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文档简介
1、2022年风电行业深度研究报告目 录1.“碳中和”背景下,全球风电迎来发展机遇 71.1 海内外持续推出重磅政策,风电需求有望共振 71.2 中国市场在全球风电市场占据重要地位 91.3 国内风电招标量充沛,弃风率持续下行 122.风电产业链介绍 132.1 风机:全球竞争格局比较分散,国内较为集中 142.2 叶片:格局较为分散,技术变化主要体现在尺寸+材料 162.3 主轴:国内双寡头竞争格局,国产化程度最高 172.4 轴承:技术壁垒高,被海外企业高度垄断 182.5 塔筒:运输半径限制,格局相对分散 192.6 海缆:海风爆发+海风离岸距离增加拉动海缆需求 213.风电行业重点公司 2
2、33.1 金风科技:国内风机龙头厂商,盈利能力反转向上 233.2 中材科技:玻纤+叶片+隔膜三主业驱动 243.3 新强联:主轴轴承实现从 0-1 的国产 263.4 中天科技:国内海缆龙头厂商 284.投资建议 295.风险提示 30插图目录图 1:2021 年第一批风光大基地分布 8图 2:美国近十年风电新增装机年均复合增速为 11% 8图 3:国内风电新增装机量(GW) 10图 4:国内风电累计装机量(GW) 10图 5:全球风电新增装机量(GW) 10图 6:全球风电累计装机量(GW) 10图 7:全球陆上风电累计装机量(GW) 10图 8:全球陆上风电累计装机量国家排名 10图 9
3、:全球海上风电累计装机量(GW) 11图 10:全球海上风电累计装机量国家排名 11图 11:全球陆上风电新增装机量(GW) 11图 12:2020 年各国陆上风电新增装机量排名 11图 13:全球海上风电新增装机量(GW) 11图 14:2020 年各国海上风电新增装机量排名 11图 15:2021 年 1-10 月风电公开招标规模 52GW 12图 16:2021 年前三季度中国海上风电新增装机 3.82GW 12图 17:中广核云南风场招标,创下最低报价 1880 元/kw 12图 18:国内弃风率已经降至 3% 12图 19:风电产业链 13图 20:风力发电机构成 14图 21:20
4、20 年全球风机厂商市占率 15图 22:行业抢装会导致集中度有所下降(2015 年和 2020 年) 15图 23:风机大型化趋势明确 16图 24:风机毛利率上升主要受益于与零部件厂商订单模式 16图 25:叶片是风机成本中占比最高的零部件 16图 26:叶片行业竞争格局较为分散 16图 27:叶片尺寸持续增长 17图 28:主轴图 17图 29:金雷、通裕主轴收入规模(亿元) 18图 30:金雷、通裕主轴毛利率 18图 31:轴承图 18图 32:主轴轴承基本被海外公司所垄断 19图 33:塔筒图 20图 34:风电机组成本占比最高的是塔筒 20图 35:海上风场图 21图 36:海底电
5、缆的成本构成 90%都是原材料 22图 37:2020 年国内海缆市场竞争格局 22图 38:2021Q3 归母净利润 30.1 亿,同比+45.6% 23图 39:公司全球累计并网容量 5.62GW,在建风场容量 2.53GW 23图 40:毛利率提升,主要受益和零部件厂商的订单模式 24图 41:主营产品毛利占比 24图 42:2021Q3 归母净利润为 26.5 亿元,同比+73.3% 24图 43:公司主营业务有玻纤和叶片两部分 24图 44:叶片毛利率维持在 20%左右 24图 45:公司费用率控制严格,净利率逐年抬升 24图 46:公司叶片收入和毛利大幅增长 25图 47:公司叶片
6、销量保持多年国内第一 25图 48:除了 2020 年抢装涨价外,叶片价格比较稳定 25图 50:主轴轴承图 26图 51:公司发展阶段 27图 52:风电产品毛利率是逐年提升的 27图 53:风电类产品近两年在公司收入占比超过 80% 27图 54:受行业抢装影响,公司收入和利润上了一个新台阶 27图 55:公司四大主营业务布局 28图 56:电缆组成材料示意图 28图 57:国内海上风电项目投资分配 29图 58:2021Q3 对通信业务资产累计计提减值达到 20.8 亿元 29图 59:公司主营业务收入占比 29图 60:公司毛利率和净利率整体比较稳定 29图 61:公司设有江苏南通、盐
7、城和广东汕尾三大海缆制造基地 29表格目录表 1:主要国家风机装机量和可再生能源目标 7表 2:第一批风光大基地项目 8表 3:国内主要海上风电平价项目 13表 4:国内风机企业新增装机占比 14表 5:三种风机技术路线对比 15表 6:各个整机厂商轴承供应商情况 19表 7:塔筒厂商对比 20表 8:新能源运营商对比 22表 9:公司风电叶片产能布局情况 25表 10:风电轴承的类型 26表 11:相关标的汇总表(截止 2022 年 01 月 12 日) 311.“碳中和”背景下,全球风电迎来发展机遇1.1 海内外持续推出重磅政策,风电需求有望共振二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值,努
