1. Верига на полисилициевата индустрия: Производственият процес е сложен, а надолу по веригата се фокусира върху фотоволтаични полупроводници
Полисилицийът се произвежда главно от индустриален силиций, хлор и водород и е разположен нагоре по веригата на фотоволтаичната и полупроводниковата индустрия. Според данни на CPIA, настоящият основен метод за производство на полисилиций в света е модифицираният метод на Siemens, като с изключение на Китай, повече от 95% от полисилиция се произвежда по модифицирания метод на Siemens. В процеса на получаване на полисилиций по подобрения метод на Siemens, първо хлорният газ се комбинира с водороден газ, за да се генерира хлороводород, след което той реагира със силициевия прах след раздробяване и смилане на индустриален силиций, за да се генерира трихлоросилан, който допълнително се редуцира с водороден газ, за да се генерира полисилиций. Поликристалният силиций може да се разтопи и охлади, за да се получат поликристални силициеви блокове, а монокристалният силиций може да се произведе и чрез топене на Чохралски или зоново топене. В сравнение с поликристалния силиций, монокристалният силиций е съставен от кристални зърна с еднаква кристална ориентация, така че има по-добра електрическа проводимост и ефективност на преобразуване. Както поликристалните силициеви блокове, така и монокристалните силициеви пръчки могат да бъдат допълнително нарязани и обработени в силициеви пластини и клетки, които от своя страна се превръщат в ключови части на фотоволтаичните модули и се използват във фотоволтаичната област. Освен това, монокристалните силициеви пластини могат да бъдат оформени в силициеви пластини чрез многократно шлифоване, полиране, епитаксия, почистване и други процеси, които могат да бъдат използвани като субстратни материали за полупроводникови електронни устройства.
Съдържанието на примеси в полисилиция е строго изискване, а индустрията се характеризира с високи капиталови инвестиции и високи технически бариери. Тъй като чистотата на полисилиция ще повлияе сериозно на процеса на изтегляне на монокристален силиций, изискванията за чистота са изключително строги. Минималната чистота на полисилиция е 99,9999%, а най-високата е безкрайно близо до 100%. Освен това, националните стандарти на Китай поставят ясни изисквания за съдържание на примеси и въз основа на това полисилицийът се разделя на степени I, II и III, като съдържанието на бор, фосфор, кислород и въглерод е важен референтен показател. „Условия за достъп до полисилициевата индустрия“ постановяват, че предприятията трябва да имат надеждна система за контрол и управление на качеството, а продуктовите стандарти стриктно да отговарят на националните стандарти; Освен това, условията за достъп изискват мащаба и консумацията на енергия от производствените предприятия на полисилиций, като например полисилиций за слънчева и електронна употреба. Мащабът на проекта е съответно над 3000 тона/година и 1000 тона/година, а минималното капиталово съотношение при инвестициите в ново строителство и проекти за реконструкция и разширение не трябва да бъде по-ниско от 30%, така че полисилицийът е капиталоемка индустрия. Според статистиката на CPIA, инвестиционните разходи за 10 000-тонно оборудване за производство на полисилиций, въведено в експлоатация през 2021 г., са се увеличили леко до 103 милиона юана/килограм. Причината е покачването на цената на насипните метални материали. Очаква се инвестиционните разходи в бъдеще да се увеличат с напредъка на технологията на производственото оборудване и намаляването на мономера с увеличаване на размера. Според разпоредбите, консумацията на енергия на полисилиций за слънчева и електронна редукция по метода на Чохралски трябва да бъде съответно по-малка от 60 kWh/kg и 100 kWh/kg, а изискванията за показателите за потребление на енергия са сравнително строги. Производството на полисилиций е свързано с химическата промишленост. Производственият процес е сравнително сложен, а прагът за технически маршрути, избор на оборудване, въвеждане в експлоатация и експлоатация е висок. Производственият процес включва много сложни химични реакции, а броят на контролните възли е повече от 1000. За новите участници е трудно бързо да овладеят зрелите занаятчийски умения. Следователно, в индустрията за производство на полисилиций съществуват високи капиталови и технически бариери, което също така насърчава производителите на полисилиций да извършват строга техническа оптимизация на технологичния поток, опаковането и транспорта.
