1. ポリシリコン産業チェーン：製造プロセスは複雑で、下流工程は太陽光発電用半導体に重点を置いている。
ポリシリコンは主に工業用シリコン、塩素、水素から製造され、太陽光発電および半導体産業チェーンの上流に位置します。CPIAのデータによると、現在、世界の主流のポリシリコン製造方法は改良シーメンス法であり、中国を除く世界のポリシリコンの95%以上が改良シーメンス法で製造されています。改良シーメンス法によるポリシリコンの製造工程では、まず塩素ガスと水素ガスを結合させて塩化水素を生成し、次に工業用シリコンを粉砕・研磨した後のシリコン粉末と反応させてトリクロロシランを生成し、これをさらに水素ガスで還元してポリシリコンを生成します。多結晶シリコンは溶融冷却して多結晶シリコンインゴットを作ることができ、単結晶シリコンはチョクラルスキー法またはゾーンメルティング法でも製造できます。多結晶シリコンと比較して、単結晶シリコンは同じ結晶方位の結晶粒で構成されているため、電気伝導率と変換効率が優れています。多結晶シリコンインゴットと単結晶シリコンロッドは、いずれも切断・加工することでシリコンウェハーやセルに加工でき、これらは太陽光発電モジュールの主要部品として太陽光発電分野で利用される。さらに、単結晶シリコンウェハーも、研削、研磨、エピタキシャル成長、洗浄などの工程を繰り返すことでシリコンウェハーに成形でき、半導体電子デバイスの基板材料として使用できる。
多結晶シリコンの不純物含有量は厳しく要求されており、この業界は資本投資が高く、技術的障壁が高いという特徴があります。多結晶シリコンの純度は単結晶シリコンの引き抜きプロセスに深刻な影響を与えるため、純度の要求は非常に厳しくなっています。多結晶シリコンの最低純度は99.9999%で、最高は100%に限りなく近いものです。さらに、中国の国家規格では不純物含有量に関する明確な要求が示されており、これに基づいて多結晶シリコンはグレードI、II、IIIに分類され、その中でホウ素、リン、酸素、炭素の含有量が重要な参考指標となっています。「多結晶シリコン産業参入条件」では、企業は健全な品質検査および管理システムを備え、製品規格は国家規格に厳密に準拠しなければならないと規定されています。さらに、参入条件には、太陽電池グレード、電子グレードのポリシリコンなど、ポリシリコン生産企業の規模とエネルギー消費量も求められ、プロジェクト規模はそれぞれ年間3000トン以上、年間1000トン以上でなければならず、新規建設、再建、拡張プロジェクトへの投資における最低資本比率は30%を下回ってはならないため、ポリシリコンは資本集約型産業である。CPIAの統計によると、2021年に稼働を開始した1万トン級ポリシリコン生産ライン設備の投資コストは1キロトン当たり1億300万元にわずかに増加した。理由は、バルク金属材料の価格上昇である。今後、生産設備技術の進歩と規模の拡大に伴うモノマーの減少により、投資コストは増加すると予想される。規制によれば、太陽電池グレードおよび電子グレードのチョクラルスキー還元法によるポリシリコンの消費電力は、それぞれ60 kWh/kgおよび100 kWh/kg未満でなければならず、エネルギー消費指標の要求は比較的厳しい。ポリシリコンの製造は化学工業に属する傾向があり、製造プロセスは比較的複雑で、技術ルート、設備選定、試運転、運用のハードルが高い。製造プロセスには多くの複雑な化学反応が含まれ、制御ノードの数は1,000を超え、新規参入者が成熟した技術を迅速に習得することは困難である。したがって、ポリシリコン製造業界には高い資本と技術の障壁があり、ポリシリコンメーカーはプロセスフロー、パッケージング、輸送プロセスの厳格な技術最適化を実施する必要がある。
2. 多結晶シリコンの分類：純度によって用途が決まり、太陽電池グレードが主流を占める。
