1. Ланцужок вытворчасці полікрэмнію: вытворчы працэс складаны, а далейшая вытворчасць сканцэнтравана на фотаэлектрычных паўправадніках.
Полікрэмній у асноўным вырабляецца з прамысловага крэмнію, хлору і вадароду і знаходзіцца вышэй па плыні ланцужкоў фотаэлектрычнай і паўправадніковай прамысловасці. Згодна з дадзенымі CPIA, у цяперашні час асноўным метадам вытворчасці полікрэмнію ў свеце з'яўляецца мадыфікаваны метад Siemens, за выключэннем Кітая, больш за 95% полікрэмнію вырабляецца мадыфікаваным метадам Siemens. У працэсе падрыхтоўкі полікрэмнію па ўдасканаленым метадзе Siemens спачатку газападобны хлор змешваецца з газападобным вадародам для атрымання хларыду вадароду, а затым ён рэагуе з парашком крэмнію пасля драбнення і здрабнення прамысловага крэмнію для атрымання трыхлорсілану, які далей аднаўляецца газападобным вадародам для атрымання полікрэмнію. Полікрышталічны крэмній можна расплавіць і астудзіць для атрымання полікрышталічных крэмніевых зліткаў, а монакрышталічны крэмній таксама можна атрымаць метадам Чохральскага або зоннай плаўкі. У параўнанні з полікрышталічным крэмніем, монакрышталічны крэмній складаецца з крышталічных зерняў з аднолькавай арыентацыяй крышталяў, таму ён мае лепшую электраправоднасць і эфектыўнасць пераўтварэння. Як полікрышталічныя крэмніевыя зліткі, так і монакрышталічныя крэмніевыя стрыжні можна далей разразаць і перапрацоўваць у крэмніевыя пласціны і элементы, якія, у сваю чаргу, становяцца ключавымі часткамі фотаэлектрычных модуляў і выкарыстоўваюцца ў фотаэлектрычнай галіне. Акрамя таго, монакрышталічныя крэмніевыя пласціны таксама могуць быць сфарміраваны ў крэмніевыя пласціны шляхам шматразовага шліфавання, паліроўкі, эпітаксіі, ачысткі і іншых працэсаў, якія могуць быць выкарыстаны ў якасці матэрыялаў-падкладак для паўправадніковых электронных прылад.
Утрыманне прымешак полікрэмнію строга патрабуецца, і гэтая галіна характарызуецца высокімі капіталаўкладаннямі і высокімі тэхнічнымі бар'ерамі. Паколькі чысціня полікрэмнію сур'ёзна ўплывае на працэс выцягвання монакрышталічнага крэмнію, патрабаванні да чысціні надзвычай строгія. Мінімальная чысціня полікрэмнію складае 99,9999%, а максімальная - бясконца блізкая да 100%. Акрамя таго, нацыянальныя стандарты Кітая выстаўляюць выразныя патрабаванні да ўтрымання прымешак, і на падставе гэтага полікрэмній падзяляецца на I, II і III класы, у якіх важным эталонным паказчыкам з'яўляецца ўтрыманне бору, фосфару, кіслароду і вугляроду. «Умовы доступу да полікрэмніевай прамысловасці» прадугледжваюць, што прадпрыемствы павінны мець надзейную сістэму кантролю і кіравання якасцю, а стандарты на прадукцыю строга адпавядаць нацыянальным стандартам; Акрамя таго, умовы доступу таксама патрабуюць маштабу і спажывання энергіі прадпрыемствамі па вытворчасці полікрэмнію, такімі як полікрэмній сонечнага класа і электроннага класа. Маштаб праекта перавышае 3000 тон у год і 1000 тон у год адпаведна, а мінімальны капіталазварот пры інвестыцыях у новае будаўніцтва, рэканструкцыю і пашырэнне праектаў не павінен быць ніжэйшым за 30%, таму полікрэмній з'яўляецца капіталаёмістай галіной. Згодна са статыстыкай CPIA, інвестыцыйныя выдаткі на абсталяванне для вытворчасці полікрэмнію магутнасцю 10 000 тон, уведзенае ў эксплуатацыю ў 2021 годзе, нязначна павялічыліся да 103 мільёнаў юаняў/кт. Прычынай з'яўляецца рост коштаў на аб'ёмныя металічныя матэрыялы. Чакаецца, што інвестыцыйныя выдаткі ў будучыні будуць павялічвацца з развіццём тэхналогіі вытворчага абсталявання і памяншэннем колькасці манамераў па меры павелічэння памеру. Згодна з правіламі, спажыванне энергіі полікрэмнію для сонечнага і электроннага класаў павінна быць меншым за 60 кВт·г/кг і 100 кВт·г/кг адпаведна, а патрабаванні да паказчыкаў спажывання энергіі адносна строгія. Вытворчасць полікрэмнію, як правіла, належыць да хімічнай прамысловасці. Вытворчы працэс адносна складаны, а парог тэхнічных маршрутаў, выбару абсталявання, уводу ў эксплуатацыю і эксплуатацыі высокі. Вытворчы працэс уключае мноства складаных хімічных рэакцый, а колькасць вузлоў кіравання перавышае 1000. Новым удзельнікам цяжка хутка авалодаць сталым майстэрствам. Такім чынам, у галіне вытворчасці полікрэмнію існуюць высокія капітальныя і тэхнічныя бар'еры, што таксама стымулюе вытворцаў полікрэмнію праводзіць строгую тэхнічную аптымізацыю працэсаў вытворчасці, упакоўкі і транспарціроўкі.