2. Класификация на полисилициевия силиций: чистотата определя употребата, а соларният клас заема основното внимание
Поликристалният силиций, форма на елементарен силиций, е съставен от кристални зърна с различна кристална ориентация и се пречиства главно чрез индустриална обработка на силиций. Полисилицийът има сив метален блясък и точка на топене около 1410℃. Той е неактивен при стайна температура и е по-активен в разтопено състояние. Полисилицийът има полупроводникови свойства и е изключително важен и отличен полупроводников материал, но малко количество примеси може значително да повлияе на неговата проводимост. Съществуват много методи за класификация на полисилиция. В допълнение към гореспоменатата класификация според националните стандарти на Китай, тук са въведени още три важни метода за класификация. Според различните изисквания за чистота и употреба, полисилицийът може да бъде разделен на полисилиций за слънчева енергия и полисилиций за електронна енергия. Полисилиций за слънчева енергия се използва главно в производството на фотоволтаични клетки, докато полисилиций за електронна енергия се използва широко в производството на интегрални схеми като суровина за чипове и други производства. Чистотата на полисилиция със слънчев клас е 6~8N, т.е. общото съдържание на примеси трябва да бъде по-ниско от 10⁻⁶, а чистотата на полисилиция трябва да достигне 99,9999% или повече. Изискванията за чистота на полисилиция с електронен клас са по-строги, с минимум 9N и максимален ток 12N. Производството на полисилиций с електронен клас е сравнително трудно. Малко китайски предприятия са усвоили технологията за производство на полисилиций с електронен клас и те все още са сравнително зависими от вноса. В момента производството на полисилиций със слънчев клас е много по-голямо от това на полисилиций с електронен клас, като първият е около 13,8 пъти по-голям от втория.
Според разликата в легиращите примеси и типа проводимост, силициевият материал може да бъде разделен на P-тип и N-тип. Когато силицийът е легиран с акцепторни примесни елементи, като бор, алуминий, галий и др., той е доминиран от дупкова проводимост и е P-тип. Когато силицийът е легиран с донорни примесни елементи, като фосфор, арсен, антимон и др., той е доминиран от електронна проводимост и е N-тип. P-тип батерии включва главно BSF батерии и PERC батерии. През 2021 г. PERC батериите ще представляват повече от 91% от световния пазар, а BSF батериите ще бъдат елиминирани. През периода, в който PERC замества BSF, ефективността на преобразуване на P-тип клетките се е увеличила от по-малко от 20% до над 23%, което е на път да достигне теоретичната горна граница от 24,5%, докато теоретичната горна граница на N-тип клетките е 28,7%, а N-тип клетките имат висока ефективност на преобразуване. Поради предимствата на високото бифациално съотношение и ниския температурен коефициент, компаниите са започнали да внедряват масови производствени линии за N-тип батерии. Според прогнозата на CPIA, делът на N-тип батериите ще се увеличи значително от 3% на 13,4% през 2022 г. Очаква се през следващите пет години да се въведе итерацията на N-тип батерии към P-тип батерии. Според различното качество на повърхността, те могат да бъдат разделени на плътен материал, материал от карфиол и материал от корал. Повърхността на плътния материал има най-ниска степен на вдлъбнатина, по-малка от 5 мм, без цветови аномалии, без окислителен междинен слой и най-висока цена; Повърхността на карфиола има умерена степен на вдлъбнатина, 5-20 мм, сечението е умерено, а цената е средна; докато повърхността на кораловия материал има по-сериозна вдлъбнатина, дълбочината е по-голяма от 20 мм, сечението е рохкаво, а цената е най-ниска. Плътният материал се използва главно за извличане на монокристален силиций, докато карфиолът и кораловият материал се използват главно за производство на поликристални силициеви пластини. В ежедневното производство на предприятията, плътният материал може да бъде легиран с не по-малко от 30% карфиолов материал, за да се получи монокристален силиций. Цената на суровините може да бъде спестена, но използването на карфиолов материал ще намали ефективността на кристалното извличане до известна степен. Предприятията трябва да изберат подходящо съотношение на легиране, след като претеглят двете. Наскоро разликата в цената между плътния материал и карфиоловия материал се стабилизира на 3 RMB/кг. Ако разликата в цената се увеличи допълнително, компаниите могат да обмислят добавянето на повече карфиолов материал към извличането на монокристален силиций.
