金剛石切割線技術(shù)在光伏市場的應(yīng)用展望

2018-03-07 10:04:12 PV兔子　點擊量：評論 (0)

前言：金剛石切割線在現(xiàn)階段主要應(yīng)用于硬脆材料的切割，客戶集中在光伏硅材料、藍寶石行業(yè)，集中度較高。硅片主要應(yīng)用于太陽能光伏行業(yè)，而...

前言：金剛石切割線在現(xiàn)階段主要應(yīng)用于硬脆材料的切割，客戶集中在光伏硅材料、藍寶石行業(yè)，集中度較高。硅片主要應(yīng)用于太陽能光伏行業(yè)，而藍寶石主要應(yīng)用于LED 照明和消費類電子行業(yè)。我們先來看下金剛石線切割的發(fā)展歷程。

目前，國內(nèi)約80%的金剛石切割線通過下游硅片生產(chǎn)廠商進入光伏行業(yè)，尤其是在掃除技術(shù)壁壘后，硅片切割用金剛石線的溢價能力得到提升，是行業(yè)需求彈性的核心。中國是世界第一的太陽能硅片生產(chǎn)者，光伏行業(yè)的發(fā)展保持良好的勢頭，新增裝機量將直接影響本行業(yè)的經(jīng)營狀況。下圖為在光伏產(chǎn)業(yè)鏈中的應(yīng)用。

金剛線下游應(yīng)用領(lǐng)域主要是光伏硅片切割與藍寶石切割，其中光伏領(lǐng)域的硅片切割占據(jù)99%.

根據(jù)光伏業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2017 年金剛線在單晶硅的滲透率已達到100%，在多晶硅的滲透率為35%，未來金剛線在光伏領(lǐng)域的增長主要來自于三方面：

光伏市場新增裝機容量的提升

全球光伏市場強勁增長，中國占據(jù)半壁江山。2017 年，全球光伏市場新增裝機容量達到102GW，同比增長超過37%，累計光伏容量達到405GW。2017 年我國新增光伏電站規(guī)模為52.83GW，同比增長超過53.6%，其中新增分布式光伏電站裝機已超19GW，同比超過360%，超前五年分布式光伏總裝機量，在新增裝機量占比超過36%。2018 年全球市場仍將保持增長勢頭，中國市場仍將保持一定的市場體量。受益于投資成本持續(xù)下降，發(fā)電量持續(xù)提升，光伏平價上網(wǎng)已為期不遠。

從投資成本方面來看，組件價格可從當前2.7 元/瓦左右有望下降至2-2.2 元/瓦;系統(tǒng)投資成本可從當年6 元/瓦下降至5 元/瓦。從發(fā)電量方面來看，設(shè)備性能提升(如組件逆變器壽命提高、雙面組件)、電站設(shè)計水平提升(包括容配比設(shè)計、可調(diào)支架使用)等，以及運維水平提升，大幅提升系統(tǒng)發(fā)電量水平。

光伏并網(wǎng)增多將刺激裝機需求，根據(jù)中國光伏業(yè)協(xié)會的預(yù)測，2018 年全球市場仍將保持增長勢頭，樂觀情形下新增裝機容量約為105GW，保守情形下新增90GW。中國市場2018 年仍將保持一定的市場體量，樂觀情形下，預(yù)計新增裝機容量為45GW，保守情形下新增30GW，其中分布式光伏將成未來發(fā)展重點，扶貧、戶用等細分市場正加速崛起。

單晶硅在硅片市場中占比的提升

根據(jù)CPIA 的數(shù)據(jù)，單晶硅2017年在硅片市場中的市占率為31%，金剛線切占比達到100%，所以單晶硅片金剛線的發(fā)展未來主要來自于單晶硅在硅片中市占率的提升。根據(jù)《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖》(2017年版)的數(shù)據(jù)，到2020 年單晶硅的市占率將達到46%，2025年市占率將超過50%。

目前單晶多晶成本差距縮小，且單晶仍有下降空間。最新數(shù)據(jù)顯示，多晶硅片(156mm×156mm)現(xiàn)貨周平均價為0.6 美元/片，單晶硅片(156mm×156mm)現(xiàn)貨周平均價為0.69 美元/片，二者差距不斷縮小。

效率方面，單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率及單晶硅電站發(fā)電效率均更高。單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率2017 年達到21.3%，其中P-PERC 最高轉(zhuǎn)換效率不斷突破，晶科的最高轉(zhuǎn)換效率達到23.45%，隆基達到22.7%。相比之下，高于多晶硅的轉(zhuǎn)換效率 19.2%。

金剛線在多晶硅滲透率的提升

目前多晶硅在硅片市場中市占率高，但多數(shù)仍為砂漿線切割，金剛線切割的滲透率較低。根據(jù)CPIA 的數(shù)據(jù)，多晶硅2017 年在硅片市場中的市占率達到69%，金剛線切占比僅為35%，

2015 年以前，金剛線切割多晶硅主要存在兩大難點：

1)鑄錠晶體中存在的硬點可能會在切割過程中造成斷線;隨著多晶硅錠雜質(zhì)控制技術(shù)提升，斷線問題可以得到解決，黑硅技術(shù)+金剛石線切割兩項技術(shù)解決硅片的絨面難題，既能提升電池轉(zhuǎn)化效率又能降低電池成本。相比之前的砂線切割，金剛線切多晶機臺生產(chǎn)效率提升50%以上，單位硅耗降低20%以上，垂直制造成本可降低26%以上，是近年來最重要的降本措施。

2)損傷層淺，難以沿用現(xiàn)行酸性濕法制絨技術(shù)制備減反射絨面，硅片表面反射率偏高。未來PERC 電池將成主流，“PERC(鈍化發(fā)射極背面接觸)工藝+黑硅工藝+金剛線切多晶”成高效多晶繼續(xù)進步的必由之路。通過對比各種晶硅電池的轉(zhuǎn)換效率可以發(fā)現(xiàn)，單晶硅電池轉(zhuǎn)換效率普遍高于多晶硅，PERC 電池轉(zhuǎn)換效率普遍高于BSF 電池，PERC 工藝+黑硅工藝+金剛線切多晶等技術(shù)綜合運用，已把多晶電池量產(chǎn)效率推升至20.5%以上。現(xiàn)階段市場仍以BSF 電池為主，根據(jù)CPIA 的數(shù)據(jù)，2019 年P(guān)ERC 電池的市占率將超過50%，PERC 的流行將會使得砂漿線逐漸退出多晶硅切割市場，“PERC 工藝+黑硅工藝+金剛線切多晶”為新一代高效多晶繼續(xù)進步的必由之路。