译文: 2019年中国金刚业的渗透率提高市场需求取决于光伏发电设备的新设量
一、金刚石线行业的基本情况
金刚石线是用一定的方法将金刚石微粉粒子以一定的分布密度均匀地固定在高强度钢丝基体上制成的。 利用金刚石电火花线切割机,在金刚石线与对象物之间进行高速磨削运动,达到切割的目的。
金刚石线开始应用于蓝宝石切割,规模开始应用于蓝宝石切割是在2007年,应用于光伏晶体硅晶片的切割是在2010年开始的。 金刚石线的需求量按应用领域和环节分开,用于光伏晶体硅切片50-80μm线径规格的金刚石线用量较多,占目前金刚石线总需求量的比例超过90%,是蓝宝石、磁性材料及硅切割、硅切割等应用领域和环节的用量
我国光伏行业自2013年以来在政府补贴的背景下迅速发展,近年来光伏行业补贴的逐步下调要求光伏企业“降低本插件”实现行业可持续发展。 硅片作为太阳能电池的核心原材料,其成本降低对光伏行业具有重要意义。 早期硅片切割工艺主要采用金刚石内圆锯刀技术,该技术存在缝隙大、硅材料损耗大的问题,同时硅棒尺寸也有限制,硅片生产成本高。 随着切割技术的发展,硅晶片生产企业转向游离磨粒砂浆切割技术,成本有所下降,但砂浆切割效率依然低,切割损失大,环保处理成本高,切片成本进一步大幅下降的空间更小。 因此,上述传统切割技术不能大大降低晶体硅片的成本,切割效率大大提高,成为当时光伏行业健康持续发展的重要因素。
金刚石线工艺渗透率迅速提高,金刚石线需求爆炸性增加
金刚石电火花线切割技术大大提高了每硅材料的芯片率和硅晶片切割效率,有效降低了硅晶片生产过程中的非硅成本。 金刚石线国产化后,由于其价格优势,以隆基株为代表的单晶企业从2015年开始大量使用金刚石线,金刚石线的切割技术可以大幅度降低硅晶片制造过程中的非硅成本,迅速渗透到单晶切割领域,对金刚石线市场的需求为2015
金刚石线在光伏晶体硅切片应用领域的发展历程
资料来源:公开资料
金刚线在切割多晶硅片时,硅片表面损伤层减少,因此不利于采用以往的蚀刻方式对硅片进行绒毛加工,影响多晶硅片转化率的2017年,黑硅和添加剂等新技术的出现成为金刚石线切割多晶硅片的 由于单晶硅芯片率先完成了金刚石电火花线切割技术的转换,在硅芯片成本大幅度降低、单晶硅芯片市场份额急速提高的背景下,金刚石线在多晶切割区域的渗透速度大幅度加快,到2017年,以多利协鑫、晶科能源等为代表 因此,钻石线市场的需求在2017年-2018年1~6月之间持续大幅增加。
增加全球光伏发电设备容量和金刚石线工艺渗透率的;
资料来源:太阳能电网
由上图可知,世界单晶新增量在2015年至2018年逐年大幅增加的同时,单晶硅芯片切割区电镀金刚石线渗透率迅速提高,这两个因素使金刚石线市场的需求在上述期间急剧增加。 在多晶领域,全球多晶的新建量仍占主导地位,从2016年开始,金刚石电火花线切割技术开始提高多晶硅片的渗透率,到2018年已超过50%,这一因素进一步扩大了金刚石电火花线市场的需求。
未来随着金刚石线工艺渗透率的进一步提高,其市场需求主要取决于光伏发电设备的新建量。
2、下流光伏行业发展概况
(1)金刚石线在光伏产业链中的应用
光伏产业链主要包括硅材料、硅晶片、晶硅电池片、光伏组件、光伏系统5个环节。 上游是硅材料采集,硅片生产环节中游是晶硅电池片,光伏元件生产环节下游是光伏系统的集成和运行环节。 其中,硅晶片切割是切片生产的主要工艺,金刚石线可用于硅棒切割、硅锭开放、硅晶片切割,其切割性能直接影响硅晶片的质量和光电元件的光电转换性能。
光伏产业链与金刚石线的应用意象
资料来源:公开资料
(二)光伏行业发展回顾;
观研天下发表了《2019中国钻石行业分析报告-市场运营态势和未来动向研究》,在世界各国的政策支持下,光伏行业开始迅速发展。 据IHS数据统计,2002年至2011年,全球光伏产业年平均复合增长率为53%,2012年,光伏产业受欧美国家光伏产业补贴削减和欧美“双重反对”的影响,增长率下降。 IHS数据显示,全球光伏发电新增容量从2011年的27.32GW增加到2017年的94.56GW,年平均复合增长率达到23%,比过去10年的增长率大幅下降,但增长率也维持在高水平,受中国等新兴市场快速发展的影响。
2011-2017年全球光伏发电设备增加和累积容量
资料来源: IHS
2005年至2011年,在世界光伏产业迅速发展的背景下,中国光伏企业抓住欧美政府对光伏产业的补贴政策机会,迅速占领欧美市场,形成包括高纯硅生产、太阳能电池和模块化制造、光伏系统的设置和相关产业在内的比较完整的光伏产业链 2012年,在欧美光伏“双反”行业背景下,中国政府2013年发表了《促进光伏产业健康发展的一些意见》,表明到2015年中国总设备容量达到35GW以上,中国光伏设备开始迅速增加,成为世界光伏产业增长的主要力量。 国家能源局和IHS的统计数据显示,2011年我国光伏发电新增容量为2.49GW,全球占有率不到10%,过去几年我国光伏发电产业快速增长,2017年新增容量首次突破50GW,达到53.06GW,全球占有率达到56%,全球发光
2011-2017年我国光伏发电新增容量
