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机械设备行业奥特维专题报告组件设备龙头持续发力

  • 作者:北极洲
  • 2022-04-09 11:33:40
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(报告出品方天风证券)

1. 股价复盘1 年 3 倍,业绩支撑股价上涨

奥特维是国内串焊机设备领域龙头。2012 年公司确定以串焊机为切入口进入光伏组件设备 领域,并开始产品自主研发,凭借过往技术工艺积累,于 2013 年迅速推出第一款单轨串焊 机产品,后续得到市场广泛认可。

公司受益于光伏行业发展影响,2017-2021 年公司归母净利润由 0.28 亿元增至 3.55 亿元, CAGR≈88.6%。上市以来,公司股价在 2020 年-2021 年涨幅近 3 倍。股价高增长的背后是 业绩高速增长,本文将复盘公司历史,讨论公司业绩持续增长的深层因素,并为公司未来 成长提供判断依据。


股价复盘行业估值驱动+业绩高速增长→股价上涨

复盘历史通过复盘公司股价、估值与净利润的关系,我们发现,2021Q4 及之前,公司股 价受到业绩持续增长(α)和光伏设备行业估值持续提高(β)而抬升,更底层逻辑为 业绩持续增长是股价上涨的源动力。

1)β公司股价受光伏设备行业估值提高而抬升。2020-2021 年光伏设备行业估值持续提 高,驱动奥特维股价持续抬升。按 SW 光伏设备分类,2021 年行业市盈率(TTM)处于较 高水平,年内最高 78.48,受益于行业估值提升,上市以来公司股价上涨 283.7%,21 年股 价最高点为 269.88。截至 2022 年 3 月 4 日,行业市盈率(TTM)中位数 50.59,高于历史 56.5%分位。

行业估值对公司股价的影响可分如下 3 阶段。第一阶段,2020 年 5 月至 2021 年 3 月,上 市以来受行业高估值影响,公司股价维持较高水平。第二阶段,2021 年 5 月-9 月行业估值 持续走高,公司股价创新高。第三阶段,2021 年 12 月-2022 年 2 月,随着行业估值调整, 公司股价阶段性回调。


2)α业绩持续增长是股价上涨的源动力。自上市以来,公司股价 4 次大涨均伴随着业绩 提升和新签订单。

2020 年 8-9 月,公司 20 年上半年公司归母净利 0.38 亿元,同比增长 56%,且连续中标大 单。7 月 28 日和 8 月 4 日公告中标隆基绿能“泰州串焊机项目”、“江苏隆基串焊机项目”、 “嘉兴隆基串焊机项目”和“曲靖隆基硅片分选机”,中标金额约 2.65 亿元;中标晶澳“义 乌项目一期-组件生产设备”,中标金额约 1.05 亿元。期间股价涨幅 64.89%,区间 PE 最高 达 100X 以上。

2021 年 5-6 月,公司 21 年一季报超预期。2021Q1 公司实现归母净利润 0.51 亿元,同比 增长 339.4%。期间公司股价涨幅 70.4%,区间 PE 最高达 74.48X。

2021 年 8 月,公司 21 年上半年归母净利 1.43 亿元,同比+273%。7 月 30 日公告披露中标 晶科能源 “滁州一车间二期 5.2GW 新建项目”,中标金额约 1.1 亿元。期间公司股价涨幅 53.65%,区间 PE 最高达 95X。

2021 年 10-12 月,公司 21Q3 归母净利 0.85 亿元,同比+173%。10 月 28 日、11 月 17 日 和 12 月 9 日公告披露,公司连续中标宇泽半导体(云南)“1600 单晶炉采购”项目、海宁 正泰太阳能高效晶硅组件项目、晶科能源(海宁)尖山新建项目串焊机、划片机的招标项 目,中标金额分别为 1.4 亿元、1.06 亿元、1.45 亿元,11 月 29 日公司获得首批铝线键合机订单,期间公司股价涨幅 30%,区间 PE 最高达 85.65X。


