為什么大多數(shù)主流制造商仍在使用砂漿硅片切割而非金剛線切割技術(shù)?

　　目前，生產(chǎn)光伏組件包括四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：多晶硅生產(chǎn)、鑄錠切片、電池生產(chǎn)和組件生產(chǎn)。本文將著重介紹切片環(huán)節(jié)，這可以通過一或兩種工藝實現(xiàn)。

　　首先，生產(chǎn)光伏產(chǎn)業(yè)中鑄錠(包括方錠和圓棒)需要的原生多晶硅。鑄錠包括三種關(guān)鍵工藝，而每種工藝所鑄得的錠都有著不同的品質(zhì)。單晶硅是三種中最純凈的，成本較高但制成電池后效率也較高。多晶硅則相對雜質(zhì)較多，成本不高，效率也一般。還有一種叫作“類單晶”的新型硅，其性質(zhì)介乎單晶硅和多晶硅之間，但尚未推廣。

　　切片環(huán)節(jié)主要是將多晶硅錠切成薄片。切片是通過將涂有碳化硅和油漿的細鋼絲(SW)穿過硅錠完成的。用金剛線(DW)切錠與之類似，但這種情況是通過電鍍技術(shù)將金剛砂附著在切割線上。

　　近幾年來，金剛線有望取代鋼絲和砂漿切片已被廣泛討論，但卻幾乎沒什么實質(zhì)性進展。2012年9月，筆者參加了EUPVSEC大會，以期找到該技術(shù)被延遲的原因、市場是否會轉(zhuǎn)而青睞金剛線、這種轉(zhuǎn)變何時發(fā)生、達到何種程度。

　　事實上，目前所有的硅片都是通過鋼絲工藝切割的。在過去的十幾年內(nèi)，這種工藝幾乎未發(fā)生變化，降低成本、提高生產(chǎn)效率的機會似乎也微乎其微。在過去的三到五年，隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴張以及成本增長的壓力，業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始尋求切片工具的替代品。

　　相比鋼絲技術(shù)，鍍金剛砂的金剛線有三處關(guān)鍵優(yōu)勢：其切割速度可以快2—3倍，提升了機器生產(chǎn)率超過1.5倍;不使用昂貴且難以處理的砂漿;單片耗材遠遠降低。(詳見表1)
　　缺乏經(jīng)濟性

　　本文所闡述的結(jié)論是基于與50多位市場參與者的會談后產(chǎn)生的，他們包括世界最大的硅片制造商、設(shè)備商、金剛線和鋼絲生產(chǎn)商以及業(yè)內(nèi)專家、分析師等。討論表明，事實上，所有大型的硅片制造商都在以不同產(chǎn)能試用金剛線技術(shù)，但除了在日本，幾乎沒有廠家進行商業(yè)化運行。這是為何?

　　有兩點關(guān)鍵因素。其一，直到近期，金剛線的經(jīng)濟性才展現(xiàn)出來。雖然金剛線更耐用，提高了生產(chǎn)效率并且無需砂漿，但是其單位價格過高。這種差異在12至18個月前表現(xiàn)的尤為明顯：金剛線的價格超過了$250—$300km，相比之下，鋼絲的價格僅約$1.28/km。

　　目前，二者的成本差略有縮小。因為在非硅加工成本中，金剛線所占比重(大于80%)遠高于鋼絲(30%)，所以金剛線價格的下跌對總成本的影響更勝于鋼絲。

　　雖然對于這種在某條單一生產(chǎn)線上的改變很難做出以偏概全的描述，但是我們一般認為：與鋼絲相比，現(xiàn)在改用金剛線可以減少成本約$0.10/片(假設(shè)生產(chǎn)線是為金剛線特別設(shè)計的)。

