中國金剛石線發(fā)展歷程、產(chǎn)業(yè)鏈結構、國內(nèi)外企業(yè)競爭及行業(yè)市場規(guī)模前景

金剛石線指金剛石切割線的簡稱,是把金剛石的微小顆粒固結在切割鋼線上,制成的金剛石切割線,用于切割玻璃、陶瓷、硅、寶石等硬脆材料。
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金剛石線是通過一定的方法,將金剛石微粉顆粒以一定的分布密度均勻地固結在高強度鋼線基體上制成的。通過金剛石線切割機,金剛石線與物件間進行高速磨削運動,從而實現(xiàn)切割的目的。金剛石線主要用于晶體硅、藍寶石、精密陶瓷等硬脆材料的切割。
金剛石線主要應用領域

資料來源:共研網(wǎng)整理
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金剛石線超過90%以上系使用于光伏行業(yè)的晶硅片切割,國內(nèi)光伏行業(yè)晶硅切片使用的金剛石線主要經(jīng)歷了以下發(fā)展階段:
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1)日本廠商占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢,產(chǎn)品處于壟斷地位
金剛石線的制造和應用起源于日本,在2014年之前,全球范圍內(nèi)具有國際競爭優(yōu)勢的金剛石線供應商主要集中于日本,曾有超過10家以上的日本企業(yè)先后涉足電鍍金剛石線行業(yè),如日本旭金剛石工業(yè)株式會社(以下簡稱“旭金剛石”)、日本中村超硬株式會社(以下簡稱“中村超硬”)、日本愛德株式會社、日本聯(lián)合材料株式會社等,其中以旭金剛石和中村超硬為主,上述日本企業(yè)占據(jù)了金剛石線市場的大部分市場份額。由于日本企業(yè)的生產(chǎn)技術領先,且產(chǎn)能較為集中,因而日本在金剛石線行業(yè)長期處于壟斷地位,中國光伏企業(yè)的金剛石線采購需求也主要由日本企業(yè)滿足。
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2)國內(nèi)廠商趕超,逐漸搶占日本廠商市場份額,完成進口替代
金剛石線雖然較砂漿游離磨料切割方式具有巨大優(yōu)勢,但由于日本廠商的金剛石線產(chǎn)品價格較高,且產(chǎn)能相對有限,金剛石線在國內(nèi)光伏行業(yè)仍未取得大規(guī)模應用,在此背景下,以岱勒新材、東尼電子、三超新材和美暢新材為代表的國內(nèi)金剛石線企業(yè)或技術團隊自2010年前后開始,陸續(xù)投入鉆研相關技術。經(jīng)過持續(xù)的人員與資金的研發(fā)投入,國內(nèi)廠商在2014-2015年相繼實現(xiàn)80μm以下用于精密切割的電鍍金剛石線領域的技術突破,打破了日本廠商的技術壟斷。2015年,金剛石線實現(xiàn)國產(chǎn)化并規(guī)模生產(chǎn)后,產(chǎn)品價格迅速降低,由2012年約1元/米的單價下降至約0.2元/米,經(jīng)過近幾年來的持續(xù)工藝優(yōu)化和規(guī)模擴張,金剛石線價格仍在繼續(xù)下降,截至2019年12月,金剛石線價格進一步下降至約0.06元/米,國內(nèi)廠商憑借價格優(yōu)勢迅速搶占日本廠商的市場份額,其中以美暢新材為代表的國產(chǎn)廠商在技術上已完全可以滿足客戶的生產(chǎn)需求,隨著國內(nèi)廠商的產(chǎn)能逐步擴大,國內(nèi)廠商在技術及產(chǎn)能上基本完成了金剛石線的進口替代。
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3)金剛石線工藝的滲透率快速提升,金剛石線需求爆發(fā)式增長
金剛石線切割工藝大幅提高單位硅料的出片率及硅片切割效率,有效降低了硅片制作過程中的非硅成本。金剛石線國產(chǎn)化后,由于其價格優(yōu)勢,以隆基股份為代表的單晶企業(yè)2015年開始大規(guī)模使用金剛石線工藝,由于金剛石線切割工藝能夠大幅降低硅片制作過程中的非硅成本,因而在單晶切割領域快速滲透,使得金剛石線市場需求在2016-2017年快速增長。
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4)金剛石線市場競爭加劇,金剛石線價格快速下降,市場產(chǎn)能逐步淘汰
2018年5月,國家發(fā)改委、財政部、國家能源局當天聯(lián)合發(fā)布了《關于2018年光伏發(fā)電有關事項的通知》(簡稱“光伏531新政”),對光伏補貼規(guī)模進行了調(diào)整,導致光伏裝機量較預期大幅下降;于此同時,金剛石線行業(yè)經(jīng)歷了前期的高景氣度發(fā)展,各廠商紛紛擴張的產(chǎn)能也在2018年逐步投產(chǎn),使得金剛石線市場出現(xiàn)供過于求的競爭局面,金剛石線價格快速下降。2019年,金剛石線市場價格較“光伏531新政”出臺前下降幅度超過60%,這也使得行業(yè)內(nèi)的多家廠商出現(xiàn)虧損情形,市場競爭加劇導致的金剛石線價格大幅下降,預計也將會使得市場落后產(chǎn)能逐步被淘汰。
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從晶體硅切割技術的發(fā)展歷程來看,硅片切割方法經(jīng)歷了內(nèi)圓鋸切割、游離磨料砂漿切割、金剛石線切割的技術升級路線,其中每一步改進都帶來了原材料利用率、切割效率的提升和硅片單位切割成本的降低。目前,主要的單、多晶硅片生產(chǎn)廠商已全面采用金剛石線切割工藝。實際生產(chǎn)應用中,金剛石線的性能指標主要可表現(xiàn)為以下三個方面:切割能力、切割質量、斷線率。
金剛石線的性能指標

