金刚线行业深度报告精品推荐.docx

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1、一、硅片切割重要辅材，光伏降本的关键1.1 金刚线主要用于光伏硅料切割环节，重要性强，盈利水平高41.2 金刚线性能要求及细线化趋势1.3 受益光伏行业风起，金刚线年复合增速47%二.大尺寸与薄片化趋势明确，三大因素驱动金刚线母线向铝丝转换2.1 高碳钢丝细线化已然逼近极限，亟需高强度的新材料进行替2.2 薄片化再次强化鸨基金刚线的经济性2.3大尺寸硅片与铝丝金刚线更为适配1051112三、鸨丝节省成本敏感性分析3.1 积极：线径32m ,售价45元km以下即可为硅片企业节省成本3.2 悲观：线径30m ,售价35元km即可为硅片企业节省成本133.3 中性：线径32m，售价41元km即可为硅

2、片企业节省成本13四、光伏用铛丝：百亿需求，利润空间大144.1 百亿空间，需求增长四年十倍144.2 光伏需求已带动铝丝产销量显著增长144.3 降本空间大，盈利水平有望超预期15五、重点标的推荐165.1 中铝高新165.2 厦门铝业175.3 美畅股份185.4 高测股份（机械有色联合覆盖）195.5 恒星科技205.6 岱勒新材212,400米/分钟（折合144公里/小时），在2,400米/分钟的线速度工况下持续运行30秒后，在4秒内从2,400米/分钟减速至0米/分钟；随后反向加速至2,400米/分钟，持续运行30秒后，再减速至0米/分钟。光伏产业链中的高毛利环节。硅片在电池片中成本

3、占比70% ,因而金刚线的切割效果对光伏降本影响重大。2021年金刚线行业平均毛利率35%，盈利水平在光伏全产业链排名第二,仅次于硅料环节。尤其龙头企业以及一体化向上游母线延伸的企业毛利率已高达50%以上。图4:硅片在电池片成本中占比70%3%公片正银折旧人工,能源 典他 背银 铝浆:wind,招商证券困5:金刚线主要公司毛利率*杨腾伶技身湍般伶4.0鼾材三超鼾材70%-2O卜公司公看图6: 2021年光伏各环节毛利率公司公1.2 金刚线性能要求及细线化趋势在硅片切割过程中，金刚线要承受高频率的往复运动和很大的张力，金刚石线的金刚石分布密度和固结强度、金刚石切割能力、钢2,400米/分钟（折合

4、144公里/小时），在2,400米/分钟的线速度工况下持续运行30秒后，在4秒内从2,400米/分钟减速至0米/分钟；随后反向加速至2,400米/分钟，持续运行30秒后，再减速至0米/分钟。光伏产业链中的高毛利环节。硅片在电池片中成本占比70% ,因而金刚线的切割效果对光伏降本影响重大。2021年金刚线行业平均毛利率35%，盈利水平在光伏全产业链排名第二,仅次于硅料环节。尤其龙头企业以及一体化向上游母线延伸的企业毛利率已高达50%以上。图4:硅片在电池片成本中占比70%3%公片正银折旧人工,能源 典他 背银 铝浆:wind,招商证券困5:金刚线主要公司毛利率*杨腾伶技身湍般伶4.0鼾材三超鼾材

5、70%-2O卜公司公看图6: 2021年光伏各环节毛利率公司公1.3 金刚线性能要求及细线化趋势在硅片切割过程中，金刚线要承受高频率的往复运动和很大的张力，金刚石线的金刚石分布密度和固结强度、金刚石切割能力、钢51.4 受益光伏行业风起，金刚线年复合增速47%在推进“双碳”和发力稳增长的大背景下，国内绿色投资表现亮眼，尤其以光伏为代表的新能源项目出现爆发式增长。叠加光伏电站项目迈入“平价上网”时代，全球已出现大量无需政府补贴的“平价上网试点项目，行业自然成长的空间正逐步打开。根据光伏行业协会数据，2021年全球光伏新增装机市场容量170GW ,同比增长31% ,全国硅片产量227GW ,同比增

6、长40.7%o硅片是全球光伏产业链中产业集中度最高的环节，产能主要集中在中国，2020年中国硅片产量占全球硅片产量的比重高达96%o细线化加速金刚线需求增长。根据中国能源报数据，2021年生产1GW硅片需要37.5万千米金刚线，而单GW线耗又随着细线化、薄片化趋势不断增加。目前市场上常用的38切割165m或160m厚度的硅片，平均4米左右的单片线耗，单GW耗线已达50-52万公里。我们保守预计2025年金刚线线耗将由目前的平均40万公里/GW提升至65万公里/GW。据此测算，2022、2025年全球金刚线需求分别为1.24亿、3.92亿公里，年复合增速47% ,高于光伏行业的装机增速。表3:细

7、线化和薄片化对单片线耗的影响（以182硅片为例）硅片厚度（m）170170165165母线线径（m）45404038单片线耗（米/片）2.133.33.916014538384.25表4:全球金刚线需求测算20212022E2023E2024E2025E20212022E2023E2024E2025E全球光伏新增装机量(GW )170238309387464YOY31%40%30%25%20%容配比及损耗率1.31.31.31.31.3全球硅片产量(GW)227309402503603金刚线单耗(万公里/GW)37.540485765金刚线总需求(万公里)8513123761944128491

