[年报]高测股份(688556):2023年年度报告

时间:2024年03月27日 16:10:21 中财网

原标题:高测股份:2023年年度报告

公司代码:688556 公司简称:高测股份 转债代码:118014 转债简称:高测转债






青岛高测科技股份有限公司
2023年年度报告








重要提示
一、 本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。


二、 公司上市时未盈利且尚未实现盈利
□是 √否

三、 重大风险提示
报告期内,公司未发现可能会对公司经营产生实质性影响的特别重大风险。公司已在本报告“第三节 管理层讨论与分析”之“四、风险因素”中阐述了公司在经营过程中可能面临的风险,敬请广大投资者务必仔细阅读并注意投资风险。


四、 公司全体董事出席董事会会议。


五、 安永华明会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。


六、 公司负责人张顼、主管会计工作负责人李学于及会计机构负责人(会计主管人员)肖玲玲声明:保证年度报告中财务报告的真实、准确、完整。


七、 董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案 公司2023年年度利润分配及资本公积转增股本方案为:以实施权益分派股权登记日的总股本为基数,公司拟向全体股东每10股派发现金红利4.50元(含税),以资本公积向全体股东每10股转增6股,公司不送红股。截至2023年12月31日,公司总股本339,087,616股,以此计算拟向全体股东派发现金红利合计152,589,427.20元(含税),拟以资本公积向全体股东转增合计203,452,570股,转增后公司总股本预计增加至542,540,186股。在实施权益分派的股权登记日前,公司总股本发生变动的,公司拟维持每股分配(转增)比例不变,相应调整分配(转增)总额。


八、 是否存在公司治理特殊安排等重要事项
□适用 √不适用

九、 前瞻性陈述的风险声明
√适用 □不适用
本报告所涉及的公司未来计划、发展战略等前瞻性陈述,不构成公司对投资者的实质承诺,敬请广大投资者注意投资风险。


十、 是否存在被控股股东及其他关联方非经营性占用资金情况

十一、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况


十二、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露年度报告的真实性、准确性和完整性 否

十三、 其他
□适用 √不适用


目录
第一节 释义 ..................................................................................................................................... 5
第二节 公司简介和主要财务指标 ................................................................................................. 7
第三节 管理层讨论与分析 ........................................................................................................... 11
第四节 公司治理 ........................................................................................................................... 55
第五节 环境、社会责任和其他公司治理 ................................................................................... 75
第六节 重要事项 ........................................................................................................................... 85
第七节 股份变动及股东情况 ..................................................................................................... 107
第八节 优先股相关情况 ............................................................................................................. 115
第九节 债券相关情况 ................................................................................................................. 116
第十节 财务报告 ......................................................................................................................... 120




备查文件目录载有单位负责人、主管会计工作负责人、会计机构负责人(会计主管人 员)签名并盖章的财务报表文本
 载有会计师事务所盖章、注册会计师签名并盖章的审计报告原件
 报告期内公开披露过的所有公司文件的正本及公告的原稿


第一节 释义
一、 释义
在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:

常用词语释义  
高测股份、公司、本公司青岛高测科技股份有限公司
洛阳高测洛阳高测精密机械有限公司,公司全资子公司
长治高测长治高测新材料科技有限公司,公司全资子公司
壶关高测壶关高测新材料科技有限公司,公司全资子公司
盐城高测盐城高测新能源科技有限公司,公司全资子公司
乐山高测乐山高测新能源科技有限公司,公司全资子公司
宜宾高测宜宾高测新能源科技有限公司,公司全资子公司
高测智能青岛高测智能科技有限公司,公司全资子公司
厚泽锦业青岛厚泽锦业技术有限公司,公司参股公司
潍坊善美潍坊善美股权投资基金合伙企业(有限合伙)
元、万元、亿元人民币元、人民币万元、人民币亿元(有特殊说明情况的 除外)
高硬脆材料硬度高、脆性大的材料,通常为非导电体或半导体,如石 材、玻璃、宝石、硅晶体、石英晶体、陶瓷和稀土磁性材 料等。
光伏太阳能光伏发电系统(photovoltaic power system)的 简称,是一种利用半导体界面的光生伏特效应将太阳光辐 射能直接转换为电能的一种新型发电系统。
一种化学元素,元素符号 Si,广泛应用于光伏行业及半 导体行业。
多晶硅多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下 凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这 些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来, 就结晶成多晶硅。多晶硅主要用于制造单晶硅棒及多晶硅 锭。
单晶硅硅的单晶体,整块硅晶体中的硅原子按周期性排列。以高 纯度多晶硅为原料,通过直拉法和区熔法可制得圆柱形单 晶硅棒材。
多晶硅锭将多晶硅原材料放在坩埚中熔融,然后逐渐降温凝固形成 的晶锭。多晶硅锭经开方、截断、磨抛、切片等加工工 序,可制得多晶硅片。
硅片由单晶硅棒或多晶硅锭切割形成的方片或八角形片。
光伏电池或称太阳能电池、太阳能电池片,是具有封装和内部连接 的、能单独提供直流电输出的、不可分割的最小光伏发电 组合装置。
光伏组件是由一定数量的光伏电池通过导线串并连接并加以封装而 成的发电单元。光伏组件是光伏发电系统的核心部件。
P型电池以P型单晶硅片为原料的太阳能电池。在单晶硅生产过程 中掺入三价元素(如硼),使之取代硅原子,形成P型单 晶硅。
N型电池以N型单晶硅片为原料的太阳能电池。在单晶硅生产过程 中掺入五价元素(如磷),使之取代硅原子,形成N型单 晶硅。
HJTHeterojunction 的缩写,即异质结电池技术,其典型结
  构是在N型单晶硅衬底上,沉积本征非晶硅和P型非晶硅 薄膜,形成 P-N 异质结。是一种 N 型高效太阳能电池技 术。
TOPCONTunnel Oxide Passivated Contact,指隧穿氧化物钝化 接触技术,由隧穿氧化物结合重掺杂硅薄膜形成的钝化接 触结构,主要应用于N型双面电池。
IBCInterdigitated Back Contact,全背电极接触晶硅光伏 电池,是将太阳能电池的正负两极金属接触均移到电池片 背面的技术。
MWTMetal Wrap Through,金属绕通背接触电池。一种应用于 晶体硅的高效太阳能电池技术。
蓝宝石主要成分为三氧化二铝(Al2O3)。人工合成的蓝宝石具有 极好的电气特性和介电特性,具有防化学腐蚀、耐高温、 导热好、硬度高、透光好等特点,广泛应用于制作LED衬 底及光学窗口片。
磁性材料能对磁场作出某种方式反应的材料称为磁性材料。本文特 指 Fe、Co、Ni 元素及其合金,稀土元素及其合金,以及 一些 Mn 的化合物。通过铸造、烧结等工艺可生产为不同 的尺寸和形状,经过开方、切片、磨抛、电镀、充磁等工 序,可制成不同用途的成品磁铁。
碳化硅SiliconCarbide,碳和硅的化合物,一种宽禁带半导体材 料,俗称第三代半导体材料之一
金刚石利用静态超高压和高温技术,通过石墨等碳质原料和某些 金属(合金)反应生成的人造金刚石,其典型晶态为立方 体(六面体)、八面体和六-八面体以及它们的过渡形 态。其具有硬度高、耐磨性好的特性,可广泛用于切削、 磨削。
金刚石微粉颗粒、金刚石微粉是颗粒度细于50μm的金刚石颗粒。是由人造金刚石颗粒 经过粉碎、整形处理而制得,其具有硬度高、耐磨性好的 特点,可广泛用于切削、磨削、钻探、抛光等。
金刚线或称金刚石线、电镀金刚线,包括高碳钢丝金刚线和钨丝 金刚线,是用电镀的方法在母线基体上沉积一层金属镍, 金属镍层内包裹有金刚石微粉颗粒,从而使金刚石颗粒固 结在母线基体上而制得的一种线性超硬材料切割工具。
母线又称胚线或基线,是用于生产金刚石线的钢线或钨丝线, 是固结金刚石微粉颗粒的基体。
上砂金刚石线生产过程中金刚石微粉颗粒固结在母线上的工艺 过程,是金刚石线生产的核心生产工艺流程。
上砂量固结在金刚石线母线上的单位视野内的金刚石微粉颗粒数 量。
金刚线切割技术以金刚线为切割工具,配合专用的切割设备和适合的切割 工艺,实现硬脆材料切割加工的技术。
高硬脆材料切割耗材、光伏切 割耗材本文特指金刚线。
最小破断拉力材料在静载拉伸条件下断裂前的最大拉应力。
高硬脆材料切割设备本文特指专用于高硬脆材料的截断、开方、磨面、倒角、 切片等加工工序的设备。
光伏切割设备本文特指主要用于光伏硅材料的截断、开方、磨面、倒 角、切片等加工工序的设备。
创新业务切割设备及耗材、其应用于半导体、蓝宝石、磁材及碳化硅领域的高硬脆材料
他硬脆材料切割设备及耗材 切割设备及耗材。
装机容量光伏电站、火电厂或水电站中所装有的全部光伏组件、汽 轮发电机组或水力发电机组额定功率的总和,是表征一座 电站建设规模和电力生产能力的主要指标之一。计量单位 为千瓦(KW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)。
M10、182mm几何尺寸为182mm*182mm的硅片标准。
G12、210mm12 英寸超大钻石线切割太阳能单晶硅正方片,面积 44,096mm2、对角线295mm、边长210mm。
G12R几何尺寸为210mm*182mm的硅片标准。
微矩形尺寸硅片几何尺寸为182mm*183.75mm、182mm*185.3mm等的硅片
矩形尺寸硅片几 何 尺 寸 为矩形 182mm*188mm 、 182mm*191.6mm 、 182mm*199mm、182mm*210mm等的硅片
KW千瓦,功率单位,1千瓦(KW)=1,000瓦(W)
GW吉瓦,功率单位,1吉瓦(GW)=1,000,000,000瓦(W)
MW兆瓦,功率单位,1兆瓦(MW)=1,000,000瓦(W)
mm毫米,长度单位
μm微米,长度单位,1毫米(mm)=1,000微米(μm)
平方米,面积单位



