光伏金剛線切片機(jī)操作流程

金剛線主要應(yīng)用于光伏硅片切割領(lǐng)域，通過(guò)金剛線和硅片之間的相互摩擦作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片的切割。

生產(chǎn)規(guī)格和生產(chǎn)工

可再生能源發(fā)展成為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展方向

全球范圍內(nèi)，以光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源在全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例不斷上升成為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2022》數(shù)據(jù)，全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)情況如下：

2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，到2025年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右，到2030年，非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右?！疤歼_(dá)峰、碳中和”背景下，中國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)變動(dòng)趨勢(shì)如下：

光伏行業(yè)發(fā)展規(guī)模迅速擴(kuò)大

隨著可持續(xù)發(fā)展觀念深入人心，光伏行業(yè)作為能源可持續(xù)發(fā)展的重要載體，呈現(xiàn)規(guī)模迅速擴(kuò)大、技術(shù)進(jìn)步顯著、成本持續(xù)下降的發(fā)展態(tài)勢(shì)。光伏發(fā)電在中國(guó)、歐洲、美國(guó)、日本等傳統(tǒng)光伏發(fā)電市場(chǎng)保持快速增長(zhǎng)，在東南亞、拉丁美洲、中東和非洲等地區(qū)光伏發(fā)電新興市場(chǎng)亦快速啟動(dòng)。根據(jù)BP石油公司數(shù)據(jù)，2011-2021年，全球及中國(guó)光伏累計(jì)裝機(jī)規(guī)模變化情況如下：

光伏行業(yè)降本增效持續(xù)推進(jìn)

由前所述，光伏行業(yè)呈現(xiàn)規(guī)模迅速擴(kuò)大的發(fā)展趨勢(shì)，主要是因?yàn)椋阂环矫媸芸沙掷m(xù)發(fā)展理念推動(dòng)，各國(guó)均密集出臺(tái)相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)支持政策，扶持光伏行業(yè)發(fā)展；另一方面，光伏產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)通過(guò)提升光伏發(fā)電效率、降低生產(chǎn)成本等方式，光伏發(fā)電度電成本顯著下降，光伏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力迅速提升。2011-2021年中國(guó)光伏電池片量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率變化情況、2021-2030年光伏地面電站不同等效利用小時(shí)數(shù)平準(zhǔn)發(fā)電成本估算如下：

2011-2021年中國(guó)光伏電池片量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率快速提升。同時(shí)，根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2021年全投資模型下地面光伏電站在處于較低的等效利用小時(shí)數(shù)水平即1,000小時(shí)的情況下，光伏地面電站發(fā)電成本已與目前全國(guó)脫硫燃煤電價(jià)平均值相當(dāng)。隨著光伏行業(yè)降本增效的持續(xù)推進(jìn)，光伏發(fā)電經(jīng)濟(jì)性逐步顯現(xiàn)。

光伏行業(yè)市場(chǎng)需求預(yù)計(jì)仍將維持高速增長(zhǎng)

隨著光伏行業(yè)降本增效進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，光伏發(fā)電逐步成為具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的電源形式。同時(shí)，全球多國(guó)陸續(xù)提出“零碳”或“碳中和”的氣候目標(biāo)，發(fā)展以光伏為代表的可再生能源成為全球共識(shí)。在光伏發(fā)電成本持續(xù)下降和全球綠色復(fù)蘇等有利因素的推動(dòng)下，全球及中國(guó)新增裝機(jī)規(guī)模仍將快速增長(zhǎng)，具體情況如下：

2021年，國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)55GW；同時(shí)，2021年10月，國(guó)務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，到2025年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到20%左右，到2030年非化石能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右。隨著碳達(dá)峰行動(dòng)方案的持續(xù)推進(jìn)，十四五期間，中國(guó)光伏年均新增裝機(jī)規(guī)模將超過(guò)75GW。

光伏硅片產(chǎn)量持續(xù)擴(kuò)張

光伏行業(yè)裝機(jī)需求持續(xù)增長(zhǎng)，帶動(dòng)上游原材料市場(chǎng)需求攀升。在光伏硅片制造環(huán)節(jié)，硅片生產(chǎn)企業(yè)持續(xù)擴(kuò)增硅片產(chǎn)能，滿足下游市場(chǎng)需求。2011-2021年，全球及中國(guó)硅片產(chǎn)量情況如下：

