光伏行業2017年總結（一）：金剛線本質上是有利于單晶的產業革命

2017-12-11 09:45:14 來源:三錢二兩作者:治雨　點擊量：評論 (0)

單晶硅片好還是多晶硅片好？這個問題本身由于各方利益、立場的不同，很容易引發諸多口水。我并不希望我文后的評論是站在各種利益立場上的謾罵，而是基于數據、基于事實的理性討論。作為我自己，更要在這篇文章中

單晶硅片好還是多晶硅片好？這個問題本身由于各方利益、立場的不同，很容易引發諸多口水。我并不希望我文后的評論是站在各種利益立場上的謾罵，而是基于數據、基于事實的理性討論。作為我自己，更要在這篇文章中謹言慎行的討論，披露大量我們調研獲得的并且經過多方核驗的寶貴數據，努力保障每一個結論不是臆想武斷的斷言，而是經得起推敲，經得起實踐與時間檢驗的可信結果。

為何要寫這篇文章？這篇文章中的數據得來不易，是通過參加產業會議、參加企業發布會、多次內部調研以及電話調研才反復核驗得出的數據。這篇文章的結論，不為任何廠家站臺，不為任何利益站臺，我們只為事實說話。通過這篇文章我希望把明年的光伏產業討論的更加充分清晰一些，寫一篇有分量、有含金量的產業文章，以對產業內外的朋友提供一些有價值的指引，對產業內的朋友未來的投資決策提供一些有力的數據支撐。熟悉我的朋友都會知道我對光伏產業有一份獨特的熱愛，自己在鄂爾多斯的故鄉恰好位處礦區，因為煤炭開采而把記憶中的家鄉變得面目全非，我痛恨煤炭，所以我熱愛光伏。我很希望我們的思考能對朋友們提供有價值的觀點，如真能如此，我便心滿意足。

觀點澄清：

最近兩年來，在隆基股份這家公司的推動下，單晶硅片的技術路線取得了一系列更為矚目的突破，促使光伏平價化向前邁出扎扎實實的一步。所以我的很多文章中對這家公司也是褒獎有加，往大了說，隆基股份是一家對全人類的能源清潔化利用都有巨大貢獻的好公司。然而，在二級市場中，好公司≠好估值；好公司≠一定能買。從投資的角度，我們確定一家公司能不能投資不能簡單定性分析這家公司的好與壞，還要結合這家公司的估值水平來看。由于今年以來隆基股份已經出現了較大漲幅，風險是漲出來的，機遇是跌出來的，對比美股上市的一些光伏龍頭企業，隆基股份的估值安全邊際要相對低很多。

正文部分：

最近兩年光伏產業所取得的技術進步遠比前幾年更令人矚目，本以為光伏產業經過幾十年的發展，轉換效率趨于極限，效率的提升會越來越難，卻沒想到光伏產業在產業化技術方面經過多年的平淡以后，突然出現加速發展的勢頭，往年，60片標準組件的功率按照每年5W的速度提升，而在最近兩年間，我們可以見證到組件功率會按照每年20W的速度在提升。預計到2018年，單晶半片perc標準組件功率普遍可以做到315W，而且從產能布局來看，這樣的超高功率的組件供應量還不少，預計perc電池產能在2017農歷年年底就會達到35GW的水平，2018年年底會更進一步提升到55~65GW的水平。

取得這樣矚目進步的背后要感謝一家公司的大力推動，它就是隆基股份，在技術層面，隆基股份過去幾年主要做了三件事情：1、整合上游設備制造商，大力研發高產能、高品質單晶爐；2、扶持金剛線國內供應商，推動金剛線的產業化應用；3、推動perc電池的產業化應用和效率提升。隆基股份一系列動作推動產業快速進步的同時也奠定了它光伏產業新晉王者的地位。我認為從根本上來說，這一次改變單多晶競爭格局背后的根本原因還是技術。接下來我們就從新技術的角度分析一下新技術的應用對單多晶的競爭格局帶來一些什么改變。

金剛線切割是一場本質上有利于單晶硅片的產業革命

如果要問是什么原因導致近些年單晶硅片占比不斷提升？我覺得首要原因必然是單晶硅片率先實現了金剛線切割的產業化應用。金剛線切割相比于傳統的砂漿切割具有細、韌、鋒等三個特點，“細”使得切割過程損耗小，提升單位重量的硅棒/硅錠的出片量，1kg準方錠的出片量由以前的48片提升到目前的62片，如果明年細線化更進一步推進，使用到50微米的金剛線，1kg單晶準方錠的出片量會更進一步提升至70片。“韌、鋒”等特點使得金剛線切割過程速度更快，切割一刀所需要的時間相比于以前大幅縮短，有以前的4~6小時一刀縮短到1~2小時一到，僅僅改造后的切割機，出片量就能比以前的砂漿機提升一倍，由以前的1萬片/臺/日提升到目前的2萬片/臺/日；而如果購買專業的金剛線切割機臺的話，每日出片數量更是高達3萬片。