2. 历史复盘剖析奥特维的成长驱动力

2.1. 历史沿革光伏串焊机→锂电模组 PACK→半导体键合机

纵向拓展组件设备全球龙头(市占率 60%-70%),逐渐延展至锂电、半导体领域。公司于 2010 年成立,早期主要从事工业自动化集成、改造业务,2012 年以串焊机为切入口进入光 伏组件设备领域;2016 年通过并购智能装备公司切入锂电设备领域,并于当年成功推出圆 柱模组 PACK 线、软包模组 PACK 线,产品具备全流程的数据跟踪、存储和回溯功能,可实 现从电芯到模组的全自动智能化生产,其标准产线产能分别为 240PPM 和 20PPM,达到行 业领先水平。2018 年奥特维适时进入半导体行业,开始进行铝线键合机的研发,且已于 2021 年面世。

横向延伸单一设备→智能整线一体化解决方案。2021 年,公司推进设备互联化和数据平 台化,推出光伏组件智能焊接整线、丝网印刷整线等一体化解决方案,打通单一设备之间 的路径分离和息屏障,减少成本损耗、建立数据互通。


目前公司产品主要应用于晶体硅光伏行业、锂动力电池行业、半导体行业封测环节。1)光 伏设备多主栅串焊机、大尺寸超高速串焊机、硅片分选机、激光划片机、光注入退火炉、 直拉单晶炉;2)锂电设备模组生产线、PACK 生产线、模组 PACK 生产线、圆柱电芯外 观检测设备等;3)半导体设备半导体铝线键合机。

2.2. 股权结构稳定,研发驱动成长

公司股权结构稳定,实际控制人葛志勇和李文。截止 2021 年 9 月 30 日,葛志勇和李文分 别持有公司 21.4%和 19.2%的股权,股权合计为 47.40%,为公司的实际控制人。葛志勇现任 公司董事长、总经理,全面负责公司经营管理活动及战略规划。李文现任公司董事、副总 经理、技术总监,负责研发工作,根据公司发展战略,指导各个产品线分别进行新产品设 计开发。

公司为研发驱动型企业。截至 2021 年 9 月 30 日,研发人员为 471 名,其中研究生学历者 71 名;公司 2018 年至 2021 年 1-9 月年投入的研发费用分别为 5727/5190/6978/ 10258 万 元,占同期营业收入的比例分别为 9.77%/6.88%/6.10%/7.19%。通过持续的研发投入,公司取 得良好的研发成果,目前已取得专利 743 项(其中发明专利 55 项),软件著作权 70 项,软 件产品 46 项。


2.3. 公司盈利能力强,毛利率整体维稳

2021 年公司实现营收 20.48 亿元,同比+79%;归母净利润为 3.55 亿元,同比+129%。 2017-2021 年公司营业收入由 5.66 亿元增至 20.48 亿元,CAGR 为 37.9%,归母净利润由 0.28 亿元增长至 3.55 亿元,CAGR 高达 88.6%。

从收入结构拆分,光伏设备占主导地位,2020 年光伏设备收入占比 84.56%。2019 年光伏 设备细分产品1)组件端常规串焊机收入占比 29.69%、多主栅串焊机收入占比 33.45%、 贴膜机收入占比 9%、激光划片机收入占比 6.57%;2)硅片/电池设备端硅片分选机收入选 机收入占比 5.3%。


公司在手订单充足,支撑业绩持续增长,且产品毛利率处于较高水平。2021 年公司在手订 单整体稳步提升,截至 2021Q3,公司在手订单 36.25 亿元。2020 年光伏设备综合毛利率 35.7%,锂电设备综合毛利率 27.1%,整体处于高水平增长。

2.4. 绑定核心客户,行业认可度高

经过十余年的深耕与积累,奥特维已为全球近 400 个光伏生产基地提供其生产、检测设备, 产品销售至超过 30 个国家和地区,积累大量的行业经验和客户资源。目前公司客户包括隆 基绿能、晶科能源、保利协鑫、东方日升、晶澳太阳能、阿特斯、加坡 REC、加拿大 Silfab 等国内外光伏行业知名厂商。

公司通过串焊机业务与大批优质光伏龙头建立合作关系,其中一些客户已经实现光伏产业 链一体化,不仅从事光伏组件制造业务,还从事硅片、电池制造业务。一方面围绕优势产 品串焊机,拓展其周边配套的光伏组件设备,如贴膜机、激光划片机等,另一方面利用优 质客户资源,销售硅片/电池片设备。


