2024年连城数控研究报告：光伏和半导体设备制造领军者，下游扩产+新产品发力共筑平台化

1、 公司亮点：平台化打开增长空间，下游扩张有望驱动业绩乘势而起

1.1、 亮点一：立足上游核心生产设备，平台化发展初具雏形

公司成立于 2007 年，是全球领先的光伏与半导体设备制造商。公司在晶体材料 生长和加工设备方面具有深厚的技术积累，目前主要提供单晶炉、多线切割等晶体 硅生产关键设备。单晶炉与线切设备是公司的核心产品，近年来的营收、毛利逐步 上涨，2021 年公司单晶炉产品实现收入 10.97 亿元，占比 54%，毛利润 4.60 亿元， 占比 71%。线切设备是公司另一主营业务，2021 年公司线切设备实现营收 5.45 亿元， 占比 27%，实现毛利润 0.73 亿元，占比 11%。2021 年磨床设备的毛利润与营收占比 基本维持在 10%以下。上市后公司单晶炉（晶体生长）、线切设备及磨床（晶体加工） 等设备统一归类为晶体生长及加工设备，收入占比维持 80%左右；另外将辅材以及 新开拓的电池片设备进行了单列，占比均逐步提升，整体走向平台化多元经营模式。

横纵扩张，公司向平台化企业迈进。除了上述的核心产品外，公司也在不断向 外布局拓展业务空间，目前已经形成了横、纵两个大战略方向。一是顺延光伏产业 链纵向延伸，垂直整合光伏及半导体行业晶体硅行业。二是依托现有的单晶炉设备 技术经验，向半导体及其他晶体材料生长设备进行跨行业的横向扩张。

1.1.1、 纵向延伸：以上游硅片生产设备为基石，向下拓展打造垂直一体化光伏产品

公司现有核心产品主要集中于光伏产业链的上游。除上述单晶炉、线切设备、 磨床等核心产品外，公司还拥有插片清洗一体机、氩气回收装置等产品。光伏产业 链总体分为上游硅料、硅片环节，中游电池片、电池组件环节，下游应用系统环节 三大部分。公司的单晶炉、线切设备、磨床是上游硅棒、硅片产品的核心生产设备， 插片清洗一体机与氩气回收装置则用于硅片的清洗、插片领域和回收单晶炉制造过 程中的氩气领域，属于硅片生产过程中的辅助性设备，均处于光伏产业链的上游位 置。

2020 年开始加速向光伏产业链下游扩张。公司在光伏产业链的向下延伸方向主 要为设备及辅材领域，其中设备领域的拓展包括电池片、组件等环节核心生产设备； 辅料辅材领域的拓展包括光伏焊带等。

电池片设备

在电池片业务领域，公司主要采取参控股公司的方式进行拓展。目前公司在电 池片设备领域的参控股公司有艾华半导体、釜川股份及拉普拉斯（联营）等，目前 艾华半导体光伏电池片项目的主要产品是ALD镀膜设备，参股公司则在热制程设备、 LPCVD/PECVD 等镀膜设备、湿法设备等领域有广泛布局。

电池片设备业务收入增幅明显，毛利率水平高。从营收方面看，公司电池片设 备于 2020 年开始产生收入，2022 年实现营收 1.4 亿元，较 2021 年增长 2.8 倍，2023 年上半年公司电池片及组件设备收入同比增长54%至0.82亿元，在手订单金额为8.78 亿元，在全部 90.06 亿元在手订单中占比约 10%。2023H2 ALD 设备在 BC 路线上有 应用，目前已有批量出货。毛利率方面，2023H1 仅有 5.44%，同比下滑约 44pcts，主要由于公司已验收的电池片 ALD 设备是产品迭代升级过程中早期阶段产品，研发 试错成本较高，后期高毛利水平的量产设备已通过各种措施进行技术升级，产品将 陆续进入验收阶段，预计部分收入将体现在 2024 年业绩，毛利率将有效改善。

组件设备

光伏组件位于光伏制造产业链的下游环节，为光伏产业链重要的一环。光伏组 件的主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。 从 2010 年起，我国的组件设备行业开始逐渐形成自己的国产化体系，并逐步对海外 设备进行进口替代。根据中国光伏行业协会（CPIA）数据显示，2023 年 1-10 月中 国光伏组件产量为 367GW，同比增长 72%，行业整体加速扩张。

