1. Polysilisium industrikjede: Produksjonsprosessen er kompleks, og nedstrøms fokuserer på solcellehalvledere
Polysilisium produseres hovedsakelig av industrisilisium, klor og hydrogen, og er lokalisert oppstrøms for solcelle- og halvlederindustrikjedene.I følge CPIA-data er den nåværende mainstream-polysilisiumproduksjonsmetoden i verden den modifiserte Siemens-metoden, bortsett fra Kina, er mer enn 95% av polysilisiumet produsert ved den modifiserte Siemens-metoden.I prosessen med å tilberede polysilisium ved den forbedrede Siemens-metoden, kombineres klorgass for det første med hydrogengass for å generere hydrogenklorid, og deretter reagerer den med silisiumpulveret etter knusing og maling av industriell silisium for å generere triklorsilan, som reduseres ytterligere med hydrogengass for å generere polysilisium.Polykrystallinsk silisium kan smeltes og avkjøles for å lage polykrystallinsk silisiumblokker, og monokrystallinsk silisium kan også produseres ved Czochralski eller sonesmelting.Sammenlignet med polykrystallinsk silisium består enkeltkrystall silisium av krystallkorn med samme krystallorientering, så det har bedre elektrisk ledningsevne og konverteringseffektivitet.Både polykrystallinske silisiumblokker og monokrystallinske silisiumstaver kan videre kuttes og bearbeides til silisiumskiver og celler, som igjen blir sentrale deler av solcellemoduler og brukes i solcellefeltet.I tillegg kan enkeltkrystall silisium wafere også formes til silisium wafere ved gjentatt sliping, polering, epitaksi, rengjøring og andre prosesser, som kan brukes som substratmaterialer for halvleder elektroniske enheter.
Innholdet av polysilisium urenheter er strengt nødvendig, og industrien har egenskapene til høy kapitalinvestering og høye tekniske barrierer.Siden renheten til polysilisium vil påvirke enkeltkrystall-silisiumtegningsprosessen alvorlig, er renhetskravene ekstremt strenge.Minimumsrenheten til polysilisium er 99,9999 %, og den høyeste er uendelig nær 100 %.I tillegg stiller Kinas nasjonale standarder klare krav til urenhetsinnhold, og basert på dette deles polysilisium inn i grad I, II og III, hvor innholdet av bor, fosfor, oksygen og karbon er en viktig referanseindeks."Polysilisium Industry Access Conditions" fastsetter at bedrifter må ha et forsvarlig kvalitetsinspeksjons- og styringssystem, og produktstandarder er strengt i samsvar med nasjonale standarder;i tillegg krever tilgangsforholdene også skalaen og energiforbruket til polysilisiumproduksjonsbedrifter, slik som solenergi, elektronisk-kvalitet polysilisium. Prosjektskalaen er større enn henholdsvis 3000 tonn/år og 1000 tonn/år, og minimum kapitaldekning i investering av nybygg og ombyggings- og utvidelsesprosjekter skal ikke være lavere enn 30 %, så polysilisium er en kapitalkrevende industri.I følge CPIA-statistikk har investeringskostnaden for 10 000 tonns produksjonslinjeutstyr for polysilisium satt i drift i 2021 økt litt til 103 millioner yuan/kt.Årsaken er økningen i prisen på bulkmetallmaterialer.Det forventes at investeringskostnaden i fremtiden vil øke med fremgangen innen produksjonsutstyrsteknologi og monomer reduseres etter hvert som størrelsen øker.I henhold til forskriften skal strømforbruket til polysilisium for solenergi- og elektronisk-grad Czochralski-reduksjon være mindre enn henholdsvis 60 kWh/kg og 100 kWh/kg, og kravene til energiforbruksindikatorer er relativt strenge.Polysilisiumproduksjon har en tendens til å tilhøre kjemisk industri.Produksjonsprosessen er relativt kompleks, og terskelen for tekniske ruter, utstyrsvalg, igangkjøring og drift er høy.Produksjonsprosessen involverer mange komplekse kjemiske reaksjoner, og antallet kontrollnoder er mer enn 1000.Det er vanskelig for nye aktører. Mestre raskt modent håndverk.Derfor er det høye kapital- og tekniske barrierer i polysilisiumproduksjonsindustrien, som også fremmer polysilisiumprodusenter til å gjennomføre streng teknisk optimalisering av prosessflyten, pakking og transportprosessen.