2016-2020 年公司前五大客户占营收比例稳中有升,2020 年公司前五大客户销售合计占比 60.28%,其中前 2 客户销售合计占比 49.41%,为公司长期客户,前 3-5 客户销售合计占比 10.87%,为公司新进客户。

3. 商业模式探讨“卖铲子”的隐形冠军

本章我们复盘奥特维商业模式,公司作为设备公司,商业模式简单,即为“采购原材料— 生产设备—销售赚取利润”,但有别于其他设备公司,由于下游光伏行业竞争激烈,不管谁 挖到金矿,设备公司都能赚取“卖铲子”的利润。

本章我们将以此框架为依据,梳理公司如何以光伏组件设备为基石,逐步打开第二、第三 成长曲线。


3.1. 光伏设备行业升级新机遇,技术迭代促更新

3.1.1. 长期需求(量)政策+平价上网促进光伏装机量增加

“双碳”背景下,随着光伏平价上网时代的到来,全球光伏装机量高速增长。根据 CPIA 预 测,21 年全球光伏新增装机量将达 150-170GW,全球累计装机量达到 930GW,同比增长 28%,过去 10 年,全球光伏装机容量由 71GW 增至 930GW,CAGR≈29.3%。

光伏发电初始成本(LCOE)持续降低,光伏发电更具有经济性。根据 IRNEA 发布的可再生 能源成本报告 LCOE 对比,2010-2019 年,陆上风电/海上风电/太阳能光伏发电分别下降 39%/29%/82%。根据国家发改委能源所发布的《中国 2050 年光伏发展展望(2019)》,预计 2025 年光伏新增装机发电成本预计将低于 0.3 元/千瓦时,2035 年和 2050 年新增光伏发电 成本将降至约 0.2 元/千瓦时和 0.13 元/千瓦时,成本优势在未来将愈加明显。

政策导向+平价上网促进光伏装机量增加。根据 CPIA 预测,2022-2025 年保守情况下,全 球新增装机量分别为 180/270GW,我国新增装机量分别为 60/90GW;乐观情况下,全球新 增装机量分别为 225/330GW,我国新增装机量分别为 75/110GW。


3.1.2. 产业降本(价)设备厂商前后夹击,为终端降本逐步让利

为满足光伏行业降本需要,设备厂商价格逐步被产业链挤压,逐步让利给下游客户以达到 行业降本目标,故使得设备环节投资成本逐渐下降。

拉棒/铸锭设备2021 年拉棒和铸锭环节单位产能设备投资额分别为 5.3 万元/吨和 2.0 万元 /吨,较历史年份均有小幅下降。1)随着单晶拉棒设备供应能力提高及技术进步,设备投资 成本呈逐年下降趋势。2)但铸锭设备技改降本动力不足,以及设备生产商利润空间有限, 未来铸锭设备投资成本无下降的动力。

电池片设备2021 年,新投电池线生产设备基本实现国产化,且仍以 PERC 产线为主,其 设备投资成本降至 19.4 万元/MW,同比下降 13.8%,降幅远超 2020 年预期,产线可兼容 182mm 及 210mm 的大尺寸产品,单条产线产能已达到 500MW 以上。2021 年 TOPCon 电 池线设备投资成本约 22 万元/MW,略高于 PERC 电池;异质结电池设备投资成本 40 万元 /MW。未来随着设备生产能力的提高及技术进步,单位产能设备投资额将进一步下降。


组件设备目前国内组件生产线设备已全部实现国产化。2021 年新投产线设备投资额为 6.2 万元/MW,与 2020 年相比稍有降低。随着组件设备的性能、单台产能以及组件功率不断提 升,组件生产线投资成本仍会下降。

3.1.3. 组件设备设备投资额 0.62 亿元/GW,大硅片+高效组件推动设备持续投资

光伏产业链为“硅料-硅片-电池片-电站”;所需设备主要包括硅棒&硅锭生产设备,硅片生 产设备,电池片制造设备,晶硅电池组件制造设备,薄膜电池组件制造设备等 5 大类。具 体如下图和下表所示

组件加工工艺主要包括电池片分选、串焊接、叠层、层压、削边、装框、装接线盒、清 洗、IV 测试、包装。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,CPIA 预计 2022-2025 年光伏组件新投产线设备投资额分别为 0.60/0.58/0.56/0.54 亿元/GW。


