2022年光伏设备行业半年报总结 硅片切片代工行业兴起,电池片中长期看好HJT

硅片:切片代工行业兴起,产业链专业化分工

切片代工:2025年切割设备、金刚线市场规模分别为103亿、82亿

切割设备单GW价值量为3500万,预计市场规模从2021年的61亿增长到2025年的98亿。 金刚线是耗材,单GW价值量为1500万,预计市场规模从2021年的40亿增长到2025年的59亿。 切片市场更大(包括厂商自己切和第三方代工,以高测单GW收入为基础测算,市场规模偏高),预计市场规模从2021年的221亿 增长到2025年的273亿。

切片代工:核心竞争力为技术优势、研发能力、数据支持

头部厂商切片数量高于其他厂商约8%: 薄片化:硅片厚度是由客户来确定的,但是行业标准允许一个正负偏差值范围。头部企业在设备、耗材和工艺上积累的经验较丰富,可以 在客户允许的范围内将硅片切薄一些,进而单位长度硅棒能够切出更多硅片。 细线化:头部企业高测股份已经批量供应40/38μm线型,36μm线逐步推广,35μm线积极储备。 无论是薄片化还是细线化,都是存在技术难度,薄片化容易带来更多的硅片碎片、崩边等问题;细线化技术不成熟,容易引起断线等问题。

切片代工企业的核心竞争力: 技术优势:体现在能通过薄片化和细线化带来更多的硅片产出,同时金刚线的断线率更低,硅片崩边率和碎片化率更低。此外头部企业在 切割时,产品的线痕、色差、TTV等指标都更好,综合起来产品良率更高,也能带来更多的硅片。 研发能力:设备、金刚线、切割工艺的研发能力。这三者是切片环节最关键的要素。头部厂商高测股份设备行业第一、金刚线行业第二。 大规模数据支持:运用核心算法推动研发。大规模切片服务会积累大量数据,头部企业在其切割业务中也专门加入自适应技术,结合在切 割业务中切片机、金刚线以及工艺端的数据,能够形成一些核心算法,用这种算法来推动进一步的研发。

切片代工:头部厂商产能快速扩张,客户需求旺盛

切片代工产能:根据高测股份公告,其2022年末切片产能预计为21GW。 切片代工服务厂商主要面对两类客户:下游硅片厂,硅片厂拉棒,高测切片,切出硅片返还给硅片厂; 下游电池片客户,电池片厂购买硅棒,高测切片,切出硅片返还给电池厂。 设备:据高测股份公告,22Q1其已经签了两个单,价值大概3个多亿。从现在签单情况来看,业务同比能保持增长。 金刚线:高测股份年出货量是900多万公里,2022年的产能能够达到2500万公里。单月平均产能超200万公里,公司金刚线产品保持满产满销,晶科、 晶澳和高景是公司前三大客户。

高测股份:设备+耗材+切片代工三轮驱动,业绩超市场预期

公司各类业务签单大幅增长叠加切片代工业务快速放量,业绩超市场预期。公司公告22H1营收13.35亿/+124%,归母净利2.37亿/+224%,扣非净利润2.33亿/+285%,毛利率 38.67%/+4.74pct,净利率17.75%/+5.5pct。其中Q2收入7.79亿/+141.93%,归母净利1.4亿/+268.42%,毛利率39.41%/+4.94%,净利率17.97%/+6.17pct。公司上半年业绩超 预期的主要原因在于:设备订单大幅增加;金刚线产能及出货量大幅提升;创新业务领域切割设备及切割耗材销售规模大幅增长;硅片及切割加工服务项目顺利推进,快速放量。

