碳鋼線行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預測

碳鋼線行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預測金剛線行業(yè)概況（一）金剛線逐步實現(xiàn)在光伏行業(yè)的完全滲透2011-2014年，金剛線在光伏行業(yè)滲透率較低，主要是因為2014年前，金剛線產(chǎn)品供應(yīng)主要集中于日本供應(yīng)商，金剛線單價較高，同傳統(tǒng)砂漿游離磨料切割硅片相比，不具備成本優(yōu)勢；同時，國內(nèi)金剛線生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)，尚處于起步階段。2015-2016年，金剛線在單晶硅切片領(lǐng)域的滲透率提升至35-55%，主要是因為國內(nèi)金剛線生產(chǎn)企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)取得突破，打破日本供應(yīng)商在行業(yè)內(nèi)的壟斷，金剛線產(chǎn)品單價由2014年的300-600元/公里下降至2016年的200-500元/公里；同時，單晶硅相較多晶硅質(zhì)地更為均勻，從而率先實現(xiàn)金剛線工藝配套。相較傳統(tǒng)砂漿游離磨料切割工藝，金剛線切割速度提高4-5倍，切割硅片出片率提升15-20%，此外切片質(zhì)量更為穩(wěn)定，對環(huán)境污染較小。但2015-2016年，金剛線在單晶硅切片領(lǐng)域的滲透率仍較低，主要是因為金剛線在多晶硅切片領(lǐng)域，尚未解決金剛線切割導致的后端制絨工藝問題，影響多晶硅片的轉(zhuǎn)化效率。2017年至今，金剛線在單晶硅切片及多晶硅切片領(lǐng)域的滲透率逐步提升；一方面，單晶硅切片領(lǐng)域率先實現(xiàn)金剛線工藝的全面應(yīng)用；另一方面，多晶硅切片領(lǐng)域通過黑硅及PERC等技術(shù)的成熟解決了后端制絨工藝問題，大幅降低成本的同時提升了電池效率，帶來了金剛線在多晶硅片切割應(yīng)用的快速發(fā)展。此外，隨著金剛線切片技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，單晶硅片的生產(chǎn)成本大幅下降；同時，由于單晶硅片的轉(zhuǎn)化率更高，相較多晶硅片逐步體現(xiàn)出性價比優(yōu)勢。2021年，單晶硅片市場份額達94．5%，因此，目前金剛線切割硅片主要應(yīng)用于單晶硅片切割領(lǐng)域。（二）金剛線行業(yè)市場需求不斷擴大2011年以來，光伏裝機規(guī)模擴增帶動硅片產(chǎn)能及產(chǎn)量增長；同時，金剛線切片工藝實現(xiàn)在硅片切割領(lǐng)域的完全滲透，共同推動金剛線市場容量不斷擴大。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年全球光伏新增裝機規(guī)模同比增長31%達到創(chuàng)歷史新高的170GW，樂觀估計2022年到2025年全球新增光伏裝機容量仍將維持持續(xù)增長趨勢。受益于下游行業(yè)的增長，金剛線未來市場需求也將不斷擴大。（三）金剛線行業(yè)市場競爭加劇金剛線產(chǎn)品市場容量的擴大，主要受益于下游行業(yè)光伏發(fā)電市場競爭力的提升。因此，下游光伏行業(yè)降本增效的趨勢，亦推動金剛線行業(yè)技術(shù)、成本等的市場競爭。其中，技術(shù)競爭主要體現(xiàn)為金剛線產(chǎn)品的細線化，成本競爭主要體現(xiàn)為通過規(guī)?；a(chǎn)降低產(chǎn)品的單位成本。金剛線直徑及微粉粒度同硅片切割質(zhì)量及切削損耗量相關(guān)，較小的線徑和微粉粒度有利于降低切削損耗和生產(chǎn)成本，因此金剛線線徑將呈不斷下降趨勢。除金剛線產(chǎn)品技術(shù)的細線化競爭外，以美暢股份、聚成科技、高測股份等為代表的企業(yè)通過單機9線、單機12線、單機15線等的產(chǎn)能升級改造以及新建產(chǎn)能等方式，實現(xiàn)產(chǎn)品規(guī)模效應(yīng)，提高產(chǎn)品成本競爭力。