什么是光伏金剛線？
金剛線是將金剛石微粉顆粒以一定的分布密度，均勻地固結在一根母線上制成的，母線材料一般為高碳鋼絲和鎢絲。主要作用是將硅錠或硅片切割成薄片。
環(huán)形金剛石線圖片
來源：高測股份
金剛線最早應用于藍寶石切割，2010年左右開始應用于光伏。金剛線的切割方式是通過金剛線與被切割物體間進行高速磨削運動。在光伏應用中，金剛線主要用于硅片切割，包括截斷和切片，以切片為主，金剛線的切割性能直接影響硅片質量及電池效率。光伏目前已成為金剛線最大的應用市場，占總需求量90%以上。
金剛線在光伏切割占比
資料來源：CPIA
相比砂漿切割技術，金剛線切割具有出片率更高，切割磨損少、切割速度快、環(huán)境污染小等優(yōu)勢。
作為一種線性切割工具，金剛線的制造原材料主要包括母線、金剛石微粉顆粒、鎳等。按照母線材質不同，目前光伏用金剛線主要分為高碳鋼絲金剛線(亦稱碳鋼金剛線或碳鋼線)和鎢絲金剛線(亦稱鎢絲線)，且前者為金剛線市場主流。
我國光伏金剛線行業(yè)發(fā)展階段
光伏金剛線生產(chǎn)工藝
根據(jù)工藝不同，金剛線可分為樹脂金剛線與電鍍金剛線。
金剛線目前主流生產(chǎn)工藝為電鍍金剛線。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在母線上，從而具備高速運動下的切割能力。
環(huán)形電鍍金剛線
圖片來源：三超新材
資料來源：頭豹研究院
電鍍金剛線主要原材料為母線和金剛石微粉，輔材包括鎳、化學品(氨基磺酸鎳、硼酸等)、包裝材料(工字輪)等。
母線：固結金剛石顆粒的基線，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)。
金剛石微粉：由人造金剛石顆粒破碎而成，顆粒度一般小于50μm，是金剛線起切割作用的關鍵材料，其質量及穩(wěn)定性直接影響后續(xù)電鍍工藝及成品金剛線質量。
金剛線細線化是一個趨勢，因為金剛線線徑越細，鋸縫越小，切割時產(chǎn)生的鋸縫硅料損失越少，同樣一根硅棒可切割加工出的硅片數(shù)量越多，制造硅片所需的硅材料越少。目前市場主流金剛線線型為38μm、36μm及35μm，正在推廣的是34μm、33μm、32μm。
在細線化背景下，鎢絲是較為合適的金剛線母線材料。鎢絲金剛線具備耐磨損、高強度、斷線率低等優(yōu)勢，具備更大的細線化空間。
光伏金剛線的產(chǎn)能布局及營業(yè)成本構成
根據(jù)上海證券研究報告，金剛線細線化、硅片薄片化與大尺寸的發(fā)展趨勢會導致線耗持續(xù)提高，按照目前38μm金剛線切割165μm或160μm厚度的硅片，平均單片線耗4米左右，對應單GW線耗約50-52萬公里，相較2017年(約37.5萬公里/GW)提升超過33%，預計2025年線耗將進一步提升至72萬公里/GW。
根據(jù)CPIA數(shù)據(jù)，2020-2022年全球光伏新增裝機分別為130GW、170GW和230GW，復合增長率為33.01%，預計到2025年可達330GW(中金、浙商預測為500GW)，考慮容配比及硅片加速擴產(chǎn)帶來的超產(chǎn)，對應495GW硅片需求。按此測算，2025年全球光伏用金剛線需求量預計超過3.6億公里，約為2022年需求量的2倍，未來三年平均增速約30%。
據(jù)QYResearch調研團隊最新報告“全球金剛線市場報告2024-2030”顯示，預計2030年全球金剛線市場規(guī)模將達到93.2億美元，未來幾年年復合增長率CAGR為22.6%。
金剛線，全球市場總體規(guī)模
摘自QYResearch最新報告“全球金剛線市場研究報告2024-2030”
全球金剛線市場前9強生產(chǎn)商排名及市場占有率
摘自QYResearch報告“全球金剛線市場研究報告2024-2030”
(排名基于2023數(shù)據(jù)。目前最新數(shù)據(jù)以本公司最新調研數(shù)據(jù)為準。)
金剛線的營業(yè)成本構成可以分為原材料成本、人工費用以及制造費用，其中原材料成本占據(jù)約50%，制造費用約30.8%，包括了能源成本(主要是電力成本)、折舊成本等，金剛線生產(chǎn)的主要能源為電力。
金剛石線原材料成本
資料來源：原軾新材
隨著金剛線企業(yè)生產(chǎn)技術的升級迭代(如鍍槽保溫材料的改良、產(chǎn)線升級)以及生產(chǎn)規(guī)模的上升，其生產(chǎn)單位公里金剛線耗電成本呈逐年下降趨勢。
金剛線生產(chǎn)所需三種主要原材料鎳金屬、金剛線母線以及金剛石微粉屬于標準化工業(yè)產(chǎn)品，其生產(chǎn)企業(yè)較多且并不具備壟斷特性，原材料供應較為穩(wěn)定且充足。
光伏金剛線代表企業(yè)
