光伏电池产业深度研究

hsbj0 2019-03-26

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1. 光伏产业景气向上,“去补贴”及“平价上网”是行业趋势

光伏产业链包括硅料、铸锭(拉棒)、切片、电池片、电池组件、应用系统等 6个环节。上游为硅料、硅片环节,中游为电池片、电池组件环节,下游为应用系统环节。其中,光伏电池片的生产过程是将硅片生产为能够实现光电转换的太阳能电池片的过程,该过程对光伏下游应用端产品的性能、成本等关键指标起着至关重要的作用。光伏电池片的生产过程设计众多工序,前序工序主要为硅片的工艺处理环节,后序工序主要为硅片的印刷、烧结和测试分选环节。

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1.1 光伏新增及累计装机容量稳步增长

近年来,全球光伏新增装机容量及累计装机容量稳步增长,尽管中国 531光伏新政产生了重大影响,但全球市场依然强劲。根据欧洲贸易机构 SolarPower Europe发布的数据,2018年全球新增太阳能发电容量为104.1GW,而 2018年全球累计装机容量为506.1GW,十年复合增长率高达42%。

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中国新增光伏装机容量在 2014年有短暂停滞,2015年起恢复高速增长态势。2018年上半年发展速度较快,但“531新政”后有所放缓。2018年 11月国家能源局修正政策预期,指出 “十三五”210GW的装机容量规划目标有望调整至超过 250GW,甚至达到 270GW”。近日国家能源局发布的 2018年全国电力工业统计数据显示,2018年中国光伏市场新增光伏装机容量约 44.1GW。这一数字比中国光伏行业协会公布的 43.6吉瓦高出约 0.5GW,约占全球增量的 42%,2009-2018年复合增速达 82%。则 2018年中国累计光伏装机容量为175.1GW,2009-2018年复合增速超100%。

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1.2 光伏组件呈现供需两旺格局

从需求方面考虑,2018年整体供应链现货价格从531至今各都下降了 30%左右,也让过热的光伏行业有所降温。在全年组件需求跌至 88GW的低谷后,“十三五”规划提出正向预期修正,中国内需预期乐观,同时印度、美国两大国的需求预计也有回暖,加上其他新兴市场的助力,预计 2019年全球需求有望复苏到112GW以上,其中,中国占比有望维持在 38%以上。

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从供给端考虑,531过后,2018Q3整体出货量较 Q2衰退,但 TOP 10厂商在 Q3大多仍能保持高于行业平均的开工率,而 Q4受中国内需以及海外市场同步回温影响,前十名厂商几乎都重回九成以上的高开工率,多家厂商季度出货量再创新高,推升 TOP 10厂家的2018年总出货达到 66 GW,在全球 91.5GW中占到近七成的出货。2018年晶科出货超过11GW,远高于其他组件生产厂商,亦稳居 2018全球组件排名龙头,后续依序是晶澳,而韩华 Q-Cells与天合光能并列第三。第五名开始为隆基乐叶、阿特斯、东方日升、协鑫集成、尚德、而正泰与中利腾晖并列第十。

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1.3 “531”新政推动“去补贴”,“平价上网”促进高质量发展

中国光伏产业有今天的发展成就,离不开政府持续的产业补贴,但行业发展至今,延续高额补贴在财政上已不可持续。2018年 5月 31日,国家发改委、财政部和国家能源局联合下发《关于 2018年光伏发电有关事项的通知》,大力推动行业去补贴,光伏组件价格开始进入调整期。除了停止安排新增补贴配额外,还在年中调低度电补贴,加快去补贴进程。未来预计产业链各环节将持续推进降本增效,逐步摆脱对补贴的依赖,走向健康发展。531新政推动光伏产业高质量发展的意义在于:一是有利于缓解财政补贴的压力,适当调低需要补贴的新增建设规模,将避免形成系统性风险,长远看有利于产业发展;二是有利于解决消纳问题,通过调整发展节奏,有助于解决光伏消纳问题,减少弃光;三是有利于激发企业内生动力,光伏发电补贴的下降,将倒逼企业从依靠国家政策向更多依靠市场转变,通过降本增效提高发展质量,实现光伏行业优胜劣汰,遏制非理性扩张,进一步巩固光伏产业在全球的领先地位,培育一批世界级光伏制造领军企业;四是有利于促进地方降低非技术成本,改善营商环境,补贴下调之后,为保证光伏发电项目经济性,一方面企业通过技术进步降低成本,另一方面也利于促进地方政府落实支持光伏产业发展的各项政策,降低非技术成本。