多結晶シリコンは、元素シリコンの一種で、結晶方位の異なる結晶粒から構成され、主に工業的なシリコン処理によって精製されます。多結晶シリコンの外観は灰色の金属光沢があり、融点は約1410℃です。室温では不活性ですが、溶融状態ではより活性になります。多結晶シリコンは半導体特性を持ち、非常に重要で優れた半導体材料ですが、わずかな不純物でも導電率に大きな影響を与える可能性があります。多結晶シリコンには多くの分類方法があります。上記の中国国家規格による分類に加えて、ここではさらに3つの重要な分類方法を紹介します。異なる純度要件と用途に応じて、多結晶シリコンは太陽電池グレードの多結晶シリコンと電子グレードの多結晶シリコンに分類できます。太陽電池グレードの多結晶シリコンは主に太陽電池の製造に使用され、電子グレードの多結晶シリコンは集積回路産業でチップなどの製造の原料として広く使用されています。太陽電池グレードの多結晶シリコンの純度は6～8Nで、これは総不純物含有量が10⁻⁶未満である必要があり、多結晶シリコンの純度は99.9999%以上でなければならないことを意味します。電子グレードの多結晶シリコンの純度要件はさらに厳しく、最低9N、現在の最高は12Nです。電子グレードの多結晶シリコンの生産は比較的困難です。電子グレードの多結晶シリコンの生産技術を習得した中国企業は少なく、依然として輸入に大きく依存しています。現在、太陽電池グレードの多結晶シリコンの生産量は電子グレードの多結晶シリコンの生産量よりもはるかに多く、前者は後者の約13.8倍です。
シリコン材料のドーピング不純物と導電型の違いにより、P型とN型に分類できます。シリコンにホウ素、アルミニウム、ガリウムなどのアクセプター不純物元素をドーピングすると、正孔伝導が支配的となり、P型となります。シリコンにリン、ヒ素、アンチモンなどのドナー不純物元素をドーピングすると、電子伝導が支配的となり、N型となります。P型電池は主にBSF電池とPERC電池で構成されています。2021年には、PERC電池が世界市場の91%以上を占め、BSF電池は市場から姿を消すと予想されています。 PERCがBSFに取って代わる期間中、P型セルの変換効率は20%未満から23%以上に上昇し、理論上の上限である24.5%に近づきつつあります。一方、N型セルの理論上の上限は28.7%であり、N型セルは高い変換効率を有しています。両面比が高く、温度係数が低いという利点から、企業はN型電池の量産ラインの展開を開始しました。CPIAの予測によると、N型電池の割合は2022年に3%から13.4%に大幅に増加します。今後5年間で、N型電池からP型電池への反復が到来すると予想されます。表面品質の違いにより、緻密材料、カリフラワー材料、サンゴ材料に分類できます。緻密材料の表面は凹みが最も少なく、5mm未満で、色異常がなく、酸化層がなく、価格が最も高くなっています。カリフラワー材の表面は凹みが5～20mmと中程度で、断面は中程度、価格は中価格帯です。一方、サンゴ材の表面は凹みがより深刻で、深さが20mm以上、断面は粗く、価格は最低です。高密度材料は主に単結晶シリコンの引き抜きに使用され、カリフラワー材とサンゴ材は主に多結晶シリコンウェハの製造に使用されます。企業の日常的な生産では、高密度材料に30%以上のカリフラワー材を添加して単結晶シリコンを製造できます。原材料費を節約できますが、カリフラワー材を使用すると結晶の引き抜き効率が一定程度低下します。企業は両者を比較検討した上で適切な添加比率を選択する必要があります。最近、高密度材料とカリフラワー材の価格差は基本的に3人民元/kgで安定しています。価格差がさらに拡大した場合、企業は単結晶シリコンの引き抜きにカリフラワー材をより多く添加することを検討するかもしれません。
3. プロセス：シーメンス方式が主流となり、電力消費が技術革新の鍵となる
ポリシリコンの製造工程は、大きく2つのステップに分けられます。最初のステップでは、工業用シリコン粉末を無水塩化水素と反応させてトリクロロシランと水素を得ます。繰り返し蒸留と精製を行った後、気体状のトリクロロシラン、ジクロロジヒドロシリコン、およびシランを得ます。2番目のステップは、上記の高純度ガスを結晶シリコンに還元することです。この還元ステップは、改良シーメンス法とシラン流動床法で異なります。改良シーメンス法は、成熟した製造技術と高い製品品質を有しており、現在最も広く使用されている製造技術です。従来のシーメンス法では、塩素と水素を用いて無水塩化水素を合成し、塩化水素と工業用シリコン粉末を一定温度で反応させてトリクロロシランを合成し、その後、トリクロロシランを分離、精留、精製します。