1. Polysiliziumindustriekette: De Produktiounsprozess ass komplex, an den Downstream konzentréiert sech op photovoltaesch Hallefleeder.
Polysilizium gëtt haaptsächlech aus industriellem Silizium, Chlor a Waasserstoff produzéiert a läit virun der Photovoltaik- a Hallefleitindustrieketten. No CPIA-Donnéeën ass déi aktuell Mainstream-Polysiliziumproduktiounsmethod weltwäit déi modifizéiert Siemens-Method. Ausser a China ginn iwwer 95% vum Polysilizium mat der modifizéierter Siemens-Method produzéiert. Beim Hierstelle vu Polysilizium mat der verbesserter Siemens-Method gëtt als éischt Chlorgas mat Waasserstoffgas kombinéiert fir Waasserstoffchlorid ze generéieren, an duerno reagéiert et mam Siliziumpulver nodeems den industrielle Silizium zerquetscht a geschleeft gouf fir Trichlorsilan ze generéieren, wat weider duerch Waasserstoffgas reduzéiert gëtt fir Polysilizium ze generéieren. Polykristallint Silizium kann geschmolz a gekillt ginn fir polykristallin Siliziumbarren ze maachen, a monokristallint Silizium kann och duerch Czochralski- oder Zoneschmelzung produzéiert ginn. Am Verglach mam polykristalline Silizium besteet Eenkristallsilizium aus Kristallkären mat der selwechter Kristallorientéierung, sou datt et eng besser elektresch Leetfäegkeet an Ëmwandlungseffizienz huet. Souwuel polykristallin Siliziumbarren wéi och monokristallin Siliziumstangen kënnen weider geschnidden a Siliziumwaferen a -zellen veraarbecht ginn, déi dann zu Schlësseldeeler vu Photovoltaikmoduler ginn a am Photovoltaikberäich benotzt ginn. Zousätzlech kënnen Eenkristall-Siliciumwafer och duerch widderholl Schleifen, Poléieren, Epitaxie, Botzen an aner Prozesser zu Siliziumwafere geformt ginn, déi als Substratmaterialien fir elektronesch Hallefleederapparater benotzt kënne ginn.
Den Unreinheetsgehalt vu Polysilizium ass streng erfuerderlech, an d'Industrie huet d'Charakteristike vun héijen Kapitalinvestitiounen an héijen technesche Barrièren. Well d'Reinheet vu Polysilizium de Prozess vun der Zuchung vum Eenkristallsilizium eescht beaflosst, sinn d'Ufuerderunge fir d'Reinheet extrem streng. Déi minimal Reinheet vu Polysilizium ass 99,9999%, an déi héchst ass onendlech no bei 100%. Zousätzlech stellen déi national Norme vu China kloer Ufuerderunge fir den Unreinheetsgehalt fest, an op Basis dovun ass Polysilizium a Klassen I, II an III opgedeelt, vun deenen den Inhalt vu Bor, Phosphor, Sauerstoff a Kuelestoff e wichtege Referenzindex ass. "Polysiliziumindustrie Zougangsbedingungen" bestëmmt, datt d'Entreprisen e solide Qualitéitsinspektiouns- a Gestiounssystem mussen hunn, an datt d'Produktnormen strikt den nationalen Norme respektéieren; Zousätzlech verlaangen d'Zougangsbedingungen och d'Gréisst an den Energieverbrauch vu Polysiliziumproduktiounsbetriber, wéi zum Beispill Solar- a Elektronik-Polysilizium. De Projetskala ass méi grouss wéi 3000 Tonnen/Joer respektiv 1000 Tonnen/Joer, an de Mindestkapitalverhältnis bei Investitioune vun Neibau- a Rekonstruktiouns- a Expansiounsprojeten däerf net méi niddreg wéi 30% sinn, sou datt Polysilizium eng kapitalintensiv Industrie ass. Laut der CPIA-Statistik sinn d'Investitiounskäschte fir 10.000-Tonnen-Polysiliziumproduktiounsausrüstung, déi am Joer 2021 a Betrib geholl gouf, liicht op 103 Milliounen Yuan/kt geklommen. De Grond dofir ass de Präisanstieg vu Massemetallmaterialien. Et gëtt erwaart, datt d'Investitiounskäschten an Zukunft mam Fortschrëtt vun der Produktiounsausrüstungstechnologie eropgoen an d'Monomer mat der Gréisst erofgoen. Laut de Reglementer soll de Stroumverbrauch vu Polysilizium fir d'Reduktioun vu Solar- a Elektronik-Czochralski manner wéi 60 kWh/kg respektiv 100 kWh/kg sinn, an d'Ufuerderunge fir d'Energieverbrauchsindikatoren si relativ streng. D'Produktioun vu Polysilizium gehéiert meeschtens zu der chemescher Industrie. De Produktiounsprozess ass relativ komplex, an d'Schwelle fir technesch Weeër, Ausrüstungsauswiel, Inbetriebnahme a Betrib ass héich. De Produktiounsprozess ëmfaasst vill komplex chemesch Reaktiounen, an d'Zuel vun de Kontrollknueten ass méi wéi 1.000. Et ass schwéier fir nei Akteuren, séier déi reif Handwierkskonscht ze beherrschen. Dofir gëtt et héich Kapital- a technesch Barrièren an der Polysiliziumproduktiounsindustrie, wat och d'Polysiliziumhersteller encouragéiert, eng strikt technesch Optimiséierung vum Prozessoflaf, der Verpackung an dem Transportprozess duerchzeféieren.