8、力争取 2060 年前实现碳中和。中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见于 10 月 24 日发布。2030 年前碳达峰行动方案再次明确 2030 碳达峰目标:10 月 25 日,国务院印发方案,拟到 2030 年,非化石能源消费比重达到 25%左右,单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 65%以上,并详列行动方案细则。人民银行推出碳减排支持工具:人民银行通过碳减排支持工具向金融机构提供低成本资金,按贷款本金的 60%提供资金支持,利率为 1.75%,期限 1 年,可展期 2 次,剩余 40%资金由银行自行承担,贷款利率应与同期限档次贷款市场报价利率
9、(LPR)大致持平。表 1:主要国家风机装机量和可再生能源目标国家2020 年底累计风电装机容量(GW)可再生能源装机目标中国总计 281GW,其中陆上 272GW,海上 9GW2030 年,风电、太阳能装机容量超过 1200GW美国总计 122GW,其中陆上 122GW,海上 0.04GW2030 年,计划 30GW 海上风电装机英国总计 24GW,其中陆上 13.7GW,海上 10.4GW2030 年,计划 40GW 海上风电装机,到 2050年,陆上风电容量达到 25-30GW德国总计 63GW,其中陆上 54.9GW,海上 8.1GW海上风电装机目标:2030 年 30GW,2035
10、年40GW,2045 年 70GW印度陆上 38.6GW2030 年,可再生能源装机量达到 450GW,其中海上风电装机为 30GW日本总计 4.4GW,其中陆上 4.4GW,海上 0.07GW到 2030 年,可再生能源占比达到 22%-24%,海上风电累计装机容量为 10GW韩国总计 1.65GW,其中陆上 1.5GW,海上 0.15GW到 2025 年,风电装机容量达到 9.2GW,2030年达到 16GW数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部风光大基地有望拉动国内需求:10 月 8 日,国务院会议召开,提出要加快推进大型风光基地建设;10 月 12 日,国家主席出席生物多样性公约
11、第十五次缔约方大会领导人峰会并发表讲话,在沙漠、隔壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目,第一期装机容量 1 亿千瓦的项目已于近期有序开工;能源局正式通知,拟组织第二批风光基地项目,要求各省于 12 月 15 日前上报,项目重点考虑在沙漠、戈壁、荒漠地区建设,鼓励采用双面组件,并加强储能和输送配套。政策支持分布式风电的发展:9 月国家能源局就提出了将在中东南沿海重点推进风电就近开发,在广大农村实施“千乡万村驭风计划”,支持分布式风电的发展;10 月 17 日,“富美乡村”启动仪式上发布风电伙伴行动具体方案,方案指出,力争 2021 年年底启动第一批 10 个县市总规模容量 5GW 示范项
12、目,选出 5000 个村,安装 1 万台风机,总规模达到 50GW。另外也提到风电力争在2025 年将陆上高、中、低风速地区的度电成本分别降至 0.1 元、0.2 元、0.3元,近海和远海风电度电成本降低 0.4 元和 0.5 元,海上风电力争 2024 年全面实现平价。图 1:2021 年第一批风光大基地分布图 2:美国近十年风电新增装机年均复合增速为 11%数据来源:国家能源局,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部美国新能源政策持续加码:11 月 19 日,众议院通过了拜登 1.75 万亿美元的刺激法案,后续将由参议院审批。该法案包括给每度可再生能源发电补贴
13、 1.5美分(前十年);政府宣布了支持海上风电的计划,计划扩建美国沿海地区的风力发电厂,目标完成 2030 年 30GW 海上装机的规划。表 2:第一批风光大基地项目省份项目名称项目规模(GW)合计规模(GW)青海青豫直流外送二期海南 340 万千瓦风光项目3.410.9海南 300 万千瓦光伏项目3青豫直流外送二期海西 190 万千瓦风光项目1.9海西 160 万千瓦光伏光热项目1.6海西茫崖 100 万千瓦风电项目1内蒙古蒙西昭沂直流外送 400 万千瓦风光项目420.2蒙中锡盟特高压外送二期400 万千瓦风光项目4蒙东鲁固直流外送 400 万千瓦风电项目4蒙西基地库布其 200 万千瓦光
14、伏治沙项目2蒙西托克托 200 万千瓦外送项目2蒙中锡盟上都外送 200 万千瓦风电项目2蒙中乌兰察布 120 万千瓦风电项目1.2蒙东伊穆直流外送岭东 100 万千瓦风光项目1兵团南疆 200 万千瓦风光项目23兵团北疆石河子 100 万千瓦风光项目1宁夏宁夏灵绍直流外送 200 万千瓦光伏项目23宁夏银东直流外送 100 万千瓦光伏项目1云南金沙江下游云南侧 270 万千瓦风光项目2.72.7贵州贵州毕节 150 万千瓦光伏项目1.53贵州黔南 150 万千瓦光伏项目1.5吉林吉西鲁固直流外送 300 万千瓦风电项目37.3吉西 290 万千瓦就地消纳风光项目2.9吉西鲁固直流外送白城14
