1、冯胜 冯胜 中泰机械行业首席 中泰机械行业首席 执业证书编号：S0350515090001 执业证书编号：S0350515090001 2019年6月9日 2019年6月9日 平价上网，设备先行 光伏设备全产业链深度报告 证券研究报告/行业深度报告 证券研究报告/行业深度报告 目目 录录 一一、平价上网，设备先行、平价上网，设备先行 二、硅片设备：下游扩产影响几何？三、电池片设备：“PERC+”与HIT之争 四、组件设备：叠瓦设备蓄势待发 2 五、投资策略 3 图表图表1 1：全球全球、我国光伏新增装机容量及同比增长情况我国光伏新增装机容量及同比增长情况 来源：公司公告、中泰证券研究所 注：红
2、色填充标记设备为公司目前主营设备 光伏行业发展的“三段论”光伏行业发展的“三段论”平价上网，设备先行平价上网，设备先行 1 1 2019年1月9日，光伏平价上网政策正式出台。与市场观点不同的是，我们认为此次的政策的深远意义在于光伏行业发展进入新的阶段，新的“黄金十年期”的开启。从行业发展特征来看，我们将光伏发展分为三个阶段：政策引导阶段、平价上网过渡阶段和平价上网阶段。阶段一（阶段一（20082008-20182018）：）：政策引导阶段政策引导阶段。过去十年，光伏行业发展的周期性波动主要受政策驱动。-50%0%50%100%150%200%250%300%350%400%450%020406
3、0801001202008200920102011A2012A2013A2014A2015A2016A2017A2018中国光伏新增装机容量（GW)全球光伏新增装机容量(GW)中国同比增速 全球同比增速 2009年，金太阳工程实施50%的初始工程补贴，拉开国内光伏发展大幕。2012年，美国、欧盟挑起双反，行业发展重挫。2013年，“国八条”发布，厘清行业发展问题，光伏度电补贴时代开启。2016年，提出光伏行业十三五规划，分布式发展提速。2017年12月，补贴电价下调。2010年，多晶硅成本下降，德国、意大利抢装。2011年，欧债危机，新能源补贴削减导致装机下滑。2014-15年，中、日市场开始
4、启动，新增装机提升 4 图表图表2 2：我国光伏全产业链在全球的地位我国光伏全产业链在全球的地位 来源：中国光伏产业发展路线图、中泰证券研究所 光伏行业发展的“三段论”光伏行业发展的“三段论”平价上网，设备先行平价上网，设备先行 1 1 阶段二（阶段二（20192019-2020E2020E）：）：平价上网过渡阶段。平价上网过渡阶段。这一阶段的特征是政策补贴边际影响降低，技术迭代带来的成本下降逐步成为推动行业发展的主要动力。为什么是为什么是20192019年？年？主要由于四个因素推动：全产业链完善+政策补贴趋弱+贸易摩擦背景+平价项目出现。光伏产业已经成为我国为数不多、可参与世界竞争，并取得领
5、先优势的产业。光伏产业已经成为我国为数不多、可参与世界竞争，并取得领先优势的产业。2008-2018十年间，中国光伏产业由“两头在外”发展成为“掌握全产业链核心工艺和设备”，这将为下一个黄金十年期的开启奠定基础。硅料 硅片 电池片 组件 国产比例 前十企业 55%87%69%71%6家 10家 8家 8家 5 图表图表3 3：我国光伏政策补贴缺口测算我国光伏政策补贴缺口测算 来源：中泰证券研究所 光伏行业发展的“三段论”光伏行业发展的“三段论”平价上网，设备先行平价上网，设备先行 1 1 补贴缺口明显，政府财政客观上不支持。经测算2018年底光伏补贴缺口（尚待补贴金额）达841亿元，2020年
6、底补贴缺口达2084亿元。中美贸易摩擦背景下降补贴的政治正确性。技术日趋成熟。全国范围内光伏平价项目陆续出现。6 光伏行业发展的“三段论”光伏行业发展的“三段论”平价上网，设备先行平价上网，设备先行 1 1 阶段三：阶段三：2020E2020E以后，平价上网阶段。以后，平价上网阶段。发电端实现平价上网后推动配套设施完善，进而实现用电端平价上网，光伏逐步成为主要能源，发展潜力巨大。2017年底，中国光伏发电累计装机容量1.30亿千瓦，占全部发电设备容量的比例为7.33%；2017年全国全口径光伏发电量967千瓦时，占全口径发电量6.49万亿千瓦时的1.49%。图表图表4 4：20172017年全
7、国发电量能源结构占比年全国发电量能源结构占比 图表图表5 5：光伏三大阶段对应的投资逻辑光伏三大阶段对应的投资逻辑 来源：中电联、中泰证券研究所 来源：中泰证券研究所 7 平价上网的标准是什么？平价上网的标准是什么？平价上网，设备先行平价上网，设备先行 2 2 平价上网的定义：平价上网的定义：在不需要补贴的情况下，上网电价等于燃煤标杆上网电价。因此，不同地区由于燃煤标杆上网电价和发电利用小时数不同，平价上网的基准也有所区别。全国光伏平价上网门槛测算：全国光伏平价上网门槛测算：我们对全国省级行政区的数据进行统计，发电利用小时数最高的省是西藏，年有效发电利用小时达1845小时，最低的是重庆，年有效
