（報告出品方/作者：招商證券，劉文平、杜開欣）

一、矽片切割重要輔材，光伏降本的關鍵

1.1 金剛線主要用於光伏硅料切割環節，重要性強，盈利水平高

金剛線位於光伏產業鏈上游，主要用於硅料切割。光伏產業鏈主要包括硅料、矽片、晶硅電池片、光伏組件、光伏 發電系統五大環節。上游為硅料的採集、矽片的生產；中游為晶硅電池片、光伏組件的生產；下游為光伏發電系統 的集成與運營。其中，金剛線主要用於上游產業鏈的硅棒截斷、硅錠開方和矽片切割，其切割效果直接影響矽片的 質量及光伏組件的光電轉換性能，是上游生產環節的重要工序。

在矽片切割過程中，金剛線網的線速度在 4 秒內從靜止狀態加速至 2,400 米/分鐘（摺合 144 公里/小時），在 2,400 米/分鐘的線速度工況下持續運行 30 秒後，在 4 秒內從 2,400 米/分鐘減速至 0 米/分鐘；隨後反向加速至 2,400 米/分 鍾，持續運行 30 秒後，再減速至 0 米/分鐘。 光伏產業鏈中的高毛利環節。矽片在電池片中成本佔比 70%，因而金剛線的切割效果對光伏降本影響重大。2021 年 金剛線行業平均毛利率 35%，盈利水平在光伏全產業鏈排名第二，僅次於硅料環節。尤其龍頭企業以及一體化向上 游母線延伸的企業毛利率已高達 50%以上。

1.2 金剛線性能要求及細線化趨勢

在矽片切割過程中，金剛線要承受高頻率的往複運動和很大的張力，金剛石線的金剛石分布密度和固結強度、金剛 石切割能力、鋼線的抗疲勞性能等方面都直接影響金剛線的性能。實際生產應用中，金剛石線的性能指標主要表現 為三方面：切割能力、切割質量、斷線率。

1.3 受益光伏行業風起，金剛線年複合增速 47%

在推進「雙碳」和發力穩增長的大背景下，國內綠色投資表現亮眼，尤其以光伏為代表的新能源項目出現爆髮式增 長。疊加光伏電站項目邁入「平價上網」時代，全球已出現大量無需政府補貼的 「平價上網」試點項目，行業自然 成長的空間正逐步打開。根據光伏行業協會數據，2021 年全球光伏新增裝機市場容量 170GW，同比增長 31%，全 國矽片產量 227GW，同比增長 40.7%。矽片是全球光伏產業鏈中產業集中度最高的環節，產能主要集中在中國， 2020 年中國矽片產量佔全球矽片產量的比重高達 96%。

細線化加速金剛線需求增長。根據中國能源報數據，2021 年生產 1GW 矽片需要 37.5 萬千米金剛線，而單 GW 線 耗又隨著細線化、薄片化趨勢不斷增加。目前市場上常用的 38μ切割 165μm 或 160μm 厚度的矽片，平均 4 米左 右的單片線耗，單 GW 耗線已達 50~52 萬公里。我們保守預計 2025 年金剛線線耗將由目前的平均 40 萬公里/GW 提升至 65 萬公里/GW。據此測算，2022、2025 年全球金剛線需求分別為 1.24 億、3.92 億公里，年複合增速 47%， 高於光伏行業的裝機增速。

二、大尺寸與薄片化趨勢明確，三大因素驅動金剛線母線向鎢絲轉換

2.1 高碳鋼絲細線化已然逼近極限，亟需高強度的新材料進行替代

較小的線徑和介質粒度有利於降低切削損耗和生產成本。2021 年，金剛線母線平均直徑為 43μm，且呈不斷下降趨 勢。由於高碳鋼絲和金剛石微粉顆粒直徑幾近極限，更換母線基材是進一步細線化的方向。

① 降低母線直徑：行業已開始研發 35μm 線型，逼近鋼絲極限，進一步細線化需要改變母線金屬材質。矽片切割 過程中，母線需要有足夠的力學性能，尤其是鋼絲的抗拉強度、屈服強度、剛性（圈徑）、抗扭強度等指標都要 符合預定的要求。35μm 鋼絲存在破斷拉力偏小、切割能力不足等問題，極易發生斷線。斷線可能損壞被切割 物料或因重新布置線網而降低生產效率，一根硅棒的切割時間在 1.5 小時左右，而斷線後每次布線的時間也在 1 小時以上。

