微导纳米:国内光伏ALD设备龙头,TOPCon和半导体领域有望放量

(报告出品方/作者:招商证券,鄢凡,曹辉)

一、聚焦光伏和半导体等领域薄膜沉积设备,加速新型电池片及IC设备拓展

1、国内光伏薄膜沉积设备龙头,半导体领域加速拓展

微导纳米以 ALD 技术为核心,光伏设备快速量产出货,半导体设备加速验证。江苏微导纳米公司成立于 2015 年, 以 ALD 技术为核心,主营光伏和半导体领域的先进微、纳米级薄膜沉积设备。2017 年,公司研制成功一代机 KF4000; 2017-2018 年,公司加速推广 ALD 设备进入头部电池片企业;2019-2020 年,公司研制成功光伏高端机型并获得订 单,同时半导体领域 ALD 设备完成研制并取得订单;2021 年至今,公司加速 TOPCon 电池设备量产导入,半导体 设备也开始贡献收入。

目前,在光伏领域,公司覆盖包括通威、隆基、晶澳、阿特斯、天合光能等多家知名太阳能电 池片厂商,用于 TOPCon 新型高效电池生产线的产品已在客户现场验证;在半导体领域,公司实现国产 ALD 设备在 28nm High-K 介质层(高介电常数栅氧层)的突破,已于多家国内厂商及验证平台签署了保密协议并开展产品技术验 证等合作,另外,公司还拓展了柔性电子等其他领域的应用。

微导纳米实际控制人为公司董事长家族,自然人持股比例较高。公司实际控制人为王燕清、倪亚兰和王磊,三人通过 万海盈投资、聚海盈管理和德厚盈投资间接控制公司 67.34%的股份,其中王燕清和倪亚兰系夫妻关系,王磊为二者 之子同时任公司董事长。聚海盈管理、德厚盈投资为公司实际控制人的一致行动人,其中聚海盈管理的普通合伙人和 王磊、德厚盈投资的普通合伙人为王燕清,聚海盈管理也为公司员工持股平台;公司核心技术人员黎微明和李翔分别 持股 10.47%和 4.93%,公司副总经理、光伏事业部总经理胡彬持股 3.08%,公司技术总监潘景伟持股 2.2%;公司 其他股东包括问鼎投资、中芯聚源绍兴基金、瑞华投资等国有一级资本和私募基金等。

2、公司营收主要来自PERC电池设备,TOPCon、HJT电池及IC设备贡献新增长动力

下游需求不断增长同时国产化率提高,公司主营业务增长迅速。公司收入从 2018 年的 0.42 亿元增长至 2021 年的 4.28 亿元,CAGR 为 117%,2022 年前三季度公司收入 3.85 亿元,同比增加 66.8%,公司业务增长迅速,主要系光 伏行业需求不断增长同时公司产品不断放量。2019-2021 年,全国晶硅太阳能电池片产量分别为 108.6GW、134.8GW、 197.9GW,CAGR 为 35%,带动光伏设备需求不断增长;PERC 电池是当前产能最大的高效电池,市场占比从 2018 年的 33.5%提升至 2021 年的 91.2%,PERC 电池产线持续建设和升级也带动公司订单量大幅增长。公司预计 2022 全年收入为 5.91-6.78 亿元,同比增长 38.1%-58.4%。

公司主要收入来自光伏PERC电池设备及相关配套服务业务,半导体设备自2021年开始贡献收入。从产品结构来看, 公司光伏设备占比最高,历年收入占比基本超 90%。2021 年,公司配套产品及服务业务大幅增加,主要系公司在持 续开拓市场并自 2018 年起实现设备批量销售后,针对太阳能电池片大尺寸化以及生产工艺技术提升的变化,部分客 户对在役设备的改造需求增加,公司在 2021 年度陆续执行完成。在半导体领域,公司 ALD 设备和真空传输系统分别 从 2021 年和 2022 年开始贡献收入,公司 2021 年和 2022 年前三季度半导体设备收入分别为 2520 和 475 万元。

