顆粒硅行業(yè)深度研究報告

1.1.產品質量、成本、應用已優(yōu)勢漸顯，有望成為新一代光伏硅料技術 1.2.顆粒硅供給：規(guī)劃產能超50萬噸，協(xié)鑫和上機數(shù)控合資建30萬噸 1.3.顆粒硅需求：晶澳15萬噸采購合同，隆基、中環(huán)、上機加快試用 2.1.傳統(tǒng)硅料：產能緊缺、價格高漲超140%，未來2年將處緊平衡狀態(tài) 2.2.顆粒硅：進展超預期，產能有望加速釋放、解行業(yè)燃眉之急 2.3.顆粒硅：“十四五”期間光伏需求大，顆粒硅市占率有望加速提升 3.1.上機數(shù)控：210大硅片+顆粒硅強力推動者！光伏硅片有望“三分天下” 3.2.保利協(xié)鑫能源：多晶硅龍頭，顆粒硅主推力量 圖2：光伏顆粒硅示意圖 圖3：顆粒硅在拉棒電耗、水耗、氫耗上均優(yōu)于傳統(tǒng)硅料 圖4：顆粒硅是CCz連續(xù)加料及ERCz外置復投技術的必選硅料 圖5：FBR法流程短，損耗低，排放少，出料的顆粒硅無需破碎，可直接用于投料 圖6：100%摻雜顆粒硅不影響晶棒頭尾少子壽命 圖7：2020年全球多晶硅料產量達49.6萬噸 圖8：2020年國內多晶硅料產量達39.2萬噸 圖9：2020年12月至今硅料價格走勢，累計漲幅超140% 圖10：2020年12月至今硅片價格走勢，累計漲幅超40% 圖11：目前顆粒硅產能占比全行業(yè)硅料份額僅不到3%，預計未來有望加速滲透 圖12：“十四五”國內光伏新增裝機量有望年均達70-90GW/年 圖13：預計全球光伏新增裝機量有望年均達222-287GW/年 圖14：2021年Q1，公司營收16億，同比增長269% 圖15：2021年Q1，歸母凈利潤3.15億，同比增長402% 圖16：上機數(shù)控：此前切片機累計市占率達45% 圖17：2020年，單晶硅收入占比91%，為公司核心收入來源 圖18：2021年Q1，公司單晶硅利潤占比93%（模擬值） 圖19：2020年，行業(yè)各公司單晶硅業(yè)務毛利率對比 圖20：2020年至今，公司單晶硅盈利能力情況（單季模擬值） 圖21：2020上半年公司營收73億元，同比降低29% 圖22：2020上半年公司歸母凈利潤負20億元 圖23：2021年2月3日，保利協(xié)鑫顆粒硅正式邁入萬噸級產能 圖24：公司樂山一期6萬噸顆粒硅項目已于2021年4月初正式打樁 表1：顆粒硅生產成本有望較傳統(tǒng)硅料降低 表2：保利協(xié)鑫顆粒硅擴產計劃，合計規(guī)劃產能達50萬噸 表3：隆基、中環(huán)、晶澳已與保利協(xié)鑫簽訂包括顆粒硅在內的硅料長單協(xié)議 表4：2021年，預計全球硅料產能預計達57.5萬噸，可對應支撐190GW需求 表5：預計2021年按行業(yè)前6名硅片廠家總產能將達314GW以上，遠超硅料可供給范圍 表6：上機數(shù)控在光伏切片機領域主要競爭對手 表7：顆粒硅項目有望進一步保障上機未來硅料供應 表8：上機數(shù)控硅料采購合同超265億元 表9：上機數(shù)控與天合光能、東方日升、阿特斯、正泰、通威大單合同統(tǒng)計，合計金額超305億元 表10：上機數(shù)控：與單晶硅主要上市公司估值比較：公司估值被低估 表11：上機數(shù)控：與光伏設備主要上市公司估值比較：公司估值被低估 ■顆粒硅作為光伏硅料環(huán)節(jié)新一代技術，具備更大的成本降低潛力，對光伏行業(yè)降低度電成本、在全球大范圍推廣從而實現(xiàn)“碳中和”至關重要。■目前，光伏行業(yè)的上游原材料主要分為2種：塊狀硅和顆粒硅。1)塊狀硅：生產工藝為西門子法工藝。通過氣相沉積方式，生產棒狀硅、塊狀硅，為目前光伏行業(yè)主流的上游原材料，占比全球總產能95%以上。2)顆粒硅：生產工藝為硅烷流化床法（FBR）。在流化床中，通過使硅烷裂解并在晶種上沉積，生產顆粒硅、顆粒狀多晶硅。