2. Класіфікацыя полікрэмнію: чысціня вызначае выкарыстанне, а сонечны клас займае асноўнае месца
Полікрышталічны крэмній, разнавіднасць элементарнага крэмнію, складаецца з крышталічных зерняў з рознай арыентацыяй крышталяў і ў асноўным ачышчаецца шляхам прамысловай апрацоўкі крэмнію. Полікрэмній мае шэры металічны бляск, а тэмпература плаўлення складае каля 1410℃. Ён неактыўны пры пакаёвай тэмпературы і больш актыўны ў расплаўленым стане. Полікрэмній валодае паўправадніковымі ўласцівасцямі і з'яўляецца надзвычай важным і выдатным паўправадніковым матэрыялам, але невялікая колькасць прымешак можа значна паўплываць на яго праводнасць. Існуе мноства метадаў класіфікацыі полікрэмнію. Акрамя вышэйзгаданай класіфікацыі ў адпаведнасці з нацыянальнымі стандартамі Кітая, тут прадстаўлены яшчэ тры важныя метады класіфікацыі. У залежнасці ад розных патрабаванняў да чысціні і выкарыстання, полікрэмній можна падзяліць на полікрэмній сонечнага класа і полікрэмній электроннага класа. Полікрэмній сонечнага класа ў асноўным выкарыстоўваецца ў вытворчасці фотаэлектрычных элементаў, у той час як полікрэмній электроннага класа шырока выкарыстоўваецца ў вытворчасці інтэгральных схем у якасці сыравіны для мікрасхем і іншай прадукцыі. Чысціня полікрэмнію сонечнай якасці складае 6~8N, гэта значыць, агульная колькасць прымешак павінна быць ніжэйшай за 10⁻⁶, а чысціня полікрэмнію павінна дасягаць 99,9999% або больш. Патрабаванні да чысціні полікрэмнію электроннага класа больш жорсткія, з мінімальнай чысцінёй 9N і максімальнай чысцінёй току 12N. Вытворчасць полікрэмнію электроннага класа адносна складаная. Ёсць некалькі кітайскіх прадпрыемстваў, якія асвоілі тэхналогію вытворчасці полікрэмнію электроннага класа, і яны ўсё яшчэ адносна залежаць ад імпарту. У цяперашні час вытворчасць полікрэмнію сонечнай якасці значна большая, чым вытворчасці полікрэмнію электроннага класа, і першая прыкладна ў 13,8 раза перавышае другую.
У залежнасці ад адрозненняў у легіруючых прымешках і тыпу праводнасці крэмніевага матэрыялу, яго можна падзяліць на P-тып і N-тып. Калі крэмній легаваны акцэптарнымі прымешкавымі элементамі, такімі як бор, алюміній, галій і г.д., ён пераважае дзіркавая праводнасць і мае P-тып. Калі крэмній легаваны донарнымі прымешкавымі элементамі, такімі як фосфар, мыш'як, сурма і г.д., ён пераважае электронная праводнасць і мае N-тып. Да акумулятараў P-тыпу адносяцца ў асноўным акумулятары BSF і PERC. У 2021 годзе акумулятары PERC будуць складаць больш за 91% сусветнага рынку, і акумулятары BSF будуць ліквідаваны. За перыяд, калі PERC замяніў BSF, эфектыўнасць пераўтварэння элементаў тыпу P павялічылася з менш чым 20% да больш чым 23%, што набліжаецца да тэарэтычнай верхняй мяжы ў 24,5%, у той час як тэарэтычная верхняя мяжа элементаў тыпу N складае 28,7%, прычым элементы тыпу N маюць высокую эфектыўнасць пераўтварэння. Дзякуючы перавагам высокага двухбаковага каэфіцыента і нізкага тэмпературнага каэфіцыента, кампаніі пачалі разгортваць масавыя вытворчыя лініі для акумулятараў тыпу N. Згодна з прагнозам CPIA, доля акумулятараў тыпу N значна павялічыцца з 3% да 13,4% у 2022 годзе. Чакаецца, што ў бліжэйшыя пяць гадоў адбудзецца пераход ад акумулятараў тыпу N да акумулятараў тыпу P. У залежнасці ад якасці паверхні іх можна падзяліць на шчыльныя матэрыялы, матэрыялы з каляровай капусты і каралавыя матэрыялы. Паверхня шчыльнага матэрыялу мае найменшую ступень увагнутасці, менш за 5 мм, адсутнасць анамалій колеру, адсутнасць прамежкавага акіслення і найвышэйшую цану; Паверхня матэрыялу з каляровай капусты мае ўмераную ступень увагнутасці, 5-20 мм, сячэнне сярэдняе, а цана сярэдняя; у той час як паверхня каралавага матэрыялу мае больш сур'ёзную увагнутасць, глыбіня больш за 20 мм, сячэнне друзлае, а цана самая нізкая. Шчыльны матэрыял у асноўным выкарыстоўваецца для выцягвання монакрышталічнага крэмнію, у той час як матэрыял з каляровай капусты і каралавы матэрыял у асноўным выкарыстоўваюцца для вырабу полікрышталічных крэмніевых пласцін. У штодзённай вытворчасці прадпрыемстваў шчыльны матэрыял можа быць легаваны не менш чым 30% матэрыялу з каляровай капусты для атрымання монакрышталічнага крэмнію. Кошт сыравіны можа быць зэканомлены, але выкарыстанне матэрыялу з каляровай капусты ў пэўнай ступені знізіць эфектыўнасць выцягвання крышталяў. Прадпрыемствам неабходна выбраць адпаведнае суадносіны легавання пасля ўзважвання абодвух. Нядаўна розніца ў цане паміж шчыльным матэрыялам і матэрыялам з каляровай капусты ў асноўным стабілізавалася на ўзроўні 3 юаняў/кг. Калі розніца ў цане будзе далей павялічвацца, кампаніі могуць разгледзець магчымасць легавання большай колькасці матэрыялу з каляровай капусты пры выцягванні монакрышталічнага крэмнію.
