2022年金刚线行业市场现状及发展趋势分析 光伏行业带动金刚线需求放量

1.金刚线切割光伏晶硅效率最佳

金刚线切割对比传统游离砂浆切优势明显。金刚石莫氏硬度高达10，是切割及研磨脆硬材料的理想工具。切割作业通过金刚石线与切割物件之间的高速磨削运动完成，而金刚石线则是通过一定方法，将金刚石微粉颗粒以一定分布密度均匀地固结在高强度钢线基体上制成。金刚线切割最早于2007年用于蓝宝石，后在2010年开始用于光伏硅片切割。从晶体硅料到硅片经历切方、截断及切片三个环节，其中切方及截断环节为保证切割速度及切割效率，通常选用较粗线径的金刚线，一般线径为250-350微米；而切片环节出于原材料利用率及成本考量，通常选用线径较细的金刚线，一般线径为50-70微米。金刚线对比游离磨料砂浆切割方式，具有切割速度快（4-5倍切割速度）、出片率高（硅片出片量超出15-20%）及环境污染小等全方位优势。

金刚线切割渗透率高，细线化趋势明显。金刚线早期由日本厂商研发生产，价格极为高昂，2014年前日本产金刚线每米价格可达人民币3元。国内厂商实现突破后，金刚线价格显著下降，国产金刚线价格目前已低于0.05元/米。为契合光伏电池组件的薄片化，晶硅切割用金刚线呈现明显的细线化趋势。金刚线母线线径及金刚石颗粒介质粒度与硅片切割质量及切削损耗量相关，较小的线径和介质粒度有利于提高产品质量、降低切削损耗和生产成本。然而，母线线径变细后最小破断拉力降低，因此对切片设备稳定性提出更高要求。目前国内头部金刚线厂家都已生产母线线径40微米以下的金刚线。

金刚线成本占比低，质量要求高。Solarzoom数据显示，基于M10硅片的单晶PERC组件生产成本合计约1.07元/W，而其中金刚线成本为0.01元/W，由此可得金刚线在组件端成本占比仅0.93%。然而，硅片切割环节较为精密，金刚线线径约为人头发的一半，采用金刚线布线密集，一旦出现断线，则造成整根硅棒报废。因此硅片厂商高度重视金刚线质量，保证断线率最小化。

碳钢母线是主流，钨钢母线短期难替代。硅料价格高企背景下，推进金刚线细线化，增加单位硅料出片率可有效降本。现有金刚线主要基于碳钢母线，母线线径理论极值或为33m，而钨钢母线理论极值或为20m。因此业内头部企业纷纷展开钨钢母线研究，推进相关技术储备。然而，最新美畅股份投关记录显示，钨钢母线在产能、成本及工艺方面存在缺陷，中期内仍难以取代碳钢母线。美畅股份同时积极投资布局碳钢母线产能，推进母线自产，侧面也证明了钨钢母线中期内难以取代碳钢母线的结论。

2.光伏行业高景气，带动金刚线需求放量

平价上网叠加双碳背景，全球光伏需求放量高增。尽管受硅料产量限制，2021年内光伏行业全球及国内市场保持高景气度，CPIA统计数据显示2021年内全球光伏新增装机量高达170GW，同比增长30.77%。全球几大主流市场中，欧盟实现装机25.9GW，同比增长34%；美国实现装机26.8GW，同比增长39.6%；印度实现装机11.89GW，同比增长218%。2021年内我国实现光伏装机54.88GW，同比增长13.9%，其中分布式光伏新增装机29.28GW，占比高达53.4%，史上首次突破50%；户用光伏新增装机21.6GW，同比增长113.3%，创历史新高。

