帝尔激光研究报告光伏激光设备龙头,从辅设

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(报告出品方/作者:浙商证券,邱世梁、王华君、李思扬)

1.光伏激光设备龙头,新型电池激光设备领军者

1.1.PERC激光设备龙头,向HJT、TOPCon、xBC电池激光技术延伸

公司成立于年,为PERC光伏激光设备龙头,市占率超过80%。同时,公司向xBC、HJT、TOPCon激光设备、激光转印设备延伸,打开中长期成长空间。

业务板块:核心覆盖PERC、xBC、TOPCon、HJT4大领域,激光转印技术打开新空间。

1)PERC:覆盖SE激光掺杂设备(年市占率86%)、激光消融设备(年市占率77%)、LID/R激光修复设备、MWT激光打孔设备、及激光划片设备。

2)xBC:激光消融设备(已取得量产设备订单)。

3)TOPCon:激光硼扩设备(预计年下半年推出新中试样机)、特殊浆料开槽设备。

4)HJT:LIA激光修复设备(已取得欧洲客户订单)。

5)激光转印:可运用于PERC、TOPCon、HJT、xBC电池,已进行量产样机交付、验证中。

1.2.过去5年业绩CAGR=66%,盈利能力表现亮眼

业绩表现:1)年-年:受益光伏行业装机需求旺盛及技术革新,公司营收从0.77亿元增长至12.57亿元,CAGR=75%;归母净利润从0.3亿元增长至3.81亿元,CAGR=66%,业绩持续高增。2)年Q1,公司实现收入3.11亿元,同比增长13%;归母净利润达0.93亿元,同比增长26%,业绩增长稳健。过去几年,公司在PERC激光设备领域保持高市占率的龙头地位,业绩高速增长。未来随着HJT、TOPCon、xBC激光设备、激光转印设备的逐步放量,打开中长期成长空间。

产品结构:光伏激光设备为公司核心业务,年收入占比达93%。年公司光伏激光设备实现销售量台,同比增长17%,保持稳定增长。

盈利能力:1)受益公司产品技术实力+高市占率+非标定制化属性,公司盈利能力表现优异。年公司毛利率45%,净利率30%。2)年以来公司毛利率有所下降的主要原因:受PERC产品成熟度逐步提高及客户订单量快速增加影响,公司调整设备售价。我们预计随着N型电池技术突破带来设备迭代需求,公司激光设备盈利能力有望提升。

重视技术研发,向激光转印、Topcon、HJT、IBC激光领域延伸:年公司研发费用为1.04亿元,同比增长86%,占比营收达8%;年Q1研发费用为0.27亿元,同比增长31%,占比营收为9%。

1.3.董事长技术底蕴深厚,合计持股45.5%

董事长李志刚博士为公司实际控制人。董事长李志刚博士直接持有公司42.32%的股份,并通过武汉速能企业管理合伙企业间接持有公司2.98%的股份,合计持有公司43.13%的股份,为公司实控人。

董事长技术背景深厚。董事长李志刚为华中科技大学物理电子学博士,并曾留学新加坡,专门从事激光器的研发。师承中国武汉光谷之父黄德修教授,入选第四批国家“万人计划”,深耕激光和太阳能光伏领域多年。

1.4.募资布局光伏激光转印+面板激光行业,成长方向清晰

年8月公司成功发行8.4亿元可转换公司债券。用于高效太阳能电池激光印刷技术应用研发项目、新型显示行业激光技术及设备应用研发项目及补充日常流动资金。

年10月,公司公告拟与武汉东湖新技术开发区管理委员会签署协议,在武汉东湖新技术开发区投资20亿元,建设研发生产基地二期项目,主要用于:1)扩产原有的光伏设备业务,并新布局激光印刷设备研制业务;2)将激光技术应用到新型显示领域,主要进行激光显示修复设备研制等。

此外,公司拟使用自有资金不超过万美金在新加坡投资设立全资子公司,以吸引高素质人才,研发新型激光技术并导入国内总部,进一步强化公司研发实力和新技术布局,打开长期发展空间。(报告来源:未来智库)

