金剛線行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景

金剛線行業(yè)投資潛力及發(fā)展前景光伏硅片行業(yè)概況（一）光伏硅片產(chǎn)量持續(xù)擴(kuò)張光伏行業(yè)裝機(jī)需求持續(xù)增長，帶動(dòng)上游原材料市場需求攀升。在光伏硅片制造環(huán)節(jié)，硅片生產(chǎn)企業(yè)持續(xù)擴(kuò)增硅片產(chǎn)能，滿足下游市場需求。2011-2021年，全球及中國硅片產(chǎn)量年均復(fù)合增長率分別達(dá)20．53%、27．50%，硅片產(chǎn)量快速增長。同時(shí)，隨著國內(nèi)硅片生產(chǎn)企業(yè)逐步擴(kuò)產(chǎn)，市場光伏硅片產(chǎn)能逐漸向中國集中，2019-2021年，中國硅片產(chǎn)量占全球硅片產(chǎn)量的比例均在95%以上。（二）硅片生產(chǎn)企業(yè)硅料采購成本持續(xù)攀升2020年以來，受光伏發(fā)電逐步實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)、行業(yè)投資回暖、疊加多晶硅產(chǎn)能擴(kuò)張周期較長等因素影響，多晶硅價(jià)格持續(xù)上漲，多晶硅價(jià)格在2019年初至2020年一季度保持穩(wěn)定；2020年4月初至2022年6月末，多晶硅致密料價(jià)格由7．3萬元/噸上升至27．2萬元/噸。硅片生產(chǎn)企業(yè)硅料采購成本持續(xù)攀升。（三）硅片產(chǎn)品向大尺寸、薄片化方向迭代鑒于硅料成本在硅片成本結(jié)構(gòu)中占80%以上，在光伏行業(yè)持續(xù)推進(jìn)降本增效的背景下，大尺寸有助于攤薄光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的加工成本，薄片化有利于降低硅耗和硅片成本。因此，硅片生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品向薄片化、大尺寸方向迭代。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，2020年158．75mm和166mm尺寸合計(jì)約占80%，2021年硅片大尺寸化進(jìn)程加快，166mm、182mm、210mm尺寸合計(jì)占比超過80%，其中182mm和210mm尺寸合計(jì)占比由2020年的4．5%迅速增長至45%。同時(shí)，截至2021年末，166mm、182mm產(chǎn)品的主流厚度已降至160μm，210mm產(chǎn)品的主流厚度已降至165μm；預(yù)計(jì)在2022年內(nèi)，166mm、182mm產(chǎn)品的主流厚度有望達(dá)成150μm，210mm產(chǎn)品的主流厚度降至155μm。硅片生產(chǎn)企業(yè)上游行業(yè)亦緊跟薄片化、大尺寸技術(shù)發(fā)展方向，進(jìn)行技術(shù)升級和產(chǎn)品更新。其中，金剛線為硅片切割環(huán)節(jié)主要耗材，金剛線行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)亦積極響應(yīng)下游硅片生產(chǎn)企業(yè)降本增效需求，不斷推進(jìn)細(xì)線徑金剛線產(chǎn)品，降低硅片切片環(huán)節(jié)硅料耗用量。金剛線行業(yè)技術(shù)先進(jìn)性及具體表征金剛線的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楣杵那懈钌a(chǎn)環(huán)節(jié)，下游光伏行業(yè)的需求動(dòng)向基本決定了金剛線技術(shù)的發(fā)展趨勢。為順應(yīng)下游光伏行業(yè)向大尺寸+薄片化的方向發(fā)展，持續(xù)降低硅片切割的非硅成本，金剛線行業(yè)技術(shù)保持持續(xù)創(chuàng)新，不斷向著三高一低（即：高出片率、高質(zhì)量、高速度、低線耗）的目標(biāo)不斷邁進(jìn)。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(jiān)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(jìn)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(diǎn)。金剛線規(guī)模應(yīng)用始于2007年，主要用于藍(lán)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?cái)嗪凸枨衅?。早期切割設(shè)備與耗材（即金剛線）主要依靠進(jìn)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(shí)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(kuò)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(dòng)力更強(qiáng)，單晶PERC電池轉(zhuǎn)換效率不斷提高，金剛線細(xì)線化持續(xù)推進(jìn)，單晶較多晶的優(yōu)勢進(jìn)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(jià)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(jìn)一步降本。在此背景下，硅片薄片化與金剛線細(xì)線化加速推進(jìn)。金剛線行業(yè)概況（一）金剛線逐步實(shí)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?yàn)?014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(jià)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(shí)，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?yàn)閲鴥?