1、看好高端制造长期向荣,分化成长各放异彩
1.1、工程师红利孕育产业升级,制造高端化乃时势使然
2021 年前三季度我国国内生产总值(GDP)82.31 万亿元,同比增长 9.8%;制造业 GDP 为 22.59 万亿元,同比增长 12.5%。从增速变化来看,2021 年前三季度GDP 增速较 2020 年同期提升 9.1 个百分点,制造业 GDP 增速同比提升 12.0 个百分点。分季度来看,2021 年一季度 GDP 为 24.9 万亿元,同比增长 18.3%,增速较高主要系基数影响;二季度、三季度国内经济环比稳健增长,Q2、Q3 分别实现GDP 28.3、29.1 万亿元,分别同比增长 7.9%、4.9%。2021 年 Q1、Q2、Q3 制造业 GDP 分别为 6.8、8.0、7.7 万亿元,分别同比增长 26.8%、9.2%、4.6%。
2020 年 3 月~2021 年 8 月制造业 PMI 连续站上荣枯线。2020 年初在疫情影响下,2 月制造业 PMI 值录得历史新低值 35.7,随后制造业迅速复苏,自 2020 年 3 月起至 2021 年 8 月已保持 18 个月位于荣枯线之上。9 月制造业 PMI 自疫情以来首次跌入临界点以下。
工程师红利孕育产业升级,匹配人才结构的部分新兴行业有望加速成长。根据国家统计局公布的第七次全国人口普查数据,我国教育结构向高学历迈进,大专及以上人才占比递进增长,2020 年每十万人中大专及以上人口占比 15.47%,相比第六次普查结果增加 6.54 个百分点。工程师红利释放背景下,人才高端化与产业升级化相适应,教育结构与产业层次相衔接,制造业高端化乃时势使然,匹配人才结构的部分新兴行业有望加速成长。
制造业研发费用加计扣除比例提高,鼓励企业加码研发投入。2021 年 3 月 24 日国务院常务会议决定,2021 年 1 月 1 日起将制造业企业研发费用加计扣除比例由75%提高至 100%;通过实施这项政策,预计可在去年减税超过 3600 亿元基础上,今年再为制造业企业新增减税 800 亿元。
3 月 31 日财政部、税务总局发布《关于进一步完善研发费用税前加计扣除政策的公告》,制造业企业开展研发活动中实际发生的研发费用,未形成无形资产计入当期损益的,在按规定据实扣除的基础上,自 2021 年 1 月 1 日起,再按照实际发生额的 100%在税前加计扣除;形成无形资产的,自 2021 年 1 月 1 日起,按照无形资产成本的 200%在税前摊销。政策变化意在鼓励制造企业加码研发投入,新政对企业的利润端增厚=研发费用(或计入无形资产的研发支出)*25%*所得税率。
1.2、出口景气度延续,盈利能力逐季改善
出口链景气度持续超预期,欧美消费升级进行时。疫情后海外经济复苏,消费需求增长,利好部分出口型企业及其产业链相关标的。根据商务部进出口数据来看,出口数据持续好于预期。从规模看,2021 年 1-9 月,以人民币计进出口、出口、进口金额分别为 28.33、15.55 和 12.78 万亿元,均创历史同期新高。其中,9 月单月进出口 3.53 万亿元,创月度新高。从增速看,进出口、出口、进口同比分别增长 22.7%、22.7%和 22.6%,均为 10 年来最高水平。
盈利能力受多重因素压制,逐季有望显著改善。出口型企业上半年利润率受加征关税、汇兑损失、原材料涨价、海运运费等多重因素压制,净利润同比口径或有所下滑。展望利润率下半年走势:
1)加征关税:从近期美国政府对华产品加征关税被美法院暂时变相叫停,以及美国 36 个有影响力的商业团体致信拜登政府呼吁与中国重启谈判削减关税;到 10月 4 日美国贸易代表戴琪表示:“美方将启动针对性的关税豁免程序,允许美国企业申请豁免某些中国输美商品的加征关税”;再到 10 月 8 日美国贸易代表办公室 USTR 发布联邦公 ,就恢复前期延长的特定关税豁免向公众征求意见,逐步开启新一轮商品关税排除流程;最后到 10 月 9 日中共中央政治局委员、国务院副总理、中美全面经济对话中方牵头人刘鹤与美贸易代表戴琦举行视频通话,部分对美出口产品加征关税或有变化。