目前國內生產(chǎn)金剛線的企業(yè)主要有美暢股份、高測股份、岱勒新材、恒星科技、三超新材、原軾新材等。
據(jù)光伏頭條(微信號：PV-2005)統(tǒng)計，截至2023年年底，在金剛石線領域，美暢股份同樣一騎絕塵。其銷量幾乎是排名第二的高測股份的3倍。此外岱勒新材、恒星科技同樣排名前列，產(chǎn)銷詳情如下：
數(shù)據(jù)來源：各企業(yè)2023年年報
美暢新材
楊凌美暢新材料股份有限公司成立于2015年7月，是一家主要從事電鍍金剛石線及其他金剛石超硬工具研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的高科技創(chuàng)新型企業(yè)，公司主要產(chǎn)品是電鍍金剛石線，目前廣泛應用在光伏產(chǎn)業(yè)(單晶、多晶硅切方切片)，藍寶石，磁性材料、陶瓷、水晶等高價值硬脆材料的切割。
2018年公司入選中國獨角獸企業(yè)。2020年8月24日公司在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市，成為創(chuàng)業(yè)板注冊制改革后首批首發(fā)企業(yè)。美暢金剛線，是光伏硅片高效切割的開拓者、持續(xù)領先者、光伏硅片切割新生態(tài)的構建者；美暢金剛線產(chǎn)品大幅降低了硅片成本，推動了全球綠色能源飛躍式提升。
高測股份
青島高測科技股份有限公司(以下簡稱“高測股份”)成立于2006年10月，2020年8月7日，登陸科創(chuàng)板A股。高測股份總部坐落于青島市高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，下設全資子公司長治高測新材料科技有限公司、壺關高測新材料科技有限公司、洛陽高測精密機械有限公司、樂山高測新能源科技有限公司、鹽城高測新能源科技有限公司、宜賓高測新能源科技有限公司。
公司主營業(yè)務為高硬脆材料切割設備、切割耗材的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及其配套服務?；谧灾骱诵募夹g，公司主要面向光伏行業(yè)生產(chǎn)廠商提供硅棒至硅片“截斷、開方、磨拋、切片”環(huán)節(jié)的系統(tǒng)解決方案。光伏行業(yè)全球前十名硅片制造企業(yè)均為公司客戶。
2018年以來，公司持續(xù)推進金剛線切割技術在半導體硅材料、碳化硅材料、藍寶石材料、磁性材料等更多高硬脆材料加工領域的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應用，獲行業(yè)頭部企業(yè)選擇與認可。
岱勒新材
長沙岱勒新材料科技股份有限公司(簡稱“岱勒新材”)成立于2009年，是中國領先的電鍍金剛石線制造企業(yè)，致力于成為全球一流的新能源材料綜合服務商，秉持為全球客戶創(chuàng)造最優(yōu)價值的核心理念，形成了讓每個人都因岱勒的產(chǎn)品、技術與服務而受益的企業(yè)使命。
公司是新能源材料領域的綜合服務供應商，圍繞光伏、氫能、led及半導體、電子產(chǎn)品等領域建立起電鍍金剛石線、環(huán)形金剛石線、光伏用鎢絲、鎢絲繩、高純度石英砂、石墨復合雙極板、電子專用材料等多元化產(chǎn)品矩陣，為目標客戶提供一體化配套服務。公司目前設有長沙、株洲、冷水江三大生產(chǎn)基地。
恒星科技
河南恒星科技股份有限公司(簡稱“恒星科技”)創(chuàng)建于1995年，國內A股上市公司，是河南省在中小板上市的民營企業(yè)。公司下轄14個全資子(孫)公司，現(xiàn)有職工4000余人。
公司目前擁有河南、內蒙及廣西4個實體制造基地，主要生產(chǎn)鋼簾線、鋼絞線、膠管鋼絲、金剛線、高性能有機硅聚合物等產(chǎn)品，廣泛應用于汽車輪胎、橡膠軟管、電力電纜、架空電力線、高速鐵路、港口、光伏太陽能用硅晶片切割等行業(yè)，隸屬于七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中的新材料領域?？缮a(chǎn)6大類40多個規(guī)格品種的產(chǎn)品，是國內金屬制品行業(yè)細分龍頭企業(yè)。
三超新材
南京三超新材料股份有限公司成立于1999年1月，注冊資本11,421.16萬元，2017年4月21日，在深圳創(chuàng)業(yè)板成功掛牌上市，是一家專業(yè)從事金剛石、立方氮化硼工具的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術企業(yè)，現(xiàn)擁有金剛石砂輪和金剛石線兩大類相互協(xié)同的產(chǎn)品系列，應用于硅、藍寶石、石英、鐵氧體、釹鐵硼、陶瓷、玻璃、硬質合金等硬脆材料的精密切割、磨削與拋光。