シリコンは、水素還元炉で熱還元反応を受け、シリコンコア上に析出した元素シリコンを得ます。このことを踏まえ、改良されたシーメンスプロセスは、製造工程で発生する水素、塩化水素、四塩化ケイ素などの大量の副産物をリサイクルするための支援プロセスも備えており、主に還元排ガス回収と四塩化ケイ素再利用技術が含まれます。排ガス中の水素、塩化水素、トリクロロシラン、四塩化ケイ素は乾式回収によって分離されます。水素と塩化水素はトリクロロシランとの合成および精製に再利用でき、トリクロロシランは直接熱還元にリサイクルされます。精製は炉内で行われ、四塩化ケイ素は水素化されてトリクロロシランが生成され、精製に使用できます。この工程は低温水素化処理とも呼ばれます。閉回路生産を実現することで、企業は原材料と電力の消費を大幅に削減でき、それによって生産コストを効果的に節約できます。
中国で改良シーメンス法を用いて多結晶シリコンを製造するコストには、原材料、エネルギー消費、減価償却、加工コストなどが含まれます。業界の技術進歩により、コストは大幅に低下しました。原材料は主に工業用シリコンとトリクロロシランを指し、エネルギー消費には電気と蒸気が含まれ、加工コストは生産設備の検査と修理のコストを指します。2022年6月初旬の白川英福の多結晶シリコン生産コスト統計によると、原材料が最もコストの高い項目で、総コストの41%を占めており、工業用シリコンがシリコンの主な供給源です。業界で一般的に使用されているシリコン単位消費量は、高純度シリコン製品1単位あたりのシリコン消費量を表します。計算方法は、外注の工業用シリコン粉末やトリクロロシランなどのシリコン含有材料をすべて純シリコンに変換し、シリコン含有率から変換された純シリコンの量に応じて外注のクロロシランを差し引くことです。 CPIAのデータによると、シリコン消費量は2021年に0.01 kg/kg-Si減少し、1.09 kg/kg-Siになる見込みです。低温水素化処理と副産物リサイクルの改善により、2030年までに1.07 kg/kg-Siまで減少すると予想されています。不完全な統計によると、中国のポリシリコン産業上位5社のシリコン消費量は業界平均を下回っています。そのうち2社は2021年にそれぞれ1.08 kg/kg-Siと1.05 kg/kg-Siを消費することが知られています。2番目に高い割合はエネルギー消費で、全体の32%を占め、そのうち電力は総コストの30%を占めており、電力価格と効率がポリシリコン生産にとって依然として重要な要素であることを示しています。電力効率を測定する2つの主要な指標は、総合電力消費量と削減電力消費量です。削減電力消費量とは、トリクロロシランと水素を還元して高純度シリコン材料を生成するプロセスを指します。消費電力には、シリコンコアの予熱と成膜、保温、末端換気、その他のプロセス電力消費が含まれます。2021年には、技術進歩とエネルギーの総合利用により、ポリシリコン生産の平均総合電力消費は前年比5.3%減の63kWh/kg-Siとなり、平均削減電力消費は前年比6.1%減の46kWh/kg-Siとなり、今後さらに減少すると予想されます。また、減価償却も重要なコスト項目であり、17%を占めています。注目すべきは、白川英富のデータによると、2022年6月初旬の多結晶シリコンの総生産コストは約55,816元/トン、市場における多結晶シリコンの平均価格は約260,000元/トンであり、粗利益率は70%以上にも達していたため、多くの企業が多結晶シリコン生産能力の構築に投資するようになったことである。
