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金刚线切技术如何降低硅片成本
编辑:扬州市俊杰新能源材料有限公司   时间:2017-04-17

金刚线冷却液厂家认为:随着金刚线切片+黑硅技术在多晶领域的推广,组件价格将在其成本下降10%的基础上出现显著下降;考虑到行业景气本身的下降趋势,预计2017年上半年组件含税价格将跌至2.6-2.7元/W的区间。这将推动整个系统成本的下降,加速光伏行业下一个十年“平价上网”大周期的到来。

在光伏领域,一项新技术的应用无非看两点:效率提升和成本下降。对于金刚线切片在多晶上的应用而言,就在于使用金刚线切割的对于硅片成本下降的显著效果。金刚线切割对于硅片成本下降的推动主要通过直接和间接两种路径实现。根据测算,采用金刚线切片后通过直接方式硅片不含税成本将下降0.8元/片。

单位产能耗硅量减少

使用金刚线切片技术后,首先能够带来的是单位产能耗硅量的减少,从而较大程度地减少了硅片的硅成本和折旧等,这也是金刚线切片代替砂浆切片最重要的驱动因素。耗硅量的减少主要由两个方面的原因带来:刀缝损失的减少和和硅片薄片化趋势。

砂浆切片带来的硅材料的损失主要由钢线的直径、碳化硅砂浆构成,砂浆切割所使用的钢线线径目前一般在110μm左右,加上碳化硅砂浆带来的磨损60μm,整体的刀缝损失在170μm左右。而金刚线目前的主流线径在80μm,而且已经有70μm的金刚线实现在量产中的使用。整体的刀缝损失可以做到90μm。相比砂浆切片,金刚线切片的刀缝损失降低了47%。按硅片厚度180μm、装载量650mm计算,使用砂浆切片的话单次理论出片数为1767片,而采用金刚线切片后单次出片数提到到2287片。

另一方面,而随着电池技术的发展,对于更薄的硅片的运用。目前砂浆切割的硅片主流厚度是180μm,最薄一般也只能做到160μm,并且会带来良率下降等问题。采用金刚线切硅片目前可以做到140μm甚至更低,从而可以进一步摊薄硅片的硅成本和折旧。

金刚线切片带来产能提升

产能提升由两个因素带来:单次切割的出片数量的增加和单次切割耗时的缩短。砂浆切片机的线网速度为580-900m/min,而金刚线切片机的线网速度可以达到1000-1500m/min,是传统的砂浆切片机的两三倍。以多晶切片为例,单刀次时间从9-11小时可以将至2.5小时,大大提升了切片的效率。单台砂浆切片机(多晶)年产能为7MW左右,而金刚线切片机(多晶)的产能可以达到29MW。产能提升的可以摊薄切片的折旧、电费和人工成本,带来硅片非硅成本的快速下降。

切割成本的减少

使用金刚线接片带来切割成本的减少主要是辅材成本的减少。砂浆切片的辅材主要有钢线、碳化硅和PEG悬浮液,目前折到每片硅片的不含税成本约为0.96元,目前价格较为稳定,未来没有太大下降空间。而金刚线切割的辅材有金刚线和冷却液,其中金刚线成本占比更大。得益于近年来金刚线成本的迅速下降,使用金刚线切割的辅材成本已经降至0.75-085元/片。目前,使用较多的为日本进口的金刚线,电镀线的价格为0.28元/m,国产电镀线价格约在0.25元/m左右,而多晶切片使用较多的树脂金刚线价格则更低,约0.09元/m(单片耗用量更高,但综合成本仍然低于电镀金刚线)。目前对于80μm及以上线径,国产金刚线已经和日本进口的金刚线没有太大区别了。未来随着金刚线国产化趋势的增强,金刚线的切割成本还将进一步降低。

间接成本下降路径

由于金刚线切割相比砂浆切割刀缝损失由明显的减少,因为同等产能下对于多晶硅的需求也将大幅减少。如果每kg硅棒的合格出片数通过采用金刚线切割由目前的48片上升到62片,相应的对于多晶硅的需求将减少23%。如果目前全国70%的多晶硅片产能全部应用金刚线切割,将带来每年超过3万吨的多晶硅需求减少,影响多晶硅需求超过10%。在下游没有大量新增产能的情况下(实际上目前下游已经严重产能过剩),对于多晶硅需求的减少见使得需求曲线的左移,从而使得多晶硅的价格进一步下跌。

以前单晶在导入金刚线切片的过程中这一逻辑已经实现,但由于单晶的体量较小,对于多晶硅料需求的压制作用难以显现。在多晶硅片金刚线切割逐渐普及的过程中,这一间接的成本下降路径将加速作用,从而进一步推动硅成本的下降。


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