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1、證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明01證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明機械行業2022年度投資策略2022年02月18日踏雪尋蹤,尋找設備反彈主線 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明目錄1目錄C O N T E N T S工程機械能源設備光伏設備 風電設備 核電設備鋰電設備 氫能設備 油服設備科技設備半導體設備 數控機床人造鉆石精選個股風險提示 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告核心觀點2 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明 當前機械板塊估值已進入低估區間。板塊估值處于近五年8%分位,61%個股股價處于近五年030%區間。 各賽道增長驅動力
2、度趨于拉平,選股不惟賽道論。當期業績及訂單確定性、估值安全邊際是核心考量因素。 能源設備仍是機會集聚區,不同賽道核心點有所不同:-光伏設備本質是成本問題,解決手段靠技術升級,核心關注技術升級超預期帶來的投資機遇。-風電設備驅動因素在大型化和海風崛起,核心關注趨勢下新材料應用、核心零部件國產替代機遇。-鋰電設備核心關注下游客戶競爭性擴產強度,同時關注新技術應用的進展。-核電、氫能設備核心關注新項目投資情況,油服設備關注國內外資本開支情況。 科技設備國產替代進程是核心因素:-半導體設備核心關注國產替代進程及晶圓廠擴產情況。-數控機床核心關注高端設備突破及下游資本開支情況。 工程機械核心關注國內基建
3、項目、資金加碼力度及海外出口情況。高空作業平臺行業國內外情況也有所改善。 人造鉆石消費新趨勢,核心關注國內培育鉆退出節奏、CVD技術進展。核心觀點3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明 機械行業當前平均PE-TTM為39倍,處于過去五年的8.01%分位。 24.44%個股處于過去五年010%區間;60.81%在030%區間;83.84%在050%區間。板塊已進入低估區間4圖表: 機械行業市盈率處于低位(單位:倍)資料來源:wind,民生證券研究院圖表: 機械行業個股股價位于過去五年區間百分位(單位:%)24.44%36.36%23.03%16.16%0-10%11%-30%31%-50
4、%50%機械行業PEttm資料來源:wind,民生證券研究院 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明2021年機械行業已披露收入、利潤增速分別為17.70%,132.78%,凈利潤保持高速增長,公司盈利能力普遍增強。行業公司依然保持強勁增長5圖表: 2021年機械行業收入、凈利潤增速(單位:%)資料來源:wind,民生證券研究院注:截至目前,已有242家公司披露業績預告(242家公司公布凈利潤預告,53家公司公布收入預告),占機械行業的48.89%。2021年業績采用已發業績預告公司中值計算。圖中已去除部分極端值。圖表:已發業績預告公司的利潤和收入增速(單位:%)-60%-30%0%30%
5、60%90%-200%-100%0%100%200%凈利潤變動收入變動資料來源:wind,民生證券研究院(備注:縱軸收入變動,橫軸凈利潤變動)-5.19%17.70%342.62%132.78%-100%0%100%200%300%2018201920202021收入增長率凈利潤增長率 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明重點跟蹤公司盈利預測與估值6細分板塊細分板塊代碼代碼重點公司重點公司現價現價2/152/15EPSEPSPEPE20A20A21E21E22E22E20A20A21E21E22E22E光伏設備300316.SZ晶盛機電57.050.671.321.751025239光伏
6、設備300751.SZ邁為股份480.007.58 11.58 16.15 63 41 30 風電設備300850.SZ新強聯145.914.692.84.19315235風電設備603985.SH恒潤股份49.102.271.21.82224127風電設備605305.SH中際聯合79.042.242.172.83353628機床688305.SH科德數控97.970.520.771.0018912798機床300083.SZ創世紀12.36-0.490.370.59-3421核電設備002438.SZ江蘇神通15.200.440.580.84342618核電設備603308.SH應流股份1
