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在光伏產(chǎn)業(yè)的多項(xiàng)科研創(chuàng)新成果中,不能不提金剛石線切割技術(shù)。一根與發(fā)絲差不多粗細(xì)、表面鑲嵌了金剛石微粉的電鍍金剛石細(xì)線,對推動(dòng)我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。
光伏產(chǎn)業(yè)上游硅片的厚度與切割損失量是影響電池成本、甚至系統(tǒng)發(fā)電成本的重要因素。采用不同切割方式產(chǎn)出的硅片質(zhì)量不盡相同。市場上主要的切割方式包括砂線切割和金剛石線切割,二者切割原理不同,較為傳統(tǒng)的砂線切割是“滾動(dòng)-嵌入”切割,類似鋸;而金剛石線切割是切削加工,類似于磨。企業(yè)選擇哪種切割技術(shù),是影響其發(fā)展的關(guān)鍵。
在隆基樂葉光伏科技有限公司董事長助理兼全球市場負(fù)責(zé)人王英歌看來,相比砂線切割,金剛石線切割速度更快、效率更高,可降低單位硅片對硅料需求,硅片切得更薄,從而減少硅片單位投資成本?!叭舨捎蒙熬€切割,除鋼線外,還需要碳化硅、聚乙二醇、切割液等輔料,且有大量砂漿需回收處理。相比之下,金剛石線切割可降低輔料成本,也更環(huán)保?!?/span>
鋯剛玉砂圈,棕剛玉砂圈,碳化硅砂圈,陶瓷磨料砂圈,煅燒剛玉砂圈
雖然金剛石線切割優(yōu)勢明顯,但由于該技術(shù)早期僅掌握在少數(shù)日本廠商手中,起初也并未應(yīng)用于光伏行業(yè),而國內(nèi)金剛石線整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈均處于空白狀態(tài),導(dǎo)致采用該技術(shù)的成本極高。因此,在光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,較為傳統(tǒng)的砂線切割以價(jià)格取勝,成為國內(nèi)硅片生廠商的“寵兒”。
在王英歌記憶中,十年前的金剛石線被稱為奢侈品并不過分?!爱?dāng)時(shí),金剛石線的價(jià)格1塊多一米,現(xiàn)在只有0.1元/米左右,下降了10倍多,這在當(dāng)時(shí)是不敢想象的?!?/span>
雖然砂線切割和金剛石線切割的價(jià)格懸殊,但隆基創(chuàng)始人兼總裁李振國和董事長鐘寶申當(dāng)時(shí)已敏銳地洞察到,未來砂漿切割成本下降空間有限,金剛石線切割才是助力光伏發(fā)電降本增效、平價(jià)上網(wǎng)的利器,金剛石線切割將成為硅片廠商的主流技術(shù)。
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在此預(yù)判下,為減少耗材、大幅降低硅片不良率,2012年底,隆基做出了重大決定,產(chǎn)線全面從砂線切割向金剛石線切割轉(zhuǎn)換。
2013年,隆基硅片生產(chǎn)線改造工作首先在西安切片廠展開。王英歌回憶,隆基的研發(fā)模式并不是實(shí)驗(yàn)室研發(fā),這在很大程度上為產(chǎn)線改造提供了便利。比如導(dǎo)入金剛石線時(shí),首先應(yīng)用于部分測試機(jī)型中,多次修改、磨合成功后再復(fù)制于生產(chǎn)線。經(jīng)過數(shù)月的努力、堅(jiān)持,金剛石線切割改造工作終于完成。
然而,當(dāng)隆基打算將西安的案例在無錫工廠復(fù)制時(shí),問題出現(xiàn)了。
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“早期公司產(chǎn)線涉及的機(jī)型較多,有PV500、PV600、PV800等不同機(jī)型。不同的運(yùn)用機(jī)型,讓無錫工廠的改造工作陷入了瓶頸?!蓖跤⒏枵f,“當(dāng)時(shí)產(chǎn)線改造的主要負(fù)責(zé)人、技術(shù)人員、工作人員都在西安,遠(yuǎn)程交流無法克服難題。于是公司下了死命令,將所有的相關(guān)人員都派到無錫去支持,搞不定不能回來!”
與技術(shù)攻關(guān)壓力接踵而至的,還有每天賠本的資金壓力,王英歌甚至用“心在滴血”形容談到當(dāng)時(shí)的情況。為真正掌握金剛石線切割技術(shù),盡早實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn),隆基高層頂住了壓力,做出決策,允許切片廠一年虧損4000萬元。
功夫不負(fù)有心人。不足6個(gè)月,隆基便掌握了金剛石線切割技術(shù)。隨后兩年,國產(chǎn)金剛石線切割技術(shù)日益成熟,原輔料等瓶頸終得以解決,成本下降明顯,促使國產(chǎn)金剛石線行業(yè)迅速崛起。
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光伏行業(yè)分析機(jī)構(gòu)Pvinfolink數(shù)據(jù)顯示,2018年,我國生產(chǎn)的硅片在全球占比高達(dá)93.1%,同比增長16.8%。
王英歌說,如果說光伏企業(yè)有后發(fā)至上一說,我相信也是技術(shù)上的后發(fā)至上。隆基親自實(shí)踐了技術(shù)的后發(fā)至上,打敗眾多國外廠商,實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)金剛石線產(chǎn)業(yè)的崛起。