1.1 深耕节能设备近四十载,大举进军光伏制造
双良节能成立于 1995 年,长期耕耘溴冷机,曾被评为国家高新技术企业,引领 行业及国家标准制定。2003 年 4 月 22 日,公司凭借行业领先的溴冷机技术于上海 证券交易所上市。当前公司低碳节能设备产品覆盖溴冷机、空冷器、换热器,光伏制 造领域产品覆盖多晶硅还原炉及其配件和硅片,后续将进一步布局组件制造。
1.2 高管持股信心坚定,致力于长期经营
公司股权相对集中,大股东均为“双良系”,其中实际控制人缪双大共持有公司 11.78%的股权。其中缪双大直接持有公司 0.90%的股权,通过双良集团有限公司等 多家双良系公司间接持有 10.88%。双良节能上市至今,大股东和实控人从未做过任 何减持和质押,公司管理层以实现企业长期健康经营为己任,而且控股股东双良集团 和实控人看好公司未来的发展前景,曾分别于 2015、2018 年增持 0.31%和 0.9%。
1.3 中国工业先驱,投身双碳历史大进程
2021 年公司第一大业务为溴冷机,收入占比达 31.19%,同为低碳节能设备的 空冷器、换热器收入占比分别为 24.90%和 10.71%。光伏制造领域,公司多晶硅还 原炉收入占比达到 25.55%。由于 2021 年公司包头硅片一期 20GW 项目大部分时间 处于建设阶段,在第四季度初步建成,因此 21 年单晶硅收入占比仅为 6.14%,我们 预计后续公司硅片产线逐步达产,单晶硅业务将成为其第一大业务。(报告来源:未来智库)

双良节能是中国工业当之无愧的先驱:
溴化锂制冷系统:双良节能承担过青岛胶东国际机场、天津滨海国际机场、 北京南站、南京站、北京奥体中心等多个大规模中央制冷系统建设工程,系 统可提供制冷功率高达 46.4MW。
多能互补供热系统:双良节能为石家庄环网供热、国阳新能源第三热电、大 唐兰州西固热电、沈煤红阳热电、齐齐哈尔热电等多地重要供热设施提供换 热、供热、多能互补系统可提供供热功率高达 432.4MW。
余热利用系统:公司为焦化、氮肥、甲醇、酿酒、钢铁、采油等多个化工、 金属、能源行业提供余热利用解决方案,服务涵盖中石化、中石油、斯尔邦、 茅台、中粮、山钢集团、通威集团、中国铝业等国内多个著名工业企业,切 实降低了工业企业生产过程中的能耗,为实现双碳贡献力量。
空冷节水系统:公司在直接空冷和间接空冷系统方面同样有深厚的技术储备, 为多个 660MW、1000MW 超超临界火电机组提供空冷系统,并在近期中标 多个华能集团、国家能源集团、江苏能源等多个火电机组空冷系统,彰显公 司空冷系统解决方案的可靠性、先进性。
高效换热器:公司先后为韩国现代、美国空气化工、壳牌、意大利 Exergy 等多家外国企业提供聚丙烯、制氢、压缩机、地热项目换热器。
双良节能从“辅助位”转向“C 位”,投身双碳历史大进程: 多晶硅还原炉:以双良新能源装备为载体,先后为 20 余家多晶硅企业累计 提供超过 1000 台还原炉/模块,炉型涵盖 12、24、36、40、48、56、60、 72 对棒,21 年双良节能还原炉行业市占率超 65%,2021 年还原炉相关收入 达 9.79 亿元。 单晶硅片:2021 年 2 月 22 日成立双良硅材料(包头)有限公司,同年 6 月29日首根大尺寸单晶硅棒成功出炉,2022年二季度实现一期20GW项目投产, 当前共计约 1400 余台 1600 炉型的单晶炉投产运行,实际产能预估为 24GW。 光伏组件:2022 年 4 月 7 日公司公告将以双良新能科技(包头)为载体, 项目总规模预计达 20GW,一期 5GW 项目已经开展厂房建设工作,预计年 内具备量产条件。