多领域业绩开花,在手订单大幅增加。2022H1公司光伏切割设备实现营收5.60亿元/+47.37%;光伏切割耗材实现营收3.26亿元/+150.77%;硅片切割加工服务新业务实现营收3.10 亿元;创新切割领域实现营收0.76亿元/+71%(设备类收入0.37亿元/+68%,耗材类收入0.38亿元/+65%),轮胎检测设备及耗材实现营收0.22亿元。截至2022年6月30日,公司光 伏切割设备类产品在手订单合计金额约11.76亿元/+60.66%(含税),与晶澳、晶科等企业均签订了大额设备销售订单;创新业务设备类产品在手订单合计金额2,487.67万元/-1.44% (含税)。公司充分发挥“切割设备+切割耗材+切割工艺”融合优势与技术优势,实现多领域业务快速增长。我们认为未来公司多领域业务将长期处于业绩稳定上升阶段,盈利能力 可期。

电池片:短期三种N型技术并存,中长期看好HJT

N型电池效率优势彰显,短期HJT、TOPCon、IBC多技术并存,中长期看好HJT,HJT优势为工艺短、良率高、硅片可以更薄、叠层比TOPCon容易、碳值低。 转换效率:三种N型技术路径实验室效率均可达到26%以上,量产效率均可达到24%以上,IBC理论效率更高,且可以与TOPCon、HJT路径结合。HJT单位面积上的发 电量比PERC多10%,单位面积功率密度高10%,每瓦发电量高5%~10%,LCOE能下降5~10%。 单瓦成本:目前HJT>IBC>TOPCon>PERC,预计年底TOPCon单瓦成本有望跟PERC持平,HJT比PERC高0.1元/W以下。 工艺复杂度:IBC(超过20步)>TOPCon(9-12步)>HJT(4-6步)。 兼容性:TOPCon(可从PERC升级)>IBC(部分兼容)>HJT(完全不兼容)。 良率高:HJT良率为97%-98%,接近PERC,TOPCon良率为94%-95%,难点在于隧穿氧化层的制作;IBC的难点在于隧穿氧化层的制作以及多道工序的配合。硅片更薄:PERC、TOPCon硅片厚度能下降到150μm,而HJT硅片厚度可以下降到120μm,甚至80-90μm,主要由于HJT是低温工艺。 碳值低:下降30%-40%左右;硅片厚度做到130μm以下,HJT组件二氧化碳排放量比PERC低200mg/W以下;做到120μm,低250-300mg/W。

TOPCon难点在于良率、降本

从制备流程来看,TOPCon相比PERC主要增加了硼扩、氧化层和掺杂多晶硅层沉积,需要扩散炉(难度高于磷扩)、沉积设备;少了激光SE和激光划线工艺。

硼扩:尽管硼扩与磷扩工艺以及设备相似度极高,但是因为硼在硅中的固溶度较低,导致硼扩相较常规的磷扩较难,实际硼扩散的温度需要达到900-1100℃,同时三溴 化硼扩散的副产物对石英器件损伤严重。目前越来越多的厂商开始使用三氯化硼作为硼源,虽然三氯化硼的副产物对石英器件基本无损伤,但受制于B-CL键能较大,扩 散均匀性又略差于三溴化硼。另外,目前SE暂时又未能应用于TOPCon 正面发射极,方阻的提升空间相对SE+PERC较小,大大影响了短路电流的提升和接触电阻的降 低。

多晶硅钝化层制备:TOPCon和PERC最大的不同即为背面引入了隧穿氧化层+掺杂薄多晶硅层, 当前主流的工艺为通过热氧法生长约1.5-2nm的隧穿氧化层,同时通过 LPCVD方法沉积150-200nm的薄多晶硅层,再辅之磷扩进行掺杂,但是该技术路线生产效率低且伴随绕镀的问题导致良率偏低,目前采用此工艺路线的TOPCon良率 也仅为90-95%,与PERC 98%的良率相差较大。针对LPCVD良率提升困难的现状,越来越多的设备厂商开始尝试新的技术路线,如PECVD、PEALD、PVD,尽管新 技术路线的设备陆续推向市场,但新技术路线的设备仍缺量产能力验证。

HJT降本路径清晰,后续降本空间更大

TOPCon需要关注良率提升、降本;HJT需要关注降本,HJT由于低温工艺,可以使用更薄的硅片和银包铜技术,降本幅度更大。预计2022年底HJT、TOPCon单瓦成本就有望跟PERC接近,23年HJT成本有望变成最低,进入大规模扩产阶段。 HJT降本主要体现在银浆、硅片、设备、靶材这四个环节,核心是银浆和硅片降本,设备成本影响初始投资意愿,对降本影响其实不大。

