1. Polisilikon sanoat zanjiri: Ishlab chiqarish jarayoni murakkab va quyi oqim fotovoltaik yarimo'tkazgichlarga qaratilgan
Polisilikon asosan sanoat kremniy, xlor va vodoroddan ishlab chiqariladi va fotovoltaik va yarimo'tkazgich sanoat zanjirlarining yuqori qismida joylashgan. CPIA ma'lumotlariga ko'ra, dunyodagi hozirgi asosiy polisilikon ishlab chiqarish usuli modifikatsiyalangan Siemens usuli hisoblanadi, Xitoydan tashqari, polisilikonning 95% dan ortig'i modifikatsiyalangan Siemens usuli bilan ishlab chiqariladi. Yaxshilangan Siemens usuli bilan polisilikonni tayyorlash jarayonida, avvalo, xlor gazi vodorod gazi bilan birlashtirilib, vodorod xlorid hosil qiladi, so'ngra sanoat kremniyini maydalash va maydalashdan so'ng kremniy kukuni bilan reaksiyaga kirishib, triklorosilan hosil qiladi, bu esa vodorod gazi bilan yanada kamayib, polisilikon hosil qiladi. Polikristalli kremniyni eritilib, sovutilib, polikristalli kremniy quymalarini tayyorlash mumkin, monokristalli kremniyni esa Czochralski yoki zona eritish orqali ham ishlab chiqarish mumkin. Polikristalli kremniy bilan taqqoslaganda, bitta kristalli kremniy bir xil kristall yo'nalishga ega kristall donalaridan iborat, shuning uchun u elektr o'tkazuvchanligi va konversiya samaradorligini oshiradi. Polikristalli kremniy quymalari ham, monokristalli kremniy tayoqchalari ham keyinchalik kesilishi va kremniy plastinkalari va xujayralariga qayta ishlanishi mumkin, ular o'z navbatida fotovoltaik modullarning asosiy qismlariga aylanadi va fotovoltaik sohada qo'llaniladi. Bundan tashqari, monokristalli kremniy plastinkalari yarimo'tkazgichli elektron qurilmalar uchun substrat materiallari sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan takroriy silliqlash, abrazivlash, epitaksiya, tozalash va boshqa jarayonlar orqali kremniy plastinkalariga ham aylanishi mumkin.
Polisilikon aralashmasining miqdori qat'iy talab qilinadi va sanoat yuqori kapital qo'yilmalar va yuqori texnik to'siqlarga ega. Polisilikonning sofligi bitta kristalli kremniyni chizish jarayoniga jiddiy ta'sir ko'rsatganligi sababli, soflik talablari juda qattiq. Polisilikonning minimal sofligi 99,9999% ni, eng yuqorisi esa cheksiz ravishda 100% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, Xitoyning milliy standartlari aralashmaning miqdori uchun aniq talablarni qo'yadi va shunga asoslanib, polisilikon I, II va III darajalarga bo'linadi, ulardan bor, fosfor, kislorod va uglerod miqdori muhim ma'lumotnoma indeksidir. "Polisilikon sanoatiga kirish shartlari" korxonalar sifatli tekshirish va boshqarish tizimiga ega bo'lishi kerakligini va mahsulot standartlari milliy standartlarga qat'iy rioya qilishini belgilaydi; Bundan tashqari, kirish shartlari quyosh sinfidagi, elektron sinfidagi polisilikon kabi polisilikon ishlab chiqarish korxonalarining ko'lami va energiya sarfini ham talab qiladi. Loyiha ko'lami mos ravishda yiliga 3000 tonna va yiliga 1000 tonnadan ortiq bo'lib, yangi qurilish, rekonstruksiya va kengaytirish loyihalariga investitsiyalarning minimal kapital nisbati 30% dan past bo'lmasligi kerak, shuning uchun polisilikon kapital talab qiladigan sanoatdir. CPIA statistikasiga ko'ra, 2021-yilda ishga tushirilgan 10 000 tonnalik polisilikon ishlab chiqarish liniyasi uskunalarining investitsiya qiymati biroz oshdi va 103 million yuan/kt ga yetdi. Buning sababi quyma metall materiallar narxining oshishi. Kelajakda investitsiya qiymati ishlab chiqarish uskunalari texnologiyasining rivojlanishi va monomerlarning hajmi oshishi bilan oshishi kutilmoqda. Qoidalarga ko'ra, quyosh sinfidagi va elektron sinfidagi Czochralski reduksiyasi uchun polisilikonning energiya sarfi mos ravishda 60 kVt/kg va 100 kVt/kg dan kam bo'lishi kerak va energiya sarfi ko'rsatkichlariga qo'yiladigan talablar nisbatan qat'iy. Polisilikon ishlab chiqarish odatda kimyo sanoatiga tegishli. Ishlab chiqarish jarayoni nisbatan murakkab va texnik yo'nalishlar, uskunalarni tanlash, ishga tushirish va ishlatish uchun yuqori talablar mavjud. Ishlab chiqarish jarayoni ko'plab murakkab kimyoviy reaksiyalarni o'z ichiga oladi va boshqaruv tugunlari soni 1000 dan ortiq. Yangi boshlanuvchilar uchun yetuk hunarmandchilikni tezda o'zlashtirish qiyin. Shuning uchun, polisilikon ishlab chiqarish sanoatida yuqori kapital va texnik to'siqlar mavjud, bu esa polisilikon ishlab chiqaruvchilarni jarayon oqimi, qadoqlash va tashish jarayonini qat'iy texnik optimallashtirishga undaydi.
