机械设备行业2020年中期策略:布局未来,布局新成长

随着金刚线切割大范围推广,单晶相比多晶的性价比优势逐步显现,市场份额逐步扩大,单晶组件出口占比已从 2019 年 1 月的 49%大幅提升至 2020 年 3 月的 83%。


降本驱动下,硅片逐步向大尺寸迭代:扩大硅片尺寸能够提升组件功率,从制造端看,在单位时间出片率不变的情况下,硅片尺寸的增加可以增加单位时间产出的电池和组件的功率,从而摊薄制造成本,在不改变组件尺寸的情况下,大硅片可减小片间距占比,提升组件功率。在降成本的驱动下,硅片大型化已成趋势。

硅片环节开启新一轮产能扩建,落后产能有望加速淘汰,头部化趋势愈发明显:随着光伏平价空间打开,需求逐步释放,我们认为光伏硅片环节有望迎来新一轮优质产能扩建潮,主要原因在于:1)未来光伏高效化趋势明确,然而目前大尺寸硅片产能有限,未来专业化龙头公司或加速扩产构筑规模壁垒以提升自身在大尺寸硅片领域的话语权,大尺寸硅片市场份额有望快速提升;2)技术迭代及效率提升导致新产能成本大幅优于老产能,带动存量替换趋势,新产能扩建加速老产能出清过程,尾部产能被替代,新产能获得生存空间。考虑到头部公司扩产带来的规模效应更加明显,未来市场集中度有望进一步提升。

2、2020~2022 年硅片主设备需求有望达到 181~253 亿元

我们假设未来三年全球发电总量年均增速 2.5%,光伏发电占比到 2022 年提升至 4.60%~4.90%,发电有效利用小时数提升至 1300 小时,则到 2022 年全球光伏新增装机量 159GW~183GW,单晶渗透率达到 90%,158.75mm 及以上大尺寸硅片渗透率达到 100%。从历史数据看,硅片环节产能利用率基本维持在 70%~75%左右的水平,考虑到硅片环节不同产能的成本呈阶梯式分布,硅片价格长期下降趋势下先进产能的扩张对落后产能生存空间造成挤压,以及大尺寸迭代趋势刺激产能进一步扩张,进而导致整体产能利用率偏低,假设产能利用率维持在历史平均水平,在悲观和乐观两种情境下,到 2022 年大尺寸硅片产能有望达到 200GW~247GW,对应新增大尺寸硅片产能需求150GW~197GW。


硅片设备国产化程度高,G12 对现有设备提出更高要求:目前,总体来看,我国硅片设备国产化程度已达到较高水平,单晶炉、截断机、切片机等环节设备,国产厂商已具备比较明显的竞争优势,具体而言,国产设备在加工效率、加工效果等方面与进口设备不相上下,且相比进口设备具备明显的成本优势,此外,与海外厂商相比,国产厂商还有贴近国内市场、售后服务体系更加完善的优势。硅片分选机是光伏硅片制造环节最晚实现国产化的设备,2017 年以前硅片生产厂商所用硅片分选机主要还依赖进口,2017 年开始,以奥特维为代表的国内厂商突破核心技术,推出了进口替代产品,2018 年市占率超过 11%


(二)电池片环节

1、PERC:技术进步挖掘降本潜力,PERC 加速扩产

现有 PERC 产能大致可以分为三类:BSF 改造产能、17-18 年新建产能、19 年及以后新建产能。常规产线技改升级形成的产线非硅成本更高、产品转换效率较新建产能更低,且技术提升难度更高,由于电池片环节技术进步迅速,早期建成的 PERC 产线,在产品转换效率、品质及成本较新产能也处于劣势。此外,在硅片端尺寸创新的背景之下,电池端受益于尺寸扩大,通量型成本有望进一步降低,将使得新建产线的成本优势被进一步放大。

基于以上特点,不同厂商的不同产线受建设时间、技术优化程度及规模等多重因素影响,电池片成本呈现阶梯式分布。据 CPIA 统计,2019 年太阳能电池行业平均非硅成本约 0.31 元/w,而以第一梯队电池厂商通威、爱旭为例,通威 2019 年非硅成本 0.2-0.25 元/w,爱旭 2019 年 1~5 月销售的电池片非硅成本仅为 0.253 元/W,相比尾部厂商产能具备明显的成本竞争力。


先进产能争夺有望驱动新一轮扩产周期:从 CPIA 公布的太阳能电池片产能利用率来看,2019 年年产能>2GW 的企业平均产能利用率在 70%~90%之间,年产能在 1~2GW 的企业产能利用率在 45%~80%之间,而年产能低于 1GW 的企业,产能利用率则在 40%~70%之间。