2. Polysiliziumklassifikatioun: Rengheet bestëmmt d'Benotzung, an d'Solarqualitéit ass am Mainstream
Polykristallint Silizium, eng Form vun elementarem Silizium, besteet aus Kristallkären mat verschiddene Kristallorientéierungen a gëtt haaptsächlech duerch industriell Siliziumveraarbechtung gereinegt. D'Erscheinung vu Polysilizium ass gro metallesch Glanz, an de Schmelzpunkt ass ongeféier 1410 ℃. Et ass bei Raumtemperatur inaktiv a méi aktiv am geschmoltenen Zoustand. Polysilizium huet Hallefleedereegenschaften an ass en extrem wichtegt an exzellent Hallefleedermaterial, awer eng kleng Quantitéit un Ongereinheeten kann seng Konduktivitéit staark beaflossen. Et gi vill Klassifikatiounsmethoden fir Polysilizium. Zousätzlech zu der uewe genannter Klassifikatioun no de chinesesche nationale Standarden ginn hei dräi weider wichteg Klassifikatiounsmethoden agefouert. No verschiddene Rengheetsfuerderungen an Uwendungen kann Polysilizium a Solar-Polysilizium an Elektronik-Polysilizium opgedeelt ginn. Solar-Polysilizium gëtt haaptsächlech an der Produktioun vu Photovoltaikzellen benotzt, während Elektronik-Polysilizium wäit verbreet an der integréierter Schaltungsindustrie als Rohmaterial fir Chips an aner Produktioun benotzt gëtt. D'Reinheet vum Sonnepolysilizium ass 6~8N, dat heescht, den Gesamtgehalt un Ongereinheeten muss manner wéi 10-6 sinn, an d'Reinheet vum Polysilizium muss 99,9999% oder méi erreechen. D'Reinheetsufuerderunge vum Elektronesch-Polysilizium si méi streng, mat engem Minimum vun 9N an engem Stroummaximum vun 12N. D'Produktioun vun Elektronesch-Polysilizium ass relativ schwéier. Et gi wéineg chinesesch Entreprisen, déi d'Produktiounstechnologie vum Elektronesch-Polysilizium beherrschen, an si sinn nach ëmmer relativ ofhängeg vun Importen. Am Moment ass d'Produktioun vu Solar-Polysilizium vill méi grouss wéi déi vun Elektronesch-Polysilizium, an deen éischte ass ongeféier 13,8 Mol sou héich wéi dee vum zweete.
Jee no dem Ënnerscheed vun den Dotierungsunreinheeten an dem Konduktivitéitstyp vum Siliziummaterial kann et a P-Typ an N-Typ opgedeelt ginn. Wann Silizium mat Akzeptor-Ureinheeten, wéi Bor, Aluminium, Gallium, etc. dotiert gëtt, gëtt et vun der Lächerleitung dominéiert an ass vum P-Typ. Wann Silizium mat Donor-Ureinheeten, wéi Phosphor, Arsen, Antimon, etc. dotiert gëtt, gëtt et vun der Elektroneleitung dominéiert an ass vum N-Typ. P-Typ Batterien ëmfaassen haaptsächlech BSF Batterien a PERC Batterien. Am Joer 2021 wäerten PERC Batterien méi wéi 91% vum Weltmaart ausmaachen, an d'BSF Batterien ginn eliminéiert. Wärend der Period, an där PERC BSF ersetzt, ass d'Konversiounseffizienz vun P-Typ Zellen vun manner wéi 20% op méi wéi 23% geklommen, wat bal der theoretescher ieweschter Grenz vun 24,5% erreecht, während déi theoretesch iewescht Grenz vun N-Typ Zellen 28,7% ass, an N-Typ Zellen eng héich Konversiounseffizienz hunn. Wéinst de Virdeeler vum héije Bifacialverhältnis an dem niddregen Temperaturkoeffizient hunn d'Entreprisen ugefaang Masseproduktiounslinne fir N-Typ Batterien anzesetzen. Laut der Prognose vum CPIA wäert den Undeel vun N-Typ Batterien am Joer 2022 däitlech vun 3% op 13,4% klammen. Et gëtt erwaart, datt an den nächste fënnef Joer d'Iteratioun vun N-Typ Batterien op P-Typ Batterien ageleet gëtt. Jee no der ënnerschiddlecher Uewerflächenqualitéit kann et an dicht Material, Blummenkohlmaterial a Korallmaterial opgedeelt ginn. D'Uewerfläch vum dichte Material huet de niddregsten Grad u Konkavitéit, manner wéi 5 mm, keng Faarfanomalie, keng Oxidatiounszwëscheschicht, an deen héchste Präis; D'Uewerfläch vum Blummenkohlmaterial huet e mëttelméissege Grad u Konkavitéit, 5-20 mm, de Schnëtt ass mëttel, an de Präis ass mëttler; wärend d'Uewerfläch vum Korallmaterial méi eescht Konkavitéit huet, d'Déift méi grouss ass wéi 20 mm, de Schnëtt ass locker, an de Präis ass am niddregsten. Dat dicht Material gëtt haaptsächlech benotzt fir monokristallint Silizium ze zéien, während Blummenkohlmaterial a Korallmaterial haaptsächlech fir d'Produktioun vu polykristalline Siliziumwafer benotzt ginn. An der deeglecher Produktioun vun Entreprisen kann dat dicht Material mat net manner wéi 30% Blummenkohlmaterial dotiéiert ginn fir monokristallint Silizium ze produzéieren. D'Käschte vu Rohmaterialien kënne gespuert ginn, awer d'Benotzung vu Blummenkohlmaterial wäert d'Kristallzuchseffizienz bis zu engem gewësse Grad reduzéieren. D'Entreprisen mussen dat passend Dotierungsverhältnis wielen nodeems se déi zwee ofgewien hunn. An der leschter Zäit huet sech den Präisënnerscheed tëscht dichtem Material a Blummenkohlmaterial grondsätzlech op 3 RMB /kg stabiliséiert. Wann den Präisënnerscheed weider vergréissert gëtt, kënnen d'Entreprisen iwwerleeën méi Blummenkohlmaterial beim monokristalline Siliziumzuch ze dotiéieren.