目前生產顆粒硅的主要企業(yè)包括：江蘇中能 ■顆粒硅VS塊狀硅：在成本、質量、應用端優(yōu)勢漸顯，有望成為新一代光伏硅料技術后處理工序更少、占地空間更小。其投資強度下降30%、生產電耗降低約70%、項目人員需求降低30%、水耗下降30%、氫耗下降42%。據實測數(shù)據，F(xiàn)BR法顆粒硅電耗僅為18度電/KG，遠低于傳統(tǒng)多晶硅綜合電耗60-70度電/KG。2)使用端：顆粒硅填充性更好、利于連續(xù)直拉拉晶。顆粒硅形似球狀，流動性好，可以多裝15%-20%的顆粒硅（增加單位產出，降低生產成本，避免大塊料堵塞），是大規(guī)模CCz技術應用的必要條件，相比目前傳統(tǒng)的RCZ單晶復投法，拉晶效率更高。同并降低破碎成本，消除破碎過程中引入雜質的風險，綜合品質已達到了單晶用料要求。■展望未來：關注顆粒硅產品品質提升、下游硅片客戶驗證、關鍵設備國產化主要為下游拉晶廠商摻雜使用。未來隨著顆粒硅氫氣、金屬雜質、含碳量等方面進一步優(yōu)化，疊加下游使用顆粒硅的工藝提升，將得到徹底解決。2）下游客戶端：目前行業(yè)包括中環(huán)、上機、隆基、晶澳等主流硅片廠商紛紛進行不同程度的使用，反應良好。如順利驗證，需求有望快速釋放。3）設備端：目前顆粒硅大部分設備已實現(xiàn)國產化，但核心硫化床相關的設備主要來自進司正研發(fā)特殊復合材料替代石墨件，用于滿足關鍵設備的長周期和潔凈化生產。450400350300250200500第一根頭壽命第一根尾壽命第二根頭壽命第二根尾壽命第三根頭壽命第三根尾壽命拉干壽命500■供給端：目前顆粒硅行業(yè)主要有2家量產供應商，1家已實現(xiàn)中試階段。1)保利協(xié)鑫：目前公司在徐州的顆粒硅項目年有效產能達到1萬噸。到2021年3季度末，將實現(xiàn)3萬噸量產；2022年上半年實現(xiàn)徐州5.4萬噸全部達產。目前，公司已在徐州、樂山、內蒙古3地布局，合計規(guī)劃產能近50萬噸。如未來擴產進展順利，將驗證顆粒硅技術的可復制性，推升行業(yè)滲透率加速提升。2)陜西天宏：公司成立于2014年，是由陜西有色天宏新能源和美國REC共同出資組建的中外合資企業(yè)，目前擁有顆粒硅量產產能1.8萬噸/年。3)亞洲硅業(yè)：2018年6月，公司在青藏地區(qū)成功出爐首批顆粒硅，產品各項技術參數(shù)檢測結果均達到國家標準，目前暫未大規(guī)模量產。公告/開工地點產能規(guī)劃擬投資金額項目規(guī)劃合作方式2021/2/28內蒙古共30萬噸，總投資180億元其中一期6萬噸，總投資36億元上機數(shù)控在一期6萬噸項目參股35%，江蘇中能65%2020/10/18樂山70億元2021年4月正式打樁，5月22日進行首套裝置土建施工，預計調試時間在2022年2月28日一期已引入戰(zhàn)略投資者2020/9/8徐州一期擬投資48億元首期5.4萬噸，2020年底已實現(xiàn)1萬噸產能投產募集資金合計產能規(guī)劃需求端：中環(huán)、隆基、上機已紛紛布局。我們判斷，顆粒硅的品質及應用已逐步得到下游認可，未來滲透率有望加速提升。1)晶澳科技:2021年5月28日，晶澳與協(xié)鑫全資附屬公司江蘇中能簽訂顆粒硅采購協(xié)議。將于2021年7月1日至2026年6月30日計總采購量約14.58萬噸，折算平均每年采購達2.9萬噸。2)中環(huán)股份：公司于2019年開始使用顆粒硅。2021年2月3日，公司公告與保利協(xié)鑫簽訂《多晶硅購銷合作長單框架協(xié)議》。合同規(guī)定在2022年1月期間，向保利協(xié)鑫采購包括顆粒硅在內的多晶硅料合計共350,000噸，產品結構包括顆粒硅、特級免洗疏松料、特級免洗致密料。3)隆基股份：2021年2月1日，隆基股份公告7家子公司銀川隆基硅材料有限公司、寧夏隆基硅材料有限公司、麗江隆基硅材料有限公司、華坪隆基硅材料有限公司、銀川隆基光伏科技有限公司、曲靖隆基硅材料有限公司、騰沖隆基硅材料有限公司與江蘇中能硅業(yè)科技發(fā)展有限公司簽訂多晶硅料采購協(xié)議，根據協(xié)議，雙方2021年3月至2023年12月期間多晶硅料合作量不少于9.14萬噸。