光伏组件设备行业研究：景气上行叠加技术更新，行业放量可期

（报告出品方/作者：民生证券，徐昊）

报告综述

组件为光伏产业链重要一环，国产设备已实现进口替代

光伏组件位于光伏制造产业链的下游环节，是太阳能发电系统中最重要的部分。光伏组件的主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。从 2010 年起，我国的组件设备行业开始逐渐形成自己的国产化体系，并逐步对海外设备进行进口替代。随着我国组件设备行业的市场环境日渐成熟，国内设备企业竞争力提升，为行业快速发展、技术迭代奠定了良好基础。

光伏景气度高涨，组件设备行业β上行

近年来，随着行业的降本提效持续推进，光伏发电的经济性日益凸显，全球光伏装机规模呈现出快速增长的态势。根据 CPIA 的预测，未来五年，全球光伏新增装机的高景气有望延续。在中性/乐观预期下，全球年均的新增装机规模有望高达 222/287GW。面对快速增长的新增装机规模，上游的组件龙头纷纷宣布新一轮的扩产计划。据不完全统计， 2020 年，龙头企业发布的组件扩产计划已高达 312GW。未来，随着新产能的招标陆续开展，组件设备需求有望持续释放。根据我们的测算，若每 GW 组件设备投资额为 0.58 亿元，则未来 3 年，组件设备的市场规模可达 255 亿元。另外，值得注意的是，随着大尺寸组件、半片、多主栅等新兴技术渗透率的快速提升，单一产线的设备构成有望迎来新的变化，未来，单位组件产能的投资额存在上行可能，行业竞争格局也存在进一步优化的空间。

组件技术浪潮将至，孕育设备百亿细分市场

目前，新型组件百花齐放，大尺寸组件、半片组件、多主栅组件、拼片组件、叠瓦组件纷纷崭露头角，凭借更优的性能以及更高的性价比，新型组件的市场渗透率迅速提升。与此同时，为实现最优发电效果，新型技术往往相互叠加。融合了半片、多主栅、拼片 等新型技术的大尺寸组件将成为未来市场的主流方向，产品放量有望超出预期。新型工 艺技术点燃对激光划片机、多主栅串焊机等相关设备的增量需求，根据我们的测算，未 来 3 年，组件核心设备，如激光划片机、串焊机、层压机、流水线体，其市场规模有望 达到 13 亿元、89 亿元、35 亿元、115 亿元，其中，受益于较高的单位产能价值量和迅 速提升的渗透率，串焊机市场在单一设备的细分市场中的规模最大，或将成为此轮技术 迭代周期中最大赢家。

1 光伏组件设备简述

1.1 组件为光伏产业链重要一环，国产组件具备国际竞争力

光伏分为硅料、硅片、电池片、组件四个环节。光伏组件是光伏产业链条中的下游环节， 位于光伏电池和光伏系统之间。

光伏组件是最小有效发电单位，主要由九大核心部分组成。光伏电池片单片发电量有限， 需经串联和封装为组件，才能作为电源使用，因此光伏组件是可以单独提供直流电输出的最小 的不可分割的太阳电池装置。光伏组件主要包括电池片、互联条、汇流条、钢化玻璃、EVA、 背板、铝合金、硅胶、接线盒等九大核心组成部分。

我国光伏组件起步较早，具备国际竞争力。在光伏硅料、硅片、电池片、组件四个环节中， 组件环节起步最早，最先在我国发展起来。近几年，随着其他环节的发展，组件逐渐与电池、 硅片厂商绑定。放眼全球，我国光伏行业在组件环节的优势较大，根据 PV InfoLink 对全球十大组件出货商的统计，近四年来，国内组件厂商在全球的竞争对手仅美国的 First Soler，韩国的韩华集团。

