2022年光伏硅片切割龙高测股份代工模式及产业趋势研究报告（40页）.pdf

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1、2022 年深度行业分析研究报告 1. 高测股份：光伏硅片切割龙头企业 . 8 1.1 切割设备及耗材龙头供应商 .8 1.2 技术实力与研发投入领先 . 10 1.3 覆盖下游优质客户 . 12 1.4 经营状况良好业绩表现优异 . 13 2. 产业趋势：硅片大薄化凸显切片技术重要性 . 16 2.1 硅片大尺寸薄片化进程加快 . 16 2.1.1 提效降本优势突出. 16 2.1.2 大薄硅片是行业发展方向. 16 2.2 切片技术重要性凸显 . 19 2.2.1 大尺寸、薄片化提出更高要求. 19 2.2.2 新设备新工艺起关键作用. 20 2.3 硅片企业扩产带来高需求 . 22 2.

2、4 高测股份市场份额快速提升 . 25 3. 核心能力：设备耗材双布局，切片品质领先 . 26 3.1 产品竞争力行业领先 . 26 3.2 提供智慧化全方位解决方案 . 28 3.3 加速收获切片设备新订单 . 29 3.4 产能提升助力金刚线产销 . 30 3.5 提前布局异质结切片市场 . 30 4. 代工模式：解决客户痛点，打开市场空间. 31 4.1 切片代工商业模式 . 31 4.2 切片代工提效降本优势明显 . 32 4.3 代工服务满足客户三大核心诉求 . 32 4.4 代工业务前景广阔 . 33 4.5 高测股份代工业务竞争力强 . 33 5. 半导体硅片切割：研发突破、量产

3、顺利 . 35 5.1 半导体硅片切割市场发展趋势 . 35 5.2 高测股份国内全方位领先 . 37 目录 图表目录 图 1：公司深耕高硬脆材料切割领域设备与耗材领域. 8 图 2：公司产品可用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石、轮胎检测等. 9 图 3：公司 2020 年研发人员占比 20%，高于同行. 11 图 4：2018-2020 年公司研发费用率高于同行. 11 图 5：2016-2020 年公司研发费用快速增长 . 11 图 6：3 大关键技术和 16 项应用技术支撑公司发展 . 12 图 7：公司 2019 年前五大客户收入合计占 65.5% . 12 图 8：2020 年公司前五大

4、客户收入合计占 71.6% . 12 图 9：2019 年公司切割设备业务前五大客户收入占 86.9% . 13 图 10：2019 年公司切割耗材业务板块前五大客户收入占 67.6% . 13 图 11：2021Q1-3 公司营收同比增长 92% . 13 图 12：公司 2013-2020 年归母净利润复合增速 75%. 13 图 13： 2013-2020 年公司切割设备营收 CAGR 达 64% . 14 图 14：公司 2013-2020 年切割耗材营收 CAGR 为 99% . 14 图 15：公司 2013-2020 年轮胎检测设备营收 CAGR4% . 14 图 16：公司单季

5、度收入、净利润存在季度性波动 . 14 图 17：公司毛利率稳定，净利率稳中有升 . 14 图 18：公司切割设备与耗材业务毛利率基本稳定 . 14 图 19：2020 年切割设备、耗材业务分别占公司营收 61%、31% . 15 图 20：2020 年切割设备、耗材业务分别占公司毛利 62%、28% . 15 图 21：2019-2021Q1-3 公司期间费用率有所下降. 15 图 22：21Q1-3 公司销售、管理、财务费用率较有所下降 . 15 图 23：公司维持较高存货周转率. 16 图 24：2021Q1-3 公司经营性现金流有所改善 . 16 图 25：薄片化切割增加出片率，降低硅

6、片成本，提效降本优势突出. 16 图 26：硅片由小尺寸向 M6、M10、G12 等大尺寸发展 . 17 图 27：182、210mm 有望成为行业主流硅片尺寸 . 17 图 28：2020-2030 年硅片厚度有望快速下降 . 18 . 18 图 30：硅片厚度基本不会影响异质结电池转换效率 . 19 图 31：薄片化对切片机、金刚线及切割工艺提出了非常高的要求 . 20 图 32：工艺时间缩短、单机产能提升受益于线速度提升 . 20 图 33：线速度有望提升至 2400m/min 以上. 21 图 34：预计 2021 年金刚线线径从 47-45m 降低到 40m . 21 图 35：CP

