（报告出品方/分析师：华安证券 张帆）
公司的高速成长，不仅受益于光伏行业整体的高景气度及技术迭代带来的广阔市场空间，还将受益于公司产品和客户双重拓展带来的推动。逻辑一：光伏行业高景气度及技术迭代带来广阔市场空间。在光伏发电成本持续下降推动下，全球光伏新增装机仍将快速增长，保守情况下预计2025年全球/我国新增装机量315/105GW。光伏行业的高景气度吸引下游硅片厂商不断入局及扩产，且硅片大尺寸、薄片化及由P向N型不断升级驱动设备更新，光伏硅片设备的需求仍高，我们预计2022/2023/2024年全球硅片设备市场355.5/361.7/368.1亿元，其中单晶炉设备市场规模229.8/234.3/238.2亿元。逻辑二：光伏产业链的纵向拓展及泛半导体产业的横向拓展，向平台化设备公司。光伏产业链内：公司从硅片设备向电池片设备、组件设备拓展，打造更全面的光伏产业链设备供应方案；辅料方面公司推出电子级银粉、热场等产品，对光伏产业供应能力进行补充。泛半导体产业：公司依托核心的长晶和切片技术，向半导体硅片设备、碳化硅设备及蓝宝石设备的长晶、切片设备拓展，充分发挥技术优势打造平台化设备企业。逻辑三：客户结构持续优化，单一大客户的波动影响降低。在持续巩固和隆基绿能的长期合作关系的同时，公司积极拓展新客户， 2021年来自隆基绿能以外新用户的订单占到一半以上，取得双良节能、华耀光电等客户批量订单，逐步降低单一大客户的营收占比，利于公司抓住行业机遇，提升多样性客户需求供应能力。
股权结构稳定，实控人具备隆基背景。海南惠智为公司控股股东，直接持有公司 30.34%股份。钟宝申和李春安为连城数控实控人，为一致行动人，李春安先生直接持有公司4.70%的股份，两人通过海南惠智持有公司30.34%的表决权，合计拥有公司35.04%的表决权。两位实控人均为隆基绿能前十大股东之一，钟宝申先生自2014年6月至今任隆基绿能董事长。
子/参股公司协同发展。公司通过参控股公司进行业务的多维布局，包括光伏领域在硅片、组件、电池设备的全流程设备布局，光伏产业链的耗材布局，及利用晶体拉晶的技术积累进行的蓝宝石、碳化硅的长晶设备布局三个方向。公司采用部分参股方式，降低新业务布局的管理成本。
1.2 产线丰富，业务线拓展公司的主要产品是晶体硅生长和加工设备，包括单晶炉、线切设备、磨床、智能化生产线和硅料处理设备等硅片生产环节所需设备，种类齐全。新产品研发的主要方向包括电池片和组件设备，碳化硅、电子级银粉、蓝宝石、石墨等晶体的生长、加工和处理的全自动生产设备。
硅片设备为主要销售收入来源，多成长极开始实现收入。从收入结构看，单晶炉、线切设备、磨床仍为主导产品，2021年实现销售收入17.76亿元，占营业收入的87.04%，单晶炉营收10.97亿元，占总营收53.76%，毛利率41.94%，增长3.61pct，为公司第一大业务。自2020年，新产品的营收占比开始增加，包括智能化生产线、设备改造、硅料处理、电池片等，2021年公司电池片设备及银粉业务，实现收入4,108.56万元，占营业收入的2.01%。部分传统产品的营收减少，包括氩气回收装置和插片机。2022H1晶体生长设备营收8.84亿元，占比减少至72.54%，电池片设备实现收入0.53亿元，辅材实现收入2.11亿元，合计占比21.73%。
