金刚线行业深度报告（一）：钨丝解密经济性是替代光伏切割丝母线的主要推手-20220605-招商证券

47047064%.8.5业规模业指数相关报告对表现(%)金属及材料沪深30000unan展新应用，扩建100亿米钨丝产能》2022-03-04替代，盈利能力再上层楼》2021--07刘文平S1090517030002杜开欣研究助理dukaixin@钨丝解密：经济性是替代光伏切割丝母线的主要推手金刚线行业深度报告(一)本报告对不同情境下钨丝替代高碳钢丝的经济性进行了测算，发现即便硅料价格下降至成本附近，钨基金钢线依然可以为下游光伏企业节省成本。钨丝在光伏领域新增百亿空间，需求增长四年十倍。环节，重要性强，盈利水平高。金刚线可用于量及光伏组件的光电转换性能，对光伏降本影响重大。2021年金刚线行业平均毛利率35%，盈利水平在光伏全产业链排名第二，仅次于硅料环节。尤其龙头企业。发长态势。我们保守假设2022年和2025年的金刚线单耗分别为40万公里GW口钨基金刚线或成为行业必选，节省成本是主要推动力。钨基金刚线的主要优这要求金刚线在更细的情况下，具备更高的切割力和破断力。薄片化与大尺线母线向钨丝转换的催化剂。口由于钨基金钢线的经济性同时受到钨丝线径、钨丝价格、硅料价格、切割每GW极、乐观、中性三种情境对钨基金钢线的经济性进行敏感性分析，结果发现：1)积极情境：按照当前硅片市场价格，钨丝线径32μm，售价45元/km较当前下降一半，当钨m本；3)中性情境：硅料价格回归成本线附近，同时钨基金钢线的单耗由50万基金钢线可为下游企业节省成本。看问题，趋势明显。重点推荐引起母线变革的上游钨丝企业：中钨高新、厦门钨业；关注中游金刚线龙头美畅股份、充分发挥联合研发优势并形成技术闭环的高测股份(机械有色联合覆盖)、产能高速扩张的恒星科技、以及率先实现钨基金钢线批量供应的岱勒新材。口风险提示：光伏装机量不及预期、技术路线变动、原材料成本大幅波动、疫期发展等风险。司主要财务指标SSS级7深度报告敬请阅读末页的重要说明2份技材6.073----深度报告敬请阅读末页的重要说明3正文目录 5.4高测股份(机械有色联合覆盖) 18 目录 敬请阅读末页的重要说明4 本构成(2020) 18 敬请阅读末页的重要说明5 3：细线化和薄片化对单片线耗的影响(以182硅片为例) 8 业深度报告敬请阅读末页的重要说明6硅片 硅料上游主产业链光伏电站一、硅片切割重要辅材，光伏降本的关键硅片 硅料上游主产业链光伏电站一、硅片切割重要辅材，光伏降本的关键刚线主要用于光伏硅料切割环节，重要性强，盈利水平高金刚线位于光伏产业链上游，主要用于硅料切割。光伏产业链主要包括硅料、硅片、晶硅电池片、光伏组件、光伏发电系统五大环节。上游为硅料的采集、硅片的生产；中游为晶硅电池片、光伏组件的生产；下游为光伏发电系统的集成与运营。其中，金刚线主要用于上游产业链的硅棒截断、硅锭开方和硅片切割，其切割效果直接影响硅片的质量及光伏组件的光电转换性能，是上游生产环节的重要工序。美畅股份、高测股份、恒星科技、岱勒新材……辅产业链光伏玻璃胶膜辅产业链光伏玻璃胶膜背板边框逆变器支架蓄电池金属硅银浆电池片组件设备硅料设备硅片设备组件设备进线最高线速度米/分钟。硅进线最高线速度米/分钟。硅棒上表面固定在切割设备中，硅金刚线磨削从而达到切割效果。硅棒硅棒游母线延伸的企业毛利率已高达50%以上。业深度报告敬请阅读末页的重要说明72019202020212022Q12019202020212022Q13%2%1%3%3%7%11%70%人工硅片正银折旧能源其他背银人工美畅股份恒星科技高测股份岱勒新材三超新材70%60%50%40%30%20%%0%-20%70%60%50%40%30%20%%0%66%35%33%29%23%12%9%硅料金刚线设备逆变器硅片组硅料金刚线设备逆变器硅片组件在硅片切割过程中，金刚线要承受高频率的往复运动和很大的张力，金刚石线的金刚石分布密度和固结强度、金刚石切割能力、钢线的抗疲劳性能等方面都直接影响金刚线的性能。实际生产应用中，金刚石线的性能指标主要表现性能要求具体指标释义切割能力切割效率耐用度线弓比切割效率越高。单刀切割用时越短、切割越快。