1.4 一季度业绩同比大增,硅片业务崭露头角
硅片产能持续释放:虽然 2021 年公司披露单晶硅业务收入仅为 2.35 亿元,但 从 2022 年一季度公司毛利率可以看出公司硅片业务收入占比逐渐增大,Q1 毛利率 下降至 18.55%并非公司节能设备业务遭受瓶颈,而是硅片业务扩产之后,整体毛利 率的正常回归,也可以从侧面反映公司硅片产线逐步投产,放量成功。
硅片毛利率预计逐季度上升:扩产初期公司硅片业务承受较大的折旧,而在产能 逐步释放后,我们预计公司硅片业务毛利率将逐季度上升至行业20-25%的正常水平,同时今年一季度硅片扩产推动了公司 2022 年 Q1 归母净利润达 1.21 亿元,同比增幅 达 340.81%。
2.1 改良西门子法仍将为行业主流
氯氢硅法(改良西门子法)将在未来非常长一段时间仍为我国主流的多晶硅生 产方法。根据 CPIA 统计,2021 年棒状硅市占率为 95.9%,该生产技术已经比较成 熟,大规模应用于我国高纯度多晶硅制造。 颗粒硅同样发展迅速。颗粒硅最大的优势在于其低电耗,目前棒状硅还原电耗约 为 63kWh/kg-Si,而颗粒硅使用硅烷流化床法的综合电耗约为三氯氢硅法的 40%-50%,使硅料生产成本大大降低。但生产过程中,硅颗粒硅会长时间冲击反应 器内壁,导致成品颗粒硅存在大量金属污染。目前颗粒硅主要作为拉棒过程中的复投 料,并已逐渐开始在下游小批量验证。
N 型电池对于硅片拥有更高要求标准。对 N 型硅片的要求集中体现在低含氧量、 更高的少数载流子寿命和更加集中的电阻率分布。如典型的 P 型单晶少数载流子平 均寿命约为 200μs,而 N 型单晶为 6000μs。在电阻率分布上,典型的 P 型单晶电阻 率分布在 0.4-1.1Ω·cm 之间,而 N 型单晶为 0.3-2.1Ω·cm。同时 N 型电池对金属杂 质含量较为敏感,我们预计未来颗粒硅作为 N 型硅片复投料比例会受到限制,约在 15-30%之间。

2.2 节能+还原,造就还原炉绝对龙头
钟罩式还原炉是采用改良西门子法制备晶体硅的核心设备,一般由双层壁体、 硅芯、反应器底盘和视孔等组成。其工作原理是高纯 SiHCl3 被送至汽化装置进行汽 化,形成饱和蒸汽,并与高纯 H2 按照比例进行混合,在规定温度和流量下送入还原 炉,在炉内通电的高温硅芯表面,发生化学气相沉积反应,多晶硅沉积于硅芯(硅棒) 表面,使硅棒直径不断长大,直至达到规定的直径从还原炉采出。
双良节能引领还原炉能耗降低。2008 年之前,多晶硅还原炉基本上依赖国外进 口,经过双良节能努力研发,逐步取代了国外进口还原炉。炉型也从 2007 年主流的 12 对棒,改进至 24 对棒、36 对棒、40 对棒、48 对棒等,大幅降低了电耗、能耗等 各项指标。 然而随着硅棒对数增多,电耗降幅曲线趋于平缓。还原炉随着棒数增加,温场 气场越发不易控制,引起气相硅粉、局部温度异常,严重影响正常生产。目前 56 对 棒、60 对棒、72 对棒等大型炉虽已投用,但综合各炉型稳定性、电耗、致密料占比、 投资等,40 对棒还原炉性价比仍为最高。后续还原炉将围绕超大炉型、DCS(二氯 二氢硅)调节、智能控制等主要议题继续降低还原电耗。
还原炉客户粘性极强,市场占有率持续提升。公司深耕还原炉数十年与通威股份、 大全能源、新特能源、东方希望等主流多晶硅生产厂家建立了密切的联系,还原炉产 品相对竞争对手东方电热、森松国际具备优势,客户反馈较好。我们认为还原炉作为多晶硅生产中的核心设备,多晶硅厂家在选择产品时会将技术指标、性能放在第一位 进行考虑,而对将价格相对不敏感,更容易形成路径、品牌依赖,这也是双良节能能 够在还原炉行业成为龙头,不断提升市场占有率的原因,我们预计还原炉产品毛利率 将率维持在较高水平。
还原炉订单丰满,将持续受益于硅料环节扩产。以 42 对棒还原炉为例,每万吨 所需的多晶硅还原炉约为 15-17 台套,对应价值量约为 5000 万元,若再配套撬块, 对应价值量约在 8000 万元。2021 年公司还原炉市场占有率超 65%,截至 2022 年 6 月底,公司今年签订还原炉相关订单达 30.49 亿元,而 21 年公司还原炉相关收入为 9.79 亿元,增长幅度高达 211.44%,远高于硅料行业扩产速度。我们认为双良节能 还原炉业务龙头地位稳固,2022 年市场占有率将进一步提升至 70-75%,将持续受 益于硅料环节扩产。