第二节 公司简介和主要财务指标
一、公司基本情况

公司的中文名称青岛高测科技股份有限公司
公司的中文简称高测股份
公司的外文名称Qingdao Gaoce Technology Co., Ltd.
公司的外文名称缩写Qingdao Gaoce
公司的法定代表人张顼
公司注册地址山东省青岛市高新区崇盛路66号
公司注册地址的历史变更情况自上市以来,2022年9月20日,公司注册地址由“青岛 高新技术产业开发区火炬支路66号”变更为“山东省 青岛市高新区崇盛路66号”。
公司办公地址山东省青岛市高新区崇盛路66号
公司办公地址的邮政编码266114
公司网址www.gaoce.cc
电子信箱[email protected]

二、联系人和联系方式

 董事会秘书(信息披露境内代表)证券事务代表
姓名王目亚辛玉晶
联系地址山东省青岛市高新区崇盛路66号山东省青岛市高新区崇盛路66号
电话0532-87903188-70130532-87903188-7013
传真0532-879031890532-87903189
电子信箱[email protected][email protected]

三、信息披露及备置地点

公司披露年度报告的媒体名称及 网址《中国证券报》《上海证券报》《证券时报》《证券日报》
公司披露年度报告的证券交易所 网址www.sse.com.cn
公司年度报告备置地点公司董事会办公室

四、公司股票/存托凭证简况
(一) 公司股票简况
√适用 □不适用

公司股票简况    
股票种类股票上市交易所及板块股票简称股票代码变更前股票简称
A股上海证券交易所科创板高测股份688556不适用

(二) 公司存托凭证简况
□适用 √不适用

五、其他相关资料

公司聘请的会计师事务所(境 内)名称安永华明会计师事务所(特殊普通合伙)
 办公地址北京市东城区东长安街 1 号东方广场安永大 楼17层01-12室
 签字会计师姓名张毅强 杨晶
报告期内履行持续督导职责的 保荐机构名称中信建投证券股份有限公司
 办公地址上海市浦东新区浦东南路 528 号上海证券大 厦北塔2206室
 签字的保荐代表 人姓名陈昶 张世举
 持续督导的期间2022年9月29日至2025年12月31日

六、近三年主要会计数据和财务指标
(一) 主要会计数据
单位:元 币种:人民币

主要会计数据2023年2022年本期比上 年同期增 减(%)2021年
营业收入6,183,894,218.733,570,559,499.7173.191,566,596,736.29
归属于上市公司股 东的净利润1,461,122,289.62788,612,023.4385.28172,692,086.09
归属于上市公司股 东的扣除非经常性 损益的净利润1,435,350,925.76750,231,728.2091.32173,248,919.37
经营活动产生的现 金流量净额1,193,848,105.82223,995,332.49432.9876,496,570.07
 2023年末2022年末本期末比 上年同期 末增减 (%)2021年末
归属于上市公司股 东的净资产4,061,980,107.482,067,005,110.8796.521,154,114,381.10
总资产9,778,457,886.185,646,364,871.3273.183,234,930,803.06

(二) 主要财务指标

主要财务指标2023年2022年本期比上年同期增 减(%)2021年
基本每股收益(元/股)4.432.4878.630.54
稀释每股收益(元/股)4.372.4578.370.54
扣除非经常性损益后的基本每股收 益(元/股)4.362.3684.750.54
加权平均净资产收益率(%)46.1649.51减少3.35个百分点16.22
扣除非经常性损益后的加权平均净 资产收益率(%)45.3547.10减少1.75个百分点16.27
研发投入占营业收入的比例(%)6.296.31减少0.02个百分点7.48

报告期末公司前三年主要会计数据和财务指标的说明
√适用 □不适用
1、报告期内,公司营业收入同比上期增长 73.19%,归属于上市公司股东的净利润同比上期增长 85.28%,归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润同比上期增长 91.32%,基本每股收益同比上期增长 78.63%,影响上述指标变动的主要原因是:(1)设备订单大幅增加;(2)金刚线产能及出货量大幅提升;(3)硅片切割加工服务业务产能持续释放,专业化切割技术优势持续领先,出货规模大幅增加;(4)创新业务领域切割设备及切割耗材产品竞争力持续领先,订单稳步增长。上述多因素叠加推动公司 2023年年度业绩较上年同期实现大幅增长。

2、报告期末,公司总资产较报告期初增长 73.18%,归属于上市公司股东的净资产较报告期初增长 96.52%,影响上述指标变动的主要原因是:(1)公司各类业务签单大幅增加,营业规模实现大幅增长,进而导致资产总额大幅增加;(2)公司业务快速发展,净利润大幅增长,对应的未分配利润大幅增加;(3)公司完成向特定对象发行股票,募集资金到位;(4)盐城(二期)和宜宾(一期)光伏大硅片项目建设。


七、境内外会计准则下会计数据差异
(一) 同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用

(二) 同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况
□适用 √不适用

(三) 境内外会计准则差异的说明:
□适用 √不适用

八、2023年分季度主要财务数据
单位:元 币种:人民币

 第一季度 (1-3月份)第二季度 (4-6月份)第三季度 (7-9月份)第四季度 (10-12月份)
营业收入1,259,326,677.361,261,766,840.061,689,506,226.981,973,294,474.33
归属于上市公司 股东的净利润334,439,351.12379,421,664.07458,837,258.93288,424,015.50
归属于上市公司 股东的扣除非经 常性损益后的净 利润326,274,072.89366,053,193.31447,876,620.58295,147,038.98
经营活动产生的 现金流量净额-187,152,616.15664,301,525.82160,052,428.81556,646,767.34

季度数据与已披露定期报告数据差异说明
□适用 √不适用

九、非经常性损益项目和金额
√适用 □不适用
单位:元 币种:人民币

非经常性损益项目2023年金额附注 (如适 用)2022年金额2021年金额
非流动性资产处置损益,包 括已计提资产减值准备的冲 销部分-3,350,153.49七、73-188,288.33-24,660,507.88
计入当期损益的政府补助, 但与公司正常经营业务密切 相关、符合国家政策规定、 按照确定的标准享有、对公 司损益产生持续影响的政府 补助除外38,753,823.45七、6725,246,227.0018,401,511.56
除同公司正常经营业务相关 的有效套期保值业务外,非 金融企业持有金融资产和金 融负债产生的公允价值变动 损益以及处置金融资产和金 融负债产生的损益28,455,499.05七、68 和70898,222.22285,541.67
委托他人投资或管理资产的 损益  3,814,365.435,235,602.02
单独进行减值测试的应收款 项减值准备转回   150,795.00
债务重组损益   -145,565.00
除上述各项之外的其他营业 外收入和支出-35,545,948.84七、74 和75-14,290,204.2781,230.53
其他符合非经常性损益定义 的损益项目 七、 6829,859,839.74 
减:所得税影响额2,541,856.31 6,959,866.56-94,558.82
合计25,771,363.86 38,380,295.23-556,833.28

