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机械行业光伏设备专题系列之一:平价是主线,突围看技术-0624-招商证券-36页.pdf
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平价是主线,突围看技术
2019 年06 月 24 日
光伏设备专题系列之一
上证指数
3008
行业规模
占比%
股票家数(只)
347
9.6
总市值(亿元)
27692
5.2
流通市值(亿元)
20245
4.6
行业指数
%
1m
6m
12m
绝对表现
4.7
20.3
10.3
相对表现
0.2
-6.3
3.6
资料来源:贝格数据、招商证券
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略--围绕逆周期、低估值、科创主线
进行布局》2019-06-24
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—围绕逆周期、低估值、科创主线进
行布局》2019-06-13
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利 好 基 建 , 工 程 机 械 需求 无 忧 》
2019-06-11
降成本是光伏行业永恒的命题,得益于此,18/19 年 PERC 产能快速扩张,目前已
成主流技术,同时光伏平价及 TOPcon、HJT 技术已提上日程,未来将催生大量
设备需求,我们看好光伏设备长期发展。本报告聚焦电池片设备,以“平价”及
“技术”为主轴,梳理行业投资机会,推荐关注迈为股份、捷佳伟创(电新覆盖)。
❑ 平价是主线:催生国内海外市场繁荣。平价上网是光伏行业的终极目标,因
而如何降成本也成为光伏行业永恒的命题,电池片环节的降成本主要通过工
艺端和设备端两方面实现,也由此设备商和下游电池片厂商关系愈发紧密:
电池片厂商不断进行工艺更迭,设备商配合其需求改进设备,导致设备普遍
同质化,技术代差缩小,如此往复形成正循环带动生产成本不断下降,叠加
产业上下游各环节成本的降低,2018 年组件成本才能下降 30%。即便如此,
“531”补贴政策加速退坡、各环节产品价格应声下跌,众多光伏企业的国内
平价上网之路仍走得非常艰难,但也倒逼行业进一步降本增效,带来了日益
扩大的全球市场,预计美国 2019 年光伏新增装机量约为 11GW,同比略有增
长,中国、印度、日本保持平稳,欧盟 2019 年将有明显增长,西班牙启动平
价上网项目,法国、荷兰、意大利等国也有明显增长。随着光伏平价上网的
到来,全球光伏需求仍将保持增长,打开更加广阔的电池片生产设备空间。
❑ 突围看技术:电池片高效 HJT 技术有望在未来 2-3 年推广,Topcon 也会占据
一定份额,有望催生大量设备需求。531 之后成本迅速下降 30%,主要归功于
PERC 技术的普及,一代技术、一代设备,PERC 电池在原有设备上新增加背
面镀膜及激光开槽两大工序,对 PERC 产能的新一轮投资开启了设备商的发
展黄金期。降低成本主要通过提高效率(由设备商主导,①提高运行效率,
主要体现在设备单位产量提升;②提高电池片转换效率,如减少光衰等,同
种设备不同厂家效率差距可达 1%)及提升良率(由电池厂商主导,相同设备
不同厂商良率差距可达 5%)两种方式。对设备商来讲,提高设备单位产量,
长远来看,反而会缩小自身空间,所以真正突围,要看如何提高转化效率,
也就是工艺技术上的突破。未来技术主要向精细化发展,整体由 P 型向 N 型
发展,目前的 TOPcon、HJT 技术都已成功经过实验室阶段,乐观估计 HJT 技
术 2020 年有望大规模推广,可能成为光伏行业大洗牌契机。
❑ 电池片设备行业面向百亿空间,若 2020 年平价达成有望继续超预期。根据产
业链调研反馈,预计 2019 年全球 PERC 电池产能增长 40GW,2020 年 30GW,
新建产能和改造产能比例约为 8:2,而新建产能设备投入约 3 亿元/GW,改造
产能设备投入约 0.8 亿元/GW,则 2019/2020 年设备空间可达 102 亿、77 亿,
2019 年对应制绒设备、扩散炉、刻蚀机、激光设备、自动化设备空间各自约
10 亿,正面 PECVD 空间 20 亿,背面 PECVD 空间 30 亿,丝网印刷 15 亿。
诸凯 S1090518070005
吴丹 S1090518090001
刘荣 S1090511040001
研究助理
时文博
❑ 前段后段格局已定,推荐关注两大龙头:迈为股份、捷佳伟创(电新覆盖)。
前段设备龙头捷佳伟创市占率40-50%,后段设备龙头迈为股份市占率70%,
目前有相互渗透的趋势,捷佳伟创在2019SNEC展推出丝网印刷设备,而迈为
股份也准备推进PECVD设备,我们认为前段后段设备相互渗透难度较大,并
非由于技术壁垒,而是口碑及工艺设计、调试服务等隐形壁垒。市场格局发
生重大变化可能性较小,但产品毛利率承压趋势明显。未来捷佳伟创倾向纵
向扩张,涉足整线业务,而迈为股份横向发展,在锂电卷绕机、半导体晶圆
切割机等领域布局。两大龙头积极拓展空间,有望分享新一轮设备投资红利。
❑ 风险提示:政策变动风险、贸易摩擦风险、宏观经济风险
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Jun/18 Oct/18 Jan/19 May/19
(%)
机械
沪深300
行业研究
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Page 2
正文目录
一、光伏设备的看点有哪些? ....................................................................................... 3