公司的光伏组件产品主要为高速串焊机、叠焊机等，正逐步放量；2022 年公司 进一步开发了印刷划片串焊一体机，并形成批量销售。

光伏焊带（辅材）

光伏焊带是光伏组件的重要组成部分。光伏焊带属于电气连接部件，应用于光 伏电池片的串联或并联，发挥导电聚电的重要作用，以提升光伏组件的输出电压和 功率。其品质优劣直接影响光伏组件电流的收集效率，对光伏组件功率和光伏发电 系统效率的影响较大。

光伏焊带分为互连焊带与汇流焊带。互连焊带是用于连接光伏电池片，收集、 传输光伏电池片电流的涂锡焊带；汇流焊带是用于连接光伏电池串及接线盒，传输 光伏电池串电流的涂锡焊带。其中互连焊带又可分为常规焊带、异形焊带、低温焊 带、低电阻焊带等；汇流焊带可分为常规汇流焊带、折弯焊带、黑色焊带等。

连城数控主要焊带产品为互连焊带中的异形焊带与汇流焊带中的黑色焊带。

根据中商产业研究院测算数据，按 1GW 光伏组件所需焊带 550 吨计算，我国 2022 年光伏焊带用量为 15.88 万吨，预计 2024 年将提升至 32 万吨，跟随组件产量 高增长。

1.1.2、 横向扩张：收购 Kayex 积累技术，触类旁通开拓半导体硅/碳化硅/蓝宝石设备

收购 Kayex 建立足够的技术积累，逐步向半导体硅材料、碳化硅和蓝宝石的生 长加工设备领域拓展。Kayex 是世界先进的单晶炉设备制造商之一，拥有长达 60 年 的单晶炉设备制造经验与技术积累。公司于 2013 年完成从美国五百强企业 SPX 对 Kayex 的收购后，全面吸收了其先进技术并在此基础上进行了进一步的自主研发， 积累了向半导体及其他晶体材料生长设备拓展的技术基础。

半导体硅片

硅元素是半导体产品的主流材料，90%以上的半导体产品以硅材料制作。由于 硅元素安全无毒、天然绝缘体、储量丰富、制作工艺成熟等性能特征，硅材料在半 导体行业已经具有了不可替代的行业地位。 国内半导体硅片市场增长空间广阔。SEMI 的数据显示，全球半导体市场规模从 2015 年的 72 亿美元增长至了 2022 年的 138 亿美元；在 2023 年市场下滑后，2024 年预计引来复苏。我国半导体硅片市场近年来发展迅速，从 2019 年的 77 亿元增长 至 2022 年的 138 亿元，较全球市场同期增速更快。

半导体硅片行业市场集中度极高，主要被国际厂商垄断。当前全球半导体硅片 市场高度集中，市场份额主要被日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶圆、德 国世创、韩国鲜京矽特隆五家龙头企业所垄断。2021 年日本信越化学、日本胜高、 中国台湾环球晶圆、德国世创、韩国鲜京矽特隆分别占据全球半导体硅片市场份额 的比重为 27%、24%、17%、13%、13%，五家重点企业市占率合计为 94%。

碳化硅

碳化硅（SiC）是第三代功率半导体的代表材料。具有禁带宽度大、高导热率、 高击穿电压、饱和电子飘移速度高等性能特点，是高温、高频、大功率、高压场景 的理想器件，能使系统效率更高、重量更轻、结构更紧凑。目前碳化硅功率器件主 要应用于电动汽车、新能源发电、开关电源、轨道交通和智能电网等领域，有利于 功率密度和效率的提升，在部分领域开始取代硅器件，市场潜力较大。

预计全球碳化硅功率器件的市场规模逐渐上升，中国产品市场份额逐步增长。 根据灼识咨询调研显示，2021 年全球碳化硅器件市场规模为 84 亿元，2022 年市场 规模约为 100.9 亿元，同比增长 20.12%，预计 2026 年全球市场规模将达到 199.5 亿 元，5 年 CAGR 近 20%。同时，我国的碳化硅器件的市场份额预计将由 2021 年的 37%增长至 2026 年的 56%，估算市场规模将从 2021 年 31.08 亿元增长至 2026 年的 111.72 亿元，未来市场增长前景可观。