组件趋势 1大尺寸—大势所趋,具有降本增效优势。2019 年前,组件功率以 5-10W/年的 幅度增长;2019-2020 年,组件功率年增长幅度超过 50W;大尺寸硅片的发展方兴未艾, 其渗透率的持续提升,可预见 2021-2025 年,组件转换效率及功率也将持续得到提升。2021 年 5 月,210 mm 电池组件外形尺寸和安装孔位置形成团体标准。标准化组件产品将大幅减 少安装配件品类,降低 BOS 成本、度电成本,实现超高功率组件和解决方案在应用端的便 利化和价值最大化。

厂商通过增大边距或增大对角提升硅片面积,进而提升硅片功率并降低成本。M6 面积相对 M2 增加 12.21%,M12 面积相对 M2 增加 80.47%。2021 年 182mm、210mm 硅片或将 50%, 且呈持续扩大趋势。2022 年大尺寸电池片占比达 74%,166 及以下尺寸的需求呈现逐渐萎 缩的状态。2023 年大尺寸的需求占比有望达 80%+。

组件趋势 2多主栅—MBB 技术能够有效增效降本。

通过优化光伏电池栅线结构,将常规电池的栅线结构由 5 主栅优化为 12 主栅,即 MBB 结 构。多主栅的优势如下


1)通过增加电池片上主栅数量,大幅降低主栅宽度,从而降低银浆使用量。

2)使电池片上电阻、电流分布更加均匀,从而降低阻抗损失

3)隐裂、断栅等情况对电池片的影响将有所下降。

多主栅技术可使得光伏电池成本下降而发电效率有所提升,随着多主栅电池市场占有率的 提高,多主栅串焊机的市场占有率相应会提高。

组件趋势 3半片化、叠瓦电池—&34;开源节流”,市占率超 50%。

半片电池技术通过将标准规格电池片激光均割成为两片,对切后联接起来的技术,半片组 件是将原来的电池一切为二,如此以来电池的电流将减到原来的 1/2,根据焦耳定律,产生 的热损失将降低到原来的 1/4,可以大幅度减少电池因热效应而产生的能量浪费,增加组件 功率,功率提升范围在 5-8 W 之间。

半片化组件优势

1)降低发热,由于减少内部电流和内损耗,组件及接线盒的工作温度下降,热斑几率及组 件损毁风险也大大降低。在组件户外工作状态下,半片组件自身温度比常规整片组件温度 低 1.6℃左右;

2)减少遮挡损失半片组件凭借其特殊的并串结构,可以使组件纵向排布,提高支架与土地 利用率,且减少阴影遮挡造成的发电量损失;


3)提高封装效率,封装损失常规组件一般大于 1%,而半片组件一般在 0.2%左右。因此半片 组件利用了低电流特点,有效提高组件的封装效率。

叠瓦组件是将电池切成 5 等份(5 等份是目前常用的技术方)然后使用导电胶将前一电池片 的尾部背面和后一电池片的头部上面粘结起来。

叠片组件优势

1)取消焊带的使用,减少因焊带焊接过程造成的应力隐裂及破损。

2)减少电池片间空隙,提升单位面积发电效率。

将全片电池片分割为半片或更小片的电池片组件(包括叠瓦组件),需要新增激光划片机。 因加工动作翻倍(一片划为两片或更多),导致单机产能下降,同等装机规模下,适用于半 片或更小片电池片的焊接设备需求量将会增加。因此,半片或更小片的电池片组件渗透率 的提升将带动激光划片机、串焊设备(多主栅串焊机、叠瓦机等)的需求增长。

3.1.4. 串焊机组件环节核心设备

串焊机是组件环节的核心设备,用于将电池片组装成组件。太阳能电池片单片电压 0.5V 左 右,远低于实际使用所需要的电压,因此要将其串联或并联,连接后再将电池片封存形成 光伏组件。常规的太阳能组件每块包含有 60 或 72 片电池片,这些电池片需要每 10 或者 12 片串联焊接在一起。


串焊机是光伏组件制造环节的核心设备,目前已全部国产替代。2010 年以前投产的光伏组 件工厂基本采用进口整条组件生产线的方式,其中串焊机作为生产线的一部分。生产线的 引进价格非常昂贵,且火气维护难度大,费用高。2010 年后,国内主要串焊机厂商为先导 智能、奥特维、宁夏小牛等以替换进口组件生产线的设备为契机,研发更加本土化的全自 动串焊机。国产串焊机在价格上极具优势,并且在后期维护以及人员培训上比进口设备更 加便捷。生产总效率国产设备超过进口设备。

