AI+機械行業市場分析一、機械行業2023H2投資策略推演：兩個情景假設下的五個投資方向2023年上半年經濟處于疫后修復的弱復蘇階段，1-5月份制造業固定資產投資為6%，增速逐月下降，但高于固定資產投資增速（4%）和一季度GDP增速（4.5%）。6月制造業PMI49%，已連續三月位于榮枯線之下，經濟復蘇與制造業投資幅度均不及年初預期。機械設備板塊上半年投資機會主要集中于機器人、半導體設備、船舶等細分子行業，受益于AI+具身智能、自主可控、周期向上及中特估等邏輯演繹。首先尋找需求復蘇或行業景氣持續向上的細分子行業。看好出行鏈復蘇帶來的設備投資需求，推薦軌交裝備板塊，看好光伏行業景氣向上疊加新技術迭代下的設備投資。其次從周期維度考慮，短周期庫存周期拐點，若新一輪庫存周期于下半年某時點啟動，預示著工業復蘇由弱轉強，則通用設備受益，包括通用機床、刀具、工業機器人、注塑機、通用激光等板塊；中周期角度看機床行業仍處于朱格拉周期上行階段，若下游需求復蘇則設備板塊疊加更新需求彈性更大；長周期角度看我們或許站在新一輪科技革命的起點，AI+、新能源等均出現奇點式突破技術，帶來新生產、新終端以及新的商業模式，也將帶動新一輪投資。三是格局維度，結合當前地緣政治與政策導向背景，自主可控是格局邏輯中的最強邏輯，我們認為，機械設備領域自主可控是具備中長期投資價值，包括工業母機、半導體設備、科學儀器等。四是情緒面與預期維度，上半年集中在新能源等過去幾年強勢行業的賽道股如光伏設備、風電設備調整幅度較深，但產業化進程持續，光伏設備領域由新技術帶來的擴產仍在，產業細分方向依然具備投資價值，相關設備公司估值已處于歷史較低水平，有望迎來反轉，具備配置價值。綜合以上，下半年投資策略我們做情景假設：假設經濟復蘇超預期庫存周期于下半年某時點啟動，那么首先看好通用設備，中長期看好AI+、自主可控，同時看好光伏設備反轉和軌交裝備復蘇；假設經濟復蘇不及預期，那么市場邏輯演繹大概率延續上半年，AI+及自主可控占優，首先看好人形機器人主題，同時繼續看好光伏設備反轉及軌交裝備復蘇。二、新一輪科技革命潮起，看好AI+（一）機器人：AI賦能人形機器人，核心零部件率先受益1、特斯拉引領人形機器人發展趨勢2021年，在特斯拉AI日上，CEO埃隆·馬斯克發布了特斯拉的通用機器人計劃，并展示了人形機器人TeslaBot的大致形態；2022年1月，馬斯克表達了對人形機器人前景的看好，宣布2022年不會推出任何新車，工作重心將放在完全自動駕駛和人形機器人上；2022年10月，馬斯克在2022特斯拉人工智能日上公布了該公司的第一個人形機器人原型，并預計3-5年內實現量產；2023年5月，在特斯拉2023股東大會上，馬斯克展示了人形機器人Optimus的全新型號，視頻顯示人形機器人能夠在車間靈活行走、抓取物體，以及電機扭矩控制技術。馬斯克認為人形機器人的發展潛力會遠大于汽車。人形機器人發展的可行性早已經在波士頓動力身上得到了驗證。2005年，波士頓動力專門為美國軍隊研究設計了四足機器人大狗BigDog；2013年，初具人類外形的Atlas原型機亮相，前身是為美軍測試防護服性能的雙足機器人；2016年3月，波士頓動力研制出電動液壓機器狗Spot；2020年9月Spot正式發售；2021年3月又推出倉儲機器人Stretch；2022年3月Stretch開放購買，預購需求強勁；2023年1月波士頓展示了最新的Atlas，能夠以復雜的AI算法、多模態視覺感知和高性能電液驅動系統實現優異運動性能，但百萬美金的高昂成本限制了Atlas商業化進程。特斯拉則以電驅替代液驅，旨在實現人形機器人的產品標準化、低成本和可量產。作為制造業轉型升級的核心環節，工業機器人已然成為未來的發展趨勢，無論是在以波士頓動力為代表的軍用領域還是以特斯拉為代表的民用領域都具備巨大的發展潛力，但是這兩類機器人的技術發展路徑卻截然不同。特斯拉人形機器人搭載全自動駕駛能力電腦和神經網絡技術，手部擁有6個執行器和11個自由度，能夠平穩行走，在工廠中執行簡單任務，同時具備精準的力量控制和記憶功能。特斯拉人形機器人使用電驅作為動力系統。電動機驅動是利用各種電動機產生的力或轉矩直接驅動機器人的關節，或者通過諸如減速的機構來驅動機器人的關節，以獲得所需的位置，速度，加速度和其他指標。機械特性和負載特性是電動機主要調速性能指標。機械特性指的是電動機轉矩T與轉速n的關系，轉速隨轉矩變化大，表示機械特性硬度軟。負載特性指的是電動機所帶負載轉矩TL隨轉速n變化所要求的特性關系，隨各類機械裝置所帶負載不同而存在較大差別，要求電機調速控制系統有多種可修改設置參數以匹配于不同負載特性。電機調速控制系統也會直接影響電機的性能，能夠對電機的啟動、加速、運轉、減速及停止進行的控制，根據不同電機的類型及電機的使用場合有不同的要求及目的。近年來調速控制系統正朝著全電氣控制系統、永磁式電機結構、高集成電路、數字電路、高效無極控制策略及智能控制策略等方向快速發展。為了提升人形機器人性能并實現量產目標，特斯拉對電驅裝置提出了更高的技術要求。首先，運動執行器需要具有很高的扭矩密度和推力密度，以便機器人具有更輕的體重和一定的負載作業能力，因此TeslaBot在關節中所使用的線性執行器為伺服電缸，精度高且負載大，能夠抬起一架半噸重的鋼琴。在伺服電缸的推重比方面，TeslaBot線性關節采用的通用伺服推重比從1400N/Kg~4200N/Kg，處于業內較高水準。其次，人形機器人需要具備盡可能高的定位精度，TeslaBot在旋轉關節采用了無框電機+雙編碼器+力矩傳感器+諧波的方案。此外，調速范圍應較寬，滿足快速啟動、加速、負荷爬坡等要求，在TeslaModelS電驅系統中，轉速可以在0-18000轉之間變化，且運行穩定。最后，特斯拉致力于使人形機器人走向低成本、高可靠性的大規模量產，在電驅中使用了28個結構執行器（與原有的40個相比降大大降低規模化量產難度和成本），50個基礎自由度（軀干28*1+手部11*2）。特斯拉以電驅替代液驅，旨在實現人形機器人的產品標準化、低成本和可量產。特斯拉人形機器人使用電驅作為動力系統，優化關節數目降低靜坐和快走的功耗，將FSD、Dojo芯片、純視覺系統等自動駕駛技術遷移至人形機器人，優先運動控制算法研究。TeslaBot身高5英尺8英寸，約172cm；體重125磅，約56.7kg；承載能力45磅，約20kg；最快行走速度5英里/小時，約8km/h，TeslaBot的脖子、胳膊、手、腿累計搭載了40個機電推桿。諧波減速器率先應用于Optimus，輸出扭矩較大且質量和體積更小。應用較廣的減速器中，諧波減速器在額定工況下的輸出扭矩較大，代表其承載能力較強，同時整機體積較小，傳動精度高和傳動效率較高。RV輸出扭矩更大，但體積、質量、傳動精度和傳動效率上效率參數較略差。因此諧波減速器更適用于輕量化要求高的人形機器人，特斯拉發布會便披露使用諧波減速器。