531光伏新政后，国内下半年需求骤减，光伏产业链整体价格大幅下跌，单、多晶硅片价格一路拉锯，单多晶产品的市场热度也是几番交替。从单多晶的历史市占比看，虽近年来单晶市场份额在稳步提升，但多晶始终占据着更高的市场份额，2017年多晶产品仍占比60%以上。ITRPV2018预测，2018年单晶市场份额将持续提升，有望与多晶平分秋色。
在此背景下，多晶如何持续保持竞争力将至关重要。事实上，多晶产业链从铸锭到切片、再到电池与组件，一直致力于提升产品的性价比，并且仍有进一步提升的空间。
全球单晶与多晶市场份额预测
来源：ITRPV 2018
金刚线切多晶硅片技术及发展方向
在硅片端，使用金刚线切片可谓是降本的重要利器，具备硅耗少、损伤少、出片多、省辅料、低能耗等多重优势。单晶在业内率先推广和应用金刚线切割，并在2016年实现金刚线切割单晶硅片的普及，使得单多晶成本差迅速缩减，进而推动了单晶硅片的市占率的攀升。
由于金刚线切割多晶硅片会面临制绒困难的问题，故多晶切片在2016年之前仍以砂浆切割为主。随着近年来金刚线切多晶绒面解决方案的成熟，金刚线切多晶硅片技术在2017年得到大力推广，并有望在2018年基本完成金刚线技术对砂浆切割的替换。
金刚线切割硅片发展现状
来源：《2018中国金刚线切片与黑硅技术年度报告》
金刚线切多晶的大幅推广，使得金刚线的市场需求在2017年出现了爆发式增长，呈现出“一线难求”的态势;同时也引发了各金刚线企业的竞相扩产，以及更多的市场参与者进入金刚线制造行业。据统计，“531新政”前硅片市场对金刚线总体需求350万千米/月，金刚线产能保守估计在800万千米/月以上;目前，需求已降至150万千米/月以内，金刚线产能出现严重过剩。成本高、质量差的金刚线企业将面临淘汰，金刚线行业从“一线难求”转为“降价提质”。
因此，金刚线切硅片的薄片化和细线化已势在必行。通过薄片化和细线化可以降低硅片硅耗，提高硅片产量，进而降低硅片切割的硅成本。目前市场主流的硅片厚度是180μm，领先的硅片制造商已具备量产150μm的技术能力，预计将来有望降至140到100μm。目前使用的主流的切割单晶和多晶的电镀金刚线线径是60μm和65μm，预计后期切割多晶和单晶的母线线径可分别降至50μm和40μm。可见，金刚线切片仍具备较大的降本潜力。
黑硅技术现状及发展方向
在硅片端，革命性的金刚线切多晶硅片技术展现出了巨大的成本优势和潜力。针对金刚线切多晶制绒难的问题，业内推出了多套成熟的可量产解决方案，包括添加剂直接制绒技术、表面预处理技术和黑硅技术等。
添加剂直接制绒技术和表面预处理技术最大的优点是几乎无需增加成本，易于实现大规模量产，因此在金刚线切多晶推广的初期得到一定规模的应用，但是该类方法并不能提升电池的转换效率，限制了其进一步发展;黑硅技术分为干法和湿法黑硅技术，两者均可完美解决金刚线多晶绒面难题，并具备较高的效率增益，但干法黑硅设备投资相对较高，湿法黑硅技术用相对较低的投入成本，即可有效提升电池效率及组件输出功率，具备更高的性价比。
据亚化咨询统计，目前湿法黑硅主要生产商包括协鑫、阿特斯、展宇、比亚迪、尚德、东方日升等，截至2018年上半年，国内湿法黑硅产能已达25GW。主流湿法黑硅工艺为含Ag添加剂，Cu/Ag及无金属添加剂工艺有少量应用;黑硅量产机台仍以槽式机为主，有少量链式机台在评估。
在此基础上，湿法黑硅工艺又迎来了一个重要的降本方向——单面黑硅。单面黑硅是将生产工艺中的单片上料和双面制绒改造为双片上料和单面制绒。该工艺易于升级，设备产能增加接近100%，加工成本降低40%以上，相同产量条件下，排废量降低接近50%。据悉，单面黑硅的生产成本可降至0.02-0.05/片，成本直逼传统制绒工艺，而效率增益可达0.3%-0.5%。
单面黑硅制绒工艺
来源：阿特斯
在推出第一代“TS”双面黑硅产品后，保利协鑫在2017年11月继而推出了“TS+”系列单面黑硅片。该产品开创性地采用了“正面制绒”+“背面抛光”的独特工艺，同时具备优良的表面陷光性能和更优的背面钝化效果，效率更高而成本更低，性价比显著提升。“TS+”背面采用抛光技术，使得硅片制绒加工成本降低40%以上，并更适用于PERC技术。通过一系列工艺技术优化，“TS+”第二代黑硅片的电池效率增益将提升至0.5%，而组件功率增益也将提升至5W(60片)。2018年，保利协鑫扬州基地实施了5GW单面黑硅大技改，“TS+”第二代黑硅片还荣获了2018SNEC最高级太瓦钻石奖。
“金刚线+黑硅+PERC”：高效多晶技术的必由之路
如前文所述，“金刚线+湿法黑硅”以接近传统制绒的成本，可使电池效率增益提升0.3-0.5%。在此基础上叠加PERC技术后，黑硅PERC的电池效率可提升1.2-1.5%，量产平均效率达20.1%-20.4%。“金刚线+黑硅+PERC”的效率比普通多晶单纯使用黑硅或PERC之和仍高出0.2-0.3%左右，实现了“1+1>2”的效果，为行业带来了更高性价比的产品，已成为高效多晶技术的必由之路。
协鑫集成于2018SENC重磅发布了超高效300W+系列新品，采用了金刚线高效黑硅PERC技术。其中，应用了“TS+”第二代黑硅片的300W+单玻系列MBB多晶组件，量产功率达305W，是全球量产效率最高的多晶常规版型组件，超过应用领跑者满分指标。
此外，据阿特斯CEO瞿晓骅博士介绍，阿特斯还将在2019年量产“高效铸锭+黑硅+PERC”的超高效黑硅多晶PERC技术，量产电池效率有望达21.1%，希冀以多晶成本，达到单晶性能，持续提升多晶产品竞争力。
金刚线+黑硅组合技术实现了多晶产品的提效降本，且仍有效率进一步提升的技术路径和成本进一步下降的解决方案。再加上PERC技术的匹配，无疑让多晶产品更具性价比和竞争力。而单晶与多晶路线之争，借用瞿晓骅博士所言，多晶与单晶，潮起潮落，各有其时，各取所需。未来，市场会给出答案。
亚化咨询主办的第三届金刚线切片与黑硅技术论坛2018将于9月12日在江苏常州召开。来自保利协鑫、阿特斯、江西展宇、无锡尚德、苏美达能源、中村超硬、高测股份、荣德新能源、1366科技、浙江昱辉、中科院微电子所、南昌大学、南京纳鑫、盛利维尔、IHS Markit等的专家将做大会报告。
