1. Поликремний өнөр жай чынжыры: Өндүрүш процесси татаал, ал эми кийинки агым фотоэлектрдик жарым өткөргүчтөргө багытталган
Поликремний негизинен өнөр жай кремнийинен, хлордон жана суутектен өндүрүлөт жана фотоэлектрдик жана жарым өткөргүч өнөр жай чынжырларынын жогору жагында жайгашкан. CPIA маалыматтарына ылайык, дүйнөдөгү азыркы учурда негизги поликремний өндүрүү ыкмасы модификацияланган Siemens ыкмасы болуп саналат, Кытайдан тышкары, поликремнийдин 95% дан ашыгы модификацияланган Siemens ыкмасы менен өндүрүлөт. Жакшыртылган Siemens ыкмасы менен полискремнийди даярдоо процессинде, алгач, хлор газы суутек хлоридин пайда кылуу үчүн суутек газы менен айкалышып, андан кийин өнөр жай кремнийин майдалап жана майдалап, трихлорсилан пайда кылгандан кийин кремний порошогу менен реакцияга кирет, ал андан ары суутек газы менен калыбына келтирилип, полискремний пайда болот. Поликристаллдык кремнийди эритип, муздатып, поликристаллдык кремний куймаларын жасоого болот, ал эми монокристаллдык кремнийди Чохральски же зоналык эритүү жолу менен да өндүрүүгө болот. Поликристаллдык кремнийге салыштырмалуу, бир кристаллдык кремний бирдей кристаллдык багыттагы кристалл бүртүкчөлөрүнөн турат, ошондуктан анын электр өткөрүмдүүлүгү жана конверсия натыйжалуулугу жогору. Поликристаллдык кремний куймаларын да, монокристаллдык кремний таякчаларын да андан ары кесип, кремний пластиналарына жана клеткаларына иштетүүгө болот, алар өз кезегинде фотоэлектрдик модулдардын негизги бөлүктөрүнө айланат жана фотоэлектрдик тармакта колдонулат. Мындан тышкары, бир кристаллдуу кремний пластиналарын кайра-кайра майдалоо, жылтыратуу, эпитакси, тазалоо жана башка процесстер аркылуу кремний пластиналарына айландырууга болот, алар жарым өткөргүч электрондук түзүлүштөр үчүн субстрат материалдары катары колдонулушу мүмкүн.
Поликремнийдин кошулмасынын курамы катуу талап кылынат жана тармакта жогорку капиталдык салымдар жана жогорку техникалык тоскоолдуктар бар. Поликремнийдин тазалыгы бир кристаллдуу кремнийди тартуу процессине олуттуу таасир эткендиктен, тазалык талаптары өтө катуу. Поликремнийдин минималдуу тазалыгы 99,9999%, ал эми эң жогоркусу 100% га чексиз жакын. Мындан тышкары, Кытайдын улуттук стандарттары кошулманын курамына так талаптарды койгон жана ушуга таянып, поликремний I, II жана III класстарга бөлүнөт, алардын ичинен бор, фосфор, кычкылтек жана көмүртектин курамы маанилүү маалымдама индекси болуп саналат. "Поликремний өнөр жайына кирүү шарттары" ишканаларда сапаттуу текшерүү жана башкаруу системасына ээ болушу керектигин жана продукциянын стандарттары улуттук стандарттарга так шайкеш келиши керектигин белгилейт; Мындан тышкары, кирүү шарттары күн энергиясы менен иштеген, электрондук класстагы поликремний сыяктуу поликремний өндүрүүчү ишканалардын масштабын жана энергия керектөөсүн талап кылат. Долбоордун масштабы тиешелүүлүгүнө жараша жылына 3000 тоннадан жана жылына 1000 тоннадан жогору, ал эми жаңы курулуш, реконструкция жана кеңейтүү долбоорлоруна инвестиция салуудагы минималдуу капиталдык катыш 30% дан төмөн болбошу керек, ошондуктан поликремний капиталды көп талап кылган тармак болуп саналат. CPIA статистикасына ылайык, 2021-жылы ишке киргизилген 10 000 тонналык поликремний өндүрүү линиясынын жабдууларынын инвестициялык наркы бир аз жогорулап, 103 миллион юань/кт. Мунун себеби - ири көлөмдөгү металл материалдарынын баасынын жогорулашы. Келечекте инвестициялык чыгымдар өндүрүш жабдууларынын технологиясынын өнүгүшү менен көбөйөт жана өлчөмү чоңойгон сайын мономердин азайышы күтүлүүдө. Эрежелерге ылайык, күн энергиясы менен иштеген жана электрондук класстагы Чохральски калыбына келтирүү үчүн поликремнийдин энергия керектөөсү тиешелүүлүгүнө жараша 60 кВт/кг жана 100 кВт/кг дан аз болушу керек жана энергия керектөө көрсөткүчтөрүнө карата талаптар салыштырмалуу катуу. Поликремний өндүрүшү химиялык өнөр жайга таандык. Өндүрүш процесси салыштырмалуу татаал жана техникалык жолдор, жабдууларды тандоо, ишке киргизүү жана иштетүү үчүн босого жогору. Өндүрүш процесси көптөгөн татаал химиялык реакцияларды камтыйт жана башкаруу түйүндөрүнүн саны 1000ден ашат. Жаңы келгендер үчүн жетилген чеберчиликти тез өздөштүрүү кыйын. Ошондуктан, поликремний өндүрүш тармагында капиталдык жана техникалык тоскоолдуктар көп, бул поликремний өндүрүүчүлөрүнө процесстин агымын, таңгактоо жана ташуу процессин катуу техникалык оптималдаштырууга түрткү берет.