2)汇兑损失:根据央行数据,2020Q1、Q2 美元兑人民币中间价季度均值分别为6.98、7.08,2021Q1、Q2 美元兑人民币中间价季度均值分别为 6.48、6.46,同比分别下降 7.16%、8.76%,上半年由人民币兑美元升值造成的部分对美出口业务占比较高企业营收同比口径失真。2020Q3、Q4 美元兑人民币中间价季度均值分别为6.92、6.61,今年三季度以来美元对人民币汇率保持双向波动态势,预计四季度汇率对出口型企业的负面影响可能降低。
3)原材料涨价:今年上半年以来大宗商品原材料价格持续上涨,近期保持高位,由此带来的成本压力,优势企业可通过产品涨价的方式向产业链下游传导,考虑到订单交付周期需 1-2 个季度,预计盈利能力修复可能在今年四季度到来。
4)海运运力紧张及运费高涨:通常来看四季度是北美需求旺季,海运价格持续走高,但由于近期国内多地限电限产,部分出口企业生产受限,海运运力紧张略有缓解,预计明年年中海运紧张情况或有改善。
1.3、把握三条投资主线:周期调节、产业升级、消费升级
1.3.1、周期调节:基建投资节奏预期加快,出口高增长。
工程机械:1)上半年地方专项债投放不及预期致内销低迷,出口销量边际改善。2021 年 4 月份以来工程机械行业有所降温,增速放缓的主要原因是地方专项债投放进度较慢;2)下半年发行节奏加快实现跨周期调节,刺激工程机械行业需求。10 月 22 日财政部表示“2021 年新增专项债券额度尽量在 11 月底前发行完毕,持续发挥专项债券对地方经济社会发展的积极作用”。考虑到上半年地方政府债发行进度较慢,下半年经济增长逐渐往中枢回落,8 月以来专项债发行节奏加快,基建投资有望边际改善,从而刺激工程机械需求。3)工程机械出口规模逐步扩大,龙头企业有望突出重围。伴随着出口规模的扩大,国内主机厂在全球的地位持续巩固,以三一重工、中联重科为代表的主机厂商有望收获更大的业绩增速。
油服装备:1)油气对外依存度维持高位,“增储上产”刚性强。国内原油消费持续走高,产量改善不足,导致我国原油对外依存度持续提升。2019 年国家能源委员会会议明确指出要加大国内油气勘探开发力度,促进增储上产。2)非常规油气开发是天然气增储上产的重要抓手。我国常规天然气储量排名全球第 13 位,但页岩气储量位列全球第一,页岩气探明地质储量 6 年翻了 19 倍,产气量 8 年翻了200 倍。页岩气开发成本下行使得开发经济性获得提升,非常规油气补贴政策由“总量补贴”转为“增量补贴”,进一步激发产业活力。
3)冷冬能源需求增长,俄罗斯天然气输气走低,油气勘探维持高景气度。严冬将大幅扩大社会取暖需求,同时欧洲天然气库存已处于历史 3 年的最低位,库存快速消耗可能形成较大缺口。4)美国存量 2400 万水马力的压裂设备,大部分设备将于 3~5 年内替换,有较大的更新替换空间。国家能源局在 2021 年页岩油勘探开发推进会上明确要求,将加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划,页岩油的施工方式和增产措施与页岩气相似,同样依赖于水平井+压裂增产技术,将成为拉动压裂设备的新增长点。
1.3.2、产业升级:科技创新孕育设备升级,把握技术壁垒甄选标的
光伏设备:1)系统成本决定替换空间,工艺成熟度决定放量节奏。由系统成本判断替换空间,光伏设备市场是在产能冗余条件下的存量博弈,系统成本降落是技术迭代必要条件。由工艺成熟度判断放量节奏,大硅片 PERC 电池设备在进入平台期后,下游先发优势凸显,刺激大硅片电池设备大幅放量。2)HJT 技术变革涉及硅片、电池、组件,光伏产业链技术耦合迭代。HJT 技术对光伏产业链的影响不局限于电池端,同时涉及硅片、组件的技术革新。HJT 电池工艺对薄硅片具有较好适应性,在 N、P 硅片同价的条件下,应用薄硅片加工的 HJT 电池能有效降低电池成本中的硅成本。为降低银浆成本,HJT 电池栅线上 Pad 点面积较一般PERC 电池更小,继而对组件串焊工艺的对准精度提出更高要求。
