編者按:當前硅片和硅料占40%左右光伏組件成本,伴隨光伏補貼的退坡機制,硅片端降本壓力巨大,金剛線切片成為有效降本利器。
光伏行業(yè)的增長與金剛線市場規(guī)模的擴大正相關(guān)。技術(shù)的提升是光伏降本的最有效途徑,在促進單、多晶硅產(chǎn)品共同均衡發(fā)展,加速光伏平價上網(wǎng)進程,金剛線切割技術(shù)被寄予厚望。
降本增效是推動光伏行業(yè)前進的動力。2009年起源日本的金剛線切割硅片技術(shù),在國內(nèi)于2014步入發(fā)展黃金期。隆基股份、中環(huán)股份等單晶龍頭企業(yè)率先普及了該技術(shù)。今年上半年,隨著多晶巨頭保利協(xié)鑫黑硅首條生產(chǎn)線投產(chǎn)并隨即宣布無償轉(zhuǎn)讓黑硅技術(shù),有機構(gòu)預測,金剛線切割技術(shù)今年有望在國內(nèi)迎來普及,形成光伏行業(yè)一個新“增長極”。
光伏切割技術(shù)轉(zhuǎn)折年
“兩三年前,提到金剛線還覺得高不可攀。但今年可被認為是從傳統(tǒng)的砂漿切割到金剛線切割的轉(zhuǎn)折年。”光伏材料與技術(shù)國家重點實驗室主任宋登元博士表示,這個轉(zhuǎn)折速度超過了很多人的預期。“金剛線硅片切割及電池全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)能夠大幅度降低光伏發(fā)電成本以及太陽電池效率,成為目前行業(yè)發(fā)展熱點。”他說。
由于傳統(tǒng)的砂漿切割技術(shù)面臨成本、環(huán)保、品質(zhì)等方面的壓力,近年來,金剛線切割技術(shù)在國內(nèi)獲得快速發(fā)展。具備單位產(chǎn)能硅耗少、切割效率高、輔材成本低和可切割薄硅片等優(yōu)勢,金剛線切割技術(shù)首先在單晶硅片領(lǐng)域獲得應(yīng)用。目前,在單晶領(lǐng)域,金剛線切割技術(shù)已基本取代傳統(tǒng)的砂漿切割工藝。
而金剛線切割多晶硅片則一直沒有得到大規(guī)模推廣,也導致單多晶格局生變——近10%的多晶市場份額被單晶占據(jù)。近十年來,光伏應(yīng)用市場中晶硅占據(jù)90%左右的份額,多晶硅片始終占據(jù)光伏市場主流地位,至2016年,多晶硅市場占有率70%左右,單晶則為20%左右。
這種差距從幾組對比數(shù)據(jù)中可以看出來:2014年,金剛線切割多晶、單晶的比例出現(xiàn)懸殊差距,分別為16%、75%。這種差距近兩年得到縮小,但仍舊相差懸殊:金剛線切割多晶硅片的使用比例雖然直接從2016年的25%躍升至2017年的60%,但此時單晶金剛線使用比例已達100%。
正處于行業(yè)擴產(chǎn)風口
“2017年是多晶行業(yè)金剛線切割的元年,其勢頭之猛難以想象。”楊凌美暢新材料有限公司董事長吳英認為,除了帶動整個光伏行全面邁入金剛線切片時代以外,這種趨勢也給金剛線制造、切片機制造等相關(guān)企業(yè)帶來極大機遇。而楊凌美暢自身就是一個很好的例子。該公司于去年1月開工投產(chǎn),當年即實現(xiàn)產(chǎn)值2.36億元,利潤0.95億元。至2016年底,已成長全球最主要的金剛線供應(yīng)商。
目前,我國是全球最大的光伏生產(chǎn)國和第一大光伏市場。據(jù)行業(yè)經(jīng)驗估計,每片硅片(約4W)需耗用電鍍金剛線約1.5米。根據(jù)中國光伏行業(yè)數(shù)據(jù),2016年全球多晶硅產(chǎn)能達49萬噸,產(chǎn)量約為40萬噸,而我國多晶硅產(chǎn)量19.4噸,占比接近世界多晶硅產(chǎn)量的50%。硅片方面,2016年全球產(chǎn)量達74.8GW,其中保利協(xié)鑫2016年硅片產(chǎn)量已達17.3GW,大幅領(lǐng)先全球其他企業(yè)。在今年上半年,我國多晶硅、硅片、電池片的產(chǎn)量分別為11.5萬噸、36GW、32GW。可預見的是,在全球,金剛線的主要需求仍將集中于中國。
