专栏名称: 先进制造观察
高端装备强国的时代在加速到来,依托高端装备和军民融合建立一个强健的工业和国防体系是当务之急,本团队致力于为一二级市场投资者提供深度而有效的高端装备的研究,提供咨询服务。重点了解在于中国高端装备产业链的深入变化。
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【天风机械】晶盛机电深度报告《强者恒强!昔日光伏装备龙头,如今半导体设备新贵》

先进制造观察  · 公众号  · 军事  · 2017-11-08 13:48

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近年以来公司订单大幅增长,截止2017年10月底,公司2017年已公告的合同和中标额累计达到31.27亿元,占2016年营收286.25%。公司中标合同主要涉及光伏、半导体晶体生长设备,其中超过8亿元的两个大订单都是来自中环光伏。另外公司10月又联合无锡市政府、中环股份等签订了30亿美元的集成电路用大硅片生产与制造战略合作协议。未来随着各大订单逐步交付,公司未来营业收入有望继续快速增长。


1.3. 公司股权结构相对集中

公司股权结构相对集中。公司控股股东为绍兴上虞晶盛投资管理咨询有限公司,持有公司48.47%股权,其实际控制人为曹建伟先生和邱敏秀女士。曹建伟先生和邱敏秀女士为母子关系,是公司的共同实际控制人和一致行动人。公司目前共有七家控股子公司,子公司主要业务范围是光伏半导体设备、晶体生长控制设备、蓝宝石材料等业务的生产制造。



2. 单晶投资热潮叠加平价上网预期,前端设备龙头率先受益

2.1. 晶体硅电池占据主导地位

光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术,主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成。根据所用材料的不同,太阳能光伏电池可以分为晶体硅电池、薄膜电池和聚光电池,其中晶体硅电池又包括单晶硅电池和多晶硅电池,二者占据了绝大多数市场份额。目前,薄膜电池和聚光电池尚处于探索阶段,转换效率低、衰减快、成本低,短时间内难以实现技术突破,可以预见的是,未来一段时间内晶体硅电池仍将是太阳能发电技术的主流。

光伏产业链从硅矿到光伏发电系统的全过程可以分为上游、中游和下游三大部分,其中上游是指从晶体硅原料加工至硅片的过程,所用设备主要为单晶硅生长炉/多晶硅生长炉等生长设备和切磨抛等智能化加工设备,晶盛机电的产品亦主要覆盖这一生产环节;中游是指将硅片加工成硅体电池并进一步加工成光伏电池组件的过程;下游主要是光伏系统应用产品,如光伏发电系统等。


2.2. 分布式光伏市场空间广阔,政策护航助力快速增长

分布式光伏发电特指采用光伏组件,将太阳能直接转换为电能的分布式发电系统,具有输出功率相对较小、环保效益突出、缓解局地用电紧张、可发电用电并存的特点。分布式光伏倡导就近发电、就近并网、就近转换、就近使用的原则,不仅能够有效提高同等规模光伏电站的发电量,同时还有效解决了电力在升压及长途运输中的损耗问题,是一种新型的、具有广阔发展前景的发电和能源综合利用方式。

分布式光伏渗透率仍处于低位,未来市场空间广阔。2014年国内新增装机的分布式光伏电站的比例仅为19%,除去农光互补等,真正意义上屋顶分布式光伏电站仅占5.59%,这与一些发达国家分布式占比达到80%以上的水平相距甚远。目前,集中式光伏电站仍占据较大的比重,但是其正面临着严重的弃光率。根据国家发改委统计,在西北的甘肃、新疆地区,集中式光伏的弃光率达到30%。


补贴政策出台,分布式光伏成为今后重点发展方向。 为了缓解环境污染问题,减少煤电用量,分布式光伏电站已成为国家“十三五”规划中光伏产业重点发展的方向。自2017年,国家出台了分布式光伏电站的补贴政策:分布式电价补贴标准为每千瓦时0.42元(含税),光伏发电项目自投入运营起执行标杆上网电价或电价补贴标准,期限原则上为20年。此外,各个省市县也提出了相关的补贴政策。这将极大的促进分布式光伏今后的发展。


2.3. 单晶硅光伏发电优势明显,替代多晶硅趋势明显

太阳能电池硅片主要有多晶硅片和单晶硅片两种,单晶和多晶的差别主要在于原材料的制备方面,单晶是直拉提升法,多晶是铸锭方法,后端制造工艺只有一些细微差别。单晶硅电池片与其他种类的太阳能电池片相比,其晶格缺陷更低、机械强度更高、转换效率更高。在前几年的光伏市场波动和抢装热潮中,多晶以其低价和产能优势迅速抢占国内低端市场,而单晶以其品质优势主要外销欧美高端市场。