7、8.230.410.380.56444832核電設備300470.SZ中密控股40.011.091.461.83372722氫能設備000811.SZ冰輪環境11.580.30.460.57392520油服設備002353.SZ杰瑞股份45.431.771.822.47262518半導體設備603690.SH至純科技39.181.011.071.33393729半導體設備300567.SZ精測電子52.660.990.891.68535931工程機械600031.SH三一重工20.751.841.711.75111212工程機械000425.SZ徐工機械5.741.371.922.447342
8、7工程機械603338.SH浙江鼎力64.931.371.922.40473427工程機械000157.SZ中聯重科7.450.450.740.931386鋰電設備688006.SH杭可科技80.020.93 1.09 2.10 85 73 38 鋰電設備688518.SH聯贏激光32.660.26 0.35 1.11 176 130 41 鋰電設備300450.SZ先導智能63.460.87 1.67 2.83 75 39 23 其他603279.SH景津裝備39.041.291.572.07302519其他603915.SH國茂股份32.260.781.021.32413224其他6038
9、55.SH華榮股份23.640.781.121.41302117資料來源:wind,民生證券研究預測,股價時間為2022年2月15日; 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明證券研究報告1、光伏設備:密切跟蹤產業鏈技術升級機遇7 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明1.1 全球電力生產結構依然以不可再生能源為主,但其占比逐年下降。據國際可再生能源署統計,2020年可再生能源發電量占總發電量28%,與2011年占比相比增長37.93%。隨著“碳中和”理念的深入,全球各個國家及地區逐步加大對可再生能源的研究與應用,未來全球電力生產結構逐漸向可再生能源發展。 全球可再生能源中風電及光伏發電
10、增長速度最快,是最具潛力的可再生能源。在2013-2019年期間,風電是電力結構占比增長最快的可再生能源,提升3pcts;其次是光伏發電,電力結構占比提升2.1pcts。圖表: 2013-2019全球可再生能源發電量(單位:%)光伏發電現狀圖表: 2011-2020 全球電力生產結構占比(單位:%)不可再生可再生能源20112020資料來源:國際可再生能源署,民生證券研究院0.00%20.00%40.00%2013201420152016201720182019其他光伏發電生物質發電風電水力發電2013201420152016201720182019其他0.30%0.40%0.40%0.40%
11、0.40%0.40%0.40%光伏發電0.70%0.90%1.20%1.50%1.90%2.30%2.80%生物質發電1.80%1.80%2.00%2.00%2.20%2.20%2.30%風電2.90%3.10%3.50%4.00%5.60%5.50%5.90%水力發電16.40%16.60%16.60%16.60%16.40%15.80%15.90%資料來源:國際可再生能源署,民生證券研究院8 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明1.1 光伏降本趨勢延續,平價時代已到來。光伏發電項目市場性、競爭性進一步增強 1)國內:根據我國發改委發布的2021年各省、市光伏發電、風電項目指導價目前我
12、國大陸光伏發電、風電項目平均指導價為0.3669元/kwh,燃煤平均基準價0.3673元/kwh,風光項目平均指導價格略低于燃煤發電價格,低約0.0004元/Kwh。從我國各地區來看,只有青海和海南的風電、光伏發電價格大于等于燃煤基準價,其余地區均實現光伏、風電指導價小于燃煤基準價,我國基本實現光伏平價。 2)全球:根據國際可再生能源署統計,從2010年-2018年,公用事業規模的光伏發電廠的全球LCOE下降了85% ,從0.381美元/Kwh下降到2020年的0.057美元/Kwh。IRENA預計2021年全球光伏發電成本將繼續降低至0.039美元/Kwh 。光伏發電現狀圖表:2010-20
