假肢产业转型升级 是一场加速跑,也是一场马拉松
3月13日,北京2022年冬残奥会闭幕,中国体育代表团位列金牌榜、奖牌榜双榜首。这是一次创造历史的盛会,也是一个展示科技助残的舞台。人们犹记得,运动员用仿生手传递火炬、用假肢完成单板滑雪的画面。
借助假肢正常生活并实现梦想的不止冬残奥会上的运动员。感动中国2021年度人物张顺东装上假肢和妻子共同奋斗踏出脱贫路,夏伯渝在69岁时借助假肢登顶珠峰,双腿截肢者艾米·穆林斯穿着手工雕刻的实木假腿站在伦敦时装展秀的舞台,大放异彩。
据中国残联相关负责人介绍,“十三五”期间,我国通过实施精准康复服务行动等,累计为1252.5万残疾人提供了包括假肢在内的辅助器具服务。目前,假肢领域有哪些新的技术成果?如何推动我国假肢产业发展?
智能动力假肢是未来趋势
假肢又称义肢,是一种康复辅助器具,指的是通过工程技术手段,为截肢者或不完全缺损的肢体专门设计和制作装配的人工假体。
最古老的假肢可追溯至3000年前,人们在古埃及一个贵族墓地中发现女性木乃伊右脚拇趾上的假脚趾——由亚麻线连接木头与皮革制成。人类不断进步,其技术硕果为假肢发展插上了翅膀。20世纪60年代,具有变革意义的组件式下肢假肢首次推出,并在全世界得到推广。70年代,一些工业发达国家推出各自的组件式假肢,完成了传统假肢产品向组件式假肢产品的过渡。80年代,大量新技术与新材料引入假肢,实现了假肢的钛合金化、碳纤维化和计算机智能化控制,这期间,还出现了智能关节和储能脚等产品。90年代后,假肢技术更加完善、产品更加丰富。
从木头、铁质类假肢,到机械式的气液压假肢,再到智能假肢,技术演进不断为假肢赋能。进入21世纪,假肢制作朝着智能化、信息化方向发展,致力于全面提高截肢者生活质量。比如,依托人工智能、脑机接口、虚拟现实、3D打印技术等一系列新兴技术,一些研究者进行了仿生假肢等产品的研发和应用。
在技术方面,智能动力假肢成为残疾人群体的新希望。2014年,国内首款智能动力小腿假肢“风行者”正式上市。这款产品由北京大学工学院智能系统与人体工程实验室主任、博士生导师王启宁领衔研发。王启宁表示,传统假肢有各种各样的问题,比如假肢关节角度、阻尼不可自主调节,只能在有限范围内转动,并且没有动力输出。王启宁认为,如果想达到“赛博格”(人类与电子机械的融合系统)这样的程度,需要依靠智能动力假肢。
对此,深圳健行仿生技术有限公司创始人兼CEO孙小军持有相同看法。他表示,目前市场上约99%的假肢都是被动式假肢,即传统假肢。2021年12月,该公司研发的智能动力假肢机器人正式量产,孙小军表示:“如果说传统的被动式假肢是马车,那么智能动力假肢可以理解为能自动驾驶的新能源车。动力假肢是一个蓝海市场,是未来的大趋势。”
国内中高端假肢产品供应不足
由于起步晚、产业基础薄弱,我国假肢产业存在发展不平衡不充分的问题。昆明医科大学相关人员调研发现,我国国产假肢和矫形器的技术含量还处在相当低的水平;国产假肢和矫形器无论在数量、质量和品种上均不能满足市场需要,与同期的国际产品相比存在较大差距。
在产量方面,据中研普华产业研究院不完全统计,目前我国约有600余家各类假肢矫形器生产装配机构,假肢年产量约6.5万件,矫形器(矫形鞋)年产量约为23万件。按产品的平均寿命为3年计算,相当于只有88.5万具假肢、矫形器(矫形鞋)在使用中。据悉,2010年年末我国残疾人总人数约8502万人,其中肢体残疾2472万人。因此国内假肢产量亟待增加。
孙小军认为,由于我国假肢领域的技术自主创新能力不强,导致产品存在短板。“例如有些假肢需要使用液压腔,液压腔要做得体积很小同时又能承受很大的压力。如果技术不成熟,液压腔质量不高,就可能出现易漏油等问题,导致假肢使用寿命缩短。”
在质量方面,我国面临中高端假肢产品短缺难题。“目前,德国的奥托博克、冰岛的奥索等企业生产的中高端假肢产品垄断国内市场,价格昂贵。如果国内用户想使用体验更好的中高端产品,则会面临选择少、负担重的困境。”孙小军表示。
在品种方面,可供选择的智能假肢产品较少。据新思界产业研究中心报告,目前国内智能假肢市场规模较小,智能假肢生产企业数量少,市场供给缺口大,供给明显不足。
假肢后续服务保障也存在一些藩篱。河南省康复辅具技术中心高级工程师王磊与河南省标准研究院高级工程师郭敬东分析指出,过去简单的测量、制作、组装完成即交货的模式,没有根据使用者的情况进行系统必要的装配后康复功能训练,容易导致使用者走路姿态异常、发生皮肤破损等问题。而康复辅具配置机构进行假肢装配后的康复训练,往往仅凭工作人员的经验,训练手段较单一,内容也较简单。
对此,专家表示,我国确实缺乏假肢矫形技师。湖南佳满假肢矫形技术开发有限公司首席假肢技师黄河称,每个肢残人士的情况都不同,假肢需要纯手工制作,所以对假肢制作技师的要求也很高。孙小军表示,从整体来看,我国假肢技师尤其是高级假肢技师的人才队伍比较缺乏,培养这方面人才的机构也较少。
以技术为抓手推动假肢产业发展
如何推动假肢行业发展?
