金剛石切割線，即通過金屬的電沉積作用把金剛石顆粒鍍覆在鋼線表面而制成的一種線性切割工具。 通過金剛石線切割機，金剛石切割線可以與物件間形成相對的磨削運動，從而實現切割的目的。 目前，金剛石切割線主要應用于晶體硅和藍寶石等硬脆材料的切割。傳統的切割方式包括鋼片切割、帶鋸切割和內外圓片鋸切割等，這些方式都存在切割損失大、表面精度差、表面損傷多等缺陷。為了提升對晶體硅、藍寶石等硬脆材料的切割效率，上世紀 90 年代開始，出現了線鋸切割方式， 即通過鋼線附帶磨料的方式進行切割， 線鋸切割從最開始的單線線鋸切割發展到現在的多線線鋸切割。目前市場上主流切割方式可分為金剛石線切割和砂漿鋼線切割。 砂漿鋼線切割即在鋼線來回摩擦切削材料的同時，在鋼線上附著液體磨料（砂漿）如碳化硅（SiC）等，通過鋼線、液體磨料和待切割材料三者間的相互摩擦作用進行切割。 金剛石線切割即采用特殊技術手段將堅硬的金剛石牢牢地均勻固定在鋼線上，再用制作完成的金剛石線對材料進行切割。

       相較于傳統砂漿切割工藝，金剛線切割技術具有以下優點：1.切割效率高，速度提升五倍。 單片硅片切割耗時傳統砂漿切割需約 10 小時，金剛線切割僅需 2 小時。切割效率高主要緣于其技術特點：第一，金剛線采用固定方式結合金剛石顆粒，相比砂漿線處于游離狀態的磨料，不僅參與磨削切割的金剛石更多（漏損少），而且減少了磨料之間的相互磨損。第二，金剛石硬度高，耐磨損能力強，從而切削和使用壽命更長。第三，金剛線固著的金剛石的運行速度與切割線一致，而游離狀態的砂漿運行速度低于切割線。2.材料損耗少、出片率高。 切割線線徑越大造成切割時刀縫越大從而導致材料損耗越多，而切割線的線徑是裸線徑與磨料/刃料直徑之和。金剛線因切割能力強，其鍍層比切割液與碳化硅混合形成的砂漿要小薄，從而造成的刀縫損耗較小。另外，金剛線切割造成的損傷層小于砂漿線切割，有利于切割更薄的硅片。更細的線徑、更薄的切片有利于降低材料損耗，提高硅片的出片率。目前， 硅片厚度多為 180-200μm，砂漿切割的刀縫損耗約為 130-150μm，金剛線切割的刀縫損耗約為 80μm。 因此，金剛線切割能提高約 10%-20%的出片量。3.環境污染較小。 砂漿切割會產生大量晶硅切割廢砂漿，廢砂漿含碳化硅、聚乙二醇、硅粉和金屬粉末成分，環境威脅較大，其中部分粒徑小于 0.15μm 的硅粉與水或潮濕空氣接觸時會快速反應并釋放出易燃氣體氫氣和熱量，如不進行妥善利用、處置會造成嚴重污染。金剛線使用水基磨削液（主要是水），有利于改善作業環境，同時簡化洗凈等后道加工程序。4.產品質量提升。 金剛線切割減少了加工損傷層，而且精度保持穩定，產生 TTV（總厚度變化，硅片表面特定測量點的最大值和最小值之差） 小。5、運營成本下降。 金剛線切割的設備占用資本、空間占用、人力和電力占用均有下降，整個生產流程更加簡化，從而降低運營成本。

       金剛石切割線應用發展歷程。 金剛石線技術早在 2007 年已經被研發成功，日本的旭金剛石等企業于 2007 年推出了成熟的金剛石線產品。早期，金剛石線先規模應用于藍寶石切割。 2009 年前后，金剛線切割硅片技術的研究率先在日本取得應用， 2011 年國內部分企業開始進行金剛線切割單晶硅片的驗證及生產。 2015 年應用于單晶硅。 2016 年開始應用于多晶硅，在 2017 年全部替代，快速拉升金剛石切割線的需求，出現產能缺口。預計 2018年產能缺口回補，龍頭企業業績放量。

