首頁(yè)

　　

　　據了解，鑄錠、切片約占組件成本的21.6%，而傳統的砂漿切割約造成45%的硅料浪費，因此，發(fā)展新型切片技術(shù)、降低切片成本是實(shí)現光伏電力平價(jià)上網(wǎng)的重要環(huán)節之一，也是在價(jià)格下降的必然趨勢中尋求新的利潤空間所在。

　　

　　早在2009年前后，金剛線(xiàn)切割硅片的研究率先在日本取得應用，近年來(lái)，隨著(zhù)工藝、使用效率的提升以及各方面成本的綜合助推下，金剛線(xiàn)切割的優(yōu)勢首先在單晶領(lǐng)域爆發(fā)；而金剛線(xiàn)切割技術(shù)在多晶領(lǐng)域的運用，一直受限于電池絨面制作的困難，未能得到大范圍推廣，直到今年，隨著(zhù)干法/濕法黑硅技術(shù)的逐漸成熟穩定以及新型添加劑的突破，金剛線(xiàn)切割多晶的量產(chǎn)推廣開(kāi)始呈現井噴式發(fā)展。

　　

　　據悉，保利協(xié)鑫截止到11月份已經(jīng)有90%產(chǎn)能采用金剛線(xiàn)切割,預計12月份全部替換為金剛線(xiàn)切割，而英利集團年底也將全部采用金剛線(xiàn)切割。業(yè)內人士預測，明年上半年，行業(yè)將全部切換為金剛線(xiàn)切割。

　　

　　金剛線(xiàn)切割和砂漿切割的基本區別在于，金剛線(xiàn)切割是切削加工，即將金剛石采用粘接和電鍍的方式固定在直拉鋼線(xiàn)上進(jìn)行高速往返切削，而砂漿切割是“滾動(dòng)-嵌入”切割，靠懸浮液的懸浮碳化硅通過(guò)線(xiàn)網(wǎng)的帶動(dòng)，進(jìn)行磨削切割。
 

　　

　　圖一砂漿切割示意圖
 

　　

　　圖二金剛線(xiàn)切割示意圖

　　

　　與傳統的砂漿切割技術(shù)相比，金剛線(xiàn)切割具有切割效率高、材料損耗少、環(huán)境污染小、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)勢。

　　

　　同時(shí)，每一次新技術(shù)的推廣必然伴隨著(zhù)相關(guān)設備的研發(fā)和進(jìn)步，金剛線(xiàn)切割在2014年起開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展的黃金期，國外的砂漿切割設備生產(chǎn)商從2013年開(kāi)始紛紛推出砂漿金剛線(xiàn)兩用機、金剛線(xiàn)專(zhuān)機設備，同時(shí)國內的設備生產(chǎn)商也從未停止砂漿切片機的金剛線(xiàn)切割改造和金剛線(xiàn)專(zhuān)機設備的研究。

　　

　　砂漿機改造——投資成本僅為設備價(jià)值的十分之一

　　

　　據了解，目前國內共有8000多臺砂漿切片機，一旦將來(lái)全面轉為金剛線(xiàn)切割，這么多重資產(chǎn)將面臨報廢的風(fēng)險。因此，國內主流切片企業(yè)紛紛開(kāi)始研究砂漿機改造工程。

　　

　　作為全球硅片產(chǎn)能最大的企業(yè)，保利協(xié)鑫在金剛線(xiàn)切多晶硅片、砂漿切片機改造等領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先位置。據保利協(xié)鑫副總裁呂錦標介紹，協(xié)鑫旗下MB271機臺和B5機臺共有1200多臺，其中B5機臺200多臺，MB271機臺于今年八月底已全部改造完成，B5機臺預計年底可全部改完。

　　

　　此前，保利協(xié)鑫切片事業(yè)部副總裁劉建平在參加“金剛線(xiàn)硅片切割及電池全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研討會(huì )”時(shí)，詳細介紹了協(xié)鑫切片事業(yè)部在金剛線(xiàn)切片上的探索。他表示，協(xié)鑫MB271改造項目從2013年立案啟動(dòng)至2016年，歷時(shí)三年，共經(jīng)歷四輪改造，最終改造成功，并在多次優(yōu)化改進(jìn)和可靠性測試后，于今年春節前后啟動(dòng)大規模改造。

　　

　　劉建平介紹到，導輪軸間距和切割線(xiàn)速度是金剛線(xiàn)切割的兩項重要數據，軸間距越大，切割質(zhì)量越差，而線(xiàn)速度越大則切割力越強。所以改造的主要方向是降低軸間距和增加線(xiàn)速度，另外還有改變切割機頭結構及受力方式，改變進(jìn)給驅動(dòng)方式；優(yōu)化控制系統程序；減小導輪直徑及長(cháng)度，輕量化，高強度化；優(yōu)化張力系統；更改冷卻液循環(huán)系統，優(yōu)化噴嘴結構增加導流供能等。

　　

　　在成功改造MB271機臺后，劉建平又開(kāi)始對基本已被“判死刑”的B5機臺發(fā)起新一輪改造，并于近日一舉成功，目前已完成十多臺B5機臺的改造。

　　