7、IA 预测 2021 年全球光伏装机需求预计达到 150-170GW. 22 图 36：2020 年全球硅片产能 247GW. 22 图 37：2020 年隆基股份、中环股份硅片产能合计占 48.7% . 22 图 38：2021 年切割设备及金刚线市场有望快速增长. 24 图 39：高测股份在除中环股份以外客户的切割设备市场份额逾 37%（2020 年）25 图 40：切片设备线速度提升趋势继续，线径持续降低. 26 图 41：公司 GC-700X 切片机优势突出，配置业内领先 . 27 图 42：公司 GC-700X 切片机采用更小可变轴距方案 . 28 图 43：公司拥有先进的智慧化工厂

8、架构. 28 图 44：公司打造智慧化工厂，创新采用自动化流水线. 29 图 45：2017-2020 年公司切片设备新签订单大幅增长 . 29 图 46：公司金刚线业务产销量受制于产能瓶颈. 30 图 47：公司切片机 GC700XS 产品取得异质结半棒/半片切片技术龙头的优质卡位31 图 48：乐山一期代工项目拟在京运通工厂内租赁厂房进行建设 . 34 图 49：在建代工项目预计 2021Q4-2023 年陆续投产或达产. 35 图 50：代工业务单季度产能有望持续提升 . 35 图 51：代工业务年产能预期增速较快 . 35 图 52：半导体硅片生产工艺包括拉晶、成型、抛光、清洗、外延等

9、. 36 图 53：高测股份半导体硅片切割设备累计专利数量领先于同行 . 39 表 1：金刚线耗材用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石等 . 9 表 2：公司研发人员数量及占比在行业中名列前茅 . 10 表 3：公司研发费用及研发费用率是行业较高水平 . 10 表 4：公司专利数量领先. 10 表 5：预计 2021 年全球硅片行业新增产能 110GW 左右（单位：GW）. 23 硅片设备投资约 0.36 亿元 . 24 表 7：预计 2021 年切片设备市场达到 33 亿元 . 24 表 8：预计 2021 年金刚线市场达到 25.8 亿元. 24 表 9：高测股份、连城数控、上机数控是切片设备

10、TOP3 厂商. 25 表 10：TOP6 金刚线厂商有美畅股份、高测股份、岱勒新材等 . 26 表 11：公司核心产品金刚线切片机实现快速迭代 . 26 表 12：公司核心产品切片机技术参数领先同行. 27 表 13：公司 2021 年以来新签设备大订单接近 8 亿元 . 29 表 14：细线化、薄片化切片提升出片率，降低成本 . 31 表 15：切片代工成本相对客户自建工厂成本建立优势. 32 表 16：乐山一期代工项目总投资 5.66 亿元，项目内部收益率 12.94% . 34 表 17：公司目前在建切片代工项目合计产能达到 35GW . 34 表 18：半导体硅片切割及加工设备主要国

11、产厂商是晶盛机电、高测股份等公司 . 36 表 19：国内 8 寸、12 寸半导体硅片规划产能分别超 360、600 万片 . 37 表 20：高测股份半导体硅片切割设备及耗材研发及量产进展顺利 . 37 表 21：公司半导体硅片切割及加工设备布局全面，产品与晶盛机电各有侧重 . 38 表 22：高测股份半导体硅片切割设备专利数量领先于同行 . 39 表 23：业务拆分（百万元） . 40 表 24：高测股份可比公司. 41 表 25：可比公司估值表 . 42 1. 高测股份：光伏硅片切割龙头企业 1.1 切割设备及耗材龙头供应商 高测股份位于山东省青岛市，目前是是国内领先的高硬脆材料切割设备

12、和切割耗材供应商，产品主要用于光伏硅片制造环节。公司基于自主研发的核心技术，持续研发新品，推进金刚线切割技术在光伏硅材料、半导体硅材料、蓝宝石材料、磁性材料等更多高硬脆材料加工领域的产业化应用，提供“切割装备、切割耗材、切割工艺”的系统切割解决方案，助力客户降低生产成本、提高生产效率、提升产品质量。 2009年公司推出轮胎断面切割机及切割丝产品， 2015年拓展光伏硅片切割领域， 2016年第一代光伏切片机及金刚线产品上市，2019 年推出半导体切割设备和材料，2020 年 8月公司于科创板上市。2021 年开始，公司发力硅片代工业务，分别于 2021 年 2 月设立乐山高测新能源科技有限公司

