2022年光伏鎢絲行業(yè)研究

1、2022年光伏鎢絲行業(yè)研究碳鋼絲遇細(xì)線化瓶頸，鎢絲替代大勢所趨第一性原理：薄片化、細(xì)線化是長期趨勢硅片切割工藝流程布線過程：由切片機自動排線系統(tǒng)將長度約80-200km、直徑36um及以上的金剛線由放線輥放入切割區(qū)域，后均勻、 精準(zhǔn)排布于2根主輥，布置成超過3000根，間距低于235um的金剛線網(wǎng)并引出。 切割過程：金剛線網(wǎng)的線速度在4秒內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)加速至2400米/分鐘，隨后持續(xù)運行30秒后，在4秒內(nèi)從2400米/分鐘 減速至0米/分鐘；隨后反向加速至2400米/分鐘，持續(xù)運行30秒后，再減速至0米/分鐘。薄片化、細(xì)線化是降本的長期趨勢出片量=每公斤方棒的長度/槽距（硅片厚度+金剛線線徑+砂

2、徑）。金剛線直徑下降+硅片厚度下降 每公斤方棒出 片量將增加 硅片成本下降毛利增加。 隨著工藝改進(jìn)，出片率持續(xù)增加。2021年，P型182mm/210mm尺寸每公斤單晶方棒出片量分別約為53片和40片，均 同比增加2片?；仡櫍航饎偩€切割替代砂漿切割順應(yīng)第一性原理金剛石線切割大幅降低單晶生產(chǎn)成本，助力單晶替代多晶20世紀(jì)80年代以前，高硬脆材料采用涂有金剛石微粉的內(nèi)圓鋸切割，切縫大、材料損耗多，且對切割尺寸有限制。 20世紀(jì)90 年代中期，切縫窄、切割厚度均勻且翹曲度較低的線鋸切割方式逐步發(fā)展，并在工業(yè)切割領(lǐng)域大規(guī)模推廣應(yīng) 用，半導(dǎo)體行業(yè)也采用該種切割方式。 2003年起，隨著光伏產(chǎn)業(yè)開始爆發(fā)性

3、增長階段，游離磨料砂漿切割工藝開始導(dǎo)入光伏行業(yè)。 2014年底，以隆基為代表的單晶企業(yè)開始大規(guī)模導(dǎo)入金剛石線切割工藝，并在3-4年內(nèi)完成對游離磨料砂漿切割替代。展望：碳鋼絲遇細(xì)線化瓶頸，鎢絲替代大勢所趨碳鋼絲體系下線徑已快接近極限，細(xì)線化突破依賴于材料方面的創(chuàng)新破斷力是指金剛線在拉伸過程中所能承受的最大拉力。破斷力和線徑、抗拉強度成正比，因此一般線徑越細(xì)則破斷力 越低。隨著線徑越來越細(xì)，對碳鋼絲的力學(xué)性能也相應(yīng)提出了巨大挑戰(zhàn)。 目前金剛線鋸基本采用92c或100c原料制造母線，高碳鋼絲母線線徑已快要接近極限，高測35m產(chǎn)品破斷力5.3N， 線徑進(jìn)一步下降可能將難以支撐切割所需張力，細(xì)線化突破依

4、賴于材料方面的創(chuàng)新。鎢絲空間：3-4年完成替代，2025年市場空間85億空間：3-4年完成替代，2025年市場空間85億滲透率：參考金剛線切割替代砂漿切割進(jìn)程，預(yù)計短期受供給制約，3-4年內(nèi)有望完成100%替代。 需求：預(yù)計2022年裝機需求約250GW，按照單GW金剛線耗約44萬公里、母線單耗1.1測算，預(yù)計對應(yīng)鎢絲需求1258萬 公里。預(yù)計2025年鎢絲母線需求3.68億公里，市場空間約85億元。鎢絲對金剛線后端環(huán)節(jié)沖擊較小，但前端母線冷拉工藝不適用鎢絲對后端環(huán)節(jié)沖擊較小，但前端母線冷拉工藝不適用鎢絲生產(chǎn)流程及壁壘鎢絲工藝流程：原料還原摻雜還原等靜壓燒結(jié)垂熔旋鍛退火粗拉拔細(xì)拉拔電解鎢絲等，

5、總共 包含30多道工序。生產(chǎn)難度體現(xiàn)在金屬配方及拉拔工藝控制。 金屬元素及含量控制：鎢絲為合金材料，一般摻雜Re、La等元素，配方不同鎢絲性能表現(xiàn)不同。 拉拔工藝控制：通過若干次粗拉拔以及若干次細(xì)拉拔控制母線的線徑以及均勻性。金剛線前端碳鋼絲母線環(huán)節(jié)的冷拉工藝不適用無論鎢絲還是碳鋼絲母線，均有拉拔工序。（1）碳鋼絲母線：原料鋼絲經(jīng)拉絲機在常溫下多次拉伸至目標(biāo)線徑，屬于 冷拉工藝。（2）鎢絲母線：原料鎢棒經(jīng)拉絲機在高溫下多次拉伸至目標(biāo)線徑，屬于熱拉工藝。 當(dāng)前高碳鋼絲母線設(shè)備及產(chǎn)能不適用鎢絲生產(chǎn)。鎢絲對于競爭格局的影響由于下游硅片廠綁定的關(guān)系，有利于美暢、原軾等廠商在鎢絲滲透初期導(dǎo)入和驗證，以及

