2022年高测股份研究报告 专注高硬脆材料切割,光伏业务高增

  • 来源:国金证券
  • 发布时间:2022/09/26
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高测股份(688556)研究报告:设备、耗材、工艺集大成者,多业务展宏图.pdf

高测股份(688556)研究报告:设备、耗材、工艺集大成者,多业务展宏图。公司为国内头部高硬脆材料切割设备和切割耗材供应商,拥有三项研发能力,四大成长曲线:公司定位底层逻辑分别为切割设备的研发能力、金刚线的研发能力、切割工艺的研发能力,产品输出表现为切割设备和金刚线,叠加差异化工艺形成一体化切割解决方案,应用于不同的切割场景。目前公司四大成长曲线包括轮胎检测业务、光伏切割设备及耗材业务、半导体、磁材、蓝宝石等创新业务,光伏硅片切片代工服务,成长曲线清晰。光伏行业维持高景气度,切割耗材及切割设备给予业绩强支撑:光伏装机高增确定性高,带动硅片环节扩产需求。金刚线方面,公司于年初完成“一...

1、专注高硬脆材料切割,应用场景不断拓展

1.1、深耕底层技术研发,聚焦应用型材料切割

公司深耕切割技术研发。公司前身青岛高校测控技术有限公司成立于 2006 年,初期主营轮胎检测设备及耗材,后续业务不断延伸至光伏材料、半导 体、蓝宝石、磁材切割领域,当前已成长为国内领先的高脆硬材料切割设 备+切割耗材供应商,为下游客户提供多场景完整的切割解决方案。2020 年公司在科创板上市(股票代码:688566.SH),2021 年凭借自身领先的 切割技术及协同效应推出硅片切片代工服务,后续有望成为公司新的业绩 增长点。

公司专注应用型材料切割。历经十余年快速发展,公司不断拓展切割应用 场景,当前主要产品应用在轮胎设备检测、光伏硅材料、半导体、蓝宝石、 磁材切割领域,同时为硅片制造厂及电池片企业提供硅片切片代工服务。  轮胎检测设备及耗材:公司以轮胎检测设备及耗材业务起家, 2007 年 启动基于金刚线切割技术的“轮胎断面切割机及切割丝”的研发,替 代原有砂浆切割、圆盘踞切割等传统轮胎切割方式,2009 年推出相关 系列产品并陆续获得美国固特异、法国米其林、德国大陆马牌等全球 知名轮胎制造商订单,成为公司早期业绩的强有力支撑。

光伏材料切割设备及切割工具:公司当前的核心业务。公司 2011 年明 确光伏材料切割为中长期策略,开始研发金刚线切割在光伏硅材料领 域的应用。2016 年 3 月推出第一代金刚线切片机 GCQ0630,同年自 主研发的金刚线产线投入使用。2017 年以来公司陆续推出切割速度更 快、适用金刚线更细的切片机及线径更细的金刚线产品。2020 年公司 推出的最新一代切片机 GC700X 可通过轴距变化满足多种硅片尺寸切 割需求,市场份额进一步扩大。2021 年公司将金刚线从一机六线改造 为一机十二线,产能规模大幅提升,同时持续推进行业金刚线细线化 进程。

半导体、蓝宝石、磁材切割设备及切割工具:公司定义为创新业务并 持续积极布局。2017 年开始技术储备研发,2019 年以来陆续推出相关设备(半导体切片机、半导体截断机、半导体金刚线)并获得小额 销售订单。 截至 2022 年 6 月 30 日,公司创新业务设备类产品在手订 单合计金额 2487.67 万元(含税),后续预计将保持高速增长。

切片代工服务:2021 年新增业务,从产品服务商延伸到服务提供商, 该业务后续快速放量有望为公司贡献高利润弹性。当前公司披露规划 三个项目共 47GW 产能,分别为 1)四川乐山通威永祥工厂大硅片研 发中心和示范基地 5GW(已达产),2)与京运通合作的乐山 20GW 大硅片及配套项目(一期 6GW 产能爬坡并基本达产;二期拟建设 14GW 的光伏硅片的切片产能,将根据光伏产业的发展情况择机启动), 3)江苏建湖 10GW 大硅片项目(逐步进入爬产阶段),4)江苏建湖 (二期)12GW 大硅片项目预计 2023 年投产。

1.2、股权结构稳定,激励政策彰显公司信心

股权结构稳定,子公司分工明确。公司股权结构较稳定,实际控制人为董 事长张项先生,截至 2022H1 董事长持股占比 25.48%。公司青岛总部主要 承担光伏硅片切片机等设备的研发和生产,下设 5 家子公司,其中河南洛 阳高测负责精密轴承箱的研发生产;山西长治高 测与壶关高测负责电镀金刚线的研发生产销售;四川乐山高测作为大硅片 研发中心和创新示范基地,承担大硅片切割工艺研发职责,配有 5GW 切 片代工产能并承担京运通 20GW 切片代工项目;江苏盐城高测负责周边配 套电池厂共 10GW 切片代工。