2.光伏激光设备:受益TOPcon、HJT、xBC、激光转印多重技术迭代,市场成长空间广阔

2.1.光伏迎平价时代,催生行业需求提升、设备迎扩产潮

过去10年:度电成本下降85%,光伏装机量大幅提升6倍。年到年间,太阳能光伏发电的加权平均LCOE(平准化度电成本)下降85%,由0.美元/kWh下降至0.美元/kWh,并预计年全球太阳能光伏发电的度电成本降至为0.04美元,较年下降30%。光伏新增装机量从年的19GW提升至年的GW,10年光伏装机需求增长6倍。随着光伏行业降本增效能力提升,度电成本预计将持续降低,光伏发电有望提前迎来发电侧平价上网时代。

未来10年:伴随光伏度电成本持续下降,光伏装机需求有望迎10年10倍增长。我们测算了年中国和全球光伏新增装机需求,预计年中国光伏新增装机需求达-GW,CAGR达24%-26%;全球新增装机需求达-GW,-年CAGR达25%-27%。光伏装机需求未来十年迎来十倍增长,拥有巨大的市场空间,需重视光伏赛道带来的巨大增长机会。

2.2.光伏电池:新型技术蓄势待发,HJT、TOPCon、xBC带来新需求

PERC电池逼近效率极限,N型电池大势所趋。从目前技术发展来看,P型PERC电池已经逐步接近理论转换效率极限。而以TOPCon、HJT、IBC等为代表的新型电池具有转换效率高、光衰减系数低、温度系数低以及双面率高等优点,逐步实现GW级量产,有望取代P型电池成为行业下一代主流技术。

N型替代路线明确,三大细分路线共存。光伏行业的核心是降本增效,N型电池片的技术迭代顺应行业大趋势,产业规模化进程持续加快。其中TOPCon、HJT、IBC多种技术路径有望并行发展,共存竞争。

(一)TOPCon电池:兼容现有产线+效率极限高,为市场目前升级首选

TOPCon(隧穿氧化层钝化接触)电池利用硼扩散形成发射极,电池背面制备一层1-2nm的隧穿氧化层,然后再沉积一层掺杂多晶硅,二者共同形成了钝化接触结构,为硅片背面提供了良好的界面钝化,以有效降低表面复合和金属接触复合,进而提升电池转换效率。TOPCon电池的理论极限效率高达28.7%,远超PERC极限效率(24.5%)。

TOPCon电池与PERC产线兼容性高,新增投资成本较低(单GW新增0.5-0.7亿元)。从生产工艺步骤来看,TOPCon与现有PERC产线的兼容性较好,最大程度的保留和利用现有P型电池设备工艺流程,在现有的PERC产线基础上,只需要增加硼扩、薄膜沉积设备以及湿法刻蚀机台,无须背面开孔和对准。因此,TOPCon电池新增投资成本较低,在原有PERC产线基础上单GW新增投资0.5-0.7亿元。目前布局TOPCon路线的企业主要有晶科能源、钧达股份、中来股份、天合光能等。

(二)HJT电池:工艺流程简化,降本增效路径清晰

HJT(异质结)电池制备工序少、提效优势明显,被认为是最具长期发展空间的N型电池技术路线。HJT为天然的双面发电电池,双面率>95%;采用低温工艺,适宜做薄片化,降本潜力大;温度系数较小,高温环境下衰减较小,发电量相对较高。HJT制备工序简单,主要为四步分别是清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO制备、电极制备。而PERC电池制备通常需要9-10道工序,因此HJT电池生产良率较高,极具量产优势。

HJT与目前PERC电池产线不兼容,引诸多行业新贵入场推动产业化进程。HJT电池相较于PERC而言具有颠覆性,其生产设备与现有的PERC产线设备并不兼容,需要全部新建产线,由此将带来大量的新增设备需求。也因此吸引大量新玩家入场,抢先布局HJT电池工艺,通过全新技术路线实现弯道超车。目前布局HJT领域的厂商主要有安徽华晟、金刚玻璃、通威股份、明阳智能、新加坡REC、爱康科技、晋能集团等。

(三)IBC电池:工艺流程复杂,效率优势显著

IBC(交叉背接触)电池,最大特点是PN结和金属接触都处于电池背面,正面无栅线遮挡,相较于常规电池可以获得更高的电流。背部采用优化的金属栅线电极,降低串联电阻,从而有效提升IBC电池的转换效率。目前IBC可以实现25%左右的效率,同时也是晶体硅电池中工序最复杂、结构设计难度最大的技术路线。