3. Працэс: метад Siemens займае асноўнае месца, а спажыванне энергіі становіцца ключом да тэхналагічных змен.
Працэс вытворчасці полікрэмнію ўмоўна падзяляецца на два этапы. На першым этапе парашок прамысловага крэмнію рэагуе з бязводным хларыдам вадароду для атрымання трыхлорсілану і вадароду. Пасля паўторнай дыстыляцыі і ачысткі ўтвараюцца газападобны трыхлорсілан, дыхлордыгідракрэмній і сілан; другі этап - аднаўленне вышэйзгаданага газу высокай чысціні да крышталічнага крэмнію, прычым этап аднаўлення адрозніваецца ў мадыфікаваным метадзе Сіменса і метадзе сілану ў кіпячым слоі. Палепшаны метад Сіменса мае развітую тэхналогію вытворчасці і высокую якасць прадукцыі і ў цяперашні час з'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўванай вытворчай тэхналогіяй. Традыцыйны метад вытворчасці Сіменса заключаецца ў выкарыстанні хлору і вадароду для сінтэзу бязводнага хларыду вадароду, хларыду вадароду і парашкападобнага прамысловага крэмнію для сінтэзу трыхлорсілану пры пэўнай тэмпературы, а затым у аддзяленні, рэктыфікацыі і ачыстцы трыхлорсілану. Крэмній падвяргаецца рэакцыі тэрмічнага аднаўлення ў печы для аднаўлення вадароду для атрымання элементарнага крэмнію, нанесенага на крэмніевую аснову. На гэтай аснове палепшаны працэс Сіменса таксама абсталяваны дапаможным працэсам для перапрацоўкі вялікай колькасці пабочных прадуктаў, такіх як вадарод, хларыд вадароду і тэтрахларыд крэмнію, якія ўтвараюцца ў працэсе вытворчасці, у асноўным уключаючы рэкуперацыю аднаўленчага газу і тэхналогію паўторнага выкарыстання тэтрахларыду крэмнію. Вадарод, хлорысты вадарод, трыхлорсілан і тэтрахларыд крэмнію ў адпрацаваных газах аддзяляюцца метадам сухога рэкуперацыі. Вадарод і хлорысты вадарод можна паўторна выкарыстоўваць для сінтэзу і ачысткі з дапамогай трыхлорсілану, а трыхлорсілан непасрэдна перапрацоўваецца ў працэс тэрмічнага аднаўлення. Ачыстка праводзіцца ў печы, і тэтрахларыд крэмнію гідруецца для атрымання трыхлорсілану, які можна выкарыстоўваць для ачысткі. Гэты этап таксама называецца халоднай гідрагенізацыяй. Рэалізуючы вытворчасць па замкнёным цыкле, прадпрыемствы могуць значна скараціць спажыванне сыравіны і электраэнергіі, тым самым эфектыўна эканомячы вытворчыя выдаткі.
Кошт вытворчасці полікрэмнію з выкарыстаннем удасканаленага метаду Siemens у Кітаі ўключае сыравіну, спажыванне энергіі, амартызацыю, выдаткі на апрацоўку і г.д. Тэхналагічны прагрэс у галіне значна знізіў кошт. Сыравіна ў асноўным адносіцца да прамысловага крэмнію і трыхлорсілану, спажыванне энергіі ўключае электрычнасць і пару, а выдаткі на апрацоўку адносяцца да выдаткаў на праверку і рамонт вытворчага абсталявання. Згодна са статыстыкай Baichuan Yingfu аб выдатках на вытворчасць полікрэмнію на пачатак чэрвеня 2022 года, сыравіна з'яўляецца найбольшым артыкулам выдаткаў, які складае 41% ад агульнага кошту, прычым прамысловы крэмній з'яўляецца асноўнай крыніцай крэмнію. Спажыванне адзінкі крэмнію, якое звычайна выкарыстоўваецца ў прамысловасці, прадстаўляе колькасць крэмнію, спажыванага на адзінку высакаякаснай крэмніевай прадукцыі. Метад разліку заключаецца ў пераўтварэнні ўсіх крэмнійзмяшчальных матэрыялаў, такіх як аўтсорсінг прамысловага крэмніевага парашка і трыхлорсілану, у чысты крэмній, а затым адніманне аўтсорсінгаванага хларсілану ў адпаведнасці з каэфіцыентам утрымання крэмнію. Паводле дадзеных CPIA, узровень спажывання крэмнію знізіцца на 0,01 кг/кг Si да 1,09 кг/кг Si ў 2021 годзе. Чакаецца, што з удасканаленнем халоднай гідрагенізацыі і перапрацоўкі пабочных прадуктаў ён знізіцца да 1,07 кг/кг да 2030 года. Згодна з няпоўнай статыстыкай, спажыванне крэмнію пяццю найбуйнейшымі кітайскімі кампаніямі ў полікрэмніевай прамысловасці ніжэйшае за сярэднега паказчыка па галіне. Вядома, што дзве з іх будуць спажываць 1,08 кг/кг Si і 1,05 кг/кг Si адпаведна ў 2021 годзе. Другая па велічыні доля - гэта спажыванне энергіі, якое складае 32% ад агульнага кошту, з якіх электраэнергія складае 30% ад агульнага кошту, што сведчыць аб тым, што кошт электраэнергіі і эфектыўнасць па-ранейшаму з'яўляюцца важнымі фактарамі для вытворчасці полікрэмнію. Два асноўныя паказчыкі для вымярэння энергаэфектыўнасці - гэта комплекснае спажыванне энергіі і зніжэнне спажывання энергіі. Зніжэнне спажывання энергіі адносіцца да працэсу аднаўлення трыхлорсілану і вадароду для атрымання высакаякаснага крэмніевага матэрыялу. Спажыванне энергіі ўключае папярэдні нагрэў і нанясенне крэмніевага стрыжня, захаванне цяпла, вентыляцыю тарцоў і іншыя тэхналагічныя выдаткі. У 2021 годзе, дзякуючы тэхналагічнаму прагрэсу і комплекснаму выкарыстанню энергіі, сярэдняе комплекснае спажыванне энергіі пры вытворчасці полікрэмнію знізіцца на 5,3% у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года да 63 кВт·г/кг-Si, а сярэдняе спажыванне энергіі са зніжэннем знізіцца на 6,1% у параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года да 46 кВт·г/кг-Si, і чакаецца, што ў будучыні гэтая тэндэнцыя будзе яшчэ больш зніжацца. Акрамя таго, важнай артыкулам выдаткаў з'яўляецца амартызацыя, якая складае 17%. Варта адзначыць, што, паводле дадзеных Baichuan Yingfu, агульны сабекошт вытворчасці полікрэмнію на пачатак чэрвеня 2022 года склаў каля 55 816 юаняў/тона, сярэдняя цана полікрэмнію на рынку — каля 260 000 юаняў/тона, а валавая рэнтабельнасць дасягала 70% і больш, што прыцягнула вялікую колькасць прадпрыемстваў, якія інвестуюць у будаўніцтва вытворчых магутнасцей па вытворчасці полікрэмнію.