3. Prozess: D'Siemens-Method ass am Mainstream, an de Stroumverbrauch gëtt de Schlëssel zum technologesche Wandel
De Produktiounsprozess vu Polysilizium gëtt grob an zwou Schrëtt opgedeelt. Am éischte Schrëtt gëtt industriellt Siliziumpulver mat wasserfreiem Waasserstoffchlorid reagéiert fir Trichlorsilan a Waasserstoff ze kréien. No widderholl Destillatioun a Reinigung ginn gasfërmeg Trichlorsilan, Dichlorodihydrosilizium a Silan produzéiert; den zweete Schrëtt ass d'Reduktioun vum uewe genannten héichreine Gas zu kristallinem Silizium, an de Reduktiounsschratt ass anescht wéi bei der modifizéierter Siemens-Method an der Silan-Fluidbettmethod. Déi verbessert Siemens-Method huet eng reif Produktiounstechnologie an eng héich Produktqualitéit a stellt de Moment déi meescht verbreet Produktiounstechnologie duer. Déi traditionell Siemens-Produktiounsmethod besteet doran, Chlor a Waasserstoff ze benotzen, fir wasserfrei Waasserstoffchlorid ze synthetiséieren, Waasserstoffchlorid a pulveriséiert industriellt Silizium fir Trichlorsilan bei enger bestëmmter Temperatur ze synthetiséieren, an dann den Trichlorsilan ze trennen, ze korrigéieren an ze purifizéieren. De Silizium gëtt an engem Waasserstoffreduktiounsuewen enger thermescher Reduktiounsreaktioun ënnerworf, fir elementar Silizium ze kréien, dat um Siliziumkär ofgesat gëtt. Op dëser Basis ass de verbesserte Siemens-Prozess och mat engem ënnerstëtzende Prozess fir d'Recycléiere vun enger grousser Quantitéit un Nieweprodukter wéi Waasserstoff, Waasserstoffchlorid a Siliziumtetrachlorid, déi am Produktiounsprozess produzéiert ginn, ausgestatt, haaptsächlech mat der Reduktiouns-Réckgas-Gewinnung an der Technologie fir d'Wiederverwendung vu Siliziumtetrachlorid. Waasserstoff, Waasserstoffchlorid, Trichlorsilan a Siliziumtetrachlorid am Ofgas ginn duerch dréchen Gewinnung getrennt. Waasserstoff a Waasserstoffchlorid kënne fir d'Synthese an d'Reinigung mat Trichlorsilan nei benotzt ginn, an Trichlorsilan gëtt direkt an d'thermesch Reduktioun recycléiert. D'Reinigung gëtt am Uewen duerchgefouert, an de Siliziumtetrachlorid gëtt hydréiert fir Trichlorsilan ze produzéieren, deen fir d'Reinigung benotzt ka ginn. Dëse Schrëtt gëtt och kal Hydréierungsbehandlung genannt. Duerch d'Realiséiere vun der Produktioun am zouenen Circuit kënnen d'Entreprisen de Verbrauch vu Réistoffer an Elektrizitéit däitlech reduzéieren an doduerch effektiv d'Produktiounskäschte spueren.
D'Käschte fir d'Produktioun vu Polysilizium mat der verbesserter Siemens-Method a China enthalen Réistoffer, Energieverbrauch, Abschreiwungen, Veraarbechtungskäschten, etc. Den technologesche Fortschrëtt an der Industrie huet d'Käschte wesentlech erofgesat. D'Réistoffer bezéie sech haaptsächlech op industriellt Silizium an Trichlorsilan, den Energieverbrauch ëmfaasst Stroum a Damp, an d'Veraarbechtungskäschte bezéie sech op d'Inspektiouns- a Reparaturkäschte vu Produktiounsausrüstung. Laut der Statistik vu Baichuan Yingfu iwwer d'Produktiounskäschte vu Polysilizium Ufank Juni 2022 sinn d'Réistoffer den héchste Käschteposten, mat 41% vun de Gesamtkäschten, vun deenen industriellt Silizium déi Haaptquell vu Silizium ass. De Silizium-Eenheetsverbrauch, deen an der Industrie allgemeng benotzt gëtt, representéiert d'Quantitéit u Silizium, déi pro Eenheet vun héichreine Siliziumprodukter verbraucht gëtt. D'Berechnungsmethod besteet doran, all Siliziumhalteg Materialien, wéi ausgelagert industriellt Siliziumpulver an Trichlorsilan, a rengt Silizium ëmzewandelen, an dann den ausgelagerte Chlorsilan no der Ëmrechnung vun der Quantitéit u rengem Silizium vum Siliziumgehaltsverhältnis ofzezéien. Laut CPIA-Donnéeën wäert de Siliziumverbrauch am Joer 2021 ëm 0,01 kg/kg-Si op 1,09 kg/kg-Si falen. Et gëtt erwaart, datt en mat der Verbesserung vun der Kalhydréierungsbehandlung an dem Recycling vu Nieweprodukter bis 2030 op 1,07 kg/kg-Si fale wäert. Laut onvollstännege Statistike läit de Siliziumverbrauch vun de fënnef gréissten chinesesche Firmen an der Polysiliziumindustrie ënner dem Duerchschnëtt vun der Industrie. Et ass bekannt, datt zwou vun hinnen am Joer 2021 1,08 kg/kg-Si respektiv 1,05 kg/kg-Si verbrauche wäerten. Den zweethéchsten Undeel ass den Energieverbrauch, deen am Ganzen 32% ausmécht, dovun Elektrizitéit 30% vun de Gesamtkäschten ausmécht, wat drop hiweist, datt de Stroumpräis an d'Effizienz nach ëmmer wichteg Faktoren fir d'Polysiliziumproduktioun sinn. Déi zwee wichtegst Indicateuren fir d'Energieeffizienz ze moossen sinn de komplette Stroumverbrauch an d'Reduktioun vum Stroumverbrauch. D'Reduktioun vum Stroumverbrauch bezitt sech op de Prozess vun der Reduktioun vun Trichlorsilan a Waasserstoff fir héichreine Siliziummaterial ze generéieren. De Stroumverbrauch ëmfaasst d'Virhëtzen an d'Oflagerung vum Siliziumkär, d'Hëtzespueren, d'Endbelëftung an aner Prozessstroumverbrauch. Am Joer 2021, mam technologesche Fortschrëtt an der ëmfaassender Notzung vun Energie, wäert den duerchschnëttleche Gesamtstroumverbrauch vun der Polysiliziumproduktioun ëm 5,3% am Verglach zum Vorjoer op 63 kWh/kg-Si falen, an den duerchschnëttleche Reduktiounsstroumverbrauch wäert ëm 6,1% am Verglach zum Vorjoer op 46 kWh/kg-Si falen, wat an Zukunft erwaart gëtt weider ze falen. Zousätzlech ass d'Abschreiwung och e wichtege Käschtepost, deen 17% ausmécht. Et ass derwäert ze bemierken, datt laut Baichuan Yingfu-Donnéeën d'Gesamtproduktiounskäschte vu Polysilizium Ufank Juni 2022 ongeféier 55.816 Yuan/Tonn louchen, den Duerchschnëttspräis vu Polysilizium um Maart ongeféier 260.000 Yuan/Tonn louch, an d'Bruttogewënnmarge bis zu 70% oder méi héich war, sou datt et eng grouss Zuel vun Entreprisen ugezunn huet, déi an de Bau vun der Polysiliziumproduktiounskapazitéit investéieren.
