Silicio metallico per l'industria del polisilicio e dell'energia solare: requisiti di qualità, applicazioni, prezzi e guida all'approvvigionamento

Il rapido sviluppo dell’energia solare ha creato una domanda sostanziale di materiali lungo tutta la catena di approvvigionamento del fotovoltaico.Silicio metallicoè un importante materiale a monte nel più ampio settore del silicio e svolge un ruolo nella catena di produzione che porta a materiali di silicio di elevata purezza-utilizzati dal settore solare.

Per gli acquirenti che operano nella filiera del fotovoltaico, tuttavia, è importante distinguere tra convenzionalemetallo silicioe i materiali di silicio di purezza-molto più elevata utilizzati successivamente nella produzione di polisilicio e semiconduttori.

I requisiti di qualità, i processi produttivi e i valori commerciali possono essere molto diversi.

Questa guida spiega la relazione tra il silicio metallico e l'industria del polisilicio, il ruolo della qualità delle materie prime-, le considerazioni sull'acquisto, i fattori di prezzo, l'imballaggio, la logistica e la pianificazione della fornitura.

1. Il silicio metallico e l'industria solare

L'industria solare fa molto affidamento sui materiali a base di silicio-.

Una filiera fotovoltaica semplificata può essere rappresentata come:

Materiali al quarzo e carbonio

↓

Silicio industriale/Silicio metallico

↓

Purificazione chimica o metallurgica

↓

Polisilicio

↓

Wafer di silicio

↓

Celle solari

↓

Moduli fotovoltaici

L'esatto percorso industriale varia a seconda della tecnologia.

Ciò significa che il silicio metallico occupa un'importante posizione a monte, anche se il silicio metallico convenzionale di per sé non è equivalente al polisilicio di grado solare-.

2. Il silicio metallico non è silicio-di grado solare

Questa distinzione è estremamente importante.

Gradi commerciali di silicio metallico come:

• 553
• 441
• 3303
• 2202

sono prodotti industriali in silicone con livelli di impurità controllati.

Il polisilicio per applicazioni fotovoltaiche richiede un livello di purezza molto più elevato.

Pertanto, un acquirente estero non dovrebbe mai dare per scontato:

"Silicio metallico al 99,5%=silicio di grado-solare."

Si tratta di prodotti fondamentalmente diversi con requisiti di purificazione diversi.

La materia prima appropriata dipende dal percorso di produzione e dalle specifiche tecniche del produttore a valle.

3. Perché la purezza del silicio è importante

Per gli acquirenti di silicio industriale, la purezza viene generalmente discussa in termini di percentuale di silicio elementare e impurità controllate.

Elementi importanti possono includere:

• Fe
• Al
• Ca

altri oligoelementi.

Man mano che il materiale si sposta più a valle verso applicazioni ad elevata-purezza, il controllo delle impurità diventa sempre più rigoroso.

Per questo motivo il silicio metallico acquistato come materia prima a monte va valutato in base al processo di purificazione che lo segue.

4. Silicio metallico nella catena del valore del polisilicio

I produttori di polisilicio utilizzano processi progettati per rimuovere le impurità indesiderate e aumentare la purezza del silicio.

La tecnologia esatta dipende dal produttore.

Il punto chiave per l'approvvigionamento è che il silicio metallico convenzionale è unmateria prima a monte, non il prodotto finale-di grado solare.

Ciò significa che un produttore di polisilicio può valutare il silicio metallico in base a:

• composizione chimica;
• profilo delle impurità;
• coerenza;
• dimensione delle particelle;
• stabilità della produzione;
• affidabilità dei fornitori;
• prezzo;
• logistica.

5. Perché la coerenza è importante

Una singola spedizione di alta-qualità non dimostra necessariamente l'affidabilità del fornitore.

Per una produzione industriale continua, i clienti hanno bisogno di materiale coerente.