2.3 双良节能全方位精准布局硅片环节
最佳环节选择:公司长期助力还原炉国产化,通过共享降本成果与硅料厂商形成 密切合作,21 年还原炉市占率超 65%,22 年有望上升至 70-75%。选择硅片环节而 非硅料环节,将延续还原炉领先优势,不与客户直接竞争,而是以设备供应商、客户 双重身份加深产业链合作,保证硅料供应和还原炉设备持续输出。
硅片环节维持高毛利率:硅料价格当前维持高位,虽然硅片环节毛利率较之前存 在下降,但硅片是平均毛利率仅次于硅料的环节,2021 年行业主流硅片厂商平均毛 利率为 23.53%。考虑到双良节能产能先进,我们预计双良节能硅片产能逐步释放后, 毛利率将达到行业平均水平以上。
公司硅片产能逐步释放:双良节能目前包头一期 20GW 项目基本达产,二期项 目也于 2022 年 4 月 6 日开工建设,与一期项目开工时间相差约一年,考虑到公司在一期项目建设、产能爬坡过程中积累相应的经验,预计二期项目投产间隔应小于一年。 二期项目释放速度更快,我们预计到年底双良节能将拥有 50GW 的硅片产能。
行业硅片产能结构性紧缺:硅片环节名义产能看似较大,但呈现结构性紧缺。1) 公告产能和实际投资产能的释放速度并不匹配;2)老旧产能淘汰未考虑在内;3) 新进小硅片产能投产遭遇瓶颈。而目前生产 166、182 尺寸硅片,只要对原有单晶炉 和产线进行升级、改造。但 210 尺寸硅片对应的硅棒直径为 295mm,属于 12 英寸 产品,要生产 210 尺寸以上的硅片,均需投产使用新的 12 英寸单晶炉产线。而 12 寸单晶炉产线直到 2021 年下半年才开始集中投产,目前在全硅片产能中的占比仍然 较小,因此硅片环节,新产能、大尺寸产能呈现结构性紧缺状态。
内层高纯石英砂短缺压制硅片名义产能释放:坩埚内层直接与融化后的高温硅液 接触,对石英砂纯度、铝、纯碱、晶体结构有着较高的要求,是单晶炉拉出高质量硅 棒的关键消耗器材,其寿命和纯度很大程度影响了拉棒环节的效率和成本。而由于今 年硅片产能同比有较大增幅,而全球仅有尤尼明、TCQ、石英股份三家企业具备生 产高纯石英的能力,而符合要求的石英矿在全球范围内更是稀缺。目前高纯石英砂处 于供需紧平衡状态,价格相比年初有较大增幅,压制了新进产能释放的进度。
投产全流程体现双良速度和质量。双良单晶一厂 21 年 5 月开工,6 月开始吊装 钢架结构、9 月开始安装单晶炉,10 月 5 日实现批量生产,22 年 3 月基本实现 20GW 单晶炉投产。双良包头硅材料项目整体实现高起点规划、高标准要求、高质量落实、 高效率推进、高水平创新、高质量产出。其中闭式干湿联合节水消雾塔、水源热泵、微油螺杆式空气压缩机等辅助设备均采用自主研发设计,将节能节水理念渗透至制造 的每一个环节,切实降低硅片生产成本。(报告来源:未来智库)