Et ginn zwou Méiglechkeeten fir Polysiliziumhersteller fir Käschten ze reduzéieren, eng ass d'Reduktioun vun de Rohmaterialkäschten an déi aner ass de Stroumverbrauch ze reduzéieren. Wat d'Rohmaterialie ugeet, kënnen d'Produzenten d'Käschte vu Rohmaterialien reduzéieren andeems se laangfristeg Kooperatiounsofkommes mat industrielle Siliziumhersteller ënnerschreiwen oder integréiert Upstream- a Downstream-Produktiounskapazitéiten opbauen. Zum Beispill vertrauen d'Polysiliziumproduktiounsanlagen haaptsächlech op hir eegen industriell Siliziumversuergung. Wat de Stroumverbrauch ugeet, kënnen d'Produzenten d'Stroumkäschten duerch niddreg Stroumpräisser an eng ëmfaassend Verbesserung vum Stroumverbrauch reduzéieren. Ongeféier 70% vum gesamte Stroumverbrauch ass d'Reduktioun vum Stroumverbrauch, an d'Reduktioun ass och e Schlësselelement an der Produktioun vu kristallinem Silizium mat héijer Rengheet. Dofir ass déi meescht Polysiliziumproduktiounskapazitéit a China a Regioune mat niddrege Stroumpräisser wéi Xinjiang, d'Bannemongolei, Sichuan a Yunnan konzentréiert. Mat dem Fortschrëtt vun der Zwei-Kuelestoffpolitik ass et awer schwéier, eng grouss Quantitéit u bëllegen Energieressourcen ze kréien. Dofir ass d'Reduktioun vum Stroumverbrauch fir d'Reduktioun haut eng méi machbar Käschtereduktioun. Aktuell ass deen effektivste Wee fir de Stroumverbrauch bei der Reduktioun ze reduzéieren, d'Zuel vun de Siliziumkären am Reduktiounsuewen ze erhéijen, wouduerch d'Leeschtung vun enger eenzeger Eenheet erweidert gëtt. Aktuell sinn déi gängegst Reduktiounsuewentypen a China mat 36 Puer Staangen, 40 Puer Staangen a 48 Puer Staangen. Den Uewentyp gëtt op 60 Puer Staangen a 72 Puer Staangen verbessert, awer gläichzäiteg stellt et och méi héich Ufuerderungen un den Niveau vun der Produktiounstechnologie vun den Entreprisen.
Am Verglach mat der verbesserter Siemens-Method huet d'Silan-Fluidbett-Method dräi Virdeeler: e klenge Stroumverbrauch, eng héich Kristallzuchleistung an eng héich Kristallzuchleistung, an eng méi gënschteg Kombinatioun mat der méi fortgeschrattener CCZ-kontinuéierlecher Czochralski-Technologie. No den Donnéeë vun der Silicon Industry Branch ass de komplette Stroumverbrauch vun der Silan-Fluidbett-Method 33,33% vum verbesserte Siemens-Method, an d'Reduktioun vum Stroumverbrauch ass 10% vum verbesserte Siemens-Method. D'Silan-Fluidbett-Method huet bedeitend Virdeeler beim Energieverbrauch. Wat d'Kristallzuch ugeet, kënnen déi physikalesch Eegeschafte vu granulärem Silizium et méi einfach maachen, de Quarz-Tichel am Zuchstangenverbindung vum Eenzelkristallsilizium komplett ze fëllen. Polykristallin Silizium a granulär Silizium kënnen d'Ladekapazitéit vum Eenzeluewen-Tichel ëm 29% erhéijen, wärend d'Ladezäit ëm 41% reduzéiert gëtt, wat d'Zuchleistung vum Eenzelkristallsilizium däitlech verbessert. Zousätzlech huet granulär Silizium en klengen Duerchmiesser a gutt Flëssegkeet, wat méi gëeegent ass fir d'CCZ-kontinuéierlech Czochralski-Method. Aktuell ass déi wichtegst Technologie vum Einkristallzuch an der mëttlerer an ënneschter Regioun d'RCZ-Einkristall-Re-Goss-Method, déi besteet doran, de Kristall no der Zuchung vun enger Einkristall-Siliciumstab nei ze fidderen an ze zéien. D'Zuchen gëtt gläichzäiteg duerchgefouert, wat d'Ofkillzäit vun der Einkristall-Siliciumstab spuert, sou datt d'Produktiounseffizienz méi héich ass. Déi séier Entwécklung vun der CCZ-kontinuéierlecher Czochralski-Method wäert och d'Nofro no granulärem Silizium erhéijen. Och wann granulärt Silizium e puer Nodeeler huet, wéi zum Beispill méi Siliziumpulver, dat duerch Reibung entsteet, eng grouss Uewerfläch an einfach Adsorptioun vu Schadstoffer, an de Waasserstoff, deen beim Schmelzen zu Waasserstoff verbënnt, wat liicht zu engem Ausfall féiere kann, ginn dës Problemer awer laut de leschten Ukënnegunge vun de relevante granuläre Silizium-Entreprisen verbessert an et gouf e puer Fortschrëtter gemaach.