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2019年初,国家发改委、国家能源局发布《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》(发改能源〔2019〕19号),提出推进风电、光伏发电无补贴平价上网的有关要求和相关支持政策措施,从而促进可再生能源高质量发展,提高风电、光伏发电的市场竞争力。光伏上网的标准价是光伏电站在不需要补贴的情况下,上网电价等于当地燃煤标杆上网电价。不同地区由于燃煤标杆上网电价不同,平价上网的基准也有所不同。

2015年国家能源局提出“领跑者”计划,主要目标是促进先进技术的推广,通过市场手段获得低电价,推动光伏上网电价降低。2018年第三轮“领跑者”项目首批基地中标上网电价已经接近所在地火电标杆上网电价。从第三轮第一批 8个领跑者基地的中标情况来看,平价上网将成未来趋势,其中白城最低中标电价为 0.41元,仅高于当地脱硫煤标杆电价不足 0.037元,接近平价上网。随着后续项目的推进,平价上网将在更大范围内实现推广。

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2. 光伏电池技术不断进步,电池设备迎来发展机遇期

2.1 太阳能光伏电池技术及工艺不断进步

太阳能光伏电池片依据不同的结构和不同的制造技术,分为 AL-BSF、PERC、PERT、HJT、IBC及TOPCON等种类。其中AL-BSF电池仍占据当前较大部分市场,PERC电池的产能最为高效,PERT电池在 PERC电池的技术上进行了部分技术改造。预计随着技术及工艺的不断进步,HJT、IBC及TOPCON等电池将不断扩大应用规模。

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在《光伏制造行业规范条件》和“领跑者计划”的推动下,各种晶硅电池生产技术进步迅速。2017年,规模化生产的普通结构铝背场单晶和多晶硅电池的平均转换效率分别达到 20.3%和 18.7%的水平。使用 PERC电池技术的单晶和多晶硅电池则进一步使效率提升至 21.3%和 20.0%。未来双面 N型 PERT电池和异质结(HJT)电池进入量产,并且会成为发展的主要方向之一。

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BSF电池目前仍占据大部分市场份额,2017年占比达 83%,随着新技术的发展,占比将逐年降低。PERC电池是当前最高效的电池,2017年市场份额占比达 15%,2018年预计将达 40%以上。未来随着各厂家产能建设完成及逐渐释放,PERC电池市场占比将逐年增加。而双面 N型 PERT电池、背接触(IBC)电池、异质结(HJT)电池等新兴高效电池也将逐步提高市场份额。

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2.2 PERC电池产能高速增长,占比逐步提升

根据 Taiyangnews的统计数据,全球2015年PERC产能为4.52GW,到 2017年产能上升至 28.9GW,预计 2018年PERC电池产能将达到65.69GW,3年复合增长率约144%。产量方面,全球 2015年PERC产量为2.89GW,2017年产量上升至17.91GW,预计2018年产量将达到 49.98GW,3年复合增长率约为159%。

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根据 PV Infolink的统计数据,2018年通威电池片出货量高居第一,爱旭与展宇并列第二,而联合再生能源、茂迪则位列四、五名。2018年通威、爱旭、展宇等电池片大厂持续扩大规模化及扩充新产能,出货量均超过 4GW,其中通威总出货量超过 6.5GW,遥遥领先其他厂商。PV Infolink统计的 2018年 PERC电池片出货量排名依次是爱旭、平煤、通威。市场增量主要系下半年应用领跑者带来大量双面高效 PERC电池片的需求,其中广东爱旭提早转换产线,双面电池片出货 1.4GW,远超其他电池片厂家。

