光伏硅片崛起新龙头,成

长性值得期待

上机数控深耕光伏产业,已形成“高端装备+核心材料”双轮驱动的业务布局,主要产品为 210mm 规格单晶硅片和光伏硅片制造设备。公司向下游光伏电池片和组件厂商提供核心零部件,2020 年在国内单晶硅片市场占有率约 7%左右。

预计“十四五”期间,国内光伏新增装机量有望达 45-123GW/年, 全球 135-390GW/年。按照单晶硅片 0.54 元/瓦的单瓦价格和今年全球135GW 新增装机量计算,市场空间大约在 145.8-291.6 亿元。光伏企业按硅片尺寸不同分为两个阵营,但大尺寸化趋势受到市场认可。

我们认为公司发展前景良好,拥有以下四个主要驱动因素——

(1)技术积累+后发优势,确保高盈利能力:公司以制造硅片加 工设备起家,具备明显技术优势,盈利能力相比竞争对手较强;

(2)产能大幅扩张,即将迎来丰收期:公司不断以自有资金和对外筹资扩建产能,由此带来的未来两年订单和业绩增长值得期待;

(3)切片机新增和更换需求带动增长:在大尺寸硅片逐渐成为市场主流的进程中,配套设备更换为公司设备类业务提供了增长契机;

(4)业务向上游硅料拓展,盈利新潜力:公司与上游供应商签订合作协议,业务范围即将向上游颗粒硅拓展,进一步提升盈利能力。

其他方面,210 尺寸硅片在建设和运营阶段均有一定成本优势;下游越来越多的企业加码 210/182 尺寸高功率产品;公司生产基地位于内蒙古包头,当地较低电价有效降低公司电耗成本;今年 2 月,公司 30 亿定增顺利实施完成。

财务方面,公司资产负债率低于行业平均水平,在手现金充足,部分闲置资金购买低风险理财产品,应付账款和票据由于不断扩产处于高位,研发费用逐年上升,下游需求旺盛导致存货持续增加,扩产扩建导致固定资产、在建工程快速增加,规模效应暂未体现导致营业周期相比竞争对手略长。

综合考虑公司历史估值和可比公司估值水平,基于对公司成长预期和面临风险的判断,我们给予公司 39.25 倍 PE 估值,对应目标价格171.90 元,首次覆盖予以“买入”评级。

1. 公司基本情况

无锡上机数控股份有限公司成立于2002年9月,是国内首家研发太阳能硅片配套的专用数控磨床、专用倒角机和切断锯床的企业,主要产品均应用于硅片生产,产品包括缝纫机曲轴磨床、轧辊磨床、光伏专用平面磨床、数控金刚石带锯床、数控轧辊磨床等。2019年,公司积极响应国家西部大开发政策号召,于地处蒙西经济区的内蒙古包头市投资了单晶硅生产业务,成立弘元新材料(包头)有限公司,正式进军光伏单晶硅生产领域,形成“高端装备+核心材料”双轮驱动。随着光伏单晶硅产能释放,公司20H1单晶硅业务收入贡献达85%。

公司作为专业化的独立第三方供应商,抓住单晶硅向大尺寸升级的机遇“弯道超车”,在210大硅片领域迅速形成核心竞争力。公司 2020年11月至今已累计获得超300亿元硅片订单,其中大部分为210规格。我们认为,上机数控的异军突起,或将改写单晶硅片市场“隆基+中环”双寡头垄断格局。

营收和归母净利润方面,在逐步完成业务转型后,公司 2020 年业绩实

现了较大增长。2021年1月29日,上机数控披露 2020年业绩预告。经测算,公司 2020 年归母净利润为5.3-5.8亿元,同比增加186%至213%,推测其中绝大部分利润增长主要由单晶硅片业务贡献。

根据公司半年报披露,2020H1 弘元新材料实现营业收入9.23亿元,实现净利润1.21亿元,收入及净利润贡献分别达85%、81%。

从营业收入结构变化来看,一方面,公司原有主营业务(光伏专用设备) 贡献收入约在2018年达到峰值,自2019年开始逐渐下滑;另一方面,单晶硅片业务2019年开始投产,并迅速成为营收占比第二大的业务板块,增长势头强劲。