3. Процес: Методът на Siemens заема водеща роля, а консумацията на енергия се превръща в ключ към технологичната промяна
Производственият процес на полисилиций е грубо разделен на два етапа. В първия етап, индустриалният силициев прах реагира с безводен хлороводород, за да се получи трихлоросилан и водород. След многократна дестилация и пречистване се получават газообразен трихлоросилан, дихлородихидросилиций и силан; вторият етап е редукция на гореспоменатия газ с висока чистота до кристален силиций, като етапът на редукция е различен при модифицирания метод на Siemens и метода със силанов флуидизиран слой. Подобреният метод на Siemens има зряла производствена технология и високо качество на продукта и в момента е най-широко използваната производствена технология. Традиционният производствен метод на Siemens е да се използва хлор и водород за синтезиране на безводен хлороводород, хлороводород и прахообразен индустриален силиций за синтезиране на трихлоросилан при определена температура, след което трихлоросиланът се отделя, ректизира и пречиства. Силицият претърпява термична редукционна реакция в пещ за редукция на водород, за да се получи елементарен силиций, отложен върху силициевата сърцевина. На тази основа, подобреният процес на Siemens е оборудван и с поддържащ процес за рециклиране на голямо количество странични продукти, като водород, хлороводород и силициев тетрахлорид, получени в производствения процес, включително главно технология за възстановяване на остатъчния газ от редукцията и технология за повторно използване на силициев тетрахлорид. Водородът, хлороводородът, трихлоросиланът и силициевият тетрахлорид в отработените газове се отделят чрез сухо възстановяване. Водородът и хлороводородът могат да бъдат използвани повторно за синтез и пречистване с трихлоросилан, а трихлоросиланът се рециклира директно в термична редукция. Пречистването се извършва в пещта и силициевият тетрахлорид се хидрогенира, за да се получи трихлоросилан, който може да се използва за пречистване. Тази стъпка се нарича още студено хидрогениране. Чрез реализиране на затворен цикъл на производство, предприятията могат значително да намалят потреблението на суровини и електроенергия, като по този начин ефективно спестят производствени разходи.
Цената за производство на полисилиций по подобрения метод на Siemens в Китай включва суровини, потребление на енергия, амортизация, разходи за обработка и др. Технологичният прогрес в индустрията значително е намалил разходите. Суровините се отнасят главно до индустриален силиций и трихлоросилан, потреблението на енергия включва електричество и пара, а разходите за обработка се отнасят до разходите за инспекция и ремонт на производственото оборудване. Според статистиката на Baichuan Yingfu за производствените разходи за полисилиций в началото на юни 2022 г., суровините са най-високият разход, представлявайки 41% от общите разходи, като основният източник на силиций е индустриалният силиций. Консумацията на единица силиций, често използвана в индустрията, представлява количеството силиций, консумирано на единица силициеви продукти с висока чистота. Методът на изчисление е да се преобразуват всички силиций-съдържащи материали, като например външни изпълнители на индустриален силициев прах и трихлоросилан, в чист силиций, а след това външният изпълнител на хлоросилан да се приспадне от съотношението съдържание на силиций. Според данни на CPIA, нивото на потребление на силиций ще спадне с 0,01 kg/kg-Si до 1,09 kg/kg-Si през 2021 г. Очаква се с подобряването на студената хидрогенизация и рециклирането на странични продукти, то да намалее до 1,07 kg/kg до 2030 г. kg-Si. Според непълна статистика, потреблението на силиций на петте най-големи китайски компании в полисилициевата индустрия е по-ниско от средното за индустрията. Известно е, че две от тях ще консумират съответно 1,08 kg/kg-Si и 1,05 kg/kg-Si през 2021 г. Вторият най-висок дял е потреблението на енергия, което представлява общо 32%, от които електроенергията представлява 30% от общите разходи, което показва, че цената на електроенергията и ефективността все още са важни фактори за производството на полисилиций. Двата основни показателя за измерване на енергийната ефективност са цялостното потребление на енергия и намаляването на потреблението на енергия. Намаляването на потреблението на енергия се отнася до процеса на редуциране на трихлорсилан и водород за генериране на силициев материал с висока чистота. Консумацията на енергия включва предварително нагряване и отлагане на силициевата сърцевина, запазване на топлината, вентилация на края и други процеси на потребление на енергия. През 2021 г., с технологичния прогрес и комплексното използване на енергията, средната комплексна консумация на енергия при производството на полисилиций ще намалее с 5,3% на годишна база до 63 kWh/kg-Si, а средната намалена консумация на енергия ще намалее с 6,1% на годишна база до 46 kWh/kg-Si, като се очаква това да намалее допълнително в бъдеще. Освен това, амортизацията също е важен разход, представляващ 17%. Заслужава да се отбележи, че според данни на Baichuan Yingfu, общата производствена себестойност на полисилиций в началото на юни 2022 г. е била около 55 816 юана/тон, средната цена на полисилиций на пазара е била около 260 000 юана/тон, а брутният марж на печалба е бил 70% или повече, което е привлякло голям брой предприятия, инвестиращи в изграждането на производствени мощности за полисилиций.