多結晶シリコンメーカーがコストを削減する方法は2つあります。1つは原材料費の削減、もう1つは電力消費量の削減です。原材料に関しては、メーカーは工業用シリコンメーカーと長期協力協定を結んだり、上流と下流の生産能力を統合したりすることで原材料費を削減できます。例えば、多結晶シリコン製造工場は基本的に自社の工業用シリコン供給に依存しています。電力消費に関しては、メーカーは低価格の電力と総合的なエネルギー消費の改善によって電力コストを削減できます。総合的な電力消費量の約70%は電力消費量の削減であり、削減は高純度結晶シリコンの生産における重要な要素でもあります。そのため、中国の多結晶シリコン生産能力の大部分は、新疆、内モンゴル、四川、雲南などの低価格地域に集中しています。しかし、二炭素政策の進展に伴い、低コストの電力資源を大量に確保することは困難になっています。したがって、電力消費量を削減することが、今日ではより実現可能なコスト削減方法となっています。現在、還元電力消費量を削減する効果的な方法は、還元炉内のシリコンコアの数を増やし、それによって単一ユニットの生産量を拡大することです。現在、中国の主流の還元炉のタイプは、36対、40対、48対のロッドです。炉のタイプが60対、72対にアップグレードされる一方で、企業の生産技術レベルに対する要求も高まります。
改良型シーメンス法と比較して、シラン流動床法には、低消費電力、高結晶引き上げ出力、そしてより高度なCCZ連続チョクラルスキー技術との組み合わせに有利という3つの利点があります。シリコン産業支部のデータによると、シラン流動床法の総合消費電力は改良型シーメンス法の33.33%であり、消費電力の削減率は改良型シーメンス法の10%です。シラン流動床法は、エネルギー消費において大きな利点があります。結晶引き上げに関しては、粒状シリコンの物理的特性により、単結晶シリコン引き上げ棒リンク内の石英るつぼを完全に満たすことが容易になります。多結晶シリコンと粒状シリコンは、単一炉るつぼの充填容量を29%増加させ、充填時間を41%短縮し、単結晶シリコンの引き上げ効率を大幅に向上させます。さらに、粒状シリコンは直径が小さく流動性が良いため、CCZ連続チョクラルスキー法により適しています。現在、中下流域における単結晶引き上げの主要技術は、単結晶シリコン棒を引き抜いた後に結晶を再供給して引き抜くRCZ単結晶再鋳造法である。引き抜きは同時に行われるため、単結晶シリコン棒の冷却時間を節約でき、生産効率が高くなる。CCZ連続チョクラルスキー法の急速な発展は、粒状シリコンの需要も押し上げるだろう。粒状シリコンには、摩擦によって発生するシリコン粉末が多い、表面積が大きく汚染物質を吸着しやすい、溶融中に水素が水素と結合してスキップを起こしやすいなどの欠点があるが、関連する粒状シリコン企業の最新の発表によると、これらの問題は改善されつつあり、ある程度の進歩が見られている。
シラン流動床プロセスは欧米では成熟しているが、中国企業が導入してからはまだ黎明期にある。1980年代初頭には、RECやMEMCなどの海外の粒状シリコンメーカーが粒状シリコンの生産を模索し、大規模生産を実現した。中でもRECの粒状シリコンの総生産能力は2010年には年間10,500トンに達し、同時期のシーメンスと比較して少なくとも1kgあたり2～3米ドルのコスト優位性があった。単結晶の引き上げの必要性から、同社の粒状シリコン生産は停滞し、最終的には生産を停止し、中国との合弁会社を設立して粒状シリコンの生産に携わるようになった。
4. 原材料：工業用シリコンは主要な原材料であり、その供給は多結晶シリコンの拡張ニーズを満たすことができる。
工業用シリコンはポリシリコン生産の中核となる原料です。中国の工業用シリコン生産量は2022年から2025年にかけて着実に増加すると予想されています。2010年から2021年にかけて、中国の工業用シリコン生産は拡大期にあり、生産能力と生産量の年平均成長率はそれぞれ7.4%と8.6%に達しています。SMMのデータによると、新たに増加した工業用シリコン生産能力中国では、2022年と2023年にそれぞれ89万トンと106万5千トンとなる見込みです。産業用シリコン企業が今後も約60%の稼働率と操業率を維持すると仮定すると、中国の新たに増加した生産量は、2022年と2023年の生産能力は、それぞれ32万トンと38万3千トンの生産量増加をもたらすだろう。GFCIの推定によると、中国の2022/23/24/25年の工業用シリコン生産能力は約590万/697万/671万/650万トンで、これは355万/391万/418万/438万トンに相当する。
