【国投证券】双产业链条纵横布局，持续优化客户与业务范畴.pdf

2024-04-17

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1.光伏+半导体两大赛道齐头并进，主营业务涨势稳健

1.1.切方机国内第一“人”，背靠隆基加大行业影响力

大连连城数控机器股份有限公司于 2007 年成立，次年公司研制出第一台光伏多线切方机，打破了国外的垄断；2013 年，公司并购美国 500 强公司斯必克(SPX) 旗下单晶炉事业部，实现硅单晶生长装备和技术完全国产化；2018 年，公司研制的世界首台 24 英寸晶体生长炉成功生产交付；2021 年，公司于北交所挂牌上市。连城数控成立至今近 20 年，布局光伏与半导体装备领域全产业链，现已成为具备行业影响力的专业化、集团化公司。

公司股权结构清晰，实控人具有隆基背景。公司的控股股东为海南惠智，持股比例为 30.21%，其背后股东李春安、钟宝申是公司实际控制人，二人为一致行动人。钟宝申曾任公司主要客户隆基绿能总经理、董事，现兼任董事长；李春安曾为隆基绿能第一大股东，并曾于 2008 年 7 月-2018 年 7 月担任隆基绿能董事一职；同时，李春安直接持有公司 4.68% 的股份。

1.2.产品：两大赛道为基础，积极拓宽业务范畴

公司业务领域涉及半导体与光伏两大赛道。公司是技术领先的提供晶体材料生长及加工设备、关键辅材及核心技术等多方面支持的集成服务商，为光伏及半导体行业客户提供高性能的单晶炉、线切设备、磨床、硅片处理设备和智能化生产线等产品。

晶体生长及加工设备为公司主导产品。近年，公司通过持续的研发投入和技术创新实现了业务领域的延伸，经营规模进一步扩大，同时公司以市场需求为导向，进一步完善产业布局，使产品类型更加多元化。其中晶体生长及加工设备贡献了大部分的营业收入，2022 年该业务实现销售收入 30.75 亿元，同比增长 58.66%，占总收入的 81.53%；2023 年上半年公司设备交付能力提升的同时所承接订单完成的验收数量较上年同期增幅较大，该业务实现收入 14.89 亿元，较上年同期增长 68.42%，占比 78.74%。2022 年，公司电池片及组件设备业务研发投入取得阶段性成果，产品销售规模扩大，实现营收1.41亿元，同比增长282.57%，占总收入 3.75%；2023 年上半年该业务的销售收入为 0.82 亿元，较上年同期增长 53.53%，占比 4.34%。

1.3.财务分析

1.3.1.营收利润增长稳健

公司持续深入布局光伏及半导体领域，主营业务发展稳健。2022 年，公司市场开拓取得阶段性成果，光伏设备全产业链整线交付，半导体设备批量出货，全年实现营业收入 37.72 亿元，同比增长 84.90%；实现净利润 4.25 亿元，同比增长 28.44%；归属于上市公司股东净利润 4.52 亿元，同比增长 30.66%。2023 年前三季度，公司实现营业收入 36.98 亿元，同比增长 73.95%；归属于上市公司股东的净利润 4.58 亿元，同比增长 78.66%。

受切割设备产品升级的影响，近年公司的综合毛利率和净利率呈下降趋势。2022 年，公司销售规模增长，成本也相应增加，同时客户结构变化对产品配置的需求发生变化导致成本增加，公司毛利率、净利率分别为 26.04%、11.27%，同比分别下降 5.77、4.95 个百分点； 2023 年前三季度，公司的毛利率、净利率分别为 26.56%、11.09%。公司与部分同行业企业存在产品结构差异，综合毛利率相对同行业公司较低。晶盛机电近年半导体设备与材料毛利率均有增长，而高测股份在金刚线以及硅片代工服务方面发展迅速，毛利率得到明显提升。

分产品来看，作为公司的主力产品，单晶炉的毛利率由 2019 年的 36.92%提升至 2021 年的 41.94%；而线切设备因下游客户的压价，毛利率从2019年的28.44%下降至2021年的13.39%。 2022 年起，公司变换产品分类口径，晶体生长及加工设备的毛利率较为稳定，2022 年为 28.68%，2023 年上半年为 28.11%；由于公司已验收的电池片设备 ALD 是产品迭代升级过程中早期阶段产品，研发试错成本较高，2023 年上半年电池片及组件设备业务的毛利率大幅下滑至 5.44%，后期产品验收后，毛利率有望得到明显改善。

