（报告出品方/作者：西南证券，韩晨、敖颖晨、谢尚师）
碳钢线：生产经营压力骤增，格局即将再度优化
金刚线主要由母线、微粉和镀镍层构成
金刚线主要由母线、金刚石微粉和镀镍层构成。金刚线是通过电镀的方法在钢线基体（母线）上沉积一层金属镍，金属镍 层内包裹有金刚石微粉，使微粉固结在钢线基体上，从而制得的一种线形超硬材料切割工具。其生产工序主要包括母线预 镀镍、金刚石微粉镀镍预处理镀镍、上砂、加厚镀镍、清洗烘干、绕线等。
碳钢线母线上游环节为黄丝、盘条，盘条主要向日本进口。高碳钢丝母线生产是先将盘条钢通过多道次拉拔、热处理（包 括水浴等淬火方式），然后镀铜、镀锌后制成黄丝；再将黄丝经过多次道拉拔而制成。除拉拔工艺外，盘条钢的性能和质 量也决定母线/金刚线的质量，目前多采用92C或100C的盘条，且主要向领军企业日本神户和新日铁公司进口。以日本神 户的92C产品为例，其盘条化学成分和夹杂物控制严格，钢中碳质量分数控制在0.82%～0.95%，硅质量分数控制在0.25% 以下。
历史回顾：碳钢线迭代砂浆线，531后首迎价格战
金刚线为切片耗材，需与切片机300多个零部件高精密协调配合，结合优良的切割工艺，才能保证硅片质量与切片效率。 金刚线国产化后价格下降，在单晶切片中渗透率提升。2015年以前金刚线量产技术为日本企业垄断，金刚线产品价格最高 达1000元/km。彼时国内硅片企业主要采用游离磨料砂浆切割的方式，切片效率低且不环保。2015年前后随着国内企业 美畅、高测、岱勒、三超、东尼等企业打破日本技术垄断，金刚线开始实现国产化，价格迅速降低。金刚线价格下降大幅 降低硅片环节非硅成本，因此在单晶切片领域快速渗透，以隆基为代表的单晶企业于2015年开始大规模使用金刚线切片。 彼时金刚线用于切割多晶硅片时，由于硅片表面损伤层减少，不利于使用传统腐蚀方法制绒，进而影响多晶硅片转换效率 ，因此尚未在多晶硅片切割中规模化应用。
2018年“531”后光伏需求暂时遇冷，金刚线行业供过于求，产品价格大幅下降。2018年“531”新政暂不安排当年普通 电站建设规模，仅安排10GW左右分布式电站建设规模，降低光伏发电补贴力度，国内装机在18~19年同比下降，产业链 需求增速下滑。同时，17年末以后新玩家进入以及主流厂商扩产，金刚线行业供过于求，竞争加剧，产品价格大幅下降。 根据美畅金刚线销售均价，2018/2019年金刚线均价分别为123.6/64.9 元/km，同比下降29.0%/47.5%（注：2019年部 分企业价格较高的原因是截断、开方线等粗线产品占比提升，粗线价格更高）。
历史回顾：光伏景气度回升，细线化加速，供需偏紧
硅料成本压力下，2021年后硅片薄片化加速推进。在硅成本上涨压力下，硅片厚度下降5μm，单片硅耗量可下降约3%， 从而降低单瓦硅成本。根据CPIA数据，2019-2020年行业平均硅片厚度近无变化，保持在175μm左右。然而2021年以后 减薄趋势加速，硅片主流厚度从2021年的170μm，下降至2022年的155μm。
硅片薄片化需配合金刚线细线化，由此带来切片线耗大幅提升，叠加硅片需求景气度良好，细线需求快速增长。金刚线需 求主要由硅片产量、线径大小、切片工艺等因素决定，同一时期其他条件相同情况下，使用细线单GW切片线耗更高。硅 片越薄，金刚线越细，切片的线缝磨损越少，单位硅棒出片数越多。细线化后，金刚线破断力下降，同时金刚石直径变小 ，因此导致切割力下降，所需线耗大幅增长。根据美畅公告的投关纪要，22年5月38线切165/160μm硅片，单GW线耗约 50万km；24年1月传统32线切片线耗约60万km（24年P型硅片厚度已降至150μm，23~24年各企业已采取各类降线耗工 艺）。叠加22年海内外装机需求良好，金刚线特别是更细规格的细线需求快速增长。