1.金剛線單晶線耗低、時間快

這里我想特別強調的是：說金剛線切割革命是一場本質上有利于單晶路線的產業革命并不是說單晶可以使用金剛線切割而多晶不可以使用。事實上今年是多晶硅片全面普及金剛線切割的一年，普及率由年初的百分之幾迅速提升到目前的約70%，明年一季度傳統砂漿片就可能會完全退出市場，多晶硅片即將實現100%的金剛切普及。之所以說金剛線切割本質上有利于單晶路線是因為單晶硅片應用金剛切效果更好，成本下降更顯著。之所以如此是因為多晶鑄錠的生產過程使得其內部晶格序列不完全一致，內部晶體的硬質點導致線材的消耗量增加；而單晶“準方錠”由于內部晶體序列整齊排列，切割起來更加容易。

多晶硅片是今年才剛開始普及金剛線切割，又主要使用的是改造機，所以在切割數據上落后很多，但相對于單晶硅片，未來優化的空間更大。根據我們在產業一線的調研和先進金剛線廠家的數據，未來多晶硅片單張硅片線耗可降低至1.2米。但是即便如此，和單晶硅片的數據還是有一定差距，這種差距是從單晶棒/多晶錠他們生產出爐那時起就決定了的。

通過上述數據，我們可以知道，由于多晶小方錠內部晶格序列不一致，即便是未來優化到非常理想的狀態，多晶片切割的線材消耗量和時間消耗量都要落后于單晶硅片。這種差距是難以彌補的。在預設金剛線價格為0.1元/米的情況下，2018年單晶硅片單張切片成本可以做到0.35元/張，而多晶硅片明年的切片成本理想狀態下也只能做到0.55元/張的水平。

2.出片量的提升使單張單晶硅片長晶成本下降顯著

單多晶切片環節成本相差比例很大，但是放在整個一張硅片的成本中看，切片成本所占比例并不大。更多的成本來自于硅成本，所以金剛線切割革命的另一個重要意義在于：出片量的提升攤低了拉晶成本。但多晶硅片生產過程中最大的差異就在于長晶環節，單晶硅片為了讓晶格序列一致，長晶環節成本更高，即便是成本領先廠家隆基股份當前1kg準方錠最終的成本都會高達70元（中環、晶科等企業1kg準方錠生產成本約為80元/kg），而多晶使用相對粗放的熱融鑄錠方式生產，保利協鑫1kg多晶小方錠生產成本約為28元。金剛線切割應用于單晶與多晶都會帶來出片量的提升進而攤低單張硅片的長晶成本，但是由于單晶長晶環節成本更高，出片量提升可以攤銷更多成本。

通過上表數據可知：金剛切出片量的提升使得單晶硅片長晶環節攤銷成本降低0.41元，而對于多晶硅片攤銷成本只降低了0.11元。出片量的提升對于單晶硅片的降本更為顯著。

需要額外說明的是，單晶硅片目前的厚度普遍為186微米或者192微米；而多晶硅片的厚度普遍為200微米，金剛線切割以后有利于薄片化，所以1kg準方錠金剛線的出片量目前為65片（隆基股份實際的出片量還更高，明年導入50線以后會更進一步提升至70張），而多晶為59片（出片量數據均包含B片）。由于單晶的“長晶”成本更高，更細的金剛線帶來的出片量的提升明顯更有利于單晶硅片的成本降低，所以我們現在看到的就是：單晶企業普遍更加積極的使用60微米的金剛線，甚至在積極為明年導入50微米的金剛線做準備，而多晶硅片企業當前則普遍滿足于70微米線，這背后就是和長晶成本的不同有關。

3.金剛切多晶硅片還需額外疊加“黑硅或添加劑”技術才能保障效率

用金剛線切割生產的硅片，由于表層損傷淺，外觀看起來更亮，像一面鏡子。其實過于光華的表面并不利于光線的吸收，對于單晶硅片在電池制絨的過程中的工藝會使得硅片表面形成類似金字塔的結構從而十分有利于光線的吸收，所以單晶金剛切硅片完全不影響單晶電池的制絨過程；而對于多晶硅片，則沒這么幸運，多晶片的酸制絨工藝并不有利于降低硅片反射度，所以對于金剛線切割生產的多晶硅片需要額外疊加“黑硅或者添加劑”技術。