对公司将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第1号——非经常性损益》未列举的项目认定为的非经常性损益项目且金额重大的,以及将《公开发行证券的公司信息披露解释性公告第 1号——非经常性损益》中列举的非经常性损益项目界定为经常性损益的项目,应说明原因。

□适用 √不适用
十、采用公允价值计量的项目
√适用 □不适用
单位:元 币种:人民币

项目名称期初余额期末余额当期变动对当期利润的 影响金额
交易性金融资产610,898,222.221,868,241,949.771,257,343,727.558,263,586.03
其他权益工具投资8,100,000.008,100,000.00  
应收款项融资172,645,484.47492,033,254.15319,387,769.68 
合计791,643,706.692,368,375,203.921,576,731,497.238,263,586.03

十一、非企业会计准则业绩指标说明
□适用 √不适用

十二、因国家秘密、商业秘密等原因的信息暂缓、豁免情况说明
□适用 √不适用



第三节 管理层讨论与分析
一、经营情况讨论与分析
2023年光伏行业持续高速发展,新增装机需求旺盛,全球新增光伏装机超过390GW,创历史新高;国内新增光伏装机 216.88GW,新增和累计装机量均为全球第一。光伏行业高速发展的同时也出现了阶段性产能过剩、产业链价格整体波动下行、新老技术快速迭代、行业盈利能力下行等特点,光伏行业面临新的困境与挑战,竞争更加激烈。

面对激烈的行业竞争,公司始终秉持以技术创新为客户创造最大价值的理念,通过不断优化和迭代产品助力客户降本增效,推动公司产品市场占有率持续提升;同时不断通过技术进步实现内部持续降本增效,在产业链价格下行周期始终保持盈利韧性,实现了经营业绩的快速增长。报告期内,公司实现营业收入 61.84 亿元,同比增长 73.19%;实现归属于母公司股东的净利润14.61 亿元,同比增长 85.28%;实现扣非后净利润 14.35 亿元,同比增长 91.32%;基本每股收益4.43元/股,同比增长78.63%。2023年公司主要完成工作情况如下: (一)业务开发
报告期内,公司聚焦光伏主业的同时不断加大碳化硅等创新业务拓展力度,充分发挥“切割设备+切割耗材+切割工艺”融合发展及技术闭环优势,不断推动切割设备的更新迭代、切割耗材持续细线化及硅片切割良率不断提升,持续推动金刚线切割技术向更多切割场景拓展应用,实现光伏切割设备、光伏切割耗材、硅片切割加工服务、创新业务四大业务板块持续快速发展,经营业绩大幅增长。

1、聚力研发创新,设备更新迭代加速,产品竞争力持续领先,产销大幅增长,市占率持续第一,稳居行业龙头。

报告期内,光伏行业持续保持高景气度发展态势,光伏切割设备需求旺盛。依托研发创新,公司快速更新迭代多款设备产品,满足客户多元化需求,GC700X切片机、GC-700XL切片机、GC-800XP 切片机、GC-MK202R 双根环线开方机、GC-GP950L 磨抛一体机等光伏设备以其领先的技术优势不断获得客户认可,竞争力持续提升,龙头效应显著,多产品共同发力,市占率稳居第一。

报告期内,公司设备订单大幅增加并顺利实现大规模产品交付,通过内部持续降本增效保持了较为稳定的毛利率。报告期内,公司光伏切割设备类产品共实现营业收入 287,713.02 万元,同比增长95.16%。截至2023年12月31日,公司光伏切割设备类产品在手订单合计金额22.60亿元(含税),同比增长53.32%。

2、技术闭环优势持续显现,金刚线产品技术优势加大,细线化迭代加速,毛利率大幅提升,出货规模大幅增加,市占率稳步提升。

报告期内,公司依托技术闭环研发优势不断引领行业推动金刚线细线化迭代,公司已经实现36μm、34μm 及 32μm 线型高碳钢丝金刚线批量销售,并实现 30μm 线型高碳钢丝金刚线批量测试,同时积极开展更细线型的研发测试,推动行业切割工艺持续进步;钨丝金刚线方面,公司加快研发布局及测试力度,领先行业加快钨丝细线化迭代应用。

依托技术进步,公司细线化迭代持续领先,产品品质持续改善,出货规模大幅增加。2023年公司金刚线全年产量约 5,600 万千米,同比增加 65.57%,全年销量(不含自用)约 3,800 万千米,同比增加 51.08%,市占率稳步提升。依托持续的降本增效,公司克服了金刚线价格大幅波动等不利因素的影响,实现了毛利率的大幅提升。

报告期内,公司光伏切割耗材实现收入116,247.76万元,同比增长38.36%。

3、技术闭环加深切割壁垒,专业化切割技术持续领先,硅片切割加工服务产能持续释放,规模效益显现,盈利韧性强劲。

公司充分发挥“切割设备+切割耗材+切割工艺”融合发展及技术闭环优势,快速建立低成本切片产能,并与客户充分分享技术红利,实现产能和订单快速释放。报告期内,“建湖(二期)12GW 光伏大硅片项目”等项目已达产。报告期末,硅片切割加工服务产能规模已达 38GW,全年有效出货约 25.5GW。截至报告期末,“宜宾(一期)25GW 光伏大硅片项目”进入投产准备阶段,预计2024年上半年达产。

技术闭环优势带动切割设备及金刚线细线化快速迭代、切割工艺 Know-how 加深,实现切割良率及出片率领先行业。凭借更低的切割成本及更优的产品质量,公司硅片切割加工服务业务模式得到更多客户认可,公司已与通威股份、京运通、双良节能、美科股份、英发睿能、阳光能源、华耀光电、润阳光伏等光伏企业建立了长期硅片切割加工服务业务合作关系,客户结构持续优化。

报告期内,通过技术进步持续实现降本增效,公司克服硅片价格大幅波动及行业开工率波动等不利因素影响仍保持了强劲的盈利韧性。报告期内,硅片切割加工服务业务共实现收入171,858.04万元,同比增长84.99%。

4、“多场景高硬脆材料切割”协同研发优势明显,碳化硅切割场景快速渗透,磁材设备市占率稳步提升,创新业务产品竞争力持续领先,订单稳步增长。

依托公司在高硬脆材料切割领域积累的技术优势和管理经验,公司持续拓展新的切割场景并前瞻性布局新品。报告期内,伴随着公司碳化硅金刚线切片机进入客户生产体系,金刚线切割技术的综合成本优势逐步显现,金刚线切割技术对砂浆切割替代进程加快。公司推出的碳化硅金刚线切片机已形成批量订单,覆盖行业新增金刚线切片产能绝大部分份额,其中8寸碳化硅金刚线切片机已得到行业头部客户验证与认可并形成订单。公司磁材设备竞争力持续提升,订单大幅增加,市占率快速提升。

报告期内,凭借公司创新业务设备及耗材产品竞争力的领先性,以及“切割设备+切割耗材”双轮驱动业务模式带来的协同销售优势,公司半导体及蓝宝石业务订单稳定,碳化硅及磁材领域订单大幅增加,创新业务实现了持续大幅增长。报告期内,创新业务共实现营业收入 25,191.58万元,同比增长60.71%。截至2023年12月31日,公司创新业务设备类产品在手订单合计金额 1.00亿元(含税),同比增长36.99%。

