国内领先的晶体硅太阳能电池生产设备制造商

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报告出品方/分析师:华西证券研究所/俞能飞

公司成立于年,系国内领先的晶体硅太阳能电池生产设备制造商,主营PECVD设备、扩散炉、制绒设备、刻蚀设备、清洗设备、自动化配套设备等太阳能电池片生产设备的研发、制造和销售。公司核心技术不断突破,致力于为太阳能光伏电池生产企业提供高转换效率大产能整体解决方案,客户包括晶科、阿特斯、天合光能、隆基、通威等知名企业。

1.捷佳伟创:光伏电池核心设备供应商

光伏电池核心设备供应商,产品种类不断丰富

公司成立于年,是国内先进的电池片工艺设备龙头。公司于年研制出首台槽式制绒设备,成功切入晶体硅太阳能电池领域。经过多年深耕,公司能为客户提供PERC的整线系统,并从逐步布局TOPCon与HJT相关设备。年公司相继研发出TOPCon的关键设备管式LPCVD设备、HJT的关键设备RPD和板式LPCVD设备。公司产品已经获得众多主流厂商认可,客户包括阿特斯、天合光能、隆基股份、晶科能源等大型光伏电池生产企业。

光伏电池设备贡献主要营收和利润,产品种类向半导体领域拓展。公司的主要产品包括清洗设备、制绒设备、扩散炉、刻蚀设备、PECVD设备和自动化设备等晶体硅太阳能电池生产设备,近年来公司工艺设备营收和毛利占比均接近80%以上。此外,公司顺应产品发展路径向半导体设备领域延伸。公司于年7月份完成首批半导体清洗设备的成功交付,未来有望实现产品结构的不断优化。

1.2营收业绩双增,费用率管控优良

营收和业绩整体呈上升态势。受益于光伏行业高景气度,年公司营收同比大增60%至40.44亿元,-年复合增长率达到48.53%;年归母净利润5.23亿元,-年复合增长率达到45.10%。H1公司营收和业绩继续保持增长态势,分别同比增长38.62%和83.70%。

盈利能力有所下降,系执行新收入准则所致。年,公司销售毛利率为26.43%,同比下降5.63个百分点;公司年销售净利率为12.65%,同比下降2.17个百分点,ROE为18.66%,同比增加2.65个百分点。年成本项目中制造费用占比同比增加的原因主要系执行新收入准则,场外安装调试费用以及运输费用重分类到合同履约成本所致。年上半年,公司销售净利率达到17.32%,有所回升。

费用规模总体稳定,费用率管控优良。年公司销售/管理/财务费用率分别为2.00%/2.13%/1.29%。近三年来,虽然公司规模在不断增加,费用绝对规模增长幅度不大,销售费用大幅降低。费用率方面总体稳定且呈下降趋势,年上半年公司销售/管理/财务费用率继续保持下降趋势,分别为1.14%/1.68%/-0.04%,公司在费用率管控方面的能力较强。

1.3股权结构清晰,管理层履历丰富

股权结构分散,子公司业务全面。公司前身捷佳有限由蒋柳健、余仲、左国军、曹克勤、吴奇共同出资设立。目前,余仲、左国军、梁美珍三人直接和间接持有公司24.28%股权,为公司的实际控制人。公司旗下有4家全资子公司和2家参股公司,经营业务涉及光伏设备、电池片、半导体等,均与主营业务相关。

管理层团队优秀,深耕行业多年,有着充分的技术和经验积累。公司的技术和管理团队均具有多年电子专用设备、光伏设备领域的从业经验,部分核心技术及管理骨干深耕电子专用设备的研究和制造,在光伏电池生产线上工作多年,对客户的需求、设备的工艺性能和国内外的技术均做了非常深入研究和积累。

股权激励彰显未来发展信心,深绑核心人员。年12月20日,公司向董事、高级管理人员、核心管理人员及核心骨干人员人授予万股限制性股票,授予价格为16.59元/股,考核目标为公司-年净利润增长较年分别不低于18%、40%、65%,深度捆绑股东与管理层利益,为公司发展注入新动能。

2.光伏高景气度提升设备需求,N型电池有望成为主流

光伏新增装机逐年攀升,光伏电池景气度高涨

光伏产业链涉及环节众多。其上游主要为硅片、银浆、石英砂等原材料;中游为光伏电池板及光伏组件等行业;下游为光伏应用领域,主要需求来自光伏发电,并向光伏取暖、光伏交通、光伏农业等方向拓展。