目前擁有江蘇三超金剛石工具有限公司、江蘇三泓新材料有限公司和日本株式會社SCD三家全資子公司，以及江蘇三晶半導體材料有限公司和江蘇三芯精密機械有限公司兩家控股子公司。
宇晶股份
湖南宇晶機器股份有限公司成立于1998年，是一家專注光伏、新能源汽車與消費電子行業(yè)的智能裝備制造企業(yè)，公司主要從事多線切割機、研磨拋光機等硬脆材料加工裝備、金剛石線、熱場系統(tǒng)及光伏硅片系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。
公司產(chǎn)品主要用于太陽能光伏硅片、藍寶石、碳化硅、手機觸摸屏及后蓋、視窗玻璃、LED照明、磁性材料、壓電水晶及陶瓷等硬脆材料的精密加工，廣泛應用于光伏行業(yè)、消費電子行業(yè)、汽車工業(yè)與儀器儀表等行業(yè)，在國內多線切割機、研磨拋光機等生產(chǎn)及研發(fā)領域處于領先地位。
公司于2018年11月29日在深交所上市，股票簡稱“宇晶股份”。
東尼電子
江東尼電子股份有限公司始創(chuàng)于2008年，2017年在上交所主板上市，專注于超微細合金線材、金屬基復合材料及其它新材料的應用研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。公司生產(chǎn)的產(chǎn)品主要應用于消費電子、醫(yī)療、太陽能光伏、新能源汽車、半導體新材料五大領域。
公司先后獲得國家級高新技術企業(yè)、國家級綠色工廠、工信部大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點示范企業(yè)、國家科學技術進步獎二等獎、浙江省級高新技術企業(yè)研發(fā)中心、浙江省省級企業(yè)研究院、浙江省專利示范企業(yè)、浙江省大數(shù)據(jù)應用示范企業(yè)、浙江省首批企業(yè)首席數(shù)據(jù)官試點企業(yè)、浙江省隱形冠軍企業(yè)、浙江省五一勞動獎狀、湖州市重點骨干企業(yè)、湖州市院士專家工作站、湖州市企業(yè)技術中心、湖州市名牌產(chǎn)品、安全生產(chǎn)標準化三級達標企業(yè)、湖州市科學技術進步獎、湖州市智能化改造先進企業(yè)。
原軾新材
張家口原軾新型材料股份有限公司自主研發(fā)創(chuàng)新生產(chǎn)的產(chǎn)品：金剛石線鋸，簡稱金剛線，是在表面固結一層金剛石磨料微粒的高強度切割鋼絲，可切割單晶/多晶硅、藍寶石、砷化鎵、磁性材料、水晶等硬脆材料，具有高速切割，生產(chǎn)環(huán)保，成本低廉等優(yōu)點，廣泛應用于光伏行業(yè)。
公司可根據(jù)客戶需求，生產(chǎn)不同直徑規(guī)格的金剛線產(chǎn)品。產(chǎn)品打破了國外企業(yè)的壟斷局面，開創(chuàng)了國產(chǎn)高性能新材料的民族品牌復興之路。
現(xiàn)原軾集團有張家口原軾和鎮(zhèn)江原軾兩個生產(chǎn)基地。
光伏金剛線行業(yè)發(fā)展趨勢
中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，金剛線母線直徑及研磨介質粒度同硅片切割質量及切削損耗量相關，較小的線徑和介質粒度有利于降低切削損耗和生產(chǎn)成本。金剛線主要分為高碳鋼絲線和鎢絲線，2023年主流金剛線為高碳鋼絲線，鎢絲線已小范圍進入市場，預計鎢絲線大量進入市場后，其母線直徑將會進一步下降。2023年，用于單晶硅片的高碳鋼絲母線直徑為36μm，降幅較大，且呈不斷下降趨勢。2023年，用于單晶硅片的鎢絲母線直徑為35μm，且隨著硅料繼續(xù)降本+硅片薄片化、大尺寸化，雙輪驅動鎢絲母線的應用滲透，鎢絲母線直徑也將不斷下降。
2023-2030年金剛線母線直徑變化趨勢(單位：μm)
來源：中國光伏行業(yè)協(xié)會
近年來，得益于光伏產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展以及金剛線技術的不斷進步，金剛線市場規(guī)模持續(xù)擴大。據(jù)行業(yè)預測，到2025年，全球金剛線市場規(guī)模有望達到178億元，展現(xiàn)出強勁的增長潛力。
展望未來，金剛線行業(yè)將呈現(xiàn)以下四大發(fā)展趨勢：
內容資料參考來源：能課堂、中國光伏行業(yè)協(xié)會CPIA、思瀚產(chǎn)業(yè)研究、高測股份、岱勒新材、恒星科技、三超新材、宇晶股份、東尼電子、原軾新材、創(chuàng)投學社、方元基金、第一AI新能源、行業(yè)研究筆記
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