13、，于 2021 年 8 月设立盐城高测新能源科技有限公司。截止目前共签订 35GW 切片代工服务合同。 图 1：公司深耕高硬脆材料切割领域设备与耗材领域 资料来源：公司公告、申万宏源研究 公司三大产品包括高硬脆材料切割设备、 高硬脆材料切割耗材、 轮胎检测设备及耗材。高硬脆材料切割设备和切割耗材主要用于光伏行业，切割设备包括截断机、开方机、切片机、磨面抛光倒角一体机等产品，实现硅片制造环节中的硅棒截断、开方、磨面、抛光、倒角以及切片等重要工序；切割耗材主要是电镀金刚石线（金刚线）产品。 图 2：公司产品可用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石、轮胎检测等 资料来源：公司公告、申万宏源研究 表 1：金刚

14、线耗材用于光伏、半导体、磁材、蓝宝石等 母线线径（m） 成品线径（m） 出刃率（颗/mm) 破断力（N） 用途 35 线 35 50+/-2 120+/-30 =5.3 单晶硅切片 37 线 37 52+/-2 140+/-30 =6.0 单晶硅切片 40 线 40 55+/-2 160+/-30 =6.8 单晶硅切片 43 线 43 58+/-2 180+/-30 =8.4 单晶硅切片 45 线 45 60+/-2 190+/-30 =9.0 单晶硅切片 50 线 50 65+/-2 220+/-50 =10.5 多晶硅切片 60 线 60 73+/-2 230+/-50 =13.5 半导体

15、 65 线 65 77+/-2 250+/-50 =15 半导体 70 线 70 80+/-2 270+/-50 =17 半导体 100 线 100 110+/-2 300+/-50 =29 半导体 0.10 线 100+/-5 40+/-10 =18 磁性材料 0.12 线 120+/-5 50+/-10 =25 磁性材料 0.14 线 140+/-5 60+/-10 =30 磁性材料 0.17 线 170+/-10 70+/-10 =45 磁性材料 0.20 线 200+/-10 40+/-10 =50 蓝宝石，磁性材料 0.23 线 230+/-10 35+/-10 =75 蓝宝石 0.

16、25 线 250+/-10 40+/-10 =90 蓝宝石 0.32 线 320+/-20 50+/-10 =160 硅棒截断/开方 0.37 线 370+/-20 65+/-10 =200 硅棒截断/开方 0.42 线 450+/-20 70+/-10 =270 硅棒截断/开方 资料来源：公司官网、公司招股说明书、申万宏源研究 1.2 技术实力与研发投入领先 公司研发团队专注于切割设备与金刚线开发，技术实力国内领先。截止至 2020 年末，公司研发人员数量达到 232 人，占员工总数的 20%，高于同行竞争对手。截止至 2022 年2 月，公司累计取得发明专利 46 项，实用新型专利 262

17、 项，合计专利 316 项，在同行中名列前茅。 表 2：公司研发人员数量及占比在行业中名列前茅 2018 2019 2020 公司 研发人员 占比(%) 研发人员 占比(%) 研发人员 占比(%) 高测股份 160 18.6 222 18.0 232 19.9 上机数控 53 13.6 137 8.6 317 10.6 连城数控 63 14.3 102 15.0 - - 宇晶股份 88 18.8 70 13.6 74 12.6 美畅股份 - - 152 9.0 303 14.6 东尼电子 123 15.9 145 15.7 242 16.5 三超新材 91 16.0 96 15.3 88 15

18、.4 岱勒新材 107 12.0 97 12.7 90 13.1 资料来源：wind、申万宏源研究 表 3：公司研发费用及研发费用率是行业较高水平 2018 2019 2020 公司 研发费用(亿元) 占比(%) 研发费用(亿元) 占比(%) 研发费用(亿元) 占比(%) 高测股份 0.54 9.67 0.71 14.33 0.86 9.89 上机数控 0.27 3.06 0.41 7.14 1.28 5.62 连城数控 0.39 3.46 0.51 5.32 0.90 7.27 宇晶股份 0.20 3.78 0.23 8.70 0.22 6.66 美畅股份 0.51 2.13 0.93 7.

