新能源之光伏行業跟蹤報告：硅片切割生變革，金剛線需求大爆發

2017-09-01 11:33:55 中信證券電新　點擊量：評論 (0)

　金剛線切割技術優勢巨大，替代傳統砂漿線。金剛線主要應用于晶體硅和藍寶石等硬脆材料的切割，相較傳統的砂漿鋼線切割具有效率高（4-5倍切割速度）、損耗少出片率高（多出15-20%硅片）、環境污染小（無有機

　金剛線切割技術優勢巨大，替代傳統砂漿線。金剛線主要應用于晶體硅和藍寶石等硬脆材料的切割，相較傳統的砂漿鋼線切割具有效率高（4-5倍切割速度）、損耗少出片率高（多出15-20%硅片）、環境污染小（無有機液）、產品質量高的優勢。金剛線中電鍍金剛線又以單片耗線量低、線徑規格小、切割效率高的突出優點受到市場廣泛青睞，優于樹脂金剛石線。

　　單晶硅2016年普及，降低成本提升競爭力。單晶硅因質地均勻率先實現金剛線工藝配套，從而較早實現金剛線替代傳統砂線切割工藝。國內2016年金剛線在單晶硅切片實現完全滲透替代。使用金剛石線后，單晶硅片成本下降10%-15%，組件成本下降5%-8%。借助于金剛石線切割帶來的成本差距的縮小，及一期“領跑者”計劃過于強調高效率，單晶硅組件市場份額從2015年的18%躍升至2017年的30%，市場份額得到提升。

　　多晶硅2017年全面替代，“金剛線+黑硅+ PERC”實現低成本高效組件放量。2016年至今黑硅及PERC等技術的成熟解決了金剛線切割多晶導致后端植絨工藝問題，且大幅降低成本同時提升電池效率，達到1+1+1>3的效果，帶來了金剛線在多晶片切割應用成井噴式發展。此技術使得多晶電池轉化率達到20.5%，性能媲美單晶，同時成本極大下降，預計市場占比將大幅回升，金剛線作為耗材直接受益。由于傳統砂漿切片機改為金剛線機僅需要20萬元，大多數多晶硅企業已大舉改造，預計2017年底切片機改造將達到90%以上，金剛線需求井噴式爆發。

　　金剛線中短期供不應求，長期靠品質提升提高集中度。我們預計2017年全球80GW光伏組件出貨量，單/多晶硅占比分別為25%和65%，完成替代后光伏行業對金剛線需求達到約2440萬KM，而藍寶石襯底行業金剛線需求量為400萬-500萬KM，則總需求量2840萬-2940萬千米，而現有總產能僅1900萬千米，缺口巨大，行業盈利能力強。供不應求狀態預計在2018年方能緩解。以光伏組件產量年增長10GW、藍寶石行業增長率30%測算，2018、2019年金剛線需求分別為3078萬KM、3110萬KM，預計2018年擴產項目全部達產后總產能約3058萬KM，供需基本平衡，行業轉向質量競爭，同時集中度得到提升。

　　風險因素：光伏行業金剛線替代速度不達預期，產業政策發生變化等。

　　盈利預測與投資分析：對比相關上市公司，2017年動態PE中樞在約40倍，2018年動態PE中樞在約25倍。公司主業不同估值略有差異，從金剛線業態及產能業績釋放情況出發，我們重點推薦三超新材、恒星科技和東尼電子，同時關注豫金剛石，黃河旋風一級市場關注岱勒新材和楊凌美暢。

　　金剛線切割技術具有獨特工藝優勢

　　金剛石切割線，即通過金屬的電沉積作用把金剛石顆粒鍍覆在鋼線表面而制成的一種線性切割工具。通過金剛石線切割機，金剛石切割線可以與物件間形成相對的磨削運動，從而實現切割的目的。目前，金剛石切割線主要應用于晶體硅和藍寶石等硬脆材料的切割。

　　傳統的切割方式包括鋼片切割、帶鋸切割和內外圓片鋸切割等，這些方式都存在切割損失大、表面精度差、表面損傷多等缺陷。為了提升對晶體硅、藍寶石等硬脆材料的切割效率，上世紀 90 年代開始，出現了線鋸切割方式，即通過鋼線附帶磨料的方式進行切割，線鋸切割從最開始的單線線鋸切割發展到現在的多線線鋸切割。

