机械设备行业2023年度策略：需求提振，持续关注结构性成长机会

光伏行业维持高景气，关注电池片环节新技术路线及降本增效，核心设备有望受益：近年来，行业内对于异质结电池项目等新一代电池技术的关注度越来越高，主要原因便是随着技术红利的逐渐消失，以及目前来看PERC电池的效率已逐渐接近其理论效率的极限。TOPCon制备工艺中最核心的环节是多晶硅的沉积，新增的核心设备也就是LPCVD（低压化学气相沉积）、PECVD（等离子体化学气相沉积）设备以及镀膜设备环节。 目前最成熟的方案为LPCVD路线，通过热氧法生长隧穿氧化层，通过LPCVD沉积多晶硅层，随后进行磷扩散。目前TOPCon电池正迎来新一轮投资热潮，据SMM统计，今年我国Topcon电池产能快速扩张，规划中的产能达206GW。预计2022年底TOPCon电池产能将达77.4GW。预计2023年底TOPCon电池产能将达305.9GW，其中年新增产能将达228.5GW。同时关注行业“降本”环节，其中一个降本路径为硅片薄片化，薄片化可以有效减少硅材料消耗，并且能够使硅片更柔韧，也给电池、组件端带来了更多的可能性。另一大降本路径是减少浆料，例如减少栅线的银浆用量等工艺改进，目前产业界在尝试很多降低银浆消耗量的手段，包括银包铜、银合金、铜电镀、多主栅、非接触激光印刷技术（PTP）等。 铜电镀是一种非接触式的电极金属化技术，在基体金属表面通过电解方法沉积金属铜制作铜栅线，收集光伏效应产生的载流子。铜电镀可以取代银浆，同时缩短线宽、增加光照面积，提高转换效率。电镀铜能把成本下降至0.07-0.08分/W，相比银浆用量下降一大半。重点推荐：东方电热、奥特维、捷佳伟创（电新组覆盖）、京山轻机；建议关注：芯碁微装、仕净科技。 碳纤维下游需求不断提升，供给扩张与需求创造并行：2022年，Vestas的碳梁专利保护已到期，由于碳纤维材料应用在风电叶片上有着诸多无法代替的优势，因此我们认为届时其他风电叶片制造商有望推出应用碳梁的风电叶片产品，将为碳纤维在风电领域贡献非常大的增量市场。玻璃纤维性能已无法满足叶片大型化的使用要求，碳纤维则成为叶片制造中的首选材料。在设备端，由于碳纤维的制备工艺流程复杂，涉及工艺参数较多，积累这些参数往往需要很长的周期，且国外企业对该类设备一直实施封锁禁售。而目前，国内一些高端装备企业如精功科技，已经在产业链的不少设备上实现技术突破，未来碳纤维设备进口替代的需求大增。重点推荐：吉林化纤、精功科技、中复神鹰、中简科技；建议关注：吉林碳谷。 检测行业长坡厚雪，多重因素催化发展：无损检测方面，为了满足工业装备智能化、高质量制造和高可靠性应用的检验检测需要，超声无损检测技术与设备向着专用精量化、自动化、全过程无人化和数据管理智能化的发现发展。以及“工业4.0”的推动，给超声无损检测技术的研究和应用提 出了更高要求，也带来了新的发展机遇。超声波无损检测具有检测设备便携，操作简便，检测结果准确等优势，有望成为无损检测市场中增长最快的检测方法。总体来看，全球无损检测行业一直保持持续增长，其中超声检测将占据了最大的市场份额，2021年全球超声检测市场规模为244.7亿元。进口方面，根据海关统计数据，2021年我国无损检测设备进口额为13.9亿元，呈逐年下降的趋势。总体来说，虽然国内企业的综合实力有了较大的提高，但在一些高端的无损检测设备方面，仍与欧美等发达国家仍存在一定差距，仍然存在较大的进口量，未来行业内替代外资的需求十分明显。重点推荐：东华测试、奕瑞科技；建议关注：华测检测、广电计量。 核能发电契合我国低碳转型进程需求，装机量稳定增长：我国从“碳达峰”到“碳中和”仅有30年时间，时间紧、任务重，发展核电成为我国改善能源结构的重要选项。同时，零碳共识下，世界主要核能大国相继表示视核能为实现零碳目标重要能源工具。目前国内核电在运机组54台，在建机组23台。据中国核能行业协会，我国大陆在运核电机组有52台，装机容量为55805.74MWe；我国大陆地区在建核电机组数为23台，在建装机容量约为18741MWe，在建机组数保持全球领先，在运及在建核电机组均位于我国沿海省份。