19、02 0.89 7.76 东尼电子 0.52 5.06 0.45 7.50 0.72 9.37 三超新材 0.25 6.43 0.19 8.22 0.17 6.81 岱勒新材 0.15 3.67 0.17 7.07 0.15 6.08 资料来源：Wind、申万宏源研究 表 4：公司专利数量领先 公司 发明专利 实用新型 外观专利 合计 高测股份 46 262 8 316 晶盛机电 51 292 15 358 连城数控 14 73 1 88 上机数控 6 123 3 132 资料来源：天眼查、申万宏源研究 图 3：公司 2020 年研发人员占比 20%，高于同行 图 4：2018-2020 年公

20、司研发费用率高于同行 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 2020 年公司研发费用达到 0.86 亿元，同比增长 21%，研发费用率达到 9.9%，高于同行竞争对手； 2021Q1-3研发费用依然保持快速增长， 达到0.77 亿元， 同比增幅为30.4%。公司依托 3 大关键技术和 16 项核心应用技术，切割设备和金刚线产品向细线化、高速化、自动化、智能化等 4 个关键技术方向迅速迭代。 图 5：2016-2020 年公司研发费用快速增长 资料来源：Wind、申万宏源研究 0%5%10%15%20%25%2018201920200%4%8%12%16%20182

21、01920200%20%40%60%80%100%120%140%160%180%200%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,00010,000201620172018201920202021Q1-3研发费用(万元)yoy(%)/右轴 图 6：3 大关键技术和 16 项应用技术支撑公司发展 资料来源：公司公告、申万宏源研究 1.3 覆盖下游优质客户 公司拥有光伏行业优质客户资源。客户包括隆基股份、中环股份、保利协鑫、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。 图 7：公司 2019 年前五大客户收入合计占

22、 65.5% 图 8：2020 年公司前五大客户收入合计占 71.6% 资料来源：公司公告、申万宏源研究 资料来源：公司公告、申万宏源研究 隆基股份25.9%晶科能源12.0%保利协鑫11.1%阳光能源9.9%中环股份6.5%其他34.5%客户131.1%客户218.7%客户39.3%客户48.6%客户53.9%其他28.5% 图 9：2019 年公司切割设备业务前五大客户收入占86.9% 图 10： 2019 年公司切割耗材业务板块前五大客户收入占 67.6% 资料来源：公司公告、申万宏源研究 资料来源：公司公告、申万宏源研究 1.4 经营状况良好业绩表现优异 公司业绩保持快速成长。营业收入

23、从 2013 年的 0.5 亿元增长至 2020 年的 7.5 亿元，复合增速达到 47%，其中切割设备营业收入从 2013 年的 0.1 亿元增长至 2020 年的 4.6亿元，复合增速达到 64%，切割耗材营业收入增长至 2020 年的 2.3 亿元，复合增速达到99%，轮胎检测设备营业收入从 2013 年的 0.3 亿元增长至 2020 年的 0.4 亿元，复合增速4%；归母净利润增长至 2020 年的 0.6 亿元，复合增速达到 75%。 2021Q1-3 公司延续高增长态势，实现营业收入 9.73 亿元，同比增长 91.90%；归母净利润 1.12 亿元，同比增长 177.24%；扣

24、非净利润 0.95 亿元，同比增长 227.30%。公司发布 2021 年业绩预告，预计 2021 年实现归母净利润 1.58-1.78 亿元，同比增加168.42%-202.39%。其中 2021Q4 归母净利润中值 0.56 亿元，同比+228%。 图 11：2021Q1-3 公司营收同比增长 92% 图 12： 公司 2013-2020 年归母净利润复合增速75% 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 隆基股份38.8%晶科能源17.3%阳光能源16.3%晶澳科技7.3%东方希望7.3%其他13.1%保利协鑫27.3%中环股份16.3%隆基股份12.1%晶科