全新产能,1600 炉型一步到位:对于光伏产业而言,新产能永远不会是过剩产 能,因为新产能意味着高效率、低成本的先进产能,1600 炉型相较于此前的老炉型, 产能约有 25%的提升空间。可满足 36、40 寸热场安装,批量生产 182、210mm 大 尺寸硅片。双良节能使用 1600 炉型生产出的硅片具有电阻率、少子寿命、氧含量等 技术指标优异。双良节能此次进军硅片环节,包头一期项目预计采购晶盛机电及连城 数控先进单晶炉约 1650 台,目前单晶一厂 560 台和二厂 800 余台共计约 1400 台单 晶炉,对应实际产能约为 24GW。
氩气回收体现节能降本优势。单晶炉生产过程中,需要用石墨加热器将多晶硅料 熔化,而氩气是一种惰性气体,可以在高温环境下很好地保护拉晶过程。2022 年 4 月 25 日,双良硅材料 10500Nm3 /h 的氩气回收装置成功试运行,主要包括氩气回收 车间、氢气车间、气柜装置、循环水装置、冷箱分馏及后备装置等,目前回收效率、 气体纯度均优于设计标准。预计满负荷运转后,可为公司每年节约氩气费用约 2 亿元, 同时高纯度的氩气也提升了单晶产品质量。
长单保证出货:从去年 10 月份至今,双良节能已与通威股份、天合光能、爱旭 股份、阿特斯、东方日升等多家主流电池厂商签订硅片供应长单。合同预计总额达 779.1 亿元(含税)。硅料供应充足:在此前硅料供应相对紧缺的情况下,公司积极与硅料企业签订长 单保证硅料供应,去年公司所签订长单中多晶硅料共计 16.016 万吨,根据 CPIA 行 业平均拉棒硅耗 1.066kg/kg、182mm、210mm 尺寸每公斤硅棒出片 53、40 片且 182 和 210 比例各占一半进行计算,16.016 万吨多晶硅对应硅片产量约为 70 亿片, 能够满足公司长期生产的需求。
2.4 组件新秀,助力风光大基地
此次组件投产的包头位于黄河几字湾清洁能源基地中心,同时距离河西走廊、冀 北、松江等大型清洁能源基地距离较近。其中内蒙古十四五将建设多个风光火储大基 地,预计到 2025 年新增光伏装机将超过 32.62GW。 公司长期为“五大四小”发电企业提供间接空冷系统、多能互补系统辅助其完成 节能节水改造以及灵活性改造,与各大发电公司保持密切合作关系。而大型电力央国 企承担着各省新能源建设任务和自身能源结构转型的使命,对于光伏组件需求较大且具有持续性。我们认为双良节能组件厂具备地理优势,能够便捷地将产品运往黄河几 字弯、河西走廊、冀北、松江等大型清洁能源基地,同时和各大转型新能源的央企密 切合作,光伏组件产品有望加速建设品牌效应。
公司在包头共布局 20GW 组件产能,我们预计一期 5GW 项目将于 2023 年一季 度顺利投产,为公司向新能源规模化制造转型添加新动能。

2.5 定增助力,扩产水到渠成
硅片产能的逐步落地和投入生产需要较大规模的资本开支和新增运营资金,公司 资产负债率从 2020 年底的 46.16%上升至 2022 年一季度的 74.86%,处于相对较高 的水平。2022 年 1 月 21 日,公司定向增发获得证监会通过,公司将在一年内发行 不超过 4.88 亿股新股,有望让公司资产负债率重回正常水平,助力包头二期项目产 能顺利释放。
2.6 转型规模化生产,费用率有望大幅下降
研发费用率逐年提升,聚焦光伏制造。自 2018 年公司首次披露研发费用以来, 公司研发费用率逐年提升至 4.34%,达到较高水平。公司致力于节能减碳设备迭代升 级,为双碳事业贡献力量。硅片环节相比于其他环节,更注重技术经验积累,不断地 打磨工艺才能切实降低制造成本,公司自 2021 年进军硅片制造以来,员工结构发生较大变化,2021 年技术、生产人员达 2140 人,同比增加 1236 人,是员工总数的主 要增量,是后续公司产能持续释放的坚实基础。我们预计公司研发费用将维持稳定, 员工人数将跟随扩产步伐,进一步上升。(报告来源:未来智库)

硅料业务占比提升将推动销售、管理费用率下降。公司设备收入确定模式往往 是“预付款-材料款-发货款-质保金”分阶段、多次确定。而其中的调试、质量保证阶 段时间花费较长,同时还需派出专员定期保证维护,这是设备公司销售费用率较高的 原因。而双良节能此次大举进军硅片制造,并且在达产前就与多家主流电池企业签订 长单,从“非标设备”转向“标准化产品”,销售模式从“to 小 B”转向“to 大 B”, 硅片、组件业务销售费用率远小于设备业务,在营收基数增大的前提下,我们预计公 司未来整体销售、管理费用率将进一步下降。
(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。)