1. Zinxhiri i industrisë së polisilikonit: Procesi i prodhimit është kompleks dhe rrjedha e poshtme përqendrohet në gjysmëpërçuesit fotovoltaikë
Polisilikoni prodhohet kryesisht nga silici industrial, klori dhe hidrogjeni, dhe ndodhet në rrjedhën e sipërme të zinxhirëve të industrisë fotovoltaike dhe gjysmëpërçuese. Sipas të dhënave të CPIA-s, metoda aktuale kryesore e prodhimit të polisilikonit në botë është metoda e modifikuar Siemens, me përjashtim të Kinës, më shumë se 95% e polisilikonit prodhohet me metodën e modifikuar Siemens. Në procesin e përgatitjes së polisilikonit me metodën e përmirësuar Siemens, së pari, gazi i klorit kombinohet me gazin e hidrogjenit për të gjeneruar klorur hidrogjeni, dhe më pas reagon me pluhurin e silikonit pas thërrmimit dhe bluarjes së silikonit industrial për të gjeneruar triklorosilan, i cili reduktohet më tej nga gazi i hidrogjenit për të gjeneruar polisilikon. Silici polikristalin mund të shkrihet dhe të ftohet për të bërë shufra silikoni polikristalin, dhe silici monokristalin mund të prodhohet gjithashtu nga shkrirja Czochralski ose zonale. Krahasuar me silicin polikristalin, silici monokristalin përbëhet nga kokrriza kristali me të njëjtin orientim kristali, kështu që ka përçueshmëri elektrike dhe efikasitet konvertimi më të mirë. Si lingotat e silikonit polikristalin ashtu edhe shufrat e silikonit monokristalin mund të priten dhe përpunohen më tej në pllaka dhe qeliza silikoni, të cilat nga ana tjetër bëhen pjesë kyçe të moduleve fotovoltaike dhe përdoren në fushën fotovoltaike. Përveç kësaj, pllakat e silikonit me kristal të vetëm mund të formohen gjithashtu në pllaka silikoni me anë të bluarjes, lustrimit, epitaksise, pastrimit dhe proceseve të tjera të përsëritura, të cilat mund të përdoren si materiale substrati për pajisjet elektronike gjysmëpërçuese.
Përmbajtja e papastërtive të polisilikonit është një kërkesë e rreptë, dhe industria ka karakteristikat e investimeve të larta kapitale dhe barrierave të larta teknike. Meqenëse pastërtia e polisilikonit do të ndikojë seriozisht në procesin e nxjerrjes së silikonit monokristalor, kërkesat e pastërtisë janë jashtëzakonisht të rrepta. Pastërtia minimale e polisilikonit është 99.9999%, dhe më e larta është pafundësisht afër 100%. Përveç kësaj, standardet kombëtare të Kinës paraqesin kërkesa të qarta për përmbajtjen e papastërtive, dhe bazuar në këtë, polisilikoni ndahet në klasat I, II dhe III, nga të cilat përmbajtja e borit, fosforit, oksigjenit dhe karbonit është një indeks i rëndësishëm referimi. "Kushtet e Qasjes në Industrinë e Polisilikonit" përcaktojnë që ndërmarrjet duhet të kenë një sistem të shëndoshë inspektimi dhe menaxhimi të cilësisë, dhe standardet e produktit përputhen në mënyrë strikte me standardet kombëtare; Përveç kësaj, kushtet e aksesit kërkojnë gjithashtu shkallën dhe konsumin e energjisë së ndërmarrjeve të prodhimit të polisilikonit, siç janë polisilikoni i gradës diellore dhe elektronik. Shkalla e projektit është më e madhe se 3000 ton/vit dhe 1000 ton/vit përkatësisht, dhe raporti minimal i kapitalit në investimin e projekteve të ndërtimit të ri dhe rindërtimit dhe zgjerimit nuk duhet të jetë më i ulët se 30%, kështu që polisilikoni është një industri me kapital intensiv. Sipas statistikave të CPIA-s, kostoja e investimit të pajisjeve të linjës së prodhimit të polisilikonit prej 10,000 tonësh të vëna në funksion në vitin 2021 është rritur pak në 103 milionë juanë/kt. Arsyeja është rritja e çmimit të materialeve metalike në masë. Pritet që kostoja e investimit në të ardhmen të rritet me përparimin e teknologjisë së pajisjeve të prodhimit dhe zvogëlimin e monomerit ndërsa rritet madhësia. Sipas rregulloreve, konsumi i energjisë së polisilikonit për reduktimin e gradës diellore dhe elektronik Czochralski duhet të jetë më pak se 60 kWh/kg dhe 100 kWh/kg përkatësisht, dhe kërkesat për treguesit e konsumit të energjisë janë relativisht të rrepta. Prodhimi i polisilikonit tenton t'i përkasë industrisë kimike. Procesi i prodhimit është relativisht kompleks dhe pragu për rrugët teknike, përzgjedhjen e pajisjeve, vënien në punë dhe funksionimin është i lartë. Procesi i prodhimit përfshin shumë reaksione kimike komplekse dhe numri i nyjeve të kontrollit është më shumë se 1,000. Është e vështirë për hyrësit e rinj të zotërojnë shpejt zejtarinë e pjekur. Prandaj, ka barriera të larta kapitale dhe teknike në industrinë e prodhimit të polisilikonit, gjë që gjithashtu i nxit prodhuesit e polisilikonit të kryejnë optimizim të rreptë teknik të rrjedhës së procesit, paketimit dhe procesit të transportit.