　　目前市場上主流切割方式可分為金剛石線切割和砂漿鋼線切割。砂漿鋼線切割即在鋼線來回摩擦切削材料的同時，在鋼線上附著液體磨料（砂漿）如碳化硅（SiC）等，通過鋼線、液體磨料和待切割材料三者間的相互摩擦作用進行切割。金剛石線切割即采用特殊技術手段將堅硬的金剛石牢牢地均勻固定在鋼線上，再用制作完成的金剛石線對材料進行切割。

　　相較于傳統砂漿切割工藝，金剛線切割技術具有以下優點：

　　1.切割效率高，速度提升五倍。單片硅片切割耗時傳統砂漿切割需約10小時，金剛線切割僅需2小時。切割效率高主要緣于其技術特點：第一，金剛線采用固定方式結合金剛石顆粒，相比砂漿線處于游離狀態的磨料，不僅參與磨削切割的金剛石更多（漏損少），而且減少了磨料之間的相互磨損。第二，金剛石硬度高，耐磨損能力強，從而切削和使用壽命更長。第三，金剛線固著的金剛石的運行速度與切割線一致，而游離狀態的砂漿運行速度低于切割線。

　　2.材料損耗少、出片率高。切割線線徑越大造成切割時刀縫越大從而導致材料損耗越多，而切割線的線徑是裸線徑與磨料/刃料直徑之和。金剛線因切割能力強，其鍍層比切割液與碳化硅混合形成的砂漿要小薄，從而造成的刀縫損耗較小。另外，金剛線切割造成的損傷層小于砂漿線切割，有利于切割更薄的硅片。更細的線徑、更薄的切片有利于降低材料損耗，提高硅片的出片率。目前，硅片厚度多為180-200μm，砂漿切割的刀縫損耗約為150μm，金剛線切割的刀縫損耗約為80μm。因此，金剛線切割能提高約15%的出片量。

　　3.環境污染較小。砂漿切割會產生大量晶硅切割廢砂漿，廢砂漿含碳化硅、聚乙二醇、硅粉和金屬粉末成分，環境威脅較大，其中部分粒徑小于0.15μm的硅粉與水或潮濕空氣接觸時會快速反應并釋放出易燃氣體氫氣和熱量，如不進行妥善利用、處置會造成嚴重污染。金剛線使用水基磨削液（主要是水），有利于改善作業環境，同時簡化洗凈等后道加工程序。

　　4.產品質量提升。金剛線切割減少了加工損傷層，而且精度保持穩定，產生TTV（總厚度變化，硅片表面特定測量點的最大值和最小值之差）小。

　　5、運營成本下降。金剛線切割的設備占用資本、空間占用、人力和電力占用均有下降，整個生產流程更加簡化，從而降低運營成本。

　　按照制作工藝，金剛石切割線又可分為電鍍金剛石線與樹脂金剛石線。樹脂金剛石線是先將液態樹脂和金剛石粉末均勻攪拌混合，再均勻附著于鋼線上，最后經過特殊技術烘烤制成。電鍍金剛石線就是以電鍍金屬為結合劑，通過金屬的電沉積作用把金剛石磨料固結在芯線基體上而成，其中金剛石磨料的尺寸一般為幾微米到幾十微米。

　　在目前的發展趨勢下，電鍍金剛石線具有單片耗線量低、線徑規格更小、切割效率更高的突出優點，在硅晶體切割中顯著優于樹脂金剛石切割線。同樣粗細的樹脂線破斷力與固結強度均遠遠低于電鍍式金剛石線，其細線化發展潛力遠低于電鍍金剛石線，電鍍金剛石線更符合未來金剛石切割線細線化發展的前景。此外，樹脂金剛石線切割硅片時容易產生樹脂脫皮和金剛石脫落，造成斷線和硅片劃傷，還可能影響后續制絨工藝。隨著電鍍金剛石線的制造成品的降低和規模化效應的顯現，樹脂金剛石線的成本優勢也將減弱或消失。因此電鍍金剛石切割線是金剛石切割線領域的主要發展方向。