對比Teslabot，傳統機械臂所需的零件要少得多，一臺多關節工業機械臂只需要4到6個減速器，一個控制器，以常用的六軸機械手臂為例，需要的伺服電機是6個。一個完整的伺服關節一般由諧波減速器、力矩電機、傳感器、驅動器、制動器與外殼這六部分組成。2、機器人蓬勃發展下的國產替代機會國際龍頭工業機器人企業勢力龐大，占據大部分市場。2022年我國工業機器人銷量前十名來看，有7家為日本企業，其余3家分別為瑞士、德國和中國的企業，其中龍頭企業FANUC機器人在2008年6月銷量突破20萬臺；2015年裝機量已超40萬臺；2020年裝機量已超64萬臺。FANUC機器人研發鼻祖之一鳥居信利先生曾說，FANUC在數控系統和伺服技術方面技術積累和絕對優勢，是其開發機器人的基礎，我們認為這也是奠定FANUC機器人全球第一地位的核心優勢。中國企業追趕腳步并不慢，且格局優化后有望進一步提速。據MDATA統計，我國2022年工業機器人市場中內資占有率為31%，2020年小幅下降后又迅速回升，2023Q1提升至39%。2020年小幅下滑的主要原因是疫情沖擊導致一些系抗風險能力弱的內資品牌加速退出市場所致，但是龍頭企業的占有率提升，我國國產工業機器人領軍企業保持快速發展；從絕對值來看，相比于歷史沉淀悠久、擁有核心激素的國外機器人企業，我國數控系統以及工業機器人商業化起步較晚，但領軍企業如埃斯頓通過積累底層技術和外延并購優質資產，已經實現了80%的零部件自主供應，具備滿足通用化和定制化需求的本體自主設計能力，并能夠開發、優化軟件算法提升機器人本體質量。從這個角度來看我國工業機器人處于快速替代進口產品的階段，并且國內工業機器人龍頭企業也在開拓海外市場，包括設立研發中心，收并購海外企業，和海外公司進行戰略合作，產品出口等，例如美的收購工業機器人“四大家族”之一的庫卡機器人，并將其私有化，國內龍頭優勢有望進一步放大。隨著我國工業機器人產業鏈的蓬勃發展以及核心零部件的逐步國產替代，未來產業鏈協同下的互惠共贏局面指日可待。工業機器人產業鏈各環節毛利率呈微笑曲線，隨著中國減速器技術不斷突破，國產減速器逐漸放量，與其中游的整機廠進行協同后，雙方毛利也將會得到提升。工業機器人產業鏈聯系緊密，且傳導作用明顯，中國實現核心零部件國產化后，中游機器人本體的成本將大幅下降，產品競爭力可有效提升，本體成本的降低將帶動系統集成解決方案價格的降低，從而縮短應用端工業自動化生產設備改造投資回收期，使得工業機器人在制造業的滲透率提升，需求也相應增加。終端客戶需求大幅增長將傳導至中上游形成規模效應，進一步促進全產業鏈降本，同時推動中上游技術與質量雙升，促進中國工業機器人企業競爭力進一步加強。3、機器視覺作為產業鏈前端或將率先受益機器視覺是AI深度學習的一種應用與技術方向，無論是人形機器人還是智能駕駛都是機器視覺的落地方向之一。特斯拉最著名的AI算法便是其機器視覺中的純視覺解決方案，并在人形機器人的制造中使用了該算法。特斯拉Optimus的眼睛是Autopilot攝像頭，胸腔內是特斯拉FSD芯片，此外，前文提到的多攝像頭視覺架構的深度神經網絡架構，包括規劃、自動標注、仿真、Dojo訓練也都會用于開發Bot。具身智能機器人將沿“大腦先行、感知突破、身體完善、優化迭代”的方向發展，從而帶來人工智能“眼睛”的爆發式發展。人形機器人需要做到具備人類的三大核心能力：用于思考和推理的“大腦”，用于感知世界的“感覺”，用于與世界交互的“身體和手腳”。當前，GPT、數據、算力等技術的發展給大腦提供了極佳的土壤，已高度智能化，能夠處理視覺圖像、語音、文本等等信息的多模態大模型也紛紛出現，當機器人大腦具備多模態信息處理能力時，對感知突破的需求自然也呼之欲出，尤其是視覺。當感知能力實現高度智能化后，再推動“手腳”等運動執行器的改進，完善機器人本體，最后在實踐中不斷優化迭代，拓展應用領域，加速商業化進程。在AI大腦的基礎上，視覺將邁出機器人智能化的第一步。一方面視覺信息是多模態信息的必要組成部分，二是與人類類比來看，人類感官獲取信息的83%來自視覺，11%來自聽覺、3.5%來自嗅覺，而1.5%來自觸覺，1%來自味覺。因此視覺的發展對于拓展人形機器人的應用領域、提高工作效率具有重大作用。此外，由于嗅覺和味覺的感知需要傳感器和特定類型的分子進行反應等進行測定，難以做到“非侵入式”和“不損耗”，技術難度較高，因此目前大部分研究還停留在實驗室階段。從整體行業格局來看，我國機器視覺內外品牌競爭激烈，近年來，國內機器視覺企業研發力度不斷加大，技術水平持續提高，國產化替代進程加速，目前國產份額已經超過外資，GGII數據顯示，2022年中國市場機器視覺內外資占比分別58.52%和41.48%。從細分市場來看，機器視覺屬于“工藝密集+技術密集型”的行業，中國機器視覺行業發展較晚，但在傳統制造業自動化與數字化轉型升級的驅動以及中國機器視覺技術不斷更新迭代的背景下，本土廠商的市場份額持續增加，國產替代進程加速，根據GGII統計，2021年中國市場機器視覺各大核心部件的國產化份額均已超過70%，其中光源國產化率超過90%，鏡頭國產化率80%左右，工業相機國產化率超過70%。（二）液冷設備：AIGC發展帶動算力需求，液冷方案滲透率有望提升1、液冷技術對比液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發熱部件進行換熱，帶走熱量的技術。按照液體與發熱器件接觸方式，液冷技術主要分為冷板式、浸沒式和噴淋式三種。其中，浸沒式和噴淋式液冷等為接觸式液冷，冷板式液冷為非接觸式液冷。冷板式液冷通過銅、鋁等導熱性較好的金屬構成的冷板散熱器，將發熱元器件的熱量傳導給散熱器中的冷卻液體。浸沒式液冷是服務器完全浸入冷卻液中，全部發熱元件熱量直接傳遞給冷卻液，通過冷卻液循環流動或蒸發冷凝相變進行散熱的一種方式。噴淋式液冷是用冷卻液直接噴淋芯片等發熱單元，通過對流換熱進行散熱。傳統的散熱方式是使用空調為整個機房進行制冷以及采用風扇直吹服務器發熱部件，通過空氣將熱量帶走。由于液體的比熱容高，所以其熱傳導效果大大高于空氣的效果，是空氣的25到1000倍，熱傳導效果更快、更優。傳統風冷最高可冷卻30kW/r的機柜，對于30kW/r以上功率密度的機柜無法做到產熱與移熱速率匹配，會使機柜溫度不斷升高導致算力下降甚至損害設備。2、AI算力提升推動數據中心單機柜功率增長，打開液冷設備需求空間（1）我國數據中心規模快速發展，大型化趨勢顯著全球數據中心市場規模快速增長，國內市場年均增速達30%。2021年全球數據中心市場規模超過679億美元，較2020年增長9.8%。預計2022年市場收入將達到746億美元。受新基建、數字化轉型及數字中國遠景目標等國家政策促進及企業降本增效需求的驅動，我國數據中心業務收入持續高速增長。2021年，我國數據中心行業市場收入達到1500億元，近三年年均復合增長率達到30.69%。