Вытворцы полікрэмнію могуць скараціць выдаткі двума спосабамі: адзін — скараціць выдаткі на сыравіну, а другі — спажыванне энергіі. Што тычыцца сыравіны, вытворцы могуць знізіць яе кошт, падпісаўшы доўгатэрміновыя пагадненні аб супрацоўніцтве з вытворцамі прамысловага крэмнію або пабудаваўшы інтэграваныя вытворчыя магутнасці. Напрыклад, заводы па вытворчасці полікрэмнію ў асноўным разлічваюць на ўласныя пастаўкі прамысловага крэмнію. Што тычыцца спажывання электраэнергіі, вытворцы могуць знізіць выдаткі на электраэнергію за кошт нізкіх цэн на электраэнергію і комплекснага паляпшэння спажывання энергіі. Каля 70% комплекснага спажывання электраэнергіі прыпадае на скарачэнне спажывання электраэнергіі, і скарачэнне таксама з'яўляецца ключавым звяном у вытворчасці высакаякаснага крышталічнага крэмнію. Такім чынам, большая частка вытворчых магутнасцей полікрэмнію ў Кітаі сканцэнтравана ў рэгіёнах з нізкімі цэнамі на электраэнергію, такіх як Сіньцзян, Унутраная Манголія, Сычуань і Юньнань. Аднак з развіццём палітыкі двух вугляродных выкідаў цяжка атрымаць вялікую колькасць недарагіх энергетычных рэсурсаў. Такім чынам, скарачэнне спажывання энергіі для скарачэння выкідаў з'яўляецца больш магчымым спосабам скарачэння выдаткаў сёння. У цяперашні час эфектыўным спосабам зніжэння спажывання энергіі для аднаўлення з'яўляецца павелічэнне колькасці крэмніевых стрыжняў у аднаўленчай печы, што павялічвае прадукцыйнасць адной устаноўкі. У цяперашні час у Кітаі асноўныя тыпы аднаўленчых печаў - гэта 36 пар стрыжняў, 40 пар стрыжняў і 48 пар стрыжняў. Тып печы мадэрнізаваны да 60 пар стрыжняў і 72 пар стрыжняў, але ў той жа час гэта таксама прад'яўляе больш высокія патрабаванні да ўзроўню вытворчых тэхналогій прадпрыемстваў.
У параўнанні з палепшаным метадам Siemens, метад з кіпячым слоем сілана мае тры перавагі: нізкае энергаспажыванне, высокая прадукцыйнасць выцягвання крышталяў, і трэцяя — яго больш выгаднае спалучэнне з больш прасунутай бесперапыннай тэхналогіяй Чахральскага з выкарыстаннем CCZ. Паводле дадзеных Аддзела крэмніевай прамысловасці, агульнае спажыванне энергіі метадам з кіпячым слоем сілана складае 33,33% ад палепшанага метаду Siemens, а зніжэнне спажывання энергіі складае 10% ад палепшанага метаду Siemens. Метад з кіпячым слоем сілана мае значныя перавагі ў спажыванні энергіі. Што тычыцца выцягвання крышталяў, фізічныя ўласцівасці грануляванага крэмнію дазваляюць спрасціць поўнае запаўненне кварцавага тыгля ў стрыжні выцягвання монакрышталічнага крэмнію. Полікрышталічны крэмній і грануляваны крэмній могуць павялічыць магутнасць зарадкі аднапечнага тыгля на 29%, адначасова скарачаючы час зарадкі на 41%, значна паляпшаючы эфектыўнасць выцягвання монакрышталічнага крэмнію. Акрамя таго, грануляваны крэмній мае малы дыяметр і добрую цякучасць, што больш падыходзіць для бесперапыннага метаду Чахральскага з выкарыстаннем CCZ. У цяперашні час асноўнай тэхналогіяй выцягвання монакрышталяў у сярэднім і ніжнім цячэнні з'яўляецца метад паўторнага ліцця монакрышталяў метадам RCZ, які заключаецца ў паўторнай падачы і выцягванні крышталя пасля выцягвання монакрышталічнага стрыжня. Выцяжка выконваецца адначасова, што дазваляе зэканоміць час астуджэння монакрышталічнага стрыжня, такім чынам, эфектыўнасць вытворчасці павышаецца. Хуткае развіццё бесперапыннага метаду Чохральскага метадам CCZ таксама павялічыць попыт на грануляваны крэмній. Нягледзячы на тое, што грануляваны крэмній мае некаторыя недахопы, такія як большая колькасць крэмніевага парашка, які ўтвараецца пры трэнні, вялікая плошча паверхні і лёгкая адсорбцыя забруджвальных рэчываў, а таксама злучэнне вадароду ў вадарод падчас плаўлення, што лёгка прыводзіць да прапускаў, але, згодна з апошнімі паведамленнямі адпаведных прадпрыемстваў па вытворчасці грануляванага крэмнію, гэтыя праблемы вырашаюцца, і дасягнуты пэўны прагрэс.