15、0 万千瓦风光热项目1.4山东鲁北盐碱滩涂千万千瓦风光储一体化基地22甘肃河西酒泉 285 万千瓦风光热项目2.858.55陇东庆阳白银 200 万千瓦风光项目2河西武威张掖 150 万千瓦光伏治沙项目1.5河西酒钢 120 万千瓦风光项目1.2河西酒泉金塔 100 万千瓦光伏项目1陕西陕北陕武直流外送一期 600 万千瓦风光项目612.5关中渭南 350 万千瓦风光项目3.5陕北锦界府谷外送 300 万千瓦风光项目3辽宁辽西北铁岭 150 万千万风光项目1.54.1辽西北阜新 140 万千瓦风光项目1.4辽西北朝阳 120 万千瓦风光项目1.2黑龙江黑龙江哈尔滨 140 万千瓦风电项目1.4
16、2.8黑龙江大庆 140 万千瓦风光项目1.4河北张家口蔚县外送 100 万千瓦风光项目13张家口张北县 100 万千瓦风电项目1承德丰宁风光氢储 100 万千瓦风光项目1山西山西运城 100 万千瓦风光项目12山西晋中 100 万千万风光项目1四川川西 140 万千瓦风光项目1.41.4安徽安徽阜阳南部 120 万千瓦风光项目1.21.2广西广西南宁横州 260 万千瓦风光项目2.66广西崇左 200 万千瓦风光项目2广西红水河 140 万千瓦光伏项目1.4湖南湖南娄底生态治理 100 万千瓦光伏项目11数据来源:国家能源局,国融证券研究与战略发展部1.2 中国市场在全球风电市场占据重要地位
17、根据 GWEC(风能协会),2020 年全球风电新增装机 98.3GW,同比+62.7%,其中国内新增装机量达到69.9GW,主要因为2020 年国内陆上风机抢装的因素,中国新增装机占到了全球风电新增装机的 71%,中国市场在全球风电市场占据重要地位。截至到 2020 年,全球累计风电装机量为 751GW,其中国内累计风电装机量为 281GW,占到了全球累计装机量的 37%。2014-2020 年,全球风电行业年均复合增速为 11%,而国内风电行业复合增速达到了 24%,远高于全球风电行业平均增速。图 3:国内风电新增装机量(GW)图 4:国内风电累计装机量(GW)数据来源:国家能源局,国融证
18、券研究与战略发展部数据来源:国家能源局,国融证券研究与战略发展部图 5:全球风电新增装机量(GW)图 6:全球风电累计装机量(GW)数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部我国是陆上风电累计装机量最多的国家,英国是海风最多。根据 GWEC,2020年全球陆上风电累计装机量为 715GW,海风为 35.3GW,陆风占比超过 95%,随着海上风机价格和安装成本的不断下降,海风发展迅猛。中国是陆上风电累计装机量排名首位的国家,占比接近 40%,美国是除了中国以外重要的市场,占比 17%。从全球各国海上累计装机量来看,英国占 29%,中国(28%)紧跟其
19、后,接下去是德国(22%)、荷兰(8%)、比利时(6%),前五名国家就占到了整个全球海风装机的 93%,尤其是欧洲各国的海上风电发展最为成熟。欧洲是海上风电产业的发源地,自 1991 年丹麦安装了全球第一台海上风机以来,欧洲的海上风机技术在全球一直是处在领先地位,我国近几年大力赶超,目前海风累计装机量已经逼近英国,美国过去几年海风发展相当缓慢,2020 年海风累计装机仅为 42MW,未来也有望保持较高增速。图 7:全球陆上风电累计装机量(GW)图 8:全球陆上风电累计装机量国家排名数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部图 9:全球海上风电累计装
20、机量(GW)图 10:全球海上风电累计装机量国家排名数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部2020 年全球陆上和海上风电新增装机量分别为 90.2GW 和 6.1GW,中国占到全球陆风和海风新增装机量都一半以上。整个亚太地区 2020 年风电新增装机也创下新高,共新增装机 56GW,同比增长 78%,除了中国以外,澳大利亚(1.1GW)、日本(0.45GW)、哈萨克斯坦(0.3GW)及斯里兰卡(0.09GW)也都创下了本国年度风电装机的新纪录。美国也是增长很突出的市场,陆上风电新增排名仅次于中国,占比接近 20%。相比陆上风电,海风速度更快,年
21、利用时间长,且不占用土地资源,在全球清洁能源使用的角度,海风都是一个重要发展方向。除了中国以外,新西兰、比利时这类海风资源发达的国家海风装机量也是靠前的,美国预计未来几年也是主要发力海上风电,美国开发商 Dominion Energy 在向弗吉尼亚州委员提交计划,申请批准建设 2.6GW 的弗吉尼亚沿海海上风电(CVOW)项目,这是目前美国最大的海上风电项目。图 11:全球陆上风电新增装机量(GW)图 12:2020 年各国陆上风电新增装机量排名数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部图 13:全球海上风电新增装机量(GW)图 14:2020 年