重ね合わせ工業用シリコンの残りの2つの下流分野の成長率は比較的緩やかで、中国の工業用シリコン生産は基本的に多結晶シリコンの生産を満たすことができる。2021年の中国の工業用シリコン生産能力は538万5千トンで、生産量は321万3千トンに相当する。そのうち多結晶シリコン、有機シリコン、アルミニウム合金はそれぞれ62万3千トン、89万8千トン、64万9千トンを消費する。さらに、約78万トンの生産量が輸出に使われる。2021年の工業用シリコンの消費量は、多結晶シリコン、有機シリコン、アルミニウム合金がそれぞれ19%、28%、20%を占める。2022年から2025年にかけて、有機シリコン生産の成長率は約10%で推移すると予想され、アルミニウム合金生産の成長率は5%未満となる。したがって、2022年から2025年にかけて多結晶シリコンに使用できる工業用シリコンの量は比較的十分であり、多結晶シリコンの生産ニーズを十分に満たすことができると我々は考えています。
5. ポリシリコンの供給：中国支配的な地位を占め、生産は徐々に主要企業に集中する
近年、世界のポリシリコン生産量は年々増加し、徐々に中国に集中しています。2017年から2021年にかけて、世界の年間ポリシリコン生産量は432,000トンから631,000トンに増加し、2021年には成長率が21.11%と最も速い成長を記録しました。この期間中、世界のポリシリコン生産は徐々に中国に集中し、中国のポリシリコン生産量の割合は2017年の56.02%から2021年には80.03%に増加しました。2010年と2021年の世界のポリシリコン生産能力上位10社を比較すると、中国企業の数は4社から8社に増加し、HEMOLOCK、OCI、REC、MEMCなどの一部のアメリカおよび韓国企業の生産能力の割合が大幅に低下し、上位10社から外れていることがわかります。業界の集中度は大幅に高まり、業界トップ10社の総生産能力は57.7%から90.3%に増加しました。2021年には、生産能力の10%以上を占める中国企業が5社あり、合計で65.7%を占めています。ポリシリコン産業が徐々に中国へ移転している主な理由は3つあります。第一に、中国のポリシリコンメーカーは、原材料、電気、労働コストの面で大きな優位性を持っています。労働者の賃金は外国よりも低いため、中国の総生産コストは外国よりもはるかに低く、技術進歩とともにさらに低下し続けます。第二に、中国のポリシリコン製品の品質は絶えず向上しており、そのほとんどは太陽電池グレードの1級レベルにあり、個々の先進企業は純度の要求を満たしています。高性能電子グレード多結晶シリコンの製造技術において画期的な進歩が見られ、国産電子グレード多結晶シリコンによる輸入品の代替が徐々に進み、中国の大手企業は電子グレード多結晶シリコンプロジェクトの構築を積極的に推進している。中国のシリコンウェハー生産量は世界の総生産量の95%以上を占め、中国の多結晶シリコン自給率が徐々に向上し、海外の多結晶シリコン企業の市場をある程度圧迫している。
2017年から2021年にかけて、中国の多結晶シリコンの年間生産量は、主に新疆、内モンゴル、四川などの電力資源が豊富な地域で着実に増加すると見込まれています。2021年には、中国の多結晶シリコン生産量は392,000トンから505,000トンに増加し、28.83%の増加となります。生産能力に関しては、中国の多結晶シリコン生産能力は概ね上昇傾向にありますが、2020年には一部のメーカーの操業停止により減少しました。また、中国の多結晶シリコン企業の稼働率は2018年以降継続的に上昇しており、2021年には稼働率が97.12%に達すると見込まれています。省別に見ると、2021年の中国の多結晶シリコン生産は、主に新疆、内モンゴル、四川などの電力価格の低い地域に集中しています。新疆の生産量は27万400トンで、これは中国全体の生産量の半分以上を占める。
中国の多結晶シリコン産業は、CR6値が77%と高い集中度を特徴としており、今後もさらなる上昇傾向が見込まれる。多結晶シリコン生産は、資本集約型で技術的障壁の高い産業であり、プロジェクトの建設・生産サイクルは通常2年以上かかる。新規参入は困難である。今後3年間の計画されている拡張や新規プロジェクトから判断すると、業界の寡占メーカーは自社の技術力と規模の優位性を活かして生産能力を拡大し続け、独占的地位をさらに高めていくと考えられる。