我们预计,在电池片价格长期下行的趋势下,不同产能的利用率将依旧分化,头部企业先进产能更具成本优势,产能利用率有望维持高位,而尾部企业的落后产能则将面临产能利用率长期低位而被淘汰的困境。我们认为,未来电池厂商所掌握的高效先进产能规模将决定其在光伏平价时代的竞争优势,现存企业将围绕高效产能规模展开更加激烈的竞争,故而有资金实力的企业有望加速扩产,而后来者由于“历史产能包袱”较少,有望凭借先进产能布局快速追赶,太阳能电池环节有望迎来扩产浪潮。


我们采用 PV Infolink 3 月公布的电池片成本数据,测算单晶 PERC 新产线的非硅成本已降至 0.3 元/w 以下。我们预计,新扩产能非硅成本在 0.3 元/w 以下方具备成本竞争力,而在产业链价格长期下行的背景之下,随着平价的到来,现有低成本产能实则面临一定缺口。


2、TOPCon:量产效率再获突破,成本仍需进一步下降

针对 TOPCon 电池,林洋能源、苏州腾晖、鸿禧能源均有 GW 级项目规划。由于与 PERC 产线的兼容性更高,通威已在新的扩产规划中也针对 TOPCon 技术路线的可能性进行了考虑。

设备方面,TOPCon 技术主要在原有产线上增加了沉积设备、硼扩设备及湿法刻蚀设备,三类设备均已实现了较高的国产化程度。当前技术路线中,隧穿氧化物及多晶硅沉积主要采用 LPCVD 设备,国产设备已较为成熟,捷佳伟创、北方华创、拉普拉斯等国内厂商等均可提供,此外,PEALD 设备无锡微导已实现量产。硼扩设备方面,北方华创、捷佳伟创等国内厂商可提供。目前 TOPCon 产线单 GW 投资约为 3~3.5 亿元。

3、HJT:期待设备国产化,打开需求空间

HJT 产线全部采用进口设备,单 GW 投资约 10 亿元,若全部采用国产设备可降至 5~6 亿元亿元左右,目前已有国产设备在电池厂商中试线上试用,若未来 HJT 量产工艺和国产设备逐步成熟,可带动 HJT 产线投资成本进一步下降,提升电池产线 IRR,进而提高下游投资积极性。

在 HJT 四道工序中,国产设备均已取得突破性进展。制绒清洗环节,捷佳伟创已开发出用于 HJT 的制绒清洗设备;非晶硅沉积环节设备国产化程度相对较低,但理想能源、苏州迈为、讯立光电、精曜科技、钧石等国产厂商通过自主研发已实现这一环节设备的成功开发,正稳步推进薄膜沉积设备的国产化;TCO 制备环节,钧石、捷佳伟创已有相应产品开发;金属化环节,异质结丝网印刷设备相比于 PERC 的差别在于由于异质结采用低温工艺,需在低温下进行烘干和固化,印刷速度相对较低,降低了设备性能,且烘干时间延长,需采用与传统电池设计不同的烘箱,异质结丝网印刷设备国外厂商以 Baccini、Micro-tec 为主,国内迈为、捷佳伟创、科隆威等均有布局。


(三)相关公司(详见报告原文)

1、晶盛机电:技术领先的国产光伏及半导体硅片设备龙头

2、迈为股份:丝印设备龙头,布局 HJT 设备打开更大成长空间

3、捷佳伟创:产品体系日益丰富,有望受益光伏扩产及技术迭代

二、锂电设备:汽车电动化时代来临,锂电设备产业链迎来黄金发展期

(一)我国新能源汽车市场步入健康发展阶段

我国已成为新能源汽车发展的主要市场。2009 年,国家科技部、发改委、工信部、财政部四部委联合开展了节能于新能源汽车示范推广试点工作,确定 13 个城市作为国家首批试点城市,并出台《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》,对购买和使用新能源汽车给予一定的补贴。此后数年在相关政策陆续出台的推动下,我国新能源汽车产业迎来高速发展。2011-2019 年,全国新能源汽车销量从 0.82 万辆提升至 120.6 万辆。2019 年受补贴下降影响,销量同比下降 4%,但过去五年年复合增速达到 74%。


新能源汽车产业增长动能有望逐步由补贴推动向需求拉动转换。

双积分政策有望继续完善,推动产业提质提效。2017 年 9 月 28 日,工信部颁布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,通过双积分方式带动车企加快新能源汽车布局。2019 年 7 月和 9 月,工信部等有关部门针对双积分政策调整出具两版征求意见稿,有望进一步完善双积分制度,促进产业提质提效。

