2022年光伏设备行业投资策略：全面拥抱新技术

中泰证券研究所 专业｜领先｜深度｜诚信 ｜ 证 券 研 究 报 告 ｜ 2022.01.10 全面拥抱新技术 ——2022年光伏设备投资策略 分析师：冯胜 执业证书编号：S0740519050004 电话：0755-22660869 Email：fengsheng@r.qlzq.com.cn 分析师：王可 执业证书编号： S0740519080001 Email：wangke@r.qlzq.com.cn CONTENTS 目录 CCONTENTS 专业｜领先｜深度｜诚信 中泰证券研究所 1 光伏设备投资框架分析 mNoQqNmPtRvNtNpMsPqOwObR9R8OnPpPsQtReRmMrQfQrQoPaQnMpRuOoMoMxNqMnR3 1、光伏设备分类 光伏设备投资框架分析  光伏设备包括四大类：硅料设备、硅片设备、电池设备、组件设备。 图表1：光伏产业链及对应设备 来源：wind、中泰证券研究所 注：此处按照1千克硅料=60片硅片=300W组件进行测算 硅料 硅片 电池 组件 电站 产业链 设备构成 还原炉 流化床 换热器 ...... 单晶炉 铸锭炉 切片机 ...... 清洗设备 扩散炉 PECVD 激光设备 丝网印刷 ...... 串焊机 层压机 装框机 测试仪 ...... 投资 1亿/万吨 = 0.33亿/GW 1.93亿/GW PERC:1.6亿/GW HJT：4亿/GW 0.63亿/GW 4 2、光伏设备投资框架 光伏设备投资框架分析  光伏设备投资逻辑①：终端需求的二阶导。光伏设备需求与全球光伏装机容量密切相关。这种关系为：t年全球光伏装机容量与t-1年全球光伏装机容量的差值为t年的全球光伏新增装机容量，而t年全球光伏新增装机容量与t-1年全球新增装机容量的差值才是光伏增量产能的需求。  基于这种二阶导关系，单纯从下游光伏装机容量角度来看，光伏设备的需求更为平滑，前者主要为后者提供了长期发展空间。 图表2：全球光伏新增装机容量及差值 来源：CPIA、中泰证券研究所 注：全球光伏新增装机容量差值 = 第t+1年的全球光伏新增装机容量 - 第t年的全球光伏新增装机容量 0%20%40%60%80%100%120%140%160%020406080100120140200020012002200320042005200620072008200920102011201220132014201520162017201820192020全球光伏新增装机容量差值（GW） 全球光伏新增装机容量（GW） 新增装机容量同比 5 2、光伏设备投资框架 光伏设备投资框架分析  光伏设备投资逻辑②：技术迭代带来的更新需求。技术迭代对光伏设备需求的拉动主要体现在存量产能的更新替换，结合其对设备需求的影响程度，分为三个层次：一是部分设备替换；二是全部设备替换；三是全部设备替换且设备单GW投资额呈现增长。 图表3：光伏产业链各环节技术迭代 来源：CPIA、中泰证券研究所 硅料 产业链 改良西门子法 主流技术 部分设备替换 硅片 电池 组件 流化床法（颗粒硅） 全部设备替换 全部设备替换+投资额增长 P型单晶 N型单晶、大尺寸硅片、高效切片 PERC电池 5BB半片 大尺寸电池 HJT、IBC等 TOPCon MBB、0BB 大尺寸组件 叠瓦 N型硅料 铸锭单晶 6 2、光伏设备投资框架 光伏设备投资框架分析  光伏设备投资逻辑③：下游客户的竞争格局亦对设备需求产生影响。 下游客户的市场集中度不仅影响设备公司在客户的议价能力，同时相对分散的格局也导致客户对新技术追逐力度更强，从而导致新技术到来时，设备需求更具爆发力。 图表4：光伏设备投资框架 来源：Wind、中泰证券研究所 注：此处下游集中度统计口径为产量而非产能，时间为2020年。 