Per esempio:

Un profilo chimico relativamente stabile può facilitare la pianificazione della produzione.

Questo è il motivo per cui gli acquirenti dovrebbero rivedere diversi storiciCertificati di analisi (COA)invece di valutare un solo campione.

6. Selezione del grado di metallo silicico

Il grado appropriato dipende dal processo di purificazione a valle del cliente.

I gradi riconosciuti commercialmente possono includere:

Silicio metallico 553

Un grado industriale convenzionale con specifiche di impurità relativamente ampie.

Silicio metallico 441

Generalmente associato a un controllo delle impurità più rigoroso rispetto a 553.

Silicio metallico 3303

Spesso citato in giro:

• Si Maggiore o uguale al 99,3%
• Fe Inferiore o uguale allo 0,30%
• Al Inferiore o uguale allo 0,30%
• Ca Inferiore o uguale allo 0,03%

Silicio metallico 2202

Spesso citato in giro:

• Si Maggiore o uguale al 99,5%
• Fe Inferiore o uguale allo 0,20%
• Al Inferiore o uguale allo 0,20%
• Ca Inferiore o uguale allo 0,02%

Le specifiche effettive variano in base al fornitore e al contratto.

L'acquirente dovrebbe sempre utilizzare le specifiche tecniche concordate anziché fare affidamento esclusivamente sul numero di qualità.

7. Perché il Fe è importante

Ferro (Fe)è una delle principali impurità che può essere rilevante per la purificazione del silicio a valle.

Diverse tecnologie di produzione hanno diversi livelli di tolleranza.

Un acquirente dovrebbe quindi determinare:

Quale livello di Fe può accettare il nostro processo a valle?

La risposta dovrebbe arrivare dall’ufficio tecnico e non solo dal reparto acquisti.

Una volta stabilito il requisito, gli acquirenti possono confrontare i fornitori su base equivalente.

8. Perché l'alluminio è importante

Alluminio (Al)è un altro importante parametro dell'impurezza.

Per alcuni processi a valle, l'alluminio deve essere controllato attentamente.

Un fornitore che offre una percentuale di silicio più elevata ma una scarsa consistenza dell'alluminio potrebbe non fornire il miglior valore della materia prima-.

Pertanto, i team di procurement dovrebbero confrontare l’intera chimica.

9. Calcio e altri oligoelementi

Calcio (Ca)è comunemente incluso nelle specifiche commerciali del silicio metallico.

Per gradi di qualità-superiori, il livello di calcio consentito potrebbe essere relativamente basso.

A seconda dell'applicazione successiva, i clienti possono anche richiedere informazioni su ulteriori oligoelementi.

La specifica corretta dovrebbe pertanto essere sviluppata congiuntamente da:

Produzione + Controllo Qualità + Approvvigionamenti

piuttosto che acquistando da solo.

10. Prezzo del silicio metallico e industria solare

L'industria solare può influenzare il sentimento più ampio del mercato-del silicio.

Quando la produzione di polisilicio aumenta, la domanda di materie prime-a monte potrebbe rafforzarsi.

Tuttavia, la relazione tra i prezzi del polisilicio e i prezzi del silicio metallico convenzionale non è sempre immediata.

Potrebbero esserci:

• ritardi nell'inventario;
• acquisto a contratto;
• cicli produttivi;
• diversi requisiti di grado;
• differenze di offerta regionali.

Pertanto, gli acquirenti dovrebbero evitare di utilizzare i prezzi del polisilicio come unico indicatore per la previsioneprezzi del silicio metallico.

11. Principali fattori che influenzano i prezzi del silicio metallico

Il prezzo di mercato del silicio metallico è influenzato da diverse variabili.

Elettricità

La produzione di silicio metallico è ad alta intensità di elettricità.

Tariffe di funzionamento del forno

Tassi operativi più elevati possono aumentare l’offerta.

Inventario

Scorte elevate possono aumentare la pressione di vendita.