2. Поликремнийдин классификациясы: тазалыгы колдонууну аныктайт, ал эми күн нурунун классы негизги агымды ээлейт
Элементтик кремнийдин бир түрү болгон поликристаллдык кремний ар кандай кристаллдык багыттары бар кристалл бүртүкчөлөрүнөн турат жана негизинен өнөр жайлык кремнийди иштетүү менен тазаланат. Поликремнийдин сырткы көрүнүшү боз металлдык жылтырак, ал эми эрүү температурасы болжол менен 1410℃. Ал бөлмө температурасында активдүү эмес жана эриген абалда активдүүрөөк. Поликремний жарым өткөргүч касиеттерге ээ жана өтө маанилүү жана эң сонун жарым өткөргүч материал болуп саналат, бирок аз өлчөмдөгү кошулмалар анын өткөргүчтүгүнө чоң таасир этиши мүмкүн. Поликремнийди классификациялоонун көптөгөн ыкмалары бар. Кытайдын улуттук стандарттарына ылайык жогоруда айтылган классификациядан тышкары, бул жерде дагы үч маанилүү классификациялоо ыкмасы киргизилген. Ар кандай тазалык талаптарына жана колдонулушуна ылайык, поликремнийди күн энергиясындагы поликремний жана электрондук класстагы поликремний деп бөлүүгө болот. Күн энергиясындагы поликремний негизинен фотоэлектрдик элементтерди өндүрүүдө колдонулат, ал эми электрондук класстагы поликремний интегралдык микросхема өнөр жайында чиптер жана башка өндүрүш үчүн чийки зат катары кеңири колдонулат. Күн энергиясы менен иштеген поликремнийдин тазалыгы 6 ~ 8N, башкача айтканда, жалпы кошулманын курамы 10 -6дан төмөн болушу керек, ал эми поликремнийдин тазалыгы 99,9999% же андан жогору болушу керек. Электрондук класстагы поликремнийдин тазалык талаптары катаалыраак, минималдуу 9N жана учурдагы максималдуу 12N. Электрондук класстагы поликремнийди өндүрүү салыштырмалуу кыйын. Электрондук класстагы поликремнийди өндүрүү технологиясын өздөштүргөн кытайлык ишканалар аз жана алар дагы эле импортко салыштырмалуу көз каранды. Учурда күн энергиясы менен иштеген поликремнийдин өндүрүшү электрондук класстагы поликремнийге караганда алда канча көп, ал эми биринчиси экинчисинен болжол менен 13,8 эсе көп.
Кремний материалынын легирлөө кошулмаларынын жана өткөргүчтүгүнүн айырмасына жараша, аны P-типтеги жана N-типтеги деп бөлүүгө болот. Кремний бор, алюминий, галлий ж.б. сыяктуу акцептордук кошулма элементтери менен легирленгенде, ал тешик өткөргүчтүгү менен басымдуулук кылат жана P-типтеги болуп саналат. Кремний фосфор, мышьяк, сурьма ж.б. сыяктуу донордук кошулма элементтери менен легирленгенде, ал электрондук өткөргүчтүк менен басымдуулук кылат жана N-типтеги болуп саналат. P-типтеги батареяларга негизинен BSF батареялары жана PERC батареялары кирет. 2021-жылы PERC батареялары дүйнөлүк рыноктун 91% дан ашыгын түзөт жана BSF батареялары жок кылынат. PERC BSFти алмаштырган мезгилде, P-типтеги клеткалардын конверсия эффективдүүлүгү 20% дан аздан 23% дан ашыкка чейин жогорулады, бул теориялык жогорку чеги 24,5% га жакындап баратат, ал эми N-типтеги клеткалардын теориялык жогорку чеги 28,7% ды түзөт жана N-типтеги клеткалар конверсия эффективдүүлүгү жогору. Жогорку бифациялык катыштын жана төмөнкү температура коэффициентинин артыкчылыктарынан улам, компаниялар N-типтеги батареяларды массалык түрдө өндүрүү линияларын жайгаштыра башташты. CPIAнын божомолуна ылайык, N-типтеги батареялардын үлүшү 2022-жылы 3% дан 13,4% га чейин бир кыйла жогорулайт. Кийинки беш жылда N-типтеги батареяны P-типтеги батареяга айландыруу башталат деп күтүлүүдө. Ар кандай беттик сапатына жараша, аны тыгыз материал, түстүү капуста материалы жана коралл материалы деп бөлүүгө болот. Тыгыз материалдын бети эң төмөнкү чуңкурлук даражасына, 5 мм ден аз, түс аномалиясы жок, кычкылдануу катмары жок жана эң жогорку баа менен мүнөздөлөт; Түстүү капуста материалынын бети орточо чуңкурлукка ээ, 5-20 мм, кесилиши орточо жана баасы орто деңгээлде; ал эми коралл материалынын бети олуттуу чуңкурлукка ээ, тереңдиги 20 ммден чоң, кесилиши бош жана баасы эң төмөн. Тыгыз материал негизинен монокристаллдык кремнийди тартуу үчүн колдонулат, ал эми түстүү капуста материалы жана коралл материалы негизинен поликристаллдык кремний пластиналарын жасоо үчүн колдонулат. Ишканалардын күнүмдүк өндүрүшүндө монокристаллдык кремнийди өндүрүү үчүн тыгыз материалды кеминде 30% түстүү капуста материалы менен легирлөөгө болот. Чийки заттын баасын үнөмдөөгө болот, бирок түстүү капуста материалын колдонуу кристаллдын тартуу эффективдүүлүгүн белгилүү бир деңгээлде төмөндөтөт. Ишканалар экөөнү тең таразалагандан кийин тиешелүү легирлөө катышын тандашы керек. Жакында тыгыз материал менен түстүү капуста материалынын ортосундагы баа айырмасы негизинен 3 юань/кг деңгээлинде турукташты. Эгерде баа айырмасы андан ары кеңейсе, компаниялар монокристаллдык кремнийди тартууда көбүрөөк түстүү капуста материалын легирлөөнү караштырышы мүмкүн.
