作者：邱世梁、王华君、邓伟

联系人：李思扬

来源：浙商大制造团队报告

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投资逻辑

投资案件

正文

1. 颗粒硅：光伏硅料新一代技术，将助力行业大幅降本

颗粒硅作为光伏硅料环节新一代技术，具备更大的成本降低潜力，对光伏行业降低度电成本、在全球大范围推广从而实现“碳中和”至关重要。

1.1.产品质量、成本、应用已优势渐显，有望成为新一代光伏硅料技术

目前，光伏行业的上游原材料主要分为2种：块状硅和颗粒硅。

1)  块状硅：生产工艺为西门子法工艺。通过气相沉积方式，生产棒状硅、块状硅，为目前光伏行业主流的上游原材料，占比全球总产能95%以上。

2）颗粒硅：生产工艺为硅烷流化床法（FBR）。在流化床中，通过使硅烷裂解并在晶种上沉积，生产颗粒硅、颗粒状多晶硅。目前生产颗粒硅的主要企业包括：江苏中能（保利协鑫全资子公司）、陕西天宏、美国REC、德国Wacker等。

颗粒硅VS块状硅：在成本、质量、应用端优势渐显，有望成为新一代光伏硅料技术

1)  成本端：颗粒硅投资强度、电耗、人工成本更低。颗粒硅的FBR生产技术流程更短、后处理工序更少、占地空间更小。其投资强度下降30%、生产电耗降低约70%、项目人员需求降低30%、水耗下降30%、氢耗下降42%。据实测数据，FBR法颗粒硅电耗仅为18度电/KG，远低于传统多晶硅综合电耗60-70度电/ KG。

2)  使用端：颗粒硅填充性更好、利于连续直拉拉晶。颗粒硅形似球状，流动性好，可以多装15%-20%的颗粒硅（增加单位产出，降低生产成本，避免大块料堵塞），是大规模CCz技术应用的必要条件，相比目前传统的RCZ单晶复投法，拉晶效率更高。同时，颗粒硅的外置复投系统更容易实现自动化，节省人工成本、以及复投硅料的时间。

3)  品质端：颗粒硅没有破碎时的杂质风险。因颗粒硅无需破碎工艺，避免硅料的损耗、并降低破碎成本，消除破碎过程中引入杂质的风险，综合品质已达到了单晶用料要求。

展望未来：关注颗粒硅产品品质提升、下游硅片客户验证、关键设备国产化

1）技术质量端：由于技术工艺的差异，颗粒硅仍存在杂质高（氢、碳）、拉晶过程产品质量不稳定、纯度相对较低、安全性等问题。因此，在下游客户使用的过程中，目前颗粒硅主要为下游拉晶厂商掺杂使用。未来随着颗粒硅氢气、金属杂质、含碳量等方面进一步优化，叠加下游使用颗粒硅的工艺提升，将得到彻底解决。

2）下游客户端：目前行业包括中环、上机、隆基、晶澳等主流硅片厂商纷纷进行不同程度的使用，反应良好。如顺利验证，需求有望快速释放。

3）设备端：目前颗粒硅大部分设备已实现国产化，但核心硫化床相关的设备主要来自进口，未来关键设备的国产化是降低投资成本、加速颗粒硅扩产进度的重要方式。同时，公司正研发特殊复合材料替代石墨件，用于满足关键设备的长周期和洁净化生产。

1.2. 颗粒硅供给：规划产能超50万吨，协鑫和上机数控合资建30万吨

供给端：目前颗粒硅行业主要有2家量产供应商，1家已实现中试阶段。

1)  保利协鑫：目前公司在徐州的颗粒硅项目年有效产能达到1万吨。到2021年3季度末，将实现3万吨量产；2022年上半年实现徐州5.4万吨全部达产。目前，公司已在徐州、乐山、内蒙古3地布局，合计规划产能近50万吨。如未来扩产进展顺利，将验证颗粒硅技术的可复制性，推升行业渗透率加速提升。