碳化硅产业链话语权主要被国际厂商垄断，国内厂商追赶仍需一定时间。碳化 硅功率器件产业链结构主要包含衬底、外延等，其中衬底占据了 SiC 功率器件 47% 的成本，因此衬底供应商掌握碳化硅产业链的核心话语权，Wolfspeed 是目前全球最 大的 SiC 衬底生产商。根据碳化硅芯观察的统计，截至 2022 年 7 月市场上在建、产 能爬坡及规划的产能情况来看，碳化硅衬底规划投资超 400 亿元，未来远期规划年 产能超 600 万片，行业有望迎来快速发展，同时带动上游生产设备行业。 公司碳化硅方面产品研发工作已完成，并形成订单。公司 2021 年针对碳化硅生产设备的研发项目有三项，产品在客户处稳定试用并形成订单；2022 年碳化硅合成 炉\电阻炉已经实现少量销售。 10.5 亿元大额投资第三代半导体项目，开辟产能新增量。2024 年 1 月，公司及 下属全资子公司连科半导体拟与无锡市锡山区锡北镇人民政府签署《锡山区工业项 目投资协议书》，计划投资不超过人民币 10.50 亿元在无锡市投资建设半导体大硅片 长晶和加工设备、碳化硅长晶和加工设备的研发和生产制造基地，即“第三代半导 体设备研发制造项目”，指定连科半导体作为项目的投资主体。

蓝宝石

蓝宝石是氧化铝单晶形态的俗称，其强度高、硬度大、耐冲刷，集优良光学、 物理、化学性能于一身，是现代工业重要的基础材料。蓝宝石的应用领域主要涉及 LED 衬底材料、消费电子和军事等应用，其中 LED 衬底为蓝宝石最主要的应用，占 比超过 80%。

蓝宝石衬底材料需求与长晶设备市场规模稳步增长。PSS 平片为经过涂胶、曝 光、显影、蚀刻后的蓝宝石平片，主要用于 LED 照明、手机显示器背光、LED 闪光 灯等。蓝宝石平片与 PSS 平片为一一对应的关系，且 PSS 平片需求在蓝宝石衬底需 求中占 80%。根据 GGII 数据，2021 年 PSS 平片市场需求量约为 1.6 亿片，对应蓝 宝石衬底需求为 2 亿片，预计至 2025 年，蓝宝石衬底需求将增长至 3 亿片。从蓝宝 石衬底材料长晶设备市场来看，预计到 2025 年设备需求将达到 3105 台，市场空间 为 26.67 亿元。

公司蓝宝石领域产品研发已经完成，并形成了批量订单。公司目前针对蓝宝石 领域的研发项目为蓝宝石结晶热处理炉项目，该设备采用顶部籽晶温度梯度法生长 高温氧化物晶体，包括蓝宝石单晶。此外公司还与同济大学物理科学与工程学院合 作进行合作研发导模法异形蓝宝石和氧化镓晶体的研究，未来将共享合作收益。其 中，连城数控负责导模法异形蓝宝石和氧化镓晶体制备装备的批量制造、晶体生长 和材料加工；同济大学物理科学与工程学院负责导模法异形蓝宝石和氧化镓晶体制 备装备的开发、晶体生长工艺的研究，并与连城数控联合研发两种材料的加工工艺。 同时，双方于无锡合作成立“新型半导体材料与装备—无锡研发中心”，用于产业研 发。

1.2、 亮点二：2022/2023Q1-Q3 收入+85%/74%，基本盘+增量盘齐高增

公司 2022-2023 前三季度业绩表现亮眼，营业收入与归母净利润均实现较大提 升。公司 2022 年实现营业收入 37.72 亿元，同比增加 84.90%，主要由于一是公司募 投项目达产，设备交付能力提升，二是本年度公司新增了光伏行业辅料业务及电池 片设备业务。公司 2022 年实现归母净利润 4.52 亿元，同比增加 30.7%，主要由于公 司完成验收的产品有所增长所致。2023Q1-Q3 实现营收 36.98 亿元（+74%），归母净 利润 4.6 亿元（+79%），延续高速增长趋势。

