硅片切割生变革,金刚线需求大爆发

作者: | 发布日期: 2017 年 08 月 30 日 11:07 | 分类: 产业资讯
 
金刚线切割技术优势巨大,替代传统砂浆线。金刚线主要应用于晶体硅和蓝宝石等硬脆材料的切割,相较传统的砂浆钢线切割具有效率高(4-5倍切割速度)、损耗少出片率高(多出15-20%硅片)、环境污染小(无有机液)、产品质量高的优势。金刚线中电镀金刚线又以单片耗线量低、线径规格小、切割效率高的突出优点受到市场广泛青睐,优于树脂金刚石线。
 
单晶硅2016年普及,降低成本提升竞争力。单晶硅因质地均匀率先实现金刚线工艺配套,从而较早实现金刚线替代传统砂线切割工艺。国内2016年金刚线在单晶硅切片实现完全渗透替代。使用金刚石线后,单晶硅片成本下降10%-15%,组件成本下降5%-8%。借助于金刚石线切割带来的成本差距的缩小,及一期“领跑者”计划过于强调高效率,单晶硅组件市场份额从2015年的18%跃升至2017年的30%,市场份额得到提升。
 
多晶硅2017年全面替代,“金刚线+黑硅+ PERC”实现低成本高效组件放量。2016年至今黑硅及PERC等技术的成熟解决了金刚线切割多晶导致后端植绒工艺问题,且大幅降低成本同时提升电池效率,达到1+1+1>3的效果,带来了金刚线在多晶片切割应用成井喷式发展。此技术使得多晶电池转化率达到20.5%,性能媲美单晶,同时成本极大下降,预计市场占比将大幅回升,金刚线作为耗材直接受益。由于传统砂浆切片机改为金刚线机仅需要20万元,大多数多晶硅企业已大举改造,预计2017年底切片机改造将达到90%以上,金刚线需求井喷式爆发。
 
金刚线中短期供不应求,长期靠品质提升提高集中度。我们预计2017年全球80GW光伏组件出货量,单/多晶硅占比分别为25%和65%,完成替代后光伏行业对金刚线需求达到约2440万KM,而蓝宝石衬底行业金刚线需求量为400万-500万KM,则总需求量2840万-2940万千米,而现有总产能仅1900万千米,缺口巨大,行业盈利能力强。供不应求状态预计在2018年方能缓解。以光伏组件产量年增长10GW、蓝宝石行业增长率30%测算,2018、2019年金刚线需求分别为3078万KM、3110万KM, 预计2018年扩产项目全部达产后总产能约3058万KM,供需基本平衡,行业转向质量竞争,同时集中度得到提升。
 
风险因素:光伏行业金刚线替代速度不达预期,产业政策发生变化等。
 
对比相关上市公司,2017年动态PE中枢在约40倍,2018年动态PE中枢在约25倍。公司主业不同估值略有差异,从金刚线业态及产能业绩释放情况出发,我们重点推荐三超新材、恒星科技和东尼电子,同时关注豫金刚石,黄河旋风一级市场关注岱勒新材和杨凌美畅。
 
金刚线切割技术具有独特工艺优势
 
金刚石切割线,即通过金属的电沉积作用把金刚石颗粒镀覆在钢线表面而制成的一种线性切割工具。通过金刚石线切割机,金刚石切割线可以与物件间形成相对的磨削运动,从而实现切割的目的。目前,金刚石切割线主要应用于晶体硅和蓝宝石等硬脆材料的切割。
 
传统的切割方式包括钢片切割、带锯切割和内外圆片锯切割等,这些方式都存在切割损失大、表面精度差、表面损伤多等缺陷。为了提升对晶体硅、蓝宝石等硬脆材料的切割效率,上世纪 90 年代开始,出现了线锯切割方式,即通过钢线附带磨料的方式进行切割,线锯切割从最开始的单线线锯切割发展到现在的多线线锯切割。
 
