最新资讯:2023年协鑫科技研究报告 深耕硅料领域

2023-05-24 11:47:04

来源:中泰证券

1、协鑫科技概况

1.1、简介:深耕硅料领域,颗粒硅技术全球领先

公司成立于 2006 年,主要从事硅料及硅片的生产及销售,同时开发和 运营光伏电站。截至目前,公司已成为全球领先的光伏材料生产商和 新技术推动者。 2006-2010 年,进军硅料、硅片环节。2007 年,协鑫科技在港上市; 2009 年,公司收购主营硅料生产的江苏中能,成为中国最大、全球领 先的硅料供应商。 2011-2020 年,颗粒硅取得突破性成果。2012 年,公司顺利产出标准 硅烷气,实现颗粒硅千吨级中试。2017 年,公司收购 SunEdison,推进 CCz 与颗粒硅技术在国内落地。 2021 年至今,颗粒硅大规模量产。2021 年,公司完全具备颗粒硅 2 万 吨级模块的生产能力,产品质量获下游客户验证及认可。2022 年底颗 粒硅有效产能达 14 万吨,占全球有效产能 10%。

1.2、业绩:营收增长强劲,持续创新推进降本增效


(资料图片)

公司不断优化业务结构,营收和利润高速增长。2021 年以来,受益于 全球光伏装机需求持续旺盛,以及公司对光伏材料业务和光伏电站业务 结构的优化,公司营收规模迅速攀升。2022 年,公司实现总营收 359 亿元,同比增长 86.57%;实现归母净利润 160 亿元,同比增长 215%。 2022 年业绩增长主要系公司颗粒硅技术革新带来的成本降底,与硅料 和硅片产能增长带来的出货量增加。2022 年公司盈利能力显著增强,毛利率、净利率有较大突破。公司毛 利率在 2019-2022 年呈逐年上升趋势,主要系产业链下游需求旺盛使得 硅料价格维持相对高位和公司专注低本高效的颗粒硅的研发和生产。 2022 年,公司毛利率、净利率分别为 48.6%和 42.1%,同比增长 11.3pcts 和 18.2pcts,盈利能力显著提升。

公司管理和销售费用管控稳健,财务费用率大幅下降。2020-2022 年, 公司管理费用总额虽略有波动,但整体管控稳健,管理费用率和销售费 用率随着公司营收体量的扩大呈下降趋势,销售费用率从 2020 年的 0.64%降低至 2022 年的 0.39%,管理费用率从 2022 年的 12.41%下降至 2022 年的 5.63%。公司财务费用率显著下降,从 2020 年的 21.58%下降至 2022 年的 1.84%,主要系公司的平均银行及其他借款结余减少。

公司投入大量资金研发,不断突破颗粒硅技术。截至 2023 年 3 月,协 鑫科技 CCz 单台拉晶炉产能可达到 185kg/d,已实现 200MW 中试产能, 常规单晶炉产能为 150-170kg/d;公司掌握世界前沿硅基材料领先技术 —硅烷流化床颗粒硅规模化低碳生产技术,现金成本和生产成本较棒状 硅相比下降约 19%和 17%;公司颗粒硅品质优异,颗粒硅总金属含量低 于 1ppbw 产品比例已超过 75.0%,对标国内电子级标准的产品。2022 年, 公司研发支出达 16.9 亿元,同比增长 62.0%,研发费用率 4.6%。

1.3、股权结构:股权集中度高,子公司布局光伏产业链多环节

股权集中,参股或控股多家光伏企业。截至 2022 年 6 月 30 日,协鑫 集团有限公司为公司第一大股东,占已发行股本约 23.65%,实际控制 人为朱共山,现任协鑫科技董事长。公司参股或控股公司共 80 家,其 中,江苏中能、内蒙古鑫元、新疆协鑫和乐山协鑫科技主要从事硅料业 务;江苏协鑫硅材料、常州协鑫光伏科技、苏州协鑫光伏科技等 7 家公 司主要从事硅片业务;协鑫光电主要从事钙钛矿电池片业务。

2、主要细分业务:光伏材料业务

2.1、产业链:光伏终端装机高增,颗粒硅助力全产业链降本增效

2.1.1、全球光伏装机高增,硅料、硅片需求旺盛

新增光伏装机容量高增,硅料、硅片需求迅速增长。2022 年全球新增 光伏装机 250GW,同比增长 37%,其中中国新增装机 87.4GW,占新增电 力装机比重的 35%,同比增长 59.3%。我们预测,2023 年全球光伏新增 装机规模有望超过 350GW,2024 年有望超过 460GW,2030 年内光伏年新 增装机预计将达到太瓦级。2020-2030 年复合年均增长率为 24%,新增 装机的高速增长极大带动了对上游硅料、硅片的需求。