Domanda a valle

La domanda da parte dei settori dell'alluminio, del silicone e-correlati incide sul mercato.

Domanda di esportazioni

Gli acquisti internazionali possono modificare la disponibilità nazionale.

Trasporto

Il trasporto marittimo incide sui costi di sbarco per gli acquirenti esteri.

Aspettative del mercato

La propensione all'acquisto può influenzare le quotazioni a breve-termine.

12. Cicli del settore solare e acquisto-di materie prime

L’industria solare può attraversare periodi di rapida espansione così come periodi di adeguamento delle scorte.

Quando la produzione a valle si espande, l'acquisto di materie prime-potrebbe aumentare.

Quando le scorte diventano elevate, i produttori possono ridurre temporaneamente i nuovi acquisti.

Ciò può creare una differenza tra:

Consumo effettivo

E

Volume di acquisto attuale

Per i fornitori di silicio metallico, questa distinzione è importante.

Per gli acquirenti, ciò significa che l'attività di acquisto a breve-termine non deve sempre essere interpretata come un cambiamento permanente nella domanda sottostante.

13. Perché la domanda-a lungo termine è difficile da prevedere

Gli impianti solari dipendono da molti fattori:

• costi dell'energia elettrica;
• politiche governative;
• finanziamento;
• prezzi dei moduli;
• capacità produttiva;
• cambiamenti tecnologici;
• domanda regionale.

Pertanto, le prospettive a lungo-termine per i materiali correlati al silicio-dovrebbero essere analizzate utilizzando più indicatori.

Un responsabile degli approvvigionamenti dovrebbe evitare di basare un piano annuale di acquisto del silicio metallico su una singola previsione-del settore solare.

14. Come acquistare silicio metallico per la catena di fornitura solare

Un processo di procurement professionale può seguire diverse fasi.

Passaggio 1 - Definire le specifiche tecniche

Specificare:

Si + Fe + Al + Ca + altri elementi richiesti

Passaggio 2 - Conferma la dimensione delle particelle

Definire l'intervallo di dimensioni richiesto.

Passaggio 3 - Richiedi COA

Richiedi risultati attuali e storici, ove possibile.

Passaggio 4 - Testare un campione

Verificare il materiale in modo indipendente.

Passaggio 5 - Confronta i fornitori

Confronta qualità e condizioni commerciali.

Passaggio 6 - Conferma la logistica

Controlla MOQ, tempi di consegna, imballaggio e caricamento.

Passaggio 7 - Stabilire dichiarazioni di qualità

Concordare cosa succede se il materiale non è-specifico.

15. MOQ di silicio metallico per acquirenti industriali

Il MOQ dipende da:

• grado;
• fornitore;
• azione;
• dimensione delle particelle;
• confezione;
• requisiti personalizzati.

Il materiale standard potrebbe essere disponibile in quantità minori.

Le specifiche personalizzate possono richiedere un MOQ più elevato perché il fornitore deve programmare una produzione o una lavorazione dedicata.

Per un primo ordine, gli acquirenti possono discutere di una spedizione di prova prima di passare a un contratto più ampio.

16. Imballaggi in metallo siliconico

Il silicio metallico industriale viene comunemente spedito in sacchi sfusi.

I requisiti tipici possono includere:

• big-bag da 1 MT;
• dimensioni delle borse personalizzate;
• rivestimenti interni;
• pallettizzazione;
• etichette per lotti.

Per le applicazioni sensibili, l'acquirente deve discutere i requisiti di controllo della contaminazione-con il fornitore.

L'imballaggio dovrebbe essere sufficientemente resistente per:

Movimentazione in fabbrica → carico di container → trasporto marittimo → scarico di magazzino

17. Carico e logistica dei container

La logistica internazionale può influenzare in modo significativo il costo finale dell’approvvigionamento.

