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單多晶爭(zhēng)鋒: 始于金剛線,陷于成本,終于效率
日期:2019-12-16   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:wangke_jq 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:金剛線切片技術(shù)的推廣,以及拉晶技術(shù)的不斷提高,使得單晶硅片的非硅成本大大降低,使得隆基、中環(huán)等單晶硅片企業(yè)有了擴(kuò)產(chǎn)的底氣,至此單晶硅片企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入良性循環(huán),而多晶硅片企業(yè)至此陷入降價(jià)泥潭中不能自拔。

三十年河?xùn)|,三十年河西!具體到光伏行業(yè)中的多晶和單晶,則更是三年河?xùn)|,三年河西。15年單晶硅片市場(chǎng)份額在國(guó)內(nèi)跌到冰點(diǎn),降低到18%,單晶硅片甚至和多晶硅片同價(jià),但是2016年國(guó)內(nèi)單晶市場(chǎng)開(kāi)始回暖,上升到27%,2017年市場(chǎng)份額進(jìn)一步上升到35%,2018年則到了49%,2019年單晶市場(chǎng)份額繼續(xù)提升,毋庸置疑肯定超過(guò)了60%。那么,單晶是如何實(shí)現(xiàn)這一步又一步的逆襲的呢?

晶硅市場(chǎng)中單多晶市場(chǎng)份額對(duì)比

一、單晶對(duì)多晶的降維打擊始于金剛線

在光伏行業(yè),單晶硅的歷史比多晶鑄錠更悠久,在半導(dǎo)體時(shí)代單晶甚至是一度占據(jù)主導(dǎo)地位。但事情卻在2004年-2005年間發(fā)生了巨變。

2005年,德國(guó)可再生能源法的通過(guò),引發(fā)了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展熱潮,巨大的需求讓光伏大多轉(zhuǎn)向了盡管品質(zhì)稍差,但擴(kuò)張更快、門(mén)檻更低的多晶路線。這一時(shí)期,大量投資進(jìn)入光伏產(chǎn)業(yè),基本都選擇了多晶方向。了解多晶的人都知道,鑄錠是全自動(dòng)化運(yùn)行,將裝滿(mǎn)硅料的石英坩堝放入鑄錠爐,運(yùn)行三天后,一個(gè)硅錠出來(lái),基本很少需要人工干預(yù),因此一個(gè)新員工培訓(xùn)三天就能上崗,而拉晶生產(chǎn)人員的培訓(xùn),最少需要半年。再加之早先光伏行業(yè)“擁硅為王”,而多晶對(duì)硅料的忍耐度較高,菜花料、鍋底料、半導(dǎo)體廢料等等多晶都能消化,當(dāng)時(shí)賽維全世界買(mǎi)各種廢料,硅料分選部一度成為賽維最大的一個(gè)部門(mén)。

由于多晶擴(kuò)產(chǎn)快、對(duì)硅料要求低,導(dǎo)致了多晶硅片與單晶硅片相比,生產(chǎn)成本更低,光伏發(fā)電最終比的是性?xún)r(jià)比,因此從05年到2015年十余年間,單晶只有招架之功,毫無(wú)還手之力。

為了徹底扭轉(zhuǎn)單晶的頹勢(shì),除了不斷提高單晶電池效率外,也必須大幅降低單晶硅片的成本,而硅片成本包含硅料成本和非硅成本兩個(gè)部分,對(duì)單晶硅片企業(yè)來(lái)說(shuō),只能大力降低硅片的非硅成本,也就是切片成本和拉晶成本。

為了降低切片成本,隆基率先將金剛線切片技術(shù)全面量產(chǎn),大大降低了切片成本,給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手造成了巨大的壓力;為了不受日本中村等進(jìn)口金剛線供應(yīng)商掣肘,隆基一直在培養(yǎng)楊凌美暢、岱勒新材等國(guó)內(nèi)金剛線供應(yīng)商,并讓他們進(jìn)行良性競(jìng)爭(zhēng),不斷細(xì)化金剛線直徑,不斷降低切片成本。