13、18全球主要國家光伏LCOE成本趨勢 (單位:USD/Kwh)資料來源:國際可再生能源署,民生證券研究院90.3810.2890.2170.1680.1540.1170.1040.0830.070.0610.0570.00.10.10.20.20.30.30.40.40.520102011201220132014201520162017201820192020圖表:2010-2020全球光伏發電廠LCOE成本趨勢 (單位:USD/Kwh)資料來源:國際可再生能源署,民生證券研究院 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明1.2資料來源:CPIA,民生證券研究院 中國國內新增裝機情況:國家能源
14、局公布2021年國內光伏裝機情況,全年光伏新增裝機約53GW(同比增10%),其中集中式24.0GW,分布式29.0GW,分布式占比54.7%。從裝機結構上看,受整縣項目的推進影響,預計22年分布式光伏裝機量需求有望得到進一步的增長。圖表: 全球光伏新增裝機量統計與預測(單位:GW)國內光伏裝機超預期,下游需求韌性足050100150200250300350保守情況樂觀情況050100150保守情況樂觀情況圖表: 國內光伏新增裝機量統計與預測(單位:GW)資料來源:CPIA,民生證券研究院10 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明 硅料環節:由于硅料價格周期性較強,降本空間不大。目前主要
15、使用的技術改良西門子法生產棒狀硅,通過摻雜硅烷流化床法生產的顆粒硅以期實現成本的降低。后續重點關注顆粒硅項目進展。 硅片環節:硅片價格受原料價格波動影響較大,隨著硅片大尺寸化+薄片化的持續迭代,衍生出大型多晶硅還原爐、單晶生長爐以及后道加工的金剛線切片設備。 電池片環節:多種技術路線百家爭鳴,TOPCon或成為最具備經濟性的技術路徑,而HJT或成為電池片發展趨勢。具體來看,除HJT技術外,其余工藝路徑均具備一定延續性。PERC新增用于激光摻雜的SE激光摻雜設備、絲網印刷設備改進等;N-PERT、TOPCon新增設備:硼擴散設備、離子注入設備、薄膜沉積環節的LPCVD或PECVD設備等;HJT:
16、工藝路徑簡化,核心設備包括用于非晶硅膜沉積環節的PECVD等設備、TCO制備環節的RPD或PVD等。 組件環節:高效組件技術繼續為降本加碼。組件環節衍生出來的技術迭代主要包括多主柵、疊瓦、疊焊、半片(1/3片或者更?。?、高透EVA等技術,核心生產設備為串焊機。1.3四大環節技術均在快速變革,高科技設備起到關鍵作用11 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明 硅料環節周期屬性較強,降本空間不大。硅料價格周期屬性較強,一方面,從產能擴產周期看,一般硅料從開建到正式投產需要18個月,疊加6個月的產能爬坡階段,硅料產線實現完全達產需要24個月左右的時間,由于產能建設周期較長,因此供給彈性較弱;同時
17、,2021年受到能耗雙控政策影響,上游工業硅生產受限進而導致硅料投產不及預期,原材料價格上漲進一步催化硅料價格大幅上漲。 重點關注硅料環節顆粒硅項目降本能力以及對于生產設備需求的影響。傳統降低硅料環節成本的主要方式是采用大型多晶硅還原爐,目前顆粒硅已達到國標性能并且實際摻雜預計可以達到30%-40%,相較于改良西門子法單位生產成本可降低約22%。 生產多晶硅主要包括改良西門子法以及硅烷流化床法,產物形態分別為棒狀硅以及顆粒硅。目前以改良西門子法為主流技術,可生產出高純度的產品,核心設備為多晶硅還原爐。生產廠家包括雙良節能、東方電熱等。但是該工藝仍面臨能耗較高以及效率較低等先天不足。而硅烷流化床
18、法生產的顆粒硅以生產成本較低再次進入大眾視野,此外還具備能降低污染、降低能耗、沉積速率快、可實現連續操作以及較好的等溫特性等優點,目前保利協鑫在顆粒硅生產方面實現突破,公司新增2萬噸產能已于2021年10月底完成建設,于當年11月10日正式投產,顆粒硅有效產能累計達到3萬噸。此外,隆基、中環、上機、晶澳、雙良等客戶也明確將專門采購顆粒硅用于硅料的生產。1.3硅料環節:未來重點關注顆粒硅項目進展12 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明關于大尺寸化,2011 -2018年硅片尺寸一直保持156mm及156.75mm兩種尺寸,為獲得更高組件功率以降低單位成本,2018年以來硅片尺寸迭代速度加
