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1. 光伏需求及产业链概述1.1. 20 年新增装机全球预计 120-130GW,中国预计 40-50GW
太阳能作为理想能源之一，太阳能发电在全球范围内得以广泛应用。据国际能源署（IEA）统计，截止2018年底，全球累计装机超过510GW，比2007年的2.8GW增长了182倍，发展速度飞快；累计装机较为领先的国家分别为中国、印度、美国等。随着光伏发电效率提升、成本下降， IEA同时预测，到2030年全球光伏累计装机量有望达到1721GW，到 2050年将进一步增加至4670GW，发展潜力巨大。
我国光伏产业发展遥遥领先，根据中国光伏行业协会（CPIA）统计，截至2018年底，我国光伏发电累计并网容量已超过174GW，占全球的34%；2018年我国新增光伏并网装机容量44GW，新增及累计装机容量均为全球第一。
国家能源局最新数据显示，截止2019年9月底，我国光伏发电装机190.19GW；2019前三季度光伏新增装机15.99GW，同比下降53.7%；下降的原因系（1）2019年光伏发电项目国家补贴竞价结果在7月份才公布，时间较为紧凑影响项目进度；（2）未来几年我国将步入平价上网的关键时期，企业面临拖欠补贴、非技术成本居高不下等压力，竞争力较弱的厂商退出市场。我们预计2020年光伏新增装机将出现恢复式增长，展望“十四五”期间，不依赖补贴将使光伏摆脱总量控制束缚，新增装机市场将稳步上升。
1.2. 国内制造端全球领先，受益海外装机需求快速增长
尽管2018年、2019前3Q国内光伏新增装机量有所下降，但生产端仍在持续增长。国家统计局数据显示，2018年和2019年国内光伏电池产量分别为96.05GW和128.62GW，同比分别增长1.6%和33.9%，生产端的景气增长主要受益于海外需求。首先，欧洲各国逐渐实现平价，内生增长开始显现，法国、德国等增速较高；其次我国“531”新政后光伏需求急冻，光伏产品价格下降快速刺激海外需求增长；同时国内龙头企业积极走出去，取得较快增长。
我国光伏生产各环节在全球的竞争力均较强，据CPIA统计，2017年我国多晶硅、硅片、电池、组件四大主要环节在全球市场占比已分别达到55%、83%、68%和71%，处于领先地位。未来面对全球巨大的增量空间，国产龙头厂商将显著受益。
2.1. 逼近平价上网临界点，光伏新技术进步迅速
2018年底，国内单体装机最大（500MW）的光伏领跑者项目与青海格尔木正式并网发电，该项目上网电价平均为0.316元/千瓦时，低于当地煤电标杆电价0.3247元/千瓦时近1分钱，正式吹响我国光伏平价上网号角，光伏发电成本的快速下降，得益于我国的技术进步、政策扶持和规模化发展。据伍德麦肯兹2019的统计显示，中国光伏成本在过去三年下降了近40%，降本速度略快于全球平均水平。按照其测算，预计光伏度电成本将于2026年低于煤电成本。光伏电价逼近平价上网临界点，产业链对于新技术的敏感度极高，龙头企业加快研发，各环节新技术极其活跃。
具体分硅料、硅片、电池片、组件四大环节看，
（1）多晶硅料：工艺较为稳定、落后产能淘汰，成本管控等继续降本增效。多晶硅占据整个光伏发电成本40%左右，三氯氢硅西门子法是目前工业生产中广泛采用的制备方式，工艺稳定后随着规模效应释放以及设备国产替代，近几年硅料价格持续性下降，带动企业深度洗牌，各企业在电费、管理、技术等方面竞争激烈。
（2）硅片：单晶炉需求将增加，重点关注大硅片技术。硅片生产端设备包括硅片生长设备和切片设备，生长设备分为单晶生长炉和多晶铸锭炉。目前单晶PERC电池效率已经稳定在22.2%以上，而多晶PERC电池效率平均在20.5%左右，单晶硅片竞争优势明显。CPIA数据显示，2018年单晶硅片占比45%，预计2019年将过半，到2025年将上升至73%，对单晶炉的需求将结构性上升。受益于热场增加、连续拉棒技术等工艺进步，单晶炉单炉投料量稳步增长。下一步效率提升指向大硅片技术，总面积相等的情况下，单个硅片尺寸越大，电池片数量越少，这样可以减少焊带、减少遮光面积，从而提升转换效率。