公司 2021 年至今毛利率有所下滑,主要系产品结构变化。2019-2020 年,公司主营业务毛利率基本保持稳定。2021 年,公司主营业务毛利率同比有所下降,主要系专用设备毛利率有所下降所致。2022 上半年,公司主营业务毛利率 较 2021 年有所下降,主要系配套产品及服务的收入占比下降所致。2022 前三季度,公司毛利率为 37.1%。

专用设备:PERC 电池片用 PECVD 和 PEALD 设备占比提升,整体毛利率近年来有所下滑。2019-2020 年,公 司收入均来自 ALD 设备,毛利率基本稳定;2021 年和 2022 上半年,公司专用设备毛利率有所下滑,主要系新 推出的 PECVD 设备、PEALD 二合一平台设备毛利率较低,而收入占比超 45%,导致整体毛利率下滑。PERC 电池 2020 年市场占比超过 80%,而下游电池片厂商的经营成本上升,PERC 电池技术进一步降本增效的压力传 导至光伏设备制造商,公司同类产品竞争加大。公司新推出的夸父(KF)管式 PECVD 系统、祝融(ZR)管式 PEALD 系统于 PERC 技术路线的应用在市场上已存在成熟的竞争方案,参考市场水平定价,毛利率偏低;

配套产品及服务:毛利率相对稳定,并且远高于专用设备毛利率。①设备改造业务以相对于整体更换设备较低的 价格对客户现有设备进行改造,使其在尺寸、工艺方面能够紧跟市场变化,大幅降低了客户的设备更新成本,附 加值较高; ②公司备品备件主要为专用设备配件,均为定制化产品, 下游客户需向公司采购并进行更换,公司 拥有一定的定价权,从而导致销售毛利率较高。 公司研发投入持续增加,自 2020 年以来期间费用率逐年增加。在 2018-2019 年,由于公司产品快速放量,规模效应 带来期间费用率显著下降;在 2020-22H1,公司期间费用率逐年增加,主要系公司半导体领域研发投入持续增加。尤 其是 22Q2,公司收入受无锡及周边疫情影响同比下滑,但研发投入持续增长,导致期间费用率显著上升。

公司在 2019-2021 年实现稳定盈利,2022 年净利润有所承压。公司在 2019-2021 年稳定盈利,但 2021 年和 2022 前三季度归母净利润及扣非净利润均同比下滑,2022 前三季度甚至亏损,主要系公司收入结构变化导致主营业务毛 利率有所波动,且设备产品验收周期长,导致收入确认与因订单增加而相应增加的管理、销售费用周期不一致,以及 公司持续加大研发投入,导致研发费用增加所致。公司预计 2022 年归母净利润为 2300-4200 万元,同比-50.1%~-8.9%; 预计扣非归母净利润为 600-2200 万元,同比-77.5%~-17.6%。

公司存货和合同负债自 22Q3 大幅增长,当前在手订单饱满。从存货结构来看,截至 22H1,公司存货共 5.73 亿元, 其中发出商品为 3.29 亿元,截至 22Q3,公司存货增加至 7.62 亿元;截至 22Q3,公司合同负债较 22Q2 末增长 1.5 亿元至 4.24 亿元;截至 2022 年 9 月末,公司在手订单合计 19.75 亿元,其中专用设备在手订单 18.56 亿元,设备改 造业务在手订单 1.15 亿元,专用设备中 ALD 设备占比为 85.66%;另外,截至 22H1,公司半导体设备在手订单金额 为 1.5 亿元。公司从订单到确认收入一般 6-14 个月,按照确认节奏测算,公司 2023 年收入有望保持健康增长态势。

二、光伏电池工艺迭代、IC制程升级,ALD等沉积设备增量空间不断扩大

1、ALD工艺采用逐层镀膜的方式,制备的薄膜均匀性、致密性等更好

薄膜沉积工艺主要分为物理和化学方法两类,细分工艺包括 PVD、CVD、ALD 等。薄膜沉积设备通常用于在基底上 沉积导体、绝缘体或者半导体等材料膜层,使之具备一定的特殊性能,可用物理或化学方法制备。1)物理方法:指 利用热蒸发或受到粒子轰击时物质表面原子的溅射等物理过程,实现物质原子从源物质到衬底材料表面的物质转移。 物理方法包括物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)、旋涂、电镀(Electrondeposition/Electroplating, ECD/ECP)等;