（2）單機柜功率密度不斷增長，傳統風冷散熱效率亟待提升AIGC、5G、云計算等行業的飛速發展催生對算力需求的提升。隨著摩爾定律變緩，芯片算力與功耗同步大幅提升。2022年Intel第四代服務器處理器單CPU功耗已突破350瓦，英偉達單GPU芯片功耗突破700瓦，AI集群算力密度普遍達到50kW/柜。芯片算力密度提升帶來單柜功耗上升，根據ColocationAmerica數據，2020年全球數據中心單機柜平均功率達到16.5kw，較2008年增長了175%。賽迪顧問預計，隨著數據中心算力飛速提升高功率單機柜將迅速普及，預計2025年，全球數據中心單機柜平均功率有望達到25kW。傳統風冷散熱效率逼近天花板，液冷方式勢在必行。根據英特爾數據，采用傳統風冷散熱的數據中心通常可以解決12kW以內的機柜制冷。隨著服務器單位功耗增大，原先尺寸的普通服務器機柜可容納的服務器功率往往超過15kW。相對于現有的風冷數據中心，液冷技術作為一種散熱能力更強的技術可以支持更高的功率密度。（3）我國數據中心PUE要求趨嚴，溫控設備需求有望持續提升截至2022年底，全國在用超大型數據中心平均PUE為1.36，大型數據中心平均PUE為1.42，最優水平達到1.02。全國規劃在建數據中心平均設計PUE為1.32左右，超大型、大型數據中心的平均設計PUE分別為1.28、1.29。（4）市場空間測算《新型數據中心發展三年行動計劃(2021-2023年)》中要求全國數據中心機架規模年均增速保持在20%左右，按2022年我國機架總數650萬架，標準機架2.5kW計算，則平均每年新增機柜功率325萬kW。目前冷板式液冷價格約6000元/kW，浸沒式液冷價格約12000元/kW，假設到2025年液冷方案滲透率達到50%，其中冷板式占比60%，浸沒式占比40%；液冷設備價格每年降幅10%；則2025年液冷設備市場規模為143.29億元。三、自主可控領域具備中長期投資價值（一）工業母機：國之重器，產業鏈自主可控可期1、機床行業周期性特征明顯，目前處于見底回升階段機床行業是一個典型的周期性行業，當前大周期（更新周期）向上，小周期（庫存周期）逐步見底回升。機床的一般產品壽命約為10年，因此行業大約每7-10年為一個商業周期，歷史上全球消費規模1983年、1993年、2003年、2013年均為階段性低點。從10年的大周期來看，2020年全球機床總消費668.17億美元，中國機床消費金額213.16億美元，處于近10年最低位，中國及全球市場從2021年開始復蘇，2021年機床消費顯著提升，分別同比增長19.73%和31.46%，目前仍處于底部回升階段。中國機床消費占全球比重在2019年下降到低位27.16%后，近兩年穩步上升，2021年達到35%。從小周期維度來看，與注塑機、機器人、激光、工控、通用減速機等通用自動化行業一致，背后是制造業投資的小周期。小周期維度3-4年一輪周期，2019年、2015年、2012年、2009年均為小周期低點。中國金屬切削機床2022年以來當月產量增速不斷下降，庫存壓力逐漸釋放，2023年1-5月累計產量24.41萬臺，同比下降2%，2023年5月單月產量5.42萬臺，同比增長1.9%，自2022年4月以來首次轉正。目前中國機床行業處于大、小周期底部回升的交織階段。展望未來3-5年，一方面且借力國家十四五規劃，以高端制造業為導向的制造升級趨勢下國內機床消費市場有望持續提升，另一方面國產機床企業技術進步進一步打開出口市場。2、需求端：上半年通用機床需求較為疲軟，看好高端制造業驅動下需求回升（1）2023H1需求較為疲軟，看好未來3-5年需求提升2023年上半年通用機床市場需求較為疲軟，下游僅航空航天、半導體、光伏等少數行業需求景氣度較高。展望未來3-5年，我們看好機床需求在制造升級趨勢下的提升，另外更新需求在下游需求回升的情況下有望得到較多釋放，為機床需求提供彈性。金屬切削機床的需求主要分為兩種，第一是更新需求，金屬切削機床的設備更換周期一般是10年，我們通過將之前10年-15年每年機床產量進行加權計算得出；第二是新增需求，每年中國制造業的擴張都需要新機床設備的購入，我們預計未來3年中國制造業投資平均增速為5%，因此未來3年帶動的新增需求為14.01萬臺、11.77萬臺、12.36萬臺。以上加總，得到未來三年金屬切削機床需求分別為71.47萬臺、76.43萬臺、79.83萬臺。金屬成形機床我們則認為會穩步恢復，以更換需求為基本邏輯，預計未來三年金屬成形機床需求分別為15.17萬臺、23.39萬臺、21.28萬臺。（2）工業現代化建設持續推進，數控機床占比穩步提升隨著政策對高端制造業的傾斜，數控機床占比穩步提升，2022年中國機床數控化率為45%，預計在政策加持和制造業需求下，假設每年提升3個百分點，中國數控機床2023-2025年的需求為36.45萬臺、41.27萬臺、45.50萬臺。3、供給側：核心零部件、中高端機床依賴進口，但國產化率在提升，國產產能在提升（1）機床產業鏈：中游位置承接結合上下游工業產業機床行業技術水平和產品質量是衡量一個國家裝備制造業發展水平的重要標志。機床是對金屬或其他材料的坯料或工件進行加工，使之成為所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量的機器，機械產品的零件通常都是用機床加工出來的。機床與其他機器的主要區別在于，機床是制造機器的機器，同時也是制造機床本身的機器，因此機床又被稱為母機或工具機。整個機床產業鏈上中下游清晰，包括上游基礎材料和零部件生產商、中游機床制造商和下游終端用戶。上游基礎材料和零部件生產商主要為機床制造商提供結構件（鑄鐵、鋼件等）、數控系統、傳動系統（導軌、絲杠、主軸等）、核心功能部件、刀庫等組成，涉及企業主要包括發那科、西門子、海德漢、三菱、THK、上銀、銀泰等公司；中游是機床制造商，負責向終端用戶提供滿足其要求的各種機床或成套的集成產品；終端用戶主要是汽車、消費電子、航天航空、船舶、工程機械等領域的公司。（2）機床零部件占比與供應情況上市機床公司核心零部件占比。從機床行業上游來看，上游零部件可以分為結構件、數控系統、傳動系統、功能部件等，這幾部分占據了機床的最主要成本。分公司來看，海天精工機床零部件占比前三為結構件、控制系統和傳動系統，分別占比34.92%、21.60%、20.35%；紐威數控機床零部件占比前三為功能部件、電氣件和鑄件，分別占比25.58%、22.33%、20.86%；國盛智科機床零部件占比前三為機床其他材料、數控系統及配件和鈑焊類原材料，分別占比22.73%、20.17%、20.05%；科德數控機床零部件占比前三為結構件、傳動類和控制系統，分別占比39.26%、17.26%、13.11%；浙海德曼機床零部件占比前三為導軌、數控系統和鑄件，分別占比26.69%、24.05%、14.82%。