9年前，一場金剛線替代傳統(tǒng)砂漿線的技術(shù)革命，讓光伏發(fā)電的成本大幅下降；9年后，一場鎢絲替代碳鋼絲制作金剛線母線的嘗試已然開始。

2014年4月30日，彼時的光伏市場“小弟”，單晶硅的堅定捍衛(wèi)者隆基股份發(fā)布年報。年報數(shù)據(jù)顯示，隆基股份實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入22.80億元，同比增長33.49%。主營業(yè)務(wù)增長的同時，單晶硅片業(yè)務(wù)的毛利率卻創(chuàng)下了11.97%的歷史最低點。個中原委，與隆基股份在該年大規(guī)模引入金剛線切割技術(shù)有關(guān)。

一根很重要的“細(xì)線”

所謂金剛線，是“金剛石切割線”的簡稱，即通過一定的方法，將莫氏硬度為10的金剛石微粉顆粒以一定的分布密度均勻地固結(jié)于高強度鋼線基體上形成的一種切割線，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、藍(lán)寶石及磁性材料等硬脆材料的切割。在光伏領(lǐng)域，金剛線主要用于硅棒截斷、硅錠開方及硅片切割，其切割性能直接影響硅片質(zhì)量及組件光電轉(zhuǎn)換性能。

在隆基股份大規(guī)模采用該項技術(shù)之前，光伏硅材料傳統(tǒng)切割方式為砂漿切割，該工藝是以鋼線為基體，將莫氏硬度為9.5的碳化硅作為切割刃料，鋼線在高速運動中代工切割液和碳化硅混合的砂漿進行摩擦，利用碳化硅的研磨作用達(dá)到切割效果。據(jù)業(yè)內(nèi)人士結(jié)算，采用該技術(shù)切割，一噸硅棒大概要消耗300公斤的鋼線、300公斤碳化硅、300公斤聚乙二醇，而如果改成金剛線切割，只需要40公斤金剛線。

與砂漿切割相比，金剛線切割在效率上能提升50%，每片切割成本可減少0.5元—0.8元。此外，由于金剛線采用的類似“磨”的切割原理，也讓砂漿切割狀態(tài)下已無法“鋸”得更細(xì)的鋼線，能切出的片數(shù)更多。片數(shù)增加后，意味著每一片的損耗也少，由此也可以大大節(jié)省硅料。

  除了切割的硅片數(shù)量更多，傳統(tǒng)的砂漿切割方式需要用到切割液、碳化硅等輔料，且有大量砂漿需要回收處理；而金剛線工藝無需砂漿，只需要水或水基冷卻液，輔料成本低且環(huán)保。

金剛線的大規(guī)模應(yīng)用

優(yōu)勢如此明顯，為何當(dāng)時的光伏企業(yè)沒人選擇？

這是因為當(dāng)時的金剛線切割技術(shù)僅掌握在少數(shù)日本廠商手中，并且起初并未應(yīng)用于光伏行業(yè)，這讓國內(nèi)從金剛線到切割液、切割機均處于空白狀態(tài)，也導(dǎo)致金剛線切割的成本極高。

按照隆基股份創(chuàng)始人之一的鐘寶申當(dāng)時的測算，采用金剛線技術(shù)切割的硅片，每片虧損0.6—0.7元。這也讓隆基股份的切割量產(chǎn)從2012年底到2013年年中曾持續(xù)虧損了數(shù)千萬元。所幸這種虧損只持續(xù)了6個月左右，從2014年開始，隨著金剛線切割技術(shù)的日趨成熟，金剛線的價格開始直線下降。據(jù)了解，2014年之前一米金剛線的價格大概在0.4—0.5美元之間，而2014年—2016年，金剛線的銷售均價已分別下降為477.93元/km、368.14元/km、283.67元/km。憑借著巨大的成本優(yōu)勢，隆基很快扭虧為盈并在此后數(shù)年一直保持著超高速的增幅。而那段頂著巨大壓力上新的歲月，至今仍被很多人銘記和津津樂道。

巨大的成本降幅，讓越來越多的企業(yè)開始采用該技術(shù)。根據(jù)CPIA的數(shù)據(jù)，2017年，金剛線切割在多晶硅片切割領(lǐng)域的滲透率還只有33％。到了2018年，這一數(shù)據(jù)已經(jīng)達(dá)到了95％，而單晶硅片切割領(lǐng)域的滲透率已經(jīng)達(dá)到了100％；2020年，金剛線已完成了對傳統(tǒng)技術(shù)的全部替代。

金剛線切割技術(shù)的推廣，不僅帶動了光伏發(fā)電成本的大幅下降，也讓金剛線切割這條賽道誕生了美暢股份、高測股份、上機數(shù)控、宇晶股份、岱勒新材、東尼電子、三超新材、新三板精選層連城數(shù)控等7家上市公司。

