根據(jù)SOLARZOOM近期的調(diào)研,國(guó)內(nèi)主流電池片廠商對(duì)黑硅技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)成熟,不久后即將量產(chǎn)。SOLARZOOM新能源智庫(kù)認(rèn)為:隨著金剛線切片+黑硅技術(shù)在多晶領(lǐng)域的推廣,組件價(jià)格將在其成本下降10%的基礎(chǔ)上出現(xiàn)顯著下降;考慮到行業(yè)景氣本身的下降趨勢(shì),預(yù)計(jì)2017年上半年組件含稅價(jià)格將跌至2.6-2.7元/W的區(qū)間。這將推動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)成本的下降,加速光伏行業(yè)下一個(gè)十年“平價(jià)上網(wǎng)”大周期的到來(lái)。

在光伏領(lǐng)域,一項(xiàng)新技術(shù)的應(yīng)用無(wú)非看兩點(diǎn):效率提升和成本下降。對(duì)于金剛線切片在多晶上的應(yīng)用而言,就在于使用金剛線切割的對(duì)于硅片成本下降的顯著效果。金剛線切割對(duì)于硅片成本下降的推動(dòng)主要通過(guò)直接和間接兩種路徑實(shí)現(xiàn)。根據(jù)我們的測(cè)算,采用金剛線切片后通過(guò)直接方式硅片不含稅成本將下降0.8元/片。

a)金剛線切片帶來(lái)單位產(chǎn)能耗硅量的減少
使用金剛線切片技術(shù)后,首先能夠帶來(lái)的是單位產(chǎn)能耗硅量的減少,從而較大程度地減少了硅片的硅成本和折舊等,這也是金剛線切片代替砂漿切片最重要的驅(qū)動(dòng)因素。耗硅量的減少主要由兩個(gè)方面的原因帶來(lái):刀縫損失的減少和和硅片薄片化趨勢(shì)。
砂漿切片帶來(lái)的硅材料的損失主要由鋼線的直徑、碳化硅砂漿構(gòu)成,砂漿切割所使用的鋼線線徑目前一般在110μm左右,加上碳化硅砂漿帶來(lái)的磨損60μm,整體的刀縫損失在170μm左右。而金剛線目前的主流線徑在80μm,而且已經(jīng)有70μm的金剛線實(shí)現(xiàn)在量產(chǎn)中的使用。整體的刀縫損失可以做到90μm。相比砂漿切片,金剛線切片的刀縫損失降低了47%。按硅片厚度180μm、裝載量650mm計(jì)算,使用砂漿切片的話單次理論出片數(shù)為1767片,而采用金剛線切片后單次出片數(shù)提到到2287片。
另一方面,而隨著電池技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于更薄的硅片的運(yùn)用。目前砂漿切割的硅片主流厚度是180μm,最薄一般也只能做到160μm,并且會(huì)帶來(lái)良率下降等問(wèn)題。采用金剛線切硅片目前可以做到140μm甚至更低,從而可以進(jìn)一步攤薄硅片的硅成本和折舊。