6、后續(xù)推廣應(yīng)用，二三線廠商彎 道超車難度較大，預(yù)計對行業(yè)格局影響有限。 短期看，鎢絲滲透初期有較高溢價，有望增厚行業(yè)利潤。中長期看，美暢、原軾、恒星等布局上游母線等產(chǎn)能的公司競 爭力會有一定受損。鎢絲降本路徑明確、降本潛力較大鎢絲成本結(jié)構(gòu)以原材料為主，滲透初期盈利能力較好成本結(jié)構(gòu)：當(dāng)前情況下，原材料占比約66%、人工占比約6%、電力占比約7%、天然氣占比約3%、折舊占比約12%。 盈利情況：在55%成材率下，預(yù)計38um鎢絲成本約18.7元/公里，毛利率水平約為50%，凈利率水平約為30%。降本路徑與空間分析成材率提升（內(nèi)部因素）：當(dāng)前工藝仍有較大提升空間，行業(yè)平均成材率約50%-60%，隨著成

7、材率提升成本下降先快 后慢，成材率每提升5%，成本平均下降1.3元/公里。 規(guī)模效應(yīng)（內(nèi)部因素）：當(dāng)前仍處于少量供貨狀態(tài)，隨著鎢絲滲透率提升以及鎢絲產(chǎn)能擴張，規(guī)模效應(yīng)攤薄生產(chǎn)成本。廢料回收（內(nèi)部因素）：鎢是一種稀有金屬，同時廢鎢的含鎢量高且回收簡易，因此具有較高的二次資源回收利用價 值，一般回收價格較APT略高一些，假設(shè)回收價格含稅18-19萬元/噸，在成材率55%的情況下，廢料回收價值約10萬元/ 噸，對應(yīng)38um鎢絲實際成本可下降約2.2元/公里。上游價格變動（外部因素）：2020年受鎢行業(yè)供給過剩等因素影響，鎢價總體呈弱勢運行，APT均價12.86萬元/噸， 同比下降6.35%。2021

8、年鎢行業(yè)需求持續(xù)增加，鎢價總體呈穩(wěn)步上漲趨勢，APT均價15.44 萬元/噸，同比上漲 21.06%。 進(jìn)入2022年以來，APT價格持續(xù)上漲至4月中旬的18.3萬高點后有所回調(diào)，7月初價格反彈后仍維持高位。經(jīng)濟性受降本速率、細(xì)線進(jìn)展、硅料價格影響，基本滿足大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)鎢絲下游驗證數(shù)據(jù)較好，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用持續(xù)推進(jìn)下游驗證數(shù)據(jù)表明鎢絲具有明顯性能優(yōu)勢，產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用持續(xù)推進(jìn)從專利披露數(shù)據(jù)來看，在硅片切割應(yīng)用端，相比同規(guī)格碳鋼絲，鎢絲斷線率下降，A品率提升，TTV不良更低，切割線 耗下降，具有明顯性能優(yōu)勢。 從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用來看，美暢、原軾、聚成、高測、恒星、岱勒等幾乎所有主流金剛線廠商均在鎢絲金剛線產(chǎn)品有

9、所布局， 并送往下游隆基、中環(huán)等硅片廠商測試驗證，終端反饋良好。鎢絲經(jīng)濟性影響因素受降本速率、細(xì)線進(jìn)展、硅料價格降本速率（內(nèi)部因素）：降本路徑明確（成材率提升+規(guī)模效應(yīng)+廢料回收+上游降價），降本空間較大。細(xì)線進(jìn)展（內(nèi)部因素）：細(xì)線化進(jìn)展較快，去年底以40-38um為主，今年上半年切到38-36um，目前最細(xì)32um，年底 或明年初有望突破30um。 硅料價格（外部因素）：硅料價格處于高位，隨著產(chǎn)能釋放，年底價格或?qū)⑦M(jìn)入下降通道，減弱鎢絲經(jīng)濟性。經(jīng)濟性測算：當(dāng)前36um鎢絲經(jīng)濟性尚不明顯核心假設(shè)A品率：對于碳鋼絲，假設(shè)穩(wěn)定線徑下A品率不變；相比同規(guī)格碳鋼絲金剛線，鎢絲金剛線A品率提升1% 。線

10、耗：對于碳鋼絲金剛線，線徑每下降2um，線耗提升10%；相比同規(guī)格碳鋼絲金剛線，當(dāng)前鎢絲金剛線線耗下降10%， 未來工藝穩(wěn)定后下降20%。結(jié)論：在硅料含稅300元/kg的價格下，相比目前主流38um碳鋼絲金剛線，36um鎢絲金剛線切割成本增加0.4分/W，尚 不具備經(jīng)濟性；相比同規(guī)格36um碳鋼絲金剛線， 36um鎢絲金剛線可節(jié)省成本0.6分/W。鎢絲上下游具有較大的利潤讓渡空間假設(shè)保持鎢絲毛利率40%不變，金剛線毛利率保持30%不變，考慮成材率由50%提升至75%，鎢絲金剛線合理售價可 由71元/公里下降至54元/公里。經(jīng)濟性測算：降本+利潤讓渡是提升經(jīng)濟性最有效方式核心假設(shè)A品率及線耗假設(shè)與前文相同。按照前文測算的成材率與對應(yīng)鎢絲成本，以及利潤讓渡后的合理售價測算。結(jié)論1：不考慮廢料回收，成材率達(dá)到60%以上基本就可實現(xiàn)經(jīng)濟性臨界點下降至100元/kg以下。結(jié)論2：目前碳鋼絲金剛線也有較高的利潤空間，如果考慮碳鋼絲金剛線“價格內(nèi)卷”，假設(shè)傳統(tǒng)金剛線讓渡利潤至成本線， 則鎢絲不具備經(jīng)濟性。但這種可能性較低，因為對于金剛線廠商而言，沒有價格內(nèi)卷的動力和訴求。核心假設(shè)A品率：假設(shè)線型成熟穩(wěn)定后，鎢絲線徑每下降2um，切片A品率下降0.1%；假設(shè)