1.2 组件设备与工艺流程相对应，国产设备业已实现进口替代

1.2.1 组件制备的工艺流程

光伏组件的制备主要包括电池片互联和层压两大步骤。电池片互联决定了组件的电性能， 目前，光伏组件的标准电池片数量为 60 片或 72 片，对应以 10 或 12 条铜线作为汇流条将其连接起来，6 组互联为一个光伏组件。光伏组件产品的使用寿命至少为 25 年，需保证它的环境耐受性，并具备一定的机械性能，因此，在电池片互联后，一般而言，需按照钢化玻璃、EVA、 电池片、背板以从下到上的顺序，经过层压的方式封装在一起，背板与钢化玻璃将电池片和 EVA 封装在内部，通过铝边框和硅胶密封边缘保护。

光伏组件制备的具体工艺流程可分为：焊接、叠层、层压、EL 测试、装框、装接线盒、 清晰、IV 测试、成品检验、包装等，其中技术和价值量最高的环节为焊接和层压。

1.2.2 组件设备

组件设备与组件制备的各个工艺流程相对应，主要设备包括激光划片机、串焊机、自动叠层设备、层压机以及自动流水线。具体环节看，焊接环节需要的设备有激光划片机、汇流条焊接机、电池片串焊机；层叠环节需要的设备为摆模板机；层压环节需要层压机；EL 测试环节需要 EL 测试仪；装框环节需要的设备为自动摆框装框机；装接线盒环节需要接线盒焊接机；清洗环节需要的设备为组件翻转单元；IV 测试环节用到的设备为 IV 曲线测试仪；成品检验环节需要的设备为翻转检查单元；包装环节需要包装产线。除上述单一设备外，设备厂商还可提供组件自动化装备产线，涵盖各个环节，实现交钥匙工程。

1.2.3 国产设备稳步实现进口替代

国产组件设备历经三个阶段，最终实现组件进口替代。光伏行业发展的初期，三头在外， 组件设备国产化的起步颇为艰难。光伏组件的市场和技术都在外，国内厂商高额进口西方的技 术和设备，利用国内的资源和劳动力进行生产和加工，然后向外出口价值量较低的组件产品。2000 年起，国产组件设备开始替代进口设备，在解决有无问题之后，因为组件厂商大部分以出口为导向，所以相较于国外先进设备生产的组件产品，国产设备所生产的组件难以赢得外国客户的认可。国产组件设备真正的发展源于中国光伏产业的兴起，2011 年，全国能源工作会议明确提出,“十二五”期间将稳步发展太阳能,把光伏产业培养成为中国先进的装备制造产业和新兴能源支柱产业。随着技术难度的攻克，国产组件设备在价格端具备更大的优势，交货周期更短，服务响应更为及时，2018 年，除功率测设设备，组件设备基本实现进口替代。

2 光伏行业景气有望长虹，组件设备未来可期

2.1 光伏发电经济性提升，装机规模迎“爆发式”增长

2.1.1 光伏降本已见成果，项目 IRR（内部收益率）稳步提升，光伏平价渐近组件成本降低是光伏系统初始投资成本下降的重要推手。根据 CPIA 的数据统计，2016 年 至 2020 年，我国地面光伏系统的初始投资成本从 7.3 元/W，下降至 3.99 元/W，累计降幅为 45.3%，其中，组件端的初始投资成本从 3.3 元/W，下降至 1.57 元/W，累计降幅高达 52.48%， 远高于系统端的投资成本的降幅；成本占比也从 2016 年的 45.21%，下降至 2020 年的 39.30%。可见，光伏组件的成本大幅下降，是近年来光伏系统初始投资成本显著降低的重要原因。

投资成本的降低，将有效提升光伏发电项目的 IRR。基于对于光伏发电项目的理解，我们 建立了项目相关的 IRR 模型。假设年有效利用小时数为 1200 小时，长期贷款利率为 7.3%，自 有资本金投入占比为 30%，以此对光伏发电项目的 IRR 进行敏感性分析系，当光伏上网电价 一定时，光伏发电项目的 IRR 随着单位投资成本的降低稳步提升，而且光伏发电项目的单位 投资额下降的幅度越大，带来的 IRR 提升的空间越大，并呈现加速提升的态势：以 0.4 元/KWh的上网电价为例，当项目的单位投资额从 3.7 元/W 下降至 3.4 元/W，项目的 IRR 则从 7.07% 提升至 8.16%，提升 1.09%；当项目的单位投资额从 3.4 元/W 下降至 3.1 元/W，项目的 IRR 则 从 8.16%提升至 9.44%，提升 1.28%，提升幅度更为明显。

