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중국 폴리실리콘 산업의 산업체인 생산 및 공급 현황 분석

1. 폴리실리콘 산업 체인: 생산 공정이 복잡하고 다운스트림은 광전지 반도체에 중점을 둡니다.

폴리실리콘은 주로 산업용 실리콘, 염소, 수소로 생산되며 태양광 및 반도체 산업 체인의 상류에 위치합니다.CPIA 데이터에 따르면 현재 세계의 주류 폴리실리콘 생산 방식은 수정된 지멘스 방식이며, 중국을 제외하면 폴리실리콘의 95% 이상이 수정된 지멘스 방식으로 생산된다.개량된 지멘스 공법으로 폴리실리콘을 제조하는 과정에서는 먼저 염소가스가 수소가스와 결합하여 염화수소를 생성한 후, 공업용 실리콘을 파쇄, 분쇄한 후 실리콘 분말과 반응하여 삼염화실란을 생성하고, 이를 더욱 환원시켜 폴리실리콘을 생성하는 수소 가스.다결정 실리콘은 용융 및 냉각되어 다결정 실리콘 잉곳을 만들 수 있으며, 단결정 실리콘은 초크랄스키(Czochralski) 또는 존 용융(zonemelting)을 통해 생산될 수도 있습니다.다결정 실리콘에 비해 단결정 실리콘은 결정 방향이 동일한 결정립으로 구성되어 있어 전기 전도성과 변환 효율이 더 좋습니다.다결정 실리콘 잉곳과 단결정 실리콘 로드는 모두 추가로 절단되어 실리콘 웨이퍼와 셀로 가공될 수 있으며, 이는 결국 광전지 모듈의 핵심 부품이 되어 광전지 분야에서 사용됩니다.또한, 단결정 실리콘 웨이퍼는 연삭, 연마, 에피택시, 세정 등의 공정을 반복하여 실리콘 웨이퍼로 성형할 수도 있으며, 이는 반도체 전자 장치의 기판 재료로 사용될 수 있습니다.

폴리실리콘 불순물 함량은 엄격히 요구되며, 업계는 자본 투자가 높고 기술 장벽이 높은 특성을 가지고 있습니다.폴리실리콘의 순도는 단결정 실리콘 드로잉 공정에 심각한 영향을 미치기 때문에 순도 요구 사항이 매우 엄격합니다.폴리실리콘의 최소 순도는 99.9999%이며, 최고 순도는 무한히 100%에 가깝습니다.또한, 중국 국가표준에서는 불순물 함량에 대한 명확한 요구사항을 제시하고 있으며, 이에 따라 폴리실리콘은 등급 I, II, III으로 구분되며, 그 중 붕소, 인, 산소, 탄소 함량이 중요한 기준 지표가 됩니다."폴리실리콘 산업 접근 조건"은 기업이 건전한 품질 검사 및 관리 시스템을 보유해야 하며 제품 표준이 국가 표준을 엄격히 준수해야 한다고 규정합니다.또한 접근 조건은 태양광 등급, 전자 등급 폴리실리콘과 같은 폴리실리콘 생산 기업의 규모와 에너지 소비를 요구합니다. 프로젝트 규모는 각각 연간 3000톤과 1000톤을 초과하고 최소 자본 비율은 최소입니다. 폴리실리콘은 신축, 개축 및 확장 프로젝트에 대한 투자가 30%보다 낮아서는 안 된다. 따라서 폴리실리콘은 자본집약적 산업이다.CPIA 통계에 따르면 2021년 가동에 투입되는 1만톤 폴리실리콘 생산라인 장비의 투자비용은 1억300만위안/kt로 소폭 증가했다.그 이유는 벌크 금속재료 가격의 상승 때문이다.향후 생산설비 기술의 발전에 따라 투자비용은 증가할 것으로 예상되며, 사이즈가 커질수록 모노머는 감소할 것으로 예상된다.규정에 따르면 태양광 등급 및 전자 등급 초크랄스키 감소를 위한 폴리실리콘의 전력 소비는 각각 60kWh/kg 및 100kWh/kg 미만이어야 하며 에너지 소비 지표에 대한 요구 사항은 상대적으로 엄격합니다.폴리실리콘 생산은 화학산업에 속하는 경향이 있습니다.생산 공정은 상대적으로 복잡하며 기술 경로, 장비 선택, 시운전 및 운영에 대한 임계값이 높습니다.생산 공정에는 많은 복잡한 화학 반응이 포함되며 제어 노드의 수는 1,000개 이상입니다.신입사원은 어렵습니다. 성숙한 장인정신을 빠르게 익히세요.따라서 폴리실리콘 생산 산업에는 자본 및 기술 장벽이 높으며 이는 폴리실리콘 제조업체가 공정 흐름, 포장 및 운송 공정에 대한 엄격한 기술 최적화를 수행하도록 장려합니다.