光伏发电进入平价时代,政策助力迎来行业景气高峰:

6月11日,国家发改委发布《关于年新能源上网电价政策有关事项的通知》,年起,对新备案集中式光伏电站、工商业分布式光伏项目和新核准陆上风电项目,中央财政不再补贴,实行平价上网。

根据《中国年光伏发展展望》预计,到年光伏新增装机发电成本预计将低于0.3元/千瓦时。光伏发电的成本优势在未来将愈加明显。到年和年新增光伏发电成本将降至约0.2元/千瓦时和0.13元/千瓦时。

年4月发布的《年能源工作指导意见》显示,风电、光伏发电量占全社会用电量的比重达11%左右,风电和光伏发电量占比将进一步加速提升。各省市也纷纷出台光伏能源发展目标,预计新增光伏装机量提升。

随着光伏各项成本下降和政策规划的能源发展目标陆续实现,未来光伏有望成为电力主力来源。

全球新增光伏装机创新高,中国光伏装机保持上升态势。根据CPIA数据,年,全球光伏新增装机市场达到GW,创历史新高。在光伏发电成本持续下降和新兴市场拉动等有利因素的推动下,全球光伏市场仍将保持增长,预计年全球光伏新增装机量将超过GW,乐观情形下甚至达到GW。在光伏发电成本下降驱动以及标杆电价政策正式推出等因素推动下,我国也逐步成为全球重要的光伏市场之一。年我国新增装机容量10.95GW,首次超越德国成为全球第一大光伏应用市场,此后持续保持高基数下的稳定增长趋势,年乐观情况下新增装机有望突破65GW。

根据国家能源局数据,年上半年我国新增光伏装机0.14亿千瓦,同比增长22.7%。除户用外,光伏发电已全面实现平价上网。在碳中和目标的积极政策影响下,随着硅片向着大尺寸化、薄片化方向发展,以及银浆用料减少和整线设备国产化,光伏发电的成本不断下降,光伏行业正摆脱对财政补贴的依赖,进入新的发展阶段。

光伏电池片产量快速增长,行业集中度逐年提高。我国光伏电池片产量保持快速增长势头,年光伏电池片产量达GW,同比增长22.73%。随着高效产品的需求日益旺盛以及产品价格的进一步下降,头部企业快速扩张,CR5市占率逐年提高,年超过50%。

国产化设备布局加速,N型电池有望成为主流

P型电池接近效率极限,N型电池优势明显。P型电池原材料为P型硅片,N型电池原材料为N型硅片。P型电池传统单晶和多晶电池主要技术路线为铝背场技术(AL-BSF),目前主流的P型单晶电池技术为PERC电池技术,该技术制造工艺简单、成本低。随着P型电池逐渐接近其转换效率极限,N型将成为下一代电池技术的发展方向。N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、载流子寿命更长等优点,主要制备技术包括PERT、TOPCon、IBC、HJT等。

2.2.1.AL-BSF到PERC:增加少量设备,效率提升明显

AL-BSF改造为PERC产线并不复杂,但效率提升明显。从产线改造角度看,铝背场电池技术的生产工艺主要包括清洗制绒、扩散制结、蚀刻、制备减反射膜、印刷电极、烧结及自动分选七道工序和关键设备。绝大多数设备竞争较为激烈,捷佳伟创、北方华创、迈为股份等国内厂商在产线前端和后端分别进行设备布局。PERC电池只需在铝背场基础上增加钝化叠层和激光开槽两道工序,所需设备包括增加PECVD和激光开槽设备,也均实现国产化。而从效率提升角度看,根据CPIA数据,截至年,PERC电池平均转换效率22.8%,而传统铝背场的转换效率则不足20%,效率提升是加速PERC产能占比提升的核心因素之一。

2.2.2.PERC到TOPCon:钝化叠层和激光开槽两道工序,效率提升明显

TOPCon电池可由PERC产线改造。隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳能电池于年由德国Fraunhofer太阳能研究所首次提出。主流TOPCon电池采用N型硅片,首先在电池背面制备一层1~2nm的隧穿氧化层,再沉积一层掺杂多晶硅,二者共同形成钝化接触结构,为硅片的背面提供了良好的界面钝化。TOPCon电池可由PERC产线改造,包括增加硼扩散设备,背面的SiO2隧穿层和掺杂多晶硅层分别采用原位热氧和原位掺杂的方式在LPCVD(低压化学气相沉积)中沉积,因此还需要在PERC产线上增加LPCVD、退火炉和湿法刻蚀设备。TOPCon设备中,扩散设备、PECVD、印刷设备占产线价值量是33%、17%、15%,设备本身在N型电池中国产化程度更高,成熟度更高。