随着太阳能电池组件的单位功率逐渐提高,太阳能电池片串焊由最初的只可以焊接两栅电池片发展到现在的可以焊接多主栅电池片。串焊机早期焊接产能 1300 片/时,目前整片焊 接产能超过 3600 片/小时,半片焊接产能超过 7200 片/小时。

串焊机存在高技术体系壁垒,产品价值量大。串焊机是集电子、电气、机械、机器、视觉、 光学、激光、软件等多项技术于一身的产品,需要把所有技术都应用到一个极致的状态, 因此相应的设备成本也较高。光伏组件新装产线成本中串焊机成本 2000-2500 万/GW,占 比 35%左右。


光伏组件技术中红外焊接技术是实现太阳能电池片焊接工艺的关键。在串焊机发展过程中, 行业内的主流技术曾包括“热风焊接技术”“软接触焊接技术”“电磁感应焊接技术”和“红 外焊接技术”,其中前两种技术已在竞争过程中被淘汰,增量市场已无相关产品。

全球光伏新增装机规模测算2022-2025 年全球光伏装机趋势不断向上。乐观情况下预计 22/25 年市场规模 225/330GW,CAGR≈18.03%,保守情况下预计 22/25 年市场规模 180/270, CAGR≈12.26%。

预测假设

根据公司公告披露,建设 1GW 光伏组件产线需要配备 7.5-10 台多主栅串焊机、投资额在 2000 万-2500 万,并进行如下假设

1)全球光伏新增装机规模的预测数据来自 CPIA,假定市场规模为乐观情况;

2)2021 年单 GW 光伏组件设备投资额 0.62 亿元,我们预计 2022-2025 年分别为 0.60/0.58/0.56/0.54 亿元,其中各环节设备价值量分别为串焊机 2200 万,划片机 300 万;

3)串焊机为组件环节核心设备,2022-2025 年价格不变或略有上升;

4)2021 年全球光伏组件产能利用率 51%,预计 2022-2025 年光伏组件产能利用率 55%;

5)2021 年全球光伏组件需求量/产量≈80%,预计 2022-2025 年该比例保持不变;

6)串焊机平均使用周期 4 年,技术迭代加快设备更换需求,预计 2022-2025 年串焊机使用 寿命 4/3/3/3 年,对应 22/25 年串焊机替换需求比例 25/33/33/33%;激光划片机与串焊机同 步更新比例;

基于以上假设,预计 2022-2025 年全球串焊机设备市场空间 49/60/60/65 亿元;激光划片 机市场空间 6.6/8.1/8.1/8.8 亿元。


奥特维是串焊机领域龙头企业,2021 年公司在全球串焊机市场占比超过 70%。奥特维自2013 年切入光伏设备行业,推出第一款单轨串焊机产品,设计产能 1300 片/小时,随后不 断推出新产品,目前公司生产的最新型常规串焊机产能达到 3600 片/小时,多主栅串焊机 最新型号产能 7200 片/时(大尺寸半片)。国内串焊机主要厂商包括先导智能、宁夏小牛等。

公司串焊机技术特点

1)速度运行快、精度高、稳定串焊机设备技术指标焊带对位精度±0.2mm ;焊接碎片 率 0.1%-0.2%;电池串良率≥98.5%;电池串长度误差±0.5mm,均为行业领先水平。(报告来源未来智库)

2)兼容性强可焊接 3BB-15BB 栅线的串焊机,最大兼容 230mm 尺寸电池片,通过升 级可生产半片、1/3 片、1/4 片电池。设备采用 PLC、伺服、四轴工业机器人、机器视觉 等各种先进的自动化技术,实现从电池 v 片上料到电池串出料的全自动加工。