孙小军强调,为了打造中高端假肢产品,一定要加大技术自主研发力度,整合学科资源。“假肢行业涉及多学科,特别是中高端假肢制造涉及到机电一体化、软件算法、生物力学、人体工学等交叉学科。所以,需要更多拥有交叉学科资源的企业或科研院所来做这方面的研究,从而推出更好更多的假肢产品。”
面对假肢矫形技师短缺问题,专家建议按国家职业标准和社会需求培养人才,并根据产业需求共同建立和规范我国假肢矫形工程教育的人才培养标准,同时发挥教育引领产业未来发展的作用,共同提高人才培养质量。
政策方面,孙小军认为,国家在这方面要提供更多政策支持。中高端假肢的负担比较重,可以在政策上给予优惠,让更多人能买得起中高端假肢,为中高端假肢企业发展营造良好发展环境,形成良性循环。
实际上,为了推动假肢等康复辅助器具产业发展,近年来政策持续发力。比如民政部推动开展康复辅助器具产业国家综合创新试点、康复辅助器具社区租赁服务试点。2019年12月,国务院取消了“假肢和矫形器(辅助器具)生产装配企业资格认定”行政许可事项。民政部出台事中事后监管政策,指导各地通过信息共享、年度报告、“双随机、一公开”监管、信用监管等方式加强事中事后监管。
全国残疾人康复和专用设备标准化技术委员会也推动相关工作,截至2021年5月,制定了130个国家标准和22个行业标准,行业标准体系日益完善。中国康复辅助器具协会等行业组织则通过签订承诺书开展行业自律。
为推动我国康复辅助器具产业的发展,早在2016年,国务院就印发《关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见》。该意见提出,要增强自主创新能力、促进产业优化升级、扩大市场有效供给、营造良好市场环境。
综合来看,推进假肢等康复辅助器具产业发展,既是一次加速跑也是一场马拉松。
来源:科技日报
3月13日,北京2022年冬残奥会闭幕,中国体育代表团位列金牌榜、奖牌榜双榜首。这是一次创造历史的盛会,也是一个展示科技助残的舞台。人们犹记得,运动员用仿生手传递火炬、用假肢完成单板滑雪的画面。
借助假肢正常生活并实现梦想的不止冬残奥会上的运动员。感动中国2021年度人物张顺东装上假肢和妻子共同奋斗踏出脱贫路,夏伯渝在69岁时借助假肢登顶珠峰,双腿截肢者艾米·穆林斯穿着手工雕刻的实木假腿站在伦敦时装展秀的舞台,大放异彩。
据中国残联相关负责人介绍,“十三五”期间,我国通过实施精准康复服务行动等,累计为1252.5万残疾人提供了包括假肢在内的辅助器具服务。目前,假肢领域有哪些新的技术成果?如何推动我国假肢产业发展?