3. Процесс: Siemens ыкмасы негизги багытты ээлейт, ал эми энергияны керектөө технологиялык өзгөрүүлөрдүн ачкычы болуп калат
Поликремнийди өндүрүү процесси болжол менен эки этапка бөлүнөт. Биринчи этапта өнөр жай кремний порошогу суусуз суутек хлориди менен реакцияга кирип, трихлорсилан жана суутек алынат. Кайталап дистилляциялоодон жана тазалоодон кийин газ түрүндөгү трихлорсилан, дихлордигидрокремний жана силан алынат; экинчи этап жогоруда айтылган жогорку тазалыктагы газды кристаллдык кремнийге калыбына келтирүү болуп саналат, ал эми калыбына келтирүү этабы модификацияланган Siemens ыкмасында жана силан суюк катмар ыкмасында айырмаланат. Жакшыртылган Siemens ыкмасы жетилген өндүрүш технологиясына жана жогорку продукциянын сапатына ээ жана учурда эң кеңири колдонулган өндүрүш технологиясы болуп саналат. Салттуу Siemens өндүрүш ыкмасы хлор жана суутекти колдонуп, суусуз суутек хлоридин, суутек хлоридин жана порошок өнөр жай кремнийин синтездеп, белгилүү бир температурада трихлорсиланды синтездөө, андан кийин трихлорсиланды бөлүп, оңдоп жана тазалоо болуп саналат. Кремний өзөгүнө чөктүрүлгөн элементардык кремнийди алуу үчүн суутекти калыбына келтирүү мешинде термикалык калыбына келтирүү реакциясынан өтөт. Ушул негизде, жакшыртылган Siemens процесси өндүрүш процессинде пайда болгон суутек, суутек хлориди жана кремний тетрахлориди сыяктуу көп сандагы кошумча продуктуларды кайра иштетүү үчүн колдоочу процесс менен жабдылган, негизинен куйрук газын калыбына келтирүү жана кремний тетрахлоридин кайра колдонуу технологиясын камтыйт. Чыгарылган газдагы суутек, суутек хлориди, трихлорсилан жана кремний тетрахлориди кургак калыбына келтирүү жолу менен бөлүнөт. Суутек жана суутек хлориди трихлорсилан менен синтездөө жана тазалоо үчүн кайра колдонулушу мүмкүн, ал эми трихлорсилан түздөн-түз термикалык калыбына келтирүүгө кайра иштетилет. Тазалоо меште жүргүзүлөт жана кремний тетрахлориди тазалоо үчүн колдонулушу мүмкүн болгон трихлорсилан алуу үчүн гидрогендештирилет. Бул кадам муздак гидрогендештирүү деп да аталат. Жабык чынжырлуу өндүрүштү ишке ашыруу менен, ишканалар чийки затты жана электр энергиясын керектөөнү бир топ азайтып, ошону менен өндүрүш чыгымдарын натыйжалуу үнөмдөй алышат.
Кытайда өркүндөтүлгөн Siemens ыкмасын колдонуу менен поликремнийди өндүрүүнүн баасына чийки заттар, энергия керектөө, амортизация, кайра иштетүү чыгымдары ж.б. кирет. Тармактагы технологиялык прогресс чыгымдарды бир топ төмөндөттү. Чийки заттар негизинен өнөр жай кремнийи жана трихлорсиланга, энергия керектөөсүнө электр энергиясы жана буу кирет, ал эми кайра иштетүү чыгымдары өндүрүш жабдууларын текшерүү жана оңдоо чыгымдарына тиешелүү. Байчуань Инфунун 2022-жылдын июнь айынын башындагы поликремнийди өндүрүү чыгымдары боюнча статистикасына ылайык, чийки заттар эң жогорку чыгым статьясы болуп саналат жана жалпы чыгымдын 41% түзөт, анын ичинен өнөр жай кремнийи кремнийдин негизги булагы болуп саналат. Тармакта кеңири колдонулган кремний бирдигинин керектөөсү жогорку тазалыктагы кремний продукцияларынын бирдигине сарпталган кремнийдин көлөмүн билдирет. Эсептөө ыкмасы - аутсорсингге берилген өнөр жай кремний порошогу жана трихлорсилан сыяктуу кремний камтыган бардык материалдарды таза кремнийге айландыруу, андан кийин аутсорсингге берилген хлорсиланды кремнийдин курамынын катышынан айландырылган таза кремнийдин көлөмүнө ылайык кемитүү. CPIA маалыматтарына ылайык, кремнийди керектөө деңгээли 2021-жылы 0,01 кг/кг-Siге төмөндөп, 1,09 кг/кг-Siге чейин жетет. Муздак гидрогенизациялоо жана кошумча продуктуларды кайра иштетүү жакшырган сайын, 2030-жылга чейин 1,07 кг/кгга чейин төмөндөйт деп күтүлүүдө. кг-Si. Толук эмес статистикага ылайык, поликремний өнөр жайындагы алдыңкы беш кытай компаниясынын кремнийди керектөөсү тармактын орточо көрсөткүчүнөн төмөн. Алардын экөөсү 2021-жылы тиешелүүлүгүнө жараша 1,08 кг/кг-Si жана 1,05 кг/кг-Si керектей турганы белгилүү. Экинчи эң жогорку үлүш - бул жалпысынан 32% түзгөн энергияны керектөө, анын ичинен электр энергиясы жалпы чыгымдын 30% түзөт, бул электр энергиясынын баасы жана натыйжалуулугу дагы эле поликремний өндүрүү үчүн маанилүү факторлор экенин көрсөтүп турат. Энергиянын натыйжалуулугун өлчөөчү эки негизги көрсөткүч - комплекстүү энергияны керектөө жана энергияны керектөөнү азайтуу. Энергиянын азайышы жогорку тазалыктагы кремний материалын алуу үчүн трихлорсиланды жана суутекти азайтуу процессин билдирет. Энергия керектөөсүнө кремний өзөгүн алдын ала ысытуу жана чөктүрүү, жылуулукту сактоо, учту желдетүү жана башка процесстик энергия керектөө кирет. 2021-жылы технологиялык прогресс жана энергияны комплекстүү пайдалануу менен поликремний өндүрүшүнүн орточо комплекстүү энергия керектөөсү жыл сайын 5,3% га төмөндөп, 63 кВт/кг-Si түзөт, ал эми орточо кыскартуу энергия керектөөсү жыл сайын 6,1% га төмөндөп, 46 кВт/кг-Si түзөт, ал келечекте андан ары төмөндөйт деп күтүлүүдө. Мындан тышкары, амортизация дагы нарктын маанилүү статьясы болуп саналат жана 17% түзөт. Белгилей кетүүчү нерсе, Байчуань Инфунун маалыматтары боюнча, 2022-жылдын июнь айынын башында поликремнийдин жалпы өндүрүш наркы тоннасына болжол менен 55 816 юаньды, рыноктогу поликремнийдин орточо баасы тоннасына болжол менен 260 000 юаньды, ал эми дүң киреше чеги 70% же андан жогору болгон, ошондуктан ал поликремний өндүрүш кубаттуулугун курууга көптөгөн ишканаларды инвестициялаган.
