光伏设备行业深度报告:三大降本趋势明确,相关设备潜力巨大
(报告出品方/作者:申万宏源证券,王珂,李蕾,刘建伟,张婧玮)
1.供需紧平衡,光伏降本迫在眉睫
1.1光伏产业链主要包括硅片、电池片、组件三大生产环节
光伏产业链关键节点包括多晶硅料、单晶硅棒/多晶硅碇、硅片、电池片、组件和光伏 电站,生产环节主要包括硅片生产环节、电池片生产环节和组件生产环节。当前光伏各环 节技术快速进步,主要体现在:1)硅片生产环节:大尺寸+薄片化进度加快,2)电池片 生产环节:TOPCon、HJT、IBC 等 N 型电池技术逐渐开启规模化生产,3)组件生产环节: 半片技术、MBB、SMBB、叠瓦等高效高功率封装技术不断突破。
1.2需求:双碳目标下大基地建设+电池技术变革,行业需求景气向上
“双碳”政策目标加持下,光伏行业发展确定性强。2021 年,“碳达峰”、“碳中 和”首次被写入政府工作报告,“碳中和”目标对我国的能源转型发展具有重要意义。我 国具备强大的装备制造能力和超大规模的市场,并且已经掌握了核心技术、具备关键产业 链优势,将为清洁能源技术的成本降低和推广应用带来无可比拟的优势。因此,在国家政 策和产业环境的加持下,光伏行业发展确定性强,产业链上中下游有望受益。
我国光伏发电累计装机量持续扩大,有望带动光伏设备需求提升。据国家能源局统计 数据显示,2013 年以来,我国光伏发电累计装机量增长迅速,从 2013 年的 19.42GW 增 长至 2021 年的 306GW,全国光伏发电累计装机量已超过 15 倍增长。根据《中国光伏产 业发展路线图 2021》,预计在“十四五”期间,全球每年新增光伏装机规模将超过 220GW, 我国每年新增光伏装机规模将超过 75GW,因此我国光伏发电累计装机量或将进一步扩大, 乐观情况下 2025 年有望达到 700GW。光伏产业景气度或将持续,从而扩大光伏配套设备 的需求。
加快建设清洁低碳能源体系,至 2030 年规划建设风光基地总装机达 4.55 亿千瓦。 2021 年 3 月 12 日,新华社公布《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划 和 2035 年远景目标纲要》。纲要指出,为建设清洁低碳、安全高效的能源体系,提高能源 供给保障能力,十四五期间我国将重点发展九大集风光储清洁能源基地、五大海上风电基 地。2022 年 2 月,国家发改委、国家能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型 风电光伏基地规划布局方案》,方案指出,到 2030 年,规划建设风光基地总装机约 4.55 亿千瓦,其中,“十四五”和“十五五”时期规划建设风光基地总装机分别约为 2 亿和 2.55 亿千瓦。
风光大基地项目建设渐入佳境,近期启动第二批项目。此前 2021 年 11 月,国家能源 局、国家发改委印发《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地建设 项目清单的通知》,规模总计 97.05GW,截至 2021 年,已开工约 7500 万千瓦(75GW)。 2022 年 5 月 31 日,国务院印发《关于印发扎实稳住经济一揽子政策措施的通知》,指出 要加快推动以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地建设,近期抓紧启动第二 批项目。
N 型太阳能电池新技术发展前景明确,预计市场占比逐年提升。目前主流的太阳能电 池为使用 P 型硅片的 PERC 电池,公认的可替代 PERC 的太阳能电池为使用 N 型硅片的 TOPCon、HJT 和 IBC 这三种新型太阳能电池,因为 N 型电池符合光伏行业降本增效的大 背景、性能更为优异:1)N 型电池单瓦发电表现更具优势,主要是因为 N 型电池双面率 更高,可以更好利用背面反射光线;2)N 型电池温度系数高,在温度更高的环境下,功率 损失更少;3)N 型电池衰减慢,其硅片中没有硼元素,效率损失大幅降低,而 P 型硅片掺 杂硼元素,会和残留的氧产生硼氧复合,降低光伏电池的活性。受益于我国清洁能源发展 规划下光伏装机容量的迅速增长,以及光电转换效率优势,N 型电池需求有望迎来增长。
1.3供给:成本端承压,行业降本诉求强烈
光伏行业供需紧平衡背景下利润端承压,降本增效势在必行。今年以来俄乌冲突催化 全球能源危机,推动能源结构转型加速,光伏行业需求持续旺盛,然而供给端相对紧缺, 上游原材料价格高企。光伏行业利润端承压,降本增效势在必行。 深挖降本潜力,硅片及银浆贡献主要空间。根据 CPIA 数据,在 PERC 电池和 HJT 电 池的成本结构中,硅片成本占比最高,分别为 58%和 49%。在非硅成本方面,以 HJT 电 池为例,银浆成本占比高达 59%,其次是靶材成本,占比达 14%。综合来看,电池片厂商 推动降本增效应着力从硅片和银浆环节深度挖潜。
硅片降本:需求景气支撑上游硅料价格,薄片化+细线化有望破局降本。今年以来,多 晶硅料价格持续上涨,带动硅片价格跟涨。主要系 1)硅料持续处于供不应求的状态;2) 海外持续囤货,对组件涨价接受度较高,对硅料及硅片价格形成支撑。在硅料及硅片成本 高企的背景下,薄片化+细线化有望助力行业破局降本:1)薄片化和金刚线细线化有利于 增加出片率,降低硅耗和硅片成本,在保证电池片效率的前提下,可有效降低单瓦成本;2) 大尺寸电池对应功率更高,可有效摊薄度电成本,同时大硅片还能带来明显的串焊工艺降 本。
浆料降本:低温银浆耗材依赖海外进口,技术突破+国产化成主要降本路径。伴随光伏 行业加速扩产,银浆需求量迅速增长。其中,HJT 电池生产所需的低温银浆主要依赖日本 进口,价格显著高于高温银浆。未来浆料降本主要通过降低银耗和国产化替代两方面进行: 一方面,通过技术升级迭代降低银耗:1)多主栅技术;2)激光转印或钢板印刷等新型印 刷技术;3)银包铜浆料;4)电镀铜技术。另一方面,可以通过实现国产化替代降低低温 银浆的价值量,从而实现有效降本。
设备降本:行业扩产背景下,技术革新与国产替代共振。1)电池片环节:随着 PERC 电池逼近效率极限,HJT 和 TOPCon 等技术将开启对 PERC 的逐步替代。而 HJT 产线与 PERC 不兼容,设备投资额显著高于 PERC 产线,同时 HJT 工艺流程简化具备量产优势, 设备国产替代空间广阔。2)组件环节:随着光伏行业的需求逐步释放,光伏组件的扩产需 求进一步提升。硅片大尺寸+薄片化、组件先进封装技术使得组件设备需要及时进行调整, 带动了设备改造及升级投资,缩短了设备更新换代周期。
2.硅片:薄片化+细线化趋势下,硅片降本大有可为
2.1薄片化:增加出片率,有效降低硅耗