19、快,逐漸呈現大尺寸化特點。2019年8月,中環率先推出12寸光伏硅片,面積相比M2硅片提升80.5%,組件轉換效率提升5.68%達到610W,非硅成本降低19.4%。2020年5月,隆基聯合各硅片廠商推出18X尺寸硅片,硅片尺寸向大尺寸化邁進。關于薄片化,根據中環股份的測算,硅片每減薄10m,成本原材料對應下降2.5%。目前P/N型單晶硅片主流厚度分別為170m以及160m,CPIA預計到2025年將分別降低至140m和130m。此外,薄片化還為電池片以及組件端帶來更多的可能性。例如,在異質結電池的對稱結構中,低溫或無應力制程完全可以適應更薄的硅片卻不影響其電池片轉換效率硅片環節:大尺寸+薄片
20、化大勢所趨圖表: 不同尺寸硅片市占率(單位:%)資料來源:CPIA,民生證券研究院資料來源:太陽工匠光伏網,民生證券研究院圖表:薄片化:未來硅片厚度發展趨勢(單位:m)131.3507090110130150170190210 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明從存量市場看,龍頭企業繼續擴張硅片產能以鞏固自身生產優勢;從新增市場看,新進入者以大硅片為切入點,期望充分發揮后發優勢實現彎道超車。根據擴產規劃的不完全統計,我們根據相關公司公告數據統計,預計2021、2022年分別新增硅片產能約215GW、284.7GW,對應新增設備需求約430億元、569.4億元(2億元/GW)。資料來源:
21、各公司公告,民生證券研究院1)22年預計新增設備需求430億圖表: 光伏硅片產能規劃及擴產情況(GW)2016201620172017201820182019201920202020202120212022E2022E20222022年擴產計劃年擴產計劃隆基7.51528427510512318中環5122533558516580晶科14611.520304515晶澳2358153243.211.2上機00028203010通威000008157京運通00037304212阿特斯0000011.511.50環太(美科)00666183517雙良節能/204020和邦生物/10100高景太陽能/
22、155035錦州陽光/352、安徽阜興新能源/2020華耀光電/4128宇澤半導體/23385東方希望/88保利協鑫/228.52011.5其他2226710155單晶總產能(含隆基)單晶總產能(含隆基)17.517.536367272115.5115.5198198413413697.7697.7284.7284.7單晶總產能(不含隆基)單晶總產能(不含隆基)10102121444473.573.5123123308308574.7574.7266.7266.7新增產能(含隆基)1018.53643.582.5215284.7/新增產能(不含隆基)/112329.549.5185185266
23、.7266.7/0%50%100%150%200%250%300%050100150200250300201620172018201920202021 2022E新增產能(含隆基)新增產能(不含隆基)YoY(含)YoY(不含)14資料來源:各公司公告,民生證券研究院圖表: 光伏硅片產能規劃及擴產情況(GW)1.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明2)大尺寸硅片引領硅片環節替換需求 大尺寸引領硅片環節新需求,帶動后續替換需求。從硅片新增市場看,無論是龍頭企業還是硅片行業新進入者,硅片擴產計劃均主要集中在大硅片領域,因此將帶動大型單晶生長爐設備采購需求。 以前文梳理的硅片產能擴張規劃為基
24、礎,假設1) 2020年及以前擴產的均為小尺寸硅片、2)2021年及未來擴張產能均為大尺寸(滿足替換和光伏行業新增需求)。根據我們的測算,截至2021年底,落后硅片總產能仍剩余198GW,占2021年年底總產能約48%;剔除隆基的硅片產能,落后硅片產能預計剩余123GW,對應占比約40%圖表: 國內落后硅片產能的預測(單位:GW)資料來源:各公司公告,民生證券研究院151.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明3)薄片化與金剛線切割設備進步相輔相成 對于金剛線切割設備,導輪軸間距以及切割線速度是體現金剛線切割設備的兩項關鍵指標。硅片大尺寸以及薄片化的發展趨勢持續推動金剛線切割設備向“降
