2024光伏设备行业报告：业绩高增与技术革新
1.1行业收入利润持续增长，行业规模逐年扩大
我们选取的光伏设备行业代表性企业共11家，分别为硅料设备环节的双良节能；硅片设备环节的晶盛机电、高测股份、连城数控；电池片设备环节的迈为股份、捷佳伟创、帝尔激光；组件设备环节的奥特维、金辰股份、罗博特科；光伏热场环节的金博股份。
收入端：光伏设备行业2023年实现收入合计829亿元，同比+60%；2024Q1实现收入合计196亿元，同比+19%。
利润端：行业2023年实现归母净利润合计128亿元，同比+46%；2024Q1实现归母净利润合计25亿元，同比-12%。2024Q1行业净利润同比下滑主要系双良节能、金博股份等公司的材料业务出现亏损。
自2019年出清531的不利影响之后，行业一直保持较快增速，主要系：➢（1）下游光伏装机增长带来新增设备需求：2023年国内新增装机量216.88GW，同比+148%；全球新增装机量345.5GW，同比+44%。我们判断，随着2024年产业链价格触底，新增装机需求有望进一步爆发，看好2024年国内外装机需求持续提升。➢（2）降本增效大趋势下，技术催化设备更新迭代快：一般来说，硅片、电池片设备更新替换周期约5年，而组件设备更新替换周期仅2年左右，使得光伏设备脱离传统设备行业的二阶导属性。
1.2 盈利能力受减值影响有所下降
2023年，光伏设备行业毛利率为30%，同比持平；行业归母净利率为15%，同比-2pct；2024Q1行业毛利率为28%，同比持平；行业归母净利率为13%，同比-4pct。行业归母净利率有所下滑，其中一个重要影响因素为行业公司根据下游行业情况审慎计提了存货减值及应收账款减值等。⚫随着行业规模提升，控费能力逐渐增强，行业期间费用率保持平稳，2023年行业平均期间费用率为11%，同比-1pct；2024Q1行业平均期间费用率为12%，同比+1pct。为推动行业创新，光伏设备企业持续加大研发支出，2023年行业研发费用达46亿元，同比+40%，研发费用率为5.5%；2024Q1行业研发费用为11亿元，同比+21%，研发费用率为5.7%。
1.3 合同负债/存货高增，在手订单饱满保障短期业绩
2023年光伏设备行业在手订单饱满，短期业绩未来可期。2023年合同负债持续大幅增长至176.61亿元，同比+49%；2024Q1合同负债增至196.45亿元，同比+57%；2023年存货升至688.84亿元，同比+78%，主要占比为发出商品；2024Q1存货达714.99亿元，同比+57%。⚫2024Q1存货周转天数升至448天，环比+116天，主要受客户收入确认放缓与新增订单物料准备影响；应收账款周转天数2024Q1已升至86天，环比+22天。
1.4 2024Q1现金流短期承压
1.4 2024Q1现金流短期承压◆图：光伏设备行业现金流充足，经营质量良好⚫2020年至2023年，除2022Q1和Q3外，光伏设备行业的经营性净现金流均为正，行业现金流充足，经营质量良好。⚫2024Q1的现金流呈现负数，主要受下游客户收入确认放缓，以及新增订单所需的物料准备所影响。特别是在2023年，光伏设备行业的下游客户业绩承压，导致回款速度较慢。光伏设备企业在2024年Q1为客户提供了较为宽松的现金空间和回款政策。2024年Q2起，光伏设备企业开始收紧回款政策，预计现金流将在2024Q2恢复正常。
2.1 低氧单晶炉为硅片下一代技术趋势
2.1 低氧单晶炉为硅片下一代技术趋势⚫TOPCon更容易发生同心圆、黑心片的问题。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。⚫降氧的解决思路分为两种——削弱杂质溢出（超导磁场）或者增强排杂能力（泵）。超导磁场可以抑制硅液冲刷，减少氧的析出；优化泵的抽速可以加快氧的排出。
2.2 晶盛推出超导磁场解决方案的低氧单晶炉
超导磁场主要作用是可以减少对流，减少晶体材料里面的氧含量，还可以提升生晶体生长的稳定性，减少里面的cup缺陷。光伏最早没有使用超导磁场，是因为早期的光伏对这些优势并不敏感，PERC电池并不关注氧碳含量等缺陷。近期做TOPCon电池，由于原生含氧量的问题，晶盛进行了加超导磁场的测试，发现超导磁场可以非常有效的抑制对流，对流减弱了之后，长晶过程中，硅溶液冲刷坩埚壁的强度就会下降，导致材料里氧含量会非常显著下降，N型硅片同心圆的问题能够缓解。
