光伏耗材之金刚线简析
一、金刚线简介
【资料图】
金刚线是将金刚石微粉颗粒以一定的分布密度均匀地固结在母线(高碳钢丝或钨丝)上制成的,通过金刚线与被切割物体间进行高速磨削运动,从而实现切割目的。
金刚线最早应用于蓝宝石切割,2010年左右开始应用于光伏,主要用于硅片切割(包括截断和切片,切片为主),其切割性能直接影响硅片质量及电池效率。光伏目前已成为金刚线最大的应用市场,占总需求量90%以上。
目前金刚线的主流生产工艺为电镀,即在母线上沉积一层金属镍,金属镍层包裹金刚石微粉颗粒,使得金刚石颗粒被固结在母线上,从而具备高速运动下的切割能力。
电镀金刚线主要原材料为母线和金刚石微粉,辅材包括镍、化学品(氨基磺酸镍、硼酸等)、包装材料(工字轮)等。
母线固结金刚石颗粒的基线,一般为高碳钢丝,由拉丝厂商将盘条拉制为不同直径的钢线(即黄丝),再将黄丝进一步拉为微米级钢丝(即母线)。
金刚石微粉由人造金刚石颗粒破碎而成,颗粒度一般小于50μm,是金刚线起切割作用的关键材料,其质量及稳定性直接影响后续电镀工艺及成品金刚线质量。
金刚线细线化是一个趋势,因为金刚线线径越细,锯缝越小,切割时产生的锯缝硅料损失越少,同样一根硅棒可切割加工出的硅片数量越多,制造硅片所需的硅材料越少。目前市场主流金刚线线型为38μm、36μm及35μm,正在推广的是34μm、33μm、32μm。
二、行业竞争格局
目前国内生产金刚线的企业主要有美畅股份、高测股份、岱勒新材、恒星科技、三超新材、聚成科技(未上市)、原轼新材(未上市)等,其中美畅股份是绝对龙头,市场份额占比约50%,据了解是隆基创始人钟宝申实际控制的企业,和隆基深度绑定。
企业名
2022营收(亿)
2022销量(万公里)
备注
美畅股份
36.19
9616
行业龙头,行业市占率50%;与隆基深度绑定,2022年营收中超过50%供应隆基。
聚成科技
12.12
2141
未上市,已报IPO;2022年营收中超过50%供应中环。
原轼新材
9.17
未上市,TCL中环重点扶持。
高测股份
8.40
2540
三种业务切割设备、切割耗材(金刚线)和硅片切割服务,2022年营收35.71亿,其中金刚线业务占比约24%,第一大客户是隆基。
岱勒新材
6.25
1310
第一大客户是协鑫,2022年营收中占比40%。
恒星科技
5.55
1695
三种业务金属制品(钢帘线等)、有机硅、金刚线;2022年营收44.17亿,其中金刚线业务占比约13%。
三超新材
3.49
640
客户比较分散,前五大客户合计占比49.19%,第一大客户是TCL中环,占比21.71%。
根据专家访谈材料美畅拥有行业定价权,公开报价,其他厂商参考美畅的价格定价,其成本控制能力行业领先,质量稳定性强,产业链布局上大约一半的母线实现自供,也自己做微粉金属化;聚成科技的定价一直跟随美畅,部分客户让利2元/公里,成本控制优势不明显,质量稳定性也弱于美畅,有自己的微砂场,也在布局上游母线,特点是客户群体多、关系好,因为没有跟硅片厂深度绑定,所以客户不会有太多顾忌;原轼新材的特点是与TCL中环深度绑定(几乎独供),成本控制能力较差,工艺不够先进;高测股份的产品售价较美畅低至少5%-10%,成本控制能力强,最大优势在于其切片设备的市场认可度高,金刚线和切片机绑定销售,且2021年介入切片代工环节,将设备、金刚线的优势进一步强化;恒星科技价格比美畅低10%,成本控制能力较强,在产业链布局上最完整,母线及黄丝都自供。
三、成本及利润情况
我们选取美畅和高测作为样本,根据年报息,2021年美畅和高测的金刚线平均售价分别为40.17元/千米、35.16元/千米,平均单位成本分别为17.17元/千米、22.53元/千米;2022年,平均单价分别为37.63元/千米、33.08元/千米,平均单位成本分别为16.62元/千米、18.82元/千米。
金刚线的生产成本中,直接材料(包括母线、金刚石微粉、金属镍)占比最高,通常超过60%,其中母线在直接材料中的占比也约为60%(钨丝母线可达到80%),其次为微粉(10%-25%)和镍(6%-14%)。
高测股份金刚线成本构成
成本项
2021年
总成本占比
2022年
总成本占比
直接材料
12320
66%
35653
75%
直接人工
1316
7%
3978
8%
制造费用及其他
5052
27%
8178
17%
合计
18687
100%
47809
100%
美畅股份金刚线成本构成
成本项
