中国光伏行业金刚线用钨丝市场研究
目 录
第十章 钨丝金刚线的生产成本（特别放送）
第十一章 钨丝金刚线行业前景（特别放送）
第十二章 钨丝生产企业概览（特别放送）
第十三章 钨丝母线金刚丝市场格局预测（特别放送）
第十七章 主要光伏行业主要企业概览
附件：钨丝和光伏产业发展年谱简编
前文我们已就金刚线类型等作了详细介绍，了解到电镀金刚线之所以成为圆锯切割技术、游离线锯切割技术之后的第三代线锯切割技术的主流，主要是由于电镀金刚线锯较树脂金刚线锯而言，尽管固结成本高一些，但其固有的优势使之迅速成为光伏领域线锯切割主力：（1）电镀金刚线采用冶金结合的方式，固结强度较高；（2）电镀金刚线切割锯口边缘整齐规则，无崩碎现象，切出的表面光滑，质量高；（3）破断力较强，较树脂金刚线切割，不容易造成断线和硅片划伤；（4）电镀金刚石线的线径细化在不断改进母丝的情况下推进速度很快，截止2022年6月底，钨丝基体母线已经实现了35μm的量产和金刚线试用，树脂金刚线细化难度却因工艺本身的缺陷越来越高。
1. 什么是钨丝（基体母丝）金刚线？
钨丝金刚线，又称为钨丝金刚石切割线、钨基金刚线、钨丝基体金刚线、钨丝母丝金刚线，是以纯金属钨丝或掺杂抗下垂钨丝为母线基体加工制作而成的切割金刚线。钨丝金刚线通过在金属钨丝或掺杂钨丝上预镀镍层、上砂镍层、固砂镀镍等几道工序加工制成的一种切割线，它是通过该工序将金刚石微粉颗粒均匀地固结在高强度钨丝基体上的一种高强度复合电镀金属细丝。电镀钨丝金刚线是继电镀碳钢丝金刚线之后又一种更细、强度更高、切割效果好、更节省硅材料的最新型电镀金刚线。
中钨在线的盘卷细黑钨丝
钨丝金刚线英文名为Tungsten Electroplated Diamond Wire (Saw)，也可以称为Tungsten Diamond Wire (Saw)，Tungsten Fund Steel Wire (Saw)。钨丝金刚线因具有高硬度、高强度和良好耐高温、耐腐蚀等优异的理化性能，而广泛应用于线材切割行业，在很大程度上弥补和改进了现有碳钢丝金刚线，不论是树脂固结、电镀固结和先前的游离砂浆线切割的不足和问题，是对金刚线制品的一种极大改进和升级，也是对晶硅产业加工技术和设备的进步和升级，将进一步推动我国光伏产业优化和技术进步，进一步强化我国光伏产业的全球优势地位。
钨丝金刚线母丝研发和推广应用是我国钨丝加工行业和光伏行业两大在全球具有技术和市场优势的产业的强强联合，将会成为我国产业发展的一种模式和典范。
在实际生产过程中，中钨在线认为，基于钨丝性能要求，大多数钨基金刚线是采用掺杂钨丝（Al, K Na, Co, La等稀土元素）作为金刚线母线，这主要是归因于它的抗拉强度等综合性能比纯钨丝更好。掺杂钨丝（Doped Tungsten Wire，Filament）是指在纯钨丝的基础上添加适量钾、钠、铝、镧、铼、钴等金属元素制作的一种钨丝，具有较高的抗拉强度、很好的抗下垂性能、柔韧性和加工性能等优点。
2. 钨丝金刚线发展简史
20世纪80年代之前高硬脆材料一般采用涂有金刚石微粉的内圆锯进行切割；但内圆锯切割的切缝大、材料损耗多、对高硬脆材料的切割尺寸适应性差使其加工光伏材料生产成本难以被市场接受。20世纪90年代中期开始，切缝窄、切割厚度均匀、翘曲度较低的游离磨料砂浆线锯切割逐步发展起来，该工艺以钢线为基体，莫氏硬度为9.5的碳化硅作为切割刃料，钢线在高速运动中带动切割液和碳化硅混合的砂浆进行摩擦，利用碳化硅的研磨作用达到切割效果。游离磨料砂浆切割因其稳定表现而一度在光伏和半导体行业硅片切割领域广泛应用，2014年易成新能采用砂浆切割刃料进行晶硅片切割刃料销量近10万吨，营收达斤15亿，毛利率为25%左右。
日本联合材料株式会社（A.L.M.T. Corp.）的钨丝制品
2007年金刚线切割技术开始产业化应用于蓝宝石切割，主要用于晶体硅、蓝宝石、精密陶瓷等高硬脆材料的切割加工。金刚线最早由日本厂商率先进行研发并生产，日本旭金刚石（Asahi Diamond）工业株式会社在2007年6月推出了成熟的金刚线产品，日本中村超硬株式会社（Nakamura）、日本爱德株式会社（Advantest Corporation）、日本联合材料株式会社（A.L.M.T. Corp.）等超过10家以上日企涉足电镀金刚石线行业。2010年开始金刚线应用于光伏晶体硅片的切割，2014年以前，日企因生产技术领先产能大而处于垄断地位，长期维持垄断价格0.4~0.5美元（约合人民币3元/米）。自2015年起金刚线切割开始对砂浆切割实现快速替代成为光伏行业晶硅切片的主流切割工艺。2016年，金刚线切割在国内单晶硅切片环节对原有的砂浆切割实现了全面的渗透替代。