22、各国海上风电新增装机量排名数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部1.3 国内风电招标量充沛,弃风率持续下行受到补贴退坡影响,2019 年招标规模高增,达到历史最高的 65GW,导致了 2020 年的陆上风电抢装,2020 年风电项目招标偏少,为 31GW,风机价格随之下降,3MW 风机从 2020 年初的 4040 元/kw 跌至 2021 年 9 月的 2410 元/kw,中广核云南曲靖风场招标,更是创下了 1880 元/kw 的历史低价,下降原因包括抢装后风电需求透支下滑、风机行业价格战等。但随着风机价格腰斩,风电站装机成本大幅下行,可观的
23、风电项目收益率反而刺激了国内潜在需求,2021 年 1-10 月的风电公开招标规模达到了 52GW,逼近了历史最高水平,目前国内风电招标量充沛,2022 年风电行业景气度有望超预期。2020 年弃风率已经降至 3%,2021 年依旧保持在低位,随着特高压、配网和储能设备的持续完善,可以继续缓解“三北”地区的限风问题,弃风率有望持续下行。图 15:2021 年 1-10 月风电公开招标规模 52GW图 16:2021 年前三季度中国海上风电新增装机 3.82GW数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:国家能源局,国融证券研究与战略发展部图 17:中广核云南风场招标,创下最低报价 1
24、880 元/kw图 18:国内弃风率已经降至 3%数据来源:金风科技官网,国融证券研究与战略发展部数据来源:国家能源局,国融证券研究与战略发展部中国海风发展从 2009 年开始的,2009 年国家能源局引发了海上风电场工程规划工作大纲,中国海风时代正式拉开序幕,2014 年政策大力扶持,海风补贴电价高达 0.85 元/kwh,2019 年开始改为竞价上网,补贴电价下调至 0.75-0.8 元/kwh 之间,而 2022 年后新增并网海上风电项目将不再享有国家补贴,全面进入到平价时代。从 2011-2020 年过去十年中国海风发展来看,行业复合增速达到了 44.7%,2021 年前三季度中国海上
25、风电新增装机达到了历史新高的 3.82GW,中国海风行业保持了高速发展。表 3:国内主要海上风电平价项目项目名称地理位置装机容量中标情况中广核象山涂茨海上风电场浙江宁波280MW中国海装中标,中标价 3830 元/kw。华润电力苍南 1#海上风电场浙江温州400MW中国海装中标,中标价 4061 元/kw。粤电阳江青洲一、二海上风电场项目广东阳江1GW青州一计划安装明阳智能 10MW 风机 32 台,8MW 风机 10 台;青州二计划安装明阳智能10MW 风机 40 台,8MW 风机 25 台。明阳阳江青洲四海上风电项目广东阳江505MW明阳智能中标 61 台风力发电机中广核汕尾甲子一海上风电
26、场广东汕尾500MW未招标中广核阳江帆石一海上风电项目广东阳江1GW未招标江苏省竞争性配置-射阳100 万千瓦项目群江苏盐城1GW未招标三峡新能源山东昌邑莱州湾一期海上风电项目山东潍坊300MW明阳智能中标标段 I 150MW 风机,上海电气中标标段 II 150MW 风机,以上均含塔筒。数据来源:国家能源局,国融证券研究与战略发展部2.风电产业链介绍风电产业链由三部分组成,上游原材料及零部件、风机组装和风场运营。上游原材料包括玻纤碳纤维(用于叶片生产)、环氧树脂(用于叶片生产)、钢材、铜、永磁材料(用于发电机制造)等。风机核心零部件包括有发电机、主轴及轴承、叶片、齿轮箱、铸件、塔架等,这些零
27、部件除了关键轴承需要进口以外,其他风机零部件厂商基本可以供应自给,国内零部件厂商专业性较强。风机整机厂商主要包括金风科技、远景能源、明阳智能等企业,这些整机厂商将零部件整合成风电机组,并出售给下游风电运营商。新能源运营商以大型国有集团为代表的投资商,这些发电集团在进行电力投资时,必须配比一定比例的风电、光伏等清洁能源。图 19:风电产业链数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部图 20:风力发电机构成数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部2.1 风机:全球竞争格局比较分散,国内较为集中我国风机行业起步较晚,多数整机企业都是早期从欧洲引进先进的风机技术,再通过多年的吸收和自主研
28、发,实现了国内自主风机品牌的构建。金风科技的直驱技术就是 2004 年与德国 Vensys 展开联合开发的;明阳智能是从 2008年开始与欧洲风机公司 aerodn 展开合作的;上海电气 2005 年与 aerodn 合作研发,2012 年开始与西门子风电合作;三一重能于 2016 年与 aerodyn 展开设计与研发合作。2007 年,外资风机品牌在我国市场份额超过 40%,现在比例已经降至 5%以下,我国风机行业这十年以来发展迅猛,2010-2020 年,远景市占率提升超过 15%,金风、明阳、运达也分别提升了 4pct、5pct 和 6pct,华锐风电因风机质量问题被市场淘汰,从 23.