中国の多結晶シリコン供給は2022年から2025年にかけて大幅に増加すると予測されており、2025年には多結晶シリコン生産量が119万4千トンに達し、世界の多結晶シリコン生産規模の拡大を牽引すると見込まれています。2021年には、中国で多結晶シリコン価格が急騰したことを受け、大手メーカーは新たな生産ラインの建設に投資し、同時に新規メーカーの参入を促しました。多結晶シリコンプロジェクトは建設から生産開始まで少なくとも1年半から2年かかるため、2021年の新規建設は完了し、生産能力は一般的に2022年後半から2023年にかけて稼働開始します。これは、現在大手メーカーが発表している新規プロジェクト計画と非常に一致しています。 2022年から2025年にかけての新たな生産能力は、主に2022年と2023年に集中しています。その後、多結晶シリコンの需給と価格が徐々に安定するにつれて、業界全体の生産能力も徐々に安定し、減少します。つまり、生産能力の成長率は徐々に低下します。また、多結晶シリコン企業の稼働率は過去2年間高い水準を維持していますが、新規プロジェクトの生産能力が本格化するには時間がかかり、新規参入企業が関連する準備技術を習得するまでにも時間がかかります。そのため、今後数年間の新規多結晶シリコンプロジェクトの稼働率は低くなります。以上のことから、2022年から2025年にかけての多結晶シリコンの生産量は予測でき、2025年の多結晶シリコンの生産量は約119万4千トンになると予想されます。
海外生産能力の集中度は比較的高く、今後3年間の生産増加率と速度は中国ほど高くはならないだろう。海外の多結晶シリコン生産能力は主に4つの大手企業に集中しており、残りは主に小規模生産能力である。生産能力の面では、ワッカーケムが海外多結晶シリコン生産能力の半分を占めている。ドイツと米国の工場の生産能力はそれぞれ6万トンと2万トンである。2022年以降の世界の多結晶シリコン生産能力の急激な拡大は、供給過剰をもたらす可能性がある。同社は依然として様子見の状態にあり、新たな生産能力を追加する計画はない。韓国のポリシリコン大手OCIは、太陽電池グレードのポリシリコン生産ラインをマレーシアに段階的に移転する一方、中国にある電子グレードのポリシリコン生産ラインは維持し、2022年には5,000トンに達する予定である。OCIのマレーシアでの生産能力は、2020年と2021年にそれぞれ27,000トンと30,000トンに達し、エネルギー消費コストを低く抑え、米国と韓国における中国のポリシリコンに対する高関税を回避する。同社は95,000トンの生産を計画しているが、開始日は不明である。今後4年間で年間5,000トンのレベルで増加すると予想される。ノルウェーのREC社は、米国ワシントン州とモンタナ州に2つの生産拠点を持ち、年間生産能力は太陽電池グレードのポリシリコン18,000トンと電子グレードのポリシリコン2,000トンである。深刻な財政難に陥っていたRECは生産を一時停止することを選択したが、2021年のポリシリコン価格の高騰に刺激され、同社は2023年末までにワシントン州の18,000トンとモンタナ州の2,000トンのプロジェクトの生産を再開することを決定し、2024年には生産能力の増強を完了できる。ヘムロックは米国最大のポリシリコン生産者であり、高純度電子グレードポリシリコンを専門としている。生産に対するハイテク障壁により、同社の製品は市場で代替することが難しい。同社が今後数年間は新しいプロジェクトを建設する予定がないという事実と合わせて、同社の生産能力は2022年から2025年まで年間生産量が18,000トンのままになると予想される。さらに、2021年には、上記の4社以外の企業の新しい生産能力は5,000トンになる。各社の生産計画が十分に把握されていないため、ここでは2022年から2025年までの新たな生産能力は年間5,000トンと仮定する。
