泛半導體長晶設備龍頭晶盛機電專題報告：碳化硅打開成長新曲線

1、泛半導體長晶設備龍頭晶盛機電專題報告：碳化硅打開成長新曲線1. 單晶硅生長設備龍頭，光伏、半導體、藍寶石協(xié)同發(fā)展1.1. 光伏單晶爐市占率 2020 年穩(wěn)居第一，銷量突破 1800 臺光伏單晶爐全球市占率第一，2020年長晶設備銷量突破 1800臺。公司是全 球最大的光伏單晶硅爐裝備制造商，是國內領先的泛半導體材料裝備和 LED 襯 底材料制造的高新技術企業(yè)。公司以邱敏秀教授、曹建偉博士為核心的創(chuàng)始人團 隊專業(yè)背景扎實，科研實力深厚。公司以半導體單晶爐起家，隨著市場的發(fā)展以 及公司業(yè)務規(guī)模的擴大，拓展至光伏、LED 照明領域，并布局工業(yè) 4.0，為半導 體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)和 LED 產(chǎn)業(yè)提供智能

2、化工廠解決方案。公司圍繞硅、 碳化硅、 藍寶石三大半導體材料開發(fā)出一系列關鍵設備，并適度延伸到材料領域，不斷完 善以單晶硅生長、切片、拋光、外延四大環(huán)節(jié)的設備體系，實現(xiàn)了光伏、半導體、 LED 照明、工業(yè) 4.0 等多領域覆蓋。公司自 2007 年成功研制出國內首臺全自動直拉式單晶硅生長爐后，始終專 研單晶硅生長設備，技術水平處于行業(yè)領先地位。公司全自動單晶硅生長爐被工 信部評為第三批制造業(yè)單項冠軍產(chǎn)品，全自動單晶爐系列產(chǎn)品被四部委評為國家 重點新產(chǎn)品。公司晶體生長設備銷量領先，據(jù)公司公告，2020 年銷量為 1804 臺， 其中公司光伏單晶爐遙遙領先，占據(jù)了大部分高端市場份額。公司在泛半導體

3、領域專研 10 余年，發(fā)展歷程可分為 3 個階段：厚 積薄發(fā)（2006-2013）：致力自主研發(fā)，實現(xiàn)了公司早期的技術積累。 2006 年公司前身上虞晶盛機電工程有限公司成立，開始研發(fā)晶體硅生長設備。 2007 年研發(fā)出國內首臺全自動單晶硅生長爐，并于當年實現(xiàn)批量銷售。同年， 公司專研晶體硅生長爐控制系統(tǒng)的子公司慧翔電液成功開發(fā)出單晶硅生長爐全自 動控制系統(tǒng)。2008 年公司成功研制出國內規(guī)格最大的全自動直拉式單晶硅生長 爐，結束了長期以來大規(guī)格單晶硅生長爐設備依賴國外進口的歷史。2010 年公 司整體變更為股份有限公司：浙江晶盛機電股份有限公司，并于 2012 年在深交 所上市。蒸 蒸日上（

4、2013-2018）：以單晶硅生長設備為核心，逐步進軍藍寶石、LED照明領域，豐富半導體領域產(chǎn)品。這一時期，公司晶體生長工藝不斷成熟。 2016 年成功研發(fā)出多種光伏領域的加工設備、半導體設備全自動晶體滾磨一體 機。2017 年 8 英寸區(qū)熔硅單晶爐（半導體級）通過國家 02 專項正式驗收，并成 功研發(fā) 12 英寸半導體超導磁場單晶硅生長爐。此外，公司于 2013年設立晶環(huán)電 子，從事藍寶石晶體材料業(yè)務，開始進軍藍寶石領域。2014 年設立晶瑞電子， 建設年產(chǎn) 1200 萬片藍寶石項目，2016 年定向募集資金 13.2 億元發(fā)展藍寶石、 高效晶硅電池項目。2015 年收購中為光電，助力打造自

5、動化生產(chǎn)線。2017 年與 中環(huán)合資成立中環(huán)領先半導體，進一步拓展公司半導體業(yè)務布局。優(yōu)質產(chǎn)品鑄就良好客戶關系，保障公司穩(wěn)定發(fā)展。公司光伏領域主要客戶包 括中環(huán)股份、通威股份、晶科能源、晶澳科技、天合光能、上機數(shù)控、雙良節(jié)能 以及高景太陽能等；半導體領域客戶包括中環(huán)領先、上海新昇、有研新材、神工 股份、金瑞泓、合晶科技等。公司與主要客戶保持了長期的戰(zhàn)略合作關系，彼此 建立了深厚的互信合作，在保障公司穩(wěn)定發(fā)展的同時，共同促進行業(yè)快速發(fā)展。 公司品牌影響力和客戶優(yōu)勢進一步提升，對公司開拓下游市場產(chǎn)生積極影響。1.2. 圍繞三大材料布局四大領域，不斷探索新的業(yè)績增長點公司圍繞硅、碳化硅、藍寶石三大主

6、要半導體材料開發(fā)出一系列關鍵設備， 并適度延伸到材料領域，產(chǎn)品涉及光伏、半導體、 LED 照明及消費電子、工業(yè) 4.0 四大領域。光伏領域：該領域產(chǎn)品包括晶體生長設備、晶體加工設備、晶片加工設備等。 在該領域，公司是國內技術、規(guī)模雙領先的光伏設備供應商，已建立覆蓋全自動 單晶爐、多晶鑄錠爐、滾圓磨面一體機、截斷機、切片機、疊瓦自動化生產(chǎn)線等 較為齊全的產(chǎn)品體系。全自動單晶硅生長爐被工信部評為第三批制造業(yè)單項冠軍 產(chǎn)品，全自動單晶爐系列產(chǎn)品被四部委評為國家重點新產(chǎn)品。公司協(xié)同客戶引領 行業(yè)新產(chǎn)品技術迭代，是行業(yè)內率先開發(fā)并批量銷售G12技術路線的單晶爐、智 能化加工設備、疊瓦自動化產(chǎn)線的廠商，未