Працэс атрымання сіланавага кіпячонага слоя ўжо даволі развіты ў Еўропе і ЗША і знаходзіцца ў зачаткавым стане пасля з'яўлення кітайскіх прадпрыемстваў. Яшчэ ў 1980-х гадах замежныя кампаніі-вытворцы грануляванага крэмнію, прадстаўленыя REC і MEMC, пачалі вывучаць магчымасці вытворчасці грануляванага крэмнію і рэалізавалі маштабную вытворчасць. Агульная магутнасць вытворчасці грануляванага крэмнію REC у 2010 годзе дасягнула 10 500 тон у год, і ў параўнанні з аналагамі Siemens за той жа перыяд, яна мела перавагу ў кошце не менш за 2-3 долары ЗША/кг. З-за патрэбы ў выцягванні монакрышталяў вытворчасць грануляванага крэмнію кампаніяй спынілася і ў рэшце рэшт спыніла вытворчасць, і яна звярнулася да сумеснага прадпрыемства з Кітаем для стварэння вытворчага прадпрыемства па вытворчасці грануляванага крэмнію.
4. Сыравіна: Прамысловы крэмній з'яўляецца асноўнай сыравінай, і пастаўкі могуць задаволіць патрэбы пашырэння полікрэмнію.
Прамысловы крэмній з'яўляецца асноўнай сыравінай для вытворчасці полікрэмнію. Чакаецца, што вытворчасць прамысловага крэмнію ў Кітаі будзе стабільна расці з 2022 па 2025 год. З 2010 па 2021 год вытворчасць прамысловага крэмнію ў Кітаі знаходзіцца на стадыі пашырэння, прычым сярэднегадавы тэмп росту вытворчых магутнасцей і аб'ёмаў вытворчасці дасягнуў 7,4% і 8,6% адпаведна. Згодна з дадзенымі SMM, нядаўна павялічыўсямагутнасці па вытворчасці прамысловага крэмніюу Кітаі складзе 890 000 тон і 1,065 мільёна тон у 2022 і 2023 гадах. Калі выказаць здагадку, што прамысловыя крэмніевыя кампаніі будуць падтрымліваць узровень выкарыстання магутнасцей і эксплуатацыйны ўзровень каля 60% у будучыні, нядаўна павялічаны аб'ём вытворчасці ў КітаіВытворчыя магутнасці ў 2022 і 2023 гадах прывядуць да павелічэння вытворчасці на 320 000 тон і 383 000 тон. Паводле ацэнак GFCI,Прамысловыя вытворчыя магутнасці Кітая па вытворчасці крэмнію ў 22/23/24/25 складалі каля 5,90/697/6,71/6,5 мільёна тон, што адпавядае 3,55/391/4,18/4,38 мільёна тон.
Тэмпы росту ў двух астатніх галінах, дзе накладваецца прамысловая вытворчасць крэмнію, адносна павольныя, і вытворчасць прамысловага крэмнію ў Кітаі можа ў асноўным задаволіць патрэбы ў вытворчасці полікрэмнію. У 2021 годзе магутнасці па вытворчасці прамысловага крэмнію ў Кітаі складуць 5,385 мільёна тон, што адпавядае аб'ёму вытворчасці ў 3,213 мільёна тон, з якіх спажыванне полікрэмнію, арганічнага крэмнію і алюмініевых сплаваў складзе 623 000 тон, 898 000 тон і 649 000 тон адпаведна. Акрамя таго, амаль 780 000 тон прадукцыі будзе экспартавана. У 2021 годзе спажыванне полікрэмнію, арганічнага крэмнію і алюмініевых сплаваў складзе 19%, 28% і 20% прамысловага крэмнію адпаведна. З 2022 па 2025 год чакаецца, што тэмпы росту вытворчасці арганічнага крэмнію застануцца на ўзроўні каля 10%, а тэмпы росту вытворчасці алюмініевых сплаваў будуць ніжэйшымі за 5%. Такім чынам, мы лічым, што колькасць прамысловага крэмнію, які можа быць выкарыстаны для полікрэмнію ў 2022-2025 гадах, з'яўляецца адносна дастатковай і можа цалкам задаволіць патрэбы вытворчасці полікрэмнію.