2021年
总成本占比
2022年
总成本占比
原材料
4.85
59%
11.71
68%
直接人工
1.29
16%
1.84
11%
折旧
0.57
7%
0.92
5%
能源和动力
0.35
4%
0.51
3%
其他制造费用
0.74
9%
1.01
6%
其他业务成本
0.49
6%
1.21
7%
合计
8.28
100%
17.19
100%
金刚线行业毛利率普遍较高,行业龙头美畅股份常年保持在55%以上,聚成科技、高测股份等一线企业也能长期稳定在30%以上,排名靠后的三超新材、岱勒新材等也能做到20%多。
项目
企业名
2023-6
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
备注
金刚线营业收入
美畅股份
36.19
18.24
11.83
11.88
21.56
12.42
1.85
行业龙头,行业市占率50%;与隆基深度绑定,2022年营收中超过50%供应隆基。
高测股份
6.90
8.40
2.92
2.31
2.85
2.15
1.15
0.15
三种业务切割设备、切割耗材(金刚线)和硅片切割服务,2022年营收35.71亿,其中金刚线业务占比约24%,第一大客户是隆基。
恒星科技
5.55
2.92
0.94
0.50
0.46
0.46
三种业务金属制品(钢帘线等)、有机硅、金刚线,2022年营收44.17亿,其中金刚线业务占比约13%。
岱勒新材
6.25
2.62
2.36
2.60
3.17
4.35
1.85
第一大客户是协鑫,2022年营收中占比40%。
三超新材
1.79
3.49
2.04
2.18
1.82
2.85
2.43
1.27
客户比较分散,前五大客户合计占比49.19%,第一大客户是TCL中环,占比21.71%。
聚成科技
12.12
4.77
4.73
4.31
未上市,已报IPO;TCL中环重点扶持,2022年营收中超过50%供应中环。
原轼新材
6.57
3.10
0.49
未上市,TCL中环重点扶持。
金刚线毛利率(%)
美畅股份
55.84
57.26
58.72
57.53
64.46
71.28
70.24
高测股份
43.10
35.91
33.02
32.46
31.19
54.12
18.20
恒星科技
55.41
42.89
13.73
-9.01
26.02
74.13
岱勒新材
35.36
14.73
21.59
17.76
38.25
48.57
45.56
三超新材
23.86
22.74
26.20
34.06
26.89
36.29
48.29
46.07
聚成科技
36.45
40.56
48.89
45.21
未上市
原轼新材
58.55
52.11
10.93
未上市
四、市场规模
根据上海证券研究报告,金刚线细线化、硅片薄片化与大尺寸的发展趋势会导致线耗持续提高,按照目前38μm金刚线切割165μm或160μm厚度的硅片,平均单片线耗4米左右,对应单GW线耗约50-52万公里,相较2017年(约37.5万公里/GW)提升超过33%,预计2025年线耗将进一步提升至72万公里/GW。
根据CPIA数据,2020-2022年全球光伏新增装机分别为130GW、170GW和230GW,复合增长率为33.01%,预计到2025年可达330GW(中金、浙商预测为500GW),考虑容配比及硅片加速扩产带来的超产,对应495GW硅片需求。按此测算,2025年全球光伏用金刚线需求量预计超过3.6亿公里,约为2022年需求量的2倍,未来三年平均增速约30%。
产能供给方面,各家企业都在积极扩产。美畅股份2022年末产能1100万公里/月,预计2023年末达到1800万公里/月,则年产能约2亿公里;高测股份2022年末产能4000万公里/年,预计2023年末达到9000万公里/年;岱勒新材2022年末产能300万公里/月,预计2023年末达到600万公里/月,则年产能约6600万公里。
五、投资强度
根据2023年5月恒星科技的定增募集说明书,公司2000万公里的金刚线产能总投资额约4.19亿元,包括建设投资3.23亿元(其中设备投入2.72亿元),铺底流动资金0.96亿元;根据高测股份2022年7月公告,公司计划新增4000万公里的金刚线产能,投资额6.66亿元。综合上述两组数据,则1000万公里/年的金刚线投资额约为1.6亿元,预计可实现产值3亿多元(单价30多元/公里)。