日本联合材料株式会社（A.L.M.T. Corp.）钨丝标准规格
国内单晶巨头中环股份2002年实现了规模化应用砂浆切割工艺，2009年研发金刚线切割，2012年开始规模化应用金刚线切片产线，线耗则由原先的1.5米降低到0.5米。隆基股份2012年基本完成金刚石线切割工艺研究实验，2013年规模化推广应用金刚线切割技术，但从2012年底到2013年年中，隆基的金刚线切割量产曾持续亏损了数千万元。2014年开始，在金刚线切割技术、下游设备、辅材日趋成熟，2015年隆基已全面实现金刚线切片，2019年，隆基全年营收则达到329亿元，净利润接近53亿元。
电镀金刚线
2014~2016年美畅股份、高测股份、岱勒新材等多家国内金刚线企业的产品快速替代日本进口产品。国内金刚线发展至今，目前已经形成了一条完整的产业链：美畅股份、岱勒新材、东尼电子等企业主攻金刚线线材，上机数控、连城数控等则主攻金刚线切片机、截断机，高测股份则兼而有之，既做设备又做线材，隆基股份和中环股份为代表的光伏巨头则全面拥抱金刚线切割，以技术优势抢占市场份额，金刚线也在技术和市场两方面的推动下继续向前发展。近年来，随着光伏硅片薄片化需求不断增加，钨丝金刚线逐渐成为了光伏行业的“新宠”。
根据上市公式的年报资料测算，2017年行业约实现3000万千米的产能，行业平均的毛利率基本都在40%左右，2018年全行业产能将达到6000万千米，预计2017-2019金刚线总需求规模约为150亿米、261亿米、345亿米。而2022年预测则需要1200亿米。
杨凌美畅新材料股份有限公司官网公布的产品规格表
根据上述金刚线的发展简述可知，一直以来金刚线产能缺口很大，一直处于卖方市场；同时金刚线性能要求也越来越高，业内专家认为金刚线的发展思路基本为“四化”，即细线化，快切化，省线化和低TTV（Total Thickness Variation）化。
实现这些目标，钨丝基体母丝金刚线就成为金刚线发展的必然之选。因此我们认为在中钨高新、厦门钨业的上市公司纷纷投巨资加入金刚线用钨丝产能的投建并在2022年底开始上市后，钨丝金刚线将迎来不折不扣的爆发式增长并势将快速替代碳钢基金刚线。
3. 钨丝金刚线分类
根据生产方式的不同，钨基金刚线可以分为树脂钨基金刚线和电镀钨基金刚线。相对于树脂钨基金刚线来说，电镀钨基金刚线的综合性能会更好一些，主要体现在：
（1）金刚石颗粒固结效果更好，不易磨损，使用寿命更长，切割能力更强；
（2）线径相对较小，可达φ35μm左右，磨削过程中减少被切割材料的损耗；
（3）破断力更高，减少硅片出现划伤或崩碎等问题；
（4）性价比更高，尽管树脂作为结合剂比电镀金属的成本更低一些，但是对比被切割材料的损耗，电镀金刚线的性价比更高一些，且更能符合未来金刚线细化发展的趋势。
电镀钨基金刚线与树脂钨基金刚线对比
4. 钨丝金刚线基本特点
5. 钨丝金刚线与碳钢丝金刚线区别
5.1 直径方面
5.2 寿命方面
5.3 切割效率方面
5.4 切割质量方面
5.5 应用范围方面
5.6 经济方面
6. 钨丝金刚线切割原理
7. 钨丝金刚线生产工艺
8. 钨丝金刚线应用
钨丝金刚线将替代几乎所有形式的金刚线切割材料，成为光伏硅材料和半导体硅材料切割的主要材料，并在其它几乎所有高脆硬材料如硬质合金、光学玻璃、金属陶瓷、磁性材料、石材等一些自身硬度很高、脆性高、加工难度大有一定价值材料的切割、切除中发挥重要作用。
根据钨丝金刚线的特性，我们几乎可以预测，一切需要高速、高效切割的领域都将可能出现钨丝金刚线的身影，尤其是在高温、强酸碱等非常规环境中其特性更显优势，所以其用途不仅仅是脆硬材料；这正如我们中钨在线有客户在食品加工业切割用钨丝一样。
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