激励政策彰显公司发展决心,驱动公司持续成长。公司于 2021 年 4 月 23 日进行了首次股权激励计划,授予限制性股票 321.05 万股,占公司股本总 额 1.98%;2021 年 10 月完成对预留部分授予,共累计向 150 名激励对象 授予 323.05 万股限制性股票,占公司股本总额的 2.0%。公司激励政策彰 显公司发展决心,驱动公司管理、技术、业务核心团队持续保持出色的专 业水准和卓越的决策能力,成为公司持续良态发展的核心资源和重要保障。

1.3、光伏行业高速发展助推公司业绩高增,切片代工业务盈利开始兑现

2016 年以来公司受益于光伏行业高速发展,经营业绩持续高增长。2021 年实现营业收入 15.67 亿元,同比增长 109.97%;净利润 1.73 亿元,同比 增长 193.38%。2022 上半年实现营业收入 13.35 亿元,同比增长 124.16%;净利润 2.37 亿元,同增 224.39%;毛利率 38.67%,同比增加 4.74pct;净利率 17.74%,同比增长 5.48pct。2021 年公司净利润大幅回升。受益于光伏行业高速发展,在上游原材料紧 缺、下游需求旺盛情景下,硅片企业纷纷加快扩产节奏,切割设备需求旺 盛。2022 年上半年公司光伏切割设备类产品以领先市场的竞争优势获得多 家客户订单,实现营收 5.6 亿元;切割耗材业务以为行业提供符合硅片薄 片化需求的金刚线实现营收 3.2 亿元,新拓展业务切片代工服务实现 3.11 亿元,占总收入 23%,大幅提升带动公司总收入和盈利提升。

费用管控能力不断提高,销售和管理费率稳中有降。近年公司管理费用率 保持较稳定水平,销售费用率下降明显,主要是 2019 年以来公司对销售 体系进行精简优化,将以地域为中心的销售体系转变为以主要客户为中心 的销售体系,销售人员数量下降,销售活动及效率大幅提升。公司整体费 用管控能力不断提高,销售、管理和研发费用率从 2017 年的 29.3%减少 至 2022 上半年的 16.6%。

以境内业务为主体,聚焦切割设备+切割耗材。 公司从 2011 年开始确立中 长期发展战略为高脆硬材料切割加工,切割设备+切割耗材是公司主要收入来源。2021 年切割设备贡献收入占比 73.2%,切割耗材贡献收入占比 21.8%,两者合计贡献营收占比超 95%。公司面向的客户主要为国内传统 轮胎制造厂及光伏硅片、半导体、蓝宝石等新材料制造厂,并有少量的轮 胎检测设备及耗材产品的境外销售。2021 年公司境内业务实现营业收入 15.2 亿元,占比 97.3%。

以技术创新为驱动,研发持续高投入。公司成立以来坚持以技术创新为核 心竞争力,自主研发并构建 3 大核心支撑技术及 16 项核心应用技术体系, 实现切割设备、切割耗材、切割工艺协同发展,是国内唯一具备“切割设 备+切割耗材”双线联合研发能力的企业。公司近年来始终保持高研发投入, 2022 年 H1 研发费用率达 6.2%,研发人员数量占比达 12.62%,均保持行 业领先水平。

2、全球光伏需求迎共振,产业链核心环节资本开支提速

2.1、地缘冲突+发电侧平价推动光伏需求持续高增,行业扩产提速

能源转型成为全球共识,光伏渗透率有望快速提升。2022 年地缘政治动荡, 2 月 28 日德国提出拟将 100%实现可再生能源发电的目标提前 15 年至 2035 年达成,3 月 8 日欧盟提出一项名为 REPowerEU 的方案,旨在 2030 年前逐步摆脱对俄罗斯化石燃料的依赖,“能源的饭碗要端在自己手 里”已成为全球共识。但 2021 年全球光伏占能源消费比例不足 2%,光伏 占全球发电量的比例仅为 3.6%,能源转型仍处于起步阶段,新能源发电超 级成长周期开启,光伏渗透率有望快速提升。

光伏度电成本快速下降,平价时代来临。近年光伏成本快速下降,2021 年 全球光伏平均建造成本为 857 USD/kW,全球晶硅光伏发电项目加权平均 发电成本已下降至约 0.048 美元/度,已经低于欧洲 27 国工业电价 (0.102-0.301 USD/kWh)和居民电价(0.115-0.382 USD/kWh);预计 2022 年全球光伏发电平均成本将降至 0.04 美元,比燃煤发电低 27%以上。