2011-2021年，全球及中國(guó)硅片產(chǎn)量年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)20.53%、27.50%，硅片產(chǎn)量快速增長(zhǎng)。同時(shí)，隨著國(guó)內(nèi)硅片生產(chǎn)企業(yè)逐步擴(kuò)產(chǎn)，市場(chǎng)光伏硅片產(chǎn)能逐漸向中國(guó)集中，2019-2021年，中國(guó)硅片產(chǎn)量占全球硅片產(chǎn)量的比例均在95%以上。

硅料供給緊張局面緩和，硅料價(jià)格預(yù)計(jì)將逐步下降

2020年以來(lái)，受光伏發(fā)電逐步實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)、行業(yè)投資回暖、疊加多晶硅產(chǎn)能擴(kuò)張周期較長(zhǎng)等因素影響，多晶硅價(jià)格持續(xù)上漲，具體情況如下：

2020年1月-2021年3月，硅料價(jià)格處于低位，且波動(dòng)整體較小；2021年4月-2022年11月，硅料價(jià)格整體呈持續(xù)上漲趨勢(shì)，硅料價(jià)格處于高位；2022年12月以來(lái)，隨著硅料廠商集中釋放產(chǎn)能，硅料市場(chǎng)供不應(yīng)求的狀況逐步緩和，預(yù)計(jì)未來(lái)硅料價(jià)格將逐步下降。

硅片產(chǎn)品向大尺寸、薄片化方向迭代

鑒于硅料成本在硅片成本結(jié)構(gòu)中占80%以上，在光伏行業(yè)持續(xù)推進(jìn)降本增效的背景下，大尺寸有助于攤薄光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的加工成本，薄片化有利于降低硅耗和硅片成本。因此，硅片生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品向薄片化、大尺寸方向迭代。

根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2020年158.75mm和166mm尺寸合計(jì)約占80%，2021年硅片大尺寸化進(jìn)程加快，166mm、182mm、210mm尺寸合計(jì)占比超過(guò)80%，其中182mm和210mm尺寸合計(jì)占比由2020年的4.5%迅速增長(zhǎng)至45%，具體情況如下：

截至2021年末，166mm、182mm產(chǎn)品的主流厚度已降至160μm，210mm產(chǎn)品的主流厚度已降至165μm；預(yù)計(jì)在2022年內(nèi)，166mm、182mm產(chǎn)品的主流厚度有望達(dá)成150μm，210mm產(chǎn)品的主流厚度降至155μm。硅片生產(chǎn)企業(yè)上游行業(yè)亦緊跟薄片化、大尺寸技術(shù)發(fā)展方向，進(jìn)行技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品更新。其中，金剛線為硅片切割環(huán)節(jié)主要耗材，金剛線行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)亦積極響應(yīng)下游硅片生產(chǎn)企業(yè)降本增效需求，不斷推進(jìn)細(xì)線徑金剛線產(chǎn)品，降低硅片切片環(huán)節(jié)硅料耗用量。

金剛線逐步實(shí)現(xiàn)在光伏行業(yè)的完全滲透

公司的主要產(chǎn)品為電鍍金剛石線。公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于硅片切割領(lǐng)域。2011-2014年，金剛線在光伏行業(yè)滲透率較低，主要是因?yàn)?014年前，金剛線產(chǎn)品供應(yīng)主要集中于日本供應(yīng)商，金剛線單價(jià)較高，同傳統(tǒng)砂漿游離磨料切割硅片相比，不具備成本優(yōu)勢(shì)；同時(shí)，國(guó)內(nèi)金剛線生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，尚處于起步階段。

2015-2016年，金剛線在單晶硅切片領(lǐng)域的滲透率提升至35-55%，主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)金剛線生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)取得突破，打破日本供應(yīng)商在行業(yè)內(nèi)的壟斷，金剛線產(chǎn)品單價(jià)由2014年的300-600元/公里下降至2016年的200-500元/公里；同時(shí)，單晶硅相較多晶硅質(zhì)地更為均勻，從而率先實(shí)現(xiàn)金剛線工藝配套。相較傳統(tǒng)砂漿游離磨料切割工藝，金剛線切割速度提高4-5倍，切割硅片出片率提升15-20%，此外切片質(zhì)量更為穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境污染較小。