可以說(shuō),隆基最早在行業(yè)推動(dòng)金剛線切片技術(shù)應(yīng)用,培育了國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈企業(yè),支持了全行業(yè)金剛線切割技術(shù)的推廣,此一項(xiàng)技術(shù)的推廣,每年可為光伏行業(yè)節(jié)約成本120億元。目前隆基已經(jīng)批量使用47微米金剛線,45微米金剛線也開(kāi)始推廣。

金剛線切片技術(shù)的推廣,以及拉晶技術(shù)的不斷提高,使得單晶硅片的非硅成本大大降低,使得隆基、中環(huán)等單晶硅片企業(yè)有了擴(kuò)產(chǎn)的底氣,至此單晶硅片企業(yè)開(kāi)始進(jìn)入良性循環(huán),而多晶硅片企業(yè)至此陷入降價(jià)泥潭中不能自拔。

金剛線切片的優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)介:

大切速:傳統(tǒng)的砂漿鋼線切割是通過(guò)高速運(yùn)動(dòng)的鋼線帶動(dòng)摻在切割液中的碳化硅游離顆粒磨刻硅棒,切割形成硅片,通常切速僅有0.4mm/min。金剛線切割是在鋼線表面利用電鍍或樹(shù)脂層固定金剛石顆粒,切割過(guò)程中金剛石運(yùn)動(dòng)速度與鋼線速度一致,其切割能力相比傳統(tǒng)的游離切割有大幅提升,因而可采用1.0mm/min甚至1.2mm/min以上的大切速,切割效率可大幅度提升2-3倍以上。以8吋硅棒為例,傳統(tǒng)砂漿切割一刀需要10小時(shí)左右,而金剛線切割只需1小時(shí),先進(jìn)企業(yè)甚至可做到1小時(shí)以下,帶來(lái)設(shè)備折舊和人工成本的大幅度下降。

降線耗:相對(duì)于傳統(tǒng)砂漿鋼線切割技術(shù)耗材價(jià)格已逼近成本線,當(dāng)前,金剛線耗材成本占切片環(huán)節(jié)的非硅成本超過(guò)50%,主要在于金剛線量產(chǎn)初期的價(jià)格虛高和技術(shù)應(yīng)用初期的工藝用線量偏多。隨著金剛線制作技術(shù)的普及和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng),價(jià)格預(yù)計(jì)會(huì)以每年20%的速度下降。與此同時(shí),金剛線切片技術(shù)的發(fā)展,單片硅片耗線量也在成倍下降,由原先的3米/片已經(jīng)降到現(xiàn)在的0.8米/片,預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)下降到0.8米/片以下。

金剛線切割細(xì)線化:傳統(tǒng)的砂漿鋼線切割過(guò)程中,游離態(tài)的碳化硅顆粒在磨刻硅棒的同時(shí)也在磨刻鋼線,造成鋼線極大磨損,因而細(xì)線化非常困難。金剛線切割由于金剛石顆粒固結(jié)在鋼線表面,切割過(guò)程中金剛石運(yùn)動(dòng)速度與鋼線一致,金剛石顆粒不會(huì)對(duì)鋼線造成傷害,其切割能力也相比傳統(tǒng)游離切割有大幅提升,這給細(xì)線化提供了可能。數(shù)據(jù)測(cè)算顯示,金剛線徑每下降10um,單片硅成本下降約0.15元、產(chǎn)能提升約4%,可見(jiàn)降成本空間巨大。近年來(lái),金剛線基本以每年10-20um的速度在細(xì)線化。目前隆基已經(jīng)批量使用47微米金剛線,45微米金剛線也開(kāi)始推廣。