中长期IBC电池可与TOPCon、HJT和钙钛矿等技术结合,实现更高量产效率。随着技术技术工艺的成熟,目前基于IBC电池结构形成的新型高效电池主要包括:1)叠加高质量钝化接触结构,分别与TOPCon、HJT技术结合,形成TBC、HBC电池;2)作为底电池制备叠层电池,PSCIBC叠层电池。除此之外IBC电池外表更加美观,非常适用于光伏建筑一体化等场景,具有较好的商业化前景。

2.3.光伏激光设备:受益多重技术迭代,预计年行业市场空间达80亿元

激光技术在光伏领域广泛运用,设备需求旺盛。激光技术具有快速、精确、零接触及良好热效应等特点,在推进太阳能电池技术迭代进程中发挥了重要作用。在电池片前端环节,主要应用激光打孔、SE激光掺杂、激光消融等工艺;在电池片后端环节,主要应用激光转印、激光修复等技术;以及在组件环节,激光无损划片为主要激光技术。

2.3.1.PERC电池端:激光消融、激光掺杂等先进技术已成为产线标准配置,占产线投资额约10%

目前激光消融设备、SE激光掺杂设备已成为新增PERC产线的标准配置,占产线投资额约10%。

1)SE激光掺杂:可提升电池片效率约0.3%-0.5%。SE即为选择性发射极,通过在太阳能电池电极栅线与硅片接触部位区域进行高浓度磷掺杂,电极以外区域进行低浓度浅掺杂,从而获取更高的短路电流、开路电压以及填充因子,提高电池转换效率。SE激光掺杂具有提效明显、工艺流程简单、投入成本低、与传统BSF产线兼容性强等特点,为主流的选择性发射极制备方式。

2)激光消融:助力BSF向PERC电池片升级、效率提升约1%以上。PERC电池背面采用全表面介质膜钝化和局域金属接触方式取代BSF电池的全铝背场电极,而其难点是背面电极透过钝化层时要求实现微纳米级高精度的局部接触,且在不损伤硅衬底材料的基础上实现精密刻蚀。激光消融技术的核心是利用脉冲激光来打穿电池背面的钝化层、形成背面接触,从而提高电池性能。

2.3.2.电池端:激光硼掺杂——提效核心工艺之一

效率端:可实现0.2%-0.3%的提效。通过激光硼掺杂可帮助TOPCon电池在正面对硼硅玻璃进行选择性掺杂,实现选择性发射极SE结构,降低电极区域的接触电阻,有望提升电池的转换效率绝对值0.2%-0.3%以上水平。

工艺端:较PERCSE掺杂更为复杂。硼在硅的固溶度低于磷,掺杂难度更高,在推进时需求更高的能量。即使用激光掺杂时(即与PERC的SE方式类似),需要采用功率更高的激光器。因此PERC电池产线中的激光掺杂设备在TOPCon产线中不能兼容沿用,需要重新购置激光掺杂设备。

价值量端:激光掺杂作为TOPCon提效的关键手段之一,伴随掺杂难度提升,激光设备价值量预计将提升,单GW价值量有望较传统PRRC的万基础上提升。

2.3.3.IBC电池端:激光消融技术为必须工艺步骤

激光消融替代传统光刻技术成为IBC电池主流工艺。IBC电池传统主要采用光刻工艺,通过光刻的方法在掩膜上形成所需刻蚀图形,但此类方法工艺复杂、成本较高,难以在太阳能电池领域大规模量产。而激光消融技术可以实现IBC工艺流程中的快速、无损、高效去膜,从而达到背面P\N钝化膜层的精准消融,大幅度简化工艺、降低成本、提高升IBC电池的竞争力。

2.3.4.HJT电池端:LIA激光修复工艺——提效、降衰

LIA激光修复工艺:通过超高功率光照射电池片,产生大量光生载流子来改变体内氢的价态,快速实现硼氧结构由高活性的复合体转变为低活性的再生态,以达到降低光致衰减目的。在光照的情况下,对HJT电池进行修复(加热退火),可以有效减少界面态(Si悬挂键)密度,降低界面复合,从而提高电池转化效率。

LIA激光修复设备在HJT电池中提效降衰能力显著。HJT电池拥有特殊的光致衰减机制,采用激光修复(注入退火)工艺替代传统LED光注入退火或电注入将取得更好效果,不仅可以提效降衰,另一方面,采用激光修复也有望降低电池在组件端的效率损失。