25、低設備的軸間距”以及“增加線速度”改進優化。 1)降低軸間距,能提高線網運轉的穩定性,改善硅片TTV(總厚度公差)等指標; 2)提高線速度,能降低切割時間以及工藝線耗,降低整體成本。然而,降低軸間距和提高線速度是相互制約,因而對設備的軸承箱設計、張力控制以及導向輪穩定性等也提出更高要求。改良參數具體說明平臺化兼容設計模塊化、平臺化產品設計,具備升級擴展空間可調軸距設計,偏心套/偏心軸箱發明專利兼容16X/18X/210/220/230不同尺寸硅片切割需求高精度張力控制先進的張力控制方案,張力波動更小低慣量輪組和高精度張力傳感器的組合高精度排線檢測機糾偏,設備斷線率更低細線化應用具備35線切割能
26、力,40-45m金剛線批量應用更小的附加張力,更高的切割張力未來先進性開放化軟件端口,滿足工廠大數據信息對接切片自動化集成,實現粘棒-切片-脫膠智能化連接持續軟件升級,定制服務圖表: 高測股份GC700X金剛線晶硅切片機資料來源:高測股份官網,民生證券研究院161.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片環節:TOPCon與HJT發展迅速 1)TOPCon方面,晶科能源在合肥建設的16GW電池工廠將在2022Q1下線,以生產TOPCon電池,預計這批電池轉換效率將達到25%,良率與量產PERC持平,且成本逼近PERC;隆基在4月公布,自行研發的N型TOPCon創造25.09%的新世
27、界紀錄,短短一月后,又提升到25.21%,將TOPCon電池的轉換效率提升至全新的高度。 2)HJT方面,21年7月,華晟聯手邁為實現M6轉換效率25.26%的喜人成績;21年10月,隆基主要圍繞微晶N窗口層優化、新本征層結構開發以及嘗試完全無銦的TCO工藝等方面,將HJT電池再刷新世界紀錄達25.82%,隨后又上修至26.30%。圖表: 電池片技術的演化路徑資料來源:民生證券研究院整理17光伏產業鏈的發展本質是技術驅動降本增效。電池片技術的選用與下游電池的性能以及成本有著極為緊密的聯系,其中又以光電轉換效率的相對提升對于終端的發電成本控制更為有效。根據CPIA,2021年我國企業/研究機構晶
28、硅電池試驗效率打破記錄11次,各路徑下轉換效率的快速提升,讓N型電池產業化應用成為更可能:1.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量 電池片環節的成本降低主要圍繞著電池片技術迭代(PERC產線改進為TOPCon產線)帶來的新增設備需求、異質結電池的設備替換需求(HJT產線)、以及進一步圍繞降本的設備改進需求(多主柵串焊機)。資料來源:Continuously Evolving Tech,民生證券研究院圖表: 電池片工藝及設備對比(PERC:TOPCon:HJT)181.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊
29、放量 HJT制作工藝簡單,單GW設備投資額較高。 相比較傳統電池技術,制作工藝流程大大簡化,只需制絨清洗、非晶硅薄膜沉積、TCO薄膜沉積、金屬化四個步驟。但是實際生產過程中也包括對于電池的生產設備工藝要求嚴格、設備投資額較高等問題。目前進口HJT設備投資額約為8-10億/GW,目前國產化設備投資額有望降低至4億/GW以下。其中,核心生產設備且價值量占比較高的設備為薄膜沉積設備以及真空設備,價值占比近50%。工序占比設備類型國內主要廠商國外主要廠商市場格局制絨清洗15%RCA清洗設備捷佳偉創、邁為股份、啟威星YAC、RENA、新格拉斯捷佳目前鏈式清洗、高產能單晶制絨清洗設備完成樣機,可實現進口替
30、代非晶硅薄膜沉積50%PECVD設備邁為股份、理想萬里暉、鈞石能源、捷佳偉創AMAT、梅耶博格、新格拉斯目進口設備為主,國內理想萬里暉已布局VHFCVD設備,捷佳、邁為CVD設備目前也在客戶測試認證中CAT-CVD設備捷佳偉創日本真空(愛發科)TCO薄膜沉積20%RPD設備捷佳偉創、臺灣精曜日本住友日本住友壟斷RPD設備專利及對應IWO靶材。外資企業基于PVD工藝推出產品,但PVD的鍍膜工藝、ITO靶材性價比有差距PVD設備邁為股份、鈞石能源 新格拉斯、馮阿登納、日本真空(愛發科)金屬化15%絲網印刷邁為股份、捷佳偉創Baccini(應用材料旗下)國內邁為股份、國外Baccini具備較為明顯的
31、優勢電鍍銅鈞石能源圖表: HIT電池各環節生產設備及競爭廠商資料來源:公司公告,民生證券研究院191.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量樂觀假設:預計2025年HJT設備需求為414億元裝機量:硅料價格快速下滑,全球新增裝機量將會快速提高量產效率:達25.5%成本:降本順利,HJT生產成本比PERC低,硅片薄片化、銀漿用量減少及銀漿國產化和單機生產設備產能提高進展順利。滲透率:到2023年HJT電池將全面替代PERC電池,滲透率將大幅提高廠商:HJT路線和主流PERC技術在核心設備、工藝、技術人才要求上存在較大不兼容性,對新廠商非常友好,202
