2024年光伏金刚线行业深度分析报告
1.金刚线行业领军者，盈利能力持续领先
1.1.金刚线龙头实力强劲，生产规模持续扩张
深耕金刚线领域，专注于技术研发。杨凌美畅新材料股份有限公司成立于2015年7月，于2020年8月在创业板上市，主要从事电镀金刚线及其他金刚石超硬工具的研发、生产及销售。公司始终坚持以技术研发为核心，全球首创单机多线切割技术，大幅提高生产效率，助力公司在较短时间内实现了产能快速扩张，占据了市场领先地位。
公司股权结构稳定，多家子公司布局产业链一体化。截至2024年一季度，公司实际控制人为公司董事长吴英，持有公司49.6%的股份，为公司第一大股东。公司第二大股东张迎九和第三大股东贾海波分别持股12.56%和6.12%，均为公司创始人与核心技术人员。公司股权结构稳定，管理层产业经验丰富，可助力公司长期发展。公司投资设立了六家全资子公司和一家控股子公司，向上游延伸布局金刚线母线、金刚石微粉等多个环节，配套金刚线主业发展，构建起了良好的产业链生态体系。
1.2.金刚线销量持续增长，盈利能力短期承压
金刚线销量持续增长，市场份额有望增加。在光伏行业高速发展的2019-2023年，公司营收规模CAGR高达139.45%。2023年，公司金刚线销售量为12866.43万公里，同比增长33.81%，营业收入为45.12亿元，同比增长23.34%。公司充分把握行业高增期，提前规划布局产能建设，实现了产销量的快速提升，并依靠规模优势稳定产出高品质的金刚石线产品，实现了收入的稳健增长。2024年一季度，公司金刚线销量3861.17万公里，同比增长43.49%，营业收入8.57亿元，同比减少13.83%，主要系当期金刚线价格大幅下调导致营收有所下滑，但公司市场份额和销量均实现增长。
金刚线行业竞争加剧，公司盈利能力短期承压。得益于成本优势及工艺领先，公司盈利能力强劲。2023年，公司实现归母净利润15.89亿元，同比增长7.86%，扣非归母净利15.33亿元，同比增长10.44%，毛利率和净利率分别为52.53%和35.34%。2024年一季度，公司实现归母净利润1.95亿元，同比下降48.46%，扣非归母净利1.84亿元，同比下降48.98%，毛利率和净利率分别为33.79%和23.56%。金刚石线行业产能过剩导致加剧行业竞争，同时受硅切片环节去库存带来的降本压力影响，2023年四季度金刚线销售价格开始下调，金刚线行业利润空间收窄。
公司成本管控能力强，期间费用率逐年下降。2019-2023年，公司期间费用占营业收入的比例分别为13.86%、13.56%、10.51%、5.56%、7.72%，整体呈现下降趋势，主要系公司经营规模持续扩张，规模效应摊薄了管理费用和销售费用，而研发费用下降主要系不同研发项目及不同阶段投入经费的差异，以及报告期实现对外销售的研发品的研发投入结转入营业成本所致。
2.金刚线行业高景气，公司龙头地位稳固
2.1.光伏装机量快速增长，金刚线需求日益旺盛金刚石线是制造光伏硅片必需的核心耗材。金刚线是将金刚石微粉颗粒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，通过金刚线切割机，金刚线与物件间进行高速磨削运动，从而实现切割的目的。金刚线主要用于硅棒截断、硅锭开方、硅片切割等领域，其切割性能直接影响硅片的质量以及光伏组件的光电转换性能。
金刚线生产工艺主要包括金刚石微粉处理、母线拉拔以及金刚线制线。金刚石微粉处理主要涉及颗粒形态筛选、金属化处理等，核心工艺为镍包覆层制备工艺，主要目的是实现金刚石表面镍镀层致密、包覆均匀、物理化学性质稳定。母线拉拔主要是通过穿模、拉拔、排线和绕线等工序将黄丝拉拔成母线。而金刚石线制线最重要的工序是上砂，实现金刚石微粉在母线表面紧固、均匀附着，以保证成品在实际应用中的高效切割能力，根据技术原理的不同，可分为干法上砂和复合镀上砂，干法上砂是通过特定装置将上砂剂涂附在母线表面，再将附有上砂剂的母线通过特定上砂装置使金刚石颗粒附着到母线表面；复合镀上砂是将母线沉浸在电镀液中，通过金属电沉积作用将金刚石颗粒固结在母线实现上砂。
