晶盛机电：关于年产100台单晶硅棒切磨设备项目可行性分析2014-09-11
浙江晶盛机电股份有限公司
关于
年产 100 台单晶硅棒切磨设备项目
可行性分析
浙江晶盛机电股份有限公司
2014 年 9 月
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目录
第一部分 项目概况 ................................................................................................................. 3
一．项目背景 ....................................................................................................................... 3
二．产业现状和项目意义 ................................................................................................... 3
三．项目简介 ....................................................................................................................... 5
四．项目开发的内容 ........................................................................................................... 5
第二部分 项目实施必要性 ..................................................................................................... 6
一．项目实施的意义 ........................................................................................................... 6
二．产品需求分析 ............................................................................................................... 7
三. 销售渠道分析 ............................................................................................................... 8
第三部分 项目建设的可行性 ................................................................................................. 9
一．强大的技术研发团队 ................................................................................................... 9
二．已有的销售渠道优势 ................................................................................................... 9
第四部分 项目投资方案 ....................................................................................................... 10
一．厂房土地购置 ............................................................................................................. 10
二．设备投入 ..................................................................................................................... 10
三．人员投入 ..................................................................................................................... 10
四．实施进度 ..................................................................................................................... 10
五．主要投资估算 ............................................................................................................. 10
六．项目资金来源 ............................................................................................................. 11
第五部分 项目效益分析 ....................................................................................................... 11
一． 经济效应评价 ........................................................................................................... 11
二． 社会效益评价 ........................................................................................................... 12
第六部分 项目风险分析 ....................................................................................................... 12
一．市场风险 ..................................................................................................................... 12
二. 技术风险 ..................................................................................................................... 12
第七部分 报告总结 ............................................................................................................... 12
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第一部分 项目概况
一．项目背景
硅单晶作为一种重要的半导体材料，具有良好的电学性能和热稳定性，自上
世纪六十年代被人们所发现和利用后，就迅速替代锗单晶成为半导体的主要材
料。相对其它半导体材料而言，硅单晶拥有硬度大和原材料来源丰富的特点，并
且具有易于生长大尺寸高纯度晶体、热性能与机械性能优良等优点。在当今全球
半导体市场中，95%以上的半导体器件是用硅材料制作的，集成电路的 85%以上
也是用硅材料制作的。同时，单晶硅也是制备太阳能电池的主要材料，单晶硅电
池具有转换效率高，稳定性好等优点，是目前世界上最理想的光电转换材料。在
世界各国都为构筑低碳经济，全力开发和利用绿色清洁能源的大背景下，世界光
伏行业得到了蓬勃发展，全球太阳能市场消耗单晶硅数量逐年快速增加。
为了制备性能良好的硅单晶，人们在生产实践中不断地研究和探索，完善了
硅单晶生长工艺，产生了各类工艺方法,其中由于直拉法生长硅单晶具有设备和
工艺相对简单、容易实现自动控制，是硅单晶制备最主要的一种方法。直拉单晶
硅棒从单晶炉中拉制出来以后需要继续进行一系列工序，前期包括有截断、开方、
圆角磨削和平面磨削等机械加工；后续，还需将硅棒粘胶后进行切片、清洗、倒
角、磨削、腐蚀和再清洗等；最后,硅片进行制绒、扩散、制结、镀膜和烧结等
工序后，制造半导体器件或者用于光伏发电的太阳能电池片。
二．产业现状和项目意义
当前，行业中针对单晶硅棒的开方、圆角磨削和平面磨削的加工过程是单独
的三道工序，一般采用线开方机对 25 根单晶硅棒同时进行开方操作后，再将开
方后的硅棒单独由外圆磨床进行圆角磨削，最后再送入平面磨床进行表面磨削。
硅棒切磨加工完成后先进行粘胶处理，随后继续进行加工过程中最关键的切片工
序。行业中多采用传统的砂浆切割工艺，砂浆切割技术是利用切割刃料碳化硅和
切割液混合的砂浆喷落在钢丝组成的线网上，通过高速运动使砂浆中的碳化硅压
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嵌入紧压在线网上的硅棒即硅锭表面，形成三体磨料磨损，从而产生切割作用。
目前的晶棒切磨加工过程,将晶棒从圆棒加工成可以进行切片的产品,需要
三种不同功能的加工设备，而且需要频繁地在设备间进行晶棒的搬运及加工前的
装夹和定位。具有以下缺点:
1) 各工序设备间反复装夹，使得加工精度低，同时使得自动化程度也降低，
进而人工劳动增加，工序间物流增多，最终导致人力和物流成本高。
2) 由于加工设备功能单一且工作效率低下，使得晶棒加工工序所投入设备
数量多，对应的管理工作复杂，设备维修配件多，占用厂房面积大。
3) 各设备使用不同种类的辅料，使得辅料种类众多，相应的管理复杂，且
任何辅料异常都容易造成产品的质量波动，每种设备均会产生废弃物
（废钢线、废砂等）
金刚线切割技术作为硅片切割的新兴技术，与传统砂浆切割不同，是一种固
结磨料切割技术，它是利用电镀或树脂粘结的方式将金刚石磨料附着在钢线表
面，将金刚线直接作用于硅棒表面产生磨削，达到切割效果。
与传统的钢线和砂浆切割方式相比，金刚线切片机具有诸多优点：可实现高
速切割，可以切割硅片至 0.14mm 的厚度，比砂浆切片机切片薄 0.05mm，大为