2)  陕西天宏：公司成立于2014年，是由陕西有色天宏新能源和美国REC共同出资组建的中外合资企业，目前拥有颗粒硅量产产能1.8万吨/年。

3)  亚洲硅业：2018年6月，公司在青藏地区成功出炉首批颗粒硅，产品各项技术参数检测结果均达到国家标准，目前暂未大规模量产。

1.3.颗粒硅需求：晶澳15万吨采购合同，隆基、中环、上机加快试用

需求端：中环、隆基、上机已纷纷布局。我们判断，颗粒硅的品质及应用已逐步得到下游认可，未来渗透率有望加速提升。

1)  晶澳科技:2021年5月28日，晶澳与协鑫全资附属公司江苏中能签订颗粒硅采购协议。将于2021年7月1日至2026年6月30日期间，向江苏中能采购颗粒硅，预计总采购量约14.58万吨，折算平均每年采购达2.9万吨。

2)  中环股份：公司于2019年开始使用颗粒硅。2021年2月3日，公司公告与保利协鑫签订《多晶硅购销合作长单框架协议》。合同规定在2022年1月至2026年12月期间，向保利协鑫采购包括颗粒硅在内的多晶硅料合计共350,000吨，产品结构包括颗粒硅、特级免洗疏松料、特级免洗致密料。

3)  隆基股份：2021年 2 月 1日，隆基股份公告7 家子公司银川隆基硅材料有限公司、宁夏隆基硅材料有限公司、丽江隆基硅材料有限公司、华坪隆基硅材料有限公司、银川隆基光伏科技有限公司、曲靖隆基硅材料有限公司、腾冲隆基硅材料有限公司与江苏中能硅业科技发展有限公司签订多晶硅料采购协议，根据协议，双方 2021 年 3 月至 2023 年 12 月期间多晶硅料合作量不少于 9.14 万吨。如按照中国有色金属工业协会硅业分会2021年1月27日公布的单晶高纯硅料成交均价9.06万元/吨测算，预估本合同总金额约73.28亿元人民币（不含税）。根据保利协鑫能源相应的公告，多晶硅供应量之中将包含颗粒硅产品。

2021年2月9日，隆基股份在投资者交流平台表示，目前有小批量颗粒硅应用。但拥有金属含量高、碳含量高、有粉料、含氢的4大缺点，如果缺点能够低成本的很好解决，公司愿意使用。

4)  上机数控：2021年2月28日公司与协鑫全资附属公司江苏中能签订战略合作框架协议书，拟成立合资公司，于内蒙古地区共同投资建设30万吨颗粒硅项目，预计总投资180亿元。该项目分为三期实施，第一期设计产能为6万吨（对应可供约20GW硅片），拟投资36亿元，上机参股35%。

2. 光伏硅料：供给紧缺、价格高企，颗粒硅突破在即、解行业燃眉之急

2.1.传统硅料：产能紧缺、价格高涨超140%，未来2年将处紧平衡状态

2020年国内多晶硅料产量达39.2万吨，同比提升5万吨产量。但2020年全球多晶硅料产量为49.6万吨，同比下滑1.2万吨，主要因近年硅料价格持续走低、行业扩产意愿较弱、部分海外落后产能退出导致。

供给端：因过去2年行业扩产意愿下降，2021年行业新增产能有限、供给偏紧。据Trendforce统计，硅料产能在2020、2021年底将分别达到54.5、57.5万吨，2021全年新增硅料产能供给有限。假设按照3000吨/GW测算、满产满销，2020-2021年可分别支撑年化180GW、190GW的需求。

需求端：据不完全统计，预计2020年、2021年按行业前6名硅片厂家总产能将达到193GW和314GW以上，远超硅料产能可供给范围。

综上，在现有产能正常运行的状态下，2021年硅料供需处于紧平衡状态。但因硅片产能将更多在2021年三、四季度集中释放、及下半年光伏装机旺季的原因，下游硅片厂提前屯硅料库存意愿强烈，导致硅料供给比理论情况更为紧张、价格高企。