2. Klassifisering av polysilisium: renhet bestemmer bruken, og solenergi opptar hovedstrømmen
Polykrystallinsk silisium, en form for elementært silisium, er sammensatt av krystallkorn med forskjellige krystallorienteringer, og renses hovedsakelig ved industriell silisiumbehandling.Utseendet til polysilisium er grå metallisk glans, og smeltepunktet er omtrent 1410 ℃.Den er inaktiv ved romtemperatur og mer aktiv i smeltet tilstand.Polysilisium har halvlederegenskaper og er et ekstremt viktig og utmerket halvledermateriale, men en liten mengde urenheter kan i stor grad påvirke ledningsevnen.Det er mange klassifiseringsmetoder for polysilisium.I tillegg til den ovennevnte klassifiseringen i henhold til Kinas nasjonale standarder, introduseres tre viktigere klassifiseringsmetoder her.I henhold til forskjellige renhetskrav og bruksområder, kan polysilisium deles inn i solenergi-polysilisium og elektronisk-grade polysilisium.Solar-grad polysilisium brukes hovedsakelig i produksjonen av solcelleceller, mens elektronisk-grade polysilisium er mye brukt i integrerte kretsindustrien som råmateriale for chips og annen produksjon.Renheten til polysilisium av solenergi er 6~8N, det vil si at det totale urenhetsinnholdet må være lavere enn 10 -6, og renheten til polysilisium må nå 99,9999% eller mer.Renhetskravene til polysilisium av elektronisk kvalitet er strengere, med et minimum på 9N og et strømmaksimum på 12N.Produksjonen av polysilisium av elektronisk kvalitet er relativt vanskelig.Det er få kinesiske foretak som har mestret produksjonsteknologien til polysilisium av elektronisk kvalitet, og de er fortsatt relativt avhengige av import.For tiden er produksjonen av polysilisium av solenergi mye større enn for elektronisk polysilisium, og førstnevnte er omtrent 13,8 ganger høyere enn sistnevnte.
I henhold til forskjellen mellom dopingurenheter og konduktivitetstype av silisiummateriale, kan det deles inn i P-type og N-type.Når silisium er dopet med akseptorforurensningselementer, som bor, aluminium, gallium, etc., domineres det av hullledning og er P-type.Når silisium er dopet med donor-urenhetselementer, som fosfor, arsen, antimon, etc., domineres det av elektronledning og er N-type.Batterier av P-type inkluderer hovedsakelig BSF-batterier og PERC-batterier.I 2021 vil PERC-batterier utgjøre mer enn 91 % av det globale markedet, og BSF-batterier vil bli eliminert.I løpet av perioden når PERC erstatter BSF, har konverteringseffektiviteten til P-type celler økt fra mindre enn 20 % til mer enn 23 %, som er i ferd med å nærme seg den teoretiske øvre grensen på 24,5 %, mens den teoretiske øvre grensen for N- type celler er 28,7%, og N-type celler har høy konverteringseffektivitet. På grunn av fordelene med høyt bifacial forhold og lav temperatur koeffisient, har selskaper begynt å distribuere masseproduksjonslinjer for N-type batterier.I følge CPIAs prognose vil andelen N-type batterier øke betydelig fra 3 % til 13,4 % i 2022. Det forventes at i løpet av de neste fem årene vil iterasjonen av N-type batteri til P-type batteri innledes I henhold til forskjellig overflatekvalitet kan den deles inn i tett materiale, blomkålmateriale og korallmateriale.Overflaten til det tette materialet har den laveste graden av konkavitet, mindre enn 5 mm, ingen fargeavvik, ingen oksidasjonsmellomlag og den høyeste prisen;overflaten av blomkålmaterialet har en moderat grad av konkavitet, 5-20 mm, seksjonen er moderat, og prisen er middels;mens overflaten av korallmaterialet har mer alvorlig konkavitet, er dybden større enn 20 mm, seksjonen er løs, og prisen er den laveste.Det tette materialet brukes hovedsakelig til å trekke monokrystallinsk silisium, mens blomkålmaterialet og korallmaterialet hovedsakelig brukes til å lage polykrystallinske silisiumskiver.I den daglige produksjonen av bedrifter kan det tette materialet dopes med ikke mindre enn 30% blomkålmateriale for å produsere monokrystallinsk silisium.Råvarekostnadene kan spares, men bruk av blomkålmateriale vil redusere krystalltrekkeffektiviteten til en viss grad.Bedrifter må velge riktig dopingforhold etter å ha veid de to.Nylig har prisforskjellen mellom tett materiale og blomkålmateriale i utgangspunktet stabilisert seg på 3 RMB /kg.Hvis prisforskjellen utvides ytterligere, kan selskaper vurdere å dope mer blomkålmateriale i monokrystallinsk silisiumtrekking.