重点推荐：江苏神通，航天晨光；建议关注：景业智能。 全球电动化高速推进，带动锂电设备规模迈出新步伐：新能源市场崛起的同时，对上游锂电池的需求也就大大增长，促使原材料碳酸锂的价格一路飞升，价格不断突破历史高点。在政府各项政策的支撑与供应链不断完善下，我国新能源汽车今年以来的产量、销量均明显提升。根据中国汽车协会行业信息部统计，2022年11月，新能源汽车产销持续增长，分别达到76.8万辆和78.6万辆，同比继续保持快速增长，分别为68.05%和74.67%。 根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据，截止至2022年11月，我国动力电池累计产量489171MWh，同比增长160.12%。动力电池累计装机量为258498.1MWh，同比增长101.52%。自2021年来，每月动力电池产量及装车量增速几乎均在100%以上，相较于2020年由明显提升。重点推荐：先导智能，杭可科技，科达利。 农业机械市场未来发展空间广阔，拖拉机行业或持续好转：我国农业机械化水平正处于逐步上升的趋势中。据《2021年全国农业机械化发展统计公报》，到2021年，全国农作物耕种收综合机械化率达72.03%，较上年提高0.78个百分点。2021年我国农用大中型拖拉机保有量为498.07万台，同比增长4.36%；小型拖拉机保有量为1674.99万台，同比减少3.05%。 大中型拖拉机占所有拖拉机保有量的22.92%，较上年增长了1.27个百分点。总体来说，我国农业机械结构发展不均衡，大中型拖拉机不足30%，但该比例近几年来一直持续提升，预计未来结构会有进一步的优化。重点推荐：一拖股份。 风险提示：宏观经济增速不及预期、贸易争端升级、制造业下游产业需求不及预期、国内产业技术进步低于预期、海外疫情加剧、原材料及部件成本波动风险、统计误差、预测参数、假设等不及预期风险。 1.光伏行业维持高景气，关注新技术路线核心设备及降本增效 1.1新增装机维持高增速，产业链价格有望迎来下行 在能源使用方面，电能和太阳能是未来能源需求主要的供应商，其中太阳能是我国未来最清洁、有效、安全的能源。利用太阳能最好的方式就是光伏转换，即利用光伏效应，使太阳光射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的光电转换产业链条称之为“光伏产业”。 光伏上游包括单晶多晶硅的冶炼、铸锭/拉棒、切片等环节，中游包括太阳能电池生产、光伏发电组件封装等环节，下游包括光伏电站系统的集成和运营。光伏行业近几年基本处于快速发展的状态，与此同时，光伏设备及元器件的制造业也在蓬勃发展。全球以及国内对于光伏行业产品的制造与销售均在随着时间的推移逐渐产生变化的趋势。 图1：光伏产业链 近日，国家能源局发布1-11月份全国电力工业统计数据。11月光伏新增装机7.47GW，今年累计装机量达到65.71GW，较去年同期增长88.66%，继续刷新历史新高，全年新增装机量有望超过85GW。 当前的光伏发电市场主要有两个形式，一是大型地面光伏电站发电，即集中式光伏；二是分布式光伏发电。与集中式光伏相比，分布式光伏优势众多。灵活是分布式光伏的主要优势，在安装、运维和扩容方面，分布式光伏较集中式光伏更简便灵活；分布式光伏占地面积小，能够利用分散的能源资源，实现自发自用、就近消纳，对家庭和工商业用户来说是一项很好的选择。此外，分布式光伏造价低于集中式，同时由于采用“自发自用、余电上网”的商业模式，电价通常高于集中式，有利于提升市场的接受度和需求。 根据CPIA的数据显示，2016年，国内分布式只有12%的装机占比，2021年达到50%，今年到前三季度已经达到三分之二。 图2：我国光伏装机容量（万千瓦） 图3：我国光伏新增装机容量（万千瓦） 截至目前，硅料价格已经连续多周持续下探，且环比跌幅小幅扩大。