分产品来看，公司 2022-2023H1 基本盘业务晶体生长与加工设备业务收入均同 比增长 50%以上，涨幅明显。公司新开拓的电池片及组件业务 2022 年增长 2.8 倍、 2023H1 增长 54%。

公司 2023 前三季度的毛利率与净利率分别为 26.6%与 11.1%，均有所同比回升。 公司 2022 年前三季度毛利率与净利率分别为 26.2%与 10.6%，2023 年前三季度毛利 率与净利率分别上升了 0.4pcts、0.5pcts。主要得益于辅材的毛利率大幅提升，由 2022 年的亏损增加到 2023H1 的 6.58%。

公司 2023 年前三季度期间费用率略有上涨，研发投入不断加大。公司 2023 年 前三季度期间费用率为 15.8%，主要由于新产品开发生产，销售费用有所提升。2023 前三季度公司研发费用达到 1.97 亿元，研发费用率达 5.31%，研发投入不断提升。

1.3、 亮点三：2023 年光伏行业加速扩产，隆基等头部厂商带动设备空间

光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效 应，将太阳光辐射能直接转换为电能的发电系统。由于其资源获取基本趋近于无限， 无噪音及污染，地理位置要求相对低，并与其他发电方式相比具有经济性等原因， 被认为是解决人类能源问题的理想方案之一。 2023 年我国光伏新增装机持续超预期，达 217GW。根据国家能源局统计数据， 2022 年我国光伏新增装机量达 87.41GW，同比增长 59.27%，2023 年达到 217GW， 同比增长 148%。

行业技术进步推动下生产成本逐年下降，转换效率不断提升，2023 年组件价格 快速下行至 1 元/W 以下，有利于光伏进一步渗透。根据 PVInfoLink 统计数据，在 全球光伏需求增长的推动下，我国企业在组件环节的投资和技术革新力度不断加大， 生产成本持续下降，2021-2022 年 210/182mm 单晶 PERC 组件价格在供需紧张之下 上升至 1.5-2 元/W，而后实现稳定下行，2023 年底已经低于 1 元/W 并可能进一步下 行，低价也是光伏装机大幅提升的一大驱动因素。

2、 单点突破：打破国外技术垄断，国内光伏线切设备领军者

2.1、 概况：光伏设备业务不断拓展，主要通过参控股方式进行扩张

连城数控成立于 2007 年，是国内最早从事专业切割设备研发制造的公司，2008 年研发的第一台多线切割设备打破国外垄断，并于 2011 年完成了光伏行业多线切割 机全系列产品的开发。公司随后于 2013 年收购海外领先的单晶炉设备公司，开拓了 另一核心业务。目前公司正继续进行业务开拓，向其他晶体生长设备领域布局，并 逐渐成长为光伏及半导体行业提供晶体材料生长、加工设备、关键辅材及核心技术 等多方面支持的集成服务商，并持续加速各基地产能建设。

公司实际控制人为钟宝申与李春安，具有隆基背景。钟宝申与李春安均为隆基 绿能前十大股东之一，钟宝申自 2014 年 6 月至今担任隆基绿能董事长；钟宝申与李 春安自 2013 年起即签订一致行动协议，稳定掌握公司控制权。

参控股公司是公司实现业务拓展布局的主要方式之一，公司目前拥有多家参控 股子公司与联营企业，业务领域范围涵盖光伏领域的组件、电池设备、耗材、晶体 生长设备等。

2.2、 产品：推出国内首款切方机打破国外垄断，引领金刚线切割国产化

公司是国内最早进行线切设备国产化及金刚线切割技术推广的公司。2008 年公 司自主研发出了第一台大型多线切方机，并不断进行产品更新换代，2010 年，公司 推出了可用于单晶硅棒和多晶硅锭截断的多线截断机。2011 年，公司研制出高产能 的 QP20100 型切片机，可用于单、多晶硅的切片，至此，公司完成了光伏行业多线 切割机全系列产品的开发，在全国范围内树立起公司技术过硬、产品丰富的良好形 象。2013 年公司率先推出金刚线切片机，成为国内率先推广金刚线切割技术的企业。 线切设备是除单晶炉设备以外的第二大主营业务。公司线切设备 2021 年实现营 业收入 5.45 亿元，占当期营收的 26.74%，除 2019 年订单量下滑收入有所下降外， 2017-2021 年整体呈现稳步增长态势。