如按照中國有色金屬工業(yè)協(xié)會硅業(yè)分會2021年1月27日公布的單晶高純硅料成交均價9.06萬元/噸測算，預估本合同總金額約73.28億元人民幣（不含稅）。根據保利協(xié)鑫能源相應的公告，多晶硅供應量之中將包含顆粒硅產品。2021年2月9日，隆基股份在投資者交流平臺表示，目前有小批量顆粒硅應用。但擁有金屬含量高、碳含量高、有粉料、含氫的4大缺點，如果缺點能夠低成本的很好解決，公司愿意使用。4)上機數(shù)控：2021年2月28日公司與協(xié)鑫全資附屬公司江蘇中能簽訂戰(zhàn)略合作框架協(xié)議書，擬成立合資公司，于內蒙古地區(qū)共同投資建設30萬噸顆粒硅項目，預計總投資180億元。該項目分為三期實施，第一期設計產能為6萬噸（對應可供約20GW公告時間采購方采購數(shù)量采購時間備注2021/5/28晶澳科技折算平均每年采購達2.9萬噸2021/2/2隆基股份9.14月多晶硅供應量之中將包括顆粒硅產品2021/2/3月產品包括顆粒硅、特級免洗疏松料、特級免洗致n2020年國內多晶硅料產量達39.2萬噸，同比提升5萬噸產量。但2020年全球多晶硅料產量為49.6萬噸，同比下滑1.2萬噸，主要因近年硅料價格持續(xù)走低、行業(yè)擴產意愿較弱、部分海外落后產能退出導致。5080%4060%3040%020082009201020112012201320142015201620172018201920205080%4060%02008200920102011201220132014201520162017201820192020n供給端：因過去2年行業(yè)擴產意愿下降，2021年行業(yè)新增產能有限、供給偏緊。據Trendforce統(tǒng)計，硅料產能在2020、2021年底將分別達到54.5、57.5萬噸，2021全年新增硅料產能供給有限。假設按照3000噸/GW測算、滿產滿銷，2020-2021年可分別支撐年化180GW、190GW的需求。8742697626926需求端：據不完全統(tǒng)計，預計2020年、2021年按行業(yè)前6名硅片廠家總產能將達到193GW和314GW以上，遠超硅料產能可供給范圍。底產能（GW）底產能公告時間5通22775資料來源：各公司公告、官網、光伏們，浙商證券研究所整n綜上，在現(xiàn)有產能正常運行的狀態(tài)下，2021年硅料供需處于緊平衡狀態(tài)。但因硅片產能將更多在2021年三、四季度集中釋放、及下半年光伏裝機旺季的原因，下游硅片廠提前屯硅料庫存意愿強烈，導致硅料供給比理論情況更為緊張、價格高企。n同時，硅料是光伏產業(yè)鏈擴產速度最慢的環(huán)節(jié)之一，傳統(tǒng)西門子法硅料擴產周期基本在1.5-2年以上。預計大部分新增產能將在2022年逐季釋放，但受制于產能爬坡等實際運行情況原因，2022年硅料環(huán)節(jié)實際產出有限，行業(yè)供給預計仍將處于緊平n據PVInforlink5月27日最新報價統(tǒng)計，目前多晶硅致密料價格已上漲至200元/KG（均價自2020年12月至今累計漲幅超140%，硅料行業(yè)單億元以上，大幅擠壓下游各環(huán)節(jié)盈利水平。環(huán)節(jié)對上游成本傳導能力較弱、盈利能力已接近盈虧平衡線，實際開工率已大幅下滑。如下游終端電站對高價組件接受能力不及預期，可能影響全年行業(yè)需求。22020年12月2021年1月2021年2月2021菜花料（元/kg）致密料（元/kg）987654322020年12月158尺寸（元/片）182尺寸（元/片）166尺寸（元/片）210尺寸（元/片）n顆粒硅已獲下游客戶大規(guī)模認可，產能釋放更快、成本更低，解行業(yè)燃眉之急。