2)化学方法:把含有构成薄膜元素的气态反应剂或液态反应剂的蒸汽,以合理的气流引入工艺腔室, 在衬底表面发生化学反应并在衬底表面上沉积薄膜。化学方法包括化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD) 和外延(Epitaxy,EPI)等,CVD 按照反应条件(压强、温度、反应源等)不同又可分为常压 CVD(APCVD)、低 压 CVD(LPCVD)、等离子增强 CVD(PECVD)、次常压 CVD(SACVD)、高密度等离子体 CVD(HDP-CVD)、流 体 CVD(FCVD)、原子层沉积(ALD)、外延等。物理方法主要用于沉积金属导线及金属化合物薄膜等,而一般的物 理方法无法实现绝缘材料的转移,需要化学方法通过不同气体间的反应来沉积,另外部分化学方法也可以用来沉积金 属薄膜。

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,特点是逐层形成薄膜。 ALD 技术广泛适用于光伏、半导体、柔性电子等新型显示、MEMS、催化及光学器件等诸多领域。典型的热原子层沉 积(TALD)技术是利用加热为薄膜沉积过程中的化学吸附提供活化能,通过 ALD 镀膜设备可以将物质以单原子层的 形式一层一层沉积在基底表面,每镀膜一次/层为一个原子层,根据原子特性,镀膜 10 次/层约为 1nm。

ALD 技术相较 PVD 和 CVD 特点是制备的薄膜均匀、致密性、台阶覆盖率更优良。由于 ALD 技术表面化学反应具有 自限性,因此拥有多项独特的薄膜沉积特性:1、三维共形性,广泛适用于不同形状的基底;2、大面积成膜的均匀性, 且致密、无针孔;3、可实现亚纳米级的薄膜厚度控制。相较传统 CVD、PVD 技术,ALD 技术制备的薄膜均匀性更 强、阶梯覆盖率更高,更适用于新型光伏电池片及半导体先进制程领域的镀膜。

2、光伏电池片技术正从PERC向TOPCon等升级,有望带来设备百亿元增量空间

太阳能电池片以 P 型或 N 型电池片为原材料,分为 PERC、TOPCon、HJT 等工艺。太阳能电池片技术路线主要包 括铝背场电池(Al-BSF)、PERC、TOPCon、异质结(HJT)、背接触(IBC)及钙钛矿等,P 型电池以 P 型硅片为 原材料,技术路线包括传统的铝背场技术以及目前非常成熟的 PERC 技术;N 型电池以 N 型硅片为原材料,技术路 线包括 TOPCon、HJT 等,近年来已有厂商陆续开始布局,属于下一代高效电池技术路线的潜在方向,而 IBC 和钙 钛矿为未来技术,尚处于实验和验证阶段。

TALD、PECVD 和 PEALD 等工艺主要用于沉积光伏电池片正背面的 Al2O3和 SiNx,以及隧穿层 SiO2 和多晶硅等 薄膜。按照光伏电池产业链,可将光伏设备分为硅片设备、电池片设备、组件设备,其中硅片设备主要包括多晶铸锭 炉、单晶炉、切片机、切断机、硅片检测分选设备等;电池片设备主要包括清洗制绒设备、扩散炉、刻蚀设备、镀膜 设备、激光开槽设备、丝网印刷机等;组件设备主要包括划片机、自动串焊机、自动叠层设备、层压机、自动包装机 等。从光伏电池片结构来看,PERC 电池主要由钝化层、铝层、P 型硅组成;TOPCon 结构包含 N 型硅、钝化层, 还包括超薄隧穿层和减反射膜;HJT 电池在晶体硅上沉积非晶硅薄膜,综合了晶体硅电池与薄膜电池的优势。

