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海润光伏硅片二厂车间,金刚石线切割机切割的一排排硅片

——光伏巨头抗击金刚线纪实

记者陈启岳

许多资深光伏人士都没有想到,一根与头发粗细相当、镶嵌有金刚石微粉的电镀金刚石线,会成为未来几年光伏竞争的“赢家”。

由于使用金刚石线切割可以大大降低成本,提高效率,国内光伏企业一直争先恐后地追赶新技术“快车”,传统的砂浆切割在这一突然的行业变化中被击败。

一度产能储备严重不足的金港线“找不到第一线”,传统单晶和多晶市场的平衡被悄然打破。老式的大工厂被吓坏了,筋疲力尽,而新兴的力量是横生的空和傲慢。就连像GCL这样饱经风霜的工业巨龙也在忙着启动一个新的火炉并自我救赎。

刘建平仍然无法忘记一年前的情景。

那是去年八月底一个星期天的清晨。苏州高新区(600736,诊断股票)四周一片寂静,但当地GCL光伏切片厂的车间灯火通明:技术人员对比了所有数据,宣布改造后的硅片切割机——mb271正式达到金刚线专机的水平,整个车间沸腾了。刘建平和金刚线技术改造小组的其他几名成员跳起来紧紧地拥抱在一起,欢呼声和掌声不断。

作为GCL-Poly切片事业部的副总裁和砂浆机金刚线切割改造技术研究小组的组长,刘建平有理由如此激动:在过去的三年里,世界上最大的太阳能(000591,诊断股)硅片制造商GCL先后建立了三个项目,对传统砂浆切片机进行金刚线切割改造,但都以失败告终;然而,早在2015年底,我们的竞争对手单晶巨人龙基就用金刚线专机取代了所有硅片切割设备,在这场如履薄冰的比赛中处于领先地位。

一场产业拉力赛上演“生死时速”

“这就像一轮‘生死时速’:如果第四次技术改造失败或者仅仅几个月后成功,那么我们只能淘汰所有1200台传统的迫击炮机。这不仅造成巨大的浪费,而且即使重新订购新的金刚线飞机,供应商也不能一次生产这么多,至少需要两到三年的时间。”刘建平哀叹道。

他没有说的是,光伏市场的整个版图可能会在这两到三年内被改写。

就像把一块小石头扔进光滑如镜的湖中会惊起飞鸟和鱼一样,革命性技术金刚线的出现,使得光伏“江湖”表面泛起平静的涟漪。包括许多资深光伏人士在内,都没有想到一根与头发粗细相当、镶嵌有金刚石微粉的电镀金刚石线,会成为未来几年光伏竞争的“赢家”。

由于使用金刚石线切割可以大大降低成本,提高效率,国内光伏企业一直在争先恐后地追赶新技术“快车”,而传统的砂浆切割在这种行业突变中被击败。一度产能储备严重不足的金港线“找不到第一线”,传统单晶和多晶市场的平衡被悄然打破。老式的大工厂被吓坏了,筋疲力尽,而新兴的力量是横生的空和傲慢。就连像GCL这样饱经风霜的工业巨龙也在忙着启动一个新的火炉并自我救赎。

一场产业拉力赛上演“生死时速”

更重要的是,随着空在整个光伏制造行业的巨大潜在成本降低,廉价互联网接入的时间预计也将大大提前,行业开始充满空之前的兴奋,甚至在后“6月30日”时期,原本属于淡季,另一轮罕见的爆发。

所有这些或多或少都与这根细线有关!

从砂浆到钻石线:行业突变

使用金刚石线切片后,每片硅片的免税成本将降低0.8元。对于光伏行业来说,过去的每一次成本降低都足以让整个行业欢呼雀跃,毫无疑问,这种惊人的成本降低具有巨大的诱惑力。保利全球通信有限公司副总裁卢金标表示,这是过去几年光伏技术的最大变化。

几周前的一个下午,《上海证券报》记者在江阴海润光伏硅片二厂车间第一次看到了金刚专用线切割机的真实内容。

我看到五架崭新的特种飞机像巨大的冰柜一样排列在这座斑驳的旧厂房中央。每个舞台前都挂着一个大显示屏,上面有各种数字和图形。机器侧面有一个透明的观察窗。从窗户往里看,我看到一个圆柱体,它的表面覆盖着无数高速旋转的细线。这些密集的细线闪闪发光,令人眼花缭乱,这就是著名的金刚线。