2. Klasifikimi i polisilikonit: pastërtia përcakton përdorimin, dhe shkalla e energjisë diellore zë vendin e parë
Siliconi polikristalin, një formë e silicit elementar, përbëhet nga kokrriza kristali me orientime të ndryshme kristalore dhe pastrohet kryesisht nga përpunimi industrial i silicit. Pamja e polisiliconit është shkëlqim metalik gri dhe pika e shkrirjes është rreth 1410℃. Është joaktiv në temperaturën e dhomës dhe më aktiv në gjendjen e shkrirë. Polisiliconi ka veti gjysmëpërçuese dhe është një material gjysmëpërçues jashtëzakonisht i rëndësishëm dhe i shkëlqyer, por një sasi e vogël papastërtish mund të ndikojë shumë në përçueshmërinë e tij. Ekzistojnë shumë metoda klasifikimi për polisiliconin. Përveç klasifikimit të lartpërmendur sipas standardeve kombëtare të Kinës, këtu prezantohen tre metoda më të rëndësishme klasifikimi. Sipas kërkesave dhe përdorimeve të ndryshme të pastërtisë, polisiliconi mund të ndahet në polisilicon të gradës diellore dhe polisilicon të gradës elektronike. Polisiliconi i gradës diellore përdoret kryesisht në prodhimin e qelizave fotovoltaike, ndërsa polisiliconi i gradës elektronike përdoret gjerësisht në industrinë e qarqeve të integruara si lëndë e parë për çipa dhe prodhime të tjera. Pastërtia e polisilikonit të gradës diellore është 6~8N, domethënë, përmbajtja totale e papastërtive kërkohet të jetë më e ulët se 10-6, dhe pastërtia e polisilikonit duhet të arrijë 99.9999% ose më shumë. Kërkesat për pastërtinë e polisilikonit të gradës elektronike janë më të rrepta, me një minimum prej 9N dhe një maksimum aktual prej 12N. Prodhimi i polisilikonit të gradës elektronike është relativisht i vështirë. Ka pak ndërmarrje kineze që kanë zotëruar teknologjinë e prodhimit të polisilikonit të gradës elektronike, dhe ato janë ende relativisht të varura nga importet. Aktualisht, prodhimi i polisilikonit të gradës diellore është shumë më i madh se ai i polisilikonit të gradës elektronike, dhe i pari është rreth 13.8 herë më i madh se i dyti.
Sipas ndryshimit të papastërtive të dopaminuara dhe llojit të përçueshmërisë së materialit të silikonit, ai mund të ndahet në tipin P dhe tipin N. Kur silikoni dopaminohet me elementë të papastërtive pranues, si bori, alumini, galiumi etj., ai dominohet nga përçueshmëria e vrimave dhe është i tipit P. Kur silikoni dopaminohet me elementë të papastërtive donatore, si fosfori, arseniku, antimoni etj., ai dominohet nga përçueshmëria e elektroneve dhe është i tipit N. Bateritë e tipit P përfshijnë kryesisht bateritë BSF dhe bateritë PERC. Në vitin 2021, bateritë PERC do të përbëjnë më shumë se 91% të tregut global, dhe bateritë BSF do të eliminohen. Gjatë periudhës kur PERC zëvendëson BSF, efikasiteti i konvertimit të qelizave të tipit P është rritur nga më pak se 20% në më shumë se 23%, që është gati t'i afrohet kufirit të sipërm teorik prej 24.5%, ndërsa kufiri i sipërm teorik i qelizave të tipit N është 28.7%, dhe qelizat e tipit N kanë efikasitet të lartë konvertimi. Për shkak të avantazheve të raportit të lartë bifacial dhe koeficientit të ulët të temperaturës, kompanitë kanë filluar të vendosin linja prodhimi masiv për bateritë e tipit N. Sipas parashikimit të CPIA-s, përqindja e baterive të tipit N do të rritet ndjeshëm nga 3% në 13.4% në vitin 2022. Pritet që në pesë vitet e ardhshme, të fillojë përsëritja e baterisë së tipit N në baterinë e tipit P. Sipas cilësisë së ndryshme të sipërfaqes, ajo mund të ndahet në material të dendur, material lulelakër dhe material koral. Sipërfaqja e materialit të dendur ka shkallën më të ulët të konkavitetit, më pak se 5 mm, pa anomali ngjyre, pa shtresë ndërmjetëse oksidimi dhe çmimin më të lartë; Sipërfaqja e materialit të lulelakrës ka një shkallë të moderuar konkaviteti, 5-20 mm, seksioni është i moderuar dhe çmimi është mesatar; ndërsa sipërfaqja e materialit të koralit ka konkavitet më serioz, thellësia është më e madhe se 20 mm, seksioni është i lirshëm dhe çmimi është më i ulëti. Materiali i dendur përdoret kryesisht për të tërhequr silic monokristalin, ndërsa materiali i lulelakrës dhe materiali i koralit përdoren kryesisht për të bërë napolitane silici polikristalin. Në prodhimin e përditshëm të ndërmarrjeve, materiali i dendur mund të dopajohet me jo më pak se 30% material lulelakër për të prodhuar silic monokristalin. Kostoja e lëndëve të para mund të kursehet, por përdorimi i materialit të lulelakrës do të zvogëlojë efikasitetin e tërheqjes së kristalit në një farë mase. Ndërmarrjet duhet të zgjedhin raportin e duhur të dopajimit pasi të peshojnë të dyja. Kohët e fundit, diferenca e çmimit midis materialit të dendur dhe materialit të lulelakrës është stabilizuar në thelb në 3 RMB/kg. Nëse diferenca e çmimit zgjerohet më tej, kompanitë mund të marrin në konsideratë dopajimin e më shumë materialit të lulelakrës në tërheqjen e silicit monokristalin.