切片机是公司主要线切设备产品。具体到线切设备领域看，根据公司招股说明 书披露的信息，公司 2019 年售出切片机 200 台，共实现收入 2.95 亿元，是线切设备 中的主要产品，营收占当年切割设备的 92.89%。

公司线切设备产品包括金刚线截断机、金刚线切方机、金刚线切片机与全自动 磨床等。截断机与方切机对应硅片生产过程中的截断与方切环节，负责将单晶硅棒 或多晶硅锭切割并制成方棒，切片机负责将经过截断、方切环节处理后的方棒进一 步切割为硅片，以供下游光伏电池环节使用。磨床则主要用于对切方后的晶硅长方 体的各个平面或圆弧面进行研磨加工，提高表面的光滑度。

公司线切设备收入位居国内前列，国内线切市场主要由连城数控与高测股份主 导。我们将国内主要玩家的线切设备营业收入进行对比发现，2020 年连城数控的线 切设备收入在四家中占比与高测股份并列第一，为37.92%，2021年被高测股份超越， 占比为 31.3%，排名第二。上机数控曾经是国内线切设备收入最多的企业，但其在近 年来开展了硅片制造业务，其线切设备将优先自供，逐渐淡出供应商序列。

2.3、 行业：预计 2024 年国内切割设备市场 62 亿元，金刚线切割成主流

切割设备是光伏硅片上游生产过程中的核心设备。当晶体硅原料经过设备加工 形成单晶硅棒或多晶硅锭后，仍需通过截片、开方、切片、磨倒等工艺流程最终制 成硅片，成为光伏电池片的生产原料，这个过程中使用的设备便为光伏切割设备， 光伏切割设备主要包括截断机、开方机、切片机等。

光伏切割设备的技术发展历程大致经历了内圆锯切割、游离磨料砂浆切割、金 刚线切割三个过程。20 世纪 80 年代以前，高硬脆材料一般采用涂有金刚石微粉的内 圆锯进行切割。但随着光伏和半导体行业的快速发展，内圆锯切割的切缝大、材料 损耗多的问题逐渐显现，且对高硬脆材料的切割尺寸也有限制，使得生产成本居高 不下。从 20 世纪 90 年代中期开始，切缝窄、切割厚度均匀且翘曲度较低的游离磨 料砂浆线锯切割逐步发展起来。游离磨料砂浆切割是以钢线为基体，莫氏硬度为 9.5 的碳化硅作为切割刃料，钢线在高速运动中带动切割液和碳化硅混合的砂浆进行摩 擦，利用碳化硅的研磨作用达到切割效果。但砂浆切割仍存在加工效率较低、不利 于加工更硬的材料且环境污染严重等问题，由此金刚线切割应运而生。 金刚线全称为电镀金刚石线，是用电镀的方法将金属镍沉积在钢线基体上，而 金属镍的表面附有金刚石颗粒从而制得的一种线性切割工具，利用高速运动的金刚 线在物体表面往复磨削，即可达到切割高硬度脆材料的目的。

金刚线由于其极其明显的成本、效率、环保优势，自从金刚线国产化以来，在 光伏硅片制造领域就体现出了碾压式的优势，并为光伏发电成本的下降做出了突出 贡献。相较于传统游离磨料浆砂切割，金刚线切割具有切割速度更快、切割磨损更 低、工艺流程更加环保等性能特点。

根据连城数控招股说明书披露的行业情况，1GW 的单晶硅片产能需要配置 2 台 单晶截断机、6 台单晶开方机、8 台磨床和 16 台金刚线切片机。我们以 2022 年、2023 年全国光伏新增装机量及 2024 年新增装机量预测值估算（2022 年、2023 年全国光 伏新增装机量为 87GW、217GW，预计 2024 年新增装机量为 171GW），并假设单台 设备的价格均值约 150 万，推算光伏切割设备 2022、2023、2024 年市场规模为 31.5 亿元、78.1 亿元、61.6 亿元。