光伏新增装机保持高速增长，硅片扩产推动金刚线需求提升。碳中和目标下，发展光伏等可再生能源已成为全球共识，推动全球光伏市场高速成长。2023年，全球光伏新增装机规模达到390GW，同比增长69.6％，我国新增光伏装机217GW，同比增长148.1%。光伏制造端规模亦呈现扩大态势，2023年，我国硅片产量约为622GW，同比增长67.5%，随着头部企业产能的逐步落地，预计2024年我国硅片产量将超过935GW，其核心耗材金刚线的需求也将随之提升。光伏新增装机保持高速增长，硅片扩产推动金刚线需求提升。碳中和目标下，发展光伏等可再生能源已成为全球共识，推动全球光伏市场高速成长。2023年，全球光伏新增装机规模达到390GW，同比增长69.6％，我国新增光伏装机217GW，同比增长148.1%。光伏制造端规模亦呈现扩大态势，2023年，我国硅片产量约为622GW，同比增长67.5%，随着头部企业产能的逐步落地，预计2024年我国硅片产量将超过935GW，其核心耗材金刚线的需求也将随之提升。
晶硅切割用金刚线需求快速增长，预计2026年可达47033万公里。随着全球光伏装机量持续增长，硅片企业相继扩产，考虑1.25的容配比以及硅片到组件5%的折损，我们预计2022-2026年全球新增硅片需求为302/512/567/672/753GW。金刚线细线化趋势带来单耗增加，考虑金刚线厂商积极推进工艺升级，可有效提升产品耐用性，假设2022-2026年单GW硅片的金刚线耗量为58.82/60.00/61.20/61.81/62.43万公里，我们预计2022-2026年金刚线需求可达17757/30713/34700/41538/47033万公里，GARG达27.57%。
2.2.公司产能持续扩充，大客户战略成效显著产能持续扩张，龙头地位稳固。受下游市场需求的持续驱动，公司快速扩充产能，出货量常年位居行业榜首，生产规模及市场份额均保持领先地位。截止2023年底，公司金刚线月产能超1800万公里，当年累计出货量达12866.43万公里，大规模、高质量的稳定生产能力是公司稳定供应光伏行业核心客户的重要优势。
定制化生产增强客户粘性，背靠大客户实现共赢。公司配合不同客户的切割设备、切割工艺，定制化生产匹配度更高的金刚线，在金刚石粉的形态、排布、密度等方面进行有针对性地调整优化，以满足不同的切割需求，进而不断提升与下游客户的粘性。此外，公司凭借产能优势和产品性能优势，与隆基股份、晶科能源、晶澳科技、保利协鑫等硅切片客户保持了良好的合作关系，2023年公司前五大客户销售额占比达78.48%，大客户战略成效显著。公司更是隆基绿能的第一大金刚线供应商，双方保持着紧密的合作关系，使得公司出货量获得保障的同时，还可通过客户反馈持续改善产品性能。
3.延伸布局上游原料，成本优势逐步显现
3.1.硅片成本占比较低，行业龙头主导定价
金刚线在硅片成本中比重较小，下游客户价格敏感度较低。以182mm硅片为例，其成本主要由硅料和非硅两部分构成，其中金刚线在硅片总成本中占比约2%，价值量较小，因此硅片企业对金刚线价格的敏感度相对较低。而金刚线的细线化程度、性能和质量的稳定性、与客户切割工艺体系的适配程度又会直接影响硅片产出及质量，因而客户公司会着重考量金刚线的品质及切割表现来选择供应商。
金刚线价格呈现下降趋势，龙头企业掌握行业定价权。公司金刚线细线化及断线率均行业领先，具有明显的产品竞争优势，同时市场份额稳居龙头，规模效应显著。公司毛利率长期高于同行，拥有较强的行业定价权。作为金刚线龙头，公司对于市场价格和行业格局有较强影响力及竞争主动权，金刚线价格下行可促使行业逐步实现出清，推动行业供需格局回归平衡。