8、发电利用小时为686小时。从燃煤标杆上网电价来看，最高的是广东，为0.453元/度，最低的是新疆，为0.25元/度。光伏电站的内部收益率取决于两点：初始投资额、收入现金流（输出功率*电价*有效发电利用小时）。基于此，我们按照8%的内部收益率对光伏平价上网项目的投资额进行反算，最终结论为：全国范围内，光伏平价上网项目门槛最高的是重庆，要求光伏电站系统成本低至2.13元/W；门槛最低的海南，对应光伏电站系统成本为4.55元/W。分I、II、III三类资源区来看，光伏平价上网要求电站系统成本分别为3.21、3.37、3.28元/W；取全部地区的中位数，全国光伏平价上网项目的门槛为3.25元/W。8
9、平价上网，设备先行平价上网，设备先行 图表图表6 6：I I、IIII、IIIIII类地区的建站成本及类地区的建站成本及IRRIRR测算测算 来源：中泰证券研究所 资源区地区燃煤标杆上网电价（元/度）有效利用小时数IRR=8%时系统成本（元/W）IRR（光伏系统成本4.5元/w)宁夏0.26015022.802.24%青海海西0.324716964.046.60%甘肃嘉峪关、武威、张掖、酒泉、敦煌、金昌0.29815803.424.52%新疆哈密、塔城、阿勒泰、克拉玛依0.25014602.591.48%内蒙除赤峰、通辽、兴安盟、呼伦贝尔以外地区0.29015123.193.65%I类平均0.
10、28415503.21北京0.36012143.213.81%天津0.36613183.565.00%黑龙江0.37413143.645.24%吉林0.37313193.645.26%辽宁0.37512903.565.05%四川0.4018002.320.66%云南0.33613253.263.97%内蒙古赤峰、通辽、兴安盟、呼伦贝尔以外地区0.29015493.273.94%河北承德、张家口、唐山、秦皇岛0.37214323.966.27%山西大同、朔州、忻州、阳泉0.33214223.454.66%陕西榆林、延安0.35514983.966.21%青海除I类以外地区0.32515463.6
11、85.41%甘肃除I类以外地区0.30813743.093.31%新疆除I类以外地区0.25014362.551.31%II类平均0.34413463.37河北除II资源区以外地区0.37814103.966.28%山西除II资源区以外地区0.33212633.063.28%陕西除II资源区以外地区0.35511532.993.06%上海0.41611793.655.29%江苏0.39111073.203.77%浙江0.41510603.253.99%安徽0.38411293.203.77%福建0.39311033.203.79%江西0.41410323.163.66%山东0.39513594
12、.006.41%河南0.37812703.564.96%湖北0.4169993.083.35%湖南0.4509433.153.64%广东0.45310773.645.28%广西0.42110423.253.97%海南0.43013334.287.36%重庆0.3966861.92-0.87%贵州0.3529532.420.99%III类平均0.39811173.28I类资源区II类资源区III类资源区9 我们离平价上网还有多远？我们离平价上网还有多远？平价上网，设备先行平价上网，设备先行 3 3 根据智慧光伏，2018年底光伏地面电站装机成本约4.54.5元元/W/W（各地区土地成本、安装成本
13、存在差异），与3.25元/W的全国平价上网中位数水平相比，仍需下降下降28%28%。在考虑平价上网政策的前提下，由于在土地费用（地方政府优惠）及接网成本（省网公司承担）上给予补贴，对电站成本的影响幅度约0.5元/W,即拿到平价项目的地面电站装机成本约4元/W，较全国平价上网的平均门槛仍需下降19%。图表图表7 7：全国首个光伏平价上网项目的相关参数全国首个光伏平价上网项目的相关参数 来源：中泰证券研究所 10 通过模型测算，精准预测光伏新增补贴政策通过模型测算，精准预测光伏新增补贴政策 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 4 4 以现有光伏电站系统成本以现有光伏电站系统成本=4.5=4.5元