Има два начина производителите на полисилиций да намалят разходите си: единият е да намалят разходите за суровини, а другият е да намалят потреблението на енергия. По отношение на суровините, производителите могат да намалят разходите си, като подпишат дългосрочни споразумения за сътрудничество с производители на индустриален силиций или като изградят интегриран производствен капацитет нагоре и надолу по веригата. Например, заводите за производство на полисилиций основно разчитат на собствени доставки на индустриален силиций. По отношение на потреблението на електроенергия, производителите могат да намалят разходите си чрез ниски цени на електроенергията и цялостно подобряване на потреблението на енергия. Около 70% от цялостното потребление на електроенергия е намалено потребление на електроенергия, а намаляването е ключово звено в производството на кристален силиций с висока чистота. Следователно, по-голямата част от производствения капацитет на полисилиций в Китай е концентриран в региони с ниски цени на електроенергията, като Синцзян, Вътрешна Монголия, Съчуан и Юнан. С напредването на политиката за два въглеродни емисии обаче е трудно да се получат големи количества евтини енергийни ресурси. Следователно, намаляването на потреблението на енергия за намаляване на разходите е по-осъществим начин за намаляване на разходите днес. В момента ефективният начин за намаляване на консумацията на енергия за редукция е увеличаването на броя на силициевите ядра в редукционната пещ, като по този начин се увеличава производителността на една единица. В момента основните видове редукционни пещи в Китай са 36 чифта пръти, 40 чифта пръти и 48 чифта пръти. Типът пещ е подобрен до 60 чифта пръти и 72 чифта пръти, но в същото време това поставя и по-високи изисквания към нивото на производствените технологии на предприятията.
В сравнение с подобрения метод на Siemens, методът със силанов флуидизиран слой има три предимства: ниска консумация на енергия, висока производителност при извличане на кристали, и третото е, че е по-благоприятно да се комбинира с по-усъвършенстваната CCZ технология на Чохралски. Според данните на отдела за силициева промишленост, общата консумация на енергия на метода със силанов флуидизиран слой е 33,33% от подобрения метод на Siemens, а намалената консумация на енергия е 10% от подобрения метод на Siemens. Методът със силанов флуидизиран слой има значителни предимства по отношение на консумацията на енергия. По отношение на извличането на кристали, физичните свойства на гранулирания силиций могат да улеснят пълното запълване на кварцовия тигел в звено за издърпване на монокристален силиций. Поликристалният силиций и гранулираният силиций могат да увеличат капацитета на зареждане на единичния тигел с 29%, като същевременно намалят времето за зареждане с 41%, което значително подобрява ефективността на извличане на монокристален силиций. Освен това, гранулираният силиций има малък диаметър и добра течливост, което е по-подходящо за CCZ непрекъснатия метод на Чохралски. В момента основната технология за издърпване на монокристали в средния и долния ток е методът за повторно леене на монокристали RCZ, който представлява повторно подаване и издърпване на кристала след издърпване на монокристална силициева пръчка. Изтеглянето се извършва едновременно, което спестява време за охлаждане на монокристалната силициева пръчка и повишава ефективността на производството. Бързото развитие на непрекъснатия метод на Чохралски CCZ също ще увеличи търсенето на гранулиран силиций. Въпреки че гранулираният силиций има някои недостатъци, като например генерирането на повече силициев прах от триене, голяма повърхност и лесна адсорбция на замърсители, както и свързването на водорода във водород по време на топене, което лесно причинява прескачане, според последните съобщения на съответните предприятия за гранулиран силиций, тези проблеми се подобряват и е постигнат известен напредък.