1.3 盈利能力向好，研发稳步推进受益于光伏行业扩产，下游需求增加，2015-2021年，公司营收和归母净利润CAGR分别为34.28%和49.63%，整体处于快速成长阶段。有两个阶段存在一定波动：（1）2019年受“531光伏新政”影响营收同比下降-7.67%；利润端，由于销量增速放缓及单价有所下降，公司归母净利润在2018-2019年出现负增长，后随着“531”负面影响的消除，业绩重新保持稳定快速增长。（2）2021年公司净利润3.46亿元，同比下降8.89%，主要原因是公司经营规模扩大，开展的碳化硅、石墨、蓝宝石等新业务领域尚处于业务培育期，期间费用增加；公司加强产研创新，研发投入加大。2022年上半年公司营业收入为12.19亿元，同比增长49.48%，归母净利润1.78亿元，同比增长5.20%；毛利率25.82%，主要业务毛利率受辅材销售业务影响略有下降，但总体保持稳定。
期间费用率略有上升，持续投入研发。公司期间费用率近年来整体较为稳定，2022年上半年公司期间费用率10.12%，由于新业务拓展投入，2021年以来销售费用率和管理费用率略有上升。公司持续进行研发投入，2022年公司上半年研发费用0.82亿元，研发费用率6.70%，截至2022年6月30日，公司及控股子公司累计获授专利349项、软件著作权74项、商标32项，其中专利包括发明专利25项、实用新型320项、外观设计2项，国外专利2项。
光伏装机量预测持续高增长。全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，发展包括光伏在内的可再生能源已成为全球共识，再加上光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电源形式，我们预计全球光伏市场将保持高速增长。
根据CPIA数据，2021年全球光伏新增装机170GW，创历史新高。其中，我国光伏新增装机54.88GW，同比增长13.9%；欧盟新增装机25.9GW，同比增长近34%；美国预计新增装机近26.8GW，预期同比增长约39.6%；印度新增装机11.89GW，同比增长218%左右。在光伏发电成本持续下降推动下，全球光伏新增装机仍将快速增长，保守情况下预计2025年全球/我国新增装机量315/105GW。2022年上半年，中国光伏产业总体实现高速增长，产业链主要环节保持强劲发展势头，多晶硅、硅片、电池、组件产量同比增长均在45%以上。上半年中国光伏发电新增装机30.88GW，同比增长137.4%。CPIA乐观预计光伏市场或将开启加速模式，并将今年全球和我国的新增装机预测均调高10GW。
光伏硅片设备仍处于放量阶段。受益于下游硅片厂商的不断入局及扩产，光伏硅片设备的需求仍高，我们通过对光伏硅片各环节设备量价假设，预计2022/2023/2024年全球硅片设备市场355.5/361.7/368.1亿元，其中单晶炉设备市场规模229.8/234.3 /238.2亿元。我们对硅片环节设备做以下假设测算规模：（1）参考CPIA 的数据，假设2022/2023/2024年硅片新增产能177.1/155.3 /173.3GW;（2）因硅片环节设备替换周期较长，我们仅考虑大尺寸硅片带来的产线更替，假设2022/2023/2024年对上年前的硅片产能替换15%/15%/10%。考虑电池片等后续环节设备需同步更替，我们假设硅片环节设备替换循序渐进；（3）我们假设单GW单晶炉/开方机/磨床/切片机投资价值量较为稳定，分别为9600/2889/340/840/1280万元。
2.2 硅片不断升级驱动设备更新（一）单晶硅片由P型转向N型升级。2021年，单晶硅片（p型+n型）市场占比约94.5%，其中p型单晶硅片市场占比由2020年的86.9%增长到90.4%，n型单晶硅片约4.1%。随着下游对单晶产品的需求增大，单晶硅片市场占比也将进一步增大，且n型单晶硅片占比将持续提升。N型硅片掺磷，光照条件下无硼氧复合对，改善了光致衰减（LID）和热辅助光诱导衰减（LeTID）；P型硅片光照条件下硼氧复合对多。并最终体现在发电量上，极大地提高光伏系统的收益率。
