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文档简介

1、1. 电力线缆行业未来的趋势:大容量、地下与节能电线电缆行业是我国经济第二大的配套产业,仅次于汽车产业,年市场规模超万亿,按产品可分为电力线缆、电气装备用线缆、通信线缆以及绕组线等。电力线缆包括 0.4kV 及以上用于输电的线缆,本报告主要针对 10kV 及以上的电力线缆行业进行讨论。10kV 及以上的电力线缆主要用于发输配领域以及一部分大型工商业用户,受到电力“现代流通网络”以及新型电力系统建设的需要,未来有望加速发展。从技术形态上看,目前电力线缆主要以架空、电缆、GIL(气体绝缘输电线路)的形式存在。三种技术方案各有各的优点,架空优点主要是便宜、缺点主要是占地;电缆优点主要是不占地,缺点是

2、故障点难以发现,绝缘易老化;GIL 优点主要是性能接近架空线,且不占地,缺点主要是贵。图表 1:架空、电缆、GIL 输电技术方案各有优势项目架空电缆GIL输送容量高中高成本低中高占地面积高低低是否埋地否是均可受环境影响高低低对环境影响高中低导体设计寿命30 年15 年50 年故障率高中低安全性高低高来源:预计三种输电方案将继续作为建设电力网络的主要方案,支撑更大规模的电网建设。同时,技术、政策的演变使电力线缆行业出现了一些新的变化,带来投资机会。1.1. 新型导线助力架空线提升输电能力架空线路主要由杆塔基础,杆塔,导线,金具,绝缘子,避雷线,和接地装置等组件构成,其中导线用于传输电能,是架空线

3、承载电力能量的核心载体。绝缘子串用于连接导线和杆塔,是架空线核心的绝缘材料。图表 2:导线是架空线最重要的组成部分国家电网,由于架空输电方案主要依靠空气绝缘,因此成本低、占地大,容量大,是远离城镇的高电压等级输电的主流方案。750kV 及以上特高压长距离输电项目中,几乎只会采用架空输电方案。图表 3:相同输送容量下电缆线路造价远高于架空线路电缆线路架空线路电缆价格倍率架空线价格倍率电缆截面(mm2)回路导线截面(mm2)排管隧道铁塔1*1000单回2*2409.6814.8411*630单回2*1509.815.1311*1000双回2*18591311*630双回4008.7612.761基

4、于相同输送容量的电缆与架空线路工程造价比较分析,另外根据电力系统设计规程,一般按 5-10 年的远景发展水平进行容量规划。随着新型电力系统的加快建设,能源结构的不断调整、电能替代的深入推进,我们预计系统整体输送容量需求或加速上升。因此架空线需要向大容量化发展,新建项目可以更多地采用节能导线、已建项目可以进行增容改造。Ø 节能导线适用于新建项目,节约输电损耗传统导线为钢芯铝绞线,导电部分主要为硬铝绞线,导电率达 61IACS(标准退火铜导电率),承力部分主要为钢芯,导电率仅 9IACS。为了提升导线的整体导电率、降低损耗、实现节能,通常的思路就是提升外层铝绞线部分的导电率或者使用更高导

5、电率的承力芯,或者两者结合。照此想法,外层绞线部分,可以采用高导电率硬铝合金(61.5-63IACS)或软铝(63IACS)。研究表明,通过合理控制合金元素的种类、含量及配比,采用合理的加工手段及热处理工艺,可以使得合金的细晶强化、加工硬化以及净化晶界的效果显著,从而得到导电率有较大程度提高的硬铝合金。如果采用软铝,不仅能够获得更高的材料导电率,还可以加工成 T 型或者 SZ 型的型线取代圆线,从而获得更大的导电截面,进一步降低电阻。但由于软铝抗拉强度低,因此需要采用更强的承力芯,如特/高强度钢芯、殷钢芯或碳纤维复合芯等。最后可制造出多种芯的高导电率铝绞线和软铝型线。图表 4:钢芯铝绞线结构简