3. Procesi: Metoda Siemens zë fillin kryesor dhe konsumi i energjisë bëhet çelësi i ndryshimit teknologjik.
Procesi i prodhimit të polisilikonit ndahet përafërsisht në dy hapa. Në hapin e parë, pluhuri i silikonit industrial reagon me klorur hidrogjeni anhidër për të përftuar triklorosilan dhe hidrogjen. Pas distilimit dhe pastrimit të përsëritur, triklorosilani i gaztë, diklorodihidrosilikoni dhe silani; hapi i dytë është reduktimi i gazit me pastërti të lartë të lartpërmendur në silikon kristalor, dhe hapi i reduktimit është i ndryshëm në metodën e modifikuar Siemens dhe metodën e shtratit të fluidizuar të silanit. Metoda e përmirësuar Siemens ka teknologji të pjekur prodhimi dhe cilësi të lartë produkti, dhe aktualisht është teknologjia e prodhimit më e përdorur gjerësisht. Metoda tradicionale e prodhimit Siemens është përdorimi i klorit dhe hidrogjenit për të sintetizuar klorur hidrogjeni anhidër, klorur hidrogjeni dhe silikon industrial pluhur për të sintetizuar triklorosilan në një temperaturë të caktuar, dhe më pas ndarja, korrigjimi dhe pastrimi i triklorosilanit. Silikoni i nënshtrohet një reaksioni reduktimi termik në një furrë reduktimi me hidrogjen për të përftuar silikon elementar të depozituar në bërthamën e silikonit. Mbi këtë bazë, procesi i përmirësuar Siemens është i pajisur gjithashtu me një proces mbështetës për riciklimin e një sasie të madhe nënproduktesh si hidrogjeni, kloruri i hidrogjenit dhe tetrakloruri i silicit të prodhuara në procesin e prodhimit, duke përfshirë kryesisht teknologjinë e rikuperimit të gazit të bishtit të reduktimit dhe ripërdorimit të tetraklorurit të silicit. Hidrogjeni, kloruri i hidrogjenit, triklorosilani dhe tetrakloruri i silicit në gazin e shkarkimit ndahen me anë të rikuperimit të thatë. Hidrogjeni dhe kloruri i hidrogjenit mund të ripërdoren për sintezë dhe pastrim me triklorosilan, dhe triklorosilani riciklohet direkt në reduktim termik. Pastrimi kryhet në furrë, dhe tetrakloruri i silicit hidrogjenizohet për të prodhuar triklorosilan, i cili mund të përdoret për pastrim. Ky hap quhet edhe trajtim me hidrogjenizim të ftohtë. Duke realizuar prodhimin me qark të mbyllur, ndërmarrjet mund të zvogëlojnë ndjeshëm konsumin e lëndëve të para dhe energjisë elektrike, duke kursyer kështu në mënyrë efektive kostot e prodhimit.
Kostoja e prodhimit të polisilikonit duke përdorur metodën e përmirësuar Siemens në Kinë përfshin lëndët e para, konsumin e energjisë, amortizimin, kostot e përpunimit, etj. Progresi teknologjik në industri e ka ulur ndjeshëm koston. Lëndët e para i referohen kryesisht silicit industrial dhe triklorosilanit, konsumi i energjisë përfshin energjinë elektrike dhe avullin, dhe kostot e përpunimit i referohen kostove të inspektimit dhe riparimit të pajisjeve të prodhimit. Sipas statistikave të Baichuan Yingfu mbi kostot e prodhimit të polisilikonit në fillim të qershorit 2022, lëndët e para janë artikulli me koston më të lartë, duke përbërë 41% të kostos totale, nga të cilat silici industrial është burimi kryesor i silikonit. Konsumi i njësisë së silikonit që përdoret zakonisht në industri përfaqëson sasinë e silikonit të konsumuar për njësi të produkteve të silikonit me pastërti të lartë. Metoda e llogaritjes është të konvertohen të gjitha materialet që përmbajnë silikon, siç janë pluhuri industrial i silikonit dhe triklorosilani i dhënë nga jashtë, në silikon të pastër, dhe më pas të zbritet klorosilani i dhënë nga jashtë sipas sasisë së silikonit të pastër të konvertuar nga raporti i përmbajtjes së silikonit. Sipas të dhënave të CPIA-s, niveli i konsumit të silicit do të bjerë me 0.01 kg/kg-Si në 1.09 kg/kg-Si në vitin 2021. Pritet që me përmirësimin e trajtimit të hidrogjenizimit të ftohtë dhe riciklimit të nënprodukteve, ai të ulet në 1.07 kg/kg deri në vitin 2030. kg-Si. Sipas statistikave të paplota, konsumi i silicit nga pesë kompanitë kryesore kineze në industrinë e polisilicit është më i ulët se mesatarja e industrisë. Dihet që dy prej tyre do të konsumojnë përkatësisht 1.08 kg/kg-Si dhe 1.05 kg/kg-Si në vitin 2021. Përqindja e dytë më e lartë është konsumi i energjisë, që përbën 32% në total, nga të cilat energjia elektrike përbën 30% të kostos totale, duke treguar se çmimi dhe efikasiteti i energjisë elektrike janë ende faktorë të rëndësishëm për prodhimin e polisilicit. Dy treguesit kryesorë për të matur efikasitetin e energjisë janë konsumi gjithëpërfshirës i energjisë dhe zvogëlimi i konsumit të energjisë. Zvogëlimi i konsumit të energjisë i referohet procesit të reduktimit të triklorosilanit dhe hidrogjenit për të gjeneruar material silici me pastërti të lartë. Konsumi i energjisë përfshin parangrohjen dhe depozitimin e bërthamës së silikonit, ruajtjen e nxehtësisë, ventilimin fundor dhe konsumin tjetër të energjisë në procese. Në vitin 2021, me përparimin teknologjik dhe shfrytëzimin gjithëpërfshirës të energjisë, konsumi mesatar gjithëpërfshirës i energjisë i prodhimit të polisilikonit do të ulet me 5.3% nga viti në vit në 63 kWh/kg-Si, dhe konsumi mesatar i reduktuar i energjisë do të ulet me 6.1% nga viti në vit në 46 kWh/kg-Si, i cili pritet të ulet më tej në të ardhmen. Përveç kësaj, amortizimi është gjithashtu një element i rëndësishëm i kostos, duke përbërë 17%. Vlen të përmendet se, sipas të dhënave të Baichuan Yingfu, kostoja totale e prodhimit të polisiliconit në fillim të qershorit 2022 ishte rreth 55,816 juanë/ton, çmimi mesatar i polisiliconit në treg ishte rreth 260,000 juanë/ton, dhe marzhi i fitimit bruto ishte deri në 70% ose më shumë, kështu që tërhoqi një numër të madh ndërmarrjesh që investuan në ndërtimin e kapacitetit të prodhimit të polisiliconit.