薄片化:产业链合作推进,薄片化进程加速。硅片厚度对电池片的自动化、良率、转 换效率等均有影响,需要与下游电池片、组件制造端需求匹配,因此薄片化更为依赖产业 链各环节的合作推进。2021 年硅料价格上涨使得全产业链成本上升,倒逼硅片生产企业进 一步推进硅片薄片化进程。中环股份 2021 年 2 月发布倡议书,愿意配合下游客户逐步推 动硅片厚度从 175μm 降至 160μm,从而大幅降低硅片成本。根据 CPIA 统计,2021 年多 晶硅片平均厚度为 178μm,P 型单晶硅片平均厚度在 170μm 左右,N 型 TOPCon 电池的 硅片平均厚度为 165μm,异质结电池的硅片厚度约 150μm。
P 型单晶硅片:薄片化经历了 350μm、250μm、220μm、200μm、180μm 等多个 节点,2021 年平均厚度达到 170μm,150-160μm 的薄片技术目前已经趋于成熟,2025 年有望达到 155μm。 N 型单晶硅片:N 型硅片相比 P 型更容易减薄,HJT 技术路径相对 TOPCon 更具有减 薄优势。HJT 在薄片化方面具备天然优势:(1)对称结构、低温或无应力制程可以适应更 薄的硅片;(2)转换效率不受厚度影响,即使减薄到 100μm 左右,依赖超低表面复合, 短路电流 Isc 的损失可以通过开路电压 Voc 得到补偿。根据 CPIA 数据,运用 HJT 技术的 N 型单晶硅片厚度 2022 年将达到 140μm,目前已经具备 120-140μm 的薄片技术,远期 有望达到 100-120μm。未来随着薄片化进程推进,光伏市场需求转向高效电池产品以及 N 型电池降本及良率提升,预计 N 型单晶硅片占比也会随之提升。
硅片厚度每下降 1μm,可带来 0.44%硅料成本节约。我们假设金刚线线径为 52μm 固定不变,切割误差及振动损耗为 5μm,槽距跟随硅片厚度变化。以 182 硅片为例,当硅 片厚度为 170μm 时,每 Kg 硅棒理论出片量 57.3 片。随着硅片的厚度减薄,每 Kg 硅棒 出片量逐渐增加,从而带来单片成本节约。根据测算,硅片厚度每下降1μm,可带来约0.44% 的硅料成本节约。目前 P 型单晶硅片主流厚度为 170μm,而 N 型 TOPCon 电池的硅片厚 度为 165μm,相比 P 型电池可节约 2.2%的硅料成本;异质结电池的硅片厚度为 150μm, 相比 P 型电池可节约 8.81%的硅料成本。HJT 电池硅片具备薄片化潜力,预计 2030 年可 达到 110μm,未来随着 HJT 电池硅片持续减薄,降本空间有望持续释放。
在硅片薄片化背景下,金刚线呈现细线化发展趋势。金刚线线径降低有助于减少损耗 提高出片率。切片环节的核心技术难点在于碎片、崩边、划伤、TTV、线痕、弯曲、边缘翘 曲等,硅片厚度的不断减薄对金刚线及切割工艺提出了非常高的要求。金刚线是硅片切割 效率和质量的重要影响因素,细线化有利于切割硅缝的减小,减少硅料的损耗,提高硅片 的出片率。当前市场上切割光伏硅片的金刚石线主流线径为 38μm-42μm,40 线已经成为 行业主流配置,166/182 硅片主要采用 40 线,210 硅片主要采用 43 线。
高碳钢丝逼近线径极限,选用钨丝作基材可进一步推动金刚线细线化。高碳钢丝因具 有高强度、大硬度、良好切削性能、高的弹性极限和疲劳极限的优点,而常作为金刚线的 基体材料,不过它夹杂的氧化铝,会降低成品的切割能力与效率。另外,在生产过程中, 高碳钢丝镀层很容易发生破损情况,而且破损位置还会发生电化学反应产生铁的氧化物, 进而降低金刚线的质量。更为重要的是,高碳钢丝目前已经逼近线径极限,进一步技术突 破的空间十分有限。
钨丝相比钢丝,能做到小于原有母线的极限线径,并具备往更细线径发展的潜力。为 弥补现有金刚线的不足,部分厂商开始用钨丝代替高碳钢丝来生产金刚线。钨丝基材金刚 线的优势有:1)线径细,可以切出较薄的硅片,符合光伏行业薄片化发展趋势,且有利于 节省硅料成本;2)抗拉强度高,在同等破断力下可将线径做的更细,线径下降空间充足; 3)切割速度快,有利于提高企业生产效率;4)钨丝的耐用性能好,寿命长,能减少金刚 线的损耗。
金刚线线径每下降 1μm,可带来 0.46%硅料成本节约。我们假设硅片厚度保持 160μ m 不变,切割误差及振动损耗为 5μm,金刚线母线线径从 35μm 逐渐降低至 25μm,槽距 跟随金刚线线径变化。以 182 硅片为例,当母线线径为 35μm 时,每 Kg 硅棒理论出片量 59.9 片。随着金刚线线径降低,每 Kg 硅棒出片量逐渐增加,从而带来单片成本节约。根 据测算,线径每下降 1μm,可带来约 0.46%的硅料成本节约。目前碳钢丝母线线径为 35μ m,已接近理论极限,而钨丝可以突破碳钢丝的线径极限且具备细线化潜力,未来有望持 续助力硅片降本。
2.2大尺寸:大尺寸电池功率更高,摊薄制造成本
大尺寸有助于提高功率,摊薄组件成本。“大尺寸”硅片可以在不增加额外工艺、设 备和人力消耗的情况下,增加设备的产能和单块组件的功率,进而降低上游、中游单瓦组 件所需要摊销的人力、折旧、管理等成本,同时降低下游系统 BOS 成本。“大尺寸”硅片 有助于提高组件功率降低成本已成行业共识。
大尺寸:降本压力推动大硅片时代到来,预计 182mm 和 210mm 硅片占比将迅速提 升。从 2020 年下半年起硅料价格一路攀升,几乎所有的光伏材料和部件都在涨价,硅片尺 寸的增大可以显著降本,减轻系统压力,目前发展趋势已定格,主流大硅片尺寸为 182、 210mm。根据 CPIA 数据,2021 年 156.75mm 尺寸占比下降为 5%,未来占比将持续降 低;158.75mm 是现有电池生产线最易升级的方案,而 166mm 是现有电池产线可升级的 最大尺寸方案,因此将是近2 年的过渡尺寸,158.75mm 和166mm尺寸合计占比达到50%; 182mm 和 210mm 的硅片合计占比由 20 年的 4.5%提升至 21 年的 45%,预计 2022 年 该项占比将迅速扩大,且随后将逐步完全替代其余尺寸硅片。
根据 CPIA 统计,182mm 和 210mm 大尺寸硅片 2021 年合计占比约 45%,预计 2022 年合计占比 75%,2023 年将达到 96%,156.75mm、158.75mm 等小尺寸硅片预计将在 2022-2023 年基本淘汰出清。
2.3重点企业分析
2.3.1高测股份:光伏切片龙头
公司是国内领先的高硬脆材料切割设备和切割耗材供应商,提供“切割装备、切割耗 材、切割工艺”的系统切割解决方案。高测股份是国内唯一同时具备切片设备、耗材与工 艺研发能力的龙头供应商,发挥专业化优势实现更低的切片成本、更高的效率与质量,为 代工服务开拓新市场,卡位优质赛道。公司三大产品包括高硬脆材料切割设备、高硬脆材 料切割耗材、轮胎检测设备及耗材,可用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石、轮胎检测等。产品结构方面,2021 年切割设备和切割耗材业务贡献主要业绩。2021 年,切割设备、 切割耗材分别贡献公司收入的 62.6%、18.6%。