3. Prosess: Siemens-metoden opptar mainstream, og strømforbruk blir nøkkelen til teknologisk endring
Produksjonsprosessen av polysilisium er grovt delt inn i to trinn.I det første trinnet omsettes industrielt silisiumpulver med vannfritt hydrogenklorid for å oppnå triklorsilan og hydrogen.Etter gjentatt destillasjon og rensing, gassformig triklorsilan, diklordihydrosilisium og silan;det andre trinnet er å redusere den ovenfor nevnte gassen med høy renhet til krystallinsk silisium, og reduksjonstrinnet er forskjellig i den modifiserte Siemens-metoden og silan-virvelsjiktmetoden.Den forbedrede Siemens-metoden har moden produksjonsteknologi og høy produktkvalitet, og er i dag den mest brukte produksjonsteknologien.Den tradisjonelle Siemens produksjonsmetoden er å bruke klor og hydrogen for å syntetisere vannfritt hydrogenklorid, hydrogenklorid og pulverisert industrisilisium for å syntetisere triklorsilan ved en viss temperatur, og deretter separere, rette og rense triklorsilanen.Silisiumet gjennomgår en termisk reduksjonsreaksjon i en hydrogenreduksjonsovn for å oppnå elementært silisium avsatt på silisiumkjernen.På dette grunnlaget er den forbedrede Siemens-prosessen også utstyrt med en støtteprosess for resirkulering av en stor mengde biprodukter som hydrogen, hydrogenklorid og silisiumtetraklorid produsert i produksjonsprosessen, hovedsakelig inkludert reduksjonsrestgassgjenvinning og gjenbruk av silisiumtetraklorid teknologi.Hydrogen, hydrogenklorid, triklorsilan og silisiumtetraklorid i eksosgassen separeres ved tørrgjenvinning.Hydrogen og hydrogenklorid kan gjenbrukes til syntese og rensing med triklorsilan, og triklorsilan resirkuleres direkte til termisk reduksjon.Rensing utføres i ovnen, og silisiumtetraklorid hydrogeneres for å produsere triklorsilan, som kan brukes til rensing.Dette trinnet kalles også kaldhydrogeneringsbehandling.Ved å realisere lukket kretsproduksjon kan bedrifter redusere forbruket av råvarer og elektrisitet betydelig, og dermed effektivt spare produksjonskostnader.
Kostnaden for å produsere polysilisium ved hjelp av den forbedrede Siemens-metoden i Kina inkluderer råvarer, energiforbruk, avskrivninger, prosesseringskostnader osv. Den teknologiske fremgangen i industrien har drevet kostnadene betydelig ned.Råvarene refererer hovedsakelig til industrielt silisium og triklorsilan, energiforbruket inkluderer elektrisitet og damp, og prosesseringskostnadene refererer til inspeksjons- og reparasjonskostnader for produksjonsutstyr.I følge Baichuan Yingfus statistikk over produksjonskostnader for polysilisium i begynnelsen av juni 2022, er råvarer den høyeste kostnadsposten, og står for 41 % av de totale kostnadene, hvorav industrisilisium er hovedkilden til silisium.Silisiumenhetsforbruket som vanligvis brukes i industrien representerer mengden silisium som forbrukes per enhet av silisiumprodukter med høy renhet.Beregningsmetoden er å konvertere alle silisiumholdige materialer som utkontraktert industrielt silisiumpulver og triklorsilan til rent silisium, og deretter trekke fra det utkontrakterte klorsilanet i henhold til Mengden rent silisium konvertert fra silisiuminnholdsforholdet.I følge CPIA-data vil nivået på silisiumforbruket synke med 0,01 kg/kg-Si til 1,09 kg/kg-Si i 2021. Det forventes at det med forbedring av kaldhydrogeneringsbehandling og resirkulering av biprodukter forventes å nedgang til 1,07 kg/kg innen 2030. kg-Si.I følge ufullstendig statistikk er silisiumforbruket til de fem beste kinesiske selskapene i polysilisiumindustrien lavere enn bransjegjennomsnittet.Det er kjent at to av dem vil forbruke henholdsvis 1,08 kg/kg-Si og 1,05 kg/kg-Si i 2021. Den nest høyeste andelen er energiforbruket, som utgjør 32 % totalt, hvorav elektrisitet utgjør 30 % av totalkostnad, noe som indikerer at strømpris og effektivitet fortsatt er viktige faktorer for polysilisiumproduksjon.De to viktigste indikatorene for å måle strømeffektiviteten er omfattende strømforbruk og redusert strømforbruk.Reduksjonsstrømforbruket refererer til prosessen med å redusere triklorsilan og hydrogen for å generere silisiummateriale med høy renhet.Strømforbruket inkluderer forvarming av silisiumkjerne og avsetning., varmekonservering, endeventilasjon og annet prosessstrømforbruk.I 2021, med teknologisk fremgang og omfattende utnyttelse av energi, vil det gjennomsnittlige omfattende strømforbruket til polysilisiumproduksjonen reduseres med 5,3 % fra år til år til 63 kWh/kg-Si, og det gjennomsnittlige reduksjonskraftforbruket vil reduseres med 6,1 % år- på år til 46kWh/kg-Si, som forventes å avta ytterligere i fremtiden..I tillegg er avskrivninger også en viktig kostnadspost, som utgjør 17 %.Det er verdt å merke seg at ifølge Baichuan Yingfu-data var de totale produksjonskostnadene for polysilisium i begynnelsen av juni 2022 ca. 55 816 yuan/tonn, gjennomsnittsprisen på polysilisium i markedet var ca. 260 000 yuan/tonn, og brutto fortjenestemargin var så høyt som 70% eller mer, så det tiltrakk seg et stort antall bedrifter som investerer i bygging av polysilisiumproduksjonskapasitet.