全球光伏装机需求持续高增。2021 年起,在平价、疫情、双碳等因素的共 同作用下,全球新能源“潜在需求规模”急速扩张,光伏成为全球绝大部 分地区最低成本电源的趋势已不可逆转,在各国将“加速清洁能源转型、 提升能源独立性”提升到战略诉求高度的背景下,我们认为光伏需求将持 续维持高增长,预计中性情境下 2022-2024 年全球新增装机分别为 230/350/450GW,同比增速 35.3%/52.2%/28.6%,CARG 达 38.3%。

行业β维持高景气度,带动硅片环节扩产提速,金刚线及切割设备需求提 升。随着光伏需求快速提升,2021 年以来隆基绿能、晶澳科技、京运通等 龙头硅片企业均进行了切片产能扩建,据公开信息,2021 年以来已规划建 设单晶硅片切片项目超过 400GW,硅片产能扩张促进金刚线及切割设备需 求提升,同时硅片尺寸的大型化、薄片化趋势也对于切割设备的技术进步 提出了更高要求。

2.2、金刚线作为切片环节核心耗材,细线化趋势明显,需求旺盛

金刚线主要应用于光伏硅片切割。金刚线是将金刚石微粉颗粒以一定的分 布密度均匀固结在高强度钢线基体(母线)上制成的切割材料,主要用于 晶体硅、蓝宝石、精密陶瓷等硬脆材料的切割,通过金刚线与物件间的高 速磨削运动实现切割。目前超过 90%以上的金刚线应用于光伏行业的晶硅 片切割。

降硅耗诉求推动细线化进程,金刚线耗量提升。硅片切割过程中,金刚线 母线线径、金刚石颗粒厚度与产生的硅料损耗直接相关,金刚线线径越细 则切割损耗越小、硅片出片率越高,长期来看细线化符合光伏行业的降本 趋势。但金刚线线径与最小破断拉力相关,线径下降会降低金刚线的拉伸 强度,细线径的金刚线在切割过程中更容易被拉断,为避免断线则需要增 加金刚线更换频率,提升金刚线耗量。据美畅股份招股说明书,线径每下 降 10%,硅片出片量增加 3%,而切割速率随之下降而引起的用线量增加约为 10%。近年硅料价格维持高位,硅片企业为降低硅耗不断推进金刚线 细线化进程,金刚线耗量明显提升。

进入壁垒一:高要求铸就技术壁垒。金刚线切割属于技术密集型行业,其 生产涉及电镀工艺、流程控制、金刚石微粉处理、机械自动化等多个领域 的综合技术,需要长时间的技术探索及经验积累才能掌握。2010 年国内就 有大量企业开始钻研金刚线切割技术,而直至 2014-2015 年才有技术突破, 可见金刚线技术对厂商的研发能力具有一定要求。近年来下游光伏晶硅片 和蓝宝石衬底片的切割均朝着大尺寸、薄片化、高速度方向发展,对切割 质量和切割速度提出了更高的要求,进一步抬升技术壁垒。目前行业内的 优势企业已积累了相当的研发及制造经验,并拥有较强的知识产权优势, 新进入者不仅缺乏设计开发与生产制造能力,且一定程度上受阻于先进入 者构筑的知识产权壁垒。

技术要求 1:晶硅切片要求金刚线线径较细。不同应用场景对金刚线 的线径要求不同,1)切割蓝宝石的金刚线线径通常为 180μm-250μm, 2)晶硅切方和截断环节为保证切割速度和效率,所用金刚石线线径较 粗,一般为 240-350μm;3)切片环节,由于厂家对原材料利用率、 单位切割成本的要求更高,一般采用 60μm 以下的金刚石线,目前主 流线径已经达到 36-38μm。

技术要求 2:金刚石微粉需与母线紧密结合。金刚线切割的主要原理 是通过母线高速运动带动金刚石微粉以同样的速度运动,进而产生切 割能力。为保障切割能力,金刚石颗粒需要紧固地附着在母线表面, 生产厂家通过母线预镀镍、上砂、加厚镀镍等多个环节提升母线与金 刚石微粉之间的结合力,在电镀层厚度、电镀液和添加剂配方等多个 方面都有较高的要求。

技术要求 3:金刚石微粉需在母线上均匀分布。金刚石在母线上的分 布状态对切割效果有较大影响,金刚石微粉需均匀分布在母线上,过 于密集会导致切割时阻力过大而断线,过于稀疏则会导致切割力不足, 金刚石微粉分布不均匀会使得切割作用力不均匀,导致断线频率提升。 此外,金刚石微粉的团聚与叠砂会导致切割线纹深浅或宽窄不同,影 响切片的表面质量。金刚石微粉的均匀分布对金刚线的上砂技术提出 了较高要求,高速、均匀上砂需要在上砂槽主电镀液选择、金刚石表 面镀层控制、上砂槽添加剂的选择和使用、电镀液处理等多个环节都 有深刻掌握。