根据PV Infolink信息，截至12月14日，多晶硅料价格均价277元/kg，价格下探势头显著。上游硅料降价直接带动硅片价格下调，尤其是大尺寸单晶硅片价的价格降幅超过硅料降幅。166mm单晶硅片，均价为5.98元/片，下降0.7%；182mm单晶硅片均价6.95元/片，下降2.3%； 210mm单晶硅片均价9.06元/片，下降2.6%。 图4：现货价:多晶硅料(致密料):平均价；RMB/KG PVInfoLink发布的价格显示，多晶致密料均价下跌3.8%；硅片跌幅区间为6.4%-11.6%； 电池片各尺寸均价跌幅在5.8%-8.4%；组件价格跌幅在2%左右。 随着后续上游硅料产能释放，开工率的提升，硅料产能释放还在加速，价格下滑有望持续，进而带动光伏硅片以及电池片的环节价格下滑。 图5：现货价:单晶PERC组件(182mm):平均价（RMB/PC）图6：单晶PERC电池片价格（RMB/PC） 1.2关注电池片环节新技术路线及降本增效，核心设备有望受益 晶硅电池技术是以硅片为衬底，根据硅片的差异区分为P型电池和N型电池。两种电池发电原理无本质差异，都是依据PN结进行光生载流子分离。在P型半导体材料上扩散磷元素，形成n+/p型结构的太阳电池即为P型电池片；在N型半导体材料上注入硼元素，形成p+/n型结构的太阳电池即为N型电池片。 P型电池制作工艺相对简单，成本较低，主要是BSF电池和PERC电池。2015年之前，BSF电池占据90%市场；2016年之后，PERC电池接棒起跑，到2020年，PERC电池在全球市场中的占比已经超过85%，且目前以双面PERC为主。 近年来，行业内对于异质结电池项目等新一代电池技术的关注度越来越高，主要原因便是随着技术红利的逐渐消失，以及目前来看PERC电池的效率已逐渐接近其理论效率的极限。 图7：各类型电池片发展趋势 表1：各种晶硅电池名称缩写及释义对照表 由于P型单晶硅PERC电池理论转换效率极限为24.5%，导致P型PERC单晶电池效率很难再有大幅度的提升；并且未能彻底解决以P型硅片为基底的电池所产生的光衰现象，这些因素使得P型硅电池很难有进一步的发展。与传统的P型单晶电池和P型多晶电池相比，N型电池具有转换效率高、双面率高、温度系数低、无光衰、弱光效应好、载流子寿命更长等优点。 TOPCon（Tunnel Oxide Passivated Contact）——氧化层钝化接触。正面与常规N型太阳能电池或N-PERT太阳能电池没有本质区别，电池核心技术是背面钝化接触。由于PERC电池的金属电极，仍与硅衬底直接接触，这会对光伏电池的效率产生负面影响。因此，用薄膜将金属与硅衬底隔离的方案应运而生，TOPCon在电池背面制备一层超薄氧化硅，再沉积一层掺杂硅薄层，二者共同形成了隧穿氧化层钝化接触结构，极大降低金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流，从而提升电池转化效率。 图8：N-TOPCon电池结构 TOPCon电池的理论效率极限为28.7%，目前平均量产效率超过24%，相比P型PERC电池有更高的效率空间，并且其与现有PERC产线兼容，只需在工艺上额外增加3-4步便可进行升级，约有70%的设备可以兼容。 TOPCon与PERC的工艺流程相比，又增加了4道左右，主要是硼扩、多晶硅膜制备、氧化硅膜制备，以及磷掺杂等，其他工序相似程度较高。 图9：TOPCon电池的工艺流程 其中，TOPCon制备工艺中最核心的环节是多晶硅的沉积，新增的核心设备也就是LPCVD（低压化学气相沉积）、PECVD（等离子体化学气相沉积）设备以及镀膜设备环节。目前最成熟的方案为LPCVD路线，通过热氧法生长隧穿氧化层，通过LPCVD沉积多晶硅层，随后进行磷扩散。 目前TOPCon电池正迎来新一轮投资热潮，据SMM统计，今年我国Topcon电池产能快速扩张，规划中的产能达206GW。预计2022年底TOPCon电池产能将达77.4GW。预计2023年底TOPCon电池产能将达305.9GW，其中年新增