N型电池推升N型硅片需求。2021年，N型TOPCon电池平均转换效率达到24%，异质结电池平均转换效率达到24.2%，两者较2020年均有较大提升，IBC电池平均转换效率达到24.1%，随着在生产成本的降低及良率的提升，n型电池逐渐成为电池技术的主要发展方向之一。据PVInfolink统计，预计到2022年年底，TOPCon电池产能有望超过60GW，HJT产能有望达到15GW，N型电池产能增长趋势明显，将推升N型硅片的产量需求。
N型硅片在拉晶过程中需要对单晶炉进行改造或替换。N型单晶最大的难点是高少子寿命，而要获得高少子寿命的单晶则需要多晶硅原料纯度更高、热场纯度更高、石英部件等，对拉晶、切片的环境要求也更高。以导流筒为例，其纯度等级分为I级<200PPM、II级<100PPM、III级<30PPM，分别满足光伏P型单晶、N型单晶和半导体硅单晶的生产要求。（二）硅片大尺寸趋势下，单晶炉及切片机升级改造需求增加。2021年182mm和210mm尺寸合计占比由2020年的4.5%迅速增长至45%，未来其占比仍将快速扩大。166mm是现有电池产线可升级的最大尺寸方案，因此将是近2年的过渡尺寸。
单个硅片尺寸增大，除拉晶环节的单位成本降低以外，单块组件电池片数随之降低，组件有效发光面积增大，带来转换效率以及功率的提升，单瓦成本随之下降。根据中环股份2021年6月的公告披露信息，以电池转化效率22.8%计算，G12170μm单晶硅片在电池环节单瓦硅成本为0.749元/W，较G1170μm硅成本降低0.0552元/W，较M6170μm硅成本降低0.0061元/W。
大直径的单晶硅棒需要提升单晶炉副室尺寸，需对切片机进行升级，且如果热场直径太小，拉大尺寸单晶硅棒成本也将更高。2019年主流热场尺寸为28寸，2020年主流热场尺寸从28寸跨过30寸直接到32寸，160单晶炉和36寸大热场已经成为新开工工厂的标配。（三）硅片薄片化趋势下，切片机功率要求提高。2021年，P型单晶硅片平均厚度在170μm左右，较2020年下降5μm；用于TOPCon电池的n型硅片平均厚度为165μm，用于异质结电池的硅片厚度约150μm，用于IBC电池的硅片厚度约130μm。配合薄片化需求，金刚线不断细线化，金刚线母线直径由2020年的48-57μm下降为2021年的43-56μm。硅片薄片化可以在硅片面积不变的情况下压缩用料，从而降低硅耗和硅成本。N型电池的发展也为硅片薄片化带来更多需求，如异质结电池的对称结构、低温或无应力制程完全可以适应更薄的硅片，而且其效率不受厚度影响，即使减薄到100μm左右，依赖超低表面复合，短路电流的损失可以通过开路电压得到补偿。但硅片厚度对电池片的自动化、良率、转换效率均有影响。
薄片的切割，需要对切片设备及切割工艺提出更高的要求：（1）需要实现高线速条件下更高的切割稳定性；（2）切削液系统需要有更好导入，起到冷却、润滑、排屑作用；（3）金刚线需要有更好的颗粒均匀性以及更好的切削能力；（4）其他插片机、清洗机、分选机也需要相应优化；（5）在切割工艺端，超薄片更易表现出弯曲、以及进刀收刀的边缘翘曲，因此需要在工艺端与设备、金刚线有更好的匹配度。2.3 硅片环节一体化服务优势，产品升级&产能释放硅片环节一体化服务。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。2019年，公司自动化事业部研制出首条硅片工厂自动化生产线，使公司实现由单一设备供应商向成套设备解决方案提供商的转型，使公司具备整体硅片工厂制造设备的交付能力。2020年1月设立连智智能，由连智智能承担自动化相关业务。