Поликремний өндүрүүчүлөрү үчүн чыгымдарды азайтуунун эки жолу бар: бири - чийки заттын баасын төмөндөтүү, экинчиси - энергия керектөөнү азайтуу. Чийки зат жагынан алганда, өндүрүүчүлөр өнөр жай кремний өндүрүүчүлөрү менен узак мөөнөттүү кызматташуу келишимдерине кол коюу же интеграцияланган жогорку жана төмөнкү өндүрүш кубаттуулугун куруу аркылуу чийки заттын баасын төмөндөтө алышат. Мисалы, поликремний өндүрүүчү заводдор негизинен өздөрүнүн өнөр жай кремнийи менен камсыздоосуна таянышат. Электр энергиясын керектөө жагынан өндүрүүчүлөр электр энергиясынын баасын төмөндөтүү жана энергия керектөөнү комплекстүү жакшыртуу аркылуу электр энергиясынын баасын төмөндөтө алышат. Комплекстүү электр энергиясын керектөөнүн болжол менен 70% электр энергиясын керектөөнү азайтуу болуп саналат жана азайтуу жогорку тазалыктагы кристаллдык кремнийди өндүрүүдөгү негизги звено болуп саналат. Ошондуктан, Кытайдагы поликремний өндүрүш кубаттуулугунун көпчүлүгү Синьцзян, Ички Монголия, Сычуань жана Юньнань сыяктуу электр энергиясынын баасы төмөн аймактарда топтолгон. Бирок, эки көмүртектүү саясаттын өнүгүшү менен көп сандаган арзан электр энергиясын алуу кыйынга турат. Ошондуктан, азайтуу үчүн энергия керектөөнү азайтуу бүгүнкү күндө чыгымдарды азайтуунун кыйла мүмкүн болгон жолу болуп саналат. Учурда, калыбына келтирүүчү энергияны керектөөнү азайтуунун натыйжалуу жолу - калыбына келтирүүчү мештеги кремний өзөктөрүнүн санын көбөйтүү, ошону менен бир агрегаттын өндүрүшүн кеңейтүү. Учурда Кытайдагы негизги калыбына келтирүүчү мештердин түрлөрү 36 жуп таякча, 40 жуп таякча жана 48 жуп таякча болуп саналат. Мештин түрү 60 жуп таякчага жана 72 жуп таякчага чейин жаңыртылды, бирок ошол эле учурда ишканалардын өндүрүш технологиясынын деңгээлине жогорку талаптарды койду.
Жакшыртылган Siemens ыкмасы менен салыштырганда, силан суюктук катмарынын ыкмасынын үч артыкчылыгы бар, бири - аз энергия керектөө, экинчиси - жогорку кристаллдык тартуу кубаттуулугу, үчүнчүсү - аны өнүккөн CCZ үзгүлтүксүз Чохралски технологиясы менен айкалыштыруу жагымдуураак. Кремний өнөр жай бөлүмүнүн маалыматтарына ылайык, силан суюктук катмарынын ыкмасынын комплекстүү энергия керектөөсү жакшыртылган Siemens ыкмасынын 33,33% түзөт, ал эми азайтуу кубаттуулук керектөөсү жакшыртылган Siemens ыкмасынын 10% түзөт. Силан суюктук катмарынын ыкмасы энергия керектөөнүн олуттуу артыкчылыктарына ээ. Кристаллдык тартуу жагынан алганда, гранулданган кремнийдин физикалык касиеттери бир кристаллдуу кремний тартуу таякчасындагы кварц тигелин толугу менен толтурууну жеңилдетет. Поликристаллдык кремний жана гранулданган кремний бир меш тигелин заряддоо кубаттуулугун 29% га жогорулатып, заряддоо убактысын 41% га кыскартып, бир кристаллдуу кремнийдин тартуу натыйжалуулугун бир топ жакшыртат. Мындан тышкары, гранулданган кремнийдин диаметри кичинекей жана суюктугу жакшы, бул CCZ үзгүлтүксүз Чохралски ыкмасы үчүн көбүрөөк ылайыктуу. Учурда ортоңку жана төмөнкү агымдарда монокристалды тартуу технологиясынын негизги технологиясы - RCZ монокристалды кайра куюу ыкмасы, ал монокристалды кремний таякчасы тартылгандан кийин кристаллды кайра берүү жана тартуу болуп саналат. Чийүү бир эле учурда жүргүзүлөт, бул монокристалды кремний таякчасынын муздатуу убактысын үнөмдөйт, ошондуктан өндүрүштүн натыйжалуулугу жогорулайт. CCZ үзгүлтүксүз Чохральский ыкмасынын тез өнүгүшү гранул кремнийге болгон суроо-талапты да жогорулатат. Гранул кремнийдин кээ бир кемчиликтери бар, мисалы, сүрүлүүдөн көбүрөөк кремний порошогу пайда болот, чоң беттик аянт жана булгоочу заттардын оңой адсорбцияланышы, ошондой эле эриген учурда суутек суутек менен биригип, секирип кетүү оңой, бирок тиешелүү гранул кремний ишканаларынын акыркы жарыяларына ылайык, бул көйгөйлөр жакшыртылып, айрым ийгиликтерге жетишилди.