2.3.5.激光转印:可应用于PERC、TOPCon、HJT和IBC等各类电池,降本增效显著

激光转印技术:显著实现银耗降本,提升电池效率,优化生产良率。激光转印技术应用于太阳能电池金属化环节,可实现超细线宽(25微米以下)的金属栅线的无接触印刷,在提升转换效率的同时,大幅降低银浆耗量20-30%,降本效果显著。此外,激光转印采取无接触加工方式,较传统丝网印刷可以有效缓解生产过程中的压力,能够显著降低电池的破损率,提高生产的良率,且更适用于未来薄片化、大尺寸硅片生产。

激光转印技术应用前景广阔,在PERC、TOPCon、HJT、IBC电池中均有广泛的应用前景,且可配合银包铜等各种特殊浆料叠加使用持续降本,是各种技术路径下的通用型技术。

我们通过测算得出:激光转印可为PERC/TOPCon/HJT分别带来//万元的年化收益(成本节约)。整线回本周期在1.5-2.2年左右。性价比凸显。

1)效率端:假设激光转印可带来0.1%的转换效率提升(细线减少遮光损失)。

2)银浆耗量端:假设激光转印可为PERC/TOPCon/HJT分别将低耗量20%/25%/30%。

2.3.6.市场空间测算:预计年行业市场空间达80亿元,CAGR=65%

我们对光伏激光设备市场空间进行测算,核心假设包括:

1)电池片产量:年国内电池片产量为GW,假设-年以25%~32%增速增长(参照新增装机量需求预测),至年全国电池片产量达GW。

2)产能利用率:年国内电池产能利用率为56%(受硅料价格高涨有所压制),我们保守假设-年产能利用率为65%,回归年水平。

3)各电池技术渗透率:基于我们对4种电池技术路径生命周期的判断,预计-年TOPCon、xBC、HJT技术将逐步放量、取代PERC电池,渗透率持续提升。同时我们基于HJT更大的度电成本降低潜力,中长期有望更高可能成为市场主流电池技术,具更高的渗透率提升空间。

4)单GW价值量:随着降本增效,我们假设-年PERC(SE掺杂+激光消融)、TOPCon(SE掺杂)、HJT(激光修复)、IBC(激光消融)、激光转印(整线,各技术路径通用)单GW价值量逐年降低。

综上测算,我们保守测算预计年激光设备(PERC+HJT+TOPCon+xBC+激光转印)订单市场空间有望达80亿元,-年CAGR=65%。市场将迎来快速增长。(报告来源:未来智库)

3.帝尔激光:光伏激光设备龙头,打造激光技术平台型公司

3.1.光伏激光:深入布局TOPCon、HJT、IBC技术路线,激光转印有、望打开新空间

公司在光伏激光领域深耕多年,积极布局N型电池新兴技术。

1)PERC电池:公司开发的PERC激光消融以及SE激光掺杂(磷掺杂)设备,具有灵活图形控制方式,轻松实现点、线、虚实线等多种图形需求,可显著提高转换效率1%以上,满足-mm不同硅片生产的尺寸,产能可达-pcs/h;公司的PERC激光消融及SE激光掺杂市占率常年保持在全球80%左右水平,呈现垄断格局。

2)TOPCon电池:公司拥有SE激光硼掺杂等相关技术储备(一次掺杂),该技术主要用于TOPCon电池选择性发射极的形成,降低金属电极与衬底的接触电阻,可提升电池转换效率0.2-0.3%;公司的SE激光硼掺杂设备目前已实现低损伤、掺杂能力强等技术优点,设备已在客户小批量验证。

3)HJT电池:公司应用于HJT电池的LIA激光修复设备能够满足mm以下尺寸电池片高光强辐照,提高非晶硅的钝化效果,提升电池开路电压,同时改善银浆与衬底的接触,大幅提高填充因子,可提升转换效率约0.4%。目前公司已获得欧洲客户的认可,并于年11月取得设备量产订单,订单金额达多万元,单台设备价格不低于万元。

4)IBC电池:公司的激光消融技术可应用于IBC背面钝化层开膜上,替代传统IBC电池采用光刻的技术路线,简化工艺流程,大幅度降低生产成本,进一步提高IBC电池的竞争力;据公司公告,公司年合计获隆基系订单6.02亿元,我们预计以HPBC激光开槽设备订单为主。