4、機床中高端劃分及競爭格局（1）機床中高端劃分目前我國的機床消費市場按照檔次分大致呈金字塔結構，底部是低檔機床，占比50-60%，由國內廠商占領，主要通過打價格戰來競爭，產能過剩；中部是中檔機床，占比30-40%，是目前中外企業競爭的主要領域；而頂部是高端機床，占比10%，基本來源于進口，長期被歐日企業壟斷。中國機床消費市場的國產化率在經過2003-2008年快速提升后，一直在70%左右的水平波動，國產化率有待提高，高端設備進口替代空間彈性更大。根據GardnerIntelligence的數據，2021年中國機床進出口金額為82.4億美元，占消費總量的29%，整體的國產化率71%。而高性能、高精密度的高檔數控機床的國產化率更低。由于低檔機床主要由國產廠商提供，我們假設進口機床集中在中高檔，則中高檔機床國產化率僅為20%-30%。（2）國內機床企業競爭格局集中度低：我國雖為機床大國，根據GardnerIntelligence的數據，2021年中國機床消費市場金額是280億美元（1960億人民幣），但大而不強，行業集中度較低，截至2021年，我國金屬切削機床企業仍有931家，金屬成形機床仍有544家，行業內企業普遍規模較小。中高端國產化率低：我們定義數控金屬切削機床銷量為中高端，則銷量的45%為中高端，中高端金額更高，假設70%的金額占比為中高端，則中高端市場規模約為900億，進口的82.4億美元（約600億）均為中高端，則國產中高端市占率約為1/3。（3）重點企業擴產計劃為響應國家十四五規劃，我國機床生產企業積極進行以高端數控機床為主的產能擴增計劃。截至目前，紐威數控的三期中高端數控機床產業化項目已經在2022年8月建成投產，預計年增產能2000臺，四期項目已規劃；國盛智科的中高檔數控機床生產項目也已大致完成建設階段，預計2023年將達到50%設計產能，2024年實現達產；科德數控的面向航空航天高檔五軸數控機床產業化能力提升工程已完成廠房建造與改造裝修階段，正在安裝與調試設備；創世紀、秦川機床和海天精工也有相應的擴產計劃。（二）半導體設備：自主可控需求迫切，關注國產化進程1、海外先進設備封鎖，自主可控需求迫切（1）市場規模穩步增長，國產化率居于低位中國大陸2022年半導體設備銷售額達282.7億美元，市場規模穩步增長。自2020年以來，中國大陸成為全球最大的半導體設備市場，當年設備銷售額187.2億美元，同比增長39%。2018年至2022年，中國半導體設備市場銷售額五年復合增長率為21%，其中2022年銷售額為282.7億美元，較2021年的296.2億美元下降5%，但總體保持穩步增長態勢，市場需求大。2022年三季度以來，國內半導體設備進口額整體下滑，2023年5月，設備進口額為18.0億美元。受制于疫情、周期及海外施壓，2022年下半年以來，半導體設備進口額持續下降，2023年1月進口額為16.7億美元，同比下滑43.3%，為2022年以來同比最大降幅。2023年5月，半導體設備進口額為18.0億美元，同比下降29.5%。（2）海外龍頭壟斷市場，美、日、荷持續施壓美國、日本與荷蘭是中國半導體設備重要進口來源，長期處于前六大進口來源國，2023年4-5月，三國對華出口半導體設備金額占中國半導體設備總進口額57.6%。2022年一季度以來，中國半導體設備前六大進口來源國保持穩定，排名偶有變動，美、日、荷始終居于其中，且三國占比超過50%。其中日本是中國最大的半導體設備進口來源國，中國從其進口份額長期保持在30%以上。就企業經營而言，2022年全球營收排名前十的半導體設備廠商均來自美國、日本、荷蘭，壟斷勢力強大。2022年，營收前十的半導體設備廠商中四家來自美國，四家來自日本，兩家來自荷蘭。其中，前四大設備商的半導體業務在2022年營收均達160億美元以上，占據絕對優勢。美國、日本與荷蘭紛紛采取措施限制中國半導體設備進口，對中國半導體設備自主供給提出更高要求。美國早在2018年特朗普時代便限制中國芯片進口，2022年10月出臺限制更嚴的新規，要求全球任何半導體設備生產廠商使用美國的設備和技術生產的某些半導體芯片都不得向中國出口。2023年1月，美國總統拜登會晤日荷兩國首相，希望一同加強對先進技術設備的出口管制。美國種種舉措無疑將對中國半導體行業產生較大限制。2、國產替代加速，政策加持助力蝶變（1）國產化局面初步形成，部分環節基本自主不同半導體設備環節國產化率分化顯著，整體落后中存在局部突破，去膠設備國產化率達90%，光刻機國產化率不足1%。據中國投資發展報告及集微網數據，2022年，低自給率設備如光刻機不足1%，離子注入機自給率僅7%，國產化率高的環節如去膠設備及清洗設備，分別達91%和66%，基本實現自主可控。在半導體設備整體國產化率低于20%的局面下，已初步實現部分環節自給，國產替代可展望。（2）國內政策支持力度加大，大基金二期聚焦半導體設備我國自2015年即在政策上支持半導體及其設備行業自主可控，今年以來持續加大產業建設支持力度，為國產替代提供政策保障。2023年的政策或會議涉及稅收支持、產業協同、產教融合、未來發展方向等多個方面，全面助力半導體產業鏈自主可控。3、行業周期趨于底部，結構性機會顯現（1）行業接近谷底，景氣復蘇可期待半導體行業處于周期波動中，每次上行或下行周期為2-3年，最近一輪峰值在2021年3月，行業趨于底部。依據2000年至2023年一季度數據，以一次上行或下行為周期，每2-3年為一個完整周期。2021年二季度，半導體季度銷售額同比增速達到最近峰值30.4%，此后增速放緩并于2022年三季度后同比下滑，接近周期拐點。半導體設備銷售額波動與半導體銷售額波動高度相關，但波幅更大，預計將有更高反彈。據2005年以來的數據，半導體設備銷售額同比波動與半導體銷售額同比波動高度重合，但波幅往往更劇烈，在上行周期往往有更高增速。預計新一輪復蘇將使半導體設備獲得高反彈。（2）晶圓廠逆周期擴張，半導體設備受益當前半導體行業處于下行周期，但全球晶圓龍頭紛紛逆勢擴張，英特爾于4日內（2023年6月16日-20日）接連公布三項重大投資決策，彰顯對行業未來的看好與“彎道超車”的決心。2023年6月，英特爾于16日宣布將在波蘭投資46億美元建設半導體封裝工廠，于19日宣布在以色列投資250億美元建造芯片廠，于20日宣布將在德國投資約330億美元建造芯片廠。三星正在美國建造170億美元的芯片制造廠，承諾明年開始生產。逆勢擴張既有對未來的轉好預期，也有提高技術競爭力的考量，長期而言將利好半導體設備。國內多家晶圓廠同樣逆勢擴張，其原因除了看好市場與提升競爭力的需求，還包含國產替代因素，上游設備廠將由此受益。中芯國際2023年資本開支維持高位，據公司預計與2022年持平，其2022年資本開支為63.5億美元，同比增長41.11%。