公司三费控制措施包括坚持“降本增效”落地实施，包括进一步整合、优化组织结构，避免冗官冗杂，合理控制管理成本等。公司的综合费用率较为稳定，2023 年前三季度为 15.79%，较 2022 年同期同比下降 1.85 个百分点。其中销售费用率自 2020 年以来一直处于增长的趋势，其原因在于近年公司业务范围扩大，销售人员数量增长，因此人员薪资、差旅费支出增加，同时因业务增长售后服务费用增加。

1.3.2.持续增加研发投入

公司自成立之初一直重视研发创新，持续加强研发投入，注重研发成果保护，不断提升公司的核心竞争力和抗风险能力。2023 年前三季度，公司投入研发费用 196.51 万元，同比增加 41.55%。截至 2023 年 6 月底，公司及控股子公司累计获授专利 574 项、软件著作权 126 项、商标 30 项，其中专利包括发明专利 49 项、实用新型 517 项、外观设计 5 项、国外专利 3 项。

1.4.订单需求难以满足，募投扩大公司产能

2017-2019 年，公司单晶炉产能利用率处于较高水平，大幅增加的订单规模需要扩大产能来满足订单的需求，为提升订单的交付能力，公司以公开发行的形式于2020年募集53,210.28 万元，投资单晶炉和切片机扩建项目。 2022 年，受益于光伏产业技术水平不断提升及成本的下降，光伏平价上网时代来临，银粉国产化替代是降低中国光伏度电成本（LCOE）的重要途径之一，同时以碳化硅为代表的第三代半导体材料为半导体产业发展带来新机遇。在此背景下，公司向特定对象发行股票的募集资金总额不超过人民币 136,000.00 万元，用于单晶炉扩产项目、光伏电池片和光伏组件设备项目、第三代半导体材料碳化硅衬底加工装备生产项目及电子级银粉扩产项目，进一步扩大公司的产能。

2.光伏行业：光伏装机量逐年递增，带动上游设备厂商加速出货

2.1.光伏产业链

光伏发电是利用半导体光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。这种技术的关键元件是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件，再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电装置。因此，光伏产业链由硅料、硅片、电池、组件、发电系统多个产业环节顺序组成。

公司产品线完备，可提供硅棒生产所需的晶体硅生长设备，以及后续加工至硅片的各工艺步骤所需的全套智能化加工设备，是国内少数能提供光伏硅片制造整体解决方案的供应商之一。

2.2.双碳目标+政策支持，太阳能发电技术路线明确

目前全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识，光伏行业是国家大力支持的战略性新兴产业，受到国家产业政策的重点支持。近年来，在碳达峰、碳中和的顶层设计指引下，各项光伏行业支持性政策频出，通过指导装机规模、制定行业标准、提供财政补贴、政策优惠等途径扶持光伏行业的成长与发展。

随着经济的迅速发展以及政策层面的支持，全球能源市场需求持续高增。2023 年，在双碳目标的指引下，我国可再生能源发展势头良好，同时受益于硅材料价格下降，光伏电池及组件盈利水平实现较大幅度增长，我国光伏市场增速明显。 2023 年我国光伏产业在应用端、制造端及进出口方面成绩显著。根据国家能源局数据，应用端方面，我国光伏新增装机容量 216.88GW，同比增长 148%，截至 2023 年 12 月底，全国太阳能发电累计装机容量达 6.1 亿千瓦；制造端方面，多晶硅、硅片、电池、组件四个环节产量同比增长均在 60%以上，行业总产值超过 1.75 万亿元；进出口方面，根据海关数据， 2023 年中国直径＞15.24cm 的单晶硅切片出口量合计 79.24 亿片，出口金额合计 54.09 亿美元；电池片（未装在组件内或组装成块的光电池）出口金额合计 41.59 亿美元；组件（已装在组件内或组装成块的光电池）出口金额合计 396.24 亿美元；逆变器出口金额合计 99.6 亿美元。截至 2023 年底，中国光伏产品累计出口额 2453 亿美元。

