Tendencia de desarrollo de la industria del crisol de cuarzo: Accionamiento bidireccional de semiconductores y fotovoltaico
Tendencia de desarrollo de la industria del crisol de cuarzo: Accionamiento bidireccional de semiconductores y fotovoltaico
1、 Descripción general del crisol de cuarzo
El crisol de cuarzo es un recipiente hecho de arena de cuarzo de alta pureza, que es limpio, homogéneo, Resistente a altas temperaturas, y es ampliamente utilizado en el proceso de producción de refinación de silicio cristalino en los campos de la energía solar y los semiconductores. Según el tipo de cuarzo interior, Se puede dividir en crisol de cuarzo sintético (SQC) y crisol de cuarzo natural (NQC).
El progreso técnico de la industria de productos de cuarzo de China es relativamente obvio, Especialmente la brecha entre el nivel técnico del crisol de cuarzo y los productos de empresas extranjeras se reduce gradualmente, y se han hecho notables progresos en el tamaño del crisol, pureza, Tiempo y tiempos de extracción de cristales. Al mismo tiempo, El crisol de cuarzo doméstico de China tiene ventajas de costos, Creación de condiciones para la sustitución doméstica del crisol de cuarzo.
Actualmente, en el campo del crisol de cuarzo fotovoltaico, Las empresas chinas han ocupado la mayor parte de la cuota de mercado en virtud de su ventaja de precios; En el campo del crisol de cuarzo semiconductor, con la industria internacional de semiconductores transferida gradualmente a China, como importante apoyo a la industria de suministro de materias primas y auxiliares, El campo de fabricación de crisoles de cuarzo ha logrado un rápido desarrollo, y los productos se están importando gradualmente.
El proceso de producción del crisol de cuarzo es relativamente maduro: El polvo de cuarzo de alta pureza se coloca en un molde de formación rotativa con cualquier ángulo de inclinación, y el dispositivo giratorio en forma de crisol se mueve a la varilla del electrodo utilizando la fuerza centrífuga y la varilla de formación para la formación manual,
Luego, el electrodo se electrifica para iniciar el arco y se inserta en la cavidad de polvo con forma. Al mismo tiempo, El sistema de vacío se pone en marcha para fundirlo rápidamente en cuarzo fundido en forma de crisol. Después de enfriar, Se saca para completar la producción en bruto de un crisol de cuarzo.
Cadena industrial de la industria de crisoles de cuarzo
Desde la perspectiva de la cadena industrial, Los crisoles de cuarzo son los principales productos de arena de cuarzo de alta pureza, que se utilizan principalmente para soportar la extracción continua de cristales en condiciones de alta temperatura, y son dispositivos de cuarzo de consumo que se utilizan para contener materias primas de polisilicio. Los campos de aplicación posteriores son la industria de las nuevas energías y la industria de los semiconductores.
Análisis de la situación actual de la industria de crisoles de cuarzo
Mercado global
Desde la perspectiva de la demanda del mercado global, la falta global de núcleos en la segunda mitad del 2020 impulsará la prosperidad de la industria de los semiconductores para que se dispare, Impulsar el crecimiento de la demanda de chips de silicio upstream de la industria, e impulsar el rápido crecimiento de la demanda del mercado de crisoles de cuarzo.
Según las estadísticas, La demanda mundial de crisoles de cuarzo semiconductores será de aproximadamente 223 millones de dólares en 2021. Se estima que la demanda de crisoles de cuarzo semiconductores aumentará en aproximadamente 5% – 6% año tras año en 2022, llegando a más de 235 millones de dólares, de los cuales la demanda de más de 24 pulgadas representarán alrededor de 65% – 70%.
Desde la perspectiva de la distribución regional de la demanda, la distribución global de la demanda de crisoles de cuarzo semiconductor en 2021 se distribuye principalmente en Japón y Corea del Sur, Contabilización de 33% y 25% respectivamente, Clasificación en primer y segundo lugar. Le sigue Europa, China y Taiwán, China, Contabilización de 14%, 13% y 8% respectivamente.
Patrón de competencia de la industria de crisoles de cuarzo en el campo de los semiconductores
Desde la perspectiva del patrón de competencia del mercado mundial, Los tres crisoles de cuarzo semiconductores más importantes del mundo 2021 son Coorstek, JSQ y shin Etsu, Contabilización de 27%, 26% y 25% respectivamente, representando la mayor parte del mercado. Dunyuan Juxin, el representante del crisol de cuarzo semiconductor de China, rompió el monopolio y comenzó a entrar en el 8 pulgada y 12 Mercados de obleas de silicio en pulgadas, Marcando el comienzo de un gran avance, con una cuota de mercado de 8%. Momentive cuenta con 7%;
Problemas de desarrollo y análisis prospectivo de la industria de crisoles de cuarzo
Actualmente, La industria de crisoles de cuarzo está limitada por la escasez de mineral de cuarzo en bruto, lo que limita el aumento del suministro de crisol de cuarzo. Como arena de cuarzo de alta pureza es la materia prima principal del crisol de cuarzo, El costo representa 72%.
