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2022年光伏行业产业链降本路径及光伏设备国产替代趋势分析报告(55页).pdf

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2022年光伏行业产业链降本路径及光伏设备国产替代趋势分析报告(55页).pdf

1、2022 年深度行业分析研究报告 wUnWdYjZ6VoOpPoRaQcMbRnPoOpNoMjMqQyQjMoOnO6MrQoOwMrQqPNZtOpM 3 3 1.供需紧平衡,光伏降本迫在眉睫.9 1.1 光伏产业链主要包括硅片、电池片、组件三大生产环节.9 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10 1.3 供给:成本端承压,行业降本诉求强烈.12 2.硅片:薄片化+细线化趋势下,硅片降本大有可为.14 2.1 薄片化:增加出片率,有效降低硅耗.14 2.2 大尺寸:大尺寸电池功率更高,摊薄制造成本.18 2.3 重点标的:高测股份、中钨高新.20 2.3.1

2、 高测股份:光伏切片龙头.20 2.3.2 中钨高新:金刚线用钨丝龙头.22 2.3.3 双良节能:还原炉+硅片新贵.24 2.3.4 晶盛机电:晶体生长设备龙头.27 2.3.5 天通股份:CCZ 设备龙头.28 3.浆料:技术变革推动银耗下降,国产化引导价格下行.30 3.1 多主栅技术(MBB).31 3.2 新型印刷技术.33 3.2.1 激光转印.33 3.2.2 钢板印刷.35 3.3 银包铜浆料.36 3.4 电镀铜技术.37 3.5 浆料国产化.38 3.6 重点标的:帝尔激光、迈为股份.40 3.6.1 帝尔激光:光伏激光设备龙头.40 3.6.2 迈为股份:HJT 设备龙头

3、.42 3.6.3 芯碁微装:电镀铜曝光机龙头.44 4.设备:行业扩产背景下,技术革新与国产替代共振.45 4.1 P 型向 N 型迭代趋势下,HJT 设备国产替代空间广阔.45 4.2 技术迭代+产能扩张驱动,组件设备需求旺盛.47 4.3 重点标的:奥特维、迈为股份.48 4.3.1 奥特维:组件串焊机龙头.48 目录 4 4 4.3.2 迈为股份:HJT 设备龙头.51 4.3.3 英杰电气:光伏电源龙头.52 5 5 图表目录 图 1:光伏产业链主要包括硅片、电池片、组件三大生产环节.9 图 2:2013-2021 年我国光伏发电累计装机量 CAGR 为 42%.10 图 3:202

4、2-2025 年我国每年新增光伏装机量或将超过 75GW.10 图 4:“十四五”大型清洁能源基地布局示意图.11 图 5: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.12 图 6:PERC 电池中硅片成本占 58%.13 图 7:HJT 电池中硅片成本占 49%.13 图 8:HJT 电池非硅成本中,银浆占比 59%.13 图 9:2021 年来硅料价格飙升.14 图 10:硅料价格走高推动硅片价格上涨.14 图 11:2021-2030 年,硅片厚度有望快速下降.15 图 12:N 型单晶硅片占比将随薄片化进程提升.15 图 13:异质结电池转换效率基本不受硅片厚度影响.15

5、 图 14:2021 年金刚线线径从 47-45m 降低到 40m.16 图 15:相比钢丝,钨丝具备线径细、强度高、效率高、耐用等优势.17 图 16:大尺寸化提高电池片单片功率.18 图 17:大尺寸硅片显示出更高性价比.19 图 18:硅片从 M2、G1 等小尺寸向 M6、M10、G12 等大尺寸发展.19 图 19:2022 年大尺寸硅片市场占比将达到 75%.20 图 20:公司产品可用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石、轮胎检测等.20 图 21:公司 2021 年切割设备、耗材业务收入分别占比 62.6%、18.6%.21 图 22:公司 2013-2021 年营业收入 CAGR 约

6、54%.21 图 23:公司 2013-2021 年归母净利润 CAGR 约 87%.21 图 24:公司毛利率基本稳定,净利率稳中有升.22 图 25:公司实现产业链上中下游全覆盖经营.22 图 26:2021 年刀具和硬质合金营收合计占比 52%.23 图 27:2021 年公司刀具业务毛利率为 35.37%.23 图 28:2016-2021 年营业收入 CAGR 约 18%.23 6 6 图 29:公司 2016-2021 年归母净利润 CAGR 约 109%.23 图 30:公司毛利率保持稳定,净利率逐渐改善.24 图 31:还原炉业务爆发式增长,业务逐渐走向多元(百万元).25 图

7、 32:主营业务毛利率趋于稳定(%).25 图 33:公司 2017-2021 年营业收入 CAGR 约 22%.26 图 34:公司 2017-2021 年归母净利润 CAGR 约 34%.26 图 35:受业务调整影响,公司毛利率波动较大.26 图 36:公司产品矩阵丰富.27 图 37:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约 40%.28 图 38:公司 2016-2021 年归母净利润 CAGR 约 53%.28 图 39:公司毛利率及净利率均维持较高水平.28 图 40:公司“材料+装备”双业务互为支撑、协同发展.29 图 41:公司 2016-2021 年营业收入 CA

