光伏切割設備(bei)對應光伏(fu)產業鏈的硅(gui)片(pian)(pian)環節(jie)，拉晶(jing)(jing)(jing)后(hou)的硅(gui)棒需要先后(hou)經過截(jie)斷、開方(fang)、磨(mo)倒、切片(pian)(pian)等工藝最終形成(cheng)單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)/多晶(jing)(jing)(jing)硅(gui)片(pian)(pian)，該過程所需設備(bei)包括單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)/多晶(jing)(jing)(jing)截(jie)斷機(ji)(ji)、單(dan)(dan)晶(jing)(jing)(jing)/多晶(jing)(jing)(jing)開方(fang)機(ji)(ji)、磨(mo)倒一體機(ji)(ji)、切片(pian)(pian)機(ji)(ji)等。

隨著硅(gui)料價格高漲，行業降本(ben)需求(qiu)凸顯，目前業內 158-166mm 尺(chi)(chi)寸(cun)硅(gui)片仍(reng)然占據較大(da)比(bi)重，而182/210mm 的(de)(de)大(da)尺(chi)(chi)寸(cun)硅(gui)片有助于在不(bu)增加(jia)(jia)設備和人力的(de)(de)同(tong)時增加(jia)(jia)硅(gui)片產出，進而攤低單(dan)位成(cheng)(cheng)本(ben)，具備明顯的(de)(de)成(cheng)(cheng)本(ben)優勢，因此，近年來各大(da)硅(gui)片廠商開始加(jia)(jia)速布局大(da)尺(chi)(chi)寸(cun)硅(gui)片產能。

根據CPIA統(tong)計，2020年(nian)(nian)158.75mm和166mm 尺寸硅片(pian)占比(bi)合(he)計達到77.8%，而 2020-2021年(nian)(nian)182mm和 210mm大(da)尺寸硅片(pian)合(he)計市場(chang)份(fen)額占比(bi)由4.5%迅速增長至45，預計2022年(nian)(nian)M10(182mm*182mm)、G12(210mm*210mm)及G12R(210mm*182mm)大(da)尺寸硅片(pian)占比(bi)呈持續(xu)擴大(da)趨勢，至2022年(nian)(nian)底(di)，182mm與210mm大(da)尺寸硅片(pian)的合(he)計占比(bi)將超過(guo)75%。

薄(bo)片(pian)化硅(gui)(gui)片(pian)降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)單瓦(wa)硅(gui)(gui)耗(hao)，主流硅(gui)(gui)片(pian)厚(hou)度持續降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)。硅(gui)(gui)片(pian)薄(bo)片(pian)化可以(yi)(yi)在硅(gui)(gui)片(pian)面(mian)積不變(bian)的情況下壓縮用料(liao)(liao)，通過降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)硅(gui)(gui)片(pian)厚(hou)度降(jiang)(jiang)(jiang)低(di)單瓦(wa)硅(gui)(gui)耗(hao)，提(ti)高硅(gui)(gui)料(liao)(liao)使用率，同時薄(bo)片(pian)化可以(yi)(yi)提(ti)高硅(gui)(gui)片(pian)柔韌(ren)性，為下游電池、組件端提(ti)供更(geng)多可能性。

根據CPIA統計，2021年(nian)p型單晶硅片(pian)(pian)(pian)(pian)平均厚(hou)(hou)度約170μm，較2020年(nian)下降5μm；用(yong)(yong)于 TOPCon 電池的(de)n型硅片(pian)(pian)(pian)(pian)平均厚(hou)(hou)度約165μm；用(yong)(yong)于HJT電池的(de)硅片(pian)(pian)(pian)(pian)厚(hou)(hou)度約150μm。2022 年(nian)主(zhu)流硅片(pian)(pian)(pian)(pian)厚(hou)(hou)度繼續減薄，薄片(pian)(pian)(pian)(pian)化(hua)硅片(pian)(pian)(pian)(pian)需求量持(chi)續增加，根據TCL中(zhong)環的(de)單晶硅片(pian)(pian)(pian)(pian)價格信息(xi)顯示，其公示的(de)硅片(pian)(pian)(pian)(pian)中(zhong)P型硅片(pian)(pian)(pian)(pian)厚(hou)(hou)度為(wei)155、150μm，N型硅片(pian)(pian)(pian)(pian)厚(hou)(hou)度為(wei)150、130μm。

