硅片处于光伏产业链中上游，是连接硅料和电池片的重要环节。单晶硅片制造企业利用单晶硅炉生产单晶硅棒、多晶硅片制造企业利用铸锭炉生产多晶硅锭，之后再将硅棒或硅锭切割成单晶硅片或者多晶硅片，最终用于太阳能电池板、电池组件生产。因此，硅片制造业是实现多晶硅原料向太阳能电池转变的必经阶段，伴随着全球太阳能光伏产业的发展而发展。由于单晶电池转换效率可以比多晶电池高2-3个百分点，单晶硅片市场占比迅速从2016年的不足20%提高到2021年的95%。慢慢的变成了市场主流，且N型单晶硅片占比持续提升。
单晶硅根据长晶方法不一样，主要有悬浮区熔法（Fz）和直拉法（Cz）。目前Fz法多应用于对硅片要求比较高的半导体领域，而光伏领域主要使用Cz法。 Cz直拉式单晶硅生长主要工艺流程包括：装料→抽真空→检漏→压力化→熔料→稳定化→熔接→引晶→放肩→转肩→等径→收尾→停炉，以及两个重要辅助工艺——煅烧、副室隔离净化。装料和等径加入的掺杂剂控制着后续得到的硅片类型，三价B族受主掺杂剂和五价Р族施主掺杂剂将分别得到Р型和N型半导体。其中等径是晶体生长的主体部分，等径段是硅单晶的有效利用部分，单晶硅片的原料即从这部分得到。
随着我国光伏发电进入平价时代，以及海外对新能源需求旺盛，进一步刺激硅片的生产，据权威测算2022-2030年全球硅片需求量合计超过5700GW，平均每年需求约630GW，2021-2030需求CAGR=21%；2022-2030年全球硅片市场规模合计超过3万亿元，平均每年市场规模接近3500亿元，2021-2030需求CAGR=14%。全球光伏产业链70%产能在中国，硅片的生产国内占比更高，几乎全部产能都是国内企业。未来新增的产能首先带来的硅片设备增长，硅片核心设备主要有拉晶环节的晶体生长设备及切片环节的截断机、开方机、磨倒机、切片机，其中单晶炉设备占据整个市场的70%-80%，而且主设备早已国产化。
我国拉晶设备的起步发展得益于早期在半导体拉晶设备领域积累，此后随着光伏行业的迅猛发展，国内光伏单晶炉设备供应商快速成长。美国Kayex公司是全球生产全自动单晶硅生长炉的代表，技术长期处在行业前沿，是世界上首次拉出8英寸单晶硅棒的公司，2013年被连城数控收购；晶盛机电开发出了拥有自主知识产权的 ZJS 系列全自动单晶炉，多次填补国内空白；北方华创传承五十多年电子装备及元器件的生产制造经验，在国内市场占有重要的地位；其他厂商还有京运通、天通吉成等等；
单晶炉拉制出硅棒后主要经过截断、开方、磨倒、切片4道主要工序形成单晶硅片，其中截断工序将硅棒切割成所需长度；开方工序将截断后的圆柱形硅棒加工成长方体，磨倒工序将方棒进行磨面、抛光、倒角；切片工序将磨抛后硅棒切割加工为硅片，是实现硅片薄片化的关键，也是整个硅片加工流程中最重要的一环，整个环节所需的设备主要有截断机、开方机、磨倒机、粘棒机、脱胶机、切片机、脱胶机、清洗机、分选仪以及其他自动化辅助设备等，其中切片机是切片环节核心设备，该设备是一种使用高速运动的金刚石线对单晶硅棒进行切片加工的专用精密生产设备。
在设备工作过程中，一根高速往复运转的金刚石线分布成切割线网，通过由放线轮、张力轮、导轮、切割轮等组成的运动机构及自动检验测试控制管理系统对单晶硅棒料来加工研磨，将硅棒切割为硅片。2017-2021年金刚线μ；目前国内提供多线切割机厂商包括高测股份、宇晶股份、连城数控、上机数控及晶盛机电等。
自单晶战胜多晶取得光伏主导地位以来，隆基、中环在硅片环节的地位不断强化。2021年底，隆基硅片产能105GW，中环硅片产能88GW，合计占比达到53%。预计2022年隆基硅片产能将达到150GW，中环将超过140GW，继续稳坐top2交椅。2019年以来，不断有包括上机、高景、双良等新兴玩家入局光伏硅片，同时又有美科、京运通等企业猛烈扩产。由于旧的小尺寸硅片产能需要更新换代才能生产大尺寸硅片，而新产能基本具备生产大硅片的能力，新玩家没有落后产能的退出成本，硅片竞争格局或将迎来变化。
技术的进步一直是光伏行业发展的主要推动力，近些年N型电池（如异质结、TOPCon等）因具备弱光响应好、温度系数低、光致衰减小等优点，有更大的效率提升空间，渐渐成为电池技术发展的主要方向，慢慢替代现在市场主流的P型电池。但N型电池的生产对设备和单晶硅纯度有了更加高的要求；颗粒硅原料的商业化应用，利用最新的CCz法，更适用于拉制N型单晶硅，而且CCz法和颗粒硅搭配更易实现自动化与智能化的连续生产，有望成为下一代拉棒主流工艺，也对相关设备有了更高需求；硅片薄片化不仅有实际效果的减少硅材料消耗，而且薄片化能够使硅片更柔韧，也给电池、组件端带来了更多的可能性，但也会降低电池的机械强度，尤其大尺寸下的薄片碎片率可能进一步增加，影响生产良率。
