中國粉體網(wǎng)訊 （一）行業(yè)發(fā)展概況
1、金剛石線行業(yè)市場概況
目前，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)的不同，晶體硅太陽能電池用硅片分為單晶硅和多晶硅，都可以用于生產(chǎn)電池組件，樹脂金剛石線主要應(yīng)用于上述單晶硅和多晶硅的切片。 20 世紀(jì) 90 年代以來，國際上為了解決大尺寸硅片的加工問題，采用了以砂漿作為磨料的傳統(tǒng)切割方式，金剛石線切割技術(shù)未被廣泛應(yīng)用。目前，光伏組件如何降低成本、提高生產(chǎn)效率已經(jīng)成為光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟需解決的問題。 單晶硅片和多晶硅片的切割成本控制成為各企業(yè)關(guān)注的重點。
近年來晶硅光伏組件價格走勢圖
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
由上圖可見，近年來光伏企業(yè)競爭加劇，晶硅光伏組件價格一路走低，這對硅片生產(chǎn)、加工企業(yè)提出了進一步壓縮成本的要求。金剛石線切割法作為新的切割技術(shù)，具有薄片化切割、減小切口損失、降低硅料損耗、提高加工效率、提高出片率、降低污水及 COD 排放等優(yōu)勢，可以大幅降低硅片生產(chǎn)企業(yè)成本，提高硅片品質(zhì)，下圖為金剛石線切割和砂漿切割方式對比。
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
2、金剛石線切割技術(shù)對游離磨料砂漿切割技術(shù)的替代情況
隨著光伏制造產(chǎn)能逐步向中國集中以及中國范圍內(nèi)金剛石線制造和應(yīng)用技術(shù)的不斷成熟，市場需求的快速增長正在刺激和加速中國金剛石線制造行業(yè)的發(fā)展。金剛石線切割作為傳統(tǒng)切割工藝的替代，正處快速成長期。在單晶硅片切割領(lǐng)域中，金剛石線切割已經(jīng)逐步替代砂漿切割。目前，已經(jīng)具備金剛石線規(guī)模化生產(chǎn)能力的生產(chǎn)企業(yè)只有少數(shù)幾家，大多數(shù)為上市公司和擬上市公司， 包括易成新能、南京三超和長沙岱勒等。 近期， 國內(nèi)各大光伏硅片生產(chǎn)企業(yè)都開始逐步淘汰砂漿切割技術(shù)，開始應(yīng)用金剛石線切割技術(shù)，其中蘇州協(xié)鑫光伏擬擴建的硅片生產(chǎn)項目將全部采用金剛線切割技術(shù)； 國內(nèi)單晶硅大型企業(yè)隆基股份（601012） 金剛線切片技術(shù)已經(jīng)在全廠范圍內(nèi)加速推廣，其投資的“銀川隆基年產(chǎn) 2GW 切片建設(shè)項目” 已全部采用金剛線切片工藝；中環(huán)股份（002129） 投資 30 億元用于建設(shè)“CFZ 單晶用晶體硅及超薄金剛石線單晶硅切片項目” 和“CFZ 區(qū)熔單晶硅及金剛石線切片項目” 。在多晶硅片切割領(lǐng)域， 金剛石線切割法替代砂漿切割法的進程加快，前景明顯。目前公司通過研發(fā)降低了金剛石線切割硬質(zhì)點的斷線機率，下游多晶硅片生產(chǎn)企業(yè)也在開始加速完成切割設(shè)備技術(shù)改造，優(yōu)化多晶硅片、制絨工藝。隨著技術(shù)難題逐步破解，金剛石線也將廣泛用于切割多晶硅材料。目前公司已經(jīng)與下游多晶硅片生產(chǎn)廠商簽訂銷售合同，率先進入多晶硅片金剛石線切割領(lǐng)域。金剛線切割晶硅片的占比將會快速上升。
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
3、樹脂金剛石線和電鍍金剛石線的技術(shù)特點對比分析