32、2年新廠商&有少量PERC產能的老廠商擴產HJT,2023年開始大規模擴產(注:具體測算如右圖所示)20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E中國新增裝機量合計(GW)52.84030486090120140160海外新增裝機量合計(GW)46.16285100139162170190200全球新增裝機量合計(GW)98.9102115148199252290330360HJT技術路線滲透率1%2%9%20%40%70%97%HJT新增裝機量=*131850116231349HJT新增產能(GW)=當年減前一年12153266115118單條電池生產線產
33、能(GW)0.10.30.40.60.70.80.8單條線設備總金額(億元)0.81.41.82.42.62.82.8單GW設備總金額(億元)=/85.64.54.03.73.53.5當年全行業新增HJT設備需求(億元)=*81067130243403414清洗制絨設備需求(億元)占比15%1.221019366062PEVCD(億元)占比50%453465121201207PVD(億元)占比20%1.621326498183絲網印刷設備(億元)占比10%0.801713244041其他自動化設備(億元)占比5%0.40136122021資料來源:BNEF,CPIA,民生證券研究院圖表:樂觀假
34、設下HJT設備需求201.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量中性假設:預計2025年HJT設備需求為351億元裝機量:硅料價格下降較快,全球新增裝機量將會大幅提高量產效率:25%成本:HJT電池生產成本與PERC電池生產成本持平,硅片薄片化、銀漿用量減少及銀漿國產化和單機生產設備產能提高進展較順利滲透率:量產效率、降本速度提升較快,2024年HJT電池將全面替代PERC電池,滲透率提升速度較快廠商:2022年新廠商擴產HJT,2023年開始大規模擴產(注:具體測算如右圖所示)20172018201920202021E2022E2023E2024
35、E2025E中國新增裝機量合計(GW)52.8403048 6080100 125 150 海外新增裝機量合計(GW)46.16285100 123148156 164 172 全球新增裝機量合計(GW)98.9102115148 183228256 289 322 HJT技術路線滲透率1%2%9%17%36%60%85%HJT新增裝機量=*1 3 163992 173 274 HJT新增產能(GW)=當年減前一年12 142253 81 100 單條電池生產線產能(GW)0.10.3 0.40.60.7 0.8 0.8 單條線設備總金額(億元)0.81.4 1.82.42.6 2.8 2.8
36、 單GW設備總金額(億元)=/85.6 4.54.03.7 3.5 3.5 當年全行業新增HJT設備需求(億元)=*810 6189198 284 351 清洗制絨設備需求(億元)占比15%1.22 91330 43 53 PEVCD(億元)占比50%45 304599 142 176 PVD(億元)占比20%1.62 121840 57 70 絲網印刷設備(億元)占比10%0.80 1 6920 28 35 其他自動化設備(億元)占比5%0.40 1 3410 14 18 資料來源:BNEF,CPIA,民生證券研究院圖表:中性假設下HJT設備需求211.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁
37、免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量悲觀假設:預計2025年HJT設備需求為276億元裝機量:硅料價格下降較慢,全球新增裝機量將會緩慢提高量產效率:技術升級速度放緩,量產效率提升放緩成本:降本較順利,硅片薄片化、銀漿用量減少及銀漿國產化和單機生產設備產能提高進展較順利,HJT電池生產成本比PERC電池生產成本略高。滲透率:2025年HJT電池將全面替代PERC電池,滲透率提升速度緩慢廠商:HJT生產設備投資成本高,新廠商進入速度緩慢。(注:具體測算如右圖所示)20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E中國新增裝機量合計(GW)52.840304