　　應用于單晶硅：競爭力及市場份額提升

　　金剛線改革硅片切割,單晶率先實現降本增效

　　金剛石切割線應用發展歷程。金剛石線技術早在2007年已經被研發成功，日本的旭金剛石等企業于2007年推出了成熟的金剛石線產品。早期，金剛石線先規模應用于藍寶石切割。2009年前后，金剛線切割硅片技術的研究率先在日本取得應用，2011年國內部分企業開始進行金剛線切割單晶硅片的驗證及生產。2015年應用于單晶硅。2016年開始應用于多晶硅，并有望在2017年全部替代，快速拉升金剛石切割線的需求，出現產能缺口。預計2018年產能缺口回補，龍頭企業業績放量。

　　單晶硅技術難度低，率先實現配套工藝的解決，從而早于多晶硅完成金剛線替代。相比于多晶硅，單晶硅硅棒質地更均勻，其材料的物理特性更有利于切割薄硅片，美國的 MEMC，中國大陸的中環、隆基，中國臺灣的友達等，在僅 2-3 年內先后在金剛石線規模應用于單晶硅的切割取得成功，并從根本上解決了從制絨到電池片再到模組等所有配套工藝問題，徹底替代了運行十幾年的砂漿工藝。而多晶硅在應用金剛線切割技術上由于雜質異相顆粒而面臨斷線問題，且后續電池制作的配套工藝遇到了困難，因此未能在早期推廣金剛石線切割。

　　自2015年起，金剛石線在單晶硅切片領域迅速替代傳統切割方式成為主流切割工具，全球單晶硅片金剛石線切割比例在2016年達到70%，預計2017年往后，全球單晶硅片金剛石切割比例將接近90%。

　　而在國內，2016年金剛石線在單晶硅切片領域基本實現全滲透，2017年起預計單晶金剛線使用比例達到100%。

　　使用金剛石線后，單晶硅片成本大幅下降，單晶組件成本也隨之下降。金剛線切割單晶硅片帶來的成本優勢主要緣于：單位產能耗硅量減少、產能提升導致單位硅片成本下降、切割成本下降三大方面。具體來看，金剛線切割單晶硅片的成本優勢表現為切縫損失小、硅料利用率高，單公斤出片數提高至59片以上，比砂漿切割每公斤多出約10片；單片金剛線消耗低于砂漿消耗成本及產能高能夠降低折舊費用；極大降低了生產廢料的產量和處理費用；提升了機器生產率超過1.5倍。整體上，金剛線切割成本較傳統砂漿切片可降低約20%，按照當前的硅料及硅片價格，金剛線切割單晶較砂漿加工單片成本約降低0.6-0.8元，單晶與多晶硅價差一度下降至0.6元左右的性價比“閾值”。

　　憑借金剛石線切割帶來的巨大成本優勢，加上一期“領跑者”計劃過于強調高效率而不區分技術路線，單晶硅實現市場份額從2015年的18%提升至2017年的30%。單晶硅電池片由于自身材料物理特性，在發電效率絕對值上高于多晶硅電池片，但單晶硅電池片生產成本一直居高不下，綜合度電成本上性價比不如多晶硅電池片，因此多晶產品一直占據晶體硅市場主流，近十年來多晶硅于晶體硅市場份額始終高于60%。自2015年開始，為加快光伏平價上網速度，中國計劃每年實行光伏“領跑者”計劃，即通過制定激勵政策，鼓勵同類可比范圍內能源利用效率最高的光伏產品、企業或單位的技術研發、宣傳和推廣。按“領跑者”計劃規定，進入的多晶硅電池組件和單晶硅電池組件的光電轉換效率必須分別達到16.5%和17%以上。而單晶硅由于自身特性光電轉換效率較高，龍頭單晶硅企業的大部分產能均可達到“領跑者”計劃的標準，從而獲得了政策上的扶持。與此同時，金剛石線切割技術在2015至2016年的全面鋪開，使得單晶硅生產成本下降了20%-30%，加上單晶領域出現了如拉晶技術的一些有利突破，單晶硅的性價比大幅提升，行情轉好，連續兩年實現市場份額的躍升。

　　近兩年來，借助金剛線切割技術，單晶硅得以率先降本增效，縮小與多晶硅的價格差，提升自身產品競爭力。單晶硅的市場行情也反映在了龍頭公司的股價走勢之上，晶科能源作為單晶硅龍頭之一從2017年初的13美元/股漲到最高29美元/股，股價上漲一方面是因為市場需求確實很好帶動業績上漲，另一方面也是市場對于單晶硅替代多晶硅出現了錯誤預期。近日的回調顯示市場開始扭轉這種誤判，由于多晶硅可以同樣使用金剛線切割技術，2017年這一技術成熟并得以推廣，預計之后的市場格局以及二者的市場占有率會向著有利于多晶硅產品方向發展，對于多晶硅電池切片組件企業來說帶來新的機會。