25、能源6.3%环太集团5.6%其他32.4%-50%0%50%100%150%200%02004006008001,0001,200营业收入（百万元）营收yoy（%）/右轴-100%0%100%200%300%400%500%600%700%020406080100120归母净利润（百万元）归母净利润yoy（%）/右轴 图 13： 2013-2020 年公司切割设备营收 CAGR 达64% 图 14： 公司 2013-2020 年切割耗材营收 CAGR 为99% 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 图 15：公司 2013-2020 年轮胎检测设备营收CAGR4%

26、 图 16：公司单季度收入、净利润存在季度性波动 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 毛利率稳定，净利率稳中有升。公司 2020 年毛利率上升至 35.35%，其中切割设备毛利率提升至 37.1%，切割耗材毛利率提升至 33.0%，轮胎检测设备毛利率下降至 46.2%；净利率提升至 7.9%。公司 2021Q1-3 毛利率为 33.17%，净利率大幅提升至 11.47%。 图 17：公司毛利率稳定，净利率稳中有升 图 18：公司切割设备与耗材业务毛利率基本稳定 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 0%100%200%300%400

27、%500%0.001.002.003.004.005.002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020切割装备营收(亿元）yoy(%)/右轴-100%0%100%200%300%400%500%600%700%800%0.000.501.001.502.002.503.002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020切割耗材营收（亿元）yoy(%)/右轴-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.000.100.200.300.400.500.602013 2014 2015 2016 2017 201

28、8 2019 2020轮胎测试装备营收（亿元）yoy(%)/右轴-0.500.000.501.001.502.002.503.003.504.00单季度营收(亿元)单季度归母净利润(亿元)051015202530354045毛利率(%)净利率(%)0.0020.0040.0060.0080.00100.002013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020切割装备（%）切割耗材（%）轮胎测试装备（%）服务及其他（%） 产品结构方面，切割设备和切割耗材 2020 年贡献公司大部分业绩。2020 年，切割设备、 切割耗材（金刚线）、 轮胎测试设备、服务及其他分别占公司收

29、入的 61%、 31%、 6%、2%，分别占公司毛利的 62%、28%、7%、2%。 图 19：2020 年切割设备、耗材业务分别占公司营收61%、31% 图 20：2020 年切割设备、耗材业务分别占公司毛利 62%、28% 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 公司期间费用控制良好。公司始终保持高投入水平，维持高研发费用率，销售费用率随着公司收入规模扩大呈现下降趋势，管理费用率、财务费用率稳步降低。2021Q1-3，公司期间费用率进一步下降至 22.17%，其中销售费用率 4.15%，管理费用率 9.54%，研发费用率 7.94%，财务费用率 0.54%。 图

30、 21：2019-2021Q1-3 公司期间费用率有所下降 图 22： 21Q1-3 公司销售、管理、财务费用率较有所下降 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 公司经营效率良好，现金流有所改善。公司存货周转率保持在较高水平，募投项目开始逐步投产，固定资产周转率及总资产周转率略有下降。销售收现比逐年提升，经营性现金流有所改善。 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20132014201520162017201820192020切割设备收入占比（%） 切割耗材（%）轮胎测试设备（%）服务及其他（%）0%10%20%30%40%50%60

31、%70%80%90%100%20132014201520162017201820192020切割设备毛利占比（%）切割耗材（%）轮胎测试设备（%）服务及其他（%）33%27%32%31% 31%29%31%28%22%15%20%25%30%35%0%4%8%12%16%销售费用率（%）管理费用率（%）研发费用率（%）财务费用率（%） 图 23：公司维持较高存货周转率 图 24：2021Q1-3 公司经营性现金流有所改善 资料来源：Wind、申万宏源研究 资料来源：Wind、申万宏源研究 2. 产业趋势：硅片大薄化凸显切片技术重要性 2.1 硅片大尺寸薄片化进程加快 2.1.1 提效降本优势突