从公司各项业务分项毛利率来看,随着技术工艺不断改良,公司光伏专用设备、通用磨床、蓝宝石专用设备毛利率较为稳定,2019年前综合毛利率接近50%。2019年,公司主要业务转型至单晶硅片生产,该项业务毛利率低于设备业务,且产能逐步释放过程中规模效应暂未完全体现,导致公司总体毛利率出现下降,但与可比公司相比仍处于平均水平。公司固定资产折旧方法为年限平均法,其中机器设备的折旧年限为10年,房屋及建筑为20年。

上机数控毛利率相比竞争对手呈下降趋势的另一个重要原因是用于生产单晶硅片的原料—多晶硅料单价自 2020 年 7 月起由于光伏产业迅速发展而不断走高,其他主要硅片生产商一般通过与上游原料供货商签订长期合同的方式锁定原材料价格,降低生产成本,而上机数控作为新进者,20Q4 起才开始逐渐通过相似手段锁定原材料价格,因此从历史数据上看,公司毛利率短期呈下降趋势。

单晶硅为目前光伏产业链中壁垒较高、竞争格局良好、利润丰厚的环节, 上机数控崛起前,隆基、中环两家占据 70%以上份额。2020 年上机数控迅速扩建产能,根据公司2021年可实现投产的产能计算,公司市占率将从2019年末的2%上升至7%并将随后续产能逐渐投产而不断扩大市占率。

公司处于建设阶段的单晶硅生产项目主要有两个,分别是“包头 5GW 单晶硅拉晶生产项目”和“年产8GW单晶硅拉晶生产项目”,两个项目的投资额分别为31亿元及37亿元。根据中国光伏协会数据,单晶硅片项目的平均投资额大约在2-3亿元/GW左右,据此推算,上机数控两个项目的实际产能或将远高于公布产能。根据公司公告,随着公司不断改进工艺,生产效率相应提升,已建成的“5GW 单晶硅拉晶生产项目”实际产能水平高于预期。

股权结构方面,上机数控持股 2%以上的股东主要有:杨建良(36.71%, 公司实际控制人、控股股东、董事长、总经理)、杭虹(16.03%,杨建良妻子,公司董事)、无锡弘元鼎创投资企业(3.53%,实际控制人为杨杭夫妻)、赵永明(2.99%)。公司股权结构稳定。

2.行业介绍

在政策引导和市场需求双轮驱动下,经过十几年发展,我国光伏产业已经成为为数不多、可以同步参与国际竞争、并有望达到国际领先水平的战略性新兴产业,也成为我国产业经济发展的一张崭新名片和推动我国能源变革的重要引擎。目前我国光伏产业在制造业规模、产业化技术水平、应用市场拓展、产业体系建设等方面均位居全球前列。

在碳中和方面,中国将采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。光伏和风电等新能源发展,是实现“碳中和”的重要途径。

在光伏行业“平价上网”的大背景下,中国光伏行业协会预测“十四五” 期间国内光伏新增装机量有望达45-123GW/年,全球有望达135-390GW/年。我们预计,随着需求的爆发,产能过剩仅是短期行为,头部企业的高效先进产能具有核心竞争力。

2.1光伏产业链介绍

光伏产业链包括硅料、切片、电池片、组件等4个环节,最下游为应用系统。上游为硅料、硅片环节;中游为电池片、电池组件环节;下游为应用系统环节。从全球范围来看,产业链4个环节所涉及企业数量依次大幅增加。在整个产业链中,硅料尤其是高纯度的硅料毛利率最高。由于近年来光伏产业的快速发展,硅料出现供不应求的状况,硅料的价格更是节节攀升。其次是硅片生产的利润率较高,而组件生产和工程安装利润率最低。

光伏系统成本由组件、逆变器、支架、施工及建设等成本构成,其中组件占比最高,占地面光伏系统初始成本的比例为 40.7%。技术进步、原料降价等因素推动组件具有更大的成本下降速度和下降空间,因此也意味着相关领域也具有更大的获利空间。

光伏组件成本的构成是由硅成本即电池片成本和非硅成本组成,例如组件的非硅成本是指除了电池以外的其他成本,包括玻璃、EVA、背板、焊带、边框、接线盒等,非硅成本占组件成本比例约1/3。电池成本占比达到2/3。