投资成本下降推动 LCOE 降低，实现平价上网地区数量迅速攀升。LCOE 即把光伏发电 的初始成本，可用于横向对比各种发电方式的度电成本。受益于光伏系统初始投资成本的下降， 光伏项目的 LCOE 显著降低。根据 IRENA 的数据，2010-2019 年，太阳能光伏发电的 LCOE 下降了 82%，从 0.378USD/KWh 降至 0.068USD/KWh。度电成本的降低，使得实现光伏平价 上网的国家和地区的数量迅速攀升。根据 IRENA 的统计，2010 年，落入燃煤发电的 LCOE 区 间且装机规模在 200MW 水平的国家和地区仅有 1 个；而在 2019 年，落入燃煤发电的 LCOE 区间且装机规模在 300MW 以上的国家和地区已经超过了 100 个，18 个国家新增光伏装机规 模在 1GW 以上。

2.1.2 光伏装机量迅速扩张

光伏装机规模迅速扩张，在全球可再生能源新增装机排名中名列第一。得益于光伏平价上 网的国家和地区数量迅速攀升，2019 年，光伏新增装机量在全球可再生能源新增装机量中排 名第一，占比约为 55.34%，高于风电（33.7%）、水电（6.9%）、生物质能（3.4%）、地热能 （0.3%）的装机量。根据国际能源署（IEA）发布的 2020 年全球光伏市场报告，2019 年全球 光伏新增装机为 114.9GW，同比增长 12％，连续两年突破 100GW。据此计算，2015 年至 2019 年光伏新增装机规模的 CAGR 约为 22.72%。

2020 年光伏景气走出疫情影响后迅速回暖。全球光伏新增装机规模稳中有升，从 2020 年上半年的数据看，主要 12 国光伏新增装机规模约 31GW，略高于 2019 年上半年的 30GW，基于此数据进行预测，主要 12 国全年装机量将达到 89-95GW。

国内光伏新增装机规模持续上行，迅速走出疫情的影响。2020 年，我国新增光伏装机量 为 48.2GW，同比增长 81.7%，超过年内各机构预期。根据中电联的数据，我国光伏新增装机 量已在 2020 年下半年走出疫情的影响，光伏装机量从 8 月份恢复至 19 年同期水平，10 月份新增的累计装机量同比已实现 20%正增长，单月新增装机规模超过 4GW，同比增长率高达 300%。

2.1.3 国内多部门发布政策支持光伏发电项目发展

近年来，光伏政策呈现出下述趋势：1）光伏补贴机制逐步完善，一方面补贴逐步退坡， 倒逼光伏行业提升发电转换效率，进一步降本；另一方面，2020 年起，补贴以收定支，新增补 贴项目规模由新增补贴收入决定，新增光伏装机不会再出现拖欠电网补贴的现象。2）鼓励户 用发电，支持光伏扶贫，鼓励加大光伏发电市场化交易的力度。

2.1.4 未来五年，光伏装机量的景气度大概率持续

十四五期间，全球光伏装机规模有望年均新增222~287GW。光伏行业降本提效稳步推进， 叠加全球各国可再生能源政策的颁布与执行，预计全球光伏累计装机容量将继续保持增长态 势，根据 CPIA 的预测，“十四五”期间，乐观预期下，全球光伏装机规模年均新增 287GW， 中性情况下年均新增 222GW。该预期与 IRENA 于 2019 年年在分析报告《光伏的未来》给出 的预测基本一致，IRENA 认为，到 2030 年光伏的装机目标将达到 8500GW，年均光伏新增规 模将超过 250GW。