光伏行業(yè)概況（一）光伏行業(yè)發(fā)展規(guī)模迅速擴大隨著可持續(xù)發(fā)展觀念深入人心，光伏行業(yè)作為能源可持續(xù)發(fā)展的重要載體，呈現(xiàn)規(guī)模迅速擴大、技術(shù)進步顯著、成本持續(xù)下降的發(fā)展態(tài)勢。光伏發(fā)電在中國、歐洲、美國、日本等傳統(tǒng)光伏發(fā)電市場保持快速增長，在東南亞、拉丁美洲、中東和非洲等地區(qū)光伏發(fā)電新興市場亦快速啟動。由上，2011-2021年，全球光伏發(fā)電規(guī)模快速擴大；截至2021年末，全球光伏裝機累計規(guī)模達到843．09GW，年均復合增長率超過27．86%。截至2021年末，中國光伏累計裝機規(guī)模達到306．40GW，年均復合增長率超過58．26%。（二）光伏行業(yè)降本增效持續(xù)推進光伏行業(yè)呈現(xiàn)規(guī)模迅速擴大的發(fā)展趨勢，主要是因為：一方面受可持續(xù)發(fā)展理念推動，各國均密集出臺相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)支持政策，扶持光伏行業(yè)發(fā)展；另一方面，光伏產(chǎn)業(yè)鏈各企業(yè)通過提升光伏發(fā)電效率、降低生產(chǎn)成本等方式，光伏發(fā)電度電成本顯著下降，光伏市場競爭力迅速提升。2011-2021年中國光伏電池片量產(chǎn)轉(zhuǎn)化效率快速提升。同時，根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2021年全投資模型下地面光伏電站在處于較低的等效利用小時數(shù)水平即1，000小時的情況下，光伏地面電站發(fā)電成本已與目前全國脫硫燃煤電價平均值相當。隨著光伏行業(yè)降本增效的持續(xù)推進，光伏發(fā)電經(jīng)濟性逐步顯現(xiàn)。（三）光伏行業(yè)市場需求預計仍將維持高速增長隨著光伏行業(yè)降本增效進程的持續(xù)推進，光伏發(fā)電逐步成為具備市場競爭力的電源形式。同時，全球多國陸續(xù)提出零碳或碳中和的氣候目標，發(fā)展以光伏為代表的可再生能源成為全球共識。在光伏發(fā)電成本持續(xù)下降和全球綠色復蘇等有利因素的推動下，全球及中國新增裝機規(guī)模仍將快速增長。2021年，全球光伏新增裝機規(guī)模達到170GW，創(chuàng)歷史新高，預計十四五期間，全球光伏年均新增裝機將超過220GW。2021年，國內(nèi)光伏新增裝機55GW；同時，2021年10月，《2030年前碳達峰行動方案》到2025年非化石能源消費比重達到20%左右，到2030年非化石能源消費比重達到25%左右。隨著碳達峰行動方案的持續(xù)推進，十四五期間，中國光伏年均新增裝機規(guī)模將超過75GW。金剛線行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場格局金剛線是將金剛石微粉顆粒以一定的分布密度均勻地固結(jié)在母線（一般為高碳鋼絲）上制成的，通過金剛線與被切割物體間進行高速磨削運動，從而實現(xiàn)切割目的。金剛線最早應(yīng)用于藍寶石切割，2010年左右開始應(yīng)用于光伏。在光伏上，金剛線主要用于硅片切割（包括截斷和切片，切片為主），其切割性能直接影響硅片質(zhì)量及電池效率。光伏目前已成為金剛線最大的應(yīng)用市場，占總需求量90%以上。金剛線切割優(yōu)勢明顯，行業(yè)全面普及。相比上一代技術(shù)砂漿切割，金剛線切割具有出片率更高（切割磨損少）、切割速度快、環(huán)境污染小等優(yōu)勢，因此具備較強的競爭優(yōu)勢，在與砂漿切割的競爭過程中逐漸勝出。金剛線切割技術(shù)2010年左右開始應(yīng)用于光伏，早期切割設(shè)備與耗材（即金剛線）主要依靠進口，成本相對較高。2014年以來，隨著技術(shù)的成熟以及國產(chǎn)設(shè)備和材料廠商崛起，金剛線切割成本實現(xiàn)快速下降，相對砂漿切割的優(yōu)勢逐漸明顯，隆基、中環(huán)等領(lǐng)先硅片企業(yè)開始轉(zhuǎn)向金剛線切片。單晶領(lǐng)域2017年金剛線切片已全面取代砂漿切片，隨后隨著黑硅、添加劑法等工藝解決了金剛線切割硅片損傷層淺、反射率高的問題，多晶領(lǐng)域金剛線切片的滲透率也快速提升，2018年基本完成砂漿切片向金剛線切片的轉(zhuǎn)換。金剛線單W價值量在1-2分，硅片輔材中價值量相對較高。