин TopCon N-типу досягає 24%, а середня ефективність перетворення клітин гетероперехідної функції досягає 24,2%, обидва з яких значно покращилися порівняно з 2020 року, а середня ефективність перетворення клітин IBC досягає 24,2%. Завдяки розробці технологій у майбутньому, такі технології акумуляторів, як TBC та HBC, також можуть продовжувати прогресувати. Надалі, зі зниженням виробничих витрат та вдосконаленням врожаю, акумулятори N-типу будуть одним з головних напрямків розвитку акумуляторних технологій.
З точки зору маршруту акумуляторних технологій, ітеративне оновлення акумуляторних технологій в основному пройшло через BSF, PERC, TopCon на основі покращення PERC та HJT, нової технології, яка підриває PERC; Topcon можна також поєднувати з IBC для формування TBC, а HJT також можна поєднувати з IBC, щоб стати HBC. P-type monocrystalline cells mainly use PERC technology, p-type polycrystalline cells include polycrystalline black silicon cells and ingot monocrystalline cells, the latter refers to the addition of monocrystalline seed crystals on the basis of conventional polycrystalline ingot process, directional solidification After that, a square silicon ingot is formed, and a silicon wafer mixed with single Кристал і полікристалічний здійснюється за допомогою серії процесів обробки. Оскільки він по суті використовує полікристалічний маршрут підготовки, він включений у категорію полікристалічних клітин типу P. Клітини N-типу в основному включають монокристалічні клітини TopCon, монокристалічні клітини HJT та монокристалічні клітини IBC. У 2021 році нові масові виробничі лінії все ще будуть переважати лініями виробництва клітин PERC, а частка ринку клітин PERC ще більше збільшиться до 91,2%. Оскільки попит на продукцію на проекти на свіжому повітрі та домогосподарства сконцентрувався на високоефективних продуктах, частка ринку акумуляторів BSF знизиться з 8,8% до 5% у 2021 році.
1.4. Модулі: Вартість клітин припадає на основну частину, а потужність модулів залежить від комірок
Етапи виробництва фотоелектричних модулів в основному включають взаємозв'язок та ламінування клітин, а клітини становлять основну частину загальної вартості модуля. Оскільки струм і напруга однієї клітини дуже малі, клітини потрібно взаємопов'язуватися через шини. Тут вони підключені послідовно, щоб збільшити напругу, а потім паралельно підключені для отримання високого струму, а потім фотоелектричне скло, EVA або POE, акумулятор, EVA або POE, задній аркуш герметизовані та натиснуті на тепло в певному порядку, і, нарешті, захищені алюмінієвою рамою та кадром силікону. З точки зору складу виробничих витрат компонентів, матеріальні витрати становлять 75%, що займають основну позицію з подальшим виробничою вартістю, вартістю продуктивності та вартістю праці. Вартість матеріалів веде вартість клітин. Згідно з оголошеннями багатьох компаній, клітини складають близько 2/3 від загальної вартості фотоелектричних модулів.
Фотоелектричні модулі зазвичай діляться відповідно до типу клітин, розміру та кількості. Існують відмінності в силі різних модулів, але всі вони знаходяться на стадії зростання. Потужність є ключовим показником фотоелектричних модулів, що представляють здатність модуля перетворювати сонячну енергію в електроенергію. Це можна побачити зі статистики потужності різних типів фотоелектричних модулів, що, коли розмір та кількість комірок у модулі однакові, потужність модуля є монокристалічним типом N-типу> монокристалічного> полікристалічного; Чим більший розмір і кількість, тим більша потужність модуля; Для модулів з могусток Topcon та модулями гетероперехідної діяльності однакової специфікації потужність останнього більша, ніж у першої. Згідно з прогнозом CPIA, потужність модуля збільшиться на 5-10 Вт на рік у найближчі кілька років. Крім того, упаковка модулів принесе певну втрату потужності, в основному, включаючи оптичні втрати та електричні втрати. Перший викликаний пропусканням та оптичною невідповідністю пакувальних матеріалів, таких як фотоелектричне скло та EVA, а останні в основному стосуються використання сонячних батарей послідовно. Втрата ланцюга, викликана опором зварювальної стрічки та самою шиною, та втрата струму невідповідності, спричиненої паралельним з'єднанням клітин, загальна втрата потужності двох становить близько 8%.