海外の生産能力に基づくと、海外の多結晶シリコン生産能力の利用率が変わらないと仮定した場合、2025年の海外多結晶シリコン生産量は約17万6000トンになると推定される。2021年に多結晶シリコンの価格が急騰した後、中国企業は生産量を増やし、生産を拡大した。対照的に、海外企業は新規プロジェクトの計画に慎重である。これは、多結晶シリコン産業の支配権がすでに中国にあり、盲目的に生産量を増やすと損失を招く可能性があるためである。コスト面では、エネルギー消費が多結晶シリコンのコストの最大の構成要素であるため、電気料金が非常に重要であり、新疆、内モンゴル、四川などの地域が明らかに優位性を持っている。需要面では、多結晶シリコンの直接の下流として、中国のシリコンウェハー生産量は世界の総生産量の99%以上を占めている。多結晶シリコンの下流産業は主に中国に集中している。生産される多結晶シリコンの価格は低く、輸送コストも低く、需要は十分に確保されています。第二に、中国は米国と韓国からの太陽電池グレード多結晶シリコンの輸入に対して比較的高い反ダンピング関税を課しており、米国と韓国からの多結晶シリコンの消費を大幅に抑制しています。新規プロジェクトの構築には注意が必要です。さらに、近年、関税の影響で中国の海外多結晶シリコン企業の発展は遅れており、一部の生産ラインは縮小または閉鎖され、世界生産における割合は年々減少しています。そのため、2021年の多結晶シリコン価格の上昇には中国企業の高い利益には及ばず、生産能力の急速かつ大規模な拡大を支えるだけの財務状況は整っていません。
2022年から2025年までの中国および海外における多結晶シリコン生産量の予測値を基に、世界の多結晶シリコン生産量の予測値を算出できる。2025年の世界の多結晶シリコン生産量は137万1000トンに達すると推定される。この多結晶シリコン生産量の予測値に基づき、世界における中国のシェアを概算することができる。中国のシェアは2022年から2025年にかけて徐々に拡大し、2025年には87%を超えることが予想される。
6．概要と展望
ポリシリコンは工業用シリコンの下流に位置し、太陽光発電および半導体産業チェーン全体の上流に位置するため、その地位は非常に重要です。太陽光発電産業チェーンは一般的にポリシリコン→シリコンウェハ→セル→モジュール→太陽光発電設備容量、半導体産業チェーンは一般的にポリシリコン→単結晶シリコンウェハ→シリコンウェハ→チップとなります。用途によってポリシリコンの純度に対する要求は異なります。太陽光発電産業では主に太陽電池グレードのポリシリコンが使用され、半導体産業では電子グレードのポリシリコンが使用されます。前者の純度範囲は6N～8Nですが、後者は9N以上の純度を必要とします。
長年にわたり、ポリシリコンの主流製造プロセスは世界中で改良型シーメンス法でした。近年、一部の企業が低コストのシラン流動床法を積極的に研究しており、これが生産パターンに影響を与える可能性があります。改良型シーメンス法で製造される棒状ポリシリコンは、エネルギー消費量が多く、コストが高く、純度が高いという特徴がありますが、シラン流動床法で製造される粒状シリコンは、エネルギー消費量が少なく、コストが低く、純度が比較的低いという特徴があります。中国の一部の企業は、粒状シリコンの量産と、粒状シリコンを用いてポリシリコンを引き出す技術を実現していますが、広く普及していません。粒状シリコンが将来的に従来のものに取って代わるかどうかは、コスト面での優位性が品質面での劣位性を補えるかどうか、下流用途への影響、シランの安全性の向上にかかっています。近年、世界のポリシリコン生産量は年々増加しており、徐々に中国に集中しています。 2017年から2021年にかけて、世界のポリシリコン年間生産量は43万2000トンから63万1000トンに増加し、2021年に最も急速な成長が見込まれます。この期間中、世界のポリシリコン生産は徐々に中国に集中し、ポリシリコン生産における中国の割合は2017年の56.02%から2021年には80.03%に増加しました。2022年から2025年にかけて、ポリシリコンの供給は大規模な成長を迎えます。2025年のポリシリコン生産量は中国で119万4000トン、海外で17万6000トンに達すると推定されています。したがって、2025年の世界のポリシリコン生産量は約137万トンになると見込まれます。
（この記事はUrbanMinesのお客様への参考情報としてのみ提供されるものであり、投資に関する助言を意図するものではありません。）