切片设备方面，光伏上一轮重要的技术革新即在切片环节，由金刚线切割技术替代传统砂浆切割，切割速度更快、硅片品质高、成本低、切割液更环保，到2019年单晶和多晶硅片均已完成替代。
（3）电池片：PERC仍在扩产，HJT等技术稳步推进。在《光伏制造行业规范条件》和“领跑者”计划推动下，各种晶硅电池生产技术进步迅速。传统的电池片主要采用铝背场（Al-BSF）技术，2018年起PERC逐步量产，多种新技术稳步推进，具体看：
发射极钝化和背面接触（PERC）：利用特殊材料在电池片背面形成钝化层作为背反射器，增加长波光的吸收，同时增大P-N极间的电势差，降低电子复合，提高效率。
发射极钝化和全背面扩散（PERT）： PERC 技术的改进型，在形成钝化层基础上进行全面的扩散，加强钝化层效果。
具有本征非晶层的异质结（HJT）： 在电池片里同时存在晶体和非晶体级别的硅，非晶硅的出现能更好地实现钝化效果。
交指式背接触（IBC）： 把正负电极都置于电池背面，减少置于正面的电极反射一部分入射光带来的阴影损失。
隧穿氧化层钝化接触（TOPcon）： 在电池背面制备一层超薄氧化硅，然后再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构。
根据可再生能源学会光伏专业委员会统计的最高效率，2019年与2018年相比，多晶硅PERC电池效率由22%提升至22.8%，单晶硅PERC电池效率由23.1%提升至24.03%，HIT电池效率由23.7%提升至24.85%，TOPCon电池效率由23.1%提升至24.58%。
（4）组件：半片封装及MBB渗透率提升，利好激光、叠瓦、丝网印刷设备。CTM值衡量电池封装成组件过程中的功率损失，用组件额定功率与电池片功率总和的比值来表示，CTM值越高表示封装功率损失程度越小。采用半片及叠片、多主栅（MBB）技术等能分别使CTM提高2个百分点。①半片及叠片技术，2019年全片电池片封装仍占据80%左右市场，由于半片或更小片的电池片组件功率封装损失更小，未来半片及更小尺寸电池片应用份额将大幅上升。在产线上，小尺寸封装是使用激光切割法沿着垂直于电池主栅线的方向进行切割，新增了激光切片机、窜焊机、点胶等的设备需求。②多主栅（MBB）技术，主栅能缩短电流在细栅上的传导距离，降低横向电阻损失。叠加更细更窄的主栅设计，还可以减少银浆耗量、降低组件生产成本。设备端，对应的串焊、检测、丝网印刷设备需要更新。
2.2. PERC 仍为高性价比首选，2020 高景气扩产
PERC技术，即钝化发射极背面接触，利用AI2O3在电池背面形成钝化层，作为背反射器，增加长波光的吸收，同时将P-N极间的电势差最大化，降低电子复合，以提高电池转化效率。领跑者计划对光伏技术指标一直有指引作用，早在2017年、2018年，单晶PERC技术路线的中标占比已分别达到34%、41%，产业对新技术的推进极为迅速，PERC电池快速在效率、成本两方面均拥有了显著优势。中国可再生能源协会光伏专业委员会（CPVS）数据显示，2019年单晶硅PERC电池国内最高效率24.03%；成本方面，根据PV InfoLink公布的价格情况，单晶PERC电池片价格（0.92元/片~0.95元/片）已下降至低于传统BSF电池片价格（0.98元/片~1元/片），预计未来几年PERC电池技术路线将继续占据市场主导地位。
根据PV InfoLink统计及预测，截止2019年底，国内PERC产能约116GW，2020年仍有42GW左右扩产规模，有较大产能规划的包括通威、隆基乐叶、爱旭太阳能等。由于光伏技术在快速革新中，龙头企业能更快提升效率，拥有先发优势，产能将快速向头部集中，龙头企业的扩产投资情况值得期待。通威2月11日晚公告显示，计划于成都金堂投资 200亿元扩产30GW电池片产能，分4期建设，每期各7.5GW，其中一期将于2020年3月启动，预计2021年内投产，后续项目3-5年内逐步投产；加上眉山二期扩产，2020年总扩产规模有望达13GW，超市场预期。
PERC技术电池产线与传统AL-BSF技术相容性高，生产工序上在背面沉积一层氧化铝钝化层，同时为了硅片与铝背场接触、需要进行激光开槽，增加的设备包括沉积设备和激光设备，当前主流的沉积氧化铝技术路线使用PECVD，PECVD设备基本国产化，供应商包括捷佳伟创、北方华创、丰盛装备等；激光设备供应商包括帝尔激光、大族激光等。
