能源装备总述：当前经济环境下的投资机会-长江证券.pdf

能源装备总述 -当前经济环境下的 投资机会 长江证券研究所机械研究小组 赵智勇， S0490517110001 2022-06-04 01 为什么看好能源装备 02 传统能源盈利周期，政策催化 目 录 03 新能源能源结构优化，景气持续 证券研究报告 评级 看好 维持 01 为什么看好能源装备 机械行业需求驱动因素01 资料来源长江证券研究所 工程机械 电梯 油服装备 轨交装备 专用设备 通用设备 锂电设备 光伏设备 风电设备 地产基建 油气开采 工控 工业机器人 激光设备 机床 机械 政策推动逆 周期 制造业资本 开支相关 特定下游，跟踪下 游景气度 铁路 2035年底，全面建成以 智能煤矿为支撑的煤炭工业体系，全面实现智能化 2021年 9月 黑龙江省财政厅 与省发改委、省 煤管局 黑龙江省煤矿安全改 造及智能化改造补助资 金管理办法（试行） 2021-2023年，省级财政每年安排煤矿安全及智能化改造补助资金 3亿元 其中煤矿 智能化改造补助资金 2亿元 ，并带动企业自筹资金 4.7亿元，用于煤矿智能化改造 项目建设，使智能采煤工作面单产提高 50以上、人员减少 50以上 2021年 1月 河南省人民政府 河南省煤矿智能化建 设三年行动方案（ 2021- 2023年） 2022年年底，全省累计建成 10-15处智能化示范煤矿、 50个以上智能化采煤工作面 和 100个以上智能化掘进工作面； 2023年底，全省累计建成 15-20处智能化示范煤 矿、 80个以上智能化采煤工作面和 200个以上智能化掘进工作面。 图 主要煤炭产区积极推动煤矿智能化发展 煤机 集中度持续提升，行业红利向龙头集中02 图 2009-2019年主要煤机产品 CR5份额变化情况 资料来源 煤机行业“十四五”发展趋势及策略研究 （梁敏），长江证券研究所  煤机行业格局持续向龙头集中 。 2013年后由于煤机市场低迷，部分中小煤机厂退出市场。同时，供给侧改革推动下游煤炭行业集中度也持续提升，大型 煤企对煤机性能要求更高。 随着煤炭开采安全、 高效、 绿色、 集约要求更高 , 煤机装备的需求将向 “成套、 大型、 高端化” 的综合需求转变。 煤机 产品不仅需要在 “单机” 有更强的竞争力 , 还需要向成套化、 大型化、 高端化发展 ，龙头公司将更为受益。  目前，综采核心设备基本形成寡头垄断格局，部分龙头具备产业链成套设备供应能力 。以郑煤机、天地科技、三一国际等为代表的企业已形成全产业链覆 盖，具备整线配套能力，且部分企业在细分产品领域具有较高的市占率水平。 30 50 70 50 70 59 73 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 刮板机 液压支架 掘进机 采煤机 2009 2019 液压支架 采煤机 掘进机 刮板运输机 郑煤机 √ （约 29.3） √ √ √ 中煤北京（中煤能源） √ （约 9.0） 平煤机 √ （约 6.7） √ √ √ 山东天晟 √ （约 5.9） √ 中煤科工上海（天地科技） √ （约 22.4） √ 上海创力 √ （约 21.7） √ （约 5.3） √ 中国煤机（中煤能源） √ √ （约 15.7） √ √ 西安煤机（中煤能源） √ （约 15.7） √ 三一重型装备 √ √ √ （约 31.6） √ 徐工基础工程机械 √ √ （约 16.9） 天地煤机（天地科技） √ （约 11.6） √ （约 10） 奔牛实业（天地科技） √ （约 26.0） 张家口煤机（中煤能源） √ （约 25.0） 山东矿机 √ √ √ √ （约 11.5） 山东能源重装 √ √ √ √ 兖矿集团 √ √ √ √ 晋煤金鼎煤机 √ √ √ √ 太重煤机 √ √ √ √ 图 各公司产品业务布局及市占率情况（ 2019年） 资料来源 煤机行业“十四五”发展趋势及策略研究 （梁敏），长江证券研究所 油服传统油气产业链景气传导的关键在于油价02 图油气产业链包括勘探开发、存储运输和炼化销售三大环节 油气勘探 油气田开发 油气技术服务 油气设备供应 油气运输 储罐建设 管网建设 油气炼化 石化加工 炼化设备 油气销售 勘探开发 存储运输 炼化销售 油气 服务 公司 油气 设备 公司 管材 公司 储运 服务 公司 销售 公司 石化 公司 一体化油气公司 