二、“工艺+设备”两条腿,国产设备商是降本主力......................................................... 3
2.1 光伏产业链面面观 ................................................................................................... 3
1)硅料:多晶硅进口比例下降,技术路线以改良西门子法为主 ................................. 4
2)硅片:金刚线切割基本全面渗透,单晶替代多晶趋势明显 ..................................... 5
3)电池片:最有可能重大突破的环节 .......................................................................... 6
4)组件:叠瓦工艺有望引领新一轮革新 ...................................................................... 9
2.2 电池片设备格局已定,面向百亿市场 .................................................................... 11
1)核心设备集中在电池片、组件环节 ........................................................................ 11
2)前段后段格局已定,HJT 有望成为行业大洗牌契机 .............................................. 14
三、平价是主线,突围看技术 ..................................................................................... 17
3.1 平价是主线:国内海外双受益 ............................................................................... 17
1)国内光伏平价提上日程,最快有望 2020 年底达成 ............................................... 17
2)海外市场多点开花 ................................................................................................. 20
3)光伏发电想象空间较大,长期将保持稳定增长 ..................................................... 21
3.2 技术进步是行业发展核心动力 ............................................................................... 23
四、产业链上市公司梳理 ............................................................................................ 28
4.1 迈为股份:丝网印刷设备龙头,积极拓宽下游业务 .............................................. 28
4.2 捷佳伟创(电新覆盖):前段设备龙头,具备整线能力 ........................................ 30
4.3 罗博特科:自动化设备领先商 ............................................................................... 32
4.4 上机数控:金刚线切割机先行者,布局单晶硅拉晶生产 ...................................... 33
行业研究
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Page 3
一、光伏设备的看点有哪些?
“光伏工艺技术进步—下游厂商开启新一轮投产周期—设备厂商根据客户需求进一步
改进”,是光伏产业的发展模式,如何降成本是行业永恒的命题。无论是电池片厂商还
是设备商,所做的一切技术努力,最终都降低了电池片、组件成本(包括提升转化效率、
降低单位制造成本等不同方式),这里指的技术是可商业推广的产业化技术:PERC 技
术在 2018 年才真正大批量推广,成为真正意义的主流技术,而早在 1983 年就由澳大
利亚科学家 Martin Green 提出;同样目前风头更盛的 HJT 技术最早由日本三洋 1990
年成功开发,2015 年已经实验室内转换效率达到 25.6%。由此可见,实验室技术并非
目前制约行业发展的核心要素,可产业化推广的技术才是重中之重。
可产业化推广的技术重要践行者,就是光伏设备生产商,但国内外光伏设备公司盈利模
式有所区别:国外光伏设备公司如应用材料、梅耶博格等,依靠数十年技术沉淀和雄厚
的资金实力,不断设计和生产跨时代新产品,是光伏设备行业的领军者,赚的是技术溢
价;国内公司则以“随叫随到”全方位服务作为切入点,不断将市场已有设备,根据客
户不同的需求改进更新,产品虽然存在一定同质化,但出色的服务和定制化能力,客户
高基数,使设备厂商博采众长,取各家工艺优点不断改进,应用工艺领先国外对手,是
新技术降本的主力军。
现阶段光伏设备看点包含如下,也是本文研究的重点:
