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革命性推出第五代单晶炉,龙头设备商尽显王者风范

2023-05-30周尔双、刘晓旭东吴证券绝***
革命性推出第五代单晶炉,龙头设备商尽显王者风范

推出第五代单晶炉,加入超导磁场解决同心圆问题:晶盛机电持续推出单晶炉新品,由注重尺寸到注重质量。2007年晶盛机电推出第一代全自动单晶炉;2011年首推水冷套装置,实现高拉速第二代单晶炉;2015年首推复投器+大热场,开创第三代RCZ高产单晶炉;2020年首推基于工业互联网的第四代智能化单晶炉;2023年5月22日晶盛机电发布第五代单晶炉,通过引入超导磁场解决TOPCon的同心圆问题。其子公司慧翔电液具备磁场供应能力,是国内超导磁场市占率最高的玩家,截至目前已经出货超200个。我们认为晶盛机电作为传统单晶炉龙头,新型低氧单晶炉前瞻性布局,具备领先优势,随着N型硅片持续扩产&低氧单晶炉渗透率提升,晶盛机电订单有望维持高增。 当下TOPCon硅片容易出现同心圆问题,超导磁场为有效解决方案:随着N型电池片,尤其是TOPCon快速放量,N型硅片需求大幅提升。 N型硅片容易产生由原生氧造成同心圆、黑心片问题。TOPCon更容易发生同心圆问题。磁场可以有效抑制热对流,降低硅片含氧量,改善同心圆。 磁场增加具备一定经济,市场空间广阔:(1)回本周期角度:N型硅片对含氧量和纯度要求比P型高,只有磁场才能将含氧量降低到7ppma(N型行业标准),在硅料降价+N型12%合理利润率下,行业整体利润仍然较高,单晶炉回本周期约3年。(2)降本增效角度:0.3%效率提升+非硅降本贡献2000-3000万/GW。(3)我们预计到2025年低氧单晶炉市场空间超200亿元。 推出分选装盒一体机&金刚线,前瞻性研发钨丝:(1)分选装盒一体机:实现自动化、高效化、智能化。(2)金刚线:不断细线化。金刚线团队在2022年10月成立,宁夏基地做钨丝细拉和金刚线电镀,上虞主要做钨丝母线核心材料。 盈利预测与投资评级:光伏设备是晶盛机电的第一曲线,第二曲线是半导体设备放量,第三曲线是光伏耗材和半导体耗材的完全放量。我们维持公司2023-2025年的归母净利润为47/58/70亿元,对应PE为19/16/13倍,维持“买入”评级。 风险提示:下游扩产不及预期,研发进展不及预期。 1.推出第五代单晶炉,加入超导磁场解决同心圆问题 晶盛机电持续推出单晶炉新品,由注重尺寸到注重质量。2007年晶盛机电推出第一代全自动单晶炉;2011年首推水冷套装置,实现高拉速第二代单晶炉;2015年首推复投器+大热场,开创第三代RCZ高产单晶炉;2020年首推基于工业互联网的第四代智能化单晶炉;2023年5月22日晶盛机电发布第五代单晶炉,通过引入超导磁场解决TOPCon的同心圆问题,其子公司慧翔电液具备磁场供应能力,是国内超导磁场市占率最高的玩家,截至目前已经出货超200个。我们认为晶盛机电作为传统单晶炉龙头,新型低氧单晶炉前瞻性布局,具备领先优势,随着N型硅片持续扩产&低氧单晶炉渗透率提升,晶盛机电订单有望维持高增。 图1:单晶炉从尺寸升级到质量升级 图2:慧翔电液磁场专利 2.当下TOPCon硅片容易出现同心圆问题,超导磁场为有效解决 方案 随着N型电池片,尤其是TOPCon快速放量,N型硅片需求大幅提升。TOPCon2022年实际扩产约110GW,2023年1-4月扩产约400GW,带动N型硅片需求快速提升,而N型硅片对晶体品质和氧碳含量要求很高,要求更高的少子寿命和更低的氧含量。 N型硅片容易产生由原生氧造成同心圆、黑心片问题。主要系高温的硅溶液在坩埚里进行相对高速的对流,因为外面热中间冷,底部热上面冷,硅溶液在坩埚内会形成类似“开锅”现象,造成硅溶液内部出现流动,不停冲刷石英坩埚,而石英就是二氧化硅,其中氧会在冲刷过程中融入硅溶液,造成晶体里含有较多的氧。