5. Пастаўка полікрэмнію:Кітайзаймае дамінуючае становішча, і вытворчасць паступова сканцэнтравана на вядучых прадпрыемствах
У апошнія гады сусветная вытворчасць полікрэмнію павялічвалася з году ў год, паступова павялічваючыся ў Кітаі. З 2017 па 2021 год сусветная гадавая вытворчасць полікрэмнію вырасла з 432 000 тон да 631 000 тон, прычым найбольшы рост назіраўся ў 2021 годзе, калі тэмп росту склаў 21,11%. За гэты перыяд сусветная вытворчасць полікрэмнію паступова сканцэнтравалася ў Кітаі, а доля вытворчасці полікрэмнію ў Кітаі павялічылася з 56,02% у 2017 годзе да 80,03% у 2021 годзе. Параўноўваючы дзесяць вядучых кампаній па сусветных вытворчых магутнасцях полікрэмнію ў 2010 і 2021 гадах, можна выявіць, што колькасць кітайскіх кампаній павялічылася з 4 да 8, а доля вытворчых магутнасцей некаторых амерыканскіх і карэйскіх кампаній значна знізілася, у выніку чаго такія кампаніі, як HEMOLOCK, OCI, REC і MEMC, апынуліся ў дзесятцы вядучых. Канцэнтрацыя ў прамысловасці значна павялічылася, а агульная вытворчая магутнасць дзесяці вядучых кампаній галіны павялічылася з 57,7% да 90,3%. У 2021 годзе пяць кітайскіх кампаній займалі больш за 10% вытворчых магутнасцей, што ў агульнай складанасці складае 65,7%. Існуюць тры асноўныя прычыны паступовага пераносу полікрэмніевай прамысловасці ў Кітай. Па-першае, кітайскія вытворцы полікрэмнію маюць значныя перавагі з пункту гледжання сыравіны, электраэнергіі і выдаткаў на працоўную сілу. Заработная плата работнікаў ніжэйшая, чым у замежных краінах, таму агульны сабекошт вытворчасці ў Кітаі значна ніжэйшы, чым у замежных краінах, і будзе працягваць зніжацца з тэхналагічным прагрэсам; па-другое, якасць кітайскай полікрэмніевай прадукцыі пастаянна паляпшаецца, большасць з якой знаходзіцца на ўзроўні першага класа сонечнай энергіі, а асобныя перадавыя прадпрыемствы адпавядаюць патрабаванням да чысціні. Былі дасягнуты прарывы ў тэхналогіі вытворчасці полікрэмнію вышэйшай электроннага класа, што паступова прывяло да замяшчэння імпартнага полікрэмнію айчыннага электроннага класа, і вядучыя кітайскія прадпрыемствы актыўна прасоўваюць будаўніцтва праектаў па вытворчасці полікрэмнію электроннага класа. Аб'ём вытворчасці крэмніевых пласцін у Кітаі складае больш за 95% ад агульнасусветнага аб'ёму вытворчасці, што паступова павялічвае ўзровень самазабеспячэння Кітая полікрэмніем, што ў пэўнай ступені сціскае рынак замежных прадпрыемстваў па вытворчасці полікрэмнію.
З 2017 па 2021 год гадавая вытворчасць полікрэмнію ў Кітаі будзе пастаянна павялічвацца, галоўным чынам у раёнах, багатых энергетычнымі рэсурсамі, такіх як Сіньцзян, Унутраная Манголія і Сычуань. У 2021 годзе вытворчасць полікрэмнію ў Кітаі павялічыцца з 392 000 тон да 505 000 тон, што на 28,83% больш. Што тычыцца вытворчых магутнасцей, то вытворчыя магутнасці полікрэмнію ў Кітаі ў цэлым мелі тэндэнцыю да росту, але ў 2020 годзе яны знізіліся з-за спынення некаторых вытворцаў. Акрамя таго, з 2018 года пастаянна расце каэфіцыент выкарыстання магутнасцей кітайскіх прадпрыемстваў па вытворчасці полікрэмнію, і ў 2021 годзе ён дасягне 97,12%. Што тычыцца правінцый, то ў 2021 годзе вытворчасць полікрэмнію ў Кітаі будзе ў асноўным сканцэнтравана ў раёнах з нізкімі цэнамі на электраэнергію, такіх як Сіньцзян, Унутраная Манголія і Сычуань. Аб'ём вытворчасці ў Сіньцзяне складае 270 400 тон, што складае больш за палову ад агульнага аб'ёму вытворчасці ў Кітаі.
Кітайская полікрэмніевая прамысловасць характарызуецца высокай ступенню канцэнтрацыі, са значэннем CR6 77%, і ў будучыні будзе назірацца далейшая тэндэнцыя да росту. Вытворчасць полікрэмнію - гэта галіна з высокімі капітальнымі і тэхнічнымі бар'ерамі. Цыкл будаўніцтва і вытворчасці праектаў звычайна складае два гады і больш. Новым вытворцам цяжка ўвайсці ў галіну. Мяркуючы па вядомых запланаваных пашырэннях і новых праектах у бліжэйшыя тры гады, алігапалістычныя вытворцы ў галіне будуць працягваць пашыраць свае вытворчыя магутнасці дзякуючы ўласным тэхналагічным перавагам і маштабу, і іх манапольнае становішча будзе працягваць умацоўвацца.