可以帮助客户提高切割设备的利用率，在不增加投入的情况下大幅增加产量，提升客户端单机产能用单刀切割用线长度来表示，耐用度约好越省线，能够直接降低客户端切割耗材成本线锯在切割时的弯曲程度切割质量划伤线痕崩口TTV由于线锯表面存在大的镍瘤或者出刃高度过大的磨粒，在切割过程中将硅片划出的明显沟痕由于团聚颗粒的挤压在硅片上留下的切割痕迹磨粒过多总厚度变化，即在厚度扫描或一系列点的厚度测量中，所测晶片的最大厚度与最小厚度的绝对断线率频繁出现断线的情形会给客户的生产连续性带来极大损害，使得硅片生产的非硅成本提高商证券游硅片厂逐步向线径更细的金刚线切换，以降低切割过程中的硅料损耗。据美畅股份投资者调研纪要，从今年一季业深度报告敬请阅读末页的重要说明8金刚线母线直径(μm)04020多晶硅(元/公斤)300250200000证券具体情况细线化高速化①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。②相同切割工艺下，金刚线越细，固结在钢线基体上的金刚石微粉颗粒越小，切割加工时对硅片的表面损伤越小，硅片表面质量越好，硅片TTV等质量指标表现也就越好。金刚线高线速运动，使得单位时间内作用于硅棒表面的金刚石颗粒数量增加，进而提升切割效率、提升单机产能。招商证券在推进“双碳”和发力稳增长的大背景下，国内绿色投资表现亮眼，尤其以光伏为代表的新能源项目出现爆发式增国硅片产量227GW，同比增长40.7%。硅片是全球光伏产业链中产业集中度最高的环节，产能主要集中在中国，高于光伏行业的装机增速。表3：细线化和薄片化对单片线耗的影响(以182硅片为例)硅片厚度(μm)707065656045母线线径(μm)单片线耗(米/片)452.1403403.3383.9384.238520212022E2023E2024E2025E深度报告敬请阅读末页的重要说明945%145%1237620212022E2023E2024E2025E全球光伏新增装机量(GW)238309387464YOY31%40%30%25%20%容配比及损耗率全球硅片产量(GW)227309402503603金刚线单耗(万公里/GW)37.540485765金刚线总需求(万公里)851312376194412849139216CAGR47% GW) YOY4640040%000%31%385%1300002020212022E23E24E25E45,00040,00035,000金刚线总需求(万公里)YOY39269%30,00057%284910.525,00020,00015,00047%38%0.40.31944110,0005,00085130.20.1503100202020212022E2023E2024E2025E业深度报告敬请阅读末页的重要说明10二、大尺寸与薄片化趋势明确，三大因素驱动金刚线母线向钨丝转换二、大尺寸与薄片化趋势明确，三大因素驱动金刚线母线向钨丝转换2.1高碳钢丝细线化已然逼近极限，亟需高强度的新材料进行替代5045403530252050金刚线母线直径-单晶(μm)202220232020222023202520272030m母线金属材质。硅片切割过程中，母线需要有足够的力学性能，尤其是钢丝的抗拉强度、屈服强度、刚性(圈径)、抗扭强度等指标都要符合预定的要求。35μm钢丝存在破断拉力偏小、切割能力不足等问题，极易发生断线。断线可能损坏被切割而断线后每次布线的时间也在②减小金刚石微粉颗粒大小：金刚石颗粒的大小主要影响金刚线的切割力和切割质量，目前附着在母线上的金刚(非光伏行业用)，钨丝细线化和降本的空间大幅高于高碳钢丝，光伏行业进一步降本空间打开。基材承载切割作用拉力规格(μm)38373635直径公差(μm)椭圆度(um)抗拉强度(MPa.2薄片化再次强化钨基金刚线的经济性碎片率是薄片化过程中的主要难点，这要求金刚线向更细发展来提升良品率。薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，但碎片率提升，这不仅要求金刚线细线化，硅片切割时以碳钢作为母线的金刚线单耗也大幅提升。据美畅股份投资业深度报告敬请阅读末页的重要说明11在切割过程中更耐用，可以节省金刚线单耗；③每根硅棒金刚线布线更密集，每根硅棒多产出的硅片增加。目前行90%80%70%60%50%40%30%20%10%%n型单晶硅片p型单晶硅片多晶硅片铸锭单晶硅片20212022E2023E20220212022E2023E2025E2030E3大尺寸硅片与钨丝金刚线更为适配0mm硅片有望在2025年占据半壁江山，发展钨基金刚线或成为行业必选。增大硅片尺寸可以在不增加设备、不增加人力消耗的情况下增加了现有设备的产能，进而摊低单位成本。2020年，182mm和硅片面积变大，下游硅片企业在切割时通过施加更强拉力来提升切割效率。