2.1.2、硅料、硅片单瓦毛利维持高位,新旧厂商纷纷扩产

硅料、硅片在产业链各环节利润分配中处于强势地位。硅料方面,其 价格由 2020 年年末的 81.2 元/kg,一路高涨至 2022 年年末的 240 元 /kg;硅片方面,以 182mm 硅片为例,其价格由 2020 年年末的 3.9 元/ 片,一路高涨至 2022 年年末的 5.0 元/片。截至 2023 年 3 月 15 日,硅 料价格为 220 元/kg,182mm 硅片价格为 6.38 元/片,仍保持相对高位; 据我们测算,此价格下对应硅料和硅片毛利分别为 0.34 元/W、0.21 元 /W,毛利率分别为 77.5%和 28.4%,利润分配在产业链各环节中保持强 势。

硅料、硅片厂商产能加速扩张。光伏新增装机的高速增长,叠加硅料和 硅片的高位利润,刺激硅料和硅片企业加速扩张产能。据我们统计, 2023-2025 年硅料产能预计达 266.8/409.1/518.3 万吨,硅片产能预计 将达 942.7/1101.7/1223.7GW。

2.1.3、光伏产业链降本需求迫切,颗粒硅技术助力降本增效

降本增效是光伏产业的主旋律,近年来,硅料、硅片、电池、组件等 各环节降本增效的新技术相继涌现。N 型单晶、TOPCon 电池片、硅烷 流化床法颗粒硅是光伏产业全面拥抱新技术的进程中,规模化、产业化 走在前列的典型技术代表。硅烷流化床法生产的颗粒硅成本更低、生产效率更高。在硅料环节, 改良西门子法生产的棒状硅是目前行业的传统方法,但近年来硅烷流化 床法生产的颗粒硅在技术上、产能规模上不断取得突破。与改良西门子法相比,硅烷流化床工艺仅需三步流程,减少了精馏、尾气处理、破碎 整理的环节,单次转化率高达 99%,降低生产电耗超 75%;颗粒硅简洁 高效的工艺流程降低生产成本,其生产现金成本和制造成本较棒状硅分 别下降 19%和 17%。

2.1.4、石英砂供给增量有限,硅片供需紧平衡

受制于石英砂瓶颈,硅片供应偏紧。石英坩埚是硅片拉晶环节中的关 键耗材,其主要原料为高纯石英砂。2022-2024 年全球高纯石英砂供应 量分别为 6.3 万吨/9.0 万吨/13.1 万吨,据我们测算,其对应 2022- 2024 年硅片产量分别为 332GW/464GW/645GW;按照硅片对应装机量 1.2: 1 的容配比计算, 2022-2024 年 全 球 光 伏 硅 片 需 求 分 别 为 300GW/420GW/552GW。2022-2024 年硅片产量虽大于硅片需求量,但高 出部分不多,硅片供需总体上处于紧平衡的状态。

2.2、硅料业务:颗粒硅量产提速,市场渗透率不断提升

2.2.1、公司硅料业务特征一:低成本

与棒状硅相比,颗粒硅投资成本和生产成本大幅度下降。投资费用方 面,颗粒硅为 6.9 亿元/万吨,棒状硅为 10.5 亿元/万吨,下降幅度为 34%。生产成本方面,颗粒硅生产所需人工和耗能较棒状硅均更低,其 中,电力消耗下降了近 80%,且成本对电价的敏感性更小,成本优势显 著。2023 年 2 月,公司徐州基地颗粒硅生产现金成本为 37.29 元/kg, 制造成本为 43.73 元/kg,与低电价地区联营公司的棒状硅相比,生产 现金成本和制造成本分别下降 19%和 17%。传统硅料生产过程中人工、 电耗成本高企,颗粒硅优势凸显。2023 年一季度末,公司徐州基地颗 粒硅生产现金成本进一步下探至 34.24 元/kg,制造成本进一步下探至 40.15 元/kg。