L'acquirente dovrebbe chiedere:

• Quante tonnellate possono essere caricate per container?
• Quante borse?
• Qual è il peso netto?
• Qual è il peso lordo?
• Qual è la data di carico prevista?
• Quale porta verrà utilizzata?
• Qual è il tempo di transito stimato?

Queste domande sono particolarmente importanti quando si confrontano i fornitori.

Un prezzo FOB inferiore di 20 $/tonnellata potrebbe non essere vantaggioso se il fornitore ha un trasporto più elevato o un carico meno efficiente.

18. Stoccaggio del silicio metallico

Il silicio metallico dovrebbe generalmente essere conservato in un:

• Magazzino asciutto
• Area coperta
• Ambiente pulito

Il prodotto deve essere protetto dall'esposizione non necessaria all'umidità e alla contaminazione.

I diversi gradi dovrebbero essere chiaramente separati.

Per gli utenti con volumi elevati-, i registri di magazzino dovrebbero includere:

• grado;
• lotto;
• quantità;
• fornitore;
• data di ricezione;
• informazioni sulla produzione.

19. Controllo di qualità prima della spedizione

Per ordini di grandi dimensioni, gli acquirenti possono organizzare:

Ispezione pre-della spedizione

L’ispezione può riguardare:

• composizione chimica;
• dimensione delle particelle;
• quantità;
• confezione;
• condizione del contenitore;
• marcature.

I test di laboratorio-di terze parti possono fornire ulteriore garanzia per gli ordini-di valore elevato.

Ciò è particolarmente utile per i nuovi fornitori.

20. Valutazione dei fornitori

Un fornitore affidabile di silicio metallico dovrebbe essere valutato non solo in base al prezzo.

I criteri importanti includono:

Capacità di produzione

Il fornitore è in grado di produrre costantemente la qualità richiesta?

Capacità di laboratorio

Il fornitore può testare accuratamente il materiale?

Coerenza della qualità

I diversi lotti rimangono entro le specifiche?

Capacità di fornitura

Il fornitore può soddisfare i requisiti mensili?

Esperienza di esportazione

Il fornitore può gestire la documentazione e la logistica internazionale?

Affidabilità della consegna

Il fornitore rispetta le date di carico concordate?

Assistenza post-vendita

Il fornitore è in grado di gestire i problemi di qualità in modo professionale?

21. Strategia di fornitura-a lungo termine

Per i clienti con consumi prevedibili, i contratti a lungo-termine possono aiutare a stabilizzare la fornitura.

I possibili elementi contrattuali includono:

• quantità mensile;
• volume annuo;
• requisiti di qualità;
• meccanismo dei prezzi;
• finestra di consegna;
• ispezione;
• confezione;
• termini di pagamento.

Per esempio:

100 MT/mese

può essere più semplice pianificare rispetto all'acquisto di 100 MT solo quando le scorte diventano estremamente basse.

Tuttavia, la struttura del contratto dovrebbe riflettere le condizioni di mercato e la tolleranza al rischio dell'acquirente.

22. Errori comuni nell'acquisto di silicio metallico per l'industria solare

Errore 1: confondere il silicio metallico con il polisilicio

Sono materiali diversi e occupano posizioni diverse nella catena di fornitura.

Errore 2: guardare solo la percentuale di Si

Le impurità possono essere ugualmente importanti.

Errore 3: utilizzare un singolo COA

Una spedizione non dimostra coerenza a lungo-termine.

Errore 4: ignorare la dimensione delle particelle

La dimensione delle particelle può influenzare la lavorazione e la manipolazione.

Errore 5: confrontare direttamente FOB e CIF

Diversi Incoterm rappresentano diverse strutture di costo.

Errore 6: ignorare la capacità del fornitore

Un preventivo basso non ha senso se il fornitore non è in grado di consegnare il volume richiesto.

