前文我們已就金剛線類型等作了詳細(xì)介紹，瞭解到電鍍金剛線之所以成為圓鋸切割技術(shù)、游離線鋸切割技術(shù)之後的第三代線鋸切割技術(shù)的主流，主要是由於電鍍金剛線鋸較樹(shù)脂金剛線鋸而言，儘管固結(jié)成本高一些，但其固有的優(yōu)勢(shì)使之迅速成為光伏領(lǐng)域線鋸切割主力：（1）電鍍金剛線採(cǎi)用冶金結(jié)合的方式，固結(jié)強(qiáng)度較高；（2）電鍍金剛線切割鋸口邊緣整齊規(guī)則，無(wú)崩碎現(xiàn)象，切出的表面光滑，品質(zhì)高；（3）破斷力較強(qiáng)，較樹(shù)脂金剛線切割，不容易造成斷線和矽片劃傷；（4）電鍍金剛石線的線徑細(xì)化在不斷改進(jìn)母絲的情況下推進(jìn)速度很快，截止2022年6月底，鎢絲基體母線已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了35μm的量產(chǎn)和金剛線試用，樹(shù)脂金剛線細(xì)化難度卻因工藝本身的缺陷越來(lái)越高。

1. 什麼是鎢絲（基體母絲）金剛線？

鎢絲金剛線，又稱為鎢絲金剛石切割線、鎢基金剛線、鎢絲基體金剛線、鎢絲母絲金剛線，是以純金屬鎢絲或摻雜抗下垂鎢絲為母線基體加工製作而成的切割金剛線。鎢絲金剛線通過(guò)在金屬鎢絲或摻雜鎢絲上預(yù)鍍鎳層、上砂鎳層、固砂鍍鎳等幾道工序加工製成的一種切割線，它是通過(guò)該工序?qū)⒔饎偸⒎垲w粒均勻地固結(jié)在高強(qiáng)度鎢絲基體上的一種高強(qiáng)度複合電鍍金屬細(xì)絲。電鍍鎢絲金剛線是繼電鍍碳鋼絲金剛線之後又一種更細(xì)、強(qiáng)度更高、切割效果好、更節(jié)省矽材料的最新型電鍍金剛線。

中鎢在線的盤卷細(xì)黑鎢絲

鎢絲金剛線英文名為Tungsten Electroplated Diamond Wire (Saw)，也可以稱為Tungsten Diamond Wire (Saw)，Tungsten Fund Steel Wire (Saw)。鎢絲金剛線因具有高硬度、高強(qiáng)度和良好耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異的理化性能，而廣泛應(yīng)用於線材切割行業(yè)，在很大程度上彌補(bǔ)和改進(jìn)了現(xiàn)有碳鋼絲金剛線，不論是樹(shù)脂固結(jié)、電鍍固結(jié)和先前的游離砂漿線切割的不足和問(wèn)題，是對(duì)金剛線製品的一種極大改進(jìn)和升級(jí)，也是對(duì)晶矽產(chǎn)業(yè)加工技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)步和升級(jí)，將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)優(yōu)化和技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)一步強(qiáng)化我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的全球優(yōu)勢(shì)地位。

鎢絲金剛線母絲研發(fā)和推廣應(yīng)用是我國(guó)鎢絲加工行業(yè)和光伏行業(yè)兩大在全球具有技術(shù)和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，將會(huì)成為我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一種模式和典範(fàn)。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，中鎢線上認(rèn)為，基於鎢絲性能要求，大多數(shù)鎢基金剛線是採(cǎi)用摻雜鎢絲（Al, K Na, Co, La等稀土元素）作為金剛線母線，這主要是歸因於它的抗拉強(qiáng)度等綜合性能比純鎢絲更好。摻雜鎢絲（Doped Tungsten Wire，F(xiàn)ilament）是指在純鎢絲的基礎(chǔ)上添加適量鉀、鈉、鋁、鑭、錸、鈷等金屬元素製作的一種鎢絲，具有較高的抗拉強(qiáng)度、很好的抗下垂性能、柔韌性和加工性能等優(yōu)點(diǎn)。