Процесът на силаново флуидизирано легло е зрял в Европа и Съединените щати и е в начален стадий след въвеждането на китайски предприятия. Още през 80-те години на миналия век чуждестранни производители на гранулиран силиций, представлявани от REC и MEMC, започват да проучват производството на гранулиран силиций и реализират мащабно производство. Общият производствен капацитет на REC за гранулиран силиций достига 10 500 тона годишно през 2010 г. и в сравнение с конкурентите на Siemens през същия период, компанията има ценово предимство от поне 2-3 щатски долара/кг. Поради нуждите от извличане на монокристали, производството на гранулиран силиций на компанията стагнира и в крайна сметка спира, като се насочва към съвместно предприятие с Китай за създаване на производствено предприятие за производство на гранулиран силиций.
4. Суровини: Индустриалният силиций е основната суровина и доставката може да отговори на нуждите от разширяване на полисилициевия силиций.
Индустриалният силиций е основната суровина за производството на полисилиций. Очаква се производството на промишлен силиций в Китай да нараства постоянно от 2022 до 2025 г. От 2010 до 2021 г. производството на промишлен силиций в Китай е в етап на разширяване, като средният годишен темп на растеж на производствения капацитет и производството достига съответно 7,4% и 8,6%. Според данни на SMM, новоувеличенияткапацитет за производство на промишлен силицийв Китай ще бъде 890 000 тона и 1,065 милиона тона през 2022 г. и 2023 г. Ако приемем, че компаниите за промишлен силиций ще продължат да поддържат коефициент на използване на капацитета и коефициент на експлоатация от около 60% в бъдеще, новоувеличеният китайскиПроизводственият капацитет през 2022 и 2023 г. ще доведе до увеличение на производството с 320 000 тона и 383 000 тона. Според оценките на GFCI,Промишленият капацитет за производство на силиций в Китай през 22/23/24/25 е около 5,90/697/6,71/6,5 милиона тона, което съответства на 3,55/391/4,18/4,38 милиона тона.
Темпът на растеж на останалите две области надолу по веригата с наслагван индустриален силиций е сравнително бавен и производството на индустриален силиций в Китай може основно да задоволи производството на полисилиций. През 2021 г. капацитетът за производство на индустриален силиций в Китай ще бъде 5,385 милиона тона, което съответства на производство от 3,213 милиона тона, от които полисилиций, органичен силиций и алуминиеви сплави ще консумират съответно 623 000 тона, 898 000 тона и 649 000 тона. Освен това, близо 780 000 тона продукция ще бъдат използвани за износ. През 2021 г. потреблението на полисилиций, органичен силиций и алуминиеви сплави ще представлява съответно 19%, 28% и 20% от индустриалния силиций. От 2022 до 2025 г. се очаква темпът на растеж на производството на органичен силиций да остане около 10%, а темпът на растеж на производството на алуминиеви сплави да е по-нисък от 5%. Следователно, ние смятаме, че количеството промишлен силиций, което може да се използва за полисилиций през 2022-2025 г., е относително достатъчно и може напълно да задоволи нуждите на производството на полисилиций.