Силан суюк катмарын өндүрүү процесси Европада жана Америка Кошмо Штаттарында жетилген жана кытай ишканалары киргизилгенден кийин ал жаңыдан пайда болууда. 1980-жылдары эле REC жана MEMC компаниялары тарабынан көрсөтүлгөн чет элдик гранул кремний гранул кремнийин өндүрүшүн изилдей башташкан жана ири көлөмдөгү өндүрүштү ишке ашырышкан. Алардын арасында RECтин гранул кремнийинин жалпы өндүрүш кубаттуулугу 2010-жылы жылына 10 500 тоннага жеткен жана ошол эле мезгилдеги Siemens кесиптештери менен салыштырганда, анын баасы боюнча кеминде 2-3 АКШ доллары/кг болгон. Монокристаллдык тартуу муктаждыктарынан улам, компаниянын гранул кремнийинин өндүрүшү токтоп, акыры өндүрүштү токтотуп, Кытай менен биргелешкен ишканага кайрылып, гранул кремнийин өндүрүү менен алектенген өндүрүш ишканасын түзгөн.
4. Чийки заттар: Өнөр жай кремнийи негизги чийки зат болуп саналат жана аны менен камсыздоо полискремнийди кеңейтүүнүн муктаждыктарын канааттандыра алат
Өнөр жай кремнийи поликремний өндүрүшүнүн негизги чийки заты болуп саналат. Кытайдын өнөр жай кремнийинин өндүрүшү 2022-жылдан 2025-жылга чейин туруктуу өсөт деп күтүлүүдө. 2010-жылдан 2021-жылга чейин Кытайдын өнөр жай кремнийинин өндүрүшү кеңейүү баскычында турат, өндүрүш кубаттуулугунун жана өндүрүштүн орточо жылдык өсүү темпи тиешелүүлүгүнө жараша 7,4% жана 8,6% га жеткен. SMM маалыматтарына ылайык, жаңыдан көбөйгөнөнөр жайлык кремний өндүрүш кубаттуулугуКытайда 2022 жана 2023-жылдары 890 000 тонна жана 1,065 миллион тонна болот. Өнөр жай кремний компаниялары келечекте дагы эле кубаттуулукту пайдалануу деңгээлин жана иштөө деңгээлин болжол менен 60% сактайт деп эсептесек, Кытайдын жаңыдан көбөйгөн2022 жана 2023-жылдары өндүрүш кубаттуулугу өндүрүштүн 320 000 тоннага жана 383 000 тоннага өсүшүнө алып келет. GFCIнин эсептөөлөрүнө ылайык,Кытайдын өнөр жайлык кремний өндүрүш кубаттуулугу 22/23/24/25-жылга карата болжол менен 5,90/697/6,71/6,5 миллион тоннаны түздү, бул 3,55/391/4,18/4,38 миллион тоннага туура келет.
Калган эки ылдыйкы агымдагы өнөр жай кремнийинин үстүнкү катмарынын өсүү темпи салыштырмалуу жай жана Кытайдын өнөр жай кремний өндүрүшү негизинен поликремний өндүрүшүн камсыздай алат. 2021-жылы Кытайдын өнөр жай кремний өндүрүшүнүн кубаттуулугу 5,385 миллион тоннаны түзөт, бул 3,213 миллион тонна өндүрүшкө туура келет, анын ичинен поликремний, органикалык кремний жана алюминий эритмелери тиешелүүлүгүнө жараша 623 000 тонна, 898 000 тонна жана 649 000 тоннаны керектейт. Мындан тышкары, дээрлик 780 000 тонна продукция экспортко жумшалат. 2021-жылы поликремний, органикалык кремний жана алюминий эритмелерин керектөө өнөр жай кремнийинин тиешелүүлүгүнө жараша 19%, 28% жана 20% түзөт. 2022-жылдан 2025-жылга чейин органикалык кремний өндүрүшүнүн өсүү темпи болжол менен 10% деңгээлинде калат деп күтүлүүдө, ал эми алюминий эритмесин өндүрүүнүн өсүү темпи 5% дан төмөн. Ошондуктан, биз 2022-2025-жылдары поликремний үчүн колдонула турган өнөр жайлык кремнийдин көлөмү салыштырмалуу жетиштүү деп эсептейбиз, бул поликремнийдин өндүрүштүк муктаждыктарын толугу менен канааттандыра алат.