② 減小金剛石微粉顆粒大小：金剛石顆粒的大小主要影響金剛線的切割力和切割質量，目前附著在母線上的金剛 砂顆粒 6-7μm，若繼續減小顆粒大小，其切割力將顯著下降，這不僅使單位線耗增加，而且矽片的表面質量也 受到嚴重影響。

鎢絲細線化空間大，或成為主要替代品。鎢絲在強度方面具備天然優勢，目前國內量產的光伏用切割鎢絲已做到 35 μm 以下，並逐步向 30μm 研發。據我們測算，母線線徑每減少 2μm，每根硅棒可多出 1%的矽片數量，參照目 前的硅料和鎢絲價格，鎢絲做到 32μm 及以下即可以為矽片企業節省成本。由於國內鎢絲最細可以做到 3 微米直徑 （非光伏行業用），鎢絲細線化和降本的空間大幅高於高碳鋼絲，光伏行業進一步降本空間打開。（報告來源：未來智庫）

2.2 薄片化再次強化鎢基金剛線的經濟性

碎片率是薄片化過程中的主要難點，這要求金剛線向更細發展來提升良品率。薄片化有利於降低硅耗和矽片成本， 但碎片率提升，這不僅要求金剛線細線化，矽片切割時以碳鋼作為母線的金剛線單耗也大幅提升。據美暢股份投資 者問答，由於矽片薄片化，38μ金剛線切割 165μm 或 160μm 厚度的矽片，單 GW 耗線已由 30 萬公里提升至 50~52 萬公里。

2.3 大尺寸矽片與鎢絲金剛線更為適配

大尺寸矽片成為主導，210mm 矽片有望在 2025 年佔據半壁江山，發展鎢基金剛線或成為行業必選。增大矽片尺寸 可以在不增加設備、不增加人力消耗的情況下增加了現有設備的產能，進而攤低單位成本。2020 年，182mm 和 210mm 尺寸合計佔比僅 4.5%，2021 年迅速增長至 45%。根據中國光伏行業協會預測，2025 年大尺寸矽片佔比有 望在進一步提升至 90%以上，且 210mm 矽片市場開始超越 182mm 矽片，並在 2030 年成為主導。

碳鋼金剛線切割 210mm 矽片存在斷線率高、切割效率低等問題，中環、協鑫、阿特斯已向鎢絲轉換。由於 210mm 矽片面積變大，下游矽片企業在切割時通過施加更強拉力來提升切割效率。當金剛線兩端負載較高時，高碳鋼絲作 為母線的抗拉強度不夠，若要求其金剛線承載更大的拉力，母線需加粗 3-4μm，這直接導致每根硅棒出片量減少 2% 以上。高碳鋼絲難以跟隨光伏的大尺寸趨勢。

三、鎢絲節省成本敏感性分析

使用鎢絲的主要優勢是在保持破斷力的同時可以做到更細，在切割矽片時產生的鋸縫硅料損耗更少。在平均矽片厚 度 160μm 的情況下，我們按照當前行業內的金剛石微粉直徑以及切割損耗進行測算，發現母線線徑每減少 2μm， 每根硅棒可多出 1%的矽片數量。

3.1 積極：線徑 32μm，售價 45 元/km 以下即可為矽片企業節省成本

按照當前矽片市場價格，鎢絲線徑 32μm，售價 45 元/km 是兩種金剛線的平衡點。目前每 GW 矽片對應的價值約 9 億元，當鎢絲線徑做到 32μm 時，每根硅棒可多出 2%的矽片數量，對應每 GW 多產出的矽片價值約 1700 萬元。 假設兩種金剛線的單耗都是 50 萬公里，鎢基金鋼線的售價與鎢絲的採購成本同幅度下降，當鎢絲售價 45 元/km 時， 對應每 GW 硅料切割成本增加約 1700 萬元。即線徑更細或鎢絲售價更低均可以為下游企業節省成本。 當鎢絲線徑做到 24μm，規模化生產後售價下降至 20 元/km 時，對應每 GW 可節省的成本為 4900 萬元。按照 2025 年 600GW 的矽片產量進行測算，鎢基金鋼線可為光伏產業凈節省 294 億元。

