Что такое поликремний, какова его роль в солнечных панелях и существуют ли какие-либо социальные и управленческие проблемы вокруг его производства?
Поликремний, высокочистая форма кремния, является ключевым сырьем в солнечной фотоэлектрической цепочке поставок. Для производства солнечных модулей поликремний плавится при высоких температурах с образованием слитков, которые затем нарезаются на пластины и перерабатываются в солнечные элементы и солнечные модули.
Как производится поликремний.
Три – это три основные технологии производства поликремния.
“Модифицированный процесс Siemens” в настоящее время является доминирующей технологией в Китае. Трихлорсилан (TCS) производится с использованием двух легкодоступных металлургических сортов кремния (чистоты 95-99%) и жидкого хлора.
После очистки путем дистилляции TCS испаряется и смешивается с газообразным водородом. В реакторе осаждения кремниевые тонкие стержни нагреваются до 1100 C, и прохождение газовой смеси приводит к осаждению кремния высокой чистоты на поверхности стержней. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнут определенный диаметр (обычно 150-200 мм).
Зеленая энергия, что это такое – подробнее по ссылке.
Процесс реактора с псевдоожиженным слоем (FBR) и модернизированный процесс металлургического кремния (UMG) – это две разные технологии.
FBR использует значительно меньше электроэнергии с более высоким коэффициентом конверсии, используя частицы кремниевых семян вместо кремниевых стержней. Это менее зрелая технология, и только несколько производителей поликремния в настоящее время используют ее на некоторых своих заводах.
UMG использует физические методы для извлечения примесей непосредственно из металлического кремния вместо химических процессов, что снижает потребление энергии. Однако кремний, полученный с использованием UMG, не имеет такой высокой чистоты, как два других метода, и поэтому широко не используется.
Последние тенденции рынка в поликремниевой промышленности.
По данным BNEF, индустрия поликремния все больше консолидируется, и на долю пяти крупнейших компаний приходится 73% мирового производства в 2020 году по сравнению с 60% в 2017 году. В основном это связано с тем, что в последние годы ряд компаний закрывают мощности после периода избыточных мощностей. Эти компании не могли конкурировать с недорогими производителями, которые имеют больший масштаб и эффективность в условиях низких цен.
Китай ввел тарифы на импорт поликремния. Это принесло пользу местным производителям, которые уже имели преимущество в стоимости по сравнению с международными аналогами. На долю Китая пришлось 77% мирового производства поликремния в 2020 году. Производство происходит в основном в Синьцзяне, Юньнани или Сычуани, где электричество дешевле, а сырье рядом.
После того, как сбои в цепочке поставок привели к повышению цен на поликремний в 3 квартале 2020 года, цены значительно выросли с начала 2022 года из-за ограниченности рынка.
В ожидании сильного спроса – солнечная энергетика, по прогнозам, будет увеличиваться на 15% в год в течение следующих трех лет – нижестоящие пластинчатые компании увеличили мощность на 45% в 2021 году.
Этот растущий спрос со стороны компаний, производящих пластины, которые используют поликремний для производства пластин, создал дисбаланс между спросом и предложением. Один производитель ожидает, что предложение останется ограниченным до конца 2022 года, когда ожидается запуск новых мощностей.
Все что нужно знать о чистой энергии – подробно в нашей статье.
А как насчет трудовых отношений в Китае?
В июне 2021 года Таможенно-пограничная служба США издала «приказ об отказе в освобождении» в отношении крупного поставщика порошка металлургического кремния в связи с обвинениями в использовании им принудительного труда. Правоприменение, скорее всего, будет осуществляться через нижестоящие компании, которым этот поставщик продает. Это может детализировать грузы в США до тех пор, пока источник цепочки поставок не станет ясен.
Однако, поскольку на долю США приходится менее 2% экспорта солнечной фотоэлектрической энергии материкового Китая (в среднем за последние три года), мы считаем, что местные компании могут использовать производственные предприятия за пределами Синьцзяна, где расположен этот крупный поставщик, для обслуживания рынка США.
Отдельно США внесли в черный список другие китайские компании, которые, по их словам, были причастны к нарушениям прав человека в Синьцзяне. По крайней мере, некоторые из компаний, перечисленных Министерством торговли, являются крупными производителями монокристаллического кремния и поликремния, которые используются в производстве солнечных панелей.
Потенциальным влиянием на рынок может стать дальнейшее ужесточение рынка поликремния, особенно если появится надбавка к поликремнию, полученному за пределами Синьцзяна, который является регионом с низкими издержками производства из-за низких затрат на электроэнергию. Это может привести к росту цен на поликремний и удержанию их на более высоком уровне. Затраты производителей модулей могут увеличиться, поскольку им необходимо продемонстрировать контрольный журнал своей цепочки поставок.