5. Поликремний менен камсыздоо:Кытайүстөмдүк кылган абалды ээлейт жана өндүрүш акырындык менен алдыңкы ишканаларга чогулат
Акыркы жылдары дүйнөлүк поликремний өндүрүшү жылдан жылга өсүп, акырындык менен Кытайда өсүүдө. 2017-жылдан 2021-жылга чейин дүйнөлүк жылдык поликремний өндүрүшү 432 000 тоннадан 631 000 тоннага чейин өстү, эң тез өсүш 2021-жылы байкалып, өсүү темпи 21,11% түздү. Бул мезгилде дүйнөлүк поликремний өндүрүшү акырындык менен Кытайда топтолуп, Кытайдын поликремний өндүрүшүнүн үлүшү 2017-жылдагы 56,02%дан 2021-жылы 80,03%га чейин өстү. 2010 жана 2021-жылдары дүйнөлүк поликремний өндүрүш кубаттуулугундагы алдыңкы он компанияны салыштырганда, кытайлык компаниялардын саны 4төн 8ге чейин көбөйгөнүн жана айрым америкалык жана кореялык компаниялардын өндүрүш кубаттуулугунун үлүшү бир топ төмөндөп, HEMOLOCK, OCI, REC жана MEMC сыяктуу алдыңкы он команданын катарынан чыгып калганын көрүүгө болот; өнөр жайдын концентрациясы бир топ жогорулады жана тармактагы алдыңкы он компаниянын жалпы өндүрүш кубаттуулугу 57,7% дан 90,3% га чейин өстү. 2021-жылы өндүрүш кубаттуулугунун 10% дан ашыгын түзгөн беш кытайлык компания бар, алардын жалпы көлөмү 65,7% түзөт. Поликремний өнөр жайын Кытайга акырындык менен өткөрүп берүүнүн үч негизги себеби бар. Биринчиден, кытайлык поликремний өндүрүүчүлөр чийки зат, электр энергиясы жана эмгек акысы жагынан олуттуу артыкчылыктарга ээ. Жумушчулардын эмгек акысы чет өлкөлөргө караганда төмөн, ошондуктан Кытайдагы жалпы өндүрүш наркы чет өлкөлөргө караганда бир топ төмөн жана технологиялык прогресс менен төмөндөй берет; экинчиден, кытайлык поликремний продукцияларынын сапаты тынымсыз жакшырып жатат, алардын көпчүлүгү күн энергиясы менен иштеген биринчи класстагы деңгээлде, ал эми жеке алдыңкы ишканалар тазалык талаптарына жооп берет. Жогорку электрондук класстагы поликремнийди өндүрүү технологиясында чоң жетишкендиктер жасалды, акырындык менен ата мекендик электрондук класстагы поликремнийди импорт менен алмаштыруу башталды, ал эми Кытайдын алдыңкы ишканалары электрондук класстагы поликремний долбоорлорун курууну активдүү түрдө жайылтууда. Кытайда кремний пластиналарын өндүрүү дүйнөлүк жалпы өндүрүштүн 95% дан ашыгын түзөт, бул Кытай үчүн поликремнийдин өзүн-өзү камсыздоо деңгээлин акырындык менен жогорулатты, бул чет өлкөлүк поликремний ишканаларынын рыногун белгилүү бир деңгээлде кысып койду.
2017-жылдан 2021-жылга чейин Кытайда поликремнийдин жылдык өндүрүшү, негизинен Синьцзян, Ички Монголия жана Сычуань сыяктуу энергетикалык ресурстарга бай аймактарда туруктуу түрдө өсөт. 2021-жылы Кытайдын поликремний өндүрүшү 392 000 тоннадан 505 000 тоннага чейин көбөйүп, 28,83% өсөт. Өндүрүш кубаттуулугу боюнча Кытайдын поликремний өндүрүш кубаттуулугу жалпысынан жогорулоо тенденциясында болгон, бирок 2020-жылы айрым өндүрүүчүлөрдүн жабылышынан улам төмөндөгөн. Мындан тышкары, Кытайдын поликремний ишканаларынын кубаттуулукту пайдалануу көрсөткүчү 2018-жылдан бери тынымсыз өсүп келе жатат жана 2021-жылы кубаттуулукту пайдалануу көрсөткүчү 97,12% га жетет. Провинциялар боюнча алганда, Кытайдын 2021-жылы поликремний өндүрүшү негизинен Синьцзян, Ички Монголия жана Сычуань сыяктуу электр энергиясынын баасы төмөн аймактарда топтолгон. Синьцзяндын өндүрүшү 270 400 тоннаны түзөт, бул Кытайдагы жалпы өндүрүштүн жарымынан көбүн түзөт.
Кытайдын поликремний өнөр жайы жогорку деңгээлдеги концентрация менен мүнөздөлөт, CR6 мааниси 77% түзөт жана келечекте андан ары өсүү тенденциясы болот. Поликремний өндүрүшү - бул капиталы көп жана техникалык тоскоолдуктары жогору болгон тармак. Долбоордун курулушу жана өндүрүш цикли, адатта, эки жыл же андан көп. Жаңы өндүрүүчүлөрдүн тармакка кириши кыйын. Белгилүү пландаштырылган кеңейүү жана кийинки үч жылдагы жаңы долбоорлорго караганда, тармактагы олигополисттик өндүрүүчүлөр өздөрүнүн технологиялык жана масштабдык артыкчылыктарынын аркасында өндүрүш кубаттуулугун кеңейтүүнү улантышат жана алардын монополиялык абалы өсө берет.
Кытайдын поликремний менен камсыздоосу 2022-жылдан 2025-жылга чейин кеңири масштабдуу өсүштү камсыздайт жана поликремний өндүрүшү 2025-жылы 1,194 миллион тоннага жетет, бул дүйнөлүк поликремний өндүрүшүнүн масштабынын кеңейишине түрткү берет деп болжолдонууда. 2021-жылы Кытайда поликремнийдин баасы кескин жогорулагандыктан, ири өндүрүүчүлөр жаңы өндүрүш линияларын курууга инвестиция салышты жана ошол эле учурда тармакка жаңы өндүрүүчүлөрдү тартышты. Поликремний долбоорлору курулуштан өндүрүшкө чейин кеминде бир жарым жылдан эки жылга чейин созула тургандыктан, 2021-жылы жаңы курулуштар аяктайт. Өндүрүштүк кубаттуулук, адатта, 2022-жылдын экинчи жарымында жана 2023-жылдын экинчи жарымында өндүрүшкө киргизилет. Бул учурда ири өндүрүүчүлөр тарабынан жарыяланган жаңы долбоордук пландарга абдан дал келет. 2022-2025-жылдардагы жаңы өндүрүш кубаттуулугу негизинен 2022 жана 2023-жылдарга топтолот. Андан кийин, поликремнийге болгон суроо-талап жана сунуш, ошондой эле баа акырындык менен турукташкан сайын, тармактагы жалпы өндүрүш кубаттуулугу акырындык менен турукташат. Төмөндөө, башкача айтканда, өндүрүш кубаттуулугунун өсүү темпи акырындык менен төмөндөйт. Мындан тышкары, поликремний ишканаларынын кубаттуулукту пайдалануу көрсөткүчү акыркы эки жылда жогорку деңгээлде сакталып калган, бирок жаңы долбоорлордун өндүрүш кубаттуулугунун жогорулашы үчүн убакыт талап кылынат жана жаңы келгендердин тиешелүү даярдоо технологиясын өздөштүрүүсү үчүн процесс талап кылынат. Ошондуктан, жакынкы бир нече жылда жаңы поликремний долбоорлорунун кубаттуулукту пайдалануу көрсөткүчү төмөн болот. Мындан улам, 2022-2025-жылдардагы поликремний өндүрүшүн болжолдоого болот жана 2025-жылы поликремний өндүрүшү болжол менен 1,194 миллион тоннаны түзөт деп күтүлүүдө.