Det er to måter for polysilisiumprodusenter å redusere kostnadene, den ene er å redusere råvarekostnadene, og den andre er å redusere strømforbruket.Når det gjelder råvarer, kan produsenter redusere råvarekostnadene ved å signere langsiktige samarbeidsavtaler med industrielle silisiumprodusenter, eller bygge integrert oppstrøms og nedstrøms produksjonskapasitet.For eksempel er produksjonsanlegg for polysilisium i utgangspunktet avhengige av sin egen industrielle silisiumforsyning.Når det gjelder strømforbruk, kan produsenter redusere strømkostnadene ved hjelp av lave strømpriser og omfattende forbedring av energiforbruket.Omtrent 70 % av det omfattende elektrisitetsforbruket er reduksjon av elektrisitetsforbruk, og reduksjon er også et nøkkelledd i produksjonen av høyrent krystallinsk silisium.Derfor er mesteparten av polysilisiumproduksjonskapasiteten i Kina konsentrert i regioner med lave strømpriser som Xinjiang, Indre Mongolia, Sichuan og Yunnan.Men med fremskrittet av tokarbonpolitikken er det vanskelig å få tak i en stor mengde lavkostkraftressurser.Derfor er reduksjon av strømforbruk for reduksjon en mer gjennomførbar kostnadsreduksjon i dag.Vei.For tiden er den effektive måten å redusere strømforbruket på å øke antallet silisiumkjerner i reduksjonsovnen, og dermed utvide produksjonen til en enkelt enhet.For tiden er de vanlige reduksjonsovnstypene i Kina 36 par stenger, 40 par stenger og 48 par stenger.Ovntypen er oppgradert til 60 par stenger og 72 par stenger, men samtidig stiller den også høyere krav til bedriftens produksjonsteknologiske nivå.
Sammenlignet med den forbedrede Siemens-metoden har silan-virvelsjikt-metoden tre fordeler, den ene er lavt strømforbruk, den andre er høy krystalltrekkeffekt, og den tredje er at den er mer gunstig å kombinere med den mer avanserte CCZ kontinuerlige Czochralski-teknologien.I følge dataene fra Silicon Industry Branch er det omfattende strømforbruket til silan-virvelsjiktmetoden 33,33 % av den forbedrede Siemens-metoden, og reduksjonsstrømforbruket er 10 % av den forbedrede Siemens-metoden.Silan-virvelsjiktmetoden har betydelige energiforbruksfordeler.Når det gjelder krystalltrekking, kan de fysiske egenskapene til granulært silisium gjøre det lettere å fylle kvartsdigelen i enkeltkrystallsilisiumtrekkstangen.Polykrystallinsk silisium og granulært silisium kan øke ladekapasiteten for enkeltovnsdigelen med 29 %, samtidig som ladetiden reduseres med 41 %, noe som betydelig forbedrer trekkeeffektiviteten til enkeltkrystallsilisium.I tillegg har granulært silisium en liten diameter og god fluiditet, noe som er mer egnet for CCZ kontinuerlig Czochralski-metoden.For tiden er hovedteknologien for å trekke enkeltkrystaller i midten og nedre rekkevidde RCZ-enkrystallgjenstøpingsmetoden, som går ut på å mate og trekke krystallen etter at en enkeltkrystall silisiumstang er trukket.Tegningen utføres samtidig, noe som sparer kjøletiden til enkeltkrystall silisiumstangen, slik at produksjonseffektiviteten er høyere.Den raske utviklingen av CCZ kontinuerlige Czochralski-metoden vil også øke etterspørselen etter granulært silisium.Selv om granulært silisium har noen ulemper, for eksempel mer silisiumpulver generert av friksjon, stort overflateareal og enkel adsorpsjon av forurensninger, og hydrogen kombinert til hydrogen under smelting, som er lett å forårsake hopping, men ifølge de siste kunngjøringene om relevant granulært silisium bedrifter, blir disse problemene forbedret og det er gjort noen fremskritt.