3.1. 大硅片显著降本增效，产业快速推进
自2015年起，M2一直是硅片主流尺寸，估计份额在85%左右。越大尺寸的硅片，越能摊薄非硅成本、BOS成本、制造成本等，降本效果越明显。2018年起一些组件厂商开始推G1尺寸，其中以垂直一体厂家晶科较为快速，其他电池厂也有少许出货，估计份额在10%-12%左右。2019下半年开始，龙头厂商开始频繁宣布更大尺寸硅片。8月5日“166时代研讨会”上隆基宣布推出M6尺寸硅片，比M2面积大出12.2%。随后8月16日中环在新品发布会上推出了M12系列产品，边长210mm，表面积比M2硅片提升了80.5%。
M6和M12各有优势，M6对现有产线兼容度高，设备端当前拉晶和切片设备基本兼容M6，电池和组件环节需要对设备进行改造。M12由于面积大幅提升，降本效果更为明显，中环股份数据显示，M12与M2相比，电池片成本降低25.56%、组件降低16.8%；电站建设环节，M12比M6节约12%的BOS成本、相应LCOE降低4.1%。但M12对设备和工艺也提出了更高的要求，硅片端，当前主流单晶炉热屏内径在270mm左右， M12硅片外径达到295mm，需要投资新的长晶设备，大尺寸硅片薄片化过程中碎片率更高，切片机也需要更换；电池片端，扩散、沉积工艺在密封管道中进行，相应尺寸需要扩大，同时制绒、镀膜、层压等环节均匀度要求更高，设备需要改进或换新；组件端，大硅片重量增加机械载荷上升，存在更大隐裂风险，加工设备需要升级。
大尺寸技术在产业落地迅速，隆基于19年底表示，到2020年底其166尺寸的组件产能将超过20GW， 占规划产能的80%。由于现有产线基本能兼容G6尺寸，预计2020年G6尺寸的份额将快速上升。中环则计划2020年将产出16GW的G12硅片，前不久中环子公司天津环欧与中环海河基金设立大硅片切片业务公司天津环智，主产G12大尺寸硅片。
3.2. 下一代高效电池片技术——HJT
HJT电池技术兼具薄膜电池和晶硅电池的优点，初步量产后效率和成本降低空间更大，有望成为下一代主流技术。 HJT（Heterojunction，异质结）电池以N型单晶硅片（c-Si）为衬底光吸收区，经过清洗制绒后，正面依次沉积本征非晶硅薄膜（i-a-Si:H）和掺杂的P型非晶硅（p-a-Si:H），和硅衬底形成p-n异质结。硅片的背面依次沉积i-a-Si:H和掺杂的N型非晶硅(n-a-Si:H)形成背表面场。再在双面分别沉积透明导电氧化物薄膜TCO，不仅减少收集电流时的串联电阻，还能起到像晶硅电池上氮化硅层那样的减反作用。最后通过丝网印刷在两侧的顶层形成金属基电极，异质结电池的典型结构完成。工艺步骤相比传统BSF和PERC都更为简单，仅需要清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO镀膜、丝网印刷4道即可。
HJT技术优势明显：
（1）高效率：这主要得益于非晶硅层的应用，一方面非晶硅有利于宽谱带的吸收，晶体硅同质结太阳能电池可吸收的太阳能波长范围大概在0.3-1.1μm、占总波长的46%，非晶硅可以吸收晶体硅不能利用的波长较小的光，起到展宽太阳能吸收光谱的作用，从而提高转换效率。另一方面，非晶硅层与晶体硅形成的异质结可以增大内建电场，增大注入结两侧的非平衡少子电流，增大了短路电流和开路电压，电池转换效率随之提升。同时，异质结电池为对称结构，正反两面均可以接受光照，也提高了转换效率。19年3月PV CellTech 2019大会上梅耶博格宣布其在标准化HJT设备上生产的HJT电池片效率已实现了创纪录的24.2%，并且已掌握了效率直逼25%的异质结技术路线；国内通威股份在2020-2023年中期规划HJT（N型）的转换效率达到24.5%-25%以上
（2）高稳定性：HJT电池的光照稳定性及温度稳定性均表现较好，非晶硅薄膜电池成本低、适合大面积生产，但随着光照时间延长，其转换效率会有所下降（即S-W效应），而HJT电池的非晶硅层并未发现类似现象。HJT电池的温度系数仅为－0.25%/℃，远优于单晶硅电池的温度系数－0.5%/℃，因此HJT电池在长时间光照温度升高的情况下，仍然会有较高转换效率。
