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美畅股份研究报告：技术、规模领先_金刚线龙头优势渐显1 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。2 细线化提升金刚线耗量，降本能力成为核心竞争要素2.1 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 公开信息，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%。2.2 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 80m 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，1）切割蓝宝石的金刚线线径通常为 180m-250m， 2）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 240-350m；3）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 60m 以下的金刚石线，目前主 流线径已经达到 38-40m。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。2.3 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 30m 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，38m 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，且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。3 一体化布局持续降本，快速扩产巩固龙头地位3.1 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，且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：1）规模优势增强议价能 力，2）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。1）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。2）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。此外，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。3.2 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：1）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；2）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；3）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，在金刚石微 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。3.3 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 43m。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。此外，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 45m 细化至 38m，且可提供 36m 及以下产品，一季度 38m 及以下产品出货占比超过 60%，差异化产品充分享受溢价。