7、來隨著光伏產(chǎn)業(yè)先進產(chǎn)能的持續(xù)投入，公司光伏設備產(chǎn)品將繼續(xù)引領公司快速發(fā)展。半導體領域：該領域產(chǎn)品主要為晶體生長和加工設備，同時布局半導體輔耗 材。公司瞄準半導體材料的晶體生長及加工裝備，通過自主研發(fā)及國外先進技術 的合作交流，依托國家科技重大 02 專項，突破了國外技術壟斷，填補了國內空 白，實現(xiàn)了鍺、硅、藍寶石、碳化硅等材料的晶體生長及加工核心裝備的國產(chǎn)化， 推動了我國半導體硅片的規(guī)?；a(chǎn)。目前基本實現(xiàn) 8 英寸晶片端長晶到加工的 全覆蓋，且已實現(xiàn)量產(chǎn)和批量出貨；12 英寸單晶硅生長爐、滾磨設備、截斷設 備、研磨設備、邊緣拋光設備已通過客戶驗證，并取得良好反響，12 英寸單晶 硅生長爐及部

8、分加工設備已實現(xiàn)批量銷售，其他加工設備也陸續(xù)客戶驗證中。公司近年布局的第三代半導體材料碳化硅的研發(fā)也取得了關鍵進展，成功生 長出 6 英寸碳化硅晶體，碳化硅外延設備也已通過客戶驗證并實現(xiàn)銷售。此外， 公司積極布局半導體耗材領域，堅持自主研發(fā)與對外技術合作相結合，建立了以 高純石英坩堝、拋光液及半導體閥門、管件、磁流體、精密零部件為主的產(chǎn)品體 系，建立了國內領先的半導體設備精密加工制造基地。藍寶石領域：該領域內，公司可提供滿足 LED 照明襯底材料和窗口材料所 需的藍寶石晶錠和晶片。隨著藍寶石材料成本的不斷下降，藍寶石在消費電子領 域的應用不斷增加。藍寶石作為優(yōu)質的 LED 襯底材料，隨著 Mi

9、ni LED為代表的 新型顯示技術的發(fā)展，藍寶石材料也逐步打開新的應用市場。工業(yè) 4.0 領域：為半導體產(chǎn)業(yè)、光伏產(chǎn)業(yè)和 LED 產(chǎn)業(yè)提供智能化工廠解決 方案，滿足了客戶對“機器換人+智能制造”的生產(chǎn)模式需求。公司積極把握制 造業(yè)向自動化、智能化、集成化轉型的契機，從智能物流、智能倉儲及智能生產(chǎn) 管理出發(fā)，開發(fā)了系列物流設備、自動化定制設備和 MES 軟件等，打造自動化 整體解決方案并加強市場推廣，為下游客戶提供工廠智能制造及物流自動化等系 統(tǒng)產(chǎn)品。按照客戶的生產(chǎn)工藝及實際生產(chǎn)需要，為客戶提供整體解決方案，滿足 客戶在硅片智能制造、組件自動化線、智能物流等環(huán)節(jié)的個性化需求，助力客戶 提高生產(chǎn)和

10、管理效率，實現(xiàn)降本增效。公司成功掌握國際 領先的超大尺寸藍寶石晶體生長技術，繼 300kg、450kg 之后，于 2020年 12月 成功生長出 700kg級超大尺寸藍寶石晶體，持續(xù)推進從技術端為藍寶石材料降本。 2020 年，公司與藍思科技股份有限公司合資設立控股子公司，從事藍寶石材料 的生產(chǎn)及加工。未來通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游優(yōu)質廠商的協(xié)同合作，深入挖掘藍寶石材 料市場需求，進一步推動公司藍寶石材料業(yè)務的發(fā)展。1.3. 實控人專業(yè)背景扎實，核心技術團隊實力雄厚公司實控人技術出身，注重以研發(fā)驅動公司成長。公司實際控制人為董事長 曹建偉、董事邱敏秀。邱敏秀與其子女何俊、何潔為一致行動人。邱敏秀直接持

11、股 2.97%，曹建偉直接持股 2.77%，何俊直接持股 0.66%，公司實際控制人及一 致行動人合計直接持股 6.4%，并通過紹興上虞晶盛投資管理咨詢有限公司間接持股 28.51%，合計持有公司 34.91%股權。公司子公司眾多，覆蓋單晶爐、石英坩堝、藍寶石等業(yè)務，保障公司全方位 發(fā)展。公司子公司、聯(lián)營企業(yè)均是圍繞公司的業(yè)務布局進行生產(chǎn)經(jīng)營。求是半導 體、上虞晶研、晶創(chuàng)智能、中環(huán)領先等企業(yè)主要從事半導體領域相關業(yè)務。 2021 年 3 月，晶鴻精密與日本的普萊美特株式會社共同成立了紹興普萊美特， 打造半導體核心精密真空閥門部件國產(chǎn)化基地。美晶新材料主要進行半導體耗材 石英坩堝的開發(fā)、制造、銷

12、售，2021 年 3 月其在內蒙古成立了全資子公司內蒙 古鑫晶新材料，主要從事石英坩堝產(chǎn)品、石英晶體的開發(fā)、制造和銷售。內蒙古 晶環(huán)、晶瑞電子、寧夏鑫晶盛主要從事藍寶石領域相關業(yè)務；浙江科盛主要進行 光伏設備及元器件開發(fā)；中為光電、霍克視覺等主要助力公司布局工業(yè) 4.0 領域； 晶盛四維、晶盛星河等主要從事配套軟件開發(fā)。各子公司、聯(lián)營企業(yè)各司其職， 共同助力公司打造半導體材料裝備領先企業(yè)，發(fā)展綠色智能高科技制造產(chǎn)業(yè)。三項股權激勵計劃，保障人才隊伍持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。公司于 2015、2018、 2020 年分別推出三項股權激勵計劃，通過對技術、業(yè)務骨干、中層管理等核心 員工實施限制性股票激勵，有效地

