金剛線切割技術(shù)優(yōu)勢巨大，替代傳統(tǒng)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(tǒng)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(huán)境污染小（無有機液）、產(chǎn)品質(zhì)量高的優(yōu)勢。金剛線中電鍍金剛線又以單片耗線量低、線徑規(guī)格小、切割效率高的突出優(yōu)點受到市場廣泛青睞，優(yōu)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(zhì)地均勻率先實現(xiàn)金剛線工藝配套，從而較早實現(xiàn)金剛線替代傳統(tǒng)砂線切割工藝。國內(nèi)2016年金剛線在單晶硅切片實現(xiàn)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(lǐng)跑者”計劃過于強調(diào)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(xiàn)低成本高效組件放量。2016年至今黑硅及PERC等技術(shù)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(fā)展。此技術(shù)使得多晶電池轉(zhuǎn)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(tǒng)砂漿切片機改為金剛線機僅需要20萬元，大多數(shù)多晶硅企業(yè)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(fā)。

 

　　金剛線中短期供不應求，長期靠品質(zhì)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(yè)對金剛線需求達到約2440萬KM，而藍寶石襯底行業(yè)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(xiàn)有總產(chǎn)能僅1900萬千米，缺口巨大，行業(yè)盈利能力強。供不應求狀態(tài)預計在2018年方能緩解。以光伏組件產(chǎn)量年增長10GW、藍寶石行業(yè)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(chǎn)項目全部達產(chǎn)后總產(chǎn)能約3058萬KM，供需基本平衡，行業(yè)轉(zhuǎn)向質(zhì)量競爭，同時集中度得到提升。

 

 

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

 

 

　　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(xiàn)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(tǒng)的切割方式包括鋼片切割、帶鋸切割和內(nèi)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(xiàn)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(fā)展到現(xiàn)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(shù)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。

 

 

　　1.切割效率高，速度提升五倍。單片硅片切割耗時傳統(tǒng)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(shù)特點：第一，金剛線采用固定方式結(jié)合金剛石顆粒，相比砂漿線處于游離狀態(tài)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(tài)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(huán)境污染較小。砂漿切割會產(chǎn)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(huán)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(yè)環(huán)境，同時簡化洗凈等后道加工程序。

 

　　4.產(chǎn)品質(zhì)量提升。金剛線切割減少了加工損傷層，而且精度保持穩(wěn)定，產(chǎn)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(chǎn)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(tài)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(jīng)過特殊技術(shù)烘烤制成。電鍍金剛石線就是以電鍍金屬為結(jié)合劑，通過金屬的電沉積作用把金剛石磨料固結(jié)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(fā)展趨勢下，電鍍金剛石線具有單片耗線量低、線徑規(guī)格更小、切割效率更高的突出優(yōu)點，在硅晶體切割中顯著優(yōu)于樹脂金剛石切割線。同樣粗細的樹脂線破斷力與固結(jié)強度均遠遠低于電鍍式金剛石線，其細線化發(fā)展?jié)摿�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(fā)展的前景。此外，樹脂金剛石線切割硅片時容易產(chǎn)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(xù)制絨工藝。隨著電鍍金剛石線的制造成品的降低和規(guī)�；�效應的顯現(xiàn)，樹脂金剛石線的成本優(yōu)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(lǐng)域的主要發(fā)展方向。

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