1. Lanac industrije polisilicijuma: Proizvodni proces je složen, a nizvodno se fokusira na fotonaponske poluvodiče
Polisilicij se uglavnom proizvodi od industrijskog silicija, klora i vodika, a nalazi se uzvodno od fotonaponskih i poluvodičkih industrijskih lanaca.Prema podacima CPIA, trenutna glavna metoda proizvodnje polisilicijuma u svijetu je modificirana Siemensova metoda, osim Kine, više od 95% polisilicijuma se proizvodi modificiranom Siemensovom metodom.U procesu pripreme polisilicijuma poboljšanom Siemensovom metodom, prvo se gas hlor kombinuje sa gasovitim vodonikom da bi se dobio hlorovodonik, a zatim reaguje sa silicijumskim prahom nakon drobljenja i mlevenja industrijskog silicijuma da bi se dobio trihlorosilan, koji se dalje redukuje. gas vodonika za stvaranje polisilicijuma.Polikristalni silicijum se može rastopiti i ohladiti da bi se napravili polikristalni silicijum ingoti, a monokristalni silicijum se takođe može proizvesti Czochralskim ili zonskim topljenjem.U poređenju sa polikristalnim silicijumom, monokristalni silicijum se sastoji od kristalnih zrna sa istom kristalnom orijentacijom, tako da ima bolju električnu provodljivost i efikasnost konverzije.I polikristalni silicijumski ingoti i monokristalne silicijumske šipke mogu se dalje rezati i obraditi u silikonske pločice i ćelije, koje zauzvrat postaju ključni delovi fotonaponskih modula i koriste se u fotonaponskom polju.Osim toga, monokristalne silikonske pločice se također mogu oblikovati u silikonske pločice ponovljenim brušenjem, poliranjem, epitaksijom, čišćenjem i drugim procesima, koji se mogu koristiti kao materijali supstrata za poluvodičke elektronske uređaje.
Sadržaj nečistoća polisilicijuma je strogo obavezan, a industrija ima karakteristike velikih kapitalnih ulaganja i visokih tehničkih barijera.Pošto će čistoća polisilicijuma ozbiljno uticati na proces izvlačenja monokristalnog silicijuma, zahtevi za čistoćom su izuzetno strogi.Minimalna čistoća polisilicijuma je 99,9999%, a najveća je beskonačno blizu 100%.Osim toga, kineski nacionalni standardi postavljaju jasne zahtjeve za sadržaj nečistoća, te se na osnovu toga polisilicij dijeli na razrede I, II i III, od kojih je sadržaj bora, fosfora, kisika i ugljika važan referentni indeks.„Uslovi pristupa industriji polisilicijuma“ predviđaju da preduzeća moraju imati dobar sistem kontrole i upravljanja kvalitetom, a standardi proizvoda striktno usklađeni sa nacionalnim standardima;pored toga, uslovi pristupa takođe zahtevaju obim i potrošnju energije preduzeća za proizvodnju polisilicijuma, kao što je polisilicijum solarnog i elektronskog kvaliteta. Obim projekta je veći od 3000 tona godišnje i 1000 tona godišnje, a minimalni kapitalni odnos u ulaganju novih objekata i projekata rekonstrukcije i proširenja ne smije biti niži od 30%, pa je polisilicij kapitalno intenzivna industrija.Prema statistici CPIA, trošak ulaganja opreme za proizvodnu liniju od 10.000 tona polisilicijuma koja je puštena u rad 2021. neznatno je povećan na 103 miliona juana/kt.Razlog je rast cijena rasutih metalnih materijala.Očekuje se da će se investicioni trošak u budućnosti povećavati sa napretkom tehnologije proizvodne opreme i smanjenjem monomera kako se veličina povećava.Prema propisima, potrošnja energije polisilicijuma za solarnu i elektronsku redukciju Czochralskog trebala bi biti manja od 60 kWh/kg odnosno 100 kWh/kg, a zahtjevi za indikatore potrošnje energije su relativno strogi.Proizvodnja polisilicijuma uglavnom pripada hemijskoj industriji.Proces proizvodnje je relativno složen, a prag za tehničke pravce, izbor opreme, puštanje u rad i rad je visok.Proces proizvodnje uključuje mnoge složene hemijske reakcije, a broj kontrolnih čvorova je više od 1.000.Teško je za nove učesnike. Brzo savladajte zrelo zanatstvo.Zbog toga postoje visoke kapitalne i tehničke barijere u industriji proizvodnje polisilicijuma, što takođe potiče proizvođače polisilicijuma da sprovode strogu tehničku optimizaciju procesa, pakovanja i procesa transporta.