6、单图表 5:软铝 SZ 型和T 型线有效增大输电截面来源:宝胜股份,来源:上海电缆研究所,承力芯部分,可以采用高强度的铝合金芯(52-55IACS)取代钢芯,形成铝合金芯铝绞线,以获得更高的导电率,同时也拥有了优秀的抗拉强度。高强度的铝合金主要是铝镁硅系铝合金,部分品种可再加入一些铁、铜、锑、铌等元素,获得一些蠕变性能和耐腐蚀性能。由于铝合金优异的性能,如果采用全铝合金的绞线,还可以消除磁滞损耗和涡流损耗,进一步提升节能效果,比如,目前已经应用在部分项目中的中强度全铝合金绞线(58.5-59IACS)等。由于软铝还拥有优秀的耐高温性能,因此它更加适合用于增容项目,而不是新建项目,毕竟新建项目可

7、以靠增大截面来提升容量。因此,新建项目主要采用高导电率铝系的、铝合金芯系的、或全铝合金系的节能型导线。Ø 增容导线适用于已建项目,性价比极高在已建线路增容改造方面理论上主要有两种方法:1) 更换导线为更大截面的架空导线。例如,把原本的 240/30 导线截面增大至400/35 及以上。但是,因为增大截面会大幅增加架空导线的总重量,导致铁塔无法承受,因此需要换塔重建。此方法投资高、改造施工周期长、停电时间长、约等于新建需要规划审批同意,同时,我国架空线目前大多只建设了 5-20 年,铁塔部分尚未达到 30-50 年的设计寿命,综合性价比非常低。2) 仅将导线替换为增容导线。增容导线在不

8、增加过多导线总重量的同时达成增容效果,具有无需换塔、无需规划审批(仅办理施工许可)、总投资少、工期短、停电时间短的优势,通常可实现 30-150容量提升,一般已经可以满足中期发展的容量需求,是极具性价比的选择。由于钢、铝为基础材料的导线密度差别不大,如果要求重量不显著增加,则体积不能显著增加,因此导线截面也无法显著增加。又因为各种导线的导电率实际相差不大(53-63IACS),因此当要求容量倍增时,导线的运行温度会上升很多,耐高温能力是增容导线的重要考虑因素,另外还需考虑机械特性等因素。钢的软化温度很高,一般不会有什么问题。但由于传统硬铝材料软化温度低,一般运行温度不大于 80 度,因此无法满

9、足增容后正常运行温度在 100-150 度的要求。对此,技术上有两种思路可以提升导线耐高温能力:一种是采用基于各种特高强度芯的软铝型线,软铝有更高的软化温度,因此它是可以耐高温的;另一种是采用添加了稀土元素锆、钇等的铝合金,形成耐热铝合金系列导线,用来增容。再经过恰当的设计和选型,便可实现只换导线达到增容效果。图表 6:耐热铝合金导线外层可耐高温 图表 7:棒型碳纤维复合芯软铝型线可耐高温AAEC,EMTAACCC,碳纤维复合芯具有重量轻、抗拉强度大、载流量大、耐高温等多种优点,与软铝型线结合在一起构成的碳纤维复合芯软铝型线,是未来导线的重要发展方向。但目前,也存在缺陷难检测、施工易断线、弯曲

10、性能受限等缺点。根据南网电科院的研究成果,绞合型的碳纤维复合芯具有更好的柔软性、径向耐压性和稳定性、导线施工和金具安装也更加简单等优点,目前已于海南 220kV 福丰 I 线的增容改造项目中试运行。综上所示,以高导电率铝、铝合金芯或全铝合金为代表的节能导线,和以耐热铝合金、软铝型线以及碳纤维复合芯类为代表的增容导线是未来新型导线的重要发展方向,可以有效提升架空线路的输电能力。1.2. 城镇化与海上风电促进电缆产业快速发展Ø 海陆电缆协同发展陆地电缆迎双击:尽管架空线路经济性极佳,但受到城镇地面空间、环境保护及安全运行的限制,城镇新建输配电线路越来越多地采用入地电缆的方式,并且,为了释