目前市场上主流切割方式可分为金刚石线切割和砂浆钢线切割。砂浆钢线切割即在钢线来回摩擦切削材料的同时,在钢线上附着液体磨料(砂浆)如碳化硅(SiC)等,通过钢线、液体磨料和待切割材料三者间的相互摩擦作用进行切割。金刚石线切割即采用特殊技术手段将坚硬的金刚石牢牢地均匀固定在钢线上,再用制作完成的金刚石线对材料进行切割。
 
相较于传统砂浆切割工艺,金刚线切割技术具有以下优点:
 
1.切割效率高,速度提升五倍。单片硅片切割耗时传统砂浆切割需约10小时,金刚线切割仅需2小时。切割效率高主要缘于其技术特点:第一,金刚线采用固定方式结合金刚石颗粒,相比砂浆线处于游离状态的磨料,不仅参与磨削切割的金刚石更多(漏损少),而且减少了磨料之间的相互磨损。第二,金刚石硬度高,耐磨损能力强,从而切削和使用寿命更长。第三,金刚线固着的金刚石的运行速度与切割线一致,而游离状态的砂浆运行速度低于切割线。
 
2.材料损耗少、出片率高。切割线线径越大造成切割时刀缝越大从而导致材料损耗越多,而切割线的线径是裸线径与磨料/刃料直径之和。金刚线因切割能力强,其镀层比切割液与碳化硅混合形成的砂浆要小薄,从而造成的刀缝损耗较小。另外,金刚线切割造成的损伤层小于砂浆线切割,有利于切割更薄的硅片。更细的线径、更薄的切片有利于降低材料损耗,提高硅片的出片率。目前,硅片厚度多为180-200μm,砂浆切割的刀缝损耗约为150μm,金刚线切割的刀缝损耗约为80μm。因此,金刚线切割能提高约15%的出片量。
 
3.环境污染较小。砂浆切割会产生大量晶硅切割废砂浆,废砂浆含碳化硅、聚乙二醇、硅粉和金属粉末成分,环境威胁较大,其中部分粒径小于0.15μm的硅粉与水或潮湿空气接触时会快速反应并释放出易燃气体氢气和热量,如不进行妥善利用、处置会造成严重污染。金刚线使用水基磨削液(主要是水),有利于改善作业环境,同时简化洗净等后道加工程序。
 
4.产品质量提升。金刚线切割减少了加工损伤层,而且精度保持稳定,产生TTV(总厚度变化,硅片表面特定测量点的最大值和最小值之差)小。
 
5、运营成本下降。金刚线切割的设备占用资本、空间占用、人力和电力占用均有下降,整个生产流程更加简化,从而降低运营成本。
 
按照制作工艺,金刚石切割线又可分为电镀金刚石线与树脂金刚石线。树脂金刚石线是先将液态树脂和金刚石粉末均匀搅拌混合,再均匀附着于钢线上,最后经过特殊技术烘烤制成。电镀金刚石线就是以电镀金属为结合剂,通过金属的电沉积作用把金刚石磨料固结在芯线基体上而成,其中金刚石磨料的尺寸一般为几微米到几十微米。
 
在目前的发展趋势下,电镀金刚石线具有单片耗线量低、线径规格更小、切割效率更高的突出优点,在硅晶体切割中显著优于树脂金刚石切割线。同样粗细的树脂线破断力与固结强度均远远低于电镀式金刚石线,其细线化发展潜力远低于电镀金刚石线,电镀金刚石线更符合未来金刚石切割线细线化发展的前景。此外,树脂金刚石线切割硅片时容易产生树脂脱皮和金刚石脱落,造成断线和硅片划伤,还可能影响后续制绒工艺。随着电镀金刚石线的制造成品的降低和规模化效应的显现,树脂金刚石线的成本优势也将减弱或消失。因此电镀金刚石切割线是金刚石切割线领域的主要发展方向。
 
应用于单晶硅:竞争力及市场份额提升
 
金刚线改革硅片切割,单晶率先实现降本增效
 
金刚石切割线应用发展历程。金刚石线技术早在2007年已经被研发成功,日本的旭金刚石等企业于2007年推出了成熟的金刚石线产品。早期,金刚石线先规模应用于蓝宝石切割。2009年前后,金刚线切割硅片技术的研究率先在日本取得应用,2011年国内部分企业开始进行金刚线切割单晶硅片的验证及生产。2015年应用于单晶硅。2016年开始应用于多晶硅,并有望在2017年全部替代,快速拉升金刚石切割线的需求,出现产能缺口。预计2018年产能缺口回补,龙头企业业绩放量。
 