2. Polisilikon tasnifi: soflik foydalanishni belgilaydi va quyosh darajasi asosiy oqimni egallaydi
Elementar kremniyning bir shakli bo'lgan polikristalli kremniy turli kristall yo'nalishlariga ega kristall donalaridan iborat bo'lib, asosan sanoat kremniyini qayta ishlash orqali tozalanadi. Polisilikonning ko'rinishi kulrang metall yaltiroq bo'lib, erish nuqtasi taxminan 1410℃. Xona haroratida faol emas va erigan holatda faolroq. Polisilikon yarimo'tkazgich xususiyatlariga ega va juda muhim va ajoyib yarimo'tkazgich materialdir, ammo oz miqdordagi aralashmalar uning o'tkazuvchanligiga katta ta'sir ko'rsatishi mumkin. Polisilikon uchun ko'plab tasniflash usullari mavjud. Xitoyning milliy standartlariga muvofiq yuqorida aytib o'tilgan tasnifga qo'shimcha ravishda, bu yerda yana uchta muhim tasniflash usuli joriy etilgan. Turli xil tozalik talablari va qo'llanilishiga ko'ra, polisilikonni quyosh darajasidagi polisilikon va elektron darajasidagi polisilikonga bo'lish mumkin. Quyosh darajasidagi polisilikon asosan fotovoltaik elementlarni ishlab chiqarishda ishlatiladi, elektron darajasidagi polisilikon esa integral mikrosxemalar sanoatida chiplar va boshqa ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida keng qo'llaniladi. Quyosh darajasidagi polisilikonning sofligi 6 ~ 8N ni tashkil qiladi, ya'ni umumiy nopoklik miqdori 10 -6 dan past bo'lishi kerak va polisilikonning sofligi 99,9999% yoki undan yuqori bo'lishi kerak. Elektron darajadagi polisilikonning soflik talablari yanada qat'iyroq, minimal 9N va hozirgi maksimal 12N. Elektron darajadagi polisilikon ishlab chiqarish nisbatan qiyin. Elektron darajadagi polisilikon ishlab chiqarish texnologiyasini o'zlashtirgan Xitoy korxonalari kam va ular hali ham importga nisbatan nisbatan bog'liq. Hozirgi vaqtda quyosh darajasidagi polisilikon ishlab chiqarish elektron darajadagi polisilikon ishlab chiqarishdan ancha katta va birinchisi ikkinchisidan taxminan 13,8 baravar ko'p.
Kremniy materialining qo'shimcha aralashmalari va o'tkazuvchanlik turidagi farqiga ko'ra, uni P-turdagi va N-turdagilarga bo'lish mumkin. Kremniy bor, alyuminiy, galliy va boshqalar kabi akseptor aralashma elementlari bilan qo'shilganda, u teshik o'tkazuvchanligi bilan ustunlik qiladi va P-turdagi hisoblanadi. Kremniy fosfor, mishyak, surma va boshqalar kabi donor aralashma elementlari bilan qo'shilganda, u elektron o'tkazuvchanligi bilan ustunlik qiladi va N-turdagi hisoblanadi. P-turdagi batareyalar asosan BSF batareyalari va PERC batareyalarini o'z ichiga oladi. 2021-yilda PERC batareyalari global bozorning 91% dan ortig'ini tashkil qiladi va BSF batareyalari yo'q qilinadi. PERC BSF o'rnini bosadigan davrda, P-turdagi batareyalarning konversiya samaradorligi 20% dan kamdan 23% dan oshdi, bu nazariy yuqori chegara 24,5% ga yaqinlashmoqda, N-turdagi batareyalarning nazariy yuqori chegarasi esa 28,7% ni tashkil qiladi va N-turdagi batareyalar yuqori konversiya samaradorligiga ega. Yuqori bifasial nisbat va past harorat koeffitsientining afzalliklari tufayli kompaniyalar N-turdagi batareyalar uchun ommaviy ishlab chiqarish liniyalarini joylashtirishni boshladilar. CPIA prognoziga ko'ra, N-turdagi batareyalarning ulushi 2022-yilda 3% dan 13,4% gacha sezilarli darajada oshadi. Keyingi besh yil ichida N-turdagi batareyadan P-turdagi batareyaga iteratsiya boshlanishi kutilmoqda. Turli sirt sifatiga ko'ra, uni zich material, gulkaram materiali va marjon materialiga bo'lish mumkin. Zich materialning yuzasi eng past chuqurlik darajasiga, 5 mm dan kam, rang anormalligi yo'q, oksidlanish qatlami yo'q va eng yuqori narxga ega; Gulkaram materialining yuzasi o'rtacha chuqurlikka ega, 5-20 mm, kesimi o'rtacha va narxi o'rtacha; marjon materialining yuzasi esa jiddiyroq chuqurlikka ega, chuqurligi 20 mm dan katta, kesimi bo'sh va narxi eng past. Zich material asosan monokristalli kremniyni olish uchun ishlatiladi, gulkaram materiali va marjon materiali esa asosan polikristalli kremniy plitalarini tayyorlash uchun ishlatiladi. Korxonalarning kundalik ishlab chiqarishida zich material kamida 30% gulkaram materiali bilan monokristalli kremniy ishlab chiqarish uchun lehimlanishi mumkin. Xom ashyo narxini tejash mumkin, ammo gulkaram materialidan foydalanish kristallni tortish samaradorligini ma'lum darajada pasaytiradi. Korxonalar ikkalasini tortgandan so'ng tegishli lehim nisbatini tanlashlari kerak. Yaqinda zich material va gulkaram materiali o'rtasidagi narx farqi asosan 3 RMB/kg da barqarorlashdi. Agar narx farqi yanada kengaytirilsa, kompaniyalar monokristalli kremniyni tortishda ko'proq gulkaram materialini lehimlashni ko'rib chiqishlari mumkin.