Prodhuesit e polisilikonit kanë dy mënyra për të ulur kostot: njëra është ulja e kostove të lëndëve të para dhe tjetra është ulja e konsumit të energjisë. Sa i përket lëndëve të para, prodhuesit mund të ulin koston e lëndëve të para duke nënshkruar marrëveshje bashkëpunimi afatgjata me prodhuesit industrialë të silikonit ose duke ndërtuar kapacitete të integruara prodhimi në rrjedhën e sipërme dhe të poshtme. Për shembull, impiantet e prodhimit të polisilikonit mbështeten kryesisht në furnizimin e tyre industrial me silikon. Sa i përket konsumit të energjisë elektrike, prodhuesit mund të ulin kostot e energjisë elektrike me anë të çmimeve të ulëta të energjisë elektrike dhe përmirësimit gjithëpërfshirës të konsumit të energjisë. Rreth 70% e konsumit gjithëpërfshirës të energjisë elektrike është reduktimi i konsumit të energjisë elektrike, dhe reduktimi është gjithashtu një lidhje kyçe në prodhimin e silikonit kristalor me pastërti të lartë. Prandaj, shumica e kapacitetit të prodhimit të polisilikonit në Kinë është i përqendruar në rajone me çmime të ulëta të energjisë elektrike si Xinjiang, Mongolia e Brendshme, Sichuan dhe Yunnan. Megjithatë, me përparimin e politikës së dy karbonit, është e vështirë të sigurohet një sasi e madhe burimesh energjie me kosto të ulët. Prandaj, reduktimi i konsumit të energjisë për reduktim është një ulje e kostos më e realizueshme sot. Aktualisht, mënyra efektive për të ulur konsumin e energjisë së reduktimit është rritja e numrit të bërthamave të silikonit në furrën e reduktimit, duke zgjeruar kështu prodhimin e një njësie të vetme. Aktualisht, llojet kryesore të furrave të reduktimit në Kinë janë 36 palë shufra, 40 palë shufra dhe 48 palë shufra. Lloji i furrës është përmirësuar në 60 palë shufra dhe 72 palë shufra, por në të njëjtën kohë, ai gjithashtu paraqet kërkesa më të larta për nivelin e teknologjisë së prodhimit të ndërmarrjeve.
Krahasuar me metodën e përmirësuar Siemens, metoda e shtratit të fluidizuar silani ka tre përparësi, njëra është konsumi i ulët i energjisë, tjetra është prodhimi i lartë i tërheqjes së kristalit, dhe e treta është se është më e favorshme të kombinohet me teknologjinë më të përparuar CCZ të vazhdueshme Czochralski. Sipas të dhënave të Degës së Industrisë së Silicit, konsumi gjithëpërfshirës i energjisë i metodës së shtratit të fluidizuar silani është 33.33% e metodës së përmirësuar Siemens, dhe konsumi i reduktuar i energjisë është 10% e metodës së përmirësuar Siemens. Metoda e shtratit të fluidizuar silani ka përparësi të konsiderueshme të konsumit të energjisë. Sa i përket tërheqjes së kristalit, vetitë fizike të silicit granular mund ta bëjnë më të lehtë mbushjen e plotë të enës së kuarcit në lidhjen e shufrës së tërheqjes së silicit me një kristal të vetëm. Silici polikristalin dhe silici granular mund të rrisin kapacitetin e ngarkimit të enës së vetme të furrës me 29%, duke zvogëluar kohën e ngarkimit me 41%, duke përmirësuar ndjeshëm efikasitetin e tërheqjes së silicit me një kristal të vetëm. Përveç kësaj, silici granular ka një diametër të vogël dhe rrjedhshmëri të mirë, e cila është më e përshtatshme për metodën e vazhdueshme Czochralski CCZ. Aktualisht, teknologjia kryesore e tërheqjes së kristalit të vetëm në pjesët e mesme dhe të poshtme është metoda e riderdhjes së kristalit të vetëm RCZ, e cila është riushqyerja dhe tërheqja e kristalit pasi të tërhiqet një shufër silikoni të vetëm kristalor. Tërheqja kryhet në të njëjtën kohë, gjë që kursen kohën e ftohjes së shufrës së silikonit të vetëm kristalor, kështu që efikasiteti i prodhimit është më i lartë. Zhvillimi i shpejtë i metodës së vazhdueshme Czochralski të CCZ do të rrisë gjithashtu kërkesën për silikon granular. Megjithëse silikoni granular ka disa disavantazhe, të tilla si më shumë pluhur silikoni i gjeneruar nga fërkimi, sipërfaqe e madhe dhe adsorbim i lehtë i ndotësve, dhe hidrogjen i kombinuar në hidrogjen gjatë shkrirjes, i cili është i lehtë për t'u shkaktuar kapërcim, por sipas njoftimeve të fundit të ndërmarrjeve përkatëse të silikonit granular, këto probleme po përmirësohen dhe është bërë njëfarë progresi.