2. Klasifikacija polisilicijuma: čistoća određuje upotrebu, a solarna klasa zauzima glavni tok
Polikristalni silicijum, oblik elementarnog silicijuma, sastoji se od kristalnih zrna različitih kristalnih orijentacija i uglavnom se pročišćava industrijskom obradom silicijuma.Izgled polisilicijuma je sivog metalnog sjaja, a tačka topljenja je oko 1410 ℃.Neaktivan je na sobnoj temperaturi i aktivniji u rastopljenom stanju.Polisilicijum ima poluprovodnička svojstva i izuzetno je važan i odličan poluprovodnički materijal, ali mala količina nečistoća može u velikoj meri uticati na njegovu provodljivost.Postoji mnogo metoda klasifikacije za polisilicijum.Pored gore navedene klasifikacije prema kineskim nacionalnim standardima, ovdje su predstavljene još tri važne metode klasifikacije.Prema različitim zahtjevima čistoće i namjenama, polisilicij se može podijeliti na polisilicijum solarnog i polisilicijum elektronskog kvaliteta.Polisilicijum solarnog kvaliteta se uglavnom koristi u proizvodnji fotonaponskih ćelija, dok se polisilicijum elektronskog kvaliteta široko koristi u industriji integrisanih kola kao sirovina za čipove i drugu proizvodnju.Čistoća polisilicijuma solarnog kvaliteta je 6~8N, to jest, ukupan sadržaj nečistoća mora biti manji od 10 -6, a čistoća polisilicijuma mora doseći 99,9999% ili više.Zahtjevi za čistoću polisilicijuma elektronskog kvaliteta su stroži, sa minimumom od 9N i maksimalnom strujom od 12N.Proizvodnja polisilicijuma elektronskog kvaliteta je relativno teška.Malo je kineskih preduzeća koja su ovladala tehnologijom proizvodnje elektronskog polisilicijuma, a još uvijek su relativno zavisna od uvoza.Trenutno je izlaz polisilicijuma solarnog kvaliteta mnogo veći od polisilicijuma elektronskog kvaliteta, a prvi je oko 13,8 puta veći od drugog.
Prema razlici doping nečistoća i tipa provodljivosti silicijumskog materijala, može se podijeliti na P-tip i N-tip.Kada je silicijum dopiran akceptorskim nečistoćama, kao što su bor, aluminijum, galijum, itd., njime dominira provodljivost rupa i P-tip je.Kada je silicijum dopiran elementima donorske nečistoće, kao što su fosfor, arsen, antimon, itd., njime dominira elektronska provodljivost i N-tip je.Baterije tipa P uglavnom uključuju BSF baterije i PERC baterije.U 2021. PERC baterije će zauzimati više od 91% globalnog tržišta, a BSF baterije će biti eliminirane.Tokom perioda kada PERC zamjenjuje BSF, efikasnost konverzije ćelija tipa P porasla je sa manje od 20% na više od 23%, što se približava teoretskoj gornjoj granici od 24,5%, dok se teoretskoj gornjoj granici N- tip ćelija je 28,7%, a ćelije N-tipa imaju visoku efikasnost konverzije. Zbog prednosti visokog bifacijalnog omjera i niskog temperaturnog koeficijenta, kompanije su počele da postavljaju linije masovne proizvodnje za baterije tipa N.Prema prognozi CPIA-e, udio baterija tipa N značajno će se povećati sa 3% na 13,4% u 2022. Očekuje se da će u sljedećih pet godina biti uvedena iteracija baterija tipa N u bateriju tipa P. Prema različitom kvalitetu površine, može se podijeliti na gusti materijal, materijal od karfiola i materijal od koralja.Površina gustog materijala ima najmanji stepen konkavnosti, manji od 5 mm, nema abnormalnosti u boji, nema oksidacionog međusloja i najvišu cijenu;površina materijala karfiola ima umjereni stepen udubljenja, 5-20 mm, presjek je umjeren, a cijena je srednja;dok površina koraljnog materijala ima ozbiljniju konkavnost, dubina je veća od 20 mm, presjek je labav, a cijena je najniža.Gusti materijal se uglavnom koristi za crtanje monokristalnog silicija, dok se materijal od karfiola i koraljni materijal uglavnom koriste za izradu polikristalnih silicijumskih pločica.U svakodnevnoj proizvodnji preduzeća, gusti materijal se može dopirati sa najmanje 30% materijala karfiola za proizvodnju monokristalnog silicijuma.Troškovi sirovina mogu se uštedjeti, ali upotreba materijala od karfiola će u određenoj mjeri smanjiti efikasnost povlačenja kristala.Preduzeća treba da izaberu odgovarajući odnos dopinga nakon vaganja.Nedavno se razlika u cijeni između gustog materijala i materijala od karfiola u osnovi stabilizirala na 3 RMB/kg.Ako se razlika u cijeni dodatno poveća, kompanije bi mogle razmotriti dopiranje više materijala karfiola u monokristalnom silikonu.