32、出 大尺寸的优势：（1）硅片-电池片-组件端，降低单瓦非硅成本；（2）组件-电站端，降低 BOS 成本。硅片尺寸增大，增加了从硅片、电池、组件到电站等各环节的产能输出，相当于摊销了部分人工、折旧、水电气、施工等成本投入。 薄片化的优势：（1）增加出片率，降低硅片成本；（2）薄硅片柔韧性好，为柔性电池和组件提供了可能性。薄片化切割可以减少硅料损耗，增加每公斤硅料出片率，从而降低硅片成本，在硅料大幅涨价背景下意义重大。 图 25：薄片化切割增加出片率，降低硅片成本，提效降本优势突出 资料来源：公司官网、申万宏源研究 2.1.2 大薄硅片是行业发展方向 大尺寸： 硅片行业的大尺寸革命发生在2019年

33、。 此前M1(156.75mm， 直径205mm)、，直径 210mm)、G1（158.75mm）等小尺寸硅片占据行业主流， 2019024681020132014201520162017201820192020存货周转率(%)应收账款周转率(%)固定资产周转率(%)总资产周转率(%)010203040506070809020172018201920202021Q1-3销售收现比(%）净利润现金含量(%)0.0%4.1%18.7%30.9%46.0%54.9%0.0%3.9%17.9%29.4%43.5%51.7%0.0%10.0%20.0%30.0%40.0%50.0%60.0%180 m1

34、70 m140 m120 m100 m90 m单晶硅片出片数增幅（%）多晶硅片出片数增幅（%） 年隆基股份、中环股份分别推出 M6（166mm）、G12（210mm）大尺寸硅片，2020 年，隆基股份、晶科能源、晶澳集团等 7 家企业联合推出 M10（182mm）大尺寸硅片，目前硅片市场多款尺寸共存。 图 26：硅片由小尺寸向 M6、M10、G12 等大尺寸发展 资料来源：ITRPV、申万宏源研究 根据 CPIA 统计， 182mm 和 210mm 大尺寸硅片 2020 年合计占比约 4.5%， 预计 2021年占比达到 49%，2023 年将达到 86%，156.75mm、158.75mm

35、等小尺寸硅片预计将在2022-2023 年基本淘汰出清。 图 27：182、210mm 有望成为行业主流硅片尺寸 资料来源：CPIA、申万宏源研究 薄片化：产业链合作推进，薄片化进程加速。硅片厚度对电池片的自动化、良率、转换效率等均有影响，需要与下游电池片、组件制造端需求匹配，因此薄片化更为依赖产业链各环节的合作推进。根据 CPIA 统计，2020 年多晶硅片平均厚度为 180m，P 型单晶硅片平均厚度在 175m 左右，N 型硅片平均厚度为 168m，TOPCon 电池的 N 型硅片平均厚度为 175m，异质结电池的硅片厚度约 150m。 2.90%27.20%44.30%44.00%39.

36、90%29.90%1.90%22.10%42.20%51.10%60.10%70.10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20202021E2023E2025E2027E2030E156.75mm158.75mm166mm182mm210mm 图 28：2020-2030 年硅片厚度有望快速下降 资料来源：CPIA、申万宏源研究 P 型单晶硅片：薄片化经历了 350m、250m、220m、200m、180m 等多个节点，预计 2021 年达到 170m，150-160m 的薄片技术目前已经趋于成熟，2025 年有望达到 160m。 N 型单晶硅片：N 型硅片相比

37、 P 型更容易实现减薄，预计 2021 年达到 160-165m，目前已经具备 120-140m 的薄片技术，远期有望达到 100-120m。 图 29：N 型单晶硅片薄片化进程有望继续加速 资料来源：阳光能源官网、申万宏源研究 异质结电池 N 型单晶硅片：HJT 是最有利于薄片化的电池结构和工艺，在薄片化方面具备天然优势，原因是：（1）对称结构、低温或无应力制程可以适应更薄的硅片；（2）转换效率不受厚度影响，即使减薄到 100m 左右，依赖超低表面复合，短路电流 Isc 的损失可以通过开路电压 Voc 得到补偿。根据 ITRPV 预测，2024、2027、2030 年异质结 N型硅片厚度将分

38、别达到 140、130、120m，薄片化的理论极限可以达到 100m 以下。 10011012013014015016017018019020020202021E2023E2025E2027E2030E多晶硅片（ m）P型单晶硅片（ m）N型单晶硅片（ m）190185180175170165160140140120100110120130140150160170180190200201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025EN型单晶硅片（ m） 图 30：硅片厚度基本不会影响异质结电池转换效率 资料来源： 异质结太阳电池的发展趋势与薄片化策略 、申