（3）制备简单：一，HJT电池生产步骤少，未来在市场商业化应用上，可以快速大面积生产。二，传统电池需要高温扩散制备p-n结，而HJT在低温（＜250℃）下就可以制备完成，既能节省能源，又能更精准控制非晶硅薄膜的掺杂和厚度，工艺上易于优化。
尽管制造工序简单、所需设备种类少，但是HJT对生产设备的要求整体升级。尤其非晶硅沉积和TCO镀膜两段工艺，预计设备投资额占比高达75%。
（1）清洗制绒：技术原理与其他电池工艺相同——通过制绒技术在硅表面形成密集的金字塔结构以增强光反射，后进行清洗。HJT电池工艺中，对清洗制绒的内部洁净度、酸碱隔离、排风风向及大小尺寸等要求提升，比 PERC还多了制绒前后的氧化清洗环节。清洗制绒设备整体投资额占比10%左右，供应商包括日本YAC、捷佳伟创、德国Singulus。
（2）非晶硅沉积：此为形成异质p-n结的关键环节，设备投资额占比高达50%左右。设备种类包括Cat-CVD、PECVD，对进口设备依赖度较高。PECVD采用准静态方式镀膜，并顺序完成正背镀膜，减少人员操作的不良及其他影响；其中还包含清洗功能，大大降低维护周期提高产能；CAT-CVD采用立式镀膜，传动较为复杂。Cat-CVD供应商主要为日本Ulvac（日本真空） ，PECVD供应商包括梅耶博格、美国应用材料、理想能源、钧石能源，迈为股份也在积极研发和验证过程中。
（3）镀TCO：较为重要的环节，估计设备投资额占比25%。工艺/设备分为PVD（物理化学气象沉积）和RPD（反应等离子体沉积）两种，RPD工艺对衬底轰击较小、且制备的薄膜电学性能更优，但日本住友对设备与靶材的专利限制了该技术的发展，PVD技术快速发展，将成为更主流的方向。RPD供应商主要为日本住友、捷佳伟创（获得住友重工授权）、精耀科技，PVD供应商包括冯阿登纳、梅耶博格、钧石能源等。
（4）丝网印刷：丝网印刷是金属电极化的主要方式，投资额占比15%左右，供应商主要为应用材料子公司Baccini、迈为股份、捷佳伟创。
整体看，目前国产设备已经在HJT各环节中取得突破，捷佳伟创能供应清洗制绒设备、RPD设备、丝网印刷设备；迈为股份除供应优质丝网印刷设备外，也在研发并验证CVD设备，致力于为客户提供HJT整线解决方案；理想能源已在最核心PECVD取得突破；钧石能源PVD、PECVD等核心设备均为自主研发并拥有自主知识产权。
国内HJT产能布局情况看， 2018年异质结电池产能约850MW，布局较早的厂商包括晋能、中智、汉能、均石，2018年起通威、爱康、东方日升等企业也纷纷公布了HJT扩产计划，根据公告，目前通威的HJT中试线规模已达400MW。
4. 推荐标的4.1. 晶盛机电：晶体生长设备龙头，半导体业务进展顺利
公司在光伏领域主要产品包括单晶硅生长炉、区熔硅单晶炉、多晶硅铸锭炉、碳化硅单晶炉、单晶硅滚圆机、截断机、双面研磨机，硅片抛光机、光伏单晶硅棒切磨复合加工一体机、多晶硅块研磨一体机、叠瓦组件设备等，与中环、晶科、上机数控等厂商保持密切合作。伴随海外市场强劲增长、国内PERC超预期扩产，预计公司晶体生长及加工设备订单将快速增长。中环G12大尺寸硅片产业落地迅速，公司作为领先的硅片设备厂商将受益，目前公司采用超强水冷技术、多次复投技术可以实现大尺寸晶体生长。同时，公司还积极在半导体设备及材料领域积极布局，未来发展值得期待，有望迎来估值提升。
盈利预测与投资建议。预计2019-2021年公司归母净利润分别为6.61亿元、9.81亿元和12.83亿元，维持“买入”评级。
风险提示：下游扩产进度放缓，新品研发进度不及预期。
4.2. 捷佳伟创：显著受益 PERC 扩产，积极布局新电池技术
公司传统主营设备为高温扩散氧化退火炉、管式等离子体沉积炉、湿法设备、自动化设备等，当前国内PERC电池正在大规模超预期扩产，与传统电池相比，PERC电池多出的其中一道工序为PECVD设备在背面沉积一层氧化铝钝化层，公司镀膜设备已形成批量生产销售，将显著受益扩产。同时公司在多种高效电池技术路线上均有布局，其中HJT电池中超洁净HJT单晶制绒清洗设备、 RPD设备、金属电极丝网印刷线研发已基本完成，进入工艺验证阶段，HJT整线生产设备国产化正在积极推进中；TOPCon电池工艺技术钝化设备研发已进入工艺验证阶段。