8、GR 约 19%.30 图 42:公司 2016-2021 年归母净利润 CAGR 约 30%.30 图 43:公司毛利率/净利率分别在 25%/10%水平上下波动.30 图 44:N 型电池单瓦银浆耗量高于 P 型电池.31 图 45:2021-2030E 各类电池银浆单耗呈下降趋势(单位:mg/片).31 图 46:多主栅与 5 主栅电池对比示意图.32 图 47:2021 年细栅线宽度 32.5m,预计 2030 年会下降到 21.8m.33 图 48:9 主栅及以上技术成为市场主流.33 图 49:激光转印技术是一种新型非接触式印刷技术.33 图 50:激光转印可实现更细栅线.33 图

9、 51:PTP 激光印刷技术具有“降本增效”的技术优势.34 图 52:栅线印刷技术未来将向激光转印等方向发展.35 图 53:全开口钢板栅线的印刷形貌更优.36 图 54:全开口钢板印刷在材料和结构方面具备优势.36 图 55:银浆与银包铜浆料显微镜下形态.37 图 56:迈为&SunDrive 采用无种子层直接铜电镀工艺创下 25.54%效率记录 38 图 57:国产正银市场份额从 2015 年 5%提升至 2021 年近 70%.39 图 58:高温银浆烧结前后对比图.39 7 7 图 59:低温银浆固化前后对比图.39 图 60:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约 75

10、%.41 图 61:公司 2016-2021 年归母净利润 CAGR 约 66%.41 图 62:近年来公司毛利率维持在 40%以上、净利率维持在 30%水平.42 图 63:公司深耕三大基准技术,聚焦泛半导体领域.42 图 64:公司 2015-2021 年营业收入 CAGR 约 76%.43 图 65:公司 2015-2021 年归母净利润 CAGR 约 74%.43 图 66:近年来公司毛利率及净利率回升.43 图 67:公司立足直写光刻技术,产品覆盖 PCB 及泛半导体等领域.44 图 68:公司 2018-2021 年营业收入 CAGR 约 78%.44 图 69:公司 2018-2

11、021 年归母净利润 CAGR 约 83%.44 图 70:公司毛利率/净利率分别在 40%/20%水平上下波动.45 图 71:HJT 和 TOPCon 将逐步替代 PERC 技术.45 图 72:PERC 设备单 GW 投资额由 2018 年 4.2 亿元降至 2021 年 1.94 亿元46 图 73:对标 PERC 设备降本路线,HJT 设备仍具降本潜力.46 图 74:串焊工艺示意图.48 图 75:互连焊带在组件中的位置.48 图 76: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.49 图 77:光伏设备在主营业务中占主导地位.49 图 78

12、:组件设备是公司核心产品(2021 年营收).49 图 79:公司 2017-2021 营业收入 CAGR 约 38%.50 图 80:公司 2017-2021 归母净利润 CAGR 约 91%.50 图 81:近年来公司毛利率及净利率整体上涨.50 图 82:公司深耕三大基准技术,聚焦泛半导体领域.51 图 83:公司 2015-2021 年营业收入 CAGR 约 76%.52 图 84:公司 2015-2021 年归母净利润 CAGR 约 74%.52 图 85:近年来公司毛利率及净利率回升.52 图 86:公司主要产品工业电源,下游应用领域广泛.53 图 87:2021 年公司光伏业务营

13、收占比 54.5%.53 8 8 图 88:2021 年公司光伏行业新增订单 9.8 亿元,同增 224.50%.53 图 89:公司在光伏领域与多家龙头客户建立稳定合作关系.54 图 90:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约 31%.55 图 91:公司 2016-2021 年归母净利润 CAGR 约 35%.55 图 92:公司毛利率及净利率均保持较高水平.55 表 1:N 型电池平均转换效率高于 P 型电池、未来提效空间大.12 表 2:硅片厚度每下降 1m,可带来 0.44%硅料成本节约.16 表 3:金刚线线径每下降 1m,可带来 0.46%硅料成本节约.18 表 4

14、:公司产品分节能节水与新能源两大板块.24 表 5:在 HJT 电池中,多主栅可带来超 100mg/片的银浆节省.32 表 6:相比于丝网印刷,激光转印优势明显.34 表 7:晶银新材银包铜浆料与银浆对比.37 表 8:公司主要产品为应用于光伏领域的精密激光加工设备.40 表 9:国内厂商可提供 HJT 核心设备,未来有望加速国产替代.46 表 10:2022 年以来多家企业发布 HJT 扩产计划.47 表 11:重点公司估值表.56 9 9 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

15、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。图 1:光伏产业链主要包括硅片、电池片、组件三大生产环节 资料来源:各公司公告、CPIA、PV Infolink、钧石能源、维科网光伏、申万宏源研究 10 10 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

16、性强。2020 年 12 月,习近平总书记在气候雄心峰会上宣布,到 2030 年,中国风电、太阳能发电总装机容量将达到 12 亿千瓦以上,非化石能源占一次能源消费比重目标达到 25%左右。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

17、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。图 2:2013-2021 年我国光伏发电累计装机量CAGR 为 42%图 3:2022-2025 年我国每年新增光伏装机量或将超过 75GW