Паводле ацэнак, пастаўкі полікрэмнію ў Кітай прывядуць да маштабнага росту з 2022 па 2025 год, і вытворчасць полікрэмнію дасягне 1,194 мільёна тон у 2025 годзе, што будзе спрыяць пашырэнню глабальных маштабаў вытворчасці полікрэмнію. У 2021 годзе, з-за рэзкага росту цэн на полікрэмній у Кітаі, буйныя вытворцы інвеставалі ў будаўніцтва новых вытворчых ліній, адначасова прыцягваючы новых вытворцаў далучыцца да галіны. Паколькі праекты па вытворчасці полікрэмнію зоймуць не менш за паўтара-два гады ад будаўніцтва да вытворчасці, новае будаўніцтва будзе завершана ў 2021 годзе. Вытворчыя магутнасці, як правіла, будуць уведзены ў эксплуатацыю ў другой палове 2022 і 2023 гадоў. Гэта цалкам адпавядае планам новых праектаў, абвешчаным буйнымі вытворцамі ў цяперашні час. Новыя вытворчыя магутнасці ў 2022-2025 гадах у асноўным сканцэнтраваны ў 2022 і 2023 гадах. Пасля гэтага, па меры стабілізацыі попыту і прапановы полікрэмнію, а таксама цэн, агульныя вытворчыя магутнасці ў галіне паступова стабілізуюцца. Уніз, гэта значыць, тэмпы росту вытворчых магутнасцей паступова зніжаюцца. Акрамя таго, узровень выкарыстання магутнасцей прадпрыемстваў па вытворчасці полікрэмнію заставаўся на высокім узроўні ў апошнія два гады, але спатрэбіцца час, каб вытворчыя магутнасці новых праектаў нараслі, і новым удзельнікам спатрэбіцца працэс авалодання адпаведнай тэхналогіяй падрыхтоўкі. Такім чынам, узровень выкарыстання магутнасцей новых праектаў па вытворчасці полікрэмнію ў бліжэйшыя некалькі гадоў будзе нізкім. Зыходзячы з гэтага, можна прагназаваць вытворчасць полікрэмнію ў 2022-2025 гадах, і чакаецца, што вытворчасць полікрэмнію ў 2025 годзе складзе каля 1,194 мільёна тон.
Канцэнтрацыя замежных вытворчых магутнасцей адносна высокая, і тэмпы і хуткасць росту вытворчасці ў бліжэйшыя тры гады не будуць такімі высокімі, як у Кітаі. Замежныя вытворчыя магутнасці полікрэмнію ў асноўным сканцэнтраваны ў чатырох вядучых кампаніях, а астатнія ў асноўным маюць невялікія вытворчыя магутнасці. Што тычыцца вытворчых магутнасцей, Wacker Chem займае палову замежных вытворчых магутнасцей полікрэмнію. Яе заводы ў Германіі і ЗША маюць вытворчыя магутнасці 60 000 тон і 20 000 тон адпаведна. Рэзкае пашырэнне сусветных вытворчых магутнасцей полікрэмнію ў 2022 годзе і далей можа прывесці да... З-за занепакоенасці з нагоды празмернай прапановы кампанія ўсё яшчэ знаходзіцца ў чакальнай пазіцыі і не плануе дадаваць новыя вытворчыя магутнасці. Паўднёвакарэйскі гігант полікрэмнію OCI паступова пераносіць сваю вытворчую лінію полікрэмнію сонечнага класа ў Малайзію, захоўваючы пры гэтым першапачатковую вытворчую лінію полікрэмнію электроннага класа ў Кітаі, якая, як плануецца, дасягне 5000 тон у 2022 годзе. Вытворчая магутнасць OCI ў Малайзіі дасягне 27 000 тон і 30 000 тон у 2020 і 2021 гадах, што дазволіць знізіць выдаткі на энергаспажыванне і пазбегнуць высокіх тарыфаў Кітая на полікрэмній у ЗША і Паўднёвай Карэі. Кампанія плануе вырабляць 95 000 тон, але дата пачатку пакуль незразумелая. Чакаецца, што аб'ём павялічыцца да 5000 тон у год на працягу наступных чатырох гадоў. Нарвежская кампанія REC мае дзве вытворчыя базы ў штатах Вашынгтон і Мантана, ЗША, з гадавой вытворчай магутнасцю 18 000 тон полікрэмнію сонечнага класа і 2000 тон полікрэмнію электроннага класа. REC, якая знаходзілася ў цяжкім фінансавым становішчы, вырашыла прыпыніць вытворчасць, а затым, стымуляваная бумам цэн на полікрэмній у 2021 годзе, кампанія вырашыла аднавіць вытворчасць 18 000 тон праектаў у штаце Вашынгтон і 2000 тон у штаце Мантана да канца 2023 года і можа завяршыць нарошчванне вытворчых магутнасцей у 2024 годзе. Hemlock з'яўляецца найбуйнейшым вытворцам полікрэмнію ў Злучаных Штатах, які спецыялізуецца на полікрэмніі высокай чысціні электроннага класа. Высокатэхналагічныя бар'еры ў вытворчасці абцяжарваюць замяшчэнне прадукцыі кампаніі на рынку. У спалучэнні з тым, што кампанія не плануе будаваць новыя праекты на працягу некалькіх гадоў, чакаецца, што вытворчая магутнасць кампаніі складзе 2022-2025 гады. Гадавы аб'ём вытворчасці застаецца на ўзроўні 18 000 тон. Акрамя таго, у 2021 годзе новая вытворчая магутнасць кампаній, акрамя вышэйзгаданых чатырох, складзе 5000 тон. З-за адсутнасці разумення вытворчых планаў усіх кампаній тут мяркуецца, што новая вытворчая магутнасць складзе 5000 тон у год з 2022 па 2025 год.