3. Jarayon: Siemens usuli asosiy oqimni egallaydi va energiya iste'moli texnologik o'zgarishlarning kalitiga aylanadi
Polisilikon ishlab chiqarish jarayoni taxminan ikki bosqichga bo'lingan. Birinchi bosqichda sanoat kremniy kukuni trixlorosilan va vodorod olish uchun suvsiz vodorod xlorid bilan reaksiyaga kirishadi. Qayta distillash va tozalashdan so'ng, gazsimon trixlorosilan, dixlorodihidrosilikon va silan olinadi; ikkinchi bosqich yuqorida aytib o'tilgan yuqori toza gazni kristalli kremniyga aylantirishdir va qaytarish bosqichi modifikatsiyalangan Siemens usuli va silan suyuqlashtirilgan qatlam usulida farq qiladi. Yaxshilangan Siemens usuli etuk ishlab chiqarish texnologiyasiga va yuqori mahsulot sifatiga ega va hozirda eng keng qo'llaniladigan ishlab chiqarish texnologiyasi hisoblanadi. An'anaviy Siemens ishlab chiqarish usuli xlor va vodoroddan foydalanib, suvsiz vodorod xlorid, vodorod xlorid va kukunli sanoat kremniyini sintez qilish orqali ma'lum bir haroratda trixlorosilanni sintez qilish va keyin trixlorosilanni ajratish, to'g'rilash va tozalashdir. Kremniy yadrosida cho'ktirilgan elementar kremniyni olish uchun vodorod qaytarish pechida termal qaytarish reaksiyasidan o'tadi. Shu asosda, takomillashtirilgan Siemens jarayoni, shuningdek, ishlab chiqarish jarayonida hosil bo'lgan vodorod, vodorod xlorid va kremniy tetraklorid kabi ko'p miqdordagi qo'shimcha mahsulotlarni qayta ishlash uchun qo'llab-quvvatlovchi jarayon bilan jihozlangan, asosan, quyruq gazini qayta tiklash va kremniy tetrakloridini qayta ishlatish texnologiyasini o'z ichiga oladi. Egzoz gazidagi vodorod, vodorod xlorid, trixlorosilan va kremniy tetraklorid quruq qayta tiklash orqali ajratiladi. Vodorod va vodorod xlorid trixlorosilan bilan sintez va tozalash uchun qayta ishlatilishi mumkin va trixlorosilan to'g'ridan-to'g'ri termik qayta tiklashga qayta ishlanadi. Tozalash pechda amalga oshiriladi va kremniy tetraklorid trixlorosilan ishlab chiqarish uchun gidrogenlanadi, bu tozalash uchun ishlatilishi mumkin. Bu bosqich sovuq gidrogenlash bilan ishlov berish deb ham ataladi. Yopiq zanjirli ishlab chiqarishni amalga oshirish orqali korxonalar xom ashyo va elektr energiyasi iste'molini sezilarli darajada kamaytirishi va shu bilan ishlab chiqarish xarajatlarini samarali ravishda tejashi mumkin.
Xitoyda takomillashtirilgan Siemens usuli yordamida polisilikon ishlab chiqarish xarajatlari xom ashyo, energiya sarfi, amortizatsiya, qayta ishlash xarajatlari va boshqalarni o'z ichiga oladi. Sanoatdagi texnologik taraqqiyot xarajatlarni sezilarli darajada pasaytirdi. Xom ashyo asosan sanoat kremniy va trixlorsilanga, energiya sarfi elektr energiyasi va bug'ga, qayta ishlash xarajatlari esa ishlab chiqarish uskunalarini tekshirish va ta'mirlash xarajatlariga tegishli. Baichuan Yingfuning 2022-yil iyun oyi boshidagi polisilikon ishlab chiqarish xarajatlari bo'yicha statistikasiga ko'ra, xom ashyo eng yuqori xarajat moddasi bo'lib, umumiy xarajatlarning 41% ni tashkil qiladi, shundan sanoat kremniy kremniyning asosiy manbai hisoblanadi. Sanoatda keng qo'llaniladigan kremniy birligi iste'moli yuqori tozalikdagi kremniy mahsulotlarining birligiga sarflangan kremniy miqdorini ifodalaydi. Hisoblash usuli tashqi manbadan olingan sanoat kremniy kukuni va trixlorsilan kabi barcha kremniy o'z ichiga olgan materiallarni sof kremniyga aylantirish va keyin tashqi manbadan olingan xlorosilanni kremniy miqdori nisbatidan konvertatsiya qilingan sof kremniy miqdoriga muvofiq chegirishdan iborat. CPIA ma'lumotlariga ko'ra, 2021-yilda kremniy iste'moli darajasi 0,01 kg/kg-Si ga pasayib, 1,09 kg/kg-Si gacha kamayadi. Sovuq gidrogenlash va qo'shimcha mahsulotlarni qayta ishlashning yaxshilanishi bilan 2030-yilga kelib 1,07 kg/kg gacha pasayishi kutilmoqda. kg-Si. To'liq bo'lmagan statistikaga ko'ra, polikremniy sanoatidagi eng yaxshi beshta Xitoy kompaniyasining kremniy iste'moli sanoat o'rtacha ko'rsatkichidan past. Ma'lumki, ulardan ikkitasi 2021-yilda mos ravishda 1,08 kg/kg-Si va 1,05 kg/kg-Si iste'mol qiladi. Ikkinchi eng yuqori ulush energiya iste'moli bo'lib, umumiy miqdorning 32% ni tashkil qiladi, shundan elektr energiyasi umumiy xarajatning 30% ni tashkil qiladi, bu esa elektr energiyasi narxi va samaradorlik hali ham polikremniy ishlab chiqarish uchun muhim omillar ekanligini ko'rsatadi. Energiya samaradorligini o'lchash uchun ikkita asosiy ko'rsatkich keng qamrovli energiya iste'moli va energiya iste'molini kamaytirishdir. Energiya iste'molini kamaytirish yuqori toza kremniy materialini ishlab chiqarish uchun trixlorsilan va vodorodni kamaytirish jarayonini anglatadi. Energiya iste'moli kremniy yadrosini oldindan qizdirish va cho'ktirish, issiqlikni saqlash, oxirgi shamollatish va boshqa jarayon energiya iste'molini o'z ichiga oladi. 2021-yilda texnologik taraqqiyot va energiyadan keng qamrovli foydalanish bilan polisilikon ishlab chiqarishning o'rtacha keng qamrovli energiya iste'moli yiliga 5,3% ga kamayib, 63 kVt/kg-Si ni tashkil qiladi va o'rtacha kamayish energiyasi iste'moli yiliga 6,1% ga kamayib, 46 kVt/kg-Si ni tashkil qiladi, bu kelajakda yanada pasayishi kutilmoqda. Bundan tashqari, amortizatsiya ham muhim xarajatlar moddasi bo'lib, 17% ni tashkil qiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, Baichuan Yingfu ma'lumotlariga ko'ra, 2022-yil iyun oyi boshida polisilikonning umumiy ishlab chiqarish qiymati taxminan 55 816 yuan/tonnani tashkil etdi, bozorda polisilikonning o'rtacha narxi taxminan 260 000 yuan/tonnani tashkil etdi va yalpi foyda marjasi 70% yoki undan yuqori bo'ldi, shuning uchun u ko'plab korxonalarni polisilikon ishlab chiqarish quvvatlarini qurishga investitsiya qilishga jalb qildi.