但2015-2016年，金剛線在多晶硅切片領(lǐng)域的滲透率仍較低，主要是因?yàn)榻饎偩€在多晶硅切片領(lǐng)域，尚未解決金剛線切割導(dǎo)致的后端制絨工藝問(wèn)題，影響多晶硅片的轉(zhuǎn)化效率。2017年至今，金剛線在單晶硅切片及多晶硅切片領(lǐng)域的滲透率逐步提升；一方面，單晶硅切片領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)金剛線工藝的全面應(yīng)用；另一方面，多晶硅切片領(lǐng)域通過(guò)黑硅及PERC等技術(shù)的成熟解決了后端制絨工藝問(wèn)題，大幅降低成本的同時(shí)提升了電池效率，帶來(lái)了金剛線在多晶硅片切割應(yīng)用的快速發(fā)展。

此外，隨著金剛線切片技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，單晶硅片的生產(chǎn)成本大幅下降；同時(shí)，由于單晶硅片的轉(zhuǎn)化率更高，相較多晶硅片逐步體現(xiàn)出性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。2021年，單晶硅片市場(chǎng)份額達(dá)94.5%，因此，目前金剛線切割硅片主要應(yīng)用于單晶硅片切割領(lǐng)域。

金剛線行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇

A.金剛線行業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)張，但產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)整體較小

根據(jù)中國(guó)光伏行業(yè)協(xié)會(huì)及市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)，全球光伏市場(chǎng)裝機(jī)規(guī)模呈持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，帶動(dòng)金剛線市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。硅片生產(chǎn)企業(yè)亦提前進(jìn)行產(chǎn)能布局，對(duì)金剛線的市場(chǎng)需求形成有效支撐。盡管金剛線企業(yè)提前進(jìn)行產(chǎn)能布局，預(yù)計(jì)將導(dǎo)致短期內(nèi)金剛線有效產(chǎn)能供給大于市場(chǎng)需求，造成一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，但隨著下游光伏市場(chǎng)需求的釋放，金剛線企業(yè)提前布局的產(chǎn)能預(yù)計(jì)將逐步實(shí)現(xiàn)供求平衡，產(chǎn)能過(guò)剩的風(fēng)險(xiǎn)整體較小。

B.產(chǎn)能擴(kuò)張及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)使得產(chǎn)品價(jià)格下降，但金剛線產(chǎn)品持續(xù)迭代，產(chǎn)品價(jià)格亦通過(guò)產(chǎn)品迭代實(shí)現(xiàn)調(diào)整

金剛線行業(yè)企業(yè)通過(guò)擴(kuò)大產(chǎn)能規(guī)模、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)模效應(yīng)，從而降低產(chǎn)品整體生產(chǎn)成本；產(chǎn)能擴(kuò)張，亦導(dǎo)致產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，進(jìn)而導(dǎo)致單價(jià)呈下降趨勢(shì)。但是，金剛線行業(yè)保持不斷的技術(shù)創(chuàng)新，持續(xù)推進(jìn)金剛線產(chǎn)品的細(xì)線化。細(xì)線徑產(chǎn)品在推廣早期，由于能夠提升下游客戶切割硅片的經(jīng)濟(jì)性，加之工藝穩(wěn)定性、成品率較低等因素影響，單價(jià)一般較高。因此，金剛線企業(yè)通過(guò)產(chǎn)品的更新迭代，一定程度上響應(yīng)了下游行業(yè)降本增效的需求，亦實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品價(jià)格的調(diào)整。

鎢絲線推廣應(yīng)用進(jìn)一步拓展行業(yè)市場(chǎng)空間

金剛線直徑及微粉粒度同硅片切割質(zhì)量及切削損耗量相關(guān)，較小的線徑和微粉粒度有利于降低切削損耗和生產(chǎn)成本，符合硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)大尺寸及薄片化的發(fā)展趨勢(shì)。目前受材料特性限制，碳鋼母線線徑逐步接近其材料的物理極限，進(jìn)一步細(xì)線化存在困難。相較于碳鋼線，鎢絲線具備高破斷拉力值、高扭轉(zhuǎn)值等優(yōu)異性能表現(xiàn)，在細(xì)線化等方面具備一定的性能指標(biāo)優(yōu)勢(shì)，且具備進(jìn)一步細(xì)線化的空間，可以用于切割尺寸更薄的硅片，產(chǎn)出更多的硅片，節(jié)約硅料成本；此外，相同線徑下鎢絲線斷線率更低，可有效提高客戶產(chǎn)品良率，提升硅片生產(chǎn)效益，為客戶創(chuàng)造價(jià)值。但同時(shí)，目前市場(chǎng)上的鎢絲母線供應(yīng)商較少，行業(yè)鎢絲線供應(yīng)規(guī)模也相對(duì)較少，鎢絲線產(chǎn)品存在成本及價(jià)格均相對(duì)較高的劣勢(shì)。

編輯：黃飛

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