单晶硅技术难度低,率先实现配套工艺的解决,从而早于多晶硅完成金刚线替代。相比于多晶硅,单晶硅硅棒质地更均匀,其材料的物理特性更有利于切割薄硅片,美国的 MEMC,中国大陆的中环、隆基,中国台湾的友达等,在仅 2-3 年内先后在金刚石线规模应用于单晶硅的切割取得成功,并从根本上解决了从制绒到电池片再到模组等所有配套工艺问题,彻底替代了运行十几年的砂浆工艺。而多晶硅在应用金刚线切割技术上由于杂质异相颗粒而面临断线问题,且后续电池制作的配套工艺遇到了困难,因此未能在早期推广金刚石线切割。
 
自2015年起,金刚石线在单晶硅切片领域迅速替代传统切割方式成为主流切割工具,全球单晶硅片金刚石线切割比例在2016年达到70%,预计2017年往后,全球单晶硅片金刚石切割比例将接近90%。
 
而在国内,2016年金刚石线在单晶硅切片领域基本实现全渗透,2017年起预计单晶金刚线使用比例达到100%。
使用金刚石线后,单晶硅片成本大幅下降,单晶组件成本也随之下降。金刚线切割单晶硅片带来的成本优势主要缘于:单位产能耗硅量减少、产能提升导致单位硅片成本下降、切割成本下降三大方面。具体来看,金刚线切割单晶硅片的成本优势表现为切缝损失小、硅料利用率高,单公斤出片数提高至59片以上,比砂浆切割每公斤多出约10片;单片金刚线消耗低于砂浆消耗成本及产能高能够降低折旧费用;极大降低了生产废料的产量和处理费用;提升了机器生产率超过1.5倍。整体上,金刚线切割成本较传统砂浆切片可降低约20%,按照当前的硅料及硅片价格,金刚线切割单晶较砂浆加工单片成本约降低0.6-0.8元,单晶与多晶硅价差一度下降至0.6元左右的性价比“阈值”。
 
凭借金刚石线切割带来的巨大成本优势,加上一期“领跑者”计划过于强调高效率而不区分技术路线,单晶硅实现市场份额从2015年的18%提升至2017年的30%。单晶硅电池片由于自身材料物理特性,在发电效率绝对值上高于多晶硅电池片,但单晶硅电池片生产成本一直居高不下,综合度电成本上性价比不如多晶硅电池片,因此多晶产品一直占据晶体硅市场主流,近十年来多晶硅于晶体硅市场份额始终高于60%。自2015年开始,为加快光伏平价上网速度,中国计划每年实行光伏“领跑者”计划,即通过制定激励政策,鼓励同类可比范围内能源利用效率最高的光伏产品、企业或单位的技术研发、宣传和推广。按“领跑者”计划规定,进入的多晶硅电池组件和单晶硅电池组件的光电转换效率必须分别达到16.5%和17%以上。而单晶硅由于自身特性光电转换效率较高,龙头单晶硅企业的大部分产能均可达到“领跑者”计划的标准,从而获得了政策上的扶持。与此同时,金刚石线切割技术在2015至2016年的全面铺开,使得单晶硅生产成本下降了20%-30%,加上单晶领域出现了如拉晶技术的一些有利突破,单晶硅的性价比大幅提升,行情转好,连续两年实现市场份额的跃升。
 
近两年来,借助金刚线切割技术,单晶硅得以率先降本增效,缩小与多晶硅的价格差,提升自身产品竞争力。单晶硅的市场行情也反映在了龙头公司的股价走势之上,晶科能源作为单晶硅龙头之一从2017年初的13美元/股涨到最高29美元/股,股价上涨一方面是因为市场需求确实很好带动业绩上涨,另一方面也是市场对于单晶硅替代多晶硅出现了错误预期。近日的回调显示市场开始扭转这种误判,由于多晶硅可以同样使用金刚线切割技术,2017年这一技术成熟并得以推广,预计之后的市场格局以及二者的市场占有率会向着有利于多晶硅产品方向发展,对于多晶硅电池切片组件企业来说带来新的机会。
 