同时，硅料是光伏产业链扩产速度最慢的环节之一，传统西门子法硅料扩产周期基本在1.5-2年以上。预计大部分新增产能将在2022年逐季释放，但受制于产能爬坡等实际运行情况原因，2022年硅料环节实际产出有限，行业供给预计仍将处于紧平衡状态。

据PVInforlink 5月27日最新报价统计，目前多晶硅致密料价格已上涨至200元/KG（均价），自2020年12月至今累计涨幅超140%，硅料行业单万吨净利润高达10亿元以上，大幅挤压下游各环节盈利水平。

市场担心：目前仅硅片环节能部分传导硅料价格上涨带来的成本增加，电池片、组件环节对上游成本传导能力较弱、盈利能力已接近盈亏平衡线，实际开工率已大幅下滑。如下游终端电站对高价组件接受能力不及预期，可能影响全年行业需求。

2.2. 颗粒硅：进展超预期，产能有望加速释放、解行业燃眉之急

颗粒硅已获下游客户大规模认可，产能释放更快、成本更低，解行业燃眉之急。

重要进展：5月28日，晶澳公告采购协鑫中能颗粒硅14.58万吨。万吨级大规模采购表明技术成熟度获得市场认可，是大规模产业化的开端。此前隆基、中环与保利协鑫签订硅料厂单，包含颗粒硅，但并未说明具体采购量。

产能释放节奏：目前协鑫中能颗粒硅年有效产能达1万吨，2021年3季度末实现3万吨量产，可对应支撑下游年化约10GW的需求；我们预计2022年保利协鑫在徐州+乐山+包头3地的颗粒硅合计产能有望爬升至15万吨以上，可对应支撑年化约50GW的下游需求。

我们预计，相较传统西门子法棒状硅，颗粒硅技术成熟在即、成本售价将更低，且产能扩产周期更短，未来产能有望加速释放，推动全行业降本，解行业硅料紧缺、成本上行燃眉之急。

2.3. 颗粒硅：“十四五”期间光伏需求大，颗粒硅市占率有望加速提升

展望未来：“十四五”期间，预计中国光伏行业年均新增装机有望达70-90GW，全球达222-287GW。未来行业对硅料产能需求将进一步加大，预计颗粒硅渗透率有望加速提升。

1)   CPIA对光伏行业“十四五”期间进行展望，预计在2019-2025年期间，可再生能源将满足99%的全球电力增量。到2025年，可再生能源在新增发电装机中占比将达到95%，其中光伏将在所以可再生能源的新增装机量占比中达到60%。

2)   2020年国内和全球光伏新增装机量为48.2GW和130GW。在“十四五”期间，CPIA预计中国年均新增装机有望达70-90GW，全球年均有望达222-287GW，远超目前水平，光伏行业硅料供需缺口急需解决。

3)目前颗粒硅在全行业硅料市场份额占比仅不到3%左右。我们预计，随着颗粒硅技术的不断成熟、得到下游认可，市占率有望加速提升。

3. 重点推荐：上机数控；建议关注：保利协鑫能源

3.1. 上机数控：210大硅片+颗粒硅强力推动者！光伏硅片有望“三分天下”

金刚线切片机龙头，210大硅片未来龙头：公司为光伏金刚线切片机龙头。2019年以来，公司拓展下游单晶硅业务，业绩快速上升。

切片机业务：2018年公司国内市占率达45%。在行业内与大连连城（隆基股份关联方企业）、青岛高测（科创板上市）形成三方寡头垄断。光伏单晶硅趋向大尺寸化。主流光伏组件厂商纷纷布局210、182等大尺寸组件，带动210、182等大尺寸单晶硅需求，从而带来光伏切片机迭代需求。