3.2 悲觀：線徑 30μm，售價 35 元/km 即可為矽片企業節省成本

假設硅料價格回歸成本線附近，矽片價格較當前下降一半，對應每 GW 矽片價值約 4.5 億元，當鎢絲線徑做到 30μ m，鎢絲售價 35 元/km 時，採用鎢基金鋼線即可為下游企業節省成本。此時，每根硅棒可多出 3%的矽片數量，對 應每 GW 多產出的矽片價值約 1311 萬元，每 GW 硅料切割成本增加約 1250 萬元，凈節省 61 萬元。 在最不利的矽片價格下，當鎢絲線徑做到 24μm，規模化生產後售價下降至 20 元/km 時，對應每 GW 可節省的成 本為 2200 萬元。按照 2025 年 600GW 的矽片產量進行測算，鎢基金鋼線可為光伏產業凈節省 132 億元。

3.3 中性：線徑 32μm，售價 41 元/km 即可為矽片企業節省成本

仍假設硅料價格回歸成本線附近，矽片價格較當前下降一半，但我們將鎢絲耐用性好的優勢也納入考慮。由於鎢基 金鋼線的抗拉強度和破斷力更優，假設鎢基金鋼線的單耗由 50 萬公里下降至 40 萬公里，當鎢絲線徑做到 32μm， 售價 41 元/km 時，鎢基金鋼線可為下游企業節省成本。此時，每根硅棒可多出 2%的矽片，對應每 GW 多產出的硅 片價值約 865 萬元，每 GW 硅料切割成本增加約 840 萬元，凈節省 25 萬元。 在矽片價格較當前下降一半，鎢基金鋼線單耗下降 10%的中性假設下，當鎢絲線徑做到 24μm，售價 20 元/km 時， 對應每 GW 可節省的成本為 2700 萬元。按照 2025 年 600GW 的矽片產量進行測算，鎢基金鋼線可為光伏產業凈節 省 162 億元。

四、光伏用鎢絲：百億需求，利潤空間大

4.1 百億空間，需求增長四年十倍

目前鎢絲的銷量主要受到產能限制，考慮到廈門鎢業和中鎢高新已公告合計 1 億公里的擴產規劃，我們預計 2022 年 鎢基金鋼線的滲透率有望達到 15%，2025 年提升至 70%。假設產能擴張後鎢絲的售價由 45 元/公里下降至 35 元/公 里，2025 年光伏領域的鎢絲市場空間約 96 億元，年複合增速 126%。

4.2 光伏需求已帶動鎢絲產銷量顯著增長

受益於鎢絲在光伏領域的新應用，國內鎢絲產銷量顯著提升。2022 年 1-4 年，國內鎢絲表觀消費量分別同比增長
57.74%/153.72%/37.48%/41.29%，鎢絲企業開工率由年初的 60%提升到 89%。 鎢絲行業基本面已發生根本性改變，主導需求從附加值低、需求逐漸萎縮的燈泡領域轉換為高增長高景氣的光伏領 域。

4.3 降本空間大，盈利水平有望超預期

鎢資源不構成產能瓶頸。按照鎢金屬 19.3g/cm3 的密度，2025 年光伏鎢絲的鎢金屬年需求量約 3700 噸，大幅小於 每年鎢金屬生產配額。如果考慮鎢合金中添加其他元素，實際鎢金屬耗用量更少。 良品率提升後盈利水平有望超預期。據我們測算，鎢基金鋼線每公里鎢成本 2.7 元，按照 45 元/公里的售價，原材料 成本佔比 6%，按照 20 元/公里的售價，原材料成本佔比依然僅 13%。目前影響鎢絲企業盈利水平的主要是良品率較低， 生產光伏用鎢絲具有合金配方、拉絲直徑、產品穩定性三大難點，隨著工藝逐步成熟，良品率有望大幅提升。

五、重點公司分析

5.1 中鎢高新

中鎢高新為五礦集團旗下唯一的全產業鏈鎢產品管控平台，託管集團公司的 5 家礦山企業及 2 家冶煉廠，形成了完 整的上下游產業體系，包括礦山、冶煉廠、精深加工廠等。公司現有鎢絲年產能 20 億米，並擴建 100 億米高強度細 鎢絲生產項目，預計年底建成投產。公司擁有細鎢絲的技術儲備，且原材料自給，產能爬坡具有低成本短周期的特 點。公司細鎢絲產能擴張完成後，可加快光伏產業的切割用絲替代，推動鎢絲產品轉型升級和後續發展。 2021 年，公司實現營業收入 120.94 億元，同比增長 21.92%；歸母凈利潤 5.28 億元，同比增長 138.60%；扣非歸 母凈利潤 4.90 億元，同比增漲 244.34%。預計 2022-2024 年歸母凈利潤 6.85/8.42/9.3 億元，對應市盈率分別為 23.6/19.35/17.5 倍。（報告來源：未來智庫）