应用于多晶硅:配套工艺获突破,金刚线大放量
 
多项技术取得突破
 
扫平金刚线切割多晶的最后障碍
 
目前,我国多晶硅硅锭的主流切割方式依然是砂浆钢线切割技术。在金刚线应用于单晶硅切割后,多晶领域金刚线切割的试验也一直在推进,但始终未能进行大范围推广,关键原因有两个:
 
一、 多晶硅晶体含有硬点与杂质,导致切割断线概率增加;
 
二、 金刚线切割多晶后,硅片表面损伤层浅,后续制绒工艺出现困难,影响电池发电效率。
 
2015-2016年,随着金刚线生产技术的进步,金刚线母线的强度得到大幅提升,切多晶硅时铸锭晶体硬点导致的断线风险被大大降低,第一个问题得到很大程度的解决,但第二个问题却仍未得到妥善解决。
 
第二个问题主要体现为电池绒面制作的困难。在光伏电池组件制造工艺中,“制绒”是指对硅片表面进行凹凸面处理,增加光在硅片表面的折射次数,提高电池片对光的吸收(即我们说的“陷光”),从而提升发电效率。未使用金刚线切割之前,常规多晶电池采用酸制绒的方法;但采用金刚线切割后,多晶硅片表面损伤层浅,使用原来的酸制绒方法反射率高达40%以上,大大降低光电转化效率。
 
自2016年起,新型“制绒”技术如干法黑硅技术、湿法黑硅技术以及新型添加剂制绒技术取得良好突破,2017年至今这些技术的逐渐成熟稳定使得金刚线切割多晶影响电池效率的主要障碍得到解决,金刚线切多晶片的技术推广呈现井喷式发展。与此同时,通过PERC技术(一种有效提高电池效率的技术)与黑硅技术的叠加整合,多晶硅电池的转换效率得到极大提升,再加上金刚线切割的低成本高效优势,多晶产品竞争力得到大幅增加。
 
下面将详细介绍三种制绒方式的具体情况,以及黑硅制绒方式与PERC技术、金刚线技术叠加达到1+1+1>3的优势之处。
 
两种新型制绒技术:添加剂制绒技术、黑硅技术
 
制绒添加剂技术:性价比最高,电池效率小幅损失
 
金刚线切割而成的多晶硅片上使用添加剂直接制绒,无需额外的设备投入,生产改装成本最小。制绒添加剂技术是指在传统酸制绒方法的基础上,引入添加剂,制备“蠕虫状”绒面。传统工艺一般是通过添加硅酸钠和IPA(异丙醇)来抑制反应的进行,控制反应速率,从而得到比较好的绒面状态。最新工艺一般是通过在溶液中添加助剂以达到促进Si与OH-的接触速率,从而稳定溶液体系,延长溶液失效周期,稳定工艺,拓宽工艺容差范围。制绒添加剂含有特殊功能的表面活性剂,它的加入可以改善制绒液与硅片表面的润湿性,且制绒添加剂对腐蚀液中OH-离子从腐蚀液向反应界面的输运过程具有缓冲作用,使得大批量腐蚀加工单晶硅金字塔绒面时,溶液中NaOH含量具有较宽的工艺范围,有利于提高产品工艺加工质量的稳定性。
 
制绒添加剂技术为目前主流,制绒后反射率可以达到较高水平,电池效率略有损失,损失比例约0.05%- 0.1%,整体影响不大。无锡尚德利用添加剂制绒金刚线切割多晶的电池转化效率为18.65%,综合相对较低的投入,有着良好的性价比。目前国内制绒添加剂制绒占到了多晶制绒的70%,有极为广泛的应用。
 