3. Proces: Siemensova metoda zauzima mainstream, a potrošnja energije postaje ključ za tehnološke promjene
Proces proizvodnje polisilicijuma grubo je podijeljen u dva koraka.U prvom koraku, industrijski silicijum u prahu reaguje sa bezvodnim klorovodikom da bi se dobio trihlorosilan i vodonik.Nakon ponovljene destilacije i prečišćavanja, gasoviti trihlorosilan, dihlorodihdrosilicij i silan;drugi korak je redukcija gore pomenutog gasa visoke čistoće u kristalni silicijum, a korak redukcije je drugačiji u modifikovanoj Siemens metodi i metodi fluidizovanog sloja silana.Poboljšana Siemensova metoda ima razvijenu tehnologiju proizvodnje i visok kvalitet proizvoda i trenutno je najrasprostranjenija proizvodna tehnologija.Tradicionalna Siemensova proizvodna metoda je upotreba hlora i vodonika za sintetizaciju bezvodnog hlorovodonika, hlorovodonika i industrijskog silicijuma u prahu za sintetizaciju trihlorosilana na određenoj temperaturi, a zatim odvajanje, ispravljanje i pročišćavanje trihlorosilana.Silicijum se podvrgava reakciji termalne redukcije u peći za redukciju vodonika da bi se dobio elementarni silicijum taložen na silikonskom jezgru.Na osnovu toga, poboljšani Siemensov proces je također opremljen pratećim procesom za recikliranje velike količine nusproizvoda kao što su vodonik, hlorovodonik i silicijum-tetrahlorid proizvedeni u procesu proizvodnje, uglavnom uključujući smanjenje povrata otpadnog gasa i ponovnu upotrebu silicijum-tetrahlorida tehnologije.Vodonik, hlorovodonik, trihlorosilan i silicijum tetrahlorid u izduvnom gasu se odvajaju suvim rekuperacijom.Vodonik i hlorovodonik se mogu ponovo koristiti za sintezu i prečišćavanje sa trihlorosilanom, a trihlorosilan se direktno reciklira u termičku redukciju.Prečišćavanje se vrši u peći, a silicijum tetrahlorid se hidrogeniše da bi se dobio trihlorosilan, koji se može koristiti za prečišćavanje.Ovaj korak se također naziva tretman hladnom hidrogenacijom.Realizacijom proizvodnje zatvorenog kruga preduzeća mogu značajno smanjiti potrošnju sirovina i električne energije, čime efektivno štede troškove proizvodnje.
Troškovi proizvodnje polisilicijuma primjenom poboljšane Siemensove metode u Kini uključuju sirovine, potrošnju energije, amortizaciju, troškove obrade itd. Tehnološki napredak u industriji značajno je smanjio troškove.Sirovine se uglavnom odnose na industrijski silicijum i trihlorosilan, potrošnja energije uključuje električnu energiju i paru, a troškovi obrade odnose se na troškove pregleda i popravke proizvodne opreme.Prema statistici Baichuan Yingfua o troškovima proizvodnje polisilicijuma početkom juna 2022. godine, sirovine su najviša stavka troškova, čineći 41% ukupnih troškova, od kojih je industrijski silicijum glavni izvor silicijuma.Jedinična potrošnja silicija koja se obično koristi u industriji predstavlja količinu silicijuma utrošenog po jedinici silicijumskih proizvoda visoke čistoće.Metoda proračuna je da se svi materijali koji sadrže silicijum, kao što su vanjski industrijski silicijum u prahu i trihlorosilan, pretvori u čisti silicijum, a zatim se oduzme hlorosilan prema Količina pretvorenog čistog silicijuma od omjera sadržaja silicija.Prema podacima CPIA, nivo potrošnje silicijuma će pasti za 0,01 kg/kg-Si na 1,09 kg/kg-Si u 2021. Očekuje se da će se poboljšanjem tretmana hladnom hidrogenacijom i recikliranjem nusproizvoda očekivati da će smanjiti na 1,07 kg/kg do 2030. kg-Si.Prema nepotpunim statistikama, potrošnja silicijuma pet najvećih kineskih kompanija u industriji polisilicijuma niža je od industrijskog prosjeka.Poznato je da će dva od njih potrošiti 1,08 kg/kg-Si i 1,05 kg/kg-Si 2021. godine. Drugi najveći udio je potrošnja energije, koja čini ukupno 32%, od čega električna energija čini 30% ukupne potrošnje energije. ukupni troškovi, što ukazuje da su cijena električne energije i efikasnost još uvijek važni faktori za proizvodnju polisilicijuma.Dva glavna pokazatelja za mjerenje energetske efikasnosti su sveobuhvatna potrošnja energije i smanjenje potrošnje energije.Smanjenje potrošnje energije odnosi se na proces redukcije triklorosilana i vodika kako bi se dobio silikonski materijal visoke čistoće.Potrošnja energije uključuje predgrijavanje i taloženje silikonskog jezgra., očuvanje topline, krajnja ventilacija i druga potrošnja energije procesa.U 2021. godini, uz tehnološki napredak i sveobuhvatno korištenje energije, prosječna sveobuhvatna potrošnja energije proizvodnje polisilicijuma smanjit će se za 5,3% u odnosu na prethodnu godinu na 63kWh/kg-Si, a prosječna smanjena potrošnja energije smanjit će se za 6,1% godišnje. godine na 46kWh/kg-Si, za koji se očekuje da će se dalje smanjiti u budućnosti..Osim toga, amortizacija je također važna stavka troška, koja čini 17%.Vrijedi napomenuti da je, prema podacima Baichuan Yingfu, ukupni trošak proizvodnje polisilicijuma početkom juna 2022. bio oko 55.816 juana/toni, prosječna cijena polisilicijuma na tržištu bila je oko 260.000 juana/toni, a bruto profitna marža je bila čak 70% ili više, tako da je privukao veliki broj preduzeća koja ulažu u izgradnju kapaciteta za proizvodnju polisilicijuma.