3)尺寸切换速度快可在 1-2 小时内实现不同种工艺间的切换,使得公司能够适应光伏行 业的技术进步,产品具有更长的生命周期。

4)操作简单,占用人力成本低公司串焊机操作简单,自动化程度高,能减少操作人员数 量。

5)满足客户非标定制化需求不同公司各自独特的工艺,比如有负间距、小间距、三角焊 带、分段式的工艺等,针对每一客户不同的工艺,公司均可进行专门的研发。

3.1.5. 持续扩圈从串焊机拓展至硅片分选机、激光划片机、单晶炉

硅片分选机

2017 年公司的硅片分选机突破国外厂商的垄断,在国内率先获得规模化应用,正式切入硅 片设备环节,并取得对国外设备的一定竞争优势,最新型号硅片分选机产能达到片 8500 片 /时。2021 年公司硅片分选机约占市场总额的 50%左右。


硅片分选机技术特点

1)高速,针对超薄易损(平均厚度 180μm)且高速运动的硅片,公司设计了相关机构和传 输部件,实现 8500 片/小时的检测速度;

2)精度高,采用自主开发的可见光、红外等多频段光路系统及深度学习、亚像素图像处理 算法,以及高分辨率、高速相机,提升了硅片的检测精度和运算速度;

3)智能化程度高,公司采用全在线检测,实时高效采集和存储数据,并可与工厂的 MES 系统连接,使其实现生产息化、智能化管理;

4)兼容性强,根据 不同产品工艺的需求,可进行功能模块的快速、灵活配置 18 年公司推 出了激光划片机。

光注入退火炉

2019 年公司推出适用于高效叠瓦组件的叠瓦机,以及用于提高电池片效率的光注入退火炉。 激光划片机用于新兴的半片或叠瓦工艺,最新产品产能达到 1000 片/小时,光注入退火炉 用于电池片的效率提升,最新型号产能 8000 片/小时,公司各类产品具备较强市场竞争力。 公司通过做辅助设备,更好的了解电池工艺,更深刻理解组件所需的串焊工艺,强化串焊 机的研发实力。

单晶炉

21 年子公司松瓷机电生产的单晶炉在客户端成功拉出 12 英寸 N 型晶棒。公司产品 SC-1600 直拉单晶炉,是在惰性气体环境中,以石墨电阻加热器将硅材料熔化,用直拉法 生长无错位单晶硅棒的自动化设备,可拉制太阳能级单晶棒,兼容市场主流晶棒尺寸。炉 台为 1600 型炉台,可适配不同尺寸的热场,热场最大兼容至 40 英寸。


乐观情况下预计 22/25 年全球装机量 225/330GW,CAGR≈18.03%,保守情况下预计 22/25 年全球装机量 180/270GW,CAGR≈12.26%。

预测假设

1)全球光伏新增装机规模的预测数据来自 CPIA,假定市场规模为乐观情况;

2)建设 1GW 光伏硅片产线需要配备 1.1 亿元单晶炉设备;

3)2020年全球光伏硅片产能利用率68%,预计2021-2025年产能利用率分别为68%/68%/68%/ 68%/68%;

4)2020 年全球光伏硅片需求量/产量≈78%,预计 2021-2025 年该比例保持不变;

5)由于硅片向大尺寸切换,因此设备更换周期加快,预计 2021-2025 年设备更换率 20%/20%/ 20%/25%/25%;

6)全球光伏新增硅片产能以单晶为主,预计 2021-2025 年单晶硅片占比 80%/85%/85%/90%/90%。

基于以上假设,预计 21/25 年,单晶炉设备市场规模 109/195 亿元,CAGR≈15.47%。

3.2. 第二成长曲线半导体设备+锂电设备持续进阶

3.2.1. 半导体键合机国产替代逻辑顺畅

2020 年中国首次成为全球最大的半导体设备市场 187.2 亿美元。2021 年一季度中国半导体 制造设备出货金额达 59.6 亿美元。


从半导体设备细分产品来看,光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备为半导体设备主要核心设备, 分别占比 24%、20%、20%。其次为测试设备和封装设备,分别占比 9%、6%。

半导体封装测试的主要生产过程分为晶圆切割、装片、焊线、封胶、剪切成型、印字、检 测等环节,封装设备主要切割减薄设备、引线机、键合机、分选测试机等,其中焊线机占 比最大达 31%,其次为贴片机,占比 18%,划片机占比 15%。

功率器件铝线键合机(引线焊接设备)市场基本仍由库力索法、ASM 太平洋等公司所占有。 除此之外,适用于处理器、存储器等器件的金铜线键合、倒装键合、装片等工艺的中高端 设备仍由境外厂商生产,因此半导体封装测试设备领域进口替代空间仍然较大。