3)整线 TURNKEY、真空设备性能是评价光伏设备厂商的关键。HJT 的量产工艺的实现方式尚有优化潜力,在吉瓦级中试初期,设备商被要求深度参与工艺调试,具备 HJT 整线 TURN KEY 能力的光伏设备商优势明显。核心真空设备(PECVD、PVD)性能与 HJT 电池效率、生产成本联系紧密,核心工艺参数领先、良率占优的设备方案有望脱颖而出。
风电设备:1)气候雄心峰会提出 2030 年风光装机目标。2)风机招标价格快速下降,其原因在于机组大型化带来的效率提升与成本下降,持续的降本有望催化运营商的开发意愿。风轮直径加大扫风面积,风机大型化有助于原材料用量的减少,同时减少建安成本。3)从政策指引角度,从风光大基地、分散式风电项目、北京风能宣言、“五大四小”集团相关政策规划指引来看,我们判断“十四五”期间年均风电装机量将达到 50~60GW,相比“十二五”、“十三五”年均装机再上一个台阶。
半导体设备:1)我国半导体产业迎来产能迁移的历史机遇。我国半导体产业迎来(历史第三次)产能迁移的历史性机遇,国内半导体设备市场的全球占比已由2012 年的 6.8%提升至 2020 年的 26.3%,本土设备厂商先行受益。2)关键工艺设备是国产替代的战术重心。国产半导体设备在关键工艺道次中尤其薄弱,这些设备不仅价值量占比高,且对工艺品质影响较大,是实现国产替代的战术重心。3)相对成熟的工艺环节将率先受益国产替代进程。半导体设备技术壁垒高、研发投入大、验证时间长,并非一时半载可以成就,因此相对成熟的工艺环节有望率先受益国产替代进程。
工业机器人:1)国内市场反弹趋势明显。国内制造业由于疫情影响在 2020 年初遭遇短暂低迷,此后快速复苏,制造业经济有序复苏背景下,国内机器人产量表现出同向增长。2021 年我国工业机器人 Q1、Q2、Q3 产量分别为 7.9、9.5、9.5 万台,分别同比增长 127.2%、60.5%、42.1%。2)零部件技术能力是本土厂商的突围关键。控制器、伺服电机、减速机是工业机器人最主要的三类核心零部件,约占工业机器人成本的 70%。国外核心零部件供应商对我国本体商供货价格往往超过给“机器人四大家族”的 50~100%。大部分本体供应商不具备成本优势,难以实现产品放量。具有核心零部件自主研制能力的本体商将有望利用其成本优势,更快跨过盈亏平衡点,实现盈利、放量。3)深耕高壁垒行业有望获得更高利润水平。细分行业领域空间一定程度上决定集成商规模上限,汽车(汽车电子)、3C等行业空间广阔,是系统集成商成长的绝佳沃土。机器人集成本质是对机器人进行二次开发,进行赋能工业应用。因此,在具有较高技术壁垒的细分领域深耕,获得的下游行业理解更具价值,参与者有望获得更强盈利能力。
全球电动化浪潮势不可挡,美国产能扩张在即。2019 年 4 月欧盟发布《2019/631文件》,规定 2025、2030 年新登记乘用车二氧化碳排放在 2021 年(95g/km)基础上分别减少 15%(81g/km)、37.5%(59g/km),荷兰、挪威、法国、葡萄牙等成员国跟动设立燃油车禁售时间。欧盟严苛碳排放的顶层设计,使得发展新能源车成为欧洲市场的唯一选择,2020 年欧洲国家对新能源车补贴政策普遍做出调整。
激光设备:激光加工向高端制造渗透加速,进口替代持续推进。1)技术进步+价格下沉,新兴应用场景逐步打开;2)国产激光器“全波段、全功率、全应用”产品矩阵初步形成,核心零部件国产替代加速。看好兼具技术和规模优势的核心部件激光器厂商,有望把握质、量、利齐升契机。
