金刚石线：光伏晶硅片切割核心工艺

1、光伏产业链主要包括晶体硅材料制备、晶硅片生产、太阳能电池制造、组 件及系统封装与应用四个环节。其中，晶硅片约占太阳能电池组件生产本钱的40%,晶硅片切割是光伏产 业链中的重要生产环节。晶体硅原料的利用率及加工本钱在很大程度上影响了光伏的全系统本钱。 在硅料价格较高的背景下，出于下游硅片厂商降本增效的考虑，当前硅片 企业普遍将薄片化作为重点研发方向，而降低晶硅片的切割本钱是降低晶 硅片本钱的关键点之一。光伏一般环节整体增速与硅料环节增速相同，金刚线是例外，由于硅料价 格高企，为了节省硅料，普遍采用更加细的金刚线，细线价格不变，但单 GW的耗量显著增加。2022年线耗有望提升至50万公里/GW以上

2、，而2021年只有34万公里 /GW左右，金刚线需求复合增速42%,高于光伏行业装机增速。自从金刚线国产化以来，在光伏硅片制造领域表达出了碾压式的优势，并 以这样一个细分产业，为光伏发电本钱的下降做出了突出贡献。光伏行业持续高景气带动硅片环节大规模扩产，同时细线化推进提升金刚 线耗量。金刚石线在光伏行业渗透率不断提升：0120pmlOOgmP8Opin767011me金刚石线行业概览金刚石切割线是通过将金刚石的微小颗粒镶嵌在极细的钢丝线上而制成。 最早于2007年用于蓝宝石，后在2010年开始用于光伏硅片切割。目前超过90%以上的金刚线应用于光伏行业的晶硅片切割。相同切割工艺下，金刚线线径越细

3、，锯缝越小，切割时产生的锯缝硅料损 失越少，硅片外表质量越好，硅片TTV等质量指标表现也就越好，同样 一根硅棒可切割加工出的硅片数量越多，有利于提升硅片的良率。其切割 性能直接影响硅片质量以及光伏组件的光电转换性能。黄宝石切片硅切片用太阳能电池资料来源：美畅股份招股说明书金刚石II硅晶片蓝宝石晶片从晶体硅料到硅片经历切方、截断及切片三个环节，其中切方及截断环节 为保证切割速度及切割效率，通常选用较粗线径的金刚线，一般线径为 250-350 微米。而切片环节出于原材料利用率及本钱考量，通常选用线径较细的金刚线, 一般线径为50-70微米。金刚石切割线切割技术具有可多线作业、刀缝损失小、切割速度快

4、（4-5 倍切割速度）、出片率高（硅片出片量超出15-20%）及环境污染小等全 方位优势。已逐渐取代传统的砂浆切割技术，成为硬脆材料切割的主流工艺。比照工程游离磨料砂浆切割EJ磨料颗粒磨损约为60p m金刚工切割磨损以切割硅材料为例，相同线径下金刚线切割比砂浆切割硅料损产出增加20%左右，且砂浆切割最细线径约为 金刚线.砂浆切片机线网速度约为580-9（X）m/min切割速度2金刚线切割速度约为砂浆切割的23/PEG悬浮液，较难处理水系辅料消耗J “ q衣.） 匚金刚线切割工艺更为环保资料来源：高测股份公告金刚石线产业链随着光伏行业的高速开展，金刚石线进入产品升级和需求高增长的黄金发 展期。金

5、刚石线上游母线产业链条主要为“基材-黄丝-母线-金刚石线”。引起母线 变革的上游鸨丝企业包括中鸨高新和厦门鸨业等；中游包括金刚线龙头美 畅股份、形成技术闭环的高测股份、产能高速扩张的恒星科技、以及率先 实现鸨基金钢线批量供应的岱勒新材等。金刚石线产业链：金刚石微粉母线中游：生产制造下游：硬脆材料切割七从片光伏硅片切割资料来源：美畅股份，招商证券金刚石线市场格局金刚石线起源于日本，2015年之前全球金刚石线主要供应商均为日本企 业，包括旭金刚石、中村超硬、爱德株式会社等，日本金刚石线售价较高 且产能有限，金刚石线在光伏行业未形成大规模应用。2014年以来随着金刚线切割技术的日趋成熟以及下游金刚线切割设备、耗 材供应商技术水平的快速开展，金刚线切割本钱快速下降，主要的光伏 单、多晶硅片生产厂商已全面采用金刚线切割工艺。随着国产品牌技术进步和本钱优化，目前国产品牌已凭借价格优势迅速抢 占日本厂商的市场份额。2020年光伏金刚线CR5约为66%, 2021年CR5高达92%。其中，美畅 股份市占率大幅领先，高测股份、三超新材、岱勒新材、恒星股份、东尼 电子和宇晶股份等厂商也占据一定的市场份额。美畅股份高测股份三超新材恒星科技东尼电子其他资料来源：东吴证券金刚石线的需求随着其在多晶领域的快速推广以及单晶行业的增长而高