（一）单晶炉：公司2021年单晶炉销售收入10.97亿元，占同期营业收入的53.76%，为公司的主力产品。公司单晶炉随着技术的不断创新，产品毛利率逐年增长，2021H1公司产品毛利率41%，与晶盛机电相似。
单晶炉持续推出新品，维持技术优势。公司单晶炉的投料量、喉口直径、炉室直径等都位于行业领先地位。2021年6月，公司参加第十五届（2021）国际太阳能光伏与智慧能源（上海）展览会（SNEC2021）,首次展出直径1600mm单晶炉KX380PV和新型切片机，满足大尺寸硅片的技术要求。
具备CCZ拉晶炉的技术储备。多次直拉工艺（RCZ）是当前拉制光伏单晶硅棒的主流技术，而连续直拉工艺（CCZ）是光伏单晶硅技术的主要创新方向，在拉制硅单晶产品过程中实现连续投入1~5mm的颗粒料或碎料，最终实现一次开炉仅使用一个石英坩埚，并拉制出3~6根约3500~4500mm长的单晶棒。CCZ的明显特点是可以一边长晶一边化料，节约普通直拉单晶所必须的长晶前预先化料的事件，从而增加产出效率，节约成本。连城数控已一定的具备CCZ技术储备，并于2021年申请了《用于连续单晶硅生长的石英坩埚及其制造方法和组合坩埚》的发明专利。
（二）线切设备：公司线切设备2021年销售收入5.45亿元，占当期总收入的26.74%。公司线切设备包括切片机、切方机、切断机和线切改造，以2019年销售额为例，切片机占线切设备收入的92.9%，切方机占比4.4%。
线切设备技术优势：2008年，公司成功研制出中国第一代具备自主知识产权的多线切方机，实现对进口设备的替代，填补了国内空白，其张力控制技术和控制精度等均居于国际领先水平。公司线切设备不断创新迭代，以切片机为例，导轮直径（主辊直径）、导轮间距（主辊间距）、最大线速度和平均装载量等指标不断优化，处于行业领先位置。2021年6月，公司在SNEC2021展览上展出三主轴新型切片机,能够兼容166、182到210尺寸硅片的生产要求。
公司线切设备的毛利率略有波动，主要因为公司重点推广的能满足切割210硅片的先进型号切片机，选型较多的进口配件导致单机成本上升较大。公司后期采取加快产品迭代、持续优化产品设计和供应链体系等措施提升切片机产品的毛利率。
（三）磨床、智能化生产线等设备：磨床、智能化生产线等设备营业收入基本呈现逐年稳定增长的趋势。
2.4 优质客户粘性高，非隆基客户不断拓展公司客户开拓顺利，在手订单充沛。2022年上半年，公司设备类产品新增订单金额为33.1亿元左右；截至2022年6月30日，公司主要产品在手订单金额为49.5 亿元左右，其中包括设备类订单金额为48.2 亿元；其他类订单金额为1.3 亿元。与隆基建立稳固的合作关系。公司核心战略客户隆基绿能是光伏一体化的龙头企业，公司一直承包了隆基的大部分单晶炉订单。2021年公司来自隆基股份的营业收入14.77亿元，占比72.42%。因光伏设备定制化程度较高，且各环节技术存在大量KnowHow，往往需要和客户进行联合研发，因此公司和隆基的稳定深入合作，给公司产品的迭代与新品开发带来了较大助益。
着力开发非隆基客户群。公司2021年通过积极拓展，来自隆基绿能以外新用户的订单占到一半以上，截至2022年第一季度末，公司在手订单中非隆基客户订单约占80%左右，客户结构得到优化，也将逐步降低单一大客户的营收占比；公司已取得双良节能、华耀光电等客户批量订单，为公司业务稳定持续增长奠定了良好的客户基础。
公司通过控股艾华半导体、上海釜川及参股公司拉普拉斯等多维度参与电池片设备，目前艾华半导体光伏电池片项目产品主要是ALD设备，参股公司则在LPCVD、PECVD、湿法设备等均有布局。2022H1公司电池片设备收入5,348.04万元，已超2021年全年收入；2022上半年，上海釜川取得2-3亿左右的电池片湿法（清洗、制绒、刻蚀）设备订单、艾华半导体取得约3亿左右的ALD设备订单。