2. 폴리실리콘 분류: 순도가 용도를 결정하며, 태양광 등급이 주류를 차지합니다.

다결정 실리콘은 원소 실리콘의 형태로 서로 다른 결정 방향을 가진 결정립으로 구성되어 있으며 주로 산업용 실리콘 가공을 통해 정제됩니다.폴리실리콘의 외관은 회색의 금속광택을 띠고 융점은 약 1410℃이다.실온에서는 비활성이고 용융 상태에서는 더 활성입니다.폴리실리콘은 반도체 특성을 갖고 있어 매우 중요하고 우수한 반도체 소재이지만, 소량의 불순물이 전도성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.폴리실리콘에는 다양한 분류 방법이 있습니다.위에서 언급한 중국 국가 표준에 따른 분류 외에도 여기에는 세 가지 중요한 분류 방법이 더 소개되어 있습니다.다양한 순도 요구 사항과 용도에 따라 폴리실리콘은 태양광 등급 폴리실리콘과 전자 등급 폴리실리콘으로 나눌 수 있습니다.태양광 등급 폴리실리콘은 주로 광전지 생산에 사용되는 반면, 전자 등급 폴리실리콘은 집적 회로 산업에서 칩 및 기타 생산의 원료로 널리 사용됩니다.태양광 등급 폴리실리콘의 순도는 6~8N입니다. 즉, 총 불순물 함량은 10-6보다 낮아야 하며, 폴리실리콘의 순도는 99.9999% 이상에 도달해야 합니다.전자 등급 폴리실리콘의 순도 요구 사항은 최소 9N, 현재 최대 12N으로 더욱 엄격합니다.전자급 폴리실리콘 생산은 상대적으로 어렵다.전자급 폴리실리콘 생산 기술을 습득한 중국 기업은 거의 없으며 여전히 상대적으로 수입에 의존하고 있다.현재 태양광급 폴리실리콘의 생산량은 전자급 폴리실리콘보다 훨씬 크며 전자가 전자급 폴리실리콘의 약 13.8배에 달한다.

실리콘 소재의 도핑 불순물과 전도성 유형의 차이에 따라 P형과 N형으로 나눌 수 있습니다.실리콘이 붕소, 알루미늄, 갈륨 등과 같은 억셉터 불순물 원소로 도핑되면 정공 전도가 지배적이며 P형이 됩니다.실리콘에 인, 비소, 안티몬 등과 같은 도너 불순물 원소가 도핑되면 전자 전도가 지배적이며 N형이 됩니다.P형 배터리에는 주로 BSF 배터리와 PERC 배터리가 포함됩니다.2021년에는 PERC 배터리가 전 세계 시장의 91% 이상을 차지할 것이며 BSF 배터리는 사라질 것입니다.PERC가 BSF를 대체하는 기간 동안 P형 셀의 변환 효율은 20% 미만에서 23% 이상으로 증가해 이론상 상한인 24.5%에 근접한 반면, N-형 셀의 이론상 상한인 24.5%에 근접했다. 유형 셀은 28.7%이며, N형 셀은 변환 효율이 높습니다. 높은 양면 비율과 낮은 온도 계수라는 장점으로 인해 기업들은 N형 배터리 대량 생산 라인을 구축하기 시작했습니다.CPIA의 전망에 따르면 N형 배터리의 비중은 2022년 3%에서 13.4%로 크게 증가할 것으로 예상된다. 향후 5년 동안 N형 배터리에서 P형 배터리로의 반복이 본격화될 것으로 예상된다. 표면 품질의 차이에 따라 밀도가 높은 소재, 콜리플라워 소재, 산호 소재로 나눌 수 있습니다.치밀한 재료의 표면은 오목 정도가 가장 낮고 5mm 미만이며 색상 이상이 없으며 산화 중간층이 없으며 가격이 가장 높습니다.콜리 플라워 재료의 표면은 5-20mm의 적당한 오목함을 가지며 단면은 적당하고 가격은 중간 범위입니다.산호 재료의 표면은 더 심각한 오목함을 가지고 있지만 깊이는 20mm보다 크고 단면이 느슨하며 가격이 가장 낮습니다.치밀한 재료는 주로 단결정 실리콘을 그리는 데 사용되는 반면, 콜리플라워 재료와 산호 재료는 주로 다결정 실리콘 웨이퍼를 만드는 데 사용됩니다.기업의 일상 생산에서 밀도가 높은 재료에 콜리플라워 재료를 30% 이상 도핑하여 단결정 실리콘을 생산할 수 있습니다.원자재 비용은 절약할 수 있지만 콜리플라워 재료를 사용하면 결정 끌어당김 효율이 어느 정도 감소합니다.기업은 두 가지를 따져본 뒤 적절한 도핑 비율을 선택해야 한다.최근 밀도가 높은 재료와 콜리플라워 재료의 가격 차이는 기본적으로 3RMB/kg으로 안정되었습니다.가격 차이가 더 벌어진다면 기업들은 단결정 실리콘 풀링에 콜리플라워 소재를 더 많이 도핑하는 것을 고려할 수도 있다.