29、8%的市占率降至 0.4%。表 4:国内风机企业新增装机占比日期金风华锐国电联合动力东汽明阳上海电气Vest as湘电远景Gam esa运达海装GE其他201018.4%23.8%9.8%17%5%2.7%5.6%1.4%0.6%3.5%0.5%2.2%1.3%7.9%201122.5%9.6%11.6%4.9%5.1%3.2%2.5%2.8%2%2.3%0.9%1.4%2.5%25.7%201223.6%10.6%21.4%4%8.4%7.8%4.5%2.1%4%3.9%2.6%2%1.2%3.9%201323.3%4%8.7%5.1%8.2%6.3%1.5%7.2%7%2.4%1.5%3.
30、4%0.2%21.2%201417.1%3.5%9.7%4.9%7.7%6.51%6.7%7.4%0.7%5.6%4.3%0.2%23.1%201525%6.7%9.9%3.4%10.6%6.9%2.3%8.8%9.2%0.8%4%8.6%0%5.2%201627.1%1%8.2%5.2%8.4%7.4%2.2%5.3%8.6%2.1%3.1%7.8%0.9%12.7%201726.6%0%6.6%4.1%12.5%5.7%2%4.7%15.5%0.5%4.2%5.9%0.8%10.8%201831.7%0%5.9%1.8%12.4%5.4%2.5%2.6%19.8%0%4%3.8%0.7%9
31、.3%201927.1%0.1%3.5%4.4%12.2%4.2%0.8%2.3%17.4%1.4%5.4%3.7%0.7%10.6%202022.5%0.4%3.7%5.7%10.1%8.5%2.1%1.2%16.8%0.7%6.7%5.4%1.9%9%数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部从全球风机竞争格局来看,也是比较分散的,前五位的维斯塔斯、金风、 GE、远景、西门子歌美飒市占率分别为 15%、13%、11%、10%和 8%,CR5 为 57%, 出现这种情况的主要原因是国内外资品牌市占率逐步下降,份额让给中国厂商,而中国风机厂商又很难出海,份额又难以在全球范围内进一步提升。从行
32、业集 中度来看,两次抢装年(2015 年和 2020 年)都会导致行业集中度有所下降, 但国内风机行业集中度还是比较高的,国内 CR3 还是可以接近 50%,CR5 可以 达到 67%。图 21:2020 年全球风机厂商市占率图 22:行业抢装会导致集中度有所下降(2015 年和 2020 年)数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部数据来源:GWEC,国融证券研究与战略发展部风电机组可分为直驱、半直驱、双馈三大类,其中直驱机组的叶轮与发电机直接相连,省去了齿轮箱,发电机转子需要用到稀土永磁,永磁直驱机组优势就是没有主轴和齿轮箱,故障率较低,噪音低,劣势就是发电机极对数多,体积及重量较大,
33、稀土成本高,目前代表厂商主要是金风科技。双馈机组的叶轮是通过增速齿轮箱与双馈发电机转子相连,有主轴和齿轮箱,优势是成本低,使用广泛,是目前最主流的风电机组,劣势是故障率偏高,不适合大风机,市场代表厂商主要是远景能源、运达股份。半直驱的叶轮是通过中速齿轮箱与永磁发电机转子相连,与直驱相比,半直驱增加了中速齿轮箱,发电机体积和质量更小,是介于前两种技术方案的折中方案,主轴可有可无,代表厂商主要是明阳智能。表 5:三种风机技术路线对比技术路线齿轮箱发电机主轴优势劣势代表厂商直驱无永磁稀土无故障率低稀土昂贵,发电机大金风科技、湘电股份半直驱紧凑型永磁稀土介于其中明阳智能、海装双馈有交流异步有价格低,成
34、熟故障率偏高,不适合大风机远景能源、运达股份数据来源:公开数据整理,国融证券研究与战略发展部风机大型化是明显的产业趋势。从 2012 年到 2019 年,3MW 以上风机从 0.2%提升至 27%,而 2-3MW 的风机从 7.5%提升到 46.7%,是目前的主流车型。风机容量呈现出逐年提升的趋势。随着海上风电的快速发展,更会带动风机单机容量的提升,部分企业已经推出单机容量超过 10MW 的海上风电机组。图 23:风机大型化趋势明确图 24:风机毛利率上升主要受益于与零部件厂商订单模式数据来源:金风科技官网,国融证券研究与战略发展部数据来源:Wind,国融证券研究与战略发展部2.2 叶片:格局