18、 资料来源:国家能源局、申万宏源研究 资料来源:CPIA、申万宏源研究 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,“

19、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。0%20%40%60%80%100%050030035020001920202021我国光伏发电累计装机容量(GW)同比增速(%)/右轴0204060800002020212022E2023E2024E2025E2027E2030E保守情况乐观情况 11 11 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

20、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。图 4:“十四五”大型清洁能源基地布局示意图 资料来源:北极星太阳能光伏网、申万宏源研究 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T

21、OPCon、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。根据 中国光伏产业发展路线图(2021 年版),预计 2030 年 TOPCon 电池工艺和 H

22、JT电池工艺合计占比有望过半,成为电池片领域的主要工艺路线。12 12 表 1:N 型电池平均转换效率高于 P 型电池、未来提效空间大 分类 2021 2022E 2023E 2025E 2027E 2030E P 型多晶 BSF P 型多晶黑硅电池 19.5%19.5%19.7%-PERC P 型多晶黑硅电池 21.0%21.1%21.3%21.5%21.7%21.9%PERC P 型铸锭单晶电池 22.4%22.6%22.8%23.0%23.3%23.6%P 型单晶 PERC P 型单晶电池 23.1%23.3%23.5%23.7%23.9%24.1%N 型单晶 TOPCon 单晶电池 2

23、4.0%24.3%24.6%24.9%25.2%25.6%异质结电池 24.2%24.6%25.0%25.3%25.6%26.0%IBC 电池 24.1%24.5%24.8%25.3%25.7%26.2%注:1.背接触 N 型单晶电池目前处于中试阶段;2.均只记正面效率。资料来源:CPIA、申万宏源研究 图 5: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 资料来源:CPIA、维科网光伏、晶科能源、申万宏源研究 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

24、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。13 13 图 6:PERC 电池中硅片成本占 58%图 7:HJT 电池中硅片成本占 49%资料来源:CPIA、申万宏源研究 资料来源:CPIA、申万宏源研究 图 8:HJT 电池非硅成本中,银浆占比 5

25、9%资料来源:CPIA、申万宏源研究 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。58%22%9%4%2%5%硅片BOM动力人力设备制造49%32%7%2%4%6%

26、硅片BOM动力人力设备制造59%7%10%10%14%银浆网版化学品气体靶材 14 14 图 9:2021 年来硅料价格飙升 图 10:硅料价格走高推动硅片价格上涨 资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

27、,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

28、.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 175m 降至 160m,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 178m,P 型单晶硅片平均厚度在 170m 左右,N 型 TOPCon 电池的硅片平均厚度为 165m,异质结电池的硅

29、片厚度约 150m。050,000100,000150,000200,000250,000300,000多晶硅致密料(元/吨)024681012单晶156(元/片)单晶166(元/片)单晶182(元/片)单晶210(元/片)15 15 P 型单晶硅片:薄片化经历了 350m、250m、220m、200m、180m 等多个节点,2021 年平均厚度达到 170m,150-160m 的薄片技术目前已经趋于成熟,2025年有望达到 155m。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

30、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 100m 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 140m,目前已经具备 120-140m 的薄片技术,远期有望达到 100-120m。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。图 11:2021-2030 年,硅片厚度有望快速下降 图 12:N 型单晶硅片占比将随薄片化进程提升 资料来源:中国光伏产业发展路线图(2021 年

31、版)、申万宏源研究 资料来源:中国光伏产业发展路线图(2021 年版)、申万宏源研究 图 13:异质结电池转换效率基本不受硅片厚度影响 资料来源:异质结太阳电池的发展趋势与薄片化策略、申万宏源研究 0022E2023E2025E2027E2030E多晶硅片(m)P型单晶硅片(m)N型单晶-TOPCon(m)N型单晶-HJT(m)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20212022E2023E2025E2027E2030En型单晶硅片p型单晶硅片铸锭单晶硅片多晶硅片 16 16 硅片厚度每下降 1m,可带来 0.44%硅料

32、成本节约。我们假设金刚线线径为 52m固定不变,切割误差及振动损耗为 5m,槽距跟随硅片厚度变化。以 182 硅片为例,当硅片厚度为 170m 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1m,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 170m,而 N 型 TOPCon 电池的硅片厚度为 165m,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 150m,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

33、 110m,未来随着 HJT电池硅片持续减薄,降本空间有望持续释放。表 2:硅片厚度每下降 1m,可带来 0.44%硅料成本节约 硅片厚度(m)170 160 150 140 130 120 金刚线线径(m)52 52 52 52 52 52 误差及振动损耗 5 5 5 5 5 5 槽距(m)227 217 207 197 187 177 每 Kg 硅棒长度(m)13001 13001 13001 13001 13001 13001 理论每 Kg 出片数 57.3 59.9 62.8 66.0 69.5 73.5 每 Kg 出片量增加 2.6 5.5 8.7 12.3 16.2 单片成本变动(

34、负号表示成本节约)-4.41%-8.81%-13.22%-17.62%-22.03%资料来源:全球光伏、高测股份、申万宏源研究 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 38m-42m,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