多重挑战，碳钢线生产经营压力骤增
挑战一：价格低迷，仅龙头维持微利，大部分企业处于亏损状态。 现状：24Q1金刚线价格下降后，龙头美畅、高测单km盈利在5元 左右，较23年峰值盈利下降约70%；二三线企业勉强盈亏平衡。 随着24Q2硅片价格与盈利进一步下降，金刚线价格随之小幅下降 ，二三线企业盈利更弱，基本处于全面亏损状态。 金刚线环节陡峭的成本曲线，为当前价格下头部企业仍有盈利的原 因。头部企业的成本优势来自占比高的原材料(母线/黄丝/金刚石 微粉)高比例自供、规模效应摊薄人工成本和制造费用、品质更稳 定优良带来退赔成本更低等方面。
挑战二：开工率低，将进一步增加成本与盈利压力。 低价压力下降开工，成本提高，盈利持续恶化，形成负向循环。当产品价格跌破现金成本，迫于经营压力企业或选择降低 开工率、减少出货。然人工/制造费用等相对固定，故规模效应下降将带来生产成本提高，亏损扩大，形成恶性循环。 金刚线虽为轻资产，但开工率变化对成本仍有较为显著的影响，特别是在当下行业低迷阶段：以高测23年生产成本为例， 23年公司产线保持满开，对应开工率100%，生产成本12.6元/km。当短期开工率下降，假设单位原材料成本不变，单位 人工和制造费用将显著增长。若开工率降到80%，单位生产成本将增加约0.9元/km。同时，不可忽视的是，单位期间费用 特别是销售/研发/管理费用也将增长，因此实际上开工率降低对成本影响将更为显著。 另外，开工率低还可表现为金刚线生产线速降低，由于单位时间内产量下降，同样也将增加生产成本。
挑战三：碳钢线细线化持续推进，母线工艺壁垒提升，优质供给有限。 34μm及以下线径的母线生产难度大幅提升。目前主流线径的碳钢母线采用冷拉工艺拉拔，抗拉强度最高可做到5000MPa 左右，若母线线径进一步降至34μm及以下，保持相当的抗拉强度/良率则更难(工艺不佳则细线的断丝率更高)，需要重新 设计、调整热处理工艺、冷却方式、拉拔速度、润滑剂、拉丝模具等，生产难度大幅提升，溢价凸显。 目前头部母线企业主要为苏闽、强芯(福立旺子公司)、贝卡尔特、美畅(自供)。受拉丝速度等影响，34μm及以下细线母线 产能有限。若细线外采则需承担较高溢价，成本压力增加，且品质保障或存在一定风险，因此细线化趋势下优势将向头部 金刚线企业集中。 另一方面，母线线径降到34μm及以下后，金刚石微粉的切割力增益、切片端低张力切割工艺的重要性增强。
钨丝线：渗透率逐步提升，进一步提升金刚线行业壁垒
钨丝线：综合性能更优，为长期维度下确定性趋势
钨丝抗拉强度更高，细线化空间更大，将进一步降低金刚线线径，增加单位硅棒的出片数。钨丝金刚线是以掺杂钨丝(掺杂 钠/铝/镧/钴/铼等元素)为母线，再经镀镍、上砂、加厚镀镍等步骤制成。除母线基材变化外，后端金刚线的电镀上砂流程 与碳钢线无明显差异，产线设备可共用。钨的莫氏硬度更高，碳化钨的莫氏硬度可达9.5，仅次于金刚石；破断拉力更高， 是同规格碳钢的1.2~1.3倍，高扭转值是同规格10倍以上，合金钨丝杨氏模量是钢丝的1.7倍，拉伸率仅为碳钢的60%，因 此钨丝较钢丝的硬度和强度更高。钨丝母线抗拉强度更高，当前工艺水平下在6000MPa以上，碳钢线为5000MPa左右。 根据钢丝绳破断力公式，在破断力相同的情况下，由于钨丝母线的抗拉强度更高，因此钨丝线锯的直径可较钢丝更细(D更 小)，因此钨丝金刚线细线化空间更大，金刚线线径将持续下降。