黑硅技术:解决绒面问题,电池效率提高
 
黑硅技术得名主要是源于其制作的电池硅片外观呈黑色,其技术核心是通过刻蚀形成纳米级小绒面达到“陷光”效果。一方面在常规硅片表面制绒的基础上形成纳米级的小绒面,纳米锥型的小绒面长径分别为400和450nm,长径比为0.9,从而加大陷光的效果降低反射率,增加对光的吸收;另一方面,通过二次刻蚀来降低表面复合,从而将常规电池的转换效率绝对值提高。
 
黑硅技术又包含两种工艺,一是干法制绒的离子反应法(RIE),俗称“干法黑硅”;二是湿法制绒的金属催化化学腐蚀法(MCCE),俗称“湿法黑硅”。目前低改造成本的湿法黑硅制绒是主流。干法黑硅属于单面制备,湿法为两面制备;前者受设备参数影响较大,后者受硅片质量及工艺条件影响较大。目前由于湿法黑硅制绒技术的投资成本低,企业资金负担较轻,相比干法黑硅制绒,应用更为普遍。
 
总体而言,黑硅技术解决了绒面问题,同时提高电池转化效率,是增加多晶电池核心竞争力的有效方法,并且在实际量产应用中取得亮眼表现。目前,英利集团量产黑硅多晶电池平均转化效率达到19.21%,保利协鑫GCL湿法黑硅组件电池转化效率达到19.15%,组件功率达到280W,无锡尚德量产湿法黑硅电池转化效率达到19.02%,均在原有技术基础上提高了至少0.3个百分点。预计2017年底,黑硅电池量产平均效率可以突破20.5%,2018年突破21%,综合性价比的竞争优势远超单晶,促进金刚线切割在多晶硅切片市场上的放量。
 
PERC技术:原单晶王牌,现多晶利器
 
PERC技术近年已经在单晶电池实现量产,大幅提高电池效率,帮助单晶取得性价比优势。PERC(钝化发射区背面)技术通过在电池的背面添加一个电介质钝化层来提高电池的转换效率。具体来说,该技术在常规电池的背表面制备SiO2、Al2O3、SiON或Al2O3/SiNx钝化膜,将p-n结间的电势差最大化,这就可以使电流更加稳定,降低了电子的复合,从而提升电池效率。
 
在其它工艺制程不变的情况下,单晶硅PERC电池的平均转换效率超过20%。国内以南京中电电气、常州天合、晶澳公司为代表的一流光伏组件企业,已经开始PERC高效电池的量产。中电电气基于“863”项目,目前已经形成35MW的P型单晶硅PERC电池生产线,采用Al2O3/SiNx背面钝化、离子注入、纳秒或皮秒激光开孔烧结、背面局部金属化等先进工艺,创造了20.5%的P型单晶硅PERC电池最高转换效率,量产的平均转换效率也达到了20.3%。预计2018年PERC电池将占晶硅太阳电池总产能的30%以上。
 
PERC技术逐步在多晶硅上得到应用,提升多晶硅电池效率,与黑硅叠加大有前景。PERC在多晶电池上的作用原理与单晶电池相似,其对多晶硅电池转化效率的提升幅度小于单晶硅电池,正常情况下可提升多晶硅电池转化效率0.5%,单晶硅电池转化效率1%。因为PERC技术本身对于单晶硅电池的效率提升幅度大于多晶硅,所以此前该技术在单晶电池上应用更为广泛。但目前出现的黑硅技术与PERC技术叠加后,对多晶硅电池效率提升达到了“1+1>2”的效果,目前该技术在多晶硅的应用大幅推广开来。
 
金刚线黑硅+PERC:行业大趋势,多晶效率或比肩单晶
 
行业正加速推进多晶硅“金刚线切割+黑硅制绒+PERC”模式的应用,以提高多晶电池产品的效率且大幅度降低成本。众多企业的实践表明,PERC、黑硅制绒技术、金刚线切割多晶硅片的结合可达到“1+1+1>3” 的效果,即三种技术互补,从成本、电流、电压多处入手,联合实现多晶硅电池转化效率的更大幅度提升。而且,多晶效率的进步是在没有增加成本的基础上,金刚线切技术的大规模推广基本抵消了黑硅和PERC技术增加的成本。根据测算,多晶黑硅PERC与单晶PERC电池转换效率相差0.7%左右,但是成本却相差近1元/片,多晶性价比优势明显,反攻大潮迅速开启。
 
