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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