       行業正加速推進多晶硅“金剛線切割+黑硅制絨+PERC”模式的應用，以提高多晶電池產品的效率且大幅度降低成本。 眾多企業的實踐表明， PERC、 黑硅制絨技術、 金剛線切割多晶硅片的結合可以達到“1+1+1>3”的效果，即三種技術互補， 從成本、電流、電壓多處入手， 聯合實現多晶硅電池轉化效率的更大幅度提升。 而且，多晶效率的進步是在沒有增加成本的基礎上，金剛線切技術的大規模推廣基本抵消了黑硅和 PERC 技術增加的成本。多晶黑硅 PERC 與單晶 PERC 電池轉換效率相差 0.7%左右，但是成本卻相差近 1 元/片，多晶性價比優勢明顯，反攻大潮迅速開啟。

       “金剛線切割+PERC+黑硅”產品實際表現可以與單晶媲美，提高多晶競爭力的同時進一步促進金剛石線在多晶領域的推廣。 國內各大光伏電池廠商全力布局金剛線切割黑硅PERC 多晶電池技術路線： 協鑫集成于 2016 年底完成了多晶黑硅 PERC 基礎工藝產業化，量產電池轉換效率達到 19.5%， 2017 年底預計可達 20.5%， 黑硅 PERC 雙面電池轉換效率預計可達 20.3%； 無錫尚德量產黑硅 PERC 電池轉換效率達 19.55%，提升多晶電池效率約0.8%； 保利協鑫黑硅 PERC 電池量產轉化效率達 19.42%；英利集團黑硅 PERC 電池量產轉化效率達 20.04%。 電池性能足以比肩單晶。這是多晶電池發展的巨大契機，也是金剛線潛在的巨大市場商機。目前部分多晶硅企業已經開始改造生產線，預計 2018 年多晶硅廠商將基本完成金剛線替代工作。光伏行業對金剛線需求劇增， 金剛石線中短期供不應求，市場缺口填補需兩年。 我國光伏行業近年來發展整體具有活力， 現在出現的各項技術突破打開了新的發展可能性，行業未來預期向好。與此同時， 占據光伏組件市場份額近 70%的多晶硅領域的放量促使金剛線需求爆發式增長。

       根據以上假設計算模型結果為金剛線國內市場需求 3348 萬千米，市場空間約為 83.9億元，而市場總供給目前僅約 1900 萬千米。 金剛石線市場目前面臨嚴重的供不應求。主流廠商擴產計劃預計從 2017 年年末開始投產，于 2018 年方可放量，此前的時間由于供需缺口巨大預計金剛石線價格將會上行。

       隨著供給缺口的不斷縮小、 光伏發電平價上網帶來的降本壓力以及“領跑者”計劃的技術推動力， 預計金剛石線行業未來也將轉向質量競爭， 掌握先進制造技術的金剛線企業將獲取較高盈利水平。 2016 年，我國硅片切片機所使用的金剛石線以 80 微米和 70 微米為主，2017 年，部分單晶用戶已經開始批量使用 60 微米的電鍍金剛石線。通過鋼線端的預測，預計 2018 年下半年 50 微米電鍍金剛石線將得到批量供應，細線化趨勢明顯。硅片端的進步對金剛石線的質量性能提出越來越高的要求， 高密度、高耐磨、高圓度同樣是未來金剛石線的發展趨勢。 與此同時，多晶硅中金剛石線切割的應用普及化決定了對用線約束更為苛刻，產品需要能夠應對多晶結構中的硬質點。另外，金剛石切線中的重要隱患在于斷線帶來的外觀破壞（主要是色差），這就要求金剛石線朝低斷線率方向發展。隨著各大企業募投擴產項目的落實，未來市場上金剛石線供給量將大大增加，而產品性能過硬的企業將能夠真正適應硅片端的更新換代，提升盈利水平，產品質量有缺陷的企業將面臨被淘汰的風險。