11、放城镇发展空间和提升可靠性,已有的城镇架空线将越来越多的改造为入地电缆。陆地电缆有望迎来增量负荷与存量改造双击的发展格局,城镇电网地下化趋势明显。图表 8:北京、上海、南京等地相关政策要求架空线入地政府网站,海底电缆大发展:海上风电作为未来新能源发电的重要组成部分,是未来高增长的产业之一,海缆不仅受益于海上风电装机容量的增长,同时受益于海上风电离岸距离的增长,也是岛屿供电联网的首选方案。全球能源革命背景下,海底电缆预计将迎来一段黄金发展时期。图表 9:海南联网二回工程采用 500kV 超高压海缆南海网,电缆可按电压等级区分,不同电压等级的电缆有明显的制造难度区别。我国电缆产业以中低压产品为主,

12、高压超高压电缆制造能力与国际先进厂商仍有明显差距。图表 10:不同电压等级电缆分类类别电压等级产品用途低压电力电缆1-3kV 及以下中压电力电缆3-35kV主要用于低压配电系统,在电力、治金、机械、建筑等行业广泛使用。主要用于电力系统的配电网络,承担将电力从高压变电站输送到配电站的功能,也可用于新能源发电中的电力传输,比如目前国内广泛使用 35kV 海缆用于海上风电集电线路。高压电力电缆66-110kV绝大部分应用于城市高压配电网络,在钢铁、石化等大型企业内部供电领域也有广泛使用.此外,也可用于风电、光伏等超高压电力电缆220-500kV新能源发电项目送出线路。来源:中天海缆招股说明书,

13、16; 高压/超高压电缆及其附件制造难度较大我国电缆产业呈现出高低压电缆发展格局迥异的局面。中低压电缆一般用于电力系统的配电网络以及工厂企业内部供电,电压等级和输送容量较低,对绝缘材料的要求较低,且结构简单,技术壁垒不高。高压和超高压电缆常用于大型电站的引出线路以及大中型城市的高压电网,需要加装屏蔽层,金属铠装减少破裂风险,且绝缘层材料也需从聚氯乙烯换成强度更高、绝缘效果更好的交联聚乙烯。高压交联聚乙烯的材料目前还主要依赖于进口,第一条全国产化的 220kV 电缆于 2021 年底才投运,国产替代空间巨大。整体看,高压电缆及其附件由于结构复杂,材料要求高,具有很高的制造壁垒。图表 11:现代化

14、的电缆隧道图表 12:电缆附件是电缆安全运行的关键苏州 220kV 电缆,科技,Ø 高压电缆仍以铜芯电缆为主从芯体材料看,电缆可分为铜芯、铝芯、以及铝合金芯电缆。铜芯电缆拥有最高的导电率(100IACS),优秀的机械性能以及出色的防火性能,是传统的也是主流的电缆芯体。但由于铜的储量不如铝丰富,因此价格高很多,并且价格波动较大。图表 13:LME 铜期货价格比铝期货价格越来越高Wind,部分低压电缆项目对体积和安全性没有很强的要求,那么为了降低造价,可以采用铝芯或者铝合金芯的电缆,目前 0.4kV-35kV 等级的项目中有不少铝芯电缆应用。但在高压项目中,出于对标准、安全的考虑,极少采