据公司 2021 年 11 月 29 日消息,奥特维已获得无锡德力芯半导体科技有限公司的首批铝线键合机订单。公司 2018 年立项研发半导体键合机,于 2021 年初成功推出高端键合机产 品,陆续发往客户端试用,运行效果良好。公司目前推出的产品是铝线键合机,适用于焊 接功率器件,随着新能源汽车对功率器件需求的放大,其市场规模会有较大幅度增长。除 此之外,适用于处理器、存储器等器件的金铜线和倒装键合设备,也存在较大市场需求。 国内铝线键合机设备有望迎来大规模国产替代。

我国半导体设备市场规模测算随着半导体需求加速影响,各大厂商正在加快扩大产能, 半导体设备市场规模受影响加速增长。SEMI 预计 2021/2023 年全球半导体设备市场规模 1028/1134 亿美元,CAGR≈16.7%。


预测假设

1)全球半导体设备规模的预测数据来自 SEMI;

2)光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、测试设备、封装设备分别占比 24%/20%/20%/9%/6%;

3) 封装设备中引线焊接机占、贴片机、划片机分别占比 31%/18%/15%。

3.2.2. 锂电设备模组 PACK 工艺及市场规模测算

锂电池生产工艺复杂,一般分为前、中、后三段。锂电设备按照锂电池生产工艺来看,可 以分为极片制造(前端设备)、电芯组装(中端设备)、电芯激活检测和电池封装(后端设 备)。前、中段设备技术难度相对较高,前端设备自动化水平和生产效能要求最高,中端设 备次之,涂布、卷绕是关键环节,涂布工艺要求涂布机将搅拌后的浆料均匀地涂在金属箔 片上,厚度需精确到 2μm 以下;卷绕工艺要求卷绕机完成电容芯子的卷绕和翻转落料,并 对电容芯子进行内封和外封,对卷绕张力波动、卷绕速度都有较高的要求,涉及自动张力 控制技术、自动纠偏技术和精密机械制造等核心技术。

从价值量看,整线中涂布机和卷绕机价值量较高。锂电池前道、中道、后道设备成本占比 分别为 35%、40%、25%。其中,涂布机价值量约占 30%,卷绕机占 20%左右,后端组装 设备价值量占 10%左右。


模组 PACK 线为后端设备中的组装设备,它将单体电芯通过串并联组合成电池包,该步骤 对最终电池包的能量密度等核心指标有重大影响。在动力电池、储能等锂离子电池包需求 增长拉动下,模组 PACK 线需求较为旺盛。模组 PACK 线包括圆柱模组 PACK 线、软包 模组 PACK 线、方向模组 PACK 线。

模组 PACK 线技术难点

高度定制化需求PACK 是根据整车厂的要求,对不同车型进行针对性研发,具有较强的 定制化属性,当前市场上各家汽车厂商的要求不同,几乎没有两家车企的模组和生产工艺 是一样的,这也对自动化产线提出了更多的要求。

高安全高稳定要求动力电池系统 PACK 的核心难点在于定制化的市场需求;优质的动力 电池系统 PACK 能够基于车厂客户不同车型的个性化需求,同时对动力电池 BMS 方案、热管理、空间尺寸、结构强度、系统接口、IP 等级和防护等进行定制化研发与设计,通过 各种成熟技术的交互使用实现动力电池组各模块的有机结合,保障核心储能装置电芯的安 全性和稳定性,确保产品安全。

整线节拍控制要求整条自动线节拍是平均到每个工作站的工作时间节拍而非传统意义上 见到的流水线。传统的生产线上,从上个工作站完成后传送到下个工作站,总有工作站在 等待,这样就浪费了节拍和效率,锂电电池需求的增长,要求生产保持高节拍,高效生产, 满足市场供给需求。


兼容性低高效自动化生产线除了满足以上硬件配置和工艺要求以外,还需要重点关注其 兼容性和‘整线节拍’,同时有效提升动力电池系统与不同厂商的不同车型的匹配性和应用 性,由于模组的不固定,所以来料的电芯、壳体、PCB 板、连接片等都可能发生变化,生 产线的兼容性就显得尤其重要。