2020 年国内光伏新增装机规模实现恢复性增长，未来五年新增装机水平有望再上一个台阶。随着疫情的负面影响逐渐消退，在未建成的 2019 年竞价项目、特高压项目，新增的竞价 项目、平价项目等增量装机需求的拉动下，国内新增光伏市场实现了恢复性增长，2020 年国 内新增光伏装机量达到了 48.2GW。在第七十五届联合国大会一般性辩论上指出， 二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。在中国向“30·60 目标”迈进的过程中，“十四五”是实现碳达峰的关键时期，光伏发电大有可为。根据 CPIA 的观察与分析，预计 2021 年新增装机规模约为 55GW-65GW，预计“十四五”期间，国内年 均光伏新增装机规模将达 70-90GW。由此推算，未来 5 年，光伏新增总装机规模有望达到 350- 450GW，同比“十三五”期间 210GW 的新增总装机规模有较大幅度提升。

2.2 下游乘政策东风积极扩产，设备获行业景气迈入上行区间

2.2.1 组件出货显著提升

光伏装机规模上升，大幅提振市场对光伏组件的需求。2016-2020 年，主要厂商的组件出货量持续提升，2020 年，隆基股份组件出货量约为 23.7GW，同比 2019 年暴增 163.33%，跃升至行业首位。同时，晶科、晶澳等龙头组件厂商的出货量也实现了 30%以上的增长。出货量的增加，为组件厂商的产能扩张提供正向激励。

2.2.2 组件厂商积极扩产

光伏景气度高企，组件厂商积极扩产。2020 年内，光伏组件行业展现出极高的扩产积极性，据不完全统计，2020 年光伏组件厂商已发布的扩产计划高达 312GW。其中，晶澳、天合光能、东方日升、阿特斯、隆基、协鑫集团以及晶科等厂商宣布的组件扩产计划的总产能已分别达到 47/28/28/26/21/20/15GW。该统计不排除部分厂商计划在总体规划下进行分批扩产，如晶澳在河北江苏 10GW 的扩产计划，将分两期建设，一期组件产能 4GW，2020 年 11 月份正式投入生产；二期产能 6GW, 预计将于 2021 年实施投产。

2.2.3 组件设备市场景气或将长虹，预计未来三年组件设备市场规模可达 255 亿元

光伏行业景气，光伏设备行业规模持续扩张。2020 年内，光伏组件行业展现出极高的扩 产积极性。2019 年，全球光伏设备产业的销售收入增加值约 50 亿美元，约合 350 亿元人民币， 同比增长 4.2%，我国光伏设备的市场规模达到 250 亿元，同比增长高达 13.6%，占全球市场 规模的 71.4%。

组件设备作为光伏设备的重要组成，市场规模也将持续扩张。现对组件设备市场规模进行 测算，测算假设如下：

1）全球光伏新增装机容量：选取 CPIA 对于全球光伏新增装机规模年均 280GW 的预测， 2020 年的数据为 CPIA 在 2020 年 2 月份的预测，剔除疫情这一短期突发性冲击的影响。

2）调整系数：终端电站对于组件存在多样化需求，组件供应商提供的产品难以完全匹配， 同时考虑到产品在途和待装机产品，组件产能需求会持续高于全球光伏新增装机容量。因此， 取 2011-2019 年间二者差距的平均数 1.9 作为测算时的调整系数。

3）存量替换率：一般而言，组件设备的更新替换周期大约在 4 年左右。但近年来，由于 大尺寸、多主栅和半片等新型组件技术在行业中快速渗透，传统产线难以兼容新型工艺，因此， 在新一轮技术升级的浪潮背景下，组件厂商开始对传统的组件产线实施升级和改造。考虑到新 型组件技术正是在 2020 年开始快速渗透，且未来 2 年有望成为新型技术快速落地的关键时间 节点，所以，我们以 2019 年作为存量替换基年，2020 年开始进行存量替换，假设 20-23 年， 存量产能每年将以 15%/35%/35%/15 的增量比例，进行升级。