资料来源国家能源局,IHS
(三)光伏行业发展现状;
中国已经成为世界性的光伏发电市场,从2017年全球光伏发电的新建规模来看,中国、美国、印度是世界性的光伏发电的新建市场。 根据国家能源局和IHS的统计数据,2017年中国的新设容量为53.06GW,占世界太阳能发电新设容量的56.11%,世界新设容量大的国家美国以10.75GW的新设容量排名世界第二,印度是7.76GW的新设规模,占世界8.20%
2017年世界前十大国家光伏发电新设容量所占情况(单位: % )
资料来源:国家能源局,IHS
除了新的设备量居世界第一外,我国在硅晶片生产方面具有全球影响力:根据工业和信息化部的数据,2011年我国硅晶片产量仅为20GW,2013年我国发表鼓励光伏行业发展的政策后, 我国硅片产量常年保持超过25%的年增长率,到2017年硅片产量达到87GW,能满足世界光伏新设备量的90%以上的需求。 据中国光伏产业协会的数据显示,2017年我国硅片产量约占世界硅片产量的83%,成为世界硅片生产的主要供给国。
2011-2017年我国硅片产量
资料来源:工业信息化部
(4)光伏行业发展展望
一)光伏行业仍保持快速增长;
从全球范围来看,世界能源结构向多样化、清洁、低碳化方向转变是不可逆的趋势,各国政府还积极鼓励太阳能行业的发展。 在这一行业背景下,太阳能行业仍面临着良好的发展机遇,未来仍将保持快速增长态势。 IHS数据显示,2022年全球新增太阳能发电容量将以年均复合增长率8.72%的速度增长,全球新增容量将达到144.99GW,累计引进容量将达到1,044.94GW,在2017年全球
2018-2022年全球光伏发电新增容量预测
资料来源: IHS
从2018年到-2022年,全球太阳能发电市场的主要增长预计来源于中国、美国、印度和日本。 IHS数据显示,未来5年中国、美国、印度和日本的新增容量分别达到201.88GW、73.28GW、71.71GW和24.14GW。
从我国看,光伏产业作为战略性新兴产业,在国家多年政策激励下,发展成为国内少有的世界竞争力行业,我国也成为世界光伏大国。 将来,我国将推进光伏产业变革,促进光伏产业向全球价值链中高端方向进军。 根据国家能源局和IHS的统计数据,2017年中国光伏发电新增容量为53.06GW,占世界新增容量的56%,在世界上较大的光伏发电设备国家2018-2022年间,中国新增容量每年维持超过35GW的规模,到2022年,中国光伏发电累计安装容量 另外,美国和印度的市场也保持快速增长,其中印度作为新兴市场年平均增长率达到35.6%,快速增长。 综上所述,未来几年,世界光伏市场将受发达国家和新兴国家的领导,依然保持快速增长态势。
2018-2022年世界光伏发电市场前四大国家新增情况(单位: GW )
资料来源:国家能源局,IHS
2 )中国“光伏发电531新政”的影响
受“光伏531新政”影响,国产硅价格从5月份的130元/公里下降到8月份的100元/公里,下跌幅度超过20%的钻石线价格从150-180元/公里下降到100-120元/公里。 光电硅片和电池的价格也下降了约30%的幅度。 国内光伏元件价格的大幅下降,刺激了国外光伏设备量的增加,“光伏531新政”在一定程度上刺激了国内光伏的负面影响。
据中国能源报告数据和IHS在“光伏发电531新政”发布之前对世界光伏发电新设容量的预测,2017年世界光伏发电行业用金刚石线需求量为3,546万公斤,到2018年世界光伏发电行业用金刚石线需求量为4,225万公斤 另外,“光伏发电531新政”发布后,考虑到对国内光伏发电新增量的影响,世界光伏发电产业新增量和钻石线需求量从2018年到-2022年的年平均需求量比2017年增加10%以上。
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资料来源: IHS
上表数据显示,“光伏发电531新政”预计未来5年钻石线需求总影响约1,900-5,800万公里,即年平均需求量约4,000-4,700万公里,与2017年钻石线的世界需求量相比,仍有发展空间。 鉴于国内光伏元件价格下降对国外光伏产业设备量的刺激,以及“光伏531新政”对国内光伏产业技术创新的推动作用,未来全球光伏产业仍保持较快发展,全球光伏行业对金刚石线的需求仍保持较高。
b .光伏行业仍面临着良好的发展机遇
进入21世纪以来,全球对能源结构进化的需求日益迫切,光伏行业在能源行业的地位不断上升。 我国政府重视清洁能源的发展,建设良好的宏观政策环境,为太阳能产业提供了发展机遇。 党的十八大以来,国家把生态文明建设放在战略位置,确立中国2030年左右二氧化碳排放量达到高峰,非化石能源占一次能源消费比例提高到20%的能源发展基本目标,积极推进能源生产和消费革命成为能源发展的核心任务。 随着新型城市化发展进程的推进,建设绿色循环低碳能源体系成为社会发展的必然要求,为太阳能等可再生能源的发展提供了良好的社会环境和广阔的市场空间。
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