近年来,随着技术进步、光伏制造成本的持续下降,光伏发电上网电价呈持续下降趋势,且逐步与传统上网电价趋同,光伏行业逐步实现去补贴以及市场化的运作机制。而光伏发电上网电价的持续下降以及补贴的持续下降将倒逼电站系统成本的下降。随着政策补贴边际影响降低,技术迭代带来的成本下降将逐步成为推动行业发展的主要动力。

从商业模式来看,硅片制造企业总体而言定价权较小,行业受原材料价格和终端发电系统价格影响较为明显。

2.2.单晶硅片尺寸之争

单晶硅片是硅元素的单晶体,具有基本完整的点阵结构,其纯度要求达到 99.9999%,甚至达到 99.9999999%以上。单晶硅片主要用于制造半导体器件、太阳能电池等,一般通过高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制切片而成。

上机数控等硅片加工企业将上游提供的多晶硅原料通过拉晶、开方、滚磨、切片等工序制成硅片,其中拉晶、切片的技术壁垒略高。公司在拉晶、切片等领域积累了较为丰富的技术经验,因此相比于其他竞争对手,公司在硅片生产领域能实现更高的毛利率和更高的良品率。公司使用自主研发的WSK900B 切片机,目前量产切割210硅片的良率为95%左右。

在单晶硅片领域,2019年5月隆基股份推出182尺寸硅片,8月中环股

份正式发布210大硅片。2020年6月24日,7家光伏企业就建立行业标准尺寸发布联合倡议,提倡行业标准尺寸为 182mm*182mm(M10)。同年 11月27日,8家光伏企业亦发布210尺寸作为行业标准的倡议。抛开尺寸之争,我们可以明显看到两个趋势,一方面光伏企业在现有166尺寸格局下,认可更大尺寸的发展趋势,因此行业标准均偏向于采取更大尺寸的182或210,另一方面行业倡议者均为产业链链条的领军企业,覆盖上游到下游的硅料、硅片、电池、组件全产业链环节。无论是最贴近终端用户的组件企业,还是产业链配套的各个环节均在力推大尺寸产品。

尺寸发布联合倡议,提倡行业标准尺寸为 182mm*182mm(M10)。同年 11

月27日,8家光伏企业亦发布210尺寸作为行业标准的倡议。抛开尺寸之争,我们可以明显看到两个趋势,一方面光伏企业在现有166尺寸格局下,认可更大尺寸的发展趋势,因此行业标准均偏向于采取更大尺寸的182或210,另一方面行业倡议者均为产业链链条的领军企业,覆盖上游到下游的硅料、硅片、电池、组件全产业链环节。无论是最贴近终端用户的组件企业,还是产业链配套的各个环节均在力推大尺寸产品。

大硅片对光伏产业链的成本节约主要来自于度电成本的降低,包括三个方面,分别是通量价值、饺皮效应、块数相关成本。为增加组件的输出功率,提升自身产品竞争力,各组件企业相继推出大尺寸产品。以2019年国内前十的组件企业来看,晶科、晶澳、隆基、天合、阿特斯等均推出500W以上大尺寸产品,尺寸涵盖180、182和210,其中部分企业大尺寸产品已出海成功,并规模化应用。为增加组件的输出功率,提升自身产品竞争力,各组件企业相继推出大尺寸产品。以2019年国内前十的组件企业来看,晶科、晶澳、隆基、天合、阿特斯等均推出500W以上大尺寸产品,尺寸涵盖180、182和210,其中部分企业大尺寸产品已出海成功,并规模化应用。

公开资料显示“,十四五”各年全球光伏新增装机中,以182mm 和210mm尺寸的硅片为基础的组件和发电系统占比增长最快,且 182mm 尺寸硅片增长潜力不及 210mm。

我们认为,大尺寸硅片是光伏产业未来发展的必然趋势。但由于硅片尺寸进化需要伴随着下游产业链的配套跟进,因此仍需要一段时间从目前主流的 166 尺寸升级为 210 尺寸。上机数控作为 210 阵营中的后起之秀,几乎所