图油气产业链各环节启动顺序来看，炼化领先油服，领先钢管 油服 海外油气 --高油价背景下，资本开支或持续高增02 图 沙特阿美 2022年预期资本开支增速持续抬升 图埃克森美孚 2022年资本开支增速 或创新高 油服 海外油气 --高油价背景下，资本开支或持续高增02 图壳牌 2022年预期资本开支增速 持续上行图英国石油 2022年预期资本开支增速持续 上行 02 油服国内 --高油价及能源安全是资本开支增加的关键 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 0 50 100 150 200 250 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 国内原油产量（百万吨） 同比（右轴） 图 2021年国内原油产量仍然不及 2亿吨 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 万吨 原油表观消费量 原油进口量 对外依存度（右轴） 图我国原油依存度持续提高 0 10 20 30 40 50 60 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 亿立方米 天然气表观消费量 天然气进口量 对外依存度（右轴） 图我国天然气对外依存度持续提升 02 图三桶油勘探开发资本支出受油价影响较小 图 19年中石化勘探开发资本支出不受油价影响继续提升 0 20 40 60 80 100 120 0 200 400 600 800 1,000 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 中石化勘探与开采资本支出（亿元 -左轴） 英国布伦特现货价格（美元 /桶） 油服国内 --高油价及能源安全是资本开支增加的关键 油服国内 --高油价及能源安全是资本开支增加的关键02 图 除中石油，中石化和中海油 2022年预测资本开支增加 图中石化 2022年资本开支增速较高 0 2,000 4,000 6,000 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 亿元 中石油 中石化 中海油 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 0 500 1000 1500 2000 2500 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022E 资本支出（亿元） 同比（右轴） 03 新能源能源结构优化，景气持续 03 年份 毛利率多晶硅 硅片 电池 电池组件 一体化 电站运营 2006 60-70 30-40 25 25-30 35-40 2007 60-70 22-32 22 16-22 35-40 2008 60-70 -7.00 18 15-20 35-40 2009 30-40 -10-8 12 15-28 35-40 2010 40-50 22-25 22 20-30 35-40 2011 30-35 10 -5-10 12-16 35-40 2012 -40-5 5 -20-10 -35 35-40 2013 -20-5 10-12 5-8 13-22 35-40 2014 20-25 13-17 2-6 15-22 35-40 2015 15-20 15-22 3-7 17-22 35-40 2016 30-40 20-25 18-20 15-20 35-40 2017 45-50 30-35 18-20 12-15 35-40 2018 25-35 10-15 15-20 12-15 35-40 2019 20-25 25-35 15-20 15-22 35-40 2020 30-40 28-38 5-15 15-18 35-40 2021Q1 40-50 30-35 3-12 10-18 35-40 当前盈利水平 70-80 15-18 2-5 8-10 35-40 20 30 40 50 60 70 80 90 0 50 100 150 200 250 300 350 400 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021E 全球多晶硅产能（万吨） 全球硅片产能（ GW） 硅料产能利用率 硅片产能利用率 表产业链各环节毛利率流动，硅料、硅片高盈利 图近两年上游硅片环节产能快速扩张 光伏产业链利润向下游流动，电池、组件盈利改善  光伏设备需求主要来自两方面，一是扩产驱动，二是新技术变革。 