1.5. Встановлена фотоелектрична потужність: Політика різних країн, очевидно, керується, і в майбутньому є величезне місце для нових встановлених потужностей
Світ в основному досяг консенсусу щодо чистих нульових викидів відповідно до мети охорони навколишнього середовища, і економіка накладених фотоелектричних проектів поступово з'явилася. Країни активно вивчають розвиток виробництва енергії відновлюваної енергії. В останні роки країни світу взяли на себе зобов’язання зменшити викиди вуглецю. Більшість основних випромінювачів парникових газів сформулювали відповідні цілі відновлюваної енергії, а встановлена потужність відновлюваної енергії величезна. На основі цілі контролю температури 1,5 ℃ Irena прогнозує, що глобальна встановлена потужність відновлюваної енергії досягне 10,8TW в 2030 році. Крім того, згідно з даними Woodmac, вартість електроенергії (LCOE) виробництва сонячної енергетики в Китаї, Індії, США та інших країнах вже нижча, ніж найдешевша енергія викопної енергії, і ще більше зменшиться в майбутньому. Активне просування політики в різних країнах та економіка фотоелектричної енергетики призвели до постійного збільшення накопичувальної встановленої потужності фотоелектрики у світі та Китаї в останні роки. З 2012 по 2021 р. Сукупна встановлена ємність фотоелектрики у світі зросте з 104,3 ГВт до 849,5 ГВт, а сукупна встановлена потужність фотоелектрики в Китаї зросте з 6,7 ГВт до 307 ГВт, що на понад 44 рази. Крім того, нещодавно встановлена фотоелектрична потужність у Китаї становить понад 20% від загальної встановленої потужності у світі. У 2021 році нещодавно встановлена фотоелектрична ємність - 53 ГВт, що становить близько 40% новоствореної у світі ємності. В основному це пов’язано з великим та рівномірним розподілом легких енергетичних ресурсів у Китаї, добре розвиненій вище за течією та вниз за течією та сильною підтримкою національної політики. У цей період Китай відіграв величезну роль у виробництві фотоелектрики, а сукупна встановлена потужність становила менше 6,5%. підскочив до 36,14%.
Виходячи з вищезазначеного аналізу, CPIA дала прогноз для нещодавно збільшених фотоелектричних установок з 2022 по 2030 рік у всьому світі. За підрахунками, як за оптимістичними, так і в консервативних умовах глобальна новостворена потужність у 2030 році становитиме 366 та 315 ГВт відповідно, а нещодавно встановлена потужність Китаю становитиме 128., 105 ГВт. Нижче ми прогнозуємо попит на полісилікон на основі масштабу щойно встановленої ємності щороку.
1.6. Прогноз попиту полісилікону для фотоелектричних додатків
З 2022 по 2030 рік, заснований на прогнозі CPIA для глобальних нещодавно збільшених ПВ -установ, як за оптимістичними, так і за консервативними сценаріями, можна передбачити попит на полісилікон для ПВ. Клітини є ключовим кроком для реалізації фотоелектричної конверсії, а кремнієві вафлі є основною сировиною клітин та прямим нижче за течією полісилікону, тому це є важливою частиною прогнозування попиту полісилікону. Зважена кількість шматочків на кілограм кремнієвих стрижнів та злитків можна обчислити з кількості шматочків на кілограм та частки ринку кремнієвих стрижнів та злитків. Тоді, згідно з потужністю та часткою ринку кремнієвих вафель різного розміру, може бути отримана зважена потужність кремнієвих вафель, і тоді необхідна кількість кремнієвих вафель може бути оцінена відповідно до нещодавно встановленої фотоелектричної ємності. Далі, вагу необхідних кремнієвих стрижнів та злитків можна отримати відповідно до кількісної залежності між кількістю кремнієвих вафель та зваженою кількістю кремнієвих стрижнів та кремнієвими злитками на кілограм. Далі в поєднанні з зваженим споживанням кремнію кремнієвих стрижнів/злиттів кремнію, попит на полісилікону для нещодавно встановленої фотоелектричної ємності може бути остаточно отриманий. Відповідно до результатів прогнозів, глобальний попит на полісилікону для нових фотоелектричних установок за останні п’ять років буде продовжувати зростати, максимум у 2027 році, а потім дещо зменшиться протягом наступних трьох років. За підрахунками, в оптимістичних та консервативних умовах у 2025 році глобальний щорічний попит на полісилікон для фотоелектричних установок буде 1,108 900 тонн та 907 800 тонн відповідно, а глобальний попит на полісилікону для фотоелектричних та консервативних умов буде 1,042,100 тонн. , 896 900 тонн. За даними КитаюЧастка глобальної фотоелектричної потужності,Попит Китаю на полісилікон для фотоелектричного використання у 2025 роціОчікується, що вони становлять 369 600 тонн і 302 600 тонн відповідно в оптимістичних та консервативних умовах, і 739 300 тонн і 605 200 тонн за кордоном відповідно.