技术要求 4:金刚线产品质量一致性要求高。单卷金刚线产品长度较 长,为保持切割质量的一致性,要求金刚线产品各批次之间质量一致、 每卷金刚线头尾及中间部位质量一致、每根金刚线上金刚石颗粒的密 度相似,对生产企业的工艺控制水平提出了较高要求。

金刚线行业具有先发优势的原因之二:具有客户资源壁垒。金刚线的下游 客户主要是光伏硅片和蓝宝石衬底生产企业,当前硅片及蓝宝石衬底制造 过程的自动化程度较高,企业购置切割设备后需要根据金刚线的材料、性 能、质量、稳定性、切割效率等进行设备调试和参数设置,在日常使用过 程中,金刚线生产企业需要持续跟踪下游制造企业的产品使用情况,并根 据下游反馈不断改善和调整产品性能和成分,提高切割效率。因此金刚线 生产企业与下游客户之间存在着紧密的技术合作关系,为保证产品稳定性 和一致性,开始合作后下游客户一般不会轻易更换供应商,新进入者进入 存量市场难度较大。

技术及客户壁垒高,金刚线行业呈现一超多强格局。由于技术要求高、具 有客户资源壁垒,金刚线行业先发优势明显,目前呈现“一超多强”格局, 公司为行业主要的金刚线供应商。

行业趋势 1:产能充足限制盈利弹性,降本能力成为核心竞争要素。金刚 线环节产能建设周期较短、单位投资额较低,近年龙头企业加速扩产,行 业供给快速增加。2020 年起金刚线价格降幅趋缓,但考虑到光伏行业的降 本趋势,预计后续价格仍有下降空间,降本能力成为核心竞争要素。

行业趋势 2:现阶段钨丝尚无经济性,母线材料发展较难改变竞争格局。 目前金刚线母线材料为高碳钢,高碳钢丝线径进一步降低可能出现力学性 能不足等问题,实验室证实钨丝线径可以更细、承受更大拉力,是未来金 刚线母线材料可能的发展方向之一。但当前钨丝成本较高,且具有单轨长 度不匹配等问题,在硅料价格 300 元/kg 的高位下,按照钨丝母线成本 40 元/公里、钨丝金刚线毛利率 30%测算,使用 30μm 钨丝母线虽因细线径可节省 0.02 元/W 的硅料成本,但考虑钨丝导致的金刚线成本提升,36μm 高 碳钢丝母线仍具有 0.023 元/W 的综合成本优势。随后续硅料价格进入下行 区间,钨丝母线带来的硅料成本节降优势降低,在钨丝母线规模化降本之 前,高碳钢丝母线仍具有较强的竞争力。

此外,金刚线生产的核心环节为上砂,目前大部分金刚线厂商以外购母线 为主,母线材料更换对金刚线工艺影响不大,且公司及行业龙头企业均已 布局钨丝材料研发,即使母线材料更换,也较难影响行业竞争格局。

行业趋势 3:细线化、高线速推进,龙头技术优势有望放大。近年硅料价 格维持高位,硅片企业出于降本诉求加速推进薄片化进程,硅片薄片化对 切片工艺及金刚线性能提出了较高要求,金刚线上砂均匀、一致的重要性 进一步凸显,龙头优势有望进一步放大。此外,硅料价格高位促进细线化 快速推进,龙头企业领先的细线化技术有望帮助其享受细线化溢价,巩固 竞争优势。

细线化:金刚线线径越细,切割料损越少、硅片质量越高。硅片切割过程中使用的金刚线越细,切割产生的锯缝硅料损失越少,相同质量 硅棒下硅片出片数量越多。同时,相同工艺下较小的线径和介质颗粒 在切割过程中对硅片表面损伤更小,硅片TTV等质量指标表现越好。 据 CPIA 统计,2021 年用于单晶切割的金刚线母线直径为43-56μm。当前市面182、210 硅棒切割以 38μm 线为主,头部硅片厂及设备厂逐步切换到36μm线。高线速:金刚线运动速度越高,切割效率及单机产能越高。线速度增快使得单位时间内作用于硅棒表面的金刚石颗粒数量增加,提升切割 效率和单机产能。2016年市面主流切片机切割线速度在1500 米/分钟, 当前已提升至 2400 米/分钟,切割相同规格的硅棒耗用时间大幅减少。

2.3、大尺寸叠加薄片化,切割设备技术壁垒显著提高

硅片尺寸变大对设备兼容性及性能要求更高,行业壁垒不断提高。当前主 流硅片厂硅片产能逐步过渡到 182、210 尺寸,部分原有存量切片设备无 法兼容 182 尺寸以上规格,切片设备更新换代速度加快。硅棒尺寸增大后, 对切割设备性能及切割工艺相应要求逐步提高,行业进入壁垒进一步增加: 1)轴距变大,两辊间钢线距离变长,易产生线弓,张力波动增加,硅片切 割质量难保证;2)硅片尺寸变大,钢线带液能力不足,磨损加剧,切割力 变弱,易产生加切现象,影响产能良率;3)大尺寸硅片切割碎片率更高, 部分厂家切割大尺寸良率较低。