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(jià)由2014年的300-600元/公里下降至2016年的200-500元/公里；同時(shí)，單晶硅相較多晶硅質(zhì)地更為均勻，從而率先實(shí)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?yàn)榻饎偩€在多晶硅切片領(lǐng)域，尚未解決金剛線切割導(dǎo)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(shí)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(shí)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(shí)，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(jià)比優(yōu)勢。2021年，單晶硅片市場份額達(dá)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(kuò)大2011年以來，光伏裝機(jī)規(guī)模擴(kuò)增帶動(dòng)硅片產(chǎn)能及產(chǎn)量增長；同時(shí)，金剛線切片工藝實(shí)現(xiàn)在硅片切割領(lǐng)域的完全滲透，共同推動(dòng)金剛線市場容量不斷擴(kuò)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(jī)規(guī)模同比增長31%達(dá)到創(chuàng)歷史新高的170GW，樂觀估計(jì)2022年到2025年全球新增光伏裝機(jī)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(kuò)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(kuò)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(dòng)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(xì)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(xì)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(jī)9線、單機(jī)12線、單機(jī)15線等的產(chǎn)能升級改造以及新建產(chǎn)能等方式，實(shí)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)高景氣，帶動(dòng)金剛線需求放量平價(jià)上網(wǎng)疊加雙碳背景，全球光伏需求放量高增。盡管受硅料產(chǎn)量限制，2021年內(nèi)光伏行業(yè)全球及國內(nèi)市場保持高景氣度，CPIA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示2021年內(nèi)全球光伏新增裝機(jī)量高達(dá)170GW，同比增長30．77%。全球幾大主流市場中，歐盟實(shí)現(xiàn)裝機(jī)25．9GW，同比增長34%；美國實(shí)現(xiàn)裝機(jī)26．8GW，同比增長39．6%；印度實(shí)現(xiàn)裝機(jī)11．89GW，同比增長218%。2021年內(nèi)我國實(shí)現(xiàn)光伏裝機(jī)54．88GW，同比增長13．9%，其中分布式光伏新增裝機(jī)29．28GW，占比高達(dá)53．4%，史上首次突破50%；戶用光伏新增裝機(jī)21．6GW，同比增長113．3%，創(chuàng)歷史新高。金剛線行業(yè)的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢金剛線作為硬脆材料切割的重要耗材，直接決定了下游切片廠商切片的質(zhì)量和成本。金剛線在切割過程中要承受高頻率的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和較大的張力，金剛線的金剛石分布密度和固結(jié)強(qiáng)度、金剛石切割能力、鋼線的抗疲勞性能等方面都直接影響金剛線的性能。本行業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)技術(shù)工藝復(fù)雜，技術(shù)迭代較快，制程控制嚴(yán)苛，各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)對技術(shù)工藝人員的要求較高。在行業(yè)的主要應(yīng)用方向硅切片領(lǐng)域，近年受硅料價(jià)格上漲、N型電池片滲透率提高等因素影響，線徑細(xì)線化的演進(jìn)速度進(jìn)一步提高，較小的線徑和介質(zhì)粒度有利于降低切削損耗和生產(chǎn)成本。根據(jù)CPIA《中國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖（2021版）》，2021年金剛線母線直徑已下降至43-56μm。目前，行業(yè)內(nèi)主流廠商已掌握35μm規(guī)格碳鋼線（對應(yīng)母線直徑約40μm）生產(chǎn)技術(shù)，逼近碳鋼絲母線的物理性能極限。硅片切割過程中，母線需要有足夠的力學(xué)性能，40μm以下的鋼絲存在破斷拉力偏小、切割能力不足等問題。以鎢絲線作為金剛線母線，在強(qiáng)度等方面具備優(yōu)勢，進(jìn)一步細(xì)線化空間大，有希望成為金剛線母線發(fā)展的主要方向之一。如鎢絲線能克服產(chǎn)能、線長、品質(zhì)穩(wěn)定性等產(chǎn)業(yè)化難點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用，將有望進(jìn)一步降低金剛線線徑，從而推動(dòng)下游光伏行業(yè)降本增效。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(jìn)行高速磨削運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切割目的。金剛線最早應(yīng)用于藍(lán)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?cái)嗪颓衅衅瑸橹鳎?，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(qiáng)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(jìn)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(shí)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201