Você sabia que a revolução dos materiais de silício está prestes a começar?

A Administração Nacional de Energia lançou recentemente o "2023 Energy Work Guidance". É claro que este ano é necessário consolidar as vantagens de desenvolvimento da indústria eólica fotovoltaica, promover o primeiro lote de projetos de base fotovoltaica de grande escala com foco em desertos, Gobi e áreas desérticas a serem colocadas em operação e construir o segundo e terceiro lotes de projetos. A capacidade instalada anual de energia eólica e fotovoltaica aumentará em cerca de 160 milhões de quilowatts. Segundo as previsões, a indústria fotovoltaica deverá continuar a manter uma taxa de crescimento de 40% em 2023.

Ao promover o desenvolvimento rápido e saudável da indústria fotovoltaica, promover a utilização de energia renovável e efetivamente realizar a conservação de energia e a redução de emissões, devemos prestar atenção e acelerar o desenvolvimento de indústrias de materiais relacionados, incluindo o polissilício. Ao aumentar a conscientização sobre a importância do desenvolvimento da indústria de materiais relacionados à energia solar fotovoltaica, melhorando o nível de inovação independente e desenvolvendo ativamente a tecnologia de produção verde, continuaremos a promover a redução de custos e o aumento da eficiência da indústria fotovoltaica.

Análise da Situação da Indústria Fotovoltaica

A cadeia da indústria solar fotovoltaica é composta por cinco partes: purificação de silício, produção de lingotes/wafers de silício, produção de células fotovoltaicas, produção de módulos de células fotovoltaicas e sistemas de aplicação. Em toda a cadeia industrial, desde a purificação do silício até os sistemas de aplicação, o limite técnico está ficando cada vez mais baixo. Correspondentemente, o número de empresas está aumentando gradualmente e os lucros de toda a cadeia da indústria fotovoltaica estão concentrados principalmente no elo de produção de polissilício a montante. A rentabilidade é significativamente melhor do que a jusante.

Como upstream da indústria fotovoltaica, o polissilício representa quase a maior parte dos lucros da indústria, o que também desencadeou uma nova rodada de expansão. De acordo com estatísticas incompletas, até o final de 2024, a capacidade de produção de polissilício da China ultrapassará 4 milhões de toneladas. Se essas capacidades de produção forem totalmente liberadas, a situação de escassez de oferta na indústria será bastante amenizada.

Depois de várias reviravoltas, onde está o caminho a seguir para os materiais de silício?

Desde o final de 2022, o preço dos materiais de silício passou por vários altos e baixos. Primeiro, houve uma queda "semelhante a um penhasco" antes do Festival da Primavera em 2023 e, em seguida, se recuperou rapidamente após o festival. A cotação mais alta já foi próxima de 250.000 yuans/ton. No entanto, após o Festival Qingming deste ano, o preço médio dos materiais de silício caiu abaixo da marca de 200.000 yuans/tonelada.

De acordo com os dados da Divisão da Indústria do Silício, na semana passada a faixa de preço da realimentação policristalina doméstica foi de 183.000-197.000 yuan/ton, e a faixa de preço do material compacto policristalino foi de 180.000-193.000 yuan/ton. A era dos materiais de silício de alto preço pode ter ido embora para sempre. A "involução" da via fotovoltaica é grave. Em 2023, o excesso de materiais de silício será inevitável e a situação de escassez de materiais de silício será revertida.

Do silício em bastão ao silício granulado

A médio e longo prazo, a competição no mercado de polissilício está se intensificando, e também é a melhor saída para o polissilício obter redução de custos e melhoria da qualidade no processo de produção de polissilício. O silício tradicional em forma de bastão tem altos custos de produção e altas emissões de carbono. Atualmente, os países ainda estão explorando ativamente novas tecnologias de produção, e a estrutura dos materiais de silício também está mudando para a conservação de energia e promoção da produção.

A tecnologia de silício granular basicamente alcançou uma produção em massa estável por volta de 2010 até o final de 2019 e também formou uma concorrência substancial com o método Siemens aprimorado do silício tradicional em forma de haste na indústria. Promove a inovação e o desenvolvimento da indústria, a competição saudável e desempenha um papel no aumento da ecologia de toda a cadeia industrial de polissilício e novas tecnologias.