반도체 N형 고저항 상부 및 테일
반도체분야 용광로 바닥재-1

3. 프로세스: 지멘스 방식이 주류를 차지하고, 전력 소비가 기술 변화의 핵심이 됨

폴리실리콘 생산 공정은 크게 두 단계로 나누어진다.첫 번째 단계에서는 공업용 실리콘 분말을 무수 염화수소와 반응시켜 트리클로로실란과 수소를 얻습니다.반복적인 증류 및 정제 후, 기체상 트리클로로실란, 디클로로디히드로실리콘 및 실란;두 번째 단계는 위에서 언급한 고순도 가스를 결정질 실리콘으로 환원시키는 것으로 변형된 지멘스 방식과 실란 유동층 방식에서 환원 단계가 다르다.개선된 지멘스 방식은 성숙한 생산 기술과 높은 제품 품질을 갖추고 있으며 현재 가장 널리 사용되는 생산 기술입니다.전통적인 지멘스 생산 방법은 염소와 수소를 사용하여 무수 염화수소, 염화수소 및 분말 공업용 실리콘을 합성하여 특정 온도에서 트리클로로실란을 합성한 다음 트리클로로실란을 분리, 정류 및 정제하는 것입니다.실리콘은 수소 환원로에서 열환원 반응을 거쳐 실리콘 코어에 증착된 원소 실리콘을 얻습니다.이를 바탕으로 개선된 지멘스 공정에는 주로 환원 테일가스 회수, 사염화규소 재사용 등 생산 공정에서 발생하는 수소, 염화수소, 사염화규소 등 대량의 부산물을 재활용하기 위한 지원 공정도 탑재된다. 기술.배기가스 중의 수소, 염화수소, 삼염화실란, 사염화규소는 건식 회수에 의해 분리됩니다.수소와 염화수소는 트리클로로실란을 사용하여 합성 및 정제에 재사용할 수 있으며, 트리클로로실란은 직접 열환원으로 재활용됩니다.용광로에서 정제가 이루어지며, 사염화규소를 수소화하여 삼염화실란을 생성하고, 이를 정제에 사용할 수 있습니다.이 단계를 저온 수소화 처리라고도 합니다.폐쇄 회로 생산을 실현함으로써 기업은 원자재 및 전력 소비를 크게 줄여 생산 비용을 효과적으로 절감할 수 있습니다.

중국에서 개선된 지멘스 공법을 사용하여 폴리실리콘을 생산하는 데 드는 비용에는 원자재, 에너지 소비, 감가상각비, 가공 비용 등이 포함됩니다. 업계의 기술 발전으로 인해 비용이 크게 절감되었습니다.원자재는 주로 공업용 실리콘과 삼염화실란을 말하며, 에너지 소비량에는 전기와 증기가 포함되며, 처리 비용은 생산 장비의 검사 및 수리 비용을 의미합니다.2022년 6월 초 Baichuan Yingfu의 폴리실리콘 생산 비용 통계에 따르면 원자재는 비용이 가장 높은 항목으로 총 비용의 41%를 차지하며 그 중 산업용 실리콘이 실리콘의 주요 공급원입니다.업계에서 일반적으로 사용되는 실리콘 단위 소비량은 고순도 실리콘 제품 단위당 소비되는 실리콘의 양을 나타냅니다.산정방법은 외주 공업용 실리콘 분말, 삼염화실란 등 실리콘 함유 물질을 모두 순수 실리콘으로 변환한 후, 실리콘 함량 비율에서 환산한 순수 실리콘 양만큼 외주 클로로실란을 차감하는 방식이다.CPIA 데이터에 따르면 2021년 실리콘 소비량은 1.09kg/kg-Si로 0.01kg/kg-Si 감소할 것으로 예상된다. 2030년까지 1.07kg/kg으로 감소. kg-Si.불완전한 통계에 따르면 폴리실리콘 업계 상위 5개 중국 기업의 실리콘 소비량은 업계 평균보다 낮다.그 중 2개는 2021년에 각각 1.08kg/kg-Si, 1.05kg/kg-Si를 소비할 것으로 알려졌다. 두 번째로 높은 비중은 에너지 소비로 전체 32%를 차지하며, 그 중 전기가 30%를 차지한다. 총 비용은 전기 가격과 효율성이 폴리실리콘 생산에 여전히 중요한 요소임을 나타냅니다.전력 효율을 측정하는 두 가지 주요 지표는 종합 전력 소비와 감소 전력 소비입니다.소비전력 절감이란 삼염화실란과 수소를 환원시켜 고순도 실리콘 소재를 생성하는 과정을 의미합니다.전력 소비에는 실리콘 코어 예열 및 증착이 포함됩니다., 보온, 최종 환기 및 기타 공정 전력 소비.2021년에는 기술진보와 에너지의 종합적 이용으로 폴리실리콘 생산 평균 종합전력소비는 63kWh/kg-Si로 전년 대비 5.3% 감소하고, 평균 감소전력 소비는 전년 대비 6.1% 감소할 것으로 예상된다. 전년 동기 대비 46kWh/kg-Si로 증가했으며, 향후 더욱 감소할 것으로 예상됩니다..또한 감가상각비도 17%로 중요한 비용 항목이다.Baichuan Yingfu 데이터에 따르면 2022년 6월 초 폴리실리콘의 총 생산 비용은 약 55,816위안/톤이었고 시장의 폴리실리콘 평균 가격은 약 260,000위안/톤이었고 총 이윤 마진은 70% 이상으로 높기 때문에 많은 기업이 폴리실리콘 생산 능력 건설에 투자를 유치했습니다.