　　這將是一個很大的絕對值。比如，對于晶澳來說，其硅片年產(chǎn)能大約為2.4GW，技改后的潛在利潤可高達每年6500萬美元。但是，我們在后文也將探討，現(xiàn)時的情況是晶澳僅會改造其單晶和類單晶產(chǎn)能。

　　另外，目前市場缺乏所需資本開支的欲望和產(chǎn)能。改用金剛線需要重大翻新，換言之，大部分情況下需要更換切片機。對于每臺100萬美元的機器，這將是一大筆支出。同時還需要更換清洗和刻蝕設(shè)備，這對于電池制造商又是一筆現(xiàn)金支出——對于不同公司也各不相同。

　　商業(yè)現(xiàn)實是，即使市場上存在現(xiàn)金流，任何需要如此大額資本支出的技改都會面對一些滯后，畢竟制造商都都在觀望以證明該工藝和產(chǎn)品。

　　供應(yīng)商風(fēng)險

　　另一點限制更換金剛線的關(guān)鍵因素是：期限。金剛線是否是高效的切錠工具尚未得到證明。它在切片過程和下機時會導(dǎo)致一定程度上的斷線，這就大大抵消了其生產(chǎn)效率和成本優(yōu)勢。

　　然而，金剛線已經(jīng)被證明切割單晶效率較高——日本就是明證——現(xiàn)在也被廣泛地期許其在類單晶上的表現(xiàn)。所以，我們將這兩種硅列表如圖3所示。


　　這使得市場上不同的硅成為了接受金剛線的重要驅(qū)動力量，但是預(yù)測市場會青睞哪種硅充其量是粗略的估算。我們認同市場會傾向于單晶和類單晶硅片的觀點，相比目前這兩者40%的市場份額，估計到2017年或2018年左右，將會漲到約60%。

　　另一個硅片制造商經(jīng)常提到的問題是，如果業(yè)內(nèi)針對金剛線進行技改，那金剛線廠商是否能滿足需求。大致來說，這并不算是問題。雖然，Asahi是目前唯一能提供商業(yè)數(shù)量高品質(zhì)線的廠家(我們假設(shè)其市場份額大于60%)，但傳聞其仍有大量的閑置產(chǎn)能。

　　此外，也有其他的日本廠商生產(chǎn)高品質(zhì)產(chǎn)品可以擴充產(chǎn)能，包括JFS、Noritake、Read和A.L.M.T。到2014年，市場將更具競爭性。瑞士MeyerBurger有著明確的路線圖，不考慮其產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，它將會是這個市場上的主要參與者。

　　其他歐洲廠商，包括Bekaert、SaintGobain、Schmid和Log-o-Matic，都是潛在的入行商，以及中國大陸和臺灣廠商DIAT和MDWEC也都蠢蠢欲動。

　　隨著資本回流到市場，采用金剛線會在2014年左右真正開始。我們預(yù)測，到2020年將有69%的硅片是采用金剛線切成的，每年使用金剛線達2500—3400萬千米。

　　正如前述，金剛線目前還是新興市場。我們預(yù)測其市場份額不超過5%，而且到2014年前不會發(fā)生太大變化。屆時，資本性支出預(yù)算會返回目前的混亂市場，金剛現(xiàn)市場也會迅速扭轉(zhuǎn)。
　　我們預(yù)測金剛線市場到2014年、2017年和2020年的市場份額將分別達到11%、43%和69%。大部分的扭轉(zhuǎn)會發(fā)生在單晶和類單晶市場，到2020年，將幾乎全部使用金剛線。相比之下，我們預(yù)測金剛線將會占據(jù)不到30%的多晶硅市場。

　　在總體成交期，在更換金剛線和潛在光伏市場增加的雙重驅(qū)動下，會導(dǎo)致金剛線使用量的顯著增長。據(jù)預(yù)測，全球光伏市場2011年對金剛線的需求量約30萬千米(主要是日本市場)，2014年達到270萬千米，2017年約1100萬至1400萬千米，到2020年將達到3400萬千米。