“金刚线切割+PERC+黑硅”产品实际表现可以与单晶媲美,提高多晶竞争力的同时进一步促进金刚石线在多晶领域的推广。国内各大光伏电池厂商全力布局金刚线切割黑硅PERC多晶电池技术路线:协鑫集成于2016年底完成了多晶黑硅PERC基础工艺产业化,量产电池转换效率达到19.5%,2017年底预计可达20.5%,黑硅PERC双面电池转换效率预计可达20.3%;无锡尚德量产黑硅PERC电池转换效率达19.55%,提升多晶电池效率约0.8%;保利协鑫黑硅PERC电池量产转化效率达19.42%;英利集团黑硅PERC电池量产转化效率达20.04%。电池性能足以比肩单晶。
 
这是多晶电池发展的巨大契机,也是金刚线潜在的巨大市场商机。目前部分多晶硅企业已经开始改造生产线,预计2018年多晶硅厂商将基本完成金刚线替代工作。
 
金刚石线中短期供不应求,两年内市场缺口料填补
 
多晶硅切片需求剧增
 
金刚石线出现巨大供给缺口
 
金刚线主要用于光伏硅材料、蓝宝石等硬脆材料切割,而该等材料的主要传统切割方式为砂浆切割。因此,金刚线行业的市场空间主要取决于两个因素:一是金刚线对传统砂浆切割的替代程度,二是光伏行业、蓝宝石行业的增长速度。
 
金刚石线于光伏行业与蓝宝石行业之应用已经全面展开,金刚线切割对传统砂浆切割的替代正在快速推进。国内在蓝宝石开方、切片市场与单晶硅切片市场,金刚线切割已基本替代传统切割技术;在多晶硅切片市场,随着今年黑硅技术与PERC技术的发展以及新型添加剂的突破解决了金刚线切割在多晶硅切片领域应用的最大障碍,金刚线切多晶片的量产推广开始呈现井喷式发展。我们判断明年起金刚线切片技术在多晶领域也将全面取代传统切割技术。
 
蓝宝石行业需求稳步上升。蓝宝石需求主要分为LED应用以及消费电子产品需求,其中LED 衬底材料应用约占总需求量的 80%,消费电子产品需求约占20%,该比例在目前较为稳定。由于下游照明市场需求的驱动,以及衬底由二寸过渡到四寸及未来进一步发展到六寸,使得行业可望每年保持 30%以上的发展速度,在一定时期内,LED 衬底材料仍是蓝宝石重要的应用;消费电子产品需求体现为智能手机的摄像镜头保护玻璃、Home键、蓝宝石表镜等,近年来亦在稳步发展。
 
光伏行业需求剧增。我国光伏行业近年来发展整体具有活力,现在出现的各项技术突破打开了新的发展可能性,行业未来预期向好。与此同时,占据光伏组件市场份额近70%的多晶硅领域的放量促使金刚线需求爆发式增长。
 
根据以上假设计算模型结果为金刚线国内市场需求2860万千米,市场空间约为71.7亿元,而市场总供给目前仅约1900万千米。金刚石线市场目前面临严重的供不应求。主流厂商扩产计划预计从2017年年末开始投产,于2018年方可放量,此前的时间由于供需缺口巨大预计金刚石线价格将会上行。
 
目前砂浆切割线售价为2.7万元/吨,综合砂浆切割液及处理费用等成本,每片硅片切割上金刚线切割相对于砂浆切割下降0.6-0.8元,成本节省幅度巨大。经测算即使金刚线价格上行,亦不会涨至切割成本高于砂浆切割,因此基本不存在企业因金刚线价格重新上行而选择不替换传统切割方式的可能。
 
多晶硅巨大体量的市场开放使得金刚线需求剧增,目前金刚石线面临严重供不应求,金刚石线生产商年内盈利前景相当可观。
 
供给缺口呈缩小态势,金刚石线未来转向质量竞争
 
预计2018年金刚石线市场供不应求的局面将大致转换为供需平衡。以晶硅组件全行业产能90GW、蓝宝石行业需求增长率30%测算,2018年金刚线市场需求约为3078万千米。而2017年至2018年间假设所有金刚石线各主要生产公司募投项目均能如期陆续建成投产且得到下游客户认可放量的情况下,以电镀金刚石线各主要厂商扩产计划预计,2018年总产能乐观预计可达3058万千米,在乐观情况下,供给缺口将得到修复。
 