Procesi i silanit me shtrat të fluidizuar është i zhvilluar në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara, dhe është në hapat e tij të parë pas futjes së ndërmarrjeve kineze. Që në vitet 1980, silici granular i huaj i përfaqësuar nga REC dhe MEMC filloi të eksploronte prodhimin e silicit granular dhe realizoi prodhim në shkallë të gjerë. Midis tyre, kapaciteti total i prodhimit të silicit granular të REC arriti në 10,500 ton/vit në vitin 2010, dhe krahasuar me homologët e saj Siemens në të njëjtën periudhë, kishte një avantazh kostoje prej të paktën 2-3 dollarë amerikanë/kg. Për shkak të nevojave të tërheqjes së kristaleve të vetme, prodhimi i silicit granular të kompanisë ngeci dhe përfundimisht ndaloi prodhimin, dhe iu drejtua një sipërmarrjeje të përbashkët me Kinën për të krijuar një ndërmarrje prodhimi për t'u angazhuar në prodhimin e silicit granular.
4. Lëndët e para: Silici industrial është lënda e parë kryesore, dhe furnizimi mund të përmbushë nevojat e zgjerimit të polisilicitit
Siliconi industrial është lënda e parë kryesore për prodhimin e polisiliconit. Pritet që prodhimi industrial i silicit në Kinë të rritet vazhdimisht nga viti 2022 deri në vitin 2025. Nga viti 2010 deri në vitin 2021, prodhimi industrial i silicit në Kinë është në fazën e zgjerimit, me shkallën mesatare vjetore të rritjes së kapacitetit të prodhimit dhe prodhimit që arrin përkatësisht 7.4% dhe 8.6%. Sipas të dhënave të SMM, rritja e rekapaciteti industrial i prodhimit të silikonitnë Kinë do të jetë 890,000 ton dhe 1.065 milion ton në vitet 2022 dhe 2023. Duke supozuar se kompanitë industriale të silikonit do të ruajnë ende një shkallë shfrytëzimi të kapacitetit dhe një shkallë operative prej rreth 60% në të ardhmen, rritja e re e KinësKapaciteti i prodhimit në vitet 2022 dhe 2023 do të sjellë një rritje të prodhimit prej 320,000 tonësh dhe 383,000 tonësh. Sipas vlerësimeve të GFCI,Kapaciteti industrial i prodhimit të silikonit në Kinë në 22/23/24/25 është rreth 5.90/697/6.71/6.5 milion ton, që korrespondon me 3.55/391/4.18/4.38 milion ton.
Shkalla e rritjes së dy zonave të mbetura të silikonit industrial të mbivendosur është relativisht e ngadaltë, dhe prodhimi industrial i silikonit në Kinë mund të përmbushë në thelb prodhimin e polisilikonit. Në vitin 2021, kapaciteti i prodhimit industrial të silikonit në Kinë do të jetë 5.385 milion ton, që korrespondon me një prodhim prej 3.213 milion ton, nga të cilat polisilikoni, silikoni organik dhe lidhjet e aluminit do të konsumojnë përkatësisht 623,000 ton, 898,000 ton dhe 649,000 ton. Përveç kësaj, gati 780,000 ton prodhim përdoren për eksport. Në vitin 2021, konsumi i polisilikonit, silikonit organik dhe lidhjeve të aluminit do të përbëjë përkatësisht 19%, 28% dhe 20% të silikonit industrial. Nga viti 2022 deri në vitin 2025, shkalla e rritjes së prodhimit të silikonit organik pritet të mbetet rreth 10%, dhe shkalla e rritjes së prodhimit të lidhjeve të aluminit është më e ulët se 5%. Prandaj, ne besojmë se sasia e silicit industrial që mund të përdoret për polisilicon në vitet 2022-2025 është relativisht e mjaftueshme, gjë që mund të përmbushë plotësisht nevojat e prodhimit të polisiliconit.