silan fluidized bed-prosessen er moden i Europa og USA, og den er i sin spede begynnelse etter introduksjonen av kinesiske bedrifter.Allerede på 1980-tallet begynte utenlandsk granulært silisium representert ved REC og MEMC å utforske produksjonen av granulært silisium og realiserte storskalaproduksjon.Blant dem nådde RECs totale produksjonskapasitet for granulært silisium 10 500 tonn/år i 2010, og sammenlignet med Siemens-motpartene i samme periode hadde den en kostnadsfordel på minst 2-3 USD/kg.På grunn av behovene til enkeltkrystalltrekking, stagnerte selskapets granulære silisiumproduksjon og stoppet til slutt produksjonen, og henvendte seg til et joint venture med Kina for å etablere en produksjonsbedrift for å drive produksjon av granulært silisium.
4. Råvarer: Industrielt silisium er kjerneråstoffet, og forsyningen kan møte behovene til polysilisiumutvidelse
Industrielt silisium er kjerneråstoffet for polysilisiumproduksjon.Det forventes at Kinas industrielle silisiumproduksjon vil vokse jevnt fra 2022 til 2025. Fra 2010 til 2021 er Kinas industrielle silisiumproduksjon i ekspansjonsstadiet, med den gjennomsnittlige årlige vekstraten for produksjonskapasitet og produksjon på henholdsvis 7,4 % og 8,6 %. .I følge SMM-data økte den nyligindustriell silisiumproduksjonskapasiteti Kina vil være 890 000 tonn og 1,065 millioner tonn i 2022 og 2023.Forutsatt at industrielle silisiumselskaper fortsatt vil opprettholde en kapasitetsutnyttelsesgrad og driftsrate på rundt 60 % i fremtiden, vil Kinas nylig økteproduksjonskapasiteten i 2022 og 2023 vil gi en produksjonsøkning på 320 000 tonn og 383 000 tonn.I følge estimatene fra GFCI,Kinas industrielle silisiumproduksjonskapasitet i 22/23/24/25 er omtrent 5,90/697/6,71/6,5 millioner tonn, tilsvarende 3,55/391/4,18/4,38 millioner tonn.
Veksthastigheten til de resterende to nedstrømsområdene med overlagret industrisilisium er relativt langsom, og Kinas industrielle silisiumproduksjon kan i utgangspunktet møte produksjonen av polysilisium.I 2021 vil Kinas industrielle silisiumproduksjonskapasitet være 5,385 millioner tonn, tilsvarende en produksjon på 3,213 millioner tonn, hvorav polysilisium, organisk silisium og aluminiumslegeringer vil forbruke henholdsvis 623,000 tonn, 898,000 tonn og 649,000 tonn.I tillegg brukes nesten 780 000 tonn produksjon til eksport.I 2021 vil forbruket av polysilisium, organisk silisium og aluminiumslegeringer utgjøre henholdsvis 19 %, 28 % og 20 % av industrisilisium.Fra 2022 til 2025 forventes vekstraten for produksjon av organisk silisium å holde seg på rundt 10 %, og vekstraten for produksjon av aluminiumslegeringer er lavere enn 5 %.Derfor mener vi at mengden industrisilisium som kan brukes til polysilisium i 2022-2025 er relativt tilstrekkelig, som fullt ut kan møte behovene til polysilisium.produksjonsbehov.
