鎢絲線產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

鎢絲線產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃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(xué)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(yù)處理、母線預(yù)鍍鎳、上砂和加厚鍍鎳四個步驟十、市場空間廣闊，復(fù)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(yù)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(xì)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(yù)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(xì)線化導(dǎo)致切割速度下降引起的線耗提升預(yù)計在13萬公里/GW以上，疊加細(xì)線化導(dǎo)致切割力下降以及大尺寸、薄片化帶來良率降低等因素，預(yù)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(xì)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(yù)計到2025年，平均價格小幅提升至42元/公里。預(yù)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(fù)合增速預(yù)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(yù)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(dǎo)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(dǎo)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(fù)存在。特別是MCCE技術(shù)（金屬催化化學(xué)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比重僅1%，占非硅成本僅6．51%。目前金剛線的母線材料為高碳鋼，高碳鋼絲線徑進一步降低可能出現(xiàn)力學(xué)性能不足的等問題，實驗室證實鎢絲線徑可以更細(xì)、承受更大拉力，是未來金剛線母線材料可能的發(fā)展方向之一。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(xì)線化加速推進。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，符合硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)大尺寸及薄片化的發(fā)展趨勢。目前受材料特性限制，碳鋼母線線徑逐步接近其材料的物理極限，進一步細(xì)線化存在困難。金剛線行業(yè)技術(shù)先進性及具體表征金剛線的主要應(yīng)用領(lǐng)域為硅片的切割生產(chǎn)環(huán)節(jié)，下游光伏行業(yè)的需求動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。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)?？焖贁U大；截至2021年末，全球光伏裝機累計規(guī)模達到843．09GW，年均復(fù)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(fù)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(dāng)。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(yù)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(biāo)，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(fù)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(yù)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(xì)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(xì)線化加速推進。光伏行業(yè)高景氣，金剛線行業(yè)乘風(fēng)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