当金刚线两端负载较高时，高碳钢丝作。2210218.2218.26.25W/片7.49W/片10W/片10.85W/片100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%210mm182mm160-166mm165.75mm158.75mm20212022E2023E202520212022E2023E2025E2030E业深度报告敬请阅读末页的重要说明12使用钨丝的主要优势是在保持破断力的同时可以做到更细，在切割硅片时产生的锯缝硅料损耗更少。在平均硅片厚GW4.5亿元(悲观)；丝减少20%(中性)。参数参数钢丝线径-μm36硅棒长度-mm750钢丝价格-元/km硅片厚度-μm售价加成-元/km30金刚石微粉直径-μm7钢丝金刚线单耗-万km/GW50误差范围-pm1钨丝金刚线单耗-万km/GW50震动等原因造成的损耗-μm1钨丝线径-μm3432302826钢丝切片数量-片/根3,5383,5383,5383,5383,538钨丝切片数量-片/根3,5713,6063,6413,6763,713百分比0.95%1.92%2.91%3.92%4.95%多产出硅片价值-百万元/GW8.5717.3126.2135.2944.55WmW当钨丝线径做到24μm，规模化生产后售价下降至20元/km时，对应每GW可节省的成本为4900万元。按照图17：钨基金钢线经济性业深度报告敬请阅读末页的重要说明13图18：钨基金钢线经济性仍假设硅料价格回归成本线附近，硅片价格较当前下降一半，但我们将钨丝耐用性好的优势也纳入考虑。由于钨基图19：钨基金钢线经济性业深度报告敬请阅读末页的重要说明14四、光伏用钨丝：百亿需求，利润空间大四、光伏用钨丝：百亿需求，利润空间大1百亿空间，需求增长四年十倍里，2025年光伏领域的钨丝市场空间约96亿元，年复合增速126%。2022E2023E2024E2025E全球硅片产量(GW)金刚线单耗(万公里/GW)金刚线总需求(万公里)钨丝渗透率钨丝售价(元/公里)市场空间-光伏钨丝(亿元)CAGR3094012376458402481944130%4023503572849150%3550126%603653921670%35964.2光伏需求已带动钨丝产销量显著增长受益于钨丝在光伏领域的新应用，国内钨丝产销量显著提升。2022年1-4年，国内钨丝表观消费量分别同比增长钨丝行业基本面已发生根本性改变，主导需求从附加值低、需求逐渐萎缩的灯泡领域转换为高增长高景气的光伏领450400350300250200500有效产能(折月，吨)产量(吨)开工率21-May21-Aug21-Nov22-Feb100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%400350300250200500表观消费量(吨)环比(%)21-May21-Aug21-Nov22-Feb100%80%60%40%20%0%-20%-40%资料来源：百川盈孚、招商证券4.3降本空间大，盈利水平有望超预期资料来源：百川盈孚、招商证券原材料成本占比6%，按照20元/公里的售价，原材料成本占比依然仅13%。目前影响钨丝企业盈利水平的主要是良品率较低，生产光伏用钨丝具有合金配方、拉丝直径、产品稳定性三大难点，随着工艺逐步成熟，良品率有望大幅提升。深度报告敬请阅读末页的重要说明152022E2023E2024E2025E钨丝需求量(万公里)5658321424527452钨金属耗用量(吨)2497831,9123,685钨金属单价(万元/吨)20202020原材料总成本(万元)4984156583824473699原材料单位成本(元/公里)2.7钨丝售价(元/公里)45403520原材料与收入比6%7%8%业深度报告敬请阅读末页的重要说明1625%30.3五、重点标的推荐25%30.3五、重点标的推荐金刚线进入产品升级和需求高速增长的黄金发展期，重点推荐引起母线变革的上游钨丝企业：中钨高新、厦门钨业；扩张的恒星科技、以及率先实现钨基金钢线批量供应的岱勒新材。上游：原材料母线镍化学品母线镍化学品中游：生产制造中游：生产制造下下游：硬脆材料切割光伏硅片切割蓝宝石、磁性材料等切割光伏硅片切割钨丝生产项目，预计年底建成投产。公司拥有细钨丝的技术储备，且原材料自给，产能爬坡具有低成本短周期的特，可加快光伏产业的切割用丝替代，推动钨丝产品转型升级和后续发展。