EnergyTrend研判,預計2017年—2019年,全球單晶市場占有率有望達35%、50%、70%。假設(shè)單晶金剛線基本實現(xiàn)普及,多晶金剛線普及率10%、30%、50%,全球光伏用金剛線需求則分別為142億米、252億米、334億米。同時,疊加藍寶石需求,預計2017年—2019年間,全球金剛線總需求會達到150億米、261億米、345億米。
據(jù)不完全統(tǒng)計,目前從事金剛線制造的企業(yè)已近百家,其中上市企業(yè)已近10家,其中包括兩家日本的上市企業(yè)。即使這樣,整個金剛線相關(guān)市場仍舊是供不應(yīng)求的現(xiàn)狀,有企業(yè)表示“一線難求”,或許,金剛線及其相關(guān)行業(yè)正處于擴產(chǎn)良機。
推動光伏快速發(fā)展
“金剛線切片設(shè)備目前還是以國外生產(chǎn)為主,但國內(nèi)切片技術(shù)尤其是金剛線切多晶硅片在世界上處于領(lǐng)先地位。因為面臨斷線風險和制絨困難兩大難題,前幾年金剛線切多晶硅片在我國始終沒有得到大范圍推廣,但行業(yè)探索的腳步卻一直沒有停止,多晶切片廠商設(shè)備更新?lián)Q代和技術(shù)成熟需要時間,終于在今年實現(xiàn)了大突破。”蘇美達能源控股技術(shù)總監(jiān)蒲天博士告訴記者。
行業(yè)突破體現(xiàn)在通過金剛線制備與應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)化可以有效降低金剛線切多晶硅時的斷線風險,制絨添加劑技術(shù)、黑硅技術(shù)或預處理技術(shù)則可以有效解決制絨困難的問題。據(jù)記者了解,目前中國的干法黑硅與濕法黑硅兩種技術(shù)路線,均已實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
晶澳太陽能控股有限公司副總裁黃新明博士認為,金剛線切多晶是必然趨勢,它帶來的成本大幅下降必然會驅(qū)使相關(guān)技術(shù)不斷創(chuàng)新,促進產(chǎn)品優(yōu)化,從而保持企業(yè)及行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。他認為:“通過黑硅與PERC高效技術(shù)的疊加整合,在低成本使用金剛線切割硅片的基礎(chǔ)上,還可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)換效率20%以上的規(guī)?;慨a(chǎn)。”
保利協(xié)鑫切片事業(yè)部副總裁金善明也表示,多晶要達到285W,黑硅疊加PERC是首選。他透露說,“在推廣金剛線切技術(shù)的過程中,保利協(xié)鑫巨量的需求已經(jīng)直接成就了產(chǎn)業(yè)鏈兩家金剛線廠商完成了上市。”
金剛線切割多晶硅片和黑硅技術(shù)的普及將再次拉大多晶與單晶在硅片端的成本差距,而黑硅與PERC、SE和MWT等技術(shù)的組合可以進一步提升多晶電池的量產(chǎn)效率,增強多晶硅太陽電池路線的競爭力。預計光伏市場對電池及組件成本降低和效率提升的持續(xù)要求,將為金剛線切割和黑硅技術(shù)帶來良好的市場機遇。
原標題:光伏切割技術(shù)轉(zhuǎn)折年 金剛線擴產(chǎn)迎來黃金時代