39、万宏源研究 2.2 切片技术重要性凸显 2.2.1 大尺寸、薄片化提出更高要求 大尺寸：切片环节核心技术难点在于设备兼容性、碎片等。（1）市场上存量的切片设备大部分无法兼容 182、210 等大尺寸硅棒切割，因此加快了金刚线切片机的更新迭代；（2）由于大硅片切割工艺不够成熟，切片环节的碎片率高于小尺寸，部分厂商的大尺寸硅片尤其是 210 大硅片良率较低。 薄片化：切片环节核心技术难点在于碎片、崩边、划伤、TTV、线痕、弯曲、边缘翘曲等，对切片机、金刚线及切割工艺提出了非常高的要求。 （1）碎片：切片机需要实现高线速条件下的高稳定性，插片机、清洗机、分选机也需要相应优化；（2）崩边：树脂板需要进

40、行优化，使其不易断裂、低附着；（3）划伤：切削液系统需要有更好导入，起到冷却、润滑、排屑作用；（4）TTV、线痕：金刚线需要有更好的颗粒均匀性、表面质量以及切削能力；（5）弯曲、边缘翘曲：薄片容易出现弯曲以及边缘翘曲，需要在工艺端与设备、金刚线有更好的匹配度。 图 31：薄片化对切片机、金刚线及切割工艺提出了非常高的要求 资料来源：公司官网、申万宏源研究 2.2.2 新设备新工艺起关键作用 切片设备与工艺升级主要体现在 4 个维度：（1）高线速；（2）高稳定性；（3）细线化；（4）高质量切割，在满足大尺寸、薄片化切割方面发挥关键作用。 （1）高线速 高线速度能够提升切割质量和产能。在金刚线承载

41、允许范围内，适当提高线速度，有利于硅材料在延性域内去除，提升硅片表面切割质量。线速度的提升可以提高金刚线的切削能力，缩短工艺时间，提升单台设备日产能。 图 32：工艺时间缩短、单机产能提升受益于线速度提升 资料来源：公司公告、申万宏源研究 目前主流切片线速在 1800-2400m/min， 部分切片机厂商受制于技术路线及自身研发能力， 线速度停滞在 1800-2100m/min 水平， 以高测股份为代表的龙头厂商将线速度提升至 2400m/min，形成高技术壁垒。 15001500180024002400150100857060020406080100120140160050010001500

42、20002500300020162017201820192020线速度（m/min）耗时（min）/右轴 图 33：线速度有望提升至 2400m/min 以上 资料来源：阳光能源官网、申万宏源研究 （2）高稳定性 通过优化设备结构和提高关键零部件配置，提升张力控制、主轴轴承箱稳定性以及设备的强度与负载，实现切割过程的高稳定性。 （3）细线化 细线化有利于切割硅缝的减小，减少硅料的损耗，提高硅片的出片率。2020 年单晶45/47/50 线已经实现量产， 目前 40 线已经成为行业主流配置， 166/182 硅片主要采用 40线，210 硅片主要采用 43 线。 图 34：预计 2021 年金刚

43、线线径从 47-45m 降低到 40m 资料来源：高测股份官网、申万宏源研究 （4）高质量切割 高质量硅片切割体现在低 TTV、低线痕、低碎片率、无崩边、弯曲、翘曲等，需要掌握大尺寸、薄片化切割的关键 know-how，通过切片机、金刚线和工艺三者的紧密配合实现。 150018001800210021002400240027002700270010001200140016001800200022002400260028003000201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E线速度（m/min）1009080706555504540020406080

44、100120201220142015201620172018201920202021E金刚线线径（ m） 2.3 硅片企业扩产带来高需求 2020 年全球光伏装机需求达到 130GW，根据 CPIA 预测， 2021 年行业需求将增长至150-170GW，2025 年将增长至 270-330GW。 图 35：CPIA 预测 2021 年全球光伏装机需求预计达到 150-170GW 资料来源：CPIA、申万宏源研究 截止至 2019 年，全球硅片产能达到 185GW，其中大部分是小尺寸单晶硅片。2020年行业开始大量投资 182、210 尺寸的大硅片产能，大尺寸技术带来新一轮竞争性扩产，隆基股份

