2021年全球及中國金剛石線行業(yè)現(xiàn)狀、競爭格局及趨勢(shì)分析

2021年全球及中國金剛石線行業(yè)現(xiàn)狀、競爭格局及趨勢(shì)分析一、金剛石線綜述金剛石線是通過一定的方法，將金剛石微粉顆粒以一定的分布密度均勻地固結(jié)在高強(qiáng)度鋼線基體上制成的。通過金剛石線切割機(jī)，金剛石線與物件間進(jìn)行高速磨削運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)切割的目的。在光伏硅片切割領(lǐng)域，金剛石線應(yīng)用的環(huán)節(jié)包括切方、截?cái)嗪颓衅?，其切割性能直接影響硅片質(zhì)量及組件光電轉(zhuǎn)換性能。從切割方式對(duì)比來看，傳統(tǒng)砂漿線存在切割損耗大、精度差、表面損傷多等缺陷，而金剛石切割線則具有切割速度快、硅片損耗小、出片量高等特點(diǎn)，替代優(yōu)勢(shì)明顯。其主要優(yōu)勢(shì)可概括為：1）效率高：金剛線切割速度更快，單片硅片切割耗時(shí)約2小時(shí)，相當(dāng)于原砂漿線耗時(shí)的1/5，每小時(shí)出片量提升約2-3倍。2）成本低：目前金剛線最小線徑為0.06mm，而砂漿線則為0.12m，細(xì)線使得切割過程中硅片耗材損失更小，厚度也更均勻，每1kg準(zhǔn)方錠的可產(chǎn)出硅片從48片提升到目前的60片左右，實(shí)現(xiàn)單次（單位方錠）出片量提高約30%。二、金剛石線行業(yè)相關(guān)政策梳理近年來國家出臺(tái)了多項(xiàng)政策促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展。國家發(fā)改委發(fā)布的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄（2016）》把“人造金剛石”列入“戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)品和服務(wù)指導(dǎo)目錄”，指出人造金剛石產(chǎn)業(yè)為國家鼓勵(lì)發(fā)展并引導(dǎo)社會(huì)資源投向的產(chǎn)業(yè)。國家發(fā)改委發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019年本）》明確提出要鼓勵(lì)功能性人造金剛石材料生產(chǎn)裝備技術(shù)開發(fā)。2021年印發(fā)的《河南省“十四五”制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》明確指出要鞏固人造金剛石優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展寶石級(jí)金剛石等，打造全球超硬材料產(chǎn)業(yè)基地。在國家積極支持人造金剛石產(chǎn)業(yè)發(fā)展的背景下，人造金剛石行業(yè)享受良好的政策環(huán)境，行業(yè)內(nèi)自主研發(fā)能力強(qiáng)、有規(guī)?；a(chǎn)能力的企業(yè)將更多受益于政策支持。三、金剛石線產(chǎn)業(yè)鏈從金剛石線產(chǎn)業(yè)鏈來看，上游主要是金剛石微粉、鋼線和鎳；產(chǎn)業(yè)鏈中游是金剛石線生產(chǎn)制造；下游金剛石線主要用于晶體硅、藍(lán)寶石、精密陶瓷等硬脆材料的切割。其中2021年光伏晶硅切片占總需求量的90%以上。從上游金剛石微粉產(chǎn)量來看，近年來我國金剛石微粉基本保持穩(wěn)定。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國金剛石微粉產(chǎn)量為50.8億克拉，同比增長4.96%。2021年產(chǎn)量達(dá)到53.9億克拉，增速加快。四、金剛石線行業(yè)現(xiàn)狀分析1、光伏及硅片市場金剛石線鋸切割技術(shù)在光伏硅材料切割領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，光伏行業(yè)的快速發(fā)展對(duì)金剛石線的需求增長有強(qiáng)勁的拉動(dòng)作用。從全球光伏行業(yè)新增容量來看，據(jù)CPIA數(shù)據(jù)顯示，2015-2021年全球新增光伏裝機(jī)容量不斷增長，2025年有望達(dá)到330GW，2015-2020年CAGR高達(dá)19.7%，2021-2025年CAGR高達(dá)18.0%。注：2025E增速為2021-2025年均復(fù)合增速。從光伏硅片市場來看，硅片產(chǎn)量繼續(xù)保持高增長態(tài)勢(shì)。從硅片產(chǎn)能來看，全球的硅片產(chǎn)能布局相對(duì)集中，主要集中在中國，2021年全球/中國硅片產(chǎn)量分別為232.9GW/227GW，分別同比增長38.9%/40.5%。2022H1中國硅片產(chǎn)量為152.8GW，同比增長45.5%，國內(nèi)硅片產(chǎn)量繼續(xù)保持高增長態(tài)勢(shì)，根據(jù)CPIA預(yù)測，隨著頭部企業(yè)加速擴(kuò)張，預(yù)計(jì)2022年中國硅片產(chǎn)量將超過293GW。