1)重要進展：5月28日，晶澳公告采購協(xié)鑫中能顆粒硅14.58萬噸。萬噸級大規(guī)模采購表明技術成熟度獲得市場認可，是大規(guī)模產業(yè)化的開端。此前隆基、中環(huán)與保利協(xié)鑫簽訂硅料廠單，包含顆粒硅，但并未說明具體采購量。2)產能釋放節(jié)奏：目前協(xié)鑫中能顆粒硅年有效產能達1萬噸，2021年3季度末實現(xiàn)3萬噸量產，可對應支撐下游年化約10GW的需求；我們預計2022年保利協(xié)鑫在徐州+樂山+包頭3地的顆粒硅合計產能有望爬升至15萬噸以上，可對應支撐年化約50GW3)我們預計，相較傳統(tǒng)西門子法棒狀硅，顆粒硅技術成熟在即、成本售價將更低，且產能擴產周期更短，未來產能有望加速釋放，推動全行業(yè)降本，解行業(yè)硅料緊缺、展望未來：“十四五”期間，預計中國光伏行業(yè)年均新增裝機有望達70-90GW，全球達222-287GW。未來行業(yè)對硅料產能需求將進一步加大，預計顆粒硅滲透率有望1)CPIA對光伏行業(yè)“十四五”期間進行展望，預計在2019-2025年期間，可再生能源將滿足99%的全球電力增量。到2025年，可再生能源在新增發(fā)電裝機中占比將達到95%，其中光伏將在所以可再生能源的新增裝機量占比中達到60%。2)2020年國內和全球光伏新增裝機量為48.2GW和130GW。在“十四五”期間，CPIA預計中國年均新增裝機有望達70-90GW，全球年均有望達222-287GW，遠超目前水平，光伏行業(yè)硅料供需缺口急需解決。3)目前顆粒硅在全行業(yè)硅料市場份額占比僅不到3%左右。我們預計，隨著顆粒硅技術的不斷成熟、得到下游認可，市占率有望加速提升。下”以來，公司拓展下游單晶硅業(yè)務，業(yè)績快速上升。50350%300%250%200%50%0%-50%6543210500%400%300%200%100%0%-100%營業(yè)收入（億元）yoy歸母凈利潤（億元）yoyn切片機業(yè)務：2018年公司國內市占率達45%。在行業(yè)內與大連連城（隆基股份關聯(lián)方企業(yè)）、青島高測（科創(chuàng)板上市）形成三方寡頭壟斷。光伏單晶硅趨向大尺寸化。主流光伏組件廠商紛紛布局210、182等大尺寸組件，帶動210、182等大尺寸單晶硅需求，從而帶來光伏切片機迭代需求。制造、銷售，全球金剛線切片機主要生產商之一。主要產品包括多線切方機系列、多線切片機系列和單n光伏單晶硅業(yè)務：2019年起，公司從單一設備商向單晶硅獨立第三方供應商轉型，抓住單晶硅向“210/182大尺寸”升級機遇“彎道超車”，有望在大尺寸硅片領域迅速形成核心競爭力。公司和行業(yè)龍頭的比較優(yōu)勢包括：同時新上的部分設備具備兼容210大尺寸硅片的生產能力；（2）上機數(shù)控和下游電池片、組件客戶不存在競爭關系，有利于形成良好穩(wěn)定的客戶關系，使銷售更順暢。n單晶硅已成為公司第一大業(yè)務：2021年Q1，公司單晶硅業(yè)務（模擬值）實現(xiàn)收入14.5億元，占總營收90%；凈利潤2.9億元，占總利潤93%。n單晶硅盈利能力向龍頭看齊：2021年Q1，公司單晶硅業(yè)務（模擬值）毛利率28%、凈利率20%。在一季度硅料價格大幅增長20%-30%的背景下，公司單晶硅盈利能力仍保持較高水平。5%2020年Q12020年Q22020年Q32020單晶硅毛利率（模擬值）單晶硅凈利率（模擬值）n顆粒硅項目：2021年2月28日，公司與協(xié)鑫全資附屬公司江蘇中能簽訂戰(zhàn)略合作框透率將加速提升，強力推動顆粒硅應用在行業(yè)的發(fā)展。目前保利協(xié)鑫已在徐州、樂有望打通產業(yè)鏈上下游，助于保障公司硅料供應。顆粒硅項目：與保利協(xié)鑫能源合資建設顆粒硅項目：與保利協(xié)鑫能源合資建設30萬噸顆粒硅項目，總投資180億元擬投資金額（億元）備注一期6萬噸：上機參股35%，江蘇中能占產能規(guī)劃（萬噸）顆粒硅項目上機&協(xié)鑫公告時間2021/2/28n硅料保障：硅料采購合同超265億元，2021年硅料已大部分得到保障。