13、將股東、公司和激勵對象三方利益結合在一起， 促使公司高級管理人員、中層管理人員、核心技術（業(yè)務）人員的薪酬收入與公 司業(yè)績表現(xiàn)相結合，促進公司經(jīng)營目標與長遠戰(zhàn)略實現(xiàn)的同時提升了員工工作積 極性，確保人才隊伍的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。緊跟市場需求，致力自主研發(fā)，2020 及 2021上半年取得十余項研發(fā)成果。 公司在四大領域積極開展技術探索，大力投入研發(fā)，2020 年取得了顯著的研發(fā) 成果。公司研發(fā)的新一代光伏單晶爐，可兼容 36-40 英寸更大熱場，具備更大的 投料量能力，更高的自動化生產(chǎn)技術特點；新一代切片機具備高線速、高承載、 高精度的切割能力，滿足市場對G12新產(chǎn)品的設備加工需求。同時半導體各環(huán)節(jié)

14、 設備也均有突破，第三代半導體材料碳化硅的研發(fā)也取得關鍵進展，公司研發(fā)的 6 英寸碳化硅外延設備，能夠兼容 4 寸和 6 寸碳化硅外延生長，各方面技術指標 已到達先進水平。2020 年底成功長出的 700kg 級藍寶石晶體更是有助于從技術 端形成較強的成本競爭力，并逐步形成規(guī)模優(yōu)勢。1.4. 2021 年新單有望創(chuàng)歷史新高，推動未來業(yè)績高速放量把握行業(yè)發(fā)展趨勢，前瞻性產(chǎn)業(yè)布局推動公司業(yè)績持續(xù)增長。由于平價上網(wǎng) 進程的快速推進，大尺寸硅片具有攤薄 BOS 成本、提高組件功率及轉化效率等 優(yōu)勢，下游硅片廠商紛紛加速投資大尺寸硅片。公司抓緊行業(yè)發(fā)展機遇，積極推 進大尺寸單晶爐級智能化加工設備市場拓展

15、，同時前瞻性布局第三代半導體材料、 藍寶石領域，各項業(yè)務取得較快發(fā)展。2020 年公司營業(yè)收入達 38.1 億元，五年 CAGR 達 45.3%；歸母凈利潤達 8.6 億元，五年 CAGR 達 52.2%。2021 年 1-8 月新簽訂單約 140 億元，推動后期業(yè)績快速釋放。受 2018 年 “531新政”影響，公司 2018年訂單走弱，公司訂單到收入轉化周期約為6-9個 月，導致 2018-2019 年公司營收和歸母凈利潤增速有所下滑。2020 年，隨著行 業(yè)逐步回暖，大尺寸迭代不斷推進，下游硅片廠商啟動了新一輪的擴產(chǎn)，根據(jù) solarzoom 數(shù)據(jù)顯示，2019 年全球單晶硅片產(chǎn)能約為

16、122GW，同比增長 69%； 2020 年全球單晶硅片產(chǎn)能230GW，同比增長 89%，由于大尺寸滲透尚未結束， 預計 2020-2023年，全球單晶硅片年均擴產(chǎn)量依然保持較高規(guī)模。隨著硅片環(huán)節(jié) 擴產(chǎn)持續(xù)，公司訂單不斷創(chuàng)新高，2020 年，公司新簽光伏訂單超 60 億元，同比 增長超 62%，21H1 公司在手訂單 114.5 億元，結合上半年收入及 8 月底與中環(huán) 的 61 億元大單，我們預計公司 2021 年 1-8月份新簽訂單不少于 140億元，約為 2020 年新簽訂單 2.3 倍，為 2020 年收入的 3.7 倍，2021 年 10 月，公司與高景 太陽能新簽15億單晶爐及配套訂

17、單。受益訂單增長，2021H1，公司收入22.9億 元，同比+55.5%，歸母凈利潤 6.0億元，同比+117%，隨著在手訂單不斷向收入 端轉化，公司業(yè)績有望加速釋放。晶體生長設備系公司主要產(chǎn)品，藍寶石、智能化加工設備收入快速增長。公 司自 2007 年成立以來始終專研晶體生長設備，并不斷根據(jù)市場需求進行產(chǎn)品更 新 迭代。晶體生長設備（包含光伏+半導體）2020 年營收占比達 68.8%， 2021H1 營收占比達 51.1%，系公司主要收入來源。智能化加工設備（包含光伏 +半導體）2020 年營收占比達 14.5%，2021H1 營收占比達 17.9%。此外，由于 藍寶石材料在消費電子、LE

18、D 等領域的需求增加，公司藍寶石營收有較大增長， 2020 年藍寶石收入 1.9 億元，同比增長 194.3%，營收占比達 5.1%，2021H1藍 寶石收入 1.6 億元，收入占比 7.2%。公司現(xiàn)金流量管控水平有所提升。公司經(jīng)營活動現(xiàn)金流量波動較大主要系在 公司不同發(fā)展階段、不同行業(yè)發(fā)展趨勢下，不同年份商品銷售收入、原材料購買 支出差別較大。2015-2017 年公司業(yè)務規(guī)模大幅擴張，原材料購買支出、各項稅 費支出大幅增加，導致三年經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額為負。2018 年后隨著公司新 產(chǎn)品順利推廣以及四大領域業(yè)務布局不斷完善，公司經(jīng)營活動產(chǎn)生的現(xiàn)金流量凈 額開始為正，并實現(xiàn)穩(wěn)步增長，2020

19、 年經(jīng)營活動產(chǎn)生的現(xiàn)金流量凈額為 9.5 億 元，同比增長 22.5%。2. 光伏領域：技術升級+下游擴產(chǎn)提升單晶爐需求，公司競爭實力領先2.1. 平價上網(wǎng)+“雙碳”目標，光伏裝機維持高景氣預計 2021-2025 年全球年均光伏裝機超 210GW 。2020 我國光伏新增裝機 48.2GW，同比+60.1%，全球光伏裝機約 130-140GW，同比增長超 13%。據(jù)CPIA 預計“十四五”期間國內年均新增光伏裝機量 70-90GW，全球年均新增裝 機 210-260GW。2.2. 復盤硅片發(fā)展歷程，單晶和大尺寸成為發(fā)展方向2.2.1. 效率優(yōu)勢+降本路徑清晰，單晶成為行業(yè)主流單晶產(chǎn)品效率優(yōu)勢