第二大晶圓代工廠華虹半導體的科創板注冊申請于2023年6月6日獲證監會批復同意，募投180億元資金擴產升級。士蘭微定增募資65億元于6月7日獲批同意。華潤微高管也預計2023年資本開支將達百億規模。國內晶圓廠擴張持續推進，半導體設備長期需求受益。（3）AI浪潮下芯片缺口巨大，長期利好半導體設備AI市場規模持續擴大，預計2026年中國人工智能市場規模將達264.6億美元，應用空間廣闊。隨著ChatGPT大型語言模型的推出與迭代、國內廠商模型的跟進，人工智能持續滲透進入傳統行業。據IDC預測，中國2023年人工智能市場支出規模將達147.5億美元，2026年預計可達264.4億美元，2021-2026復合增長率超過20%。據《2022-2023中國人工智能計算力發展評估報告》，互聯網、金融行業2022年人工智能滲透度已達較高水平，為83%和62%，能源、教育等傳統行業也在逐漸引入人工智能。未來隨著更多應用場景打開，人工智能市場將持續擴大。AI高算力需求對數據傳輸提出高要求，相較純電子通信更具傳輸速率和成本優勢的光通信可實現需求高增長，光通信核心元件光芯片將從中受益。高算力下海量數據的傳輸需要更高速率，光通信較純電子通信優勢顯著，預計未來會更廣泛應用。其核心元件光芯片需求量將大幅增長，據LightCounting數據，2022年至2027年，全球光芯片市場規模將實現年均16%的增幅。AI高算力引致巨量數據存儲需求，存儲芯片可從中獲益。據美光數據測算，一臺人工智能服務器的DRAM（動態隨機存取內存）使用量是普通服務器的8倍，高速率、大容量存儲芯片將受益于AI應用。據IMARC數據，2028年存儲芯片市場規模將達4609億美元，2023至2028年均復合增長率為16.2%。（三）科學儀器：政策東風頻吹，國產替代正當時1、高附加值+高技術壁壘，科學儀器國之重器科學儀器可分為廣泛應用于多個領域，具有基礎性、共用性的通用型儀器，以及用于個別專業領域，具有專業性和特殊性的專用型科學儀器。隨著社會和科技水平的發展，科學儀器對現代科技產業、國家安全、醫療健康、環境保護和社會生活等各個方面有序進行與發展的支撐作用越來越大。科學儀器的創新發展對相關技術領域具有引領與推動作用，是科學研究和技術創新的基石，是經濟社會發展和國防安全的重要保障。2、全球市場空間寬廣，海外品牌占據壟斷地位全球科學儀器市場快速發展，中國市場份額位居第三。隨著機械、電子、信息、軟件等科學儀器相關的基礎行業不斷發展進步，以及物理、化學、光學、生命科學等各學科領域分析技術的加速創新，科學儀器市場規模穩健增長。根據SDI數據，全球實驗分析儀器市場規模從2015年的513.9億美元增長至2020年的670.0億美元，五年復合增速為5.4%。據預計，2022年全球市場規模可達到752.3億美元。從區域結構上看，歐美國家占據實驗分析儀器的主要市場份額，其中北美市場占比37.0%，歐洲占比27.1%；中國市場容量排在全球第三，占比11.7%。隨著中國、印度等國家經濟的不斷發展，亞洲各國對實驗分析儀器的需求不斷增長，中國已經成為全球增長最快的分析儀器應用市場之一。海外科學儀器起步較早，中國快速追趕。縱觀全球科學儀器的發展歷史，可以追溯到文藝復興時期；進入20世紀，科學技術特別是工業的高速發展使得科學研究工作出現了明顯分工，一批高水平的科研人員獨立出來成立專門制造科學儀器的公司。21世紀以來，美國、法國、德國、英國和日本等主要的科學儀器制造國家紛紛設立專項計劃(資金)發展“重大科學儀器”，保障科學儀器的良好可持續發展。我國科學儀器行業起步較晚，1949-1969年，我國建立起初步的儀器科學與技術學科。1990年以后，我國儀器科學與技術進入快速發展期，取得了一大批前沿科學儀器技術成果。海外品牌產品技術領先，通過收并購不斷完善業務和產品矩陣，構筑全球壟斷地位。2022年全球收入前20的儀器公司均為歐美和日本品牌，多年來通過不斷的兼并重組，逐步形成壟斷地位，既占據高端市場又加速向中低端市場擴張，掌控技術標準和專利，引領產業發展方向。中國作為全球第三大市場，受到進口品牌的重點布局，從披露的收入數據中可以看出，國內市場是各大儀器公司的重要收入來源，在其營收中占比10-20%不等，且中國市場營收增速超過公司整體增速。3、科學儀器對外依存度高，政策東風加速國產替代進程（1）中國科學儀器行業對外依存度高，存在巨大的國產替代空間我國科學儀器整體進口率超過70%，貿易逆差逐年降低。實驗分析儀器是進口率最高的細分領域，達到83.67%；其次是醫學科研儀器，進口率為78.08%；激光器、核儀器進口率也均超過70%，分別為76.89%、72.41%，計量儀器、電子測量儀器、海洋儀器等進口率均在60%-65%之間。從進出口數據來看，我國儀器設備長期處于貿易逆差狀態，但貿易逆差自2019年起呈下降趨勢，出口規模持續增長。根據中國海關總署統計數據，2022年，我國儀器設備進口規模達818.12億美元，出口總額為700.18億美元，貿易逆差為117.94億美元。進口品牌占據大部分市場份額，產品價值量高。通過對中國政府采購網招投標情況的不完全統計，可以看出，進口品牌憑借品牌和技術優勢，在我國高校、科研院所和質檢、醫院等事業單位的儀器采購中仍占據60-70%以上的份額，產品單價也遠高于國產品牌。其中，進口品牌光譜儀的中標均價是國產品牌的6倍左右，質譜儀和色譜儀是國產品牌的2倍左右。（2）乘自主可控政策東風，國產品牌有望加速崛起政策推進卡脖子行業技術攻堅，科學儀器國產化大勢所趨。作為具備高附加值、高技術壁壘的行業，科學儀器對各行各業科學研究的基礎支撐作用和對技術創新的驅動引領作用日益凸顯。近年來我國持續推出相關政策，強調推進傳統產業升級改造，著力補強產業鏈薄弱環節，圍繞制造業重點產業鏈，集中優質資源合力推進關鍵核心技術攻關。科學儀器屬于典型的“卡脖子”行業，政策支持力度有望持續加大，高端儀器自主可控大勢所趨，國產化進程將加速推進。支持政策密集出臺，科學儀器采購需求大幅增加。2022年9月7日，國務院提出要實施支持企業創新的階段性減稅政策，重點涉及高端科研儀器研發和制造、教育領域技術裝備更新改造等領域，總體規模為1.7萬億，并決定對12月31日前部分領域申請設備更新改造貸款進行2.5%的財政貼息。9月28日，央行設立2000億元的專項再貸款，支持金融機構以不高于3.2%的利率向重點領域的設備更新改造提供貸款。9月29日，財政部、發改委、人民銀行、審計署、銀保監會五部門聯合發布《關于加快部分領域設備更新改造貸款財政貼息工作的通知》。各類減稅、貼息、貸款政策將顯著增加各行業對科學儀器設備的需求，在供給和需求兩端推動行業發展。得益于國務院、人民銀行、財政部等部委的密集刺激政策，22Q4高校和政府機構開啟大規模科學儀器采購，12月中標儀器數量和金額均出現迅猛增長，為全年最高。政策推動國產科學儀器技術攻堅，國產替代進程有望加速。