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金剛石線行業(yè)的上游主要為鋼線、金剛石微粉等制造業(yè),下游主要是藍寶石加工、硅片切割行業(yè)
金剛石線產(chǎn)業(yè)鏈結構

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從全球范圍來看,早期日本廠商憑借先發(fā)優(yōu)勢,基本壟斷了金剛石線市場。但由于產(chǎn)品價格較高且產(chǎn)能有限,金剛石線未能在光伏行業(yè)得到全面推廣及應用。該時期代表性企業(yè)有旭金剛石工業(yè)株式會社、中村超硬株式會社、瑞德株式會社、聯(lián)合材料株式會社等10余家廠商。
全球金剛石線企業(yè)競爭格局

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自2014年-2015年國產(chǎn)化以來,國內(nèi)廠商電鍍金剛石線技術逐漸成熟,以美暢股份、高測股份、三超新材、岱勒新材等為代表的企業(yè)產(chǎn)銷規(guī)模不斷提高,產(chǎn)品市場價格持續(xù)降低,對日本廠商形成了較大的競爭壓力。2018年“光伏531新政”推出后,金剛石線價格大幅下降,國外高成本產(chǎn)能基本退出中國市場。目前全球電鍍金剛石線產(chǎn)能主要集中在我國,行業(yè)集中度較高,主要企業(yè)包括美暢股份、原軾新材、高測股份、三超新材、岱勒新材、江蘇聚成等。
國內(nèi)金剛石線企業(yè)競爭

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我國金剛石線行業(yè)起步至今得到了快速發(fā)展,在過去幾年光伏行業(yè)的快速發(fā)展以及晶硅片切割方式轉換的行業(yè)背景下,金剛石線制造行業(yè)市場規(guī)模快速擴大。
2016-2022年中國金剛石線市場規(guī)模及預測

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更多本行業(yè)詳細的研究分析見共研網(wǎng)《2022-2028年中國金剛石線市場調(diào)查與市場全景評估報告》,共研網(wǎng)是權威專業(yè)行業(yè)研究咨詢機構,精品行研,認準共研。