20、顯著，成本為其痛點。在行業(yè)不斷發(fā)展過程中，單晶硅憑 借其獨特優(yōu)勢，強勢登場。單晶硅產(chǎn)品路線電池轉換效率長期領先多晶，據(jù) CPIA 統(tǒng)計，2020 年，P 型多晶電池平均轉換效率為 20.8%，P 型單晶電池平均 轉換效率為 22.8%；組件環(huán)節(jié)單晶組件功率也顯著高于多晶組件，2020 年采用 166、182、210mm 尺寸 PERC 單晶電池的組件功率已分別達到 450W、540W、 540W，采用 166mm 尺寸 PERC 多晶黑硅組件功率約為 415W。此外，單晶組 件也具備多重性能優(yōu)勢：1）同等條件下單晶組件發(fā)電量更高；2）單晶組件長期 使用過程中功率衰減更少；3）單晶組件弱光響應更

21、強。雖然單晶各方面優(yōu)勢顯著，但早期成本仍是其主要痛點。從生產(chǎn)工藝來看， 單多晶生產(chǎn)工藝差別主要體現(xiàn)在拉棒和鑄錠環(huán)節(jié)，其中單晶硅棒工藝對設備、生 產(chǎn)人員的要求嚴格，早期單晶硅片因長晶爐投料量、生長速率、拉棒速度等方面 技術不夠成熟，生產(chǎn)成本居高不下，而多晶硅錠使用鑄錠技術成本優(yōu)勢明顯而占 據(jù)主要市場份額。疊加多種降本路徑，單晶成本痛點不斷改善。成本過高是單晶取代多晶的主要痛點，隨著技術的進步，單晶需求不斷提升、成本不斷下降。1）單晶技術改進，投料量迅速提升。與多晶鑄錠切片不同，單晶電池是先 通過單晶爐拉棒，之后進行切片。早期單晶爐單爐產(chǎn)量少，且對設備和技術人員 要求高，成本高居不下。隨著光伏企業(yè)

22、跟設備廠商聯(lián)手不斷改進單晶爐工藝，連 續(xù)直拉單晶技術（CCz）的應用增加了單爐產(chǎn)量，一定程度上降低了單晶成本。 據(jù) CPIA統(tǒng)計，2020 年，拉棒單爐投料量約為 1900kg，較 2019 年的 1300kg提 升 46.2%。隨著坩堝制作工藝、拉棒技術的不斷提升以及坩堝使用的優(yōu)化，投料 量仍有較大增長空間。2）金剛線切割工藝。2015 年以前光伏行業(yè)硅片的切割基本是采用砂漿切割 技術，此后，隨著金剛線切割技術的日趨成熟以及下游金剛線切割設備、耗材供 應商技術水平的快速發(fā)展，金剛線切割成本快速下降。金剛石切割線，即通過金 屬的電沉積作用把金剛石顆粒鍍覆在鋼線表面而制成的一種線性切割工具。通過

23、 金剛石線切割機，金剛石切割線可以與物件間形成相對的磨削運動，從而實現(xiàn)切 割的目的。相較于傳統(tǒng)的砂漿切割工藝，金剛線切割技術具有切割效率高、材料 損耗少、出片率高、環(huán)境污染較小、提升產(chǎn)品質量、降低運營成本等多重優(yōu)勢。 單晶由于質地均勻等特點率先實現(xiàn)了金剛線切割，而多晶由于金剛線切割的斷線 率高和后續(xù)制絨困難等原因而受阻，因此單多晶成本差距不斷縮小。用于單晶的金剛線母線不斷變細，提升出片量。切割線母線直徑及研磨介質 粒度同硅片切割質量及切削損耗量相關，較小的線徑和介質粒度有利于降低切削 損耗和生產(chǎn)成本，相較于多晶，應用于單晶的金剛線母線直徑更小。據(jù) CPIA 統(tǒng) 計，2020 年，用于單晶的金剛

24、線母線直徑為48m，用于多晶的金剛線母線直徑 為 57m，用于單晶硅片的金剛線母線直徑降幅較大，且呈不斷下降趨勢。2020 年 P 型 166mm尺寸每公斤單晶方棒出片量約為62片，高于方錠每公斤出片量。3）多線切割工藝進一步推動單晶硅片降本。多線切割是一種通過金屬絲的高 速往復運動，把磨料帶入半導體加工區(qū)域進行研磨，將半導體等硬脆材料一次同時 切割為數(shù)百片薄片的一種新型切割加工方法。多線切割工藝相比于傳統(tǒng)的內圓切割， 具有經(jīng)濟效益高、精度高、切割效率高等多種優(yōu)點。在數(shù)控多線切割機逐漸取代傳 統(tǒng)的內圓切割，成為硅片切割加工的主要方式下，單晶的成本有了進一步下降。4）PERC技術更適合單晶平臺，

25、“領跑者”計劃進一步推動PERC滲透率。 2015 年提出的光伏“領跑者”計劃旨在推廣高效光伏組件，要求多晶硅和單晶 硅光伏組件的光電轉換效率應分別達到16.5%和 17%以上。在更高的光電轉化效 率要求下，PERC 應用于單晶的效率提升較佳，根據(jù) CPIA 統(tǒng)計，2020 年采用 166、182、210mm 尺寸 PERC 單晶電池的組件功率已分別達到 450W、540W、 540W，采用 166mm 尺寸 PERC 多晶黑硅組件功率約為 415W。相較于多晶組 件，單晶組件實現(xiàn)領跑者計劃的需求相對容易，進一步推動了單晶的需求。5）規(guī)?；a(chǎn)。單晶的研發(fā)和設備成本較高，但在規(guī)?；a(chǎn)后，成本