未来我国光伏市场将继续维持高位平台运行。据 CPIA 预测，乐观情况下 2024 年我国新增光伏装机量 220GW，2030 年新增装机量将达到 317GW；悲观情况下，2024 年的新增装机量为 190GW，2030 年达到 252GW。

2.3.公司产品：单晶炉“一键拉晶”有效提高产品质量，线切设备参数行业领先

2.3.1.单晶炉

2013 年，公司并购美国 1500 强企业 SPX 旗下的 KAYEX 单晶炉事业部，正式进入光伏单晶炉领域，公司吸收其全部技术并加以改进，先后推出了优化改进的新型 8 英寸、12 英寸单晶炉，该业务在 2017 年超过了线切设备成为公司最大的收入来源。当前直拉法为主流技术。根据晶体生长方式的不同，可以将单晶硅分为区熔单晶硅和直拉单晶硅。区熔单晶硅是利用悬浮区域熔炼的方法制备的，所以又称 FZ 硅单晶；直拉单晶硅是利用切氏法制备单晶硅，称为 CZ 单晶硅。这两种单晶硅具有不同的特性和不同的器件应用领域：区熔单晶硅主要应用于大功率器件方面，只占单晶硅市场很小的一部分，在国际市场上约占 10%左右，而直拉单晶硅主要应用于微电子集成电路和太阳能电池方面，是单晶硅的主体。与区熔单晶硅相比，直拉单晶硅的制造成本相对较低，机械强度较高，易制备大直径单晶，所以太阳电池领域主要应用直拉单晶硅。

面对 N 型电池产品的转型需求趋势、低压控氧拉晶方案在大尺寸热场拉制大尺寸规格晶棒的生产环境下，降低度电成本的课题依然是行业不断追求的目标。公司推出的单晶炉全新一代低氧方案 2.0——一键拉晶技术通过改变加热模块，创新的加热设计与布局使得晶体生长过程中氧的析出得到有效控制。与传统技术相比，一键拉晶技术减少了三分之一的一线员工数量，极大降低人力资源成本；采用先进 CCD、视觉传感器，实时检测算法，消除人工操作时产生的误差，更高精度，更短操作时间；在全自动设置 ROI 基础上，可以针对不同的炉型、棒型、导流筒结构进行简单灵活的调整；检测稳定可靠，用于反馈控制系统，有效提高产品的质量。

据公司招股说明书，每 1GW 的单晶硅产能增长需要 100 台单晶硅设备，单台价值约为 120 万元-150 万元，保守估计取 120 万元，我们假设未来在单台价值不变的情况下： 1）取 CPIA 对于未来新增光伏装机量的中性预测进行测算，2024-2025 年新增光伏装机量分别为 205/222.5GW，2030 年新增装机量将达到 284.5GW。 2）当前单晶硅片已成为行业主流，据中国光伏协会统计数据，2022 年单晶硅片市场占比约 97.5%，我们预测 2024、2025、2030 年单晶硅片的市占率分别为 97.5%、98%、99%。由此测算，我们预计 2024、2025 年单晶炉的市场规模分别为 238.85、261.663 亿元，并于 2030 年达到 337.99 亿元。

2.3.2.线切设备

公司成立之初通过线切单品打开了光伏设备的市场，2008 年，公司自主研发出首款单品大型多晶多线切方机，这是中国第一代具备自主知识产权的多线切方机，打破了国外进口设备的垄断；2010 年，在推出多线切方机的基础上，公司推出用于截取单晶硅棒和多晶硅铸锭的多线切断机，并于 2011 年研制出高产能的 QP20100 型切片机。2011 年 3 月，公司研发的多（单）晶硅多线切方机荣获“第五届（2010 年度）中国半导体创新产品和技术”荣誉； 2011 年 8 月，公司生产的晶体硅多线切方机被中国科学技术部、中国商务部、中国环境保护部、国家质量监督检验检疫总局等四部委认定为“国家重点新产品”。2013 年，公司在国内首次推出金刚线切片机，有着超过每秒 40m 的切割速度，底座及切割室一体式铸造，三轴三电机驱动，适应切割大规格硅片，四导轨进给机构，且切割精度高。