1) Al2O3 薄膜:对 PERC 背面和 TOPCon 正面等提供钝化功能。钝化工序就是通过降低硅片表面电子空穴的复合 来降低缺陷带来的影响,从而保证电池的光电转换效率。当光线照射在晶硅太阳能电池上表面且被吸收,具有足 够能量的光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子激发,从而产生电子-空穴对。电子和空穴在复合之前,将形成 一个向外的可测试的电压。硅片表面的杂质和缺陷会对晶硅太阳能电池片的性能造成负面影响,导致电子空穴复 合。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;

2) SiNx 薄膜:用于电池背面钝化层的保护及电池正面的钝化。在 PERC 电池背面,为了避免后续金属化烧结过程 铝浆对 Al2O3钝化膜的破坏,SiNX依靠其化学稳定性,主要用于背部钝化膜的保护;在 PERC 电池正面,由于 SiNX 富含氢原子,可以在热处理过程中对表面和体内的缺陷进行化学钝化,从而降低表面电子的复合。同时由于 SiNX 的光学特性,还可以实现 PERC 电池正面和背面减反效果;

3) SiO2 隧穿层和多晶硅层:存在于 TOPCon 电池中,作用是提升最终转换效率。TOPCon 电池正面与常规 N 型太 阳能电池结构 相同,主要区别在于电池背面制备一层 1~2nm 的隧穿氧化层,然后再沉积一层掺杂多晶硅,二 者共同形成了钝化接触结构,有效降低表面复合和金属接触复合。由于超薄氧化硅和重掺杂硅薄膜良好的钝化效 果,硅片表面能产生弯曲,从而形成场钝化效果,电子隧穿的几率大大增加,接触电阻下降,最终提升转换效率。

光伏电池片工艺正在从 PERC 向 TOPCon 和 HJT 等新型工艺转变,直接体现在转换效率的提升。根据 Silicon PV, 在不同电子/空穴选择性材料结合时,PERC 电池理论极限效率为 24.5%,HJT 可达 27.5%,双面 TOPCon 最高可达 28.7%,但从实际量产情况来看,转换效率一般为 HJT>TOPCon>PERC,光伏转换效率的提升促进 PERC 电池片加 速向 TOPCon 和 HJT 等转变。根据中国光伏行业协会数据,2019-2021 年的新建量产产线以 PERC 电池产线为主, PERC 电池片在 2021 年的市场占比达到 91.2%;根据 CPIA,到 2025 年,TOPCon 电池和 HJT 电池占比将合计达 到超 30%,到 2030 年,二者占比合计将超 50%。

以 TOPCon 电池片为例,TOPCon 相较 PERC 对 ALD 等镀膜设备需求的推动主要来自于:产线投资额提升、薄膜 沉积设备投资额占比提升、TOPCon 对原有 PERC 电池产线的改造、ALD 等设备在 TOPCon 产线具备独特优势。 新建 TOPCon 产线相较 PERC 电池片单 GW 设备投资额显著提升:根据 CPIA,PERC 电池片设备投资额大约 1.2-1.3 亿元/GW,2022 年 TOPCon 新建电池片设备投资额增加至 2.2 亿元/GW,HJT 电池片设备投资额为 4 亿元/GW;

TOPCon 电池片产线相较 PERC 产线对薄膜沉积设备投资额占比也提升明显:由于 TOPCon 电池生产线可以由 现有 PECR 电池生产线升级改造完成,而且目前 TOPCon 电池生产线单位投资规模和运营成本明显低于 HJT 电 池生产线,因此 TOPCon 电池生产线在 N 型电池线建设中进展显著。根据上市公司披露的项目投资明细,TOPCon (含未披露具体技术类型的 N 型电池)产线每 GW 平均投资规模高于 PERC 产线。以微导纳米为例,公司主营 的 ALD、PECVD、PEALD 等光伏设备在 PERC 产线建设中的投资占比为 24.71%-26.73%,在 TOPCon(含 N 型电池)产线建设中的投资比重上升至 33.00%-39.12%;