Postoje dva načina da proizvođači polisilicijuma smanje troškove, jedan je smanjenje troškova sirovina, a drugi smanjenje potrošnje energije.Što se tiče sirovina, proizvođači mogu smanjiti troškove sirovina potpisivanjem ugovora o dugoročnoj saradnji sa industrijskim proizvođačima silicijuma, ili izgradnjom integrisanih proizvodnih kapaciteta uzvodno i nizvodno.Na primjer, pogoni za proizvodnju polisilicijuma u osnovi se oslanjaju na vlastitu industrijsku nabavku silicija.Što se tiče potrošnje električne energije, proizvođači mogu smanjiti troškove električne energije niskim cijenama električne energije i sveobuhvatnim poboljšanjem potrošnje energije.Oko 70% sveobuhvatne potrošnje električne energije je smanjenje potrošnje električne energije, a smanjenje je također ključna karika u proizvodnji kristalnog silicija visoke čistoće.Stoga je većina proizvodnih kapaciteta polisilicijuma u Kini koncentrisana u regijama s niskim cijenama električne energije kao što su Xinjiang, Unutrašnja Mongolija, Sichuan i Yunnan.Međutim, sa napredovanjem politike dva ugljenika, teško je doći do velike količine jeftinih energetskih resursa.Stoga je smanjenje potrošnje energije za smanjenje danas izvodljivije smanjenje troškova.Way.Trenutno, efikasan način za smanjenje potrošnje energije je povećanje broja silikonskih jezgara u redukcijskoj peći, čime se povećava izlaz jedne jedinice.Trenutno, glavni tipovi redukcijskih peći u Kini su 36 pari šipki, 40 pari šipki i 48 pari šipki.Tip peći je unapređen na 60 pari šipki i 72 para šipki, ali istovremeno postavlja i veće zahteve za nivo tehnologije proizvodnje preduzeća.
U poređenju sa poboljšanom Siemens metodom, metoda sa fluidizovanim slojem silana ima tri prednosti, jedna je niska potrošnja energije, druga je velika snaga povlačenja kristala, a treća je što je povoljnija kombinacija sa naprednijom CCZ kontinuiranom Czochralski tehnologijom.Prema podacima Ogranka industrije silicijuma, sveobuhvatna potrošnja energije silanskom fluidizovanom metodom iznosi 33,33% poboljšane Siemens metode, a smanjena potrošnja energije je 10% poboljšane Siemens metode.Metoda fluidiziranog sloja silana ima značajne prednosti u potrošnji energije.Što se tiče povlačenja kristala, fizička svojstva granuliranog silicijuma mogu olakšati potpuno punjenje kvarcnog lončića u vezi sa šipkom za vuču od monokristalnog silikona.Polikristalni silicijum i granularni silicijum mogu povećati kapacitet punjenja lončića u jednoj peći za 29%, dok smanjuju vreme punjenja za 41%, značajno poboljšavajući efikasnost povlačenja monokristalnog silicijuma.Osim toga, granulirani silicijum ima mali prečnik i dobru fluidnost, što je pogodnije za CCZ kontinuiranu Czochralski metodu.Trenutno, glavna tehnologija izvlačenja monokristala u srednjem i donjem toku je RCZ metoda ponovnog livenja monokristala, koja se sastoji od ponovnog uvlačenja i povlačenja kristala nakon što se izvuče monokristalna silikonska šipka.Crtanje se vrši istovremeno, čime se štedi vrijeme hlađenja monokristalne silikonske šipke, pa je efikasnost proizvodnje veća.Brzi razvoj CCZ kontinuirane Czochralski metode također će povećati potražnju za granuliranim silicijumom.Iako granulirani silicijum ima neke nedostatke, kao što je više silicijumskog praha koji nastaje trenjem, velika površina i laka adsorpcija zagađivača, te vodik koji se kombinuje u vodik tokom topljenja, što je lako izazvati preskakanje, ali prema najnovijim najavama relevantnog granularnog silicijuma preduzeća, ovi problemi se popravljaju i napravljen je određeni napredak.