2, Напівпровідниковий попит: Шкала набагато менша, ніж попит у фотоелектричному полі, і майбутнє зростання можна очікувати
Окрім виготовлення фотоелектричних клітин, полісилікон також може використовуватися як сировина для виготовлення мікросхем і використовується в напівпровідниковому полі, яке можна підрозділити на виробництво автомобілів, промислову електроніку, електронні комунікації, домашні прилади та інші поля. Процес від полісилікону до мікросхеми в основному розділений на три кроки. Спочатку полісилікону втягують у монокристалічні кремнієві злитки, а потім нарізають тонкими вафлями кремнію. Силіконові вафлі виробляються через низку операцій шліфування, фасування та полірування. , що є основною сировиною фабрики напівпровідників. Нарешті, кремнієва пластина вирізана та вигравірована лазером у різні конструкції ланцюга, щоб зробити продукти мікросхем з певними характеристиками. Поширені кремнієві вафлі в основному включають відшліфовані вафлі, епітаксіальні вафлі та вафлі SOI. Полірована пластина - це виробничий матеріал мікросхем з високою плосістю, отриманою шляхом полірування кремнієвої пластини для видалення пошкодженого шару на поверхні, який можна безпосередньо використовувати для виготовлення чіпсів, епітаксіальних вафель та кремнієвих вафель. Епітаксіальні вафлі отримують шляхом епітаксіального росту відшліфованих плащ, тоді як вафлі SOI кремнію виготовляються шляхом зв'язування або імплантації іонів на відшліфовані вафельні субстрати, а процес підготовки порівняно складний.
Завдяки попиту на полісилікону з боку напівпровідника в 2021 році в поєднанні з прогнозом агентства щодо темпів зростання напівпровідникової промисловості в найближчі кілька років попит на полісилікону в напівпровідниковому полі з 2022 по 2025 рік може бути приблизно оцінений. У 2021 році глобальне виробництво полісилікону в електронному класі складе близько 6% від загального виробництва полісилікону, а полісиліконові та зернистий кремній становлять близько 94%. Більшість електронних полісиліконів використовується в напівпровідниковому полі, а інший полісилікон в основному використовується у фотоелектричній промисловості. . Тому можна припустити, що кількість полісилікону, що використовується в напівпровідниковій галузі в 2021 році, становить близько 37 000 тонн. Крім того, згідно з майбутніми складними темпами зростання напівпровідникової промисловості, прогнозованою за допомогою FortuneBusiness Insights, попит на полісилікону для напівпровідникового використання збільшиться з річною швидкістю 8,6% з 2022 по 2025 рік. За оцінками, у 2025 році попит на полісилікону в напівпровідниковому полі буде близько 51,500. (Джерело звіту: Майбутній аналітичний центр)
3, Полісиліконовий імпорт та експорт: Імпорт набагато перевищує експорт, при цьому Німеччина та Малайзія припадає на більшу частку
У 2021 році близько 18,63% полісинового попиту Китаю надійде від імпорту, а масштаб імпорту значно перевищує масштаб експорту. З 2017 по 2021 рік у імпорті та експорту полісилікону переважають імпорт, що може бути пов'язано з сильним попитом на фотоелектричну промисловість, яка швидко розвивалася в останні роки, та його попит на полісилікону становить понад 94% від загального попиту; Крім того, компанія ще не освоїла виробничу технологію електронного класу полісилікону з високим чистотою, тому деякий полісилікон, необхідний для галузі інтегрованої схеми, все ще повинен покладатися на імпорт. Згідно з даними відділення кремнієвої промисловості, обсяг імпорту продовжував зменшуватися у 2019 та 2020 роках. Основна причина зниження полісилікону в 2019 році стала значним збільшенням виробничих потужностей, що зросло з 388 000 тонн у 2018 році до 452 000 тонн у 2019 році. до втрат, тому імпортна залежність полісилікону значно нижча; Незважаючи на те, що виробничі потужності не зросли в 2020 році, вплив епідемії призвів до затримок у побудові фотоелектричних проектів, а кількість полісиліконових замовлень зменшилася в той же період. У 2021 році фотоелектричний ринок Китаю швидко розвиватиметься, і очевидне споживання полісилікону досягне 613 000 тонн, що сприяє відскоку імпорту. За останні п’ять років чистий обсяг імпорту в Китаї становив від 90 000 до 140 000 тонн, з яких близько 103 800 тонн у 2021 році. Очікується, що чистий обсяг імпорту полісилікону Китаю залишатиметься близько 100 000 тонн на рік з 2022 по 2025 рік.