De Silan-Fluidbed-Prozess ass an Europa an den USA nach ganz reif, an et ass nach a senge Kannerjoren, nodeems et a chinesesche Betriber agefouert gouf. Schonn an den 1980er Joren huet auslännescht granulärt Silizium, vertrueden duerch REC a MEMC, ugefaangen, d'Produktioun vu granulärem Silizium z'ënnersichen an eng grouss Produktioun realiséiert. Dorënner huet d'Gesamtproduktiounskapazitéit vu granulärem Silizium vu REC am Joer 2010 10.500 Tonnen/Joer erreecht, an am Verglach mat senge Siemens-Konkurrenten am selwechte Zäitraum hat et e Käschtevirdeel vun op d'mannst 2-3 US-Dollar/kg. Wéinst dem Bedierfnes un der Eenkristallzuch ass d'Produktioun vu granulärem Silizium vun der Firma stagnéiert an huet d'Produktioun schliisslech gestoppt, an huet sech un e Joint Venture mat China gewandt, fir e Produktiounsunternehmen ze grënnen, deen sech mat der Produktioun vu granulärem Silizium beschäftegt.
4. Réistoffer: Industriell Silizium ass dat zentralt Réistoff, an d'Versuergung kann den Ufuerderunge vun der Polysilizium-Expansioun erfëllen.
Industrielt Silizium ass dat wichtegst Rohmaterial fir d'Produktioun vu Polysilizium. Et gëtt erwaart, datt d'Produktioun vu chineseschem industrielle Silizium vun 2022 bis 2025 stänneg wiisst. Vun 2010 bis 2021 ass d'Produktioun vu chineseschem industrielle Silizium an der Expansiounsphase, mat engem duerchschnëttleche jäerleche Wuesstem vun der Produktiounskapazitéit an der Produktioun, déi 7,4% respektiv 8,6% erreecht. Laut SMM-Donnéeën ass déi nei erhéicht ...industriell SiliziumproduktiounskapazitéitA China wäerten 890.000 Tonnen an 1,065 Milliounen Tonnen an de Joren 2022 an 2023 leien. Ënner der Viraussetzung, datt industriell Siliziumfirmen an Zukunft nach ëmmer eng Kapazitéitsauslastungsquote an eng Betribsquote vu ronn 60% behalen, huet China seng nei erhéichtD'Produktiounskapazitéit an de Joren 2022 an 2023 wäert eng Produktiounserhéijung vun 320.000 Tonnen an 383.000 Tonnen bréngen. No de Schätzunge vum GFCI,D'Produktiounskapazitéit vun industrielle Silizium a China am Joer 22/23/24/25 ass ongeféier 5,90/697/6,71/6,5 Milliounen Tonnen, wat 3,55/391/4,18/4,38 Milliounen Tonnen entsprécht.
D'Wuestumsquote vun den zwee verbleiwenen Downstream-Beräicher vum iwwerlagerten industrielle Silizium ass relativ lues, an d'industriell Siliziumproduktioun a China kann d'Produktioun vu Polysilizium grondsätzlech decken. Am Joer 2021 wäert d'Produktiounskapazitéit vu China fir industriellt Silizium 5,385 Milliounen Tonnen sinn, wat enger Produktioun vun 3,213 Milliounen Tonnen entsprécht, dovun 623.000 Tonnen, 898.000 Tonnen an 649.000 Tonnen fir Polysilizium, organescht Silizium an Aluminiumlegierungen. Zousätzlech ginn bal 780.000 Tonnen vun der Produktioun fir den Export benotzt. Am Joer 2021 wäert de Konsum vu Polysilizium, organeschem Silizium an Aluminiumlegierungen 19%, 28% an 20% vum industrielle Silizium ausmaachen. Vun 2022 bis 2025 gëtt erwaart, datt d'Wuestumsquote vun der Produktioun vu organeschem Silizium bei ongeféier 10% bleift, an d'Wuestumsquote vun der Produktioun vun Aluminiumlegierungen ënner 5% läit. Dofir gleewen mir, datt d'Quantitéit un industriellem Silizium, déi fir Polysilizium an de Joren 2022-2025 benotzt ka ginn, relativ ausräichend ass, fir de Bedierfnes un der Polysiliziumproduktioun vollstänneg ze decken.
