光伏金刚线龙头美畅股份

高市占、高盈利的金刚线龙头

金刚线龙头，产能快速扩张。杨凌美畅新材料有限公司成立于 2015 年 7 月，主要从事电镀金刚石线的研发、生产及销售。

公司设立前核心团队已 掌握电镀金刚石线生产技术，2015 年 12 月实现第一卷金刚线产品下线， 2016-2018 年通过产能快速扩张及产品质量优势抢占市场份额。

2021 年底 金刚线年化产能突破 7000 万公里，目前为国内生产规模、市场份额最大 的金刚线生产企业。

董事长为实控人，积极拓展产业链。公司实控人为董事长吴英，持有公司 49.6%的股份，控股权较为集中。

公司目前下设 4 个全资子公司（原全资 子公司宝美升于 2022 年 4 月完成吸收合并），布局上游金刚石微粉预处理、 金刚石工具等多个领域。

2022 年 1 月公告拟投资设立陕西美畅金刚石材料 科技有限公司，聚焦金刚石微粉的研发、生产和销售，继续向上游拓展产 业链，增强经营稳定性。

市占率持续提升，龙头地位稳固。公司成立后积极进行产能建设，抓住下 游光伏企业转换切割工艺的市场契机，凭借产品质量及成本优势迅速占领 市场。

先后与隆基股份、晶澳科技、晶科能源、保利协鑫能源、阿特斯等 大型光伏企业建立了良好合作关系，销量和产能规模迅速达到行业第一。

2021 年公司金刚石线销量 4541 万公里，同增 83%，按行业需求测算市占 率超过 50%，龙头地位稳固。

产能扩张叠加一体化优势，2021 年起业绩快速增长。2016-2018 年下游光 伏需求快速提升，公司积极扩张产能迅速提升市场份额，营收及净利均快 速增长；

2019 年光伏“531 新政”和产能过剩导致产品价格大幅下降，公 司营收及净利下滑；2020 年后下游光伏需求旺盛，公司通过产业链一体化 布局、新线径产品量产等措施巩固龙头地位。

2021 年实现营收 18.48 亿元， 同增 53.3%，实现扣非归母净利 6.83 亿元，同增 66.4%。2022Q1 公司产 能持续扩张，推动营收同比高增 83.62%至 6.66 亿元，扣非归母净利润同 增 80.64%至 2.68 亿元。

工艺领先保障盈利差距，盈利能力维持高位。得益于工艺领先带来的效率 及成本优势，公司毛利率始终维持高位。

2019 年在金刚线市场价格大幅下 降超过 60%的背景下仍然保持 55%左右的高毛利，与行业二线企业具有 15% 以 上 的 毛 利 率 差 距 。

2021 年 公 司 毛 利 率 和 净 利 率 分 别 为 55.2%/41.3%，2022Q1 毛利率及净利率为 54.2%/42.7%，维持较高盈利 水平。

费用率低于行业平均。公司费用控制能力较强，2021 年期间费用率（不含 研发）同比下降 0.34pct 至 5.81%，2022Q1 继续下降至 4.39%，相较行 业竞争者具有明显优势。

主要由于公司金刚线业务规模较大，规模效应可 摊薄管理费用和销售费用，且资产负债率较低，财务费用处于较低水平。

细线化提升金刚线耗量，降本能力成为核心竞争要素，行业需求光伏高景气推动硅片扩产提速，细线化提升金刚线耗量

金刚线主要应用于光伏硅片切割。金刚线是将金刚石微粉颗粒以一定的分 布密度均匀固结在高强度钢线基体（母线）上制成的切割材料。

主要用于 晶体硅、蓝宝石、精密陶瓷等硬脆材料的切割，通过金刚线与物件间的高 速磨削运动实现切割。目前超过 90%以上的金刚线应用于光伏行业的晶硅 片切割。

金刚线切割显著降低硅片生产成本，已基本完成渗透。硅片切割是硅片生 产的主要工序，直接影响硅片质量及光伏组件的光电转换性能；金刚线是 硅片切割的重要辅材，其品质直接影响硅片切割的产量及成本。