HJT与TOPCon扩产迅速,N型电池时代到来

2022-2025年三类技术合计新增产能82.5、105、130和180GW。其中TOPCon新增50、35、20、20GW,HJT新增20、50、80、120GW,IBC新 增12.5、20、30、40GW。 TOPCon现有产能32GW,21年扩产18GW,22年预计扩产50GW,总规划产能超68GW;主要为原有PERC厂商升级扩产。 HJT现有产能7.7GW,21年扩产3GW,22年规划超20GW/+575%,总规划产能超142GW,扩产幅度更大。新进入者较多,22年扩产不及TOPCon, 但总规划产能更多。 IBC国内仅国电投的0.2GW产能,目前多家企业有技术储备。 22年爱旭股份规划产能8.5GW,隆基股份规划产能4GW。

组件设备:更新迭代速度快,串焊机价值量最高

组件设备:更新快、没有技术路径之分、串焊机价值量最高

光伏组件生产流程包括分选、单焊接、串焊接、拼接、层压、削边、EL测试、装框、装接线盒清洗、IV测试环节等。 组件设备更新迭代速度快(1.5-2年)、没有技术路径之分。其中串焊机价值量最高。 组件设备单GW价值量5000万/GW,其中串焊机占比40%-50%,价值量2000-2500万/GW。 公司有奥特维、先导智能、宁夏小牛、沃特维、博硕、金辰股份、苏州晟成(京山轻机子公司)。 奥特维成功打破国外龙头对中国光伏组件设备的长期垄断。原行业龙头美国komax、日本NPC、toyama等产品是奥特维产品价格4倍以 上,已退出串焊机市场,德国帝目则退出了中国市场,不再具有竞争力。

串焊机:目前更新需求来自大尺寸,未来更新需求来自薄片化、多主栅等

多分片:降低电池功率损耗 ,串焊机需求成比例增长 。继2020年反超全片组件后,2021 年半片组件市场份额继续提升至 86.5%/+15.5pct。半片组件是指使用激光沿着垂直于电池主栅线方向将标准规格的电池片对半切开,由于电池片电流与电池片面 积有关,该操作可将电流降低至整片的一半,半片串联后正负回路上电阻不变,功率损耗与电流的平方成比例,即降低为原先的 1/4(组件整体功率提升约3%),提高封装效率及填充因子,更可解决组件的热斑、隐裂等潜在风险。伴随硅片与组件的大尺寸化, 三分片、四分片、五分片也将逐步普及,对应串焊机等组件设备的需求量增加20%。

奥特维:串焊机龙头,单晶炉/键合机/模组PACK线接力增长

串焊机:组件环节高景气,技术推动串焊机高频迭代。光伏产业链发展逻辑为技术进步推动的降本增效,光电转换效率每提升1%,度电成本可下降5%-7%。 串焊机设备价值量高(在组件设备中占比约40%),“大尺寸+薄片化+多分片+多主栅”多重革新推动串焊机更新迭代时间为1.5-2年,且不同电池技术下串 焊机均有所变化,设备厂商高度受益。

单晶炉:单GW投资额是串焊机5倍,未来有望收入与串焊机持平。4月19日松瓷机电获宇泽半导体3亿订单(2021年1.4亿),项目将于2022年6月底交付。3 亿为目前披露单笔订单最大金额,按照20%净利率,公司持股松瓷机电47.5%,预计增厚22年业绩2850万。公司与宇泽半导体合作开发智能拉晶系统,预计 2022Q2末在龙头客户进行验证、2022Q3在宇泽进行批量覆盖确认、2022Q4在行业内推。2022年预计松瓷机电订单13-14亿,考虑宇泽还有在江西、云南的 项目,仅一家客户便可完成近一半的目标。松瓷机电2021年末定的产能目标为2022Q1末月产150台、2022Q2末月产180-200台。

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