3.细线化、薄片化带来金刚线单位需求增加

金刚线耗材属性，细线化、薄片化带动单位需求显著增加。光伏硅片生产环节中，金刚线消作为耗材，消耗量与硅片产量成正比。前期高测股份招股说明书显示，每片硅片出货量对应1.5米金刚线消耗，按单片硅片4W测算则单GW光伏需求对应37.5万千米金刚线需求。然而，在硅料价格高企背景下，光伏硅片出现明显薄片化趋势，同时金刚线出现明显细线化趋势，两者合力提升单位硅料出片率。美畅股份最新数据显示，以38m金刚线切割硅棒，获取厚度在165-160m的182硅片，对应约4米单片线耗，以每片7.59W试算，则单GW金刚线耗增加至52.7万千米，对比以往增加40.53%。受降本及新型电池片技术渗透驱动，硅片薄片化趋势仍在延续。（报告来源：未来智库）

CPIA发布中国光伏产业路线图2021显示，p型单晶硅片平均厚度在170m左右，较2020年下降5m，用于TOPCon电池的n型硅片平均厚度为165m，用于异质结电池的硅片厚度约150m，用于IBC电池的硅片厚度约130m。同时，硅料价格仍在高位，驱动金刚线进一步细线化，美畅股份40m线径以上产品出货占比快速减少，36m出货占比已接近40%，恒星线径35m的金刚线产品已经进入试用阶段。进一步薄片化及细线化，有望驱动单GW金刚线需求在52.7万千米的基础上，进一步增加。

硅片环节扩产快，金刚线潜在需求巨大。光伏硅片环节近年来呈现隆基股份及中环股份双寡头格局，2020年底隆基股份具备硅片产能85GW，中环股份具备硅片产能55GW，硅片制造全行业产能265.3GW。隆基及中环两者市占率分别为32.04%、20.73%。2021年以来光伏行业持续保持全球范围高景气，同时重大产业扶持政策集中释放，构建行业长期景气预期，因此各大企业加速产能扩张。

以京运通、上机数控为代表的多家企业宣布扩产，跨界进入硅片制造领域。根据公司公告，2021年底隆基股份硅片名义产能达105GW；中环股份硅片名义产能达85GW，全行业名义产能425.1GW，目前已公开远期规划产能合计达660GW。光伏整体高景气引发全行业扩产，硅片行业扩产速度较快，产能扩建最快在100天内，行业规模扩张目前仍然主要受限于硅料环节。根据中国光伏协会CPIA统计，2021年度全国硅片产量为227GW，同时预测2022年全国硅片产量不少于293GW。然而，如果按各个硅片厂商规划产能测算，2021底硅片行业名义年产能425.1GW，硅片行业远期名义年产能660GW，假设排产率100%，则金刚线潜在需求最大可达3.48亿千米。

4.金刚线行业快速扩产，规模化降本叠加需求放量

金刚线行业进入扩产周期，格局“一超多强”。光伏晶硅切割用金刚线行业目前处于“一超两强”格局。行业“一超”为龙头美畅股份，行业“两强”为公司与高测股份。岱勒新材、三超新材及东尼电子等企业也具备一定规模产能。行业龙头美畅股份成立于2015年，并引进日本爱德技术及设备开始金刚线研发生产业务，后与隆基、晶科、晶澳及协鑫光伏硅片环节头部企业深度合作，目前金刚线产能约8500万千米，远期产能可达1.25亿千米。高测股份为硅片切割整体解决方案供应商，业务布局涵盖金刚线及切片代工，已将产能扩张至2500万千米。岱勒新材与2022年4月计划将产能从年产1200万千米扩张至年产3600万千米，新增2400万千米产能计划在一年内投放。三超新材可转债募投项目完成后，产能可达1000万千米。国内光伏晶硅切割用金刚线供给逐渐增加。

需求景气叠加规模化降本，金刚线环节毛利率提升。受光伏行业需求高景气、硅片产能快速扩张、硅片薄片化及金刚线细线化四方面因素综合驱动，光伏金刚线需求在2022年显著提升。金刚线企业整体进入扩产节奏，同时积极推进老产线及新设备使用，新建产能逐渐投放后，金刚线相关企业22Q1毛利率整体显著上行。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）