对应光伏产业链不同环节来看，其扩产情况、技术变革存在差异，不同环节设备景气向上 确定性和需求弹性也有所不同。  2022年光伏产业链中，硅片环节有望迎来阶段性扩产高峰，电池、组件环节有望盈利改善，扩产加快。 产能周期波动过程中各环节扩张周期不同，利润存在 各环节之间流动的现象。 过去两年硅料、硅片环节高盈利，硅料及硅片今明两年的扩张速度快于电池及组件，预计待上游产能充分释放后，短期盈利承压； 下游的电池组件已经持续近两年的低盈利，后续盈利水平预计向上，相关的电池组件一体化企业有望受益。 资料来源 Wind， PV Infolink，长江证券研究所 资料来源 PV Infolink，长江证券研究所 光伏硅片 --2022或是阶段性扩产高峰，逐步进入相对过剩 资料来源 公司官网及公告 ， 长江证券研究所  过去两年硅料 、 硅片环节供不应求处于高盈利状态 ， 由此硅料及硅片 20-21年的扩张速度快于电池及组件 ， 但随着产能释放 ， 硅片价格中枢大概率下移 ， 明年或进入相对过剩环节 。 目前 ， 硅片盈利仍维持在较好水平 ， 竞争格局并未显著恶化 ， 预计 22年或是硅片阶段扩产高峰 ， 头部企业和新进入者将保 持旺盛的扩产 ， 同时 ， 当前小尺寸产能仍有近 200GW， 后续其更新替换将为硅片扩产带来增量 。  当前硅片企业在手订单饱满足够支撑业绩 。 新签订单角度 ， 与新扩产能相关的设备订单同比增速或存在一定压力 ， 但与存量产能相关的耗材 （ 金刚线 ） 受益装机规模上行有望保持较快增速 。 图光伏供需平衡表， 22年和 23年，硅片环节或产能过剩 项目 2020Q1E 2020Q2E 2020Q3E 2020Q4E 2020E 2021Q1 2021Q2 2021Q3 2021Q4 2021E 2022Q1E 2022Q2E 2022Q3E 2022Q4E 2022E 2023Q1E 2023Q2E 2023Q3E 2023Q4E 2023E 全球装机（ GW） 21.57 29.03 30.57 55.77 136.93 27.10 34.46 43.85 56.87 162.28 41.91 51.13 63.29 85.67 242.00 49.84 66.11 81.49 110.47 307.91 全球容配比 1.21 1.21 1.21 1.21 1.21 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 全球组件需求（ GW） 26.02 35.02 36.88 67.28 165.19 33.06 42.04 53.50 69.38 197.98 52.38 63.91 79.12 107.09 302.50 62.30 82.64 101.86 138.09 384.89 硅料 季度末产能（ GW ） 47.24 46.28 41.00 41.48 176.00 47.47 50.88 51.14 66.89 216.39 66.89 67.33 84.48 98.57 317.28 113.09 127.09 135.84 135.84 511.88 有效供给 GW 45.28 47.71 48.29 42.78 184.07 45.70 47.81 53.21 53.48 200.20 72.73 73.21 94.60 110.37 350.90 130.30 146.44 156.52 156.52 589.77 产能利用率 57.5 73.4 76.4 157.2 89.7 72.3 87.9 100.6 129.7 98.9 72.0 87.3 83.6 97.0 86.2 47.8 56.4 65.1 88.2 65.3 供给 -需求 19.27 12.69 11.42 -24.49 18.88 12.64 5.77 -0.29 -15.90 2.22 20.35 9.30 15.48 3.28 48.41 68.01 63.80 54.66 18.42 204.88 硅片 季度末单晶产能 （ GW ） 40.19 41.11 44.77 55.01 181.08 55.40 63.65 73.63 88.75 281.43 93.75 105.13 117.88 132.63 449.38 131.25 141.92 159.13 179.04 611.34 单晶硅片比例 80 88 87 89 85.0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 有效供给 GW 50.50 46.80 51.70 61.72 210.71 55.20 59.53 68.64 81.19 264.55 91.25 99.44 111.50 125.25 427.44 131.94 136.58 150.53 169.09 588.13 单晶产能利用率 79.6 87.8 86.6 89.1 88.5 59.9 70.6 77.9 85.5 74.8 57.4 64.3 71.0 85.5 70.8 47.2 60.5 67.7 81.7 65.4 供给 -需求 24.48 11.78 14.82 -5.55 45.53 22.14 17.48 15.14 11.81 66.57 38.87 35.53 32.38 18.16 124.94 69.64 53.95 48.67 30.99 203.25 电池 季度末产能（ GW ） 48.95 50.39 57.71 61.36 218.41 66.38 74.31 79.78 84.41 304.88 83.16 94.78 99.78 110.23 387.96 112.26 127.96 134.71 148.82 523.74 有效供给 GW 48.95 49.67 54.05 59.53 212.20 63.87 70.35 77.05 82.10 293.36 83.78 88.97 97.28 105.01 375.05 111.25 120.11 131.33 141.76 504.45 产能利用率 53.1 70.5 68.2 113.0 77.8 51.8 59.8 69.4 84.5 67.5 62.5 71.8 81.3 102.0 80.7 56.0 68.8 77.6 97.4 76.3 供给 -需求 22.94 14.65 17.17 -7.74 47.02 30.81 28.30 23.54 12.72 95.37 31.40 25.06 18.17 -2.08 72.55 48.95 37.47 29.47 3.67 119.56 组件 季度末产能（ GW ） 47.46 49.27 57.24 66.52 220.49 70.52 78.69 81.95 89.05 320.21 89.55 97.80 101.55 110.43 399.33 120.89 132.03 137.09 149.07 539.09 有效供给 GW 47.46 48.37 53.26 61.88 210.96 68.52 74.61 80.32 85.50 308.95 89.30 93.68 99.68 105.99 388.64 115.66 126.46 134.56 143.08 519.76 产能利用率 54.8 72.4 69.2 108.7 78.3 48.3 56.4 66.6 81.1 64.1 58.7 68.2 79.4 101.0 77.8 53.9 65.3 75.7 96.5 74.1 供给 -需求 21.44 13.35 16.38 -5.40 45.77 35.46 32.57 26.82 16.12 110.96 36.92 29.76 20.56 -1.10 86.14 53.36 43.82 32.70 4.99 134.88 03 光伏电池 --新一轮新技术扩产周期开启，设备需求弹性显著 资料来源 摩尔光伏， PV Infolink，长江证券研究所 资料来源 摩尔光伏， PV Infolink，长江证券研究所 项目 2019 2020 2021E 2022E PERC 扩产幅度 GW 57.0 130.0 85.0 40.0 投资额（亿元 /GW 2.5 1.6 1.4 1.3 市场规模（亿元） 139.7 208.0 119.0 52.0 TOPCON 新扩规模 GW 10.0 50.0 