從絕對價值量看，由于金剛線屬于硅片生產(chǎn)過程中的間接耗材，因此絕對價值量低于鋁邊框、玻璃、膠膜等直接原材料。目前金剛線價值量在1-2分/W，略高于硅片生產(chǎn)過程中的坩堝、熱場等其他耗材。全球金剛線行業(yè)現(xiàn)狀及競爭分析金剛線是金剛石切割線的簡稱，還被稱為之為鉆石切割線或者鉆石線。工業(yè)上許多硬質(zhì)材料都是用切割鋼線或者更高質(zhì)量的金鋼線來切割的，比如光伏領(lǐng)域的多晶硅切片，單晶硅，晶棒，金鋼線是光伏硅片切片過程中的重要耗材，已實現(xiàn)全面應(yīng)用。光伏目前已成為金剛線最大的應(yīng)用市場，占總需求量90%以上。金剛線價值量在1-2分/W，略高于硅片生產(chǎn)過程中的坩堝、熱場等其他耗材。2020年全球金剛線需求量達5595萬公里，金剛線產(chǎn)值達26．66億元。硅片細線化、大尺寸、薄片化發(fā)展趨勢確定，有望帶動線耗不斷提升。預計2025年全球金剛線需求量達18010萬公里，金剛線產(chǎn)值達48．52億元。金剛線制造與應(yīng)用最早起源于美、日等發(fā)達國家。從早期全球范圍來看，日本和美國的金剛線供應(yīng)商具有國際競爭優(yōu)勢。日本旭金剛石工業(yè)株式會社（Asahi）、日本聯(lián)合材料株式會社（ALMT）、美國DMT等國際知名企業(yè)在金剛線制造領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。2015年以來，中國企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模及生產(chǎn)效率逐漸提高，生產(chǎn)成本逐漸下降，實現(xiàn)了反超。目前美暢股份、高測股份、恒星科技、三超新材、岱勒新材等中國企業(yè)已占據(jù)絕大部分市場份額。其中美暢股份金剛線出貨量遙遙領(lǐng)先，2021年達4540．82萬公里，行業(yè)呈現(xiàn)一超多強競爭格局。光伏行業(yè)高景氣，金剛線行業(yè)乘風起金剛線主要用于晶體硅、藍寶石、磁性材料等硬脆材料切割。金剛線指通過工序?qū)⒔饎偸⒎酃探Y(jié)在高強度母線上形成的線鋸。金剛線與被切割物間形成相對高速磨削運動，達到切割的目的。從產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，上游主要為原材料，具體包括母線、金剛石微粉、金屬鎳以及工字輪等，中游為金剛線制造環(huán)節(jié)，通過鍍鎳、上砂、水洗等工序進行金剛線生產(chǎn)；下游市場方面，金剛線主要用于晶體硅切割和藍寶石切割，其中晶體硅切割包括開方、截斷以及硅片切割，開方和截斷環(huán)節(jié)使用較粗的金剛線（250μm以上），硅片切割則采用較細的金剛線，目前主流產(chǎn)品規(guī)格迭代至33-38μm；藍寶石切割對金剛線線徑要求居中，通常采用100-250μm的規(guī)格。金剛線行業(yè)發(fā)展概況金剛線采用如電鍍或樹脂等特殊技術(shù)手段，將堅硬的金剛石均勻的固定在鋼線上，利用鑲嵌有金剛石的鋼線和待切割材料之間的相互摩擦作用對硬脆材料進行切割。相對于傳統(tǒng)砂漿切割，具有切割速度快、切片品質(zhì)高、切割損耗小、切割液更環(huán)保等優(yōu)點。金剛線規(guī)模應(yīng)用始于2007年，主要用于藍寶石切割。2010年左右，金剛線切割技術(shù)逐步開始應(yīng)用于光伏領(lǐng)域，包括硅開方、硅截斷和硅切片。早期切割設(shè)備與耗材（即金剛線）主要依靠進口，成本相對較高。2014年以來，隨著技術(shù)的成熟以及國產(chǎn)設(shè)備和材料廠商崛起，金剛線切割成本實現(xiàn)快速下降，相對砂漿切割的優(yōu)勢逐漸明顯，應(yīng)用規(guī)模迅速擴大。隨著隆基股份、TCL中環(huán)等領(lǐng)先硅片企業(yè)開始轉(zhuǎn)向金剛線切片。在單晶切片領(lǐng)域，金剛線切片已在2017年全面取代砂漿切片；隨著黑硅、添加劑法等工藝解決了金剛線切割硅片損傷層淺、反射率高的問題，多晶領(lǐng)域金剛線切片的滲透率也快速提升，2018年基本完成砂漿切片向金剛線切片的轉(zhuǎn)換。531新政后，光伏行業(yè)降本增效動力更強，單晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率不斷提高，金剛線細線化持續(xù)推進，單晶較多晶的優(yōu)勢進一步拉大，單晶組件在終端占比不斷提升，2020年基本完成對多晶的替代。