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光伏领跑者项目一直引领着光伏技术的发展潮流,中标项目的技术呈现已然成为光伏行业发展的风向标。索比光伏网的统计数据显示,在第三批领跑者中标项目中,72%采用了PERC技术方案,成为光伏领跑者应用最广泛的技术方案。

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PERC技术是在常规太阳能电池的基础上,在电池的背面添加一个电介质钝化层来增加反射以提高电池效率。PERC电池产线仅需在现有常规电池产线的基础上增加背面钝化镀层与激光开槽两道工序,就能提升 P型单晶硅1%的效率,提升多晶硅0.6%的效率。

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2.3 N型电池片尚未成熟,TOPCON及HJT有望引领未来

N型电池片由于产能及技术方面尚未成熟,成本及售价高居不下,效率表现不及预期,目前仍无法与 P型电池竞争,不少厂商也相应推迟了N型电池扩产计划。2018全球 N型产能约 9.4GW,其中PERT的量产化难度较低,产能约2.1GW,TOPCon则有约2GW的产能,而 HJT及IBC目前分别拥有3.8GW及1.5GW的产能。由于技术含量较高、设备及材料成本昂贵、终端市场需求乏力等因素,目前仅少数厂商具备N型电池量产能力。预期 2019年 TOPCon电池将加快导入,有望成为N型技术主要发展路线之一,而HJT电池的扩产计划也会随着整体市场需求增加而启动。

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N型技术目前共同遭遇到的发展困境有以下方面,生产成本高昂且降幅较小、设备及材料采购价格昂贵、市场空间被单晶 PERC电池压缩等等。现阶段TOPCon及HJT两种技术较为成熟,然而哪种技术将成为 N型电池主流技术路线尚未确定。对于TOPCon技术,目前韩国 LG技术发展领先,且透过搭配M4硅片及MBB技术,拉大与PERC及HJT的组件瓦数的差距。中来则是第一家量产TOPCon的国内厂商,在中国厂商中技术领先。对于HJT技术,目前日本Panasonic发展领先,然而由于产线较旧且仍使用五吋电池片,使得其在组件瓦数方面不占优势,特殊的硅片尺寸也增加采购成本。而在国内目前已有上澎、晋能、中智、钧石等多家厂商开始量产,且有不少新进厂商,然而受531影响,多数扩产计划已暂缓。

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2.4 PERC带动电池设备高速发展,年均市场空间达百亿

从工艺上来看,PERC电池片的制作流程主要包括以下环节:清洗制绒、扩散制结、单面刻蚀和边缘隔离、背面沉积氧化铝、双面沉积氮化硅、背面钝化激光开槽、丝网印刷、烧结、分选。其大部分工艺与常规铝背场工艺相同,新增背面钝化镀层与激光开槽两道工序。目前 PERC电池片在生产中大规模应用,主要因为常规铝背场电池生产线进行部分工艺流程改造,即可用于PERC电池片生产。

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当前中国光伏电池制造设备企业已具备了成套工艺流程设备的供应能力,部分产品如清洗/制绒机、扩散炉、等离子刻蚀机等已在国内生产线中占据主导地位,但整体技术水平同国际一流厂商仍有差距,成套线自动化程度较低。管式 PECVD设备与进口设备实力相近,份额逐步扩大,正在加速进口替代过程。但全自动丝网印刷机、自动分拣机、连续式PECVD设备仍然依赖于进口,未来国内设备厂商主要向高效化和智能化发展。目前国内光伏电池主流建线同时采购国产和进口设备,其中国产设备已经占近70%的比例,未来仍有提升空间。

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根据PVInfolink的统计数据, 2016及2017年全球光伏电池片产能分别为83.33及131.80GW,预计全球2018-2020年光伏电池片产能将分别达到157.9、175.3及187.1GW。