3.2.一体化战略稳步推进，技术与成本优势共振公司积极向上游延伸布局原材料，保证核心原材料供应安全的同时构筑成本优势。公司近年来凭借自身规模体量，积极向上游产业链延伸布局黄丝、母线、金刚石微粉、工字轮等原材料，逐步推行集中招标的采购模式，一方面保障了核心原材料的安全供应，另一方面降低了原材料的成本，公司单位材料成本整体呈现下降趋势。
黄丝：规划6000吨年产能，实现黄丝完全自供为保障主要原材料母线的稳定供应，提升母线品质以及金刚石线细线化的研发效率，公司从2018年起与奥钢联特种线材联合研发黄丝，并于2019年实现产品独家批量供货。新研制的黄丝具有更高的通条稳定性，使母线拉丝良率提高了30%以上，降低了单位产出分摊的黄丝成本。2021年7月公司公告拟自建6000吨黄丝产能，其中，一期年产2000吨黄丝产线已于2022年12月完成设备安装验收。目前公司已实现黄丝的完全自供，在降低生产成本的同时，为公司金刚线细线化提供了独有的优势。
母线：子公司宝美升自供母线，大幅降低原材料成本公司于2016年与宝钢集团合资成立子公司宝美升，2019年实现控股宝美升，2020年完成全资收购。公司与奥钢联合作成功研发出黄丝后，母线供应模式逐步由原先直接外购母线的模式转换为将奥钢联研制的黄丝委托宝美升进行母线拉制。参考业内母线厂商强芯科技的盈利情况，母线产品的毛利率在40%左右，自制母线可显著降低公司原材料成本。截止2024年一季度末，公司碳钢母线自供率达到80%。公司布局母线环节，一方面能促进生产端成本的管控，另一方面掌控母线拉制的核心过程后，可有效提升产品品质从而构筑坚实的竞争壁垒。
金刚石微粉：自制高品质金刚石微粉，显著提升金刚线切割力金刚石微粉直接影响着电镀工艺和线锯产品的质量，其需要均匀附着在母线上，在高速移动时形成切割能力，以达到切割的目的。为实现更好的上砂效果，2017年公司设立全资子公司沣京美畅，进行金刚石微粉的预镀镍处理。2018年公司开始自主研发金刚石微粉破碎技术，后于2021年投资设立子公司美畅金刚石材料科技，生产单一粒度产率较高、更适合高效切割要求的金刚石微粉，有力提升了公司金刚石线产品竞争力。
工字轮是金刚石线的绕线载体，也是下游客户安装在切割机的载体。2017年公司开始逐步推行往复型工字轮的使用，往复型工字轮可重复使用10-15次，叠加下游客户需求向大轮径工字轮转变的趋势，工字轮耗用数量降低。同时，公司将部分单价较高的工字轮由外购转为机加车间自产，促进工字轮生产耗用成本进一步下降。
公司自主研发设备，可降低产线投资成本，实现全面快速扩产。公司的生产设备是自主研发并委托深圳超晋达生产，解决了由于同时生产多根金刚石线所需电流过大所导致的槽电压过高问题以及各根线之间协调问题，保证了所生产的多根金刚石线具有相同的特性，实现了生产的顺利进行和质量的稳定可靠。公司设备造价大幅低于同行其他公司购置的进口设备，同时设备生产及安装调试周期大幅缩短，降低设备投资成本的同时可以全面快速扩产。
生产工艺持续优化，“单机十五线”大幅提升生产效率。公司成立之初便自主研发“单机六线”生产线，较当时行业普遍采用的“单机双线”生产效率高2-3倍，大大加快了金刚线国产化进程。2020年7月，公司在原“单机六线”生产线的基础上改造为“单机九线”，生产效率提升50%。2022年2月，公司继续升级生产线至“单机十二线”，技改资金约为原九线机购建成本的15%，而生产效率可提升33%。同年公司再次实施“单机十五线”技改，
生产效率较原十二线机提升25%。生产线改造使公司能够以较少资金投入实现产能快速扩张，单位时间内产出更多金刚石线。
原材料自供叠加生产线技改，助力公司持续降本。一方面，公司布局产业链一体化，降低原材料成本，另一方面，公司优化生产工序，摊薄单位人工和制造费用，双管齐下实现生产成本持续下降，有效强化公司盈利能力。公司金刚线单位生产成本一直保持在行业最低水平，2023年金刚线单位生产成本为15.85元/公里，同比下降4.66%，未来仍有降本空间。