金剛線切割薄片化:薄片化可大幅提高每公斤單晶出片率、提升切片產(chǎn)能,價(jià)值貢獻(xiàn)巨大,可為不遠(yuǎn)將來(lái)單多晶硅片成本逆轉(zhuǎn)提供有力支撐。而且硅片越薄柔性越好,可降低太陽(yáng)能硅片對(duì)安裝環(huán)境的要求,不僅適用于分布式及地面電站,還可安裝在復(fù)雜物體表面,如無(wú)人機(jī)翼上,擴(kuò)大單晶組件的應(yīng)用范圍。單晶所具備的薄片化切割優(yōu)勢(shì)正在逐步轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)需求。

二、陷于成本,終于效率

多晶與單晶的競(jìng)爭(zhēng)目前進(jìn)入一個(gè)惡性循環(huán),多晶為了提高性?xún)r(jià)比,不斷的降低硅片價(jià)格,但是硅片價(jià)格越低,其硅片成本占系統(tǒng)成本的百分比也就越低,而單多晶電池轉(zhuǎn)化效率的差距卻越拉越大,硅片價(jià)格差不足以彌補(bǔ)單多晶效率差,導(dǎo)致目前多晶硅片不降價(jià)不具備性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì),即使降價(jià)也不具備性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)的這樣一個(gè)困境。

目前單晶perc電池效率已經(jīng)穩(wěn)定在22.2%以上了,而多晶普通電池平均效率在18.8%左右,多晶perc電池效率平均在20.5%左右,目前單晶perc電池效率比普通多晶電池效率高18%以上,比多晶perc電池效率高8.3%,而多晶硅片的市場(chǎng)價(jià)格為1.9元/片,如果是perc工藝,硅片折算成瓦的成本在0.3元/瓦左右,如果是普通電池工藝的話,硅片折算成瓦的成本是0.32元/瓦。多晶硅片占光伏電站系統(tǒng)的成本不到10%,而與單晶電池相比效率卻分別相差18%和8.3%。

而且單晶還有很多具有潛力的技術(shù)目前還沒(méi)有量產(chǎn),比如異質(zhì)結(jié)電池技、TOPCON技術(shù)。日本的HIT技術(shù)專(zhuān)利早就過(guò)了保護(hù)器,目前阻礙異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)推廣的最大障礙是設(shè)備價(jià)格昂貴,但是只要設(shè)備國(guó)產(chǎn)化,異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)就會(huì)量產(chǎn)。異質(zhì)結(jié)電池效率比目前的Perc電池效率還要高一個(gè)點(diǎn)。而異質(zhì)結(jié)電池技術(shù)一旦量產(chǎn),單晶硅片的厚度就可以大大降低,單晶硅片厚度可以從目前的170微米降低到120微米甚至100微米。

而多晶硅片由于其材料本身限制,目前還沒(méi)有什么革命性技術(shù)出現(xiàn),其性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)隨著硅料成本和非硅成本下降而灰飛煙滅,單多晶性?xún)r(jià)比發(fā)生逆轉(zhuǎn)。最近半個(gè)月,多晶行情極為慘淡,而即便鑄錠、硅料成本為0,多晶硅片也未必能夠生存下去。目前普通多晶電池效率比perc單晶電池效率低18%,而多晶硅片成本占光伏電站系統(tǒng)成本不到10%,已經(jīng)說(shuō)明了多晶硅片成本為0,也不再具備性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)了。

那為什么多晶現(xiàn)在還要1.5一片呢?那是因?yàn)閱尉Ч杵€在賺取超額利潤(rùn),單晶電池線、單晶組件也要分一杯羹,所有多晶現(xiàn)在還有一定的生存空間,但是隨著單晶硅片產(chǎn)能的逐漸釋放,單晶硅片降價(jià)的壓力將越來(lái)越大,單晶硅片一降價(jià),多晶硅片的生存環(huán)境將更加惡劣,生存空間將更加狹小。

原標(biāo)題:?jiǎn)味嗑?zhēng)鋒: 始于金剛線,陷于成本,終于效率
 
 
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