Згодна з замежнымі вытворчымі магутнасцямі, мяркуецца, што вытворчасць за мяжой полікрышталічнага крэмнію ў 2025 годзе складзе каля 176 000 тон, пры ўмове, што ўзровень выкарыстання вытворчых магутнасцей за мяжой застанецца нязменным. Пасля рэзкага росту коштаў на полікрышталічны крэмній у 2021 годзе кітайскія кампаніі павялічылі вытворчасць і пашырылі яе. У той жа час замежныя кампаніі больш асцярожныя ў сваіх планах па новых праектах. Гэта звязана з тым, што дамінаванне ў полікрышталічнай прамысловасці ўжо кантралюецца Кітаем, і некантралюемае павелічэнне вытворчасці можа прывесці да страт. З пункту гледжання выдаткаў спажыванне энергіі з'яўляецца найбуйнейшым кампанентам сабекошту полікрышталічнага крэмнію, таму кошт электраэнергіі вельмі важны, і Сіньцзян, Унутраная Манголія, Сычуань і іншыя рэгіёны маюць відавочныя перавагі. З пункту гледжання попыту, як непасрэдны пастаўшчык полікрышталічнага крэмнію, вытворчасць крэмніевых пласцін у Кітаі складае больш за 99% ад агульнасусветнага аб'ёму. Перапрацоўчая прамысловасць полікрышталічнага крэмнію ў асноўным сканцэнтравана ў Кітаі. Кошт вырабленага полікрышталічнага крэмнію нізкі, выдаткі на транспарціроўку нізкія, а попыт цалкам гарантаваны. Па-другое, Кітай увёў адносна высокія антыдэмпінгавыя тарыфы на імпарт полікрэмнію сонечнага класа з ЗША і Паўднёвай Карэі, што значна скараціла спажыванне полікрэмнію з ЗША і Паўднёвай Карэі. Будзьце асцярожныя пры будаўніцтве новых праектаў; акрамя таго, у апошнія гады кітайскія замежныя прадпрыемствы па вытворчасці полікрэмнію павольна развіваліся з-за ўплыву тарыфаў, а некаторыя вытворчыя лініі былі скарочаныя або нават зачыненыя, а іх доля ў сусветнай вытворчасці з кожным годам змяншаецца, таму яны не будуць параўнальныя з ростам цэн на полікрэмній у 2021 годзе, бо высокія прыбыткі кітайскай кампаніі, фінансавыя ўмовы недастатковыя для падтрымкі хуткага і маштабнага пашырэння вытворчых магутнасцей.
Зыходзячы з адпаведных прагнозаў вытворчасці полікрэмнію ў Кітаі і за мяжой з 2022 па 2025 год, можна падсумаваць прагназуемы аб'ём сусветнай вытворчасці полікрэмнію. Паводле ацэнак, сусветная вытворчасць полікрэмнію ў 2025 годзе дасягне 1,371 мільёна тон. Згодна з прагназуемым аб'ёмам вытворчасці полікрэмнію, можна прыблізна ацаніць долю Кітая ў сусветным аб'ёме вытворчасці. Чакаецца, што доля Кітая будзе паступова павялічвацца з 2022 па 2025 год і перавысіць 87% у 2025 годзе.
6, Рэзюмэ і перспектывы
Полікрэмній знаходзіцца ніжэй па плыні прамысловага крэмнію і вышэй па плыні ўсяго ланцужка фотаэлектрычнай і паўправадніковай прамысловасці, і яго статус вельмі важны. Ланцужок фотаэлектрычнай прамысловасці звычайна ўяўляе сабой полікрэмній-крэмніевыя пласціны-элементы-модулі-фотаэлектрычныя ўсталяваныя магутнасці, а ланцужок паўправадніковай прамысловасці звычайна ўяўляе сабой полікрэмній-монакрышталічныя крэмніевыя пласціны-крэмніевыя пласціны-чып. Розныя сферы выкарыстання маюць розныя патрабаванні да чысціні полікрэмнію. У фотаэлектрычнай прамысловасці ў асноўным выкарыстоўваецца полікрэмній сонечнага класа, а ў паўправадніковай прамысловасці — полікрэмній электроннага класа. Першы мае дыяпазон чысціні 6N-8N, а другі патрабуе чысціні 9N або вышэй.
Гадамі асноўным працэсам вытворчасці полікрэмнію ва ўсім свеце быў удасканалены метад Siemens. У апошнія гады некаторыя кампаніі актыўна вывучалі больш танны метад сіланнага кіпячага слоя, што магло паўплываць на структуру вытворчасці. Стрыжнепадобны полікрэмній, атрыманы мадыфікаваным метадам Siemens, мае характарыстыкі высокага спажывання энергіі, высокага кошту і высокай чысціні, у той час як грануляваны крэмній, атрыманы метадам сіланнага кіпячага слоя, мае характарыстыкі нізкага спажывання энергіі, нізкага кошту і адносна нізкай чысціні. Некаторыя кітайскія кампаніі рэалізавалі масавую вытворчасць грануляванага крэмнію і тэхналогію выкарыстання грануляванага крэмнію для выцягвання полікрэмнію, але яна не атрымала шырокага распаўсюджвання. Ці зможа грануляваны крэмній замяніць папярэдні ў будучыні, залежыць ад таго, ці зможа перавага ў кошце пакрыць недахопы якасці, уплыў наступных ужыванняў і паляпшэнне бяспекі сілану. У апошнія гады сусветная вытворчасць полікрэмнію павялічвалася з году ў год і паступова набліжалася ў Кітаі. З 2017 па 2021 год сусветная гадавая вытворчасць полікрэмнію павялічыцца з 432 000 тон да 631 000 тон, прычым найбольшы рост адбудзецца ў 2021 годзе. За гэты перыяд сусветная вытворчасць полікрэмнію паступова ўсё больш сканцэнтравалася ў Кітаі, а доля Кітая ў вытворчасці полікрэмнію павялічылася з 56,02% у 2017 годзе да 80,03% у 2021 годзе. З 2022 па 2025 год пастаўкі полікрэмнію будуць прыводзіць да маштабнага росту. Паводле ацэнак, вытворчасць полікрэмнію ў Кітаі ў 2025 годзе складзе 1,194 мільёна тон, а за мяжой — 176 000 тон. Такім чынам, сусветная вытворчасць полікрэмнію ў 2025 годзе складзе каля 1,37 мільёна тон.
(Гэты артыкул прызначаны толькі для азнаямлення кліентаў UrbanMines і не з'яўляецца інвестыцыйнай парадай.)