3.半导体行业：半导体市场迎来复苏，国内设备厂商加速抢占市场

3.1.半导体产业链

集成电路是半导体四大部分之一，也可以称之为芯片，主要由芯片设计、芯片制造和芯片封装三大部分组成。99%以上的集成电路采用硅作为衬底材料，由于集成电路的线宽越来越小，对硅片衬底的质量要求越来越高，尤其在 5-14nm 的先进制程中需要质量更优的单晶硅片。在材料纯度上：集成电路用硅片的硅纯度在 9N(99.9999999%)以上，是光伏用硅片的 1000 倍以上；在工艺流程上：集成电路用硅片生产中，硅棒切片之后，需利用研磨机去除切片表面残留的损伤层，利用抛光机和清洗机去除硅片表面的沾污和细微缺陷等。

3.2.半导体带动集成电路产量规模增长

半导体市场将于 2024 年迎来复苏。据美国调查公司高德纳的数据，受全球经济持续疲软、通货膨胀高企、消费需求减弱、地缘政治危机等多重因素影响，2023 年全球半导体市场规模约为 5330 亿美元，较 2022 年同比下降了 11.1%，在 2023 年市场下滑后，2024 年预计迎来复苏。而随着全球电子制造业向发展中国家和地区转移，中国半导体行业保持较快发展，据中国半导体工业协会的数据显示，中国半导体产业销售额由 2017 年的 7885 亿元增长至 2022 年的 13839 亿元，预计 2023 年中国半导体行业市场规模将达 15009 亿元。

得益于全球半导体产业链产能转移，我国半导体行业的快速发展带动了上游集成电路规模的持续增长，成为全球重要的集成电路产销国。根据国家统计局数据，2023 年全国集成电路产量为 3514 亿块，同比增长 8.4%。整体来看，我国集成电路领域整体国产自给率较低，尤其是在半导体设备、材料与晶圆制造等环节，与国际领先水平差距较大。

其中，半导体设备是半导体产业的先导性、基础产业，具有技术壁垒高、研发周期长、研发投入高、制造难度大、设备价值高、客户验证壁垒高等特点，是半导体产业中最难攻克却至关重要的一环。据 SEMI 数据显示，2022 年中国半导体设备规模约为 2745.15 亿元，同比增长 37.72%。中商产业研究院预测 2023 年中国大陆半导体设备市场规模将达 3032 亿元。

在半导体级单晶炉设备的市场中，外资厂商占据主要市场份额，国内厂商市占率较低。S - TECH 等外资厂商合计市场份额约为 70%；国内厂商主要包括晶升股份和晶盛机电，两者市占率相当，合计市场份额约为 30%。公司于 2018 年推出新型 KX320MCZR 直拉磁场单晶炉，成为国内为数不多的拥有半导体级 12 英寸单晶炉生产能力的厂家之一，多年来公司持续研发和创新，已深入理解并掌握晶体硅生长设备及多线切割设备的关键技术和工艺，公司的 24 英寸超大直径半导体级直拉单晶炉等产品已投入市场。

4.同步开拓客户范围和业务范畴

4.1.逐步摆脱对隆基的依赖

2021 年之前，公司与隆基绿能建立了紧密的合作，对隆基业务收入超过 60%，2019-2021 年间公司来自隆基的营业收入分别为 6.60、17.19、14.77 亿元，占比分别为 67.84%、92.67% 和 72.42%。公司积极扩展非隆基客户，其在总营收中的占比不断提升。2022 年，公司对隆基的收入为 10.82 元，占总营收的比例为 28.69%，较 21 年降低了近 44 个百分点；其他客户的营业收入占比超过 70%。2023 年上半年，公司对隆基收入占比为 41.08%，虽较上一年有所增长，但相较于前几年，公司对于关联方过度依赖的状况有所降低。

4.2.横向+纵向，积极拓展业务链条

公司不断完善在光伏与半导体双赛道上形成的横纵交错的双产业链条，深入推动由“产品型”向“平台型”企业发展的转型升级。公司纵向顺延光伏产业链向下游延伸，通过参控股的方式垂直整合光伏及半导体晶体硅行业；横向将现有产品和技术在应用领域方面拓展，如将光伏、半导体单晶炉和晶体材料切割技术向碳化硅和蓝宝石等其他硬脆材料领域拓展。