检验检测:“提质增效”叠加“外延内生”,行业保持高速增长。中国第三方检测市场规模千亿级,下游细分领域众多,市场集中度较低,呈碎片化的特征。2015-2020 年国内检验检测行业增速约为 GDP 增速的 2 倍,长周期看国内 GDP 增速中枢逐步下行,但仍显著高于全球 GDP 增速,国内检验检测行业有望持续保持较高增速。同时,国内检验检测行业朝着市场化、集约化方向发展,检验检测行业龙头“外延内生”双轮驱动,成长确定性更高。此外,龙头企业持续提升运营及管理效率,人均产值及单位实验室面积产出不断提升,利润释放具备弹性。
1.3.3、消费升级:欧美消费升级需求驱动高速成长,重点企业盈利能力逐渐修复
人均可支配收入推动消费升级,行业保持高速成长。高水平的人均 GDP 和人均可支配收入是消费升级的基础,欧美消费升级带动健康办公、绿色出行、智能家居、休闲娱乐等产品需求,相关代表公司过去五年营收年化复合增速在 30%以上,行业保持高增长态势。消费升级景气度高涨,但行业盈利能力短期受加征关税、汇兑损失、原材料涨价及海运紧张等多重因素压制。近期中美经贸关系升温,加征关税取消/豁免或渐行渐近,同时原材料涨价带来的成本压力优势企业可通过产品涨价的方式向产业链下游传导,汇兑损失四季度开始也可能改善,展望利润率后续走势,我们认为消费升级板块盈利能力有望逐季改善。
2、锂电设备:产能投建加速度,把握技术壁垒甄选标的
2.1、电动化势不可挡,行业集中度再提升
国内政策持续加码,中观趋势不断向好,行业集中度再提升。2020 年 4 月 23 日,四部委联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,明确将财政补贴政策期限延长至 2022 年底,原则上补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%。财政补贴退坡后,“双积分政策”将接力财政补贴为未来新能源车发展托底。
2021 年 6 月,国管局和发改委编制《十四五公共结构节约能源资源工作规划》,进一步明确绿色低碳发展目标,推动公共机构带头使用新能源汽车,新增及更新车辆中新能源汽车比例原则上不低于 30%,提高新能源汽车专用停车位、充电基础设施数量。据国家统计局数据,2021 年 Q1 国内新能源车产量环比下降 9.8%,同比提升 378.3%;2021 年 Q2 国内新能源车产量环比提升 34.36%,同比提升 167.75%;2021 年 Q3 国内新能源车产量环比提升 32.75%,同比提升165.85%。
全球电动化浪潮势不可挡,美国产能扩张在即。2019 年 4 月欧盟发布《2019/631文件》,规定 2025、2030 年新登记乘用车二氧化碳排放在 2021 年(95g/km)基础上分别减少 15%(81g/km)、37.5%(59g/km),荷兰、挪威、法国、葡萄牙等成员国跟动设立燃油车禁售时间。欧盟严苛碳排放的顶层设计,使得发展新能源车成为欧洲市场的唯一选择,2020 年欧洲国家对新能源车补贴政策普遍做出调整。
2021 年,拜登出台多项政策拉动新能源车需求,包括:1)拟投入 1000 亿新能源购车补贴:通过税收减免、价格补贴等方式刺激新能源车销量;2)推动政府部门公务用车电动化:通过联邦统一采购电动汽车,取代约 65 万辆政府用车;3)推动公共交通工具电动化:电动公交车取代约 5 万台柴油公交车、替换 20%校车;4)配套充电设施:拟于 2030 年前在全美建设 50 万台充电桩。国外产能投建的地域选择上,LG、SKI 等主力下游可能率先在美国布局产能,伴随中美贸易关系趋缓,我国动力锂电设备有望加强渗透。
新能源汽车产业发展规划支撑动力锂电产业链长期增长逻辑,2022 年全球动力锂电设备市场预计突破千亿。2020 年 11 月,国务院办公厅发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》,其中指出到 2025 年新能源汽车市场竞争力明显增强,新车销量占比达到 20%左右。结合新能源汽车总量和技术发展规律,我们认为国内新能源车销量将在 2021 年前后出现增速高峰,单车带电量将在未来 5 年内稳步提升。在产能利用率方面,国内电池厂商前瞻性较强,伴随电池厂商集中度提升,无效产能将逐步出清;外资需求已有小幅兑现,2021 年预期开始放量。结合以上要素,估算到 2025 年国内、全球动力锂电扩产需求分别为 576GWh、1020GWh,国内、全球锂电设备市场规模分别为 947 亿元、2146 亿元。