硅料价格持续高位,薄片化加速推进。硅片厚度变薄可以增加硅片产出、 摊低单片硅片用硅量,是降低硅耗的重要途径,符合光伏产业链的降本诉 求。根据 TCL 中环发布的《技术创新和产品规格创新降低硅料成本倡议 书》,硅片厚度从 175μm 减薄至 160μm 可覆盖多晶硅料 8 元/KG 的价格涨 幅,减轻下游产业链的成本压力。由于硅料价格持续高位,近期薄片化加 速推进,主流硅片厚度已由 2021 年的 170μm 快速下降至当前的 150- 155μm。 N 型电池技术逐步渗透,薄片化将持续推进。N 型电池所使用的硅片薄片 化要求更高,2021 年 P 型单晶硅片平均厚度约为 170μm,N 型硅片平均 厚度约在 140~150μm,并有趋势向 130~140μm 发展,未来将会达到120μm 甚至更薄。随着未来 N 型电池渗透率快速提升,硅片薄片化将持续 推进。

薄片化易出现碎片、崩边、翘曲等问题,对切割设备、金刚线、切割工艺 要求进一步提高。硅片在变薄的过程中,切片环节易出现线痕(金刚线颗 粒均匀性差)、崩边(晶体表面及边缘部分材料脱落);电池片生产环节易 出现翘曲(晶体表面弯曲);同时伴随机械强度的降低,组件组装环节端易 出现隐裂、碎片等问题。切割设备、金刚线、工艺需不断进步匹配硅片变 薄的趋势,如线痕问题可通过优化金刚线颗粒均匀性,崩边可通过优化胶 水、树脂板改善,隐裂碎片问题的改善可通过优化切割设备、金刚线、切 割工艺的提升硅片的机械强度及稳定性。

进口替代完成,三强格局形成:近年来,国产光伏切割设备厂商凭借优异 的产品性能和综合性价比,逐步推进光伏切割技术和切割设备在国内市场 的进口替代进程,国内厂商的市场份额逐步提升,目前已占据国内行业的 主导地位,国外光伏切割设备厂商已基本退出国内市场。其中,公司、上 机数控和连城数控三家国产企业是光伏切割设备主要供应商,占据绝大多 数的市场份额。 连城数控深度绑定隆基:连城数控的下游客户比较集中和单一, 2020 年隆基绿能占据其销售额超过 90%,同年连城的市场份额也有较大跃 升,从 25.4%提升至 37.9%。

上机数控延申拉晶业务:上机数控 2019 年前市占率稳定在 40%以上, 位于行业领先位置。2019 年上机拓宽拉晶环节业务,一定程度上与下游客户形成竞争关系,导致其切割设备较难以形成销售收入。2020 年 上机数控的光伏切片设备营收降幅超过一半,市场份额下降趋势明显。 公司市占率逐步提升:公司是国内 Top4 企业中市场份额增长最快、最 稳定的企业,几年内实现了收入规模和市场份额的大幅提升,成为国 内光伏切割设备市场的主导公司,并与下游头部厂商展开多项合作, 新签订单金额快速提升,有着重要的行业地位。

2.4、市场空间:当前市场规模142亿,后期市场规模增速稳定

测算过程: 根据市面上主流单晶硅片切割流水线配置方案并考虑到容配比,预计 2022 年,1GW 硅片产能切割设备约 3500 万,金刚线单位售价为 39.5 元/公里 (含税)。 核心假设: 假设未来两年切割设备类(包含截断机、开方机、磨倒一体化机、切片机) 每年降幅 5%,金刚线每年降幅 4%。 预计 2022-2024 年切割设备+切割耗材合计市场空间分别为 142 亿元、 182、232 亿元。

3、设备+耗材协同发展,产品迭代+技改助力光伏业务高增

3.1、产品协同发展,客户资源优质

设备+耗材双轮驱动。公司目前是全球唯一一家同时拥有切割设备、切割耗 材两类产品研发、生产及销售能力的企业。基于为客户提供集成“切割设 备、切割耗材、切割工艺”的系统整体解决方案的发展战略,公司双业务 协同发展的具体优势体现在:交叉销售:凭借切割设备和耗材双轮驱动,公司可根据客户需要提供 设备或耗材,在销售端实现交叉销售。联合研发:公司可根据产品销售的反馈情况进行切割方案设计,调整 金刚线的切割能力或切割设备的运行性能,在研发端实现联合研发。绑定头部客户,保障公司稳定发展。基于创新型产品及优质服务,公司与 隆基绿能、晶科能源、晶澳集团、天合光能、阳光能源、环太集团、东方 希望、京运通、高景太阳能等光伏龙头企业建立长期合作关系。受益于下 游客户集中度的进一步提升,公司绑定头部客户将保障公司稳定发展。