智能动力假肢是未来趋势
假肢又称义肢,是一种康复辅助器具,指的是通过工程技术手段,为截肢者或不完全缺损的肢体专门设计和制作装配的人工假体。
最古老的假肢可追溯至3000年前,人们在古埃及一个贵族墓地中发现女性木乃伊右脚拇趾上的假脚趾——由亚麻线连接木头与皮革制成。人类不断进步,其技术硕果为假肢发展插上了翅膀。20世纪60年代,具有变革意义的组件式下肢假肢首次推出,并在全世界得到推广。70年代,一些工业发达国家推出各自的组件式假肢,完成了传统假肢产品向组件式假肢产品的过渡。80年代,大量新技术与新材料引入假肢,实现了假肢的钛合金化、碳纤维化和计算机智能化控制,这期间,还出现了智能关节和储能脚等产品。90年代后,假肢技术更加完善、产品更加丰富。
从木头、铁质类假肢,到机械式的气液压假肢,再到智能假肢,技术演进不断为假肢赋能。进入21世纪,假肢制作朝着智能化、信息化方向发展,致力于全面提高截肢者生活质量。比如,依托人工智能、脑机接口、虚拟现实、3D打印技术等一系列新兴技术,一些研究者进行了仿生假肢等产品的研发和应用。
在技术方面,智能动力假肢成为残疾人群体的新希望。2014年,国内首款智能动力小腿假肢“风行者”正式上市。这款产品由北京大学工学院智能系统与人体工程实验室主任、博士生导师王启宁领衔研发。王启宁表示,传统假肢有各种各样的问题,比如假肢关节角度、阻尼不可自主调节,只能在有限范围内转动,并且没有动力输出。王启宁认为,如果想达到“赛博格”(人类与电子机械的融合系统)这样的程度,需要依靠智能动力假肢。
对此,深圳健行仿生技术有限公司创始人兼CEO孙小军持有相同看法。他表示,目前市场上约99%的假肢都是被动式假肢,即传统假肢。2021年12月,该公司研发的智能动力假肢机器人正式量产,孙小军表示:“如果说传统的被动式假肢是马车,那么智能动力假肢可以理解为能自动驾驶的新能源车。动力假肢是一个蓝海市场,是未来的大趋势。”
国内中高端假肢产品供应不足
由于起步晚、产业基础薄弱,我国假肢产业存在发展不平衡不充分的问题。昆明医科大学相关人员调研发现,我国国产假肢和矫形器的技术含量还处在相当低的水平;国产假肢和矫形器无论在数量、质量和品种上均不能满足市场需要,与同期的国际产品相比存在较大差距。
在产量方面,据中研普华产业研究院不完全统计,目前我国约有600余家各类假肢矫形器生产装配机构,假肢年产量约6.5万件,矫形器(矫形鞋)年产量约为23万件。按产品的平均寿命为3年计算,相当于只有88.5万具假肢、矫形器(矫形鞋)在使用中。据悉,2010年年末我国残疾人总人数约8502万人,其中肢体残疾2472万人。因此国内假肢产量亟待增加。
孙小军认为,由于我国假肢领域的技术自主创新能力不强,导致产品存在短板。“例如有些假肢需要使用液压腔,液压腔要做得体积很小同时又能承受很大的压力。如果技术不成熟,液压腔质量不高,就可能出现易漏油等问题,导致假肢使用寿命缩短。”
在质量方面,我国面临中高端假肢产品短缺难题。“目前,德国的奥托博克、冰岛的奥索等企业生产的中高端假肢产品垄断国内市场,价格昂贵。如果国内用户想使用体验更好的中高端产品,则会面临选择少、负担重的困境。”孙小军表示。
在品种方面,可供选择的智能假肢产品较少。据新思界产业研究中心报告,目前国内智能假肢市场规模较小,智能假肢生产企业数量少,市场供给缺口大,供给明显不足。
假肢后续服务保障也存在一些藩篱。河南省康复辅具技术中心高级工程师王磊与河南省标准研究院高级工程师郭敬东分析指出,过去简单的测量、制作、组装完成即交货的模式,没有根据使用者的情况进行系统必要的装配后康复功能训练,容易导致使用者走路姿态异常、发生皮肤破损等问题。而康复辅具配置机构进行假肢装配后的康复训练,往往仅凭工作人员的经验,训练手段较单一,内容也较简单。
对此,专家表示,我国确实缺乏假肢矫形技师。湖南佳满假肢矫形技术开发有限公司首席假肢技师黄河称,每个肢残人士的情况都不同,假肢需要纯手工制作,所以对假肢制作技师的要求也很高。孙小军表示,从整体来看,我国假肢技师尤其是高级假肢技师的人才队伍比较缺乏,培养这方面人才的机构也较少。
以技术为抓手推动假肢产业发展
如何推动假肢行业发展?
