金刚石线行业客户壁垒

金刚石线行业客户壁垒金刚石线行业客户壁垒金刚石线作为硅片切割过程中的重要耗材，下游客户主要是大型光伏硅片制造企业，对供应商的技术研发、生产制造、工艺流程、质量控制和售后服务等方面都有较高的要求，需要通过一系列的检测认证才能成为合格供应商，且通常认证程序比较复杂，认证周期较长。下游客户确定主要金刚石线供应商后，为了确保产品的安全性、稳定性，以及对时间成本、沟通成本的考虑，通常不会轻易更换供应商，会与金刚石线企业建立稳定的合作关系并不断加深双方合作，从而形成行业的品牌、客户资源壁垒。金刚石线发展趋势和挑战金刚石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（一般为高碳钢丝）上制成的，通过金刚石线与被切割物体间进行高速磨削运动，从而实现切割目的。金刚石线一般有两种制造方式，即用电镀和树脂的方式把金刚石颗粒固定在丝线上所形成的切割线，严格来说叫金刚石切割线，简称金刚石线。金刚石线具有了金刚石微型的锯齿，增加了钢线的切割能力，可以大大加快切割速度及切割能力。目前主流的工艺是电镀金刚石线，是在金属线上镀上一层金刚石微粉，用来切割光伏晶硅、水晶、磁性材料、蓝宝石等硬脆材料近年来，金刚石线切割技术在切割行业中起重要作用，其应用范围也是极其广泛，主要应用于当下炙手可热的光伏领域，比如用于硅片制造环节，用于硅棒截断、硅片切方、切片。硅片切割金刚石线需求量占总需求的比例超过90%。全球金刚石线行业概况全球能源结构的转型持续推动光伏行业市场需求的增长，进而带动金刚线行业的发展。金刚线，按应用领域分，包括面向半导体行业、蓝宝石行业、磁性材料行业应用的金刚线，切割对象分别为半导体硅片、蓝宝石材料及磁性材料。目前业界存在两种不同类型的金刚线树脂金刚线和电镀金刚线。金刚线采用如电镀或树脂等特殊技术手段，将坚硬的金刚石均匀的固定在钢线上，利用镶嵌有金刚石的钢线和待切割材料之间的相互摩擦作用对硬脆材料进行切割。相对于传统砂浆切割，具有切割速度快、切片品质高、切割损耗小、切割液更环保等优点。金刚线行业发展趋势相较于碳钢线，钨丝线具备高破断拉力值、高扭转值等优异性能表现，在使用更细的线径后，能够有效降低硅片生产环节的碎片率。在目前硅料价格较高的背景下，尽管钨丝线相较碳钢线单价更高，硅片生产企业使用钨丝线，仍能通过减少切割的硅损耗提升生产效益。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。金刚线母线直径已由2016年的80μm降至2019年的50μm，相应降低了切割料损。全球范围内，以光伏、风电为代表的可再生能源在全球能源消费结构中的比例不断上升成为全球能源结构转型的发展方向。金刚线是金刚石切割线的简称，还被称为之为钻石切割线或者钻石线。工业上许多硬质材料都是用切割钢线或者更高质量的金钢线来切割的，比如光伏领域的多晶硅切片，单晶硅，晶棒，金钢线是光伏硅片切片过程中的重要耗材，已实现全面应用。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。金刚线价值量在1-2分/W，略高于硅片生产过程中的坩埚、热场等其他耗材。金刚石线的需求展望金刚石线在光伏产业链中的盈利能力居于前列，2021年利润率水平仅次于硅料，平均毛利率达到35%左右，向上延展到母线或者更上游的企业能达到50%以上。细线化薄片化与大尺寸有望带动切片环节线耗提升。下游需求方面，平价上网与碳中和时代背景下，光伏需求增加，叠加硅片扩产加速，使得金刚石线需求有望超越行业增长。我国金刚石线市场金刚石线是将金刚石微粉以一定的分布密度均匀地固结在高强度钢线基体上制成的，主要用于晶体硅、蓝宝石、精密陶瓷等硬脆材料的切割。其中，用于光伏晶硅切片的金刚石线用量最大、占金刚石线总需求量的比例超过90%。光伏产业链上游为硅料的采集及硅片的生产环节，其中硅片切割是硅片生产环节的主要工序，金刚石线可用于硅棒截断、硅锭开方、硅片切割，具有切割速度快、切片效率高、硅料损耗低、环保等优势，能够大幅降低线耗成本。2015年金刚石线锯实现国产化和规模化生产后，产品价格迅速降低，金刚石线凭借高效率、高出片率优势迅速取代游离磨料砂浆线，在光伏硅片切割领域快速渗透，金刚石线需求爆发式增长，拉动线锯用金刚石微粉需求大幅提升。受光伏531新政影响，2H18光伏装机量较预期大幅下降，叠加金刚石线市场竞争加剧，出现供过于求局面，金刚石线需求及价格大幅下降，线锯用微粉销售面临短期波动。光伏新增装机高景气度确定性高。在碳中和、碳达峰目标指引和国家政策扶持下，预计十四五期间，光伏行业发展呈现高景气态势，全球及我国新增光伏装机将有大幅增长。根据CPIA数据，预计2022-2025年，全球光伏年均新增装机将达到232-286GW，我国光伏年均新增装机将达到83-99GW，20-25年全球光伏新增装机容量CAGR为15．7%-20．5%。