提高硅棒的利用率和降低硅片的生产成本，且环保等优点，而且与国外同类型产
品相比具有明显的性价比优势。高速切割是针对传统的砂浆切割方式而言，速度
是该传统工艺切割的 2～3 倍，能够使用户降低采购设备成本，同时也能使用户
能够承接较大的订货量。环保生产也是针对传统的砂浆切割方式而言，传统工艺
切割环境恶劣，不环保，且大量的砂浆需要回收处理，耗用大量的人力和财力成
本，而金刚线切片机的工艺却无须砂浆，只需要水或是水基冷却清洁液就可以，
真正实现了环保和高效生产。
金刚线切割技术对于太阳能硅材料切割行业而言，是革命性的进步。金刚线
切片机已经在日本 90%以上用户普及使用，在欧美 20%以上用户使用。目前国内
市场上的金刚线切片机主要被国外公司垄断，在太阳能硅材料切割用的金刚线切
片机市场上，国产设备还不太成熟，国内太阳能硅材料切割用的金刚线切片机大
部分采用进口，对外依存度很高，严重制约我国太阳能产能最大化的进一步发展。
为此，我公司设立年产 50 台单晶硅棒金刚石多线切片设备项目，加紧研制具有
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我国自主知识产权的高品质、高性能金刚线切片机，打破依靠进口的局面，为国
内用户提供优质的产品与技术。
“十一五”期间,我国光伏企业经过了过度发展,产能出现严重过剩，同时
还遭受了欧洲和美国的“双反”制裁。光伏行业正迎来艰难的调整期,企业普遍
面临亏损和资金链紧张的严峻局面，行业高利润的时代已经结束，单晶生产企业
必须通过降低生产成本、提高生产效率等方式最求利益的最大化。因此，为了解
决行业中存在的问题，将硅棒加工的切方、外圆磨削和平面磨削这三道加工工序
整合到一台设备中完成，研发性能领先的晶棒一体加工设备，同时，研发新型的
金刚石多线切片机，以淘汰传统污染严重、效率低下的砂浆切片机，对于降低单
晶硅片加工成本及提高行业竞争力都具有深远的意义。
三．项目简介
浙江晶盛机电股份有限公司（以下简称“晶盛机电”）拟投资 15,000 万元建
设年产 100 台单晶硅棒切磨设备项目，分别建设达到年产 50 台单晶硅棒切磨加
工一体设备及年产 50 台单晶硅棒金刚石多线切片机设备。该项目主要包括购置
生产所需土地、厂房、建设和完善金加工车间、装配车间、调试车间、各类仓库、
车间办公室以及员工倒班宿舍；同时还需购置、安装相应的加工设备、检测设备
以及水电气等辅助设施。
四．项目开发的内容
（1）晶盛机电厂区现状
由于晶盛机电老厂区空间的限制，无法安排项目设备的生产。因此，本项目
将通过另行选择与购置土地和厂房，新建单晶硅棒切磨设备和单晶硅棒金刚石多
线切片机零部件加工，装配和调试车间。
（2）拟购置的新土地厂房情况
本次拟购置晶盛机电上虞总部边上的原浙江联丰股份有限公司的厂房与土
地，土地占地 100 亩，生产厂房面积约为 25000 平米，可用于项目的正常开展。
（3）项目的具体内容
本项目拟建设年产 100 台单晶硅棒切磨设备项目。达产后年产能将分别达到
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50 台单晶硅棒切磨设备和 50 台单晶硅棒金刚石多线切片机。
第二部分 项目实施必要性
一．项目实施的意义
（1）符合国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要精神
国家“十一五”规划纲要中提到“按照走新型工业化道路要求，坚持以市场
为导向、企业为主体，把增强自主创新能力作为中心环节，调整优化产品结构、
企业组织结构和产业布局，提升整体技术水平和综合竞争力，促进工业由大变
强。”
本项目的实施将进一步增强企业自主创新能力，完善产品结构和产业布局，
提升公司整体技术水平和综合竞争力。晶盛机电分别从 2012 年 9 月和 2013 年
12 月开始切磨一体机和金刚线切片机项目的调研和开发工作，积极调研下游客
户需求，为公司研制切磨一体机和金刚线切片机提供了有力支撑，产品研制成功
将为填补国内相关设备的空白做贡献。
（2）促进国内光伏行业的稳步持续发展
过去几年，我国光伏产业严重依赖欧美市场的风险爆发，在欧美经济增速
增长乏力、主要欧美出口市场补贴力度下滑以及贸易保护主义政策等不利因素影
响下，光伏产品出口需求出现了大幅下滑，国内光伏产业快速陷入困境。2013
年，经过市场的充分竞争，淘汰了一部分过剩产能，技术得到了不断进步，产业
集中度越来越高，促进了我国光伏产业健康发展。
本项目的实施将提高设备的技术水平，降低光伏行业生产加工成本，提升光
伏行业竞争力，为促进光伏行业稳步持续发展贡献力量。
（3）市场竞争及企业自身发展的需要
通过实施本项目，开发具有自主知识产权的单晶硅棒切磨加工一体设备及金
刚石多线切片设备并实现设备的产业化，将能增强企业的自主创新能力,加快缩
短与国际先进水平的差距，不断提升企业竞争力，并在日趋激烈的国际竞争中形
成品牌及确立优势。
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二．产品需求分析
太阳能作为一种分布广泛、取之不尽、用之不竭的绿色无污染清洁能源，是
人类社会可持续发展的首选能源。在建设低碳经济大背景下，各国政府对光伏发
电的认可度逐渐提高，政策措施的效果将逐渐显现。通过近几年市场培育与政府
补贴，全球光伏市场取得了快速发展，导致光伏发电技术逐渐走向成熟，成本逐
渐走低。2013 年是我国光伏产业否极泰来的一年，行业在经历 2011 和 2012 年