补贴逐步退坡,产业逐步步入需求拉动增长阶段。根据财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委于 2015年 5 月联合发布的《关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,新能源汽车行业补贴自 2017年开始逐渐退坡,至 2020 年完全退出。自 2017 年补贴逐步退坡以来,车企开始更加注重新能源汽车新车型的推出及性能优化,以促进终端消费者的接受度提升,挖掘需求潜力,新能源汽车产业格局持续优化。2019 年在补贴大幅退坡后,我国新能源汽车销量出现首次下滑,但长期而言,补贴的逐步退出有望促进我国新能源汽车产业链健康发展,逐步打开由需求主导的长期增量空间。

发展规划路线清晰,新能源汽车渗透率仍有大幅提升空间:2019 年 12 月 3 日,工业和信息化部公布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年)》(征求意见稿),提出到 2025 年,新能源汽车新车销量占比达到 25%左右。而 2019 年这一占比仅为 4.68%,未来新能源汽车渗透率仍有大幅提升空间。

(二)欧洲各国相继颁布禁售燃油车时间表,为电动化进程辟路

欧洲新能源汽车相关的政策在欧洲汽车电动化的进程当中起到了极大的推动作用。欧盟素来重视环保方面的措施,提出 2025 年之前欧盟内电动车销量目标达到所有汽车销量的 20%。另一方面,欧盟内的各国积极相应,纷纷提出禁售燃油车的时间表。

燃油车碳排放政策标准愈发严苛。2019 年 4 月,欧盟正式通过新的碳排放标准。欧洲境内汽车碳排放标准将在之前2021 年的标准的基础上继续下降,2025 年碳排放标准降至 80.75g/km,2030 年碳排放标准降至 59.375g/km。

欧洲新能源汽车补贴继续加码,刺激新能源汽车销量。2019 以来,欧洲各国积极继续调整新能源汽车的购买补贴方面的政策,以刺激新能源汽车的销量,达到之前提出的燃油车禁售时间的目标。

(三)从新能源汽车渗透率提升视角测算锂电设备需求,未来五年年复合增速有望达到 10%-28%;

新能源汽车产业的快速发展带动动力电池出货量增长。2019 年我国动力电池出货量 71GWh,同比增长 9.2%,过去四年复合增速 32.1%。据 SNE Research 统计,2019 年全球锂离子动力电池出货量 116.6GWh,同比增长 16.6%。


目前全球主要动力电池厂商包括 LG、松下、三星、SK 创新、Northvolt 等海外龙头,以及宁德时代、比亚迪、孚能科技、国轩高科等国内厂商。

我们根据产业链调研了解到:2018 年,全球动力电池产能 154GWH,其中中国 90GWH、日本 38GWH、韩国 26GWH;全球动力电池装机量 93GWH,其中中国厂商 57GWH、日本厂商 27GWH、韩国厂商 12GWH。


动力电池需求持续提升,电池厂商持续加码产能扩产。2020 年 2 月 27 日,宁德时代发布非公开发行股票预案,为此前公告的湖西扩建项目、江苏溧阳三期项目、四川宜宾一期项目募集资金,合计扩产 52GWH,同时新增车里湾项目,投资约 100 亿元,用于车里湾项目的建设。除宁德时代外,比亚迪、LG 化学、三星 SDI、SK 创新、Northvolt等全球一线电池厂商也将陆续扩大自身动力电池产能。


我们测算,在不同乐观/悲观程度的情况下,为满足全球新能源汽车生产,2019-2025 年,锂电设备需求年复合增速有望达到 10.2%-28.0%,中性假设下年复合增速 18.9%,锂电设备行业未来五年仍有望保持高速增长趋势。

(四)相关公司(详见报告原文)

1.赢合科技:锂电设备领军企业,打造自动化平台型公司可期

2. 先导智能:锂电设备龙头,从国内龙头迈向全球拓展

3. 杭可科技:锂电后道设备优质公司

三、半导体设备:半导体供应链自主可控是长期趋势,看好国产设备广阔发展前景

(一)大基金二期开展实质性投资,设备端迎发展良机

大基金二期相比一期规模更加提升,有望带动更高强度投资:大基金一期注册资本 987.2 亿元,共募集资金 1387 亿元,于 2018 年投资完毕,撬动地方基金及私募股权投资基金 5145 亿元,主要投向 IC 设计、晶圆制造、封装测试领域。2019 年 10 月 22 日,国家大基金二期注册成立,注册资本 2041.5 亿元,考虑到二期投资对地方及相关股权基金投资的拉动作用,二期有望带动超万亿投资。