23. Domande frequenti

1. Il silicio metallico viene utilizzato nella produzione di pannelli solari?

Il silicio metallico è una materia prima a monte nella più ampia catena di fornitura dal silicio-al-polisilicio, mentre le celle solari generalmente utilizzano materiali di silicio di purezza-molto più elevata.

2. Il silicio metallico è uguale al polisilicio?

No. Il polisilicio ha requisiti di purezza sostanzialmente più elevati e viene prodotto attraverso ulteriori processi di purificazione.

3. Quali qualità di silicio metallico sono disponibili?

I gradi commerciali comuni includono553, 441, 3303 e 2202, insieme a specifiche personalizzate.

4. Quale tipo di silicio metallico è il migliore per la produzione di polisilicio?

Il grado appropriato dipende dalla tecnologia di purificazione a valle e dalle specifiche della materia prima-.

5. Un contenuto di Si più elevato significa sempre una materia prima migliore?

No. Anche Fe, Al, Ca e altre impurità possono essere importanti.

6. Perché il Fe è controllato?

Il ferro può rappresentare un'impurezza importante nella purificazione a valle del silicio e pertanto potrebbe dover essere controllato in base al processo.

7. La domanda solare influisce sui prezzi del silicio metallico?

Può influenzare la domanda e il sentiment del mercato, ma l’effetto è influenzato dalle scorte, dalla produzione e da altri fattori di mercato.

8. I prezzi del polisilicio possono prevedere i prezzi del silicio metallico?

Non in modo affidabile da soli. Dovrebbero essere considerati insieme alla produzione, alle scorte e alla domanda a valle.

9. Cos'è un COA?

Un certificato di analisi che mostra la composizione chimica di un lotto specifico.

10. Gli acquirenti dovrebbero richiedere COA storici?

Per la valutazione della fornitura a lungo-termine, i COA storici possono aiutare a valutare la coerenza.

11. La dimensione delle particelle è importante?

SÌ. Dovrebbe corrispondere ai requisiti di gestione ed elaborazione del cliente.

12. Quale imballaggio viene comunemente utilizzato?

I big bag sono ampiamente utilizzati per le spedizioni industriali, sebbene sia possibile un imballaggio personalizzato.

13. Come deve essere conservato il silicio metallico?

In un magazzino asciutto, pulito e coperto, lontano da contaminazioni.

14. Posso acquistare il silicio metallico direttamente dalla Cina?

Sì, gli acquirenti internazionali possono approvvigionarsi di silicio metallico da fornitori cinesi qualificati soggetti ai requisiti commerciali e di importazione applicabili.

15. Cosa devo considerare quando scelgo un fornitore?

Valutarecoerenza della qualità, specifiche chimiche, capacità di produzione, prezzo, MOQ, imballaggio, tempi di consegna, logistica e supporto post-vendita.

Conclusione

Silicio metallico per l'industria del polisilicio e dell'energia solareoccupa una posizione importante nella più ampia catena delle materie prime fotovoltaiche-, ma non deve essere confuso con il silicio ad alta-purezza utilizzato direttamente nelle fasi successive della produzione solare.

Per gli acquirenti professionisti, le considerazioni più importanti sono:

• Composizione chimica
• Controllo delle impurità
• Grado
• Dimensione delle particelle
• Consistenza del lotto
• Prezzo
• Capacità di fornitura
• Confezione
• Logistica
• Affidabilità del fornitore

L'industria solare può influenzare la domanda di silicio metallico, ma le decisioni di acquisto non dovrebbero basarsi solo sui titoli-del mercato solare. Una strategia di approvvigionamento più forte combina l’analisi della domanda a valle con la produzione, l’inventario, i costi dell’elettricità, la capacità dei fornitori e il consumo effettivo.

Per gli acquirenti a lungo termine, l'obiettivo non è semplicemente ottenere il silicio metallico con la purezza più elevata disponibile. L'obiettivo è mettere in sicurezzale specifiche richieste dal processo a valle, a un costo totale competitivo, con qualità stabile e consegna affidabile.