孙小军强调,为了打造中高端假肢产品,一定要加大技术自主研发力度,整合学科资源。“假肢行业涉及多学科,特别是中高端假肢制造涉及到机电一体化、软件算法、生物力学、人体工学等交叉学科。所以,需要更多拥有交叉学科资源的企业或科研院所来做这方面的研究,从而推出更好更多的假肢产品。”
面对假肢矫形技师短缺问题,专家建议按国家职业标准和社会需求培养人才,并根据产业需求共同建立和规范我国假肢矫形工程教育的人才培养标准,同时发挥教育引领产业未来发展的作用,共同提高人才培养质量。
政策方面,孙小军认为,国家在这方面要提供更多政策支持。中高端假肢的负担比较重,可以在政策上给予优惠,让更多人能买得起中高端假肢,为中高端假肢企业发展营造良好发展环境,形成良性循环。
实际上,为了推动假肢等康复辅助器具产业发展,近年来政策持续发力。比如民政部推动开展康复辅助器具产业国家综合创新试点、康复辅助器具社区租赁服务试点。2019年12月,国务院取消了“假肢和矫形器(辅助器具)生产装配企业资格认定”行政许可事项。民政部出台事中事后监管政策,指导各地通过信息共享、年度报告、“双随机、一公开”监管、信用监管等方式加强事中事后监管。
全国残疾人康复和专用设备标准化技术委员会也推动相关工作,截至2021年5月,制定了130个国家标准和22个行业标准,行业标准体系日益完善。中国康复辅助器具协会等行业组织则通过签订承诺书开展行业自律。
为推动我国康复辅助器具产业的发展,早在2016年,国务院就印发《关于加快发展康复辅助器具产业的若干意见》。该意见提出,要增强自主创新能力、促进产业优化升级、扩大市场有效供给、营造良好市场环境。
综合来看,推进假肢等康复辅助器具产业发展,既是一次加速跑也是一场马拉松。
来源:科技日报
【行业e线】光伏扩产带动核心设备需求,行业“卖铲人”迎来业绩增长期
近期,多个光伏投资大项目浮出水面。晶澳科技拟在云南曲靖投资光伏电池、组件、新能源电站项目,总投资约100亿元;隆基股份拟在内蒙古鄂尔多斯投资195亿元建设单晶硅棒、电池、组件等项目;新特能源拟在新疆昌吉建设年产20万吨多晶硅项目,总投资176亿元。
类似的百亿元光伏项目投资早已屡见不鲜,2020-2021年,行业扩产的主角是硅片,2021年末以来,硅料扩产风头正盛。然而,各制造环节产能落地后依然面临市场供需的不确定性,相比之下,还原炉、单晶炉、HJT生产线等光伏核心设备“卖铲人”已经率先尝到了行业扩产的红利。
硅片扩产拉动单晶炉需求
毫无疑问,硅片是近两年光伏扩产的主要环节之一,其中,拉棒工序的核心设备是单晶炉。
记者从相关设备企业获得的数据显示,以最新的1600型单晶炉为例,每1000台设备对应的硅片产能在12GW左右。另据机构测算,1GW硅片对应的单晶炉投资额约为1.4亿元。
●行业机构的数据显示,目前已建成的硅片产能已经到了330GW左右,预计还将新增超过100GW高纯大尺寸硅片。中国光伏行业协会表示,大尺寸硅片(182mm+210mm)2020年的占比为4.5%,2021年提升至45%,预计今年降提升至75%。
潜在的硅片扩产规模为新增设备及设备更新需求提供了空间。上市公司的签单情况也反映出这一趋势,3月初,双良节能与晶盛机电签订买卖合同,向后者采购直拉单晶炉,将应用于公司大尺寸单晶硅片项目。供货范围包括所有设备、技术资料等,合同金额为8.09亿元。
记者注意到,去年5月,双良节能与晶盛机电也曾签订直拉单晶炉买卖合同,合同金额为14亿元,交货期为2021年10-12月;去年11月,双方就5月份的合同进行了调整,采购总金额由14亿元增至22.4亿元,交货日期在原基础上延至2022年5月。
●根据机构测算,去年11月,双良节能锁定的单晶炉设备对应产能已经从10GW提升至16GW。双良节能在近期的调研中表示,今年年内将会尽快实现20GW的年产能;到2023年,将实现40GW+的年产能,体现公司的规模优势。
站在设备供应商的角度,晶盛机电与双良节能的签单只是冰山一角。去年8月,晶盛机电与宁夏中环签订合同,将向宁夏中环销售全自动晶体生长炉设备,合同金额60.83亿元;去年3月,中环协鑫也曾向晶盛机电采购晶体生长及硅棒加工设备。另外,去年3月、5月、10月,青海高景先后三次向晶盛机电采购单晶炉及配套设备,合同金额共计27.6亿元。
稍早前,晶盛机电披露的业绩快报显示,2021年公司实现营收59.6亿元,净利润17.2亿元,同比分别增长56.44%和100.23%。业绩变动原因之一是,受益于下游硅片厂商积极推进扩产进度,公司持续提升设备交付能力,订单量、营收规模大幅增长。