5. Доставка на полисилиций:Китайзаема господстващо положение и производството постепенно се концентрира във водещи предприятия
През последните години световното производство на полисилиций се увеличава година след година и постепенно се натрупва в Китай. От 2017 до 2021 г. световното годишно производство на полисилиций се е увеличило от 432 000 тона на 631 000 тона, с най-бърз растеж през 2021 г., с темп на растеж от 21,11%. През този период световното производство на полисилиций постепенно се концентрира в Китай, а делът на производството на полисилиций в Китай се е увеличил от 56,02% през 2017 г. до 80,03% през 2021 г. Сравнявайки десетте най-големи компании по световен производствен капацитет на полисилиций през 2010 г. и 2021 г., може да се установи, че броят на китайските компании се е увеличил от 4 на 8, а делът на производствения капацитет на някои американски и корейски компании е намалял значително, като отпадат от топ десет отбори, като HEMOLOCK, OCI, REC и MEMC; Концентрацията в индустрията се е увеличила значително, а общият производствен капацитет на десетте най-големи компании в индустрията се е увеличил от 57,7% на 90,3%. През 2021 г. пет китайски компании представляват повече от 10% от производствения капацитет, което представлява общо 65,7%. Има три основни причини за постепенното прехвърляне на полисилициевата индустрия в Китай. Първо, китайските производители на полисилиций имат значителни предимства по отношение на суровините, електроенергията и разходите за труд. Заплатите на работниците са по-ниски от тези в чужбина, така че общите производствени разходи в Китай са много по-ниски от тези в чужбина и ще продължат да намаляват с технологичния прогрес; второ, качеството на китайските полисилициеви продукти непрекъснато се подобрява, повечето от които са на ниво първокласно соларно качество, а отделни напреднали предприятия отговарят на изискванията за чистота. Постигнати са пробиви в технологията на производство на полисилиций с по-висок електронен клас, като постепенно се въвежда заместването на вносния полисилиций с местен електронен клас, а водещите китайски предприятия активно насърчават изграждането на проекти за полисилиций с електронен клас. Производството на силициеви пластини в Китай е повече от 95% от общото световно производство, което постепенно е увеличило степента на самодостатъчност на полисилиций за Китай, което до известна степен е ограничило пазара на задгранични полисилициеви предприятия.
От 2017 до 2021 г. годишното производство на полисилиций в Китай ще се увеличава постоянно, главно в райони, богати на енергийни ресурси, като Синцзян, Вътрешна Монголия и Съчуан. През 2021 г. производството на полисилиций в Китай ще се увеличи от 392 000 тона на 505 000 тона, което е увеличение с 28,83%. По отношение на производствения капацитет, производственият капацитет на Китай за полисилиций като цяло е във възходяща тенденция, но през 2020 г. е намалял поради спирането на някои производители. Освен това, коефициентът на използване на капацитета на китайските предприятия за полисилиций непрекъснато се увеличава от 2018 г. насам, а през 2021 г. ще достигне 97,12%. По провинции производството на полисилиций в Китай през 2021 г. е концентрирано главно в райони с ниски цени на електроенергията, като Синцзян, Вътрешна Монголия и Съчуан. Производството на Синцзян е 270 400 тона, което е повече от половината от общото производство в Китай.
Китайската полисилициева индустрия се характеризира с висока степен на концентрация, със стойност на CR6 от 77%, и в бъдеще ще има по-нататъшна възходяща тенденция. Производството на полисилиций е индустрия с висок капитал и високи технически бариери. Цикълът на изграждане и производство на проекти обикновено е две или повече години. За нови производители е трудно да навлязат в индустрията. Съдейки по известното планирано разширяване и нови проекти през следващите три години, олигополните производители в индустрията ще продължат да разширяват производствения си капацитет благодарение на собствените си технологии и предимства от мащаба, а монополното им положение ще продължи да се засилва.
Смята се, че доставките на полисилиций в Китай ще доведат до мащабен растеж от 2022 до 2025 г., а производството на полисилиций ще достигне 1,194 милиона тона през 2025 г., което ще стимулира разширяването на световното производство на полисилиций. През 2021 г., с рязкото покачване на цената на полисилиция в Китай, големите производители инвестираха в изграждането на нови производствени линии и същевременно привлякоха нови производители да се присъединят към индустрията. Тъй като проектите за полисилиций ще отнемат поне една и половина до две години от изграждането до производството, новото строителство ще бъде завършено през 2021 г. Производственият капацитет обикновено се въвежда в производство през втората половина на 2022 г. и 2023 г. Това е в съответствие с новите проектни планове, обявени от големите производители в момента. Новият производствен капацитет през 2022-2025 г. е концентриран главно през 2022 г. и 2023 г. След това, с постепенното стабилизиране на предлагането и търсенето на полисилиций и цената, общият производствен капацитет в индустрията постепенно ще се стабилизира. Тоест, темпът на растеж на производствения капацитет постепенно ще намалява. Освен това, коефициентът на използване на капацитета на предприятията за полисилиций се е задържал на високо ниво през последните две години, но ще е необходимо време, за да се увеличи производственият капацитет на новите проекти, а новите участници ще трябва да овладеят съответната технология за подготовка. Следователно, коефициентът на използване на капацитета на новите проекти за полисилиций през следващите няколко години ще бъде нисък. От това може да се прогнозира производството на полисилиций през 2022-2025 г. и се очаква производството на полисилиций през 2025 г. да бъде около 1,194 милиона тона.