5. Polysiliziumversuergung:Chinaeng dominant Positioun anhëlt, an d'Produktioun sammelt sech lues a lues op féierend Entreprisen
An de leschte Joren ass déi global Polysiliziumproduktioun Joer fir Joer eropgaangen an huet sech a China lues a lues ugesammelt. Vun 2017 bis 2021 ass déi global jäerlech Polysiliziumproduktioun vu 432.000 Tonnen op 631.000 Tonnen geklommen, mat dem schnellsten Wuesstem am Joer 2021, mat enger Wuesstemsquote vun 21,11%. Wärend dëser Period huet sech déi global Polysiliziumproduktioun lues a lues a China konzentréiert, an den Undeel vun der chinesescher Polysiliziumproduktioun ass vu 56,02% am Joer 2017 op 80,03% am Joer 2021 eropgaangen. Wann een déi Top zéng Firmen an der globaler Polysiliziumproduktiounskapazitéit an de Joren 2010 an 2021 vergläicht, kann een feststellen, datt d'Zuel vun de chinesesche Firmen vu 4 op 8 eropgaangen ass, an den Undeel vun der Produktiounskapazitéit vun e puer amerikaneschen a koreanesche Firmen däitlech erofgaangen ass, wouduerch d'Équipen, wéi HEMOLOCK, OCI, REC a MEMC, aus den Top zéng erausgefall sinn; D'Industriekonzentratioun ass däitlech eropgaang, an déi total Produktiounskapazitéit vun den Top zéng Firmen an der Industrie ass vu 57,7% op 90,3% eropgaang. Am Joer 2021 gëtt et fënnef chinesesch Firmen, déi méi wéi 10% vun der Produktiounskapazitéit ausmaachen, wat insgesamt 65,7% ausmécht. Et ginn dräi Haaptgrënn fir den graduellen Transfer vun der Polysiliziumindustrie a China. Éischtens hunn déi chinesesch Polysiliziumhersteller bedeitend Virdeeler a punkto Réistoffer, Stroum a Aarbechtskäschten. D'Léin vun den Aarbechter si méi niddereg wéi déi vun auslännesche Länner, sou datt déi allgemeng Produktiounskäschte a China vill méi niddereg si wéi déi vun auslännesche Länner, a wäerten weider mam technologesche Fortschrëtt erofgoen; zweetens verbessert sech d'Qualitéit vun de chinesesche Polysiliziumprodukter stänneg, déi meescht dovunner sinn um Niveau vun der éischter Klass vu Solarqualitéit, an eenzel fortgeschratt Entreprisen erfëllen d'Ufuerderunge fir d'Reinheet. Duerchbréch goufen an der Produktiounstechnologie vu Polysilizium vun héijer Elektronikqualitéit gemaach, wat lues a lues d'Ersetzung vun Importen duerch inlännescht Elektronikqualitéitspolysilizium agefouert huet, an déi féierend chinesesch Entreprisen förderen aktiv de Bau vun Elektronikqualitéitspolysiliziumprojeten. D'Produktioun vu Siliziumwaferen a China ass méi wéi 95% vun der gesamter globaler Produktiounsoutput, wat d'Selbstversuergungsquote vu Polysilizium fir China graduell erhéicht huet, wat de Maart vun den auslännesche Polysiliziumfirmen bis zu engem gewësse Grad ënner Drock gesat huet.
Vun 2017 bis 2021 wäert d'Joresproduktioun vu Polysilizium a China stänneg eropgoen, haaptsächlech a Gebidder mat räichem Energieverbrauch, wéi Xinjiang, d'Bannemongolei a Sichuan. Am Joer 2021 wäert d'Polysiliziumproduktioun a China vun 392.000 Tonnen op 505.000 Tonnen eropgoen, eng Erhéijung vun 28,83%. Wat d'Produktiounskapazitéit ugeet, ass d'Polysiliziumproduktiounskapazitéit a China allgemeng am Opwärtstrend gewiescht, awer si ass am Joer 2020 wéinst der Zoumaache vun e puer Hiersteller zréckgaangen. Zousätzlech ass d'Kapazitéitsauslastungsquote vun de chinesesche Polysiliziumbetriber zënter 2018 kontinuéierlech eropgaang, an d'Kapazitéitsauslastungsquote am Joer 2021 wäert 97,12% erreechen. Wat d'Provënzen ugeet, ass d'Polysiliziumproduktioun a China am Joer 2021 haaptsächlech a Gebidder mat niddrege Stroumpräisser konzentréiert, wéi Xinjiang, d'Bannemongolei a Sichuan. D'Produktioun vu Xinjiang ass 270.400 Tonnen, wat méi wéi d'Halschent vun der Gesamtproduktioun a China ass.
Déi chinesesch Polysiliziumindustrie ass mat engem CR6-Wäert vun 77% duerch en héije Konzentratiounsgrad charakteriséiert, an et wäert an Zukunft en weideren Opwäertstendenz ginn. D'Polysiliziumproduktioun ass eng Industrie mat héije Kapital- a technesche Barrièren. De Projetkonstruktiouns- a Produktiounszyklus ass normalerweis zwee Joer oder méi. Et ass schwéier fir nei Hiersteller an d'Industrie eranzeklammen. No der bekannter geplangter Expansioun an neie Projeten an den nächsten dräi Joer ze beurteelen, wäerten oligopolistesch Hiersteller an der Industrie hir Produktiounskapazitéit weider ausbauen, andeems se hir eegen Technologie a Skalavirdeeler benotzen, an hir Monopolpositioun wäert weider eropgoen.