除晶盛机电以外,具备单晶炉设备供应能力的还有连城数控和京运通。3月初,双良节能也公告称,将向连城数控全资子公司连城凯克斯采购直拉单晶炉,涉及金额6.2亿元,去年5月,双良节能也曾向连城凯克斯采购8.46亿元的直拉单晶炉。另外,今年2月,京运通公告称,将向曲靖晶澳出售软轴全自动单晶炉及单晶生长控制系统,总金额5.4亿元。
从主要单晶炉供应商格局来看,晶盛机电独立性最强,获得下游订单也最多;连城数控重点供应关联方隆基股份,后者硅片产能位列行业首位;京运通拓展硅片业务后,单晶炉业务的定位也转向为首先满足自用。
一位单晶炉供应商人士告诉记者,市场上可以供应单晶炉的厂商屈指可数,如果单晶炉供应商直接或间接从事硅片业务,就会与其他硅片厂商形成竞争关系,后者在确定向谁采购单晶炉时也会有所选择;反过来,直接或间接涉足硅片业务的单晶炉供应商认为自己掌握了制造设备的关键技术,因此,也不太愿意与其他硅片厂商分享这些技术。
还原炉市场吸引新玩家
正如前述,硅料已经接棒硅片成为当下光伏扩产的新热点。据不完全统计,截至今年3月,共有18家企业公布扩产规划,硅料总规模超310万吨,投资金额达千亿元,建设年限在2-5年不等。具体项目包括新特能源计划在新疆昌吉投建20万吨多晶硅产能,中来股份计划在山西太原投建10万吨产能,上机数控计划在内蒙古包头投建10万吨产能等。
硅料项目的核心设备是多晶硅还原炉,今年2月,双良节能一口气签订了多个还原炉销售合同。先是在2月8日,双良节能控股子公司与合盛硅业、东方希望子公司签下两笔多对棒还原炉设备合同,金额共计约7.44亿元;随后的2月14日,又与甘肃瓜州宝丰硅材料开发有限公司签订合同,涉及多对棒还原炉设备及相应的备品备件、专用工具,金额2.6亿元。
●双良节能人士向记者提供的数据显示,公司还原炉市场占有率在65%以上。根据双良节能在调研中的表态,一万吨硅料产能对应的多晶硅还原炉(以42对棒还原炉为例)数量大概在15-17台套,所对应的价值量在5000万元左右;如果一台还原炉再配以一套撬块,一万吨硅料产能对应的多晶硅还原炉系统价值量将在8000万元左右。
记者注意到,去年,双良节能多晶硅还原炉及相关产品实现营收9.79亿元,同比增幅高达453.6%,毛利率也增加了5.81个百分点至38.53%。双良节能表示,公司还原炉市场份额长期稳居国内第一,目前多晶硅新老玩家纷纷抛出投产扩产计划,在未来光伏“碳中和”清洁能源替代政策的驱动下,多晶硅还原炉作为光伏上游硅料核心生产设备需求将持续增长。
根据以上硅料扩产规模及单位投资成本数据,可以粗略估算多晶硅还原炉的市场规模。除了双良节能以外,目前国内能够提供还原炉设备的厂商还有上海森松,东方电热旗下的瑞吉格泰等。当然,还原炉市场也吸引了新的进入者,例如兰石重装。
2月初,由兰石重装研制的青海亚洲硅业60000t/a电子级多晶硅项目还原炉完工发运,此前,公司还完成了该项目冷氢化反应器、换热器设备,由此成为国内市场上极少数实现成套化生产多晶硅设备的供应商之一。公司现已获得亚洲硅业、东方希望等多晶硅项目产品订单,并表示,将加大力度开拓多晶硅市场,提高在光伏多晶硅核心装备领域市场占有率。
一家还原炉供应商告诉记者,还原炉在设备工艺和材料方面有一定技术门槛,但是,产能方面不会受到太多限制,“人员、厂房、设备都没有问题,可以及时满足客户需要;我们不是只有一个还原炉车间,还有其他车间、工人都是可以调度的,如果还原炉订单较多、生产紧张,这些资源都是可以灵活安排的。”
还原炉、单晶炉作为光伏上游环节的核心生产设备,受益于行业扩产的逻辑也较为相似。不过,由于硅料、硅片的扩产周期不同,这两类设备面临的市场需求释放节奏也有差异,例如,硅料扩产周期长,已规划的项目将在未来2-5年陆续释放,设备需求释放更为平滑。
相比之下,一家单晶炉供应商人士就向记者表达了其担忧,“单晶炉的使用周期是比较长的,这一两年增加的炉子比较多,但是,如果过了当前旺盛的扩产周期,对单晶炉的需求量就没有这么大了。从我们之前的经验来看,单晶炉如果出现新炉型也是会刺激更新需求的,但是目前1600型单晶炉已经是最先进的了,要切换到下一代单晶炉还需要比较长的时间。”
HJT、TOPCon电池设备频频招标
不久前,隆基股份公布了195亿元的扩产计划,涉及20GW单晶硅棒和切片项目、30GW高效单晶电池项目及5GW高效光伏组件项目,投资额预计分别为76亿元、103亿元和16亿,其中,电池项目是重头戏,也被视作隆基在补自身短板。