(二)技术研发
公司致力于为高硬脆特性材料加工环节提供集成了“切割设备、切割耗材、切割工艺”的系统切割解决方案,采用联合研发模式,充分发挥“切割设备+切割耗材+切割工艺”融合发展及技术闭环优势,面向多类高硬脆材料应用场景提供创新型、升级迭代型和优化型产品。公司始终秉持技术创新创造价值的理念,并始终保持高比例研发投入。为加快产业上下游协同研发,报告期内公司与通威太阳能及永祥股份成立了硅片研究联合实验室,致力共同推进HJT、TOPCon用n型硅片的技术开发与升级。继 2022 年公司新增成都研发中心以来,为进一步推动光伏行业智能升级,公司深化自动化研发布局,2023 年 12 月新建苏州研发中心,聚焦打造优质自动化解决方案。

报告期内,公司发生研发费用约38,886.11万元,同比增长72.61%。

光伏切割设备方面:第五代金刚线晶硅切片机 GC700X 不断模块化升级,持续保持领先市场竞争优势。报告期内,公司加快切片机迭代,新推出 GC-700XL 切片机、GC-800XP 切片机及 GC-800X 切片机,实现产品多元化,满足客户不同需求,产品竞争力持续领先,市占率稳居第一;GC-GP950L 磨抛一体机凭借高精度、大产能等技术优势深受客户认可,市占率跃居第一;GC-MK202R 双根环线开方机采用“环线+立式”设计,具备高精度、大产能、自动化水平高等技术优势,报告期内首次推出市场后竞争优势突显,市占率持续第一;GC-MJ706R/908R 环线截断机凭借其产能高及自动化优势,产品推出市场后深受客户认可,市占率跃居第一。以上市占率信息为公司根据市场信息自行统计结果。

金刚线方面:依托“切割设备+切割耗材+切割工艺”技术闭环优势,公司领先行业不断推动金刚线细线化迭代进程,致力于解决切割端细线化带来的断线率高、切割能力弱、切割时间长等技术难点。报告期内,公司快速推动高碳钢丝金刚线迭代至 34μm、32μm 及 30μm 线型,并积极储备更细线型金刚线的研发测试。钨丝金刚线方面,公司持续深化钨丝金刚线细线化研发测试,领先行业加快钨丝金刚线细线化迭代应用。

硅片切割方面:公司快速推进大尺寸、薄片化及细线化切割进程,引领行业主导半棒半片切割技术路线,实现更薄硅片、更高出片及更高良率。充分发挥技术闭环专业化切割优势,不断推动 182mm、210mm等大尺寸硅片厚度从150μm 向 130μm 迭代并实现良率的持续提升,快速推动大尺寸硅片切割细线化导入节奏,创新性推出适配更薄硅片切割的半棒半片切割技术路线,并已具备210mm规格120μm、110μm及100μm硅片半片的量产能力,同时在行业内首次推出60μm超薄硅片半片样片。

创新业务方面:公司推出的首款碳化硅金刚线切片机 GC-SCDW6500,可实现 6 寸碳化硅晶片切割,2022 年已实现批量销售,助力碳化硅行业开启金刚线切割技术对砂浆切割技术的替代进程。2022 年底,公司升级推出 GC-SCDW8300 碳化硅金刚线切片机可兼容 6 寸及 8 寸碳化硅晶片切割,2023年已形成批量订单并获得头部客户高度认可;8英寸半导体切片机已在客户端量产;12 英寸半导体切片机样机 GC-SEDW812 处于客户来料验证阶段,占据行业领先地位;磁材厚片-瓦片多线切割机 GC-MADW1280R 及磁材厚片-直片多线切割机 GC-MADW1880,领先行业适配高线速及细线化,大幅提高切割精度和材料利用率,竞争优势显著,获得批量订单;GC-SADW6670 蓝宝石切片机持续保持技术领先地位,报告期内维持高市场份额。

自动化业务方面:公司以自动化为牵引,整合数字化&精益化,形成软硬件整体解决方案。

持续加强研发,以光伏切割设备为中心,满足客户智慧工厂多元化需求,打造产业级工厂规划及交付能力,具备极高的稳定性和集控能力,实现“智能车间”建设,赋能晶棒加工上下游企业。

依托公司深厚的研发积累,公司荣获国家企业技术中心、国家智能光伏试点示范企业、山东省单项冠军企业,山东省“专精特新”中小企业、山东省首台(套)、青岛市重点实验室等多项荣誉称号,其中长治高测荣获国家专精特新“小巨人”和山西民营瞪羚企业等荣誉称号。

(三)产能建设
1、募投项目“高精密数控装备产业化项目”已于 2022 年 10 月完成建设并已投入使用,并于 2023 年 6 月结项,切割设备产能规模大幅提升,已实现公司各业务板块设备制造的有效整合,精益生产效果明显。

2、募投项目“乐山 6GW 光伏大硅片及配套项目”及“乐山 12GW 机加及配套项目”已于2022年12月完成建设并完全达产,并于2023年12月结项。“建湖(二期)12GW光伏大硅片项目”等项目已于报告期内完成建设并达产。报告期末,公司硅片切割加工服务产能规模已达38GW。

报告期内公司签署了宜宾 50GW 光伏大硅片项目的投资协议,并启动了“宜宾(一期)25GW光伏大硅片项目”的投资建设。报告期末,“宜宾(一期)25GW 光伏大硅片项目”已基本完成建设并进入投产准备阶段,预计2024年上半年可达产。预计2024年年末公司硅片切割加工服务产能规模可达63GW。

3、“壶关(一期)年产 4000 万千米金刚线项目”处于建设中,预计 2024 年上半年释放产能。2023 年年末公司金刚线产能规模已达 6,000 万千米,壶关(一期)产能全部释放后,公司金刚线产能规模可达1亿千米以上,对未来金刚线市占率的进一步提升将会起到积极作用。

(四)内部管理能力建设
报告期内,公司始终以经营效益为导向,深入强化业务管理,推进卓越运营,建立稳健的管理基础。深化制造体系精益化和数智化,全面升级管理体系和制造体系,实现经营活动持续降本;持续优化供应链体系,构筑价值型供应链,打造供应链竞争优势;不断完善质量体系建设,全面提升产品品质;践行“诚实、平等、进取、价值”的核心价值观,加强内部文化建设和领导力建设,为员工赋能,实现多基地企业文化融合,提升团队凝聚力和领导力;实施 2023 年限制性股票激励计划,完成 2021 年限制性股票激励计划首次授予和预留授予部分第二个归属期符合归属条件的股票归属,有效提升核心团队凝聚力和企业核心竞争力。公司多措并举,持续增强经营决策的科学性、系统性和及时性,助力经营管理稳步推进,实现股东、员工及公司共同发展。

(五)再融资事项
2023年3月21日,公司收到中国证监会出具的《关于同意青岛高测科技股份有限公司向特定对象发行股票注册的批复》(证监许可﹝2023﹞524 号)(签署日期为 2023 年 3 月 9 日),同意公司向特定对象发行股票的注册申请。2023年6月26日,公司2022年度向特定对象发行A股股票 18,212,668 股在中国证券登记结算有限责任公司上海分公司办理完毕股份登记手续,募集资金总额91,555.08万元,本次发行圆满完成。


二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明 (一) 主要业务、主要产品或服务情况
1、主要业务
公司是国内领先的高硬脆材料切割设备和切割耗材供应商,主要从事高硬脆材料切割设备和切割耗材的研发、生产和销售,产品主要应用于光伏行业硅片制造环节。报告期内,公司已实现切割设备、切割耗材及硅片切割加工服务业务全覆盖。基于公司自主研发的核心技术,公司持续研发新品,充分发挥“切割设备+切割耗材+切割工艺”融合发展及技术闭环优势,持续推进金刚线切割技术在光伏硅材料、半导体硅材料、蓝宝石材料、磁性材料及碳化硅材料等更多高硬脆材料加工领域的产业化应用,助力客户降低生产成本、提高生产效率、提升产品质量。公司致力于为高硬脆材料切割加工环节提供集成了“切割设备、切割耗材、切割工艺”的系统切割解决方案。

2、主要产品及服务
报告期内,公司研发、生产和销售的主要产品和服务为光伏切割设备、光伏切割耗材、硅片及切割加工服务、其他高硬脆材料切割设备及耗材四类,其中光伏切割设备及光伏切割耗材主要应用于光伏行业硅材料切割领域,硅片及切割加工服务主要面向光伏行业硅材料切割领域提供硅片及切割加工服务,其他高硬脆材料切割设备及耗材主要应用于半导体、蓝宝石、磁材及碳化硅切割领域。