14、元/W,/W,反算平价上网对应电价门槛水平。反算平价上网对应电价门槛水平。结论为：结论为：在IRR=8%、系统成本=4.5元/W的前提下，反算I、II、III三类资源区的平价上网电价水平为0.39、0.45、0.55元/度。2019年4月28日，国家发改委发布关于完善光伏发电上网电价机制有关问题的通知，提出将集中式光伏电站标杆上网电价改为指导价，将纳入国家财政补贴范围的I-III类资源区新增集中式光伏电站指导价分别确定为每千瓦时0.40元（含税，下同）、0.45元、0.55元。即新政虽然降补，但仍能确保I、II、III类地区在目前的装机成本下获得8%的内部收益率。图表图表8 8：前期光伏新政敏
15、感性测算与政策实际结果几乎一致前期光伏新政敏感性测算与政策实际结果几乎一致 来源：中泰证券研究所 平均燃煤标杆 上网电价（元/度）平价上网电价（IRR=8%,系统成本=4.5元/W）531后补贴电价（元/度）新政降补弹性（元/度）I类资源区 0.28 0.39 0.5 0.11 II类资源区 0.34 0.45 0.6 0.15 III类资源区 0.4 0.55 0.7 0.15 11 如何降低光伏电站系统装机成本？如何降低光伏电站系统装机成本？平价上网，设备先行平价上网，设备先行 5 5 降低光伏电站装机成本是一个系统工程。降低光伏电站装机成本是一个系统工程。光伏全产业链包括硅料、硅片、电池
16、片、组件、地面电站五大构成，且环环相扣。平价上网的实现是电站装机成本降至平价上网门槛标准，这一过程是全产业链共振的过程。从具体路径来看，实现光伏平价上网有两种方式：降本、增效。从具体路径来看，实现光伏平价上网有两种方式：降本、增效。降本是指全产业链各个环节的成本降低，每个环节的成本降低都能直接降低电站的单瓦投资成本；增效是指通过工艺的改进，提高电池片的转换效率，从而带来组件的功率提升，间接降低电站的单瓦投资成本。图表图表9 9：光伏产业链五大构成光伏产业链五大构成 来源：搜狐新闻、中泰证券研究所 12 如何降低光伏电站系统装机成本？如何降低光伏电站系统装机成本？平价上网，设备先行平价上网，设备
17、先行 5 5 降本分析：降本分析：基于光伏产业链构成，分析上游产品在下游产品中的成本占比，从而测算产业链降本弹性。图表图表1010：光伏产业链各环节成本构成光伏产业链各环节成本构成 来源：PVinfolink、能源新闻网，中泰证券研究所根据最新数据进行调整 注：价格数据截止到2018年底 13 如何降低光伏电站系统装机成本？如何降低光伏电站系统装机成本？平价上网，设备先行平价上网，设备先行 5 5 基于前文的成本占比测算，简化后光伏产业链各环节的成本弹性如下：硅料：硅料：弹性系数为0.10，即硅料价格下降10%，将导致电站成本降低1.0%；硅片：硅片：弹性系数为0.15，即硅片价格下降10%，
18、将导致电站成本降低1.5%；电池片：电池片：弹性系数为0.24，即电池片价格下降10%，将导致电站成本降低2.4%；组件：组件：弹性系数为0.42，即组件价格下降10%，将导致电站成本降低4.2%；图表图表1111：光伏产业链成本传导机制光伏产业链成本传导机制 来源：中泰证券研究所 注：弹性涉及到单晶多晶不同的按照单多晶比例为4：6处理 硅料 硅片 电池片 组件 电站 弹性系数 0.69 0.62 0.56 0.42 14 如何降低光伏电站系统装机成本？如何降低光伏电站系统装机成本？平价上网，设备先行平价上网，设备先行 5 5 增效分析：增效分析：直接降低最终电站成本。直接降低最终电站成本。其
19、本质是同样的成本和面积发更多的电，从而带来电站受益提升。当内部收益率假设维持不变时，也就等同于电站装机成本的下降。增效指提升太阳能电池的光电转换效率或组件的输出功率。增效指提升太阳能电池的光电转换效率或组件的输出功率。光电转换效率的含义是一个测试值，指在每平方米1000W的光照条件下，电池片的输出功率除以1000W的值。例如，20%的转换效率是指一平方米的电池片在1000W/平米的光强下输出功率为200W，那么对于一片规格为156mm*156mm的电池片而言，其输出功率为4.86W。组件的输出功率提升一方面可以通过电池片的转换效率提升推动，另一方面也可以通过减少封装效率损失得到。电池片增效分析