3.2、切片机快速迭代,在手订单饱满

提供车间级解决方案,助力光伏企业降本提质增效。公司拥有截断机、开方机、磨倒一体机、切片机等光伏切割设备,可同时覆盖光伏硅片制造环节截断、开方、磨倒和粘胶、上下料、切片等主要工序要求,为光伏企业提供车间级的切片解决方案,从而实现自动化流水作业。

业务核心产品切片机快速迭代。公司 2016 年推出第一款切片机 GCQP630 进入光伏硅材料切割领域,2017-2019 年陆续推出装载量更大、切 割速度更快、适用金刚线直径更细的换代或升级产品,2020 年推出最新一 代产品 GC-700X,获得下游客户深度认可。最新一代产品具有可调轴间距, 兼容性强具有平台化兼容设计、高精度张力控制、细线化应用及未来先进性 四大核心优势,产品性能行业领先。 GC-700X 具 备 偏 心 套 / 偏心轴箱发明专利,可通过轴距调整兼容 16X/18X/210/220/230 等多规格光伏硅片尺寸切割要求,有效解决客户在 大硅片未来尺寸未定的情况下设备选型的风险痛点,设备推出后受到客户 高度认可。截至 2021 年年末,GC700X 切片机已实现销售签单 943 台, 完成发货 634 台,客户遍及晶澳、晶科、高景、通合、安徽华晟等光伏大 型企业,市占率快速提升。

在手订单饱满,奠定未来业绩高增基础。公司 2021 年陆续拿下高景一期 二期、通合一期二期、晶澳扩产项目及晶科能源的大订单,公司披露的一 亿以上订单规模已突破 8 亿,22H1 新签订单 9.5 亿,在手订单 11.76 亿元, 短期业绩高增确定性夯实。

3.3、切割工艺积淀铸就技术优势,丰富客户资源助力金刚线份额提升

“单机十二线”技改大幅提升产能及生产效率,市占率有望快速提升。 2016 年公司金刚线产品上市,2017 年起公司持续扩产,产销规模快速提 高。2020 年公司将 60 条金刚线产能从青岛黄岛搬至山西长治,导致公司 金刚线产量比下降 7%、销量同比增长 1%。2021 年公司启动了“单机十 二线”技改升级,单机产能效率将大幅提升,同时叠加生产工艺和线速升 级,生产线速由 20 米/分钟提升至 30 米/分钟,单线产能可达原产线的 3 倍以上,产能及生产效率大幅提高。2022Q1 公司“单机十二线”技改已 全部完成,2022 年金刚线全年产能可达 2500 万千米以上,市占率有望快 速提升。

切割工艺积淀助力细线化快速推进。近年硅料价格维持高位,硅片企业为 降低硅耗不断推进金刚线细线化进程,据 CPIA,2021 年主流单晶金刚线 母线线径下降至 43μm,2022H1 主流线径已下降至 36-38μm。线径越细 对钢丝的抗拉强度、屈服强度等指标的挑战越大,公司充分发挥“切割设 备+切割耗材+切割工艺”联合研发优势,围绕光伏硅片“大尺寸、薄片化、 细线化、高线速、自动化和智能化”技术趋势,不断推动产品升级迭代, 2022H1 公司主流金刚线产品线径已达到 36-38μm,细线化进程行业领先。

丰富客户资源保障产能消化,配套产品提升竞争力。公司依靠切割设备业务与隆基绿能、晶澳科技等一线硅片企业建立了长期合作关系,丰富的客户资源利于公司金刚线产品市场开拓。此外,金刚线产品具有一定定制化属性,公司可充分发挥“切割设备+切割耗材+切割工艺”的协同优势,根据客户切割设备特点配套生产金刚线产品,针对性优化金刚线产品属性, 帮助客户提升切割环节生产效率、降低生产成本,有利于增强客户粘性、提升市场份额。

3.4、融会贯通三项研发能力,切片代工业务打开光伏业务成长空间

硅片技术进步提高切片环节门槛。随着硅片、电池等环节的工艺不断演进, 大尺寸、薄片化、细线化、高线速、智能化成为切片环节的发展趋势。而 技术进步同样提高了切片环节的门槛,切片难度不断提高。根据 CPIA 统 计,2021 年国内硅片产能约 407.2GW,同比增长 69.7%,众多新进入者 涌入硅片环节,如何突破切片环节的高壁垒成为一个重要问题。