35、 43 线。图 14:2021 年金刚线线径从 47-45m 降低到 40m 资料来源:高测股份官网、申万宏源研究 55504540020406080000202021E金刚线线径(m)17 17 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

36、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。图 15:相比钢丝,钨丝具备线径细、强度高、效率高、耐用等优势 资料来源:中钨高新公司公告、美畅股份公告、申

37、万宏源研究 金刚线线径每下降 1m,可带来 0.46%硅料成本节约。我们假设硅片厚度保持 160m 不变,切割误差及振动损耗为 5m,金刚线母线线径从 35m 逐渐降低至 25m,槽距跟随金刚线线径变化。以 182 硅片为例,当母线线径为 35m 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 1m,可带来约 0.46%的硅料成本节约。目前碳钢丝母线线径为 35m,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。18 18 表 3:金刚线线径每下降 1m,可带来 0

38、.46%硅料成本节约 母线线径(m)35 33 31 29 27 25 金刚线线径(m)52 50 48 46 44 42 硅片厚度(m)160 160 160 160 160 160 误差及振动损耗 5 5 5 5 5 5 槽距(m)217 215 213 211 209 207 每 Kg 硅棒长度(m)13001 13001 13001 13001 13001 13001 理论每 Kg 出片数 59.9 60.5 61.0 61.6 62.2 62.8 每 Kg 出片量增加 3.2 3.8 4.3 4.9 5.5 单片成本变动(负号表示成本节约)-0.92%-1.84%-2.76%-3.6

39、9%-4.61%资料来源:全球光伏、高测股份、申万宏源研究 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。图 16:大尺寸化提高电池片单片功率 资料来源:CPIA、申万宏源研究 5.575.756.257.5310.053.1%12.2%35.1%81%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%0246

40、81012156.75mm158.75mm(全方片)166mm182mm210mm(全方片)电池片功率(W)面积增益/右轴 19 19 图 17:大尺寸硅片显示出更高性价比 资料来源:中环股份、申万宏源研究 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

41、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。图 18:硅片从 M2、G1 等小尺寸向 M6、M10、G12 等大尺寸发展 资料来源:ITRPV、申万宏源研究 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%,156.75

42、mm、158.75mm 等小尺寸硅片预计将在2022-2023 年基本淘汰出清。20 20 图 19:2022 年大尺寸硅片市场占比将达到 75%资料来源:中国光伏产业发展路线图(2021 年版)、申万宏源研究 2.3 重点标的:高测股份、中钨高新 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

43、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。图 20:公司产品可用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石、轮胎检测等 资料来源:高测股份公司公告、申万宏源研究 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20212022E2023E2025E2027E2030E156.75mm158.75mm160-166mm182mm210mm 21 21 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%。图 21:公司 2021 年切割设备、耗材业务收入分别占比 62.6%、18

44、.6%资料来源:Wind、申万宏源研究 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

45、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%。图 22:公司 2013-2021 年营业收入 CAGR 约 54%图23:公司2013-2021年归母净利润CAGR约87%资料来源:Wind、申

46、万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 0%20%40%60%80%100%20001920202021切割装备(%)切割耗材(%)硅片及切割加工服务(%)其他高硬脆切割设备及耗材(%)轮胎测试装备(%)服务及其他(%)-50%0%50%100%150%200%02004006008001,0001,2001,4001,6001,800营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴-100%0%100%200%300%400%500%600%700%050100150200归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴 22 22 图 24:公司毛

47、利率基本稳定,净利率稳中有升 资料来源:Wind、申万宏源研究 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。图 25:公司实现产业链上中下游全覆盖经营 资料来源:中钨高新官网、五矿股份债券评级报告、Wind、申万宏源研究 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

48、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33.74%39.32%39.19%38.88%41.94%38.44%35.64%35.35%33.75%37.66%2.39%12.00%6.62%4.01%9.82%8.82%4.48%7.89%11.02%17.41%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%2000022Q1毛利率(%)净利率(%)23 23 35%水

49、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。图 26:2021 年刀具和硬质合金营收合计占比 52%图 27:2021 年公司刀具业务毛利率为 35.37%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 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,

50、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%。图 28:2016-2021 年营业收入 CAGR 约 18%图 29:公司 2016-2021 年归母净利润 CAGR 约109%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 公司毛利率保持稳定,净利率持续改善。2016-2022Q1,

51、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。27.36%24.69%12.46%16.01%14.64%4.85%切削刀具及工具 其他硬质合金难熔金属粉末制品贸易及装备其他0%5%10%15%20%25%30%35%40%20202021-5%0%5%10%15%20%25%30%02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,000营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴-200%0%200%400%600%800%1000%0

52、0500600归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴 24 24 图 30:公司毛利率保持稳定,净利率逐渐改善 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

53、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。表 4:公司产品分节能节水与新能源两大板块 所属类别 业务名称 图示 主要用途 节能节水系统 溴冷机(热泵)属机械行业暖通类产品,可用作中央空调主机和末端组成的空气调节系统。溴冷机也可以用于工业领域,为工艺制备冷水,特别是可以对工业废热(热水、蒸汽)加以利用,节约能源 空冷器产品 适用于电站、化工、冶金等行业的工艺流体介质的冷却。具有节水、保护环境、运行可靠、维护及运行费用低等特点 换热器产品 主要为高端的级间