20、：电池片增效分析：对于电池片而言，以20%作为基准，每提升1%的转换效率，相当于组件输出功率增加5%，对应电站收入（输出功率*电价*可利用小时）增加5%，在反算的过程中，在内部收益率不变的情况，电站成本约降低5%（实际上是1-1/1.05）。组件增效分析：组件增效分析：于组件而言，我们以20%转换效率来计算，每提升1%的转换效率约提高60片的组件15W的功率（300W增长至315W），即组件功率增加15W，电站成本约降低5%。15 展望未来：增效对平价上网的推动将更加明显展望未来：增效对平价上网的推动将更加明显 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 6 6 降本浪潮刚刚褪去。降本浪潮刚刚褪去。
21、2018年多晶硅（致密料）降价48%，单晶硅片和多晶硅片降价40%和52%，单晶电池片和多晶电池片降价42%和37%，单晶组件和多晶组件降价27%和29%。根据我们测算，电站系统成本从年初的6.5元/W下降至年末的4.5元/W,降幅为30%。我们认为，这一轮降本浪潮主要受政策驱动，其核心是光伏企业在利润上进行让步。光伏电站系统成本不断下降的背景下，海外需求多点开花，成为2018-2019年增长主力。图表图表1212：光伏全产业链价格变化情况光伏全产业链价格变化情况 图表图表1313：全球各国光伏新增装机容量全球各国光伏新增装机容量 来源：solorzoom、中泰证券研究所 来源：solorzo
22、om、中泰证券研究所 注：上表单位为MW。02468101214多晶硅片(156*156，元/片）单晶硅片(156*156，元/片）多晶电池(156*156，元/W）单晶电池(156*156，元/W）多晶组件（275W，元/W)单晶组件（285W，元/W)010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00090,000100,000中国新增光伏装机量 光伏新增装机量:美国 光伏新增装机量:日本 光伏新增装机量:德国 光伏新增装机量:法国 光伏新增装机量:英国 光伏新增装机量:全球其他国家 16 展望未来：增效对平价上网的推动将更加明显展望未来：增效
23、对平价上网的推动将更加明显 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 6 6 我们认为，我们认为，电池片及组件环节电池片及组件环节的增效将成为推动光伏平价上网的主动力。的增效将成为推动光伏平价上网的主动力。政策推动下的降本浪潮已经过去，企业利润在短期内已压缩到较低水平。从产业链成本敏感系数来看，“增效”的效果较“降本”更优。从技术迭代角度来看，硅料和硅片端的工艺和设备均已较为成熟，新的技术尚未取得突破，而电池片和组件正处于技术迭代进程之中。图表图表1414：光伏产业链技术迭代过程光伏产业链技术迭代过程 来源：中泰证券研究所 西门子法 改良西门子法 流化床法 多晶单晶 直拉法 金刚线切割 铝背场电池
24、 PERC电池 HIT电池 多主栅 双玻、半片 叠瓦 技术趋于成熟 技术迭代正在进行 17 展望未来：增效对平价上网的推动将更加明显展望未来：增效对平价上网的推动将更加明显 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 6 6 我们对平价上网进行沙盘推演，假设条件如下：硅料：硅料：主要方式为降本，假设硅料价格下降20%，将导致电站成本下降2%；硅片：硅片：降本及增效均较难实现；电池片：电池片：主要方式为增效，PERC+或HIT工艺的实现，假设将光伏电池转换效率从20.5%提升至23.5%，将导致电站成本下降15%；组件：组件：主要方式为增效，假设叠瓦技术得到运用，发电量增加7%，将导致电站成本降低7%
25、；其他：其他：主要指非硅成本，包括银浆、金刚线、铝浆、玻璃、EVA、BOS成本等，假设非硅成本的降低带来电站成本降低4%。基于以上推演，光伏电站成本将降低基于以上推演，光伏电站成本将降低28%28%，实现全国平均意义上的发电侧平价（不考虑平价，实现全国平均意义上的发电侧平价（不考虑平价上网项目的补贴）。其中，“增效”带来的成本降幅远高于“降本”。上网项目的补贴）。其中，“增效”带来的成本降幅远高于“降本”。18 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 7 7 光伏电池片行业存在显著的“后发优势”。光伏电池片行业存在显著的“后发优势”。光伏电池片行业属于重资产
26、投资领域，当企业产能升级不能匹配技术迭代速度时，伴随着老产品的性价比丧失，企业将逐步被市场淘汰。“后发优势”导致光伏电池片行业市场集中度较低。“后发优势”导致光伏电池片行业市场集中度较低。从2016-2017年的光伏电池片企业产能分布来看，前十大企业市场集中度占比约为50%，且市占率排序变动明显，如爱旭2016年未入行业前十，2017年产能占比为行业第四。从PERC电池片产能来看，2019年润阳预计产能从2018年的2GW提升至11GW，PERC产能规模有望跃居行业第二。图表图表1515：20162016年我国光伏电池片企业产能年我国光伏电池片企业产能 图表图表1616：20172017年我国