Polisilikon ishlab chiqaruvchilari uchun xarajatlarni kamaytirishning ikkita usuli mavjud: biri xom ashyo xarajatlarini kamaytirish, ikkinchisi esa energiya sarfini kamaytirish. Xom ashyo nuqtai nazaridan, ishlab chiqaruvchilar sanoat kremniy ishlab chiqaruvchilari bilan uzoq muddatli hamkorlik shartnomalarini imzolash yoki yuqori va quyi oqimdagi integratsiyalashgan ishlab chiqarish quvvatlarini yaratish orqali xom ashyo narxini kamaytirishlari mumkin. Masalan, polisilikon ishlab chiqarish zavodlari asosan o'zlarining sanoat kremniy ta'minotiga tayanadilar. Elektr energiyasi iste'moli nuqtai nazaridan, ishlab chiqaruvchilar elektr energiyasining past narxlari va energiya iste'molini kompleks yaxshilash orqali elektr energiyasi xarajatlarini kamaytirishlari mumkin. Kompleks elektr energiyasi iste'molining taxminan 70% elektr energiyasi iste'molini kamaytirishdir va kamaytirish ham yuqori tozalikdagi kristalli kremniy ishlab chiqarishda muhim bo'g'in hisoblanadi. Shuning uchun, Xitoyda polisilikon ishlab chiqarish quvvatlarining aksariyati Shinjon, Ichki Mo'g'uliston, Sichuan va Yunnan kabi elektr energiyasi narxlari past bo'lgan mintaqalarda joylashgan. Biroq, ikki uglerodli siyosatning rivojlanishi bilan katta miqdordagi arzon energiya resurslarini olish qiyin. Shuning uchun, energiya sarfini kamaytirish uchun energiya sarfini kamaytirish bugungi kunda xarajatlarni kamaytirishning yanada amaliy usuli hisoblanadi. Yo'l. Hozirgi vaqtda kamaytirish quvvat sarfini kamaytirishning samarali usuli - kamaytirish pechidagi kremniy yadrolari sonini ko'paytirish va shu bilan bitta blokning ishlab chiqarish hajmini oshirish. Hozirgi vaqtda Xitoyda asosiy kamaytirish pechlari turlari 36 juft sterjen, 40 juft sterjen va 48 juft sterjendir. Pech turi 60 juft sterjen va 72 juft sterjenga yangilandi, ammo shu bilan birga, korxonalarning ishlab chiqarish texnologiyasi darajasiga yuqori talablar qo'yadi.
Yaxshilangan Siemens usuli bilan taqqoslaganda, silanli suyuqlashtirilgan yotoq usuli uchta afzallikka ega: biri kam quvvat sarfi, ikkinchisi yuqori kristall tortish chiqishi va uchinchisi shundaki, uni yanada rivojlangan CCZ uzluksiz Czochralski texnologiyasi bilan birlashtirish qulayroq. Silikon sanoati bo'limi ma'lumotlariga ko'ra, silanli suyuqlashtirilgan yotoq usulining keng qamrovli quvvat sarfi yaxshilangan Siemens usulining 33,33% ni va kamaytirish quvvat sarfi yaxshilangan Siemens usulining 10% ni tashkil qiladi. Silanli suyuqlashtirilgan yotoq usuli sezilarli energiya sarfi afzalliklariga ega. Kristal tortish nuqtai nazaridan, donador kremniyning fizik xususiyatlari bitta kristalli kremniy tortish sterjenidagi kvarts tigelini to'liq to'ldirishni osonlashtirishi mumkin. Polikristalli kremniy va donador kremniy bitta pechli tigelning zaryadlash quvvatini 29% ga oshirishi mumkin, shu bilan birga zaryadlash vaqtini 41% ga qisqartiradi, bu esa bitta kristalli kremniyning tortish samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Bundan tashqari, donador kremniy kichik diametrga va yaxshi suyuqlikka ega, bu CCZ uzluksiz Czochralski usuli uchun ko'proq mos keladi. Hozirgi vaqtda o'rta va pastki oqimlarda monokristalli tortishning asosiy texnologiyasi RCZ monokristalli qayta quyish usuli bo'lib, u monokristalli kremniy tayoqchasi tortilgandan so'ng kristallni qayta oziqlantirish va tortishdan iborat. Chizish bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi, bu monokristalli kremniy tayoqchasining sovutish vaqtini tejaydi, shuning uchun ishlab chiqarish samaradorligi yuqori bo'ladi. CCZ uzluksiz Czochralski usulining tez rivojlanishi donador kremniyga bo'lgan talabni ham oshiradi. Donador kremniyning ba'zi kamchiliklari bor, masalan, ishqalanish natijasida ko'proq kremniy kukuni hosil bo'lishi, katta sirt maydoni va ifloslantiruvchi moddalarning oson adsorbsiyasi, shuningdek, eritish paytida vodorodning vodorodga birikishi, bu esa sakrashga olib kelishi mumkin, ammo tegishli donador kremniy korxonalarining so'nggi e'lonlariga ko'ra, bu muammolar yaxshilanmoqda va ba'zi yutuqlarga erishildi.