54、冷却器和后冷却器,配套用于大型空气压缩系统,广泛应用于石油化工、煤化工、医药等行业 新能源系统 单晶硅及其制品 单晶硅棒是生产单晶硅片的关键性步骤,对生产设备和工艺有着严格的要求,需连续不间断地高温拉制才能“出炉”,可用于制造半导体器件、太阳能电池等 20.35%20.60%19.20%20.70%18.41%19.38%18.84%1.03%2.77%2.49%2.46%2.99%5.28%4.60%0%5%10%15%20%25%2016A2017A2018A2019A2020A2021A2022Q1毛利率(%)净利率(%)25 25 多晶硅还原炉及其他 还原炉是多晶硅生产的核心设备之一。

55、经过提纯的三氯氢硅和高纯氢混合后,通入 1150还原炉内进行反应,生成的高纯多晶硅淀积在多晶硅载体上,即可得到最终产品多晶硅棒。还原工艺采用模块设计和制造,集成度高,易于实现全自动控制 资料来源:双良节能公司公告、公司官网、申万宏源研究 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

56、的背景下,该板块或成公司第二成长极。图 31:还原炉业务爆发式增长,业务逐渐走向多元(百万元)图 32:主营业务毛利率趋于稳定(%)资料来源:Wind、公司公告、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

57、。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-100%0%100%200%300%400%500%01,0002,0003,0004,0005,000200202021其他业务多晶硅还原炉及其他单晶硅及其制品换热器产品空冷器产品溴冷机(热泵)多晶硅还原炉YOY(%)/右轴0%5%10%15%20

58、%25%30%35%40%45%50%200202021溴冷机(热泵)空冷器产品换热器产品多晶硅还原炉及其他其他主营业务其他业务 26 26 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

59、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。图 33:公司 2017-2021 年营业收入 CAGR 约 22%图 34:公司 2017-2021 年归母净利润 CAGR 约34%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

60、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。图 35:受业务调整影响,公司毛利率波动较大 资料来源:Wind、申万宏源研究-50%0%50%100%150%200%250%300%350%01,0002,0003,0004,000200202021 2022Q1营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴-100%0%10

61、0%200%300%400%0500300350归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴30.04%29.15%28.85%29.49%27.84%18.55%5.44%10.23%8.49%6.55%8.87%7.83%0%5%10%15%20%25%30%35%2002020212022Q1毛利率(%)净利率(%)27 27 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

62、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。图 36:公司产品矩阵丰富 资料来源:晶盛机电公司公告、公司官网、申万宏源研究 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

63、 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。28 28 图 37:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约

64、40%图38:公司2016-2021年归母净利润CAGR约53%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 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。图 39:公司毛利率及净利率均维持较高水平 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

65、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。0%20%40%60%80%100%120%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,000营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴0%20%40%60%80%100%120%05001,0001,5002,000归母净利润(百万元)归母净利润yoy

66、(%)/右轴38.87%38.35%39.51%35.55%36.60%39.73%39.94%16.86%19.07%22.42%20.07%22.35%28.99%23.59%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%2016A2017A2018A2019A2020A2021A2022Q1毛利率(%)净利率(%)29 29 图 40:公司“材料+装备”双业务互为支撑、协同发展 资料来源:天通股份公司公告、申万宏源研究 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

67、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

68、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+12 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%。

69、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。30 30 图 41:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约19%图42:公司2016-2021年归母净利润CAGR约30%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 图 43:公司毛利率/净利率分别在 25%/10%水平上下波动

70、资料来源:Wind、申万宏源研究 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

71、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。0%5%10%15%20%25%30%35%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,500营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴-100%-50%0%50%100%150%00500归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴21.89%23.96%29.08%24.32%22.89%25.95%25.91%6.67%7.33%11.13%6.03%12.24%10.31%11.53%0%5%10%15%20%25%30%35%201

72、6A2017A2018A2019A2020A2021A2022Q1毛利率(%)净利率(%)31 31 图 44:N 型电池单瓦银浆耗量高于 P 型电池 资料来源:阿特斯、申万宏源研究 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/

73、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。图 45:2021-2030E 各类电池银浆单耗呈下降趋势(单位:mg/片)资料来源:中国光伏产业发展路线图(2021 年版)、申万宏源研究 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

74、发展出超多主栅051015202530PERC(mg/W)TOPCon(mg/W)HJT(mg/W)0204060800022E2023E2025E2027E2030EP型电池正银耗量N-TOPCon电池正银铝浆耗量N-HJT电池双面低温银耗 32 32 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。图 46:多主栅与 5 主栅电池对比示意图 资料来源:中科院电工所,申万宏源研究 多主栅技术降本效果显著,未来市占率有望持续增加。

75、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。表 5:在 HJT 电池中,多主栅可带来超 100mg/片的银浆节省 4BB 5BB MBB SMBB 银浆单耗(mg/片)350 300 200 120 单片成本(元/片)2.1 1.8 9BB无主栅 34 34 图 51:PTP 激光印刷技术具有“降本增效”的技术优势 资料来源:帝尔激光公司公告、申万宏源研究 激光转印相