27、光伏电池片企业产能年我国光伏电池片企业产能 来源：CPIA、中泰证券研究所 来源：CPIA、中泰证券研究所 19 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 平价上网，设备先行平价上网，设备先行 7 7 电池片设备企业具备“先发优势”，充分受益行业技术迭代。电池片设备企业具备“先发优势”，充分受益行业技术迭代。工艺设备技术延展性强，设备龙头具有明显“先发优势”。凭借在基础工艺领域的长时间浸淫，即使技术出现迭代，电池片设备龙头也具备较为明显的先发优势，从而持续巩固市场地位。平价上网，设备先行。平价上网，设备先行。一是从受益节奏来看，平价上网驱动光伏行业技术迭代速度加快，设备公司将率先受益新的技术发展（
28、设备订单快于产品订单）。二是从竞争格局来看，设备企业具有先发优势，设备龙头的技术风险更低。图表图表1717：光伏电池片的基础工艺具备相通性光伏电池片的基础工艺具备相通性 来源：ISFH、中泰证券研究所 目目 录录 一、平价上网，设备先行 二二、硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？三、电池片设备：“PERC+”与HIT之争 四、组件设备：叠瓦设备蓄势待发 20 五、投资策略 21 光伏硅片制造主要包括长晶及切片光伏硅片制造主要包括长晶及切片 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？1 1 硅片的工艺分为两个方面：硅片的工艺分为两个方面：一是长晶工艺，包括单晶硅
29、的直拉法和多晶硅的铸锭法，对应设备分别为单晶硅生长炉和多晶硅铸锭炉。二是切片环节，包括设备为切片机。单晶拉棒：单晶拉棒：工艺上，目前多次拉晶法（RCZ）已经成为成熟的主流工艺。设备上，国内设备龙头晶盛机电的单晶生长炉投料量从2008年的60KG/炉提升至2017年的530KG/炉，产能技术上趋近瓶颈。图表图表1818：硅片制造工艺流程图硅片制造工艺流程图 图表图表1919：单晶硅生长炉构成单晶硅生长炉构成 来源：soloarzoom、中泰证券研究所 来源：晶盛机电、中泰证券研究所 22 光伏硅片制造主要包括长晶及切片光伏硅片制造主要包括长晶及切片 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产
30、影响几何？1 1 多晶铸锭：多晶铸锭：工艺的核心是通过热量交换实现自下而上的结晶，直到整埚熔体结晶完毕，在工艺上相对单晶更为简单。设备方面目前多晶炉设备已经经过三代迭代，技术相对成熟，属于红海竞争市场。切片环节：切片环节：金刚线切割替代砂浆切割掀起光伏产业的单晶浪潮，通过金刚线切割，1KG硅料的切片量提升约20%，显著降低了切片成本。切片技术迭代是上一轮降本增效的重要途径，但目前已进入尾声，且下一轮技术仍不明朗。图表图表2020：多晶硅铸锭工艺流程多晶硅铸锭工艺流程 图表图表2121：金刚线切割和砂浆切割的对比金刚线切割和砂浆切割的对比 来源：京运通、中泰证券研究所 来源：岱勒新材、中泰证券研
31、究所 23 光伏硅片设备投资成本构成光伏硅片设备投资成本构成 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？2 2 单晶炉占光伏硅片设备投资成本的半壁江山。单晶炉占光伏硅片设备投资成本的半壁江山。我们基于隆基的公开数据进行测算，光伏硅片项目中，设备投资占总投资的52%，设备投资中，单晶炉占比为53%。从单位投资额来看：单晶炉（1.94亿/GW）、机加设备（0.42亿/GW）、切片设备（1.09亿/GW）、辅助设备（0.19亿/GW），以上合计3.64亿/GW。图表图表2222：隆基隆基5 5GWGW单晶硅棒及切片设备投资构成单晶硅棒及切片设备投资构成 来源：隆基股份、中泰证券研究所
32、24 光伏硅片企业扩产高点在光伏硅片企业扩产高点在20202020年年 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？3 3 2018年单晶硅片产能占比接近一半。年单晶硅片产能占比接近一半。截至2018年底，单晶硅片产能已达70.7GW，同比增长接近一倍。单晶硅片产能占行业整体比重为49%，较2017年增加10个百分点。龙头企业公布扩产规划，行业高点在龙头企业公布扩产规划，行业高点在2020年。年。隆基、中环、晶科均已公布各自单晶产能扩产规划，我们在基于各家扩产规划的基础上，同时考虑到单晶渗透率提升因素，假设其他客户每年扩产规模合计为10GW，测算出单晶硅片产能扩产的高点在2020年
