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據(jù)清華能源轉(zhuǎn)型中心研究，若實現(xiàn)中國實現(xiàn)“碳中和”，人均光伏大約為5~10千瓦，需要約8580GW光伏資源量，2020年累計裝機量達到253GW，距離實現(xiàn)目標仍有很長的路要走，這也使得光伏產(chǎn)業(yè)鏈整體景氣度走高，而上游與制造、生產(chǎn)相關(guān)的設(shè)備商也因此受益。

如下圖圖所示，光伏產(chǎn)業(yè)鏈從原料到成品大致需要5個環(huán)節(jié)，下游需求增加，中上游環(huán)節(jié)最為受益，尤其是相關(guān)的制造設(shè)備廠商，因此我將主要圍繞著上游硅料與硅片這兩個環(huán)節(jié)的設(shè)備進行介紹。
1、硅料環(huán)節(jié)

從產(chǎn)業(yè)鏈工藝來看，硅料是光伏產(chǎn)業(yè)鏈的首段，是影響整個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。


目前，世界絕大部分廠家生產(chǎn)的硅料，均采用傳統(tǒng)的改良西門子法，這是最為成熟、應(yīng)用最廣泛的工藝技術(shù)。

改良西門子法主要原理是，把石英砂放在電爐中冶煉還原制成99%的工業(yè)硅粉，再與四氯化硅和氫氣反應(yīng)得到三氯氫硅，然后對三氯氫硅進行分離精餾提純，提純后的三氯氫硅在氫還原爐內(nèi)進行CVD反應(yīng)生產(chǎn)高純多晶硅。在這改良西門子法中，多晶硅還原爐設(shè)備是改良西門子法生產(chǎn)多晶硅工藝流程中使用的核心設(shè)備。

今年以來光伏硅料價格接連上漲，到6月價格達到高點為206元/kg，相比去年末的價格上漲了近150%，目前價格仍然在高位維持。硅料價格高企刺激了下游廠商擴產(chǎn)欲望，相關(guān)的設(shè)備廠商因此受益。

還原爐相關(guān)標的：

雙良節(jié)能：

公司是國內(nèi)還原爐龍頭，市占率穩(wěn)居行業(yè)之首。近三年，公司累計為行業(yè)各家硅料企業(yè)提供三百多臺大型高效還原爐，并將繼續(xù)為行業(yè)提供更高端、高效的還原爐及其模塊。

2、硅片環(huán)節(jié)

在獲得冶煉級多晶硅后，硅片企業(yè)需要將硅料加工成規(guī)范尺寸的硅片，應(yīng)用于下游的電池和組件。這個環(huán)節(jié)也是單多、晶技術(shù)的分界起點，單多晶產(chǎn)品在電池片與組件過程的區(qū)別很小，差異主要源自硅片環(huán)節(jié)的單晶拉棒/多晶鑄錠工藝的不同，因此硅片環(huán)節(jié)是決定單多晶工藝路線差別的根本所在。

單晶技術(shù)路線將是市場的主流

上世紀光伏行業(yè)誕生之初市場上僅有單晶光伏產(chǎn)品。八十年代后期，隨著多晶電池低成本的經(jīng)濟效益優(yōu)勢凸顯，多晶份額逐年提高，并在2014年前后達到80%左右市占率（根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計）。從2015年開始隨著長晶成本快速下降以及金剛線切片技術(shù)的應(yīng)用，單晶/多晶成本差距逐漸縮小，單晶份額開始擴大。2017年隨著中國領(lǐng)跑者計劃實施單晶產(chǎn)品效率優(yōu)勢開始迅速展現(xiàn)，進一步提高了單晶份額。

2019年上半年光伏硅片產(chǎn)量占比達到58.8%，未來隨著單晶多晶價差縮小，單晶技術(shù)路線將成為市場主流。從需求端看，未來晶硅市場的增量將以單晶為主，多晶市場增長非常有限。這對于單晶長晶環(huán)節(jié)的長晶爐和切片機設(shè)備需求將帶來提振。