15、用铝芯电缆,预计未来仍主要以铜芯电缆为主。1.3. 超大容量输电的不二选择:GIL 管廊GIL 输电系统主要由接地合金铝外壳和内置管状铝合金导体组成,通过 SF6 等气体和环氧树脂等支撑件绝缘,即以高绝缘气体代替架空线的空气和电缆的绝缘层。GIL 输电技术在大功率场合有望得到更多应用。随着城市用电负荷的逐渐提升,在部分大中型城市或工业园区中已经出现了电缆无法满足功率需求的情况,尤其受到电压等级限制时,需求容量又超出一般电缆的制造能力,则只能采用 GIL 输电。另外,在一些坡度较大,或垂直上下无法使用大截面电缆的场合,也只能使用 GIL 管廊,比如抽水蓄能电站的竖井之中。图表 14:GIL 与

16、110kV 电缆共隧道敷设图表 15:单相 GIL 结构清晰来源:安靠智电,来源:电网技术,GIL 输电性能优异。相较于电缆,GIL 线路有着更低的输电损耗、更低的电容效应、超大的输电容量。GIL 的高输送量(550kV 单回路达到 3000MVA)使其能与城市郊区的架空线直接连接。在寿命方面,世界上已有长度超 300km 的 GIL 系统运行超 35 年,至今未有系统内电弧故障的报道,并且由于使用气体绝缘使得 GIL 没有绝缘老化的问题,而在金属外壳的感应电流抵消下,GIL 的电磁场强度更是降低到电缆的十分之一以下。图表 16:GIL 输电性能优异特性项目安全性输电容量损耗不可燃气体绝缘外壳

17、整体接地 与架空线相同 高过负荷能力 低电容效应低线损 无绝缘损耗低相角补偿磁场强度低磁场强度电网连接可与 GIS 直接相连来源:华经产业研究院,目前,虽然 GIL 的初始成本比很高,但由于使用寿命较长,全生命周期成本并没有高出很多。随着电压等级的提升,对于大容量的输电系统,电缆方式则需要采用强迫风冷、水冷或平行多拼结构的电缆,大大增加了输电系统的造价和故障率。因此在目前的非长距离大容量输电项目中 GIL 是最为合适的技术选择。2. 发展趋势打开行业空间,竞争格局增厚企业利润根据2020 年电力可靠性分析报告与中国电力企业联合会发布的2020 年电力基本统计数据,截至 2020 年底,35kV

18、 及以上输电线路回路长度达 215.6 万 km,可绕地球赤道约 54 圈,而 10kV 输电线路回路长度更是高达 537.4 万 km,可再绕地球赤道约 134 圈。即便如此,目前仍未能支撑起新型电力系统的用能需要。由于目前电网存量资产规模庞大,且土地资源愈发紧张,因此,我们认为十四五期间输电线路总增速不会很高,更多的是要将存量通道的效用发挥至最大,将有限的资源花费在刀刃上,进而反应出结构上的变化。根据上文讨论,我们认为在三大趋势的作用下,新型导线、高压陆缆海缆、GIL管廊是主要的结构性高增长方向。2.1. 新型电力系统带动存量与增量并舞截至 2020 年底,我国 750kV 以上交流输电线

19、路全长 3.84 万 km,直流输电线路2.96 万 km,而 35-500kV 交流输电线路分别达 24-75 万 km,10kV 交流输电线路存量达 537 万 km。从增速上看,750kV 及以上由于基数较低且过去几年处于政策周期,增速整体高于其他电压等级;10kV-110kV 受益于乡村配电网的建设,增速次之。图表 17:历年各电压等级输电线路长度(含电缆)与增速(下图)典型电压等级2016 年(万km)2017 年(万km)2018 年(万km)2019 年(万km)2020 年(万km)750kV 以上直流1.362.222.32.652.96750kV 以上交流2.522.893

20、.093.413.84330kV-500kV 直流1.521.521.521.541.64330kV-500kV 交流19.4220.421.7622.823.97220kV 交流39.7141.5343.4545.4648.85110kV 交流61.1463.1465.2968.4475.2635kV 交流49.9450.8751.4153.1959.0710kV 交流413.84443.07447.52487.7537.39电力统计年鉴,全国电力可靠性报告,Ø 增量的重要来源:新能源、电网优化与电能替代由于新能源在资源分布与能量密度上与传统水火核发电区别很大,这就导致以新能源为主