33、。图表图表2323：我国光伏硅片行业产能情况我国光伏硅片行业产能情况 图表图表2424：我国光伏硅片企业扩产情况我国光伏硅片企业扩产情况 来源：CPIA、中泰证券研究所 来源：各家扩产规划、中泰证券研究所 25 光伏硅片设备市场增长相对平稳光伏硅片设备市场增长相对平稳 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？4 4 基于前文中关于单晶硅片设备的投资构成和各家硅片企业的扩产情况，同时假设光伏设备投资额逐年下滑5%，我们测算出2019-2021年光伏硅片设备市场空间为100、136、135亿元，同比增长-17%、35%、-1%。在不考虑隆基扩产的情况下，2019-2021年的行业增
34、速为-2%、24%、-2%。图表图表2525：光伏硅片设备市场空间预测模型光伏硅片设备市场空间预测模型 来源：隆基股份、中泰证券研究所 26 光伏硅片设备企业竞争格局光伏硅片设备企业竞争格局 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？5 5 光伏单晶炉市场格局：晶盛机电优势明显。光伏单晶炉市场格局：晶盛机电优势明显。晶盛机电是全球光伏单晶炉龙头，供应了市场上除隆基外的绝大部分市场份额。2018年公司单晶炉收入19.4亿元，约是连城数控的3.5倍，且毛利率亦高于连城数控。切片设备市场格局：三分天下。切片设备市场格局：三分天下。光伏切片设备企业包括连城数控、上机数控和青岛高测，三者市
35、场份额接近，合计占据了国内光伏切片设备的绝大部分市场份额。图表图表2626：光伏硅片设备市场竞争格局光伏硅片设备市场竞争格局 来源：公司官网、中泰证券研究所 目目 录录 一、平价上网，设备先行 二、硅片设备：下游扩产影响几何？三三、电池片设备：“、电池片设备：“PERC+PERC+”与”与HITHIT之争之争 四、组件设备：叠瓦设备蓄势待发 27 五、投资策略 28 光伏电池片如何发电？光伏电池片如何发电？电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 1 1 光伏发电需要两个要素：光伏发电需要两个要素：（1）自由电子;（2）电子能够定向移动 自由电子如何生成自由
36、电子如何生成:完全纯净的、具有晶体结构的硅，称为本征硅，硅原子之间形成共价键，共价键中的两个电子，称为价电子。价电子在获得一定能量（温度升高或受光照）后，即可挣脱原子核的束缚，成为自由电子（带负电），同时共价键中留下一个空位，称为空穴（带正电）。图表图表2727：本征半导体的结构图本征半导体的结构图 图表图表2828：价电子受激发后形成电子和空穴价电子受激发后形成电子和空穴 来源：光伏混子说、中泰证券研究所 来源：光伏混子说、中泰证券研究所 29 光伏电池片如何发电？光伏电池片如何发电？硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？1 1 自由电子和空穴都被称为载流子，本征硅中载流子
37、数目极少，其导电性能很差。因此，实际应用的半导体是在纯硅中加入微量的杂质元素后的材料。掺杂在纯硅中的杂质有两种：一是掺入五价磷元素取代硅原子。二是掺入三价硼元素取代一是掺入五价磷元素取代硅原子。二是掺入三价硼元素取代硅原子硅原子。掺杂后的部分称为N型半导体和P型半导体，其中N型半导体掺磷，多电子，少空穴；P型半导体掺硼，多空穴，少电子。图表图表2929：N N 型半导体与型半导体与 P P 型半导体型半导体 来源：光伏混子说、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 30 光伏电池片如何发电？光伏电池片如何发电？硅片设备：下游扩产影响几何？硅
38、片设备：下游扩产影响几何？1 1 P P-N N结：结：当P型半导体和N型半导体紧密接触在一起时，交界面会形成一个P-N结，P-N结是一个稳态的电场（内建电场），能够阻碍电子和空穴的移动。光伏电池的基本结构就是一个大面积的P-N结。延伸思考：延伸思考：提高转换效率的方式（制绒减少光损失，镀膜增加少数载流子寿命）；P型电池片和N型电池片的对比（多空穴与多电子的优势）。图表图表3030：图说图说P P-N N结的构成结的构成 图表图表3131：图说光生伏特效应图说光生伏特效应 来源：光伏混子说、中泰证券研究所 来源：光伏混子说、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与