Концентрацията на производствен капацитет в чужбина е сравнително висока и темпът и скоростта на нарастване на производството през следващите три години няма да бъдат толкова високи, колкото тези в Китай. Производственият капацитет на полисилиций в чужбина е концентриран главно в четири водещи компании, а останалите са предимно с малък производствен капацитет. По отношение на производствения капацитет, Wacker Chem заема половината от производствения капацитет на полисилиций в чужбина. Фабриките ѝ в Германия и Съединените щати имат производствен капацитет съответно от 60 000 тона и 20 000 тона. Рязкото разширяване на световния производствен капацитет на полисилиций през 2022 г. и след това може да доведе до... Поради опасения от свръхпредлагане, компанията все още е в изчаквателна позиция и не е планирала да добавя нов производствен капацитет. Южнокорейският гигант в производството на полисилиций OCI постепенно премества производствената си линия за полисилиций за слънчева енергия в Малайзия, като същевременно запазва оригиналната производствена линия за полисилиций за електронна употреба в Китай, която се планира да достигне 5000 тона през 2022 г. Производственият капацитет на OCI в Малайзия ще достигне 27 000 тона и 30 000 тона през 2020 г. и 2021 г., постигайки ниски разходи за потребление на енергия и избягвайки високите китайски тарифи върху полисилиций в Съединените щати и Южна Корея. Компанията планира да произвежда 95 000 тона, но началната дата е неясна. Очаква се то да се увеличи до 5000 тона годишно през следващите четири години. Норвежката компания REC има две производствени бази в щата Вашингтон и Монтана, САЩ, с годишен производствен капацитет от 18 000 тона полисилиций за слънчева употреба и 2000 тона полисилиций за електронна употреба. REC, която беше в дълбоки финансови затруднения, реши да спре производството, а след това стимулирана от бума в цените на полисилиция през 2021 г., компанията реши да възобнови производството на 18 000 тона проекти в щата Вашингтон и 2000 тона в Монтана до края на 2023 г. и може да завърши увеличаването на производствения капацитет през 2024 г. Hemlock е най-големият производител на полисилиций в Съединените щати, специализиран във високочист полисилиций за електроника. Високотехнологичните бариери пред производството затрудняват замяната на продуктите на компанията на пазара. В съчетание с факта, че компанията не планира да изгражда нови проекти в рамките на няколко години, се очаква производственият капацитет на компанията да бъде 2022-2025 г. Годишното производство остава на 18 000 тона. Освен това, през 2021 г. новият производствен капацитет на компании, различни от гореспоменатите четири компании, ще бъде 5000 тона. Поради липсата на разбиране на производствените планове на всички компании, тук се приема, че новият производствен капацитет ще бъде 5000 тона годишно от 2022 до 2025 г.