下游投资活动现金流紧张,审慎观测设备商账款周期边际变化。2017~2020 年单GWh 动力锂电投建的设备成本由 5~6 亿元/GWh 下降至 2 亿元以下,彼时成本下行的原因包括:1)伴随锂电设备大型化、智能化的发展趋势,单机设备效率的提升导致设备采购数量下降;2)多工艺组合型设备(如,激光切+卷绕、辊压+分切、涂布+辊压+分切)的出现导致设备采购总数下降;3)设备单价下降,前道设备国产化率提升;4)设备采购环节的腐败行为得到遏制。当前动力锂电产能恰逢补库周期,下游厂商亟需快速扩增产能以抢占市场份额;从技术方向上,资本开支较低的技术方向得到下游青睐,短期内降低了设备市场的准入门槛;从现金流上看,下游资本开支紧张,设备商账款条件或有松动。
2.3、激光赋能锂电制造,细分龙头业绩弹性较大
激光切割、焊接已成为动力锂电产线的关键装备。激光技术被誉为“最快的刀,最准的尺”,引用激光加工工艺能够有效提升锂电产线的精度及自动化程度,进而提升电池的一致性、安全性、生产效率。激光切割、激光焊接分别在前道制片、中道制芯有着重要应用:1)激光切割主要用于前道制片中的模切环节,在蜂巢能源车规级 AI 智能动力电池工厂中,模切工序里正极模切采用韩国进口的五金模切设备,负极采用激光模切设备;2)激光焊接主要用于中道制芯中的多个装配环节,据联赢激光官微介绍,动力电池产线中使用激光焊接的环节包括:中道工艺中极耳配对预焊接、极带点焊接、电芯入壳焊接、顶盖周边焊接、注液口密封焊接等,在 PACK 连接片焊接及盖板上的防爆阀焊接等。
激光焊接设备定制化程度较高,技术门槛相对较高。在前道制片中的激光模切,一般只需要考虑毛刺、粉尘控制,设备标准化程度相对较高;而在中后道激光焊接中,材料及其表面状态的不同,会直接决定焊接难度及焊缝质量。动力电池常见材料包括铝、铜、镍、不锈钢等,镍和不锈钢的焊接工艺较为成熟,铝和铜的激光焊接较难。在实际产线中,需要针对不同部件、材料表面清洁度、预处理程度,合理匹配相关类别、功率激光器进行焊缝质量改善,因此激光焊接设备具备较强非标性及较高的技术门槛。
锂电激光设备商新签订单大幅增长,业绩弹性较大。锂电设备公司资金周期较长,新签订单是关键的先行指标,用以指引公司未来营收体量。2020 年先导智能、联赢激光、海目星的新签订单(未税金额)分别为 110.63 亿元、13.35 亿元、22.12亿元,分别是当期营收体量的 188.8%、152.0%、167.5%;2021H1 先导智能、联赢激光、海目星的新签订单(未税金额)分别为 92.35 亿元、17.00 亿元、19.27 亿元,分别是当期营收体量的 282.6%、324.2%、348.9%。2021H1 锂电激光设备商联赢激光、海目星的新签订单与当期营收的比值高于板块平均水平,未来业绩弹性更大。
3、光伏设备:HJT 生态趋于成熟,产业链耦合迭代
3.1、大尺寸产能投建景气,N 型电池接棒成长
系统成本决定替换空间,工艺成熟度决定放量节奏。自 2019 年 8 月中环推出 M12大硅片以来,存量电池片、组件设备获得衍生迭代机会。从产能规模上看,捷佳伟创、迈为股份、帝尔激光分别在真空、金属、激光环节分别承接了主要份额的大尺寸 PERC 订单;从扩产节奏上看,2020 年四季度开始大硅片电池设备快速放量。光伏电池设备市场的放量规律,存在两方面:1)由系统成本判断替换空间,光伏设备市场是在产能冗余条件下的存量博弈,系统成本降落是技术迭代必要条件;2)由工艺成熟度判断放量节奏,大硅片 PERC 电池设备在进入平台期后,下游先发优势凸显,刺激大硅片电池设备大幅放量。