有产能都围绕 210 尺寸扩充,因此未来 2-3 年公司业绩仍有望持续突破,再创新高。

2.3.硅片的供给和价格

近两年,受下游光伏装机量快速增长刺激,国内主要硅片厂商持续投入扩大产能,以隆基股份中环股份为龙头的硅片制造企业产能逐年增大,与光伏年装机量齐头并进。

与其他企业相比,扩产速度方面上机数控位居第一,但从总体产能看, 目前上机数控与隆基、中环相比规模暂处于第二梯队。

与硅片生产企业产能迅速扩张交相辉映的,是上游硅料企业生产的原材料不断通过长期合同被锁定的情形。龙头硅料企业面临的是与下游需求不符的扩产压力,根据现有数据预测,2021年供不应求的生产基调已经定下。

根据中国光伏协会预测,2021年全球光伏新装机量有望达到165GW,对应的硅料需求约为58万吨,根据中国有色金属工业协会硅业分会数据,

2021 年全球硅料供应量极限为57-58万吨。

上机数控方面,目前公司连续签订三大单晶硅料采购合同,合计金额近150亿元,对应2021年合计采购5.76-6.24万吨。按照3000吨/GW测算,公司2021年已有约20GW硅料得到保障。另外,2021年1月21日,公司与金博股份签订5亿元碳碳埚帮、导流筒、保温筒及其他配件的采购合同,保障021-2022年拉晶耗材供应。

进入2021年,市场普遍存在一种担心,即硅片供给是否会过剩。中国光伏行业协会预计今年全球新装机量需求为135GW,而硅片供应企业今年的乐观产能合计约 272GW。从数据上看确实存在产能过剩的情况,但是我们经过深入分析后认为产能过剩的情况并不严重,对公司不会构成较大影响。

首先,产能过剩存在明显的结构性特征。210尺寸硅片的市场认可程度较高,盈利能力优于166甚至182尺寸硅片,而上机数控所有产能均为210尺寸,因此落后淘汰的产能普遍以小尺寸硅片为主,210尺寸硅片在未来1-2年中仍将处于结构性紧张的局面。

其次,新增加的137GW产能仍在持续建设中,绝大多数产能在2021Q4才能释放完成,因此至少2021年前三季度不会出现明显过剩情况。

目前主流光伏发电系统越来越多采用双面双玻方案,以最大化光伏面板使用率。因此,今年新增加的137GW产能对于实际发电系统而言,只对应着传统单面双玻方案一半的新增装机量。价格方面,硅片价格下行是历史大势所趋。以156mm规格为例,单片价格从2010年的100元/片,下降至目前的2.55元/片,在过去10年中价格下降了97.5%。但相比之下,210规格硅片相较于166、182尺寸单瓦售价短期内更高,意味着210规格硅片对于供应链企业而言更具盈利能力。若以目前最为广泛应用的166尺寸单瓦价格为基准,则210尺寸硅片溢价率目前约为6%。

根据PV infolink最新数据,210mm规格硅片的最新价格为6.16元/片,相较于年初处于缓慢上升趋势。

光伏行业逐渐摆脱补贴、达到平价上网之后,需求才会真正爆发。光伏行业的竞争格局,也会随着二三线厂商的退出变得愈发清晰,各环节集中度将不断提高。上机数控等细分领域头部厂商因拥有更高的盈利能力、更优的成本管控能力、以及更强的融资能力,在行业洗牌期间具备更强的核心竞争力和风险抵御能力。

市场空间方面,按照210规格硅片0.54元/瓦的单瓦价格和2021度全球135GW新增装机量计算,单晶硅片市场空间大约在145.8亿元(210规格占比20%)和291.6亿元(210规格占比40%)。

2021年2月,中核汇能发布2021年光伏组件设备第二次框架集中采购公开招标招标公告。根据公告,该次光伏组件框架采购共分6个包,预估总招标容量5GW。其中:采购440-455Wp 单晶单/双面组件50OMW、530-550WVp单晶单/双面组件300OM、590Wp及以上单晶单/双面组件1500MW.根据目前市场光伏组件规格,210组件可满足各档功率需求,而590Wp及以上组件只有210产品可以胜任,占本次招标总容量已达30%。可见大尺寸硅片方向明确,210产品潜力巨大。

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