產(chǎn)能提升由兩個(gè)因素帶來(lái):?jiǎn)未吻懈畹某銎瑪?shù)量的增加和單次切割耗時(shí)的縮短。砂漿切片機(jī)的線網(wǎng)速度為580-900m/min,而金剛線切片機(jī)的線網(wǎng)速度可以達(dá)到1000-1500m/min,是傳統(tǒng)的砂漿切片機(jī)的兩三倍。以多晶切片為例,單刀次時(shí)間從9-11小時(shí)可以將至2.5小時(shí),大大提升了切片的效率。單臺(tái)砂漿切片機(jī)(多晶)年產(chǎn)能為7MW左右,而金剛線切片機(jī)(多晶)的產(chǎn)能可以達(dá)到29MW。產(chǎn)能提升的可以攤薄切片的折舊、電費(fèi)和人工成本,帶來(lái)硅片非硅成本的快速下降。
c)切割成本的減少
使用金剛線接片帶來(lái)切割成本的減少主要是輔材成本的減少。砂漿切片的輔材主要有鋼線、碳化硅和PEG懸浮液,目前折到每片硅片的不含稅成本約為0.96元,目前價(jià)格較為穩(wěn)定,未來(lái)沒(méi)有太大下降空間。而金剛線切割的輔材有金剛線和冷卻液,其中金剛線成本占比更大。得益于近年來(lái)金剛線成本的迅速下降,使用金剛線切割的輔材成本已經(jīng)降至0.75-085元/片。目前,使用較多的為日本進(jìn)口的金剛線,電鍍線的價(jià)格為0.28元/m,國(guó)產(chǎn)電鍍線價(jià)格約在0.25元/m左右,而多晶切片使用較多的樹(shù)脂金剛線價(jià)格則更低,約0.09元/m(單片耗用量更高,但綜合成本仍然低于電鍍金剛線)。目前對(duì)于80μm及以上線徑,國(guó)產(chǎn)金剛線已經(jīng)和日本進(jìn)口的金剛線沒(méi)有太大區(qū)別了。未來(lái)隨著金剛線國(guó)產(chǎn)化趨勢(shì)的增強(qiáng),金剛線的切割成本還將進(jìn)一步降低。
2、間接成本下降路徑
由于金剛線切割相比砂漿切割刀縫損失由明顯的減少,因?yàn)橥犬a(chǎn)能下對(duì)于多晶硅的需求也將大幅減少。如果每kg硅棒的合格出片數(shù)通過(guò)采用金剛線切割由目前的48片上升到62片,相應(yīng)的對(duì)于多晶硅的需求將減少23%。如果目前全國(guó)70%的多晶硅片產(chǎn)能全部應(yīng)用金剛線切割,將帶來(lái)每年超過(guò)3萬(wàn)噸的多晶硅需求減少,影響多晶硅需求超過(guò)10%。在下游沒(méi)有大量新增產(chǎn)能的情況下(實(shí)際上目前下游已經(jīng)嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩),對(duì)于多晶硅需求的減少見(jiàn)使得需求曲線的左移,從而使得多晶硅的價(jià)格進(jìn)一步下跌。
以前單晶在導(dǎo)入金剛線切片的過(guò)程中這一邏輯已經(jīng)實(shí)現(xiàn),但由于單晶的體量較小,對(duì)于多晶硅料需求的壓制作用難以顯現(xiàn)。在多晶硅片金剛線切割逐漸普及的過(guò)程中,這一間接的成本下降路徑將加速作用,從而進(jìn)一步推動(dòng)硅成本的下降。
黑硅技術(shù):從日漸成熟到實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)
相比單晶硅片而言,金剛線切割的多晶硅片在電池端的制絨環(huán)節(jié)遇到了困難。金剛線的固結(jié)切割方式導(dǎo)致切割后的硅片表面損傷程度較淺、表面劃痕密,從而導(dǎo)致了更高的反射率。單晶硅片采用堿制絨,在硅片表面形成“金字塔”狀的絨面結(jié)構(gòu),較淺的損傷層并不影響絨面的形成。而多晶硅片采用酸制絨,對(duì)于硅片表面損傷層的依賴程度較高,因而金剛線切割的多晶硅片在經(jīng)歷酸制絨后依然存在較高的反射率,制成電池后效率比砂漿切割硅片低了將近0.4個(gè)百分點(diǎn)。這也是阻礙金剛線切割技術(shù)在多晶領(lǐng)域推廣的的最重要原因。
在此背景下,黑硅技術(shù)又換發(fā)了新的活力。黑硅技術(shù)在常規(guī)的酸制絨后,又增加一道工藝,從而解決了金剛線切多晶硅片的反射率過(guò)高問(wèn)題,還能附帶一定電池效率的提升。目前黑硅技術(shù)的成熟技術(shù)路線主要有干法(RIE)和濕法(MCCE)兩種。干法黑硅技術(shù)相比而言效果更好,但由于需要新增設(shè)備和工序,成本相比濕法技術(shù)更高,目前的代表企業(yè)有晶澳、晶科等。濕法黑硅技術(shù)不需新增設(shè)備,只需在原有設(shè)備進(jìn)行一些改動(dòng)、添加一些化學(xué)試劑,因此前期投入很少,但同時(shí)也帶來(lái)了環(huán)評(píng)等后期投入,穩(wěn)定性略遜于干法黑硅技術(shù)。濕法黑硅技術(shù)的代表企業(yè)有阿特斯、蘇美達(dá)旗下的中輝等。
關(guān)于干法和濕法黑硅哪種會(huì)成為主流,市場(chǎng)還沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)論。但在行業(yè)企業(yè)的努力下,黑硅技術(shù)已經(jīng)逐漸變得成熟。從目前的進(jìn)展來(lái)看,SOLARZOOM新能源智庫(kù)了解到,目前已經(jīng)有企業(yè)實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模的量產(chǎn),不但解決了金剛線切多晶硅片的制絨問(wèn)題,還實(shí)現(xiàn)了0.4-0.6個(gè)百分點(diǎn)電 池效率的提升。
新技術(shù)引領(lǐng)成本下降
目前,一線多晶硅片價(jià)格即將跌破5元/片,而單晶硅片的價(jià)格也步步緊跟,下調(diào)到5.9元/片。在無(wú)處不在的價(jià)格戰(zhàn)和行業(yè)的一片哀鴻聲中,我們隱隱看到新技術(shù)崛起的曙光。
金剛線切割在多晶領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)始后,將使得硅片的供給曲線下移。最先受益的是原本便擁有成本優(yōu)勢(shì)、又在金剛線切多晶硅片中投入積極的企業(yè)。他們通過(guò)金剛線在初期實(shí)現(xiàn)成本的快速下降,而此時(shí)硅片的市場(chǎng)價(jià)格尚未由于多晶金剛線切片導(dǎo)入帶來(lái)大幅下跌,因而這部分企業(yè)可以在獲得一定的相對(duì)收益。隨著金剛線切片在多晶領(lǐng)域的逐漸鋪開(kāi),這部分超額收益會(huì)逐漸消失。而單晶在切片成本沒(méi)有繼續(xù)下降的情況下,隨著金剛線在多晶的應(yīng)用,其在硅片供給曲線上的位置會(huì)向右移動(dòng)。在金剛線和黑硅逐漸推開(kāi)的過(guò)程中,部分未能跟上技術(shù)趨勢(shì)的落后產(chǎn)能在供給曲線上的位置會(huì)不斷向右移動(dòng),直到跟不上市場(chǎng)需求而被淘汰。

行業(yè)價(jià)格底部將進(jìn)一步降低,光伏迎來(lái)“平價(jià)上網(wǎng)”大周期
當(dāng)前,光伏產(chǎn)品價(jià)格正面臨快速下跌,最近一期的國(guó)電投招標(biāo)組件價(jià)格出現(xiàn)3.05元/W的低價(jià)。目前部分廠家的凈利率已經(jīng)開(kāi)始逐漸趨近于零。我們判斷,未來(lái)在終端需求沒(méi)有根本性好轉(zhuǎn)的情況下,價(jià)格仍將持續(xù)下跌,從凈利率為負(fù)直至到達(dá)廠商的停產(chǎn)臨界點(diǎn)。