2023年2月21日，中共中央政治局第三次集體學習會議強調“要打好科技儀器設備、操作系統和基礎軟件國產化攻堅戰，鼓勵科研機構、高校同企業開展聯合攻關，提升國產化替代水平和應用規模，爭取早日實現用我國自主的研究平臺、儀器設備來解決重大基礎研究問題”。面對錯綜復雜的國際政治形勢，核心關鍵技術自主可控將成為我國政策長期發力的重點，國產科學儀器廠商將率先受益。四、順周期通用設備板塊有望在下半年啟動機床、工業機器人、注塑機、激光等通用自動化設備由于景氣度均與制造業投資相關，歷史上主要受汽車制造業投資、3C制造業投資及其他一般制造業投資波動影響，景氣趨勢上體現出方向上的一致性（幅度有差別），是典型的順周期板塊。機床：由于我國機床產業大而不強，中高端機床進口為主，相較國內產量數據，進口數據可以更好地體現產業升級下的需求變動趨勢，因此我們選取機床進口數據作為指標。從過去26年的機床進口數據來看，機床行業有其10年左右的大周期性的特征，但也鑲嵌3-4年小周期，從增速低谷到下一個周期低谷的時間段分別為：1998-2001年，2001-2005年，2005-2009年，2009-2013年，2013-2016年，2016-2019年，雖個別年份有領先或滯后，整體也體現出與機器人、激光、注塑機較為一致的變動趨勢。工業機器人：通過復盤IFR公布的1999年至2021年的工業機器人銷量歷史數據，全球工業機器人和中國工業機器人的銷量增速有著較為相似的變化趨勢，表現出3-4年左右的周期性。注塑機：由于注塑機行業缺乏行業性統計數據，我們以行業龍頭海天國際的營收數據為代表說明行業的變化趨勢。從海天國際過去19年的營收增速變化趨勢來看，同樣體現出3年左右的周期性特征，從增速低谷到下一個周期低谷的時間段分別為：2005-2008年，2008-2012年，2012-2015年，2015-2019年，整體體現出與機器人較為一致的變動趨勢。激光：我們以武漢文獻中心公布的歷年中國激光產業發展報告中的中國激光設備銷售規模為指標，可以看出，激光設備行業同樣體現出3年左右的周期性，過去10年出現過2013-2016年，2016-2019年兩輪周期，激光作為一個新興產業鏈，數據較短，從這近兩輪的數據來看，近3年變化趨勢與機器人一致，上一輪較機器人滯后一年。通用自動化各個細分行業顯現出的3-4年的小周期特征，背后是庫存周期影響下的制造業投資小周期。從工業企業產成品庫存數據來看，2000年5月、2002年10月、2006年5月、2009年8月、2013年8月、2016年6月、2019年11月為每一輪小周期低點，平均周期約39個月，其中上行期約23個月，下行期約17個月。此輪庫存周期的高點出現在2022年4月份，按歷史周期規律推演，庫存周期見底回升將出現在2023年9月。五、雙碳目標積極推進，把握新一輪能源革命下景氣加速細分板塊（一）光伏設備三大驅動因素：需求提速、供給釋放、技術革新1、需求端：全球需求持續釋放，2023年全球裝機或超350GW2023年國內光伏裝機或達127GW,同比增速49%。據各省十四五光伏裝機規模預計500GW，對應年均100GW以上。從裝機先行指標招標規模來看，1-11月有超過110GW光伏EPC項目啟動招標，近80GW光伏EPC項目公布中標結果（去年同期僅為10余GW），為2023年裝機高增長奠定基礎。2023年全球新增裝機預計達350GW，同比增速52.17%。2022年1到10月累積出口組件達154.8GW，同比增長74%。其中歐洲組件進口88.4GW，俄烏沖突加劇能源緊張局勢，歐盟將2030年可再生能源目標從40%提升至45%，預計2023年歐洲裝機接近75GW，同比增速35%。2、供給端：硅料長期供不應求的局面將根本扭轉,但將推動光伏行業的裝機。2023年底硅料產能預計達200萬噸之上，預計可支撐裝機約600GW。硅料供不應求的局面得到根本改變，帶動組件價格下降將進一步刺激裝機需求，設備端將受益。以上數據按照2.8g/w及1.2倍容配比測算。供給端相對緊張環節將轉移至石英坩堝，非硬性瓶頸，價格具備上漲彈性。石英坩堝是光伏硅片長晶環節耗材，原材料石英砂在下游需求放量而供給有限的情況下，供需格局趨緊，且高端石英砂供給相對剛性。23年年裝機若按350gw測算，對應石英砂需求8.8萬噸，預計2023年全球供給9.6萬噸，供需比1.09，處于緊平衡。國內多晶致密料價格已經基本接近企業的平均生產成本。2023年月國內多晶致密料價格平均價個從一月的150（元/噸）短暫的上漲到三月的230（元/噸）之后持續下降到六月末的64（元/噸），多晶硅價格持續下跌的空間有限，目前來看，國內多晶致密料價格已經基本接近企業的平均生產成本硅料價格的大幅下跌導致的產業鏈價格的下降將推動光伏行業的裝機。全球的新增裝機量近年來一直在加速上升中，國內的新增裝機量也在逐年上升中。1-5月國內累計新增光伏裝機量為61.12GW，較2022年同期上升49%。3、光伏產業鏈面臨的技術變革降低度電成本、開發高效電池，即降本增效是行業發展趨勢和主流方向。硅料環節目前主流技術路線為改良西門子法（產物為棒狀硅），流化床法（產物為顆粒硅）憑借無需破碎、可連續加料等優勢加速滲透；拉棒環節，CCZ連續直拉法省去了單晶棒冷卻時間，大大提升生產效率；硅片向薄片化、大尺寸方向發展，以有效較少單片硅耗量及硅棒的切割損耗，鎢絲作為母線的金剛線，目前中鎢高新已建成100億米光伏鎢絲生產線，處于產能爬坡階段；在開發高效電池方面，目前主流的P型電池向光電轉化效率更高的N型（TOPcon、HJT、xBC）電池轉變，預計2023年HJT、TOPcon電池占比進一步提升。在上游環節的技術變革影響下及降本增效目標驅動下，組件環節技術變革主要圍繞適應電池片調整、提高轉換效率及單位電池片密度而進行。（二）光伏設備產業鏈梳理1、硅片設備（1）硅片連接上游硅料及下游電池片，目前單晶硅片是市場主流多晶硅片占比快速減少，單晶硅片市占比從2016年不足20%提升至2021年95%。硅片是實現多晶硅原料向光伏晶硅電池轉變的必經階段。單晶硅片制造企業主要利用單晶硅爐生產單晶硅棒，多晶硅片企業主要利用鑄錠爐生產多晶硅錠，而后再將其加工成單晶硅片或多晶硅片，最終用于制造晶硅電池片。光伏硅片可分為多晶和單晶硅片，當硅原子以金剛石晶格排列晶核的晶面取向相同為單晶，否則為多晶。因單晶電池光電轉換效率可比多晶電池高2-3%，在光伏電池降本增效的目標驅動下，單晶硅片市占比迅速提升。（2）硅片環節迎大尺寸、薄片化、N型化歷史機遇拉晶環節降本路線主要是大尺寸及優化投料工藝。目前公認大尺寸體系可降低全產業鏈生產成本約0.07-0.09元/w，拉晶環節老舊單晶爐已無法拉制210尺寸硅片對應硅棒，單晶爐設備迎更新需求。當硅片尺寸在一定范圍內增大時，不換設備只改變夾具就可增加產出率，有效攤薄單位成本。