纵向：公司的单晶炉、线切设备和磨床是上游硅棒、硅片产品的核心生产设备。公司于 2020 年开始加速向光伏产业链下游扩张，主要包括电池片、组件等环节的生产设备及光伏焊带等辅材领域。在电池片设备环节，公司通过连城凯克斯间接持股艾华半导体 66%的股权，艾华的主营业务是电池片镀膜设备的设计、研发、生产和销售，主要为 ALD 设备；并直接持股无锡釜川科技 36.47%，主要产品为电池清洗、制绒设备；持有拉普拉斯 16.87%的股权，拉普拉斯主要生产 LPCVD、PECVD 等设备。2023 年 3 月，公司发布公告，子公司艾华半导体中标行业龙头客户 20GW 新型 TOPCon 电池 ALD 设备全部订单，公司 ALD 设备有望实现快速增长。

在组件设备环节，公司的主要产品有串焊机和叠焊机，2022 年，光伏行业在“低价上网” 时代仍然面临降本增效的压力，降低度电成本是光伏产业链的持续追求，开发新型高效电池是重要的突破口之一，为抓住技术迭代带来的新型电池焊接设备需求红利，公司布局的印刷划片串焊一体机形成了批量销售。在辅材领域，公司的主要产品为焊带中的黑色焊带与异形焊带。

横向：近年，公司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，不断扩大业务范围。碳化硅是第三代功率半导体的代表材料，也是目前晶体生产技术和器件制造水平最成熟，应用最广泛的宽禁带半导体材料之一，目前已经形成了全球的材料、器件和应用产业链。是高温、高频、抗辐射、大功率应用场合下极为理想的半导体材料。未来随着碳化硅器件在新能源汽车、能源、工业、通讯等领域渗透率提升，碳化硅器件市场规模有望持续扩大，其中新能源车和光伏为重要领域。新能源汽车：SiC 器件主要应用在 PCU（动力控制单元，如车载 DC/DC）和 OBC（充电单元），相比于 Si 器件，SiC 器件可减轻 PCU 设备的重量和体积，降低开关损耗，提高器件的工作温度和系统效率；OBC 充电时，SiC 器件可以提高单元功率等级，简化电路结构，提高功率密度，提高充电速度。光伏发电领域：SiC 材料具有更低的导通电阻、栅极电荷和反向恢复电荷特性，使用 SiC-Mosfet 或 SiC-Mosfet 与 SiC-SBD 结合的光伏逆变器，可将转换效率从 96%提升至 99%+，能量损耗降低 50%+，设备循环寿命提升 50 倍。对于光伏领域来说，光伏第三代半导体功率器件市场前景广阔。光伏电站直流端电压等级逐渐从 1000V 提升至 1500V，未来有望再提升至 2000V。大电压环境下碳化硅功率器件的性能优势凸显。伴随光伏逆变器出货量的快速增长以及碳化硅功率器件渗透率的提升，光伏碳化硅功率器件市场将迅速成长。根据 CASA 数据，2021 年中国光伏领域第三代功率半导体的渗透率超过 13%，市场规模约 4.78 亿元，同比增长 56%，预计 2026 年光伏用第三代半导体市场空间将接近 20 亿元，五年 CAGR 超过 30%。

公司的碳化硅设备包括碳化硅感应生长炉、碳化硅电阻加热长晶炉、碳化硅单线截断机、碳化硅切片机等。截至 2022 年底，公司的碳化硅方面产品研发工作已完成，并形成订单，碳化硅合成炉\电阻炉已经实现少量销售。

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。该协议书于 3 月底完成全部签署工作，投资项目事宜得到积极的推进。

4.3.在手订单充沛，为后续业务提供保障

公司设备类产品在手订单充沛，为后续营收提供保障。2023 年 1-9 月，公司设备类产品新增订单金额为 96.90 亿元左右，相较上一年同期同比增长了 92.87%。截至 9 月底，公司设备类产品在手订单金额为 110.36 亿元左右，其中晶体生长及加工设备订单金额为 96.36 亿元，电池片及组件设备订单金额为 8.90 亿元，其他配套设备订单金额为 5.10 亿元。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）