26、有 了較大幅度的下降。上述多種技術疊加規(guī)?；a(chǎn)，讓單晶的成本和多晶的差距 大大縮小，在效率更高的優(yōu)勢下，單晶取代多晶也就成為了必然。據(jù) CPIA 統(tǒng)計， 2020 年，拉棒和鑄錠環(huán)節(jié)單位產(chǎn)能設備投資額（包括機加環(huán)節(jié)）分別為5.8萬元 /噸和 2.1 萬元/噸。隨著單晶拉棒設備供應能力提高及技術進步，設備投資成本 呈逐年下降趨勢。但鑄錠設備技改降本動力不足，以及設備生產(chǎn)商利潤空間有限， 未來設備投資成本下降速度將減緩。單晶硅片產(chǎn)能不斷提升，成為主流技術。單晶憑借優(yōu)越的效率+多重降本路 徑，已經(jīng)發(fā)展成為行業(yè)主流。在市場上占據(jù)重要地位的單晶硅廠商合計非鑄錠單 晶產(chǎn)能從 2015 年末的 12.8G

27、W 左右增長至2019 年末 118.6GW 左右，復合增長 率超過 70%，單晶硅產(chǎn)能不斷提升。2020 年，單晶硅片（P型+N 型）市場占比 約 90.2%，其中 P 型單晶硅片市場占比由2019 年的 60%增長到 86.9%，N 型單晶硅片約 3.3%。隨著 TOPCON、HJT電池技術不斷成熟，下游對單晶產(chǎn)品的需 求增大，單晶硅片市場占比也將進一步增大，且 N 型單晶硅片占比將持續(xù)提升。2.2.2. 降本增效驅動下，大尺寸硅片滲透率不斷提升硅片尺寸三次變革，大尺寸硅片成發(fā)展方向。硅片尺寸的發(fā)展經(jīng)歷三個主要 階段，每一發(fā)展階段都是大尺寸取代小尺寸的過程：第一階段為 1981-2012年

28、， 這一階段硅片尺寸逐步由 100mm、120mm 增大至 156mm。第二階段是 2012- 2018 年，這一階段，傳統(tǒng)的 M0 尺寸硅片逐步變革為 M1 和 M2。第三階段是 2- 18 年至今，此時不但單晶硅片逐步取代同尺寸的多晶硅片，更是有 M6、M10、 M12 等大尺寸硅片不斷出現(xiàn)。2018年以來，市場上主要有157.4mm、157.75mm、158.75mm、160+mm、 182mm、210mm 等多種尺寸的硅片，且各占有一定的市場份額。2020 年， 158.75mm 和 166mm 尺寸的硅片占比合計達到77.8%，182mm 和 210mm 尺寸 的硅片合計占比約 4.

29、5%。根據(jù) CPIA預測，2023 年左右，182mm、210mm尺 寸的硅片占比合計達 86.5%，2025 年近 95%。自此，光伏硅片的尺寸變大、變 薄逐漸成為各大廠商主攻的技術方向。大尺寸硅片具有攤薄 BOS 成本優(yōu)勢。大尺寸硅片、大尺寸組件等技術均為 以降低生產(chǎn)成本為目的的技術，其降本增效主要源于“通量價值”、“餃皮效應” 和“塊數(shù)相關成本下降”帶來的降本效應?！巴績r值”帶來的降本效應即是指硅片變大后產(chǎn)能增加，而相應的設備、人力等無需增加帶來的降本效應。組件環(huán) 節(jié)類似，產(chǎn)能增加帶來人工折舊的攤薄?！帮溒ば睅淼慕当拘饕w現(xiàn) 在組件端及終端電站，G12 相較于傳統(tǒng) M2 硅片

30、面積增加約 80%，大硅片帶動組 件尺寸變大，邊框、焊帶等的用量相應增加，同時硅片和組件尺寸變大提高了組 件功率，而 BOS 成本增幅小于尺寸面積增幅，而由此可帶來每瓦成本的節(jié)省。 “塊數(shù)相關成本”是指那些和組件的“塊數(shù)”相關而和組件的面積大小無關的成 本，例如接線盒、灌封膠以及匯流箱等，在組件面積增大提高功率的同時，并未 增加這部分成本，從而帶來了降本效果。此外，大尺寸硅片可提高組件功率及轉 化效率，進一步降低度電成本。2.3. 裝機需求提升+技術疊加換機，推動下游擴充硅片制造設備產(chǎn)能2.3.1. 直拉單晶爐投資占光伏硅片生產(chǎn)設備超 70%單晶硅片生產(chǎn)設備包括單晶爐、切片機、截斷機、開方機、

31、磨倒一體機等。 光伏硅片生產(chǎn)過程先經(jīng)過長晶，將熔融的多晶硅料通過直拉法、區(qū)熔法等方式生 長為圓柱形單晶硅棒，之后經(jīng)過兩頭截斷與四周開方形成方形的硅棒，之后進行 多線切割，倒角磨片、硅片分選等步驟，形成光伏硅片。硅片生產(chǎn)過程需要的設 備包括單晶爐、切片機、截斷機、開方機、磨倒一體機等，其中單晶爐為核心設 備，單 GW 投資約 1.2 億元，在所有硅片生產(chǎn)設備中價值占比超 70%。2.3.2. 受益大尺寸硅片升級+下游需求旺盛，硅片企業(yè)加速擴產(chǎn)光伏硅片大尺寸發(fā)展 3年為一代，當前 210市占率持續(xù)提升。2018-2019年， M2（158）、G1（166）逐漸興起，2020 年，M2（158）、G

32、1（166）仍是主流， 大尺寸硅片 M10（18x）和 G12（210）尺寸合計占比約4.5%（存量占比，增量 占比中更高）。據(jù) CPIA 報告預測，大尺寸硅片占比將在 2021 年快速擴大，或將 占據(jù)半壁江山，2021 年中環(huán)股份大尺寸硅片出貨量已逐漸超越上一代尺寸。整 體來看，一代硅片生命周期大約 3 年左右，目前 210 尺寸硅片或許在 2023 年及 之后又會進入新一輪大硅片替代周期。降本增效驅動下，推動硅片企業(yè)加速擴產(chǎn)。根據(jù)IHS Markit 預測，未來幾年， 中國、美國和印度將是全球最大的三個光伏市場，2021-2024 年，中國光伏平均 新增裝機超 50GW。在大尺寸硅片降本增