TOPCon 可直接对 PERC 产线进行升级改造带来增量需求,而 HJT 整体产线结构需要较大改动:TOPCon 电池 升级迭代的最大优势在于其与 PERC 产线兼容度高,可从 PERC 产线改造升级,是目前初始投资成本最低的 N 型高效电池之一,单 GW PERC 升级为 TOPCon 电池成本大约 5000-8000 万元。HJT 电池整体结构变化较大, 其制造环节只需 4 大类设备,分别是制绒清洗设备(投资占比 10%)、非晶硅沉积设备(投资占比 50%)、透明 导电薄膜设备(投资占比 25%)和印刷设备(投资占比 15%),其中非晶硅沉积设备、透明导电薄膜设备均需要 用到薄膜沉积设备;ALD 工艺在光伏新型电池片工艺如 TOPCon 中具备优势:由于 ALD 技术的表面化学反应具有自限性,因此拥 有优异的三维共形性、大面积成膜的均匀性和精确的膜厚控制等特点,在技术更加先进的光伏电池片及半导体制 造工艺中,ALD 工艺优势更加明显。

光伏电池片设备国产化率较高,捷佳伟创、理想晶延等占据光伏薄膜沉积设备主要份额。国内光伏薄膜沉积设备厂商 包括主要采用 ALD 技术的微导纳米、无锡松煜、理想晶延,以及主要采用 PECVD 技术的捷佳伟创、北方华创、红 太阳、拉普拉斯、Centrotherm(商先创)等,国产光伏设备基本实现国产替代。根据中国光伏业协会,2021 年在国 内光伏薄膜沉积设备市场中,微导纳米排名第 5,市场份额不足 10%,但公司在国内光伏 ALD 设备市场中市占率连 续两年位居第一。

3、全球半导体ALD设备市场大约22亿美元,先进制程和新型存储等带来增量需求

全球薄膜沉积设备市场空间超 200 亿美金,大陆占比大约 25%。全球资本支出中大约 80%用于晶圆制造设备,根据 SEMI 数据,2021 年全球半导体设备销售额大约 1026 亿美元,其中前道制造设备占比约 80%,薄膜沉积设备占前道 晶圆制造设备总投资的 25%,据此测算 2021 年全球半导体薄膜沉积设备市场空间超 200 亿美元,同时 Maximize Market 预计到 2025 年全球市场空间有望达 340 亿美元。根据 Maximize Market 数据,2021 年大陆薄膜沉积设备市 场占比大约 25%,市场空间超 45 亿美元。


CVD 在薄膜沉积设备市场中占比最高,ALD 占比大约 11%。CVD 方法覆盖前段和后段工艺的大部分薄膜,是应用 最广泛的薄膜沉积技术,CVD 占整体市场大约 75%,其中 PECVD/ALD/LPCVD 分别占整体市场 33%/11%/11%; PVD 最主要用于沉积金属薄膜,而金属薄膜用于后段工艺中的金属层和前段的金属栅极,应用场景相较 CVD 有限,PVD 占整体市场比例大约 19%;SACVD 及其他设备最主要用于填孔,典型应用场景是浅槽隔离等,应用更为有限, 占整体市场约 6%。

全球半导体薄膜沉积设备市场集中度较高,ALD 设备主要被 TEL 和 ASM 垄断。由于薄膜沉积设备行业壁垒高,海 外厂商成立较早,在覆盖的薄膜和工艺方面不断突破,因此行业集中度较高。目前全球薄膜沉积设备市场基本上由 AMAT、LAM、TEL 等垄断,其中在 PVD 设备领域,AMAT 为绝对龙头,份额 85%左右;在 CVD 领域,AMAT、LAM、 TEL CR3 占比合计超 80%;在 ALD 设备领域,由于 ALD 是先进制程所用的新兴工艺,因此玩家较多,TEL 和 ASM 分别在 DRAM 电容和 HKMG 工艺率先实现产业化应用,2020 年 TEL 和 ASM 两家合计占比约 60%。