添加劑技術無需增加新的設備，只需增加一道工藝，今年金剛線切割多晶硅片之所以能得到大范圍的普及主要有賴于添加劑技術的成熟應用，但在轉換效率上略有下降。咨詢產業上的技術人員，他們有信心通過不斷優化以后，保證使用添加劑的硅片轉換效率不降低，60片標準組件的功率可以做到270W。

濕法黑硅技術目前每張硅片需要增加0.2元的成本，效率也有所提升，但電池片的組件封裝損失過大，主要原因是：濕法黑硅技術增加了藍光的吸收，而光伏玻璃有阻擋了藍光的入射，所以導致封裝損失過大。濕法黑硅技術的主要推動者保利協鑫最近發布了新一代濕法黑硅技術，最終的60組件的封裝功率可以做到275W。最近去保利協鑫調研，聽聞濕法黑硅技術降成本方面取得突破，預計2018年每張硅片成本增加0.1元即可完成濕法工藝。

干法黑硅技術同樣也面臨封裝損失的問題，而且還面臨成本過高的問題，部分廠家選擇干法黑硅路線，但是一直虧錢。由于看不到成本能獲得突破的希望，未來這一技術路線將會淘汰。

過去幾年，60片標準多晶組件的封裝功率保持著每年5W的速率提升，但是由于2017年多晶硅片大規模應用金剛線切割技術，過于光滑的金剛多晶硅片表面使得保持這一提升速率面臨重重挑戰，展望2018年，60片添加多晶劑組件的功率會保持在270W（相較于2017年沒有提升）；60片濕法黑硅組件的功率會達到275W。

單晶硅片則沒有這個方面的困擾，單晶電池的堿法制絨工藝可以非常有效的降低硅片的反射率，所以無需疊加任何工藝直接進入電池制絨環節。目前聽到的比較有利于多晶硅片的消息是：最新一代的濕法黑硅工藝可以是的黑硅過程的成本降低40%，且保利協鑫有信心在2018年把濕法工藝每張硅片的成本控制在0.1~0.15元的水平。相比較于以前動輒0.3+的成本，這樣的成本已經變得可以接受。

4.總結

單晶硅棒由于內部晶格序列一致、切割過程不容易出現碎片或斷線、單晶電池堿制絨環節無困擾等有利因素作用下率先實現了金剛線切割的大規模產業化應用，金剛切的規模應用有力的推動單晶硅片的市場占比持續提升，成為過去兩年最為矚目的產業變化，同時也造就了隆基股份這家估值上升十倍公司，金剛線也被成為單晶技術路線的殺手锏。

而在2017年，多晶硅片在添加劑技術和黑硅技術日益成熟、切片機改造成功、金剛線供應日益充足且廉價等有利因素的推動下，全面普及了金剛線切割的技術，多晶硅片的成本迎來了一個相對下滑更快的階段。然而，由于多晶小方錠存在內部硬質點，不可避免的導致多晶切片過程中線材消耗量更大，切割時間更長，且出片量的提升對于鑄錠環節的成本攤銷不顯著，過于光滑的表面需額外增加至少0.1元的黑硅成本等因素的作用下，多晶硅片即便優化到相對理想的狀態后成本降幅也不如單晶硅片應用金剛切那么顯著。

所以我才在本節內容的開頭部分說：金剛線切割是一場本質上有利于單晶技術路線的革命，相信這個結論即便是多晶產能的業者也是認可接受的。

附圖：詳列單多晶金剛切優化至理想狀態的數據

釋義：上述表格紅字部分“出片量提升對長晶環節的攤銷降低”這一概念的含義不太好理解，此處花一些時間更進一步地解釋一下。單晶硅片與多晶硅片制造過程最根本的不同點在于“長晶”的過程，單晶為了保障內部晶格序列一致，往往是采用直拉單晶爐緩慢生長單晶硅棒的方式，最后再經過開方、截斷等過程最終形成“準方錠”，由于過程復雜，成本相對較高，當前即便是成本領先廠家，1kg準方錠的生產成本也高達75元；而多晶硅片則使用熱熔鑄錠的方式生產出小方錠，工藝相對簡單，能耗也相對小許多，當前成本領先廠家小方錠的生產成本可以控制在28元/kg的水準。

使用舊的砂漿切割工藝，由于其“線縫”過寬，大量的晶體材料在切割過程中損耗，1kg方錠/準方錠只能切出48張硅片，此時一張單晶硅片包含長晶成本75÷48=1.56元，一張多晶硅片包含鑄錠成本28÷48=0.583；而應用金剛線切割以后，由于其“細、鋒”等特點，使得單晶準方錠出片量提升至65片/kg的水平，多晶小方錠的出片量提升至59片，此時一張單晶硅片中包含長晶成本75÷65=1.15，一張多晶硅片包含鑄錠成本28÷59=0.47元（上述出片量數據均包含B片）。