高测股份是行业内唯一同时具备切片设备和耗材业务的公司,“机+线”双向研发多年, 完成了工厂级切片经验的积累,在线速度、稳定性、细线化等方面技术领先,掌握了大尺 寸、薄片化切割的关键 know-how,未来有望持续受益于硅片的薄片化和大尺寸发展趋势。 1)业务优势:切片机+金刚线双向研发。公司凭借深厚研发实力实现切片设备与金刚 线耗材产品的快速迭代,产品性能及技术参数全面领先竞争对手。金刚线业务客户覆盖保 利协鑫、隆基股份、中环股份、晶澳科技等一线龙头。2)切片代工:新商业模式打开全新 市场。公司的切片代工业务开创了全新的商业模式,大幅降低设备投资、耗材、人工、能 源等成本,提升生产效率和良率,为客户提供更低成本与更高质量的硅片,解决资本开支、 技术迭代风险等客户痛点。
公司业绩保持快速成长,毛利率稳定,净利率稳中有升。2022Q1 公司实现营业收入 5.56 亿元,同比增长 103%,2013-2021 年营收复合增速达到 54%;2022Q1 实现归母净 利润 0.97 亿元,同比增长 173%,2013-2021 净利复合增速达到 87%。公司 2022Q1 毛 利率为 37.66%,净利率大幅提升至 17.41%。
2.3.2中钨高新:金刚线用钨丝龙头
公司是五矿集团旗下钨产业一体化管理运营的平台型企业。依托完整的产业链竞争优 势,实现了集矿山、冶炼、精深加工于一体的产业链全覆盖经营,专业从事硬质合金、高 新材料及高端制造所用工具的生产制造。公司主营硬质合金刀具、钨钼制品、钨粉末等产 品,下游应用领域广泛,重点应用于航天航空、汽车、通用机械、电子信息等领域。
刀具和硬质合金贡献主要营收,产品结构和盈利能力保持稳定。2021 年公司刀具和硬 质合金业务分别实现营收 33.09 和 29.86 亿元,合计占比 52.05%,2020-2021 年公司主 要产品的收入结构基本保持稳定。从盈利能力来看,公司刀具业务的毛利率最高,维持在35%水平上下,主要得益于公司在数控刀片技术和产量等方面的领先地位,其次是其他硬 质合金业务,毛利率在 15%左右。
公司深耕硬质合金刀具主业,同时积极布局光伏切割领域。把握细线化趋势,自建年 产 100 亿米细钨丝产销布局光伏切割业务。在金刚线细线化趋势下,钨丝因为具备强度高、 耐磨等特点有望对现有金刚线基材高碳钢丝进行替代,我们测算 2025 年钨丝市场空间有望 超 70 亿元。公司 2022 年新建年产 100 亿米细钨丝产线,预计 2022 年底投产,2023 年 起贡献收入,公司有望迎来新增长曲线。 公司营收稳健增长,净利润增长迅速。2016-2021 年,公司的营业收入年复合增长率 达 18.4%,利润年复合增速达 108.8%。2022Q1,面对外部经济环境以及国内疫情压力, 公司营收和净利润仍保持增长,营收同比增长 12.77%,净利润同比增长 37.82%。
公司毛利率保持稳定,净利率持续改善。2016-2022Q1,公司毛利率在 20%水平附近 波动,净利率持续改善,从 2016 年的 1.03%提升至 2022Q1 的 4.60%,主要得益于公司 积极推进内部改革,全面推行精益生产管理,提高盈利效率。
2.3.3双良节能:还原炉+硅片新贵
深耕节能节水设备,光伏产业链延伸至硅片及组件。公司目前业务主要包括两大板块: 1)节能节水系统:公司传统业务,包括溴化锂冷热机组、换热器、空冷器系统等产品,均 属于真空换热技术,常用于余热利用、节能减排、制冷制热等场景。历经多年深耕,公司 已成长为该领域龙头企业;2)新能源系统:包括多晶硅还原炉及其模块、大尺寸单晶硅锭 和硅片、组件等,为公司新兴业务。多晶硅还原炉是多晶硅生产中最后一道还原工艺的核 心设备之一,2021 年该业务市占率已达 65%,市场份额稳居国内第一。2021 年公司延伸 开展光伏大尺寸单晶硅片业务,2022 年公司开展组件业务,进一步拓展光伏产业链布局。
节能节水系统贡献营收大头,新能源系统打造第二成长极。节能节水系统为公司传统 业务板块,长期以来该板块营收占比高于 75%,占据营收大头。2021 年受益光伏行业需 求爆发,多晶硅还原炉随之呈爆发式增长;此外,2021Q4 公司 182mm、210mm 方锭/ 硅片实现出货,贡献营收。随着新能源板块业务的爆发,节能节水系统独占营收鳌头的结 构逐渐打破,在光伏行业持续向好的背景下,该板块或成公司第二成长极。
国内多晶硅还原炉龙头,进一步延伸光伏产业链,开展光伏大尺寸单晶硅片业务和组 件业务,后发优势明显。 多晶硅还原炉:公司是第一批实现多晶硅核心生产设备自主生产的企业之一,产品规 格丰富,在去年完成了首台银制 1 对棒电子级多晶硅还原炉的开发。根据我们估算,当前 280 万吨的多晶硅扩产规划将带来 140 亿还原炉需求及 84 亿还原模块需求。公司在还原 炉领域市场份额超过 65%,充分受益于硅料扩产。
硅片及组件:大尺寸和 N 型迭代给新进入者创造了入场机遇,对于新入局者,没有老 产能折旧的负担,扩产更加容易。公司新建 40GW 硅片产能采用的 1600 炉型单晶炉尺寸 炉腔更大,可安装的热场尺寸更大,生产成本更低,未来可以升级为连续直拉单晶。公司 工厂的高度智能化使得非硅成本降低,产出的单晶硅片将具备高少子寿命、高集中度、高均匀性;低金属、低氧、低碳;大尺寸、薄片化、P/N 型兼容的特点,后发优势明显。目 前签订销售长单金额约 779 亿元,需求与产能扩张高度匹配。
2021 年公司业绩强势反弹,2017-2021 归母净利润 CAGR 约 34%。近年来公司收 入整体呈稳健增长态势,2017-2021 年营业收入 CAGR 约 22%,归母净利润波动较大, 2017-2021 年 CAGR 约 34%。2021 年公司业绩强势反弹,实现营业收入 38.30 亿元,同 比增长 84.87%;归母净利润 3.10 亿元,同比增长 125.68%,并在 2022 年 Q1 依然保持 了高增长的势头。此轮业绩增长的主要原因为:1)2020 年因疫情影响公司整体业绩欠佳 带来低基数效应;2)“双碳”政策推动节能节水系统销量大幅上升,加之光伏行业需求爆 发使得多晶硅还原炉的订单大增,硅片业务也步入正轨开始创造收入。
公司期间费用管控良好,盈利能力有望进一步提升。由于公司规模扩张及业务结构的 调整,近几年公司毛利率呈下降趋势,但总体仍稳定在 28%左右,22 年一季度毛利率快速 下降,主要系硅片业务毛利率为负,营收占比快速提升导致。公司净利率基本稳定在 8%左 右,未受到产品结构影响。后续随着硅片等新业务步入正轨及公司期间费用管控的持续优 化,预计公司盈利能力将会进一步提升。
2.3.4晶盛机电:晶体生长设备龙头