光伏单晶硅业务：2019年起，公司从单一设备商向单晶硅独立第三方供应商转型，抓住单晶硅向“210/182大尺寸”升级机遇“弯道超车”，有望在大尺寸硅片领域迅速形成核心竞争力。公司和行业龙头的比较优势包括：

（1）上机数控的设备为全新设备，在整体效率上可能略高些（隆基股份有些老设备），同时新上的部分设备具备兼容210大尺寸硅片的生产能力；

（2）上机数控和下游电池片、组件客户不存在竞争关系，有利于形成良好稳定的客户关系，使销售更顺畅。

单晶硅已成为公司第一大业务：2021年Q1，公司单晶硅业务（模拟值）实现收入14.5亿元，占总营收90%；净利润2.9亿元，占总利润93%。

单晶硅盈利能力向龙头看齐：2021年Q1，公司单晶硅业务（模拟值）毛利率28%、净利率20%。在一季度硅料价格大幅增长20%-30%的背景下，公司单晶硅盈利能力仍保持较高水平。

颗粒硅项目：2021年2月28日，公司与协鑫全资附属公司江苏中能签订战略合作框架协议书。我们判断，此次合作代表颗粒硅品质及应用已得到下游高度肯定，未来渗透率将加速提升，强力推动颗粒硅应用在行业的发展。目前保利协鑫已在徐州、乐山、内蒙古三地合计规划建设颗粒硅产能近50万吨。公司此次向硅料环节布局延伸，有望打通产业链上下游，助于保障公司硅料供应。

硅料保障：硅料采购合同超265亿元，2021年硅料已大部分得到保障。

近半年来，上机数控与天合光能、东方日升、阿特斯、正泰、通威连续签订单晶硅合同大单，2020年12月-2025年合计订单金额达305亿元。我们判断，绝大多比例为210大尺寸硅片。

可比公司估值比较：上机数控2021-2023年PE估值低，未来潜力大

在光伏单晶硅/光伏设备可比对象中，公司2021-2023年PE估值低，未来潜力大。

1)   光伏单晶硅：隆基股份、中环股份：2021-2023年PE平均估值为33倍、25倍、20倍；上机数控为20倍、11倍、8倍。

2)   光伏设备：晶盛机电、迈为股份、捷佳伟创：2021-2023年PE平均估值为45倍、33倍、23倍；上机数控为20倍、11倍、8倍。

3.2. 保利协鑫能源：多晶硅龙头，颗粒硅主推力量

公司成立于2006年，2007年在港股上市。旗下间接非全资附属公司中能硅业是国内西门子法多晶硅行业先行者，早在2006年引入西门子多晶硅技术，生产出国内第一批量产多晶硅，在2009年多晶硅产能已达1.8万吨。

近年来，公司受多晶硅片业务（逐步被单晶硅片替代）、光伏电站业务（补贴拖欠问题）的影响，业绩持续亏损。2019年公司收入195亿，同比-7%；净利润-1.97亿。其多晶硅料业务2019年产量为5.74万吨。

公司在颗粒硅领域布局领先，深耕颗粒硅行业近10年，期待产能进一步提升。

1)   2011年起，公司便开始了对颗粒硅的研究，但受限于技术成熟度原因一直未在市场正式推出。

2)   2017年，公司以1.3亿美金成功收购美国SunEdison旗下的硅烷硫化床技术专利团队和设备，获得了电子级硅烷流化床颗粒硅技术及资产、第五代CCZ连续直拉单晶技术及资产等相关“工艺包”，技术实力快速提升。

3)   2020年，公司颗粒硅技术已经在徐州多晶硅基地实现了连续的稳产和量产，质量获下游单晶客户的不断验证和认可，形成了6000吨的颗粒硅产能。

4）2021年2月3日，公司宣布其颗粒硅年产能由此前的6000吨提升至1万吨，正式迈入万吨级别规模。

 5)  2021年4月27日，公司乐山颗粒硅（一期）项目首套核心装置（硅烷气主装置）187根桩基已经于全部结束，正在进行第二套核心装置187根桩基，目前已经完成116根。5月22日将进行首套装置土建施工，预计一期首套装置（6万吨颗粒硅）调试时间节点将在在2022年2月28日。

