2024光伏与半导体设备行业报告：技术突破与市场扩张

1、公司亮点：平台化打开增长空间，下游扩张有望驱动业绩乘势而起

1.1、亮点一：立足上游核心生产设备，平台化发展初具雏形

公司成立于2007年，是全球领先的光伏与半导体设备制造商。公司在晶体材料生长和加工设备方面具有深厚的技术积累，目前主要提供单晶炉、多线切割等晶体硅生产关键设备。单晶炉与线切设备是公司的核心产品，近年来的营收、毛利逐步上涨，2021年公司单晶炉产品实现收入10.97亿元，占比54%，毛利润4.60亿元，占比71%。线切设备是公司另一主营业务，2021年公司线切设备实现营收5.45亿元，占比27%，实现毛利润0.73亿元，占比11%。2021年磨床设备的毛利润与营收占比基本维持在10%以下。上市后公司单晶炉（晶体生长）、线切设备及磨床（晶体加工）等设备统一归类为晶体生长及加工设备，收入占比维持80%左右；另外将辅材以及新开拓的电池片设备进行了单列，占比均逐步提升，整体走向平台化多元经营模式。

横纵扩张，公司向平台化企业迈进。除了上述的核心产品外，公司也在不断向外布局拓展业务空间，目前已经形成了横、纵两个大战略方向。一是顺延光伏产业链纵向延伸，垂直整合光伏及半导体行业晶体硅行业。二是依托现有的单晶炉设备技术经验，向半导体及其他晶体材料生长设备进行跨行业的横向扩张。

1.1.1、纵向延伸：以上游硅片生产设备为基石，向下拓展打造垂直一体化光伏产品

公司现有核心产品主要集中于光伏产业链的上游。除上述单晶炉、线切设备、磨床等核心产品外，公司还拥有插片清洗一体机、氩气回收装置等产品。光伏产业链总体分为上游硅料、硅片环节，中游电池片、电池组件环节，下游应用系统环节三大部分。公司的单晶炉、线切设备、磨床是上游硅棒、硅片产品的核心生产设备，插片清洗一体机与氩气回收装置则用于硅片的清洗、插片领域和回收单晶炉制造过程中的氩气领域，属于硅片生产过程中的辅助性设备，均处于光伏产业链的上游位置。

2020年开始加速向光伏产业链下游扩张。公司在光伏产业链的向下延伸方向主要为设备及辅材领域，其中设备领域的拓展包括电池片、组件等环节核心生产设备；辅料辅材领域的拓展包括光伏焊带等。

电池片设备

在电池片业务领域，公司主要采取参控股公司的方式进行拓展。目前公司在电池片设备领域的参控股公司有艾华半导体、釜川股份及拉普拉斯（联营）等，目前艾华半导体光伏电池片项目的主要产品是ALD镀膜设备，参股公司则在热制程设备、LPCVD/PECVD等镀膜设备、湿法设备等领域有广泛布局。

电池片设备业务收入增幅明显，毛利率水平高。从营收方面看，公司电池片设备于2020年开始产生收入，2022年实现营收1.4亿元，较2021年增长2.8倍，2023年上半年公司电池片及组件设备收入同比增长54%至0.82亿元，在手订单金额为8.78亿元，在全部90.06亿元在手订单中占比约10%。2023H2ALD设备在BC路线上有应用，目前已有批量出货。毛利率方面，2023H1仅有5.44%，同比下滑约44pcts，主要由于公司已验收的电池片ALD设备是产品迭代升级过程中早期阶段产品，研发试错成本较高，后期高毛利水平的量产设备已通过各种措施进行技术升级，产品将陆续进入验收阶段，预计部分收入将体现在2024年业绩，毛利率将有效改善。

组件设备

光伏组件位于光伏制造产业链的下游环节，为光伏产业链重要的一环。光伏组件的主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。从2010年起，我国的组件设备行业开始逐渐形成自己的国产化体系，并逐步对海外设备进行进口替代。根据中国光伏行业协会（CPIA）数据显示，2023年1-10月中国光伏组件产量为367GW，同比增长72%，行业整体加速扩张。

公司的光伏组件产品主要为高速串焊机、叠焊机等，正逐步放量；2022年公司进一步开发了印刷划片串焊一体机，并形成批量销售。

光伏焊带（辅材）

光伏焊带是光伏组件的重要组成部分。光伏焊带属于电气连接部件，应用于光伏电池片的串联或并联，发挥导电聚电的重要作用，以提升光伏组件的输出电压和功率。其品质优劣直接影响光伏组件电流的收集效率，对光伏组件功率和光伏发电系统效率的影响较大。

光伏焊带分为互连焊带与汇流焊带。互连焊带是用于连接光伏电池片，收集、传输光伏电池片电流的涂锡焊带；汇流焊带是用于连接光伏电池串及接线盒，传输光伏电池串电流的涂锡焊带。其中互连焊带又可分为常规焊带、异形焊带、低温焊带、低电阻焊带等；汇流焊带可分为常规汇流焊带、折弯焊带、黑色焊带等。

根据中商产业研究院测算数据，按1GW光伏组件所需焊带550吨计算，我国2022年光伏焊带用量为15.88万吨，预计2024年将提升至32万吨，跟随组件产量高增长。