金剛石線鋸主要有電鍍金剛石線鋸和樹脂結(jié)合劑金剛石線鋸，雖然電鍍金剛石線鋸具有良好的耐磨性、較高的耐熱性和良好的磨粒把持力，但其制造效率較低，生產(chǎn)成本高，抗彎扭強度低，切割過程中容易斷絲。與之相比樹脂結(jié)合劑金剛石線鋸具有以下優(yōu)點：（1）生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)周期短，生產(chǎn)效率高；（2）加工件表面損傷小，撓曲變形小。樹脂金剛線有利于切割的薄片化，提高出品率；（3）損傷層薄，增加了硅片強度，刻蝕后表面均勻，有利于提高光電轉(zhuǎn)換效率；（4）樹脂金剛線環(huán)境污染小。
砂漿法、電鍍線法和樹脂線法切割硅片的表面效果圖
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
樹脂線切割的硅片的破損層要比電鍍線加工的硅片薄，特別是裂痕距減小。
電鍍線和樹脂線切片的損傷層微觀示意圖
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
電鍍線的鍍鎳層剛性較大，抗彎扭強度低。
樹脂線和電鍍線抗彎扭強度微觀示意圖
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
（二）行業(yè)市場容量及發(fā)展趨勢
1、 全球光伏行業(yè)發(fā)展趨勢
全球太陽能光伏產(chǎn)業(yè)在 2013 年逐漸走出低谷，市場規(guī)模進一步擴大。
2016年全球光伏新增裝機容量達76.6GW，同比增長52.9%
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
另外， 2016 年全球光伏新增裝機約 73GW，其中中國 34.54GW，美國 14.1GW、日本 8.6GW、歐洲 6.9GW、印度 4GW。歐洲和日本等傳統(tǒng)市場的市場占比逐步向中國、美國、印度等市場轉(zhuǎn)移；一批新興市場正在加速發(fā)展，這也給我國光伏企業(yè)帶來機遇。 2016 年，從出口構(gòu)成來看，印度、 巴西等新興國家的出口占比分別為 17.9%和 2.4%，印度市場增長最為顯著。從 2016 年光伏產(chǎn)品出口情況來看，光伏組件出口同比下降，而電池片和硅片則同比增加，主要原因是國內(nèi)光伏企業(yè)紛紛去海外新興市場投資建設(shè)組件廠，直接出貨到世界各國。
2、 我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
我國光伏產(chǎn)業(yè)繼續(xù)維持 2013 年以來的回暖態(tài)勢，在國際光伏市場蓬勃發(fā)展，特別是我國光伏市場強勁增長的拉動下，光伏企業(yè)產(chǎn)能利用率得到有效提高，產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長，技術(shù)水平不斷進步，企業(yè)利潤率得到提升，在“一帶一路” 國家戰(zhàn)略引導(dǎo)下，我國光伏企業(yè)的“走出去” 步伐也在不斷加快，光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展繼續(xù)向好。
（1）光伏設(shè)備景氣度快速提升
截至 2016 年底，我國光伏發(fā)電新增裝機容量 3,454 萬千瓦，累計裝機容量 7,742 萬千瓦，新增和累計裝機容量均為全球第一。
中國光伏發(fā)電累計裝機容量 （單位： GW）
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
其中，光伏電站累計裝機容量 6,710 萬千瓦，分布式累計裝機容量 1,032 萬千瓦。全年發(fā)電量 662 億千瓦時，占我國全年總發(fā)電量的 1%,為我國光伏制造業(yè)提供了有效的市場支撐。
2011-2016 年我國光伏新增裝機量、增長率及全球新增裝機量
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
