金刚线是通过一定的加工方法,将金刚石微粉颗粒以一定的分布密度均匀地固结在高强度母线基体上制成的,金刚线与物件间通过多线切割机进行高速磨削运动,进而达到切割目的。
金刚线行业的上游为母线、金刚石裸粉、镍、部分化学制剂等原材料。金刚线成本构成中,原材料成本比较高,直接人工、其他制造费用占比相对较少。因此,金刚线行业成本导向较为显著,上游原材料的价格波动对金刚线产品生产所带来的成本有较大的关联性。
从金刚线生产的基本工艺看,目前金刚线生产的基本工艺以电镀为主流,通过将金属镍层作为结合剂将金刚石微粉颗粒固结在母线上,以金刚石颗粒作为切割刀具,母线作为承载基体,从而使金刚线在高速运动下具备切割能力。整个金刚线生产环节中有母线预处理、金刚石微粉预处理、预镀、上砂、加厚、水洗烘干等步骤。
金刚线下游主要为光伏硅片、磁性材料、蓝宝石、半导体等材料切割。目前光伏硅片是金刚线最大的下游应用市场,用于光伏晶硅切片的金刚线用量大,根据中金企信统计数据,光伏硅片切割占当前金刚线%以上。我国金刚线行业的发展历史大体上可分为以下5个阶段:
1)2010-2013年:下游应用拓宽,海外企业垄断市场:金刚线切割技术最开始规模应用于蓝宝石切割。相比于传统砂浆切割技术效率低、成本高、浪费多的劣势,金刚线切割对硅料损耗降低且使得切割效率提高,2010年开始应用于光伏晶体硅片的切割。在2014年以前,日本厂商占据了全球金刚线市场的大部分市场占有率,一直处在垄断地位,产品售价居高不下,某些特定的程度上限制了金刚线在光伏行业的规模化应用。
2)2014-2015年:国内厂商开启对金刚线的探索,技术日趋成熟:随着国内外市场需求量开始上涨迅速,以及国内光伏产业政策扶持力度加大,我国公司开始加大对金刚线技术的投入和布局。在以隆基股份、TCL中环为代表的国内光伏一体化巨头的战略扶持下,美畅股份、高测股份、岱勒新材等多家国内金刚线企业加大研发投入力度,金刚线切割技术日趋成熟,产品规格降至80μm及以下,市场行情报价大幅降低,产品性能显著提升。此阶段中,单晶硅片因其质地均匀率先实现了金刚线年:
国内企业改革进程加快,市场迅速扩容:随着国内对光伏产业的大力扶持和新增装机容量快速提升,金刚线的需求迎来了爆发式增长,国内企业也加大了扩产和技术改革的力度,实现了产品的快速迭代。2017年,金刚线在单晶硅片的切割领域已全面替代传统砂浆切割,龙头光伏企业大规模采用金刚线,并完善其配套工艺,单晶硅片的生产效率和质量得到了显著提升,同时随着黑硅、添加剂法等工艺解决金刚线切割硅片损伤层浅、反射率高的问题,多晶领域金刚线切片的渗透率快速提高,根据统计数据显示,2018年金刚线在多晶硅切片切割应用的占比达到了90%。
“光伏531政策”冲击光伏市场,金刚线需求回落,国内厂商市场份额提升:光伏行业受到了《关于2018年光伏发电有关事项的通知》的冲击,其直废止了2017年年底出台的新版补贴标准,集中式和分布式电站的度电补贴都大幅下调,并对分布式电站规模予以限制,导致装机需求量大幅下降,传导至产业链上游,硅片厂商的扩产计划被取消或延后,金刚线的需求也出现了回落,市场供需失衡,产品价格大大下跌,行业营收状况受到了严重打击,高成本和落后的产能逐步退出中国市场。
联合国提出“碳达峰、碳中和”理念,金刚线行业景气度持续上升在“碳中和,碳达峰”的战略目标指引下,各国能源结构不断转型,密集出台了诸多鼓励光伏等绿色低碳经济发展的行业政策,给予了较强的支撑力度,为光伏行业带来了新的需求,光伏相对火电的经济性优势也逐渐显现。根据国家能源局数据,2023年我国光伏新增装机为216.88GW,同比增长146.8%,金刚线作为光伏行业的上游硅片环节的重要辅材之一,未来市场需求也将迎来持续增长。
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