21、体的电力系统需要用到更多的输电资源。1) 资源分布不均:由于气象、土地、规划以及其他原因,我国风光新能源在资源分布上呈现多尺度分布不均的问题。全国上呈现西北多、东南少的问题,各省市上也存在东西南北不均的问题,各乡镇也存在城镇少、乡村多的问题,并且与负荷分布差异较大,严重改变了电网的潮流分布,因此还需要新建相当多的输电线路承载新的电力潮流。例如,由于积极开发东部与北部的新能源基地,山东电网潮流由原先的西电东送、南电北送转向东电西送、北电南送,引发大量新增线路建设需要。图表 18:山东电网电力潮流大幅转向引起新增线路需求国网山东省电力公司,2) 能量密度很低。以2*1000MW 火电厂占地56 公

22、顷为例,其能量密度达到3571W/m2;100MW 的集中式光伏电站占地约 3000 亩,能量密度为 50W/m2,1000MW 海上风电场涉域面积约 165km2,能量密度仅 6W/m2。分散式的光伏与风电地理分布更广,这就需要大量的输电线路进行汇集,例如陆地风电的集电线路、海上风电的阵列电缆等,提高了对各品种线缆的需求。电网将从树枝状的结构向网格化的结构发展,消灭“断头路”,构建互联网络,支撑起电力市场的发展,这将会带来大量的各电压等级新增线路建设需求。特高压尤其是特高压直流也是未来重要的增长方向。根据十四五期间新建 14 条直流特高压进行测算,保守预计线路平均长度为 1500km,则仅特

23、高压直流就将增加 2.1 万km 线路长度,年均增加 4200km,5 年 CAGR 为 11.32。电能替代提升了终端用能需求。2022 年 3 月 30 日,国家发改委等十部门联合印发了关于进一步推进电能替代的指导意见(发改能源2022 353 号),将电能替代范围进一步扩大至:1)全工业领域,全动力热力环节;2)全交通领域,陆上交通全面电气化、水上交通示范推广、空中交通创新应用;3)全建筑领域,渗透至炊事等生活方面;4)全农业农村领域,涵盖种植、排灌、温室、加工、冷链、畜牧、养殖等各方面。预计在电能替代的加持下,终端用电容量持续攀升,促进线缆行业不断发展。Ø 存量的重要来源:设

24、备更新、增容改造与电缆入地架空输电线路开始进入存量更新阶段。2020 年我国输电系统中架空线路投运时间在 10 年以上、20 年以内的数量已经达到最多,20 年以上的 220kV 输电线路条数占 220kV 总条数比例已大于 7,110kV 及以下的各自占比可能更高。图表 19:运行 10 年以上的架空线路已占据相当比例投运时间电压等级(kV)统计数量综合69291000625 年以下75050010093433028722055465-10 年10-20 年20 年以上综合 6761100013750515007323301832205782综合 7848100027504150011743

25、302932206338综合 150950097330312201381来源:2020 全国电力可靠性报告,在架空线路各项材料内,导线又以绝对比例成为引发故障的第一来源,主要是由于自然灾害、气候因素、外力破坏等原因。这也意味着,导线更新的频次是各项设备中最高的。图表 20:导线故障是架空线非计划停运的首要原因部件非计划停运时间(h)非计划停运时间占比导线2783.1555.7基础543.3510.89金具382.337.66绝缘子149.763.00避雷线110.402.11铁塔3.950.08变电部分101720.56来源:2020 全国电力可靠性报告,结合设备存量更新需求与电能替代引发的容