5. Furnizim me polisilikon:Kinëzë një pozicion mbizotërues, dhe prodhimi gradualisht mblidhet në ndërmarrjet kryesore
Në vitet e fundit, prodhimi global i polisilikonit është rritur vit pas viti dhe është përqendruar gradualisht në Kinë. Nga viti 2017 deri në vitin 2021, prodhimi vjetor global i polisilikonit është rritur nga 432,000 ton në 631,000 ton, me rritjen më të shpejtë në vitin 2021, me një shkallë rritjeje prej 21.11%. Gjatë kësaj periudhe, prodhimi global i polisilikonit u përqendrua gradualisht në Kinë dhe përqindja e prodhimit të polisilikonit në Kinë u rrit nga 56.02% në vitin 2017 në 80.03% në vitin 2021. Duke krahasuar dhjetë kompanitë kryesore në kapacitetin global të prodhimit të polisilikonit në vitet 2010 dhe 2021, mund të vërehet se numri i kompanive kineze është rritur nga 4 në 8, dhe përqindja e kapacitetit të prodhimit të disa kompanive amerikane dhe koreane ka rënë ndjeshëm, duke rënë nga dhjetë ekipet e para, të tilla si HEMOLOCK, OCI, REC dhe MEMC; Përqendrimi i industrisë është rritur ndjeshëm dhe kapaciteti i përgjithshëm i prodhimit të dhjetë kompanive kryesore në industri është rritur nga 57.7% në 90.3%. Në vitin 2021, ka pesë kompani kineze që përbëjnë më shumë se 10% të kapacitetit të prodhimit, duke përbërë një total prej 65.7%. Ekzistojnë tre arsye kryesore për transferimin gradual të industrisë së polisilikonit në Kinë. Së pari, prodhuesit kinezë të polisilikonit kanë avantazhe të konsiderueshme në aspektin e lëndëve të para, energjisë elektrike dhe kostove të punës. Pagat e punëtorëve janë më të ulëta se ato të vendeve të huaja, kështu që kostoja e përgjithshme e prodhimit në Kinë është shumë më e ulët se ajo e vendeve të huaja dhe do të vazhdojë të bjerë me përparimin teknologjik; së dyti, cilësia e produkteve kineze të polisilikonit është duke u përmirësuar vazhdimisht, shumica e të cilave janë në nivelin e klasit të parë të energjisë diellore, dhe ndërmarrjet individuale të përparuara janë në kërkesat e pastërtisë. Janë bërë përparime në teknologjinë e prodhimit të polisilikonit të gradës më të lartë elektronike, duke sjellë gradualisht zëvendësimin e polisilikonit vendas të gradës elektronike për importet, dhe ndërmarrjet kryesore kineze po promovojnë në mënyrë aktive ndërtimin e projekteve të polisilikonit të gradës elektronike. Prodhimi i pllakave të silikonit në Kinë është më shumë se 95% e prodhimit total global, gjë që ka rritur gradualisht shkallën e vetëmjaftueshmërisë së polisilikonit për Kinën, gjë që ka ngushtuar deri në një farë mase tregun e ndërmarrjeve të polisilikonit jashtë vendit.
Nga viti 2017 deri në vitin 2021, prodhimi vjetor i polisiliconit në Kinë do të rritet vazhdimisht, kryesisht në zona të pasura me burime energjie si Xinjiang, Mongolia e Brendshme dhe Sichuan. Në vitin 2021, prodhimi i polisiliconit në Kinë do të rritet nga 392,000 ton në 505,000 ton, një rritje prej 28.83%. Për sa i përket kapacitetit të prodhimit, kapaciteti i prodhimit të polisiliconit në Kinë në përgjithësi ka qenë në një trend rritës, por ka rënë në vitin 2020 për shkak të mbylljes së disa prodhuesve. Përveç kësaj, shkalla e shfrytëzimit të kapacitetit të ndërmarrjeve kineze të polisiliconit është rritur vazhdimisht që nga viti 2018, dhe shkalla e shfrytëzimit të kapacitetit në vitin 2021 do të arrijë në 97.12%. Për sa i përket provincave, prodhimi i polisiliconit në Kinë në vitin 2021 është përqendruar kryesisht në zona me çmime të ulëta të energjisë elektrike si Xinjiang, Mongolia e Brendshme dhe Sichuan. Prodhimi i Xinjiang-ut është 270,400 ton, që është më shumë se gjysma e prodhimit të përgjithshëm në Kinë.
Industria e polisilikonit në Kinë karakterizohet nga një shkallë e lartë përqendrimi, me një vlerë CR6 prej 77%, dhe do të ketë një trend të mëtejshëm në rritje në të ardhmen. Prodhimi i polisilikonit është një industri me kapital të lartë dhe barriera të larta teknike. Cikli i ndërtimit dhe prodhimit të projektit është zakonisht dy vjet ose më shumë. Është e vështirë për prodhuesit e rinj të hyjnë në industri. Duke gjykuar nga zgjerimi i planifikuar i njohur dhe projektet e reja në tre vitet e ardhshme, prodhuesit oligopolistë në industri do të vazhdojnë të zgjerojnë kapacitetin e tyre të prodhimit në sajë të teknologjisë së tyre dhe avantazheve të shkallës, dhe pozicioni i tyre monopolist do të vazhdojë të rritet.
Vlerësohet se furnizimi i Kinës me polisilicon do të sjellë një rritje në shkallë të gjerë nga viti 2022 deri në vitin 2025, dhe prodhimi i polisiliconit do të arrijë në 1.194 milion ton në vitin 2025, duke nxitur zgjerimin e shkallës globale të prodhimit të polisiliconit. Në vitin 2021, me rritjen e ndjeshme të çmimit të polisiliconit në Kinë, prodhuesit e mëdhenj kanë investuar në ndërtimin e linjave të reja të prodhimit, dhe në të njëjtën kohë kanë tërhequr prodhues të rinj për t'u bashkuar me industrinë. Meqenëse projektet e polisiliconit do të zgjasin të paktën një vit e gjysmë deri në dy nga ndërtimi në prodhim, ndërtimet e reja në vitin 2021 do të përfundojnë. Kapaciteti i prodhimit përgjithësisht vihet në prodhim në gjysmën e dytë të vitit 2022 dhe 2023. Kjo është shumë në përputhje me planet e projekteve të reja të shpallura nga prodhuesit kryesorë aktualisht. Kapaciteti i ri i prodhimit në vitet 2022-2025 është përqendruar kryesisht në vitet 2022 dhe 2023. Pas kësaj, ndërsa oferta dhe kërkesa e polisilikonit dhe çmimi stabilizohen gradualisht, kapaciteti total i prodhimit në industri do të stabilizohet gradualisht. Poshtë, domethënë, shkalla e rritjes së kapacitetit të prodhimit zvogëlohet gradualisht. Përveç kësaj, shkalla e shfrytëzimit të kapacitetit të ndërmarrjeve të polisilikonit ka mbetur në një nivel të lartë në dy vitet e fundit, por do të duhet kohë që kapaciteti i prodhimit të projekteve të reja të rritet, dhe do të duhet një proces që hyrësit e rinj të zotërojnë teknologjinë përkatëse të përgatitjes. Prandaj, shkalla e shfrytëzimit të kapacitetit të projekteve të reja të polisilikonit në vitet e ardhshme do të jetë e ulët. Nga kjo, mund të parashikohet prodhimi i polisilikonit në vitet 2022-2025, dhe prodhimi i polisilikonit në vitin 2025 pritet të jetë rreth 1.194 milion ton.
