Savez-vous que la révolution des matériaux en silicium est sur le point de commencer ?

L'Administration nationale de l'énergie a récemment publié le "2023 Energy Work Guidance". Il est clair que cette année, il est nécessaire de consolider les avantages de développement de l'industrie photovoltaïque éolienne, de promouvoir le premier lot de projets de base photovoltaïque éolien à grande échelle axés sur les déserts, le Gobi et les zones désertiques à mettre en service, et construire les deuxième et troisième lots de projets. La capacité installée annuelle d'énergie éolienne et photovoltaïque augmentera d'environ 160 millions de kilowatts. Selon les prévisions, la filière photovoltaïque devrait continuer à maintenir un taux de croissance de 40% en 2023.

Tout en promouvant le développement rapide et sain de l'industrie photovoltaïque, en promouvant l'utilisation des énergies renouvelables et en réalisant efficacement la conservation de l'énergie et la réduction des émissions, nous devons prêter attention et accélérer le développement des industries de matériaux connexes, y compris le polysilicium. En améliorant la prise de conscience de l'importance du développement de l'industrie des matériaux solaires photovoltaïques, en améliorant le niveau d'innovation indépendante et en développant activement la technologie de production verte, nous continuerons à promouvoir la réduction des coûts et l'augmentation de l'efficacité de l'industrie photovoltaïque.

Analyse de la situation de l'industrie photovoltaïque

La chaîne de l'industrie solaire photovoltaïque est composée de cinq parties : la purification du silicium, la production de lingots/wafers de silicium, la production de cellules photovoltaïques, la production de modules de cellules photovoltaïques et les systèmes d'application. Dans toute la chaîne industrielle, de la purification du silicium aux systèmes d'application, le seuil technique est de plus en plus bas. En conséquence, le nombre d'entreprises augmente progressivement et les bénéfices de l'ensemble de la chaîne de l'industrie photovoltaïque sont principalement concentrés dans le maillon de production de polysilicium en amont. La rentabilité est nettement meilleure qu'en aval.

En tant qu'amont de l'industrie photovoltaïque, le silicium polycristallin représente presque l'essentiel des bénéfices de l'industrie, ce qui a également déclenché un nouveau cycle d'expansion. Selon des statistiques incomplètes, d'ici la fin de 2024, la capacité de production de polysilicium de la Chine dépassera 4 millions de tonnes. Si ces capacités de production sont entièrement libérées, la situation d'approvisionnement tendue dans l'industrie sera grandement atténuée.

Après plusieurs rebondissements, quelle est la voie à suivre pour les matériaux en silicium ?

Depuis fin 2022, le prix des matériaux en silicium a connu plusieurs hauts et bas. Tout d'abord, il y a eu une chute "en forme de falaise" avant la Fête du Printemps en 2023, puis elle a rebondi rapidement après la fête. La cotation la plus élevée était autrefois proche de 250 000 yuans/tonne. Cependant, après le festival de Qingming cette année, le prix moyen des matériaux en silicium est tombé sous la barre des 200 000 yuans/tonne.

Selon les données de la branche de l'industrie du silicium, la semaine dernière, la fourchette de prix de la réalimentation polycristalline domestique était de 183 000 à 197 000 yuans/tonne, et la fourchette de prix du matériau compact polycristallin était de 180 000 à 193 000 yuans/tonne. L'ère des matériaux de silicium à prix élevé peut être révolue pour toujours. L'"involution" de la filière photovoltaïque est grave. En 2023, le surplus de matériaux en silicium sera inévitable et la situation de pénurie de matériaux en silicium sera inversée.

Du silicium en bâtonnet au silicium granulaire

À moyen et à long terme, la concurrence sur le marché du polysilicium s'intensifie, et c'est également le meilleur moyen pour le polysilicium de réaliser une réduction des coûts et une amélioration de la qualité dans le processus de production de polysilicium. Le silicium traditionnel en forme de tige a des coûts de production élevés et des émissions de carbone élevées. À l'heure actuelle, les pays explorent toujours activement de nouvelles technologies de production, et la structure des matériaux en silicium évolue également vers la conservation de l'énergie et la promotion de la production.

La technologie du silicium granulaire a essentiellement atteint une production de masse stable d'environ 2010 à la fin de 2019, et a également formé une concurrence substantielle avec la méthode Siemens améliorée du silicium en forme de tige traditionnel dans l'industrie. Il favorise l'innovation et le développement de l'industrie, une concurrence saine et joue un rôle dans la stimulation de l'écologie de l'ensemble de la chaîne industrielle du silicium polycristallin et des nouvelles technologies.