图23PERC和TOPCon电池工艺对比(前:PERC,后:TOPCon)

CVD是目前主流工艺路线。主要包括三种工业化流程,以捷佳伟创为代表的国内厂商均有所布局:

方法一:本征+扩磷。LPCVD制备多晶硅膜结合传统的全扩散工艺。此工艺成熟且耗时短,生产效率高,已实现规模化量产,但绕镀和成膜速度慢是目前最大的问题。该技术为目前TOPCon厂商布局的主流路线。

方法二:直接掺杂。LPCVD制备多晶硅膜结合扩硼及离子注入磷工艺。离子注入技术是单面工艺,掺杂离子无需绕度,但扩硼工艺要比扩磷工艺难度大,需要更多的扩散炉和两倍的LPCVD,投资成本高、良率更高。

方法三:原位掺杂。PECVD制备多晶硅膜并原位掺杂工艺。该方法沉积速度快,沉积温度低,还可以用PECVD制备多晶硅层,简化很多流程,实现大幅降本。但仍存在气体爆膜现象导致良率偏低,稳定性有待进一步观察,因此产业化进程较慢。

表7用于TOPCon的LPCVD系统

2.2.3.异质结电池(HJT):全新产线,提效优势明显,设备国产化进程加速

异质结电池(HJT):在N型晶体硅片正反两面依次沉积厚度为5~10nm的本征和掺杂的非晶硅薄膜以及透明导电氧化物(TCO)薄膜,从上到下依次形成了TCO-N-i-N-i-P-TCO的对称结构。HJT优势明显,包括:

①HJT电池是在单晶硅片的两面分别沉积本征层、掺杂层和TCO以及双面印刷电极,其结构对称、工艺相对简单

②低温制造工艺。HJT电池采用硅基薄膜工艺形成PN结发射区,制程中的最高温度就是非晶硅薄膜的形成温度,避免了传统晶体硅电池形成PN结

③获得较高的转换效率。HJT电池中的本征薄膜能有效钝化晶体硅和掺杂非晶硅的界面缺陷,形成较高的开路电压

④由于电池上表面为TCO导电玻璃,电荷不会在电池表面的TCO上产生极化现象和PID现象(电势诱导衰减)。

HJT与PREC产线的主要差别在于非晶硅薄膜沉积和TCO沉积。HJT整个工序中非晶硅膜沉积和TCO膜沉积两道工序设备价值量占整条产线的75%。

CVD被用于非晶硅膜沉积,镀膜设备占整线设备投资额的50%,主要设备包括PECVD、Cat-CVD(催化化学气相沉积)等,目前PECVD是主流,纵向层叠式工艺的CAT-CVD设备制备的薄膜质量高、系统简单,但是对自动化要求高,稳定和良率均较差,成本高,目前尚未大规模化采用。

TCO(透明氧化物导电薄膜)沉积包括RPD(反应等离子体沉积)和PVD(物理气象沉积)两种方法。目前用的较多的是PVD工艺,离子高轰击使得损伤较大,但是技术较为成熟且设备相对便宜。RPD技术主要由日本住友重工掌握,对衬底轰击较小,RPD制备下的异质结电池总体比PVD约有0.5~1%的效率优势,但是需要解决成本和技术专利的问题。国内厂商捷佳伟创、迈为股份、金辰股份等国内厂商已经实现部分或全部设备的国产化,同时,捷佳伟创也在布局RPD相关设备。

效率提升空间明显,TOPCon与HJT有望成为主流技术

效率提升空间明显,TOPCon与HJT有望成为主流技术。从转换效率来看,PERC电池已经接近其效率极限,TOPCon电池和HJT电池转换效率极限更高且效率提升空间明显。就成本而言,PERC新建产线单位成本是1.5-2亿元/GW,最低可以做到1.3亿元左右;TOPCon直接新建产线约2.3亿元/GW,由PERC升级约0.6-0.7亿元/GW;HJT产线单位投资约4.3-4.5亿元/GW,预计-25年有望降低至2.5亿元左右。