폴리실리콘 제조사가 원가를 절감하는 방법은 두 가지가 있는데, 하나는 원자재 비용을 줄이는 것이고, 다른 하나는 전력 소모를 줄이는 것이다.원자재 측면에서 제조업체는 산업용 실리콘 제조업체와 장기 협력 계약을 체결하거나 통합된 업스트림 및 다운스트림 생산 능력을 구축함으로써 원자재 비용을 절감할 수 있습니다.예를 들어, 폴리실리콘 생산 공장은 기본적으로 자체 산업용 실리콘 공급에 의존합니다.전력 소비 측면에서 제조업체는 낮은 전기 가격과 포괄적인 에너지 소비 개선을 통해 전기 비용을 절감할 수 있습니다.종합 전력 소비량의 약 70%는 전력 소비 절감이며, 절감은 고순도 결정질 실리콘 생산에 있어서도 핵심 고리이다.따라서 중국의 폴리실리콘 생산능력은 대부분 신장, 내몽골, 쓰촨성, 윈난성 등 전기요금이 낮은 지역에 집중되어 있다.그러나 2탄소 정책의 진전으로 저비용의 전력자원을 대량 확보하는 것이 어려워지고 있다.따라서 절감을 위해 전력 소비를 줄이는 것이 오늘날 비용 절감에 더욱 실현 가능합니다.방법.현재 환원전력 소모를 줄이는 효과적인 방법은 환원로 내부의 실리콘 코어 수를 늘려 단일 장치의 출력을 확대하는 것이다.현재 중국의 주류 환원로 유형은 36쌍의 봉, 40쌍의 봉, 48쌍의 봉이다.용광로 유형은 60쌍의 봉과 72쌍의 봉으로 업그레이드되지만 동시에 기업의 생산 기술 수준에 대한 더 높은 요구 사항도 제시합니다.

개선된 지멘스 방법과 비교하여 실란 유동층 방법은 세 가지 장점이 있습니다. 하나는 전력 소비가 낮고, 다른 하나는 결정 견인 출력이 높으며, 세 번째는 보다 발전된 CCZ 연속 초크랄스키 기술과 결합하는 것이 더 유리하다는 것입니다.실리콘산업본부 자료에 따르면 실란 유동층 방식의 종합 전력 소모량은 개량 지멘스 방식의 33.33%, 저전력 소모량은 개량 지멘스 방식의 10% 수준이다.실란 유동층 방법은 상당한 에너지 소비 이점을 가지고 있습니다.결정 당김 측면에서, 입상 실리콘의 물리적 특성은 단결정 실리콘 당김 막대 링크의 석영 도가니를 완전히 채우는 것을 더 쉽게 만들 수 있습니다.다결정 실리콘과 입상 실리콘은 단일로 도가니 충전 용량을 29% 증가시키는 동시에 충전 시간을 41% 단축하여 단결정 실리콘의 풀링 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.또한 입상 실리콘은 직경이 작고 유동성이 좋기 때문에 CCZ 연속 초크랄스키 방법에 더 적합합니다.현재 중하부 단결정 끌어당김 기술의 주요 기술은 단결정 실리콘 막대를 끌어당긴 후 결정을 다시 공급하여 끌어당기는 RCZ 단결정 재주조 방식이다.드로잉 작업이 동시에 진행되므로 단결정 실리콘 로드의 냉각 시간이 절약되므로 생산 효율이 높아집니다.CCZ 연속 초크랄스키 방법의 급속한 발전은 또한 입상 실리콘에 대한 수요를 증가시킬 것입니다.입상 실리콘은 마찰로 인해 더 많은 실리콘 분말이 생성되고, 표면적이 크고, 오염 물질을 쉽게 흡착할 수 있으며, 용융 중에 수소가 수소로 결합되어 건너뛰기 쉬운 등 몇 가지 단점이 있지만 관련 입상 실리콘의 최신 발표에 따르면 기업에서는 이러한 문제가 개선되고 일부 진전이 이루어졌습니다.