33、效的優(yōu)勢下，大尺寸硅片已快速獲得市 場青睞，滲透率不斷提升。2020 年全國硅片產(chǎn)量約 161.3GW，同比增長 19.7%。 其中，排名前五企業(yè)產(chǎn)量占國內硅片總產(chǎn)量的 88.1%，且產(chǎn)量均超過 10GW。根據(jù) CPIA 預測，隨著頭部企業(yè)加速擴張，預計 2021 年全國硅片產(chǎn)量將達到 181GW。2.4. 數(shù)十年技術沉淀，成就單晶生長設備龍頭公司主營單晶硅生長設備系硅片主要生產(chǎn)設備。晶體硅太陽能光伏產(chǎn)業(yè)由高 純多晶硅原料制造、晶體硅生長和硅片生產(chǎn)、光伏電池制造、光伏組件封裝以及 光伏發(fā)電系統(tǒng)建設等多個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)組成。其中，硅片生產(chǎn)的工藝步驟包括硅棒生產(chǎn)、截斷、開方、磨面倒角、切片、檢測。公司主

34、營的晶體生長設備處在產(chǎn)業(yè)鏈 的硅片生產(chǎn)設備的前端晶體硅的生長、鑄錠環(huán)節(jié)上，是產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán)。數(shù)十年積淀成就單晶硅生長設備龍頭企業(yè)。公司自 2007 年成立之初就致力 于研發(fā)生產(chǎn)晶體硅生產(chǎn)設備，成功研制出國內首臺全自動直拉式單晶硅生長爐， 突破了高端單晶硅生長爐設備長期被國外大型企業(yè)壟斷的產(chǎn)業(yè)格局。其后的數(shù)十 年里，公司不斷進行技術和產(chǎn)品創(chuàng)新，豐富產(chǎn)品規(guī)格種類，適應市場需求，積極 推進大尺寸單晶爐的研發(fā)。目前公司研制的新一代光伏單晶爐可兼容 36-40 英寸 更大熱場，具備更大的投料量能力，更高的自動化生產(chǎn)技術特點。2020 年度， 公司銷售晶體硅生長設備 1804 臺，營業(yè)收入達 26.2

35、 億元，全球市占率排名第一， 占據(jù)了大部分高端市場份額，成為當之無愧的單晶硅生長設備龍頭企業(yè)。緊跟市場需求，熱場尺寸增加，單晶爐投料量增加。在硅片生產(chǎn)過程中，熱 產(chǎn)越大，投料量越大，穩(wěn)定性、均一性也會更好，再加上相應配套的設備和工藝，能夠一定程度上提升硅片良率。公司適應市場降本增效的需求，不斷研發(fā)創(chuàng)新， 研發(fā)生產(chǎn)的光伏單晶爐從起初的 60kg 投料量、12-14 寸熱場發(fā)展到現(xiàn)在的 1100kg 投料量、36-42 寸熱場，產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代。深度綁定優(yōu)質客戶，與中環(huán)等客戶合作緊密。公司與下游中環(huán)股份、晶科能 源、上機數(shù)控等企業(yè)保持密切合作，近幾年均有重大銷售合同簽訂。其中，公司 與中環(huán)股份淵源

36、頗深，合作涉及光伏、半導體等多領域。公司向中環(huán)股份 2018- 2020 年平均銷售占比達 35%，2019 年更是高達 45.6%。2020 年新簽訂光伏設 備訂單超過 60 億元，2021 年 1-8 月新簽訂單據(jù)我們測算預計約 140 億元。 2021Q1 公司與中環(huán)協(xié)鑫簽訂 16.2 億元全自動晶體生長設備合同，2.0 億元單晶 硅棒加工設備合同；與中環(huán)光伏簽訂 2.7 億元切線機設備合同，2021年 8月公司 與寧夏中環(huán)簽訂 61 億元晶體生長爐訂單，雙方合作密切。2.5. 攜手應用材料成立子公司，向光伏電池設備進軍攜手應用材料成立子公司，拓展絲網(wǎng)印刷、晶片檢測業(yè)務。2021 年 7

37、 月 31 日，公司發(fā)布公告稱與應用材料香港共同成立合資公司科盛裝備，晶盛機電持有 65%的股份，同時公司出資 12000萬美元收購應用材料公司旗下位于意大利的絲 網(wǎng)印刷設備業(yè)務、位于新加坡的晶片檢測設備業(yè)務以及上述業(yè)務在中國的資產(chǎn)。公司購買標的資產(chǎn)主要從事用于光伏、制藥、醫(yī)療保?。òㄡt(yī)療器械）、消費 電子和汽車行業(yè)的絲網(wǎng)印刷、疊瓦、檢測設備的開發(fā)、制造、銷售、安裝和服務 （包括清潔）和解決方案。公司收購的絲網(wǎng)印刷設備和晶片檢測設備相關的業(yè)務 2020 年營業(yè)收入為 8943.2萬美元；息稅前利潤為 81.4 萬美元；2021Q1營業(yè)收 入為 5408.2 萬美元，息稅前利潤為 981.9

38、萬美元。絲網(wǎng)印刷是電池片制備環(huán)節(jié)的核心設備，在 HJT 電池設備環(huán)節(jié)中投資價值 占比 15%-20%。在 2015 年以前，全球的絲網(wǎng)印刷市場幾乎被 Baccini壟斷，公 司通過此次收購，有望依托于 Baccini 公司在絲網(wǎng)印刷領域的技術積累，快速從 硅片環(huán)節(jié)拓展至電池片環(huán)節(jié)。晶片檢測是對硅片的外觀、性能等進行檢測，是硅 片制造完成以后一個非常關鍵的步驟。3. 半導體領域：乘風而上，爭做半導體行業(yè)領先設備企業(yè)3.1. 政策利好，半導體行業(yè)發(fā)展前景廣闊全球半導體行業(yè)總體呈波動上升趨勢。半導體產(chǎn)業(yè)是信息技術產(chǎn)業(yè)的核心， 是推動傳統(tǒng)工業(yè)轉型升級和實現(xiàn)工業(yè)智能化轉變的物質支撐，是支撐經(jīng)濟社會發(fā) 展