從發(fā)展歷史來看，金剛線對切片的降本優(yōu)勢，拉開了單晶替代多晶的序幕，助推光伏行業(yè)技術(shù)迭代。2021年以來，隨著硅料價格不斷上漲，光伏硅片、電池片、組件等下游環(huán)節(jié)硅成本壓力持續(xù)增加，迫使下游各環(huán)節(jié)進一步降本。在此背景下，硅片薄片化與金剛線細線化加速推進。原材料成本占比較高從生產(chǎn)工藝看，金剛線目前主流工藝為電鍍。通過電鍍工藝在母線上沉積一層金屬鎳，金屬鎳層包裹金剛石微粉顆粒，使得金剛石顆粒被固結(jié)在母線上，從而具備高速運動下的切割能力。樹脂工藝由于金剛石固結(jié)度低、切割效果較差，目前已基本被淘汰。電鍍金剛線主要原材料為母線和金剛石微粉，輔材包括鎳、化學品（氨基磺酸鎳、硼酸等）、包裝材料（工字輪）等。母線：固結(jié)金剛石顆粒的基線，一般為高碳鋼絲，由拉絲廠商將盤條拉制為不同直徑的鋼線（即黃絲），再將黃絲進一步拉為微米級鋼絲（即母線）。核心工藝流程主要包括母線預處理、母線預鍍鎳、上砂和加厚鍍鎳四個步驟十、市場空間廣闊，復合增速40%以上。下游：行業(yè)應(yīng)用上，硅片切割上金剛線滲透率從2019年開始已經(jīng)實現(xiàn)100%，作為金剛線的主要下游，光伏需求高增疊加硅片環(huán)節(jié)加速擴產(chǎn)為金剛線行業(yè)帶來巨大市場空間。根據(jù)CPIA預測，2025年全球光伏新增裝機樂觀情形下達到330GW，考慮容配比及硅片加速擴產(chǎn)帶來的超產(chǎn)，對應(yīng)495GW硅片需求。線耗：硅片細線化、大尺寸、薄片化發(fā)展趨勢確定，有望帶動線耗不斷提升。2017年單晶硅片主流線徑65μm，2021年降至43μm，目前主流線徑在38μm左右，部分龍頭已實現(xiàn)36μm產(chǎn)品批量出貨，預計到2025年金剛線線徑下降至28μm。目前線耗在50萬公里/GW以上，按線徑每下降10%、切割速度變慢引起的線耗提升10%計算，細線化導致切割速度下降引起的線耗提升預計在13萬公里/GW以上，疊加細線化導致切割力下降以及大尺寸、薄片化帶來良率降低等因素，預計到2025年金剛線線耗提升至72萬公里/GW。價格：行業(yè)低谷時刻已過，未來細線化有望帶動單價提升。加上市場格局優(yōu)化、份額向頭部企業(yè)集中，預計到2025年，平均價格小幅提升至42元/公里。預計到2025年，光伏領(lǐng)域金剛線需求3．6億公里左右、市場空間達150億以上。2021-2025年，金剛線復合增速預計在40%以上。光伏行業(yè)持續(xù)保持高景氣度，上游切割材料環(huán)節(jié)也受到高度關(guān)注。近期，多家金剛線生產(chǎn)企業(yè)披露業(yè)績預告，均實現(xiàn)大幅增長。全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型持續(xù)推動光伏行業(yè)市場需求的增長，進而帶動金剛線行業(yè)的發(fā)展。金剛線，按應(yīng)用領(lǐng)域分，包括面向半導體行業(yè)、藍寶石行業(yè)、磁性材料行業(yè)應(yīng)用的金剛線，切割對象分別為半導體硅片、藍寶石材料及磁性材料。目前業(yè)界存在兩種不同類型的金剛線樹脂金剛線和電鍍金剛線。金剛線采用如電鍍或樹脂等特殊技術(shù)手段，將堅硬的金剛石均勻的固定在鋼線上，利用鑲嵌有金剛石的鋼線和待切割材料之間的相互摩擦作用對硬脆材料進行切割。相對于傳統(tǒng)砂漿切割，具有切割速度快、切片品質(zhì)高、切割損耗小、切割液更環(huán)保等優(yōu)點。隨著電鍍金剛石線的制造成品的降低和規(guī)?；?yīng)的顯現(xiàn)，樹脂金剛石線的成本優(yōu)勢也將不復存在。特別是MCCE技術(shù)（金屬催化化學腐蝕法，即濕法黑硅技術(shù)）成功解決了多晶電池表面反射率高的難題，為電鍍金剛石線在多晶切片領(lǐng)域大面積推廣鋪平了道路。金剛線把金剛石的微小顆粒固結(jié)在切割鋼線上制成的切割線，使用時將金剛線安裝于切割機上，啟動切割機使金剛線高速轉(zhuǎn)動，固結(jié)于其上的金剛石顆粒進行切割，用于硅棒截斷、硅錠開方及硅片切割，其切割性能直接影響硅片質(zhì)量及組件光電轉(zhuǎn)換性能。據(jù)統(tǒng)計，金剛線占單晶硅片的成本