Përqendrimi i kapacitetit të prodhimit jashtë shtetit është relativisht i lartë, dhe shkalla dhe shpejtësia e rritjes së prodhimit në tre vitet e ardhshme nuk do të jetë aq e lartë sa ajo e Kinës. Kapaciteti i prodhimit të polisilikonit jashtë shtetit është përqendruar kryesisht në katër kompani kryesore, dhe pjesa tjetër është kryesisht me kapacitet të vogël prodhimi. Sa i përket kapacitetit të prodhimit, Wacker Chem zë gjysmën e kapacitetit të prodhimit të polisilikonit jashtë shtetit. Fabrikat e saj në Gjermani dhe Shtetet e Bashkuara kanë kapacitete prodhimi prej 60,000 tonësh dhe 20,000 tonësh, përkatësisht. Zgjerimi i ndjeshëm i kapacitetit global të prodhimit të polisilikonit në vitin 2022 dhe më tej mund të sjellë. E shqetësuar për mbifurnizimin, kompania është ende në një gjendje pritjeje dhe nuk ka planifikuar të shtojë kapacitet të ri prodhimi. Gjigandi i polisilikonit të Koresë së Jugut OCI po e zhvendos gradualisht linjën e tij të prodhimit të polisilikonit të gradës diellore në Malajzi, duke ruajtur linjën origjinale të prodhimit të polisilikonit të gradës elektronike në Kinë, e cila është planifikuar të arrijë 5,000 ton në vitin 2022. Kapaciteti prodhues i OCI në Malajzi do të arrijë 27,000 ton dhe 30,000 ton në vitet 2020 dhe 2021, duke arritur kosto të ulëta të konsumit të energjisë dhe duke shmangur tarifat e larta të Kinës për polisilikonin në Shtetet e Bashkuara dhe Korenë e Jugut. Kompania planifikon të prodhojë 95,000 ton, por data e fillimit është e paqartë. Pritet të rritet në nivelin e 5,000 ton në vit në katër vitet e ardhshme. Kompania norvegjeze REC ka dy baza prodhimi në shtetin e Uashingtonit dhe Montana, SHBA, me një kapacitet vjetor prodhimi prej 18,000 ton polisilikoni të gradës diellore dhe 2,000 ton polisilikoni të gradës elektronike. REC, e cila ishte në vështirësi të mëdha financiare, zgjodhi të pezullonte prodhimin dhe më pas, e stimuluar nga rritja e çmimeve të polisilikonit në vitin 2021, kompania vendosi të rifillojë prodhimin e 18,000 tonëve projekte në shtetin e Uashingtonit dhe 2,000 tonëve në Montana deri në fund të vitit 2023, dhe mund të përfundojë rritjen e kapacitetit të prodhimit në vitin 2024. Hemlock është prodhuesi më i madh i polisilikonit në Shtetet e Bashkuara, i specializuar në polisilikonin elektronik me pastërti të lartë. Barrierat e teknologjisë së lartë në prodhim e bëjnë të vështirë zëvendësimin e produkteve të kompanisë në treg. I kombinuar me faktin se kompania nuk planifikon të ndërtojë projekte të reja brenda pak vitesh, pritet që kapaciteti i prodhimit të kompanisë të jetë 2022-2025. Prodhimi vjetor mbetet në 18,000 ton. Përveç kësaj, në vitin 2021, kapaciteti i ri i prodhimit të kompanive të tjera përveç katër kompanive të mësipërme do të jetë 5,000 ton. Për shkak të mungesës së të kuptuarit të planeve të prodhimit të të gjitha kompanive, supozohet këtu se kapaciteti i ri i prodhimit do të jetë 5,000 ton në vit nga viti 2022 deri në vitin 2025.