大基金二期将重点支持国产装备与材料的发展:大基金总裁丁文武先生曾在去年半导体集成电路零部件峰会上表示,大基金二期将从三方面重点支持国产设备与材料发展:1)将对在刻蚀机、薄膜设备、测试设备和清洗设备等领域已布局的企业保持高强度的持续支持;2)加快光刻机、化学机械研磨设备等核心设备以及关键零部件的投资布局,填补国产工艺设备空白;3)督促制造企业提高国产装备验证及采购比例,为更多国产设备、材料提供工艺验证条件。

大基金二期已开展实质性投资,后续投资值得期待:大基金二期首个投资项目紫光展锐项目于 4 月完成签署,大基金二期向紫光展锐注资 22.5 亿元。我们预计后续投资有望陆续启动,带动国产设备及材料实现积极发展。

(二)疫情影响渐消,海外龙头预期乐观

半导体新一轮景气周期开启,有望拉动芯片产能扩张:2020 年 4 月,北美半导体设备制造商出货额 22.62 亿美元,同比增长 17.20%,连续 7 个月转正,半导体行业景气呈现持续向上趋势。我们认为,5G 周期启动,终端设备数量的大幅增长和单台设备半导体含量的大幅提升的趋势将刺激芯片制造需求的进一步释放,进而驱动新一轮芯片产能扩张。据 Gartner 预计,2018-2023 年全球晶圆及存储芯片产能复合增速有望达到 4.42%。


台积电一季度超预期增长,先进制程需求强劲:台积电 2020 年一季度实现营收 3106 亿新台币,同比增长 42%,实现净利润 1169.9 亿新台币,同比大幅增长 90.6%。受疫情影响,智能手机芯片一季度增速同比下滑 9%,占总营收的49%。HPC 高性能计算板块受益于远程办公的普及以及 5G 网络建设的推进,同比增长 3%,占总营收的 30%,有望成为下半年重要驱动力。7nm 先进制程产品一季度营收占比达到 35%。5nm 良率爬坡正在按计划进行,预计全年将贡献 10%的营收。

中芯国际营收逐季改善,二季度指引积极,资本开支计划进一步上调:中芯国际一季度营收 9.05 亿美元,环比增长7.8%,同比增长 35.3%,单季度营收创历史新高。净利润 6420 万美元,同比增长 422.8%。二季度指引收入环比增长 3%~5%,毛利率落于 26%~28%的区间范围。受摄像头、电源管理、指纹识别、特殊存储等相关应用需求强劲带动,公司成熟工艺平台产能满载。同时,公司持续拓展通讯、手机、汽车、消费电子等领域,先进工艺研发与业务进展顺利,一季度 14nm 营收占比达到 1.3%。公司计划将 2020 年资本开支由 32 亿美元上调至 43 亿美元,用于上海 300mm 晶圆厂扩产以及成熟工艺生产线。


ASML2020 年 Q1 订单强劲增长,2020 年 EUV 光刻机交付目标 35 台:从终端需求看,5G、AI、高性能计算等逻辑客户需求强劲,虚拟学习、在线办公驱动数据中心、笔记本以及通讯基础设备需求向好。ASML 2020 年一季度实现营收 24.4 亿欧元,同比增长 9.5%,实现净利润 3.9 亿欧元,同比增长 9.9%。设备业务中,中国大陆及台湾地区营收占比 49%,逻辑芯片应用占比 73%,EUV 出货 2 台。订单方面,一季度订单 30.85 亿美元,环比上季度提升 28.4%,其中 EUV 光刻设备订单 11 台,合计 15.4 亿美元。因疫情不确定性,公司取消了二季度指引。全年来看,公司仍维持今年 35 台 EUV 系统的交付目标。


AMAT 二季度同比增长,订单量保持增长,全年指引乐观:AMAT 二季度实现营收 39.57 亿美元,同比增长 11.8%,实现净利润 7.55 亿美元,同比增长 13.4%。从地区来看,来自中国大陆地区的营收占比达到 29%,为公司主要创收地区。订单方面,二季度公司半导体订单增长强劲,但受疫情影响出现了较多的积压。从客户反馈来看,公司预计三季度能够保持高个位数的增长,全年仍能够保持两位数的增速。