然而,随着单晶产能的提升和硅片价格的持续下降,单晶渗透率不断提升。 一方面,来自发电端投资回报意识的提升降低了盲目抢装(目前单晶硅电站投资回报率(IRR)比多晶电站平均高2.78%),另一方面,基于“平价上网”的终极要求(而非依靠政府对光伏行业的政策与补贴)。据OFweek数据显示,单晶渗透率的提升速度在国内已经超越大家的预期,2014-2016年分别为5%,15%,27%。根据摩根斯坦利数据显示,2020年单晶渗透率可达50%。

未来单晶替代多晶趋势明显且可持续的原因主要有五个 :1、目前成本趋于持平,且单晶仍有下降空间,2、单晶硅电站发电效率高,比多晶硅电站的实际发电量多5~6%以上,3、单晶硅电站长期衰减比多晶硅低至少3%以上4、单晶切割技术率先实现突破,有可能进一步降低成本。5、单晶具有高度集约化、最大程度发挥屋顶资源的优势,在同样的屋顶面积上单晶系统比多晶安装量高7.8%,更适合分布式电站应用。


在效率方面:据中国半导体协会数据显示,单晶硅电池转换效率2016年可达20.20%,多晶硅转换效率为18.70%。目前60片封装的高功率组件,单晶量产功率为275W,多晶量产功率为260W,单晶组件价格为4.11元/W左右,多晶为3.98元/W左右,而单晶每瓦发电量至少比多晶高3%。据中国电力新闻网数据显示, 25年的生命周期内,单晶硅电站的实际发电量比多晶硅电站的发电量多大约6%。


单晶扩产趋势较多晶更为高涨,单晶替代多晶也将成为未来的大趋势。 主流的单晶厂正相继公布其扩产计划,以维持市场份额。且新一批的领跑者计划和前沿技术应用基地更为青睐在综合度电成本上展现出优势的单晶产品。


2.4. 光伏发电装机量回升,带动上游硅片设备需求

2016年12月16日,国家能源局下发《太阳能发展“十三五”规划》,进一步促进太阳能产业持续健康发展,加快太阳能多元化应用,推动建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系。主要目标指出:1)到2020年底,太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上,其中,光伏发电装机达到105GW,太阳能热发电装机达到5GW;2)继续大力推进分布式光伏应用示范区建设,2020年建成100个应用示范区,鼓励光伏发电项就近建设接入中低压配电网;3)进一部降低光伏发电电价成本,到2020年每度电降价50%至0.8元每千瓦时。4)提升晶体硅技术提升光电转化率达23%。

光伏发电装机量超预期。 根据国家能源局公布,2017年前三季度光伏发电市场规模快速扩大,新增光伏发电装机43GW,其中,光伏电站27.7GW;分布式光伏15.3GW,同比增长400%。截至9月底,全国光伏发电装机达到120.42GW,同比增长约60%。其中,光伏电站94.8GW,分布式光伏25.62GW。光伏发电装机量持续大幅增长,分布式光伏表现抢眼,我们预计2017年光伏新增装机容量将达到50GW以上,其中分布式光伏将占更大比重。


根据《能源发展“十三五”规划》,光伏行业未来几年的发展重心都将集中于分布式光伏,到2020年实现光伏发电装机105GW的目标,分布式的市场额度设定为60GW。按照目前17.43GW的容量测算,理论上的增量仍有42.57GW之多。另一方面,《能源发展“十三五”规划》对2017-2020年的光伏电站发展规模进行了规划,期间河北、山西和山东等21省、市、自治区新增光伏装机86.5GW,领跑者基地每年安排8GW,4年合计32GW。 据此计算,2020年,全国光伏电站装机有望达到170.89GW,分布式光伏占比有望达到25.98%。

下游装机量高增长,促上游硅片原料需求。 伴随着下游光伏电站和分布式光伏需求量上升,光伏产业链上游多晶硅、单晶硅、光伏电池、硅原料和相应制造设备需求也得到提升。其中,2016年多晶硅产量达18万吨,同比去年增长9%;2016年我国硅片产量为63GW,较去年增长15GW,同比增长31.2%。

为适应上游需求,硅片企业纷纷扩产。 硅片生产壁垒较高,投资额较大,主要由国内隆基、中环、保利和晶科等大型光伏组件电池生产企业生产。根据我们统计的6家主要硅片生产商,按照各厂家的规划方案和扩产情况统计,到2016、2017年产能分别为:30GW、39GW、截至2020年规划产能有望超过80GW。

硅片产能扩张的同时带动晶硅炉设备需求。 根据我们的推算,截至2020年,新增单晶炉设备市场空间高达约95亿元。而考虑到单晶切割加工过程中辅助加工设备, 到2020年新增单晶炉设备及配套市场空间高达约150亿元。


根据之前测算2020年国内光伏总装机量将达到230GW以上。假设2017-2019年总装机量达137GW、160GW和195GW。


1)     单晶硅光伏电池性能更佳未来将占市场主导,假设市场渗透率逐步上升,截至2020年达50%,2016年为27%。假设2017-2019年渗透率分别为30%、38%和45%。

2)     根据光伏制造商反馈,单晶硅电池每GW装机量,需要配备单晶炉170台。每台设备在170万元左右。年设备维护费用20%。







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