圆筒分为两段,其中较窄的一段是储丝圆筒,用于补充消耗的金刚石丝;另一部分的较宽部分是线轴,金刚石线从线轴出来,然后通过两个导向轮进入机器中间的网,与机器另一侧的线轴连接。机器运转时,由于两边的卷筒反复回缩,在中心切割室中,在硅锭或硅棒表面来回锯出2000多圈排列在丝网槽上的金刚石线,将厚硅锭快速切割成薄如蝉翼的硅片。

一场产业拉力赛上演“生死时速”

“这一卷金刚线全长50公里,切一刀需要3.8公里。”车间里的一名技术人员告诉《上海证券报》,之前用砂浆切割的钢丝直径为0.12毫米,而金刚石线的直径仅为0.07毫米..以一公斤硅锭为例,前者只能切割不到50块,而后者可以切割约60块。

另一家光伏巨头天合光能集团(Trina Solar Group)的副总裁尹对记者表示,用金刚线切割的碎片很多,损耗很小,这有助于降低成本。出于这个原因,天合光能也完全进口钻石丝切片。

“金刚线切割可以在很大范围内降低成本,而砂浆切割的效率一般提高50%。每片切割成本可从0.5元降低到0.8元(人民币,下同),不仅速度快,时间短,而且切割的片数多。”GCL-Poly副总裁卢金标向《上海证券报》进一步解释了金刚石丝切片降低成本的原则:用于砂浆切割的钢丝不能再做得更细,但金刚石丝可以做得更细更细,两者的切割原理是不同的。前者是一把锯子,而后者更像一把磨,因此切割间隙小,切割的工件数量大。当芯片数量增加时,意味着每个芯片的损耗更少,这可以大大节省硅材料。

一场产业拉力赛上演“生死时速”

而且,传统的砂浆切割方法需要切削液、碳化硅等辅助材料,大量砂浆需要回收。但是,金刚石线工艺只需要水或水基冷却液,不需要砂浆,成本低,对环境友好。

根据solarzoom新能源智库的计算,用金刚石线切片后,每片硅片的除税成本将降低0.8元。对于光伏行业来说,过去的每一次成本降低都足以让整个行业欢呼雀跃,毫无疑问,这种惊人的成本降低具有巨大的诱惑力。

据卢金标称,这是过去几年光伏技术的最大变化。

正如液晶显示器取代了阴极射线管,手机取代了寻呼机,人类历史上每一轮革命性的技术进步都将伴随着旧技术的衰落和消亡。砂浆切割技术占据主流已有10多年,但在钻石丝技术毁灭性的替代浪潮下,这一技术已时日无多。

“过去,多晶硅芯片主要是用切割线和研钵切割的,但现在金刚石线切割越来越流行。据我所知,以前在苏南这里做砂浆切割的厂家现在开始转型了。预计从今年下半年开始,最迟在明年,市场上将不会出现用砂浆切割的硅片。”海润光伏总裁邱鑫告诉《上海证券报》。

刘建平透露,市场上被砂浆切割的硅片从9月份开始堆积,“估计下个月就没人需要它们了。”

龙基董事长的愤怒

龙脊股份有限公司(601012,诊断学)董事长钟宝申在与日本金港线龙头企业谈判收购金港线时,得到的回答是他不会出售,因为他担心龙脊的技术水平差会影响他们在行业中的声誉。这让钟宝申感到非常愤怒。

虽然金刚线的切片技术现在很流行,但在过去的10年里,由于重置成本高以及原辅材料被海外企业垄断,国内企业很少愿意投入使用。直到4年前,中国领先的单晶公司龙基才成为第一个“吃螃蟹者”。

“单晶价格昂贵。用钻石线打破盈亏平衡点为时过早。有理由优先考虑钻石线。”刘建平解释了这一点。

尹认为,自从金刚石线切割和perc技术在单晶中的应用以来,每瓦成本的确已经开始具有竞争优势。

然而,在龙基股份有限公司董事长钟宝申看来,这一转型过程的艰辛是自知之明。他告诉记者,早在2012年,该公司就发现,传统的砂浆技术已经没有了进一步降低成本的空空间,因此有必要寻找一种新的颠覆性技术来“剥离”砂浆技术的“生命”。

从2013年开始,龙基开始引进金刚石线切割,第一年就购买了10架专机。然而,当时国内金刚石线技术尚未突破,进口线成本高,导致龙基用金刚石线切割的硅片每切割一片损失六七美分。

“当时,我们决定每月削减六七百万片,这相当于每月损失三四百万元。据我们估计,这个项目每年损失不到4000万元是可以接受的。毕竟,这是一个需要长期经验的过程。可以说,龙脊在开辟上下游、促进金港线产业推广方面做了大量的工作,做出了巨大的牺牲。”钟宝申说道。