长晶设备龙头,设备与材料齐飞。晶盛机电成立于 2006 年,是国内晶体生长设备领域 的龙头企业。公司立足晶体生长设备的研发、制造和销售,开拓晶体硅生长设备和加工设 备在光伏和半导体领域的应用,布局蓝宝石、碳化硅新材料产业,围绕“新材料,新装备” 不断进行产业链延伸。
硅片大尺寸趋势下,大尺寸长晶设备需求逐步释放,公司在手订单充沛。2019 年 8 月, 中环股份推出了 210 系列光伏大硅片,引领行业向大尺寸硅片方向加速发展,与之配套的 大尺寸长晶设备需求在 2020 年开始释放。同时产业链一体化发展企业也相继推出积极的硅 片扩产计划,推动光伏设备市场不断扩容。除了跟国内头部光伏企业深入合作之外,公司 还与土耳其韩华凯恩公司合作,强化了全球领先地位,进一步开拓了国际市场。根据公司 定增问询函回复披露,公司 2021 年 Q3 在手订单 177.6 亿,2021 年在手订单至少 208.59 亿元,为公司未来业绩增长提供了有力保障。
公司营业收入稳步增长,净利润增速触底回升。2021 年公司营业收入达 59.61 亿元, 再创历史新高。受益于光伏行业持续发展,硅片厂商积极扩产,半导体设备国产替代进程 加速,公司光伏设备、半导体设备订单量大幅增长,蓝宝石材料及辅助耗材业务也初露锋 芒。2019-2021 年公司净利润增速从 9.5%增长至 99.5%,2022Q1 实现归母净利润 4.42 亿元,同比增长 57.1%,净利润保持高增态势。主营产品晶体硅生长设备,产品附加值较高。近年来,公司毛利率水平接近 40%,净 利率在 20%水平上下波动。毛利率与净利率均维持较高水平,随着大尺寸蓝宝石晶体的制 备成功,公司毛利率存在上升空间。
2.3.5天通股份:CCZ设备龙头
“材料+装备”互为支撑、协同发展。公司业务分为两部分:电子材料业务主要包括磁 性材料、蓝宝石晶体材料、压电晶体材料等;装备制造业务主要包括晶体设备、粉体设备、 显示设备等,其中蓝宝石晶体、压电晶体长晶炉只用于内部配套,不对外出售。在新能源 产业大力发展及国产替代的时代背景下,公司重点关注光伏硅片生长及加工设备、锂电正 极烧结设备市场。经过“材料+装备”多年聚焦发展,公司目前已成为全球最大的软磁材料、 蓝宝石晶体材料生产厂商之一;压电晶体材料已打破国际垄断,成功实现量产,销量位居 国内厂商第一。
CCz 相比 RCz 技术,具备生产效率更高、晶棒品质更佳等优势。CCz 连续直拉单晶 (Continuous Czocharlski)是下一代高效单晶技术,采用特殊直拉单晶炉,一边进行单 晶拉制,一边加料熔化,在坩埚所允许的寿命周期内可完成 8-10 根的晶棒拉制。当前,业 界主流应用 RCz 多次拉晶技术(Recharged Czochralski),与之相比,CCz 产出的晶棒 品质更佳,电阻率更加均匀、分布更窄,更加适用于 P 型 PERC 电池工艺及更加高效的 N 型电池工艺,从而更有利于高功率组件产出。
颗粒硅利润优势初显,CCZ 设备有望快速放量。颗粒硅相比棒状硅在成本、碳排放及 产品质量等方面具有独特优势,将对未来光伏行业发展和清洁能源革命产生深远影响。根 据协鑫科技公告,2021 年度,顆粒硅利润优势已初步显现,在原材料工业硅及硅料价格大 幅上涨的情況下,顆粒硅毛利率相比棒状硅高出 15%以上。FBR 颗粒硅可作为 CCz 技术的 较佳用料,两项技术形成优势互补,可达到 1+1>2 的技术协同效果。公司与保利协鑫联 合研发 CCZ 设备,正通过大量拉晶实验持续优化长晶工艺。目前 CCZ 单晶炉研发已取得 阶段性突破,外置式加料控制系统以及自动控制系统也得到初步完善,未来 CCZ 设备有望 快速放量。
公司业绩稳健增长,有望持续受益于大尺寸及技术迭代下的硅片扩产热潮。近年来, 受益于光伏行业和锂电行业需求推动,公司营收及净利润均稳健增长。2021 年公司实现营 收 40.85 亿元,同比增长 29.44%;归母净利润为 4.15 亿元,同比增长 8.87%。2022Q1 公司实现营业总收入 9.64 亿元,同比增长 13.31%;实现归母净利润 1.10 亿元,同比增长 4.70%。公司毛利率及净利率水平基本稳定,分别在 25%/10%水平上下波动。未来随着大 尺寸及电池技术迭代带来的竞争性扩产加剧,预计硅片扩产量将持续走高,公司产品从生 长设备延伸到下游加工设备,订单业绩有望持续高速增长。
3.浆料:技术变革推动银耗下降,国产化引导价格下行
银浆耗用量增大是限制光伏行业未来发展的痛点。随着光伏行业的快速发展和技术的 不断迭代,大硅片和薄片化时代来临、N 型电池替代 P 型电池趋势明显。大硅片对应浆料 印刷面积变大、薄硅片加速浆料无接触印刷的需求,且在 N 型电池中,TOPCon 和 HJT 都 是双面电池,银浆用量相比 P 型的 PERC 增加,IBC 由于特殊的电池设计结构,银浆用量 也会提升。根据阿特斯数据,目前 PERC 电池单瓦银浆平均耗用量为 13mg,TOPCon 和 HJT 电池的平均银耗分别为 15mg/W 和 25mg/W。未来光伏行业将大幅增加对银浆的耗 用量,导致浆料价格上涨客户成本承压,因此降低银浆耗量成为行业亟需解决的问题。
随着技术进步,银浆单耗呈现持续下降趋势。2021 年,P 型电池正银消耗量约 71.7mg/ 片,同比下降 8.3%,背银消耗量约 24.7mg/片;TOPCon 电池片正面使用的银(铝)浆 (95%银)平均消耗量约 75.1mg/片,头部企业背银消耗量约 70mg/片;异质结电池双面 低温银浆消耗量约 190mg/片,同比下降 14.9%。根据 CPIA 预测,到 2030 年,P 型电池 正银单耗有望降至 54mg/片,TOPCon 电池片正面银铝浆(95%银)单耗有望降至 54mg/ 片,异质结电池双面低温银浆单耗有望降至 100mg/片。
3.1多主栅技术(MBB)
多主栅技术有助于降低银耗及电阻损耗,实现 N 型电池降本增效。太阳能电池正面电 极是采用丝网印刷技术印刷银细栅线和主栅线形成的,多主栅技术通常指主栅线在 6 条及 以上的太阳能电池与组件技术,通过增加主栅数量降低主栅宽度和高度,从而降低银浆使 用量、提升受光面积、降低电阻损耗。在多主栅技术(MBB)基础上,还发展出超多主栅技术(SMBB),即主栅线数量在 12 栅及以上,甚至达到 15 栅、20 栅以上水平的电极制 备及组件封装技术,SMBB 技术的应用前景主要是为 N 型电池技术降本增效。
多主栅技术降本效果显著,未来市占率有望持续增加。根据中科院电工所数据,在 HJT 电池中,相比 5 主栅,多主栅技术可带来超 100mg/片的银浆节省,提高电池的光电转换 效率及组件功率,从而降低单瓦成本。2021 年,多主栅技术成为主流,市占率为 89%, CPIA 预计到 2030 年,9 主栅以上电池片市占率将持续增加。
3.2新型印刷技术
3.2.1激光转印