4）单 GW 设备投资额：根据 CPIA 发布的《中国光伏产业发展路线图（2020 版）》报告， 2020 年组件新投产线设备投资额为 0.63 亿元/GW，并且未来几年有持续下行趋势，因此出于 谨慎考虑，将单 GW 设备投资额设定为 5750 万元。但值得注意的是，随着大尺寸组件、半片、 多主栅等新兴技术渗透率的提升，单一产线的组件设备构成有望迎来变化，未来，单位组件产 能的投资额存在上行可能。

经测算，预计 2021 年、2022 年、2023 年组件设备的市场规模可分别达到 82.42 亿元、 92.39 亿元和 79.77 亿元，未来 3 年组件设备的市场规模合计可达 255 亿元，组件设备厂商拥 有广阔的发展前景。

2.3 组件设备市场相对成熟，竞争格局持续优化

行业内企业众多，单厂商可提供的产品品类较多。组件设备的市场较为分散，公司数量较多，竞争较为充分。组件设备国产化进程较早，厂商可提供多种产品，充分利用技术同源和客户同源优势。如奥特维可提供激光划片机、串焊机、叠瓦串焊机、层压机等设备，先导智能可提供串焊机、叠瓦一体焊接机、汇流条焊接机等设备，金辰股份可提供激光划片机、串焊机、 叠片焊接机、层压机、汇流条焊接机、层压机、EL 测试仪等设备。同时，先导智能、金辰股份、苏州晟成、武汉三工还可提供组件自动化生产线。

各厂商用于叠瓦工艺的设备名称和内涵存在一定差异，奥特维为叠瓦串焊机，是利用导电胶（目前存在点胶、丝网印刷两种技术路线）将激光切割后的电池小片粘合在一起的串焊设备；先导智能为叠瓦一体焊接机，集整片上料，激光划片，丝网印刷，叠片焊接于一体；金辰股份为叠片焊接机，为全自动点胶叠片机。下文统一以叠瓦焊接设备指代点胶/丝印和叠片焊接工艺所对应的设备。

头部设备厂商深度绑定下游龙头客户。目前，奥特维、宁夏小牛、先导智能、金辰股份等 主要参与者，均向晶科、晶澳、隆基、东方日升、天合光能等头部组件厂商出货，根据中标公 示结果，上述厂商已占据市场绝大多数份额，新进入者难以突破客户壁垒。深层次绑定是上下 游双方共同诉求，从设备商的角度看，需稳定下游以保证持续经营能力和财务稳健性，进而提 升品牌影响力；从组件厂商的角度看，组件的终端市场愈加分散，其供应链管理的诉求显著提 升，为了保证产品供应的一致性，以及迅速应对组件技术的更新，组件厂商也倾向于绑定高资 质的设备厂商。

设备与组件厂商深度联动，组件格局推动设备市场结构变化。从经营性竞争的传导路径看，组件产量 CR5 的占比约为 51%，市场竞争较为充分，对设备提出较高的性价比要求。设备厂商为获得市场份额，积极优化设备技术和产能，为上游提供具有竞争力的设备产品。从技术变革角度看，贯穿光伏行业全环节的降本提效的使命，推动组件厂商进行持续的技术更新， 进而推动组件设备迭代。同时，设备厂商也利用自身的工艺积淀，反馈上游所需设备，为组件 技术变革提供坚实的设备基础。经营性竞争和技术迭代推动组件厂商和设备厂商的格局变化， 上下游两市场的格局变化相互影响，设备市场逐步形成稳态竞争格局。设备厂商对于新兴技术 路线的判断和相应的技术储备，成为设备厂商提市占率的关键因素。

组件技术更新催生细分蓝海市场，技术迭代将优化组件设备现有竞争格局。目前，组件领 域正发生显著的变化，下一轮技术浪潮渐近，多主栅组件、半片组件、拼片组件、无主栅组件、 叠瓦组件等百花齐放，其技术难度、工艺难度、封装难度均较传统组件有大幅提升，与下游竞 争格局深度相关的组件设备行业将迎来新的机会，激光划片机、串焊机等有望成为新的蓝海市 场，技术门槛的提升将厚增行业利润的护城河。拥有技术储备，提前布局相应技术“赛道”的 组件设备商或将深度受益。