39、与HITHIT之争之争 31 光伏电池片光伏电池片I I代：铝背场电池代：铝背场电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？2 2 电池原理：电池原理：铝背场（Al-BSF）电池是指在晶硅光伏电池P-N结制备完成后，通过在硅片的背光面沉积一层铝膜，制备P+层，从而形成铝背场。其既可以减少少数载流子在背面复合的概率，同时也可以作为背面的金属电极，因此能够提升光伏电池的转换效率。工艺介绍工艺介绍：清洗制绒；扩散制结；边缘刻蚀和去磷硅破璃；沉积钝化层和减反射层；-丝网印刷及烧结；自动分选工序。图表图表3232：铝背场光伏电池片主要工艺铝背场光伏电池片主要工艺 图表图表3333：常规
40、铝背场电池结构常规铝背场电池结构 来源：ISFH、中泰证券研究所 来源：ISFH、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 32 光伏电池片光伏电池片I I代：铝背场电池代：铝背场电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？2 2 设备构成：设备构成：铝背场电池片设备主要包括8类，根据前述-道工艺分别对应制绒清洗设备、扩散炉、刻蚀设备、PECVD、丝网印刷设备、烧结炉、自动分选机；以及应用于整体制造过程中的自动化设备，包括自动化装卸片机和上下片机等。成本构成成本构成：一条产线投资额为2亿元/GW，其中湿法设备占比约为20%；
41、干法设备占比约为40%；后道设备占比约为30%；自动化设备占比约为10%。图表图表3434：铝背场电池片设备构成铝背场电池片设备构成 来源：公司官网、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 33 光伏电池片光伏电池片II代：代：PERC电池电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？3 3 电池原理电池原理：PERC电池（Passivated Emitter and Rear Cell，钝化发射极及背面电池），PERC电池线短期内是高效电池线的主要发展方向：一是PERC电池线在单晶和多晶（黑硅+PERC）均能实现良好的应用
42、；二是PERC电池成本较低，且与现有电池生产线具备较高的相容性高。新增工艺新增工艺：背面沉积AI2O3。背面沉积SiNx:H。激光开槽形成背接触。图表图表35：PERC电池片主要工艺电池片主要工艺 图表图表36：PERC电池结构电池结构 来源：ISFH、中泰证券研究所 来源：ISFH、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 34 光伏电池片光伏电池片II代：代：PERC电池电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？3 3 新增设备：新增设备：PERC电池设备主要是在铝背场电池设备的基础上新增两类设备：一是沉积背面钝化叠层
43、的设备；二是激光开槽形成背接触的设备。新增投资：新增投资：两类设备合计对应投资额为5000-6000万元/GW，其中沉积背面钝化叠层的设备对应投资额约为4500-5000万元/GW，激光开槽设备对应投资额约为500-1000万元/GW。图表图表37：PERC电池片设备构成电池片设备构成 来源：捷佳伟创、帝尔激光、中泰证券研究所 对比参数对比参数 板式板式 PECVD 管式管式 PECVD 管式管式 ALD 在线式在线式 ALD 沉积工艺 AI2O3 和 SiNx二合一镀膜 AI2O3 和 SiNx分开镀膜 沉积速率 高 低 镀膜厚度 15-20nm 9-12nm 5-6nm TMA 耗量 高
44、较高 低 钝化质量 低 较高 高 其他优点 造价低 Uptime 长 造价低 无绕镀 其他缺点 Uptime 短 进口设备贵 存在绕镀 造价贵 国外厂商 梅耶博格 CT、Semco BeneQ、ASM SolayTec、Levitech 国内厂商 昆山讯立 捷佳伟创 无锡威导 理想能源 35 光伏电池片光伏电池片II代：代：PERC电池电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？3 3 PERC背钝化具有四种工艺：背钝化具有四种工艺：板式PECVD二合一镀膜；管式PECVD二合一镀膜；管式ALD（氧化铝）+PECVD（氮化硅）；在线式ALD（氧化铝）+PECVD（氮化硅）。市