실란 유동층 공정은 유럽과 미국에서 성숙되었으며 중국 기업이 도입된 후 초기 단계에 있습니다.이르면 1980년대부터 REC, MEMC 등으로 대표되는 외국 입상실리콘이 입상실리콘 생산에 나서며 대규모 생산을 실현했다.이 중 REC의 입상실리콘 총 생산능력은 2010년 10,500톤/년에 이르렀고, 같은 기간 지멘스의 경쟁업체와 비교해 최소 2~3달러/kg의 비용 우위를 점했다.단결정 풀링의 필요성으로 인해 회사의 입상 실리콘 생산이 정체되어 결국 생산을 중단했으며 중국과 합작 투자하여 생산 기업을 설립하여 입상 실리콘 생산에 종사했습니다.

4. 원자재: 산업용 실리콘은 핵심 원자재이며 공급은 폴리실리콘 확장 수요를 충족할 수 있습니다.

산업용 실리콘은 폴리실리콘 생산의 핵심 원료다.2022년부터 2025년까지 중국의 산업용 실리콘 생산량은 꾸준히 증가할 것으로 예상된다. 2010년부터 2021년까지 중국의 산업용 실리콘 생산량은 확장 단계에 있으며, 생산 능력과 생산량의 연평균 성장률은 각각 7.4%와 8.6%에 달한다. .SMM 데이터에 따르면 새로 증가한산업용 실리콘 생산 능력중국의 생산량은 2022년과 2023년에는 89만톤, 106만5000톤이 될 것이다.산업용 실리콘 업체들이 앞으로도 여전히 60% 안팎의 가동률과 가동률을 유지할 것으로 가정하면, 중국의 신규 증가는2022년과 2023년 생산능력은 각각 32만톤, 38만3000톤 증가한다.GFCI의 추정에 따르면,22/23/24/25 중국의 산업용 실리콘 생산능력은 약 590/697/671/650만 톤으로 355/391/418/438만 톤에 해당한다.

나머지 2개 중첩 공업 실리콘 영역의 성장률은 상대적으로 느리며, 중국의 공업 실리콘 생산량은 기본적으로 폴리실리콘 생산량을 충족할 수 있다.2021년 중국의 산업용 실리콘 생산능력은 538만5000톤으로 생산량은 321만3000톤에 달할 것으로 예상된다. 이 중 폴리실리콘은 62만3000톤, 유기실리콘은 89만8000톤, 알루미늄합금은 64만9000톤을 소비할 것으로 예상된다.또한 약 780,000톤의 생산량이 수출에 사용됩니다.2021년에는 폴리실리콘, 유기실리콘, 알루미늄 합금의 소비가 산업용 실리콘의 각각 19%, 28%, 20%를 차지할 것으로 예상된다.2022년부터 2025년까지 유기실리콘 생산량 증가율은 10% 안팎에 머물 것으로 예상되며, 알루미늄합금 생산량 증가율은 5% 미만으로 둔화될 것으로 예상된다.따라서 우리는 2022~2025년에 폴리실리콘에 사용될 수 있는 산업용 실리콘의 양이 상대적으로 충분하여 폴리실리콘의 수요를 완전히 충족시킬 수 있다고 믿습니다.생산 요구.

5. 폴리실리콘 공급:중국지배적인 위치를 차지하고 생산은 점차 선두 기업으로 집결됩니다.