76、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

77、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。表 6:相比于丝网印刷,激光转印优势明显 项目 激光转印 丝网印刷 栅线线宽 较窄,可做到 18m 以

78、下 较宽 HJT 线宽 22m 40m 栅线一致性 一致性、均匀性优良,误差在 2m 一致性较差、误差较大 栅线形状 通过改变柔性膜的槽型,根据不同的电池结构,实现不同的栅线形状 不可生成设定好的形状 接触方式 非接触式 挤压式 良率 顺应硅片薄片化趋势,减少电池破损率,提升生产良率 存在隐裂、破片、污染、划伤等问题 浆料选择 可以使用银包铜、低温银浆等不同的浆料类型 浆料耗用量 低 高 技术路线 在 PERC、TOPCon、IBC 和 HJT 电池上都可以应用 应用受限 资料来源:帝尔激光公司公告、申万宏源研究 35 35 图 52:栅线印刷技术未来将向激光转印等方向发展 资料来源:中国光伏

79、产业发展路线图(2021 年版)、申万宏源研究 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

80、 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。80%82%84%86%88%90%92%94%96%98%100%20212022E2023E2025E2027E2030E丝网印刷孔板印刷、喷墨、电镀、激光转印等 36 36 图 53:全开口钢板栅线的印刷形貌更优 图 54:全开口钢板印刷在材料和结构方面具备优势 资料来源:迈为股份、申万宏源研究 资料来源:迈为股份、申万宏源研究

81、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

82、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。37 37 图 55:银浆与银包铜浆料显微镜下形态 资料来源:中科院电工所,申万宏源研究 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

83、 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。表 7:晶银新材银包铜浆料与银浆对比 HC449 HAC539-T(银包铜浆料)银含量(%)92-93 43-70

84、 体电阻率(.cm)5.0-6.0 5.5-8.0 印刷速度(mm/s)200-260 250-300 资料来源:晶银新材、申万宏源研究 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

85、 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。38 38 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

86、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。图 56:迈为&SunDrive 采用无种子层直接铜电镀工艺创下 25.54%效率记录 资料来源:迈为股份、申万宏源研究 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

87、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。

88、39 39 图 57:国产正银市场份额从 2015 年 5%提升至 2021 年近 70%资料来源:亚化咨询、申万宏源研究 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。图 58:高温银浆烧结前后对比图 图 59:低温银浆固化前后对比图 资料来源:摩尔光伏、申

89、万宏源研究 资料来源:摩尔光伏、申万宏源研究 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

90、现低温银浆的国产替代。0%10%20%30%40%50%60%70%80%200021 40 40 3.6 重点标的:帝尔激光、迈为股份 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

91、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。表 8:公司主要产品为应用于光伏领域的精密激光加工设备 产品名称 产品图片 产品用途 PERC 激光消融设备 利用激光消融技术在电池钝化层进行图形化刻蚀,可实现PERC 高效太阳能电池的高效率和高品质生产。SE 激光掺杂设备 利用激光将电池片表面磷源作选择性掺杂,形成重掺杂区以降低电阻,结合前道工序的轻掺杂发射结和后道工序的电镀或丝网印刷工艺形成栅极以达到提高电池效率的目的。MWT 系列激光设备 在硅片表面打通多个高精密的孔洞,通过孔洞把太阳能电池的正面电极部分或全部转

92、移至背面线路,从而减少正面电极遮光面积,提升电池效率。全自动高速激光无损划片/裂片机 采用无损技术将电池片裂片成指定规格,提高组件整体输出功率。该设备将上下料、相机定位、激光划片、裂片多个工序同步进行,可达到高速裂片的生产效果。LID/R 激光修复设备 通过超高功率光照射电池片,产生大量光生载流子来改变体内氢的价态,快速实现硼氧结构由高活性的复合体转变为低活性的再生态,以达到降低光致衰减目的。41 41 产品名称 产品图片 产品用途 激光扩硼设备 通过激光掺杂技术实现硼的扩散,该技术可应用于 TOPCon电池前结,形成选择性硼扩散,提高电池转换效率。也可用于PERC 电池背面,实现局部硼扩散,

93、形成 P+,改善接触,提高电池转换效率。资料来源:帝尔激光官网、公司公告、申万宏源研究 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 18m 以下的线宽

94、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

95、 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%。图 60:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约75%图61:公司2016-20

96、21年归母净利润CAGR约66%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 0%20%40%60%80%100%120%140%02004006008001,0001,2001,400营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴0%50%100%150%200%250%300%00500归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴 42 42 图 62:近年来公司毛利率维持在 40%以上、净利率维持在 30%水平 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

97、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。图 63:公司深耕三大基准技术,聚焦泛半导体领域 资料来源:迈为股份官网、申万宏源研究 注:蓝字部分为公司已开发设备 64.07%65.88%62.07%55.86%46.54%45.42%46.36%39.24%

98、40.58%46.02%43.60%34.80%30.32%29.94%0%10%20%30%40%50%60%70%200022Q1毛利率(%)净利率(%)43 43 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