激光转印能实现电池片降本提效,未来有望成为主流技术之一。激光转印技术是一种 新型的非接触式的印刷技术,该技术在特定柔性透光材料上涂覆所需浆料,采用高功率激 光束高速图形化扫描,将浆料从柔性透光材料上转移至电池表面,形成栅线。激光转印技 术在电池片浆料印刷领域中,能实现降本提效。1)降本:激光转印技术能够突破传统丝网 印刷的线宽极限,实现 18μm 以下的线宽以及更优的高宽比,帮助电池实现超细密栅电池, 可以节约浆料使用量 30%以上;2)提效:激光转印技术可以匹配选择性发射极技术,提 升电池转换效率,并且可以改变柔性膜的槽型,根据不同的电池结构,来实现即定的栅线 形状,改善电池性能。
激光转印相较于丝网印刷,银浆耗用量低、适用于多种技术路线。电池金属化是光伏 晶硅电池的必须工艺步骤,光伏行业目前最大的技术变革是从 P 型转向 N 型电池,其中也 有金属化技术的多种变化,比如激光转印、丝网印刷、电镀等技术。目前在这些技术中, 激光转印的优势非常明显:
1)一方面,激光转印技术能更有效节省银浆耗用量。从单瓦银浆耗量对比来看,根据 阿特斯数据,PERC 电池的银浆耗量约为 13mg/w,TOPCon 电池略高,为 15mg/w,HJT 电池银浆耗量为 25mg/w,几乎是 PERC 的两倍,激光转印凭借更窄的、一致性更好的栅线, 采用无接触方式实现浆料印刷,因此能在 N 型电池、尤其是 HJT 电池上有效降本。低温银 浆颗粒大,丝网印刷在 HJT 上很难做到细栅化,印刷低温浆料速度慢,相比于激光转印, 丝网印刷的银浆耗用量更大。根据阿特斯数据,丝网印刷技术路线下 HJT 电池银耗为 20-25mg/w,采用激光转印技术后银耗降至 15-18mg/w,可带来近 30%的浆料节省。
2)另一方面:相比于丝网印刷等技术,激光转印技术能应用于多种技术路线,在未来 电池技术路线尚不确定的情况下,具备全面覆盖的优势。未来随着栅线宽度变窄的需求增 加,激光转印技术的市场占比将逐渐提高,也会出现新的电池片栅线制备技术。
3.2.2钢板印刷
2021 年底,迈为股份推出的全开口太阳能电池丝网印刷技术,该技术是对传统丝网印 刷技术的革新,有望进一步降低高效异质结太阳能电池的制造成本。与传统丝网网版技术 相比,全开口钢板印刷技术主要有两方面优势: 1)材料不同:传统网版采用钢丝托底,上面覆着一层感光剂或 PI(聚酰亚胺)膜的复 合结构,通过电铸方法堆积镍形成镍合金板;全开口钢板印刷技术是在合金钢片的基础上, 通过物理、化学等加工手段形成均匀副栅,钢板材料本身的高强度、高稳定性、高耐磨性、 高耐腐蚀性等特性,可以确保钢板网版尺寸的稳定性,同时钢板的印刷寿命高于目前市场 主流的 PI 网版。
2)结构不同:传统网版的细栅附着在丝网上,网节或钢丝会阻挡网版透浆料,开口率 普遍低于 75%,导致印刷后栅线高低起伏、拓宽,影响电性能;而全开口钢板的细栅部分 是 100%的无遮挡结构,网版透浆料更顺畅、栅线更平整均匀,从而优化提升电池栅线的 形貌和电性能。
基于全开口钢板材质、结构、工艺特点,结合自身在装备制造领域的优势,迈为完成 了全开口钢板印刷设备的研发,在应用端可以实现: 工艺优势:1)栅线高宽比达 50%以上,26 微米宽,13-14 微米高;2)未来钢板开 口可以进一步降低,线宽控制到 20 微米;3)兼容 210mm 硅片尺寸,栅线数量可比丝网 印刷增加一倍,推动 HJT 电池效率进一步提高。 成本优势:1)在制造相同效率电池的情况下,净节省 20%左右的银浆;2)总体成本 与现有网版成本接近,不产生额外材料成本;3)改造成本较低,仅需在现有印刷设备上进 行小规模改造即可实现。
3.3银包铜浆料
银包铜在 HJT 电池具备可行性,业内厂商积极导入。银包铜主要是用价格更低的铜粉 替代部分银粉,对铜的表面覆盖适量的银,形成表面为银内核为铜的复合材料,克服铜粉 容易氧化的缺陷,通过降低银含来控制低温银浆的成本。银包铜技术无法导入替代高温银 浆,但在 HJT 电池上具备可行性:1)HJT 低温工艺不会导致铜的氧化;2)用于 HJT 电池 的银包铜浆料不会承载大电流;3)HJT 电池结构抑制了铜在硅中的电迁移效应。
银浆用量大、价格贵是异质结电池成本高的原因之一,业内厂商在积极尝试将银包铜 导入 HJT 电池中。2021 年 7 月 2 日,华晟 500MW 异质结项目 M6 HJT 电池转换效率达 到 25.26%。该项目使用最新的高精度串焊,导入银包铜浆料,极大压缩 HJT 技术成本, HJT 电池单位银耗与 PERC 之间的差距有望从 2020 年 100%急剧缩小到 20%以内,后续 仍有进一步下降的空间。 根据晶银新材信息,公司 75%银含银包铜浆料已成功应用于终端电站;目前 50%银含 的银包铜细栅正背面替换纯银,在多家客户的实证电站运行中,发电量数据与纯银差异不 大,并在客户端通过 2 倍 IEC 可靠性测试,正在进行 3 倍测试,已进入小批量量产。
3.4电镀铜技术
电镀铜技术具备导电性能优、转换效率高、节约原材料成本的优势。电镀铜是指在化 学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜的电极制备工艺,通过电镀铜栅线达到降低银浆耗量 的目的。相比传统银栅线,电镀铜优点主要体现在:1)铜栅线的导电性比银浆更强,铜栅 线是纯铜,而银浆中掺杂了少量有机物,因此铜栅线电阻率更低;2)电镀铜工艺可有效降 低栅线宽度,发电效率更高;3)电镀铜技术用低价金属铜代替贵价银粉,大幅降低了原材 料成本。同时,电镀铜设备可以兼容 TOPCon 和 HJT 技术,随着未来 N 型电池技术逐步 替代 P 型 PERC 技术,在光伏行业降本增效诉求下,电镀铜技术有望进一步得到发展。
产能有限,未来环保及工艺端仍需改进。电镀铜设备的产能与传统银浆丝网印刷设备 仍存在较大差距,无法满足光伏行业快速增长的需求;在电镀铜工艺生产过程中,会产生 干膜和油墨等有机污染物,环保方案更为复杂;由于铜栅线较细,在相同应力下附着力较 小,因此相比于银栅线更容易发生“脱栅”。而且铜易氧化,氧化后会影响自身导电性, 还会一直扩散进而导致电池片或组件失效。未来光伏行业如要大规模应用电镀铜技术,需 要从设备产能、环保处理、生产工艺等方面进行改进。
低银化趋势不可逆转,多家厂商纷纷开展电镀铜技术研发。2021 年 9 月,澳大利亚 SunDrive 公司联合迈为,用无种子层直接铜电镀工艺在 M6 单晶异质结电池上创造了 25.54% 的效率纪录。2021 年 10 月,金石能源发布无需低温银浆与焊带的铜栅技术和栅线互联技 术。2021 年 11 月,海源复材与苏州捷得宝签约合作铜栅线技术,捷得宝表示,包括 TOPCon 和 HJT在内,全球有 12 家客户与其持续进行铜栅线验证。
3.5浆料国产化
