金剛線已經(jīng)成為2017年中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)年度關(guān)鍵詞之一了。不管單晶還是多晶，仿佛不用金剛線就要被淘汰。在金剛線改造中，出現(xiàn)了兩種技術(shù)方案，以隆基為代表的專用機(jī)路線和以協(xié)鑫為代表的改造機(jī)路線。

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

早在2009年前后，金剛線切割硅片的研究率先在日本取得應(yīng)用，近年來(lái)，隨著工藝、使用效率的提升以及各方面成本的綜合助推下，金剛線切割的優(yōu)勢(shì)首先在單晶領(lǐng)域爆發(fā);而金剛線切割技術(shù)在多晶領(lǐng)域的運(yùn)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，隨著干法/濕法黑硅技術(shù)的逐漸成熟穩(wěn)定以及新型添加劑的突破，金剛線切割多晶的量產(chǎn)推廣開(kāi)始呈現(xiàn)井噴式發(fā)展。

據(jù)悉，保利協(xié)鑫截止到11月份已經(jīng)有90%產(chǎn)能采用金剛線切割,預(yù)計(jì)12月份全部替換為金剛線切割，而英利集團(tuán)年底也將全部采用金剛線切割。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，明年上半年，行業(yè)將全部切換為金剛線切割。

金剛線切割和砂漿切割的基本區(qū)別在于，金剛線切割是切削加工，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

 

圖二金剛線切割示意圖

與傳統(tǒng)的砂漿切割技術(shù)相比，金剛線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(shì)。

同時(shí)，每一次新技術(shù)的推廣必然伴隨著相關(guān)設(shè)備的研發(fā)和進(jìn)步，金剛線切割在2014年起開(kāi)始進(jìn)入發(fā)展的黃金期，國(guó)外的砂漿切割設(shè)備生產(chǎn)商從2013年開(kāi)始紛紛推出砂漿金剛線兩用機(jī)、金剛線專機(jī)設(shè)備，同時(shí)國(guó)內(nèi)的設(shè)備生產(chǎn)商也從未停止砂漿切片機(jī)的金剛線切割改造和金剛線專機(jī)設(shè)備的研究。

砂漿機(jī)改造——投資成本僅為設(shè)備價(jià)值的十分之一

據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)共有8000多臺(tái)砂漿切片機(jī)，一旦將來(lái)全面轉(zhuǎn)為金剛線切割，這么多重資產(chǎn)將面臨報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。因此，國(guó)內(nèi)主流切片企業(yè)紛紛開(kāi)始研究砂漿機(jī)改造工程。

作為全球硅片產(chǎn)能最大的企業(yè)，保利協(xié)鑫在金剛線切多晶硅片、砂漿切片機(jī)改造等領(lǐng)域處于行業(yè)領(lǐng)先位置。據(jù)保利協(xié)鑫副總裁呂錦標(biāo)介紹，協(xié)鑫旗下MB271機(jī)臺(tái)和B5機(jī)臺(tái)共有1200多臺(tái)，其中B5機(jī)臺(tái)200多臺(tái)，MB271機(jī)臺(tái)于今年八月底已全部改造完成，B5機(jī)臺(tái)預(yù)計(jì)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“金剛線硅片切割及電池全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)研討會(huì)”時(shí)，詳細(xì)介紹了協(xié)鑫切片事業(yè)部在金剛線切片上的探索。他表示，協(xié)鑫MB271改造項(xiàng)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(cè)試后，于今年春節(jié)前后啟動(dòng)大規(guī)模改造。

劉建平介紹到，導(dǎo)輪軸間距和切割線速度是金剛線切割的兩項(xiàng)重要數(shù)據(jù)，軸間距越大，切割質(zhì)量越差，而線速度越大則切割力越強(qiáng)。所以改造的主要方向是降低軸間距和增加線速度，另外還有改變切割機(jī)頭結(jié)構(gòu)及受力方式，改變進(jìn)給驅(qū)動(dòng)方式;優(yōu)化控制系統(tǒng)程序;減小導(dǎo)輪直徑及長(zhǎng)度，輕量化，高強(qiáng)度化;優(yōu)化張力系統(tǒng);更改冷卻液循環(huán)系統(tǒng)，優(yōu)化噴嘴結(jié)構(gòu)增加導(dǎo)流供能等。

在成功改造MB271機(jī)臺(tái)后，劉建平又開(kāi)始對(duì)基本已被“判死刑”的B5機(jī)臺(tái)發(fā)起新一輪改造，并于近日一舉成功，目前已完成十多臺(tái)B5機(jī)臺(tái)的改造。

劉建平表示，改造一臺(tái)砂漿機(jī)的成本約為20萬(wàn)，僅為專機(jī)投資成本的十分之一，切片成本與專機(jī)相當(dāng)，而改造機(jī)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(cè)量點(diǎn)的最大值和最小值之差)方面甚至略占優(yōu)勢(shì)，而且原地改造只需要停機(jī)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切割都有富余產(chǎn)能，接一些其他廠家的代工。”呂錦標(biāo)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(xiàn)在的21GW擴(kuò)到26GW。”

綜合來(lái)看，目前改造機(jī)具有較大的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，而專機(jī)在穩(wěn)定性、效率和細(xì)線化等性能方面更有優(yōu)勢(shì)。不過(guò)改造機(jī)和專機(jī)的生命周期取決于細(xì)線化的能力，兩者究竟誰(shuí)能更勝一籌，還是拭目以待吧。

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