Tendenze dell'industria del crogiolo di quarzo: Semiconduttore & PV
Tendenza di sviluppo dell'industria dei crogioli di quarzo: Azionamento bidirezionale a semiconduttore e fotovoltaico
1、 Overview of Quartz Crucible
Quartz crucible is a container made of high-purity quartz sand, which is clean, homogeneous, high temperature resistant, and is widely used in the production process of refining crystalline silicon in the solar energy and semiconductor fields. According to the type of inner quartz, it can be divided into synthetic quartz crucible (SQC) and natural quartz crucible (NQC).
The technical progress of China’s quartz products industry is relatively obvious, especially the gap between the technical level of quartz crucible and the products of foreign enterprises is gradually narrowed, and remarkable progress has been made in crucible size, purity, crystal pulling time and times. Allo stesso tempo, China’s domestic quartz crucible has cost advantages, creating conditions for domestic replacement of quartz crucible.
Adesso, in the field of photovoltaic quartz crucible, Chinese enterprises have occupied most of the market share by virtue of their price advantage; In the field of semiconductor quartz crucible, with the international semiconductor industry gradually transferred to China, as an important supporting raw and auxiliary material supply industry, the quartz crucible manufacturing field has achieved rapid development, and products are gradually being imported instead.
The production process of quartz crucible is relatively mature: the high-purity quartz powder is put into a rotary forming mold with any tilt angle, and the crucible shaped rotating device is moved to the electrode rod by using the centrifugal force and the forming rod for manual forming,
Poi l'elettrodo viene elettrificato per avviare l'arco e inserito nella cavità di polvere sagomata. Allo stesso tempo, il sistema a vuoto viene avviato per farlo fondere rapidamente in quarzo fuso a forma di crogiolo. Dopo il raffreddamento, viene estratto per completare la produzione grezza di un crogiolo di quarzo.
Catena industriale dell'industria dei crogioli di quarzo
Dal punto di vista della catena industriale, i crogioli di quarzo sono i principali prodotti della sabbia di quarzo ad alta purezza, che sono principalmente utilizzati per supportare la crescita continua dei cristalli a temperature elevate, e sono dispositivi di quarzo per il consumo utilizzati per contenere materie prime di polisilicio. I settori applicativi a valle sono l'industria delle nuove energie e l'industria dei semiconduttori.
Analisi della situazione attuale dell'industria dei crogioli di quarzo
Mercato globale
Dal punto di vista della domanda del mercato globale, la carenza globale di wafer nella seconda metà di 2020 spingerà la prosperità dell'industria dei semiconduttori a salire, guidare la domanda dell'industria per i chip di silicio a monte a crescere, e guidare la rapida crescita della domanda del mercato dei crogioli di quarzo.
Secondo le statistiche, la domanda globale di crogioli di quarzo per semiconduttori sarà di circa 223 milioni di dollari in 2021. Si stima che la domanda di crogioli di quarzo per semiconduttori aumenterà di circa 5% – 6% anno su anno in 2022, raggiungendo più di 235 milioni di dollari, di cui la domanda di oltre 24 pollici rappresenterà circa 65% – 70%.
Dal punto di vista della distribuzione della domanda regionale, la distribuzione della domanda globale di crogioli di quarzo per semiconduttori in 2021 è principalmente distribuita in Giappone e Corea del Sud, rappresentando 33% e 25% rispettivamente, posizionandosi al primo e secondo posto. Segue l'Europa, Cina e Taiwan, Cina, rappresentando 14%, 13% e 8% rispettivamente.
Competition pattern of quartz crucible industry in semiconductor field
From the perspective of the global market competition pattern, the top three global semiconductor quartz crucibles in 2021 are Coorstek, JSQ and shin Etsu, rappresentando 27%, 26% e 25% rispettivamente, accounting for most of the market. Dunyuan Juxin, the representative of China’s semiconductor quartz crucible, broke the monopoly and began to enter the 8 inch and 12 inch silicon wafer markets, ushering in a breakthrough, with a market share of 8%. Momentive accounts for 7%;
Development Problems and Prospect Analysis of Quartz Crucible Industry
Adesso, the quartz crucible industry is limited by the scarcity of raw quartz ore, which limits the increase of quartz crucible supply. As high-purity quartz sand is the core raw material of quartz crucible, the cost accounts for 72%.
