金刚线行业研究报告经济性是替代光伏切割丝母线的主要推手

金刚线行业研究报告：经济性是替代光伏切割丝母线的主要推手一、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，盈利水平高金刚线位于光伏产业链上游，主要用于硅料切割。光伏产业链主要包括硅料、硅片、晶硅电池片、光伏组件、光伏发电系统五大环节。上游为硅料的采集、硅片的生产；中游为晶硅电池片、光伏组件的生产；下游为光伏发电系统的集成与运营。其中，金刚线主要用于上游产业链的硅棒截断、硅锭开方和硅片切割，其切割效果直接影响硅片的质量及光伏组件的光电转换性能，是上游生产环节的重要工序。在硅片切割过程中，金刚线网的线速度在4秒内从静止状态加速至2,400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。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、钢线的抗疲劳性能等方面都直接影响金刚线的性能。实际生产应用中，金刚石线的性能指标主要表现为三方面：切割能力、切割质量、断线率。1.3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，同比增长40.7%。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%。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38μ切割165μm或160μm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。二、大尺寸与薄片化趋势明确，三大因素驱动金刚线母线向钨丝转换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代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43μm，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。①降低母线直径：行业已开始研发35μm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。35μm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。②减小金刚石微粉颗粒大小：金刚石颗粒的大小主要影响