硅片切割 方法经历了金刚石内圆锯切割、游离磨料砂浆切割、金刚线切割的技术路 线升级，金刚线相比砂浆切割能使硅片更薄、钢线更细、磨料损耗更小。

可显著增加每公斤出片数，从而降低单片硅片的硅耗量，具有切割速度快 （切割速度 2-4 倍）、出片率高（多出 15%-20%硅片）、环境污染小等方面的巨大优势。

据 CPIA，2017 年金刚线切割已在单晶领域全面取代砂浆切 割，2018 年多晶领域渗透率已高达 95%，2019 年基本完成替代。

能源转型成为全球共识，光伏渗透率有望快速提升。2020 年 9 月中国宣布 努力在 2060 年实现碳中和、2030 年之前实现碳达峰，欧盟、美国、日本 等主要经济体也制定了执行周期 30-40 年的碳中和目标，能源转型逐步成 为全球共识。

2022 年地缘政治动荡，2 月 28 日德国提出拟将 100%实现可 再生能源发电的目标提前 15 年至 2035 年达成，3 月 8 日欧盟提出一项名 为 REPowerEU 的方案，旨在 2030 年前逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依 赖。

“能源的饭碗要端在自己手里”已成为全球共识。但 2020 年全球光伏 占能源消费比例仅为 1.37%，光伏占全球发电量的比例仅为 3.2%，能源转 型仍处于起步阶段，新能源发电超级成长周期开启，光伏渗透率有望快速 提升。

平价时代来临，全球光伏装机需求持续高增。2021 年起，在平价、疫情、 双碳等因素的共同作用下，全球新能源“潜在需求规模”急速扩张。

光伏 成为全球绝大部分地区最低成本电源的趋势已不可逆转，在各国将“加速 清洁能源转型、提升能源独立性”提升到战略诉求高度的背景下。

我们认 为光伏需求将持续维持高增长，预计中性情境下 2022-2024 年全球新增装 机分别为 230/330/413GW，同比增速 35.3%/43.5%/25.2%，CARG 达 34.4%。

硅片扩产提速推动金刚线需求提升。随着光伏需求快速提升，2020 年以来 隆基股份、晶澳科技、京运通等龙头硅片企业均进行了切片产能扩建。

据 公开息，2020 年以来已规划建设单晶硅片切片项目超过 312GW，硅片 产能扩张促进金刚线需求提升。

降硅耗诉求推动细线化进程，金刚线耗量提升。硅片切割过程中，金刚线 母线线径、金刚石颗粒厚度与产生的硅料损耗直接相关，金刚线线径越细 则切割损耗越小、硅片出片率越高，长期来看细线化符合光伏行业的降本 趋势。

但金刚线线径与最小破断拉力相关，线径下降会降低金刚线的拉伸 强度，细线径的金刚线在切割过程中更容易被拉断，为避免断线则需要增 加金刚线更换频率，提升金刚线耗量。

据公司招股说明书，线径每下降 10%，硅片出片量增加 3%，而切割速率随之下降而引起的用线量增加约 为 10%。近年硅料价格维持高位，硅片企业为降低硅耗不断推进金刚线细 线化进程，金刚线耗量明显提升。

下游需求增长+耗量提升，晶硅切割用金刚线需求快速增长。随着下游光 伏装机增长，硅片领域扩产推进，晶硅切割用金刚线市场需求快速扩大；

同时细线化推进带来金刚线单耗提升，考虑硅料价格松动后细线化进程或 有所放缓，我们预计 2022-2024 年单 GW 硅片的金刚线耗量维持在 48 万 公里。

预 计 2022-2024 年 光 伏 晶 硅 切 割 用 金 刚 线 需 求 分 别 达 到 1.45/2.06/2.65 亿公里，同比提升 68%/42%/29%，CARG 达 45.5%。

行业格局技术壁垒铸就垄断格局

进口替代基本完成，市场呈现垄断格局。2014 年以前金刚线市场大部分份 额被旭金刚石、中村超硬等日本企业占据。

2014-2015 年公司及岱勒新材、 东尼电子、三超新材等国内企业相继实现 80μm 以下用于精密切割的电镀 金刚线技术突破，打破了日本厂商的技术垄断；

2015 年金刚线实现国产化 规模生产后价格迅速降低，由 2012 年的约 1 元/米下降至约 0.2 元/米，国内企业凭借价格优势迅速抢占日本厂商的市场份额。

在技术及产能上完成 了金刚线进口替代。2016 年以来，尽管各大厂商纷纷扩张金刚线产能，公 司仍稳坐行业龙头地位，先发优势显著。

金刚线行业具有先发优势的原因之一高要求铸就技术壁垒。金刚线切割 属于技术密集型行业，其生产涉及电镀工艺、流程控制、金刚石微粉处理、 机械自动化等多个领域的综合技术。

需要长时间的技术探索及经验积累才 能掌握。2010 年国内就有大量企业开始钻研金刚线切割技术，而直至 2014-2015 年才有技术突破，可见金刚线技术对厂商的研发能力具有一定 要求。