6)   目前，公司在徐州、乐山、内蒙古三地合计的规划产能已达50万吨。到2021年3季度末，公司将实现3万吨颗粒硅量产；2022年上半年实现5.4万吨颗粒硅全部达产。

2021年3月9日，公司公告其颗粒硅万吨投产后，经过生产运营及下游客户使用实证，各项指标再获突破。

1)   生产端：颗粒硅各项品质指标已达到西门子法致密料标准，部分指标优于致密料。通过对内胆材料等核心辅材的长期研发，本公司在不额外增加成本的情况下，使得总金属含量下降至10ppbw以下，碳含量下降至0.4ppma以下，氢含量下降至20ppma以下，细粉率下降至0.1%以下。10,000吨产线氢含量较上一阶段6,000吨产线下降近30%。

2)   收得率：颗粒硅单程转化率可达99%，90%可用于单晶。对比西门子法，单程转化率只有10%–12%，导致西门子法整体能耗较高。

3)   成本端：公司硅烷流化床法颗粒硅技术单万吨投资不高于7亿元人民币、综合电耗不超过20kWh/kg。颗粒硅形似球，圆形度> 0.92mm，中位粒径约2mm，更好满足单晶用料要求，并可以实现单晶自动化加料，智慧化生产。

4)   应用端：通过下游客户验证，已经较好解决金属，硅粉和碳含量问题。氢含量问题已经较第一阶段有较大改善，氢含量进一步优化方案预计在30,000吨产线投放中应用。目前公司和下游客户积极合作，提高颗粒硅应用效率和掺合比例，颗粒硅应用仍然有很大的进步空间。通过和客户的紧密合作，本公司预计在未来实现高投放比例的工业化应用。

5)   助力碳中和：对比传统硅料，1GW颗粒硅料可减排13万吨CO2，较西门子法降低74%；基于整个光伏产业链，1GW元件至少可降低CO2排放量47.7%。

4. 风险提示

新冠疫情对光伏行业海外需求。如果未来新冠疫情影响超预期，则可能会影响全球光伏行业需求，光伏行业2/3的需求在海外。

光伏行业产品或技术替代的风险。若未来下游相关产业发生重大技术革新和产品升级换代，下游市场对公司现有产品需求发生不利变化，而公司在研发、人才方面投入不足，技术和产品升级跟不上行业或者竞争对手步伐，公司的竞争力将会下降，对公司经营业绩带来不利影响。