●根据去年三季度的数据,隆基股份自有电池产能37.3GW,自有组件57.7GW,公司自有电池与组件产能并不匹配,电池产能年化缺口20.4GW。
天风证券指出,隆基股份本次电池扩产,单位投资额为3.43亿元,预计投资主要用于生产和工艺设备购置、安装及调试。该机构认为,此次30GW的扩产路线尚未明确,但隆基此前在IBC、HJT(异质结)、TOPCon领域均有较大进展,此次扩产有望以新型电池路线为主。
事实上,电池设备需求也有较大增量,不同于还原炉和单晶炉的情况,光伏电池技术路线正迎来更迭期,电池制造设备对新技术的要求更高。HJT,TOPCon等电池设备等都是光伏电池厂商采购的重点。
记者注意到,今年2月,三一集团连续发布14条光伏设备招标公告,设备类型涵盖单晶炉、切片机、丝网印刷设备等。从项目标名来看,三一集团本次招标的设备将应用于三一光伏项目单晶试制线、三一光伏TOPCon光伏电池试制线项目。
此外,协鑫集成稍早前发布了关于变更募投项目的公告,计划将部分募集资金用于乐山协鑫集成科技有限公司10GW高效TOPCon光伏电池生产基地(一期5GW)项目。
新型电池制造设备除了新增量以外,其单位投资也较高。记者从产业链了解到,目前,1GWHJT设备的投资额在4亿元至4.5亿元左右,远高于同等规模PERC设备2亿元的投资额。
虽然有机构预测HJT设备将在2022、2023年快速降本,但一家头部企业人士向记者反馈说,如果HJT设备的核心部件全部实现国产替代,那么1GWHJT设备成本降至3亿元水平是可以实现的,但要降到与当前主流PERC设备相当的2亿元水平依然有难度。
迈为股份在近期的调研中表示,今年由于大宗商品价格上涨,导致铝件,钢件成本上升;标准件又大量与半导体设备共用部件导致成本上升,所以今年HJT整线设备的成本下降不乐观。另外,迈为股份预计,2022年异质结整体市场扩产计划会在20至30GW的规模。
从中国光伏行业协会预测的数据来看,今年,N型电池(HJT、TOPCon)占比有望从3%提升至13.4%,TOPCon电池2022年底产能有望超过35GW、HJT则有望超过13GW。由此可见,新型光伏电池占比提升也将拉动相应设备的需求增长。
迈为股份表示,公司HJT设备产能目前处于超负荷状态,公司通过租赁新厂房满足客户订单要求。公司募投项目一期85亩土地已经获得施工许可证,施工单位已经进场施工,预计今年底、明年初有望投产。公司称,去年HJT订单情况很好,今年HJT订单情况会更好。
记者了解到,与电池设备技术更新类似,组件环节也面临技术迭代带来的设备更新,而且迭代周期已缩短至约2年,后续串焊机的技术更新关键在于大尺寸持续渗透、HJT带来的硅片减薄需求及高精度串焊。东吴证券认为,串焊机市场空间有望翻倍。
落实到具体公司,今年以来,奥特维发布了三份产品中标公告,采购方为晶澳科技、晶科能源,涉及产品包括高速划焊一体机、无损激光划片机、硅片分选机、多主栅划焊联体机等,披露的中标金额合计约3.4亿元。
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近期,多个光伏投资大项目浮出水面。晶澳科技拟在云南曲靖投资光伏电池、组件、新能源电站项目,总投资约100亿元;隆基股份拟在内蒙古鄂尔多斯投资195亿元建设单晶硅棒、电池、组件等项目;新特能源拟在新疆昌吉建设年产20万吨多晶硅项目,总投资176亿元。
类似的百亿元光伏项目投资早已屡见不鲜,2020-2021年,行业扩产的主角是硅片,2021年末以来,硅料扩产风头正盛。然而,各制造环节产能落地后依然面临市场供需的不确定性,相比之下,还原炉、单晶炉、HJT生产线等光伏核心设备“卖铲人”已经率先尝到了行业扩产的红利。
硅片扩产拉动单晶炉需求
毫无疑问,硅片是近两年光伏扩产的主要环节之一,其中,拉棒工序的核心设备是单晶炉。
记者从相关设备企业获得的数据显示,以最新的1600型单晶炉为例,每1000台设备对应的硅片产能在12GW左右。另据机构测算,1GW硅片对应的单晶炉投资额约为1.4亿元。
●行业机构的数据显示,目前已建成的硅片产能已经到了330GW左右,预计还将新增超过100GW高纯大尺寸硅片。中国光伏行业协会表示,大尺寸硅片(182mm+210mm)2020年的占比为4.5%,2021年提升至45%,预计今年降提升至75%。