光伏设备投资框架 硅料 硅片 电池 组件 产业链环节 终端需求 技术迭代 单GW投资额 下游集中度 刺激 二阶导模型，新增装机容量的差值为设备需求 颗粒硅 大尺寸技术 N型硅片及电池 TOPCon HJT IBC MBB 0BB 叠瓦 SWCT 0.33亿/GW 1.93亿/GW PERC:1.6亿/GW HJT：4亿/GW 0.63亿/GW CR5=87.5% CR5=88.1% CR5=53.2% CR5=55.1% 7 3、2020-2021：光伏设备市场回顾及展望 光伏设备投资框架分析 图表5：光伏设备投资逻辑及市场表现 来源：wind、中泰证券研究所 （注：股价2021年涨幅统计区间为2021.1.1-2021.12.31，2021年不考虑IPO首日波动） 2020-2021年是光伏设备大年。复盘2020年以来的光伏设备行情，2020年是电池环节需求二阶导放量（通威、隆基电池扩产）、2021年是硅片环节需求二阶导放量（硅片新势力扩产），从而带动光伏设备企业业绩提升，同时伴随大尺寸、HJT、TOPCon等新技术落地带动光伏设备企业估值提升。 由于上游原材料上涨，能源成本上升，光伏在2021各环节均开始出现新的技术变化，背后核心矛盾是现有的产业链降本已到瓶颈期。从光伏设备股的涨跌幅及背后的逻辑来看，硅片设备受益于终端需求二阶导，电池设备主要是技术迭代带动的更新需求预期。（双良节能主要是设备到硅片的逻辑） 股票名称 2020涨幅 2021涨幅 金辰股份 112% 171% 奥特维 29% 209% 双良节能 17% 159% 高测股份 -43% 142% 晶盛机电 91% 131% 迈为股份 379% -5% 捷佳伟创 284% -21% 8 CONTENTS 目录 CCONTENTS 专业｜领先｜深度｜诚信 中泰证券研究所 2 下游需求二阶导影响趋弱 9 1、需求端：2022年光伏新增装机容量有望达210GW 下游需求二阶导影响趋弱 光伏需求：2022年供给释放+新技术资本开支奠定需求大年。硅料：531后第一次大规模供给释放，供给瓶颈将打破；硅片：2021年是产能释放年，2022年是产量释放年；电池：2021年全行业亏损，2022年N型资本开支有望大规模释放，效率预计将从23%提升至24%。集邦咨询预计2022年全球光伏新增装机容量将超过210GW。 政策保障：组件价格最高达到2.2元/w，当前价格集中在2-2.05元/w。从指标端看，风光基地一期100GW有望于2023年前并网，未来2年年均规模有望超过50GW，后续还有二期规划。此外根据各省保障性规划，光伏规模超65GW，大部分需要2022年底前并网。 图表6：组件价格回落将刺激需求增长 图表7：21-25年全球需求增长（GW） 来源：中泰证券研究所 来源：IRENA，CPIA，BNEF、中泰证券研究所 需求与价格三角 价格下降，需求提升 新增需求 组件2.0元/W 组件1.8元/W 融资成本等其他成本下降拓宽需求边界 17 34 53 45 30 49 51 82 125 140 150 2 4 9 15 10 5 14 18 20 24 29 8 15 11 11 14 17 22 25 30 36 43 9 7 6 10 22 21 24 34 35 30 31 15 20 23 24 39 41 41 52 57 61 67 50 79 102 103 115 133 151 [值] 267 292 320 0%10%20%30%40%50%60%70%0501001502002503003502015A2016A2017A2018A2019A2020A2021E2022E2023E2024E2025E中国（左轴） 印度（左轴） 美国（左轴） 欧洲（左轴） 其他国家及地区（左轴） YOY（右轴） 10 2、供给端：2022年各环节产能分析 硅料环节：价格下降利好光伏全产业链，产能预计持续扩张。