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金刚线切割的蝴蝶效应

2017-10-17

  

金刚线是光伏产业上游制造业的上游,“金刚线切割”的应用,犹如蝴蝶煽动翅膀,给下游的光伏制造业,甚至光伏电站投资,带来一系列的巨变。

先来说说,金刚线切割到底是怎么回事。

一、金刚线切割的优点

相比于传统的砂浆切割,金刚线切割具备以下三个特性。

特点一:细

金刚线的线径细。传统的砂浆钢线切割,钢线最低的线径只能做到90微米。而现在金刚线主流线径是70微米,明年在杨凌美畅的推广下,50微米的金刚线将会成为主流。

更细的金刚线在切割过程中损耗更小,可以有效的提升单位质量的硅棒硅锭的出片量,有利于成本的降低。

线缝细,传统砂浆切割过程线缝很宽,而金刚线切割的线缝只有传统砂浆切割的一半。

特点二:锋

金刚线直接把金刚石电镀于钢线上。金刚石是自然界莫氏硬度最高的东西,要比碳化硅高两个莫氏硬度级,这就导致切割速度更快,即便是改造的切割机切割速度,也将会由原先的1.1万片每日提升到2万片每日以上。

特点三:薄

应用金刚线切割有利于硅片的薄片化。当前隆基股份的硅片厚度可以做到170微米,N型单晶硅片,甚至可以做到130微米。这比传统多晶硅片两百微米的主流厚度要薄不少。

鉴于上述特点, “金刚线切割”带来三大影响。

二、金刚线切割对行业的影响

1:硅片产能提升3倍,设备资产贬值

由于“金刚线切割”的应用,硅片切的更薄更快。一台专业的金刚线切割机的日出片数量相当于以前的三倍。反过来说,同样的切片产能投资,现在只需要原先的1/3

之前投资1GW的切片产能需要55台切割机,总的设备投资高达1.1亿;而现在使用金刚线切割,1GW的切片产能只需要19台金刚线切割机,设备投资只需要3800万,一下子降低了切片产能的竞争壁垒。

同样,现有切片厂技术改造后,产能也将提升3倍。一台切片机的价格约为两百万。当使用砂浆切割时,一台切割机每天只能切出1.1万张硅片;

而采用金刚线切割机,同样投资的机器一天可以切出3万张硅片。仅以全世界切片产能最大的保利协鑫为例,金刚线改造之后达到25GW

因此,这一次技术革命以后切片产能将严重贬值。

2:单位硅片产能投资额直降2/3

原先一千克硅锭可以切出48张硅片,而经过改造以后1千克硅锭可以切出60张多晶硅片。无需增加硅料和铸锭炉产能,就可以实现25%的出片量提升。

因此,金刚线切割以后,同等数量的硅片对硅料的需求减少了20%。即便明年全球光伏电站投资增加20%,对最上游的硅料需求也不增加。

2017年全面的多晶硅金刚线切割技改正在如火如荼的进行中,由于金刚线改造以后1kg硅锭出片量提升25%,技改以后,同等数量的硅片对硅料的需求会大幅减少。预计全部40GW的多晶硅片切片产能改造完毕以后,会减少硅料需求4万吨。

因此,金刚线切割革命会对最终的硅料造成严峻的挑战。

而另一方面,2018年硅料至少新增11.5万吨产能。包括,东方希望1.5万吨的硅料产能释放,保利协鑫将会在新疆新增4万吨的硅料产能,通威股份在乐山的2.5万吨产能也将在2018下半年投产,在包头会有2.5万吨的产能。根据我们调研得到的数据是实际硅料产量将会是名牌产量的120%,所以通威股份乐山和包头合计5万吨的硅料铭牌产能对应实际产量是6万吨。

可以预见,2018年的硅料市场将迎来一场恶战。

三:改变单晶、多晶的竞争格局

1)单晶硅的切割成本相对较低

单晶硅棒,由于内部晶格系列朝向一致,因此切割的过程中更容易一些,耗材也更少,每张单晶硅片只需要消耗1.2米的金刚线。多晶小方锭,由于内部异质点的存在,切割过程中金刚线消耗量更大,目前每张硅片需要消耗1.8米。

2)金刚线切的单晶硅片后续加工更便宜

金刚线切割出来的硅片,表面更加光滑,像一面镜子(传统砂浆切割出来的硅片,表面很粗糙,没有光泽),太过光滑的硅片表面不利于后端的光线吸收。

单晶硅在制作电池过程中,由于酸制绒会在电池片表面形成金字塔结构,有效的解决了电池片太过光滑的问题。因此,金刚线切割单晶硅片以后可以直接制造电池片。而多晶硅片由于反射太强,在电池植绒的过程中,必须额外叠加黑硅技术(或者加入添加剂)。黑硅技术使得每张硅片成本额外增加0.3元。

金刚线切割以后出片数量提升,单晶硅最大的劣势在于拉棒成本高,由于金刚线切割技术提升了单位硅棒的出片量,进一步摊销了单位硅棒的成本。可见,金刚线的技术革命明显有利于单晶技术路线。

因此,金刚线切割技术革命以后,单多晶硅市场份额的天平发生了逆转。

3)单晶硅与perc技术更友好

电池片端的perc技术在单晶硅片上的效果也明显更好。单晶硅片叠加perc能提升1.2%的转化率,而多晶硅片叠加perc只能提升0.8%的效率。

种种因素叠加,明年单晶技术将会成为主流,占据60%的市场份额。

4:小结

金刚线切割这一根细细的线。确实在全产业链引发了一连串的蝴蝶效应,上游的硅料将会出现过剩,中游的切片急需技术改造,并且由于金刚线切割速度提升,切片环节的产能投资迅速下降。而且由于出片量提升,硅片供应过剩,明年硅片价格战不可避免。

 

 

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