全球银浆需求高速增长,国产化率和行业集中度有望持续提升。全球 2021 年正银需求 量约 2802 吨(不含背银和 TOPCon/异质结银浆),同比增长 31.3%;其中,中国正银需 求量 2655 吨。受全球光伏市场强劲增长,以及 TOPCon/异质结电池产量大幅增加影响, 预计 2022 年全球银浆总需求量将突破 4000 吨(包含背银和 TOPCon/异质结银浆)。银 浆是光伏产业链中尚未完全实现国产化的一环,国产正银市场份额从 2015 年的 5%提升至 2021 年 70%左右,聚和股份、帝科股份和苏州晶银是国产浆料三大龙头企业,2021 年合 计出货量超 1636 吨。随着龙头企业产能建设的加速和产能利用率的增加,预计行业集中度 还将进一步提升。
HJT 专用低温银浆,技术开发难度高阻碍国产化进程。HJT 电池整个制作前道过程的 工艺温度均不超过400℃,高温银浆成型所需700℃以上高温将对电池薄膜结构造成损伤。 因此 HJT 电池行业普遍采用电极成型温度低于 200℃的低温银浆,需要在电阻率、焊接拉 力、印刷性、可靠性等方面根据 HJT 电池需求进行针对性开发,技术路线与高温银浆存在 明显差异,开发难度较大,成为了阻碍国产银浆发展的壁垒。
全球低温银浆市场被海外市场占据,国产厂商目前已成功开发并实现低温银浆导入异 质结量产,未来低温银浆降本空间 2000 元/Kg。全球的低温银浆市场主要被日本京都电子、 德国汉高、美国杜邦等占据,市场占有率 80%以上。根据迈为股份公告,低温银浆国产化 可以降低银浆成本约 2000 元/Kg,其中包含 1000 多元国际冷链运输成本。国内厂商如晶 银公司、聚和公司等,均已开发出低温银浆。2021 年,福建钜能电力使用晶银公司低温银 浆生产的 HJT 电池超过 1000 万片,约 60MW,经过批量化生产验证,充分证实了国产低 温银浆大规模应用量产成功,未来有望实现低温银浆的国产替代。
3.6重点企业分析
3.6.1帝尔激光:光伏激光设备龙头
公司致力于提供精密激光加工解决方案,是全球领先的激光应用装备解决方案供应商。 公司是首家将激光工艺导入光伏电池生产线的企业,主要产品激光消融设备、SE 激光掺杂 设备市场占有率稳定在 80%左右,目前已覆盖高效太阳能电池的 PERC、MWT、SE、LID/R 等多个工艺环节,下游客户包括隆基、阿特斯、晶澳太阳能等全球光伏组件龙头企业;此 外,公司自主研发的激光转印工艺样机已经处于客户端验证阶段,有望应用到更多的新型 光伏工艺领域。在高端消费电子、新型显示和集成电路等领域,公司也相应研制了高端精 密激光加工设备。
公司全面布局电池工艺路线,充分受益于下游扩产及技术变化带来的设备需求红利。 无论何种太阳能电池技术路线成为主流,公司的光伏激光设备均能实现相关应用:1)公司 基于原有的 SE 激光掺杂设备、激光消融设备,推出激光转印解决方案;2)公司针对 TOPCon、 HJT、BC 均进行了技术和产品储备。目前光伏行业下游扩产确定性高,公司近期已取得先 机工艺的量产订单,未来有望带来业绩提升。
公司激光转印技术推出,较传统丝网印刷降本提效效果显著。1)降本效果好:激光转 印技术能够突破传统丝网印刷的线宽极限,实现 18μm 以下的线宽以及更优的高宽比,可 节约浆料使用量 30%以上;2)良率高:由于丝网印刷采用挤压式,会存在隐裂、破片、 污染、划伤等问题,而激光转印是新型的非接触式的印刷技术,顺应硅片薄片化趋势,能 够减少电池破损率、提升生产良率;3)应用面广:激光转印技术能应用于多种技术路线, 具备全面覆盖的优势。目前公司激光转印工艺样机已交付客户,未来量产在即。
公司业绩稳步增长,营收净利表现良好。公司核心产品 PERC 激光消融和激光掺杂设 备的市占率常年居于国内领先地位。近年来 PERC 路线逐渐替代 BSF 路线,成为最主流的 光伏电池技术路线,下游客户对公司 PERC 激光设备的需求进一步提升,目前贡献主要营 收来源;另外,受 2018 年“531”新政推出影响,下游客户在短时间内对公司产品有较集 中的采购需求,因此公司业绩增速较快:1)营收端:公司 2016-2021 年营收年复合增速 为 75%,2021 年实现营收 12.57 亿元,同比增长 17.21%,2022Q1 实现营收 3.11 亿元, 同比增长 13.25%;2)利润端:公司 2016-2021 年归母净利润年复合增速为 66%,2021 年实现归母净利润 3.81 亿元,同比增长 2.11%,2022Q1 实现归母净利润 0.93 亿元,同 比增长 26.37%。
3.6.2迈为股份:HJT设备龙头
公司聚焦半导体、显示、光伏领域,深耕真空、激光、图形化三大基准技术。公司业 务可分为太阳能电池成套生产设备、单机、配件及其他,2021 年上述业务营收分别为 26.60、 2.81、1.55 亿元,营收占比分别为 85.93%、9.08%、4.99%,太阳能电池成套生产设备系 公司营收主要来源。在光伏领域,公司作为丝网印刷设备龙头,市占率超过 70%;同时积 极推动并成功研制 HJT 电池量产设备;并成功研制了用于光伏行业的激光设备并取得一定 市场份额。
创新推出全开口钢板印刷技术,可实现 20%银浆耗量节省。2021 年底,迈为对传统 丝网印刷技术进行变革,推出全开口钢板印刷技术。钢板具备高强度、高稳定性、高耐磨 性、高耐腐蚀性等特性,可以确保钢板网版尺寸的稳定性;细栅部分是 100%无遮挡结构, 网版透浆料更顺畅、栅线更平整均匀,从而优化提升电池栅线的形貌和电性能。全开口钢 板技术相较传统丝网印刷,具备成本优势:1)在制造相同效率电池的情况下,净节省 20% 左右的银浆;2)总体成本与现有网版成本接近,不产生额外材料成本;3)改造成本较低, 仅需在现有印刷设备上进行小规模改造即可实现。
受益于下游光伏装机需求扩张,公司业绩高速增长。受益于全球光伏装机稳步增长、 高效电池技术迭代驱动产线设备投资以及公司丝网印刷产线市场份额快速提升,公司营收 及归母净利润均高速增长。2021 年公司实现营收 30.95 亿元,同比增长 35.44%;归母净 利润为 6.43 亿元,同比增长 62.97%。2022Q1 公司实现营业总收入 8.34 亿元,同比增长 32.09%;实现归母净利润 1.80 亿元,同比增长 49.77%。近年来公司毛利率及净利率水平 有所回升,2021 年实现毛利率 40.55%、净利率 20.91%。
3.6.3芯碁微装:电镀铜曝光机龙头
立足直写光刻技术,产品覆盖 PCB 及泛半导体等领域。公司专业从事以直写光刻 为技术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发制造,主要产品包括 PCB 直接成像 设备及自动线系统、泛半导体直写光刻设备及自动线系统、其他激光直接成像设备等。