盈利预测与投资建议。预计公司2019-2021年归母净利润分别为4.02亿元、6.11亿元和7.82亿元，维持“买入”评级。
风险提示：下游扩产进度放缓，新品研发进度不及预期。
4.3. 迈为股份：丝网设备龙头，布局 HJT 整线解决方案
公司现有成熟产品为丝网印刷生产线成套设备，包括核心设备丝网印刷机和自动上片机、红外线干燥炉等生产线配套设备，公司拥有较高市占率，2020年国内光伏继续景气扩产将支撑订单高速增长。同时该段设备性能对电池量产效率、碎片率等影响较大，未来大尺寸趋势下，该段设备也将进行调整升级。目前公司正加紧研发，致力于提供HJT整线解决方案。同时公司在OLED显示装备也有所研发，公告显示公司在维信诺固安AMOLED面板生产线激光项目已交付客户进行安装调试。
盈利预测与投资建议。预计公司2019-2021年归母净利润分别为2.41亿元、4.13亿元和5.25亿元，维持“买入”评级。
风险提示：下游扩产进度放缓，新品研发进度不及预期。
4.4. 上机数控：立足硅片加工设备，切入下游单晶硅生产
光伏专用加工设备在公司收入中占比较高，包括切片机、研磨机、截断机等，与协鑫集团、阿特斯、晶科能源等厂商建有稳定合作关系。立足设备，公司积极向下游硅片环节延伸，2019年5月，公司公告将投资建设包头年产5GW单晶硅拉晶生产项目，总投资3.02亿元，建设周期24个月；公司已就单晶硅棒的销售与苏州保利协鑫签订战略合作框架协议，其他客户也在洽谈中。硅片尺寸的升级，将利好公司设备及硅片拉晶环节。
盈利预测与投资建议。预计公司2019-2021年归母净利润分别为2.3亿元、3.1亿元和4.03亿元，给予“买入”评级。
风险提示：下游扩产进度放缓，新品研发进度不及预期。
4.5. 帝尔激光：光伏精密激光供应商，PERC 扩产提升景气
公司目前光伏产品为激光加工设备，包括PERC激光消融、SE激光掺杂、MWT系列激光设备等，与天合光能、隆基股份、阿特斯太阳能、晶澳太阳能、东方日升等开展合作。公告显示，公司的PERC激光消融设备能将光电转换效率由20.3%提高到21.5%、SE激光掺杂设备能将光电转换效率提升0.2%-0.3%，截止2018年底，主要光伏电池厂商的PERC工艺产能中公司份额77%、SE工艺中公司份额86%，市占率较高，将显著受益20年光伏扩产超预期。公司在投资者问答中表示，目前公司已有210尺寸相关的激光设备订单，同时HJT电池工艺公司有响应的技术储备及研究。
盈利预测与投资建议。预计公司2019-2021年归母净利润分别为2.91亿元、3.72亿元和4.93亿元，给予“买入”评级。
风险提示：下游扩产进度放缓，新品研发进度不及预期。
4.6. 埃斯顿:工业机器人复苏,将受益光伏自动化控制需求增加
公司在光伏行业已开发出专用机器人，配合视觉系统进行高速高精度电池串排版，提供插片分档完整解决方案，以及性价比极高的玻璃搬运、固化线、包护角、装箱打包线方案等。硅片大尺寸升级在即，为控制碎片率，生产、封装、搬运过程中需要更高质量自动化控制，公司有望受益。国内制造业投资复苏趋势明朗，根据PMI数据以及公司目前订单情况，尤其是机器人本体及运控板块业务情况向好。
盈利预测与投资建议。预计公司2019-2021年归母净利润分别为1.03亿元、1.82亿元和2.51亿元，维持“买入”评级。
风险提示：宏观经济风险，并购低于预期风险。
4.7. 金辰股份：受益半片封装技术，大尺寸升级利好自动化控制
公司为国内光伏智能成套装备优势企业和工厂自动化解决方案提供商，主要产品包含组件自动化生产线、层压机、叠瓦机、串焊机等。组件环节正在采用半片及叠片技术来降低组件功率封装损失，利好串焊、叠瓦设备。同时大尺寸硅片升级背景下，对工厂自动化控制解决方案需求提升，公司客户涵盖隆基乐叶、通威、协鑫集成、阳光能源等优质客户，有望受益。
盈利预测与投资建议。预计公司2019-2021年归母净利润分别为7800万元、1.01亿元和1.31亿元，给予“买入”评级。
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（报告来源：太平洋证券）
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