常见的双重曝光技术包括自对准和光刻-刻蚀-光刻-刻蚀两种。a.自对准双重图形化(Self-aligned Double Patterning, SADP)技术:利用先进浸没式光刻机形成节距较大的线条,再利用侧墙图形转移的方式形成 1/2 节距的线条,这种 方 法 大 大 降 低 对 光 刻 机 的 要 求 , 但 一 般 比 较 适 合 线 条 排 列 规 则 的 图 形 层 ; b. 光 刻 - 刻 蚀 - 光 刻 - 刻 蚀 (Litho-etch-litho-etch,LELE)双重图形化技术:将图形按一定算法拆分成两层并分别制作掩膜版,首先将第一 张掩膜版曝光并刻蚀,将图案转移到硬掩膜上,然后进行第二张掩膜版曝光,利用第 2 次曝光形成的光刻胶和第 1 次 刻蚀形成的硬掩膜作为阻挡进行第二次刻蚀,同时将两层掩膜版的图形转移到目标晶圆上。

多重曝光工艺是 ALD 在国内应用的最大市场。由于全球 EUV 光刻机只有 ASML 生产,并且主要销往 TSMC 等客户, 国内中芯南方、华力微等产线使用 DUV 光刻机,但采用多重曝光方法作为向 EUV 光刻技术的过渡,实现 28nm 以下 制程节点的光刻。在多重曝光中,可以使用 ALD 技术,使用 20nm 的光刻技术也能沉积出 10nm 甚至以下制程的侧 墙等薄膜。

三、公司光伏设备全面产业化应用,半导体设备在28nm关键工艺实现突破

1、公司光伏产品系列均实现产业化应用,头部客户覆盖率高

光伏行业市场集中度较高,公司产品对行业内领先的电池片厂商实现较高的客户覆盖率。根据中国光伏行业协会统计, 2021 年我国产能排名前十的电池片企业总产能达到 246.1GW,约占全国总产能的 68.2%,总产量合计约为 155GW, 约占全国总产量的 78.3%。公司与前十名电池片企业均建立了合作关系。随着主要客户市占率的不断提升,公司产品 的市场渗透率不断提升。公司目前已取得无锡尚德、通威太阳能、晶科能源、商洛比亚迪等公司 TOPCon 产线设备 的订单。

2、公司半导体设备大部分处于产业验证阶段,在28nm High-K栅氧化层实现量产

公司半导体设备布局 ALD、PECVD、PE-ALD 二合一机台三大产品线,多处于产业验证阶段。公司率先在 28nm 高 k 栅氧化层实现量产,采用 HfO2 工艺(一种介质材料),用于存储端的高 k 栅电容介质层设备和用于第三代半导体、 显示领域等半导体设备均处于产业验证阶段。

栅极工艺是集成电路工艺中最关键的步骤,直接影响 IC 性能,主要用多晶硅/金属作为栅极,用 SiO2、SiON、高 k 介质(HFO2、HfSiOx、HfSiON 等)作为栅氧化层,其中薄膜沉积的壁垒在于保证栅氧化层尽可能薄。栅极制作中 需要用到最先进的光刻、刻蚀与薄膜沉积工艺及设备,一般在 45nm 以上制程中,使用氧化方法制备 SiO2 作为栅氧 化层,在栅氧化层上通过 CVD 方法沉积多晶硅并经过刻蚀形成多晶硅栅;制程进步要求栅氧化层不断减薄来维持栅 电容,但在 45nm 以下制程之后,栅氧化层厚度低于 1.5nm,器件漏电流大幅增加,不得不选用介电常数更高的高 k 介质替代传统 SiO2 作为栅氧化层,相当于在维持同样栅电容同时增加了等效栅氧化层厚度,同时,由于金属/金属化 合物可以降低电阻率等,避免多晶硅栅的耗尽效应,在 45nm 制程之后逐渐替代多晶硅作为栅极。

高 k 介质包括 HFO2、HfSiOx、HfSiON 等,用于在栅极氧化层中替代多晶硅栅中的 SiO2。晶体管尺寸不断减小, 需要维持足够栅电容来保证栅控能力,因此要求栅氧化层厚度继续减薄,然而在栅氧化层物理厚度减薄到低于 1.5nm 时,器件漏电流大幅增加,因此需要用高介电常数 k 的介质替代 SiO2 来维持栅极保持高电容,这样可以在等效栅氧 厚度(Equvalent Oxide Thickness,EOT)持续缩小的前提下,使栅介质的物理厚度相对较大,来减少栅介质漏电流。