1.1.2、横向扩张：收购Kayex积累技术，触类旁通开拓半导体硅/碳化硅/蓝宝石设备

收购Kayex建立足够的技术积累，逐步向半导体硅材料、碳化硅和蓝宝石的生长加工设备领域拓展。Kayex是世界先进的单晶炉设备制造商之一，拥有长达60年的单晶炉设备制造经验与技术积累。公司于2013年完成从美国五百强企业SPX对Kayex的收购后，全面吸收了其先进技术并在此基础上进行了进一步的自主研发，积累了向半导体及其他晶体材料生长设备拓展的技术基础。

半导体硅片

硅元素是半导体产品的主流材料，90%以上的半导体产品以硅材料制作。由于硅元素安全无毒、天然绝缘体、储量丰富、制作工艺成熟等性能特征，硅材料在半导体行业已经具有了不可替代的行业地位。

国内半导体硅片市场增长空间广阔。SEMI的数据显示，全球半导体市场规模从2015年的72亿美元增长至了2022年的138亿美元；在2023年市场下滑后，2024年预计引来复苏。我国半导体硅片市场近年来发展迅速，从2019年的77亿元增长至2022年的138亿元，较全球市场同期增速更快。

半导体硅片行业市场集中度极高，主要被国际厂商垄断。当前全球半导体硅片市场高度集中，市场份额主要被日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶圆、德国世创、韩国鲜京矽特隆五家龙头企业所垄断。2021年日本信越化学、日本胜高、中国台湾环球晶圆、德国世创、韩国鲜京矽特隆分别占据全球半导体硅片市场份额的比重为27%、24%、17%、13%、13%，五家重点企业市占率合计为94%。

碳化硅

碳化硅（SiC）是第三代功率半导体的代表材料。具有禁带宽度大、高导热率、高击穿电压、饱和电子飘移速度高等性能特点，是高温、高频、大功率、高压场景的理想器件，能使系统效率更高、重量更轻、结构更紧凑。目前碳化硅功率器件主要应用于电动汽车、新能源发电、开关电源、轨道交通和智能电网等领域，有利于功率密度和效率的提升，在部分领域开始取代硅器件，市场潜力较大。

预计全球碳化硅功率器件的市场规模逐渐上升，中国产品市场份额逐步增长。根据灼识咨询调研显示，2021年全球碳化硅器件市场规模为84亿元，2022年市场规模约为100.9亿元，同比增长20.12%，预计2026年全球市场规模将达到199.5亿元，5年CAGR近20%。同时，我国的碳化硅器件的市场份额预计将由2021年的37%增长至2026年的56%，估算市场规模将从2021年31.08亿元增长至2026年的111.72亿元，未来市场增长前景可观。

碳化硅产业链话语权主要被国际厂商垄断，国内厂商追赶仍需一定时间。碳化硅功率器件产业链结构主要包含衬底、外延等，其中衬底占据了SiC功率器件47%的成本，因此衬底供应商掌握碳化硅产业链的核心话语权，Wolfspeed是目前全球最大的SiC衬底生产商。根据碳化硅芯观察的统计，截至2022年7月市场上在建、产能爬坡及规划的产能情况来看，碳化硅衬底规划投资超400亿元，未来远期规划年产能超600万片，行业有望迎来快速发展，同时带动上游生产设备行业。产设备的研发项目有三项，产品在客户处稳定试用并形成订单；2022年碳化硅合成炉\电阻炉已经实现少量销售。

10.5亿元大额投资第三代半导体项目，开辟产能新增量。2024年1月，公司及下属全资子公司连科半导体拟与无锡市锡山区锡北镇人民政府签署《锡山区工业项目投资协议书》，计划投资不超过人民币10.50亿元在无锡市投资建设半导体大硅片长晶和加工设备、碳化硅长晶和加工设备的研发和生产制造基地，即“第三代半导体设备研发制造项目”，指定连科半导体作为项目的投资主体。

蓝宝石

蓝宝石是氧化铝单晶形态的俗称，其强度高、硬度大、耐冲刷，集优良光学、物理、化学性能于一身，是现代工业重要的基础材料。蓝宝石的应用领域主要涉及LED衬底材料、消费电子和军事等应用，其中LED衬底为蓝宝石最主要的应用，占比超过80%。

蓝宝石衬底材料需求与长晶设备市场规模稳步增长。PSS平片为经过涂胶、曝光、显影、蚀刻后的蓝宝石平片，主要用于LED照明、手机显示器背光、LED闪光灯等。蓝宝石平片与PSS平片为一一对应的关系，且PSS平片需求在蓝宝石衬底需求中占80%。根据GGII数据，2021年PSS平片市场需求量约为1.6亿片，对应蓝宝石衬底需求为2亿片，预计至2025年，蓝宝石衬底需求将增长至3亿片。从蓝宝石衬底材料长晶设备市场来看，预计到2025年设备需求将达到3105台，市场空间为26.67亿元。

公司蓝宝石领域产品研发已经完成，并形成了批量订单。公司目前针对蓝宝石领域的研发项目为蓝宝石结晶热处理炉项目，该设备采用顶部籽晶温度梯度法生长高温氧化物晶体，包括蓝宝石单晶。此外公司还与同济大学物理科学与工程学院合作进行合作研发导模法异形蓝宝石和氧化镓晶体的研究，未来将共享合作收益。其中，连城数控负责导模法异形蓝宝石和氧化镓晶体制备装备的批量制造、晶体生长和材料加工；同济大学物理科学与工程学院负责导模法异形蓝宝石和氧化镓晶体制备装备的开发、晶体生长工艺的研究，并与连城数控联合研发两种材料的加工工艺。同时，双方于无锡合作成立“新型半导体材料与装备—无锡研发中心”，用于产业研发。

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