최근 몇 년간 전 세계 폴리실리콘 생산량은 해마다 증가해 점차 중국에 집결하고 있다.2017년부터 2021년까지 전 세계 연간 폴리실리콘 생산량은 432,000톤에서 631,000톤으로 증가했으며, 2021년에는 성장률 21.11%로 가장 빠른 성장을 보였습니다.이 기간 동안 전 세계 폴리실리콘 생산량은 점차 중국에 집중되었으며, 중국의 폴리실리콘 생산량 비중은 2017년 56.02%에서 2021년 80.03%로 증가했다. 2010년과 2021년 전 세계 폴리실리콘 생산능력 상위 10개 기업을 비교하면, 중국 기업 수가 4개에서 8개로 늘었고 일부 미국과 한국 기업의 생산 능력 비율이 크게 감소해 HEMOLOCK, OCI, REC, MEMC 등 상위 10개 팀에서 탈락한 것으로 나타났습니다.산업 집중도가 크게 높아졌으며 업계 상위 10개 기업의 총 생산 능력이 57.7%에서 90.3%로 증가했습니다.2021년 기준 생산능력의 10% 이상을 차지하는 중국 기업은 5개로, 총 65.7%를 차지한다..폴리실리콘 산업이 점진적으로 중국으로 이전되는 데는 세 가지 주요 이유가 있다.첫째, 중국 폴리실리콘 제조업체는 원자재, 전력, 인건비 측면에서 상당한 이점을 갖고 있다.노동자의 임금은 외국의 임금보다 낮기 때문에 중국의 전체 생산 비용은 외국의 임금보다 훨씬 낮으며 기술 발전에 따라 계속해서 하락할 것입니다.둘째, 중국 폴리실리콘 제품의 품질은 지속적으로 향상되고 있으며 대부분이 태양광 등급 일류 수준에 있으며 개별 선진 기업은 순도 요구 사항에 있습니다.고급 전자급 폴리실리콘 생산 기술이 획기적인 발전을 이루었고 점차 국내 전자급 폴리실리콘이 수입품으로 대체되고 있으며 중국 선두 기업은 전자급 폴리실리콘 프로젝트 건설을 적극적으로 추진하고 있습니다.중국의 실리콘 웨이퍼 생산량은 전 세계 총 생산량의 95% 이상에 달해 중국의 폴리실리콘 자급률이 점차 높아져 해외 폴리실리콘 기업의 시장이 어느 정도 압박을 받고 있다.

2017년부터 2021년까지 중국의 폴리실리콘 연간 생산량은 신장, 내몽고, 쓰촨 등 전력 자원이 풍부한 지역을 중심으로 꾸준히 증가할 전망이다.2021년 중국 폴리실리콘 생산량은 39만2000톤에서 50만5000톤으로 28.83% 증가할 것으로 예상된다.생산능력 측면에서 보면 중국의 폴리실리콘 생산능력은 전반적으로 증가세를 보였지만 2020년에는 일부 제조업체의 폐쇄로 인해 감소세를 보였다.또한 중국 폴리실리콘 기업의 가동률은 2018년부터 지속적으로 증가해 2021년 가동률은 97.12%에 달할 것으로 예상된다.성별로 보면 2021년 중국의 폴리실리콘 생산량은 주로 신장, 내몽골, 쓰촨성 등 전력가격이 낮은 지역에 집중될 것으로 예상된다.신장의 생산량은 270,400톤으로 중국 전체 생산량의 절반 이상이다.

중국의 폴리실리콘 산업은 CR6 값이 77%로 집중도가 높은 것이 특징이며, 앞으로도 더욱 상승세를 보일 것으로 보인다.폴리실리콘 생산은 자본금이 높고 기술장벽이 높은 산업이다.프로젝트 건설 및 생산주기는 일반적으로 2년 이상이다.새로운 제조업체가 업계에 진입하는 것은 어렵습니다.향후 3년 동안 알려진 확장 계획과 신규 프로젝트로 판단할 때 업계의 과점 제조업체는 자체 기술과 규모 우위를 바탕으로 생산 능력을 지속적으로 확장할 것이며 독점 지위는 계속 높아질 것입니다.