45、场格局：市场格局：目前的主流是管式ALD（氧化铝）+PECVD（氮化硅），但随着设备的国产化，管式PECVD二合一镀膜有望异军突起。图表图表38：四种四种PERC背面镀膜设备对比背面镀膜设备对比 来源：昆山讯立、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 36 光伏电池片光伏电池片II代：代：PERC电池电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？3 3 PERC扩产进度：扩产进度：2019年有望超预期。年有望超预期。2018年PERC产能预计为58GW，同比实现翻倍；根据对各家电池片企业2019年的扩产计划统计，2019年P
46、ERC行业新增产能有望达79GW，产能扩张进度有望超过此前市场预期。图表图表39：PERC电池片企业产能及扩产情况电池片企业产能及扩产情况 来源：各公司网站、公司新闻、中泰证券研究所 排名排名 公司公司 2018 年年PERC 产能产能 2019 年年PERC 产能产能 占比占比 排名排名 公司公司 2018 年年PERC 产能产能 2019 年年PERC 产能产能 占比占比 1 通威 10 17.6 14.34%24 顺风光电 1.8 1.8 1.47%2 润阳 2 11 8.96%25 鸿禧 1.7 1.39%3 乐叶 4.5 10 8.15%26 昱晶 1.5 1.22%4 爱旭 4.5
47、 9.8 7.99%27 东方环晟 1.2 1.2 0.98%5 晶科 4.2 9.2 7.50%28 一道 1.2 0.98%6 晶澳 4.2 8.4 6.85%29 红太阳 0.7 1 0.81%7 潞安 7.5 6.11%30 阳光中科 1 1 0.81%8 苏民 3 5 4.07%31 晋能 0.6 1 0.81%9 嘉悦 5 4.07%32 爱康 0.8 0.65%10 东方日升 2.6 4.6 3.75%33 博威 0.8 0.8 0.65%11 阿特斯 4 4 3.26%34 URE 0.45 0.37%12 天合 4 4 3.26%35 元晶 0.36 0.29%13 横店东磁
48、 0.6 3.6 2.93%36 茂迪 0.25 0.20%14 展宇 2.8 2.28%37 REC 0.25 0.25 0.20%15 正泰 1.2 2.7 2.20%38 新日光 0.25 0.20%16 亿晶 1.5 2.7 2.20%39 大和 0.1 0.24 0.20%17 韩华 1 2.5 2.04%40 友达 0.2 0.16%18 平煤隆基 2.5 2.5 2.04%41 威日 0.12 0.10%19 徐州中宇 2 1.63%42 绿晁 0.12 0.10%20 英发 2 1.63%43 同昱 0.1 0.08%21 尚德 2 1.63%44 安集 0.09 0.07%2
49、2 越南光伏 2 1.63%45 有成 0.08 0.07%23 中利腾辉 1.8 1.8 1.47%合计合计 58.05 137.18 100%电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 37 光伏电池片光伏电池片II代：代：PERC电池电池 硅片设备：下游扩产影响几何？硅片设备：下游扩产影响几何？3 3 PERC设备市场空间：设备市场空间：2019-2020年合计约年合计约200亿。亿。我们基于以下假设对PERC设备市场空间进行测算：考虑到PERC扩产对行业整体产能的拉动作用，假设2018-2020年行业总产能增速为15%、20%、5%；结合各家电池片企业
50、的PERC扩产计划，假设2019-2020年PERC的渗透率将达到86%、100%；2018年PERC电池片生产线的单位投资为2.5亿元/GW。随着PERC技术的日益成熟，我们认为设备单位投资将会逐渐下滑，假设2019-2020年单位投资分别下调20%、10%。图表图表40：PERC电池片设备构成电池片设备构成 来源：公司公告、中泰证券研究所 电池片设备：“电池片设备：“PERC+”PERC+”与与HITHIT之争之争 2016A 2017A 2018E 2019E 2020E 光伏电池片产能（GW）100.14 115.16 132.43 158.92 166.87 PERC 电池线渗透率（