35、较为分散,技术变化主要体现在尺寸+材料叶片是风机的核心零部件,是决定风能利用率的关键,在风机成本中,叶片、齿轮箱、发电机是成本占比最高的三种零部件,分别为 24%、19%和 7%。叶片主要由复合材料组成,包括环氧树脂、玻纤、碳纤维等,目前 80-90 米长的叶片玻纤用量在 25-40 吨,在风机大型化轻量化背景下,玻纤和碳纤维占比有望继续增长。行业集中度较为分散,中材科技 5000 套,时代新材 4000 套,行业 CR3 为 34%,CR5 为 53%。目前叶片厂商分为三类,1)传统的叶片厂商:中材科技、时代新材、艾朗风电;2)主机厂商的叶片厂:三一、明阳智能、东电;3)其他零部件厂商:天顺
36、风能,整机厂商一体化趋势明显。图 25:叶片是风机成本中占比最高的零部件图 26:叶片行业竞争格局较为分散数据来源:IRENA,国融证券研究与战略发展部数据来源:IRENA,国融证券研究与战略发展部叶片技术变化主要体现在尺寸增加和轻量化、高强度材料的使用。风机大型化趋势显著,意味着需要更长的叶片,更大的受风面积,可以捕捉更多的风能,也有助于在低风速的地方打开市场。海上风机容量更大,所需要的叶片比陆上风电叶片更大,但尺寸更大的叶片就需要减重,这样也加大了重量更轻、强度更高的材料在风电叶片上的使用。图 27:叶片尺寸持续增长数据来源:IRENA,国融证券研究与战略发展部2.3 主轴:国内双寡头竞争
37、格局,国产化程度最高主轴在风电整机中用于联接风叶轮毂与齿轮箱,将叶片转动产生的动能传递给齿轮箱,是风电整机的重要部分。主轴体积小、重量轻、技术简单,也容易运输,国内风电主轴行业双寡头企业是金雷股份和通裕重工,2020 年两者合计占全球风电主轴市场份额的 60%以上,在风电零部件中主轴的国产化程度最高。发展趋势:1)从锻件向铸件转变,价格可下降 30%,主轴成本中材料占比为 70%-75%;2)直驱不需要用主轴,半直驱可用可不用;3)主轴已经实现国产,且重量小,易于运输,未来有望出口。图 28:主轴图数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部金雷股份:覆盖 1.5MW-8MW 的风电主轴,
38、2020 年产能大概 13 万吨,全部为锻造产能,不包含铸件产能,2020 年销量为 12.5 万吨,主轴收入 13.8 亿元,2021 年锻造产能约 15-16 万吨,铸件产能约 1 万吨。通裕重工:覆盖了 1.5MW-5MW 的风电主轴,2020 年销量为 14.3 万吨,主轴收入 14.5 亿元。图 29:金雷、通裕主轴收入规模(亿元)图 30:金雷、通裕主轴毛利率数据来源:Wind,国融证券研究与战略发展部数据来源:Wind,国融证券研究与战略发展部2.4 轴承:技术壁垒高,被海外企业高度垄断轴承技术壁垒高:一组风电机组需要一套偏航轴承、三套变桨轴承和一套主轴轴承、一套变速箱轴承、一套
39、发电机轴承。风电轴承是风机所有运动部位的枢纽,苛刻的载荷和恶劣的运行条件,需要承受的温度、适度和载荷变化范围很大,是风电机组中的薄弱环节。由于维修成本高昂,同时还要满足 20 年使用寿命和高可靠性的要求。图 31:轴承图数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部这几种轴承中,单价更高、难度更大的是主轴轴承,主轴轴承主要用于支撑风机主轴,需要同时承担三重载荷。主轴轴承作为连接轮毂和主轴的核心部件,对于风机长期稳定运行起到关键作用。长期被海外企业垄断,国产空间大。主轴轴承行业被海外厂商高度垄断,德国舍弗勒、瑞典SKF、日本 NTN、日本 KOYO、美国 Timken 这五家轴承集团占据了全球
40、 83%的市场份额,国内企业市场份额不达 10%。新强联率先实现 3MW 主轴轴承的进口,目前,公司正在研制 5MW 海上风电机组主轴承、6MW海上风电机组变桨&偏航轴承,有望率先实现国产。图 32:主轴轴承基本被海外公司所垄断数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部表 6:各个整机厂商轴承供应商情况整机厂商主轴轴承供应商变桨轴承供应商金风科技舍弗勒、SKF、NTN、Timken德枫丹、成都天马明阳智能瓦轴、FAG、新强联、洛轴新强联、瓦轴上海电气SKF、新强联罗特艾德东方电气洛轴、瓦轴、FAG、新强联天马、洛轴、新强联、瓦轴运达股份FAG、SKF罗特艾德、成都天马、瓦轴湘电风