5.2 廈門鎢業

公司發展聚焦「鎢鉬 稀土 正極材料」三大主業，擁有完整的鎢產業鏈和稀土產業鏈。下屬子公司廈門虹鷺主要進 行鎢鉬絲材、製品的生產和銷售，已開發出較為先進的鎢絲生產工藝，並利用現有設備逐步批量出貨。公司共規劃 900 億米光伏用鎢絲擴產項目，目前在建產能約 800 億米。

5.3 美暢股份

金剛線核心龍頭，市佔率 61%。2021 年底，公司金剛線年產能 7,000 萬公里，並於 2022 年 4 月底完成「單機十二 線」技改，技改完成後產能提升 33%。待「高效電鍍金剛石線生產線項目」建成投產後，預計 2022 年底公司年產 能將達到 1.25 億公里。

圍繞光伏薄片化與大尺寸需求，引領行業技術迭代。在金剛線產品細線化、省線化、快切化、低 TTV 化、切割高穩 定化的技術路線上，公司又提出「柔性切割、結構絲切割」等技術，領先行業將產品線徑從 45μm 細化到了 36μm。 2021 年，公司實現營業收入 18.48 億元，同比增長 53.29%；歸母凈利潤 7.63 億元，同比增長 69.72%；扣非歸母 凈利潤 6.83 億元，同比增長 66.39%。營收中 98.72%來源於電鍍金剛線銷售收入，其餘 1.28%來源於砂輪、材料 等銷售收入。公司全年金剛石線產量為 5,274.85 萬公里，同比增長 100.41%，銷量為 4,540.82 萬公里，同比增長 82.80%。

5.4 高測股份（機械有色聯合覆蓋）

2021 年公司金剛線產量 950.30 萬公里，同比增加 115.29%，銷量 829.35 萬公里，同比增加 80.54%。公司已批量 供應 40μm 及 38μm 線型，並在行業內首次推出「單機十二線」技改活動，實現金剛線產能大幅提升及產品品質的 改善。2022 年一季度，「單機十二線」技改活動已全部完成，預計全年金剛線產能可達到 2,500 萬千米以上。

5.5 恆星科技

公司主要從事鍍鋅鋼絲、鍍鋅鋼絞線、鋼簾線、膠管鋼絲、預應力鋼絞線、金剛線等金屬製品的生產和銷售，2021 年金剛線銷量 806 萬公里，同比增長 230.35%。公司規劃金剛線總產能 4,600 萬公里，預計 2022 年年內完成。針 對客戶端切割降本以及內部降本增效需求，公司金剛線智能化 16 線機工藝技術已研製成功，正在進行小批量生產驗 證。 公司有機硅項目也已達到試產條件，截止 2022 年一季度，該項目裝置全流程已打通並形成產品銷售，有機硅業務 將成為公司的第二增長曲線。

5.6 岱勒新材

公司是國內首家實現金剛石線產業化的企業，已成功開發鎢基金鋼線產品並批量供應客戶。公司原有金剛線產能 1200 萬公里/年，並規劃 2400 萬公里擴產計劃，預計年底達產，屆時將形成 3600 萬公里總產能。截至 2022 年 6 月，公司金剛線月產能 120 萬公里/月。

2022 年一季度，公司實現營業收入 1.22 億元，同比增長 175.8%；歸母凈利潤 0.14 億元，同比扭虧；扣非歸母凈 利潤 0.14 億元，同比扭虧。一季度業績改善主要得益於公司金剛線產能的釋放，金剛線的總出貨量已達到去年全年 出貨量的 80%以上。公司還在 2021 年下半年完成了對部分生產設備的技術改造和升級，如生產線主流機型由 6 線 機升級到 8 線機，同時 10-15 線機型也得到了開發，使得金剛線細線業務放量加快。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

精選報告來源：【未來智庫】。未來智庫 - 官方網站

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