Чет өлкөлөрдөгү өндүрүш кубаттуулугунун концентрациясы салыштырмалуу жогору жана алдыдагы үч жылда өндүрүштүн өсүү темпи жана ылдамдыгы Кытайдыкындай жогору болбойт. Чет өлкөлөрдөгү поликремний өндүрүш кубаттуулугу негизинен төрт алдыңкы компанияда топтолгон, ал эми калгандары негизинен чакан өндүрүш кубаттуулугу. Өндүрүш кубаттуулугу боюнча Wacker Chem чет өлкөлөрдөгү поликремний өндүрүш кубаттуулугунун жарымын ээлейт. Германиядагы жана АКШдагы заводдорунун өндүрүш кубаттуулугу тиешелүүлүгүнө жараша 60 000 тонна жана 20 000 тоннаны түзөт. 2022-жылы жана андан кийинки жылдары глобалдык поликремний өндүрүш кубаттуулугунун кескин кеңейиши ашыкча сунуштан кооптонууну жаратышы мүмкүн. Компания дагы эле күтүү абалында жана жаңы өндүрүш кубаттуулугун кошууну пландай элек. Түштүк Кореянын поликремний гиганты OCI күн энергиясы менен иштеген поликремний өндүрүш линиясын акырындык менен Малайзияга көчүрүп, Кытайдагы баштапкы электрондук поликремний өндүрүш линиясын сактап калууда, ал эми 2022-жылы 5000 тоннага жетет деп пландаштырылууда. OCI компаниясынын Малайзиядагы өндүрүш кубаттуулугу 2020 жана 2021-жылдары 27000 тоннага жана 30000 тоннага жетет, бул энергияны керектөөнүн төмөн чыгымдарына жетишип, АКШ менен Түштүк Кореядагы Кытайдын поликремнийге карата жогорку тарифтеринен качууга мүмкүндүк берет. Компания 95000 тонна өндүрүүнү пландаштырууда, бирок баштоо күнү белгисиз. Алдыдагы төрт жылда жылына 5000 тоннага чейин көбөйөт деп күтүлүүдө. Норвегиянын REC компаниясынын Вашингтон штатында жана АКШнын Монтана шаарында эки өндүрүш базасы бар, алардын жылдык өндүрүш кубаттуулугу 18000 тонна күн энергиясы менен иштеген поликремний жана 2000 тонна электрондук поликремнийди түзөт. Каржылык жактан оор абалда калган REC өндүрүштү токтото турууну чечти, андан кийин 2021-жылы поликремнийдин баасынын кескин өсүшүнө түрткү болуп, компания 2023-жылдын аягына чейин Вашингтон штатында 18 000 тонна жана Монтана штатында 2000 тонна долбоорлорду өндүрүүнү кайра баштоону чечти жана өндүрүш кубаттуулугун 2024-жылы толук көбөйтө алат. Hemlock - АКШдагы эң ири поликремний өндүрүүчүсү, жогорку тазалыктагы электрондук класстагы поликремнийге адистешкен. Өндүрүшкө болгон жогорку технологиялык тоскоолдуктар компаниянын продукцияларын рынокто алмаштырууну кыйындатат. Компания бир нече жылдын ичинде жаңы долбоорлорду курууну пландабагандыгы менен бирге, компаниянын өндүрүш кубаттуулугу 2022-2025-жылдарга чейин болот деп күтүлүүдө. Жылдык өндүрүш 18 000 тонна бойдон калууда. Мындан тышкары, 2021-жылы жогорудагы төрт компаниядан башка компаниялардын жаңы өндүрүш кубаттуулугу 5000 тоннаны түзөт. Бардык компаниялардын өндүрүш пландарын түшүнбөгөндүктөн, бул жерде жаңы өндүрүш кубаттуулугу 2022-жылдан 2025-жылга чейин жылына 5000 тоннаны түзөт деп болжолдонууда.