Proces fluidiziranog sloja silana je zreo u Evropi i Sjedinjenim Državama, a u povoju je nakon uvođenja kineskih preduzeća.Već 1980-ih, strani granularni silicijum koji predstavljaju REC i MEMC počeo je da istražuje proizvodnju granularnog silicijuma i realizuje proizvodnju velikih razmera.Među njima, REC-ov ukupni proizvodni kapacitet granuliranog silicijuma dostigao je 10.500 tona godišnje u 2010. godini, a u poređenju sa njegovim kolegama iz Siemensa u istom periodu, imao je prednost u troškovima od najmanje 2-3 USD/kg.Zbog potreba izvlačenja monokristala, proizvodnja granuliranog silicijuma u kompaniji stagnirala je i na kraju je zaustavila proizvodnju, te se okrenula zajedničkom ulaganju s Kinom kako bi se uspostavilo proizvodno poduzeće koje će se baviti proizvodnjom granuliranog silicijuma.
4. Sirovine: Industrijski silicij je osnovna sirovina, a opskrba može zadovoljiti potrebe ekspanzije polisilicijuma
Industrijski silicij je osnovna sirovina za proizvodnju polisilicijuma.Očekuje se da će kineska industrijska proizvodnja silicijuma stalno rasti od 2022. do 2025. Od 2010. do 2021. kineska industrijska proizvodnja silicijuma je u fazi ekspanzije, sa prosječnom godišnjom stopom rasta proizvodnih kapaciteta i proizvodnje od 7,4% i 8,6%, respektivno. .Prema podacima SMM-a, novo se povećalokapacitet industrijske proizvodnje silicijumau Kini će biti 890.000 tona i 1,065 miliona tona 2022. i 2023. godine.Pod pretpostavkom da će industrijske silicijumske kompanije i dalje održavati stopu iskorišćenosti kapaciteta i operativnu stopu od oko 60% u budućnosti, Kina je nedavno povećalaproizvodni kapaciteti u 2022. i 2023. godini će dovesti do povećanja proizvodnje za 320.000 tona i 383.000 tona.Prema procjenama GFCI,Kineski industrijski kapacitet proizvodnje silicijuma u 22/23/24/25 je oko 5,90/697/6,71/6,5 miliona tona, što odgovara 3,55/391/4,18/4,38 miliona tona.
Stopa rasta u preostala dva nizvodna područja superponiranog industrijskog silicijuma je relativno spora, a kineska industrijska proizvodnja silicijuma u osnovi može zadovoljiti proizvodnju polisilicijuma.2021. godine, kineski industrijski kapacitet proizvodnje silicijuma će biti 5,385 miliona tona, što odgovara proizvodnji od 3,213 miliona tona, od čega će polisilicijum, organski silicijum i legure aluminijuma potrošiti 623,000 tona, 898,000 tona, odnosno 649,000,00 tona, respektivno.Pored toga, skoro 780.000 tona proizvodnje se koristi za izvoz.U 2021. potrošnja polisilicijuma, organskog silicijuma i aluminijskih legura iznosit će 19%, 28% i 20% industrijskog silicijuma, respektivno.Od 2022. do 2025. očekuje se da će stopa rasta proizvodnje organskog silicijuma ostati oko 10%, a stopa rasta proizvodnje aluminijskih legura niža od 5%.Stoga smatramo da je količina industrijskog silicijuma koja se može koristiti za polisilicij u periodu 2022-2025. godine relativno dovoljna, što može u potpunosti zadovoljiti potrebe polisilicijuma.proizvodne potrebe.