2. 鎢絲金剛線發(fā)展簡(jiǎn)史

20世紀(jì)80年代之前高硬脆材料一般採(cǎi)用塗有金剛石微粉的內(nèi)圓鋸進(jìn)行切割；但內(nèi)圓鋸切割的切縫大、材料損耗多、對(duì)高硬脆材料的切割尺寸適應(yīng)性差使其加工光伏材料生產(chǎn)成本難以被市場(chǎng)接受。20世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，切縫窄、切割厚度均勻、翹曲度較低的游離磨料砂漿線鋸切割逐步發(fā)展起來(lái)，該工藝以鋼線為基體，莫氏硬度為9.5的碳化矽作為切割刃料，鋼線在高速運(yùn)動(dòng)中帶動(dòng)切割液和碳化矽混合的砂漿進(jìn)行摩擦，利用碳化矽的研磨作用達(dá)到切割效果。游離磨料砂漿切割因其穩(wěn)定表現(xiàn)而一度在光伏和半導(dǎo)體行業(yè)矽片切割領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，2014年易成新能採(cǎi)用砂漿切割刃料進(jìn)行晶矽片切割刃料銷量近10萬(wàn)噸，營(yíng)收達(dá)斤15億，毛利率為25%左右。

日本聯(lián)合材料株式會(huì)社（A.L.M.T. Corp.）的鎢絲製品

2007年金剛線切割技術(shù)開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用於藍(lán)寶石切割，主要用於晶體矽、藍(lán)寶石、精密陶瓷等高硬脆材料的切割加工。金剛線最早由日本廠商率先進(jìn)行研發(fā)並生產(chǎn)，日本旭金剛石（Asahi Diamond）工業(yè)株式會(huì)社在2007年6月推出了成熟的金剛線產(chǎn)品，日本中村超硬株式會(huì)社（Nakamura）、日本愛(ài)德株式會(huì)社（Advantest Corporation）、日本聯(lián)合材料株式會(huì)社（A.L.M.T. Corp.）等超過(guò)10家以上日企涉足電鍍金剛石線行業(yè)。2010年開(kāi)始金剛線應(yīng)用於光伏晶體矽片的切割，2014年以前，日企因生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先產(chǎn)能大而處?kù)秹艛嗟匚唬L(zhǎng)期維持壟斷價(jià)格0.4~0.5美元（約合人民幣3元/米）。自2015年起金剛線切割開(kāi)始對(duì)砂漿切割實(shí)現(xiàn)快速替代成為光伏行業(yè)晶矽切片的主流切割工藝。2016年，金剛線切割在國(guó)內(nèi)單晶矽切片環(huán)節(jié)對(duì)原有的砂漿切割實(shí)現(xiàn)了全面的滲透替代。

日本聯(lián)合材料株式會(huì)社（A.L.M.T. Corp.）鎢絲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格

國(guó)內(nèi)單晶巨頭中環(huán)股份2002年實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化應(yīng)用砂漿切割工藝，2009年研發(fā)金剛線切割，2012年開(kāi)始規(guī)?；瘧?yīng)用金剛線切片產(chǎn)線，線耗則由原先的1.5米降低到0.5米。隆基股份2012年基本完成金剛石線切割工藝研究實(shí)驗(yàn)，2013年規(guī)?；茝V應(yīng)用金剛線切割技術(shù)，但從2012年底到2013年年中，隆基的金剛線切割量產(chǎn)曾持續(xù)虧損了數(shù)千萬(wàn)元。2014年開(kāi)始，在金剛線切割技術(shù)、下游設(shè)備、輔材日趨成熟，2015年隆基已全面實(shí)現(xiàn)金剛線切片，2019年，隆基全年?duì)I收則達(dá)到329億元，淨(jìng)利潤(rùn)接近53億元。

電鍍金剛線

2014~2016年美暢股份、高測(cè)股份、岱勒新材等多家國(guó)內(nèi)金剛線企業(yè)的產(chǎn)品快速替代日本進(jìn)口產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)金剛線發(fā)展至今，目前已經(jīng)形成了一條完整的產(chǎn)業(yè)鏈：美暢股份、岱勒新材、東尼電子等企業(yè)主攻金剛線線材，上機(jī)數(shù)控、連城數(shù)控等則主攻金剛線切片機(jī)、截?cái)鄼C(jī)，高測(cè)股份則兼而有之，既做設(shè)備又做線材，隆基股份和中環(huán)股份為代表的光伏巨頭則全面擁抱金剛線切割，以技術(shù)優(yōu)勢(shì)搶佔(zhàn)市場(chǎng)份額，金剛線也在技術(shù)和市場(chǎng)兩方面的推動(dòng)下繼續(xù)向前發(fā)展。近年來(lái)，隨著光伏矽片薄片化需求不斷增加，鎢絲金剛線逐漸成為了光伏行業(yè)的“新寵”。