중국의 폴리실리콘 공급량은 2022년부터 2025년까지 대규모 성장을 가져올 것으로 추산되며, 2025년에는 폴리실리콘 생산량이 1194만톤에 도달해 글로벌 폴리실리콘 생산 규모 확대를 견인할 것으로 예상된다.2021년 중국의 폴리실리콘 가격이 급등하면서 주요 제조업체는 새로운 생산 라인 건설에 투자하는 동시에 새로운 제조업체를 유치하여 업계에 합류했습니다.폴리실리콘 프로젝트는 건설부터 생산까지 최소 1년 6개월~2년이 소요돼 2021년 신규 건설이 완료될 예정이다.생산능력은 일반적으로 2022년 하반기와 2023년에 생산에 들어간다. 이는 현재 주요 제조사들이 발표한 새로운 프로젝트 계획과 매우 일치한다.2022~2025년 신규 생산능력은 주로 2022년과 2023년에 집중된다. 이후 폴리실리콘 수급과 가격이 점차 안정되면서 업계 전체 생산능력도 점차 안정될 것으로 보인다.다운(Down), 즉 생산능력 증가율이 점차 감소하는 현상이다.또한 폴리실리콘 기업의 생산능력 가동률은 지난 2년 동안 높은 수준을 유지했지만 신규 프로젝트의 생산능력을 늘리기까지는 시간이 걸릴 것이며 신규 진입자가 이러한 기술을 익히는 과정이 필요할 것이다. 관련 준비 기술.따라서 향후 몇 년간 신규 폴리실리콘 프로젝트의 가동률은 낮을 것이다.이를 통해 2022~2025년 폴리실리콘 생산량을 예측할 수 있으며, 2025년 폴리실리콘 생산량은 약 1194만톤으로 예상된다.

해외 생산능력 집중도는 상대적으로 높아 향후 3년간 생산 증가율과 속도는 중국만큼 높지 않을 것으로 보인다.해외 폴리실리콘 생산능력은 주로 선두 4개사에 집중되어 있고 나머지는 주로 소규모 생산능력이다.생산능력 면에서는 Wacker Chem이 해외 폴리실리콘 생산능력의 절반을 차지하고 있다.독일과 미국 공장의 생산능력은 각각 6만톤, 2만톤이다.2022년 이후 글로벌 폴리실리콘 생산능력의 급격한 확대는 공급과잉을 우려해 아직은 관망하고 있으며 신규 생산능력 증설 계획도 없다.한국의 폴리실리콘 대기업 OCI는 2022년 5,000톤에 이를 예정인 중국의 기존 전자급 폴리실리콘 생산라인을 유지하면서 태양광급 폴리실리콘 생산라인을 점차 말레이시아로 이전하고 있습니다. OCI의 말레이시아 생산능력은 27,000톤에 달하고, 2020년과 2021년에는 30,000톤을 투입하여 낮은 에너지 소비 비용을 달성하고 미국과 한국에서 폴리실리콘에 대한 중국의 높은 관세를 회피할 것입니다.회사는 95,000톤을 생산할 계획이지만 시작일은 불분명하다.향후 4년간 연간 5,000톤 수준으로 증가할 것으로 예상된다.노르웨이 기업 REC는 미국 워싱턴주와 몬태나주에 두 개의 생산기지를 두고 있으며, 연간 생산능력은 태양광급 폴리실리콘 1만8000톤, 전자급 폴리실리콘 2000톤이다.극심한 재정난에 있던 REC는 생산 중단을 선택했고, 이후 2021년 폴리실리콘 가격 급등에 힘입어 2023년 말까지 워싱턴주 1만8000톤, 몬타나주 2000톤 프로젝트의 생산을 재개하기로 결정했다. , 2024년에는 생산 능력 확대를 완료할 수 있습니다. Hemlock은 고순도 전자급 폴리실리콘을 전문으로 하는 미국 최대 폴리실리콘 생산업체입니다.생산에 대한 첨단 기술 장벽으로 인해 회사 제품이 시장에서 대체되기가 어렵습니다.회사가 몇 년 내에 새로운 프로젝트를 건설할 계획이 없다는 점과 함께 회사의 생산 능력은 2022~2025년이 될 것으로 예상됩니다.연간 생산량은 18,000톤으로 유지됩니다.또한, 2021년에는 위 4개사 외 기업의 신규 생산능력도 5,000톤에 달할 예정이다.모든 기업의 생산 계획에 대한 이해가 부족해 여기서는 2022년부터 2025년까지 신규 생산능력을 연간 5,000톤으로 가정한다.

