“金剛線是一種將金剛石微粉顆粒固結在高強度鋼線上的產品,主要用于切割硬脆性材料,如光伏硅片、藍寶石等金剛線,主要應用于光伏硅片切割,為光伏行業上游產品。”
——觀研報告網
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一、金剛線行業概述
金剛線是一種將金剛石微粉顆粒固結在高強度鋼線上的產品,主要用于切割硬脆性材料,如光伏硅片、藍寶石等金剛線,主要應用于光伏硅片切割,為光伏行業上游產品。
按照不同的分類標準,金剛線有不同的分類方式:
?按生產工藝分類:分為樹脂金剛石線與電鍍金剛石線。電鍍金剛石線具有切縫窄、切割速度高、環境友好等優點,目前應用領域較為廣闊。
?按切割下游應用分類:分為晶硅切割、水晶材料切割、磁性材料切割、藍寶石切割等。通常根據金剛線的特性,硬度高,應用于高硬脆材料的切割。
金剛線切割下游應用分類
資料來源:觀研報告網
隨著可持續發展觀念深入人心,光伏行業作為能源可持續發展的重要載體,呈現規模迅速擴大、技術進步顯著、成本持續下降的發展態勢。光伏發電在中國、歐洲、美國、日本等傳統光伏發電市場保持快速增長,在東南亞、拉丁美洲、中東和非洲等地區光伏發電新興市場亦快速啟動。金剛線行業是光伏產業鏈的核心工藝之一,隨著光伏裝機量的快速增長,金剛線需求也持續提升。金剛石線行業正面臨細線化、高效化、低成本化等技術更新迭代的挑戰和機遇。
二、細線化加速鎢絲金剛線替代,眾多廠商加速布局
1、金剛線細線化與鎢絲替代趨勢明顯
根據觀研報告網發布的《中國金剛線行業發展趨勢研究與投資前景分析報告(2023-2030年)》顯示,金剛線可用于硅棒的截斷、開方以及硅片的切割,其中硅片切割對金剛線的需求量最大、性能要求也最高,金剛線對于切割出片數、硅片質量等均有影響。由于更細的線徑意味著更小的切割損耗,可大幅提高客戶端出片率,減少硅粉損失,節約切割成本,金剛石線不斷朝著細線化方向發展。然而,碳鋼絲金剛線在線徑降低后的強度不足,又引發出頻繁斷線、切割質量差等問題,因此鎢絲金剛線憑借同等線徑下更高的強度或成為金剛線替代的優選。
鎢絲金剛線和碳絲金剛線對比
資料來源:觀研報告網
一般來說,直徑越小、斷線率越低、破斷力越高的金剛線,切割出來的硅片良品率越高、厚度越小,而且在切割過程中硅料損耗率越低,進而能為硅片生產企業帶來更多的利潤,但也因為鎢絲金剛線價格更高以及冷卻液耗量提高而增加成本,根據測算,在當前硅料價格79元/公斤下,使用鎢絲金剛線切割N型182尺寸、130μm硅片已具有經濟性,而切割相同規格的P型硅片則經濟性略差。鎢絲金剛線價格是影響其切割經濟性的核心因素,此前的高價主要是由于鎢絲母線價格高,后續有望隨母線成本降低和規模提升而不斷降低。
2、主流金剛線廠商均在布局鎢絲金剛線產品
目前我國主要鎢絲供應商企業有廈門鎢業與中鎢高新,建成產能達345億米/年。其中,廈門鎢業全球領先,量產的鎢絲母線直徑已達到33-37微米之間(對應金剛線型號在28-32μm之間),未來仍有較大的細線化潛力,有能力做到30μm以下。2023年下半年廈門鎢業年產600億米細鎢絲項目投產后國內產能將達到945億米/年。
國內光伏鎢絲產能統計
資料來源:觀研報告網
由于鎢絲金剛石線的價格較高、母線產能供應偏緊,目前依然處于小批量試用階段。從產業應用來看,美暢、原軾、聚成、高測、恒星、岱勒等幾乎所有主流金剛線廠商均在鎢絲金剛線產品有所布局,并送往下游隆基、中環等硅片廠商測試驗證,終端反饋良好。未來鎢絲金剛線有可能與碳鋼絲金剛線形成硅料價格錯位時的互補之勢,即硅料價格高時用鎢絲金剛線反之則用碳鋼絲金剛線。鎢絲金剛線與碳鋼絲金剛線在生產端使用同一工藝流程,生產企業無需添置與更換生產設備。
鎢絲金剛線切割測試驗證效果
資料來源:觀研報告網
三、受光伏新增裝機所驅動,金剛線市場規模持續增長
金剛線最早應用于藍寶石切割,2010 年左右開始應用于光伏硅片切割環節,目前占比已經超過90%,其市場規模主要由光伏硅片產量所決定,而硅片產量則主要受下游光伏新增裝機所驅動。
2022年是光伏裝機大年,全國風電、光伏發電新增裝機突破1.2億千瓦,創歷史新高。在經歷了硅料價格高企和疫情影響風電機組吊裝后,預計2023年我國光伏新增裝機規模將達到約1.4億千瓦。截至目前,我國已有30個省市區明確了“十四五”期間的風光裝機規劃。根據目前公開信息顯示,其中26個省市區光伏新增裝機規模將超4.06億千瓦,這意味著未來4年將新增3.55億千瓦。中國光伏前景無限。