Sipas kapacitetit të prodhimit jashtë shtetit, vlerësohet se prodhimi i polisilikonit jashtë shtetit në vitin 2025 do të jetë rreth 176,000 ton, duke supozuar se shkalla e shfrytëzimit të kapacitetit të prodhimit të polisilikonit jashtë shtetit mbetet e pandryshuar. Pasi çmimi i polisilikonit është rritur ndjeshëm në vitin 2021, kompanitë kineze kanë rritur prodhimin dhe kanë zgjeruar prodhimin. Në të kundërt, kompanitë e huaja janë më të kujdesshme në planet e tyre për projekte të reja. Kjo për shkak se dominimi i industrisë së polisilikonit është tashmë nën kontrollin e Kinës, dhe rritja e verbër e prodhimit mund të sjellë humbje. Nga ana e kostos, konsumi i energjisë është komponenti më i madh i kostos së polisilikonit, kështu që çmimi i energjisë elektrike është shumë i rëndësishëm, dhe Xinjiang, Mongolia e Brendshme, Sichuan dhe rajone të tjera kanë avantazhe të dukshme. Nga ana e kërkesës, si rrjedhë e drejtpërdrejtë e polisilikonit, prodhimi i pllakave të silikonit në Kinë përbën më shumë se 99% të totalit botëror. Industria e rrjedhës së polisilikonit është përqendruar kryesisht në Kinë. Çmimi i polisilikonit të prodhuar është i ulët, kostoja e transportit është e ulët dhe kërkesa është plotësisht e garantuar. Së dyti, Kina ka vendosur tarifa relativisht të larta anti-dumping për importet e polisilikonit të gradës diellore nga Shtetet e Bashkuara dhe Koreja e Jugut, gjë që e ka shtypur shumë konsumin e polisilikonit nga Shtetet e Bashkuara dhe Koreja e Jugut. Kini kujdes në ndërtimin e projekteve të reja; përveç kësaj, vitet e fundit, ndërmarrjet kineze të polisilikonit jashtë vendit kanë qenë të ngadalta në zhvillim për shkak të ndikimit të tarifave, dhe disa linja prodhimi janë zvogëluar ose edhe janë mbyllur, dhe përqindja e tyre në prodhimin global ka qenë në rënie vit pas viti, kështu që ato nuk do të jenë të krahasueshme me rritjen e çmimeve të polisilikonit në vitin 2021, pasi fitimet e larta të kompanisë kineze, kushtet financiare nuk janë të mjaftueshme për të mbështetur zgjerimin e saj të shpejtë dhe në shkallë të gjerë të kapacitetit të prodhimit.
Bazuar në parashikimet përkatëse të prodhimit të polisilikonit në Kinë dhe jashtë saj nga viti 2022 deri në vitin 2025, mund të përmblidhet vlera e parashikuar e prodhimit global të polisilikonit. Vlerësohet se prodhimi global i polisilikonit në vitin 2025 do të arrijë në 1.371 milion ton. Sipas vlerës së parashikuar të prodhimit të polisilikonit, pjesa e Kinës në përpjesëtimin global mund të llogaritet përafërsisht. Pritet që pjesa e Kinës të zgjerohet gradualisht nga viti 2022 deri në vitin 2025 dhe të kalojë 87% në vitin 2025.
6, Përmbledhje dhe Perspektivë
Polisilikoni ndodhet poshtë silikonit industrial dhe sipër të gjithë zinxhirit të industrisë fotovoltaike dhe gjysmëpërçuese, dhe statusi i tij është shumë i rëndësishëm. Zinxhiri i industrisë fotovoltaike është përgjithësisht polisilikon-silicioni me pllaka-qelizë-modul-kapacitet fotovoltaik i instaluar, dhe zinxhiri i industrisë së gjysmëpërçuesve është përgjithësisht polisilikon-silicioni monokristalin me pllaka-silicioni-çip. Përdorime të ndryshme kanë kërkesa të ndryshme për pastërtinë e polisilikonit. Industria fotovoltaike përdor kryesisht polisilikon të gradës diellore, dhe industria e gjysmëpërçuesve përdor polisilikon të gradës elektronike. E para ka një gamë pastërtie prej 6N-8N, ndërsa e dyta kërkon një pastërti prej 9N ose më shumë.
Për vite me radhë, procesi kryesor i prodhimit të polisilikonit ka qenë metoda e përmirësuar Siemens në të gjithë botën. Në vitet e fundit, disa kompani kanë eksploruar në mënyrë aktive metodën me kosto më të ulët të shtratit të fluidizuar të silanit, e cila mund të ketë ndikim në modelin e prodhimit. Polisilikoni në formë shufre i prodhuar me metodën e modifikuar Siemens ka karakteristikat e konsumit të lartë të energjisë, kostos së lartë dhe pastërtisë së lartë, ndërsa silikoni granular i prodhuar me metodën e shtratit të fluidizuar të silanit ka karakteristikat e konsumit të ulët të energjisë, kostos së ulët dhe pastërtisë relativisht të ulët. Disa kompani kineze kanë realizuar prodhimin masiv të silikonit granular dhe teknologjinë e përdorimit të silikonit granular për të tërhequr polisilikonin, por nuk është promovuar gjerësisht. Nëse silikoni granular mund ta zëvendësojë të parin në të ardhmen varet nëse avantazhi i kostos mund të mbulojë disavantazhin e cilësisë, efektin e aplikimeve në rrjedhën e poshtme dhe përmirësimin e sigurisë së silanit. Në vitet e fundit, prodhimi global i polisilikonit është rritur vit pas viti dhe gradualisht mblidhet në Kinë. Nga viti 2017 deri në vitin 2021, prodhimi global vjetor i polisilikonit do të rritet nga 432,000 ton në 631,000 ton, me rritjen më të shpejtë në vitin 2021. Gjatë kësaj periudhe, prodhimi global i polisilikonit gradualisht u përqendrua gjithnjë e më shumë në Kinë, dhe përqindja e Kinës në prodhimin e polisilikonit u rrit nga 56.02% në vitin 2017 në 80.03% në vitin 2021. Nga viti 2022 deri në vitin 2025, furnizimi me polisilikon do të sjellë një rritje në shkallë të gjerë. Vlerësohet se prodhimi i polisilikonit në vitin 2025 do të jetë 1.194 milion ton në Kinë, dhe prodhimi jashtë vendit do të arrijë në 176,000 ton. Prandaj, prodhimi global i polisilikonit në vitin 2025 do të jetë rreth 1.37 milion ton.
(Ky artikull është vetëm për referencë të klientëve të UrbanMines dhe nuk përfaqëson ndonjë këshillë investimi)