해외 생산능력에 따르면, 해외 폴리실리콘 생산능력 가동률이 변함없다고 가정하면 2025년 해외 폴리실리콘 생산량은 약 17만6000톤에 달할 것으로 추정된다.2021년 폴리실리콘 가격이 급등한 이후 중국 기업들은 생산량을 늘리고 생산량을 확대했다.반면 해외 기업들은 신규 프로젝트 계획에 좀 더 신중한 편이다.폴리실리콘 산업의 패권은 이미 중국이 장악하고 있어, 무작정 생산량을 늘리면 손실이 발생할 수 있기 때문이다.비용 측면에서 볼 때 에너지 소비는 폴리실리콘 비용의 가장 큰 구성 요소이므로 전기 가격이 매우 중요하며 신장, 내몽고, 쓰촨성 및 기타 지역에는 분명한 이점이 있습니다.수요 측면에서 볼 때 폴리실리콘의 직접적인 하류인 중국의 실리콘 웨이퍼 생산량은 전 세계 생산량의 99% 이상을 차지합니다.폴리실리콘 다운스트림 산업은 주로 중국에 집중되어 있다.생산되는 폴리실리콘의 가격이 낮고 운송비가 저렴하며 수요가 충분히 보장됩니다.둘째, 중국은 미국과 한국산 태양광용 폴리실리콘 수입품에 상대적으로 높은 반덤핑 관세를 부과해 미국과 한국산 폴리실리콘 소비를 크게 억제했다.새로운 프로젝트를 구축할 때는 주의하세요.또한 최근 몇 년간 중국 해외 폴리실리콘 기업은 관세의 영향으로 발전이 더디고, 일부 생산라인이 축소되거나 심지어 폐쇄되는 등 전 세계 생산량에서 차지하는 비중이 해마다 줄어들고 있어 중국 기업의 높은 이익으로 인해 2021년 폴리실리콘 가격 상승에는 비교할 수 없을 것입니다. 그러나 생산 능력을 급속하고 대규모로 확장하기에는 재정 여건이 충분하지 않습니다.

2022년부터 2025년까지 중국과 해외 각각의 폴리실리콘 생산량 전망을 바탕으로 글로벌 폴리실리콘 생산량 예측치를 요약해 볼 수 있다.2025년 글로벌 폴리실리콘 생산량은 137만1000톤에 이를 것으로 추산된다.폴리실리콘 생산량 예측치에 따르면 전 세계에서 중국이 차지하는 비중을 대략적으로 추정할 수 있다.2022년부터 2025년까지 중국의 점유율은 점차 확대돼 2025년에는 87%를 넘어설 것으로 예상된다.

6. 요약 및 전망

폴리실리콘은 산업용 실리콘의 하류이자 태양광, 반도체 산업체인 전체의 상류에 위치하며 그 위상이 매우 중요하다.태양광 산업 체인은 일반적으로 폴리실리콘-실리콘 웨이퍼-셀-모듈-태양광 설치 용량이며, 반도체 산업 체인은 일반적으로 폴리실리콘-단결정 실리콘 웨이퍼-실리콘 웨이퍼-칩입니다.폴리실리콘의 순도에 대한 요구사항은 용도에 따라 다릅니다.태양광 산업에서는 주로 태양광급 폴리실리콘을 사용하고, 반도체 산업에서는 전자급 폴리실리콘을 사용합니다.전자는 6N~8N의 순도 범위를 갖는 반면, 후자는 9N 이상의 순도를 요구한다.

수년 동안 폴리실리콘의 주류 생산 공정은 전 세계적으로 개선된 지멘스 방식이었습니다.최근 몇 년 동안 일부 기업에서는 생산 패턴에 영향을 미칠 수 있는 저렴한 실란 유동층 방법을 적극적으로 모색했습니다.수정된 지멘스(Modified Siemens) 공법으로 생산된 막대형 폴리실리콘은 에너지 소비가 높고 비용이 높으며 순도가 높은 특성을 갖고 있는 반면, 실란 유동층 공법으로 생산된 입상 실리콘은 에너지 소비가 낮고 비용이 낮으며 순도가 상대적으로 낮은 특성을 가지고 있습니다. .일부 중국 기업은 입상 실리콘의 대량 생산과 입상 실리콘을 이용해 폴리실리콘을 끌어내는 기술을 실현했지만 널리 홍보되지는 않았습니다.미래에 입상 실리콘이 전자를 대체할 수 있는지 여부는 비용 우위가 품질 단점을 덮을 수 있는지 여부, 다운스트림 애플리케이션의 효과 및 실란 안전성 향상에 달려 있습니다.최근 몇 년 동안 전 세계 폴리실리콘 생산량은 해마다 증가하고 있으며 점차 중국에 집결하고 있습니다.2017년부터 2021년까지 전 세계 연간 폴리실리콘 생산량은 432,000톤에서 631,000톤으로 증가해 2021년에 가장 빠르게 증가할 것이다. 이 기간 동안 전 세계 폴리실리콘 생산량은 점차 중국으로 집중되었고, 중국의 폴리실리콘 생산량은 2021년부터 증가했다. 2017년 56.02%에서 2021년 80.03%로 증가할 전망이다. 2022년부터 2025년까지 폴리실리콘 공급이 대규모 성장을 이끌 것으로 예상된다.2025년 중국 폴리실리콘 생산량은 119만4000톤, 해외 생산량은 17만6000톤에 달할 것으로 추산된다.따라서 2025년 글로벌 폴리실리콘 생산량은 약 137만톤이 될 전망이다.

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