38、8608095120140海外新增裝機量合計(GW)46.16285100111124137148164全球新增裝機量合計(GW)98.9102115148171204232268304HJT技術路線滲透率1%2%9%15%30%50%70%HJT新增裝機量=*13153170134213HJT新增產能(GW)=當年減前一年121215396479單條電池生產線產能(GW)0.10.30.40.60.70.80.8單條線設備總金額(億元)0.81.41.82.42.62.82.8單GW設備總金額(億元)=/85.64.54.03.73.53.5當年全行業新增HJT設備需求(億元)=*81056
39、61144225276清洗制絨設備需求(億元)占比15%1.2289223441PEVCD(億元)占比50%45283072113138PVD(億元)占比20%1.621112294555絲網印刷設備(億元)占比10%0.80166142328其他自動化設備(億元)占比5%0.4013371114資料來源:BNEF,CPIA,民生證券研究院圖表:悲觀假設下HJT設備需求221.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量 漿料環節:HJT電池片成本構成中,除硅料占比較高外,銀漿在硅片成本也達到24%,因此,銀漿降本也成為異質結電池降本的主要渠道。 1、降
40、低銀漿的用量:使用新型金屬化技術,包括接觸式與非接觸式技術。其中:1)接觸式金屬化以絲網印刷為代表,技術改進主要圍繞增加柵線數量展開。此外,還包括邁為華晟聯合研發的SMBB技術、美耶博格無主柵技術及邁為全新推出的全開口鋼板印刷技術;2)非接觸式金屬化主要指以絲網印刷技術以外的電池技術,包括電鍍、帝爾的激光轉印技術等。圖表: 異質結電池成本結構(單位:%)47%24%12%4%12%硅片成本漿料成本折舊成本靶材成本其他成本資料來源:前瞻產業研究院,民生證券研究院資料來源:中國科學院電工研究所,民生證券研究院圖表:多主柵與HJT電池的結合圖表:邁為華晟聯合研發的SMBB技術資料來源:邁為股份新品發
41、布會,民生證券研究院231.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量圖表:全開口鋼板印刷在不同電池技術下的應用資料來源:中國科學院電工研究所,民生證券研究院注:假設高溫銀漿價格5000元/kg,低溫銀漿價格6000元/kg圖表:鈞石低銀耗技術下的成本對比分析圖資料來源:索比光伏網,民生證券研究院 根據我們的測算數據,應用全開口鋼板印刷技術以及鈞石磁控濺射鍍膜優化技術工藝后,HJT電池單瓦成本都有不同程度降低,與PERC、TOPCon等電池技術的成本差異進一步減少。 若:1)該技術進一步在大規格硅片尺寸上應用,疊加更優化的細柵技術;及2)國產銀漿滲透再
42、度提升,則異質結電池生產成本有望進一步降低,實質性推動異質結電池的大規模應用。241.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量 1、使用新型漿料:以使用銀包銅漿料為主。2021年3月29日,華晟新能源500MW異質結電池項目正式投產,首周試產最高電池效率達到24.39%。根據公司發布的信息顯示,在產能爬坡過程中,華晟500MW異質結電池組件項目將使用最新的高精度串焊,導入銀包銅漿料,將極大的壓縮異質結技術成本,HJT電池單位銀耗與PERC電池單位銀耗之間的差距將從2020年的100%左右急劇縮小到20%以內,后續仍有進一步下降空間,貼近甚至低于PER
43、C銀耗量,真正開啟HJT技術的低成本量產時代。 2、加速實現銀漿的國產化:光伏銀漿是我國光伏產業鏈中國產化率程度相對較低的環節,未來國產替代空間廣闊。目前福建鉅能電力與蘇州晶銀新材合作開發的國產低溫銀漿成功導入異質結太陽能電池規?;慨a;帝科股份已開始給通威進行供樣試產,目前已有小規模的銷售。圖表: 華晟銀包銅測試分布資料來源:華晟新能源,民生證券研究院圖表: 華晟銀包銅形貌251.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明電池片技術百家爭鳴,各類生產設備齊放量 3)IBC交叉指式背接觸太陽電池:IBC最大特點是正面無柵線,PN結和金屬接觸都處于電池背部,呈叉指狀方式排列。前表面避免了金屬
44、柵線電極的遮擋,結合金字塔絨面結構和減反層組成的陷光結構,能夠最大限度地利用入射光,減少光學損失,具有更高的短路電流,有效提高轉換效率。早期IBC電池最高效率就超過了25%,同時目前IBC也是商業化晶體硅電池中工藝較復雜、結構設計難度較大的技術。P-PERCN-TOPCONHITIBC平均效率23%24%24.3%25%主要企業主流廠商中來、天合、晶科、隆基通威、華晟、愛康、晉能SUNPOWER、愛旭優勢性價比高可從現有產線升級工序少效率高量產非常成熟可量產但難度高可量產但難度高量產難度大技術難度容易難度高難度高難度極高供需少多最少非常多投資設備少設備仍較貴設備貴非常高與現有產線兼容性已有許多