5)组件端:公司研制的激光无损划片设备可实现组件半片及叠瓦工艺,大幅度减少太阳能电池在激光划片中的效率损失;公司的激光无损划片已有量产设备交付。

激光转印设备:公司研发的激光转印技术不局限于电池结构,可实现在太阳能电池全技术路线(PERC、TOPCon、HJT和IBC电池)的应用。可以实现超细线宽(18微米以下)的银浆印刷,改善印刷质量,进一步提升高效电池的转换效率,同时降低银浆耗量20-30%,降本效果显著。公司整线布局、已向2家头部客户交付了工艺样机,同时已有2家头部客户有交付量产整线样机的计划,覆盖了TOPCon,IBC等工艺路线。

年8月,公司顺利发行3.4亿元可转债、拟投向激光转印项目,研发进展有望提速。对于未来新增电池产线,公司将以转印印刷成套设备的方式,向客户进行交付;对于目前已有的电池产线,将以局部替换的方式,替换细栅印刷环节,对产线进行改进和提升。

3.2.竞争格局:帝尔龙头领先,技术+客户优势有望延续

公司在PERC时代激光设备市占率处于绝对龙头水平。其PERC激光消融设备和SE激光掺杂设备在过去市占率常年保持在全球80%左右水平(据公司公告),呈现寡头垄断格局。除公司外,光伏激光设备领域公司包括大族激光、迈为股份、海目星、友晁能源等。

在PERC时代公司处于绝对领先地位,公司在TOPCon、IBC、HJT和激光转印等先进电池技术进行前瞻布局,抢占发展红利。光伏设备行业具有较强的非标定制化属性强,竞争格局表现出明显的龙头强者恒强特征。公司基于多年技术研发+客户资源+行业经验的积累(设备),有望在新技术时代延续龙头趋势。

3.3.平台化布局:布局显示面板激光设备,打开消费电子等新领域

立足于光伏激光设备领域,横向切入消费电子等新型显示领域。年8月,公司发行可转债募资8.4亿元,其中31%的募集资金将投入新型显示行业激光技术及设备应用研发项目中。

1)在新型显示领域:针对下一代Mini/microLED显示TFTpattern修复、cell段修复等,公司积极开发激光修复技术和MiniLED芯片剥离技术,提高LCD/OLED显示面板修复成功率及自动修复效率。

2)在集成电路领域:公司针对不同的micro/miniLED芯片,自主开发激光剥离技术和深紫外显微投影加工系统,包含准分子激光光斑匀化、投影光学系统设计等,灵活调整光学投影的图案,满足不同客户从验证性测试到量产的需求。

4.盈利预测及投资分析

4.1.盈利预测

公司作为光伏激光设备龙头,下游覆盖PERC、HJT、TOPCon、xBC、激光转印等板块,未来业绩有望接力放量。

基于以下判断,我们预计-年,公司光伏激光设备收入同比增长35%/35%/40%/92%;配件、维修及技术服务费同比增长50%/50%/50%/50%。

1)光伏激光设备:我们预计光伏激光设备行业-年市场规模分别为27/52/67亿元(根据2.3.6章节模型测算),正常行业订单确认周期为9-12个月。公司为PERC光伏激光设备龙头,基于公司的先发优势+行业经验积累+技术实力,我们预计公司在新技术变革中仍能保持较高市占率水平。预计公司-年在xBC、HJT、TOPCon激光设备、激光转印设备市占率分别为20%-50%、50%、%-80%、10%-80%,打开中长期成长空间。预计-年收入同比增长35%/35%/40%/92%。

2)配件、维修及技术服务费:随着光伏行业需求增长、以及公司产品在市场上累计销量的提升,客户对配件、维修及技术服务需求量有望持续提升,预计-年收入同比增长50%/50%/50%/50%。

4.2.投资分析

公司为光伏激光设备龙头,受益光伏需求放量+电池多重技术迭代需求。

我们预计年公司TOPCon、HJT、xBC、激光转印设备合计潜在市值空间达亿元。预计-年营收16.8/23.5/33.1亿元,同比增长34%/40%/41%;归母净利润为5/7.2/10.2亿元,同比增长32%/43%/42%,年复合增速39%。

核心假设:1)市占率:参考公司在PERC激光设备80%市占率的绝对领先地位,我们保守假设年公司在光伏电池各技术路径的激光设备上市占率为50-80%。

2)净利率:参考目前公司在PERC设备领域30%以上的净利率情况,我们保守假设年公司在光伏电池各技术路径的激光设备上净利率分别达25%-28%。

(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。)

精选报告来源:。




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