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根据前文《中国光伏产业发展路线 2018》的相关分析,假设 2018-2020年PERC电池渗透率分别为40%、60%及 68%,预计 2018-2020年BSF电池渗透率分别为54.8%、35%及20%。我们测算,2018-2020年光伏电池片设备市场需求分别为148.16、136.74、55.29亿元,年市场空间超百亿,国内设备厂商迎来巨大发展机遇。未来随着新型光伏电池片技术的应用,光伏电池片设备厂商有望在已有技术积累的基础上,突破新的技术瓶颈,实现新型电池片设备的进口替代。

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3. 重点关注国内优质光伏电池片设备供应商

3.1 捷佳伟创:国产光伏电池设备龙头,进口替代最先受益

捷佳伟创从2005年进军光伏电池片设备行业,目前已经成长为国内领先的晶体硅太阳能电池生产设备供应商。除丝网印刷设备外,公司几乎涵盖了包括 PECVD设备、扩散炉、制绒设备、刻蚀设备、清洗设备、自动化配套设备等全部晶体硅太阳能电池生产工艺流程设备。

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根据中国电子专用设备工业协会统计,2017年,捷佳伟创在中国半导体设备行业十强单位中销售收入排名第三,其设备类销售收入占国内太阳能电池设备(含晶硅材料加工生长设备和晶硅太阳能电池芯片制造设备)销售收入的29.66%,占国内半导体设备(含集成电路设备、太阳能电池设备、LED设备等)出口交货值的37.74%。

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2013以来,国家政策多方面支持光伏行业发展,行业设备需求高速增长,公司产品不断得到客户认可,到2018年前三季度,捷佳伟创主营业务收入持续快速增长。其中2017年实现营收12.43亿元,增速达到49.51%,2018年前三季度实现营收10.98亿元,增速达到 22.62%,增速有所放缓。公司 2017年实现归母净利润2.54亿元,同比增速23.52%,2018年前三季度实现归母净利润3.14亿元,增速为23.52%。公司最新公布的业绩快报显示,2018年公司实现营收14.93亿元,增速为20.11%,实现归母净利润 3.14亿元,同比增速23.58%,主要由于“531”政策对行业的影响还有待消化。

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公司在晶硅太阳能电池生产设备的细分领域内具有领先优势,拥有核心知识产权,产品技术含量高。公司产品结构根据客户需求不断升级,海外销售占比不断提升,毛利率及净利率均稳步提升。其中毛利率一直维持在30%以上,2018年前三季度毛利率高达41.11%。

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捷佳伟创主要生产PECVD设备、扩散炉、制绒设备、刻蚀设备、清洗设备、自动化配套设备等,其中 2017年 PECVD设备占比超40%。2016年尤其从下半年开始,在光伏标杆电价持续下调,国家对领跑者、分布式电站的加大支持力度的政策背景下,湿法黑硅(MCCE)、背面钝化(PERC)、N型双面、非晶硅/晶体硅异质结(HIT)等一批高效晶硅电池工艺技术涌现,同时行业内产业化进程加快,电池平均转换效率亦不断提升。随着湿法黑硅(MCCE)、背面钝化(PERC)、N型单晶等高效技术路线逐步打开市场空间。公司陆续推出了针对湿法黑硅(MCCE)、背面钝化(PERC)、N型单晶等高效电池工艺的设备,如热氧化炉、高温退火炉、RCA清洗设备、BOE清洗设备、槽式黑硅制绒设备等,行业竞争地位进一步提升。

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公司 2018年上半年在手订单38亿元,预计2019年将集中确认该部分订单。公司订单的结算一般采用“3:3:3:1”的方式,公司所收到的预付款和发货款均被计入预收账款,验收后才能确认收入,假定预收账款占公司整体订单的比例约为 40%,则根据 2018年前三季度预收账款14.86亿元,推算三季度末公司在手订单将近40亿。公司2018年前三季度末存货为17.13亿元,随着存货中的发出商品陆续安装调试结束,预计2019年公司的业务收入有充分保障。