5. Nabavka polisilicijuma:kinazauzima dominantan položaj, a proizvodnja se postepeno okuplja do vodećih preduzeća
Poslednjih godina globalna proizvodnja polisilicijuma se povećava iz godine u godinu i postepeno se okuplja u Kini.Od 2017. do 2021. godine, globalna godišnja proizvodnja polisilicijuma porasla je sa 432.000 tona na 631.000 tona, uz najbrži rast u 2021. godini, sa stopom rasta od 21,11%.Tokom ovog perioda, globalna proizvodnja polisilicijuma postepeno se koncentrirala u Kini, a udio kineske proizvodnje polisilicijuma porastao je sa 56,02% u 2017. na 80,03% u 2021. Upoređujući deset najboljih kompanija u globalnom proizvodnom kapacitetu polisilicijuma u 2010. i 2021. godini, može se utvrdili da je broj kineskih kompanija porastao sa 4 na 8, a udio proizvodnih kapaciteta nekih američkih i korejskih kompanija značajno je opao, ispadajući iz prvih deset timova, kao što su HEMOLOCK, OCI, REC i MEMC;industrijska koncentracija je značajno povećana, a ukupni proizvodni kapaciteti deset najvećih kompanija u industriji povećan je sa 57,7% na 90,3%.U 2021. godini postoji pet kineskih kompanija koje učestvuju sa više od 10% proizvodnih kapaciteta, što čini ukupno 65,7%..Tri su glavna razloga za postepeni transfer industrije polisilicijuma u Kinu.Prvo, kineski proizvođači polisilicijuma imaju značajne prednosti u pogledu sirovina, električne energije i troškova rada.Plate radnika su niže od onih u stranim zemljama, tako da su ukupni troškovi proizvodnje u Kini mnogo niži od onih u stranim zemljama, i nastavit će opadati s tehnološkim napretkom;drugo, kvalitet kineskih proizvoda od polisilicijuma se stalno poboljšava, od kojih je većina na prvoklasnom nivou solarnog nivoa, a pojedinačna napredna preduzeća su u zahtjevima čistoće.Napredak je napravljen u tehnologiji proizvodnje polisilicijuma višeg elektronskog kvaliteta, postepeno uvodeći uvoz domaćeg polisilicijuma elektronskog kvaliteta, a vodeća kineska preduzeća aktivno promovišu izgradnju projekata elektronskog polisilicijuma.Proizvodnja silicijumskih pločica u Kini je više od 95% ukupne globalne proizvodnje, što je postepeno povećalo stopu samodovoljnosti polisilicijuma za Kinu, što je u određenoj meri stisnulo tržište prekomorskih polisilicijumskih preduzeća.
Od 2017. do 2021. godine, godišnja proizvodnja polisilicijuma u Kini će se stalno povećavati, uglavnom u područjima bogatim energetskim resursima kao što su Xinjiang, Unutrašnja Mongolija i Sečuan.U 2021. kineska proizvodnja polisilicijuma će se povećati sa 392.000 tona na 505.000 tona, povećanje od 28,83%.Što se tiče proizvodnih kapaciteta, kineski proizvodni kapacitet polisilicijuma općenito je u rastućem trendu, ali je opao 2020. zbog zatvaranja nekih proizvođača.Osim toga, stopa iskorištenosti kapaciteta kineskih polisilicijumskih preduzeća kontinuirano raste od 2018. godine, a stopa iskorištenosti kapaciteta u 2021. godini dostići će 97,12%.Što se tiče provincija, kineska proizvodnja polisilicijuma u 2021. godini uglavnom je koncentrisana u područjima s niskim cijenama električne energije kao što su Xinjiang, Unutrašnja Mongolija i Sečuan.Proizvodnja Xinjianga je 270.400 tona, što je više od polovine ukupne proizvodnje u Kini.
Kinesku polisilicijumsku industriju karakteriše visok stepen koncentracije, sa vrednošću CR6 od 77%, a u budućnosti će postojati dalji trend rasta.Proizvodnja polisilicijuma je industrija sa visokim kapitalom i visokim tehničkim barijerama.Ciklus izgradnje i proizvodnje projekta je obično dvije godine ili više.Novim proizvođačima je teško ući u industriju.Sudeći po poznatom planiranom širenju i novim projektima u naredne tri godine, oligopolski proizvođači u industriji nastavit će širiti svoje proizvodne kapacitete zahvaljujući vlastitoj tehnologiji i skalinskim prednostima, a njihov monopolski položaj će i dalje rasti.
Procjenjuje se da će kineska ponuda polisilicijuma dovesti do velikog rasta od 2022. do 2025. godine, a proizvodnja polisilicijuma će dostići 1,194 miliona tona 2025. godine, što će potaknuti širenje globalne skale proizvodnje polisilicijuma.U 2021. godini, uz nagli rast cijene polisilicijuma u Kini, veliki proizvođači su investirali u izgradnju novih proizvodnih linija, a istovremeno su privukli nove proizvođače da se pridruže industriji.Budući da će projektima polisilicijuma od izgradnje do proizvodnje biti potrebno najmanje godinu i po do dvije godine, nova gradnja će biti završena 2021. godine.Proizvodni kapaciteti se generalno puštaju u proizvodnju u drugoj polovini 2022. i 2023. godine. Ovo je vrlo u skladu s novim projektnim planovima koje trenutno najavljuju glavni proizvođači.Novi proizvodni kapaciteti u periodu 2022-2025. uglavnom su koncentrisani u 2022. i 2023. godini. Nakon toga, kako se ponuda i potražnja polisilicijuma i cijena postepeno stabilizuju, ukupni proizvodni kapaciteti u industriji će se postepeno stabilizirati.Dolje, odnosno stopa rasta proizvodnih kapaciteta postepeno se smanjuje.Osim toga, stopa iskorišćenosti kapaciteta polisilicijumskih preduzeća ostala je na visokom nivou u poslednje dve godine, ali će biti potrebno vreme da se proizvodni kapacitet novih projekata poveća, a biće potreban i proces da novi učesnici ovladaju relevantna tehnologija pripreme.Stoga će stopa iskorištenosti kapaciteta novih polisilicijumskih projekata u narednih nekoliko godina biti niska.Iz ovoga se može predvideti proizvodnja polisilicijuma u 2022-2025, a očekuje se da će proizvodnja polisilicijuma u 2025. biti oko 1,194 miliona tona.