Според производствения капацитет в чужбина, се очаква производството на полисилиций в чужбина през 2025 г. да бъде около 176 000 тона, ако се приеме, че коефициентът на използване на производствения капацитет в чужбина ще остане непроменен. След рязкото покачване на цената на полисилиция през 2021 г., китайските компании увеличиха производството и разшириха производството. За разлика от това, чуждестранните компании са по-предпазливи в плановете си за нови проекти. Това е така, защото доминирането на полисилициевата индустрия вече е под контрола на Китай и сляпото увеличаване на производството може да доведе до загуби. От гледна точка на разходите, потреблението на енергия е най-големият компонент в цената на полисилиция, така че цената на електроенергията е много важна, а Синцзян, Вътрешна Монголия, Съчуан и други региони имат очевидни предимства. От гледна точка на търсенето, като директен пазар на полисилиций, производството на силициеви пластини в Китай представлява повече от 99% от световното производство. Нископрофилната индустрия на полисилиций е концентрирана главно в Китай. Цената на произведения полисилиций е ниска, транспортните разходи са ниски, а търсенето е напълно гарантирано. Второ, Китай наложи сравнително високи антидъмпингови тарифи върху вноса на полисилиций за слънчева енергия от Съединените щати и Южна Корея, което значително потисна потреблението на полисилиций от САЩ и Южна Корея. Бъдете внимателни при изграждането на нови проекти; освен това, през последните години китайските предприятия за полисилиций в чужбина се развиват бавно поради въздействието на тарифите, а някои производствени линии са намалени или дори затворени, а делът им в световното производство намалява година след година, така че те няма да бъдат сравними с покачването на цените на полисилиция през 2021 г., тъй като високите печалби на китайските компании не са достатъчни, за да подкрепят бързото и мащабно разширяване на производствения им капацитет.
Въз основа на съответните прогнози за производството на полисилиций в Китай и чужбина от 2022 до 2025 г. може да се обобщи прогнозната стойност на световното производство на полисилиций. Смята се, че световното производство на полисилиций през 2025 г. ще достигне 1,371 милиона тона. Според прогнозната стойност на производството на полисилиций, може да се изчисли приблизително делът на Китай в световния обем. Очаква се делът на Китай постепенно да се увеличи от 2022 до 2025 г. и да надхвърли 87% през 2025 г.
6, Обобщение и перспективи
Полисилицийът се намира надолу по веригата на индустриалния силиций и нагоре по веригата на фотоволтаичната и полупроводниковата индустрия, а неговият статус е много важен. Веригата на фотоволтаичната индустрия обикновено е полисилиций-силициева пластина-клетка-модул-фотоволтаична инсталирана мощност, а веригата на полупроводниковата индустрия обикновено е полисилиций-монокристална силициева пластина-силициева пластина-чип. Различните приложения имат различни изисквания за чистотата на полисилиция. Фотоволтаичната индустрия използва главно полисилиций за слънчева енергия, а полупроводниковата индустрия използва полисилиций за електронна употреба. Първият има диапазон на чистота от 6N-8N, докато вторият изисква чистота от 9N или повече.
В продължение на години основният производствен процес на полисилиций по целия свят е подобреният метод на Siemens. През последните години някои компании активно проучват по-евтиния метод със силанов флуидизиран слой, което може да окаже влияние върху производствения модел. Пръчковидният полисилиций, произведен по модифицирания метод на Siemens, се характеризира с висока консумация на енергия, висока цена и висока чистота, докато гранулираният силиций, произведен по метода със силанов флуидизиран слой, се характеризира с ниска консумация на енергия, ниска цена и относително ниска чистота. Някои китайски компании са реализирали масово производство на гранулиран силиций и технологията за използване на гранулиран силиций за извличане на полисилиций, но това не е широко популяризирано. Дали гранулираният силиций може да замести първия в бъдеще зависи от това дали предимството в цената може да покрие недостатъците в качеството, ефекта от последващите приложения и подобряването на безопасността на силана. През последните години световното производство на полисилиций се увеличава от година на година и постепенно се натрупва в Китай. От 2017 до 2021 г. световното годишно производство на полисилиций ще се увеличи от 432 000 тона на 631 000 тона, като най-бързият растеж ще се наблюдава през 2021 г. През този период световното производство на полисилиций постепенно се концентрира все повече в Китай, а делът на Китай в производството на полисилиций се увеличи от 56,02% през 2017 г. до 80,03% през 2021 г. От 2022 до 2025 г. доставките на полисилиций ще доведат до мащабен растеж. Смята се, че производството на полисилиций в Китай през 2025 г. ще бъде 1,194 милиона тона, а производството в чужбина ще достигне 176 000 тона. Следователно, световното производство на полисилиций през 2025 г. ще бъде около 1,37 милиона тона.
(Тази статия е само за справка на клиентите на UrbanMines и не представлява инвестиционен съвет)