光伏行业发展低于预期。颗粒硅推进目前尚存在技术难点和进入壁垒，一旦颗粒硅发展不及预期，相关需求也会受到影响。

产能扩张竞争格局恶化风险。

【光伏设备行业】往期报告回顾：

----------------【行业报告】----------------

【光伏异质结设备】深度：引领光伏技术新一轮革命，国产设备将迎来爆发-光伏设备年度策略报告之二-20201210

【光伏“大尺寸”设备】深度：“大尺寸”带来新一轮迭代需求-光伏设备年度策略报告之一-20201123

【光伏设备】拥抱三大新技术——异质结、大尺寸、颗粒硅-20210407

【光伏设备】异质结：光伏电池新一代技术，推荐三大设备厂商-20210321

【光伏设备】中央提议碳中和；高瓴158亿元入股隆基成二股东；光伏设备前景看好！-20201220

【光伏设备】“十四五”全球光伏需求有望超预期！看好“异质结”、“大尺寸”新机遇!-20201211

【光伏设备】光伏210大尺寸阵营登场！第四季度硅片企业盈利能力有望超预期！-20201128

----------------【公司报告】----------------

【上机数控】

【上机数控】深度：崛起！光伏210大硅片龙头！全球单晶硅有望“三分天下”-20210122

【上机数控】深度：成长三部曲：高品质、高接受度、高盈利能力-20201009

【上机数控】拟25亿可转债加码单晶硅扩产；光伏硅片有望“三分天下“-20210525

【上机数控】再签51亿硅料；超265亿元硅料协议及颗粒硅保障供应-20210519

【上机数控】业绩超预期！一季报同比增长402%；光伏硅片有望“三分天下”-20210426

【上机数控】业绩增长187%；单晶硅产能迈向30GW、盈利能力向龙头看齐-20210423

【上机数控】再签64亿硅料；超210亿元硅料协议及颗粒硅保障供应-20210412

【上机数控】与大全再签55亿元硅料采购合同，进一步保障硅料供应-20210305

【上机数控】与协鑫合建30万吨颗粒硅项目，战略意义重大！-20210301

【上机数控】光伏硅片再次涨价超预期！利好具核心竞争力的硅片龙头-20210228

【上机数控】单晶硅再扩产；预计2021年出货量同比增长超3倍-20210220

【上机数控】30亿定增完成；被纳入MSCI指数-20210216

【上机数控】复盘与展望：上涨三部曲——做出产品、做好产品、做好业绩！-20210208

【上机数控】硅片涨价大超预期！210大硅片龙头盈利能力有保障-20210205

【上机数控】高成长、低估值、大潜力：光伏210大硅片龙头逐步崛起！-20210202

【上机数控】再获通威大单！近期305亿元光伏硅片订单保障高成长！-20210129

【上机数控】近期共获292亿元硅片大单，迈向光伏210大硅片龙头!-20210120

【上机数控】近1月获251亿元大单！独立第三方210大硅片龙头受众客户高度认可！-20201207

【上机数控】再获东方日升114亿元大单！光伏210大硅片未来龙头地位逐步奠定！-20201129

【上机数控】二期8GW单晶项目点火成功！光伏210大硅片龙头扩产速度超预期！-202011110

【上机数控】光伏210大硅片未来龙头；非硅成本、盈利能力逐步向隆基看齐！-202011106

【上机数控】光伏行业首个210大硅片百亿长单落地，战略意义重大！公司占核心地位-202011102

【上机数控】单三季度业绩增245%超预期！单晶硅盈利能力向隆基看齐-20201023

【上机数控】签订硅料重大采购合同近40亿元，单晶硅业务有望超预期-20200901

【上机数控】光伏单晶硅盈利能力超预期，切片机将迎迭代需求-20200828

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【迈为股份】

【迈为股份】深度：光伏异质结设备领军者，未来5年持续高增长-20210125

【迈为股份】异质结电池效率突破25%，创量产纪录；光伏异质结行业将提速-20210530

【迈为股份】一季报业绩高增长，期待光伏异质结设备再突破-20210427

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【迈为股份】重要客户华晟HJT进展再超预期！光伏异质结行业将提速-20210415

【迈为股份】业绩超预期；期待光伏异质结设备再突破，未来5年高成长-20210412

【迈为股份】重要客户华晟HJT进展超预期！光伏异质结设备行业即将起飞-20210330

【迈为股份】拟投设产业基金，战略布局产业链相关上下游-20210217

【迈为股份】业绩符合预期，公司光伏异质结设备未来5年持续高成长-20210125

【迈为股份】业绩符合预期，期待光伏异质结设备订单陆续落地-20201028

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【捷佳伟创】

【捷佳伟创】深度：光伏电池设备龙头，未来5年持续高成长-20210315

【捷佳伟创】一季报业绩超预期，上调盈利预测；期待光伏异质结设备再突破-20210430

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【捷佳伟创】拟25亿定增加码光伏HJT设备、半导体清洗设备-20200930

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【晶盛机电】

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【晶盛机电】业绩提速：在手订单超百亿、一季度新签订单超50亿元超预期-20210428

【晶盛机电】在手订单高增长；期待光伏、半导体、蓝宝石、碳化硅齐发力-20210425

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【金辰股份】

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