根據(jù)上市公式的年報(bào)資料測(cè)算，2017年行業(yè)約實(shí)現(xiàn)3000萬(wàn)千米的產(chǎn)能，行業(yè)平均的毛利率基本都在40%左右，2018年全行業(yè)產(chǎn)能將達(dá)到6000萬(wàn)千米，預(yù)計(jì)2017-2019金剛線總需求規(guī)模約為150億米、261億米、345億米。而2022年預(yù)測(cè)則需要1200億米。

楊淩美暢新材料股份有限公司官網(wǎng)公佈的產(chǎn)品規(guī)格表

根據(jù)上述金剛線的發(fā)展簡(jiǎn)述可知，一直以來(lái)金剛線產(chǎn)能缺口很大，一直處?kù)顿u方市場(chǎng)；同時(shí)金剛線性能要求也越來(lái)越高，業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為金剛線的發(fā)展思路基本為“四化”，即細(xì)線化，快切化，省線化和低TTV（Total Thickness Variation）化。

實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，鎢絲基體母絲金剛線就成為金剛線發(fā)展的必然之選。因此我們認(rèn)為在中鎢高新、廈門鎢業(yè)的上市公司紛紛投鉅資加入金剛線用鎢絲產(chǎn)能的投建並在2022年底開(kāi)始上市後，鎢絲金剛線將迎來(lái)不折不扣的爆發(fā)式增長(zhǎng)並勢(shì)將快速替代碳鋼基金剛線。

3. 鎢絲金剛線分類

根據(jù)生產(chǎn)方式的不同，鎢基金剛線可以分為樹(shù)脂鎢基金剛線和電鍍鎢基金剛線。相對(duì)于樹(shù)脂鎢基金剛線來(lái)說(shuō)，電鍍鎢基金剛線的綜合性能會(huì)更好一些，主要體現(xiàn)在：

（1）金剛石顆粒固結(jié)效果更好，不易磨損，使用壽命更長(zhǎng)，切割能力更強(qiáng)；

（2）線徑相對(duì)較小，可達(dá)φ35μm左右，磨削過(guò)程中減少被切割材料的損耗；

（3）破斷力更高，減少矽片出現(xiàn)劃傷或崩碎等問(wèn)題；

（4）性價(jià)比更高，儘管樹(shù)脂作為結(jié)合劑比電鍍金屬的成本更低一些，但是對(duì)比被切割材料的損耗，電鍍金剛線的性價(jià)比更高一些，且更能符合未來(lái)金剛線細(xì)化發(fā)展的趨勢(shì)。

電鍍鎢基金剛線與樹(shù)脂鎢基金剛線對(duì)比

4. 鎢絲金剛線基本特點(diǎn)

5. 鎢絲金剛線與碳鋼絲金剛線區(qū)別

5.1 直徑方面

5.2 壽命方面

5.3 切割效率方面

5.4 切割品質(zhì)方面

5.5 應(yīng)用範(fàn)圍方面

5.6 經(jīng)濟(jì)方面

6. 鎢絲金剛線切割原理

7. 鎢絲金剛線生產(chǎn)工藝

8. 鎢絲金剛線應(yīng)用

鎢絲金剛線將替代幾乎所有形式的金剛線切割材料，成為光伏矽材料和半導(dǎo)體矽材料切割的主要材料，並在其它幾乎所有高脆硬材料如硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃、金屬陶瓷、磁性材料、石材等一些自身硬度很高、脆性高、加工難度大有一定價(jià)值材料的切割、切除中發(fā)揮重要作用。

根據(jù)鎢絲金剛線的特性，我們幾乎可以預(yù)測(cè)，一切需要高速、高效切割的領(lǐng)域都將可能出現(xiàn)鎢絲金剛線的身影，尤其是在高溫、強(qiáng)酸堿等非常規(guī)環(huán)境中其特性更顯優(yōu)勢(shì)，所以其用途不僅僅是脆硬材料；這正如我們中鎢線上有客戶在食品加工業(yè)切割用鎢絲一樣。

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《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（一）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（二）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（三）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（四）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（五）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（六）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（七）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（八）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（九）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（十四）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（十五）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（十六）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（十七）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（十八）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（十九）》

《中國(guó)光伏行業(yè)金剛線用鎢絲市場(chǎng)研究（二十）》

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