3 技术浪潮将至，孕育设备百亿细分市场

3.1 组件技术百花齐放，多设备共同受益

在降本提效的背景下，光伏组件环节出现多重变化。光伏降本提效，以推动光伏发电度电 成本的降低，进而拓展光伏发电的应用场景，整体装机规模扩张，促使光伏组件产能扩张，利 好光伏组件设备需求的放量。光伏平价渐行渐近，组件行业降本提效动力十足，其主要路径为：1）提高生产效率，降低单瓦成本，以大尺寸组件为代表；2）减少封装损失率，对电池片进行 多切，目前以半片为主流；3）提高光电转换效率，包含多主栅和无主栅等技术；4）提高电池 互联密度，采用叠瓦和拼片技术。

激光划片机、多主栅串焊机、叠瓦焊接设备或将深度受益。组件尺寸大型化和技术迭代， 必然带来组件设备的更新换代。在与各工艺环节相对应的组件设备中，受益于上述变化的主要 有串焊机、激光划片机和叠瓦焊接设备等设备，其中，从受益路径的条数上看，受益最充分的 为串焊设备。具体而言，激光划片机或将受益于电池片多切、拼片、叠瓦的技术趋势，串焊机 有望受益于大尺寸、电池片多切、多主栅、无主栅、拼片组件的发展，叠瓦焊接设备将受益于 叠瓦组件渗透率的提升。

新型组件技术互相叠加，有望推动不同种类的设备需求同时落地。新型组件技术之间可做多种组合，互相叠加。参考 Taiyang news 的分析，除了个别技术相互之间有所排斥，大部分技术，如大尺寸、半片、多主栅、叠瓦，拼片、双玻、双面等，基本上可实现互相兼容。考虑到不同的工艺技术将对设备提出不同的需求，新型组件技术的互相叠加，有望推动不同种类的设备需求同时落地。

3.2 大尺寸/半片/多主栅等新型组件技术崭露头角，催生出庞大的增量设备需求

3.2.1 大尺寸组件利好串焊机发展

硅片尺寸不断增大，大尺寸组件可以显著降本。大尺寸组件包括“182 组件”和“210 组 件”，其中 182 和 210 指的是硅片尺寸。硅片尺寸增加，可降低组件成本，其降本机理为：

1） 通量价值，硅片尺寸增加，现有设备产能增加，单瓦组件所摊销的人力、折旧等成本降低；

2） 饺皮效应，利用材料的余量价值，如挖掘边框的强度余力、支架的强度余力等；

3）块数相关 成本，本质仍是利用材料的余量价值，这一成本仅与组件块数相关,而与组件面积无关，主要 节约体现在接线盒、灌封胶、汇流箱、直流电缆等环节。以 M2 升级到 M6 尺寸为例，上述三种机理降本的幅度约为 2.9/5.58/2.18 分/W，总成本节约超过 0.1 元/W。

大尺寸组件具有更强的产品竞争力。正如上文分析所示，随着硅片尺寸的扩大，新型组件可以通过增加少量的硅片成本，获得更高的组件端成本节约。更高的产品性价比，将大幅提升大尺寸组件的产品竞争力。根据 1 月 12 日中核汇能光伏组件集采的开标结果，2021 年 H1 和 H2 中标项目的 10%价格分位数（单面 182/210）分别为 1.56-1.65 元/W 和 1.5-1.52 元/W。相比 2020 年 12 月组件（主要为 166 产品）招标价格，大尺寸组件普遍存在 0.1-0.2 元/W 以上的价格优势。而根据我们对五大四小电力企业的招标跟踪，在未来保证产品交付的前提下，招标将以 182/210 的大尺寸组件为主。考虑到产品的性价比，显然，下游终端用户对于大尺寸组件更为青睐。