　　劉建平表示，改造一臺砂漿機的成本約為20萬(wàn)，僅為專(zhuān)機投資成本的十分之一，切片成本與專(zhuān)機相當，而改造機的裝載量更大，在切片良率和硅片TTV值（指總厚度變化，即硅片表面特定測量點(diǎn)的最大值和最小值之差）方面甚至略占優(yōu)勢，而且原地改造只需要停機一周。

　　

　　“改造完之后，硅片的產(chǎn)能大大超過(guò)了鑄錠產(chǎn)能，目前協(xié)鑫砂漿切割和金剛線(xiàn)切割都有富余產(chǎn)能，接一些其他廠(chǎng)家的代工。”呂錦標表示，“不過(guò)明年協(xié)鑫多晶鑄錠將由G7改為G8，屆時(shí)鑄錠產(chǎn)能將由現在的21GW擴到26GW。”

　　

　　金剛線(xiàn)切片專(zhuān)機——面向未來(lái)的切片平臺

　　

　　在砂漿機如火如荼地探索改造之路時(shí)，切割專(zhuān)機設備廠(chǎng)家也在戰戰兢兢地尋求突破和出路。“金剛線(xiàn)切片機未來(lái)的發(fā)展方向應該是更高的線(xiàn)速度，更小的軸間距，更細的金剛線(xiàn)和更短的加工時(shí)間。”青島高測科技股份有限公司產(chǎn)品經(jīng)理胡德焱表示。

　　

　　近年來(lái)金剛線(xiàn)切片機發(fā)展的速度很快，專(zhuān)機從2013年1080m/min左右的線(xiàn)速度，到目前普遍使用的1500m/min線(xiàn)速度，以及部分廠(chǎng)家正在推出1800m/min線(xiàn)速度，線(xiàn)速度指標幾乎每1-2年會(huì )提高一個(gè)臺階。“提高切割線(xiàn)速度，能夠降低切割時(shí)間和工藝線(xiàn)耗，降低整體成本。”胡德焱表示，“當然提高線(xiàn)速度帶來(lái)的收益肯定是有一個(gè)臨界點(diǎn)的，但這個(gè)臨界點(diǎn)在哪里，目前還沒(méi)有探索到，眼前的目標仍然是把線(xiàn)速度提的更高。”

　　

　　同樣各廠(chǎng)家也在不斷尋求更合理的軸間距配置，但是降低軸間距的方向基本是一致的。降低軸間距能夠提高線(xiàn)網(wǎng)運轉的穩定性，改善硅片TTV等指標。不過(guò)降低軸間距和提高線(xiàn)速度實(shí)際上是相互制約的，關(guān)鍵問(wèn)題在于如何保證軸承箱的使用壽命。

　　

　　據了解，金剛線(xiàn)的線(xiàn)徑由2010年的120μm到目前部分單晶廠(chǎng)商使用的60μm，槽距下降60μm，每公斤硅棒切出的硅片約增加15片，而每公斤多出1片，成本下降約0.05¥/pcs。金剛線(xiàn)細線(xiàn)化已然是現在的發(fā)展趨勢，根據鋼線(xiàn)端的預測，預計2018年下半年可以批量供應50μm電鍍金剛線(xiàn)。隨著(zhù)細線(xiàn)化的進(jìn)程，終端用戶(hù)也會(huì )對切片機提出更高的要求，更細的線(xiàn)要求設備精度更高，張力穩定性更高以及更高的線(xiàn)速度。

　　

　　此外，從單晶方面來(lái)看，加工時(shí)間和單片線(xiàn)耗都在逐年下降，這不僅是得益于工藝的進(jìn)步和金剛線(xiàn)的技術(shù)發(fā)展，更有賴(lài)于切割設備的優(yōu)化和進(jìn)步。

　　

　　據胡德焱透露，目前青島高測新推出的GC-700金剛線(xiàn)晶硅切片機已經(jīng)上市，并在11月份成功中標隆基楚雄切片擴產(chǎn)項目。據悉，目前隆基基本都是購買(mǎi)的國產(chǎn)專(zhuān)機設備，少量幾臺進(jìn)口設備用于研究，“一開(kāi)始做金剛線(xiàn)切割時(shí)，使用了大概半年時(shí)間的改造機，后來(lái)專(zhuān)機性能提升很快，就全部換成專(zhuān)機設備了。”隆基內部員工介紹到，“從單晶路線(xiàn)來(lái)看，雖然購買(mǎi)專(zhuān)機資金投入較高，但很快能收回成本。”

　　

　　胡德焱表示，GC-700硬件配置更高，系統控制精度更好，目前定義的線(xiàn)速度為1800m/min，使用的鋼線(xiàn)為70um，而其配置的電機足以滿(mǎn)足未來(lái)將線(xiàn)速提升至2500m/min，裝載量提升至800mm，滿(mǎn)載加工140um硅片的功率需求，也支持使用50um金剛線(xiàn)切割，可以說(shuō)這是一款面向未來(lái)的機型，滿(mǎn)足未來(lái)工藝發(fā)展和設備升級的需求。

　　

　　綜合來(lái)看，目前改造機具有較大的性?xún)r(jià)比優(yōu)勢，而專(zhuān)機在穩定性、效率和細線(xiàn)化等性能方面更有優(yōu)勢。不過(guò)改造機和專(zhuān)機的生命周期取決于細線(xiàn)化的能力，兩者究竟誰(shuí)能更勝一籌，還是拭目以待吧。