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重点关注捷佳伟创:

光伏平价上网时代来临,PERC路线助力实现降本增效:“531新政”后,行业内关于控制增量、补贴退坡以及降低补贴等政策的悲观情绪占据主流,光伏产业经历低潮期。11月国家能源局召开企业家座谈会,市场悲观情绪得到一定程度修复。2019年初,国家发改委、国家能源局提出推进风电、光伏发电无补贴平价上网的有关要求和相关支持政策措施,从而促进可再生能源高质量发展,提高风电、光伏发电的市场竞争力。我们认为,补贴退坡及平价上网为国内光伏企业健康发展带来良好契机。光伏电池片的转换效率是实现平价上网的关键影响因素,2020年之前,PERC将仍是光伏市场主流路线,PERC电池厂商也将加大扩产力度。公司主要客户包括阿特斯、天合及隆基等一线厂商,近年公司主推的高效电池工艺设备,将助力下游客户实现降本增效,更早实现光伏平价上网。未来随着 TOPCON、HJT等技术路线的更新迭代,光伏设备市场也将打开市场空间,公司积极研发生产配套设备,有望持续受益。

业绩高速增长,积极延伸业务:捷佳伟创主营业务收入持续快速增长。其中2017年实现营收 12.43亿元,增速达到49.51%,2018年前三季度实现营收10.98亿元,增速达到22.62%,增速有所放缓。公司 2017年实现归母净利润2.54亿元,同比增速23.52%,2018年前三季度实现归母净利润3.14亿元,增速为23.52%。公司最新公布的业绩快报显示,2018年公司实现营收14.93亿元,增速为20.11%,实现归母净利润 3.14亿元,同比增速23.58%,业绩增速符合预期。公司拥有强大的研发基因,为了积极应对外部变化,储备了多项高效电池路线的最新技术。公司立足于设备领域的深厚积累,积极延伸业务,打造“交钥匙”工程,并积极横向布局半导体设备领域,有望打造成为领先的光伏及半导体电子设备制造商。

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3.2 迈为股份:光伏电池核心装备龙头,国产化趋势下加速崛起

迈为股份主营产品为太阳能电池丝网印刷成套设备,包括核心设备全自动太阳能电池丝网印刷机和自动上下片机、红外线干燥炉等配套设备。其中丝网印刷机作为太阳能电池片生产的核心设备,主要用于电池片生产的后序工序,对电池片的产量、碎片率和转换效率等指标具有至关重要的作用。公司生产的太阳能电池丝网印刷生产线成套设备印刷产能较大,碎片率较低,印刷精度较高,目前印刷产能可以达到单轨3,400片/小时,双轨6,800片/小时,碎片率可以达到小于0.1%,印刷精度可以达到±5微米,与行业其他公司相比,具备一定的性能优势。

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迈为股份的太阳能电池丝网印刷生产线成套设备是指至少能完成太阳能电池三道丝网印刷工序的设备组合,由于丝网印刷的后道工序依次为烧结和测试分选,故一般与丝网印刷设备配套。其中烧结工序关键设备为烧结炉,测试分选工序关键设备为太阳能模拟器与丝网印刷机。

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迈为股份近年来营业收入及净利润高速增长。2015年,光伏行业进入景气周期,公司产品技术发展成熟,开切入天合、阿特斯和晶科能源等主流光伏厂商的供应链,业绩开始放量,并在光伏双反的背景下开拓出海外市场。2018年公司实现营业总收入7.87亿元,同比增长 65.55%;实现归属于上市公司公司股东的净利润1.71亿元,同比增长30.58%。主要原因系行业发展景气度较高,光伏厂商降本增效需求拉动。

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公司自 2015年来,净利率一直维持20%以上,毛利率维持40%以上,且综合毛利率高于可比公司捷佳伟创和罗博特科,主要系公司主营业务丝网印刷设备为太阳能电池片生产设备行业中技术含量较高的设备,目前公司产品已经超过国际领先水平,议价能力较强。目前产品性能优于主要竞争对手 Baccini且价格低10%-20%公司 2018Q1-Q3销售毛利率为 40.94%,同比-8.07pct;销售净利率 24.17%,同比-4.81pct,公司盈利能力有所下降,主要系公司当期销售单线和双线中包含外购的光衰炉和烧结炉,拉低了产线整体的盈利水平。