N 型产能需求蓄势待发,HJT、TOPCon 技术分歧尚处博弈期。参照硅料供给、装机需求,当前 PERC 电池设备放量已相对充分,后续产能扩增将以 N 型电池为主。比较 TOPCon、HJT 两条技术路线,HJT 是依靠镀膜成结工艺实现的原位掺杂,更易实现更高的量产转换效率。TOPCon 的优势在于不仅可以继承原 PERC 产能的部分工艺设备,更重要的是在既有经验基础上实现更加陡峭的工艺曲线和良率提升,目前两种技术路线尚处博弈期。
高转换效率使得 HJT 电池享有技术溢价,银浆耗量是非硅成本中的主要矛盾。HJT 作为 N 型电池中的代表,有望接棒 PERC 成为下一代主力光伏电池,其电性优势体现在:(1)转换效率高:2021 年 HJT 电池中试流片的转换效率普遍在 24%以上,较量产单晶 PERC 高出 1 个百分点,且理论上N 型电池光致衰减较为缓慢;(2)双面率高:HJT 电池双面率一般在 90%以上,相同工况下可获得额外发电增益。HJT 的电性优势使其能在组件应用端有效摊薄BOS 成本,使得 HJT 电池享有一定技术溢价。从工艺实现的角度上看,HJT 电池工艺流容易实现更高良率,HJT 主工序仅有 4 个低温工艺步骤(清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO 薄膜沉积、电极制备)较 PERC 高温工艺更容易实现较高良品率。银浆成本约占电池非硅成本的一半,应用多主栅、无主栅等技术手段可通过改变丝印图案,从而降低银浆材料的成本负担。
整线 TURN KEY、真空设备性能是当前评价光伏设备厂商的关键。HJT 的量产工艺的实现方式尚有优化潜力,在吉瓦级中试初期,设备商被要求深度参与工艺调试,具备 HJT 整线 TURN KEY 能力的光伏设备商优势明显。目前,国内具备整线 TURN KEY 能力的光伏设备厂商包括:迈为股份、捷佳伟创、钧石能源等。HJT电池核心工艺设备中,核心真空设备(PECVD、PVD)性能与 HJT 电池效率、生产成本联系紧密,核心工艺参数领先、良率占优的设备方案有望脱颖而。
HJT 电池中试进展顺利,N 型电池路线判断需基于中试后期成本数据。经德国 ISFH 测试,公司与迈为股份联手采用的微晶硅工艺在 166 尺寸 HJT 电池片上实现了 25.23%的电池效率;10 月 14 日华晟新能源500MW 异质结电池产线单日产出达到 21.1 万片。经德国 ISFH 测试,隆基的 M6 尺寸 HJT 太阳能电池转换效率达 25.82%。近期 HJT 关键中试线效率成果喜人,但 N 型电池的技术路线判断需基于中试后期成本数据。
3.3、产业链技术耦合迭代,衍生硅片、组件技术变革
HJT 技术变革涉及硅片、电池、组件,光伏产业链技术耦合迭代。HJT 技术对光伏产业链的影响不局限于电池端,同时涉及硅片、组件的技术革新,光伏产业链的技术迭代耦合发生。HJT 电池工艺对薄硅片具有较好适应性,主要原因有:1)低温工艺使得热应力造成隐裂的可能性变低,2)电池正反面膜层应力分布相同,使得在真空工艺腔中硅片挠度只受重力影响,板式半片工艺又促进了大硅片尺寸硅片的应用。HJT 对薄硅片的适应性,是其有别于传统 P 型电池及其他 N 型电池的独特优势,在 N、P 硅片同价的条件下,应用薄硅片加工的 HJT 电池能有效降低电池成本中的硅成本。为降低银浆成本,HJT 电池栅线上 Pad 点面积较一般PERC 电池更小,继而对组件串焊工艺的对准精度提出更高要求。
硅片呈大尺寸化趋势,面积通量红利可使非硅成本得以摊薄。2012 年前光伏硅片套用半导体硅片尺寸,6 英寸、8 英寸的半导体硅片边距分别为 125mm(主流直径 164mm)、156mm(M0,主流直径 200mm),产量提升使得 M0 硅片逐渐占据主流。历经 M1 尺寸微调(边径 156.75mm,直径 205mm),2013 年底隆基、中环等厂商联合推出 M2 标准(边径 156.75mm,直径 210mm)。