涨244.34%。预计2022-2024年归母净利润6.85/8.42/9.3亿元，对应市盈率分别为公司项目投资金额(万开始日期投产日期实施主体中钨高新年产100亿米高强度细钨丝生产9,7922022年底自硬成都分公司060营业收入(亿元)YOY30%25%20%难熔金属12%贸易15%其他5%刀片及刀具27%合金制品25%120.923%99.222%81.880.965.4405%200%0-5%粉末制品16%201720182019202020212022Q1业深度报告敬请阅读末页的重要说明17资料来源：公司公告、招商证券资料来源：公司公告、招商证券公司发展聚焦“钨钼+稀土+正极材料”三大主业，拥有完整的钨产业链和稀土产业链。下属子公司厦门虹鹭主要进公司投资金额(万元)开始日期投产日期8亿米细钨丝生产线项目4,336年丝升级扩产项目25,1872021年12月2022年底产线项目84,155年厦门钨业营业收入结构0806040200产量(亿米)销量(亿米)9490585820202021资料来源：公司公告、招商证券3503002502005009%营业收入(亿元)YOY9%318.568%195.6189.638%174.0141.9105.1201720182019202020212022Q180%70%60%50%40%30%20%%0%-20%亿元350300250200500电池材料钨钼等有色金属制品稀土业务4720212225302094717469727282412017201820192020资料来源：公司公告、招商证券资料来源：公司公告、招商证券线”技改，技改完成后产能提升33%。待“高效电镀金刚石线生产线项目”建成投产后，预计2022年底公司年产深度报告敬请阅读末页的重要说明18m。252050营业收入(亿元)YOY80%60%40%20%0%-20%-40%-60%6,0005,0004,0003,0002,0001,0000产量(万公里)销量(万公里)5,2754,5412,6322,4841,9891,831,98974%21.653%12.411.912.16.7-45%201720182019202020212022Q1201920202021资料来源：公司公告、招商证券资料来源：公司公告、招商证券其他业务成本其他业务成本6.84%8.98%能源和动力7.57%折旧9.87%直接人工原材料49.62%其他制造费用其其他制造费用5.91%8.988.98%能源和动力折旧6.84%直接人工15.56%原材料58.54%资料来源：公司公告、招商证券资料来源：公司公告、招商证券(机械有色联合覆盖)mm行业内首次推出“单机十二线”技改活动，实现金刚线产能大幅提升及产品品质的深度报告敬请阅读末页的重要说明191,0009008007006005004003002000产量(万公里)销量(万公里)950829459478202020212020资料来源：公司年报、招商证券新增硅片及切割加工服务业务，充分发挥产品及服务协同优势。公司于2021年新开展了切片代工业务，实现公司切割设备、切割耗材及切割工艺各环节大数据共享，并开始为客户提供包括“切割设备、切割耗材、切割工艺”在86420营业收入(亿元)YOY.7110%7.17.56.143%5.64.318%4%120%100%80%60%40%20%0%创新业务6创新业务6.79%4.35%切片代工6.82%金刚线18.81%切割设备63.23%201720182019202020212022Q1资料来源：公司公告、招商证券资料来源：公司公告、招商证券公司主要从事镀锌钢丝、镀锌钢绞线、钢帘线、胶管钢丝、预应力钢绞线、金刚线等金属制品的生产和销售，2021针智能化16线机工艺技术已研制成功，正在进行小批量生产验售，有机硅业务。深度报告敬请阅读末页的重要说明20244244403530252050营业收入(亿元)YOY25%20%%%5%0%-5%-20%预应力钢绞线,29%其他,11%镀锌钢绞线,16%其他,11%,金刚线9%,胶管钢丝镀锌钢丝其他33.934.020%30.530.128.312%8.6钢帘线,36%201720182019202020212022Q1资料来源：公司公告、招商证券资料来源：公司公告、招商证券900800产量(万公里)销量(万公里)210%819806210%190%700600500400170%150%130%110%90%30020020227270%50%41