硅片(pian)大(da)(da)尺寸、薄(bo)片(pian)化降本優勢明(ming)顯，但是目前(qian)部分存量(liang)設備無法將182mm、210mm等大(da)(da)尺寸硅棒切割加(jia)工為硅片(pian)，且(qie)由于大(da)(da)尺寸硅片(pian)的碎(sui)片(pian)率高于小(xiao)尺寸，傳統存量(liang)設備的切割良率存在較(jiao)大(da)(da)提升(sheng)空(kong)間。同時，薄(bo)片(pian)化硅片(pian)在生產(chan)時更加(jia)容易(yi)出現碎(sui)片(pian)、崩邊(bian)、線痕明(ming)顯、硅片(pian)彎曲、邊(bian)緣翹(qiao)曲等質量(liang)問(wen)題。

因此，為在保證切(qie)割(ge)效率的(de)(de)(de)情況下提(ti)高大尺寸(cun)、薄(bo)片化硅片的(de)(de)(de)切(qie)割(ge)良率，提(ti)高切(qie)割(ge)穩定(ding)性和硅片質量，光伏切(qie)割(ge)設備(bei)需要更加先進的(de)(de)(de)切(qie)割(ge)工藝(yi)，從(cong)而推動設備(bei)的(de)(de)(de)更新替換(huan)需求。

光伏切割設備規模持續增長

占全(quan)球(qiu)總產(chan)量的(de) 97.29%，是全(quan)球(qiu)硅(gui)片(pian)是全(quan)球(qiu)光(guang)伏產(chan)業鏈中(zhong)(zhong)產(chan)業集中(zhong)(zhong)度較高(gao)的(de)環節之(zhi)一(yi)，2021 年我國硅(gui)片(pian)產(chan)量為(wei) 226.6GW，最大的(de)硅(gui)片(pian)生產(chan)國。

截至2021年末，硅(gui)(gui)片(pian)行業前(qian)五大企業的(de)(de)產(chan)量(liang)約占市場(chang)產(chan)量(liang)的(de)(de)84%，全球前(qian)十大硅(gui)(gui)片(pian)生產(chan)企業均位(wei)于我國。隆基(ji)綠能、TCL中環、晶科能源(yuan)等頭部企業紛(fen)紛(fen)宣(xuan)布硅(gui)(gui)片(pian)擴產(chan)規劃，快速拉升硅(gui)(gui)片(pian)市場(chang)需求(qiu)。截斷機(ji)、開方機(ji)、磨(mo)倒一體機(ji)、切片(pian)機(ji)等光伏(fu)切割設備在(zai)硅(gui)(gui)片(pian)制造環節中不可或缺，硅(gui)(gui)片(pian)擴產(chan)的(de)(de)高(gao)確定性，為(wei)光伏(fu)切割設備持續(xu)貢獻新增需求(qiu)。

隨著全球氣候變暖，可再(zai)生能(neng)源(yuan)日益受到重(zhong)視(shi)，能(neng)源(yuan)轉型推動光伏行業(ye)高景氣發展，同時(shi)為光伏設備(bei)企(qi)業(ye)提供(gong)了廣(guang)闊的市場空(kong)間。硅(gui)片(pian)產(chan)能(neng)的持續(xu)增(zeng)(zeng)長(chang)將(jiang)帶來大量硅(gui)片(pian)端(duan)設備(bei)的需求(qiu)，因此(ci)對光伏切割(ge)設備(bei)市場規模進行測算(suan)：預計(ji) 2021-2023年新增(zeng)(zeng)硅(gui)片(pian)產(chan)能(neng)分別為168GW、170GW、184GW，假設新增(zeng)(zeng)光伏切割(ge)設備(bei)需求(qiu)量等于新增(zeng)(zeng)硅(gui)片(pian)產(chan)能(neng)。

根據上述(shu)條件(jian)進行測算2021-2023年光伏(fu)切割設(she)備市場規(gui)模預計(ji)從58.7億元增(zeng)長至64.4 億元。隨著各大光伏(fu)企業不斷公布硅(gui)片擴產計(ji)劃，未來市場規(gui)模預計(ji)繼(ji)續保(bao)持高速增(zeng)長，光伏(fu)切割設(she)備企業有望充分收(shou)益。

2016 年以(yi)前，光伏(fu)切割設備(bei)市(shi)場主要由(you)日(ri)本小松(song) NTC、瑞士梅耶博格等國外廠商占據。近年來(lai)，中國高(gao)硬脆材料加(jia)工設備(bei)發展迅速，國內光伏(fu)切割設備(bei)制造企(qi)業技(ji)術水平逐漸提高(gao)，產品不(bu)斷升級。