Et gëtt geschat, datt d'Versuergung mat Polysilizium a China vun 2022 bis 2025 e grousst Wuesstem wäert ausléisen, an d'Polysiliziumproduktioun am Joer 2025 1,194 Milliounen Tonnen erreeche wäert, wat d'Expansioun vun der globaler Polysiliziumproduktioun ugedriwwen huet. Am Joer 2021, mam staarken Opstig vum Präis vu Polysilizium a China, hunn déi grouss Hiersteller an de Bau vun neie Produktiounslinnen investéiert an zur selwechter Zäit nei Hiersteller ugezunn, fir sech der Industrie unzeschléissen. Well Polysiliziumprojeten op d'mannst annerhallef bis zwee Joer vum Bau bis zur Produktioun daueren, ginn déi nei Konstruktiounen am Joer 2021 ofgeschloss. D'Produktiounskapazitéit gëtt normalerweis an der zweeter Hallschent vun 2022 an 2023 a Produktioun geholl. Dëst entsprécht ganz gutt de neie Projetpläng, déi vun de grousse Hiersteller de Moment ugekënnegt goufen. Déi nei Produktiounskapazitéit an de Joren 2022-2025 konzentréiert sech haaptsächlech op 2022 an 2023. Duerno, well d'Offer an d'Nofro vu Polysilizium an de Präis sech lues a lues stabiliséieren, wäert sech déi total Produktiounskapazitéit an der Industrie lues a lues stabiliséieren. No ënnen, dat heescht, d'Wuesstumsquote vun der Produktiounskapazitéit hëlt lues a lues of. Zousätzlech ass d'Kapazitéitsauslastungsquote vu Polysiliziumbetriber an de leschten zwee Joer op engem héijen Niveau bliwwen, awer et wäert Zäit daueren, bis d'Produktiounskapazitéit vun neie Projeten eropgeet, an et wäert e Prozess brauchen, fir datt nei Akteuren déi relevant Virbereedungstechnologie beherrschen. Dofir wäert d'Kapazitéitsauslastungsquote vun neie Polysiliziumprojeten an den nächste Joren niddreg sinn. Doraus kann d'Polysiliziumproduktioun an de Joren 2022-2025 virausgesot ginn, an d'Polysiliziumproduktioun am Joer 2025 gëtt op ongeféier 1,194 Milliounen Tonnen erwaart.
D'Konzentratioun vun der Produktiounskapazitéit am Ausland ass relativ héich, an d'Rate an d'Geschwindegkeet vun der Produktiounssteigerung an den nächsten dräi Joer wäerten net sou héich sinn wéi déi a China. D'Produktiounskapazitéit vu Polysilizium am Ausland ass haaptsächlech a véier féierend Firmen konzentréiert, an de Rescht besteet haaptsächlech aus klenger Produktiounskapazitéit. Wat d'Produktiounskapazitéit ugeet, besetzt Wacker Chem d'Halschent vun der Produktiounskapazitéit vu Polysilizium am Ausland. Seng Fabriken an Däitschland an den USA hunn eng Produktiounskapazitéit vu 60.000 Tonnen respektiv 20.000 Tonnen. Déi staark Expansioun vun der globaler Produktiounskapazitéit vu Polysilizium am Joer 2022 an duerno kéint zu engem Iwwerangebot féieren. D'Firma ass nach ëmmer ofwaardend a plangt net, nei Produktiounskapazitéiten derbäizesetzen. De südkoreanesche Polysiliziumris OCI verleet seng Produktiounslinn fir Solar-Polysilizium a Malaysia, wärend déi ursprénglech Produktiounslinn fir Elektronik-Polysilizium a China bäibehale gëtt, déi geplangt ass, 5.000 Tonnen am Joer 2022 z'erreechen. D'Produktiounskapazitéit vun OCI a Malaysia wäert 2020 an 2021 27.000 Tonnen an 30.000 Tonnen erreechen, wat niddreg Energiekäschten erreecht an déi héich Zölle vu China op Polysilizium an den USA a Südkorea ëmgeet. D'Firma plangt, 95.000 Tonnen ze produzéieren, awer den Ufanksdatum ass nach net kloer. Et gëtt erwaart, datt dës an de nächste véier Joer op 5.000 Tonnen pro Joer eropgeet. Déi norwegesch Firma REC huet zwou Produktiounsbasen am Bundesstaat Washington a Montana, USA, mat enger jäerlecher Produktiounskapazitéit vun 18.000 Tonnen Solar-Polysilizium an 2.000 Tonnen Elektronik-Polysilizium. REC, dat a schwéiere finanzielle Schwieregkeeten war, huet decidéiert d'Produktioun ze stoppen. Duerno, stimuléiert duerch de Boom vun de Polysiliziumpräisser am Joer 2021, huet d'Firma decidéiert, d'Produktioun vun 18.000 Tonnen u Projeten am Staat Washington an 2.000 Tonnen a Montana bis Enn 2023 nei opzehuelen, an d'Produktiounskapazitéit am Joer 2024 opzebauen. Hemlock ass de gréisste Polysiliziumproduzent an den USA, spezialiséiert op héichreinem Polysilizium fir elektronesch Produkter. Déi héichtechnologesch Barrièren an der Produktioun maachen et schwéier, d'Produkter vun der Firma um Maart z'ersetzen. Zesumme mat der Tatsaach, datt d'Firma net plangt, bannent e puer Joer nei Projeten ze bauen, gëtt erwaart, datt d'Produktiounskapazitéit vun der Firma tëscht 2022 an 2025 läit. Déi jäerlech Produktioun bleift bei 18.000 Tonnen. Zousätzlech wäert déi nei Produktiounskapazitéit vun anere Firmen wéi déi uewe genannte véier Firmen am Joer 2021 bei 5.000 Tonnen leien. Wéinst dem Manktem u Verständnis vun de Produktiounspläng vun alle Firmen, gëtt hei dovun ausgaangen, datt déi nei Produktiounskapazitéit vun 2022 bis 2025 bei 5.000 Tonnen pro Joer läit.
