以下是我对硅片不断升级驱动设备更新的梳理。
2021 年，单晶硅片（p 型+n 型）市场占比 约 94.5%，其中 p 型单晶硅片市场占比由 2020 年的 86.9%增长到 90.4%，n 型单晶硅 片约 4.1%。随着下游对单晶产品的需求增大，单晶硅片市场占比也将进一步增大，且 n 型单晶硅片占比将持续提升。N 型硅片掺磷，光照条件下无硼氧复合对，改善了光致 衰减（LID）和热辅助光诱导衰减（LeTID）；P 型硅片光照条件下硼氧复合对多。并最 终体现在发电量上，极大的提高光伏系统的收益率。
N 型电池推升 N 型硅片需求。2021 年，N 型 TOPCon 电池平均转换效率达到 24%， 异质结电池平均转换效率达到 24.2%，两者较 2020 年均有较大提升，IBC 电池平均转换效率达到 24.1%，随着在生产成本的降低及良率的提升，n 型电池逐渐成为电池技术 的主要发展方向之一。据 PVInfolink 统计，预计到 2022 年年底，TOPCon 电池产能有 望超过 60GW，HJT 产能有望达到 15GW，N 型电池产能增长趋势明显，将推升 N 型硅 片的产量需求。
N 型硅片在拉晶过程中需要对单晶炉进行改造或替换。N 型单晶最大的难点是高少 子寿命，而要获得高少子寿命的单晶则需要多晶硅原料纯度更高、热场纯度更高、石英 部件等，对拉晶、切片的环境要求也更高。以导流筒为例，其纯度等级分为 I 级 <200PPM、II 级<100PPM、III 级<30PPM，分别满足光伏 P 型单晶、N 型单晶和半导 体硅单晶的生产要求。
2021年 182mm和 210mm 尺寸合计占比由 2020 年的 4.5%迅速增长至 45%，未来其占比仍将快速扩大。 166mm 是现有电池产线可升级的最大尺寸方案，因此将是近 2 年的过渡尺寸。
单个硅片尺寸增大，除拉晶环节的单位成本降低以外，单块组件电池片数随之降低， 组件有效发光面积增大，带来转换效率以及功率的提升，单瓦成本随之下降。根据中环 股份 2021 年 6 月的公告披露信息，以电池转化效率 22.8%计算，G12170μm 单晶硅片 在电池环节单瓦硅成本为 0.749 元/W，较 G1170μm 硅成本降低 0.0552 元/W，较 M6170μm 硅成本降低 0.0061 元/W。
大直径的单晶硅棒需要提升单晶炉副室尺寸，需对切片机进行升级，且如果热场直 径太小，拉大尺寸单晶硅棒成本也将更高。2019 年主流热场尺寸为 28 寸，2020 年主 流热场尺寸从 28 寸跨过 30 寸直接到 32 寸，160 单晶炉和 36 寸大热场已经成为新开工 工厂的标配。
2021 年，P 型单晶硅片平均厚 度在 170μm 左右，较 2020 年下降 5μm；用于 TOPCon电池的 n 型硅片平均厚度为 165 μm，用于异质结电池的硅片厚度约 150μm，用于 IBC 电池的硅片厚度约 130μm。配合 薄片化需求，金刚线不断细线化，金刚线母线直径由 2020 年的 48-57μm 下降为 2021 年的 43-56μm。
硅片薄片化可以在硅片面积不变的情况下压缩用料，从而降低硅耗和硅成本。N 型 电池的发展也为硅片薄片化带来更多需求，如异质结电池的对称结构、低温或无应力制 程完全可以适应更薄的硅片，而且其效率不受厚度影响，即使减薄到 100μm 左右，依 赖超低表面复合，短路电流的损失可以通过开路电压得到补偿。但硅片厚度对电池片的 自动化、良率、转换效率均有影响。
薄片的切割，需要对切片设备及切割工艺提出更高的要求：
（1）需要实现高线速条件下更高的切割稳定性； （2）切削液系统需要有更好导入，起到冷却、润滑、排屑作用； （3）金刚线需要有更好的颗粒均匀性以及更好的切削能力； （4）其他插片机、清洗机、分选机也需要相应优化； （5）在切割工艺端，超薄片更易表现出弯曲、以及进刀收刀的边缘翘曲，因此需 要在工艺端与设备、金刚线有更好的匹配度。