41、能新强联、Timken新强联三一重能洛轴、瓦轴、SKF、新强联自供中船海装SKF、FAG、新强联瓦轴、天马、新强联数据来源:公司公告,国融证券研究与战略发展部2.5 塔筒:运输半径限制,格局相对分散在整个风电机组成本中,成本最高的是塔筒,其次是叶片。由于风塔常年处在恶劣环境下,客户对塔筒的可靠性要求比较高,行业具有一定的技术壁垒和客户壁垒。目前塔筒的发展趋势就是高塔筒,但是高度也并非无限增长,有柔塔和混塔两种路线。国内风塔市场的主要厂商是天顺风能、大金重工、泰胜风能和天能重工,因受运输半径限制,市场格局比较分散,这四家在全球的市占率分别为 6.3%、 4.4%、3.4%和 4.3%,这四家企业
42、也是在各地大力拓展产能布局,市场集中度有望提升。天顺风能:目前工厂以陆上为主,2020 年底产能为 59 万吨,规划到 2023年产能有望达 180 万吨。新建设的塔筒厂共有 4 家(河南濮阳、内蒙古通辽、广西北海、湖北荆门),海工工厂(德国海工基地 30 万吨、射阳海工基地 30万吨)预计 2023 年投产。大金重工:现已布局并运营 4 个生产基地,共计产能 100 万吨,包括有蓬莱生产基地(50 万吨)、阜新生产基地(20 万吨)、兴安盟生产基地(10 万吨)、张家口生产基地(20 万吨)。泰胜风能:陆上风电合计产能 30 万吨,生产基地主要分布于上海、江苏、内蒙古等地,海上风电产能约为
43、15-20 万吨,海上风电生产基地位于江苏启东。天能重工:合计产能接近 100 万吨,陆上塔筒制造基地分布在青岛、吉林、云南、湖南、德州、江苏、山西,3 个海上塔筒制造基地分别在大连、江苏和广东。图 33:塔筒图数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部图 34:风电机组成本占比最高的是塔筒数据来源:IRENA,国融证券研究与战略发展部表 7:塔筒厂商对比002531.SZ天顺风能596.3%目前以陆上为主,2021 年底产能为 90 万吨,规划到 2023 年产能有望达 180 万吨。002487.SZ大金重工40.84.4%现已布局并运营 4 个生产基地,共计产能 100万吨。002
44、531.SZ泰胜风能31.93.4%陆上风电合计产能 30 万吨,海上风电产能约为15-20 万吨。300569.SZ天能重工39.84.3%设计产能接近 100 万吨。数据来源:Wind,国融证券研究与战略发展部2.6 海缆:海风爆发+海风离岸距离增加拉动海缆需求海缆是海风传输过程中必备的。海缆技术要求高,由于海底环境复杂且海水具有强腐蚀性,海缆比陆上电缆技术更加复杂;生产流程多,海缆的设计施工要求都需要专门的设备;认证周期长,区位要求严格等,行业具有很高的技术壁垒。海缆的需求增长会高于海上风电装机增长,因为海上风电从潮间带向近海发展,风电场的离岸距离不断增长,目前投运大多在 30kw 以内
45、,已经开始有项目达到 50km。图 35:海上风场图数据来源:公开资料整理,国融证券研究与战略发展部海缆竞争格局好,行业壁垒来自于港口资源+技术研发。目前国内主要呈现三足鼎立,有东方电缆、中天科技、亨通光电三家厂商,行业 CR3 达到了 78%。海缆和风机一样存在地方保护,浙江、莆田项目是东方电缆的,广东、汕尾项目是中天科技的。海缆工厂要求配套临海港口资源,建设时间长达 3 年。2005年之前,市场主要也是国外的海缆企业垄断,包括耐克森、阿尔卡、日本富士通株式会社等,东方电缆、中天科技、亨通光电这些企业深耕行业多年,自主研发完成了技术突破,最终实现了海缆的国产。海缆成本构成中,原材料成本占到了
46、 90%,其中铜材占到了 40%,所以海缆成本主要受到铜价的影响。图 36:海底电缆的成本构成 90%都是原材料图 37:2020 年国内海缆市场竞争格局数据来源:公司公告,国融证券研究与战略发展部数据来源:IRENA,国融证券研究与战略发展部2.7 运营商:受益于绿电交易量持续增长和绿电政策催化省间电力交易规则公布,利好新能源消纳。11 月 24 日,国家电网正式公布省间电力现货交易规则。规则提出,推动符合准入条件的售电公司、电力用户参与省间电力现货交易,优先鼓励有绿色电力需求的用户与新能源发电企业参与省间电力现货交易,标志着煤电、核电等其他能源类型也全部加入省间现货市场。省间现货市场会公布