99、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

100、有所回升,2021 年实现毛利率 40.55%、净利率 20.91%。图 64:公司 2015-2021 年营业收入 CAGR 约76%图65:公司2015-2021年归母净利润CAGR约74%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 图 66:近年来公司毛利率及净利率回升 资料来源:Wind、申万宏源研究 0%50%100%150%200%250%05001,0001,5002,0002,5003,0003,500营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴0%50%100%150%200%250%300%350%400%00500600700归母

101、净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴46.94%52.42%48.83%39.55%33.82%34.02%38.30%40.55%22.08%31.00%27.25%21.63%16.96%16.93%20.25%20.91%0%10%20%30%40%50%60%2000212022Q1毛利率(%)净利率(%)44 44 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

102、体直写光刻设备及自动线系统、其他激光直接成像设备等。图 67:公司立足直写光刻技术,产品覆盖 PCB 及泛半导体等领域 资料来源:芯碁微装公司公告、申万宏源研究 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

103、,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。图 68:公司 2018-2021 年营业收入 CAGR 约78%图69:公司2018-2021年归母净利润CAGR约83%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏

104、源研究 0%50%100%150%200%250%300%350%005006002018A2019A2020A2021A2022Q1营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴0%50%100%150%200%250%300%350%400%0204060801001202018A2019A2020A2021A2022Q1归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴 45 45 图 70:公司毛利率/净利率分别在 40%/20%水平上下波动 资料来源:Wind、申万宏源研究 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

105、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

106、 电池的高效替代。图 71:HJT 和 TOPCon 将逐步替代 PERC 技术 资料来源:CPIA、申万宏源研究 58.78%51.22%43.41%42.76%39.41%19.81%23.55%22.91%21.57%18.85%0%10%20%30%40%50%60%70%2018A2019A2020A2021A2022Q1毛利率(%)净利率(%)0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2002020212022E2023E2025E2027E2030EBSFPERCTOPConHJT其他 46 46 HJT 产线与 PERC 不兼容,设

107、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

108、待进一步降本挖潜。图 72:PERC 设备单 GW 投资额由 2018 年 4.2 亿元降至 2021 年 1.94 亿元 图 73:对标 PERC 设备降本路线,HJT 设备仍具降本潜力 资料来源:中国光伏产业发展路线图(2021 年版)、申万宏源研究 资料来源:华晟新能源、申万宏源研究 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

109、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。表 9:国内厂商可提供 HJT 核心设备,未来有望加速国产替代 工序 工艺 设备 国外品牌主要厂商 国内品牌主要厂商 价值占比 1 制绒清洗 制绒清洗设备 日本 YAC、德国 Singulus、德国 RENA 捷佳伟创 10%2 非晶硅薄膜沉积 PECVD 设备 瑞士梅耶博格、瑞士 INDEO

110、tec、美国应材、韩国 JUSUNG Engineering 迈为股份、金辰股份、精耀科技、理想能源、钧石能源、捷造光电 45%3 TCO 镀膜 TCO 薄膜设备(PVD或RPD)瑞士梅耶博格、德国 VON ARDENNE、日本 ULVAC、日本住友、德国 Singulus 迈为股份、精耀科技、钧石能源、捷造光电、捷佳伟创 25%-30%4 丝网印刷 丝印设备 意大利 Baccini(已被美国应材收购)迈为股份、金辰股份、捷佳伟创 15%-20%资料来源:维科网光伏、申万宏源研究 012345PERC(亿元/GW)02468820022HJT(亿元/

111、GW)47 47 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

112、 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。表 10:2022 年以来多家企业发布 HJT 扩产计划 企业名称 公告时间 具体规划 东方日升 2022.03 募资 50 亿元,用于 5GW 超低碳高效异质结电池片与 10GW 高效组件项目,按计划于 2023Q1 达到GW 级量产出货 隆基绿能 2022.04 拟在陕西省西咸新区建设隆基中央研究院一期新型高效电池中试项目,建设规模 1.2GW,预计该项目为 HJT 电池中试线相关 印度 REC 2022.04 计划 2022 年在印度、新加坡建设 4GW+1.8GW 异质结电池产能,并在 2023 年

113、HJT 产能达到 15GW 华润电力 2022.05 12GW 高效异质结太阳能电池及组件项目,分 4 期建设,一期建设 3GW,一期招标有望年内落地 华晟新能源 2022.05 拟在宣城开展新产能 4.8GW 双面微晶 HJT 智能工厂项目,预计 2023Q1-Q3 完成设备搬入和调试;预计 2022 年中实现 HJT 电池与组件产能各 2.7GW,2023 年合计 HJT 电池产能将突破 7.5GW 宝馨科技 2022.05 怀远县政府与捷登智能、宝馨科技签订新能源智能制造项目,计划分三期建设 18GW 高效异质结电池和 8GW 光伏组件产线 金刚玻璃 2022.06 拟投资 41.91

114、亿元在甘肃酒泉建设 4.8GW 异质结电池+组件项目,建设周期 18 个月,分两期投建 爱康科技 2022.07 旗下子公司爱康光电向迈为购买两条 210 半片异质结电池整线设备,每条产能均超过 600MW(合计 1.2GW)资料来源:中能网、隆基绿能公开环评公告、申万宏源研究 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

