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2019年光伏市场将对金刚石线保持较高需求
发表于:2019-08-13 09:30:15
来源:IHS,观研天下

1、金刚石线行业基本情况

金刚石线是通过一定的方法,将金刚石微粉颗粒以一定的分布密度均匀地固结在高强度钢线基体上制成的。通过金刚石线切割机,金刚石线与物件间进行高速磨削运动,从而实现切割的目的。

金刚石线开始应用于蓝宝石切割,规模应用于蓝宝石切割始于2007年,应用于光伏晶体硅片的切割始于2010年。金刚石线的需求量按应用领域和环节划分,用于光伏晶硅切片即50-80μm线径规格的金刚石线用量大,占当前金刚石线总需求量的比例超过90%,远高于蓝宝石、磁性材料以及硅切方、硅截断等应用领域和环节的用量,因此,金刚石线的市场需求主要受下游光伏行业的发展情况影响。

我国光伏行业自2013年以来,在政府补贴的背景下取得了快速发展,但近年来光伏行业补贴的逐步下调倒逼光伏企业必须通过“降本增效”实现行业的可持续发展。硅片作为太阳能电池的核心原材料,其成本下降对光伏行业具有重要意义。早期的硅片切割工序主要采用金刚石内圆锯片工艺,该工艺存在切缝大、硅材料损耗多的问题,同时对硅棒的尺寸也有限制,使得硅片生产成本居高不下。随着切割技术的演进,硅片生产企业逐步转向游离磨料砂浆切割工艺,成本得到一定程度下降,但由于砂浆切割效率依然较低,切割损耗较大,环保处理成本高,切片成本进一步大幅下降的空间较小。因此,上述传统的切割工艺无法使晶硅切片的成本大幅下降、切割效率大幅提高,成为当时制约光伏行业健康持续发展的重要因素。

金刚石线工艺的渗透率快速提升,金刚石线需求爆发式增长

金刚石线切割工艺大幅提高单位硅料的出片率及硅片切割效率,有效降低了硅片制作过程中的非硅成本。金刚石线国产化后,由于其价格优势,以隆基股份为代表的单晶企业2015年开始大规模使用金刚石线工艺,由于金刚石线切割工艺能够大幅降低硅片制作过程中的非硅成本,因而在单晶切割领域快速渗透,使得金刚石线市场需求在2016-2017年快速增长。

金刚石线在光伏晶硅切片应用领域的发展历程

金刚石线在切割多晶硅片时,由于硅片表面损伤层减少,不利于使用传统腐蚀方案对硅片进行绒面制备,进而影响多晶硅片的转化率;2017年,黑硅及添加剂等新技术的出现解决了金刚石线切割多晶硅片反射率过高的问题,使得硅片光吸收能力提升。由于单晶硅片率先完成了金刚石线切割工艺转换,硅片成本大幅降低,单晶硅片的市场份额迅速提高,在此背景下,金刚石线在多晶切割领域的渗透速度大幅加快,截至2017年,以保利协鑫、晶科能源等为代表的多晶龙头企业均开始大规模使用金刚石线切割工艺。因此,金刚石线市场需求在2017年-2018 年1-6月期间连续大幅增长。

全球光伏新增装机容量及金刚石线工艺渗透率情况

数据来源:太阳能光伏网

由上图可见,全球单晶新增装机量在2015年至2018年期间逐年大幅增长,与此同时,电镀金刚石线在单晶硅片切割领域的渗透率快速提升,以上两个因素使得金刚石线市场需求在上述期间爆发式增长。在多晶领域,全球多晶新增装机量仍占据主导地位,自2016年开始,金刚石线切割工艺在多晶硅片渗透率开始有所提高,至2018年已超过50%,该因素进一步推动金刚石线市场需求大幅增长。

未来随着金刚石线工艺的渗透率进一步提高,其市场需求将主要受光伏新增装机量决定。

2、下游光伏行业发展概况

(1)金刚石线在光伏产业链中的应用

光伏产业链主要包括硅料、硅片、晶硅电池片、光伏组件、光伏发电系统 5 个环节。上游为硅料的采集、硅片的生产环节;中游为晶硅电池片、光伏组件的生产环节;下游为光伏发电系统的集成与运营环节。其中,硅片切割是切片生产环节的主要工序,金刚石线可用于硅棒截断、硅锭开方、硅片切割,其切割性能直接影响硅片的质量及光伏组件的光电转换性能。

光伏产业链及金刚石线应用示意图

(2)光伏行业发展回顾

在全球各国政策扶植的背景下,光伏行业开始高速发展。根据IHS数据统计,2002年-2011年期间,全球光伏产业的年均复合增长率为53%;2012年,光伏行业受欧美国家对光伏行业的补贴削减及欧美“双反”的影响,其增速有所下滑,根据IHS数据,全球光伏发电新增装机容量从2011年的27.32GW增长至2017年的94.56GW,年均复合增长率达23%,较之前十年增速大幅下滑,但增速受中国等新兴市场的快速发展影响也维持在较高水平。

2011年-2017年全球光伏发电新增及累计装机容量 

       数据来源:IHS

2005-2011年期间,在全球光伏产业快速发展的背景下,中国光伏企业抓住了欧美政府对光伏产业补贴的政策机遇,快速抢占欧美市场,形成了包括高纯硅生产、太阳能电池及组件制造、光伏系统安装及相关配套产业在内较完整的太阳能光伏产业链,为国内光伏产业的快速发展奠定了良好的基础。2012年,在欧美光伏“双反”的行业背景下,中国政府于2013年发布了《关于促进光伏产业健康发展的若干意见》,明确到2015年中国总装机容量达到35GW以上,中国的光伏新增装机量开始呈现快速增长的态势,成为全球光伏产业增长的主要力量。根据国家能源局和IHS的统计数据,2011年我国光伏发电新增装机容量为2.49GW,全球占比不足10%,过去几年我国光伏产业增长迅速,2017年新增装机容量首次突破50GW,达到53.06GW,全球占比跃升至56%,成为全球 大的光伏装机国家。

索比光伏网(solarbe.com)责任编辑:韩哲

关键词: 光伏市场 金刚石线
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