Імпорт полісилікону в Китаї в основному надходить з Німеччини, Малайзії, Японії та Тайваню, Китай, і загальний імпорт з цих чотирьох країн становитиме 90,51% у 2021 році. Близько 45% імпорту полісилікону Китаю надходять з Німеччини, 26% з Малайзії, 13,5% з Японії та 6% - з Тайвана. Німеччина володіє світовим полісиліконовим гігантом Wacker, який є найбільшим джерелом закордонного полісилікону, що становить 12,7% від загальної глобальної виробничої потужності у 2021 році; Малайзія має велику кількість виробничих ліній полісилікону від компанії OCI в Південній Кореї, яка походить від початкової виробничої лінії в Малайзії Ткуяма, японської компанії, придбаної OCI. Є фабрики та деякі фабрики, які OCI переїхав з Південної Кореї до Малайзії. Причиною переїзду є те, що Малайзія забезпечує безкоштовний фабричний простір, а вартість електроенергії на третину нижчу, ніж у Південній Кореї; Японія та Тайвань, Китай мають Tokuyama, Get та інші компанії, які займають велику частку виробництва полісилікону. місце. У 2021 році вихід полісилікону становитиме 492 000 тонн, що нещодавно встановлена фотоелектрична потужність та попит на виробництво мікросхем становлять 206 400 тонн і 1500 тонн відповідно, а решта 284 100 тонн будуть в основному використовуватися для переробки та експорту за кордоном. У нижніх ланці полісилікону, кремнієві вафлі, клітини та модулі в основному експортуються, серед яких експорт модулів є особливо помітним. У 2021 рекспортованийЗ Китаю, із загальним експортом 22,6 ГВт та 10,3 ГВт відповідно, а експорт фотоелектричних модулів становить 98,5 ГВт, з дуже мало імпортом. Що стосується складу експорту, експорт модуля в 2021 році досягне 24,61 мільярда доларів США, що становить 86%, а потім кремнієві вафлі та акумулятори. У 2021 році глобальний вихід вафлів кремнію, фотоелектричні клітини та фотоелектричні модулі досягне 97,3%, 85,1%та 82,3%відповідно. Очікується, що глобальна фотоелектрична промисловість продовжуватиме зосереджуватися в Китаї протягом наступних трьох років, а обсяг виробництва та експорту кожної ланки буде значним. Тому підраховано, що з 2022 по 2025 рік кількість полісилікону, що використовується для переробки та виробництва продукції нижче за течією та експортується за кордоном, поступово зростатиме. Він оцінюється шляхом віднімання закордонного виробництва від закордонного попиту полісилікону. У 2025 році полісилікон, що виробляється шляхом переробки в продукти вниз за течією, буде оцінено 583 000 тонн до зарубіжних країн з Китаю
4, Резюме та світогляд
Глобальний попит полісилікону в основному зосереджений у фотоелектричному полі, а попит у напівпровідниковому полі не є порядок. Попит на полісилікону визначається фотоелектричними установками і поступово передається в полісилікону через зв’язок фотоелектричних модулів-келі-вафеля, що генерує попит на нього. В майбутньому, коли розширення глобальної фотоелектрики встановленої потужності, попит на полісилікон, як правило, оптимістично. Оптимістично, Китай та за кордоном нещодавно збільшені ПВ -установки, що спричиняють попит на полісилікон у 2025 році, становитиме 36,96 ГВт та 73,93 ГВт відповідно, а попит у консервативних умовах також досягне 30,24 ГВт та 60,49 ГВт відповідно. У 2021 році глобальна полісинова пропозиція та пропозиція будуть тісними, що призведе до високих світових цін на полісилікону. Ця ситуація може тривати до 2022 року і поступово перетворюватися на стадію вільної пропозиції після 2023 року. У другій половині 2020 року вплив епідемії почав послабитись, а розширення виробництва вниз за течією спричинило попит на полісилікону, і деякі провідні компанії, які планували розширити виробництво. Однак цикл розширення більше півтора років призвів до випуску виробничих потужностей наприкінці 2021 та 2022 рр., Що призвело до збільшення на 4,24% у 2021 р. Прогнозується, що в 2022 році в оптимістичних та консервативних умовах встановленої фотоелектричної потужності розрив попиту та пропозиції буде -156 500 тонн і 2400 тонн відповідно, а загальна пропозиція все ще буде в стані порівняно недостатнього постачання. У 2023 році і далі, нові проекти, які розпочали будівництво в кінці 2021 та на початку 2022 року, розпочнуть виробництво та досягнення збільшення виробничих потужностей. Попит і пропозиція поступово послабиться, а ціни можуть бути під тиском вниз. У подальшому спостереженні слід звернути увагу на вплив російсько-ядернської війни на глобальну енергетичну схему, яка може змінити глобальний план новоствореної фотоелектричної спроможності, що вплине на попит на полісилікон.
(Ця стаття призначена лише для посилання на клієнтів Urbanmines і не представляє жодних інвестиційних консультацій）