115、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。48 48 图 74:串焊工艺示意图 图 75:互连焊带在组件中的位置 资料来源:光伏们、申万宏源研究 资料来源:同享科技招股书、申万宏源研究 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

116、、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

117、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 重点标的:奥特维、迈为股份 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。49 49 图 76: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

118、、半导体设备领域进行多点布局 资料来源:奥特维公司公告、申万宏源研究 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。图 77:光伏设备在主营业务中占主导地位 图 78:组件设备是公司核心产品(2021 年营收)资料来源:奥特维公司

119、公告、申万宏源研究 资料来源:奥特维公司公告、申万宏源研究 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0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200202021光伏设备锂电设备其他主营业务其他业务收入组件制造设备电池片制造设备其他光伏产品硅片生产设备 50 50 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

120、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

121、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%)。图 79:公司 2017-2021 营业收入 CAGR 约 38%图 80:公司 2017-2021 归母净利润 CAGR 约 91%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 图 81:近年来公司毛利率及净利率整体上涨 资料来源:Wind、申万宏源研究 0%20%40%60%80%100%05720021 2022Q1营业总收入(亿元)同比增速/右轴0%20%40%60%80%

122、100%120%140%0.00.51.01.52.02.53.03.54.0归母净利润(亿元)同比增速/右轴38.25%34.07%30.95%36.06%37.66%38.62%4.70%8.58%9.65%13.58%17.95%16.24%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%2002020212022Q1毛利率(%)净利率(%)51 51 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

123、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。图 82:公司深耕三大基准技术,聚焦泛半导体领域 资料来源:迈为股份官网、申万宏源研究 注:蓝字部分为公司已开发设备 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

124、 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

125、一定市场份额。52 52 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%。图 83:公司 2015-2021 年营业收入 C

126、AGR 约76%图84:公司2015-2021年归母净利润CAGR约74%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 图 85:近年来公司毛利率及净利率回升 资料来源:Wind、申万宏源研究 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。0%50%100%150%200%250%05001,0001,5002,

127、0002,5003,0003,500营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴0%50%100%150%200%250%300%350%400%00500600700归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴46.94%52.42%48.83%39.55%33.82%34.02%38.30%40.55%22.08%31.00%27.25%21.63%16.96%16.93%20.25%20.91%0%10%20%30%40%50%60%2000212022Q1毛利率(%)净利率(%)53 53 图 86:公司主要产品工业电源

128、,下游应用领域广泛 资料来源:英杰电气官网、申万宏源研究 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%。图 87:2021 年公司光伏业务营收占比 54.5%图 88:202

129、1 年公司光伏行业新增订单 9.8 亿元,同增 224.50%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:英杰电气公司公告、申万宏源研究 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。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200202021光伏半导体科研院所冶金玻纤及其他224.50%299.96%553.45%0%100%200%300%400%500%

130、600%024681012光伏半导体充电桩新增订单(亿元)同比增速(%)54 54 图 89:公司在光伏领域与多家龙头客户建立稳定合作关系 资料来源:英杰电气官网、申万宏源研究 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

131、)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

132、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 55 55 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。图 90:公司 2016-2021 年营业收入 CAGR 约31%图91:公司2016-2021年归母净利

133、润CAGR约35%资料来源:Wind、申万宏源研究 资料来源:Wind、申万宏源研究 图 92:公司毛利率及净利率均保持较高水平 资料来源:Wind、申万宏源研究 -10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%00500600700营业收入(百万元)营收yoy(%)/右轴-20%0%20%40%60%80%100%120%050100150200归母净利润(百万元)归母净利润yoy(%)/右轴42.10%45.78%44.44%42.46%41.62%42.17%38.60%19.80%26.00%27.61%25.05%24.84%23.85%26.

134、73%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%2016A2017A2018A2019A2020A2021A2022Q1毛利率(%)净利率(%)56 56 5.重点公司估值表 表 11:重点公司估值表 公司代码 公司简称 2022/8/1 EPS(元/股)PE 收盘价(元/股)21A 22E 23E 24E 21A 22E 23E 24E 688556.SH 高测股份*81.00 1.07 3.14 4.96 6.05 63.25 26 16 13 000657.SZ 中钨高新*17.72 0.49 0.65 0.89 1.09 32.73 27 20 16 600481.

135、SH 双良节能*17.81 0.19 0.62 0.97 1.17 52.79 29 18 15 300316.SZ 晶盛机电*71.55 1.33 2.10 2.80 3.34 52.23 34 26 21 600330.SH 天通股份 14.35 0.42 0.58 0.71 0.92 38.97 25 20 16 300776.SZ 帝尔激光*231.90 3.59 4.90 7.55 11.60 71.37 47 31 20 300751.SZ 迈为股份 479.22 5.95 5.10 7.70 11.25 108.01 94 62 43 688630.SH 芯碁微装 84.50 0.88 1.29 1.89 2.61 80.83 66 45 32 688516.SH 奥特维*324.40 3.76 5.60 7.83 10.49 65.40 58 41 31 300820.SZ 英杰电气 69.28 1.65 2.06 2.96 3.79 54.46 34 23 18 资料来源:申万宏源研究 注:标*公司盈利预测来自申万预测,其他公司盈利预测来自 Wind 一致预测,币种统一为 CNY

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