再迎高潮的金剛線

在一眾企業(yè)的你追我趕之下，金剛線產(chǎn)能狂飆，價格急降，特別是“光伏5·31”巨震之后，價格下降幅度超過了60%。大環(huán)境影響之下，岱勒新材2019年出現(xiàn)虧損，東尼電子2019年對計提了1.81億元的減值準(zhǔn)備后逐步剝離了金剛線業(yè)務(wù)，三超新材則接近盈虧平衡點。

看似一片黯淡的金剛線市場，沒想到在2020年迎來了光明。隨著“30·60”目標(biāo)的確定，光伏產(chǎn)業(yè)重新駛上了快車道。根據(jù)國家能源局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年國內(nèi)光伏裝機量53GW，同比增長9.96%，逼近2017年歷史裝機高位。中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)計，在國內(nèi)光伏發(fā)電項目儲備的推動下，2022年光伏新增裝機可增至75GW以上。

旺盛的下游需求同樣驅(qū)動了上游產(chǎn)業(yè)的景氣度高漲。據(jù)業(yè)內(nèi)機構(gòu)測算，硅片切割需求量占金剛線總需求量的比例超過90%，若156.75/158.75/166/182/210硅片單片功率提升0.5%，金剛線消耗量分別為1.50/1.60/1.8/2.4/2.8米/片，線損分別為20%/20%/20%/28%/28%，預(yù)計2025年光伏硅片切割用的金剛線需求為18309萬千米，2020-2025年CAGR為26.3%。

部分金剛線企業(yè)透露，2022年以來金剛線市場需求旺盛，春節(jié)期間產(chǎn)能甚至翻了兩三倍。某上市公司負(fù)責(zé)人對外表示，今年 1月金剛線的實際發(fā)貨量已經(jīng)超過80萬千米，考慮春節(jié)因素，2月排產(chǎn)約在80萬千米，3月排產(chǎn)超過100萬千米，來自大客戶的訂單飽滿。

鎢絲做金剛線母線拉開序幕

需求旺盛的領(lǐng)域，總少不了資本的身影。

2月初，廈門鎢業(yè)下屬公司廈門虹鷺鎢鉬工業(yè)有限公司發(fā)布公告稱，擬投資8.42億元，在廈門虹鷺天翔廠區(qū)投資建設(shè)600億米光伏用鎢絲產(chǎn)線項目，進一步擴大細(xì)鎢絲在非照明領(lǐng)域的運用，有利于公司快速占領(lǐng)光伏用金剛線母線的應(yīng)用市場。

公開資料顯示，廈門虹鷺鎢鉬工業(yè)有限公司是一家成立于1992年的中韓合資國有控股企業(yè)，是上市公司廈門鎢業(yè)股份有限公司的核心成員，國家高新技術(shù)企業(yè)之一，擁有國內(nèi)鎢鉬加工行業(yè)首家企業(yè)博士后工作站，與中科院金屬研究所聯(lián)合成立了稀有金屬加工實驗室，是國內(nèi)首家實現(xiàn)鎢絲出口的企業(yè)，世界三大鎢絲制造商之一。

廈門鎢業(yè)之后，中鎢高新材料股份有限公司董事會在3月初也審議通過了建設(shè)年產(chǎn)100億米高強度細(xì)鎢絲生產(chǎn)線的決議。該項目建設(shè)期約9個月，建成后可加快光伏產(chǎn)業(yè)的切割用絲替代。

公開資料顯示，中鎢高新材料股份有限公司是在深圳證券交易所上市的高技術(shù)制造企業(yè)，是世界500強企業(yè)中國五礦集團有限公司旗下專業(yè)發(fā)展鎢產(chǎn)業(yè)的企業(yè)。公司前身為海南金海股份有限公司，1996年12月在深圳證券交易所掛牌上市，2000年6月更名為中鎢高新材料股份有限公司，股票簡稱“中鎢高新”，股票代碼000657。公司管理資產(chǎn)規(guī)模超190億元，境外機構(gòu)遍及美國、德國、法國、印度、韓國等地，產(chǎn)品銷往世界70多個國家和地區(qū)。

鎢絲替代成本問題需解決

兩大鎢業(yè)巨頭，為何會有發(fā)力金剛線領(lǐng)域的動作，這和金剛線的一大特點，或者說一大缺陷有關(guān)。而近兩年下游的光伏切片逐漸大尺寸化、薄片化，對金剛線的切割能力提出了更高的要求，金剛線正朝著細(xì)線化趨勢發(fā)展，線徑從過去主流的60-65微米降低至如今的50微米以下。

根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會預(yù)測，2030年國內(nèi)硅片產(chǎn)量將達(dá)到300-400GW，由于鎢絲相對于原光伏用碳鋼絲具有強度韌性更高、耐高溫性能更好、線徑更細(xì)，更契合下游硅料生產(chǎn)薄片化，大片化發(fā)展趨勢，更具有經(jīng)濟性，對碳鋼絲的替代趨勢明顯。目前金剛線市場需求超 1500 億米且預(yù)期發(fā)展較快，市場前景非常廣闊。