45、、中环股份等硅片龙头以及晶科能源、晶澳集团等一体化厂商积极扩产巩固市场份额，同时也吸引高景太阳能、双良节能、通威股份等行业新进入者。根据各家的扩产规划测算，预计 2021 年硅片行业扩产规模 110GW 左右，其中绝大部分是 182、210 大尺寸产能。 图 36：2020 年全球硅片产能 247GW 图 37：2020 年隆基股份、中环股份硅片产能合计占 48.7% 资料来源：CPIA、申万宏源研究 资料来源：CPIA、申万宏源研究 30.23238.44353701021061151301301501802102402701301702252703003300501001502002503

46、003502011-2020年全球光伏新增装机规模（GW）全球光伏新增装机规模保守预测（GW）全球光伏新增装机规模乐观预测（GW）-20%0%20%40%60%80%100%120%050100150200250300全球硅片产能GW产量GW产能YoY产量YoY34.4%14.2%14.1%10.3%7.3%2.8%2.5%1.8%1.3%2.9%8.3%隆基股份中环股份协鑫晶科能源晶澳科技京运通阿特斯锦州阳光天合光能 表 5：预计 2021 年全球硅片行业新增产能 110GW 左右（单位：GW） 客户 类型 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 隆

47、基股份 单晶 4.5 6 7.5 15 28 42 85 85 中环股份 单晶 2.5 2.5 3.3 8 18 33 55 65 高景太阳能 单晶 0 0 0 0 0 0 0 15 上机数控 单晶 0 0 1.5 1.5 5 8 16 26 京运通 单晶 0 0 3 3 5 8 8 20 宇泽半导体 单晶 1 1 1 1 2 5 5 10 双良节能 单晶 0 0 0 0 0 0 0 10 环太（美科） 单晶 0.5 0.5 0.5 0.5 2 5 6 12 阳光能源 单晶 1 1 1 1 1.8 3.6 5 5 豪安能源 单晶 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2

48、亿晶光电 单晶 1 1 1 1 3 3 3 3 通威-天合 单晶 0 0 0 0 0 0 0 7.5 保利协鑫 多晶+单晶 13 15 20 22 24 24 24 29 晶科能源 多晶+单晶 2.5 3 5 8 9.7 16 24 34 晶澳集团 多晶+单晶 1 1.5 2.5 3 8.4 12 18 32 阿特斯 多晶+单晶 0 0.4 1 2.4 5 5 6 11 天合光能 多晶+单晶 1.7 1.8 1.8 2.8 1.5 1.5 1.5 1.5 荣德新能源 多晶+单晶 0 2.6 3 2.6 4 6.5 6.5 6.5 旭阳雷迪 多晶+单晶 0 2 3 3.7 4 4 0 0 高佳太

49、阳能 多晶+单晶 2 2.8 3 3 3 3 0 0 英利集团 多晶+单晶 3 3.8 4.3 3.4 3.4 0 0 0 浙江昱辉 多晶 2 2.5 3.8 2.7 0 0 0 0 赛维 LDK 多晶+单晶 4.8 3 3.8 3.3 3.3 3.3 0 0 韩国 nexolin 多晶+单晶 0 1.7 2 2 1.8 0 0 0 合计 40.7 52.3 72.2 90.1 133.1 183.1 263.2 372.7 新增 11.6 19.9 17.9 43 50 80.1 109.5 资料来源：CPIA、公司公告、申万宏源研究 我们假设 2020-2021 年单 GW 切片产能对应设

50、备投资均为 3000 万元， 测算光伏切割设备市场 2020 年约 24 亿元，预计 2021 年增长 38%至 33 亿元；假设 2020-2021 年金刚线均价 47/43 元/km， 测算光伏金刚线市场 2020 年约 22.9 亿元， 预计 2021 年增长 13%至 25.8 亿元。 图 38：2021 年切割设备及金刚线市场有望快速增长 资料来源：CPIA、公司公告、申万宏源研究 表 6：单 GW 硅片设备投资约 0.36 亿元 切割设备 单价（万元） 1GW 配置数量 价值量（万元） 切片机 120 16 台 1917 单晶截断机 98 2 台 197 单晶开方机 89 6 台