的持续亏损之后，终于在 2013 迎来逆袭，主要光伏企业实现扭亏，经营状况得
到了较大改善。这一年，也是体现了中央政府对光伏产业高度重视的一年，国务
院出台了《关于促进我国光伏产业健康发展的若干意见》（国发[2013]24 号），相
关配套文件也相继出台落实，涉案金额最大的中欧光伏贸易纠纷也实现和解，这
些都为产业走出困境奠定坚实的基础。
2013 年全球光伏组件产量达到 40GW，同比增长 9%，其中全球主要组件生
产国如欧洲、日本和美国的组件产量分别为 3.5、2.8 和 1.2GW，我国光伏组件产
量约为 26GW，同比增长 13%，连续 7 年位居全球首位。在出口方面，我国光伏
组件出口量约为 16GW，出口额约 100 亿美元，同比下降 27%。其中对欧出口份
额由去年的近 65%下降至 2013 年的 30%，而日本跃居首位，成为最大的出口国，
出口额约为 22 亿美元，占总出口额的 22%。对美国、印度和南非的出口额分别
占 10%、5.2%和 4.5%，出口呈多元化发展态势。2014 年，随着行业的整体好转
以及由于组件价格下降使得光伏发电成本不断逼近甚至达到平价上网，预计全球
组件产量继续呈现增长势头，全年将达到 43GW。我国光伏组件有望超过 28GW，
产业集中度进一步提高。
光伏组件产量如此之大且逐年增加，硅片切割设备的需求量在光伏电池生产
中占据很大份额，如何降低硅片生产成本和提高转换效率成为各大光伏厂商共同
追求的目标。对于以硅片为基底的光伏电池来说，晶体硅原料和切割成本在电池
总成本中占据了最大的部分。在切片环节，光伏电池生产厂商可以从以下几个方
面降低成本：
（1）、光伏电池生产商可以通过在切片过程中节约硅原料来降低成本。降低
截口损失可以达到这个效果，截口损失主要和切割线直径有关，是切割过程本身
所产生的原料损失。降低切割线直径可以在同样的硅块长度下切割出更多的硅
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片，提升产量。
（2）、让硅片变得更薄同样可以减少硅原料消耗。在过去的十多年中，光伏
硅片的厚度从原来的 330μm 降低到现在普遍的 180-220μm 范围内，这个趋势还
将继续，硅片厚度将变成 100μm。减少硅片厚度带来的效益是惊人的，从 330μm
到 130μm，光伏电池制造商最多可以降低总体硅原料消耗量多达 60%。
（3）、提升硅片切割设备的生产力可降低切割成本。新一代硅片切割设备必
须提高切割速度，从而提高设备生产力，更高生产力的切割设备在同样的硅片产
量下可以减少机台数量，因此，制造商可以大幅降低设备、操作人员和维护的成
本。
目前，在各大硅片生产厂商中，应用最广泛的切片机还是采用砂浆切割技术。
这种砂浆切片机在切割的过程中需要用砂浆来辅助降低钢线与硅摩擦，而使用过
后的砂浆与废弃硅粉混合后难以被重新利用，造成了很大的浪费。在硅片切割中，
切口宽度已经达到 0.2mm 左右，这意味着有近 40%的硅料被浪费。为了解决这
一点，金刚线被应用到了硅片切割领域。传统钢线由金刚线代替，这样可以更好
的降低锯线的磨损、提高切割速度，一根线可以多次切割，最重要的是，不需要
砂浆作为切割介质，因此切割下的硅粉可以重新利用，降低生产成本。由此看来，
砂浆切片机势必被新型金刚线切片机取代，在欧美西方等地区，已经大范围使用
金刚线进行切片加工，在国内已经开始逐步扩大，估计在未来几年内将全部更换，
这将产生一个巨大的市场额。
然而现在金刚线切片机市场基本还是被梅耶博格、NTC 等几家国外公司垄
断，本项目旨在研制并生产出具有自主知识产权的高品质金刚线切片机，抢得各
大光伏厂商切片设备更新换代这一机遇，在切片机市场上占据一席之地。据统计，
两台单晶生长设备需配套一台金刚线切片机，所以金刚线切片机的市场需求量是
相当大的。
三. 销售渠道分析
晶盛机电从 2006 年成立以来，研发生产多种硅晶体生长设备，已形成专业、
稳定的销售渠道，并建立了较为完善的半导体硅材料制备设备、光伏硅材料制备
设备销售网络和大型的客户群信息。
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第三部分 项目建设的可行性
一．强大的技术研发团队
浙江晶盛机电股份有限公司拥有以教授、博士、硕士为主体的专业研发、管
理人才团队和一支训练有素的工人技术队伍，具有较强的产品开发和技术创新能
力。
晶盛机电于 2007 年初自主研制成功的国内首台半导体级全自动单晶硅生长
炉，改变了高端单晶炉技术被国外长期垄断的产业格局，实现了进口替代。后续
又开发出拥有自主知识产权的 ZJS 系列投料量涵盖 30 公斤-300 公斤等十种规格
的全自动单晶硅生长炉，被国家科技部等四部委评为 2010 年国家重点新产品。
分别于 2010 年和 2011 年新推出 JSH480、JSH600、JSH800 等三种规格的多晶硅
铸锭炉产品，其中 800 型多晶硅铸锭炉被中国半导体协会评为 2011 年创新型新
产品。针对光伏行业低成本、高光电转换效率的两大技术需求，公司成功地研发
了水冷夹套技术、连续加料装置、双电源独立控制、水致冷装置等多项国内外首
创技术，实现了硅晶体生长“全自动、高性能、高效率、低能耗”国内领先、国
际先进的技术指标。优质的产品和良好的售后服务赢得了著名光伏和半导体材料
企业的充分肯定。
晶盛机电还承担了多项国家级和省部级重大科研项目。2009 年公司承担了
国家科技重大专项《极大规模集成电路制造设备及成套工艺》之“300mm 硅单晶