由于市场对高功率组件的需求,随后出现了两套标准方案:1)2018 年,晶科提出的 G1(边径158.75mm 的全方片,直径 223mm);2)2019 年,隆基提出的 M6(边径 166mm,直径 223mm)。2019 年 8 月,中环推出 M12(边径 210mm,直径 295mm)大硅片;2020 年 6 月,隆基联合晶澳、晶科等七家企业推广 M10(边径 182mm,直径247mm)大硅片。短期内大硅片尺寸标准虽有分歧,但光伏大尺寸化趋势确定。硅片制造成本由硅成本、非硅成本两部分组成;其中,非硅成本占比四成,主要包括人工、电力、设备、耗材等。在大尺寸硅片生产中,“面积通量红利”可使非硅成本得以摊薄;而在电池、组件端亦有成本摊薄效应。
6.4、主机厂盈利能力有望修复,液压件加速国产化替代
另一方面,原产 P 型硅片的单晶炉,虽然可通过煅烧挥发的技术手段去除掺杂残留,但仍有部分更新需求。根据 PV infolink 数据,2019、2020、2021E 年隆基在硅片环节扩产规模分别为 16.0、34.0、30.0 GW;2019、2020、2021E年晶澳在硅片环节扩产规模分别为 4.1、5.2、17.4 GW;2019、2020、2021E 年晶科在硅片环节扩产规模分别为 6.1、9.0、5.0 GW,2019、2020、2021E 年中环在硅片环节扩产规模分别为 10.5、8.0、47.0 GW。国内硅片产能自 2018 年的 60.7 GW,在 2019 年、2020 年分别提升 49.0、72.8 GW(本部分仅统计单晶数据)。
组件环节有望配合 HJT 进行技术迭代,打开全新成长空间。以串焊工艺为例,HJT 电池可采用多主栅技术来降低银浆耗量,栅线更细、Pad 点面积也更小,对串焊机提出更高伺服精度的技术要求;半片、三片工艺使得相同产能下的串焊机数量需求增加;非晶硅、银浆的温度状态特性,也需要串焊进行相应的性能调校。
4、风电设备:补贴退坡倒逼行业降本,有望迈入成长期
4.1、发电结构逐步向新能源倾斜,过往风电发展与补贴、弃风率相关
我国用电需求处于高位,发电结构逐步向新能源倾斜。从用电需求来看,我国用电经历了从高速增长到增速企稳的阶段。2010 年以前,我国全社会用电量基本维持在 15%左右的增速,随后增速开始逐步企稳,落在 0~10%区间。2010~2020 年,我国全社会用电量从 41999 亿千瓦时增长至 75110 亿千瓦时,年均复合增速 6.0%。2021Q1~Q3 我国全社会用电量 61651 亿千瓦时,同比增长 12.9%。
我国风电行业起步于 2000 年,早期风电行业刚刚起步,国内整机及核心配套产业无法满足风电发展的需求,同时技术的落后、风力发电后的消纳问题使得三北地区的弃风率严重,影响了后续运营商招标装机的需求。为促进风电行业的快速发展,国家提出相应的风电上 的电价补贴政策,叠加弃风率的变化共同影响风电新增装机量。
我国风力发电可以分为以下几个阶段:1)“十一五”期间:国内整机厂及相关配套企业快速崛起,并迅速实现了国产化;但因为电 适配问题突出使得弃风率高企,风电运营经济性不高;2)“十二五”期间:弃风率和补贴节点共同影响下一年度的新增装机量,以 2015 年为例,2014 年弃风率下探至 8.0%且2015 年将是电价补贴的并 节点,此后装机并 的风机将实行退坡的电价补贴,由此 2015 年新增装机高达 33.0GW,为“十二五”的抢装节点;3)“十三五”期间:2016 年再次出现弃风限电问题,影响后续装机;2020 年为补贴最后一年,随后实行平价上 ,再次迎来抢装潮,新增装机量达 71.7GW。
4.2、大型化降本驱使招标价格持续下降,陆风已基本实现平价上