8、39216CAGR47%羽10:全球金刚线需求及增速图9:全球光伏装机预测0.450.4035030.25020.150.10.05045,00040.00035.00030,00025.00020,00015.00010.0005.000各公司公告、招商证券各公司公告、招商证券CPIA.招货14大尺寸与薄片化趋势明确，三大因素驱动金刚线母线向铝丝转换2.1 高碳钢丝细线化已然逼近极限，亟需高强度的新材料进行替较小的线径和介质粒度有利于降低切削损耗和生产成本。2021年，金刚线母线平均直径为43m ,且呈不断下降趋势。由于高碳钢丝和金刚石微粉颗粒直径几近极限，更换母线基材是进一步细线化的方向。

9、图12:金刚线结构图金制怪4畿A役单晶(m)来源：CIPA.招商证身202120222023202520272030 11: 20212030年金刚或母线变化趋势5045403530201510降低母线直径：行业已开始研发35m线型，逼近钢丝极限,进一步细线化需要改变母线金属材质。硅片切割过程中，母线需要有足够的力学性能，尤其是钢丝的抗拉强度、屈服强度、刚性（圈径抗扭强度等指标都要符合预定的要求。35m钢丝存在破断拉力偏小、切割能力不足等问题，极易发生断线。断线可能损坏被切割物料或因重新布置线网而降低生产效率，一根硅棒的切割时间在1.5小时左右，而断线后每次布线的时间也在1小时以上。减小金刚石

10、微粉颗粒大小：金刚石颗粒的大小主要影响金刚线的切割力和切割质量，目前附着在母线上的金刚砂颗粒6-7m ,若继续减小颗粒大小，其切割力将显著下降，这不仅使单位线耗增加，而且硅片的表面质量也受到严重影响。铝丝细线化空间大，或成为主要替代品。铝丝在强度方面具备天然优势，目前国内量产的光伏用切割铝丝已做到35m以下,并逐步向30m研发。据我们测算,母线线径每减少2m每根硅棒可多出1%的硅片数量参照目前的硅料和铝丝价格,铝丝做到32m及以下即可以为硅片企业节省成本。由于国内铝丝间大幅高于高碳钢丝，光伏行业进一步降本空间打开。表5:鸨丝抗拉强度高、受拉力不易变形，适合作为细线化基材承栽切割作用拉力规格（m

11、）4038373635直径公差（um）0.50.50.50.50.5椭圆度(um)0.80.80.80.851005300550058005800A j ml IB 1UX jtX4x gL2.2 薄片化再次强化铝基金刚线的经济性碎片率是薄片化过程中的主要难点，这要求金刚线向更细发展来提升良品率。薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，但碎片率提升,这不仅要求金刚线细线化,硅片切割时以碳钢作为母线的金刚线单耗也大幅提升。据美畅股份投资者问答，由于硅片薄片化，38金刚线切割165m或160m厚度的硅片，单GW耗线已由30万公里提升至50-52万公里。铝基金刚线在薄片化趋势中有三大优势:线径更细，降低硅片

12、切割时的碎片率；由于抗拉强度和破断力更高，在切割过程中更耐用，可以节省金刚线单耗；每根硅棒金刚线布线更密集，每根硅棒多产出的硅片增加。目前行业内单晶硅片平均厚度约在168-175m ,未来将向160m甚至130m发展，远期有望达到100-120mo160140120图14: 20212030年不同硅片市场占比变化趋势图13: 20212030年硅片厚度变化趋势（单位：m）2001802021 年2022年2023年一 一多片厚at单曷林片厚度n蝴片.川202拜2027年203好-单晶柱片厚度片-单晶株片厚度f盘硅片KPCon1002.3 大尺寸硅片与铝丝金刚线更为适配大尺寸硅片成为主导，210

13、mm硅片有望在2025年占据半壁江山，发展铝基金刚线或成为行业必选。增大硅片尺寸可以在不增加设备、不增加人力消耗的情况下增加了现有设备的产能，进而摊低单位成本。2020年，182mm和210mm尺寸合计占比仅4.5% ,2021年迅速增长至45%o根据中国光伏行业协会预测，2025年大尺寸硅片占比有望在进一步提升至90%以上，且210mm硅片市场开始超越182mm硅片，并在2030年成为主导。碳钢金刚线切割210mm硅片存在断线率高、切割效率低等问题,中环、协鑫、阿特斯已向铝丝转换。由于210mm硅片面积变大，下游硅片企业在切割时通过施加更强拉力来提升切割效率。当金刚线两端负载较高时，高碳钢丝

14、作为母线的抗拉强度不够，若要求其金刚线承载更大的拉力，母线需加粗3-4m ,这直接导致每根硅棒出片量减少2%以上。高碳钢丝难以跟随光伏的大尺寸趋势。图15:硅片技术发展路径o /片6.25W / 月7.49W /月10.85W/M图16: 20212030年不同尺寸硅片市场占比变化趋势CPIA.招三、铸丝节省成本敏感性分析使用铸丝的主要优势是在保持破断力的同时可以做到更细，在切割硅片时产生的锯缝硅料损耗更少。在平均硅片厚度160m的情况下，我们按照当前行业内的金刚石微粉直径以及切割损耗进行测算发现母线线径每减少2m每根硅棒可多出1%的硅片数量。由于铝基金钢线的经济性同时受到铝丝线径、铝丝价格、硅料价格、切割每GW硅片金刚线线耗等多重因素影响，我们按照以下三种情境