2.2.2、公司硅料业务特征二:高品质

引领氯氢化技术变革,其助推公司成为硅料全球龙头。2010 年 12 月前 的改良西门子方法中,还原反应所产生的重要副产物二氯二氢硅等并没 有得到良好的应用,通用的做法是作为废料处理,或者经过提纯后作为 电子工业特种气体使用,前者存在浪费资源、增加处理成本等问题,后 者则存在附加值偏低、需要增加提纯装臵等问题。

2010 年 12 月,公司 推出专利技术“GCL 法多晶硅生产方法”。GCL 法在改良西门子法的基 础上做了改进,其通过氯氢化技术实现改良西门子封闭循环生产,生产 步骤包括氯氢化、反歧化、还原/循环和纯化,其中纯化步骤将来自其 他步骤的供料分离为四氯化硅、二氯二氢硅和三氯氢硅,并将其循环返 回至这些其他步骤中。该方法可以最大限度地利用原料或副产物和降低 三废排放量,进而降低硅料的生产成本和能耗。2016 年,“GCL 法多晶 硅生产方法”获得第十八届中国专利优秀奖。GCL 法清洁、高效,为公 司后续的硅烷流化床法提供了坚实的技术基础,其助推公司成为硅料全 球龙头。

工艺方面:公司硅烷流化床法工艺先进,技术不断迭代。目前硅料环 节存在两种主要工艺路线:改良西门子法(产出棒状硅)和硅烷流化床 法(产出颗粒硅)。改良西门子法在 1100°C 左右的高纯硅芯上用高纯 氢还原高纯三氯氢硅,生成多晶硅沉积在硅芯上;硅烷流化床法以硅烷 或氯硅烷作为硅源气、以氢气作为载气,在添加四氯化硅的基础上,将 工业硅在硅烷流化床内转化为颗粒多晶硅。

与改良西门子法相比,硅烷 流化床法的优势包括:1)工艺流程简单:工艺流程由原来的 6 道减少 为 3 道工序,生产效率提高;2)工艺能耗低:核心反应温度降低了 400℃,工艺能耗低,降低生产成本;3)单程转化率高:单程转化率上 升了 87 个百分点,极大地推进了硅料环节的降本增效。4)工艺品质不 断提升:过去颗粒硅的规模化生产面临金属杂质、氢跳等技术问题,公 司已通过研发内衬材料、改进拉棒方式等较好地克服了该问题。截至 2023 年 3 月,公司颗粒硅总金属含量低于 1ppbw 产品比例已经超过 75%, 达到电子级一级品水平。2022 年,公司“硅烷流化床颗粒硅规模化低 碳生产技术”荣获中国有色金属工业科学技术一等奖。

产品方面:颗粒硅品质优异,顺应 N 型趋势。N 型电池片关注高少子寿 命和电阻率区间的收窄,其产业化进程需要高品质硅料和硅片助力。与 棒状硅相比,颗粒硅显著提升了光伏全产业链增效、提质的空间:1) 生产硅片效率的提升:颗粒硅具有良好的流动性和填充性,颗粒硅较棒 状硅单次装料量增加,能提高初始装锅阶段和复投阶段的效率。2)硅 片品质的提升:结合 CCz 技术,颗粒硅拉晶过程液面恒定,产出的单晶 硅棒电阻率更加均匀且分布更窄,满足 N 型电池片要求。

2.2.3、公司硅料业务特征三:低碳

各国相继出台碳排放政策。碳足迹是指产品在生命周期过程中所直接或 间接产生的二氧化碳及其他温室气体排放总量。全球各国对于光伏产品 碳足迹的要求日趋严格,2022 年,欧盟和美国分别发布碳边境调节机 制和《清洁竞争法案》,对进口的高碳排放产品征收碳税。

颗粒硅低碳价值逐步展现。在全球碳减排趋势下,颗粒硅低能耗的特质 将助力公司持续提高市占率。与棒状硅相比,颗粒硅低碳优势显著:1) 颗粒硅生产低能耗和高产量的特点使得生产过程更低碳节能,每年生产 1 万吨颗粒硅可以减少 26 万吨 CO2排放量;2)颗粒硅下游应用过程中 的免破碎、降低耗材损耗等一系列优势使用颗粒硅制造的低碳组件碳足 迹下降 28%。2021 年 10 月,公司获得《GCL 硅烷流化床法颗粒硅产品 碳足迹证书》,公司每生产 1 千克硅烷流化床法颗粒硅的碳足迹数值仅 为 37 千克二氧化碳当量,刷新了此前的全球 57.56 千克二氧化碳当量 的记录。