5. Tilførsel av polysilisium:Kinainntar en dominerende posisjon, og produksjonen samler seg gradvis til ledende bedrifter
De siste årene har den globale polysilisiumproduksjonen økt år for år, og har gradvis samlet seg i Kina.Fra 2017 til 2021 har den globale årlige polysilisiumproduksjonen økt fra 432 000 tonn til 631 000 tonn, med den raskeste veksten i 2021, med en vekstrate på 21,11 %.I løpet av denne perioden konsentrerte den globale polysilisiumproduksjonen seg gradvis i Kina, og andelen av Kinas polysilisiumproduksjon økte fra 56,02 % i 2017 til 80,03 % i 2021. Sammenligner man de ti beste selskapene i den globale produksjonskapasiteten for polysilisium i 2010 og 2021, kan det være fant at antallet kinesiske selskaper har økt fra 4 til 8, og andelen av produksjonskapasiteten til noen amerikanske og koreanske selskaper har falt betydelig, og falt ut av de ti beste lagene, som HEMOLOCK , OCI, REC og MEMC;bransjekonsentrasjonen har økt betydelig, og den totale produksjonskapasiteten til de ti beste selskapene i bransjen har økt fra 57,7 % til 90,3 %.I 2021 er det fem kinesiske selskaper som står for mer enn 10 % av produksjonskapasiteten, og utgjør totalt 65,7 %..Det er tre hovedårsaker til den gradvise overføringen av polysilisiumindustrien til Kina.For det første har kinesiske polysilisiumprodusenter betydelige fordeler når det gjelder råvarer, elektrisitet og lønnskostnader.Lønnene til arbeidere er lavere enn i utlandet, så de totale produksjonskostnadene i Kina er mye lavere enn i utlandet, og vil fortsette å avta med teknologisk fremgang;For det andre er kvaliteten på kinesisk polysilisiumprodukter stadig bedre, de fleste av dem er på førsteklasses solenerginivå, og individuelle avanserte bedrifter er i renhetskravene.Gjennombrudd har blitt gjort i produksjonsteknologien for polysilisium av høyere elektronisk kvalitet, som gradvis innledet erstatning av innenlandsk elektronisk polysilisium for import, og kinesiske ledende bedrifter fremmer aktivt byggingen av elektroniske polysilisiumprosjekter.Produksjonsproduksjonen av silisiumskiver i Kina er mer enn 95% av den totale globale produksjonsproduksjonen, noe som gradvis har økt selvforsyningsgraden for polysilisium for Kina, noe som har presset markedet til utenlandske polysilisiumbedrifter til en viss grad.
Fra 2017 til 2021 vil den årlige produksjonen av polysilisium i Kina øke jevnt, hovedsakelig i områder rike på kraftressurser som Xinjiang, Indre Mongolia og Sichuan.I 2021 vil Kinas polysilisiumproduksjon øke fra 392 000 tonn til 505 000 tonn, en økning på 28,83 %.Når det gjelder produksjonskapasitet, har Kinas produksjonskapasitet for polysilisium generelt vært i en oppadgående trend, men den har gått ned i 2020 på grunn av nedleggelse av noen produsenter.I tillegg har kapasitetsutnyttelsesgraden til kinesiske polysilisiumbedrifter økt kontinuerlig siden 2018, og kapasitetsutnyttelsesgraden i 2021 vil nå 97,12%.Når det gjelder provinser, er Kinas polysilisiumproduksjon i 2021 hovedsakelig konsentrert i områder med lave strømpriser som Xinjiang, Indre Mongolia og Sichuan.Xinjiangs produksjon er på 270 400 tonn, som er mer enn halvparten av den totale produksjonen i Kina.
Kinas polysilisiumindustri er preget av høy grad av konsentrasjon, med en CR6-verdi på 77 %, og det vil være en ytterligere oppadgående trend i fremtiden.Polysilisiumproduksjon er en industri med høy kapital og høye tekniske barrierer.Prosjektets konstruksjon og produksjonssyklus er vanligvis to år eller mer.Det er vanskelig for nye produsenter å komme inn i bransjen.Ut fra den kjente planlagte utvidelsen og nye prosjekter de neste tre årene, vil oligopolistiske produsenter i industrien fortsette å utvide sin produksjonskapasitet i kraft av egen teknologi og stordriftsfordeler, og deres monopolposisjon vil fortsette å øke.
Det er anslått at Kinas polysilisiumforsyning vil innlede en storstilt vekst fra 2022 til 2025, og polysilisiumproduksjonen vil nå 1,194 millioner tonn i 2025, noe som driver utvidelsen av den globale produksjonsskalaen for polysilisium.I 2021, med den kraftige økningen i prisen på polysilisium i Kina, har store produsenter investert i bygging av nye produksjonslinjer, og samtidig tiltrukket nye produsenter til å slutte seg til industrien.Siden polysilisiumprosjekter vil ta minst ett og et halvt til to år fra bygging til produksjon, vil nybygg i 2021 være ferdig.Produksjonskapasiteten settes generelt i produksjon i andre halvdel av 2022 og 2023. Dette er veldig i tråd med de nye prosjektplanene som er kunngjort av store produsenter i dag.Den nye produksjonskapasiteten i 2022-2025 er i hovedsak konsentrert til 2022 og 2023. Etter det, ettersom tilbud og etterspørsel av polysilisium og prisen gradvis stabiliseres, vil den totale produksjonskapasiteten i industrien gradvis stabilisere seg.Ned, det vil si at veksthastigheten for produksjonskapasiteten avtar gradvis.I tillegg har kapasitetsutnyttelsesgraden til polysilisiumbedrifter holdt seg på et høyt nivå de siste to årene, men det vil ta tid før produksjonskapasiteten til nye prosjekter øker, og det vil ta en prosess for nye aktører å mestre relevant tilberedningsteknologi.Derfor vil kapasitetsutnyttelsesgraden på nye polysilisiumprosjekter de neste årene være lav.Fra dette kan polysilisiumproduksjonen i 2022-2025 forutsies, og polysilisiumproduksjonen i 2025 forventes å bli om lag 1,194 millioner tonn.