上機數(shù)控硅料長單統(tǒng)計：采購合同合計超265億元公告時間合同簽訂年限5265.82-275.18n近半年來，上機數(shù)控與天合光能、東方日升、阿特斯、正泰、通威連續(xù)簽訂單晶硅合同大單，2020年12月-2025年合計訂單金額達305億元。我們判斷，絕大多比例為公告日期2020/11/32020/11/292020/12/22021/1/212021/1/28公司天合光能東方日升阿特斯正泰新能源通威合計金額（億元）銷售數(shù)量預計金額（億元，含銷售數(shù)量預計金額（億元，含銷售數(shù)量預計銷售金額（億元,含稅）銷售數(shù)量預計金額（億元，含銷售數(shù)量預計金額（億元，含2020年12月2020年12月4000.72020年12月0.72021年420.482021年4.520.032021年960016.762021年2.17.482021年2.7213.062021年77.812022年420.482022年839.102022年1000017.462022年3.3615.76合計2.7213.062022年92.82023年420.482023年54.5合計2000034.922023年3.3617.352023年92.332024年420.48合計22.5113.63合計8.8240.592024年20.482025年420.482025年20.48合計20102.4合計305可比公司估值比較：上機數(shù)控2021-2023年PE估值低，未來潛力大在光伏單晶硅/光伏設備可比對象中，公司2021-2023年PE估值低，未來潛力大。1)光伏單晶硅：隆基股份、中環(huán)股份：2021-2023年PE平均估值為33倍、25倍、20倍；上機數(shù)控為20倍、11倍、8倍。2)光伏設備：晶盛機電、邁為股份、捷佳偉創(chuàng)：2021-2023年PE平均估值為45倍、33倍、23倍；上機數(shù)控為20倍、11倍、8倍。公司股價/元上機數(shù)控403隆基股份60101297.337602.33.03.94.84327.200212927.08200.40.84.17.6行業(yè)平均值597.4公司股價/元上機數(shù)控403晶盛機電30031641.45320.7417.8邁為股份300751374.63863.86.58.698584422.125.9捷佳偉創(chuàng)3007243653.04.36.1行業(yè)平均值45■公司成立于2006年，2007年在港股上市。旗下間接非全資附屬公司中能硅業(yè)是國內西門子法多晶硅行業(yè)先行者，早在2006年引入西門子多晶硅技術，生產出國內第一批量產多晶硅，在2009年多晶硅產能已達1.8萬噸?！鼋陙?，公司受多晶硅片業(yè)務（逐步被單晶硅片替代）、光伏電站業(yè)務（補貼拖欠問題）的影響，業(yè)績持續(xù)虧損。2019年公司收入195億，同比-7%；凈利潤-1.97億。其多晶硅料業(yè)務2019年產量為5.74萬噸。020%10%0%-10%-20%-30%-40%050%0%-50%-100%-150%公司在顆粒硅領域布局領先，深耕顆粒硅行業(yè)近10年，期待產能進一步提升。1)2011年起，公司便開始了對顆粒硅的研究，但受限于技術成熟度原因一直未在市場2)2017年，公司以1.3億美金成功收購美國SunEdison旗下的硅烷硫化床技術專利團隊和設備，獲得了電子級硅烷流化床顆粒硅技術及資產、第五代CCZ連續(xù)直拉單晶技術及資產等相關“工藝包”，技術實力快速提升。3)2020年，公司顆粒硅技術已經在徐州多晶硅基地實現(xiàn)了連續(xù)的穩(wěn)產和量產，質量獲下游單晶客戶的不斷驗證和認可，形成了6000噸的顆粒硅產能。4)2021年