ALD技术通过将气相前驱体脉冲交替地通入反应室并在沉积基底上发生表面饱和化学反应形成薄膜。ALD设备在电池片表面制备Al2O3膜实现钝化效果，以达到更高的光电转化水平。Al2O3由于具备较高的负电荷密度，可以对P型半导体如PERC电池背面和TOPCon电池的正面提供良好的场效应钝化，即在近表面处增加一层具有高度稳定电荷的介质膜在表面附近造一个梯度电场，减少表面电子浓度从而降低表面电子空穴的复合速率。
3.2 组件设备：多样化布局提高组件环节设备覆盖公司的组件设备产品主要是高精度串焊机、叠焊机、排版机等设备，已完成样机研发并获取下批量订单，已具备大规模生产的基础条件。据CPIA数据，2021年光伏组件环节新投产线设备投资额为0.62亿元/GW，与2020年相比稍有降低。串焊机设备是核心，一条250MW的产线需配置4台串焊机，单台价格在135-150万元，即串焊机的单GW投资为2000-2400万元。
3.3 电子级银粉：银浆降本趋势下的高需求耗材公司电子级银粉由子公司江苏连银新材料有限公司进行研发制造与销售，公司银粉业务目前采用的是传统化学还原法的球状银粉制备工艺技术路线。2021年完成了部分产品的研发和生产线建设，产品通过主流银浆客户的验证，进入量产阶段。2022年拟采用领先工艺对银粉产品进一步优化，预计于2022年四季度试产。2023年将逐步增加基于领先技术路线开发的产品销售占比，为公司银粉业务的长期可持续性发展打好基础。
银粉国产化替代是光伏降本的重要途径之一。银粉是银浆的主要成分，采购占比达到90%，所以银粉作为正面银浆的导电相，是正面银浆制备的关键技术壁垒，选择银粉的粒径、形貌以及银粉在银浆中的含量直接影响着正面银浆的导电性，这些性质也将重要影响光伏电池的光电转换效率。所以光伏正面银浆对银粉性能要求很高。目前生产正面银浆用银粉厂商主要包括日本DOWA、美国AMES等，现有电子级银粉供应商中，日本DOWA银粉粒径集中、表面有机包覆较好、分散性良好、质量稳定，且产能充足，占据了全球50%以上的正面银浆用银粉市场，国产替代空间巨大。银浆的主要成份为银粉，其价格与国际市场白银价格挂钩，因此银浆方面成本下降的主要路径有单耗的减少、银含量降低和国产化。
硅片设备持续国产替代。硅片设备的国产替代实现要从国内硅片生产和国产设备渗透率两个层面进行：（1）目前，全球硅片市场主要由境外厂商占据，市场集中度较高，龙头硅片厂商垄断全球90%以上的市场份额，除中国台湾环球晶圆外均为国外企业。伴随政策红利、市场需求以及国产化热潮，国产厂商逐渐起步。根据集微咨询数据，我国12英寸半导体硅片规划产能超6000万片/年。（2）硅片设备国外主要厂商包括：美国QuantumDesign、Kayex、德国的PVA TePla AG、Gero及日本的Ferrotec等，占据了全球绝大多份额。国内主要厂商包括晶盛机电、北方华创、京运通、连城数控等。当前国内扩产晶圆厂扩产趋势下，设备国产化率仍较低，综合考虑产业链安全、采购难度、售后服务响应、设备性价比、政策支持等因素，设备国产替代是国内设备厂商和晶圆厂商长期共同推进的主题。
2013年，公司在美国设立连城晶体技术公司，并购美国500强公司SPX旗下拥有60年历史的凯克斯（KAYEX）单晶炉事业部。此后，公司先后推出优化改进的新型8英寸、12英寸单晶炉，并研制出24英寸半导体级单晶炉以及单晶超导磁场。根据公司2022年7月15日公众号显示，连城凯克斯成功生长出12英寸半导体级单晶硅棒，是在连城凯克斯自主研发的KX360Mcz半导体级单晶炉的基础上，加以两极3000Gs以上的超导磁场，生长出12吋硅棒，在控径与控速上满足半导体级硅棒要求。