TOPCon更容易发生同心圆问题。TOPCon在后续的高温工艺(如B扩散)下,氧容易沉淀形成氧环即同心圆,影响效率和良率,所以TOPCon对硅片氧含量更敏感;而HJT为低温工艺,出现同心圆概率不高,可以选择高氧含量硅片。 磁场可以有效抑制热对流,降低硅片含氧量,改善同心圆。磁场可以有效抑制硅溶液的流动,使硅溶液变得很粘稠,硅溶液流动变慢后,可显著降低硅单晶中氧的含量,且易于实现单晶氧含量的均匀分布,从而改善同心圆问题。 图3:TOPCon硅片容易出现同心圆和黑心片问题 图4:磁场可有效降低热对流(b,旋涡变小且变少),增加热均匀性(d,固液界面氧浓度降低且均匀) 3.磁场增加具备一定经济,市场空间广阔 (1)回本周期角度:N型硅片对含氧量和纯度要求比P型高,只有磁场才能将含氧量降低到7ppma(N型行业标准),在硅料降价+N型12%合理利润率下,行业整体利润仍然较高,单晶炉回本周期约3年。1)2023年晶盛超导磁场约150万元/台,2024年有望降到100万元/台(降低30%)。2)单晶炉+磁场可以有效提高硅片拉晶的良率、成晶率,提高10%单产。3)磁场可以减缓硅溶液对坩埚的冲刷,延长坩埚使用寿命,N型单晶炉产能损耗降低至15%。4)N型每GW所需单晶炉+超导磁场76台,设备价值量2.2亿元,以硅片价格0.6元/W测算,设备回本周期约3年,当超导磁场降低至100万元/台,回本周期约2.5年。 图5:硅料降价+ N型12%利润率,单晶炉+超导磁场回本周期约3年 (2)降本增效角度:0.3%效率提升+非硅降本贡献2000-3000万/GW。1)增效角度:以182尺寸72片组件、转换效率24.3%为例,单晶炉+超导磁场可以有效的提高电池转换效率0.1~0.5%,进而提高组件功率。按照电池效率提升0.3%、组件1.6元/W估算,550W的组件溢价10.8元,每GW多盈利约1900万元。2)降本角度:单晶炉+超导磁场可多利用5%的头尾料,头尾料重新投料,相当于节省5%的电费。目前非硅成本是0.1元/W,其中电费约0.08元/W,则可节省电费0.004元/W,每GW节省电费成本约400万元。 图6:182尺寸72片组件,单晶炉+超导磁场方案的组件溢价和盈利增量预测 (3)我们预计到2025年低氧单晶炉市场空间超200亿元。1)2023-2025年新增产能中低氧单晶炉渗透率分别为5%/15%/30%;2)超导磁场的增加能够提升单晶炉单产,2023-2025年单产分别为14/15/15MW;3)2023-2025年超导磁场价格分别为150/120/100万元;4)2023-2025年存量产能更新为低氧单晶炉的比例分别为4%/10%/15%。 图7:我们预计到2025年低氧单晶炉市场空间超200亿元 4.推出分选装盒一体机&金刚线,前瞻性研发钨丝 (1)分选装盒一体机:实现自动化、高效化、智能化。晶盛采用悬浮吸附分选方式提高落片速度,可降低碎片、堵片概率,相较传统设备可大幅降低成本:厂房投资成本每平方节约2000元、运营成本降低25%、人工成本降低83%。 (2)金刚线:不断细线化。金刚线团队在2022年10月成立,宁夏基地做钨丝细拉和金刚线电镀,上虞主要做钨丝母线核心材料。2023年4月成功做出39黑钨丝(洗成白钨丝的实际线径为38线,对应行业牌号为31线),5月成功做出120公里36微米黑钨丝(白钨丝实际线径35线,对应行业牌号为28线)。公司在23年12月挑战33线,对应牌号26线。 图8:分选装盒一体机显著降本 图9:晶盛机电钨丝研发进展 5.盈利预测与投资评级 光伏设备是晶盛机电的第一曲线,第二曲线是半导体设备放量,第三曲线是光伏耗材和半导体耗材的完全放量。我们维持公司2023-2025年的归母净利润为47/58/70亿元,对应PE为19/16/13倍,维持“买入”评级。 6.风险提示 下游扩产不及预期,研发进展不及预期。