金剛線行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展研究 金剛線行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)2023

• 吳澳燕 2023年2月7日 來(lái)源：中研報(bào)告 互聯(lián)網(wǎng) 827 50
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金剛線，按應(yīng)用領(lǐng)域分，包括面向半導(dǎo)體行業(yè)、藍(lán)寶石行業(yè)、磁性材料行業(yè)應(yīng)用的金剛線，切割對(duì)象分別為半導(dǎo)體硅片、藍(lán)寶石材料及磁性材料。

金剛線，按應(yīng)用領(lǐng)域分，包括面向半導(dǎo)體行業(yè)、藍(lán)寶石行業(yè)、磁性材料行業(yè)應(yīng)用的金剛線，切割對(duì)象分別為半導(dǎo)體硅片、藍(lán)寶石材料及磁性材料。

目前業(yè)界存在兩種不同類(lèi)型的金剛線——樹(shù)脂金剛線和電鍍金剛線。

1、樹(shù)脂金剛線

樹(shù)脂金剛石線是先將液態(tài)樹(shù)脂和金剛石粉末均勻攪拌混合，在均勻附著于鋼線上，最后經(jīng)過(guò)特殊技術(shù)烘烤制成。電鍍金剛石線就是以電鍍金屬為結(jié)合劑,通過(guò)金屬的電沉積作用把金剛石磨料固結(jié)在芯線基體上而成，其中金剛石磨料的尺寸一般為幾微米到幾十微米。

2、電鍍金剛線

電鍍金剛石線采用金屬鍍層把金剛石固結(jié)在鋼線上，鍍層和鋼線表面產(chǎn)生冶金結(jié)合，其固結(jié)強(qiáng)度是樹(shù)脂固化后的機(jī)械包裹強(qiáng)度所不能比擬的。樹(shù)脂金剛石線切割硅片時(shí)容易產(chǎn)生樹(shù)脂脫皮和金剛石脫落，造成斷線和硅片劃傷，還可能影響后續(xù)制絨工藝。

隨著電鍍金剛石線的制造成品的降低和規(guī)?；?yīng)的顯現(xiàn)，樹(shù)脂金剛石線的成本優(yōu)勢(shì)也將不復(fù)存在。MCCE 技術(shù)成功解決了多晶電池表面反射率高的難題，為電鍍金剛石線在多晶切片領(lǐng)域大面積推廣鋪平了道路。

金剛線行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展研究

金剛線采用如電鍍或樹(shù)脂等特殊技術(shù)手段，將堅(jiān)硬的金剛石均勻的固定在鋼線上，利用鑲嵌有金剛石的鋼線和待切割材料之間的相互摩擦作用對(duì)硬脆材 料進(jìn)行切割。相對(duì)于傳統(tǒng)砂漿切割，具有切割速度快、切片品質(zhì)高、切割損耗 小、切割液更環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

金剛線把金剛石的微小顆粒固結(jié)在切割鋼線上制成的切割線，使用時(shí)將金剛線安裝于切割機(jī)上，啟動(dòng)切割機(jī)使金剛線高速轉(zhuǎn)動(dòng)，固結(jié)于其上的金剛石顆粒進(jìn)行切割，用于硅棒截?cái)?、硅錠開(kāi)方及硅片切割，其切割性能直接影響硅片質(zhì)量及組件光電轉(zhuǎn)換性能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，金剛線占單晶硅片的成本比重僅1%，占非硅成本僅6.51%。

目前金剛線的母線材料為高碳鋼，高碳鋼絲線徑進(jìn)一步降低可能出現(xiàn)力學(xué) 性能不足的等問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室證實(shí)鎢絲線徑可以更細(xì)、承受更大拉力，是未來(lái)金剛線母線材料可能的發(fā)展方向之一。

光伏行業(yè)降本增效動(dòng)力更強(qiáng)，單晶 PERC 電池轉(zhuǎn)換效率不斷提高，金剛線細(xì)線化持續(xù)推進(jìn)，單晶較多晶的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步拉大，單晶組件在終端占比不 斷提升，2020 年基本完成對(duì)多晶的替代。從發(fā)展歷史來(lái)看，金剛線對(duì)切片的降 本優(yōu)勢(shì)，拉開(kāi)了單晶替代多晶的序幕，助推光伏行業(yè)技術(shù)迭代。

2021 年以來(lái)，隨著硅料價(jià)格不斷上漲，光伏硅片、電池片、組件等下游環(huán)節(jié)硅成本壓力持續(xù)增加，迫使下游各環(huán)節(jié)進(jìn)一步降本。在此背景下，硅片薄片化與金剛線細(xì)線化加速推進(jìn)。

金剛線行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)2023

全球范圍內(nèi)，以光伏、風(fēng)電為代表的可再生能源在全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例不斷上升成為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向。2011-2021 年，全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中可再生能源的占比由 2.15%增長(zhǎng)至 2021 年的 6.71%。光伏行業(yè)為可再生能源的重要載體。全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型持續(xù)推動(dòng)光伏行業(yè)市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，進(jìn)而帶動(dòng)金剛線行業(yè)的發(fā)展。

金剛線直徑及微粉粒度同硅片切割質(zhì)量及切削損耗量相關(guān)，較小的線徑和微粉粒度有利于降低切削損耗和生產(chǎn)成本，符合硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)大尺寸及薄片化的發(fā)展趨勢(shì)。目前受材料特性限制，碳鋼母線線徑逐步接近其材料的物理極限，進(jìn)一步細(xì)線化存在困難。

相較于碳鋼線，鎢絲線具備高破斷拉力值、高扭轉(zhuǎn)值等優(yōu)異性能表現(xiàn)，在使用更細(xì)的線徑后，能夠有效降低硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)的碎片率。在目前硅料價(jià)格較高的背景下，盡管鎢絲線相較碳鋼線單價(jià)更高，硅片生產(chǎn)企業(yè)使用鎢絲線，仍能通過(guò)減少切割的硅損耗提升生產(chǎn)效益。

2021 年至今，岱勒新材、三超新材、聚成科技、原軾新材等均逐步開(kāi)展鎢絲線的研發(fā)和生產(chǎn)，廈門(mén)鎢業(yè)、中鎢高新等逐步拓展光伏用鎢絲母線的產(chǎn)能。隨著鎢絲線的推廣應(yīng)用，預(yù)計(jì)金剛線市場(chǎng)空間將進(jìn)一步得到拓展。

金剛線線徑越細(xì)，鋸縫越小，切割時(shí)產(chǎn)生的鋸縫硅料損失越少，同樣一根硅棒可切割加工出的硅片數(shù)量越多，制造硅片所需的硅材料越少。金剛線母線直徑已由2016年的80μm降至2019年的50μm，相應(yīng)降低了切割料損。

近年來(lái)，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和“中國(guó)制造2025”等國(guó)家戰(zhàn)略的推動(dòng)下，光伏切割設(shè)備也逐步注重與互聯(lián)網(wǎng)、智能化技術(shù)、數(shù)字化管理技術(shù)相結(jié)合，以建設(shè)智能制造車(chē)間，包括設(shè)備信息化、設(shè)備智能化以及在線工藝智能控制等，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)間設(shè)備智能通訊，利用計(jì)算機(jī)、總線控制、通訊、智能數(shù)據(jù)分析處理等技術(shù)實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈信息協(xié)同管理及檢測(cè)與決策的智能化等。

想要了解更多行業(yè)詳情請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2024年中國(guó)金剛線行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研與發(fā)展趨勢(shì)研究報(bào)告》。

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