39、和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)。2015 年以來，全球半導體 產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)波動上升的發(fā)展態(tài)勢，2020 年市場規(guī)模達 4403.9 億美元。2018 年全 球半導體行業(yè)銷售額 4687.8 億美元，同比增長 13.7%。中國半導體產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展空間。與世界其他國家相比，中國半導體產(chǎn) 業(yè)發(fā)展還有很大的上升空間，2020年全球半導體廠商銷售額前十名美國企業(yè)6家， 韓國企業(yè) 1 家，德國和中國臺灣企業(yè)各 1 家，大國大陸企業(yè)無一上榜。與此同時， 據(jù) WSTS 統(tǒng)計及日本半導體設備制造裝置協(xié)會統(tǒng)計，2020 年中國大陸半導體銷 售額及設備銷售額均位列全球第一。據(jù)中國電子專用設備工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)

40、計數(shù)據(jù)， 2020 年國產(chǎn)半導體設備銷售額僅約 213 億元,自給率約為 17.5%，如僅考慮集成 電路設備，國內自給率僅有 5%左右，在全球市場僅占1-2%。市場廣闊與國產(chǎn)化 率較低之間的矛盾成為制約國內半導體行業(yè)亟需解決的重要問題，也說明半導體 市場國產(chǎn)化自給供應仍有不小潛力。3.2. 半導體硅片國產(chǎn)化進程加快，硅片設備企業(yè)迎來發(fā)展機遇3.2.1. 全球半導體硅片行業(yè)波動發(fā)展，中國市場發(fā)展空間廣闊全球半導體硅片市場最主流的產(chǎn)品規(guī)格為 8英寸和 12 英寸硅片，2018年兩 種硅片尺寸合計占比接近 90%。按尺寸分：半導體硅片主要有 50mm（2 英寸）、75mm（3 英寸）、 100mm

41、（4 英寸）、150mm（6 英寸）、200mm（8 英寸）與 300mm（12 英寸）等規(guī)格。 目前，全球市場主流的產(chǎn)品是 8英寸、12英寸的半導體硅片，下游芯片制造行業(yè) 的設備投資也與 8 英寸、12 英寸規(guī)格相匹配。按制造工藝分：半導體硅片主要可以分為拋光片、外延片與以SOI 硅片為代 表的高端硅基材料。單晶硅錠經(jīng)過切割、研磨和拋光處理后得到拋光片。拋光片 經(jīng)過外延生長形成外延片，拋光片經(jīng)過氧化、鍵合或離子注入等工藝處理后形成 SOI 硅片。3.2.2. 半導體硅片國產(chǎn)替代空間大，設備企業(yè)有望從中獲利半導體硅片仍以進口為主，國產(chǎn)化進程有待加快。在全球半導體材料市場中， 硅片占比 38%，

42、占據(jù)較高份額。2018 年全球半導體硅片市場份額前五名企業(yè)分 別為日本信越 Shin-Etsu、日本勝高 SUMCO、中國臺灣環(huán)球晶圓、德國世創(chuàng) Siltronic 和韓國 LGSiltron/SKGroup，合計市場份額超過 90%，市場集中度較高。從尺寸參數(shù)來看，目前國際領先的半導體級單晶硅片生產(chǎn)企業(yè)在 12 英寸領 域的生產(chǎn)技術已較為成熟，研發(fā)水平已達到 18 英寸。我國尚處于攻克 8 英寸和 12 英寸輕摻低缺陷硅片規(guī)?；a(chǎn)技術難關的階段，上述兩種大尺寸硅片國產(chǎn) 化相關技術尚待實現(xiàn)突破。在中國大陸地區(qū)，半導體硅片企業(yè)主要生產(chǎn) 6 英寸及 以下的半導體硅片，基本可實現(xiàn)國產(chǎn)替代；僅有少數(shù)

43、幾家企業(yè)如滬硅產(chǎn)業(yè)、中環(huán) 股份等具有 8 英寸和 12 英寸半導體硅片的生產(chǎn)能力。國內大規(guī)模興建晶圓廠，引發(fā)半導體硅片需求持續(xù)攀升。隨著半導體產(chǎn)業(yè)從 發(fā)達國家和地區(qū)向中國逐步轉移，2018 至 2019 年，中國大陸迎來晶圓產(chǎn)線投資 高峰期，國內 8 英寸產(chǎn)線投資以及 12 英寸產(chǎn)線投資均創(chuàng)多年內新高。據(jù)國際半 導體設備和材料協(xié)會（SEMI）數(shù)據(jù)，2017 至 2020 年間投產(chǎn)的前端半導體晶圓 廠達 62 座，其中 26 座設于中國大陸，占全球總數(shù) 42%。中國大規(guī)模興建晶圓 廠，將引發(fā)硅片市場需求規(guī)模及半導體設備需求規(guī)模的持續(xù)增長。 需求持續(xù)攀升+國產(chǎn)化供給不足，半導體硅片發(fā)展前景廣闊。需

44、求方面，根 據(jù)高測股份招股說明書對中國大陸半導體制造產(chǎn)線的梳理，基于目前產(chǎn)能、未來 計劃產(chǎn)能、以及投資額度測算，晶圓制造廠對 12 寸硅片的需求為 2019 年約 60 萬片/月，折合 720 萬片/年；到 2023 年需求約 500 萬片/月， 折合 6000 萬片/ 年。供給方面，據(jù)連城數(shù)控招股說明書，截至 2019 年 6 月，6 英寸硅片國產(chǎn)化 率超過 50%，8 英寸硅片國產(chǎn)化率10%，12 英寸硅片國產(chǎn)化率小于1%。預計未 來中國 12 英寸硅片年需求缺口至少為 500 萬片。3.3. 覆蓋半導體長晶、切片、拋光、外延四大環(huán)節(jié)，核心客戶持續(xù)突破3.3.1. 半導體設備覆蓋長晶、切片