45、場可用新產線升級完全不兼容不兼容目前問題產能擴充非???,后期路線不明確量產難度高,工序較較多,良率難以提升與現有設備不兼容,設備投資成本高難度高,成本也遠超前面技術圖表:光伏高效電池各技術路線對比資料來源:光伏盒子,民生證券研究院圖表:IBC太陽電池結構示意圖資料來源:摩爾光伏,民生證券研究院261.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明組件環節:高效組件技術繼續為降本加碼高效電池組件環節主要在組件封裝環節,使用或疊加不同的工藝提升組件輸出功率或增加全生命周期中單瓦電量的技術手段,單瓦成本由此得以降低。由此,組件環節衍生出來的技術迭代主要包括多主柵、疊瓦、疊焊、半片(1/3片或者更?。?/p>
46、、高透EVA等。組件封裝技術技術優勢半片技術1)通過電池切半降低組件內部電學損耗,提升組件功率;2)熱斑溫度降低10-20,大大降低熱斑風險;3)半片組件在高輻射條件下具有發電優勢;4)局部陰影遮擋下發電量損失大量減少多主柵技術1)同時提高光的利用率與電流的收集能力,從而提高電池效率與組件功率;2)行業主流采用圓形焊帶,全片電池組件通常采用12-15主柵,半片電池組件通常采用9-12主柵;3)半片+MBB已成為行業組件的主流封裝技術疊瓦技術1)電池切割后用導電膠鏈接;2)消除電池片間隙,提升組件效率;3)專利限制;4)成本增加明顯;5)長期可靠性風險存在不確定疊焊技術1)使用焊帶來實現電池片的
47、重疊式鏈接,消除電池片間距,提升組件效率;2)電池片連接處的應力挑戰,可采用更薄的扁焊來實現;3)采用圓焊材則需要在焊接時對焊帶連接處做整形;4)電池重疊導致組件功率略有下降;5)工藝支撐需要量產持續優化;長期可靠性風險需要進一步驗證小間距技術拼片1)分段式三角焊帶和小間距技術的結合;小間距為0.5mm,通過三角焊帶鏈接薄的扁焊帶來實現;2)該方案需要采用專用的焊接機;3)三角焊帶與扁焊帶搭建帶來的工藝調整長期可靠性風險小間距技術一體焊帶1)相對拼片,一體焊帶小間距克服了拼片技術因為焊帶搭接帶來的制成挑戰和可靠性隱患;2)有圓焊絲方案,也有三角段+扁平段方案,三角焊帶能在一定程度上提升組件功率
48、;工藝成熟性的挑戰;組件長期可靠性需要進一步驗證小間距技術雙玻/透明背板1)透明背板的機遇:可靠性有明顯提升;成本體現階段性優勢;重量輕,使用場景多,安裝更具優勢;組件產線適應性更好。2)透明背板的挑戰:需要更多數據支撐長期可靠性;背面無遮擋安裝機械載荷問題;透光率超大組件高熱斑溫度的考驗圖表: 主要組件封裝技術探討資料來源:晶澳太陽能,晶科能源,光伏們,SOLARZOOM,民生證券研究院271.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明組件環節:高效組件技術繼續為降本加碼組件環節的核心設備為串焊機和層壓機。組件加工包括串焊、疊層、層壓、裝框、裝接線盒、固化、測試、包裝等8個步驟,其中串焊
49、機占設備成本的35%,層壓機占比15%,其他自動化產線的成套設備設備價格較低,且技術含量較低。奧特維核心產品之一多主柵串焊機已實現在高速(3,600片/小時)條件下對電池片穩定搬運、焊帶精準穩定供給(精度0.1mm)、助焊劑精準噴涂(精度1.5mm)、焊帶與電池片主柵線精準對位(精度0.2mm)、焊接區域溫度嚴格均勻波動(波動幅度5),最終實現串良率98.5%,碎片率在0.1%-0.2%之間。圖表:組件生產需要的設備:以串焊機和層壓機為主資料來源:晶澳太陽能,晶科能源,光伏們,SOLARZOOM,民生證券研究院各設備公司官網,民生證券研究院圖表:半片技術:形成兩個獨立并聯結構圖表:疊瓦技術:電
50、池組件串聯疊加結構281.3 證券研究報告* 請務必閱讀最后一頁免責聲明重點標的:晶盛機電1.4硅片廠家擴產加速,在手訂單充足。公司目前已經是國內最大的光伏硅生長設備企業,客戶覆蓋中環、晶科、晶澳、上機數控等幾乎所有硅片廠家,市占率高達60%。截止2021年前三季度公司在手訂單共177.6億元,其中光伏設備訂單170.34億元,同比增長210%;同年10月、11月又分別與硅片新進玩家高景太陽能、雙良節能簽訂14.85億元、16.15億元銷售單晶爐及配套產品的合同,預計2021年光伏設備在手總訂單超200億元。藍寶石應用領域不斷拓展,市場空間大。藍寶石材料得益于高硬度、耐磨性、高溫穩定性等特點,