2.4、 前景：切割设备尺寸随硅片不断扩大，金刚线母线趋细以降本

硅片行业向更大更薄发展。降低成本一直是光伏产业技术前进的重要驱动力之 一，而非硅成本的管控是光伏生产成本控制的重要一环。由于更大尺寸的硅片意味 着更好的产能输出比与资源利用效率，侧面降低了硅片生产成本，而更薄的硅片可 以有效的减少硅材料的消耗，同时薄片化所体现的柔软性也给电池、组件端提供了 更多的可能。硅片行业呈现出“更大更薄”的发展趋势，同时也为切割设备的发展 提出了新的要求。 金刚线母线直径不断下降。硅片加工切割环节的成本主要来源于金刚线成本与 折旧费用，而金刚线母线直径不断下降是直接降低金刚线成本的一种方式，同时也 降低了切割过程中的硅料损耗。根据 CPIA 数据及预测，2019 年金刚线母线的直径 为 55-60μm，2021 年达到 45μm-50μm 左右，到 2025 年，行业整体金刚线母线直 径水平将达到 40μm 左右。

3、 打造公司第二极：收购国际知名单晶炉厂商 Kayex，迈向单晶炉龙头

3.1、 并购：收购 Kayex 掌握先进科技，自主研发掌握多项核心专利

Kayex 公司曾是世界上是最大、最先进的单晶炉设备制造商之一。Kayex 公司 成立于 1971 年，历史最早可追溯至 1946 年，是世界上最早进行单晶炉设备研发生 产的公司之一，于上世界 80 年代便进入中国市场。 公司于 2013 年收购 Kayex，吸收其全部先进技术。公司于 2013 年成立连城晶 体技术公司，收购美国 500 强公司 SPX 旗下拥有的 Kayex 单晶炉事业部。完成收购 后，公司在吸收 Kayex 技术基础上进行了进一步的自主研发，先后推出优化改进的 新型 8 英寸、12 英寸设备，并研制出 24 英寸半导体级单晶炉以及单晶超导磁场。 在收购 Kayex 的基础上，公司同时进行自主研发，掌握多项核心专利。截至 2023 年 6 月 30 日，公司及控股子公司累计获授专利 574 项、软件著作权 126 项、商标 30 项，其中发明专利 49 项、实用新型 517 项、外观设计 5 项、国外专利 3 项。

3.2、 产品：单晶炉设备业务具有战略重要性，非隆基客户占比不断提升

公司单晶炉产品 2021 年实现营业收入 10.97 亿元，占当年总营业收入的 53.76%， 是公司最主要的核心业务。从毛利率来看，公司单晶炉产品毛利率整体呈现上升态 势，除 2018 年略有下滑外，从 2018 年的 36.48%稳步增长至 2021 年的 41.94%。

公司的单晶炉产品客户主要绑定于隆基绿能，但非隆基客户份额在不断增长。 公司下游客户集中度较高，根据公司公布数据，2019、2020、2021 年公司前五大客 户收入占比为 91.94%、99.33%、94.2%，其中隆基绿能占比为67.84%、92.67%、72.42%， 公司对隆基绿能绑定程度较高。而 2022 年隆基占比快速下降至 30%以下、为第二大 客户，单一客户风险明显缓解，多元客户群开拓成效显著。

目前国内单晶炉市场主要厂商为晶盛电机与连城数控。晶盛电机是目前国内单 机炉设备的龙头企业，除与单晶硅龙头中环股份建立了深度合作外，客户还覆盖了 隆基以外几乎所有的硅片厂商，其专注于晶体生长设备，2021 年实现主营业务营收 55.85 亿元，较连城数控规模更大。

3.3、 行业：单晶炉市场 2024 年预计 205 亿元，n 型单晶硅有望全面渗透

硅晶太阳能电池片的技术路线主要可分为单晶硅与多晶硅两种。单晶硅和多晶 硅的主要区别在于，单晶硅片是一种完整的晶格排列；多晶硅片是多个微小的单晶 组合，有缺陷，杂质多，因此降低了多晶电池的转换效率。从外观来看，单晶硅电 池片呈正方形、倒圆角形，深蓝色；多晶硅电池片呈正方形，天蓝色。