從同比增速來看，近年來我國光伏累計裝機量維持了較為高速的增長，直接拉動了整個產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。 從國家發(fā)改委、國家能源局正式發(fā)布的《電力發(fā)展“十三五” 規(guī)劃（2016-2020 年）》來看，到 2020 年光伏發(fā)電裝機達到 105GW，而 2016 年底光伏總裝機量僅有 77.42GW，也就是說未來 4 年年均光伏潛在裝機規(guī)模將達到 7GW 左右。目前國內(nèi)下游需求維持高位，且光伏組件價格下降，但毛利反而有所回升，下游光伏電站內(nèi)部收益率維持相對高位，未來整個產(chǎn)業(yè)鏈的景氣度有望維持在一個較高的水平。
（2） 技術(shù)水平不斷提升，生產(chǎn)成本逐步降低
2016 年，在內(nèi)外部環(huán)境的共同推動下，我國光伏企業(yè)加大工藝技術(shù)研發(fā)力度，生產(chǎn)工藝水平不斷進步。在技術(shù)進步和規(guī)模效應(yīng)雙輪驅(qū)動下，我國先進多晶硅企業(yè)生產(chǎn)成本已降至 70 元/kg 以下； 多晶的金剛線應(yīng)用開始加快，硅片產(chǎn)量超過 63GW，每片加工成本下降至 1.4 元以下； 背面鈍化（PERC）、黑硅等技術(shù)實現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)， 單晶硅和多晶硅的光電轉(zhuǎn)換效率分別達到 20.5%和 19.1%； 半片、 MBB、疊瓦等技術(shù)涌現(xiàn)， 組件生產(chǎn)自動化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化程度不斷提升，晶體硅組件生產(chǎn)成本下降至 2.5 元/瓦以下，資源較好地區(qū)的光伏發(fā)電成本下降至 0.65 元/度水平。2017 年市場總需求仍然較大，技術(shù)進步仍將是產(chǎn)業(yè)發(fā)展主題。預(yù)計 PERC單晶硅片的光電轉(zhuǎn)換效率將達到 21%， 黑硅多晶硅片的光電轉(zhuǎn)換效率將達到19.2%以上。成本將快速下降，多家企業(yè)預(yù)計 2017 年下降至 0.3 美元/瓦以下，關(guān)鍵在于金剛線切硅片+黑硅制絨能否規(guī)�；瘧�(yīng)用。超高效電池技術(shù)進一步發(fā)展，包括 N 型雙面電池、 異質(zhì)結(jié)電池、 P 型雙面電池、 半片、 MBB 等組件技術(shù)等，自清潔等新材料將會規(guī)模化應(yīng)用。雖然近年來，我國光伏制造業(yè)技術(shù)進步較快，但是關(guān)鍵工藝技術(shù)研發(fā)和基礎(chǔ)理論研究仍然不足，新產(chǎn)品、新技術(shù)儲備欠缺，核心競爭力與國際先進水平仍有差距，亟待資金、技術(shù)、人才持續(xù)投入，推動我國光伏制造向光伏智造轉(zhuǎn)變，提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力。
（3） 產(chǎn)業(yè)投資持續(xù)增強
2015 年，我國光伏相關(guān)行業(yè)投資約 1000 億元，同比增長近 40%。 另據(jù) Energy Trend 統(tǒng)計， 2015 年多家中國企業(yè)已宣布擴產(chǎn)計劃，將新增 4.2GW 組件產(chǎn)能，其中國內(nèi)組件產(chǎn)能將新增 3.2GW。多家企業(yè)實施“走出去” 戰(zhàn)略，我國已建成投產(chǎn)海外電池與組件產(chǎn)能分別達到 3.2GW 與3.78GW，在建及擴建產(chǎn)能分別達到 2.2GW 與 1.9GW。另外，行業(yè)兼并重組加速，以市場為主導(dǎo)的資源整合不斷深入。通威集團投資 8.5 億新臺幣入股臺灣昱晶能源，增強電池片規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)；西安隆基、天合光能等企業(yè)與英利能源合作，通過委托加工等方式，實現(xiàn)產(chǎn)能利用率最大化等。
（4） 金剛石線市場空間
①單晶硅市場占比擴大
