金剛線產(chǎn)業(yè)鏈
金剛線是光伏硅片切片過程中的重要耗材,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(jié)在母線(一般為高碳鋼絲)上制成的,通過金剛線與被切割物體間進(jìn)行高速磨削運動,從而實現(xiàn)切割目的。
金剛線切割技術(shù)2010年左右開始應(yīng)用于光伏,早期切割設(shè)備與耗材(即金剛線)主要依靠進(jìn)口,成本相對較高。2014年以來,隨著技術(shù)的成熟以及國產(chǎn)設(shè)備和材料廠商崛起,金剛線切割成本實現(xiàn)快速下降,相對砂漿切割的優(yōu)勢逐漸明顯,隆基、中環(huán)等硅片企業(yè)開始轉(zhuǎn)向金剛線切片。單晶領(lǐng)域2017年金剛線切片已全面取代砂漿切片,隨后隨著黑硅、添加劑法等工藝解決了金剛線切割硅片損傷層淺、反射率高的問題,多晶領(lǐng)域金剛線切片的滲透率也快速提升,2018年基本完成砂漿切片向金剛線切片的轉(zhuǎn)換。
金剛線單W價值量在1-2分,硅片輔材中價值量相對較高。從相對價值量看,由于金剛線屬于硅片生產(chǎn)過程中的間接耗材,因此相對價值量低于鋁邊框、玻璃、膠膜等直接原材料。目前金剛線價值量在1-2分/W,略高于硅片生產(chǎn)過程中的坩堝、熱場等其他耗材。
從生產(chǎn)工藝看,金剛線目前主流工藝為電鍍。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(jié)在母線上,從而具備高速運動下的切割能力。樹脂工藝由于金剛石固結(jié)度低、切割效果較差,目前已基本被淘汰。
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(xué)品(氨基磺酸鎳、硼酸等)、包裝材料(工字輪)等。
原材料成本占比較高。以高測股份為例,2021年金剛線單公里成本22.53元,其中原材料成本占比66%、直接人工7%、制造費用占比27%。
整體來看,金剛線工藝流程較為簡單,細(xì)節(jié)在于與下游客戶匹配。各廠商采用不同技術(shù)工藝,定制生產(chǎn)與下游不同客戶切割設(shè)備和工藝相匹配的產(chǎn)品,不同產(chǎn)品在微粉的形態(tài)、排布、密度上均有針對性的調(diào)整優(yōu)化。因此,金剛線屬于非標(biāo)程度較高的產(chǎn)品,這也導(dǎo)致了金剛線企業(yè)的客戶粘性較好。
整體上市場空間有望量價齊升。
線耗上,細(xì)線化、薄片化與大尺寸有望帶動切片環(huán)節(jié)線耗提升。
下游需求方面,平價上網(wǎng)與碳中和時代背景下,光伏需求高增,疊加硅片擴(kuò)產(chǎn)加速,使得金剛線需求有望超越行業(yè)增長。
價格上,隨著行業(yè)格局趨于穩(wěn)定,金剛線價格逐漸企穩(wěn),細(xì)線化或帶來一定提價可能。
預(yù)計到2025年,光伏領(lǐng)域金剛線市場空間可達(dá)150億以上,2021-2025年復(fù)合增速40%以上。
行業(yè)市場集中度提升,頭部企業(yè)優(yōu)勢明顯。
早期金剛線市場主要為日本和美國企業(yè)壟斷,隨著國內(nèi)企業(yè)持續(xù)研發(fā)投入與產(chǎn)能擴(kuò)張,已經(jīng)全面實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。
目前市場集中度正在不斷提升,市場格局向“一超兩強(qiáng)”方向發(fā)展。頭部企業(yè)美暢股份、高測股份、恒星科技等,在規(guī)模、成本與盈利能力、研發(fā)實力等方面已與其他企業(yè)逐漸拉開差距。
從歷史發(fā)展來看,金剛線門檻相對較低,也造成了一段時間內(nèi)金剛線競爭較為激烈。當(dāng)下時點,金剛線的技術(shù)與生產(chǎn)正在全面提升。
細(xì)線化加速發(fā)展,同時在傳統(tǒng)高碳鋼絲細(xì)線化出現(xiàn)瓶頸下,母線材料面臨替換的可能。鎢絲是較為合適的金剛線基材。鎢絲的抗拉強(qiáng)度更高、受拉力不易變形,在同等破斷力條件下可以做得更細(xì),且耐酸堿程度高,對儲存及生產(chǎn)環(huán)境要求更寬松,因此很適合作為細(xì)線化基材。
除細(xì)線化外,硅片領(lǐng)域大尺寸與薄片化趨勢也較為確定,也將進(jìn)一步提升金剛線技術(shù)壁壘。
生產(chǎn)制造上,頭部企業(yè)加大一機(jī)多線改造力度,大幅提升生產(chǎn)效率。
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