随着高效技术路线逐步打开市场空间,技术不断进步对高效及超高效电池生产设备需求持续增加。根据CPIA,预计-年全球光伏新增装机分别为////GWh(中性预期)。假设:1)-年假设新增电池片产能利用率均为70%;2)HJT和TOPCon占比将持续提升,-年HJT/TOPCon新增产能占比分别为10%/25%/40%/45%/50%;到年,全球HJT/TOPCon电池设备市场规模均达-亿元。

3.服务优质客户,核心技术不断突破

深度服务龙头企业,客户集中度呈下降趋势

服务龙头企业,客户集中度呈下降趋势。公司合作客户均为行业内的龙头或知名企业。年,光伏电池片生产厂商中营收前十位均为公司客户,包括隆基股份、通威股份、晶科能源、阿特斯、天合光能等。近年来公司不断拓展客户,目前客户已基本涵盖行业内知名光伏电池厂商,前五大客户营收占比呈下降趋势。年公司前五大客户营收占比为47.30%,较5年前下降超过20个百分点,未来客户结构有望进一步多元化。

服务龙头优质项目,率先进入铸就壁垒:

1)年,通威太阳能的超高效异质结电池项目第一片HJT电池片达到23%的转换效率,标志着HJT电池规模化量产技术迈入新高度。公司提供了湿法制程、RPD制程、金属化制程三道工序的核心装备。同年6月份,公司与通威太阳能签署管式PECVD氧化铝二合一设备购销合同,公司设备产能更高的同时提升了电池转换效率,将用于成都通威四期项目。

2)年11月,润阳集团与公司签署30GW单晶PERC+和5GW异质结(HJT)项目战略合作框架协议。公司提供此项目核心电池设备及自动化设备,保证PERC+产线平均效率高于24%、HJT产线平均效率达到25%。

3)年4月,浙江爱康光电湖州基地一期MW异质结电池项目iCell异质结电池片全面进入批量化、大规模生产阶段,出片速度已提升至片/小时,后续还在持续爬坡,最优批次的高效异质结电池平均转化效率达24.2%。作为国内首个建成的异质结(HJT)GW级基地,爱康湖州基地第一条线主要采用YAC的清洗制绒设备、美国应用材料的PECVD设备、公司的RPD设备、应用材料的丝网印刷设备。

研发投入持续提高,核心技术对标国际水准

重视研发,技术领域前景光明。公司在产品和技术保持国内领先的基础上,不断加大对技术研究和新产品开发的资源投入。年,公司研发投入1.91亿元,同比增长56.03%,近两年增幅明显。公司研发人员数量及研发人员占比也在逐年提升。截至年末,公司已取得专利项,其中发明专利43项,实用新型专利项,外观设计专利13项。持续增长的研发投入有助于公司打造具有核心技术和自主知识产权的高效电池片设备,未来有望持续保持并提升在国内光伏设备行业中的技术领先地位。

核心设备优势明显,性能指标对标国际水准。公司研发多项原创技术,应用于扩散炉、PECVD设备、湿法工艺设备等。以PECVD设备为例,公司用于TOPCon电池生产的高产能管式PECVD设备采用业内领先的背面钝化叠层膜技术以及业内独创的正面钝化增强减反膜技术,有效提高了晶体硅电池的转换效率,关键技术指标及产品性能处于国内领先地位,绝大部分指标达到国际同类型产品的技术水平。

此外,公司终止部分IPO项目并将募集资金余额共计约2.87亿元,调整用于新项目“超高效太阳能电池装备产业化项目—大尺寸多腔室扩散炉及PECVD设备生产线建设”。公司通过近几年的技术研发,已将大尺寸多腔室PERC及PERC+技术成功运用于扩散及PECVD,通过大尺寸增加出片的电池功率、减小电池片之间间隙,增加同一机台腔室,或者不同机台之间的腔室可以一体化联动控制,增加电池背面钝化叠层、增加正表面激光掺杂等技术,提高了电池片的转换效率,降低了单位瓦数的成本。本次项目建成达产后,每年新增大尺寸管式扩散氧化退火炉台,大尺寸管式等离子体淀积炉85台,大尺寸管式等离子体氧化铝淀积炉85台。

首家整体HJT自主开发解决方案设备提供商,竞争力显著

自主知识产权RPD,性能超日本住友。年9月,公司最新一代HJT关键量产设备RPD5A完成装配调试,标志着具有自主知识产权的大产能新型RPD诞生。HJT电池与PREC电池生产流程的主要差别之一在于TCO沉积,包括RPD和PVD两种方法。PVD技术较为成熟,设备相对便宜。RPD技术带来的离子轰击损伤较小,并且制备出的HJT电池较PVD具有0.5%-1%的效率优势。RPD技术原先主要由日本住友重工掌握,大陆地区仅有公司获得住友RPD专利权的独家授权。