大尺寸组件渗透率提升速度较快，利好串焊机发展。根据 CPIA 的预测，2021 年大尺寸组件的渗透率将和传统 158/166 尺寸的组件平分秋色，2022 年，大尺寸组件的渗透率将一举提升至 90%，成为组件市场的绝对主流产品。硅片尺寸增加，电池片版型需做相应调整，常规串焊机不能兼容，需配备新型串焊机以制备大尺寸组件。因此大尺寸组件渗透率的提升，将利好串焊机发展。

3.2.2 半片组件提振激光划片机和串焊机需求

半片组件技术可减少封装功率损失，提升组件功率。半片组件技术运用激光切割法，沿垂直于电池片主栅线的方向，将标准规格的电池片切分为两片相同的电池片。根据晶科的测算， 半片组件与常规组件相比，功率可以提升 5-10W，主要原因在于：

1）半片组件封装损失仅为 0.2%左右，而常规组件的封装损失一般大于 1%；

2）半片组件采取并串结构，在相同遮挡的情况下，半片组件的阴影遮挡损失更小。同时，半片组件内部电流和内损耗减少，因此组件及接线盒的工作温度有所下降，热斑几率大幅降低，组件的安全性和可靠性大幅提升。2017 年 10 月，经过 R&D PV 测试系统的测量，晶科半片组件比常规组件的温度约低 1.4 摄氏度。

半片组件的应用将进一步打开激光划片机的成长空间，利好串焊设备发展。半片组件在常 规组件的设备线中，需增加激光划片机对电池片进行划片，激光划片步骤也可内嵌至串焊机中， 替换为划片串焊一体机。同时，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、叠瓦焊接设备等） 的需求增长。

3.2.3 多主栅、无主栅、拼片工艺推动高精度串焊机发展

多主栅技术具备光学和电学增益，同时可大幅降低银浆成本。多主栅即电池片具有 7 条以上的主栅线。提效方面，多主栅可以提高电池受光面积、降低电流热损耗以提高电池功率， 光学利用率可由 5%以下提升至 40%以上，最终组件功率可提升 10W 以上。降本方面，多主 栅通过减少主栅宽度，增加主栅数量，可以减少银浆用量，常规主栅电池片正银耗量约为 110mg， 多主栅电池（以 12 栅为例）正银耗量约为 70mg，银浆成本节约幅度可达 36%。

无主栅技术可提高组件效率，降低组件成本，同时增强组件的可靠性。无主栅技术以圆形 镀层铜丝连接电池细栅，汇集电流，实现电池互联。提效方面，铜线的截面为圆形，因此在制 成组件后，其遮光面积可减少 30%，电阻损失降低，组件总功率可提高 3%。降本方面，主栅 材料采用铜线，可减少银材料用量约 80%，大幅降低生产成本。可靠性方面，相比其他主栅组 件，当无主栅电池遇到断栅或隐裂时，该情况对电池整体电流收集的影响程度明显降低，对组 件最大输出功率的影响更小，因此其性能更加可靠。

拼片在半片的基础上进行高密度封装，或可带来封装收益。拼片组件的特点为“高密度” 封装和三角焊带。拼片组件在半片封装的基础上，片间距仅为半片组件的四分之一，同时将扁 平焊带改为三角焊带，可有效利用之前扁平焊带所遮挡的光线，提升组件发电效率。以杭州瞩 日的拼片组件为例，其选用通威电池片封装为拼片组件，经测试后 CTM 为 102%，超过 100%，即拼片组件不仅不再有封装损失，反而带来封装增益，颠覆既有的对组件 CTM 的认知。

多主栅组件、无主栅组件、拼片组件将厚增串焊设备技术壁垒，推动多主栅串焊机和高精度串焊机发展。相比常规组件，多主栅组件的主栅线数量增加，宽度变窄，焊带的形状由扁平 状变为圆柱状，而无主栅组件去掉主栅线，代之以圆形镀层铜丝连接电池细栅，拼片组件则在 电池互联环节，将片间距缩小四分之三，并将扁平焊带变为三角焊带。上述三中技术对于设备 的焊接能力、精度、稳定程度的要求均有大幅提升，传统串焊机难以兼容新型技术，需更换高 精度串焊机以完成焊接。