序号产品及服务分类主要产品及服务应用场景
1光伏切割设备截断机、开方机、磨抛一体 机、切片机主要用于光伏行业硅材料切割。
2光伏切割耗材金刚线主要用于光伏行业硅材料切割。
3硅片及切割加工服务硅片、硅片切割加工服务主要面向光伏行业硅材料切割领 域提供硅片及切割加工服务。
4其他高硬脆材料切割设 备及耗材切片机、截断机、金刚线主要用于半导体、蓝宝石、磁性 材料及碳化硅切割。

(二) 主要经营模式
1、盈利模式
公司坚持以研发创新型产品为核心竞争力,持续拓展公司核心技术及产品的应用场景,以直销为主要方式与客户签订合同及订单,以订单为主要导向组织原材料采购及产品制造,从而实现收入和盈利。报告期内,公司主营业务收入主要来源于面向光伏行业销售的切割设备及切割耗材、硅片及切割加工服务业务。

2、研发模式
公司立足于“交付一代、研发一代、预研一代”的研发与技术创新战略,研发工作主要分为新产品研发、产品升级换代和产品优化工作等三类。新产品研发是指针对公司产品系列没有的、符合公司发展战略方向的产品进行研发;产品升级换代是指研发技术性能更先进、质量更好、功能更全、效率更高、成本更低的新型产品替代原有产品;产品优化工作主要是指对公司目前在产产品的功能、性能方面的优化改进、质量提升和降低成本。

公司建立了以持续提升产品的客户价值为导向的研发体系,设有产品开发、装备研究、工艺研究、工具研究、研发测试及研发管理等研发团队;项目的研发流程主要包括概念、计划、设计开发、试制验证、生产导入等五个阶段,并建立了成套研发流程管理、评审及激励制度,用于保障研发投入、保障研发投入效率、保障研发成功率、保障研发成果产业化。公司现有的研发模式既保证了各研发项目的方向性和专业性,又促进了切割设备研发、切割耗材研发、切割工艺研发之间的互相协作配合,从而保障了公司研发项目的高创新、高技术、高质量及高效率。

3、采购模式
公司采用“以销定产、以产定购”的计划型采购模式。公司负责采购相关工作的职能部门主要是供应链管理中心和经营管理部,供应链管理中心负责供应商资源开发与管理,经营管理部负责物料计划、采购执行和仓储管理。

4、生产模式
公司设备类产品主要采用“以销定产”的模式组织生产,即公司根据销售部门签订的销售合同、销售订单,制定生产计划并组织生产;公司耗材类产品主要采用“合同订单+安全库存”的模式组织生产;公司硅片及切割加工服务业务主要以代工模式为客户配套硅片切割产能,由客户提供单晶硅棒,公司按照约定标准和计划将单晶硅棒加工成硅片后向客户交付合格硅片并收取代工费,主要采用“以销定产”的模式组织生产,根据签订的代工服务合同,制定计划并组织生产。

5、销售模式
公司设备产品销售主要采用直销模式,即直接与设备产品的最终用户签署合同和结算货款,并向其提供技术支持和售后服务;耗材产品销售主要采用直销模式,即直接与金刚线的最终用户签署合同和结算货款,并向其提供技术支持和售后服务,对于少数采用“零库存”管理模式的客户,公司采用寄售模式向其销售金刚线产品,将部分金刚线寄放在寄售客户仓库中,与客户就金刚线的实际使用量进行月度对账并结算;硅片及切割加工服务主要采用直销模式,即直接与单晶硅棒提供方签署合同并结算加工费。


(三) 所处行业情况
1. 行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛
1.1公司所处行业的发展阶段和基本特点
(1)光伏行业发展情况
光伏产业链可分为硅料、硅片、电池片、组件、光伏发电系统五个环节。从硅料生产到电池组件再到光伏发电系统应用,构成光伏产业链上中下游。硅料(硅锭/硅棒)、硅片等基础产品的生产制造属于光伏产业链上游,光伏电池片和组件等关键产品属于产业链中游部分,光伏发电系统应用属于下游环节。公司产品主要应用于光伏行业的上游环节,为该环节的硅片制造厂商提供截断机、开方机、磨抛一体机、金刚线切片机以及金刚线切割耗材,同时提供硅片切割加工服务,产品和服务用途为通过使用公司切割设备及切割耗材产品将硅棒制作成硅片。光伏行业所处的发展阶段及特点具体如下:
①光伏行业持续高速发展,全球光伏新增装机仍将持续增长
全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标,发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识,再加上光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电源形式,预计全球光伏市场将持续高速增长。根据国际可再生能源机构(IRENA)在《全球能源转型展望》中提出的1.5℃情景,到 2030 年,可再生能源装机需要达到 11,000GW 以上,其中太阳能光伏发电和风力发电约占新增可再生能源发电能力的 90%。未来,在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,全球光伏新增装机仍将持续增长。

根据中国光伏行业协会数据,2023年,全球光伏新增装机超过390GW,创历史新高,国内光伏新增装机 216.88GW,持续全球第一。2023 年我国光伏产业仍实现了高速增长,产业链主环节规模持续扩大,多晶硅、硅片、电池片、组件产量同比增长均在 64%以上。其中,多晶硅产量达143万吨,同比增长66.9%;硅片产量约为622GW,同比增长67.5%;电池片产量约为545GW,同比增长64.9%;组件产量达499GW,同比增长69.3%。

②阶段性和结构性产能过剩隐忧加剧,产业链价格下行,竞争加剧
近几年光伏行业持续高速发展,新进入者和跨界资本大量进入,叠加原有企业扩产,短时期内产能快速爆发,阶段性及结构性产能过剩隐忧加剧。产业链主要环节价格快速下行,新旧产能加速迭代,叠加贸易壁垒及海外本土扶持,全球化布局进程加快,光伏行业竞争愈发激烈,行业格局加速重构。

③技术进步不断推动行业降本增效,电池路线持续分化,n 型电池市占率快速增加,硅片环节薄片化、细线化持续推进
光伏技术不断升级迭代,n 型电池(TOPCon+HJT)市占率快速增加,光伏组件最大功率进一步提升,大尺寸硅片市占率进一步增加,硅片形态呈方片、矩形片及微矩形片等多样化特征。N型产品产业化进程全面加速,硅片薄片化需求持续提升,硅片切割难度加大,切割技术门槛进一步提高,专业化切割加工服务市场需求持续旺盛。

根据中国光伏行业协会数据,2023 年 P 型单晶硅片平均厚度在 150μm 左右,较 2022 年下降 5μm。用于 TOPCon 电池的 n 型硅片平均厚度为 125μm,用于异质结电池的硅片厚度约120μm,分别较2022年下降15μm和5μm。金刚线细线化持续迭代,目前市场高碳钢丝金刚线主流线型为34μm、32μm及 30μm 线型,领先企业开始尝试 28μm及以下线型切割,钨丝金刚线主流线型为30μm及28μm线型,领先企业开始尝试26μm及以下线型切割。

(2)半导体行业发展情况
半导体产业链上游包括制备半导体的材料以及所需设备;中游则是利用设备和原材料进行半导体制备;下游是个人电脑、汽车、消费电子等集成电路应用领域。半导体行业中游又分三大部分,分别是芯片设计、芯片制造、芯片封装测试,其中芯片制造环节主要是使用精密设备对单晶硅片做精细化处理,单晶硅片是半导体产品的基础。公司金刚线切割技术已应用于半导体硅片切割领域,通过向半导体硅片制造厂商提供切片设备及耗材,使用金刚线切割技术将硅棒最终制作成半导体硅片。

半导体行业在经历了2021年高速增长之后,随着前期扩产产能的逐步释放,以及受国际环境、全球经济发展滞缓等因素影响,2022年全球半导体市场增速放缓,但5G、自动驾驶、数据中心、工业自动化、人工智能、元宇宙等新兴产业的快速发展推动半导体行业持续增长。中国大陆已是全球最大的电子设备生产基地,因此也成为了集成电路器件最大的消费市场,而且其需求增速持续旺盛。在国际贸易摩擦加剧的背景下,我国对半导体产业加大政策扶持力度,国内半导体产业的产能规模和制造工艺得到快速进步,逐步实现国产替代已成为国内半导体产业发展的明显趋势。