直拉生长装备的开发”课题；2011 年公司又承担了国家科技重大专项《极大规
模集成电路制造设备及成套工艺》之“8 英寸区熔硅单晶炉国产设备研制”课
题。这些课题的成功实施，将为填补我国高端硅晶体生长装备相关技术的空白，
实现进口替代作出重要的贡献。
二．已有的销售渠道优势
晶盛机电的晶体制造设备在太阳能光伏材料行业和半导体材料行业具有良
好的品牌效应和较高的知名度，已经建立了一个比较完善的销售网络。单晶硅棒
切磨设备是应用于太阳能光伏材料行业，因此，该产品完全可以利用现有的销售
网络进行销售，与现有产品拥有相通的客户，能够为客户带来“一站式”采购，
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具有更加综合、有效的销售优势。
第四部分 项目投资方案
一．厂房土地购置
为保证项目的有效实施，公司已向浙江省绍兴市上虞区法院竞拍位于公司上
虞总部一墙之隔的原浙江联丰股份有限公司的土地与厂房，土地占地约 100 亩，
生产厂房面积约为 25000 平米，可用于项目的正常开展。
该土地和厂房的购置，将大大加快本项目的投资进度，减少项目建设周期。
二．设备投入
通过竞拍浙江联丰股份有限公司土地与厂房同时，已取得对方的部分生产加
工通用设备，可用于本项目的建设实施。同时，根据项目需求，需另外购置部分
专用设备，如多轴加工中心、大型数控车床、龙门加工中心等机械加工设备和精
密专业检测仪器等。
三．人员投入
由公司总经理担任本项目组长，带领项目团队进行建设和生产。公司还专门
组建了一支机械、电气安装、调试的设备管理队伍，保证在厂房落实好之后，相
关设备能得到及时的安装、调试及投入生产。
四．实施进度
根据本项目内容和实施进度要求，项目建设期为 12 个月（一年）。
五．主要投资估算
本项目总投资为15,000万元，其中土地厂房购置费为8,400万元，设备及安
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装工程为1,800万元，其他费用及铺底流动资金为4,800万元。本项目新增投资构
成分析见下表：
序号 项 目 名 称 金额(万元) 比例（%）
1 土地厂房购置 8,400
2 设备、安装工程 1,800
3 其他费用 300
4 铺底流动资金 4,500
合 计 15,000 100.00
六．项目资金来源
本项目共需资金15,000万元，资金来源：其中8,712.68万元为原年产400台
全自动单晶硅生长炉扩建项目募集资金,其余均为自筹资金。
第五部分 项目效益分析
一． 经济效应评价
该项目总投资 15,000 万元，预计达产后年产值可达 45,000.00 万元，销售
收入可达 38,461.54 万元。该项目的主要经济技术指标见下表。
项目综合技术经济指标汇总表
序号 指标 单位 数量
1 总投资 万元 15,000.00
1.1 建设投资 万元 10,500.00
1.2 流动资金 万元 4,500.00
2 计算期 年 8 含建设期 1 年
3 营业收入 万元 38,461.54
4 营业税金及附加 万元 364.38
5 年经营成本 万元 26,461.58
6 财务内部收益率 万元 34.81% 税后
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7 财务净现值 万元 37,040.93
8 投资回收期 年 4.71 税后，含建设期
二． 社会效益评价
公司通过自主研发，实现单晶硅棒切磨一体设备代替分体设备以及国产金
刚线切片机替代进口，为国内用户提供性价比高的单晶硅棒切磨设备和金刚线切
片设备，同时提升公司在晶体生长设备行业的知名度和晶盛的品牌效应。
第六部分 项目风险分析
一．市场风险
由于光伏回暖，下游企业扩产需求也日渐提升。原有设备制造成本较高，技
术提升和更新换代欲望不断加强，因此对全自动高端一体化加工设备和多线切片
设备需求也较强。但仍会因资金、扩产计划、行业波动等多种因素而影响市场需
求量。
二. 技术风险
本项目产品是由浙江晶盛机电股份有限公司自主研发并实施生产。产品技术
水平处于国内领先，具有核心技术竞争优势。只要保证项目的产品质量达到国际
同类产品的标准，同时加快产业化的速度，充分利用现有的研发领先地位，项目
技术风险就会大大降低。
本公司将会不断研究产品的新技术、新工艺，从满足客户对产品不同的技术
要求去提升产品技术与产品质量，才能规避今后的技术风险。
第七部分 报告总结
本项目建设总投资为 15,000.00 万元，其中建筑工程为 8,400 万元，设备及
安装工程为 1,800 万元，其他费用及铺底流动资金为 4,800 万元。项目完成后形
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成新增年产 50 台单晶硅棒切磨加工一体设备及年产 50 台单晶硅棒金刚石多线切
片设备的生产能力。
项目建设期为一年，项目达产后，新增销售收入 38,461.54 万元，财务内部
收益率 34.81%，投资回收期 4.71 年。
基于上述的技术经济分析与测算，我们认为本项目符合国家新兴产业发展政
策，市场前景看好，经济效益显著，符合国家产业导向和企业产品结构调整的要
求，具有良好的社会效益，本项目具有较强的抗风险能力，因此，公司年产 100
台单晶硅棒切磨设备项目是可行的。
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