　　應用于多晶硅：配套工藝獲突破，金剛線大放量

　　多項技術取得突破

　　掃平金剛線切割多晶的最后障礙

　　目前，我國多晶硅硅錠的主流切割方式依然是砂漿鋼線切割技術。在金剛線應用于單晶硅切割后，多晶領域金剛線切割的試驗也一直在推進，但始終未能進行大范圍推廣，關鍵原因有兩個：

　　一、多晶硅晶體含有硬點與雜質，導致切割斷線概率增加；

　　二、金剛線切割多晶后，硅片表面損傷層淺，后續制絨工藝出現困難，影響電池發電效率。

　　2015-2016年，隨著金剛線生產技術的進步，金剛線母線的強度得到大幅提升，切多晶硅時鑄錠晶體硬點導致的斷線風險被大大降低，第一個問題得到很大程度的解決，但第二個問題卻仍未得到妥善解決。

　　第二個問題主要體現為電池絨面制作的困難。在光伏電池組件制造工藝中，“制絨”是指對硅片表面進行凹凸面處理，增加光在硅片表面的折射次數，提高電池片對光的吸收（即我們說的“陷光”），從而提升發電效率。未使用金剛線切割之前，常規多晶電池采用酸制絨的方法；但采用金剛線切割后，多晶硅片表面損傷層淺，使用原來的酸制絨方法反射率高達40%以上，大大降低光電轉化效率。

　　自2016年起，新型“制絨”技術如干法黑硅技術、濕法黑硅技術以及新型添加劑制絨技術取得良好突破，2017年至今這些技術的逐漸成熟穩定使得金剛線切割多晶影響電池效率的主要障礙得到解決，金剛線切多晶片的技術推廣呈現井噴式發展。與此同時，通過PERC技術（一種有效提高電池效率的技術）與黑硅技術的疊加整合，多晶硅電池的轉換效率得到極大提升，再加上金剛線切割的低成本高效優勢，多晶產品競爭力得到大幅增加。

　　下面將詳細介紹三種制絨方式的具體情況，以及黑硅制絨方式與PERC技術、金剛線技術疊加達到1+1+1>3的優勢之處。

　　兩種新型制絨技術：

　　添加劑制絨技術、黑硅技術

　　制絨添加劑技術：性價比最高，電池效率小幅損失

　　金剛線切割而成的多晶硅片上使用添加劑直接制絨，無需額外的設備投入，生產改裝成本最小。制絨添加劑技術是指在傳統酸制絨方法的基礎上，引入添加劑，制備“蠕蟲狀”絨面。傳統工藝一般是通過添加硅酸鈉和IPA(異丙醇)來抑制反應的進行，控制反應速率，從而得到比較好的絨面狀態。最新工藝一般是通過在溶液中添加助劑以達到促進Si與OH-的接觸速率，從而穩定溶液體系，延長溶液失效周期，穩定工藝，拓寬工藝容差范圍。制絨添加劑含有特殊功能的表面活性劑，它的加入可以改善制絨液與硅片表面的潤濕性，且制絨添加劑對腐蝕液中OH-離子從腐蝕液向反應界面的輸運過程具有緩沖作用，使得大批量腐蝕加工單晶硅金字塔絨面時，溶液中NaOH含量具有較寬的工藝范圍，有利于提高產品工藝加工質量的穩定性。

　　制絨添加劑技術為目前主流，制絨后反射率可以達到較高水平，電池效率略有損失，損失比例約0.05%- 0.1%，整體影響不大。無錫尚德利用添加劑制絨金剛線切割多晶的電池轉化效率為18.65%，綜合相對較低的投入，有著良好的性價比。目前國內制絨添加劑制絨占到了多晶制絨的70%，有極為廣泛的應用。

　　黑硅技術：解決絨面問題，電池效率提高

　　黑硅技術得名主要是源于其制作的電池硅片外觀呈黑色，其技術核心是通過刻蝕形成納米級小絨面達到“陷光”效果。一方面在常規硅片表面制絨的基礎上形成納米級的小絨面，納米錐型的小絨面長徑分別為400和450nm，長徑比為0.9，從而加大陷光的效果降低反射率，增加對光的吸收；另一方面，通過二次刻蝕來降低表面復合，從而將常規電池的轉換效率絕對值提高。