在此背景下,公司于 2021 年推出切片代工业务,从产品服务商延伸到服 务提供商。除出售切割设备以外,为客户提供了另一种切入切片环节的途 径。结合当前产业内实际情况来看,下游客户选择切片代工业务主要基于 如下原因:1、寻求低成本切割方案,缩小与一线厂的非硅成本差异。目前行业内 寻求切片代工业务的硅片厂商大多为二线厂商,与头部硅片厂及一体 化组件龙头在切片环节良率有所差距,导致非硅成本的增加。而选择 公司这样的专业化代工厂,借助公司的切片优势,可以比自身切片带 来更多的经济性。公司是行业内唯一一个将切割耗材、切割设备、切 割工艺结合在一起的专业化切片服务提供商,掌握切片环节的核心 know-how,同等长度的硅棒可以较竞争对手切出更多的硅片,为客户 带来明显的成本降幅。

2、切片为重资产环节,技术迭代周期中,设备寿命大概率无法达到正 常使用年限。整个切片环节(机加+切片)单 GW 投资 8000 万左右, 其中单纯切片环节单 GW 投资约 6000 万,包括切片机+清洗机+分选 机等+公用设施等,属于重资产环节。然而在硅片尺寸变大、薄片化趋 势下,市场中现有的切割设备大部分需要更换。后续若硅片技术持续减薄、硅片尺寸进一步变大、金刚线或者钨丝线径进一步变细(小于 30μm),切割设备仍需加速迭代。因此硅片厂商若选择购买设备进行 切片,则有固定资产加速折旧的风险。

当前公司披露规划三个项目共 47GW 切片代工产能,分别为 1)四川乐山 通威永祥工厂大硅片研发中心和示范基地 5GW(已达产),2)与京运通合 作的乐山 20GW 大硅片及配套项目(一期 6GW 产能爬坡并基本达产;二 期拟建设 14GW 的光伏硅片的切片产能,将根据光伏产业的发展情况择机 启动),3)江苏建湖 10GW 大硅片项目(逐步进入爬产阶段),4)江苏建 湖(二期)12GW 大硅片项目预计 2023 年投产。公司上半年实现切片服 务收入 3.11 亿,占总收入 23%,切片总规模 3GW,净利润 2600 万/GW, 已经开始逐步兑现利润。

4、创新业务不断突破,半导体、磁材、蓝宝石材料领域打开新布局

2018 年以来,基于公司的自主核心技术,公司持续推进金刚线切割技术在 半导体硅材料、碳化硅材料、蓝宝石材料、磁性材料等更多高硬脆材料加 工领域的研发及产业化应用,进一步打开公司的业务空间。

4.1、向半导体硅片设备延伸,国产渗透加速及金刚线切割替代驱动半导体业务

芯片是半导体的核心,单晶硅片精细化处理是芯片的核心制造环节。半导 体产业链上游包括制备半导体的材料以及所需设备;中游则是利用设备和 原材料进行半导体制备;下游是个人电脑、汽车、消费电子等集成电路应 用领域。半导体行业中游又分三大部分,分别是芯片设计、芯片制造、芯 片封装测试,其中芯片制造环节主要使用精密设备对单晶硅做精细化处理, 单晶硅片是半导体产品的基础。

半导体硅片以进口为主,国产渗透将逐步提高。近十年来,半导体级单晶硅片市场增长稳定。但目前半导体硅片仍以进口为主,2020年全球半导体硅片市场份额前五名企业分别是日本信越化学、日本 SUMCO、德国 Siltronic、中国台湾环球晶圆、韩国SK。国内大陆地区,半导体硅片企业 在 6 英寸及以下的半导体硅片方面基本可实现国产替代,而在更大尺寸的 8 英寸和 12 英寸半导体硅片上,仅有沪硅产业、TCL中环等少数企业具备生产能力。随着国内硅片厂商的技术突破以及硅片扩产,我国8英寸和12英寸硅片规模化生产提速。

目前,受物联网、云计算、人工智能、大数据、 5G 通信、新能源车等新技术的兴起,新技术应用需求推动半导体产业进入新的发展周期。中国大陆已是全球最大的电子设备生产基地,并且需求增 速持续旺盛。在国际贸易摩擦加剧的背景下,我国对半导体产业政策扶持 力度不断提升,国内半导体产业的产能规模和制造工艺得到快速进步,逐 步实现国产替代已成为国内半导体产业发展的明显趋势。

半导体用金刚线与光伏用金刚线电镀工艺流程存在共通性。半导体用金刚 线与光伏用金刚线工艺流程基本相同,切割对象均为硅片,但对于半导体 硅片,其一致性等要求远高于光伏用硅片,从而对切割半导体硅片的金刚 线的性能要求更高,包括切缝更小、线痕更低、线径波动范围更小等。