26、量增加需求,增容改造是未来更换导线的主要方式。以耐热铝合金、软铝型线以及碳纤维复合芯类的导线为代表的增容导线将有广阔的市场空间。城镇化和可靠性推动电缆化率稳步提升。电缆线路的强迫停运率为架空线的一半,且非计划停运时间仅为架空线的十分之一。随着我国城镇地区对土地资源以及市容市 貌的强烈诉求,电网电缆化是未来的重要发展趋势。图表 21:电缆线路的可靠性高于架空线路2020 年全国电力可靠性报告,2016-2020 年,全国 10-220kV 输电系统的电缆化率稳步提升。我们预计在“十四五”期间中高压新增项目电缆化率将持续走高,2025 年全国 10-35kV 项目静态电缆化率将达到 22.2,边际

27、电缆化率将达到 44.54;110-220kV 静态电缆化率将达到4.4,边际电缆化率将达到 7.64。图表 22:我国静态电缆化率逐年走高来源:电力统计年鉴,全国电力可靠性报告,图表 23:预计边际电缆化率将持续提升来源:2020 年全国电力可靠性报告,2.2. 发展趋势打开市场空间Ø 结论十四五期间,10kV 以上电力线缆市场空间每年超千亿。根据我们的测算, 2021-2025 年 5 年间全国架空线和电缆行业的总市场规模约达 5400 亿元,4 年 CAGR约为 9左右,其中架空导线 2021-2025 总市场规模达 3000 亿元,4 年 CAGR 约为 7左右,电缆 202

28、1-2025 总市场规模达 2400 亿元,4 年 CAGR 约为 12左右。2021-2025 年 4 年间,架空新型导线的 CAGR 预计约为 23。,110kV 及以上高电压等级电缆 CAGR 约为 18,电缆附件 CAGR 达约 16。2020-2025 年海缆市场 5 年 CAGR约达 22。图表 24:我国 10kV 及以上电力线缆与相关产品总空间测算年份20202021E2022E2023E2024E2025E架空线长度总计(万公里)643679713746779811架空线新增总计(万公里)533634333332电缆长度总计(万公里)110122134148162178电缆新

29、增总计(万公里)151213131516架空线空间总计(亿元)6351533570604648700电缆空间总计(亿元)4491382430475542602海缆空间总计(亿元)601110105100130160线缆总空间(亿元)1144110251105117913201462电缆附件总空间(亿元)2913338455261来源:,1 为估算值,竣工时间与统计时间或有出入Ø 架空导线总增速稳定,高压与新型导线空间较大作为新基建的重要环节,高压架空线发挥着“电力高速”、“电力国省道”的作用,是大范围优化资源配置的重要载体,我们预计十四五期间架空线年均新增 30 万 km以上,其中

30、35kV 以上年均新增达 10 万 km 以上。图表 25:架空线十四五发展预测(万 km)各等级架空线总长度201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E750kV 及以上3.95.15.46.16.87.58.39.19.910.7330-500kV20.921.923.224.325.526.928.430.031.733.4220kV39.341.142.944.848.251.755.559.663.968.6110kV58.960.762.565.471.877.082.688.594.9101.735kV46.446.946.948.5

31、53.656.559.362.064.667.110kV354.4373.7369.8401.2437.3459.0478.9497.0514.1530.0架空线长度总计523.8549.4550.7590.2643.2678.7713.1746.2779.1811.4各等级架空线新增长度20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E750kV 及以上1.20.30.70.740.720.780.790.770.81330-500kV1.01.31.11.31.41.51.61.71.7220kV1.91.71.93.43.63.84.14.34.6110k

32、V1.71.83.06.35.25.66.06.46.835kV0.50.11.55.13.02.82.62.62.510kV19.3(3.9)31.436.221.619.918.117.215.8架空线新增总计25.71.339.552.935.534.433.132.932.3电力统计年鉴,110kV 以上高压架空线市场空间逐年爬升。由于 35kV 及以下电缆化率较高,新建线路更多以电缆的形式出现,因此 110kV 及以上是架空线主要的增长环节。图表 26:110kV 以上架空线市场空间逐年爬升(亿元)各等级架空线20202021E2022E2023E2024E2025E750kV 及以