2.3 硅片降价+ N型12%利润率，单晶炉+超导磁场回本周期约3年
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，单晶炉+超导磁场的回本周期约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%），未来有望进一步降低至70万元/台。➢（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）以硅片价格0.4元/W、超导磁场降低至70万元/台，回本周期约3年。
2.4 晶盛机电2023年新签订单仍维持较高水平
受益于硅片行业扩产，单晶炉龙头晶盛机电在手订单饱满：截至2023Q4末，晶盛机电合同负债为107.2亿元，同比+13%，环比-4%，存货为155.1亿元，同比+25%，环比持平；截至2023Q4末，公司未完成晶体生长设备及智能化加工设备合同总计283亿元（含税），环比-1.7%，其中未完成半导体设备合同33亿元（含税），环比持平，我们预计晶盛2023年全年新签订单超173亿元。⚫光伏设备实现硅片、电池、组件设备全覆盖。（1）第五代低氧单晶炉助力电池片效率提升，低氧超导磁场单晶炉是确定性趋势；（2）电池片设备：开发了兼容BC和TOPCon工艺的管式PECVD、LPCVD扩散、退火、单腔室多舟ALD 和舟干清洗等设备；（3）组件设备：强化叠瓦组件的整线设备供应能力。⚫晶盛半导体设备定位大硅片、先进封装、先进制程、碳化硅。
（1）大硅片：晶盛为国产长晶设备龙头，能提供长晶、切片、研磨、抛光整体解决方案；（2）先进封装：已布局减薄机；（3）先进制程：开发了8-12 英寸减压硅外延设备、LPCVD 以及ALD 等设备；（4）碳化硅外延设备：开发了6-8英寸碳化硅长晶设备、切片设备、减薄设备、抛光设备及外延设备，8-12英寸常压硅外延设备等，推出双片式碳化硅外延设备。⚫材料布局碳化硅衬底&石英坩埚&金刚线。（1）碳化硅衬底：8 英寸碳化硅衬底片已实现批量生产；（2）石英坩埚：加速推进坩埚的产能提升，持续研发高品质超级坩埚；（3）金刚线：一期量产项目投产并实现批量销售，推动二期扩产项目，加快钨丝金刚线研发。
2.5 切片代工实现降本增效提质，解决客户核心痛点
对客户而言，寻求切片代工服务的主要诉求为两点：（1）客户可以实现轻资产运行：光伏为重资产行业，且技术迭代迅速，对设备厂商来说技术迭代带来更多市场空间，但对于下游硅片厂商来说更新设备成本高，大规模投资设备后很可能变为落后产能，高测股份本身生产装备且具备研发实力，只需投入技改资金就能够更新产能，切实解决了客户担心产能落后的痛点问题，提升客户粘性。（2）专业化分工使客户获得更多硅片、实现降本：高测股份切片技术实力领先，我们预计单位公斤硅棒可以比客户多切8-10%硅片，帮助客户实现降本，高测股份自留5%左右，客户还能多得其余5%的硅片，因此高测的切片代工服务本质上是帮助客户降低切片的成本。
2.6 需求确定性强，切片代工规划产能不断上调
高测股份切片代工的运作模式为（1）与客户签订协议：明确客户对切片产能规模的需求，约定单位重量的硅棒所需交付硅片的固定数量，公司就每片合格的硅片收取一定的代工费（收入一：代工费），剩余的硅泥可以对外销售（收入二：硅泥回收费），多切出的硅片部分赠予客户、部分自主对外销售（收入三：结余硅片对外销售收入）；（2）就近建设产能：高测股份会在客户工厂附近配套建设切片产能，减小硅片运输半径（乐山配套硅片厂，盐城配套江浙安徽一带的电池片厂）。⚫公司切片代工业务有两类目标客户：（1）硅片厂：以硅片新玩家为主，包括通威永祥、环太美科、京运通等，硅片厂负责拉棒，高测股份负责切片，然后将切出的硅片返回给硅片厂；（2）电池片厂：包括阳光能源、润阳等，电池片厂负责购买硅棒，高测股份负责切片，再将切好的硅片返回给电池片厂。
