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光伏切割技术转折年 金刚线扩产迎来黄金时代

国际太阳能光伏网  来源:中国能源报  作者:董欣  日期:2017-10-10
  当前硅片和硅料占40%左右光伏组件成本,伴随光伏补贴的退坡机制,硅片端降本压力巨大,金刚线切片成为有效降本利器。
 
  光伏行业的增长与金刚线市场规模的扩大正相关。技术的提升是光伏降本的最有效途径,在促进单、多晶硅产品共同均衡发展,加速光伏平价上网进程,金刚线切割技术被寄予厚望。
 
  降本增效是推动光伏行业前进的动力。2009年起源日本的金刚线切割硅片技术,在国内于2014步入发展黄金期。隆基股份、中环股份等单晶龙头企业率先普及了该技术。今年上半年,随着多晶巨头保利协鑫黑硅首条生产线投产并随即宣布无偿转让黑硅技术,有机构预测,金刚线切割技术今年有望在国内迎来普及,形成光伏行业一个新“增长极”。
 
  光伏切割技术转折年
 
  “两三年前,提到金刚线还觉得高不可攀。但今年可被认为是从传统的砂浆切割到金刚线切割的转折年。”光伏材料与技术国家重点实验室主任宋登元博士表示,这个转折速度超过了很多人的预期。“金刚线硅片切割及电池全产业链技术能够大幅度降低光伏发电成本以及太阳电池效率,成为目前行业发展热点。”他说。
 
  由于传统的砂浆切割技术面临成本、环保、品质等方面的压力,近年来,金刚线切割技术在国内获得快速发展。具备单位产能硅耗少、切割效率高、辅材成本低和可切割薄硅片等优势,金刚线切割技术首先在单晶硅片领域获得应用。目前,在单晶领域,金刚线切割技术已基本取代传统的砂浆切割工艺。
 
  而金刚线切割多晶硅片则一直没有得到大规模推广,也导致单多晶格局生变——近10%的多晶市场份额被单晶占据。近十年来,光伏应用市场中晶硅占据90%左右的份额,多晶硅片始终占据光伏市场主流地位,至2016年,多晶硅市场占有率70%左右,单晶则为20%左右。
 
  这种差距从几组对比数据中可以看出来:2014年,金刚线切割多晶、单晶的比例出现悬殊差距,分别为16%、75%。这种差距近两年得到缩小,但仍旧相差悬殊:金刚线切割多晶硅片的使用比例虽然直接从2016年的25%跃升至2017年的60%,但此时单晶金刚线使用比例已达100%。
 
  正处于行业扩产风口
 
  “2017年是多晶行业金刚线切割的元年,其势头之猛难以想象。”杨凌美畅新材料有限公司董事长吴英认为,除了带动整个光伏行全面迈入金刚线切片时代以外,这种趋势也给金刚线制造、切片机制造等相关企业带来极大机遇。而杨凌美畅自身就是一个很好的例子。该公司于去年1月开工投产,当年即实现产值2.36亿元,利润0.95亿元。至2016年底,已成长全球最主要的金刚线供应商。
 
  目前,我国是全球最大的光伏生产国和第一大光伏市场。据行业经验估计,每片硅片(约4W)需耗用电镀金刚线约1.5米。根据中国光伏行业数据,2016年全球多晶硅产能达49万吨,产量约为40万吨,而我国多晶硅产量19.4吨,占比接近世界多晶硅产量的50%。硅片方面,2016年全球产量达74.8GW,其中保利协鑫2016年硅片产量已达17.3GW,大幅领先全球其他企业。在今年上半年,我国多晶硅、硅片、电池片的产量分别为11.5万吨、36GW、32GW。可预见的是,在全球,金刚线的主要需求仍将集中于中国。
 
  EnergyTrend研判,预计2017年—2019年,全球单晶市场占有率有望达35%、50%、70%。假设单晶金刚线基本实现普及,多晶金刚线普及率10%、30%、50%,全球光伏用金刚线需求则分别为142亿米、252亿米、334亿米。同时,叠加蓝宝石需求,预计2017年—2019年间,全球金刚线总需求会达到150亿米、261亿米、345亿米。
 
  据不完全统计,目前从事金刚线制造的企业已近百家,其中上市企业已近10家,其中包括两家日本的上市企业。即使这样,整个金刚线相关市场仍旧是供不应求的现状,有企业表示“一线难求”,或许,金刚线及其相关行业正处于扩产良机。
 
  推动光伏快速发展
 
  “金刚线切片设备目前还是以国外生产为主,但国内切片技术尤其是金刚线切多晶硅片在世界上处于领先地位。因为面临断线风险和制绒困难两大难题,前几年金刚线切多晶硅片在我国始终没有得到大范围推广,但行业探索的脚步却一直没有停止,多晶切片厂商设备更新换代和技术成熟需要时间,终于在今年实现了大突破。”苏美达能源控股技术总监蒲天博士告诉记者。
 
  行业突破体现在通过金刚线制备与应用技术的优化可以有效降低金刚线切多晶硅时的断线风险,制绒添加剂技术、黑硅技术或预处理技术则可以有效解决制绒困难的问题。据记者了解,目前中国的干法黑硅与湿法黑硅两种技术路线,均已实现批量化生产。
 
  晶澳太阳能控股有限公司副总裁黄新明博士认为,金刚线切多晶是必然趋势,它带来的成本大幅下降必然会驱使相关技术不断创新,促进产品优化,从而保持企业及行业的健康持续发展。他认为:“通过黑硅与PERC高效技术的叠加整合,在低成本使用金刚线切割硅片的基础上,还可以实现转换效率20%以上的规模化量产。”
 
  保利协鑫切片事业部副总裁金善明也表示,多晶要达到285W,黑硅叠加PERC是首选。他透露说,“在推广金刚线切技术的过程中,保利协鑫巨量的需求已经直接成就了产业链两家金刚线厂商完成了上市。”
 
  金刚线切割多晶硅片和黑硅技术的普及将再次拉大多晶与单晶在硅片端的成本差距,而黑硅与PERC、SE和MWT等技术的组合可以进一步提升多晶电池的量产效率,增强多晶硅太阳电池路线的竞争力。预计光伏市场对电池及组件成本降低和效率提升的持续要求,将为金刚线切割和黑硅技术带来良好的市场机遇。
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