45、、拋光、外延四大環(huán)節(jié)，研發(fā)成果顯著公司設備覆蓋了以單晶硅生長、切片、拋光、外延四大核心裝備為主的半導 體硅材料設備體系。半導體硅片生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括長晶、滾圓截斷、切片、倒角、研 磨、拋光、清潔、檢測等八個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都配有相應的設備。公司半導體領 域產(chǎn)品覆蓋長晶、切片、拋光、外延四大核心裝備，目前基本實現(xiàn) 8 英寸晶片端 長晶到加工的全覆蓋，且已實現(xiàn)量產(chǎn)和批量出貨；12 英寸單晶硅生長爐、滾磨 設備、截斷設備、研磨設備、邊緣拋光設備已通過客戶驗證，并取得良好反響， 12 英寸單晶硅生長爐及部分加工設備已實現(xiàn)批量銷售，其他加工設備也陸續(xù)客 戶驗證中，取得半導體材料裝備的領先地位。專注設備研發(fā)，半導

46、體領域產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代。公司自成立以來一直以技術 創(chuàng)新作為持續(xù)發(fā)展的動力源泉，不斷開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權的設備。在半導 體設備領域，2007 年公司成功研制出國內首臺全自動直拉式單晶硅生長爐，并 銷售給有研半導體，成為其采購的首臺國產(chǎn)全自動單晶硅生長爐設備，突破了高端單晶硅生 長爐設備長期被國外大型企業(yè)壟斷的產(chǎn)業(yè)格局。2008 年公司成功研 發(fā)出重摻半導體級全自動直拉式單晶硅生長爐，專門用于生產(chǎn)低電阻率的重摻半 導體晶體硅材料，并供應給全球十大半導體硅晶圓材料供應商之一的合晶科技股 份有限公司，成功進入全球高端半導體材料設備供應商行列。此后公司陸續(xù)在各 環(huán)節(jié)有適應市場需求、技術水平領先的設備

47、推出，實現(xiàn)了 8-12 英寸大硅片制造 用晶體生長及加工裝備的國產(chǎn)化。熱場尺寸增加，半導體單晶爐投料量不斷增加，配套磁場不斷升級。與光伏 領域單晶爐類似，半導體單晶爐在發(fā)展的過程中隨著熱場尺寸的增加，投料量不 斷增加。目前公司半導體單晶爐可以兼容 28-36 寸的熱場，投料量達到了 300- 450kg，12 英寸半導體單晶爐已經(jīng)在國內知名客戶中產(chǎn)業(yè)化應用，通過超導磁場 應用、晶體拉速控制、熔體液位控制等關鍵技術應用，有效保證工藝運行穩(wěn)定性， 并通過客戶技術驗證和形成銷售。公司研發(fā)的 8 英寸硬軸直拉硅單晶爐，解決了 動密封、抗震動、軸水冷等諸多技術難題，可以有效改善晶體徑向均勻性。并在 20

48、20 年 8 月由公司晶體實驗室使用該設備生長出直徑 8 英寸硅單晶，是國內首 臺硬軸直拉爐生長出的首顆 8英寸晶體。此次硬軸直拉單晶爐的研制成功，為12 英寸硬軸單晶爐提供了研發(fā)基礎，也為國內大硅片行業(yè)提供了裝備保障，不斷鞏 固公司半導體裝備的核心競爭力。3.3.2. 與下游企業(yè)深度合作，主要客戶取得突破性進展與美、日優(yōu)秀半導體企業(yè)合作研發(fā)，協(xié)同發(fā)展。公司與日本齊藤精機株式會 社合作研發(fā)了 12 英寸半導體截斷機、滾圓機；與美國 Revasum 公司合作研發(fā)了 8 英寸晶圓拋光機。公司與半導體優(yōu)秀企業(yè)協(xié)同發(fā)展，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈各自優(yōu)勢和戰(zhàn) 略協(xié)同效能，共同推動半導體行業(yè)的發(fā)展。與中環(huán)股份成立子公司

49、，專注于半導體業(yè)務發(fā)展。公司除了擁有技術優(yōu)勢外， 與下游客戶也保持深度合作。2015 年與中環(huán)股份、有研總院簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議， 組建成立半導體材料產(chǎn)業(yè)合資公司。2017 年參股 10%與中環(huán)股份、無錫市政府 合資成立中環(huán)領先半導體，專注于半導體材料的研發(fā)、制造和銷售，2019 年、 2021 年各股東對合資公司進行增資。主要合作客戶中環(huán)股份已有成果顯著，大尺寸硅片規(guī)劃產(chǎn)能可觀。中環(huán)股份 是半導體材料行業(yè)的龍頭企業(yè)，在 G12 硅片的市場占有率超 90%，單晶總產(chǎn)能 提升至 70GW（其中 G12 產(chǎn)能占比約 56%）。公司已經(jīng)形成了較為完善的 4-12 英寸半導體硅片生產(chǎn)線，產(chǎn)品覆蓋 8英寸及

50、以下化腐片、拋光片、外延片，12英 寸拋光片及外延片。其他合作客戶進展順利。1）滬硅產(chǎn)業(yè)是中國大陸率先實現(xiàn)300mm半導體硅 片規(guī)?；N售的企業(yè)，目前已掌握了包含 300mm 半導體硅片在內的半導體硅片 生產(chǎn)的整套核心技術。2）有研新材 2020年超高純銅靶材和銅磷陽極系列新產(chǎn)品 市場占有率穩(wěn)步提升，超純銅靶全系列產(chǎn)品以及銅磷陽極全系列產(chǎn)品在各大先進 半導體廠實現(xiàn)批量穩(wěn)定供貨。3）神工半導體 8 英寸半導體級硅拋光片項目有序 推進，工藝實驗持續(xù)進行，產(chǎn)品初步合格率逐步提升到接近國際大廠的水平；在 切片、研磨和清洗等環(huán)節(jié)，取得了良好的技術積累，構筑了核心技術。4. 藍寶石：觸底反彈，受益 Mini LED 與消費電子發(fā)展，綁定藍思科技4.1. Mini LED+消費電子，推動藍寶石材料新增長LED 襯底材料在藍寶石下游消費中占比達 80%。藍寶石下游消費中，主要有LED 襯底材料、光學晶片、手表鏡面、手機 HOME鍵及攝像頭蓋板等消費電子領域。 由于下游 LED 的產(chǎn)業(yè)驅動以及政策加持的影響，LED 行業(yè)需求對藍寶石行