　　黑硅技術又包含兩種工藝，一是干法制絨的離子反應法（RIE），俗稱“干法黑硅”；二是濕法制絨的金屬催化化學腐蝕法（MCCE），俗稱“濕法黑硅”。目前低改造成本的濕法黑硅制絨是主流。干法黑硅屬于單面制備，濕法為兩面制備；前者受設備參數影響較大，后者受硅片質量及工藝條件影響較大。目前由于濕法黑硅制絨技術的投資成本低，企業資金負擔較輕，相比干法黑硅制絨，應用更為普遍。

　　總體而言，黑硅技術解決了絨面問題，同時提高電池轉化效率，是增加多晶電池核心競爭力的有效方法，并且在實際量產應用中取得亮眼表現。目前，英利集團量產黑硅多晶電池平均轉化效率達到19.21%，保利協鑫GCL濕法黑硅組件電池轉化效率達到19.15%，組件功率達到280W，無錫尚德量產濕法黑硅電池轉化效率達到19.02%，均在原有技術基礎上提高了至少0.3個百分點。預計2017年底，黑硅電池量產平均效率可以突破20.5%，2018年突破21%，綜合性價比的競爭優勢遠超單晶，促進金剛線切割在多晶硅切片市場上的放量。

　　三種工藝對比

　　三種工藝的主要工藝流程如下圖，可見三種工藝在后續電池制作階段上流程都一樣，關鍵區別便是制絨部分的原理和操作上的區別。

　　可以看出，干法黑硅增加成本最多、但是提高電池效率最高，具有環保的優勢但設備投入昂貴；濕法黑硅小幅增加成本、提高電池效率效果次之，面臨排污問題；制絨添加劑幾乎不增加成本，電池轉換效率略有降低，但綜合性價比較高，目前多晶硅企業大多希望迅速采用金剛線切割以降低成本，因此成本與時間消耗均最低的制絨添加劑方法為主流。

　　綜合來看，制絨添加劑技術無電池效率提升，因此長期不具有競爭力，只是目前各廠商的過渡方法，其短期意義在于迅速推動金剛線切割在多晶的應用。而黑硅技術對電池效率提升明顯，其長期意義在于提升多晶硅的產品競爭力，更具有發展前景。

　　PERC技術：原單晶王牌，現多晶利器

　　PERC技術近年已經在單晶電池實現量產，大幅提高電池效率，幫助單晶取得性價比優勢。PERC（鈍化發射區背面）技術通過在電池的背面添加一個電介質鈍化層來提高電池的轉換效率。具體來說，該技術在常規電池的背表面制備SiO2、Al2O3、SiON或Al2O3/SiNx鈍化膜，將p-n結間的電勢差最大化，這就可以使電流更加穩定，降低了電子的復合，從而提升電池效率。

　　在其它工藝制程不變的情況下，單晶硅PERC電池的平均轉換效率超過20%。國內以南京中電電氣、常州天合、晶澳公司為代表的一流光伏組件企業，已經開始PERC高效電池的量產。中電電氣基于“863”項目，目前已經形成35MW的P型單晶硅PERC電池生產線，采用Al2O3/SiNx背面鈍化、離子注入、納秒或皮秒激光開孔燒結、背面局部金屬化等先進工藝，創造了20.5%的P型單晶硅PERC電池最高轉換效率，量產的平均轉換效率也達到了20.3%。預計2018年PERC電池將占晶硅太陽電池總產能的30%以上。

　　PERC技術逐步在多晶硅上得到應用，提升多晶硅電池效率，與黑硅疊加大有前景。PERC在多晶電池上的作用原理與單晶電池相似，其對多晶硅電池轉化效率的提升幅度小于單晶硅電池，正常情況下可提升多晶硅電池轉化效率0.5%,單晶硅電池轉化效率1%。因為PERC技術本身對于單晶硅電池的效率提升幅度大于多晶硅，所以此前該技術在單晶電池上應用更為廣泛。但目前出現的黑硅技術與PERC技術疊加后，對多晶硅電池效率提升達到了“1+1>2”的效果，目前該技術在多晶硅的應用大幅推廣開來。