公司半导体设备包括研磨机、截断机、切片机和倒角砂轮,有望受益于国 产渗透加速及金刚线切割替代。公司在半导体领域的主要产品均是半导体 硅片生产过程中的主设备,目前正在致力于将金刚线切割技术拓展至半导 体硅片切割领域。半导体硅片切割一直以来主要采用国外设备并使用砂浆 工艺进行切割,随着金刚线切割技术的突破,国产金刚线切割设备正逐步 实现进口替代。目前,金刚线切割硅片方面,3-5 英寸小规格硅片已全部 实现金刚线切,6 英寸硅片实现约 70-80%,8 英寸硅片处于初步切换阶段, 12 英寸硅片金刚线切割还处于技术验证阶段。未来随着工艺不断成熟以及 小尺寸硅片成功替代经验的推广,金刚线切割有望在半导体硅片中实现规 模化应用。2021 年公司 8 英寸半导体切片机已进入麦斯克生产体系,半导 体研磨机、碳化硅切片机及碳化硅专用金刚线已在客户端实现试用。

4.2、基于光伏金刚线技术向蓝宝石及磁性材料拓展,公司产品已在市场应用

蓝宝石材料是现代工业重要的基础材料,需求受LED芯片和消费电子带动。蓝宝石由于具备强度大、硬度高、耐腐蚀等特点,被广泛应用于LED衬底、消费电子产品保护玻璃、航空航天装备以及医疗植入品等领域。目前,绝大部分LED芯片以蓝宝石为衬底,Mini/Micro LED 为新的行业增长动力,随着其规模渗透率及成本优势的快速提升,LED行业将会迎来新一轮的快速增长。另外,随着5G技术商用步伐的加速、无线充电技术的普及,以及全球消费电子产品持续的创新迭代,蓝宝石成为了越来越重要的触控显示、外观防护主流材料。近年来,蓝宝石在消费电子领域的应用不断增加,包括智能手表表镜及后盖、智能手机和平板电脑摄像头保护镜片、指纹识别镜片、保护盖板等零组件,市场呈现出旺盛的需求态势。

公司拓展金刚线切割至蓝宝石切割领域。蓝宝石上游产业链主要包括三个 环节:设备—长晶—加工(切磨抛)蓝宝石生产主要有两个环节,即前道 的蓝宝石长晶和后道的蓝宝石切片。蓝宝石切片制作包括定向、切片、研 磨、倒角、清洗、退火、质检等步骤。公司目前正在致力于将金刚线切割 技术拓展至蓝宝石切割领域,通过为蓝宝石晶片制造厂商提供切割设备以 及切割耗材,使用金刚线切割技术将硅棒最终制作成蓝宝石晶片。

磁性材料切割向金刚线切割发展,金刚线切割有望实现规模化。磁性材料 是工业和信息化发展的基础性材料,其硬度高、性脆、忌温度骤变,机械 加工存在一定难度。随着磁性材料应用的发展,传统的砂浆切割已无法满 足高精度高效率切割的要求。目前,国内磁性材料切割已有少量应用金刚 线,但尚处于由砂浆切割向金刚线切割的转型阶段。金刚线将凭借其优异 的切割性能成为未来硬脆材料切割领域的主流切割工具。因此,作为硬脆 材料切割工具,金刚线极大地提高了硬脆材料的加工效率和加工质量,将 随着硬脆材料应用领域的不断拓展而随之向相关领域延伸。

金刚线电镀工艺在蓝宝石、磁材领域及光伏用金刚线电镀工艺流程具备通 用性,但指标要求存在差异。公司可将基于在光伏和半导体领域的金刚线 领先技术,进一步拓展至蓝宝石、磁性材料行业。这些领域的总体电镀工 艺流程金刚线存在通用性,但由于切割对象的物理性质和切割精度存在差 异,其对金刚线的指标要求,例如线径、砂量、镀层厚度等将会不同。

公司凭借在光伏金刚线的技术优势,蓝宝石切片机及磁材多线切割机已实 现产品销售。公司在半导体、蓝宝石及磁材领域均实现并保持了“切割设备 +切割耗材”的规模销售。在蓝宝石及磁材方面,公司在行业内首次推出的 蓝宝石切片机、磁材多线切割机在 2021 年实现了批量销售,同时带动蓝 宝石及磁材金刚线销量大幅增加。GC-SADW6670 蓝宝石切片机及 GCMADW1660 磁材多线切割机持续保持技术领先地位,2022 上半年实现市场份额绝对覆盖;GC-SCDW6500 碳化硅金刚线切片专机作为国内首款高 线速碳化硅金刚线切片专机,可获得和砂浆切割相同的晶片质量,同时大 幅提升切割效率和出片率,显著降低生产成本,目前已实现小批量销售。

公司创新业务保持高增速,在手订单充沛。2022 年公司的创新业务保持了 持续高速增长的态势,上半年创新业务共实现营业收入 7567.84 万元,其 中设备类产品共实现营收 3739.36 万元(包括半导体截断机、蓝宝石切片 机及磁材设备)。截至 2022 年 6 月 30 日,公司创新业务设备类产品在手 订单合计金额 2487.67 万元,后续预计将保持高速增长。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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