潜在的硅片扩产规模为新增设备及设备更新需求提供了空间。上市公司的签单情况也反映出这一趋势,3月初,双良节能与晶盛机电签订买卖合同,向后者采购直拉单晶炉,将应用于公司大尺寸单晶硅片项目。供货范围包括所有设备、技术资料等,合同金额为8.09亿元。
记者注意到,去年5月,双良节能与晶盛机电也曾签订直拉单晶炉买卖合同,合同金额为14亿元,交货期为2021年10-12月;去年11月,双方就5月份的合同进行了调整,采购总金额由14亿元增至22.4亿元,交货日期在原基础上延至2022年5月。
●根据机构测算,去年11月,双良节能锁定的单晶炉设备对应产能已经从10GW提升至16GW。双良节能在近期的调研中表示,今年年内将会尽快实现20GW的年产能;到2023年,将实现40GW+的年产能,体现公司的规模优势。
站在设备供应商的角度,晶盛机电与双良节能的签单只是冰山一角。去年8月,晶盛机电与宁夏中环签订合同,将向宁夏中环销售全自动晶体生长炉设备,合同金额60.83亿元;去年3月,中环协鑫也曾向晶盛机电采购晶体生长及硅棒加工设备。另外,去年3月、5月、10月,青海高景先后三次向晶盛机电采购单晶炉及配套设备,合同金额共计27.6亿元。
稍早前,晶盛机电披露的业绩快报显示,2021年公司实现营收59.6亿元,净利润17.2亿元,同比分别增长56.44%和100.23%。业绩变动原因之一是,受益于下游硅片厂商积极推进扩产进度,公司持续提升设备交付能力,订单量、营收规模大幅增长。
除晶盛机电以外,具备单晶炉设备供应能力的还有连城数控和京运通。3月初,双良节能也公告称,将向连城数控全资子公司连城凯克斯采购直拉单晶炉,涉及金额6.2亿元,去年5月,双良节能也曾向连城凯克斯采购8.46亿元的直拉单晶炉。另外,今年2月,京运通公告称,将向曲靖晶澳出售软轴全自动单晶炉及单晶生长控制系统,总金额5.4亿元。
从主要单晶炉供应商格局来看,晶盛机电独立性最强,获得下游订单也最多;连城数控重点供应关联方隆基股份,后者硅片产能位列行业首位;京运通拓展硅片业务后,单晶炉业务的定位也转向为首先满足自用。
一位单晶炉供应商人士告诉记者,市场上可以供应单晶炉的厂商屈指可数,如果单晶炉供应商直接或间接从事硅片业务,就会与其他硅片厂商形成竞争关系,后者在确定向谁采购单晶炉时也会有所选择;反过来,直接或间接涉足硅片业务的单晶炉供应商认为自己掌握了制造设备的关键技术,因此,也不太愿意与其他硅片厂商分享这些技术。
还原炉市场吸引新玩家
正如前述,硅料已经接棒硅片成为当下光伏扩产的新热点。据不完全统计,截至今年3月,共有18家企业公布扩产规划,硅料总规模超310万吨,投资金额达千亿元,建设年限在2-5年不等。具体项目包括新特能源计划在新疆昌吉投建20万吨多晶硅产能,中来股份计划在山西太原投建10万吨产能,上机数控计划在内蒙古包头投建10万吨产能等。
硅料项目的核心设备是多晶硅还原炉,今年2月,双良节能一口气签订了多个还原炉销售合同。先是在2月8日,双良节能控股子公司与合盛硅业、东方希望子公司签下两笔多对棒还原炉设备合同,金额共计约7.44亿元;随后的2月14日,又与甘肃瓜州宝丰硅材料开发有限公司签订合同,涉及多对棒还原炉设备及相应的备品备件、专用工具,金额2.6亿元。
●双良节能人士向记者提供的数据显示,公司还原炉市场占有率在65%以上。根据双良节能在调研中的表态,一万吨硅料产能对应的多晶硅还原炉(以42对棒还原炉为例)数量大概在15-17台套,所对应的价值量在5000万元左右;如果一台还原炉再配以一套撬块,一万吨硅料产能对应的多晶硅还原炉系统价值量将在8000万元左右。
记者注意到,去年,双良节能多晶硅还原炉及相关产品实现营收9.79亿元,同比增幅高达453.6%,毛利率也增加了5.81个百分点至38.53%。双良节能表示,公司还原炉市场份额长期稳居国内第一,目前多晶硅新老玩家纷纷抛出投产扩产计划,在未来光伏“碳中和”清洁能源替代政策的驱动下,多晶硅还原炉作为光伏上游硅料核心生产设备需求将持续增长。
根据以上硅料扩产规模及单位投资成本数据,可以粗略估算多晶硅还原炉的市场规模。除了双良节能以外,目前国内能够提供还原炉设备的厂商还有上海森松,东方电热旗下的瑞吉格泰等。当然,还原炉市场也吸引了新的进入者,例如兰石重装。
2月初,由兰石重装研制的青海亚洲硅业60000t/a电子级多晶硅项目还原炉完工发运,此前,公司还完成了该项目冷氢化反应器、换热器设备,由此成为国内市场上极少数实现成套化生产多晶硅设备的供应商之一。公司现已获得亚洲硅业、东方希望等多晶硅项目产品订单,并表示,将加大力度开拓多晶硅市场,提高在光伏多晶硅核心装备领域市场占有率。