近年来下游光伏晶硅片和蓝宝石衬底片的切割均朝着大尺寸、薄片 化、高速度方向发展，对切割质量和切割速度提出了更高的要求，进一步 抬升技术壁垒。

目前行业内的优势企业已积累了相当的研发及制造经验，并拥有较强的知识产权优势，新进入者不仅缺乏设计开发与生产制造能力， 且一定程度上受阻于先进入者构筑的知识产权壁垒。

技术要求 1晶硅切片要求金刚线线径较细。不同应用场景对金刚线 的线径要求不同，切割蓝宝石的金刚线线径通常为 180μm-250μm。

晶硅切方和截断环节为保证切割速度和效率，所用金刚石线线径较 粗，一般为 240-350μm；

切片环节，由于厂家对原材料利用率、 单位切割成本的要求更高，一般采用 60μm 以下的金刚石线，目前主 流线径已经达到 38-40μm。

技术要求 2金刚石微粉需与母线紧密结合。金刚线切割的主要原理 是通过母线高速运动带动金刚石微粉以同样的速度运动，进而产生切 割能力。

为保障切割能力，金刚石颗粒需要紧固地附着在母线表面，生产厂家 通过母线预镀镍、上砂、加厚镀镍等多个环节提升母线与金刚石微粉 之间的结合力，在电镀层厚度、电镀液和添加剂配方等多个方面都有 较高的要求。

技术要求 3金刚石微粉需在母线上均匀分布。金刚石在母线上的分 布状态对切割效果有较大影响，金刚石微粉需均匀分布在母线上。

过 于密集则金刚石易堆叠在一起导致切割时阻力过大而断线，过于稀疏 则会导致切割力不足，金刚石微粉分布不均匀会使得切割作用力不均 匀，导致断线频率提升。

此外，金刚石微粉的团聚与叠砂会导致切割 线纹深浅或宽窄不同，影响切片的表面质量。

金刚石微粉的均匀分布对金刚线的上砂技术提出了较高要求，高速、 均匀上砂需要在上砂槽主电镀液选择、金刚石表面镀层控制、上砂槽 添加剂的选择和使用、电镀液处理等多个环节都有深刻掌握。

技术要求 4金刚线产品质量一致性要求高。单卷金刚线产品长度较 长，为保持切割质量的一致性，要求金刚线产品各批次之间质量一致、 每卷金刚线头尾及中间部位质量一致、每根金刚线上金刚石颗粒的密 度相似，对生产企业的工艺控制水平提出了较高要求。

金刚线行业具有先发优势的原因之二具有客户资源壁垒。金刚线的下游 客户主要是光伏硅片和蓝宝石衬底生产企业，当前硅片及蓝宝石衬底制造 过程的自动化程度较高。

企业购臵切割设备后需要根据金刚线的材料、性 能、质量、稳定性、切割效率等进行设备调试和参数设臵。

在日常使用过 程中，金刚线生产企业需要持续跟踪下游制造企业的产品使用情况，并根据下游反馈不断改善和调整产品性能和成分，提高切割效率。

因此金刚线 生产企业与下游客户之间存在着紧密的技术合作关系，为保证产品稳定性 和一致性，开始合作后下游客户一般不会轻易更换供应商，新进入者进入 存量市场难度较大。

技术及客户壁垒高，金刚线行业呈现垄断格局。由于技术要求高、具有客 户资源壁垒，金刚线行业先发优势明显。

目前呈现垄断格局，按照行业需 求测算，2021 年公司占有超过一半的市场份额，龙头地位稳固。

行业趋势降本能力成为核心竞争要素

行业趋势 1产能过剩限制盈利弹性，降本能力成为核心竞争要素。金刚 线环节产能建设周期较短、单位投资额较低，近年龙头企业加速扩产，行 业供给快速增加。

虽然近年金刚线价格降幅趋缓，但考虑到光伏行业的降 本趋势，供给过剩背景下预计后续价格仍有下降空间，降本能力成为核心 竞争要素。

行业趋势 2钨丝尚无经济性，母线材料发展较难改变竞争格局。 目前金刚线母线材料为高碳钢，高碳钢丝线径进一步降低可能出现力学性 能不足等问题。

实验室证实钨丝线径可以更细、承受更大拉力，是未来金 刚线母线材料可能的发展方向之一。但当前钨丝成本较高，且具有长度不 匹配等问题。

在硅料价格 250 元/kg 的高位下，按照钨丝母线成本 30 元/公里、钨丝金刚线毛利率 30%测算，使用 30μm 钨丝母线虽因细线径可节省 0.02 元/W 的硅料成本，但考虑钨丝导致的金刚线成本提升，38μm 高碳钢 丝母线仍具有 0.014 元/W 的综合成本优势。