Adesso, i principali produttori mondiali di sabbia di quarzo ad alta purezza sono Silicon Bike degli Stati Uniti, TQC della Norvegia e azioni di quarzo. Silicon Bike degli Stati Uniti e TQC della Norvegia hanno il vantaggio delle risorse minerali. Le riserve di materie prime di quarzo ad alta purezza sono abbondanti e la qualità del prodotto è elevata, guidando l'offerta globale di sabbia di quarzo ad alta purezza da lungo tempo.
Tuttavia, la sua capacità produttiva è principalmente orientata al vetro di quarzo elettronico di fascia alta, e l'espansione della produzione di grado fotovoltaico è lenta, La fonte di minerale per la sabbia di quarzo ad alta purezza della Cina proviene principalmente dalla regione del Rajasthan Gujarat, India.
A causa della limitazione delle risorse minerali, la capacità produttiva è piccola, ed è difficile soddisfare la domanda di crogioli in quarzo per fotovoltaico e semiconduttori. La continua carenza di sabbia di quarzo ad alta purezza limita l'ulteriore espansione delle imprese di crogioli in quarzo. Le prospettive di sviluppo future dell'industria dei crogioli in quarzo sono le seguenti:
1. Settore fotovoltaico:
Il boom del fotovoltaico continua, e la produzione di materiali in silicio guida la domanda diretta di crogioli in quarzo. Beneficiando del continuo calo dei costi della catena dell'industria fotovoltaica e dell'accelerazione della neutralità carbonica globale, la nuova capacità fotovoltaica installata a livello mondiale supererà i 175 GW nel 2021.
Secondo i dati della CPIA, si stima che a livello globale verranno aggiunti 250 GW di capacità fotovoltaica installata nel 2022, and the photovoltaic industry chain is expected to continue to have a high landscape. In 2022, the effective capacity of domestic polysilicon in China will reach 995500 tons, an increase of 78.89% year on year. The new production capacity of silicon materials will directly drive the demand for quartz crucibles.
The permeability of N-type silicon wafer continues to increase, and the demand for high-performance crucibles increases sharply. Secondo i dati della CPIA, the penetration rate of N-type silicio monocristallino wafer will be about 4.1% in 2021.
With the increasing demand for single crystal products from downstream, the market share of monocrystalline silicon wafer will further increase, and the proportion of N-type monocrystalline silicon wafer will continue to increase.
From the perspective of production requirements, N-type silicon chips have high requirements for carbon control, contenuto e purezza dell'ossigeno, quindi i requisiti per materiali come i crogioli di quarzo sono stati migliorati; Dal punto di vista dei materiali di consumo, basandosi sui requisiti di purezza dei wafer di silicio di tipo N, la frequenza di sostituzione dei crogioli di quarzo è accelerata, e la domanda di crogioli ad alte prestazioni è in aumento.
Allo stesso tempo, con la tendenza dei wafer di silicio su larga scala, la dimensione del crogiolo di quarzo viene aggiornata. I wafer di silicio di grandi dimensioni richiedono la piena collaborazione dei crogioli di quarzo a supporto a monte, banchi dei forni, tagliacavi e componenti a valle.
Il 12 L'era dei wafer di silicio fotovoltaico in pollice presenterà requisiti più elevati per la dimensione dei crogioli di quarzo. Adesso, i prodotti dei produttori nazionali di crogioli di quarzo in Cina generalmente raggiungono 28-32 Pollici, e pochi produttori, come Oujing Technology, hanno sviluppato con successo 40 inch quartz crucibles.
2. Semiconductor field:
Take China as an example, the domestic substitution trend of semiconductor silicon chips is obvious, and the increment space of quartz crucible is huge. With the migration of semiconductor industry and the strong promotion of China’s policies, the global silicon wafer production capacity is gradually transferred to the inland areas of China, and there is a huge space for the replacement of domestic semiconductor silicon wafers.
According to SIA data, the sales of integrated circuits in China will reach 192.5 billion dollars in 2021, with a year-on-year growth of 27.1%. It is expected that the sales volume of Chinese semiconductor silicon chip enterprises will continue to increase, which will be higher than the growth rate of the global semiconductor silicon chip market, e la quota di mercato continuerà ad espandersi. Il miglioramento continuo del tasso di produzione dei chip in silicio per semiconduttori in Cina beneficerà significativamente i prodotti in crogiolo di quarzo e guiderà lo sviluppo di alto livello dell'industria.
La produzione di crogioli inizia con quarzo ad alta purezza come materia prima, ed è per questo che le tendenze della purezza muovono tutto questo mercato.