No der Produktiounskapazitéit am Ausland gëtt geschat, datt d'Polysiliziumproduktioun am Ausland am Joer 2025 ongeféier 176.000 Tonnen ausmécht, ënner der Viraussetzung, datt d'Auslastungsquote vun der Produktiounskapazitéit am Ausland onverännert bleift. Nodeems de Präis vum Polysilizium am Joer 2021 staark geklommen ass, hunn chinesesch Firmen d'Produktioun erhéicht an ausgebaut. Am Géigesaz dozou si Firmen am Ausland méi virsiichteg mat hire Pläng fir nei Projeten. Dëst läit dorun, datt d'Dominanz vun der Polysiliziumindustrie scho vu China kontrolléiert gëtt, an eng blann Erhéijung vun der Produktioun Verloschter mat sech brénge kann. Vun der Käschtesäit ass den Energieverbrauch de gréisste Komponent vun de Käschte vum Polysilizium, dofir ass de Stroumpräis ganz wichteg, a Xinjiang, d'Bannemongolei, Sichuan an aner Regiounen hunn offensichtlech Virdeeler. Vun der Nofrosäit, als direkten Downstream vum Polysilizium, mécht d'Siliziumwaferproduktioun a China méi wéi 99% vum Weltgesamt aus. D'Downstreamindustrie vum Polysilizium ass haaptsächlech a China konzentréiert. De Präis vum produzéierte Polysilizium ass niddreg, d'Transportkäschte si niddreg, an d'Nofro ass voll garantéiert. Zweetens huet China relativ héich Anti-Dumping-Zölle op den Import vu Solar-Polysilizium aus den USA a Südkorea agefouert, wat de Konsum vu Polysilizium aus den USA a Südkorea staark ënnerdréckt huet. Sidd virsiichteg beim Bau vun neie Projeten; zousätzlech hunn sech chinesesch Polysilizium-Entreprisen am Ausland an de leschte Jore wéinst dem Impakt vun den Zölle lues entwéckelt, an e puer Produktiounslinne goufen reduzéiert oder souguer zougemaach, an hiren Undeel un der globaler Produktioun ass vu Joer zu Joer erofgaang, sou datt se net mam Anstieg vun de Polysiliziumpräisser am Joer 2021 vergläichbar sinn, well déi héich Gewënn an déi finanziell Konditioune vun der chinesescher Firma net ausreechen, fir hir séier an ëmfangräich Expansioun vun der Produktiounskapazitéit z'ënnerstëtzen.
Baséierend op de jeeweilege Prognosen iwwer d'Polysiliziumproduktioun a China an am Ausland vun 2022 bis 2025, kann de virausgesoten Wäert vun der globaler Polysiliziumproduktioun zesummegefaasst ginn. Et gëtt geschat, datt déi global Polysiliziumproduktioun am Joer 2025 1,371 Milliounen Tonnen erreeche wäert. Nom Prognosewäert vun der Polysiliziumproduktioun kann de China säin Undeel um globale Wäert ongeféier berechent ginn. Et gëtt erwaart, datt de China säin Undeel vun 2022 bis 2025 graduell eropgoe wäert an am Joer 2025 87% iwwerschreide wäert.
6, Zesummefassung an Ausblick
Polysilizium läit no ënnen vum industrielle Silizium a virun der ganzer Photovoltaik- a Hallefleederindustrieketten, a säi Status ass ganz wichteg. D'Photovolatikindustrieketten besteet am Allgemengen aus Polysilizium-Silizium-Wafer-Zell-Modul-Photovolatik-installéierter Kapazitéit, an d'Halleederindustrieketten besteet am Allgemengen aus Polysilizium-Monokristallin-Silizium-Wafer-Silizium-Wafer-Chip. Verschidde Gebrauchsméiglechkeeten hunn ënnerschiddlech Ufuerderungen un d'Reinheet vum Polysilizium. D'Photovolatikindustrie benotzt haaptsächlech Polysilizium a Solarqualitéit, an d'Halleederindustrie benotzt Polysilizium a Elektronikqualitéit. Déi éischt huet e Reinheetsberäich vun 6N-8N, während déi zweet eng Reinheet vun 9N oder méi erfuerdert.
Zënter Joren ass de Mainstream-Produktiounsprozess vu Polysilizium weltwäit déi verbessert Siemens-Method. An de leschte Joren hunn e puer Firmen aktiv déi méi bëlleg Silan-Fluidbett-Method exploréiert, wat en Afloss op d'Produktiounsmuster kéint hunn. De staaffërmege Polysilizium, deen duerch déi modifizéiert Siemens-Method produzéiert gëtt, huet d'Charakteristike vun héijem Energieverbrauch, héije Käschten an héijer Rengheet, während de granuläre Silizium, deen duerch d'Silan-Fluidbett-Method produzéiert gëtt, d'Charakteristike vun niddregem Energieverbrauch, niddrege Käschten a relativ niddreger Rengheet huet. E puer chinesesch Firmen hunn d'Masseproduktioun vu granulärem Silizium an d'Technologie fir granulärt Silizium fir d'Zuucht vu Polysilizium realiséiert, awer dëst gouf net wäit verbreet gefördert. Ob granulärt Silizium dat éischt an Zukunft ersetzen kann, hänkt dovun of, ob de Käschtevirdeel den Nodeel vu Qualitéit ausgläiche kann, den Effekt vun den Downstream-Applikatiounen an d'Verbesserung vun der Silan-Sécherheet. An de leschte Joren ass déi global Polysiliziumproduktioun Joer fir Joer eropgaang a zitt sech a China lues a lues zesummen. Vun 2017 bis 2021 wäert déi global jäerlech Polysiliziumproduktioun vu 432.000 Tonnen op 631.000 Tonnen eropgoen, mat dem schnellsten Wuesstem am Joer 2021. Wärend där Zäit huet sech déi global Polysiliziumproduktioun lues a lues ëmmer méi op China konzentréiert, an de chineseschen Undeel vun der Polysiliziumproduktioun ass vu 56,02% am Joer 2017 op 80,03% am Joer 2021 eropgaang. Vun 2022 bis 2025 wäert d'Offer u Polysilizium e grousst Wuesstem ausléisen. Et gëtt geschat, datt d'Polysiliziumproduktioun a China am Joer 2025 1,194 Milliounen Tonnen an d'Produktioun am Ausland 176.000 Tonnen erreechen wäert. Dofir wäert déi global Polysiliziumproduktioun am Joer 2025 ongeféier 1,37 Milliounen Tonnen sinn.
(Dësen Artikel ass nëmme fir d'Clienten vun UrbanMines geduecht a stellt keng Investitiounsberodung duer.)