国内曝光设备龙头,有望助力光伏行业降本增效。在光伏行业浆料端降本路径中,电 镀铜由于可以实现去银化、降低原材料成本、提高光电转换效率,被业内玩家寄予厚望。 曝光设备是铜电镀环节所需的核心设备,价值量较高。作为国内唯一一家曝光显影设备上 市公司,芯碁微装生产的光刻机设备通过图形化技术可以实现电镀铜工艺。公司目前已与 业内主流电池厂商开展合作,正在进行设备验证。
公司业绩稳健增长,电镀铜曝光设备有望成为新增长极。近年来,受益于直写设备的 国产替代趋势,公司营收及净利润均稳健增长。2021 年公司实现营收 4.92 亿元,同比增 长 58.74%;归母净利润为 1.06 亿元,同比增长 49.44%。2022Q1 公司实现营业总收入 1.04 亿元,同比增长 28.21%;实现归母净利润 0.20 亿元,同比增长 51.19%。未来随着 公司电镀铜曝光显影设备验证通过陆续出货,有望持续贡献业绩增量。公司毛利率及净利 率水平基本稳定,分别在 40%/20%水平上下波动。
4.设备:行业扩产背景下,技术革新与国产替代共振
4.1.P型向N型迭代趋势下,HJT设备国产替代空间广阔
PERC 电池逼近效率极限,HJT 和 TOPCon 等技术将开启对 PERC 的逐步替代。目前 主流的太阳能电池为使用 P 型硅片的 PERC 电池,2021 年规模化生产的 P 型 PERC 电池平 均转换效率达到 23.1%,未来效率提升空间有限;而 N 型 TOPCon/HJT/IBC 电池的平均 转换效率达到 24%/24.2%/24.1%。未来随着在生产成本降低及良率提升,N 型电池将会 是电池技术的主要发展方向之一。据 CPIA 预测,未来 PERC 电池片市占率将从 2021 年的 91%下降至 2025 年 60%左右,HJT 和 TOPCon 技术将实现对 PERC 电池的高效替代。
HJT 产线与 PERC 不兼容,设备投资额显著高于 PERC 产线,具备降本潜力。TOPCon 和 PERC 技术产线设备兼容性较强,根据 CPIA 数据,2021 年 PERC 产线单 GW 投资额约 1.94 亿元,TOPCon 产线单 GW 投资额约 2.2 亿元,在 PERC 产线现有设备的基础上,仅 需投资 0.3 亿元左右即可改造升级为 TOPCon 产线。而 HJT 与 PERC 技术产线设备完全不 兼容,需要重新购置整套生产设备,单 GW 设备投资额较高。根据华晟新能源数据, 2018-2022 年 HJT 设备单 GW 投资额从 15 亿元下降至 3.5 亿元,降本效果持续显现,但 仍显著高于 PERC 产线投资额,未来有待进一步降本挖潜。
HJT 工艺流程简化具备量产优势,设备国产替代空间广阔。HJT 电池生产仅需制绒清 洗、非晶硅薄膜沉积、TCO 镀膜、丝网印刷四道工艺,而 PERC 电池制备通常需要 9-10 步工艺,相比之下 HJT 电池的生产步骤大大减少,具有量产优势。目前能够提供 HJT 设备 的国外厂商主要有瑞士梅耶博格、美国应材和日本住友等,国内厂商主要有迈为股份、捷 佳伟创、金辰股份和帝尔激光等。根据维科网数据,2020 年全套 HJT 进口设备价格为 8-10 亿元/GW,对应的全套国产设备价格为 5-7 亿元/GW,未来随着国产设备技术突破、下游 厂商对国产设备认可度提升、整机和关键零部件国产化进程推进,HJT 电池有望实现进一 步降本。
HJT 商业化进程持续推进中,有望迎来扩产热潮。HJT 电池降本增效明显,刺激国内 厂商推进 HJT 商业化进程。2020 年 4 月底,安徽华晟 500MW 异质结电池和组件项目投 产,公司异质结 M6 尺寸 12 栅电池片产量已达 2 万片产量水平。2021 年 7 月 16 日,通 威太阳能 1GW 异质结电池项目第一片电池片下线。HJT 电池已具备规模化量产条件,并且 HJT 电池由于生产工序和 PERC 电池差异较大,二者产线并不兼容,因此吸引了众多行业 新贵的入场。HJT 技术为行业打开新的发展机遇,今年以来,华润电力、华晟新能源、隆 基股份、宝馨科技等公司纷纷披露建设 GW 级异质结电池项目,发布 HJT 扩产计划,预计 未来将开启新一轮 HJT 电池扩产浪潮。
4.2技术迭代+产能扩张驱动,组件设备需求旺盛
串焊机位于组件生产环节,是组件生产环节的核心设备,约占光伏组件生产线设备投 资额的 30%-40%。串焊机用于将焊带焊接在电池片的主栅线上,然后依次连接上一电池 片的正面(负极)和下一电池片的反面(正极),将其焊接成为电池串。串焊机设备技术 发展方向目前主要受硅片制造环节和组件制造环节技术进步影响。根据奥特维 2021 年 10 月投资者关系记录“组件端 1GW 投资总额 6000 万左右,其中串焊机 2000-2500 万”, 串焊机是组件生产环节中的核心设备。
随着光伏行业的需求逐步释放,硅片及组件的扩产需求进一步提升。随着新型、高效 电池片的规模提升、新的组件工艺的出现,光伏行业对满足新工艺、新技术的设备的需求 旺盛,设备更新换代周期缩短。以奥特维 2021 年研发的 SMBB 超细焊丝多主栅串焊机为 例,该产品可以满足 163、166、182 和 210 等多种规格电池的 SMBB 产品需求,焊丝直 径最小可以兼容到 0.25mm,实现了 TOPCon 组件产品的大幅降本需求。目前已获得知名 光伏企业大额订单,进一步加强奥特维在光伏串焊机细分市场地位。
硅片大尺寸+薄片化、组件先进封装技术使得组件设备需要及时进行调整,带动了设备 改造及升级投资。1)硅片的大尺寸和薄片化需要串焊机更换成兼容更大尺寸电池片机型, 如 182 和 210 型号串焊机,210 尺寸串焊机可以兼容 182 尺寸,而 182 尺寸串焊机无法 兼容 210 尺寸,如果要生产 210 尺寸组件需要对 182 型号串焊机进行升级改造;2)高效 高功率组件是组件环节降本增效的发展方向。目前组件环节主要技术升级路线包括四个方 向:多主栅技术、半片技术、双面组件和高密度封装技术,其中多主栅技术、半片技术和 高密度封装技术都需要串焊机进行适应性匹配。
4.3重点企业分析
4.3.1奥特维:组件串焊机龙头
国内串焊机设备龙头,光伏、半导体、锂电业务快速拓展。奥特维是国内串焊机设备 龙头,客户包括众多行业知名企业,TOP5 组件企业隆基股份、晶科能源、晶澳太阳能、阿 特斯阳光和天合光能实现全覆盖。公司组件设备经过多次迭代,切入单晶炉市场,并在锂 电设备、半导体设备领域进行多点布局。
串焊机占比较高,单晶炉、半导体键合机或贡献业绩增量。2021 年公司光伏设备业务 收入 17.3 亿元,占公司营业收入 84%,其中串焊机是主要设备。2021 年奥特维子公司松 瓷机电生产的单晶炉在客户端成功拉制出 12 英寸 N 型单晶硅棒并取得宇泽半导体单晶炉 大额合同 1.37 亿元订单,2021 年 11 月和 2022 年 4 月,公司斩获半导体键合机订单,未 来单晶炉、半导体键合机或将为公司开拓第二成长曲线。