Actualmente, los principales fabricantes de arena de cuarzo de alta pureza en el mundo son Silicon Bike de los Estados Unidos, TQC de Noruega y acciones de cuarzo. Silicon Bike de los Estados Unidos y TQC de Noruega tienen la ventaja de los recursos minerales. Las reservas de materias primas de cuarzo de alta pureza son ricas y la calidad del producto es alta, liderando el suministro mundial de arena de cuarzo de alta pureza durante mucho tiempo.
Sin embargo, Su capacidad de producción está orientada principalmente al vidrio de cuarzo electrónico de alta gama, y la expansión de la producción fotovoltaica es lenta, La fuente de mineral de arena de cuarzo de alta pureza de China proviene principalmente de la región de Rajastán, Gujarat, India.
Debido a la limitación de los recursos minerales, La capacidad de producción es pequeña, y es difícil satisfacer la demanda de crisoles de cuarzo fotovoltaicos y semiconductores. La continua escasez de arena de cuarzo de alta pureza restringe la expansión de las empresas de crisoles de cuarzo. Las perspectivas de desarrollo futuro de la industria de crisoles de cuarzo son las siguientes:
1. Campo fotovoltaico:
Continúa el boom fotovoltaico, y la producción de material de silicio impulsa la demanda directa de crisol de cuarzo. Beneficiarse de la continua disminución del coste de la cadena de la industria fotovoltaica y de la aceleración global de la neutralidad de carbono, la nueva capacidad instalada fotovoltaica añadida en el mundo superará los 175GW en 2021.
De acuerdo con los datos de la CPIA, se estima que se agregarán 250GW de capacidad instalada fotovoltaica a nivel mundial en 2022, y se espera que la cadena de la industria fotovoltaica siga teniendo un panorama elevado. En 2022, la capacidad efectiva del polisilicio doméstico en China alcanzará 995500 Toneladas, Un aumento de 78.89% año tras año. La nueva capacidad de producción de materiales de silicio impulsará directamente la demanda de crisoles de cuarzo.
La permeabilidad de la oblea de silicio de tipo N sigue aumentando, y la demanda de crisoles de alto rendimiento aumenta considerablemente. De acuerdo con los datos de la CPIA, la tasa de penetración de la oblea de silicio monocristalino de tipo N será de aproximadamente 4.1% en 2021.
Con la creciente demanda de productos monocristalinos de las fases posteriores, La cuota de mercado de la oblea de silicio monocristalino aumentará aún más, y la proporción de obleas de silicio monocristalino de tipo N seguirá aumentando.
Desde el punto de vista de las necesidades de producción, Los chips de silicio tipo N tienen altos requisitos para el control del carbono, Contenido de oxígeno y pureza, Por lo tanto, se han mejorado los requisitos para materiales como los crisoles de cuarzo; Desde el punto de vista de los consumibles, basado en los requisitos de pureza de las obleas de silicio de tipo N, Se acelera la frecuencia de reemplazo de los crisoles de cuarzo, Y la demanda de crisoles de alto rendimiento está aumentando.
Al mismo tiempo, con la tendencia de la oblea de silicio a gran escala, Se mejora el tamaño del crisol de cuarzo. Las obleas de silicio de gran tamaño requieren la plena cooperación de los crisoles de cuarzo de soporte aguas arriba, Bancos de horno, Cortadores de alambre y componentes posteriores.
El 12 La era de las obleas de silicio fotovoltaico planteará requisitos más altos para el tamaño de los crisoles de cuarzo. Actualmente, los productos de los fabricantes nacionales de crisoles de cuarzo en China generalmente alcanzan 28-32 Pulgadas, y algunos fabricantes, como Oujing Technology, han desarrollado con éxito 40 crisoles de cuarzo en pulgadas.
2. Campo de semiconductores:
Tomemos a China como ejemplo, La tendencia de sustitución nacional de chips semiconductores de silicio es obvia, y el espacio de incremento del crisol de cuarzo es enorme. Con la migración de la industria de semiconductores y la fuerte promoción de las políticas de China, la capacidad mundial de producción de obleas de silicio se transfiere gradualmente a las zonas interiores de China, Y hay un gran espacio para el reemplazo de las obleas de silicio semiconductoras nacionales.
Según los datos de SIA, las ventas de circuitos integrados en China alcanzarán 192.5 mil millones de dólares en 2021, con un crecimiento interanual de 27.1%. Se espera que el volumen de ventas de las empresas chinas de chips de silicio semiconductor continúe aumentando, que será más alta que la tasa de crecimiento del mercado mundial de chips de silicio semiconductor, y la cuota de mercado seguirá expandiéndose. La mejora continua de la tasa de producción de chips semiconductores de silicio en China beneficiará significativamente a los productos de crisol de cuarzo e impulsará el desarrollo de alta gama de la industria.