产能规划持续上调：公司此前一共规划了35GW产能，2022年4月8日公告再扩建湖二期10GW，4月28日公告将建湖二期10GW上调至12GW，规划总产能达到47GW；2022年12月，公司再规划河南5GW切片代工产能，预计2023 年5 月达产，切片代工规划总产能进一步上调至52GW；2023年4月，新规划宜宾50GW大基地，总产能规划达102GW。
截至2023年末公司切片代工产能已达38GW，全年有效出货约25.5GW，宜宾（一期）25GW进入投产准备阶段，预计2024上半年达产后总产能可达63GW。2023Q4高测切片代工业务开工率约60%-80%，但仍高于行业平均水平50-60%，我们认为后续随着高测通过技术优势让利客户，有望进一步提升切片代工市占率，保障产能开工率稳定在80%左右，再进一步降本来提升利润水平。
2.7 切片代工规划产能不断上调，规划超百GW
3.1 光伏设备：技术创新是开启光伏行业新一轮周期的核心驱动力
复盘光伏行业的每一轮周期，核心驱动力都是技术迭代。技术成熟后盈利能力好，驱动行业进入大规模扩产阶段，随着产能集中落地，行业出现产能过剩&盈利能力下降，行业进入产能出清阶段，倒逼新技术的突破，实现降本增效，打开新的一轮周期。
3.2 HJT迎来临界点，单瓦利润将与TOPCon打平
HJT迎来临界点：（1）TOPCon扩产高峰即尾声：我们预计2023年扩产600GW，实际落地产能约300GW，2024年TOPCon竞争加剧、下半年可能面临过剩风险；（2）HJT技术持续进步：银浆降本依靠0BB+银包铜有望低至3分/W，设备依靠零部件国产化降低至3.5亿元/GW，硅片薄片化已达110微米；（3）HJT单瓦利润即将与TOPCon打平：目前HJT产业化竞争力已达到level2即单瓦利润即将与TOPCon打平，2024年步入level3即投资回报不低于TOPCon，大厂即将规模扩产HJT。
3.3 HJT电池片的生产成本有望与PERC打平
3.4 龙头设备商迈为股份市场份额持续提升
复盘2019-2023年HJT新玩家积极扩产&迈为市占率持续提升：2019年全市场新增500MW，迈为拿单250MW；2020年全市场容量1.85GW，迈为拿单1.05GW，销售量来看迈为市场份额为57%，销售金额来看迈为市场份额为60+%；2021年全市场新增8.1GW，迈为拿单5.8GW，销售量来看迈为市场份额为72%，销售金额来看迈为份额超过了72%；2022年全市场容量31GW，迈为拿单25GW；2023年我们预计全市场扩产不到50GW，迈为新签订单约35GW左右。
展望未来HJT新增产能情况，我们预计2024年传统大厂有望扩产：2023年HJT新进入者数量持续高增，我们预计传统大厂在2024年开始大规模扩产，对于跨界的新玩家而言，若HJT实现盈利即布局HJT获得成功，而头部企业尤其是具有大量TOPCon老产能的，HJT单瓦净利润或投资回报不低于TOPCon，才会选择布局HJT。
4.1 0BB（无主栅）电池片环节取消主栅，组件环节用焊带导出电流
电池片正背面的金属电极用于导出内部电流，可分为主栅（Busbar）和副栅（又称细栅，Finger）。其中主栅主要起到汇集副栅的电流、串联的作用，副栅用于收集光生载流子。
栅线图形由4BB、5BB发展到MBB（Multiple-Busbar，9-15栅）发展到SMBB（Super-Multiple Busbar，16栅及以上），主栅变得更细（减少遮光损失、降低银耗）、更多（保证导电性能）。电池效率取决于遮光面积，而遮光面积取决于主栅数量*每根主栅与电池片的接触面积，银浆成本取决于主栅数量*每根主栅银耗，主栅变细能够减小表面对太阳光的阻挡、降低银浆用量，但变细会增大电阻，为了保证导电性能需要增加一定数量的主栅保证电流通过的横截面积，故主栅设计的核心在于宽度与数量之间取得平衡。
0BB（无主栅）是SMBB技术的进一步升级。一方面直接取消电池片主栅，进一步降低银耗；另一方面在组件环节用铜焊带替代原有主栅导出电流的作用，过去MBB组件焊带直径在0.2-0.4mm之间，而0BB焊带更细，直径为0.2mm，遮光面积更小，理论上能够提升组件功率。
4.2 0BB能够降本增效，对HJT而言0BB技术应用最迫切