因此，切片环节需要更高的切割稳定性；切削液需要有更好导入，起到冷却、润滑、排屑作用；金刚线需要有更好的颗粒均匀性以及更好的切削能力。在工艺端，超薄片更易表现出弯曲、进刀收刀的边缘翘曲，需要与设备、金刚线有更好的配合；随着半片组件和矩形片渐渐成为市场主流，下游的需求让中游厂商有动力跟进；硅片的大尺寸和薄片化对企业技术、设备和产能要求慢慢的升高，代工模式也愈发成为市场主流选择。
双良节能（600481）：节能节水与硅料设备龙头，主营业务为节能减排装备制造业以及光伏新能源产业。公司是我国第一批实现多晶硅核心生产设备自主生产的企业之一，占据市场龙头地位。在光伏领域，子公司双良新能源开展多晶硅还原炉业务已有十余年，过去5年多晶硅还原炉国内市场占有率排名第一。选择在最合适的时间点（大尺寸产能紧缺）切入硅片环节，产能迅速落地，预计公司2022年底将实现22GW+产能，总规划40GW产能。目前公司已签订近92亿片的硅片订单和超3万吨的单晶方棒/方锭订单，业绩保障充足。预计公司
上机数控（603185）：全球硅片机加工设施和光伏切片机龙头，硅片利润规模居全球第三。自建硅料产能并参股颗粒硅生产，保证硅料供应，打造“硅片+硅料+工业硅”向上一体化布局。预计22-24年归母净利润31/56/61亿元，同比增长80%/82%/10%；PE为17/9.5/8.7倍，PE估值低于行业水平。维持“买入”评级（浙商证券220622）。
京运通（601908）：集光伏设备、硅片制造和终端电站为一体的新能源企业，大举进军硅片制造环节，凭借后发优势、设备优势以及成本、技术优势，有望成为第三方硅片制造商三巨头之一。预计公司21-23年营业收入分别为90.86/183.25/211.03亿元，归母净利润分别为10.59/21.94/28.12亿元，对应EPS分别为0.44/0.91/1.16元/股，维持买入评级（万联证券210902）。
高测股份（688556）：作为切割与耗材龙头，在硅片大尺寸薄片化趋势下优势凸显。凭借对切割设备+切割耗材+切割工艺的深刻理解，快速切入代工市场并已和通威、美科、京运通、阳光能源、润阳光伏等光伏企业建立代工合作伙伴关系。 目前公司代工产能建成+规划合计47GW。
宇晶股份（002943）：多线切割机+金刚石线+热场系统全面布局，有望在切片领域充分的发挥技术优势和配套协同优势。目前公司和双良节能合作，拟在盐城设立子公司建立25GW代工产能，公司持股70%。 预计公司22-24年的归母净利润分别为0.85 /3.22//4.41 亿元，对应PE分别为49X /13X /9X，重点推荐(中航证券220530）。
晶盛机电（300316）：单晶炉龙头，是国内领先的专注于“先进材料、先进装备”的高新技术企业，围绕硅、蓝宝石、碳化硅三大主要半导体材料开发出一系列关键设备，并延伸到化合物衬底材料领域。预计公司2022-2024年归母纯利润是27.8/35.4/44.4亿元，同比增长62%/27%/26%，对应PE为23/20/16倍。维持“买入”评级（浙商证券220513）。
天通股份（600330）：布局围绕“声光电”，打造多元化平台。公司磁粉材料是电器件上游材料，蓝宝石材料面向光学应用，而压电晶体则是声表滤波器基片材料。公司围绕材料布局，同时发展设备业务。子公司天通吉成与协鑫合作CCZ设备已取得阶段性成果。预测公司22-24年实现归母净利润5.65/7.24/8.72亿，当前市值对应PE20.87/16.29/13.53X，维持买入评级（太平洋220322）。
连城数控（835368）：国内技术领先的光伏及半导体设备供应商。专注于光伏和半导体产业的高端装备研发制造， 产品涵盖单晶炉、线切设备、磨床、硅片处理设备和氩气回收装置，其中单晶炉为公司优势产品，在该领域公司与晶盛机电双寡头垄断。公司将光伏、半导体单晶炉和晶体材料切割技术向碳化硅和蓝宝石等其他硬脆材料领域拓展，有望实现新的增长。减少了公司对单一客户的依赖，有助于公司提升风险抵抗能力，获取更多收入来源。预计公司22-24年的归母净利润分别为6.07/8.42/10.45亿元，/对应目前PE为18X/13X/11X，推荐（中航证券220428）。
