晶体硅生长设备行业竞争格局、技术情况、宏观风险、市场规模
1、 行业竞争格局
目前晶体硅生长设备已基本国产化，国内主要企业有晶盛机电、天通股份、连城数控、京运通、晶阳机电等。其中连城数控深度绑定其关联公司隆基绿能，根据其 2020年和 2021 年年报数据披露，连城数控来自隆基绿能的营业收入占比分别为 92.67%和72.42%；京运通生产的单晶炉大部分供应自己使用；晶盛机电占据了行业其余大部分市场份额。
为推动行业实现大幅度降低成本，光伏行业出现开发和应用大尺寸硅片的趋势，为了降低光伏发电的度电成本，光伏电池片的尺寸也越来越大，从以前的 166（晶棒直径尺寸 210mm）过渡到目前的 182（晶棒直径尺寸 250mm）和 210（晶棒直径尺寸300mm）。随着晶棒尺寸的变大，相应的单晶炉尺寸也需要增大。目前国内仅有三到四家企业可以生产大硅片的全自动单晶炉，能够生产大尺寸单晶炉的企业在下一轮设备更新中有一定的优势。
目前国内主要的单晶炉供应商包括晶盛机电、天通股份、连城数控、京运通、晶阳机电。
资料来源：普华有策
2、 行业壁垒
（1）技术壁垒
晶体硅生长设备的研制涉及热力学、流体力学、半导体材料、电气、机械、计算机以及控制理论等多学科，是一项系统性工程，主要包括机械部件、电气硬件、控制软件、热场结构和晶体生长工艺的设计开发。尤其是在密闭、低压、高温的炉体内实现晶体硅生长所需苛刻环境参数的自动控制，需要对晶体硅生长条件及工艺技术有充分的理解，并拥有丰富的行业应用经验和工艺设计能力。因此，本行业存在较高的技术壁垒。
（2）人才壁垒
晶体硅生长设备技术含量高、结构复杂，研发和制造需要大批具有多学科背景的复合型专业技术人才，而人才队伍的培养不仅需要扎实的理论基础，对行业技术发展趋势有准确的把握，还需要在实际的工艺环境下长期积累应用经验，深刻理解工艺流程的关键技术细节，才能研制出符合下游客户应用需求的产品。同时，由于晶体硅制备设备属于专用设备，在销售给客户后，需要经验丰富的工程师队伍提供专业的安装调试和技术支持服务，协助客户维持设备正常使用。 而这些人才的培养需要较长的时间周期，我国太阳能光伏产业起步较晚，滞后的人才培养导致本行业人才缺乏，构成进入本行业的人才壁垒。
（3）品牌及服务壁垒
晶体硅生长设备是下游硅片企业的关键生产设备，设备投资大，占其总投资的比重高，尤其是设备的技术性能将直接影响到硅片制备的质量及生产成本，然而测试评估晶体硅生长设备的成本高、周期长，因此，品牌和服务是下游企业选择供应商考虑的重要因素。较高的品牌知名度需要较长时间的沉淀和积累，而良好的服务则需要拥有一支经验丰富的专业技术服务队伍、先进的服务理念和持续稳定的高质量服务。因此，本行业存在较高的品牌及服务壁垒。
3、行业技术情况
为了降低光伏发电的度电成本，光伏电池片的尺寸也越来越大，从以前的 166mm（晶棒直径尺寸 225mm，对应 9 英寸单晶炉）过渡到目前的 182mm（晶棒直径尺寸250mm，对应 10 英寸单晶炉）和 210mm（晶棒直径尺寸 300mm，对应 12 英寸单晶炉）。随着晶棒尺寸的变大，相应的单晶炉尺寸也需要增大。根据晶盛机电、连城数控、京运通、天通股份等目前国内主要晶体硅上市公司 2021 年年报及官网披露，目前最大尺寸单晶炉为直径 1600mm 的 12 英寸单晶炉（天通股份官网披露其单晶炉最大尺寸为 1200mm 的 10 英寸单晶炉）。
控制系统是晶体生长设备的核心，在高温、高压的极端环境下，对晶体生长的自动控制尤为重要，温度、压力、拉速等各种参数的收集、处理、控制需要丰富的经验，一个细节的问题可能就导致单晶生长失败，分子结构从规则排列变成杂乱无序，特别是大尺寸单晶的生长控制尤为困难，尺寸越大晶体生长控制的难度越高，所以对控制系统的精密性、稳定性、自动调整性等都有很高的要求，这需要控制系统的逐步迭代，系统不断完善升级，才能满足晶体生长控制的要求。
4、行业宏观政策风险
单晶炉产品主要应用于光伏硅料、硅片及半导体材料生产厂家的加工过程，处于产业链的上游。产业链下游的光伏发电行业的发展状况直接影响公司产品的市场需求。太阳能硅片制造企业的固定资产投资规模及其硅片产量主要受光伏发电新增建设规模和光伏发电政府财政资金补贴力度、光伏发电上网电价补贴强度等指标的影响。这些指标又主要受国家宏观调控政策的影响。
近年来，随着光伏发电技术的进步和发电成本下降速度的明显加快，全球光伏发电建设规模不断扩大，推升硅片产能和产量持续提升及整个光伏行业繁荣发展。2018年中国发布“531 光伏新政”，旨在推动技术进步、降低发电成本、减少补贴依赖，从而加快实现“平价上网”，促进光伏行业健康可持续发展。受该政策的影响，一方面，中国光伏企业对 2018 年及以后年份光伏发电新增建设规模的预期发生重大变化，进而导致 2018 年下半年各光伏企业的硅片扩产计划取消或延后、硅片生产企业开工率大幅下降、光伏产品价格大幅下跌；另一方面，光伏发电成本快速下降，海外光伏发电建设规模不断上升、国内光伏“平价上网”、“竞价上网”项目建设规模快速增加，光伏行业正由政策驱动发展阶段进入由市场驱动的“平价上网”新阶段。
综上，如果光伏发电建设规模大幅不及预期，或者各国政府对光伏发电的扶持和补贴政策调整幅度过大、频率过快，不具有稳定性，光伏发电的投资回报率和投资意愿将会降低，进而可能会对晶体硅生长设备企业收入规模、产品售价、销量及毛利率水平产生重大不利影响，晶体硅生长设备企业或将出现经营业绩大幅下滑甚至亏损的风险。
更多行业资料请参考普华有策咨询《2022-2028年晶体硅生长设备行业深度调研及投资前景预测报告》，同时普华有策咨询还提供产业研究报告、产业链咨询、项目可行性报告、十四五规划、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。