2021 年及以后,风电行业全面实行平价上 ,运营商、整机厂及相关配套企业需要依靠自身的力量实现经济性,对下游风电运营商而言,风场项目的经济性提升主要体现在招标价格的持续下降。2020 年以来,主流机型 2MW、2.5MW、3MW、4MW 的招标价格持续下降,以 3MW 机型为例,招标价格从 2020 年最高 4040 元/KW 下降至 2021 年 6 月的 2616 元/KW。风机成本一般占总装机成本的 40~50%,风机招标价格的下降有助于运营商提高项目经济性。
此外,1)陆上风电方面,据测算国内陆上风电项目总体盈利已保持在较高水平,共计 17 个省市的风电项目全投资内部收益率可超过 7%,而部分三北地区伴随弃风问题的持续改善,项目利用小时数有望进一步提升,拉高三北地区风电 IRR 中枢;2)海上风电因当前装机运维成本高企(装机成本通常为 15000-18000 元/千瓦),尚属平价在途阶段,2021年 10 月“风电伙伴行动·零碳城市 富美乡村启动仪式”表示海上风电力争在 2024年全面实现平价。
风机招标价格快速下降,其原因在于机组大型化带来的效率提升与成本下降。具体而言,(1)大风机可以提高风轮直径,直接加大扫风面积(扫风面积与风轮直径为平方关系),同时利用更高的风切变指数,带动中东部低风速地区的风能资源利用。(2)单机功率提升与重量提升为亚线性关系,即随着单机功率提升,其重量提升服务小于机组提升幅度,从而带来原材料用量的减少。
以明阳智能的风机为例,其陆上风电机组 MySE3.0-135 和 MySE5.0-166 型号为例,其单机功率分别为 3.0、5.0MW,单机重量则分别为 172、237 吨,单位功率重量分别为 57.3、47.5 吨/MW,功率提升带来的单位功率机组重量下降明显,重量降低减少中厚板等原材料消耗,进而降低风机成本。此外,在招标价格大幅下降的背景下,以金风科技、运达股份、明阳智能为代表的整机厂仍然能保持 20~30%的毛利率,表明招标价格核心驱动力在于整机制造成本的下降,而非价格战。(3)同样的风场装机量下,大型化的风机意味着装机台数减少,从而能有效减少风机基础、线路搭建、土地使用、施工安装等方面的成本。
4.3、平价上 +降本持续进行驱动行业向上成长
我们判断“十四五”期间年均风电装机量将达到 50~60GW,相比“十二五”、“十三五”年均装机再上一个台阶。展望未来,我们认为上 平价时代的到来将倒逼整机厂及核心配套企业持续降本,从而稳固自身市占率及对下游运营商的粘性,持续的降本有望催化运营商的开发意愿,风电产业有望从补贴引起的周期行业走向成长行业。从政策指引角度,从风光大基地、分散式风电项目、北京风能宣言、“五大四小”集团相关政策规划指引来看,我们判断“十四五”期间风电每年新增装机量将达到 50~60GW。
(1)风光大基地:为大幅提升风电、光伏的发电规模,构建各类电源协调互补的现代化清洁能源体系,未来我国将持续开发包括水电、风电、光伏等电源在内的多个清洁能源基地,进而形成 9 大集风光(水火)储于一体的大型清洁能源基地以及 5 大海上风电基地。
(2)分散式风电:2021 年 10 月 17 日“风电伙伴行动·零碳城市 富美乡村启动仪式”中发布了风电伙伴行动具体方案,明确表示“十四五”期间,在全国 100 个县,优选 5000 个村,安装 1 万台风机,总装机规模达到 5000万千瓦(即 50GW),为 5000 个村集体带来稳定持久收益,惠及农村人300 万以上。
(3)2020 年 10 月北京风能大会中,400 余家风能企业联合发布《北京风能宣言》,保证“十四五”期间年均保证风电新增装机 50GW 以上,2025 年后年均新增风电装机 60GW 以上,至 2030 年装机总量达到 8 亿千瓦(即800GW)。
(4)“五大四小”集团规划:根据国家能源集团、国家电投集团等“五大四小”电力央企集团“十四五”规划,风电年均装机需求达 46.7GW。
5、半导体设备:重视成熟制程扩产中的国产替代机会
5.1、全球半导体产业高景气,国产设备发展迎良机
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