金刚线由于其极其明显的成本、效率、环保优势，自从金刚线国产化以来，在光伏硅片制造领域就体现出了碾压式的优势，并以这样一个细分产业，为光伏发电成本的下降做出了突出贡献。2015年率先在单晶领域使用并带来了显著的成本下降，后续单晶金刚线切片可能进一步细线化。近一年多来，多晶硅片企业也成功导入金刚线切割并开始规模推广。光伏对金刚线切片需求在2017-2020年处于高增长期，但金刚线企业也在快速扩产，预计将很快供需平衡。未来，单、多晶的竞争重心，可能从硅片逐步走向电池片环节。

摘要

1.金刚线在光伏硅片切割中，较传统的砂浆切割体现出碾压式优势:金刚线切割能够数倍的提高切割速度、比较显著的减低耗硅量，且生产过程更加环保，自从近几年光伏硅片切片用的金刚线国产化以来，就体现出了极显著的优势。

2. 单晶硅片领域率先普及金刚线切片，通过细线化等改进还能继续降成本。单晶行业2014年左右率先在切片等环节成功导入金刚线切割，进而实现了成本的快速下降，目前，主要单晶企业已基本普及了金刚线切割，随着未来细线化、省线化、快切化等技术改进，单晶硅片成本还有望有所下降。

3.多晶硅片领域的金刚线切割+黑硅组合正在快速推广。过去金刚石线切割多晶硅片面临断线风险和制绒困难两大问题，近几年，主要的多晶硅企业通过金刚线+黑硅等组合技术成功解决了两大难题。目前，多晶硅行业正在规模推广金刚线切割技术，预计有望在2018年基本完成金刚线切割的普及，在显著降低多晶硅成本的同时，也将造成金刚线需求的集中涌现。

4.金刚线生产企业快速扩产，预计将很快实现供需平衡。金刚线需求随着其在多晶领域的快速推广以及单晶行业的增长而高速增长，但近几年金刚线供应商均在大幅扩产，预计2018年金刚线供需将从供不应求转向供需平衡，金刚线企业将很快从总量竞赛走向品质竞争。

5.单多晶竞争的重心可能从硅片走向电池环节。单、多晶硅片先后应用金刚线，成本都实现了比较显著的下降，预计后续单晶与多晶的竞争，可能会更多的在电池片、组件等领域展开。

风险提示:金刚线行业提前价格战，光伏装机量增长或不及预期，海外贸易保护政策影响全球光伏市场。

一、金刚线在光伏硅片制中具有巨大优势

1.1 金刚线产业介绍

金刚线即金刚石切割线，是通过一定的方法，将金刚石微粉颗粒以一定的分布密度均匀的固着在高强度钢线基体上制成，通过金刚石线切割机，金刚石切割线与物件间形成高速的磨削运动，从而实现切割的目的。金刚线相较于传统的游离磨料式切割方式，金刚石线切割具有环保、高效、稳定、经济等诸多优势。

金刚石线主要用于太阳能光伏用晶硅片、LED 用蓝宝石衬底片等的切割。金刚线规模应用于蓝宝石切割始于2007 年，而应用于晶体硅片的切割2010 年才刚刚开始。从目前金刚石线需求最大的两大下游行业分析，蓝宝石切割与晶体硅切割对金刚石线的技术规格要求不尽相同。

2. 金刚线切割较传统砂浆切割体现出碾压式优势

光伏制造的切割应用情况。光伏产业链主要包括晶体硅材料制备、晶硅片生产、太阳能电池制造、组件及系统封装与应用四个环节。其中:第二环节晶硅片生产，晶硅片切割是光伏产业链中的重要生产环节。

晶硅片约占太阳能电池组件生产成本的40%，晶硅片切割设备是太阳能电池晶硅片生产的通用设备，其质量是影响切割工艺的重要因素。其中:硅开方和硅片切割约占太阳能电池组件生产成本的10%-15%，可见，晶体硅原料的利用率及加工成本在很大程度上影响了光伏的全系统成本，降低晶硅片的切割成本是降低晶硅片成本的关键点之一。

金刚线体现出了巨大的优势:在电镀金刚石线切割工艺出现以前，绝大部分单晶硅和多晶硅厂商均采用砂浆切割，随着金刚线进一步国产化，从2014年开始，金刚线切割开始逐步被引入到光伏硅片制造环节。

在晶体硅材料切割加工过程中，砂浆钢线切割是将碳化硅磨料加入到金属线和加工件之间产生切削作用，即边切割边向金属线送带有碳化硅磨料的浆液，存在切割效率低、锯口损耗大、表面粗糙度和面型精度难以控制、砂浆污染环境和回收困难等缺点。相比之下，金刚线具有巨大的优势。

首先，金刚线切割较之砂浆切割，单位产能耗硅量大幅减少。使用金刚线切片技术后，首先能够带来的是单位产能耗硅量的减少，从而较大程度地减少了硅片的硅成本和折旧等，这也是金刚线切片代替砂浆切片最重要的驱动因素。耗硅量的减少主要由两个方面的原因带来:刀缝损失的减少和硅片薄片化趋势。

砂浆切片带来的硅材料的损失主要由钢线的直径、碳化硅砂浆构成，砂浆切割所使用的钢线线径目前一般在110m 左右，加上碳化硅砂浆带来的磨损60m，整体的刀缝损失在170m 左右。而金刚线目前的主流线径在70m，而且已经有60m 的金刚线实现在量产中的使用。整体的刀缝损失可以做到90m。相比砂浆切片，金刚线切片的刀缝损失降低了47%。按硅片厚度180m、装载量650mm 计算，使用砂浆切片的话单次理论出片数为1,767 片，而采用金刚线切片后单次出片数提到2,287 片以上。

同时，电池技术的发展，拓展了更薄的硅片的应用空间。目前砂浆切割的硅片主流厚度是180m，最薄一般也只能做到160m，并且会带来良率下降等问题。采用金刚线切硅片目前可以做到140m 甚至更低，从而可以进一步摊薄硅片的硅成本和折旧。

其次，金刚线切割提升了硅片产能，从而摊薄切片的折旧、电费和人工成本，带来硅片非硅成本的快速下降。产能提升由两个因素带来:单次切割的出片数量的增加和单次切割耗时的缩短。砂浆切片机的线网速度为580-900m/min，而金刚线切片机的线网速度可以达到1000-1500m/min，是传统的砂浆切片机的两三倍。以多晶切片为例，单刀次时间从9-11 小时可以降至2.5 小时，大大提升了切片的效率。单台砂浆切片机(多晶)年产能为7MW 左右，而金刚线切片机(多晶)的产能可以达到29MW。从目前的技术发展阶段来看，砂浆切割的非硅成本约为1.5 元/片，而从行业来看金刚线切割的非硅成本目前在0.8 元/片水平，未来还有望进一步大幅下降。

最后，金刚线切割较之砂浆切割，还带来了辅材成本的减少。砂浆切片的辅材主要有钢线、碳化硅和PEG 悬浮液，目前价格较为稳定。而金刚线切割的辅材有金刚线和冷却液，其中金刚线成本占比更大。得益于近年来国产化替代进口，金刚石线的价格迅速下降。未来随着金刚线国产化趋势的增强，金刚石线的切割成本还将进一步降低。