半导体设备贯穿产业链,半导体产业的持续发展也带动半导体设备需求的不断增长,同时也对设备工艺和技术提出更高的要求,在贸易限制的背景下,倒逼半导体设备国产化进程进一步加快,行业需求和贸易限制使得我国半导体设备企业迎来快速发展的契机。

(3)蓝宝石行业发展情况
蓝宝石材料是现代工业重要的基础材料,由于其具备强度大、硬度高、耐腐蚀等特点,被广泛应用于LED衬底、消费电子产品保护玻璃、航空航天装备以及医疗植入品等领域。蓝宝石上游产业链主要包括三个环节:设备—长晶—加工(切磨抛)。因此,蓝宝石生产主要有两个环节,即前道的蓝宝石长晶和后道的蓝宝石切片。蓝宝石切片制作包括定向、切片、研磨、倒角、清洗、退火、质检等步骤。公司金刚线切割技术已完全应用于蓝宝石切割领域,通过为蓝宝石晶片制造厂商提供切割设备以及切割耗材,使用金刚线切割技术将硅棒最终制作成蓝宝石晶片。

LED行业是蓝宝石材料的主要应用领域之一,约80%的LED芯片以蓝宝石为衬底。受下游市场消费需求萎缩的影响,传统LED照明市场表现低迷,但Mini/Micro LED迎来快速发展,Mini-LED已在电视、笔记本电脑、车载显示、VR等领域实现广泛应用,成为中大尺寸显示市场的主流技术。

根据LEDinside的预测,2024年小间距LED市场规模将达到97亿美元,复合增长率将达到30-35%,其中Mini LED市场规模有望达到50-60亿美元。未来,在“双碳”战略指导下,随着传统LED照明向智能、低碳、健康等方向转型升级,以及Mini/Micro LED技术的进一步发展,LED行业迎来新的发展契机。近年来,蓝宝石在消费电子领域的应用不断增加,包括智能手表表镜及后盖、智能手机和平板电脑摄像头保护镜片、指纹识别镜片、扫描仪盖板、医美脱毛仪导光块等。从供给端来看,随着长晶及加工的技术和工艺进步,蓝宝石尺寸不断扩大并规模化生产,技术进步和规模化生产使得蓝宝石材料的成本持续下降,持续降本也有望给蓝宝石带来新的应用市场。

(4)磁材行业发展情况
我国是磁性材料生产大国,磁性材料是工业和信息化发展的基础性材料,其硬度高、性脆、忌温度骤变,机械加工存在一定难度。随着磁性材料应用的发展,生产企业对加工精度、加工技术的要求也越来越高,金刚线凭借其优异的切割性能已成为磁性材料切割领域的主流切割工具。

磁材及制品已广泛应用于风电、电子、计算机、通信、医疗、家电,军事等几乎涉及国计民生的各个领域,并开始大量应用在新能源汽车、光伏发电、通信基站和机器人产业等领域,带动磁材需求持续增长。

(5)碳化硅行业发展情况
碳化硅作为第三代半导体材料的典型代表,具有高禁带宽度、高电导率、高热导率等优越物理特征,在新能源汽车、新能源发电、轨道交通、航天航空、国防军工等领域的应用有着不可替代的优势。碳化硅单晶材料主要分为导电型衬底和半绝缘衬底两种,其中,在导电型衬底上生长碳化硅外延层,可进一步制成功率器件,并应用于新能源汽车、光伏发电、轨道交通、智能电网、航空航天等领域;在半绝缘型衬底上生长 GaN 外延层,可进一步制成微波射频器件,应用于 5G通讯、雷达等领域。目前,新能源汽车、光伏和充电基础设施是碳化硅的主要应用领域,在新能源汽车和光伏逆变器等领域的蓬勃发展驱动下,全球碳化硅市场规模快速提升。

碳化硅材料因其技术含量高而呈现难度大、良率低、制作成本高的特点,目前先进技术及主要市场均被国外厂商占据。国内碳化硅材料领域的研究从20世纪90年代末开始起步,但受技术门槛较高、良率低、成本高的因素制约,发展进程缓慢,导致行业的整体产能远不及市场需求,国内碳化硅衬底主要依赖进口。在下游市场需求快速增长和技术进步的驱动下,国内碳化硅产业将迎来快速发展期。伴随着金刚线切割技术在碳化硅行业的导入,金刚线切割技术的成本优势逐步显现,头部企业不断认可,金刚线切割设备的市场渗透率快速提升。2022 年公司碳化硅金刚线切片机及碳化硅专用金刚线已形成批量销售,2023 年公司 8 寸碳化硅金刚线切片机已获得行业头部客户高度认可并形成批量订单。

1.2 主要技术门槛
光伏硅材料、半导体硅材料、蓝宝石材料、磁性材料、光学玻璃、陶瓷材料等,都具有抗磨损、硬度高、脆性大等共同特点,可统称为高硬脆材料。高硬脆材料的切割过程是用硬度较高的材料去磨削硬度较低的材料,磨削部分损耗、未磨削部分分离,从而达到切割效果。高硬脆材料加工难度很大,一方面,高硬脆材料硬度很高,较难加工;另一方面,高硬脆材料脆性高,被加工物料容易在加工过程中断裂。金刚石在莫氏硬度表上的硬度为10,是目前已知的最高硬度的天然形成的材料。常见高硬脆材料的莫氏硬度指标如下表所示:

材料硬度
金刚石10
碳化硅(金刚砂)9.5
蓝宝石9
7
石英7
陶瓷6-9
注:莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准,多在矿物学或宝石学中使用。

从高硬脆材料切割技术的发展历程来看,其切割方法经历了内圆锯切割、游离磨料砂浆切割、金刚线切割的技术升级路线,其中每一步改进都带来了原材料利用率、切割效率的提升和切割成本的降低。

超薄硅片的切片是一项难度较高的精密加工过程,需高精密的切割设备与高质量的金刚线及高适配性的切割工艺才能保证硅片切割生产的高质、高效、低成本,因此高精密的切割设备与高质量的金刚线具有较高的研发及制造技术门槛。

公司光伏切割设备和切割耗材产品在切割环节配合使用,以公司主要产品金刚线切片机切割硅片为例,公司光伏切割设备及切割耗材应用场景简介如下:
(1) 金刚线布线




切片机切割硅片的第一步工作是金刚线布线,即:切片机的自动排线系统首先将一根长度200km以上、直径30μm及以上的金刚线(人体头发丝直径80-90μm)由放线辊放出进入切割区域,均匀、精密地反复缠绕在切割区域内的3根主辊上,主辊上有细密的绕线凹槽,单根金刚线排布在凹槽内,并排布置成约由近4,700根、间距低于205μm的金刚线线网,然后再被收线轮从切割区域引出。由于金刚线直径和线网密集程度均为微米级,切片机金刚线管理系统需要精准排线,收放线轮、小导轮、主辊均需要同步精准运转,否则容易导致切割过程中金刚线断线,进而可能造成比较严重的硅料损失。

(2) 硅片切割




目前应用于切割光伏硅片的金刚线的母线直径在30-34μm之间,母线直径比人体头发丝(80-90μm)还要细;硅片半片厚度最薄可至60μm(A4纸的厚度约为104μm);另外,硅片有多个严苛的表面质量指标。

在硅片切割过程中,金刚线网的线速度在4秒内从静止状态加速至2,400米/分钟(折合144公里/小时),在2,400米/分钟的线速度工况下持续运行30秒后,在4秒内从2,400米/分钟减速至0米/分钟;随后反向加速至2,400米/分钟,持续运行30秒后,再减速至0米/分钟;金刚线网如上往返高速运动切割硅棒。

在硅片切割过程中,金刚线的张力波动需控制在±0.5牛顿以内,否则金刚线容易断线;金刚线的破断拉力、线径、切割能力等技术指标需保持一致性,若破断拉力偏小、线径偏小,切割能力不足,在硅片切割过程中,极易发生断线;若发生上述断线情形,则可能损坏被切割物料或因重新布置线网而降低生产效率。