LAM Research 一季度营收同比微增:云端及企业级需求的增长在一定程度上弥补了消费市场的疲软,Lam Research一季度实现营收 25.04 亿美元,同比增长 2.6%,中国大陆地区是公司主要的收入来源,占比 32%。受疫情因素影响,一季度收入低于此前指引。Lam Research 预测今年中国大陆地区的需求仍会有不错的增长,2020 年中国大陆地区相比去年或将进一步增加 20 到 30 亿美元用于半导体设备的支出。

(三)国内晶圆/存储产线项目捷报频传,设备国产替代进程有望提速

本土晶圆/存储厂捷报频传,未来产能建设有望加快:2019 年长鑫存储 12 寸 DRAM 生产线宣布投产,武汉新芯二期扩产顺利投产,粤芯半导体第一阶段生产线正式投产、万国半导体开始小批量生产 12 寸晶圆、时代芯存建成国内首条 PCRAM 后道生产线并投产、燕东微电子 8 寸生产线投片;2020 年 1 月华虹无锡首批功率器件晶圆投片、中芯南方厂正式投产,建成国内首条 14nm 生产线;2019 年 12 月,积塔半导体特色工艺生产线正式搬入主设备,2020 年 2月进行设备调试安装。投产进度加快,意味着本土厂商技术成熟度、量产稳定性正逐步提升。本土晶圆、存储厂强势崛起,对供应链国产化的拉动作用将更加明显,设备国产替代进程有望提速。

1、北方华创:产品品类丰富,竞争力持续提升,有望深度受益国产替代浪潮

2、中微公司:我国刻蚀设备龙头,对外投资进一步扩张业务版图

3、盛美股份:半导体清洗设备龙头,持续推进产品升级迭代兑现成长

4、至纯科技:致力于服务半导体晶圆厂全生命周期

5、华峰测控:国产测试设备龙头,进军 SoC 测试领域打开更大成长空间

6、长川科技:内生+外延,产品矩阵及客户资源不断丰富

7、汉钟精机:螺杆工艺流体专家,半导体真空产品有望迎来收获期


四、面板设备:国产 OLED 面板产能释放,设备公司有望受益

(一)OLED 趋势渐立,国产面板厂商扩产,设备厂迎进口替代机遇

OLED 渗透率逐年提升,未来有望成主流。2019 年 OLED 手机屏出货量约 4.65 亿片,占总出货量比重约 25%,维持了此前持续上升的态势。根据中国信通院数据,我国 2019 年新上市的手机约 38%使用了 OLED 屏幕,对比 2018年上升 11%。预计 2020 年 OLED 智能手机销量将突破 6 亿台,同比增长 46%。在主流手机厂商中,三星 OLED 渗透率将超七成,苹果、OPPO 和 VIVO 将在五成左右,而华为和小米则为三成左右。除了近期发布的三星 S20、华为Mate Xs、小米 10 等旗舰机型清一色地采用了 OLED 显示屏之外,2019 年发布的华为 Nova5、小米 cc9、VIVO Z5等中端机型也搭载了 OLED 屏幕。目前影响 OLED 推广的因素主要是成本,未来随着生产成本的下降,OLED 显示屏有望进一步向中端机型渗透,并成为智能手机显示屏的主流。

进口替代进程加速,国产面板有望崛起。近期国产 OLED 面板企业接连拿下大单,获得了苹果、华为和小米等主流智能手机厂商的认可。IHS 数据显示,在全球智能手机面板出货量前五名中,中国厂商已占三席。虽然在 OLED 领域三星显示仍然独占鳌头,但在 17-19 年间其市占率已由 96.5%下降至 84.4%,其中大部分流失份额被京东方、和辉光电、维信诺、天马等国产厂商抢占。DSCC 预测,国产 OLED 面板 2020 市场份额将达到 33%,并在随后的两年保持高速增长,市占率有望达到五成左右,与韩国面板厂商分庭抗礼。

模组段大单落地,自主设备迎来突破。受益于国产面板企业的加速布局,设备厂商重大订单不断落地。在自主化程度较高的检测设备方面,精测电子与京东方的订单额从 2017 年的 5.6 亿增加到 2019 年的 9.94 亿。而在韩国厂商占据主导的贴合设备领域,国产设备厂商也取得了重大突破。其中劲拓股份的贴合机、上下覆膜机等设备在 2019 年与京东方共计签署了价值 1.91 亿的合同;联得装备的产品则先后进入了京东方、华星光电等国产面板厂商,合计中标设备超过 30 台,其中仅京东方的订单总额就达到了 3.35 亿元。根据我们测算,未来模组段设备的市场空间约为 272.48亿元,借助 OLED 持续渗透趋势和国产面板发展东风,模组段设备国产化程度有望得到进一步提升。 

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