硅片薄片化，在有效减少硅材料消耗的同时，硅片薄片化所展现出的柔韧性也给电池、组件端带来了更多的可能性。硅片薄片化除了受切片环节设备、金刚线、工艺等的制约，也随后道电池、组件技术的需求变化，如：异质结电池（HIT）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100m左右，依赖超低表面复合，短路电流Isc的损失也可以通过开路电压Voc得到补偿。

目前，单晶硅片量产厚度在170~180m，阳光能源和部分企业已具备单晶140m的切割技术，在阳光能源和日本夏普合作的N型晶棒业务中，N型硅片实际厚度可以做到100-120m，韧性十足。预计未来硅片厚度如下图所示：

在硅片尺寸方面，光伏硅片大尺寸化是降本增效的重要途径，可以有效提升组件效率，降低制造及发电成本。2011年至2018年，硅片尺寸一直保持156mm及156.75mm两种尺寸，为获得更高组件功率以降低单位成本，2018年以来硅片尺寸逐渐呈现大尺寸化特点，根据中国光伏行业协会《光伏行业2020年回顾与2021年展望》统计，2019年市场仍以156.75mm尺寸硅片为主，份额占比约为61%，到2021年末，182mm及210mm尺寸硅片市场份额占比将达到50%，预计到2023年，182mm及210mm尺寸硅片市场份额占比将超过80%。目前，M10、G12及以上大硅片的切片产能严重不足，后续用于HJT、IBC等高效电池技术的N型超薄硅片的切片产能严重不足。

硅片大尺寸、薄片化将成为未来硅片的发展趋势，对应的硅片切割行业将会有巨大的增长空间。目前硅片切割主要以金刚线切割硅片，应用于切割光伏硅片的金刚线的基线直径在40～60m之间，基线直径比人体头发丝（80～90m）还要细；硅片厚度薄至170m（A4纸的厚度约为104m），若手持硅片抖动，硅片即可破碎；同时，硅片有多个严苛的表面质量指标。

在硅片切割过程中，金刚线网的线速度在4秒内从静止状态加速至2,400米/分钟（折合144公里/小时），在2,400米/分钟的线速度工况下持续运行30秒后，在4秒内从2,400米/分钟减速至0米/分钟；随后反向加速至2,400米/分钟，持续运行30秒后，再减速至0米/分钟；金刚线网如上往返高速运动切割硅棒，一根硅棒切片通常耗时需60分钟至70分钟。在硅片切割过程中，金刚线的张力波动需控制在0.5牛顿以内，否则金刚线容易断线；金刚线的破断拉力、线径、切割能力等技术指标需保持一致性，若破断拉力偏小、线径偏大、切割能力不足，在硅片切割过程中，极易发生断线；若发生上述断线情形，则可能损坏被切割物料或因重新布置线网而降低生产效率。硅片切割过程中，金刚线切片机多达300个部件需高精密协调配合工作，才能保证切片机高速、高精度、高稳定性工作，进而才能保证硅片的质量及切割生产效率。

综上，超薄硅片的切片加工是一项难度较高的精密加工过程，需高精密的切割设备、高质量的金刚线及优良的切割工艺才能保证硅片切割生产的高质、高效、低成本，因此高精密的切割设备与高质量的金刚线具有较高的研发及制造技术门槛。

原标题：硅片趋势及切割