金刚石微粉作为光伏晶硅切片用金刚石线的主要原材料，市场需求有望持续旺盛。乐观假设下，预计2022-2025年光伏晶硅切割用金刚石线需求分别为1．44/1．89/2．34/2．61亿公里、CAGR达31%；2022-2025年线锯用金刚石由微粉需求量由8．64亿克拉增长至13．07亿克拉、金刚石单晶需求量由28．8亿至克拉增长至43．56亿克拉，21-25年年CAGR达达22%。根据中国磨料磨具工业年鉴，2020年我国工业金刚石单晶+微粉总产量145亿克拉，仅考虑新增光伏晶硅切割线距用金刚石微粉/金刚石单晶需求量，预计至2025年我国工业金刚石单晶+微粉总产量达201．6亿克拉，对应CAGR达6．82%。国内金刚石线的发展历程金刚石线超过90%以上系使用于光伏行业的晶硅片切割，国内光伏行业晶硅切片使用的金刚石线主要经历了以下发展阶段：日本厂商占据先发优势，产品处于垄断地位：金刚石线的制造和应用起源于日本，在2014年之前，全球范围内具有国际竞争优势的金刚石线供应商主要集中于日本，曾有超过10家以上的日本企业先后涉足电镀金刚石线行业，如日本旭金刚石工业株式会社（以下简称旭金刚石）、日本中村超硬株式会社（以下简称中村超硬）、日本爱德株式会社、日本联合材料株式会社等，其中以旭金刚石和中村超硬为主，上述日本企业占据了金刚石线市场的大部分市场份额。由于日本企业的生产技术领先，且产能较为集中，因而日本在金刚石线行业长期处于垄断地位，中国光伏企业的金刚石线采购需求也主要由日本企业满足。国内厂商赶超，逐渐抢占日本厂商市场份额，完成进口替代：金刚石线虽然较砂浆游离磨料切割方式具有巨大优势，但由于日本厂商的金刚石线产品价格较高，且产能相对有限，金刚石线在国内光伏行业仍未取得大规模应用，在此背景下，以岱勒新材、东尼电子、三超新材和美畅新材为代表的国内金刚石线企业或技术团队自2010年前后开始，陆续投入钻研相关技术。经过持续的人员与资金的研发投入，国内厂商在2014-2015年相继实现80μm以下用于精密切割的电镀金刚石线领域的技术突破，打破了日本厂商的技术垄断。2015年，金刚石线实现国产化并规模生产后，产品价格迅速降低，由2012年约1元/米的单价下降至约0．2元/米，经过近几年来的持续工艺优化和规模扩张，金刚石线价格仍在继续下降，截至2019年12月，金刚石线价格进一步下降至约0．06元/米，国内厂商凭借价格优势迅速抢占日本厂商的市场份额，其中以美畅新材为代表的国产厂商在技术上已完全可以满足客户的生产需求，随着国内厂商的产能逐步扩大，国内厂商在技术及产能上基本完成了金刚石线的进口替代。金刚石线切割工艺大幅提高单位硅料的出片率及硅片切割效率，有效降低了硅片制作过程中的非硅成本。金刚石线国产化后，由于其价格优势，以隆基股份为代表的单晶企业2015年开始大规模使用金刚石线工艺，由于金刚石线切割工艺能够大幅降低硅片制作过程中的非硅成本，因而在单晶切割领域快速渗透，使得金刚石线市场需求在2016-2017年快速增长。金刚石线市场竞争加剧，金刚石线价格快速下降，市场产能逐步淘汰：2018年5月，国家发改委、财政部、国家能源局当天联合发布了《关于2018年光伏发电有关事项的通知》（简称光伏531新政），对光伏补贴规模进行了调整，导致光伏装机量较预期大幅下降；于此同时，金刚石线行业经历了前期的高景气度发展，各厂商纷纷扩张的产能也在2018年逐步投产，使得金刚石线市场出现供过于求的竞争局面，金刚石线价格快速下降。2019年，金刚石线市场价格较光伏531新政出台前下降幅度超过60%，这也使得行业内的多家厂商出现亏损情形，市场竞争加剧导致的金刚石线价格大幅下降，预计也将会使得市场落后产能逐步被淘汰。金刚线在切割多晶硅片时，由于硅片表面损伤层减少，不利于使用传统腐蚀方案对硅片进行绒面制备，进而影响多晶硅片的转化率；2017年，黑硅及添加剂等新技术的出现解决了金刚石线切割多晶硅片反射率过高的问题，使得硅片光吸收能力提升。由于单晶硅片率先完成了金刚石线切割工艺转换，硅片成本大幅降低，单晶硅片的市场份额迅速提高，在此背景下，金刚石线在多晶切割领域的渗透速度大幅加快，截至2017年，以保利协鑫、晶科能源等为代表的多晶龙头企业均开始大规模使用金刚石线切割工艺。因此，金刚石线市场需求在2017-2018年期间连续大幅增长。全球单晶新增装机量在2015年至2018年期间逐年大幅增长，于此同时，电镀金刚石线在单晶硅片切割领域的渗透率快速提升，以上两个因素使得金刚石线市场需求在上述期间爆发式增长。在多晶领域，全球多晶新增装机量仍占据主导地位，自2016年开始，金刚石线切割工艺在多晶硅片渗透率开始有所提高。根据中金企信统计数据:金刚石线切割技术2018年在单晶硅片领域的渗透率为100%，在多晶硅片领域的渗透率接近90%；根据中国光伏行业协会2019年1月发布的《中国光伏产业发展路线图》（2018年版），单晶硅领域金刚石线切割技术2017年已全面取代砂浆切片技术，2018年多晶硅切片基本从砂浆切片向金刚线