Silan suyuqlashtirilgan qatlam jarayoni Yevropa va Qo'shma Shtatlarda yetuk bo'lib, Xitoy korxonalari joriy etilgandan so'ng, u o'zining ilk bosqichida. 1980-yillarda REC va MEMC tomonidan ifodalangan xorijiy granulali kremniy granulali kremniy ishlab chiqarishni o'rganishni boshladi va keng ko'lamli ishlab chiqarishni amalga oshirdi. Ular orasida RECning granulali kremniy ishlab chiqarish quvvati 2010-yilda yiliga 10 500 tonnaga yetdi va shu davrdagi Siemens hamkasblari bilan taqqoslaganda, u kamida 2-3 AQSh dollari/kg xarajat afzalligiga ega edi. Monokristalli tortish ehtiyojlari tufayli kompaniyaning granulali kremniy ishlab chiqarishi to'xtab qoldi va oxir-oqibat ishlab chiqarishni to'xtatdi va granulali kremniy ishlab chiqarish bilan shug'ullanish uchun ishlab chiqarish korxonasini tashkil etish uchun Xitoy bilan qo'shma korxonaga murojaat qildi.
4. Xom ashyo: Sanoat kremniy asosiy xom ashyo bo'lib, ta'minot polisilikon kengayish ehtiyojlarini qondirishi mumkin
Sanoat kremniysi polisilikon ishlab chiqarish uchun asosiy xom ashyo hisoblanadi. Xitoyning sanoat kremniy ishlab chiqarishi 2022 yildan 2025 yilgacha barqaror o'sishi kutilmoqda. 2010 yildan 2021 yilgacha Xitoyning sanoat kremniy ishlab chiqarishi kengayish bosqichida bo'lib, ishlab chiqarish quvvati va mahsulotning o'rtacha yillik o'sish sur'ati mos ravishda 7,4% va 8,6% ga yetdi. SMM ma'lumotlariga ko'ra, yangi o'sgansanoat kremniy ishlab chiqarish quvvatiXitoyda 2022 va 2023 yillarda 890 ming tonna va 1,065 million tonnani tashkil etadi. Sanoat kremniy kompaniyalari kelajakda ham quvvatdan foydalanish darajasi va ish tezligini taxminan 60% ni saqlab qolishini hisobga olsak, Xitoyning yangi o'sgan2022 va 2023 yillarda ishlab chiqarish quvvati 320 000 tonna va 383 000 tonna mahsulot ishlab chiqarishni oshirishga olib keladi. GFCI hisob-kitoblariga ko'ra,Xitoyning sanoat kremniy ishlab chiqarish quvvati 22/23/24/25 holatiga ko'ra taxminan 5,90/697/6,71/6,5 million tonnani tashkil etadi, bu 3,55/391/4,18/4,38 million tonnaga to'g'ri keladi.
Qolgan ikkita quyi oqimdagi sanoat kremniyining o'sish sur'ati nisbatan sekin va Xitoyning sanoat kremniy ishlab chiqarishi asosan polisilikon ishlab chiqarishni qoplashi mumkin. 2021-yilda Xitoyning sanoat kremniy ishlab chiqarish quvvati 5,385 million tonnani tashkil etadi, bu 3,213 million tonna ishlab chiqarishga to'g'ri keladi, shundan polisilikon, organik kremniy va alyuminiy qotishmalari mos ravishda 623 000 tonna, 898 000 tonna va 649 000 tonna iste'mol qiladi. Bundan tashqari, qariyb 780 000 tonna mahsulot eksport uchun ishlatiladi. 2021-yilda polisilikon, organik kremniy va alyuminiy qotishmalari iste'moli sanoat kremniyining mos ravishda 19%, 28% va 20% ni tashkil qiladi. 2022-yildan 2025-yilgacha organik kremniy ishlab chiqarishning o'sish sur'ati taxminan 10% da qolishi kutilmoqda va alyuminiy qotishma ishlab chiqarishning o'sish sur'ati 5% dan past. Shuning uchun, biz 2022-2025 yillarda polisilikon uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan sanoat kremniyining miqdori nisbatan yetarli, bu esa polisilikon ishlab chiqarish ehtiyojlarini to'liq qondira oladi, deb hisoblaymiz.