2015 年， 單晶硅片市場已經(jīng)實現(xiàn)了專業(yè)化分工，國內(nèi)主要以隆基股份、中環(huán)股份、卡姆丹克、陽光能源、晶龍集團五大企業(yè)為主， 2015 年這五大單晶硅片企業(yè)占據(jù)了全球產(chǎn)量的 63%左右。單晶硅片產(chǎn)量方面， 顯現(xiàn)出良好的回歸態(tài)勢，市場需求的穩(wěn)步上升引導(dǎo)企業(yè)產(chǎn)能投資擴大。2015 年全球單晶硅片產(chǎn)能達到15.4GW，其中隆基股份以 4.5GW 產(chǎn)能領(lǐng)銜。 2016 年底，隆基股份單晶硅片產(chǎn)能擴大至 7.5GW，預(yù)計 2017 年單晶硅片產(chǎn)能達到 12GW， 2019 年將達到 20GW。中環(huán)股份目前的單晶硅片切片產(chǎn)能接近 5GW，且有在 2017 年底擴產(chǎn)到接近 9GW 的計劃。單晶硅電池片方面， 2015 年中國單晶硅電池片產(chǎn)能約 16.5GW，占全球產(chǎn)能的 39%，到 2016 年將提升至 41%。區(qū)別于硅片環(huán)節(jié)擴產(chǎn)集中在國內(nèi)，美國、臺灣、韓國、日本均有擴產(chǎn)計劃。 2016 年國內(nèi)大陸地區(qū)單晶硅電池擴產(chǎn)企業(yè)主要包括樂葉光伏、天合光能、阿特斯集團、晶科能源、協(xié)鑫集團、通威集團等； 臺灣地區(qū)的擴產(chǎn)企業(yè)則主要包括新日光、茂迪股份、昱晶能源等，美國的擴產(chǎn)主要包括 SolarCity、 SolarWorld 等， 2016 年全球單晶硅電池產(chǎn)能提升至 25.4GW。整體來說，單晶硅片、電池、組件端產(chǎn)能都在增加， 2016 年會逐步釋放。單晶硅組件方面， 2015 年國內(nèi)單晶硅組件快速擴張，出貨約 2.54GW，占比由前一年的 5%提升至 17%； 隨著 2016 年樂葉光伏、天合光能、阿特斯集團、協(xié)鑫集團等增加國內(nèi)單晶硅出貨， 2016 年全年國內(nèi)主要光伏企業(yè)將實現(xiàn)單晶硅組件出貨 5GW。 2016 年底，單晶硅組件市場占有率已增長至 27%。
②多晶硅市場繼續(xù)增長
多晶硅產(chǎn)量方面， 2015 年，全球多晶硅產(chǎn)量持續(xù)上升，總產(chǎn)量達到 34 萬噸，同比增長 12.6%，我國多晶硅產(chǎn)量約為 16.5 萬噸，同比增長 25%， 位居全球首位。 2015 年世界上接近 50%的多晶硅由中國生產(chǎn)。目前，多晶硅企業(yè)絕大多數(shù)處于滿產(chǎn)狀態(tài)，即使如此，年進口量仍超過 10 萬噸。2016 年，我國多晶硅產(chǎn)量約為 19.4 萬噸，同比增長 17.6%，年進口量約 13． 6萬噸。多晶硅片專業(yè)化公司主要以保利協(xié)鑫為主，英利能源、天合光能等繼續(xù)領(lǐng)跑。未來，隨著光伏產(chǎn)品價格持續(xù)下跌，規(guī)模較小或缺乏競爭力的企業(yè)將逐步退出市場，市場份額會進一步向優(yōu)勢企業(yè)集中。
2011-2016 年我國多晶硅產(chǎn)量、增長率及全球多晶硅產(chǎn)量
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
③金剛石線市場容量測算
2011-2016 年我國光伏硅片的產(chǎn)量、增長率及全球光伏硅片產(chǎn)量
數(shù)據(jù)來源：公開資料整理
2016 年， 在電池組件方面，隨著光伏行業(yè)的整體好轉(zhuǎn)以及由于組件價格下降使得光伏發(fā)電成本不斷逼近平價上網(wǎng)，全球組件產(chǎn)量繼續(xù)呈現(xiàn)增長勢頭，全年達到 72GW，我國光伏組件產(chǎn)量(含海外工廠)達到53GW， 產(chǎn)業(yè)集中度有進一步提升趨勢。 下游行業(yè)的發(fā)展，使得太陽能光伏硅片數(shù)量增加，金剛石線的需求量增大，樹脂金剛石線未來市場空間增加。