4.钨丝放量趋势明确，公司有望率先受益
4.1.碳钢线径瓶颈已现，钨丝细线化潜力巨大
硅片向大尺寸、薄片化方向迭代的趋势明确。鉴于硅料成本在硅片成本结构中占80%以上，在光伏行业持续推进降本增效的背景下，硅片生产企业不断向薄片化、大尺寸方向迭代产品。大尺寸有助于摊薄光伏产业链中各环节的加工成本，2022年182mm和210mm尺寸合计占比由2021年的45%迅速增长至82.8%，未来其占比仍将快速扩大。薄片化有利于降低硅耗和硅片成本，2023年，P型单晶硅片平均厚度在150μm左右，较2022年下降5μm；为保持N型产品竞争力，用于TOPCon电池片和异质结电池片的N型硅片产品片厚减薄动力更强，用于TOPCon电池的N型硅片平均厚度为125μm，用于HJT电池的硅片厚度约120μm，分别较2022年下降15μm和5μm。
产业链降本驱动下，金刚石线细线化发展成为行业长期趋势。金刚石线越细，越有利于降低切割锯缝损失、减少硅料的损耗，提高硅片的出片率。此外，较细线锯所需金刚石微粉的粒径也相应减小，在相同的切割工艺下，能够降低切割时对硅片表面的损伤，优化硅片TTV、线痕等质量指标，提高硅片薄片化下的良品率。2023年，用于单晶硅片的高碳钢丝母线直径为36μm，用于单晶硅片的钨丝母线直径为35μm，线径降幅明显且仍呈现出不断下降的趋势。
碳钢线线径瓶颈已现，钨丝细线化潜力巨大。传统碳钢线线径逐渐接近材料的物理极限，而钨丝受益于较好的延展性及抗拉强度，相较于碳钢更易实现细线径的加工，从而具备持续细线化的潜力。钨丝线径整体小于碳钢线，每根硅棒上的布线更为密集，可产出更多硅片量和更薄的硅片，节约硅料成本。此外，钨丝具备较好的抗磨、抗腐蚀能力，其最小破断力大于相同线径的碳钢线，故在切片过程中更耐用，可大幅节省金刚线损耗。钨丝替代碳钢线地趋势明确，伴随细线化持续推进，钨丝的渗透率有望快速提升。
4.2.公司技术积淀深厚，积极布局钨丝及母线
公司专注于金刚线技术研发，率先提出“五化”技术路线，持续推动产品细线化发展。作为国内金刚石线的领先企业，公司率先提出了金刚石线的“五化”技术路线，即“细线化、省线化、快切化、低TTV（薄片）化、切割高稳定化”。在“五化”技术路线的指引下，公司生产金刚线的金刚石颗粒把持力强、分散性好、一致性高，在客户端切割匹配性好、表现稳定、成品率高，产品表现一直处于行业领先水平。凭借产品的质量及性能优势，公司迅速占领了较高的市场份额，带动公司整体经营业绩稳健发展。
公司积极布局钨丝金刚线，技术水平行业领先。钨丝与碳钢线生产流程的差异主要在于前端母线的拉拔工序，钨丝替代对后端工艺冲击较小，金刚线生产设备适配度高，转换成本低。公司于2023年8月成立子公司陕西美畅钨材料科技，从事钨丝材料研发和生产，致力于实现钨丝全流程的技术掌握和质量管理，不断提升钨丝金刚线的产品品质并配合新产品的开发。2023年公司钨丝金刚线销量约1400-1450万公里。钨丝物理性能优势配合自制的高切割力金刚石微粉，使公司钨丝金刚线在切割断线率、耗线量等方面表现优异，产品正逐渐被下游客户所认可。
钨丝母线技术壁垒较高，公司上游延伸布局钨丝母线产能。厦门钨业、中钨高新、翔鹭钨业等传统钨制品生产企业均布局了钨丝母线产能，而美畅股份、岱勒新材等金刚线企业受制于原材料供应及价格因素亦向上游延伸布局钨丝母线。由于钨丝母线技术难度较高，目前仅厦门钨业实现大规模供应，2023年其钨丝母线产能约1亿公里，出货量约7600万公里，是公司钨丝母线的核心供应商。公司为保证原材料的供应安全，已建设钨丝母线100万公里/月的产能，大力投入钨丝母线研发。
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