板式PECVD交付,催生全球首家整体HJT自主开发解决方案设备提供商。年12月,公司异质结关键工艺设备板式PECVD5整备交付客户,真正具备了完全自主的高效和超高效HJT的整线交付能力。公司率先打通了高效HJT从工艺设备到AGV智慧工厂的全制程设备的自主开发工作,成为全球第一家完成全线四道工序完全自主开发的整体异质结电池解决方案设备提供商。该板式PECVD设备将和RPD系列设备联通传统优势设备制绒、印刷设备一起,把异质结电池量产转换效率推上25%的行业新高度。年8月,公司首批管式异质结PECVD工艺电池顺利下线,同时也是全球首批利用管式等离子体气相沉积工艺异质结电池。公司HJT核心设备和技术的不断突破,主要工艺设备年市场占有率在50%以上,为未来发展提供了充足保证。

年5月,公司与爱康科技签署爱康长兴2GW异质结电池项目战略合作框架协议,公司提供全线整套电池设备及自动化设备。爱康2GW的异质结项目作为全球首个GW级异质结电池项目,选择公司提供整线设备,彰显了公司HJT整线设备布局的实力。公司此前已向爱康科技MW的中试线提供RPD设备,此次合作主要聚焦后续扩产项目(约1.8GW),在PECVD和新式TCO镀膜设备进行共同研发与合作。

定增加码新技术研发,打开成长新空间

定增布局HJT半导体设备,业务半径不断延伸。年4月23日公司定增完成,共募集资金总额25亿元,主要用于超高效太阳能电池装备产业化项目、先进半导体装备(半导体清洗设备及炉管类设备)研发项目以及补充流动资金。其中,1)超高效太阳能电池湿法设备及单层载板式非晶半导体薄膜CVD设备产业化项目投资接近10亿元,完全达产后每年新增20GWPERC+高效新型电池湿法设备,新增20GWHJT超高效新型电池的湿法设备以及单层载板式非晶半导体薄膜CVD。二合一透明导电膜设备(PAR)产业化项目完全达产后每年新增50套HJT电池镀膜设备(PAR)。2)先进半导体装备(半导体清洗设备及炉管类设备)研发项目主要内容为Cassette-Less刻蚀设备和单晶圆清洗设备技术的改进与研发,立式炉管长压化学气相沉积设备、立式炉管低压化学气相沉积设备、立式炉管低压原子气相沉积设备以及立式炉管HKALO/HFO2工艺设备技术的改进与研发。

综上,公司不断提升在高效新型晶体硅太阳能电池设备尤其在PERC+和HJT电池设备领域的竞争力,并实现公司在半导体事业拓展的战略规划与产业布局。随着业务规模的持续扩大,设备订单的持续增加,产品线的不断丰富,公司的行业领先地位有望进一步确立。

4.盈利分析

受益于光伏行业较高景气度,且伴随PERC电池转换效率接近极限,TOPCon和HJT电池有望迎来快速发展。叠加公司光伏设备品类齐全,核心竞争力强,未来业绩有望持续保持高速增长。

1:预计-年,公司光伏电池设备营收分别同比增长40%/40%/40%;受益于规模化生产,光伏生产设备未来毛利率预计将会稳步提升,假设-年分别为26%/26.5%/27%。

2:预计-年,公司自动化设备营收伴随生产设备提升而稳步提升,分别同比增长40%/40%/30%;受益于规模化生产,光伏生产设备未来毛利率预计将会稳步提升,假设-年分别为22%/25%/26%。

3:配件业务预计保持平稳增长,-年营收增速均为35%,毛利率均为54%。

预计-年收入分别为56.07亿元、77.79亿元和.97亿元;实现归母净利润分别为9.16亿元、12.23亿元和16.71亿元,同比增速75.1%、33.5%、36.7%,对应EPS分别为2.63元、3.52元和4.81元,对应PE分别为74/55/41倍。参考可比公司估值,考虑到公司相关技术储备丰富,产品品类多样,具备HJT整线交付能力,且订单充足,公司业绩保持高增长确定性强。

风险:

产品研发不及预期:若公司新产品研发速度不及预期,将会影响公司下游客户拓展,从而影响营收和业绩增长。

下游行业景气度不及预期:公司受下游行业影响较大,若下游景气度低迷,将会拖累业绩。

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