此外，金刚线生产的核心环节为上砂，目前大部分金刚线厂商以外购母线 为主，母线材料更换对金刚线工艺影响不大。

公司及高测股份等龙头企 业均已布局钨丝材料研发，即使母线材料更换，也较难影响行业竞争格局。

行业趋势 3薄片化、细线化推进，龙头技术优势有望放大。近年硅料价 格维持高位，硅片企业出于降本诉求加速推进薄片化进程。

硅片薄片化对 切片工艺及金刚线性能提出了较高要求，金刚线上砂均匀、一致的重要性 进一步凸显，龙头优势有望进一步放大。

此外，硅料价格高位促进细线化 快速推进，龙头企业领先的细线化技术有望帮助其享受细线化溢价，巩固 竞争优势。

一体化布局持续降本，快速扩产巩固龙头地位，成本技术、规模领先铸就成本优势，一体化布局持续降本

工艺优化&一体化布局助力降本推进。受益于技术、规模优势，公司金刚 线单位生产成本常年维持在同业最低水平。

同时积极优化工艺推进降本， 2021 年金刚线单位生产成本 17.17 元/公里，同比下降 12.6%。

展望未来，公司积极优化生产工艺、提高生产效率摊薄单位成本，同时推进黄丝、母 线、金刚石微粉等产业链一体化布局促进原材料降本，未来仍有降本空间， 有望巩固其竞争优势。

生产工艺优化，效率提升推动持续降本。“单机六线”是公司技术团队独创 的生产工艺，即单条生产线可同时对 6 根钢线进行电镀，可以大幅提升生 产线的生产效率、降低生产成本。

公司持续进行技术优化，2020 年 7 月将 “单机六线”升级至“单机九线”，生产效率提升 50%但技改资金仅为原 六线机购建成本的 1/8，同时可摊薄单位人工及制造费用等生产成本；

2022 年 2 月公司在“单机九线”的基础上进一步进行“单机十二线”改造， 于 2022 年 4 月底完成全部技改，生产效率再次提升 33%，月产能提升至 1300 万公里，且可带来 1 元/公里左右的成本下降。

自主研发设备造价低于同行。公司所用的电镀金刚线设备为自主研发并委 托深圳超晋达生产，可与公司生产工艺相互配合 。

设备造价低于同行其他公司购臵的进口设备。2021 年公司新建产能单位投资额约 13-16.7 元 /km，同行业其他公司多在 20-30 元/km。

原材料成本占比较高，多种原料自供持续降本。金刚线生产成本中原材料 占比约 60%，主要原材料为黄丝、母线、金刚石微粉等。

公司单位原材料 成本显著低于行业其他企业，主要源于两个因素规模优势增强议价能 力，布局多项主要原料提升自供能力。

原材料之母线布局黄丝&母线持续降本。母线是金刚线最主要的原材料， 在生产成本中占比约 45%。母线的上游材料为盘条，盘条拉制后成为黄丝， 进一步加工为母线。

公司 2016 年起即进行母线产业链布局，现阶段聚焦 黄丝环节，后续将进一步提升母线自供率、持续降本。

黄丝公司 2018 年起与奥钢联合作研发利于母线细线化的黄丝， 合作研制的黄丝表面缺陷更少、柔韧性更好，拉制母线的 A 品率提升， 有效降低母线成本。

同时公司自主扩建黄丝产能，2021 年 7 月公告拟 分三期建设 6000 吨黄丝产线，一期 2000 吨预计于 2022 年 6 月底投 产，投产后公司可实现现有金刚线产能的黄丝自供。

母线公司 2016 年与宝钢合资成立子公司宝美升布局母线生产， 2019 年 6 月控股宝美升，2020 年完成全资收购，由外购母线转换为 将奥钢联研制的黄丝委托宝美升进行母线拉制，一体化优势显著降低 原材料成本。

公司近年聚焦黄丝环节，金刚线大幅扩产导致母线自供 率有所下降，预计黄丝产能投产后逐步推进母线产能建设，进一步提 升母线自供比例、降低原材料成本。

原材料之金刚石微粉镀镍环节自制降本，积极布局金刚石微粉环节。为 保证金刚石微粉供应的稳定性、及时性及镀镍效果。

公司于 2017 年 7 月 成立子公司沣京美畅，逐步将金刚石微粉镀镍工序由外购、委外加工转为 自制，沣京美畅自产镀镍微粉的价格比外购价格更低，加工成本也低于外 部厂商水平。