Konsentrasjonen av utenlandsk produksjonskapasitet er relativt høy, og hastigheten og hastigheten på produksjonsøkningen de neste tre årene vil ikke være like høy som i Kina.Oversjøisk produksjonskapasitet for polysilisium er hovedsakelig konsentrert i fire ledende selskaper, og resten er hovedsakelig liten produksjonskapasitet.Når det gjelder produksjonskapasitet, opptar Wacker Chem halvparten av den oversjøiske produksjonskapasiteten for polysilisium.Fabrikkene i Tyskland og USA har en produksjonskapasitet på henholdsvis 60 000 tonn og 20 000 tonn.Den kraftige utvidelsen av den globale produksjonskapasiteten for polysilisium i 2022 og utover kan føre til. Bekymret for overforsyning er selskapet fortsatt i en avventende tilstand og har ikke planlagt å legge til ny produksjonskapasitet.Den sørkoreanske polysilisiumgiganten OCI flytter gradvis sin produksjonslinje av polysilisium av solenergi til Malaysia, samtidig som den beholder den originale produksjonslinjen av polysilisium av elektronisk kvalitet i Kina, som er planlagt å nå 5 000 tonn i 2022. OCIs produksjonskapasitet i Malaysia vil nå 27 000 tonn og 30 000 tonn i 2020 og 2021, noe som oppnår lave energiforbrukskostnader og unndrar Kinas høye tollsatser på polysilisium i USA og Sør-Korea.Selskapet planlegger å produsere 95 000 tonn, men startdatoen er uklar.Det forventes å øke til nivået 5000 tonn per år de neste fire årene.Det norske selskapet REC har to produksjonsbaser i delstaten Washington og Montana, USA, med en årlig produksjonskapasitet på 18.000 tonn solenergi-polysilisium og 2.000 tonn elektronisk-kvalitet polysilisium.REC, som var i dyp økonomisk nød, valgte å stanse produksjonen, og deretter stimulert av boomen i polysilisiumprisene i 2021, bestemte selskapet seg for å gjenstarte produksjonen av 18 000 tonn prosjekter i delstaten Washington og 2 000 tonn i Montana innen utgangen av 2023 , og kan fullføre opptrappingen av produksjonskapasiteten i 2024. Hemlock er den største polysilisiumprodusenten i USA, og spesialiserer seg på høyrent elektronisk-kvalitets polysilisium.De høyteknologiske barrierene for produksjon gjør det vanskelig for selskapets produkter å erstattes i markedet.Kombinert med at selskapet ikke planlegger å bygge nye prosjekter innen få år, er det forventet at selskapets produksjonskapasitet vil være 2022-2025.Den årlige produksjonen er fortsatt på 18 000 tonn.I tillegg vil den nye produksjonskapasiteten til andre selskaper enn de fire ovennevnte selskapene i 2021 være 5000 tonn.På grunn av manglende forståelse for produksjonsplanene til alle selskaper, antas det her at den nye produksjonskapasiteten vil være på 5000 tonn per år fra 2022 til 2025.