公司机台核心技术指标接近国际厂商水平,在 28nm High-K 介质层沉积实现国产突破。高介电常数(High-k)栅氧 薄膜工艺是半导体先进制程中难度较大的工艺之一,公司设备在该环节已实现产业化应用,公司是国内首家成功将量 产型 High-k ALD 设备应用于 28nm 节点 IC 制造产线的国产设备厂商。国内同业方面,公司与拓荆科技已产业化应 用的 ALD 设备在技术原理和产业应用不同,公司 ALD 设备为 TALD,使用热反应原理,用于高 K 栅介质层的沉积; 拓荆科技 ALD 设备为 PEALD,采用等离子原理,主要沉积介质薄膜,用于 SADP 工艺和 STI 工艺;国外同业方面, 公司直接销售机型总体性能和关键性能指标已达到海外主要机型水平。

四、投资分析

1、光伏设备 (1)ALD 设备 2018-2021 年,公司光伏设备中 ALD 设备销量分别为 8/38/59/22 台,单价分别为 487.25/531.44/507.06/618.95 万 元,2021 年销量回落主要系公司订单结构从 PERC 向新型高效电池如 TOPCon 等设备调整,2021 年单价明显提升 主要系单台设备产能扩大。 考虑到下游 TOPCon、XBC、HJT 等新型高效电池当前扩产规划超 400GW,2023-2025 年将迎来扩产高峰,并且 ALD 设备在 TOPCon 正面镀膜具有技术优势,公司在 2022 上半年开标的 TOPCon 产线中正面 Al2O3 钝化层制备均 使用 ALD 技术。根据公司招股书,截至 22Q3,公司在手订单 19.75 亿元,其中 ALD 设备约 15.9 亿元,光伏 ALD 设备占主要比重,考虑到公司从订单到确认收入周期约 6-14 个月,因此预计公司 2022-2024 年光伏 ALD 设备销量将 持续增长,尤其是 2023 年有望迎来高速增长。

公司 ALD 设备单价随单台产能提高而提升,2018 年公司主要光伏 ALD 设备为 KF4000、KF5000,产能分别为 4000 片/h、4500 片/h,均价 487.25 万元;2021 年,公司 KF10000S 实现销售,产能超 10000 片/h,带动整体均价上升 至 618.95 万元。考虑到公司 2022 年更大产能的 KF15000、KF20000 实现量产,参考 22H1 单价 593.16 万元,我 们预计公司 2022-2024 年设备单价分别为 600、620、630 万元。 公司光伏 ALD 设备毛利率自 2018-2021 年持续下降,主要系市场竞争加剧所致,我们预计 2022-2024 年公司光伏 ALD 设备毛利率下滑,参考 22H1 毛利率 53.54%,预计 2022-2024 年毛利率分别为 44%、43%、42%。


(2)PECVD 和 PEALD 设备 2021 和 22H1,公司 PECVD 设备销量分别为 19 台和 8 台,单价分别为 374.9 和 373.9 万元;PEADL 设备销量分 别为 17 和 12 台,单价分别为 399.3 和 398.2 万元。 公司 2021 年及之前 PECVD 和 PEALD 设备主要用于 PERC 领域,PERC 电池片技术方案较为成熟,市场竞争相对 激烈,公司参考市场水平定价,因此毛利率较低,均不足 20%;截至22H1,公司尚未验收的 PECVD 和 PEALD 设 备主要用于 TOPCon 电池领域,TOPCon电池与成熟的 PERC 电池领域相比,竞争格局尚未明确,公司设备与其他 竞品共同发展,因此销量有望持续增长,单价和毛利率均有提升空间。

(3)其他设备 公司其他光伏设备包括羲和系列扩散、退火、氧化炉等,主要用于 TOPCon 等高效电池片生产,考虑到下游新型高 效电池持续扩产,2023-2025 年 TOPCon 产线将快速发展,因此假设公司其他设备销量稳步增长,假设 2022-2024 年其他光伏设备销量为 30、40、50 台,单价为 200 万元,毛利率假设为 25%不变。