2022年硅料产能预计将达到250-300GW，且未来几年持续有资本开支。存量产业链中，硅料资本开支节奏滞后于硅片，滞后于电池。从设备端来看，第一轮硅料设备投产高点在2020年10月-2021年3月，考虑到即使跌破200元/KG，硅料环节依然利润丰厚，预计2022年行业将持续扩产。 硅片环节：行业盈利承压，新增产能预计将放缓。2021年是硅片扩产大年，截至2021年底硅片行业名义产能超过350GW，总产能供过于求，过剩产能以及硅料较难取得将导致2022年不仅小型厂家的淘汰会加速，大厂、垂直整合厂的老旧炉台也可能面临关停。从结构来看，硅片环节自2019年后新玩家持续增加，2020年扩产产能基本为182、210等新产能，预计截至2021年底新产能规模将超过200GW，从而带动2022年行业整体盈利承压。在这一背景下，硅片产能受竞争格局分化可能导致持续扩产，但预计规模相较2021年增量不明显，且由于行业整体盈利承压向上传导后或将导致设备环节毛利率下滑。 电池环节：盈利能力将迎复苏，新技术助推产能破局。2021年电池扩产主要集中在Q1，此后受盈利能力下滑影响扩产规模持续降低。截至2021年底预计电池行业名义产能超过350GW，总量处于过剩；但大尺寸产能预计为150GW左右，结构性仍具备缺口。随着硅料降价，预计2022年大尺寸电池盈利能力将迎来复苏。但考虑到HJT、TOPCon等技术正加速落地，预计纯PERC新增产能将出现下滑，新技术产能有望迎来爆发。 组件环节：大尺寸阵营之争带动设备二次迭代。2021年底组件产能预计超过400GW，但大尺寸总产能预计为150-200GW，总量过剩但具备结构性缺口，预计2022年大尺寸组件产能仍将持续扩张。但对于组件设备尤其是串焊机而言，在182与210阵营之争下，有望取得两次迭代，即大尺寸替代小尺寸、210替代182（电池端通常购买210设备向下兼容，大尺寸只有一次迭代），因此仅考虑二阶导需求，组件设备业绩相对更具备持续性。且HJT替代PERC进程中，串焊机仍需要一轮资本开支。 下游需求二阶导影响趋弱 11 3、供需对比：2022年电池环节二阶导需求最为明显 硅料：硅料依然是主产业链中最紧张的一环，且后续的实际扩产进度与规模在能耗的制约下会低于预期；变数主要在于颗粒硅，未来一年核心验证颗粒硅的量产与品质。 硅片：2022年硅片将正式变成大宗品属性，且格局变差。（独立硅片厂家变多；一体化纷纷补齐硅片） 电池：2022年电池产能将低于硅片产能，且存在明显缺口，行业进入N型替代P型阶段。 下游需求二阶导影响趋弱 12 CONTENTS 目录 CCONTENTS 专业｜领先｜深度｜诚信 中泰证券研究所 3 硅料新技术：颗粒硅 13 1、颗粒硅：原理与工艺介绍 硅料新技术：颗粒硅  改良西门子法：目前全球主流的硅料生产工艺，原理是1050°C左右的硅芯上用氢气还原三氯氢硅，生成多晶硅沉积在硅芯上。还原工艺采用多晶硅还原炉，其将分解的硅单质沉积在硅芯上慢慢长成硅棒，这种工艺经过西门子改良后基本实现无排放且安全性大幅提升，从而推广。基于此，改良西门子法是利用多晶硅还原炉，采用气相沉积的方式生产棒状硅的工艺。  硅烷流化床法（FBR）：原理是将细小的硅颗粒种子铺在有气孔的流化床层上，然后从下面通入硅烷，这时硅颗粒种子具备流体特征，在加热等反应下，硅单质沉积在硅颗粒种子上，生成体积较大的硅粒，通过出料管送出流化床设备。基于此，硅烷流化床法是利用流化床设备，采用硅烷裂解的方式生产颗粒硅的工艺。 图表8：改良西门子法生产的棒状硅 图表9：流化床法生产的颗粒硅 来源：保利协鑫、中泰证券研究所 来源：保利协鑫、中泰证券研究所 14 2、颗粒硅：碳足迹是推进亮点 全面拥抱新技术  颗粒硅的优势：一是成本更低，重点关注减碳前景。颗粒硅投资强度、电耗、人工成本更低。2021