Koncentracija inozemnih proizvodnih kapaciteta je relativno visoka, a stopa i brzina povećanja proizvodnje u naredne tri godine neće biti tako visoka kao u Kini.Prekomorski proizvodni kapaciteti polisilicijuma uglavnom su koncentrisani u četiri vodeće kompanije, a ostali su uglavnom mali proizvodni kapaciteti.Što se tiče proizvodnih kapaciteta, Wacker Chem zauzima polovinu prekomorskih proizvodnih kapaciteta polisilicijuma.Njegove fabrike u Njemačkoj i Sjedinjenim Državama imaju proizvodne kapacitete od 60.000 tona, odnosno 20.000 tona.Oštra ekspanzija globalnog proizvodnog kapaciteta polisilicijuma u 2022. godini i dalje može dovesti do prevelike ponude, kompanija je još uvijek u stanju čekanja i ne planira da dodaje nove proizvodne kapacitete.Južnokorejski gigant polisilicijuma OCI postupno premešta svoju proizvodnu liniju polisilicijuma solarne klase u Maleziju, zadržavajući originalnu liniju za proizvodnju polisilicijuma elektronskog kvaliteta u Kini, za koju se planira da dostigne 5.000 tona 2022. Proizvodni kapacitet OCI-ja u Maleziji će dostići 27.000 tona i 30.000 tona u 2020. i 2021., postižući niske troškove potrošnje energije i izbjegavajući kineske visoke carine na polisilicij u Sjedinjenim Državama i Južnoj Koreji.Kompanija planira da proizvede 95.000 tona, ali datum početka nije jasan.Očekuje se da će u naredne četiri godine porasti na nivou od 5.000 tona godišnje.Norveška kompanija REC ima dvije proizvodne baze u državi Washington i Montani, SAD, sa godišnjim proizvodnim kapacitetom od 18.000 tona solarnog polisilicijuma i 2.000 tona polisilicijuma elektronskog kvaliteta.REC, koji je bio u dubokoj finansijskoj nevolji, odlučio je da obustavi proizvodnju, a onda je stimulisana bumom cijena polisilicijuma 2021. godine, kompanija odlučila da ponovo pokrene proizvodnju 18.000 tona projekata u državi Washington i 2.000 tona u Montani do kraja 2023. , i može dovršiti povećanje proizvodnih kapaciteta 2024. Hemlock je najveći proizvođač polisilicijuma u Sjedinjenim Državama, specijaliziran za polisilicijum elektronske kvalitete visoke čistoće.Visokotehnološke barijere u proizvodnji otežavaju zamjenu proizvoda kompanije na tržištu.U kombinaciji sa činjenicom da kompanija ne planira izgradnju novih projekata u roku od nekoliko godina, očekuje se da će proizvodni kapacitet kompanije biti 2022-2025.Godišnja proizvodnja ostaje na 18.000 tona.Osim toga, 2021. godine novi proizvodni kapaciteti kompanija koje nisu navedene četiri kompanije biće 5.000 tona.Zbog nerazumijevanja proizvodnih planova svih kompanija, ovdje se pretpostavlja da će novi proizvodni kapacitet biti 5.000 tona godišnje od 2022. do 2025. godine.