5. Polisilikon ta'minoti:Xitoydominant mavqeni egallaydi va ishlab chiqarish asta-sekin yetakchi korxonalarga to'planadi
So'nggi yillarda global polisilikon ishlab chiqarish yildan-yilga oshib bordi va asta-sekin Xitoyda to'planib bordi. 2017-yildan 2021-yilgacha global yillik polisilikon ishlab chiqarish 432 000 tonnadan 631 000 tonnagacha ko'tarildi, eng tez o'sish 2021-yilda kuzatildi, o'sish sur'ati 21,11% ni tashkil etdi. Bu davrda global polisilikon ishlab chiqarish asta-sekin Xitoyda to'plandi va Xitoyning polisilikon ishlab chiqarish ulushi 2017-yildagi 56,02% dan 2021-yilda 80,03% gacha oshdi. 2010 va 2021-yillarda global polisilikon ishlab chiqarish quvvatidagi eng yaxshi o'nta kompaniyani taqqoslaganda, Xitoy kompaniyalari soni 4 tadan 8 tagacha oshganini va ba'zi Amerika va Koreya kompaniyalarining ishlab chiqarish quvvatidagi ulushi sezilarli darajada kamayib, HEMOLOCK, OCI, REC va MEMC kabi eng yaxshi o'nta jamoadan tushib ketganini ko'rish mumkin; Sanoat kontsentratsiyasi sezilarli darajada oshdi va sanoatning eng yaxshi o'nta kompaniyasining umumiy ishlab chiqarish quvvati 57,7% dan 90,3% gacha oshdi. 2021-yilda ishlab chiqarish quvvatining 10% dan ortig'ini tashkil etuvchi beshta Xitoy kompaniyasi mavjud bo'lib, ular jami 65,7% ni tashkil qiladi. Polisilikon sanoatining Xitoyga bosqichma-bosqich o'tkazilishining uchta asosiy sababi bor. Birinchidan, Xitoy polisilikon ishlab chiqaruvchilari xom ashyo, elektr energiyasi va ishchi kuchi xarajatlari jihatidan sezilarli afzalliklarga ega. Ishchilarning ish haqi xorijiy mamlakatlarnikiga qaraganda past, shuning uchun Xitoyda umumiy ishlab chiqarish qiymati xorijiy mamlakatlarnikiga qaraganda ancha past va texnologik taraqqiyot bilan pasayishda davom etadi; ikkinchidan, Xitoy polisilikon mahsulotlarining sifati doimiy ravishda yaxshilanmoqda, ularning aksariyati quyosh energiyasi darajasidagi birinchi darajali darajada va individual ilg'or korxonalar poklik talablariga javob beradi. Yuqori elektron darajadagi polisilikon ishlab chiqarish texnologiyasida katta yutuqlarga erishildi, import o'rniga mahalliy elektron darajadagi polisilikon asta-sekin o'rnini egalladi va Xitoyning yetakchi korxonalari elektron darajadagi polisilikon loyihalarini qurishni faol ravishda rag'batlantirmoqda. Xitoyda kremniy plitalari ishlab chiqarish hajmi global ishlab chiqarish hajmining 95% dan ortig'ini tashkil etadi, bu esa Xitoy uchun polisilikonning o'zini o'zi ta'minlash darajasini asta-sekin oshirdi, bu esa xorijiy polisilikon korxonalari bozorini ma'lum darajada siqib chiqardi.
2017-yildan 2021-yilgacha Xitoyda polisilikonning yillik ishlab chiqarish hajmi, asosan, Sinszyan, Ichki Mo'g'uliston va Sichuan kabi energiya resurslariga boy hududlarda barqaror ravishda oshadi. 2021-yilda Xitoyning polisilikon ishlab chiqarish hajmi 392 000 tonnadan 505 000 tonnagacha oshadi, bu 28,83% ga o'sish demakdir. Ishlab chiqarish quvvati jihatidan Xitoyning polisilikon ishlab chiqarish quvvati umuman olganda o'sish tendentsiyasida bo'lgan, ammo ba'zi ishlab chiqaruvchilarning yopilishi tufayli 2020-yilda pasaygan. Bundan tashqari, Xitoyning polisilikon korxonalarining quvvatdan foydalanish darajasi 2018-yildan beri doimiy ravishda o'sib bormoqda va 2021-yilda quvvatdan foydalanish darajasi 97,12% ga yetadi. Viloyatlar bo'yicha Xitoyning polisilikon ishlab chiqarishi 2021-yilda asosan Sinszyan, Ichki Mo'g'uliston va Sichuan kabi elektr energiyasi narxi past bo'lgan hududlarda joylashgan. Sinszyanning ishlab chiqarish hajmi 270 400 tonnani tashkil etadi, bu Xitoydagi umumiy ishlab chiqarishning yarmidan ko'pini tashkil etadi.
Xitoyning polisilikon sanoati yuqori darajadagi konsentratsiya bilan ajralib turadi, CR6 qiymati 77% ni tashkil qiladi va kelajakda yanada o'sish tendentsiyasi kuzatiladi. Polisilikon ishlab chiqarish yuqori kapital va yuqori texnik to'siqlarga ega bo'lgan sanoatdir. Loyihani qurish va ishlab chiqarish sikli odatda ikki yil yoki undan ko'proq davom etadi. Yangi ishlab chiqaruvchilarning sanoatga kirishi qiyin. Keyingi uch yil ichida rejalashtirilgan ma'lum kengayish va yangi loyihalardan kelib chiqib aytadigan bo'lsak, sanoatdagi oligopolistik ishlab chiqaruvchilar o'z texnologiyalari va miqyosdagi afzalliklari tufayli ishlab chiqarish quvvatlarini kengaytirishda davom etadilar va ularning monopol mavqei o'sishda davom etadi.
Xitoyning polisilikon ta'minoti 2022 yildan 2025 yilgacha keng ko'lamli o'sishga olib keladi va polisilikon ishlab chiqarish 2025 yilda 1,194 million tonnaga yetadi, bu esa global polisilikon ishlab chiqarish ko'lamining kengayishiga turtki bo'ladi, deb taxmin qilinmoqda. 2021 yilda Xitoyda polisilikon narxining keskin oshishi bilan yirik ishlab chiqaruvchilar yangi ishlab chiqarish liniyalarini qurishga sarmoya kiritdilar va shu bilan birga sanoatga qo'shilish uchun yangi ishlab chiqaruvchilarni jalb qildilar. Polisilikon loyihalari qurilishdan ishlab chiqarishgacha kamida bir yarim yildan ikki yilgacha davom etishi sababli, 2021 yilda yangi qurilishlar yakunlanadi. Ishlab chiqarish quvvati odatda 2022 va 2023 yillarning ikkinchi yarmida ishga tushiriladi. Bu hozirda yirik ishlab chiqaruvchilar tomonidan e'lon qilingan yangi loyiha rejalariga juda mos keladi. 2022-2025 yillardagi yangi ishlab chiqarish quvvati asosan 2022 va 2023 yillarga to'g'ri keladi. Shundan so'ng, polisilikonga talab va taklif hamda narx asta-sekin barqarorlashgan sari, sanoatdagi umumiy ishlab chiqarish quvvati asta-sekin barqarorlashadi. Pastga, ya'ni ishlab chiqarish quvvatining o'sish sur'ati asta-sekin pasayadi. Bundan tashqari, polisilikon korxonalarining quvvatdan foydalanish darajasi so'nggi ikki yil ichida yuqori darajada saqlanib qoldi, ammo yangi loyihalarning ishlab chiqarish quvvatini oshirish uchun vaqt kerak bo'ladi va yangi ishtirokchilar tegishli tayyorlash texnologiyasini o'zlashtirishi uchun jarayon talab etiladi. Shuning uchun, keyingi bir necha yil ichida yangi polisilikon loyihalarining quvvatdan foydalanish darajasi past bo'ladi. Shundan kelib chiqib, 2022-2025 yillarda polisilikon ishlab chiqarishni bashorat qilish mumkin va 2025 yilda polisilikon ishlab chiqarish taxminan 1,194 million tonnani tashkil qilishi kutilmoqda.