投资额（亿元 /GW 2.3 2.0 改造产能（ GW） 5.0 50.0 改造投资（亿元 /GW 0.7 0.7 市场规模（亿元） 26.5 134.0 IBC 扩产幅度 GW 1.0 50.0 投资额（亿元 /GW 3.0 3.0 市场规模（亿元） 3.0 150.0 HJT 扩产幅度 GW 3.0 7.0 15.0 投资额（亿元 /GW 5.0 4.0 3.6 市场规模（亿元） 15.0 28.0 54.0 合计 新扩产规模（ GW 57.0 133.0 103.0 155.0 YOY 148 133 -23 50 市场规模（亿元） 139.7 223.0 176.5 390.0 YOY 72 60 -21 121 项目 TOPcon IBC HIT 硅片类型 P/N型 P/N型 N型（要求较高） 转换 效率 实验室效率 25.50 26.6（ HBC） 25.10 量产效率 24 25 24 提效潜力 可叠层 可叠层（与 TOPcon、 HJT和钙钛矿均可结合） 可叠层 运行 情况 良率 95-96以上 97 运营成本 较 PERC高 56分 /W 较 PERC高 0.2元 /W左右 设备投资额 （亿元 /GW 2.02.5 3-5亿左右 4.04.5 与产线兼容 兼容较好 部分兼容 无法兼容 工艺复杂度 1213 12 46 产业化 情况 设备成熟度 成熟 成熟 国产化进行中 规模化程度 即将大规模扩产 即将大规模扩产 当前规模较小 主要企业 天合、中来、晶科、 晶澳等 隆基、爱旭、 SUNPOWER等 爱康、安徽华晟、海源复 材、金刚玻璃等，龙头仅 通威 组件端 表现 串焊机台 兼容较好 兼容较差 可兼容 切割损伤 与 PERC持平 切损严重 衰减 很小 很小 表不同电池技术路线对比 表 新技术规模扩产将显著提升电池片设备需求弹性  电池为光伏行业技术变革最为集中的环节 ， 行业迎来新一轮新技术扩产周期 ， 22年扩产以投资额更高的 TOPCon、 XBC和 HJT新技术为主 ， 预计 22年 电池片设备增速翻倍 ， 将远超扩产幅度 。 03 光伏电池 --优选价值量提升弹性明显、格局稳定的公司  预计 2022年电池设备市场增速将远超扩产幅度，主要由于新技术设备投资额更高。但由于 22年电池扩产以 TOPcon、 XBC为主， HJT有部分， TOPcon、 XBC工艺流程部分与 PERC相同，故在增量设备中价值量提升明显、竞争格局稳定的公司将更为受益  激光在 TOPCon、 XBC、 HJT中均有多种应用且投资额较 PERC数倍提升，光伏激光设备龙头帝尔激光受益明显。  TOPCon、 XBC中增量设备还包括硼扩散、 LPCVD等， HJT则为全新工艺，相关设备布局公司也将明显受益。 资料来源 摩尔光伏，长江证券研究所 工艺 PERC TOPCon HJT IBC TBC 经典 HBC 1 清洗制绒 清洗制绒 清洗制绒 清洗制绒 清洗制绒 清洗制绒 2 磷扩散 硼扩散 本征氢化非晶硅（正面） 磷扩散 隧穿 磷掺杂非晶硅 本征氢化非晶硅（正面） 3 激光 SE（磷） 激光 SE（硼） 硼掺杂非晶硅（正面） 镀掩膜 掩膜 减反射膜（正面） 4 去 PSG碱抛 去 BSG 本征氢化非晶硅（背面） 激光开槽 激光开槽 本征氢化非晶硅（背面） 5 AIOx钝化 隧穿 本征非晶硅 硼掺杂非晶硅（背面） 清洗 硼掺杂非晶硅 硼掺杂非晶硅（背面） 6 减反射膜（背面） 磷扩散 透明导电膜（背面） 硼扩散 刻蚀 掩膜 7 减反射膜（正面） 去 PSG去绕镀 透明导电膜（正面） 清洗 SiOx钝化 激光开槽 8 激光开槽 AIOx钝化 丝网印刷 正面镀氮化硅层 减反射膜（正面） 刻蚀 9 丝网印刷 减反射膜（正面） 银浆固化 背面镀氮化硅层 减反射膜（背面） 本征氢化非晶硅（背面） 10 烧结 减反射膜（背面） 光注入 激光开槽（ PN隔离） 激光开槽（ PN隔离） 磷掺杂（背面） 11 测试分选 丝网印刷 测试分选 丝网印刷 丝网印刷 刻蚀 12 烧结 烧结 烧结 透明导电膜（背面） 13 光注入 光注入 光注入 激光开槽（ PN隔离 14 测试分选 测试分选 测试分选 丝网印刷 15 银浆固化 16 光注入 17 测试分选 表 不同技术路线工艺流程对比， TOPCon、 IBC部分工艺流程与 PERC相同 （红色字体为较 PERC增加部分） 03