自2019年中環210和隆基18X的相繼推出，大尺寸硅片在2021年三季度市占比首次超過50%并持續增加中。根據PVInfoLink預測，到2022年末，大尺寸硅片包括182和210的市占將達79%。老舊單晶爐設備熱屏內徑一般不超300mm，有的僅為270mm，而目前210硅片對應硅棒外徑約300mm，原單晶爐已無法滿足210尺寸硅片所需硅棒的拉制需求。目前8-12英寸第四代且實現全自動化升級，第四代的160爐型（210mm向下兼容180mm），熱場尺寸達36英寸以上，單爐投料量達2800kg以上。（3）硅片設備：低氧性單晶爐助力N型硅片優化&電池效率提升，競爭格局頭部集中長晶爐需求爆發：在硅片制造工藝流程中，核心設備主要包括長晶爐、截斷機、滾磨機、切片機及分選機，其中單晶爐價值占比最大。過去幾年行業收益單晶迭代多晶以及大小尺寸等技術革新，行業擴展需求增長。光伏N型時代，以低氧高效為核心，單晶爐迎超導磁場技術變革：N型硅片對晶體品質和氧碳含量要求很高，要求更高的少子壽命和更低的氧含量。N型硅片容易產生由原生氧造成同心圓、黑芯片問題，影響效率和良率，降低氧含量，提高少子壽命可以解決同心圓問題而超導磁場主要作用是可以減少對流，減少晶體材料里面的氧含量，還可以提升生晶體生長。2、電池片設備（1）P型向N型轉換，高效電池技術路線引領光伏發展新紀元2022年，PERC電池片市場占比下降至88%，N型電池片占比合計升至9.1%，其中N型TOPCon電池片市場占比約8.3%，異質結電池片市場占比約0.6%，XBC電池片市場占比約0.2%，隨著N型電池成本的降低及良率的提升，市占有望繼續提升。對五年以來的電池片滲透率進行復盤，2017年常規BSF電池市占率達83%，隨著PERC效率得到市場認可，市占率由2017年15%提升至2021年91.2%，2022年PERC開始全面替代BSF電池。2022年，新建量產產線仍以PERC電池產線為主，隨著N型電池新產能持續釋放，PERC市場占比減少至88%。隨著N型電池成本的降低及良率的提升，N型電池（主要包括異質結電池和TOPcon電池）量產規模有所提升，市占比從2021年的3%上升至9.1%，近年TOPCon、HJT設備開始大規模量產，工藝技術日趨成熟，異質結電池設備投資額仍為TOPCon兩倍左右（目前PERC、TOPCon、HJT單GW設備投資成本分別為1.55、1.9、3.64億元）。根據CPIA預測，伴隨高效N型電池生產成本的降低及良率的提升，預計2027年N型電池量產線市占比將超50%。TOPCon與PERC產線兼容性高，可以由PERC電池設備升級改造，激光摻雜有望進一步提升效率，先進電池廠良率已接近PERC電池產品，截止2022年末產能達到88.9GW。限制PERC電池技術發展主要原因是效率提升問題，2022年PERC電池平均量產轉換效率已達到23.2%，較2021年提高0.1個百分點，增速放緩，已接近PERC24.5%效率極限。TOPCon通過在電池表面制備一層超薄隧穿氧化層和一層高摻雜的多晶硅薄層，二者共同形成鈍化接觸結構，提升電池開路電壓和短路電流，從而實現光電轉換效率。TOPCon單晶電池2022年量產平均轉換效率24.5%(CPIA)，極限效率值為28.7%，有很大提升空間。硼在硅中擴散慢，常規擴散方法難度高，而激光摻雜具有低損傷、高效摻雜等優勢，激光摻雜有望進一步提升效率。HJT電池工序簡單可控、光致衰減低、效率高，相較其他路線有明顯優勢，目前單瓦制造成本高是阻礙HJT迅速擴張的重要原因。目前HJT電池組件1GW單位產能設備投資額約3.64億元人民幣左右。主要降本增效路線：一是微晶技術量產，電池片平均轉換效率顯著提升。二是漿料平價，通過引入無主柵異質結電池量產線建設、疊層電池研發、優化網版、銀包銅量產導入等工作，顯著降低漿料成本。目前華晟M6-12BB電池單片銀耗量已降至150mg以下，導入銀包銅漿料后年內有望將HJT電池銀漿耗量降至120mg/片。三是電池金屬化，表面金屬化的工藝水準則是電池光電轉化效率和電池成本高低的主要影響因素之一，電鍍技術和噴墨打印金屬電極技術正在代替傳統絲網印刷，成為未來幾年高效異質結電池金屬化技術的主流技術。（2）關注HJT降本路線：核心零部件國產化及銅電鍍技術一是核心部件國產化進度，邁為股份已投資23.12億元于異質結太陽能電池片設備產業化項目，新建電池設備制造基地，旨在生產PECVD、PVD及自動化設備；二是銀漿降本，去銀化思路推薦電鍍銅，金屬銅代替銀漿，從而實現銀漿降本。HJT電鍍銅工藝八廓沉積種子層、圖形化、鍍銅、后處理。2023年6月，太陽井新能源通過自研10-15mm的掩膜材料、獨家發明的柔性接觸供電等關鍵工藝和創新，投入1億美金以上的投資額，使全球首創的HJT低成本銅制程方案于2023年初開始1GW初步量產計劃，并于2023.4.30在客戶端成功驗收200MW。3、新技術變革下組件設備（串焊設備）有望迎來量價齊升（1）組件設備環節主要受上游技術變革及降本增效高效雙重因素影響在上游環節的技術變革影響下及降本增效目標驅動下，組件環節技術進步方向主要包括適應電池片柵線調整的多主柵串焊工藝、提高光電轉換效率的半片等工藝、提高單位面積電池密度方向的疊瓦、拼片等工藝。2022年以來，行業對串焊機的需求基本統一為兼容大尺寸。隨著光伏硅片持續朝著大尺寸、薄片化方向發展，串焊機正向著多主柵高精度串焊機方向發展。目前奧斯維的大尺寸超高速串焊機能夠兼容9-20主柵，最大可兼容230mm尺寸的電池片。光伏組件制備核心設備為串焊機，價值量占組件設備價值量的三分之一左右，受益于大尺寸組件的占比上升，串焊機更新周期由原來的3-5年縮短至一年半。薄片化降本的邏輯在于降低單片硅（2）N型電池擴產有望提升組件設備價值量SMBB主要通過將細柵變窄實現降低銀漿量目標，適用于細柵銀漿耗量更大的TOPcon電池。HJT使用的為低溫漿料，其顆粒比高溫銀漿更大，所以不能降低主柵和細柵的線徑，降低細柵的銀漿耗量而增加主柵數量無法吸納朱降低HJT的成本。更細的柵線對定位的精準度、焊接的精準度等提出更高的要求，有望帶動單GW設備價值量提升。0BB主要針對HJT電池，能夠完全去除主柵的銀漿耗量，該技術對于串焊機放置焊帶及電池片的精準度要求更高，現有的串焊機因無點膠、印刷機、固化的功能而較難改造為0BB。綜上，隨著N型電池擴產加快，串焊設備單GW價值量有望提升。（三）第三代太陽能電池鈣鈦礦產業化加速1、鈣鈦礦電池（PSCs）是第三代太陽能電池代表（1）從晶硅到鈣鈦礦，鈣鈦礦材料介紹、光電特性及工作原理第一代晶硅電池目前最成熟，第二代薄膜電池相比第一代具有質量輕、轉換效率高的優勢，但電池活性層材料昂貴且設備成本高等因素限制其大面積制備和商業化，第三代新型太陽能電池憑借材料成本低、效率高、工藝流程短等優勢成為產業界和學術界熱點。