目前，國(guo)產(chan)設(she)(she)(she)備憑借優異的產(chan)品性(xing)能(neng)和出(chu)色的綜(zong)合性(xing)價(jia)比(bi)，市(shi)(shi)場(chang)(chang)份(fen)額逐(zhu)步提(ti)升，高測股份(fen)、連(lian)城數控(kong)、上機數控(kong)、晶盛機電等國(guo)內(nei)廠商已(yi)占據絕大部分光伏(fu)切割設(she)(she)(she)備市(shi)(shi)場(chang)(chang)份(fen)額，其他國(guo)內(nei)廠商的市(shi)(shi)場(chang)(chang)份(fen)額相對較低，國(guo)外設(she)(she)(she)備廠商已(yi)基本退出(chu)市(shi)(shi)場(chang)(chang)。

金剛石線耗材需求旺盛

金剛石線是(shi)一種線性(xing)切割工具，通過電鍍方法(fa)將金(jin)屬鎳(nie)層(ceng)沉積在(zai)高碳鋼絲(si)基體外圍，金(jin)屬鎳(nie)層(ceng)內裹有一定密度(du)均(jun)勻分布(bu)的金(jin)剛石(shi)顆粒(li)，在(zai)高速運動下形成“刀鋒”實現切割效果。

晶(jing)體硅、藍(lan)寶(bao)石、精密(mi)陶瓷等(deng)材(cai)料具有(you)硬(ying)度(du)大、較難切割(ge)，脆度(du)大、易斷裂特點，金(jin)剛(gang)石線(xian)能較好地解決切割(ge)問題，因此廣泛應(ying)用(yong)于(yu)高硬(ying)脆材(cai)料行業。金(jin)剛(gang)石線(xian)在2007年(nian)左右規模應(ying)用(yong)于(yu)藍(lan)寶(bao)石切割(ge)，2010年(nian)左右開始應(ying)用(yong)于(yu)光伏晶(jing)體硅片切割(ge)，目前超(chao)過90%的金(jin)剛(gang)石線(xian)需(xu)求來(lai)自于(yu)光伏硅片切割(ge)。

據 PVInfoLink 的(de)數(shu)據顯示，2022 年(nian)(nian)金(jin)剛(gang)石線(xian)(xian)的(de)市場需求預計將達到 1500 億米，2023 年(nian)(nian)金(jin)剛(gang)石線(xian)(xian)的(de)需求將突破 2500 億米。我國金(jin)剛(gang)石線(xian)(xian)行業起(qi)步(bu)較晚，2014年(nian)(nian)以前主要被日本廠商壟斷，國內 2015 年(nian)(nian)左(zuo)右實現電(dian)鍍金(jin)剛(gang)石技(ji)術(shu)突破，目前只有少數(shu)頭(tou)部(bu)企業擁有完整地金(jin)剛(gang)石線(xian)(xian)生產工(gong)藝。

金剛石線的生產工藝主要包括母線預處理、電鍍鎳層、金剛石微粉預處(chu)理、上砂和加厚鍍鎳環(huan)節。其中微(wei)粉(fen)處(chu)理和上砂工藝有較高的技(ji)術壁(bi)壘，微(wei)粉(fen)處(chu)理是對金(jin)剛石(shi)顆粒進(jin)行化學加工使其獲得一定(ding)的質量和晶形(xing)狀(zhuang)態（如果金(jin)剛石(shi)顆粒晶形(xing)偏圓(yuan)則鋒利度會大大降(jiang)低）。

上砂(sha)過程是將金(jin)剛(gang)石(shi)微(wei)粉顆粒(li)均勻固(gu)結(jie)在(zai)母線(xian)表面，為(wei)了保證(zheng)切(qie)割(ge)質量的(de)一致(zhi)性(xing)，金(jin)剛(gang)石(shi)微(wei)粉顆粒(li)需要(yao)在(zai)母線(xian)上以均勻的(de)密(mi)度(du)分布（如果微(wei)粉顆粒(li)分布過于密(mi)集會(hui)造(zao)成切(qie)割(ge)阻力過大出現斷線(xian)情況）。同(tong)時在(zai)上砂(sha)時易出現團聚(ju)、疊砂(sha)的(de)情況，需要(yao)生產(chan)廠商(shang)具備電鍍液控制能力以及高(gao)水平的(de)添加劑(ji)控制技(ji)術(shu)。

傳統砂漿切割利用鋼絲的快速運動將帶有磨料的液體帶入切縫中，磨料受力產生切削作用。在此過程中的碳化硅會被不(bu)斷沖刷下來(lai)，加(jia)工效率較低，并(bing)且在鋸(ju)切過(guo)程中消(xiao)耗大量的 PEG 漿料，給(gei)污染管理(li)和(he)硅回收造成(cheng)困難。