Durante o período, novos padrões nacionais, padrões internacionais e autorização de patentes de algumas tecnologias relacionadas também mostraram que o silício granulado tem sido altamente reconhecido pela indústria. Atualmente, o fornecimento de silício granulado mostra uma tendência de aumento mês a mês e atingiu o nível de dezenas de milhares de toneladas de capacidade de produção mensal. As empresas convencionais também mantêm temporariamente uma diferença de preço relativamente estável com materiais a granel densos.

As vantagens do silício granular ajudam na iteração da tecnologia de material de silício

O silício granular é produzido principalmente pelo processo de leito fluidizado silano, e a emissão de carbono é de 37kgCO?/Kg, o que pode reduzir significativamente o consumo de energia de produção, consumo de energia de vapor e consumo de energia de tratamento de gás residual. Segundo dados públicos, o custo do silício granulado é mais de 15% menor que o do silício em bastão.

O silício granular tem menor intensidade de investimento, consumo de energia e custos de mão de obra. De acordo com os dados medidos, o consumo de energia do silício granular FBR é de apenas 18 kWh/KG, muito inferior aos 60-70 kWh/KG do consumo de energia abrangente de polissilício tradicional. Do lado do uso, o silício granular tem melhor fluidez e propriedades de preenchimento, o que é propício para a extração contínua do cristal Czochralski; do lado da qualidade, uma vez que o silício granulado não requer processo de trituração, evita-se a perda de material de silício, os custos de trituração são reduzidos e o risco de introdução de impurezas durante a trituração é eliminado. , com alta pureza e alta densidade aparente, o que pode tornar a produção automatizada mais controlável.

Outra coisa digna de atenção é que a proposta da meta doméstica de "carbono duplo" estabeleceu um teto para o crescimento de materiais à base de carbono. De acordo com os cálculos, em comparação com o silício em forma de bastão produzido pelo método Siemens, o mesmo volume de silício granulado usado no processo de produção pode reduzir as emissões de dióxido de carbono em cerca de 74% e o consumo total de energia pode ser reduzido em 65%- 70%.

De acordo com as previsões de desenvolvimento da indústria, a proporção da capacidade de produção de silício granular na China aumentará de 6% em 2021 para 17% em 2022, até 28% após 2025. De acordo com a inferência de pesquisa do Instituto Federal Suíço de Tecnologia em Zurique, o área de copa de 1 hectare> pode consumir 205 toneladas de dióxido de carbono por ano.

O silício granulado é o único produto de matéria-prima que facilita a medição e o cálculo dos direitos de emissão de carbono dos módulos fotovoltaicos. Suas propriedades de baixo carbono são uma parte fundamental da otimização do cálculo das emissões de carbono de calibre total na indústria fotovoltaica, e também é a tecnologia central para a implementação da redução técnica de carbono na indústria fotovoltaica. Cada 100.000 toneladas de silício granular podem ser instaladas com módulos fotovoltaicos de 28,5 GW, e a redução anual de emissão de dióxido de carbono é de 35,56 milhões de toneladas, o que equivale ao consumo anual de 1.500 mu de área florestal.

No futuro, o silício granulado ajudará na descarbonização profunda da indústria de energia em virtude de sua excelente pegada de carbono. Sob o pano de fundo do "carbono duplo", promoverá a revolução global de energia limpa e avançará para a era do carbono zero.

Levará o material de silício a uma extremidade superior

A partir de 2022, a nova tecnologia de bateria (tipo N) se desenvolverá rapidamente e a eficiência da geração de energia será bastante aprimorada. TOPCON, HJT e outras baterias alcançaram gradualmente a produção em massa. A nova tecnologia de bateria apresenta requisitos mais elevados sobre a qualidade do polissilício. Após pesquisa e desenvolvimento contínuos de tecnologia e melhoria de processos, as empresas domésticas alcançaram a produção em massa de silício granular tipo N, o que efetivamente promoveu o novo pouso da tecnologia de bateria. Acreditamos que com o desenvolvimento da tecnologia de silício granular e a popularização gradual de sua escala de aplicação, o silício granular certamente levará a indústria fotovoltaica a se mover em direção a um fim superior.