3.2.4 叠瓦技术助力焊接设备更新

叠瓦技术提升电池片封装密度，可带来多方收益。叠瓦技术取消焊带，以导电胶取代金属焊带，利用导电胶粘合激光切割后的电池小片。叠瓦组件的无焊联接并联发电，可带来低内阻、 高可靠性、低功率衰减、高电池密度、更多有效受光面积等优势。以赛拉弗的叠瓦组件产品为例，相比常规组件，在面积相同的条件下，其叠瓦组件可增加 2%有效发电面积，减少 4%焊带遮挡面积，功率提升 10%。

叠瓦组件可打开多设备成长空间。叠瓦技术从本质改变了电池片互联的方式，是传统组件串焊连接的替代工艺，通过对叠瓦技术工艺的分析，对比传统组件，叠瓦组件需要在三个工艺环节处增加相应设备：

1）焊接前，需将电池片划片分为 5 片或 6 片，因此需新增激光划片机；

2）区别于汇流条焊接，叠瓦采用导电胶进行连接，因此需新增丝网印刷机；

3）电池片互联环 节，通过使导电胶高温固化，进行叠片，因此需增加叠片焊接设备。

3.2.5 新型组件产品集中发布，点燃设备需求

龙头厂商密集发布大功率新型组件。在新技术变革的推动下，随着供应链和工艺技术的成熟度不断提高，新型组件产品密集发布，仅 2019 年 8 月至 2020 年 8 月，晶澳、晶科、隆基、 天合光能、东方日升等厂商就接连发布新品。新型组件产品兼容各项技术，如天合光能发布的至尊组件，结合了 210 大尺寸、三分片和多主栅技术，功率突破 500W。阿特斯 HiKu6 组件， 在 182 大尺寸硅片的技术上，结合半片、多主栅和拼片技术，组件功率高达 590W。融合了半片、多主栅、拼片等新技术的大尺寸组件的放量或超预期，点燃对激光划片机、多主栅串焊机等设备的增量需求。

3.3 技术变革催生百亿细分市场，串焊机或为此轮变革最大赢家

新型组件推动设备放量，现将组件设备细分为激光划片机、串焊机、层压机、流水线体、 端焊机、功率测试仪，兼顾设备存量替换和增量更新的产能需求，以测算相应的市场规模。其 中，流水线体主要包括：自动上玻璃机、EVA 铺设机、排版机、横向和纵向输送机、EL 测试 仪、打胶装框一体机、生产总线控制系统等。在单 GW 组件产线的设备投资中，串焊机和层压 机的价值量较高，投资占比约为 33%和 13%

虽然不同技术利好的设备不同，但是大尺寸硅片、半片技术和多主栅技术往往相互叠加， 所以此处假设：各设备在 2021 至 2023 年的设备产能需求中的渗透率均为 100%。

经测算，未来 3 年，激光划片机、串焊机、层压机、流水线体、端焊机、功率测试仪的市 场规模分别为 13 亿元、89 亿元、35 亿元、115 亿元、16 亿元和 4 亿元，其中，受益于较高的 单 GW 价值量和迅速提升的渗透率，串焊机市场在单一设备的细分市场中的规模最大，或为此轮技术迭代周期中最大赢家。

4 重点企业分析（详见报告原文）

奥特维：国内串焊机龙头，明后年订单有望爆发。

先导智能：组件设备先行者，自动化设备有望成为新亮点。

金辰股份：组件自动化龙头企业，积极布局叠瓦设备。

5 风险提示

光伏组件的技术迭代速度不及预期风险；下游组件厂商扩产不及预期风险；组件设备增量市场和存量替换规模不及预期风险；组件设备行业竞争格局恶化风险。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议）

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