光伏业务:串焊机技术领先,单晶炉迎来突破。2021 年公司围绕 TOPCon、HJT 等新 型工艺积极布局,成功开发出 SMBB 超细焊丝多主栅串焊机,满足组件降本需求,已获得 知名光伏企业大额订单。通过收购无锡松瓷,公司进入单晶炉领域,SC1600 型号单晶炉产品性能达到行业先进水平。公司单晶炉产品已接连获得宇泽半导体、晶科能源大额订单, 具备市场竞争力,未来有望成为新的业绩增长点。
营收与归母净利润双增。2021 年公司营收和归母净利润分别为 20.5 亿元和 3.7 亿元, 同比增长 79%和 139%。2017-2021 年公司营业收入 CAGR 为 38%,归母净利润 CAGR 达 91%,营业收入和归母净利润逐年上升。2022Q1 营收和归母净利润分别为 6.25 亿元和 1.07 亿元,同比增长 70%和 109%,保持高增长。公司收入及利润增长主要原因有:1) 2018 年“531”新政之后政策转暖及平价上网+当前产业链内主要环节技术快速迭代,光 伏扩产需求旺盛;2)组件设备(2021 年占主营业务 80%)是公司营收增长的主要动力, 随着多主栅技术等逐渐成熟,公司相应的设备需求和销售订单大幅增加(2021 年多主栅串 焊机、激光贴片机销量同比增长分别 73%、55%)。
4.3.2迈为股份:HJT设备龙头
公司聚焦半导体、显示、光伏领域,深耕真空、激光、图形化三大基准技术。公司作 为丝网印刷设备龙头,市占率超过 70%;公司具备异质结设备研发及生产能力,成功研制 HJT 电池整线量产设备,量产电池转换效率和良率业内领先;同时公司积极布局激光市场, 成功研制了用于光伏行业的激光设备并取得一定市场份额。
公司光伏领域业务主要分为三个部分: 1)丝网印刷设备方面,公司自主研发的丝网印刷设备打破了国外垄断,市占率超70%, 改变了我国丝网印刷设备主要依赖进口的局面,还实现了智能制造装备少有的对外出口, 远销新加坡、马来西亚、泰国、越南等海外市场;
2)异质结电池制造方面,公司在原有丝网印刷设备基础上改进了 HJT 丝网印刷设备, 陆续突破核心工艺环节非晶硅薄膜沉积、TCO 膜沉积所需的 PECVD 和 PVD 设备,并通过 参股子公司引进日本 YAC 的制绒清洗技术,实现 HJT 设备的整线供应能力。公司作为 HJT 设备的领头羊,不但获得了国内客户认可,还实现了 HJT 整线设备出口,让先进的国产异 质结技术走出国门。2022 年公司累计获得超 6GW 异质结整线设备订单,包括 4 月 15 日 与印度信实工业签订的 8 条整线共 4.8GW 异质结设备,以及 2022 年 7 月与爱康科技子公 司爱康光电签订的两条 210 半片异质结电池整线设备(合计超 1.2GW)。 3)激光设备方面,公司成功研制了高速 PERC 激光开槽设备,SE 激光扩散设备等, 已在相关领域占据一定市场份额。
受益于下游光伏装机需求扩张,公司业绩高速增长。受益于全球光伏装机稳步增长、 高效电池技术迭代驱动产线设备投资以及公司丝网印刷产线市场份额快速提升,公司营收 及归母净利润均高速增长。2021 年公司实现营收 30.95 亿元,同比增长 35.44%;归母净 利润为 6.43 亿元,同比增长 62.97%。2022Q1 公司实现营业总收入 8.34 亿元,同比增长 32.09%;实现归母净利润 1.80 亿元,同比增长 49.77%。近年来公司毛利率及净利率水平 有所回升,2021 年实现毛利率 40.55%、净利率 20.91%。
4.3.3英杰电气:光伏电源龙头
公司主要产品工业电源设备,下游应用领域广泛。作为国内综合性工业电源研发及制 造领域具有较强实力和竞争力的企业之一,公司专注于从事以功率控制电源、特种电源为 代表的工业电源设备的研发制造,产品广泛应用于石油、化工、冶金、机械、建材等传统 行业以及光伏、核电、半导体、环保等新兴行业。
公司光伏业务贡献主要营收,新增订单显著增长。2021 年公司光伏行业/半导体行业/ 科 研院 所/ 冶 金 玻 纤 及其 他 业 务 分 别实 现 收入 3.59/0.71/0.19/2.11 亿元 , 占比 54.5%/10.7%/2.9%/31.9%,其中光伏行业贡献过半营收。2021 年公司全行业新增订单显 著增长,光伏行业新增订单 9.8 亿元,同增 224.50%,半导体行业新增 2.08 亿元,同增 299.96%,充电桩行业新增 0.68 亿元,同增 553.45%。
公司是国内光伏硅料与硅片电源龙头,产品在还原提纯环节和晶体生长环节均有应用。 公司 2005 年进入光伏行业,迅速实现了对国外产品的替代,打破国外产品对中国市场的垄 断,具备领先的产品竞争力和品牌影响力,在光伏行业的市占率保持在 70%以上。
光伏行业扩产热潮下,公司将从硅料电源/硅片电源/电池片电源等多方面持续受益: 1)硅料电源:2021 年来,期限错配带来的硅料供给紧张+价格暴涨带来的高额利润, 吸引行业内众多企业纷纷扩产。电源作为硅料还原炉的核心配套设备,相关需求有望延续。 2010 年起,公司陆续推出 36/40/48/66/72 对棒多晶硅还原炉电源,达到行业领先水平, 目前在多晶电源领域的订单市占率维持在 70%左右(不包括大全产能投放的电源需求)。
2)硅片电源:“双碳”目标提出以来,光伏需求爆发式增长。大尺寸硅片由于具备降 本优势,催生硅片设备迭代需求,电源作为光伏长晶炉的核心配套设备,有望受益于硅片 行业扩产热潮。公司是国内首家成功研发全数字单晶炉加热直流电源的企业,在单晶电源 领域的市占率为 75%-80%。 3)电池片电源:随着 N 型电池 TOPCon/HJT 技术开启对 PERC 技术的逐步替代,电 池片行业有望迎来扩产热潮,将为电源设备带来可观的需求增量。近年来,在多晶、单晶 电源应用的基础上,公司也涉足了电池片设备电源应用领域,对光伏行业的覆盖面进一步 加大。目前公司产品处于样机客户试用阶段,未来有望推进国产化替代进程,成为公司业 绩新增长极。
受益于下游光伏行业需求爆发式增长,公司营收及净利润增速触底回升。受益于全球 光伏装机稳步增长,公司在手订单充沛,营收及归母净利润均高速增长。2021 年公司实现 营收 6.60 亿元,同增 56.87%;归母净利润为 1.57 亿元,同增 50.60%;2022Q1 公司实现营收 2.02 亿元,同增 78.24%;归母净利润 0.54 亿元,同增 90.47%。近年来公司毛利 率和净利率整体保持平稳,2022Q1 年毛利率 38.60%、净利率 26.73%,均处于较高水平。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】未来智库 - 官方网站
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