硅片切割过程中,金刚线切片机多达300个部件需高精密协调配合工作,才能保证切片机高速度、高精度、高稳定性工作,进而才能保证硅片的质量及切割生产效率。


2. 公司所处的行业地位分析及其变化情况
(1)公司光伏切割设备的市场地位分析及其变化情况
2016 年,公司正式进入光伏切割设备市场,在较短时间内收入规模和市场份额快速上升,目前公司已拥有重要的行业地位,已成为全球光伏行业主要的光伏切割设备供应商之一。依托持续高强度的研发投入,公司不断迭代新品,竞争优势持续领先,并已占据光伏切割设备市场绝大部分市场份额。报告期内,公司光伏切割设备持续保持市占率第一。

(2)公司光伏切割耗材的市场地位分析及其变化情况

为顺应硅片的发展潮流,切割技术也将不断进步。从目前情况来看,金刚线切割技术仍将作为未来相当长一段时间内主流的硅片切割技术。通过技术创新,不断改进金刚线切割设备和金刚线的技术性能,优化切割生产工艺,是满足光伏硅片生产高效率、高质量、低成本要求的重点。




(四) 核心技术与研发进展
1. 核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况
1.1 公司的核心技术体系
公司通过自主研发形成的核心技术,主要包括3项核心支撑技术及16项核心应用技术,并形成了公司的核心技术体系,具体情况如下图所示:
1.2 公司拥有的核心支撑技术
通过多年的自主研发,公司已掌握精密机械设计及制造技术、自动化检测控制技术、精密电化学技术等3项核心支撑技术,公司的3项核心支撑技术是公司赖以产出核心应用技术的基础支撑,属于行业通用技术的范畴。


精密机械设计及制造技术 械设计研发人员具有多年的 业基础知识和三维建模、力 摩擦、耐腐蚀的高精密输送 中形成了公用的标准化模块 、快速研发创新提供了充分 自动化检测控制技术 化检测控制技术领域,公司 、网络与通信技术为主要工 智能控制方法解决传统控制 测技术,解决非接触双向信 ,满足工业领域的远程传输 制要求;④利用电子电力技 精密电化学技术 化学技术是一门基于金属材 术,是金刚线产品研发创新 拥有由精细化工、高分子化 发团队针对金刚线制造技术 创新过程中必须要解决处理 电镀层力学性能的精确控制 。 司拥有的核心应用技术 要利用上述3项核心支撑技 ,应用于产品设计和生产制 16项核心应用技术是具有明 先进性的技术,其中部分技 业特点、自身业务模式,在 应用技术持续进行创新和积 列示如下:
核心应用技术
高精度轴承箱设计制造技术
高稳定性液路技术
高精度切割线管理技术
 
核心应用技术
 
高精度张力控制技术
高精度夹持进给技术
多主轴动态平衡技术
高精度晶线检测技术
超细金刚线高线速切割工艺 技术
超薄片切割工艺技术
基于大数据的智能切割技术
低张力高效上砂技术
基于机器视觉的钢线质量分 析技术
上砂量模糊控制技术
电镀液高效添加剂技术
金刚石微粉镀覆技术
微粉破碎工艺技术
公司核心应用技术可分为设备类产品核心应用技术和耗材类产品核心应用技术,其基本情况如下:
(1)应用于公司切割设备类产品研发、制造的核心应用技术

①高精度轴承箱设计制造技术
以金刚线切片机为例,切片机两根切割主辊带动金刚线网在硅棒表面高速往复磨削,将硅棒切削加工为硅片。两根切割主辊由轴承支撑起来高速旋转,轴承则安装在两根主辊前后四个轴承箱中。切割主辊转动产生的轴向和径向力将导致切片机在微米级切割状态下出现切割精度波动,并进而影响生产效率及硅片质量。轴承箱在上述切割主轴工作过程中起到支撑和保持精度的关键作用,一方面,切割主辊将高速旋转工作时承受的轴向和径向力传递到轴承箱上,由轴承箱的力学结构承载并化解;另一方面,轴承箱精度和刚度保证了金刚线网的运行精度,从而保证了硅片切割质量。公司利用自身积累的高精度轴承箱制造技术自主设计轴承箱结构并生产轴承箱产品,从而保证切片机产品精度达到行业先进水平。同时,公司在行业内创新性地应用油气润滑系统,提升切片机线速,并配备自主研发的迷宫式独立冷却内循环系统,保证轴承箱在高转速工况下产生的热量及时散去,避免高温环境造成内部精密零件损坏,从而保证轴承箱持续高速稳定运行。

目前,公司已将上述技术普遍应用于公司各类切割设备的研发及制造中,该技术已成为公司各类切割设备保持竞争力的核心应用技术之一。

②高稳定性液路技术
在金刚线切片机工作过程中,金刚线切割硅片时会持续产生大量的热量,若大量热聚集则会使高精度轴承箱和硅棒发生热变形,进而降低切片机的工作精度、降低硅片的质量。因此,轴承箱和硅棒所在的切割区域需进行循环冷却,以带走切割硅棒产生的热量,并保证切割区域温度恒定。

公司自主研发的高稳定性液路系统包含切割液冷却系统和内循环冷却系统;其中,切割液冷却系统可以对硅片切割液进行冷却,并维持切割液温度的稳定;内循环冷却系统可以对轴承箱、伺服系统、电机和控制柜进行冷却,保证切片机关键部件的稳定。公司的高稳定性液路技术通过水热交换器、回液温度传感器、PLC和马达阀等技术手段可实现对切割区域的温度的闭环控制,避免温度波动过大对硅片质量和切片机运行造成不良影响。

目前,上述技术已成为公司金刚线切片机在光伏行业保持竞争力的关键技术之一。

③高精度切割线管理技术
以金刚线切片机为例,切片机工作过程中,金刚线高速从放线辊放出,经过排线轮、张力轮、过线轮和切割轴后,收回缠绕到收线辊上;再反方向由收线辊绕回到放线辊,金刚线高速往复双向运动。原则上切片机工作过程中,收线、放线及排布线须同步且金刚线所受到的张力应保持稳定,然而收、放线辊上绕制的金刚线卷径是随时变化的,必须实时控制收、放线辊的转速以保证高速运动的金刚线的线速度稳定且保持金刚线所受到的张力稳定;同时还需要保证排线装置与收放线辊同步。因此,各轴同步既是关键技术也是难点技术。此外,硅片切割的技术发展趋势之一是“大尺寸、大装载量”,这也就相应需要更长的金刚线网,但金刚线网加长,将增加金刚线工作时的扭转圈数,且同时容易出现金刚线抖动加大的情形,进而增加金刚线断线风险,不利于细线化切割。

公司的“高精度切割线管理技术”运用两侧对称的收、放线金刚线布线方式,金刚线在设备内部穿梭排布,由放线辊经过排线轮、张力轮、过线轮到切割轴上形成切割线网,再经过线轮、张力轮和排线轮回到收线辊上形成一个完整的金刚线缠绕系统,金刚线由左右两侧交替放出、收回,使线网往复运行切割硅棒。通过提高导轮之间的共面度,减小金刚线的扭转;通过调整导轮间的距离,来减小金刚线切割时的抖动。该技术可以使长线网在切割时减少断线风险,从而可以完美配合金刚线切片机的高线速、细线化、大装载量的技术要求。

目前,公司已将上述技术普遍应用于公司各类切割设备及金刚线生产线的研发及制造中,该技术已成为公司各类切割设备及金刚线保持竞争力的核心应用技术之一。

④高精度张力控制技术
以金刚线切片机为例,切片机切割硅棒过程中,金刚线须保持稳定的切割张力,若张力过小,将导致金刚线切割力不足;若张力过大,将导致金刚线断线;若张力控制不稳定,或将导致切出的硅片存在 TTV 超标、线痕明显、硅片弯曲和翘曲等质量问题,严重时金刚线断线或将导致整根硅棒损坏。因此,精确、灵敏、稳定、无扰动的切割线张力控制技术是金刚线切割技术的关键技术之一。

公司经过多年的自主研发、实践及持续优化,综合采用高精度排线检测及纠偏、最优张力控制算法、循环补偿控制、扰动响应控制等多种检测控制技术及精密机械设计制造技术,实现了对高速运动的金刚线的高精度张力控制。