一家还原炉供应商告诉记者,还原炉在设备工艺和材料方面有一定技术门槛,但是,产能方面不会受到太多限制,“人员、厂房、设备都没有问题,可以及时满足客户需要;我们不是只有一个还原炉车间,还有其他车间、工人都是可以调度的,如果还原炉订单较多、生产紧张,这些资源都是可以灵活安排的。”
还原炉、单晶炉作为光伏上游环节的核心生产设备,受益于行业扩产的逻辑也较为相似。不过,由于硅料、硅片的扩产周期不同,这两类设备面临的市场需求释放节奏也有差异,例如,硅料扩产周期长,已规划的项目将在未来2-5年陆续释放,设备需求释放更为平滑。
相比之下,一家单晶炉供应商人士就向记者表达了其担忧,“单晶炉的使用周期是比较长的,这一两年增加的炉子比较多,但是,如果过了当前旺盛的扩产周期,对单晶炉的需求量就没有这么大了。从我们之前的经验来看,单晶炉如果出现新炉型也是会刺激更新需求的,但是目前1600型单晶炉已经是最先进的了,要切换到下一代单晶炉还需要比较长的时间。”
HJT、TOPCon电池设备频频招标
不久前,隆基股份公布了195亿元的扩产计划,涉及20GW单晶硅棒和切片项目、30GW高效单晶电池项目及5GW高效光伏组件项目,投资额预计分别为76亿元、103亿元和16亿,其中,电池项目是重头戏,也被视作隆基在补自身短板。
●根据去年三季度的数据,隆基股份自有电池产能37.3GW,自有组件57.7GW,公司自有电池与组件产能并不匹配,电池产能年化缺口20.4GW。
天风证券指出,隆基股份本次电池扩产,单位投资额为3.43亿元,预计投资主要用于生产和工艺设备购置、安装及调试。该机构认为,此次30GW的扩产路线尚未明确,但隆基此前在IBC、HJT(异质结)、TOPCon领域均有较大进展,此次扩产有望以新型电池路线为主。
事实上,电池设备需求也有较大增量,不同于还原炉和单晶炉的情况,光伏电池技术路线正迎来更迭期,电池制造设备对新技术的要求更高。HJT,TOPCon等电池设备等都是光伏电池厂商采购的重点。
记者注意到,今年2月,三一集团连续发布14条光伏设备招标公告,设备类型涵盖单晶炉、切片机、丝网印刷设备等。从项目标名来看,三一集团本次招标的设备将应用于三一光伏项目单晶试制线、三一光伏TOPCon光伏电池试制线项目。
此外,协鑫集成稍早前发布了关于变更募投项目的公告,计划将部分募集资金用于乐山协鑫集成科技有限公司10GW高效TOPCon光伏电池生产基地(一期5GW)项目。
新型电池制造设备除了新增量以外,其单位投资也较高。记者从产业链了解到,目前,1GWHJT设备的投资额在4亿元至4.5亿元左右,远高于同等规模PERC设备2亿元的投资额。
虽然有机构预测HJT设备将在2022、2023年快速降本,但一家头部企业人士向记者反馈说,如果HJT设备的核心部件全部实现国产替代,那么1GWHJT设备成本降至3亿元水平是可以实现的,但要降到与当前主流PERC设备相当的2亿元水平依然有难度。
迈为股份在近期的调研中表示,今年由于大宗商品价格上涨,导致铝件,钢件成本上升;标准件又大量与半导体设备共用部件导致成本上升,所以今年HJT整线设备的成本下降不乐观。另外,迈为股份预计,2022年异质结整体市场扩产计划会在20至30GW的规模。
从中国光伏行业协会预测的数据来看,今年,N型电池(HJT、TOPCon)占比有望从3%提升至13.4%,TOPCon电池2022年底产能有望超过35GW、HJT则有望超过13GW。由此可见,新型光伏电池占比提升也将拉动相应设备的需求增长。
迈为股份表示,公司HJT设备产能目前处于超负荷状态,公司通过租赁新厂房满足客户订单要求。公司募投项目一期85亩土地已经获得施工许可证,施工单位已经进场施工,预计今年底、明年初有望投产。公司称,去年HJT订单情况很好,今年HJT订单情况会更好。
记者了解到,与电池设备技术更新类似,组件环节也面临技术迭代带来的设备更新,而且迭代周期已缩短至约2年,后续串焊机的技术更新关键在于大尺寸持续渗透、HJT带来的硅片减薄需求及高精度串焊。东吴证券认为,串焊机市场空间有望翻倍。
落实到具体公司,今年以来,奥特维发布了三份产品中标公告,采购方为晶澳科技、晶科能源,涉及产品包括高速划焊一体机、无损激光划片机、硅片分选机、多主栅划焊联体机等,披露的中标金额合计约3.4亿元。
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