Prema inozemnim proizvodnim kapacitetima, procjenjuje se da će prekomorska proizvodnja polisilicijuma u 2025. godini iznositi oko 176.000 tona, uz pretpostavku da stopa iskorištenosti inozemnih proizvodnih kapaciteta polisilicijuma ostane nepromijenjena.Nakon što je cijena polisilicijuma naglo porasla 2021. godine, kineske kompanije su povećale proizvodnju i proširile proizvodnju.Nasuprot tome, prekomorske kompanije su opreznije u svojim planovima za nove projekte.To je zato što je dominacija industrije polisilicijuma već pod kontrolom Kine, a slijepo povećanje proizvodnje može donijeti gubitke.Sa strane troškova, potrošnja energije je najveća komponenta cijene polisilicijuma, tako da je cijena električne energije vrlo važna, a očigledne prednosti imaju Xinjiang, Unutrašnja Mongolija, Sečuan i druge regije.Sa strane potražnje, kao direktno nizvodno od polisilicijuma, kineska proizvodnja silikonskih pločica čini više od 99% ukupne svjetske proizvodnje.Nizvodna industrija polisilicijuma uglavnom je koncentrisana u Kini.Cijena proizvedenog polisilicijuma je niska, troškovi transporta su niski, a potražnja je u potpunosti zagarantovana.Drugo, Kina je uvela relativno visoke antidampinške carine na uvoz polisilicijuma solarnog kvaliteta iz Sjedinjenih Država i Južne Koreje, što je uvelike suzbilo potrošnju polisilicijuma iz Sjedinjenih Država i Južne Koreje.Budite oprezni u izgradnji novih projekata;osim toga, posljednjih godina kineska prekomorska polisilicijumska preduzeća sporo se razvijaju zbog utjecaja carina, a neke proizvodne linije su smanjene ili čak zatvorene, a njihov udio u globalnoj proizvodnji se smanjuje iz godine u godinu, pa su neće biti uporedivi sa rastom cijena polisilicijuma 2021. godine, budući da visoka dobit kineske kompanije, finansijski uslovi nisu dovoljni da podrže njeno brzo i širenje proizvodnih kapaciteta velikih razmjera.
Na osnovu odgovarajućih predviđanja proizvodnje polisilicijuma u Kini i inostranstvu od 2022. do 2025. godine, može se sumirati predviđena vrijednost globalne proizvodnje polisilicijuma.Procjenjuje se da će globalna proizvodnja polisilicijuma 2025. godine dostići 1,371 milion tona.Prema prognoziranoj vrijednosti proizvodnje polisilicijuma, otprilike se može dobiti kineski udio u globalnom udjelu.Očekuje se da će se udio Kine postepeno povećavati od 2022. do 2025. godine, a 2025. će premašiti 87%.
6, Sažetak i Outlook
Polisilicij se nalazi nizvodno od industrijskog silicija i uzvodno od cijelog lanca fotonaponske i poluvodičke industrije i njegov status je vrlo važan.Lanac fotonaponske industrije je generalno polisilicijum-silicijum-vafer-ćelija-modul-fotonaponski instalirani kapacitet, a lanac industrije poluprovodnika je generalno polisilicijum-monokristalni silicijum-vafer-silicijum-vafer-čip.Različite namjene imaju različite zahtjeve za čistoću polisilicijuma.Fotonaponska industrija uglavnom koristi polisilicij solarnog kvaliteta, a poluvodička industrija polisilicijum elektronskog kvaliteta.Prvi ima raspon čistoće od 6N-8N, dok drugi zahtijeva čistoću od 9N ili više.
Godinama je glavni proizvodni proces polisilicijuma bio poboljšana Siemensova metoda širom svijeta.Posljednjih godina, neke kompanije su aktivno istraživale jeftiniju metodu fluidiziranog sloja silana, koja može utjecati na proizvodni obrazac.Polisilicijum u obliku štapa proizveden modifikovanom Siemens metodom ima karakteristike velike potrošnje energije, visoke cene i visoke čistoće, dok granularni silicijum proizveden metodom fluidizovanog sloja silana ima karakteristike niske potrošnje energije, niske cene i relativno niske čistoće. .Neke kineske kompanije su realizovale masovnu proizvodnju granuliranog silicijuma i tehnologiju upotrebe granuliranog silicijuma za izvlačenje polisilicijuma, ali to nije široko promovirano.Da li granulirani silicijum može zamijeniti prvi u budućnosti ovisi o tome može li prednost u cijeni pokriti nedostatak kvaliteta, učinak nizvodnih aplikacija i poboljšanje sigurnosti silana.Poslednjih godina globalna proizvodnja polisilicijuma se povećava iz godine u godinu i postepeno se okuplja u Kini.Od 2017. do 2021. godine, globalna godišnja proizvodnja polisilicijuma će se povećati sa 432.000 tona na 631.000 tona, uz najbrži rast u 2021. Tokom tog perioda, globalna proizvodnja polisilicijuma postepeno je postajala sve više koncentrisana na Kinu, a kineski udio proizvodnje polisilicijuma se povećao od 56,02% u 2017. do 80,03% u 2021. Od 2022. do 2025. godine, ponuda polisilicijuma će dovesti do velikog rasta.Procjenjuje se da će proizvodnja polisilicijuma u 2025. godini biti 1,194 miliona tona u Kini, a proizvodnja u inostranstvu dostići 176.000 tona.Stoga će globalna proizvodnja polisilicijuma 2025. godine iznositi oko 1,37 miliona tona.
(Ovaj članak je samo za referencu UrbanMines-ovih kupaca i ne predstavlja nikakav savjet za investiranje)