2.2.4、公司硅料业务特征四:颗粒硅产销迅速提升,签订大额长单

颗粒硅产能布局完整,新项目持续投产。2021 年,公司颗粒硅正式进 入可复制的模块化扩产、量产元年,川蒙加速复制,产能快速释放。截 至 2023 年 3 月,公司颗粒硅已投产及已规划总产能达 70 万吨。其中, 徐州基地 6 万吨颗粒硅已投产,4 万吨颗粒硅产能在建;乐山基地 10 万吨已投产;包头基地 10 万吨 2022 年内已投产;呼和浩特基地 10 万 吨颗粒硅在建;乌海基地 10 万吨颗粒硅已规划。

硅料环节龙头,颗粒硅长单覆盖率高。2021 年末,硅料行业形成以通 威股份、协鑫科技、新疆大全三大龙头并驾齐驱的市场格局,其中协鑫 科技硅料市占率为 22%。截至 2023 年 3 月,公司颗粒硅全球市占率已 超过 10%,预计 2025 年将超过 30%。颗粒硅品质客户认可度高,渗透率有望持续提升。下游客户应用方面, 颗粒硅较棒状硅单次装料量增加,熔化速率提升,大比例使用颗粒硅可 以提升拉晶效率;颗粒硅应用过程中的免破碎、降低下游复投器损耗、 自动化等一系列优势使得客户非硅成本下降 19%,下游客户颗粒硅认可 度和依赖度提升。2022 年前五大客户采购增速大幅提升,颗粒硅品质 获得客户的广泛认可,颗粒硅渗透率有望提升。2022 年公司硅料业务实现营收 176.61 亿元,同比增长 196.1%。

2.3、硅片业务:颗粒硅+CCz+N型化+薄片化+大尺寸,提升硅片产品竞争力

2.3.1、公司硅片业务特征一:产能、营收稳步增长

硅片产能稳步提高。2022 年末,公司硅片产能由年初的 50GW 提升至 55GW(含代加工部分)。2022 年 7 月,宁夏中卫 5GW 颗粒硅 N 型示范 项目开工,2022 年 11 月建成投产,单晶拉晶产能增至 14GW,硅片总产 能持续提高。 下游装机需求旺盛,硅片营收不断增长。光伏行业下游装机需求旺盛 带动了硅片环节的需求,公司硅片业务显著受益,营收快速增长。2022 年公司硅片业务实现营收 140.46 亿元,同比增长 66.1%。

2.3.2、公司硅片业务特征二:硅片产品性能领先,切片技术先进

硅片品质优异,行业领先。公司先后推出鑫多晶 S 系列、鑫单晶 G 系列 等高效硅片,每一代硅片产品在客户端的性能表现始终保持行业领先地 位。公司现有硅片产品主要为直拉单晶 M6(166.00±0.25mm)、M10 (182.00±0.25mm)、M12(210.00±0.25mm)三种。公司硅片产品品 质优异,满足下游 N 型和 P 型的需求,硅片间隙氧含量≤16ppma、替位 碳含量≤1ppma、位错密度≤500cm-2、表面晶向<100>±3°。 CCz 技术比目前 RCz 技术更加高效、高质。目前主流的 RCz 技术在取出 单晶棒之后再顶部加料,CCz 技术在取出单晶棒时进行侧加料减少熔融。 2017 年,公司收购 SunEdison,在其 CCz 技术基础上进行改进升级; 2020 年起,公司与天通股份深度合作,通过大量的拉晶实验,持续优 化 CCz 技术,现已取得阶段性成功。

与 RCz 技术相比,CCz 技术的优势包括:1)自动化:减少人工加料环 节,降低人工成本和外界环境杂质引入的干扰。2)高产量:节省加料 熔料时间。常规 RCz 单晶炉单产为 150-170kg/d,CCz 技术产能预期为 200-220kg/d;截至 2023 年 3 月,公司 CCz 单台拉晶炉单产已达到 185kg/d,生产效率已高于 RCz 单台拉晶炉产能。3)高品质:拉制单晶 电阻率一致性高。RCz 拉制环境热场不稳定,拉制单晶无法避免头尾电 阻率不均的问题;而 CCz 拉晶和加料融化同时进行,拉制单晶电阻率均 一,适配 N 型电池要求。

