硅料設備:下游波動中持續上行,設備需求有望超預期我國多晶硅料行業過去20 年發展歷程復盤:①2002 年~2010 年:
受制于供給價格曾飆升至475 美元/公斤,隨之而來的擴產由于并未得到需求的及時匹配,多晶硅行業一度被國家列入六大產能過剩行業。②2010 年~2020 年:2013 年多晶硅從產能過剩行業清單中摘除,國內再次開啟技改擴產高潮,但2018 年“531 新政”的頒布,疊加2020 年的疫情影響,行業連續3 年左右景氣度低迷。
③2020 年至今:2020 年為多晶硅行業景氣度拐點年,呈現“先抑后揚”特征,拐點出現在2020 年下半年“雙碳”政策的發布。
光伏行業需求高增長預期被強化,供需緊平衡導致硅料價格再次大幅上漲。回顧多晶硅料行業過去20 年,供需錯配加劇了行業的周期性波動
硅料設備競爭格局與空間測算:①設備構成:多晶硅制備五大類靜設備分別為冷氫化反應器、還原爐、塔器、換熱器、球罐。壓力容器可分為反應、換熱、分離、儲存壓力容器。還原爐為改良西門子法多晶硅核心生產設備,價值量與數量占比最高。②競爭格局:行業相對較為分散,供應商包括蘭石重裝、海陸重工、雙良節能、東方電熱、科新機電等。頭部供應商2021 年以來新增訂單呈現爆發式增長。③擴產規模:我們統計了主要企業2020年以來宣布的多晶硅行業擴產項目規模超過270 萬噸,是2021年國內預計產量49 萬噸的5.7 倍左右,這些擴充項目大部分2021年及之后開建,擴產規模不可謂不壯觀。擴產參與方除了傳統的6 家頭部多晶硅供應商之外,青海麗豪、晶諾新能源、潤陽新能源、信義光能、寶豐能源等新玩家紛紛入局。④設備空間測算:
樂觀、中性、悲觀場景假設下:2022 年我國多晶硅行業設備市場空間分別為491 億元、327 億元、267 億元,分別較上年同期增長29.93%、27.39%、26.32%。
硅片設備:“大硅片”“薄片化”催生行業新需求制備:制備硅片主要包括長晶、截斷切方、測試分選四個環節,其中,長晶與切片為核心環節。單晶硅的制備由多晶硅料通過直拉法或者區熔法制成,其中直拉法進一步分為多次直拉法、連續直拉法、磁場直拉法,目前直拉法正由RCZ 向CCZ 過渡;鑄錠法制備單晶硅指采用類似于鑄造多晶硅的工藝制備單晶硅,目前采用該工藝制備單晶硅片的占比仍然較小。
新變化:“大尺寸”與“薄片化”趨勢確定,N 型硅片占比將快速提升。①“大尺寸”,目前為“182”與“210”兩大陣營,2021年中環新發布了218.2 大尺寸硅片。大尺寸會催生新的硅片設備需求,以及存量設備的更新需求。②“薄片化”:有助于降低硅片成本,但是也會一定程度影響切片良率。根據我們的敏感性分析,當切片良率達到98%,硅片厚度降至160μm,每公斤多晶硅料出片數量達到60.11 片,相較于96%良率、165μm 場景出片率提升4.36%。③“N 型”,2020 年我國N 型硅片占比約3.3%,隨著N 型電池片產業化的加速推進,未來10 年N 型單晶硅片占比將得到迅速提升。N 型襯底電池的優勢包括:N 型襯底電池結構基區與發射區都可以獲得較高的少子壽命;更高的開路電壓;較輕的PID效應、光衰現象等。
設備空間測算:①單晶爐競爭格局:設備供應商客戶集中度較高,大客戶依賴有待改善,主要供應商包括晶盛機電、連城數控、北方華創、京運通等;新玩家包括無錫松瓷等。②切割設備競爭格局:頭部供應商集中度不高,整體呈現平分天下的格局,主要供應商包括連城數控、高測股份、上機數控等。切片機性能的提升主要來自于生產成本的降低、效率的提高、硅片質量的保障。③設備空間測算:根據我們的統計,就目前已公布的數據來看,擴產規模已經超過180GW,而2021 年預計在150GW 左右。(a)中性場景假設:預計2021 年~2022 年硅片設備市場規模分別為232 億元、248 億元。其中,單晶爐市場規模185 億元、197 億元;切片機市場規模27 億元、29 億元。就設備采購口徑而言,2022 年相較于2021 年仍然為擴張年。(b)樂觀場景假設:
考慮半片需求、存量硅片產能加速出清因素,預計2021 年~2022 年硅片設備市場規模分別為232 億元、340 億元。其中,單晶爐市場規模185 億元、256 億元;切片機市場規模27 億元、57 億元。
光伏上游設備投資建議
我們強調光伏上游硅料硅片環節的擴產特點有別于傳統周期行業,原因基于:①戰略維度:光伏中長期視角的高成長性是其有別于傳統周期行業(以上游原材料行業為主)的本質區別,面對巨大的潛在需求,行業玩家的擴產決策將更多考慮中長期維度市場份額的獲得以及規模效應下成本優勢的體現,擴產持續性有望超預期。②技術維度:包括能耗、工藝、尺寸等在內的各類技術升級,最終目的均指向對于更低單位成本的追求。目前行業正處于N 型替代P 型電池的初期階段,行業技術革新面臨前所未有的機遇,在技術高速迭代的過程中對于設備的加速折舊是較為普遍的現象。
就目前已經宣布的硅料、硅片產能擴張計劃來看,我們認為2022 年硅料硅片設備具備進一步超預期的可能性,并且從中長期戰略維度與技術維度來看,碳中和背景下,光伏從政策驅動加速向需求驅動演變,行業的高成長、高技術迭代屬性有望帶來設備投資的不斷超預期。
(文章來源:中信建投證券)













