硅的莫氏硬度为6.5，蓝宝石莫氏硬度为9，因此，对硅、蓝宝石等材料的物理加工工具的硬度有较高要求。硅材料、蓝宝石的传统切割工艺主要为砂浆切割，该工艺是以钢线为基体，莫氏硬度为9.5的碳化硅作为切割刃料，钢线在高速运动过程中带动切割液和碳化硅混合的砂浆进行摩擦，利用碳化硅的研磨作用达到切割效果。金刚线切割技术是将莫氏硬度为10的金刚石颗粒以电镀金属沉积或者树脂结合的方法固着于钢线基体上，钢线的高速运动带动金刚石以同样的速度运动，直接产生切割能力。
金刚线主要应用于晶体硅和蓝宝石等硬脆材料的切割，相较传统的砂浆钢线切割具有效率高（4-5倍切割速度）、损耗少出片率高（多出15-20%硅片）、环境污染小（无有机液）、产品质量高的优势。金刚线中电镀金刚线又以单片耗线量低、线径规格小、切割效率高的突出优点受到市场广泛青睐，优于树脂金刚石线。
一、电镀金刚线产品优势分析
1、切割效率高
切割效率高主要来源于其技术特点：第一，金刚线采用固定方式结合金刚石，相比砂浆线处于游离状态的磨料，不仅参与磨削切割的金刚石更多（漏损少），而且减少了磨料之间的相互磨损。第二，金刚石硬度高，耐磨损能力强，从而切削和使用寿命更长。第三，金刚线固着的金刚石的运行速度与切割线一致，而游离状态的砂浆运行速度低于切割线。
2、材料损耗少、出片率高
切割线线径越大造成切割时刀缝越大从而导致材料损耗越多，而切割线的线径是裸线径与磨料/刃料直径之和。金刚线因切割能力强，其镀层比切割液与碳化硅混合形成的砂浆要小薄，从而造成的刀缝损耗较小。另外，金刚线切割造成的损伤层小于砂浆线切割，有利于切割更薄的硅片。更细的线径、更薄的切片有利于降低材料损耗，提高硅片的出片率。根据ITRPV数据，2015年的硅片厚度多为180um，砂浆切割的刀缝损耗大约为150um，金刚线切割的刀缝损耗约为125um，因此，金刚线切割能较大幅度提高出片率。
图表：金刚线可提升硅晶利用率
数据来源：三胜咨询
3、环境污染较小
砂浆切割会产生大量晶硅切割废砂浆，废砂浆含碳化硅、聚乙二醇、硅粉和金属粉末成分，环境威胁较大，其中部分粒径小于0.15um的硅粉与水或潮湿空气接触时会快速反应并释放出易燃气体H2(氢气）和热量，如不进行妥善利用、处置会造成严重污染。金刚线使用水基磨削液（主要是水），有利于改善作业环境，同时简化洗净等后道加工程序。
4、产品质量提升
金刚线切割减少了加工损伤层，而且精度保持稳定，产生TTV小（总厚度变化，硅片表面特定测量点的最大值和最小值之差）。
5、运营成本下降
金刚线切割的设备占用资本、空间占用、人力和电力占用均有下降，整个生产流程更加简化，从而降低运营成本。
正是因为有上述优势，而且销售价格最近几年持续下降，金刚线切割对传统砂浆切割的替代正在快速推进，尤其是单晶硅新增产能，基本是使用金刚线切割工艺。金刚线主要用于蓝宝石开方和切片，硅芯切割，硅锭（含多晶硅锭、单晶硅锭）开方和截断、硅切片等领域，各细分领域的替代程度存在一定差异。
二、电镀金刚线市场规模分析预测
中国产业信息研究网发布的《2017-2022年中国电镀金刚线行业深度调查分析及发展潜力预测报告》分析，传统的砂浆+钢丝切割成本为6.5元/片，售价6.8元/片，采用电镀金刚线之后，产品生产成本直接降低30%以上。而且，传统的砂浆切割设备改装成电镀金刚线切割的成本只要20万左右。在光伏行业去弱扶强的政策背景下，将迫使光伏企业短期内全面采用电镀金刚线工艺，存量改造市场需求规模将超4000万km，而且行业需求将在一年内集中爆发，这将促使电镀金刚线企业不断扩产，以满足市场需求。
图表：2014-2016年电镀金刚线市场规模分析
数据来源：三胜咨询
图表：2017-2022年电镀金刚线市场规模预测
数据来源：三胜咨询
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