Чет өлкөлөрдөгү өндүрүш кубаттуулугуна ылайык, чет өлкөлөрдөгү поликремний өндүрүшү 2025-жылы болжол менен 176 000 тоннаны түзөт деп болжолдонууда, эгерде чет өлкөлөрдөгү поликремний өндүрүшү өзгөрбөсө. 2021-жылы поликремнийдин баасы кескин көтөрүлгөндөн кийин, кытайлык компаниялар өндүрүштү көбөйтүп, өндүрүштү кеңейтишти. Ал эми чет өлкөлөрдөгү компаниялар жаңы долбоорлорду пландаштырууда этият болушат. Себеби, поликремний өнөр жайынын үстөмдүгү Кытайдын көзөмөлүндө жана өндүрүштү сокурдук менен көбөйтүү чыгымдарга алып келиши мүмкүн. Чыгым жагынан алганда, энергияны керектөө поликремнийдин баасынын эң чоң компоненти болуп саналат, ошондуктан электр энергиясынын баасы абдан маанилүү жана Синьцзян, Ички Монголия, Сычуань жана башка аймактарда айкын артыкчылыктар бар. Суроо-талап жагынан алганда, поликремнийдин түздөн-түз төмөнкү агымы катары, Кытайдын кремний пластинасын өндүрүү дүйнөлүк жалпы көлөмдүн 99% дан ашыгын түзөт. Поликремнийдин төмөнкү агымы өнөр жайы негизинен Кытайда топтолгон. Өндүрүлгөн поликремнийдин баасы төмөн, транспорттук чыгымдар төмөн жана суроо-талап толугу менен кепилденген. Экинчиден, Кытай АКШдан жана Түштүк Кореядан күн энергиясы менен иштеген поликремнийди импорттоого салыштырмалуу жогорку антидемпингдик тарифтерди киргизди, бул АКШдан жана Түштүк Кореядан поликремнийди керектөөнү бир топ төмөндөттү. Жаңы долбоорлорду курууда этият болуңуз; мындан тышкары, акыркы жылдары Кытайдын чет өлкөлөрдөгү поликремний ишканалары тарифтердин таасиринен улам жай өнүгүп, айрым өндүрүш линиялары кыскарган же ал тургай жабылган, ал эми алардын дүйнөлүк өндүрүштөгү үлүшү жыл сайын азайып баратат, ошондуктан алар 2021-жылы поликремнийдин баасынын өсүшүнө салыштырмалуу болбойт, анткени кытайлык компаниянын жогорку кирешеси, каржылык шарттары анын өндүрүш кубаттуулугун тез жана кеңири масштабда кеңейтүүнү колдоого жетишсиз.
2022-жылдан 2025-жылга чейин Кытайда жана чет өлкөлөрдө поликремний өндүрүшүнүн тиешелүү божомолдоруна таянып, дүйнөлүк поликремний өндүрүшүнүн болжолдуу маанисин кыскача айтууга болот. 2025-жылы дүйнөлүк поликремний өндүрүшү 1,371 миллион тоннага жетет деп болжолдонууда. Поликремний өндүрүшүнүн болжолдуу маанисине ылайык, Кытайдын дүйнөлүк үлүштөгү үлүшүн болжол менен алууга болот. Кытайдын үлүшү 2022-жылдан 2025-жылга чейин акырындык менен кеңейип, 2025-жылы 87% дан ашат деп күтүлүүдө.
6, Кыскача баяндама жана келечек
Поликремний өнөр жай кремнийинин ылдый жагында жана бүтүндөй фотоэлектрдик жана жарым өткөргүч өнөр жай чынжырынын жогору жагында жайгашкан жана анын абалы абдан маанилүү. Фотоэлектрдик өнөр жай чынжыры, адатта, поликремний-кремний пластинасы-клетка-модуль-фотоволтаникалык орнотулган кубаттуулуктан турат, ал эми жарым өткөргүч өнөр жай чынжыры, адатта, поликремний-монокристаллдык кремний пластинасы-кремний пластинасы-чиптен турат. Ар кандай колдонууларда поликремнийдин тазалыгына ар кандай талаптар бар. Фотоэлектрдик өнөр жайы негизинен күн энергиясында иштеген поликремнийди, ал эми жарым өткөргүч өнөр жайы электрондук класстагы поликремнийди колдонот. Биринчисинин тазалык диапазону 6N-8N, ал эми экинчиси 9N же андан жогору тазалыкты талап кылат.
Көп жылдар бою дүйнө жүзү боюнча полисиликонду өндүрүүнүн негизги процесси Siemens компаниясынын жакшыртылган ыкмасы болуп келген. Акыркы жылдары айрым компаниялар өндүрүш схемасына таасир этиши мүмкүн болгон арзан баадагы силан суюктук катмарынын ыкмасын активдүү изилдеп жатышат. Модификацияланган Siemens ыкмасы менен өндүрүлгөн таякча формасындагы полисиликон жогорку энергия керектөө, жогорку баа жана жогорку тазалык мүнөздөмөлөрүнө ээ, ал эми силан суюктук катмарынын ыкмасы менен өндүрүлгөн гранул кремний аз энергия керектөө, арзан баа жана салыштырмалуу төмөн тазалык мүнөздөмөлөрүнө ээ. Айрым кытайлык компаниялар гранул кремнийди массалык түрдө өндүрүүнү жана поликремнийди тартуу үчүн гранул кремнийди колдонуу технологиясын ишке ашырышты, бирок ал кеңири жайылтылган эмес. Гранул кремний келечекте мурункусун алмаштыра алабы же жокпу, бул баа артыкчылыгы сапаттагы кемчиликти жаба алабы, кийинки агымды колдонуунун таасирине жана силан коопсуздугунун жакшырышына жараша болот. Акыркы жылдары дүйнөлүк поликремний өндүрүшү жылдан жылга өсүп, акырындык менен Кытайда чогулуп жатат. 2017-жылдан 2021-жылга чейин дүйнөлүк жылдык поликремний өндүрүшү 432 000 тоннадан 631 000 тоннага чейин көбөйөт, бул 2021-жылы эң тез өсүш болот. Бул мезгилде дүйнөлүк поликремний өндүрүшү бара-бара Кытайга көбүрөөк топтоло баштады, ал эми Кытайдагы поликремний өндүрүшүнүн үлүшү 2017-жылдагы 56,02%дан 2021-жылы 80,03%га чейин жогорулады. 2022-жылдан 2025-жылга чейин поликремнийдин сунушу кеңири масштабда өсүшкө алып келет. 2025-жылы Кытайда поликремний өндүрүшү 1,194 миллион тоннаны, ал эми чет өлкөлөрдө өндүрүш 176 000 тоннаны түзөт деп болжолдонууда. Ошондуктан, 2025-жылы дүйнөлүк поликремний өндүрүшү болжол менен 1,37 миллион тоннаны түзөт.
(Бул макала UrbanMines кардарлары үчүн гана арналган жана эч кандай инвестициялык кеңештерди билдирбейт.)