I henhold til oversjøisk produksjonskapasitet anslås det at oversjøisk polysilisiumproduksjon i 2025 vil være rundt 176 000 tonn, forutsatt at utnyttelsesgraden av utenlandsk polysilisiumproduksjonskapasitet forblir uendret.Etter at prisen på polysilisium har steget kraftig i 2021, har kinesiske selskaper økt produksjonen og utvidet produksjonen.I motsetning til dette er utenlandske selskaper mer forsiktige i sine planer for nye prosjekter.Dette er fordi dominansen til polysilisiumindustrien allerede er under kontroll av Kina, og blindt økende produksjon kan føre til tap.Fra kostnadssiden er energiforbruk den største komponenten av kostnadene for polysilisium, så prisen på elektrisitet er veldig viktig, og Xinjiang, Indre Mongolia, Sichuan og andre regioner har åpenbare fordeler.Fra etterspørselssiden, som direkte nedstrøms for polysilisium, utgjør Kinas produksjon av silisiumwafer mer enn 99% av verdens totale.Nedstrømsindustrien av polysilisium er hovedsakelig konsentrert i Kina.Prisen på produsert polysilisium er lav, transportkostnadene er lave, og etterspørselen er fullt ut garantert.For det andre har Kina innført relativt høye antidumpingtoll på import av solenergi-kvalitet polysilisium fra USA og Sør-Korea, noe som i stor grad har undertrykt forbruket av polysilisium fra USA og Sør-Korea.Vær forsiktig med å bygge nye prosjekter;I tillegg har kinesiske utenlandske polysilisiumbedrifter de siste årene vært trege med å utvikle seg på grunn av virkningen av tariffer, og noen produksjonslinjer har blitt redusert eller til og med stengt, og deres andel i global produksjon har sunket år for år, så de vil ikke være sammenlignbar med økningen i polysilisiumprisene i 2021 som kinesiske selskapets høye fortjeneste, er de økonomiske forholdene ikke tilstrekkelige til å støtte sin raske og store utvidelse av produksjonskapasiteten.
Basert på de respektive prognosene for polysilisiumproduksjon i Kina og utenlands fra 2022 til 2025, kan den anslåtte verdien av global polysilisiumproduksjon oppsummeres.Det er anslått at den globale polysilisiumproduksjonen i 2025 vil nå 1,371 millioner tonn.I henhold til prognoseverdien av polysilisiumproduksjonen kan Kinas andel av den globale andelen grovt oppnås .Det forventes at Kinas andel gradvis vil utvide seg fra 2022 til 2025, og den vil overstige 87 % i 2025.
6, Sammendrag og Outlook
Polysilisium ligger nedstrøms industrisilisium og oppstrøms for hele solcelle- og halvlederindustrikjeden, og statusen er svært viktig.Den fotovoltaiske industrikjeden er vanligvis polysilisium-silisium wafer-celle-modul-fotovoltaisk installert kapasitet, og halvlederindustrikjeden er generelt polysilisium-monokrystallinsk silisium wafer-silisium wafer-chip.Ulike bruksområder har ulike krav til renheten til polysilisium.Solcelleindustrien bruker hovedsakelig polysilisium av solenergi, og halvlederindustrien bruker polysilisium av elektronisk kvalitet.Førstnevnte har et renhetsområde på 6N-8N, mens sistnevnte krever en renhet på 9N eller mer.
I årevis har den vanlige produksjonsprosessen av polysilisium vært den forbedrede Siemens-metoden over hele verden.De siste årene har noen selskaper aktivt utforsket den lavere kostnadsmetoden med silan-fluidisert sjikt, som kan ha innvirkning på produksjonsmønsteret.Det stavformede polysilisiumet produsert ved den modifiserte Siemens-metoden har egenskapene til høyt energiforbruk, høy kostnad og høy renhet, mens det granulære silisiumet produsert ved silan-virvelsjiktmetoden har egenskapene til lavt energiforbruk, lav pris og relativt lav renhet .Noen kinesiske selskaper har innsett masseproduksjonen av granulært silisium og teknologien for å bruke granulært silisium for å trekke polysilisium, men det har ikke blitt mye promotert.Hvorvidt granulært silisium kan erstatte førstnevnte i fremtiden avhenger av om kostnadsfordelen kan dekke kvalitetsulempen, effekten av nedstrømsapplikasjoner og forbedringen av silansikkerheten.De siste årene har den globale polysilisiumproduksjonen økt år for år, og samles gradvis i Kina.Fra 2017 til 2021 vil den globale årlige polysilisiumproduksjonen øke fra 432 000 tonn til 631 000 tonn, med raskest vekst i 2021. I løpet av perioden ble den globale polysilisiumproduksjonen gradvis mer og mer konsentrert til Kina, og Kinas andel av polysilisiumproduksjonen økte fra kl. 56,02 % i 2017 til 80,03 % i 2021. Fra 2022 til 2025 vil tilførselen av polysilisium innlede en storstilt vekst.Det er anslått at polysilisiumproduksjonen i 2025 vil være 1,194 millioner tonn i Kina, og den utenlandske produksjonen vil nå 176 000 tonn.Derfor vil den globale polysilisiumproduksjonen i 2025 være om lag 1,37 millioner tonn.
(Denne artikkelen er kun for referansen til UrbanMines' kunder og representerer ingen investeringsråd)