Chet elda ishlab chiqarish quvvatlarining konsentratsiyasi nisbatan yuqori va keyingi uch yil ichida ishlab chiqarishning o'sish sur'ati va tezligi Xitoynikiga teng bo'lmaydi. Chet elda polikremniy ishlab chiqarish quvvati asosan to'rtta yetakchi kompaniyada, qolganlari esa asosan kichik ishlab chiqarish quvvatlariga ega. Ishlab chiqarish quvvati jihatidan Wacker Chem xorijda polikremniy ishlab chiqarish quvvatining yarmini egallaydi. Uning Germaniya va Qo'shma Shtatlardagi fabrikalari mos ravishda 60 000 tonna va 20 000 tonna ishlab chiqarish quvvatiga ega. 2022 va undan keyingi yillarda global polikremniy ishlab chiqarish quvvatining keskin kengayishi... Taklifning haddan tashqari ko'pligidan xavotirda bo'lgan kompaniya hali ham kutish holatida va yangi ishlab chiqarish quvvatlarini qo'shishni rejalashtirmagan. Janubiy Koreyaning polisilikon giganti OCI o'zining quyosh energiyasi bilan ishlaydigan polisilikon ishlab chiqarish liniyasini asta-sekin Malayziyaga ko'chirmoqda, shu bilan birga Xitoyda asl elektron darajadagi polisilikon ishlab chiqarish liniyasini saqlab qolmoqda, bu 2022-yilda 5000 tonnaga yetishi rejalashtirilgan. OCI ning Malayziyadagi ishlab chiqarish quvvati 2020 va 2021-yillarda 27000 tonna va 30000 tonnaga yetadi, bu esa energiya sarfini kamaytirishga va AQSh va Janubiy Koreyada Xitoyning polisilikonga yuqori tariflaridan qochishga imkon beradi. Kompaniya 95000 tonna ishlab chiqarishni rejalashtirmoqda, ammo boshlanish sanasi noma'lum. Keyingi to'rt yil ichida yiliga 5000 tonna darajasida o'sishi kutilmoqda. Norvegiyaning REC kompaniyasi Vashington shtati va AQShning Montana shahrida ikkita ishlab chiqarish bazasiga ega bo'lib, yillik ishlab chiqarish quvvati 18000 tonna quyosh energiyasi bilan ishlaydigan polisilikon va 2000 tonna elektron darajadagi polisilikon ishlab chiqarishga mo'ljallangan. Chuqur moliyaviy qiyinchiliklarga duch kelgan REC ishlab chiqarishni to'xtatib qo'yishni tanladi va keyin 2021-yilda polikremniy narxlarining ko'tarilishi bilan rag'batlantirildi, kompaniya 2023-yil oxiriga qadar Vashington shtatida 18 000 tonna va Montanada 2000 tonna loyihalarni ishlab chiqarishni qayta boshlashga qaror qildi va 2024-yilda ishlab chiqarish quvvatini oshirishni yakunlashi mumkin. Hemlock Qo'shma Shtatlardagi eng yirik polikremniy ishlab chiqaruvchisi bo'lib, yuqori tozalikdagi elektron darajadagi polikremniyga ixtisoslashgan. Ishlab chiqarishdagi yuqori texnologiyali to'siqlar kompaniya mahsulotlarining bozorda o'rnini bosishini qiyinlashtiradi. Kompaniya bir necha yil ichida yangi loyihalar qurishni rejalashtirmayotgani bilan birgalikda, kompaniyaning ishlab chiqarish quvvati 2022-2025 yillarda bo'lishi kutilmoqda. Yillik ishlab chiqarish hajmi 18 000 tonnani tashkil etadi. Bundan tashqari, 2021-yilda yuqoridagi to'rtta kompaniyadan tashqari boshqa kompaniyalarning yangi ishlab chiqarish quvvati 5000 tonnani tashkil qiladi. Barcha kompaniyalarning ishlab chiqarish rejalarini tushunmasliklari sababli, bu yerda yangi ishlab chiqarish quvvati 2022 yildan 2025 yilgacha yiliga 5000 tonnani tashkil etadi deb taxmin qilinmoqda.