4.2 SiC设备：第三代半导体市场空间广阔，公司抓住行业机遇碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表，具有高禁带宽度、高电导率、高热导率等优越物理特征，在新能源汽车、新能源发电、轨道交通、航天航空、国防军工等领域的应用有着不可替代的优势。碳化硅晶片通过研磨、抛光、清洗制成碳化硅衬底，主要分为导电型衬底和半绝缘衬底两种，其中，在导电型衬底上生长碳化硅外延层，可进一步制成功率器件，并应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等领域；在半绝缘型衬底上生长GaN外延层，可进一步制成微波射频器件，应用于5G通讯、雷达等领域。
碳化硅功率器件市场空间广阔。根据Yole的数据，2021年碳化硅功率器件的市场规模在10.90亿美元，到2027年有望达到62.97亿美元，市场空间巨大，其中80%以上用于新能源汽车领域。在新能源汽车中，碳化硅功率器件应用于电机驱动系统中的主逆变器，能够显著降低电力电子系统的体积、重量和成本并提高功率密度，在特斯拉Model3、比亚迪·汉EV、蔚来ET7等车型中已经得到应用。且在新能源领域，SiC光伏逆变器提效显著，随着成本下降将迎来广泛运用：SiC光伏逆变器相比于Si二极管可以减少约30％的损失；且由于SiC散热快，缩小了系统的冷却结构，可使逆变器的体积和重量减少40%～60％左右。
碳化硅材料因其技术含量高而呈现难度大、良率低、制作成本高的特点，目前先进技术及主要市场均被国外厂商占据，国内碳化硅衬底主要依赖进口。目前国际上主要量产衬底尺寸集中在4-6英寸，先进厂商已研发出8英寸衬底产品。国内目前实现量产主要为4英寸，6英寸产能尚处于起步阶段。在下游市场需求快速增长和技术进步的驱动下，国内碳化硅产业将迎来快速发展期。
4.3 蓝宝石设备:市场稳定增长，公司已形成批量订单蓝宝石材料方面，截至2022年5月，公司蓝宝石结晶热处理炉的研发工作已完成，产品形成批量订单。公司持续进行蓝宝石方向的产品研发及技术积累。蓝宝石为Al2O3晶体，工作温度高达1900°C，蓝宝石的应用领域主要涉及LED衬底材料、消费电子和军事等应用，其中衬底为蓝宝石最主要的应用。受益于LED行业和消费电子行业巨大需求，全球蓝宝石市场规模继续扩大。根据中研产业研究院数据，2019年蓝宝石市场规模已达到54亿美元，预计2024年全球市场规模将达到107亿美元。
5.2 估值我们预测公司2022-2024年营业收入分别为29.50/49.88/71.32亿元，归母净利润分别为4.76/8.15/11.97亿元，2021-2024年归母净利润CAGR为51%，以当前总股本2.33亿股计算的摊薄EPS为2.05/3.51/5.15元。公司当前股价对2022-2024年预测EPS的PE倍数分别为35/21/14倍，我们选取硅片环节设备龙头晶盛机电、英杰电气、高测股份作为可比公司，公司目前估值水平明显低于可比公司平均水平，部分原因在于北交所市场的流动性折价，但是考虑公司未来三年的高成长性，当前股价仍然低估。
光伏硅片设备龙头，连城数控：多成长极，共筑平台化
作者：远瞻智库 来源： 头条号 
23112/26
23112/26
（报告出品方/分析师：华安证券 张帆）引言连城数控作为我国硅片设备的龙头企业，为隆基绿能、双良节能、华耀光电等下游客户提供高性能的晶硅制造和硅片处理等生产设备。公司的高速成长，不仅受益于光伏行业整体的高景气度及技术迭代带来的广阔市场空间，还
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