当时,日本金刚线一家龙头企业的负责人在与龙基谈判时对中国企业的技术表示了蔑视——他不愿意将金刚线卖给龙基,因为他担心龙基的技术水平太差会影响他们在行业中的声誉。

”他的话让我感到很恼火。即使我们亏本,我们也更有决心继续进行金刚线计划。”钟宝申仍然无法掩饰自己的愤怒。

自此,国内金刚石线切割技术有了突破,金刚石线切割原辅材料的瓶颈终于得到解决,成本明显下降。从2014年第一季度末开始,龙基金的上线项目开始出现持平的盈亏。到那年的第二季度末,公司的最高管理层变得清晰起来,认为钻石线一定是一个方向,于是他们开始大规模更换:旧的砂浆切片机被卖掉,换成了新的钻石线专用飞机。截至2015年底,公司基本完成了切割设备的更换,拥有金刚线专用机器约200台。

一场产业拉力赛上演“生死时速”

“当时,我们有点像一个壮汉,他摔断了手腕,主动卖掉了砂浆机,迫使我们自己改用金刚线切片机。”龙基的另一位知情人士告诉记者。

然而,一些业内人士也表示,龙脊是由于2015年单晶硅片销售不佳,库存过高,所以所有的牙齿都放在了金刚线上。

无论如何,这种决心和坚持现在已经有了回报。根据年报,2015年龙基公司太阳能级硅片库存为1.48亿片,同比增长78.66%。但到2016年,该公司的硅片库存仅为5327万片,同比下降64.16%。

"如果没有我们的努力和培育,国内产业可能只是一个幻想."钟宝申说道。他最近计算发现,在使用金刚线切片后,中国整个光伏产业每年可以节省约120亿元。

与TSMC专家的赌博比赛

由于技术改造小组对传统砂浆机的改造计划没有把握,刘建平请一位退休的TSMC专家帮他看改造计划。读完之后,他摇摇头说你一定会失败。当时,双方也打了个赌。

结果,原来份额被挤压到很小程度的单晶阵营开始了对多晶阵营的一轮反击。钟宝申表示,过去三年,国内单晶产品的市场份额持续增长,从2014年的5%增长到2015年的15%,去年增长到25%,预计今年将超过30%。

“这总是一场成本和技术的竞赛。”尹说,10年前,这个行业主要是单晶,但随着多晶技术的革命,多晶取代了单晶。现在,随着单晶技术的突破,两人开始了一场新的竞赛。

然而,对于全球多晶硅产能最大的GCL-Poly而言,这场竞赛更为悲惨和残酷,甚至接近“生死时速”。这是因为GCL拥有世界上最多的1200台砂浆切割机。一旦成本更低、价格更便宜的金刚石线硅片在市场上普及,而GCL不能及时供应,公司巨大的砂浆切片能力和这1200台机器将成为一个沉重的负担。

事实上,就在去年年中,一些业内人士开始猜测光伏产业的“庞然大物”GCL是否会崩溃。有些人甚至暗暗窃笑:GCL片不能用金刚线,我怕它快死了。

在GCL当时举行的一次内部会议上,该公司董事长朱共山明确表示,有必要迅速过渡到金刚线切割。

根据朱共山当时的想法,所有1200个迫击炮滑膛手应该被淘汰,代之以新的金刚专机。

然而,当他走出会场时,刘建平心里犯了一个错误:“我认为哪条线,如果这么多被淘汰,这是太浪费了,也许你可以用你的大脑保存它。”

据他说,GCL 1200台刮泥机的原值为80亿元,经过几年的贬值后,其净值仍为30亿元。如果完全取消,就相当于浪费30亿元。

“但实际上,它还不止于此,因为财政30亿元是按10年折旧来计算的,而且它实际上可以用更长的时间。”刘建平说。

于是,他和他的团队主动成立了一个项目,并在过去的三年里开始了第四轮的改造计划。

在此之前,GCL建立了三个项目来进行传统砂浆机的线切割改造,但都失败了。

“当时,许多人认为这是不可能的,行业中的许多工厂都在发生变化,最终都失败了。作为一名活马医生,我们抱着一匹死马。如果我们想扔,试试看。”刘建平苦笑。

即便如此,他在转型之初就给自己设定了低成本转型的目标,即单次转型的成本应该控制在20万元以内,否则他无法与国内每架200万至350万元的金刚线专机相抗衡。当我听说装修成本如此之低时,GCL-Poly Slice事业部总裁郑雄久立即做出了决定:“就两个。”