中國硅片產量受全球光伏裝機推動亦呈現快速增長趨勢,自2011年 20GW增長至2021年227GW,復合年化增長率達27.5%,預計2027年中國硅片產量將達454.7GW。硅片產量的持續增長將拉動金剛線產品需求的增長,同時,光伏硅片“大尺寸、薄片化”趨勢亦將消耗更多金剛線進行硅片切割。規模化的出貨、企業的擴產以及技術水平的提升將推動金剛線產品價格的進一步下降,成為制約金剛線行業市場規模激增的主要因素,預計2027年全球金剛線市場規模將達到67.5億元,相較于2020至2027年復合年化增長率為7.9%。
金剛線需求隨硅片產量提升和細線化趨勢而擴大
資料來源:觀研報告網
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觀研天下分析師觀點:除了光伏切割,新能源車、無線充電、玉石、石材切割等領域均可能成為金剛線更大的一塊下游市場。以玉石、石材切割為例,因為這個領域迫切需要從傳統加工方式升級到全新的環保、智能加工方式,而且是需要全面配套,即從切割設備、切割工藝、耗材一系列完成后才能形成產業升級,因為發展前景較大。
四、原材料占比超五成以上,行業毛利率普遍較高
金剛線的營業成本構成可以分為原材料成本、人工費用以及制造費用,其中,原材料占比最高,通常為50%及以上,主要原材料為金剛石微粉、母線、鎳和工字輪等,以2022年美暢股份成本數據為例,原材料成本、直接人工在金剛線成本中占比68.09%、10.68%。制造費用包括能源成本、折舊成本等,占比約為30.8%,金剛線生產的主要能源為電力,隨著金剛線企業生產技術的升級迭代(如鍍槽保溫材料的改良、產線升級)以及生產規模的上升,其生產單位公里金剛線耗電成本呈逐年下降趨勢。
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在原材料采購中,母線占比也超過50%,是生產金剛線的基體材料,目前僅少數金剛線企業能夠具備母線自主生產能力,如美暢股份、原軾新材,自主化的母線生產能力能夠一定程度,上規避母線供應不及時等問題,且能夠根據客戶需求按需定制母線、延長價值鏈提高利潤水平等。其次為微粉(10%-25%)和鎳(6%-14%)。
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金剛線行業毛利率普遍較高,行業龍頭美暢股份常年保持55%以上,聚成科技、高測股份等一線企業也能長期穩定在30%以上,排名靠后的三超新材、岱勒新材等也能做到20%多。具體看2022年,金剛線行業平均毛利率為38.7%,而龍頭企業美暢股份金剛線產品毛利率高達55.8%,高于同行業平均水平17.1pct,主要由于單位生產成本顯著低于行業內其他企業。
金剛線行業主要企業毛利率(單位:%)
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五、頭部企業份額相對集中,競爭格局呈現“一超多強”
行業由于具備一定的資金、技術以及資源壁壘,頭部公司具備競爭優勢,份額相對集中,國內金剛線行業整體呈現出“一超多強”的企業競爭格局。金剛線的市場參與者大致可以分為以下幾類:第一類是傳統的金剛線制造商,例如美暢股份、岱勒新材等,這類老牌領先企業,深耕技術厚積薄發,具有研發優勢、產品質量和品牌信譽、供應鏈和成本控制、客戶服務和響應速度以及持續創新和發展等方面的優勢;第二類是光伏風電企業延伸布局金剛線,通過自建、投資或收購的方式布局產能,例如隆基綠能、通威股份等;第三類是新興企業(需要注意的是,新興企業的定義可能因不同的標準而有所不同),例如捷捷微電和新勁剛,都是近年來在金剛線領域嶄露頭角的企業。
從2019至2021年連續三年金剛線銷量來看,美暢股份皆是最高,此外,公司在毛利率和產能兩方面皆處于優勢地位,是行業內的領軍企業。而原軾新材2019至2021期間金剛線銷量CAGR達368.2%,呈現爆發式增長,于2021年位列銷量第二。進入2023年以來,各金剛線企業銷量皆有大幅提升,這一趨勢可能是因為光伏市場的持續繁榮和金剛線技術的進步,使得金剛線產品的質量和性能不斷提升,同時成本也在逐漸降低。
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具體來看,一些頭部企業如美暢股份和高測股份的銷量增長尤為顯著。美暢股份在2023年上半年的金剛石線銷量達到了5796.08萬公里,同比增長45.02%。高測股份的金剛石線銷量也實現了大幅提升。此外,根據相關研究報告的數據,2022年四家上市公司的金剛石線銷量合計達到1411億米,同比增長137.5%。這些數據表明,金剛線市場的需求在持續增長,而各企業的銷量也都在大幅提升。
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觀研天下分析師觀點:金剛線領域,一般來說,月產能500萬公里是一個門檻標準,超過此標準,才被認為初步具備了市場競爭力。(LZC)