Chet elda ishlab chiqarish quvvatiga ko'ra, chet elda ishlab chiqarilgan polisilikon ishlab chiqarish quvvatlaridan foydalanish darajasi o'zgarishsiz qolgan deb hisoblasak, 2025-yilda chet elda ishlab chiqarilgan polisilikon ishlab chiqarish taxminan 176 000 tonnani tashkil qilishi taxmin qilinmoqda. 2021-yilda polisilikon narxi keskin ko'tarilgandan so'ng, Xitoy kompaniyalari ishlab chiqarishni ko'paytirdilar va ishlab chiqarishni kengaytirdilar. Aksincha, chet el kompaniyalari yangi loyihalar rejalarida ehtiyotkorroq. Buning sababi, polisilikon sanoatining ustunligi allaqachon Xitoy nazoratida va ishlab chiqarishni ko'r-ko'rona oshirish yo'qotishlarga olib kelishi mumkin. Xarajat nuqtai nazaridan, energiya iste'moli polisilikon narxining eng katta tarkibiy qismidir, shuning uchun elektr energiyasi narxi juda muhim va Shinjon, Ichki Mo'g'uliston, Sichuan va boshqa mintaqalar aniq afzalliklarga ega. Talab nuqtai nazaridan, polisilikonning to'g'ridan-to'g'ri quyi oqimi sifatida Xitoyning kremniy plastinasini ishlab chiqarish dunyo umumiy hajmining 99% dan ortig'ini tashkil qiladi. Polisilikonning quyi oqimi sanoati asosan Xitoyda joylashgan. Ishlab chiqarilgan polisilikon narxi past, transport xarajatlari past va talab to'liq kafolatlangan. Ikkinchidan, Xitoy Qo'shma Shtatlar va Janubiy Koreyadan quyosh energiyasi darajasidagi polisilikon importiga nisbatan yuqori antidemping tariflarini joriy qildi, bu esa Qo'shma Shtatlar va Janubiy Koreyadan polisilikon iste'molini sezilarli darajada kamaytirdi. Yangi loyihalarni qurishda ehtiyot bo'ling; bundan tashqari, so'nggi yillarda Xitoyning xorijdagi polisilikon korxonalari tariflarning ta'siri tufayli rivojlanishda sekinlashdi va ba'zi ishlab chiqarish liniyalari qisqartirildi yoki hatto yopildi va ularning global ishlab chiqarishdagi ulushi yildan-yilga kamayib bormoqda, shuning uchun ular 2021-yilda polisilikon narxlarining o'sishi bilan taqqoslanmaydi, chunki Xitoy kompaniyasining yuqori foydasi, moliyaviy sharoitlari uning ishlab chiqarish quvvatini tez va keng ko'lamda kengaytirishni qo'llab-quvvatlash uchun yetarli emas.
2022-yildan 2025-yilgacha Xitoyda va xorijda polisilikon ishlab chiqarishning tegishli prognozlariga asoslanib, global polisilikon ishlab chiqarishning bashorat qilingan qiymatini umumlashtirish mumkin. 2025-yilda global polisilikon ishlab chiqarish 1,371 million tonnaga yetishi taxmin qilinmoqda. Polisilikon ishlab chiqarishning prognoz qiymatiga ko'ra, Xitoyning global ulushdagi ulushi taxminan olinishi mumkin. Xitoyning ulushi 2022-yildan 2025-yilgacha asta-sekin kengayib borishi va 2025-yilda 87% dan oshishi kutilmoqda.
6, Xulosa va istiqbol
Polisilikon sanoat kremniyining quyi oqimida va butun fotovoltaik va yarimo'tkazgich sanoat zanjirining yuqori qismida joylashgan bo'lib, uning holati juda muhimdir. Fotovoltaik sanoat zanjiri odatda polisilikon-kremniy gofreti-element-modul-fotovoltaik o'rnatilgan quvvatdan iborat bo'lib, yarimo'tkazgich sanoat zanjiri odatda polisilikon-monokristalli kremniy gofreti-kremniy gofreti-chipdan iborat. Turli xil foydalanish polisilikonning sofligiga turli talablarga ega. Fotovoltaik sanoat asosan quyosh darajasidagi polisilikondan, yarimo'tkazgich sanoati esa elektron darajasidagi polisilikondan foydalanadi. Birinchisi 6N-8N soflik diapazoniga ega, ikkinchisi esa 9N yoki undan ko'p soflikni talab qiladi.
Yillar davomida butun dunyoda polisilikon ishlab chiqarishning asosiy jarayoni takomillashtirilgan Siemens usuli bo'lib kelgan. So'nggi yillarda ba'zi kompaniyalar ishlab chiqarish shakliga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan arzonroq silanli suyuqlashtirilgan yotoq usulini faol ravishda o'rganib chiqdilar. Modifikatsiyalangan Siemens usuli bilan ishlab chiqarilgan tayoq shaklidagi polisilikon yuqori energiya sarfi, yuqori narx va yuqori tozalik xususiyatlariga ega, silanli suyuqlashtirilgan yotoq usuli bilan ishlab chiqarilgan granulali kremniy esa past energiya sarfi, arzon narx va nisbatan past tozalik xususiyatlariga ega. Ba'zi Xitoy kompaniyalari granulali kremniyni ommaviy ishlab chiqarishni va polisilikonni tortib olish uchun granulali kremniydan foydalanish texnologiyasini amalga oshirdilar, ammo bu keng targ'ib qilinmadi. Kelajakda granulali kremniyning o'rnini bosa oladimi yoki yo'qmi, narx afzalligi sifat kamchiligini qoplay oladimi, quyi oqimdagi qo'llanilishlarning ta'siri va silan xavfsizligini yaxshilashga bog'liq. So'nggi yillarda global polisilikon ishlab chiqarish yildan-yilga o'sib bordi va asta-sekin Xitoyda birlashdi. 2017-yildan 2021-yilgacha global yillik polisilikon ishlab chiqarish 432 000 tonnadan 631 000 tonnagacha oshadi, eng tez o'sish 2021-yilda kuzatiladi. Bu davrda global polisilikon ishlab chiqarish asta-sekin Xitoyga ko'proq jamlangan bo'lib, Xitoyning polisilikon ishlab chiqarishdagi ulushi 2017-yildagi 56,02% dan 2021-yilda 80,03% gacha o'sdi. 2022-yildan 2025-yilgacha polisilikon ta'minoti keng ko'lamli o'sishga olib keladi. 2025-yilda Xitoyda polisilikon ishlab chiqarish 1,194 million tonnani, xorijda esa 176 000 tonnani tashkil etishi taxmin qilinmoqda. Shuning uchun, 2025-yilda global polisilikon ishlab chiqarish taxminan 1,37 million tonnani tashkil qiladi.
(Ushbu maqola faqat UrbanMines mijozlari uchun mo'ljallangan va hech qanday investitsiya bo'yicha maslahat bermaydi.)