單晶硅生長爐與切片設(shè)備最為核心

在整個硅棒/片項目設(shè)備投資中，單晶硅生長爐與切片設(shè)備是核心設(shè)備，占總項目成本的70%左右。單晶爐約1.4億元/GW，切片設(shè)備約0.4億/GW，這兩種設(shè)備價值量占比最高；此外機加工設(shè)備約0.3億元/GW，其他設(shè)備約0.2億元/GW，合計設(shè)備投資2.3億元/GW。設(shè)備投資中單晶爐價值占比60%，切片設(shè)備價值占比13%。


單晶爐：大尺寸是未來演變的方向

為了讓每單位生產(chǎn)硅片的成本更低，參考半導(dǎo)體硅片經(jīng)驗，光伏硅片未來發(fā)展趨勢將會追求讓尺寸朝著大尺寸的方向演變。


2019年光伏產(chǎn)業(yè)推出166mm大硅片，較原來的8英寸M2硅片表面積提升了12.2%，受到業(yè)內(nèi)一致好評，認為此舉可大幅降低LCOE（度電成本），增加制造企業(yè)利潤。而近期發(fā)布
的M12大尺寸硅片，邊長210mm，對角295mm，相比M2硅片表面積提升了80.5%。

若12寸大硅片的滲透率提升，核心設(shè)備商將會最受益。因為隨著硅片直徑的變化，相關(guān)的設(shè)備也會隨之更新?lián)Q代，未來核心設(shè)備商的新增訂單將尤為可觀。

單晶爐相關(guān)標的：

晶盛機電：

公司是國內(nèi)晶體硅生長設(shè)備的絕對龍頭。公司憑借較強的產(chǎn)品實力，積累了較好的客戶資源，和中環(huán)股份、晶科能源、晶澳科技等多家行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)均建立了長期深入的合作關(guān)系。目前國內(nèi)主要的單晶爐供應(yīng)商包括晶盛機電、天龍光電、精功科技、京運通、連城數(shù)控、北方華創(chuàng)。連城數(shù)控是隆基的關(guān)聯(lián)企業(yè)，在單晶爐業(yè)務(wù)上和隆基深度合作。在除了隆基以外的單晶爐市場需求上，晶盛機電占據(jù)了90%的份額，是行業(yè)內(nèi)的主力供應(yīng)商。

硅片切片機：薄片化是未來演變的趨勢

硅片未來必然會朝著更輕薄化的方向發(fā)展。因為硅片薄片化，不僅有效減少硅材料消耗，而且薄片化所體現(xiàn)出的硅片柔韌性也給電池、組件端帶來了更多的可能性。

薄片的切割，需要對切片設(shè)備及切割工藝提出更高的要求。需要實現(xiàn)高線速條件下更高的切割穩(wěn)定性；切削液系統(tǒng)需要有更好導(dǎo)入，起到冷卻、潤滑、排屑作用；金剛線需要有更好的顆粒均勻性以及更好的切削能力，其他插片機、清洗機、分選機也需要相應(yīng)優(yōu)化。在切割工藝端，超薄片更易表現(xiàn)出彎曲、以及進刀收刀的邊緣翹曲，因此需要在工藝端與設(shè)備、金剛線有更好的匹配度。

在單晶硅片成本結(jié)構(gòu)來看，金剛線是核心部件，在非硅成本中占比最大的部分，達到22%。

隨著光伏降本的不斷推進，金剛線將繼續(xù)沿著出片更多、切割更快、線耗更省、硅片更薄的方向發(fā)展。電鍍金鋼線線徑不斷細化，有利于切割硅縫的減小，減少硅料的損耗，提高硅片的出片率。

目前，金剛線細線化的進程遠比之前預(yù)期的要快。隨著單晶市場份額的全面提升，相關(guān)金剛線的廠商將因此獲益。

切片機相關(guān)標的：

上機數(shù)控：

公司是薄片化切片機龍頭，在切片機業(yè)務(wù)國內(nèi)市占率45%左右。公司在行業(yè)內(nèi)與大連連城（隆基股份關(guān)聯(lián)方企業(yè)）、青島高測（科創(chuàng)板上市）形成三方寡頭壟斷。光伏單晶硅趨向大尺寸化。主流光伏組件廠商紛紛布局大尺寸組件，帶動大尺寸單晶硅需求，從而帶來光伏切片機迭代需求。 

原標題：「太陽能」光伏產(chǎn)業(yè)鏈中上游設(shè)備梳理