多晶硅目前主流工艺西门子法最早可追溯至 1955 年，曾一度占据市场主导地位。 市场目前主流的多晶硅生产工艺为改良西门子法，由德国西门子公司发明，并在 1965 年实现了工业化，由于其设备简单、耗能低、产量大、价格低廉等优势一度占据了 市场主导地位。但由于多晶硅材料本身晶体结构内部存在大量晶界，杂质与位错缺 陷等天然缺陷，其电池的光电转化效率与提升潜力均与单晶硅有较大差距。 单晶硅电池的光电转化效率与提升潜力均高于多晶硅电池。根据中国光伏协会 统计，2020 年我国单晶硅 PREC 电池产业平均转化效率为 22.8%，2019 年的实验室 转化效率为 24.03%，预计到 2025 年，单晶硅 PREC 电池产业平均转化效率可增长至24%，未来仍有进一步提升的潜力。

目前单晶硅已经成为了行业主流技术，2023 年 N 型单晶硅渗透加速。据 CPIA 调查统计，随着单晶硅生产成本的下降及发电转化效率的提升，单晶硅相比多晶硅 逐渐体现出了性价比优势，单晶硅市场份额从 2017 年的 27%上涨至了 2022 年的 97.5%，且 2023 年 n 型单晶硅市场份额加速进一步扩大，根据索比咨询等多方统计， 2023 年 n 型渗透率预计已达 35%，2024 年全年 n 型电池、组件的市场份额可能达到 65%、其中四季度可能超过 80%。

直拉法是单晶硅主流生产工艺。根据单晶硅生长方式进行分类，可将其分为区 熔单晶硅（FZ-Si）和直拉单晶硅（CZ-Si），其中所涉及的工艺为区熔法和直拉法。 相较于区熔法，直拉法能支持 12 英寸等大尺寸硅片生产，而区熔法则用于 8 英寸及 以下尺寸硅片生产，所以直拉法是目前较为主流长晶工艺。 直拉法主要工艺包括多晶硅原料装料、多晶硅融化、种晶、缩颈、放肩、等径 生长和收尾等。直拉法制备工艺是通过加热放置于坩埚内的多晶硅原料使其成为溶 液，并通过安置在炉体上方的籽晶轴，使得单晶晶种能与硅溶液进行接触。通过籽 晶轴转动和上下移动，硅液会沿着籽晶表面凝结和生长，最终形成单晶锭。

根据公司招股说明书数据，每 1GW 的单晶硅产能增长需要 100 台单晶硅设备， 单台价值约为 120 万元，依旧使用 CPIA、中电联、国家能源局公布及预测数据估算， 2022-2024 年单晶炉市场空间为 105/260/205 亿元。

3.4、 前景：大硅片推动产品迭代，CZZ 加料技术有望提效增利

降本增效一直是光伏行业主要发展方向之一，同时也带动生产设备行业不断进 行技术迭代升级。公司一直基于光伏行业下游客户的需求，产品不断进行迭代更新， 目前在单晶炉领域，已经具备了 1600mm 直径热炉和 CZZ 连续投料等技术， 硅片行业向更大尺寸方向发展，单晶炉升级需求增加。在降低成本的动力推动 下，光伏硅片的发展呈现出了尺寸不断增大的趋势。根据 PV infoLink 资料显示，2021 年 166 尺寸硅片仍占据主导地位，182 硅片占比预估为 28%，210 及以上尺寸占比为 14%。该机构预计，2022 年 166 硅片占比将压缩至 15%；182 和 210 等大尺寸硅片 市占率达 79%。其中，182 夺得主导地位，占比 53%。

公司的单晶炉产品在不断进行技术更新，满足市场需求。公司单晶炉的投料量、 喉口直径、炉室直径等都位于行业领先地位。2021 年 6 月，公司参加第十五届（2021） 国际太阳能光伏与智慧能源（上海）展览会（SNEC2021）,首次展出直径 1600mm 单晶炉 KX380PV，契合当下最流行的 182、210 组件的降本需求。公司官网披露 KX380PV & KX420PV 型号的晶体生长炉最大可兼容至 42 吋热场，满足更大投料量、 更大规格晶棒的生产需求。

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