近年来公司毛利率基本维持在40%以上的高位,净利率维持在20%以上。公司的太阳能电池丝网印刷生产线成套设备的性能和技术指标在国内已经处于领先地位,可以和进口品牌相媲美,带动产品毛利率维持在高位。2018年公司销售毛利率为39.55%,比去年下降近9个百分点,主要系公司当期销售单线和双线中包含外购设备,拉低整体盈利水平。

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2018年公司成套设备业务收入6.65亿元,同比增长72.34%,单机业务收入1.03亿元,同比增长28.26%。随着下游行业持续高景气,公司未来业绩有望加速释放。公司新布局的各项业务也均取得重要突破,其中光伏激光设备,叠瓦组件设备等光伏上下游设备领域,并进入了 OLED显示装备领域。在光伏激光设备方面,截至本报告期末光伏激光设备已取得客户在手订单 2.3亿元;在叠瓦组件方面,公司在报告期内已取得客户在手订单8600万元;在 OLED显示装备方面,公司已中标维信诺固安AMOLED生产线激光项目。

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公司2018年上半年未确认订单22亿元,预计2019年将集中确认该部分订单。公司订单的结算一般采用“3:3:3:1”的方式,公司所收到的预付款和发货款均被计入预收账款,验收后才能确认收入,假定预收账款占公司整体订单的比例约为40%,则根据2018年末预收账款 8.8亿元,推算2018年末公司在手订单超22亿。公司 2018年年末存货为12.82亿元,随着存货中的发出商品陆续安装调试结束,预计 2019年公司业务收入有充分保障。

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重点关注迈为股份:

高端丝网印刷设备龙头,核心装备有望实现进口替代:公司是国内外为数不多的具有自主研发能力、实现规模化生产且产品已在国内光伏龙头企业实现产业化应用的太阳能电池丝网印刷设备企业。公司产品性能在国内外市场处于领先地位,相对进口设备具有较高的性价比,凭借高性价比实现了丝网印刷设备领域的进口替代,并已经占据了国内新增市场份额的首位。在太阳能电池丝网印刷设备领域,公司将根据下游行业发展趋势和客户个性化定制需求,加快新机型的研发。2018年公司对原先的 FDL进行改造升级,研发出了新一代SDL生产线,印刷产能可以达到单轨3,400片/小时,双轨6,800片/小时,碎片率可以达到小于0.1%,印刷精度可以达到±5微米,未来有望实现太阳能电池丝网印刷生产线技术新的突破。

光伏激光设备取得订单突破,积极布局 OLED智能制造设备:公司目前的主导产品是太阳能电池丝网印刷生产线成套设备。公司目前在该领域的技术和性能优势较为明显,市场占有率稳居前列。公司立足丝网印刷装备,积极拓展光伏上下游装备。此外公司立足于已有的研发实力及技术相通性,通过持续加大研发,积极布局新的OLED等智能制造装备领域。在“531新政”实施后,行业降本增效压力增大,促使光伏企业加速布局高效电池产能,各类高效电池的需求与日俱增。近年来, PERC+黑硅电池已成为国内市场主流,特别是在 2018年PERC电池与普通电池的差距进一步拉大。公司在 2018年PERC激光开槽设备及SE激光掺杂设备均有突破,截至本报告期末已取得客户在手订单2.3亿元,市占率稳居市场前列。在新的产品领域,公司通过根据当前光伏市场对高效电池的热情,积极研发针对高效电池的激光设备,叠瓦组件设备等以满足市场需求,并根据国内OLED市场的发展趋势,研发适合相应的新产品。预计公司通过自主创新研发新品,不断横向纵向布局新业务,未来将为公司带来业绩新的增长点。

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