Au cours de la période, de nouvelles normes nationales, des normes internationales et l'autorisation de brevet de certaines technologies connexes ont également montré que le silicium granulaire a été hautement reconnu par l'industrie. À l'heure actuelle, l'offre de silicium granulaire montre une tendance à l'augmentation de mois en mois et a atteint le niveau de dizaines de milliers de tonnes de capacité de production mensuelle. Les entreprises traditionnelles maintiennent également temporairement une différence de prix relativement stable avec les matériaux en vrac denses.

Les avantages du silicium granulaire facilitent l'itération de la technologie des matériaux en silicium

Le silicium granulaire est principalement produit par le procédé à lit fluidisé au silane, et l'émission de carbone est de 37 kgCO?/Kg, ce qui peut réduire considérablement la consommation d'énergie de production, la consommation d'énergie de vapeur et la consommation d'énergie de traitement des gaz résiduaires. Selon des données publiques, le coût du silicium granulaire est inférieur de plus de 15 % à celui du silicium en barre.

Le silicium granulaire a une intensité d'investissement, une consommation d'énergie et des coûts de main-d'œuvre inférieurs. Selon les données mesurées, la consommation d'énergie du silicium granulaire FBR n'est que de 18 kWh/KG, bien inférieure aux 60-70 kWh/KG de la consommation d'énergie globale traditionnelle en polysilicium. Du côté de l'utilisation, le silicium granulaire a de meilleures propriétés de fluidité et de remplissage, ce qui est propice à l'extraction continue des cristaux de Czochralski ; du côté de la qualité, étant donné que le silicium granulaire ne nécessite pas de processus de concassage, la perte de matériau en silicium est évitée, les coûts de concassage sont réduits et le risque d'introduction d'impuretés lors du concassage est éliminé. , avec une grande pureté et une densité apparente élevée, ce qui peut rendre la production automatisée plus contrôlable.

Une autre chose digne d'attention est que la proposition de l'objectif national de "double carbone" a établi un plafond pour la croissance des matériaux à base de carbone. Selon les calculs, par rapport au silicium en forme de tige produit par la méthode Siemens, le même volume de silicium granulaire utilisé dans le processus de production peut réduire les émissions de dioxyde de carbone d'environ 74 % et la consommation d'énergie globale peut être réduite de 65 %- 70 %.

Selon les prévisions de développement de l'industrie, la proportion de la capacité de production de silicium granulaire en Chine passera de 6 % en 2021 à 17 % en 2022, jusqu'à 28 % après 2025. Selon les conclusions de recherche de l'Institut fédéral suisse de technologie de Zurich, la zone de canopée de 1 hectare> peut consommer 205 tonnes de dioxyde de carbone par an.

Le silicium granulaire est la seule matière première qui facilite la mesure et le calcul des droits d'émission de carbone des modules photovoltaïques. Ses propriétés à faible émission de carbone sont un élément clé de l'optimisation du calcul des émissions de carbone de plein calibre dans l'industrie photovoltaïque, et c'est également la technologie de base pour la mise en œuvre de la réduction technique du carbone dans l'industrie photovoltaïque. Toutes les 100 000 tonnes de silicium granulaire peuvent être installées avec des modules photovoltaïques de 28,5 GW, et la réduction annuelle des émissions de dioxyde de carbone est de 35,56 millions de tonnes, ce qui équivaut à la consommation annuelle de 1 500 mu de terres forestières.

À l'avenir, le silicium granulaire contribuera à la décarbonation profonde de l'industrie de l'énergie grâce à son excellente empreinte carbone. Sous l'angle du "double carbone", il favorisera la révolution mondiale de l'énergie propre et se dirigera vers l'ère du zéro carbone.

Conduira le matériau de silicium à une extrémité supérieure

À partir de 2022, une nouvelle technologie de batterie (type N) se développera rapidement et l'efficacité de la production d'énergie sera grandement améliorée. TOPCON, HJT et d'autres batteries ont progressivement atteint la production de masse. La nouvelle technologie de batterie impose des exigences plus élevées sur la qualité du polysilicium. Après une recherche et un développement technologiques continus et une amélioration des processus, les entreprises nationales ont réalisé une production de masse de silicium granulaire de type N, ce qui a efficacement promu le nouveau L'atterrissage de la technologie des batteries. Nous pensons qu'avec le développement de la technologie du silicium granulaire et la vulgarisation progressive de son échelle d'application, le silicium granulaire conduira sûrement l'industrie photovoltaïque à évoluer vers un niveau supérieur.