随着银价上涨，0BB和HJT的低银优势凸显。（1）0BB优势：我们测算银价上涨10%/30%/50%，HJT纯银节约幅度由0.026提升至0.039元/W，银包铜节约幅度由0.01提升至0.016元/W,TOPCon纯银节约幅度由0.012提升至0.018元/W；（2）HJT优势：相较于TOPCon的纯银，应用0BB后HJT的纯银节约幅度由0.018提升至0.026元/W，银包铜节约幅度由0.045提升至0.067元/W。
4.3 2024年行业有望开启较大规模0BB设备招标
0BB已迎来量产化时间节点，HJT、TOPCon技术路线均有突破。（1）HJT：日升点胶法已顺利跑通，华晟采用迈为点焊方案在24年5月20日G12电池片量产平均转换效率突破26.15%，关注华晟、头部大厂及其他HJT玩家0BB选型及导入进度。
（2）TOPCon：晶科、正泰态度积极，我们预计有望于24H1导入部分0BB产能。⚫参考SMBB放量仅一年时间，我们认为0BB放量速度很快。从SMBB的切入速度来看，2022年初行业开始试用SMBB，SMBB设备占奥特维2022年新签订单比重约20%，而到2023年奥特维的串焊机SMBB类型占比约70%，我们认为0BB有望复制SMBB的放量节奏。
4.4 奥特维成长为横跨光伏&锂电&半导体的自动化平台公司
（1）光伏：a.硅片子公司松瓷机电低氧单晶炉已获晶科、天合等大单，合计31.8亿元；b.电池片：子公司旭睿科技负责丝印整线设备，收购普乐新能源负责LPCVD镀膜设备，推出激光LEM设备；c.组件：主业串焊机龙头销售额市占率70%+，有望受益于0BB迭代。（2）半导体：封测端铝线键合机已获中芯绍兴、通富微电订单，AOI设备获得小批量订单，划片机、装片机在客户端验证，引入日本团队成立合资公司布局CMP设备，单晶炉已获韩国客户订单。（3）锂电：目前主要产品为储能的模组pack线，叠片机研发中
5.1 热场价格回升&原材料碳纤维降价，利润边际有望改善
2023年金博股份营收10.72亿元，同比-26%，归母净利润2.02亿元，同比-63%，扣非归母净利润-0.12亿元，同比-104%，剔除股份支付和可转债利息费用后的扣非归母净利润为0.06亿元，同比-98%。2023年公司出货3370吨，单吨价格约32万元，其中Q4出货约700吨，单吨价格约27.7万元，剔除股份支付、可转债、利息保险费用支出影响的扣非净利（纯经营性利润）约-9.8万元/吨。
2024Q1 公司实现营收2.0 亿元，同比-33%，环比-4%；归母净利润-0.55亿元，同比-146%，环比+50%；扣非归母净利润-0.64 亿元，同比-346%，环比+12%。营收利润同比下滑主要系公司主业热场价格下降所致。2024Q1 出货量约680 吨，即单吨收入29.7万元，基本已触底，根据我们测算，2024Q1 剔除股份支付费用影响的单吨扣非归母净利润为-9.4 万元。随着落后中小产能出清，公司热场价格有望回升至30万元+/吨；同时碳纤维价格从过去的230 元/KG 回落至180 元/KG，我们判断随着热场逐步确认收入（确认周期约4-6个月左右），后续单吨利润有望边际改善。
5.2 依托金博研究院，开启碳基材料平台化布局
碳陶刹车：金博致力于碳陶材料降本，进一步打开碳陶刹车市场空间，目前金博已突破车用碳陶自动盘的材料和产品研发，率先在国产中高端电动车上取得试用验证。2022年金博碳陶制动盘能够形成小批量销售，我们预计2023年形成中等规模销售。金博通过不断优化产品成本，提供不同性能等级的碳陶刹车盘，已满足主机厂不同车型的要求。
锂电负极材料领域：碳碳热场具备更优性能&更低成本，有望在锂电池负极材料制备领域替代石墨热场。公司围绕碳基复合材料应用向纵深发展，利用在碳基复合材料热场高温处理材料的技术优势，建设示范线以期快速验证碳碳热场在锂电负极材料领域的应用效果，降低负极材料的能耗和制备成本，推动碳碳热场的大规模应用。我们预计若到2025年全球对负极材料的需求量约240万吨，则对应的碳碳热场市场空间为120亿元。
氢能领域：围绕制氢、储氢和用氢三个方面开展，依托在碳基复合材料领域的技术积累，公司突破了氢能领域碳基复合材料制备关键技术，实现了碳纤维树脂复合材料、氢气瓶、碳纸等产品的研发试制。
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