2、金剛石線需求量及市場規(guī)模從需求量情況來看，2021年全球光伏硅片領(lǐng)域金剛石線需求量達(dá)到8160萬公里，預(yù)計(jì)2025年需求量將達(dá)到15840萬公里。從市場規(guī)模來看，2021年全球光伏硅片領(lǐng)域用金剛石線市場規(guī)模達(dá)到32.64億元，預(yù)計(jì)2025年市場空間達(dá)到55.44億元，金剛石線單價(jià)持續(xù)降本增效，市場空間逐步提升。五、金剛石線行業(yè)競爭格局1、市場競爭格局從全球市場競爭格局來看，國產(chǎn)廠商逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代，美暢股份為金剛線行業(yè)的龍頭企業(yè)。2014年之前金剛石線主要從日本進(jìn)口，以旭金剛石和中村超硬為主的日本企業(yè)占據(jù)了金剛石線市場的大部分份額，日本在電鍍金剛線市場長期處于壟斷地位。中國以美暢股份等為代表的國內(nèi)企業(yè)通過多年研發(fā)，在2014年和2015年實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突破，打破了日本電鍍金剛石線“卡脖子”的局面，并在國內(nèi)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；纳a(chǎn)，產(chǎn)品性價(jià)比上對(duì)日本產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了完全的進(jìn)口替代。2020年美暢股份金剛線出貨量市場份額占比44%，位居全球第一，其次是高測股份、三超新材、岱勒新材、恒星科技與東尼電子。從國內(nèi)市場競爭格局來看，國內(nèi)廠商在技術(shù)和研發(fā)方面的追趕以及國家政策支持，如今已基本實(shí)現(xiàn)全面國產(chǎn)化。目前行業(yè)的主要企業(yè)包括旭金剛石（日企）、美暢股份、高測股份、岱勒新材、三超新材、東尼電子、恒星科技等。近年來金剛石線價(jià)格下降加速出清小企業(yè)，行業(yè)集中度提升明顯，2021年，行業(yè)CR5躍升至92%。2、企業(yè)經(jīng)營情況從頭部企業(yè)美暢股份和岱勒新材金剛石線銷量來看，2017-2021年金剛石線銷量大幅上升。據(jù)各公司公告，2021年美暢股份金剛石線銷量達(dá)到4540.8萬公里，岱勒新材銷量為335.7萬公里。受益于下游光伏行業(yè)持續(xù)快速的發(fā)展趨勢(shì)，金剛石線的需求快速增加。根據(jù)各公司公告，美暢股份2022年底金剛石線總產(chǎn)能將達(dá)到12500萬公里。六、金剛石線行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)1、薄片化推動(dòng)金剛石線細(xì)線化，切割線耗材將加速增長2021年以來，受下游需求旺盛的影響，硅料供給偏緊，價(jià)格呈現(xiàn)持續(xù)上漲態(tài)勢(shì)。國內(nèi)硅料價(jià)格自2021年1月至2022年7月漲幅高達(dá)228.9%。由于硅片減薄可以在面積不變的前提下節(jié)省用料，直接降低單GW硅耗，因此硅料價(jià)格的上漲加速了硅片薄片化的進(jìn)程。硅片雖然可以通過薄片化降低硅耗，但碎片率也隨之提升，金剛石線的細(xì)線化可以減少加工時(shí)對(duì)硅片的損傷、提高產(chǎn)品良率，所以更薄的硅片意味著更細(xì)的金剛石線線徑。但細(xì)線化會(huì)導(dǎo)致破斷力下降、切割能力不足，使得切割相同數(shù)量的硅片線耗數(shù)量增加。目前行業(yè)主流產(chǎn)品直徑在38μm~42μm之間，并逐步向更細(xì)的線徑滲透?；诠杵谋∑厔?shì)，預(yù)計(jì)未來金剛石線的需求有望在光伏裝機(jī)增長的基礎(chǔ)上進(jìn)一步加速，金剛石線的需求增速將大于光伏裝機(jī)的增速。2、細(xì)線化導(dǎo)致破斷力下降，金剛石線線徑逐漸接近極限金剛石線基本以每年0-15μm的速度在細(xì)線化，2017年市場金剛石線產(chǎn)品主要為70μm級(jí)別，2017-2021年，金剛石線線徑以每年5-10μm的速度減小。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，為保證切割所需的張力以及切割過程中的張力波動(dòng)余量，可用于光伏硅片切割的常規(guī)高碳鋼絲極限線徑約35μm，而目前用于切割的鋼線已經(jīng)接近35μm，進(jìn)一步細(xì)線化困難。3、鎢絲替代碳鋼絲可以解決“細(xì)線化”問題，并且不會(huì)對(duì)現(xiàn)存工藝流程造成影響鎢絲具有較高的破斷力，其抗拉強(qiáng)度更高，且破斷拉力系數(shù)是同規(guī)格碳鋼絲的1.2-1.3倍，所以鎢絲金剛石線具有抗拉強(qiáng)度高、韌性佳、破斷力高、耐疲勞、耐腐蝕、耐高溫和壽命長等特點(diǎn)，鎢絲替代碳鋼絲可以解決“細(xì)線化”問題，提高出片率降成本，推進(jìn)硅片薄片化。此外，鎢絲主要是替代母線材料中的高碳鋼絲，對(duì)金剛石線的整體工藝并不造成影響，只涉及簡單工