钨丝切片断线率更低，单GW线耗较碳钢线可节省10%，N型薄片化趋势下差距进一步放大。钨丝金刚线抗拉强度更高、 切割力更强、更好的耐酸碱腐蚀的性能，因此在切片中断线率更低，单GW切片所需的线耗更少。根据2023年2月美畅投 关交流公告，钨丝线可节省线耗10%以上。N型薄片化趋势下，碳钢线线径更细，进一步增大线耗需求，钨丝的省线优势 将更为显著，线耗差距或进一步放大。
钨丝金刚线切割工艺成熟后，切片综合性能更优，有效提升硅片A品率。钨丝金刚线应用于切片端需与切片机、切割液、 切割工艺等有效配合，方能发挥最大效用。工艺成熟后，由于钨丝金刚线线径更小、耐磨损、耐腐蚀等性能优势，切片后 硅片线痕更少，断线率更低，硅片TTV更低，从而硅片品质更高，A品率更高。在当前硅料硅片供给充裕、电池组件效率 要求高的情况下，A品硅片需求远超过B品硅片，因此A品率提升将改善硅片环节的经营效益。
钨丝母线：工艺壁垒极高，厦钨已取得先发优势
目前较为成熟的钨丝母线生产工艺是热拉法，难度高于碳钢冷拉工艺。先由钨精矿煅烧成仲钨酸铵（APT），再将仲钨酸 铵煅烧、氧化还原成纯钨粉，再对纯钨粉进行掺杂钠、铝、镧、铼、钴等元素，提高其成品综合性能；制成合金钨粉后再 通过高温烧结、轧制或旋锻工艺再制成钨条、钨杆；最终在高温加热环境下多次拉拔形成母线（高温拉拔钨丝后，内部结 晶组织变得均匀，性能更好）。高温环境下对杂质的掌控更难，进而影响成材率。
旋锻和轧制是两种常见的钨条加工工艺。旋锻是利用2~4块旋锻模围绕钨条高速旋转的同时，对钨条进行径向高速脉冲式 锻打，使钨条断面发生收缩变形，同时长度方向得到伸长。旋锻后纯钨的塑性和强度提高，有利于后续拉丝工艺。旋锻工 艺可使钨条一定程度变形强化，但强化并不均匀，且过程中会增加纯钨的位错密度，进而导致应变硬化。
钨丝母线开拓者，厦钨工艺与量产先发优势显著。虹鹭钨钼（厦门钨业控股子公司，持股比例约56%）在钨丝/钼丝研发生 产领域拥有悠久的历史和绝对的市场地位，2021年与聚成合作，将钨丝成功应用于金刚线母线，而后钨丝母线产销逐年快 速增长。凭借三十多年以来在钨棒材/杆材/丝材的研发、生产经验，以及厦钨在粉末冶金端的优势，目前虹鹭钨丝母线成 材率领先全行业，亦是全市场唯一实现单月1000万km以上钨丝母线出货的企业，目前年产能超过1亿公里。2024年一季 度公司细钨丝销量3410万km（绝大部分为钨丝母线），同比增长141%，销售收入同比增长80%。
金刚线企业自制钨丝母线进展中，美畅最为领先。各家企业进展来看，美畅的进展相对领先，23年底开始投产，目前月产 量约50万km，预计24H2逐步放量。钨丝母线生产难度、工艺壁垒高，产能受限于多种因素而释放慢，将提升金刚线行业 母线自制壁垒，进一步强化龙头的供给、成本和盈利优势，并进一步掌控钨丝金刚线需求和放量节奏。
钨丝迭代，金刚线行业壁垒再度提升
我们认为钨丝线迭代后，将会对母线、金刚石微粉、金刚线、切片环节，以及金刚线环节的格局带来深刻的影响。母线供 给的重要性不言而喻，母线工艺壁垒提升，从上游开始改变供应商体系和供需关系格局，从而扭转2023年以来碳钢线供过 于求的局面。
钨丝母线壁垒高，供给有限，溢价强，若金刚线企业掌握钨丝母线生产，则成本优势进一步强化；并且由于打通电镀上砂 环节，与下游切片端常年紧密合作，将更了解切片技术发展趋势下金刚线与钨丝母线的要求，形成技术闭环，从而增强自 身α优势，进一步提升金刚线行业壁垒。
报告节选：
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精选报告来源：【未来智库】。
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