廣義的鈣鈦礦其實是指具有ABX3型的化學組成的化合物:A位一般由有機無機雜化，包括甲氨Ch3Nh3或者甲醚有機的分子，或無機的銫，B位一般由硒或者鉛，X位一般都是鹵素，ABX通過化學配位鍵進行連接，形成ABX3結構式，這種結構稱為鈣鈦礦，用在鈣鈦礦電池的吸光層。鈣鈦礦具有優異的光能吸收性，較高光吸收系數有利于減少光學損失，在300-800nm波長范圍均有高吸收系數(大于3*10-4cm-1)。缺陷態密度低使得非輻射復合率很低，電壓損失值小，開路電壓損失在0.3-0.4v之間。鈣鈦礦材料可以通過調節組分，使其能帶間隙在1.4~2.3eV之間連續可調，因此可以衍生出區別于硅基光伏的應用。目前最常用的鈣鈦礦材料MAPbI3和FAPbI3的禁帶寬度位于1.5-1.6eV，其理論最大光電轉化效率均處于30%以上。連續可調的帶隙寬度可制備鈣鈦礦疊層多結電池。通過對鈣鈦礦進行組分調控，可實現帶隙連續調控，通過調整Ａ、Ｂ和Ｘ含量可以獲得不同組分鈣鈦礦材料，對應鈣鈦礦材料的帶隙及能級分布也各不相同。2、效率提升空間大，降本優勢明顯（1）鈣鈦礦理論極限效率高于晶硅電池，可達30%以上鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）單結理論極限效率超30%，疊層模式下可達40%以上，相比晶硅電池效率提升空間大，主要因為人工設計后的鈣鈦礦材料帶隙可以達到或接近s-q理論下吸光層最優帶隙（1.3-1.5ev）。鈣鈦礦電池實驗效率從2009年的3.8%提升至目前的25.7%，電池效率提升速度遠快于晶硅電池的核心原因是鈣鈦礦電池材料可設計性強。（2）產業化效率穩步提升，大面積組件（0.72m2）效率達到17.18%產業化效率穩步提升，大面積組件（0.72m2）效率達到17.18%，2023年6月30日，極電光能宣布已在0.72m2鈣鈦礦量產組件上實現了17.18%的全面積效率，正在進行穩定性認證測試。這是商用尺寸鈣鈦礦組件全面積效率首次突破17%，對于實現鈣鈦礦在光伏市場的大規模商業化有重要意義。2023年玻璃基中試組件最高轉換效率預計達19.3%。近年來產業化效率呈現逐步上升趨勢，2019年協鑫光電在實現1241.16cm2面積15.31%的效率，同年杭州纖納在300cm2尺寸的鈣鈦礦組件實現14.3%效率，華能集團2019年實現100cm2組件效率18%，2021年實現3500cm2面積電池效率15.5%。2022年極電光能在300cm2大尺寸組件實現18.2%轉化效率，同年協鑫光電尺寸為1m*2m組件下線，據協鑫光電預計在工藝和產能穩定后，量產組件效率將超18%。目前產業化效率距離鈣鈦礦單結電池理論極限效率（超30%）還有較大提升空間，產業端、研發端針對鈣鈦礦電池的研發投入逐年增加，隨著鈣鈦礦可設計性晶體配方以及工藝逐步優化，產業化效率預計呈現上升趨勢。根據CPIA預測，玻璃基中試組件最高轉換效率（>900cm2）2022年達到18.5%、2025年20%、2030年22%。（3）規模化降本優勢明顯，GW級產能組件成本可降至0.6元/W從100MW級擴大至GW級產能，組件成本下降約50%，由0.15美元/W降至0.1美元/W。目前有三家公司公布過其鈣鈦礦電池的生產成本。纖納光電100MW生產線組件成本約0.15美元/W，擴大至GW級產線后組件成本約0.1美元/W；協鑫光電GW級產線組件成本可低于0.1美元/W；3、產業化落地加速，鈣鈦礦設備顯著受益（1）工藝路線：與材料、配方及電池結構等要素相關（以平面反式為例）平面結構電池中每層工藝路線與對應材料、配方、電池結構等要素相關，可能涉及的工藝如下：（一）導電基底一般使用CVD或PVD法制備ITO或FTO導電玻璃。若第二層空穴傳輸需要溫度較高的工藝，則選擇FTO導電玻璃，因為ITO超過300攝氏度之后，會容易出現彎曲形變。（二）空穴傳輸層PVD法或刮涂法制備，不同材料對應不同制備方法。如果選擇氧化鎳，它基本上就是噴涂、噴霧熱解制備或者是用PVD法制備。如果選擇PTAA等有機物，就需要刮涂制備或者是噴霧熱解制備。（三）鈣鈦礦吸光層比較流行做的是濕法制備、刮棒制備、狹縫涂布制備以及噴霧熱解制備，不同工藝方法各有優缺點，目前使用濕法，尤其是涂布工藝較多。（四）電子傳輸層若選擇有機材料會使用蒸鍍工藝，若為金屬氧化物則會涉及氣相沉積等工藝。有機材料，比如富勒烯等，選擇的方式可能是蒸鍍，尤其是團簇式蒸鍍設備。如果選擇二氧化錫或者硫化鎘或者是二氧化鈦這一部分，則使用PVD設備，或是RPD、磁控電射等設備。（五）電極層選擇金屬電極通常對應蒸鍍工藝，若選擇透明導電電極通常對應磁控濺射工藝。（2）設備端：主要為鍍膜設備、涂布設備、激光設備、封裝設備產線設備類型主要為鍍膜設備、涂布設備、激光設備、封裝設備，其中鍍膜設備價值量過半，激光設備確定性需求強，封裝設備與晶硅電池相比差別不大。（一）鍍膜設備主要涉及PVD及RPD設備，其中RPD設備比傳統的PVD設備優勢在于可以減少對鈣鈦礦電池的轟擊損害，有利于提高轉換效率和良率。相應的設備企業有捷佳偉創、邁為股份、京山輕機、眾能光電等，其中捷佳偉創于2022年7月獲鈣鈦礦電池量產RPD鍍膜設備訂單，該RPD設備具備較高技術壁壘；蒸鍍設備主要涉及京山輕機等，2021年5月京山輕機子公司晟成光伏與協鑫光電開展疊層技術戰略合作，晟成光伏鈣鈦礦團簇型多腔式蒸鍍設備已實現量產并應用于多個客戶端。（二）涂布設備主要用于制作鈣鈦礦吸光層，主要企業德滬涂膜（未上市）、眾能光電等，德滬涂膜為協鑫光電100MW產線供應大尺寸狹縫涂布設備，狹縫涂布可在玻璃、塑料等基片上沉積液體化合物，精確控制液體流量和移動相對速度，制備所需技術指標的薄膜。眾能光電目前已對外銷售刮涂/涂布一體機。（三）目前各種技術路線均需要激光設備，激光設備主要應用工序為激光劃線，把大的面板進行切割，形成子電池，再將電池用串聯或者并聯的方式連接。目前供應鈣鈦礦激光設備的公司包括大族激光、邁為股份、德龍激光、杰普特、帝爾激光、眾能光電等。（3）產線：多企業開辟GW產線4月12日，極電光能官方公號表示鈣鈦礦產業基地項目開工，該項目計劃建設內容包含全球首條1GW鈣鈦礦光伏生產線，計劃在2024年年底基本搭建完成。協鑫光電表示2023年組件效率目標18%（協鑫光電4月17日宣布2m*1m大面積鈣鈦礦組件效率達16.02%），2024年將開工建設GW級產線。纖納光電百兆瓦產線達產率高于80%,目前公司正在規劃GW級生產線建設，有望2023年投產。仁爍光能表示2023年Q3完成150MW產線的建設，Q4末1.2m*0.6m尺寸投產。2024年啟動疊層150MW產線升級項目，并開始規劃GW級產線項目。產品出貨方面，極電光能已交付無錫太湖光伏圍欄試點項目、上海車棚兩個項目。2022年5月，纖納光電正式對外發售5000片阿爾法組件，此后不斷有阿爾法示范工程、示范項目，包括工業屋頂鈣鈦礦分布式