47、各省可再生能源的富余程度,有助于提高跨省消纳,提高售电价格,绿电优势将通过溢价来凸显,绿电价格除了本身的电力价格外,还包含了绿色溢价。江浙积极推动,绿电交易走向常态化。11 月 19 日,江苏公布了关于开展 2022 年电力交易工作的通知,明确省内统调光伏发电按照全年不超过 900小时、风电按照全年不超过 1800 小时电量参与年度绿电交易,以 2020 年利用小时来看,约 77%光伏、90%风电有望进入绿电市场。11 月 11 日,浙江交易中心促成银泰百货与中国大唐集团浙江分公司 3000 万千瓦时的绿电交易。此次交易是浙江成为绿电交易试点以来,首度开启的日常交易,再浙江本地煤电基准价基础上
48、溢价约 6.1 分/度,溢价比例为 15%。绿电交易机制大概率会提升绿色电力运营商水平,对新能源营运商构成重大利好,参与交易绿电电价更高,而绿电交易的电量预计也会保持一直增长的态势,会大幅提升新能源运营商的业绩。表 8:新能源运营商对比证券代码证券简称所属平台总市值(亿元)2021H1 新能源装机量(GW)2021H1 可再生能源补贴(亿元)2021H1 归母净利润(亿元)PE(TTM)600905.SH三峡能源中国长江三峡集团21341615432.744600011.SH华能国际中国华8-0916.HK龙源电力国家能源集团11922525244.2210836.H
49、K华润电力华润集团1048232135116600886.SH国投电力国家开发投资集团834209523.422600795.SH国电电力国家能源集团5222222123.823600027.SH华电国际中国华电4922.74633.2222380.HK中国电力国家电投477131313.726600021.SH上海电力国家电投3898.59475441811.HK中广核新能源中广核2844.5391.620000958.SZ东方能源国家电投2731.4127.621000875.SZ吉电股份国家电投2596.281736数据来源:Wind,国融证券研究与战略发展部3.风电行业重点公司3.1
50、金风科技:国内风机龙头厂商,盈利能力反转向上公司成立于 1998 年,是国内最早进入到风机制造的企业,2007 年在中小板上市,2010 年在港交所上市。公司持股较为分散,前四大股东分别为香港中央结算、和谐健康保险、风能和三峡新能源。2011-2020 年期间公司市占率都稳居国内行业第一,2020 年公司市占率为 22.5%,是国内风电龙头厂商。公司 2021 年前三季度实现营业收入 335.5 亿元,同比下滑 9.4%,归母净利润为 30.13 亿元,同比增长 45.6%。从销量上来看,2021 年前三季度公司对外销售风机容量为 6.3GW,同比下滑 23.7%,从结构上来看,销售占比最大的
51、机型是3S/4S 机型,占比提升了30 个百分点到39.6%,6S/8S 销售容量为1.5GW,同比增长 332%,占比提升 19 个百分点到 23.4%,而去年同期的主力机型 2S 平台,销售容量则下滑 67.1%,占比下降 48 个百分点至 36.3%。前三季度公司毛利率和净利率分别为 26.3%/9.1%,同比增加 9pct/3.5pct,盈利能力反转向上,盈利能力的改善主要受益和零部件厂商的订单模式和大型风机销售的提升。截至 2021 年 6 月,公司全球累计并网容量为 5.62GW,在建容量 2.53GW,国内自营风电场平均运行 1392 小时,高出行业平均 180 小时。截至2021 年9 月30 日,公司在手订单总量16.4GW,其中外部订单为15.1GW,在手订单中,超过 9.5GW 的还是 3S/4S 平台,占比 63%;2S 平台订单 4.7GW, 占比 31%;6S/8S 平台订单 143MW,占比 1%。图 38:2021Q3 归母净利润 30.1 亿,同比+45.6%图 39:公司全球累计并网容量 5.62GW,在建风场容量 2.53GW数据来源:公司公告,国融证券研究与战略发展部数据来源:公司公告,国融证券研究与战略发展部图 40:
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