“这是一个非常明智的决定,因为在两台机器同时转换的情况下,我们可以通过比较发现许多问题。”刘建平说。

就在外界感到GCL正在走向死亡的时候,技术创新取得了奇迹般的突破,所以这篇文章的开头有这样一个场景。

与此同时,发生了一起事故。当时,由于技术改造小组没有完全掌握改造计划,急需一个有能力的人来引导迷宫。就在一次研讨会上,刘建平会见了杭州习字研究所退休的TSMC专家。

“我们立即邀请他去GCL看第四版的改造计划。读完之后,他摇摇头说你一定会失败。然后他在黑板上画了几个神秘的符号,说你失败了,你再来找我,然后我会帮你调整计划成功。”刘建平说。

当时,双方还打了一个赌:如果GCL的技术改造小组自己成功了,专家会被邀请去吃饭;如果失败了,技术改造小组会邀请他。结果,在转换真正成功之后,当他们呼叫专家时,对方没有来。

金刚线很难找到

在GCL的领导下,所有主要的多晶硅晶圆厂都在进行有力的改革。转型速度太快,甚至超出了大家的预期,导致了目前市场“一线难求”的局面。

随着问题一个接一个地被克服,刘建平和他的团队最终用一种非常巧妙和便宜的方法实现了传统砂浆切片机的改造,成本不到专机的十分之一,改造速度特别快。

“改进后的切片机并不比专用机器差,无论是切割单晶还是多晶——装载量更大,线材消耗相同,成品率有时更高,各膜面的光洁度更好。”刘建平说。

然而,该计划的通过并不意味着它可以立即推广。此后,经过几个月的优化和可靠性测试,他们直到今年春节前后才真正开始大规模的转型。

那天,刘建平冒着严寒,带着20多名队员和相关人员在附近的一家商店吃羊肉,这被视为一场庆功宴。

“还不错,这在业内是一件大事,因为GCL是行业领导者,必须承担起这一责任。”在刘建平看来,成功转型对社会也是一件好事,因为包括GCL在内的中国有3000多台传统砂浆打磨机面临报废,这意味着巨大的浪费。随着GCL技术创新的成功,其他制造商可能会很快效仿,这将节省大量损失。

同时,他坦率地说,在某种程度上,这是因为没有办法,这是GCL的自我救赎。如果转型没有突破,就需要买一架专机,但当时很多设备都订满了,没有一家工厂能快速制造1200台机器,这需要两三年的时间。

显然,对于像战场这样机会转瞬即逝、残酷无情的购物中心来说,一旦错过了这两三年,就意味着市场优势不复存在,行业地位被拱手相让。这就是为什么GCL认为过去的一年是“生与死的速度”。

相比之下,如果现在对传统的砂浆机进行改造,GCL每天可以实现8台机器的改造速度。到今年8月底,GCL已经完成了全部448台mb271机型的改造,金刚线切割的硅片产量已经超过50%,到今年年底这个比例将超过90%。

正因为转型速度太快,甚至超出了大家的预期,导致了目前市场“一线难求”的局面。

钟宝申预测,金刚线的供应将至少短缺一年。

随着GCL技术创新突破的消息在业内传播,一些专业切割设备制造商开始紧张起来。当时,一家海外领先专业切割设备制造商的两位中国首席执行官,在听说GCL已经成功转型后,都渴望见到刘建平。碰巧当时刘建平非常忙。最后,借在太仓开会的机会,她和对方约好在食堂吃午饭。

饭桌上,对方小心翼翼地问:“刘先生,我们也是老朋友了,所以你可以给一句话。”你换了吗?”刘建平淡淡地回答:“已经改了,级别不比你的专机差。”

听了这话,两位老板的脸色突然变了。“这样一来,他们只能回去后再调整预算,因为他们很清楚,只要我们成功了,专机肯定不会卖。”刘建平说。

果然,这家公司今年在中国市场几乎没有卖出一台机器。

在GCL的领导下,中国所有主要的多晶硅晶圆厂都在进行有力的改革。在一些内部人士看来,这不仅是GCL的自我拯救,也是整个多晶硅阵营的绝地反击。

"随着金刚石切割在多晶硅切片厂的普及,单颗多晶硅又回到了原来的起点."卢金标说道。

也许,像“生死时速”这样的对决才刚刚开始!

刘建平最近开始了对b5车型的新一轮改造——据说这种车型的改造难度更大。

“我向队员们保证,这次成功后,我会请他们吃烤全羊。”刘建平笑着说道。

标题:一场产业拉力赛上演“生死时速”

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