　　金剛線黑硅+PERC：

　　行業大趨勢，多晶效率或比肩單晶

　　行業正加速推進多晶硅“金剛線切割+黑硅制絨+PERC”模式的應用，以提高多晶電池產品的效率且大幅度降低成本。眾多企業的實踐表明，PERC、黑硅制絨技術、金剛線切割多晶硅片的結合可達到“1+1+1>3” 的效果，即三種技術互補，從成本、電流、電壓多處入手，聯合實現多晶硅電池轉化效率的更大幅度提升。而且，多晶效率的進步是在沒有增加成本的基礎上，金剛線切技術的大規模推廣基本抵消了黑硅和PERC技術增加的成本。根據測算，多晶黑硅PERC與單晶PERC電池轉換效率相差0.7%左右，但是成本卻相差近1元/片，多晶性價比優勢明顯，反攻大潮迅速開啟。

　　“金剛線切割+PERC+黑硅”產品實際表現可以與單晶媲美，提高多晶競爭力的同時進一步促進金剛石線在多晶領域的推廣。國內各大光伏電池廠商全力布局金剛線切割黑硅PERC多晶電池技術路線：協鑫集成于2016年底完成了多晶黑硅PERC基礎工藝產業化，量產電池轉換效率達到19.5%，2017年底預計可達20.5%，黑硅PERC雙面電池轉換效率預計可達20.3%；無錫尚德量產黑硅PERC電池轉換效率達19.55%，提升多晶電池效率約0.8%；保利協鑫黑硅PERC電池量產轉化效率達19.42%；英利集團黑硅PERC電池量產轉化效率達20.04%。電池性能足以比肩單晶。

　　這是多晶電池發展的巨大契機，也是金剛線潛在的巨大市場商機。目前部分多晶硅企業已經開始改造生產線，預計2018年多晶硅廠商將基本完成金剛線替代工作。

　　金剛石線中短期供不應求，兩年內市場缺口料填補

　　多晶硅切片需求劇增

　　金剛石線出現巨大供給缺口

　　金剛線主要用于光伏硅材料、藍寶石等硬脆材料切割，而該等材料的主要傳統切割方式為砂漿切割。因此，金剛線行業的市場空間主要取決于兩個因素：一是金剛線對傳統砂漿切割的替代程度，二是光伏行業、藍寶石行業的增長速度。

　　金剛石線于光伏行業與藍寶石行業之應用已經全面展開，金剛線切割對傳統砂漿切割的替代正在快速推進。國內在藍寶石開方、切片市場與單晶硅切片市場，金剛線切割已基本替代傳統切割技術；在多晶硅切片市場，隨著今年黑硅技術與PERC技術的發展以及新型添加劑的突破解決了金剛線切割在多晶硅切片領域應用的最大障礙，金剛線切多晶片的量產推廣開始呈現井噴式發展。我們判斷明年起金剛線切片技術在多晶領域也將全面取代傳統切割技術。

　　藍寶石行業需求穩步上升。藍寶石需求主要分為LED應用以及消費電子產品需求，其中LED 襯底材料應用約占總需求量的 80%，消費電子產品需求約占20%，該比例在目前較為穩定。由于下游照明市場需求的驅動，以及襯底由二寸過渡到四寸及未來進一步發展到六寸，使得行業可望每年保持 30%以上的發展速度，在一定時期內，LED 襯底材料仍是藍寶石重要的應用；消費電子產品需求體現為智能手機的攝像鏡頭保護玻璃、Home鍵、藍寶石表鏡等，近年來亦在穩步發展。

　　光伏行業需求劇增。我國光伏行業近年來發展整體具有活力，現在出現的各項技術突破打開了新的發展可能性，行業未來預期向好。與此同時，占據光伏組件市場份額近70%的多晶硅領域的放量促使金剛線需求爆發式增長。

　　根據以上假設計算模型結果為金剛線國內市場需求2860萬千米，市場空間約為71.7億元，而市場總供給目前僅約1900萬千米。金剛石線市場目前面臨嚴重的供不應求。主流廠商擴產計劃預計從2017年年末開始投產，于2018年方可放量，此前的時間由于供需缺口巨大預計金剛石線價格將會上行。

　　目前砂漿切割線售價為2.7萬元/噸，綜合砂漿切割液及處理費用等成本，每片硅片切割上金剛線切割相對于砂漿切割下降0.6-0.8元，成本節省幅度巨大。經測算即使金剛線價格上行，亦不會漲至切割成本高于砂漿切割，因此基本不存在企業因金剛線價格重新上行而選擇不替換傳統切割方式的可能。