(1)平价刺激设备需求:补贴退坡倒逼行业降本增效,而效率提升、技术迭代需要增
加新设备,建设更为高效的产能,催生大量光伏设备需求。
(2)海外光伏需求不断超预期:日益下降的光伏发电成本带来了日益扩大的全球市场,
海外市场在光伏成本能够实现平价之后,迅速被点燃,有望继续超预期。
(3)HJT 技术有望未来 2-3 年有望推广:设备厂商真正突围,要看如何提高转化效率,
也就是工艺技术上的突破。未来技术主要向精细化发展,整体由 P 型向 N 型发展,目
前的 TOPcon、HJT 技术都已成功经过实验室阶段,乐观估计 HJT 技术 2020 年有望大
规模推广,可能成为光伏行业大洗牌契机。
本文第二章对光伏产业链做整体梳理,第三章对光伏设备尤其是电池片设备进行分析,
第四章梳理电池片设备主要上市公司。
二、“工艺+设备”两条腿,国产设备商是降本主力
2.1 光伏产业链面面观
光伏产业链可以分为硅料、硅片、电池片、组件、系统五个环节。从硅片生产到电池组
件再到系统应用,构成光伏产业链上中下游。硅料(硅锭/硅棒)、硅片等基础产品的生
产制造属于光伏产业上游,光伏电池片和组件等关键产品属于产业链中游部分,光伏发
电系统和应用属于下游环节。
行业研究
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Page 4
图 1:光伏产业链
资料来源:公开资料、招商证券
1)硅料:多晶硅进口比例下降,技术路线以改良西门子法为主
硅料是光伏产业链的基础原料,仍部分依赖进口。晶体硅的制作流程大致为:通过冶炼
工艺将石英砂料冶炼还原为 98%纯度的工业硅,再通过改良西门子法或者硅烷流化床
法进一步把工业硅提纯到 99.9999%的太阳能级多晶硅。目前我国多晶硅仍部分依赖进
口,2018 年,全国多晶硅产量超过 25 万吨,同比增长 3.3%;进口约 12.5 万吨,同比
下降 20%。截至 2018 年我国多晶硅产能超过万吨的企业有 10 家,我国多晶硅产业规
模占全球总规模的 54.8%。
硅料成本仍有下降空间,主要来自于生产线设备投资成本。由于提纯纯度要求高和还原
过程的高载能,硅料成为晶硅光伏电池产业链中能耗最大的一个环节。多晶硅的成本构
成中,电力成本为主约占 44%,蒸汽成本约占 11%,金属硅成本约占 21%,设备折旧
成本约占 16%。2018 年全国多晶硅平均综合电耗已经降低至 71kWh/kg-si,同比下降
2.7%,龙头企业甚至降低至 63 kWh/kg-si 以下。根据中国光伏产业发展路线的预测,
未来随着生产装备技术提升、系统优化能力提高、生产规模增大等,预计至 2025 年还
15%以上的下降空间,综合能耗预计到 2025 年每年将按照 3%-6%的比例降低。此外,
生产线设备投资成本仍有下降空间。2018 年投产的万吨级三氯氢硅西门子法多晶硅生
产线成本已下降至 1.15 亿元每千吨的水平,预计到 2020 年,千吨投资可下降至 1 亿
元每千吨。
以综合能耗(电力+蒸汽)占比 55%计算,如果综合能耗每年下降 3%,设备成本每年
下降 6%,硅料成本将综合下降约 2.6%。但因硅料的产能灵活性相对较差,价格的敏
感性较低,成本传导到价格上需要一定时间。制备多晶硅技术以三氯氢硅西门子法为主。
行业研究
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Page 5
图 2: 太阳能多晶硅成本构成
图 3: 多晶硅料结构图
资料来源:Solarzoom、招商证券
资料来源:公开资料、招商证券
2)硅片:金刚线切割基本全面渗透,单晶替代多晶趋势明显
硅片生产包括硅生长/铸锭、开方、切片等环节。高纯硅通过直拉/铸锭形成单晶硅棒/
多晶硅锭,后单晶硅棒经过截断、切片形成单晶硅片,多晶硅锭经开方、磨面、倒角、
切片形成多晶硅片。单晶硅片与多晶硅片的核心区别在于铸锭的流程以及设备不同,单
晶硅棒是通过单晶生长炉缓慢有序拉升而成,而 多晶硅锭则是在多晶铸锭炉中直接融化
多晶硅快速成锭。2018 年全国硅片产量达 109.02GW,同比增长 19.1%,全球前 10
大硅片生产企业均位于中国。
硅片切割以金刚线切割为主。与砂浆切割对比,金刚线切割技术的应用,带来的主要优
势有硅片薄化、切割速度更快、减少切口硅料损耗、硅片品质提高等。单晶硅因为质地
均匀而率先实现金刚线工艺,在 2016 年已经普及,而多晶硅的金刚线切割技术替代稍
慢,2017 年开始全面替代。目前金刚线切割技术在单晶渗透率达到 100%、多晶领域
渗透率基本达 90%。
因单晶硅电池的转化效率普遍高于多晶硅电池,但单晶硅的成本更高,金刚线切割技术
的应用缩小了单晶硅片和多晶硅片的成本差异,使得单晶硅电池的性价比提高。资料显
示,按单晶硅片厚度 190um 测算,金刚线直径每下降 10um,单片硅成本下降约 0.15
元,产能提升可达 4%。2016 年金刚线技术在单晶推广后,单多晶硅片价差明显缩小。
目前,单多晶产能市占比从 2015 年的 2:8 变为 2018 年的 4:6。
图 4: 单晶硅片成本构成
图 5: 多晶硅片成本构成
资料来源:Solarzoom、招商证券
资料来源:Solarzoom、招商证券
金属硅,
0.21
电力, 0.44
蒸汽, 0.11
人工, 0.04
其他, 0.03
折旧, 0.16
硅料
67%
5%
3%
1%
1%
金刚线+SiC
5%
冷却液
5%
拉棒电力
4%
切片
电力
3%
2%
0%
拉棒设备
折旧
3%
切片设备
折旧
1%
硅料
75%
1%
2%
0%
1%
金刚线+SiC
9%
冷却液
5%
铸锭电
力
1%
切片电力
3%
1% 0%
拉棒设备
折旧
1%
切片设备
折旧
1%
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