采用金刚线切片和大尺寸切片技术,顺应硅片大尺寸、薄片化趋势。 公司采用行业创新的金刚线切片薄片化技术,减少切割锯缝损失、硅料 损耗,提高硅片的出片,进而降低硅片的含硅成本。同时公司开发“反 切反”大尺寸切片技术,已实现 M12 硅片从设备到工艺的全流程开发。 该技术攻克大硅片钢线切割难度高、硅片精度差、加工良率低的技术难 点,提高切割效率、降低切割消耗,顺应硅片大尺寸化要求。

3、其他细分业务

3.1、光伏电站业务:逐步出售光伏电站,优化负债结构

2011—2017 年,布局光伏电站业务,业绩稳定增长。2011 年起,公司凭借电厂建设经验,将产业链延伸至光伏电站领域。公司顺应全球能源 结构转型趋势,所建光伏电站数量和总装机容量不断攀升,2016 年起, 公司总装机容量连续 3 年位居全球第二,同时受益于光伏政策利好,公 司光伏电站业务稳定增长。

2018 年至今,处臵大批电站资产,负债结构优化。2018 年起,协鑫科 技子公司协鑫新能源开始陆续出售电站项目回流现金,公司负债水平及 经营状况大幅改善。截至 2022 年 12 月 31 日,公司在中国拥有 5 家光 伏电站,其装机容量为 133.0MW,在美国光伏拥有 18MW 光伏电站。另 外,公司拥有南非与中非发展基金合作的 150MW 光伏电站 9.7%的权益 份额。2023 年 1 月,子公司协鑫新能源公告出售两座光伏电站,其装 机容量为 50MW,拟将现金所得款项用于偿还贷款。我们预计未来公司 将剥离电站资产,以专注在硅料、硅片及其他光伏新技术领域的布局。

3.2、钙钛矿电池业务:持续迭代钙钛矿电池技术,组件效率行业领先

不断迭代钙钛矿电池技术,具备进入低 BOS 市场条件。2017 年起,公 司技术团队开始进行钙钛矿技术的研发;2019 年,子公司协鑫光电成 立,专注钙钛矿太阳能组件的研发、生产;同年 11 月,协鑫纳米钙钛 矿组件获得 TÜV 认证;2021 年中旬,公司完成 1m*2m 的全球最大尺寸 钙钛矿组件的 100MW 中式线并进行试生产。截至 2023 年 3 月,钙钛矿 组件光电转换效率已达 16%,年底有望突破 18%,属行业领先水平。

3.3、电子级多晶硅业务:品质稳定在国际先进水平

电子级多晶硅品质通过多项质量认证。鑫华半导体(江苏中能硅业持 股 28.05%,是当前第一大股东;江苏中能是协鑫科技全资子公司)于 2015 年成立,主营半导体产业用电子级多晶硅的研发、生产与销售。

鑫华半导体产出的高纯电子级多晶硅产品的各项技术指标均达到、并稳 定在国际先进水平;产品已全面实现在 4-8 寸半导体硅片、和半导体硅 部件上的批量应用,除被国内 10 余家主流半导体硅片企业批量采购外, 产品还远销韩国和欧洲。鑫华半导体电子级多晶硅产品在目前先进制程 使用的 12 寸半导体硅片上的验证也取得了突破性进展。截至目前,鑫 华半导体是国内规模最大的半导体产业用电子级多晶硅生产企业,是国内较早系统掌握高纯电子级多晶硅制备技术的企业。鑫华半导体的大规 模集成电路用电子级多晶硅打破了国外技术、市场的垄断,填补了国内 空白;其产品通过多项质量体系认证,已与客户签订大额长单。

4、盈利预测

关键假设: (1)硅料业务:公司持续扩张颗粒硅产能,预计 23-25 年硅料总产量 可达到 30.5 万/34 万/44 万吨。颗粒硅品质优异,其市占率有望逐步提 升,预计 23-25 年公司硅料销量将达到 26 万/33 万/43 万吨。我们预计 23-25 年硅料单位售价为 160 元/130 元/100 元/公斤。 (2)硅片业务:公司硅片产能有望持续提升,预计 23-25 年产量可达 20GW/25GW/35GW,销量可达 16GW/24GW/34GW。我们预计 23-25 年硅片 单位售价为 5.5 元/4.7 元/4 元/片。 (3)加工费用:加工费用业务即为公司对外硅片加工服务,伴随市场 对硅片需求量的逐步提升,预计 23-25 年销量可达 28GW/28.5GW/36GW。

(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。)

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