　　多晶硅巨大體量的市場開放使得金剛線需求劇增，目前金剛石線面臨嚴重供不應求，金剛石線生產商年內盈利前景相當可觀。

　　供給缺口呈縮小態勢，金剛石線未來轉向質量競爭

　　預計2018年金剛石線市場供不應求的局面將大致轉換為供需平衡。以晶硅組件全行業產能90GW、藍寶石行業需求增長率30%測算，2018年金剛線市場需求約為3078萬千米。而2017年至2018年間假設所有金剛石線各主要生產公司募投項目均能如期陸續建成投產且得到下游客戶認可放量的情況下，以電鍍金剛石線各主要廠商擴產計劃預計，2018年總產能樂觀預計可達3058萬千米，在樂觀情況下，供給缺口將得到修復。

　　近幾年金剛線線徑以每年5-10μm的速度持續減小，目前主流金剛線線徑已經降至70μm，金剛線細線化趨勢明顯，已達到樹脂金剛線最小線徑的瓶頸，樹脂金剛線未來將由于無法達到生產要求而被淘汰，因此目前主流廠商擴產計劃均為電鍍金剛線。目前從事金剛石線制造的主要企業產能及重大項目情況如下：

　　可見從2018年起金剛石線市場將大致達到供需平衡。

　　此后，晶硅切片行業因效率提升可能面臨產能過剩的局面。2018年預計多晶硅全行業將采用改造原有機器及購入專機兩種方式完成金剛石線切割設備替換，并在改造機折舊年限到期后全行業替換為金剛石切割專機。由于金剛石線切割帶來實際產能提升超70%，加上黑硅及PERC等技術亦帶來產能提升，估計晶硅切片全行業產能將達到約160GW。但是考慮到未來市場終端合理產能需求約為80GW至100GW，因此，行業中部分產能可能轉移到陶瓷、特種玻璃切割等領域或面臨淘汰。

　　光伏“領跑者”計劃助力光伏產業技術升級，電池硅片性能要求不斷提高，同時硅片行業產能過剩、競爭更為激烈，硅片切片行業轉入質量競爭。2015年，能源局牽頭，推動實行“領跑者計劃”以促進進光伏技術產品應用和產業升級，首批1GW大同示范基地運行效果良好，第二批項目將在9月30日前陸續并網，第三批項目2017年底有望推出。領跑者計劃在技術進步和降低電價方面發揮了重要作用，目前市場上的主流組件功率由60片的255W升至275W，增長速度大大高于5W/年的常規進程。能源局每年實行光伏扶持專項計劃，“領跑者”計劃將通過建設先進技術光伏發電示范基地、新技術應用示范工程等方式實施。同時，未來在政府財政支持和采購中，也將優先使用“領跑者”企業所開發的技術及生產的產品。“領跑者”對于使用的供應商都有較高要求，如使用的光伏組件功率需要達到一定標準，單晶電池組件至少達到295W，多晶電池組件至少達到280W等等。電池硅片性能要求的提高必將帶動金剛石線的更新換代。

　　隨著供給缺口的不斷縮小、光伏發電平價上網帶來的降本壓力以及“領跑者”計劃的技術推動力，預計金剛石線行業未來也將轉向質量競爭，掌握先進制造技術的金剛線企業將獲取較高盈利水平。2016年，我國硅片切片機所使用的金剛石線以80微米和70微米為主，2017年，部分單晶用戶已經開始批量使用60微米的電鍍金剛石線。通過鋼線端的預測，預計2018年下半年50微米電鍍金剛石線將得到批量供應，細線化趨勢明顯。硅片端的進步對金剛石線的質量性能提出越來越高的要求，高密度、高耐磨、高圓度同樣是未來金剛石線的發展趨勢。與此同時，多晶硅中金剛石線切割的應用普及化決定了對用線更為苛刻的約束，產品需要能夠應對多晶結構中的硬質點。另外，金剛石切線中的重要隱患在于斷線帶來的外觀破壞（主要是色差），這就要求金剛石線朝低斷線率方向發展。隨著各大企業募投擴產項目的落實，未來市場上金剛石線供給量將大大增加，而產品性能過硬的企業將能夠真正適應硅片端的更新換代，提升盈利水平，產品質量有缺陷的企業將面臨被淘汰的風險。