2、半导体设备 公司半导体设备主要包括凤凰(P)系列原子层沉积设备、凤凰(PLite)轻型原子层沉积镀膜设备、麒麟(QL)系 列原子层沉积镀膜系统和龙(Dragon)系列真空传输系统。SEMI预测2020-2025年全球ALD设备年复合增长率26.3%, 高于其他薄膜沉积设备增速,考虑到公司是半导体国内率先实现 28nm high-k 栅氧化层应用的 ALD 厂商,因此预计将持续受益于行业高增长。参考截至 22H1 公司半导体设备在手订单 1.5 亿元,假设 2022-2024 年公司半导体设备收 入为 4000 万元、1 亿元、2.5 亿元。伴随降本增效,假设公司 2022-2024 年毛利率为 45%、47%、49%。

3、柔性电子设备 目前公司产品为 FlexGuard(FG)系列卷对卷原子层沉积镀膜系统,主要为 OLED 等各类柔性电子器件镀膜实现阻 水阻氧保护。目前首台设备已在客户现场验证,并已获得客户重复订单。预计随着市场导入及客户拓展,公司 ALD 原子层沉积设备营收逐步提升,假设 2022-2024 年收入分别为 2000/3000/4000 万元,毛利率稳定在 45%。

4、配套产品及服务 (1)设备改造 A.工艺改造 客户对于设备尺寸的需求来自于光伏市场上硅片大尺寸化的发展趋势,近年来,光伏电池片在 158mm、166mm、 182mm 乃至 210mm 逐步升级过程中。2020 年,166mm 硅片的市场份额从年初的约 20%快速增长至年末的约 70%, 公司在当年承接了较多的 166mm 尺寸改造订单并在 2021 年度陆续执行完成。自 2021 年以来,182mm、210mm 的 大尺寸硅片的市场份额正在迅速提高,公司目前的设备改造在手订单主要为 182mm 尺寸改造订单。


B.尺寸改造 公司臭氧工艺取得突破后进行市场推广,较原水工艺相比可增加硅片的少数载流子寿命,增强薄膜钝化效果,使存量 产线生产的电池光电转换效率提升 0.08%。随着 TOPCon 等新型电池技术的发展,公司也在探索并开发新的工艺路 线。如为新型电池技术增加反应源装置等新工艺技术的开发应用也可为公司设备改造业务带来后续业务机会。 综上所述,公司设备改造业务均为对自身实现销售的在役设备进行改造,预计随着设备累计销量的增长将持续产生后 续设备改造业务机会,其业务规模受光伏电池硅片大尺寸化趋势、公司臭氧工艺的推广以及新工艺开发及应用而不断 扩大,假设 2022-2024 年整体增速为 5%、10%、10%,毛利率参考历史水平假设为 70%。

(2)备品备件及服务 备品备件及其他业务主要包括备品备件销售及其相关服务收入。公司专用设备在运行过程中,部分零部件(如一体舟、 颗粒捕捉器、陶瓷吸盘、喷淋板等)会出现正常损耗,因此,下游客户需向公司采购易损耗的备品备件。此外,在设 备运行过程中,公司根据客户需要为其提供载具清洗、耗材更换等相关服务。 假设 2022-2024 年收入增速保持 20%,毛利率参考历史水平维持 75%。

5、期间费用率 随着公司不断拓展产品品类,销售及管理人员和研发投入预计持续增长,但考虑到公司在 TOPCon 等新型光伏电池 片的快速放量和半导体领域的持续拓展,预计收入规模快速增长,期间费用率将持续下降。我们预计 2022-2024 年 销售费用率为 7.2%、6.7%、6.2%,管理费用率为 7.6%、7.0%、6.5%,研发费用率为 21.0%、20.5%、20.0%。 公司上市拟募资 10 亿元,假设自 2023-2024 年募投资金剩余分别为 7 亿元和 4 亿元,按照 3%利息计提财务费用。

(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。)

精选报告来源:【未来智库】「链接」

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页面更新:2024-03-26

标签:半导体   导纳   硅片   设备   毛利率   薄膜   龙头   电池   领域   工艺   国内   市场   技术   公司

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