近几年金刚线线径以每年5-10μm的速度持续减小,目前主流金刚线线径已经降至70μm,金刚线细线化趋势明显,已达到树脂金刚线最小线径的瓶颈,树脂金刚线未来将由于无法达到生产要求而被淘汰,因此目前主流厂商扩产计划均为电镀金刚线。目前从事金刚石线制造的主要企业产能及重大项目情况如下:
 
  可见从2018年起金刚石线市场将大致达到供需平衡。
 
  此后,晶硅切片行业因效率提升可能面临产能过剩的局面。2018年预计多晶硅全行业将采用改造原有机器及购入专机两种方式完成金刚石线切割设备替换,并在改造机折旧年限到期后全行业替换为金刚石切割专机。由于金刚石线切割带来实际产能提升超70%,加上黑硅及PERC等技术亦带来产能提升,估计晶硅切片全行业产能将达到约160GW。但是考虑到未来市场终端合理产能需求约为80GW至100GW,因此,行业中部分产能可能转移到陶瓷、特种玻璃切割等领域或面临淘汰。
 
  光伏“领跑者”计划助力光伏产业技术升级,电池硅片性能要求不断提高,同时硅片行业产能过剩、竞争更为激烈,硅片切片行业转入质量竞争。2015年,能源局牵头,推动实行“领跑者计划”以促进进光伏技术产品应用和产业升级,首批1GW大同示范基地运行效果良好,第二批项目将在9月30日前陆续并网,第三批项目2017年底有望推出。领跑者计划在技术进步和降低电价方面发挥了重要作用,目前市场上的主流组件功率由60片的255W升至275W,增长速度大大高于5W/年的常规进程。能源局每年实行光伏扶持专项计划,“领跑者”计划将通过建设先进技术光伏发电示范基地、新技术应用示范工程等方式实施。同时,未来在政府财政支持和采购中,也将优先使用“领跑者”企业所开发的技术及生产的产品。“领跑者”对于使用的供应商都有较高要求,如使用的光伏组件功率需要达到一定标准,单晶电池组件至少达到295W,多晶电池组件至少达到280W等等。电池硅片性能要求的提高必将带动金刚石线的更新换代。
 
  随着供给缺口的不断缩小、光伏发电平价上网带来的降本压力以及“领跑者”计划的技术推动力,预计金刚石线行业未来也将转向质量竞争,掌握先进制造技术的金刚线企业将获取较高盈利水平。2016年,我国硅片切片机所使用的金刚石线以80微米和70微米为主,2017年,部分单晶用户已经开始批量使用60微米的电镀金刚石线。通过钢线端的预测,预计2018年下半年50微米电镀金刚石线将得到批量供应,细线化趋势明显。硅片端的进步对金刚石线的质量性能提出越来越高的要求,高密度、高耐磨、高圆度同样是未来金刚石线的发展趋势。与此同时,多晶硅中金刚石线切割的应用普及化决定了对用线更为苛刻的约束,产品需要能够应对多晶结构中的硬质点。另外,金刚石切线中的重要隐患在于断线带来的外观破坏(主要是色差),这就要求金刚石线朝低断线率方向发展。随着各大企业募投扩产项目的落实,未来市场上金刚石线供给量将大大增加,而产品性能过硬的企业将能够真正适应硅片端的更新换代,提升盈利水平,产品质量有缺陷的企业将面临被淘汰的风险。
 
风险因素:光伏行业金刚线替代速度不达预期,产业政策发生变化等。
 
估值比较与投资建议:对金刚石切割线行业上市公司进行对比发现,行业2017的PE均值达到37倍,2018年PE均值为23倍。不过这些公司中仅三超新材一家已上市公司是专注于金刚线切割行业的,所以对比公司总体估值意义不大。
 
原文来源:中信证券电新

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