　　風險因素

　　光伏行業金剛線替代速度不達預期，產業政策發生變化等。

　　估值比較與投資建議

　　對金剛石切割線行業上市公司進行對比發現，行業2017的PE均值達到37倍，2018年PE均值為23倍。不過這些公司中僅三超新材一家已上市公司是專注于金剛線切割行業的，所以對比公司總體估值意義不大。

　　重點公司分析

　　三超新材：

　　自主研發能力強，產能釋放前景佳

　　公司是國內金剛線龍頭之一，具有良好的客戶基礎和技術研發經驗。公司主營業務是金剛石工具的研發、生產和銷售，主要產品為電鍍金剛線和金剛石砂輪，2016年電鍍金剛線業務在公司營收中所占比例達82%。自2012年以來公司營業收入和凈利潤一直保持著高速增長，營業收入從2012年的3200萬增長至2016年的1.56億，CAGR達49%；相應的利潤端從615萬增長至近3800萬，CAGR達59%。公司IPO募集資金將主要用于“年產100萬km金剛石線鋸建設項目”，在目前供給缺口巨大、行業以產定銷的形勢下，公司2017年起產能的釋放使得業績彈性巨大。此外，此次建設項目新增產能為 0.06mm-0.45mm 規格的電鍍金剛線，其中以超細線為主，采用的是自主研發的新型生產線，具有強大的市場競爭力。我們預計2017年Q3公司產能就將達147萬km/年，全年產量約100萬km，保守預計貢獻收入/凈利潤約2.8億/0.55億元；2018年產能接近200萬km/年，可貢獻收入/凈利潤約4.2億/0.82億元。

　　風險因素：光伏行業需求不達預期；上游原材料價格波動等。

　　三超新材盈利預測與估值。公司是國內金剛石工具龍頭，金剛石切割行業乘光伏東風高速增長，公司IPO擴產2017放量，業績彈性巨大。我們維持預測2017-19年凈利潤為0.65億/0.92億/1.09億元，3年CAGR為42%，基本EPS為1.25/1.77/2.09元，對應PE為38/27/ 23倍；我們看好公司新業務龍頭價值彈性，給予2018年28倍PE，目標價59.00元，維持“買入”評級。

　　恒星科技：

　　金剛線母線掌控者，金剛線業務彈性足

　　公司是國內金屬線材制品細分行業龍頭，是全國最大的鍍鋅鋼絲、鋼絞線生產商，公司形成金屬線材、光伏、產業投資三大業務板塊。公司2016年收入/凈利潤20.64億/1.06億元，同比增長18.93%/167.81%。2017Q1收入/凈利潤6.48億/0.31億元，同比增長66.01%/90.08%。公司2015年非公開發行募資9.5億元投資600萬km金剛石切割線項目，目前項目積極建設中，預計2017年末產能可達300萬km/年，按200萬km銷售預計，可貢獻收入/凈利潤4.2億/1.09億元；2018年產能達600萬km/年，可貢獻收入/凈利潤9.6億/2.1億元。

　　恒星科技盈利預測與估值。公司金屬線材細分龍頭，傳統主業隨下游供給側改革需求穩定增長，募投項目金剛石切割行業隨光伏晶硅大量需求高速增長，募投項目投產后業績彈性巨大。我們維持預測2017-19年凈利潤為1.42億/3.05億/3.68億元，3年CAGR為51.4%，基本EPS為0.11/0.24/0.29元，對應PE為45/21/17倍；A股可比公司2018年估值中樞為22X，我們給予公司2018年22XPE，對應目標價6.00元，維持“買入”評級。

　　東尼電子：

　　金剛石線后起之秀，技術領先年內擴產

公司是國內領先的超微細電子線材和金剛石切割線供應商，其中超微細電子線材主要包括導體、復膜線和線圈。2016年公司營業收入/凈利潤為3.32億/0.63億元，同比增長13.55%/12.11%。2017H1營業收入/凈利潤為2.33億/0.47億元，同比增長91.51%/130.39%。公司業績快速增長主因金剛石切割線全面投產放量。公司“年產200萬km金剛石切割線”項目已于2016年投產，2017年達產，年內總產能可達260萬km/年，預計將貢獻收入/凈利潤約5.46億/1.47億元；2018年產能260萬km/年，預計貢獻收入/凈利潤約4.16億/0.96億元。