我国电池 PACK 技术总体由三类主体执行电芯制造企业,整车制造公司和第三方独立或合 资的专业 PACK 公司。据不完全统计,60-70%的 PACK 是由电芯公司完成(客车领域应该几 乎达到 100%),10-20%是由整车公司完成,20%是由第三方完成的。

其中,电芯公司涉足 PACK 的重要包括国轩高科、天津力神、宁德时代等电芯公司;整车 公司做 PACK 的代表公司有比亚迪、江淮汽车等;专业的 PACK 公司有欣旺达、德赛、 普莱斯等。

锂电池需求不断增加,锂电设备或将收益。据高工产研锂电研究所(GGII)统计数据显示, 2020 年中国锂电池出货量为 143GWh,同比增长 22%。2021 年,中国锂电池出货量有望达 到 229GWh,同比增速有望超过 60%。GGII 预计,2025 年中国锂电池市场出货量将达到 611GWh,2021-2025 年复合增长率超过 25%。

2020 年全球锂电池设备市场规模为 532 亿元,同比增长 4%,根据 SPIR 预计未来三年是锂 电池企业扩产高峰期,2021-2023 年将新增锂电池产能 153GWH,对应年的锂电池设备市 场规模分别为 545 亿元,765 亿元和 912 亿元,合计为 2222 亿元。


新能源车端锂电池需求占比持续提升。新能源汽车用动力电池出货量占比持续提升。2020 年中国车用动力电池出货量为 80GWh,同比增长 12.7%,占中国锂电池市场 56%的份额,远 超其他应用终端。2021 年 1-6 月新能源汽车销量 120.6 万辆,同比增长 207.00%,新能源汽 车渗透率达 9.36%。2021 年 1-6 月全球动力电池出货量为 145GWh,同比增长 163.6%。新 能源汽车产业的增长有效带动动力电池产业的迅速发展。

随着能源消费结构由传统能源向新能源转型,以光伏、风电为代表的新能源发电装机容量快速增长,而新能源供电不稳定的特征,与电网对稳定供电的需求存在矛盾,在此情况下, 储能需求快速增长。根据 GGII 数据,2020 年全球储能锂离子电池出货量为 27GWh,同比 增长 58.8%。2021 年 1-6 月,全球储能锂离子电池出货量达 18GWh,较 2020 年 1-6 月的 10GWh 同比增长 80%。

2020 年电力储能同比大幅增长的主要系

1)发电侧重点与新能源发电配套解决消纳问题,与火电机组联合参与电网调频等辅助服务, 获得相应的调频补偿收益;

2)电网侧调频调峰出现市场增量,以锰酸锂电池为代表的调频市场出现一定增量;

3)分布式储能领域重点配套光伏、分散式风电等领域,形成分布式风光储系统。


新能源汽车市场、储能市场等,未来几年 CAGR 将会保持在 30%以上。受下游市场强劲需 求带动,锂电池市场出货量未来几年也将会维持快速的增长势头。在动力电池、储能等锂 离子电池包需求增长拉动下,模组 PACK 线需求较为旺盛。

我国锂离子电池新增产能规模测算2021 年-2025 年全球锂离子电池装机趋势不断向上。 根据 GGII 预计 21/25 我国锂离子电池新增市场规模 229/611GWh,CAGR≈33.7%

预测假设

1)我国锂离子电池新增产能规模的预测数据来自 GGII;

2)2020 年单 GWh 锂电设备投资额 2.2 亿元,预计 21/25 年分别为 2.1/2//1.8/1.7/1.6 亿元, 其中各环节设备价值量占比分别为涂布机 30%、制片设备 10%、卷绕机 20%、封装 10%、 化成分容检测 20%、辊压分切 10%;

3)2020 我国锂离子电池平均产能利用率 54%,预计 21/25 分别为 55%/56%/57%/58%/59%;


4)锂离子电池产线平均使用周期 3-5 年,预计 21/25 年锂电产线替换需求比例 25%/25%/25%/30%/30%;

基于以上假设,我们预计 2021-2025 年我国锂电设备市场空间 457/522/564/632/658 亿 元,2021-2025 年我国锂电封装设备市场空间 46/52/56/63/66 亿元。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关息,请参阅报告原文。)

详见报告原文。     

精选报告来源【未来智库】。


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