2021 年公司继续延伸产业链，成立控股子公司美畅金刚石科 技聚焦金刚石微粉制作，投产后将为公司破碎技术的研发提供有力支撑。

原材料之工字轮使用往复型工字轮、部分自产降低成本。为降低工字轮 的耗用成本，公司 2018 年起逐步推行往复型工字轮，通过多次使用降低 单耗。

公司机加车间自产部分单价较高的工字轮，进一步促进工字 轮生产耗用成本下降。

规模快速扩产推进市占提升，定制化产品增强客户粘性

积极扩产巩固龙头地位，规模优势显著。金刚线环节设备投资额较低、产 能建设速度较快，为充分满足下游客户需求，公司参考行业峰值需求配臵 产能。

一方面通过保障供应能力与下游客户建立稳定的战略合作关系，同 时稳步提升市占，巩固龙头地位。

2021 年底公司金刚线年产能达 7000 万 公里，较 2020 年底同比提升约 1 倍，预计 2022 年底产能将超过 1.2 亿公 里。规模优势给公司带来多方面贡献

原材料采购方面，公司因采购量大具备更强的议价能力，且可向供 应商定制新产品所需的原材料，支撑公司持续领先市场推出新产品；

成本方面，较大的规模使得公司单位人工及制造费用均大幅低于竞 争对手；

销售方面，大型光伏企业的金刚线采购需求较大，对供应商的供货 能力及供货稳定性要求高，规模优势保障公司有能力覆盖光伏行业的 所有中大型客户，具有服务大客户、大批量供货的产能优势。

快速扩产推进市占提升。公司自主研发的全套生产设备不依赖国外供应商， 委托生产模式可大幅缩短设备生产及安装调试周期，能够全面快速扩产， 助力公司迅速抢占市场。

2022 年 2 月公司在原有“单机九线”的基础上进 行“单机十二线”改造，于 2022 年 4 月底提前完成全部技改（原计划 6 月底前完成），在二季度金刚线需求旺盛时快速释放大量产能，抓住机遇提 升市占率。

定制化需求提升客户粘性，巩固市场地位。公司凭借稳定优质的产品及规 模化生产能力获得了下游客户的广泛认可，与隆基股份、晶科能源、晶澳 科技、保利协鑫能源等一线硅片企业建立了稳定的合作关系。

同时积极开 拓高景太阳能、京运通、弘元新材料等新的切片客户，不断提升市占率。 公司可配合不同客户的切割设备、切割工艺进行定制化生产。

在金刚石粉的形态、排布、密度等方面进行有针对性的调整优化，为客户提供匹配 度更高的产品，不断提升客户黏性，巩固市场地位。

技术技术积淀深厚，薄片化、细线化有望放大技术优势

自主研发全套核心技术，“五化”技术路线提升产品竞争力。公司掌握电镀 液配方、添加剂、金刚石预处理、上砂、镀液在线处理等全套核心技术。

基于工艺及技术优势，公司良品率长期保持在 90%以上且逐年提升，生产 效率及良品率相比同行业公司均有较强的竞争优势。

为推动硅片出片更多、 线耗更省、切割更快、硅片更薄、良率更高，公司率先提出了金刚石线的 “五化”技术路线。

结合自身技术优势推动产品持续更新换代，通过产品 质量提升帮助下游硅片客户实现切片环节的降本提效，提升产品竞争力。

技术积淀深厚，细线化进程领先享受溢价。近年硅料价格维持高位，硅片 企业为降低硅耗不断推进金刚线细线化进程，据 CPIA，2021 年主流单晶 金刚线母线线径已下降至 43μm。

线径越细对钢丝的抗拉强度、屈服强度 等指标的挑战越大，公司为业内首家推出 65 线的企业，细线化技术储备深 厚，新型细线化产品的导入和量产始终领先同行一代，可在行业竞争者尚 未稳定供应时凭借先进产品享有溢价。

公司 2018 年起即与奥钢联 形成战略合作，已成功研发并量产用于金刚石线的微米级钢丝，在细线径 发展上具有竞争对手无法获取的研发协同优势及成本优势。

2021 年公司产品线径已由 45μm 细化至 38μm，且可提供 36μm 及以下产品，一季度 38μm 及以下产品出货占比超过 60%，差异化产品充分享受溢价。