目前,公司已将上述技术普遍应用于公司各类切割设备及金刚线生产线的研发及制造中,该技术已成为公司各类切割设备保持竞争力及保障金刚线稳定生产的核心应用技术之一。

⑤高精度夹持进给技术
切割设备工作时需要夹持被加工材料与切割刀具持续、稳定、紧密接触,被加工材料进给的稳定性直接影响到切割的质量和效率;因此,夹持进给系统须具有高定位精度、高动态响应、高稳定性等特点。

公司自主研发的前进后退、上升下降夹持进给系统,均经过数学模型分析后选择最适合的控制方案;机械部件充分运用多种分析设计方法,将高精度进给系统中的设计指标分解到具体零件的加工精度,从而保证系统的高精度;控制系统充分运用自动检测控制技术,将位置、速度、角度、尺寸等传感器的信号实时反馈至系统,充分保证执行机构的高响应要求。

目前公司已将上述技术普遍应用于公司各类切割设备的研发及制造中,该技术已成为公司各类切割设备保持竞争力的核心应用技术之一。

⑥多主轴动态平衡控制技术
单晶硅圆棒开方时,金刚线切割线网是由一根金刚线布成的井字形线网,需要运用多主轴动态平衡控制技术来进行布线控制,以保证开方机线网的稳定运行。公司经过多年的自主研发、实践及持续优化,率先将自主研发的多主轴动态平衡控制技术应用于金刚线单晶开方机,使得金刚线单晶开方机主轴轮使用寿命延长、断线率降低、切割成本降低。

目前,上述技术已成为公司金刚线单晶开方机在光伏行业保持持续竞争力的关键技术之一。

⑦高精度晶线检测技术
晶线检测是单晶硅棒开方的重要工序,晶线检测的成功与否,会直接影响切割质量和切割效率。如果晶线检测错误且继续切割动作,会造成硅棒直接报废;如果检测用时过多,会降低切割效率。公司自主研发的高精度晶线检测技术,利用高精度传感器、多层控制算法、闭环自动调整技术,可以保证硅棒误切率趋近于零,大幅度缩短了晶线检测时间。

目前,上述技术已成为公司金刚线单晶开方机在光伏行业保持持续竞争力的关键技术之一。

(2)应用于指导、验证切割技术发展方向及生产的金刚线切割工艺技术 “金刚线切割工艺”是公司实现“为高硬脆材料加工环节提供基于金刚线切割技术的系统切割解决方案”的主要纽带和各产品结合点,公司通过对“金刚线切割工艺”的研究,提出未来切割技术的发展方向,为各相关产品技术指标提供支撑,为客户提供完善的整体解决方案,是公司关键的核心应用技术之一,现阶段已形成 3项核心应用技术,具体如下: ⑧超细金刚线高线速切割工艺技术
该技术是通过优化金刚线切割相关工艺参数,力求使用线径更细的金刚线切割,从而降低制造硅片所需的材料用量、提升切片良率、提高切割生产效率、降低固定资产投资成本的切割工艺技术。

研发人员以公司自主研发的“金刚线切片机”为平台,使用公司自主研发的“超细金刚线”切割高硬脆物料,通过调整切割工艺参数,在大量切割测试数据的基础上,形成了可持续优化的超细金刚线高线速切割工艺技术。

目前,公司已将上述技术应用于公司光伏单/多晶硅片、半导体大硅片、蓝宝石晶片等切割场景的研发测试及客户推广中,该技术已成为公司各类切割设备及金刚线保持竞争力的核心应用技术之一。

⑨超薄片切割工艺技术
该技术是通过切割工艺匹配、优化切割设备部套性能,实现高硬脆材料的薄片切割,从而降低成品片所需材料用量、提升成品片柔韧性的切割工艺技术。

以光伏用单晶硅片为例,超薄片技术路线是面向光伏平价上网的主要解决方案之一,针对下一代电池技术具有明显的性价比优势,片厚的下降带来硅片柔性的提高,组件的应用场景也相应提升,高转换效率和低成本的材料有利于客户产品提升竞争力。

目前,公司已将该技术应用于公司光伏单晶硅片、半导体大硅片等切割场景的研发测试及客户推广中,该技术已成为公司各类切割设备及金刚线保持竞争力的核心应用技术之一。

⑩基于大数据的智能切割技术
该技术通过智能切割技术调整逻辑,使得切割设备在一定程度上自动处理切割过程中遇到的异常情况,从而降低断线率、提升生产效率、提高切片良率。

目前,公司已将该技术应用于公司光伏切片机及金刚线产品、半导体大硅片切片机及金刚线产品等切割场景的研发测试及客户推广中,该技术已成为公司各类切割设备及金刚线保持竞争力的核心应用技术之一。

(3)应用于公司切割耗材类产品研发、制造的核心应用技术
?低张力高效上砂技术
公司自主研发的“低张力高效上砂技术”主要是指“分段张力系统”和“单机十二线设计技术(原单机六线设计技术)”。“分段张力系统”是指在金刚线生产线主要工艺段设置驱动电机和张力电机,中间工艺段电机为主轴电机,其他电机为从轴跟随主轴同步,金刚线生产线各工艺段的钢线张力控制是独立的,从而可以实现低张力上砂,减少钢线因大张力磨损而导致的脱砂情况,有利于高质量上砂。公司已通过全新的产线结构设计,将每条金刚线生产线由同时生产 6根金刚线提升至同时生产 12 根金刚线且各金刚线单独进行张力、电流、砂量等生产参数控制。通过上述升级改造,各条产线中同时生产的 12 根金刚线既可共用电镀液及各种金刚线原材料,又可独立控制各根金刚线的生产,可以极大地提升金刚线的生产效率、降低金刚线生产线的固定资产投资成本。

目前,“低张力高效上砂技术”已成熟应用于公司金刚线生产过程,已成为保障公司金刚线生产高效率、低成本的关键技术之一。

?基于机器视觉的钢线质量分析技术
“基于机器视觉的钢线质量分析技术”是指通过算法、数据、传感器、精密驱控技术使得机器在一定程度上具备模拟人类强大、复杂的视觉感官的能力,结合计算机的快速性、精确性和可重复性,使机器具备在线、快速、精确的工业检测任务。

公司自主研发的“基于机器视觉的钢线质量分析技术”通过高速工业相机在线实时拍摄固结在钢线基体上单位视野内的金刚石微粉颗粒的显微图像,图像信号实时传送给图像处理系统并转换为数字化信号,数字化的图像信号被金刚线生产线检测控制系统实时接收,并实时计算钢线基体上单位视野内的金刚石微粉颗粒数量、分布均匀性的分析数据,从而实现对金刚线上固结的金刚石微粉颗粒数量、分布均匀性的实时在线检测,并将实时在线检测数据与生产工艺设定数据比较,实时调整金刚线生产线的生产工艺参数,进而实现对金刚线上固结的金刚石微粉颗粒数量、分布均匀性的实时控制。

目前,“机器视觉图像识别技术”已成熟应用于公司金刚线生产过程控制,已成为保障公司金刚线质量稳定的关键技术之一。

?上砂量模糊控制技术
“上砂量”(固结在金刚线母线上的单位视野内的金刚石微粉颗粒数量)直接决定金刚线的切割力,是评价金刚线质量的最关键技术指标之一。影响上砂量的主要因素有电镀电流、电镀液pH 值、电镀液温度、电镀液中金刚石微粉颗粒浓度、母线运行速度等,影响变量非常之多,且难以精确量化控制参数。

公司自主研发的“模糊控制系统”以公司多年积累的金刚线生产大数据为基础,建立各影响因素与砂量的模糊控制规则,采用模糊推理、模糊判断、数学仿真分析等技术解析控制量,从而实现对上砂量的精确控制,无需人工干预上砂量。

目前,“上砂量模糊控制技术”已成熟应用于公司金刚线生产过程控制,已成为保障公司金刚线质量稳定的关键技术之一。

?电镀液高效添加剂技术
上砂过程是金刚线生产的核心工艺流程,上砂的效率(速度)直接影响金刚线的生产速度;上砂过程中金刚石微粉颗粒在母线上分布的均匀性直接影响金刚线的质量一致性。因此为了保证高速上砂和均匀上砂(不团聚、不叠砂),上砂槽中添加剂和使用方法非常重要。(未完)
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