碳(tan)化硅的(de)(de)莫(mo)氏(shi)硬(ying)(ying)度為(wei)(wei)9.5，使用松散的(de)(de)碳(tan)化硅磨粒較難(nan)切(qie)割(ge)更(geng)硬(ying)(ying)的(de)(de)材(cai)料，而金剛石(shi)的(de)(de)莫(mo)氏(shi)硬(ying)(ying)度為(wei)(wei) 10，因此(ci)金剛石(shi)線具有更(geng)高(gao)的(de)(de)耐磨性(xing)，承受(shou)更(geng)大的(de)(de)切(qie)削力(li)。鋼線高(gao)速(su)運動(dong)帶動(dong)金剛石(shi)以(yi)(yi)相同速(su)度運動(dong)，產生的(de)(de)切(qie)割(ge)能力(li)以(yi)(yi)及切(qie)割(ge)效率遠勝砂漿切(qie)割(ge)，另(ling)外(wai)相比 PEG 懸浮液(ye)，水基切(qie)割(ge)液(ye)產生的(de)(de)有害(hai)廢物(wu)更(geng)少，更(geng)容(rong)易在鋸(ju)縫中(zhong)回收硅泥。

硅(gui)料價格攀升使得降本需求(qiu)不(bu)斷(duan)提高，硅(gui)片(pian)薄片(pian)化可(ke)以降低單位硅(gui)耗，切(qie)(qie)割(ge)(ge)工(gong)藝(yi)上則需要更細的(de)(de)金(jin)剛(gang)石(shi)線(xian)。更細的(de)(de)金(jin)剛(gang)石(shi)線(xian)能夠降低在切(qie)(qie)割(ge)(ge)過程(cheng)中的(de)(de)鋸(ju)縫硅(gui)料損失，使得同等規格下的(de)(de)硅(gui)棒切(qie)(qie)出更多的(de)(de)硅(gui)片(pian)。并(bing)且在相同切(qie)(qie)割(ge)(ge)工(gong)藝(yi)下，金(jin)剛(gang)石(shi)線(xian)越(yue)(yue)細，外覆的(de)(de)金(jin)剛(gang)石(shi)微粉(fen)顆粒越(yue)(yue)小，切(qie)(qie)割(ge)(ge)過程(cheng)中對硅(gui)片(pian)表面的(de)(de)損傷越(yue)(yue)小，硅(gui)片(pian)TTV等質量指(zhi)標更優。

光(guang)伏行業需(xu)求快(kuai)速增長背景(jing)下(xia)，硅料(liao)價(jia)格受(shou)供(gong)需(xu)關系影響維持高位(wei)，硅片(pian)廠商(shang)需(xu)要新型金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)線(xian)(xian)技(ji)術(shu)降(jiang)(jiang)低切(qie)割(ge)成本。目前碳鋼金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)線(xian)(xian)的線(xian)(xian)徑已(yi)接近(jin)產業化(hua)極(ji)限(xian)，鎢(wu)絲金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)線(xian)(xian)線(xian)(xian)徑具(ju)有更細(xi)的理論水平。鎢(wu)絲金(jin)剛(gang)(gang)石(shi)(shi)線(xian)(xian)具(ju)有更高的韌(ren)性(xing)和破斷力(li)，能夠有效降(jiang)(jiang)低硅片(pian)損(sun)耗，適(shi)合(he)切(qie)割(ge)大尺(chi)寸、薄片(pian)化(hua)硅片(pian)。

但從經(jing)濟性上(shang)(shang)來看，鎢(wu)(wu)絲(si)(si)線(xian)單(dan)位成本是(shi)碳(tan)鋼(gang)線(xian)的4-5倍(bei)，市場上(shang)(shang)鎢(wu)(wu)絲(si)(si)線(xian)平均(jun)45元/公(gong)(gong)里(li)(li)(li)，高(gao)碳(tan)鋼(gang)絲(si)(si)母(mu)線(xian)是(shi)10元/公(gong)(gong)里(li)(li)(li)。同時鎢(wu)(wu)絲(si)(si)母(mu)線(xian)存在(zai)(zai)單(dan)軌長度不匹(pi)配的問題，鎢(wu)(wu)絲(si)(si)單(dan)軌較(jiao)短在(zai)(zai) 60-80公(gong)(gong)里(li)(li)(li)左(zuo)右，較(jiao)難突破100公(gong)(gong)里(li)(li)(li)，而高(gao)碳(tan)鋼(gang)絲(si)(si)在(zai)(zai)200公(gong)(gong)里(li)(li)(li)左(zuo)右。

綜合(he)來看，鎢(wu)絲(si)金(jin)剛石線的(de)規模應用將取決于鎢(wu)絲(si)降本空間和高(gao)于碳鋼金(jin)剛石線效(xiao)能的(de)收益。