33、上666877828493330-500kV63748291100111220kV101112126141159178110kV12711012313815517435kV61373737383810kV217132124115111105总计635533570604648700电力统计年鉴,全国电力可靠性报告,新型导线市场空间更为广阔。根据国家电网招标数据,目前架空线中标项目中增容导线和节能导线等新型导线总计占比约为 9。我们预计到 2025 年,新型导线的占比有望达到 18,市场规模将超百亿元。图表 27:2021-2025 年国家电网新型导线占比预计翻番来源:国家电网,Ø 高压

34、电缆增速较快,海缆需求或强势恢复根据前文不同电压等级输电线路的电缆化率的数据,我们预计电缆 10kV-220kV电缆需求将会加快,2021 至2025 年总计将新增约68 万km 电缆线路,每年新增约11-16万 km。图表 28:电缆十四五发展预测(万 km)电缆总长度测算201620172018201920202021E2022E2023E2024E2025E330-500kV0.0060.0060.0600.0490.0660.0670.0680.0690.0710.073220kV0.4280.4010.5710.6550.7000.8100.9481.1171.3221.567110

35、kV2.202.472.833.043.503.934.424.965.596.3035kV3.593.984.464.725.506.086.717.378.098.8510kV59.569.377.786.5100.1110.7122.0134.0147.2161.1电缆长度总计65.776.285.695.0109.8121.5134.2147.5162.2177.9电缆新增长度20172018201920202021E2022E2023E2024E2025E330-500kV0.0000.054(0.011)0.0170.0010.0010.0010.0010.002220kV(0.0

36、28)0.1700.0840.0450.1100.1380.1690.2050.245110kV0.2740.3640.2010.4680.4260.4870.5490.6270.70635kV0.3930.4830.2550.7810.5820.6260.6580.7220.76610kV9.888.378.8113.5410.6011.3911.9813.1313.95电缆新增总计10.529.449.3414.8511.7212.6413.3614.6915.66全国电力可靠性报告,市场空间方面,我们预计 2021-2025 年全国电缆市场空间约为 2431 亿元,4 年 CAGR 约

37、12,其中 110kV 以上高压电缆市场 2021-2025 年 5 年空间总计约达 827 亿元亿元,占比达 34,4 年CAGR 约 18。图表 29:电缆市场空间增长较快(亿元)电缆总空间测算20202021E2022E2023E2024E2025E330-500kV12.750.760.860.971.091.22220kV14.9236.2745.4955.8967.6080.74110kV84.2078.1891.14104.83122.15140.2335kV66.4150.4955.3759.3866.4271.9310kV270.87216.18237.07254.24284

38、.35307.96电缆空间总计449.15381.88429.93475.32541.60602.08电力统计年鉴,海缆需求或将强势恢复。2021 年为海风抢装的最后一年,因此今年海风电缆市场需求或有所放缓。我们预计海风并网装机容量十四五期间总计可达 55GW。随着风机大型化持续降本和原材料价格的回落,以及十四五前期的密集规划,我们预计 2023-2025 年海上风电将恢复至快速增长阶段。由于海缆交付与装机统计之前有时间差,因此,在考虑海缆降价和离岸距离增长的因素后,我们预计十四五期间,海缆市场总规模可达约 600 亿元。图表 30:海缆市场随装机和离岸距离持续扩张海缆相关数据单位202020

39、21E2022E2023E2024E2025E海上风电新增装机GW3.116.95.191113离岸平均距离km303540404550降价幅度55555海缆新增需求亿元60110105100130160中国风能协会,电缆附件市场将快速增加。电缆附件不仅受益于电缆化率的提升,同时,新能源场站、抽蓄电站都有许多场站用电缆附件产品,有较大的发展机遇。根据我们的测算, 2025 年电缆附件市场有望超 60 亿元,4 年 CAGR 约 16。图表 31:网内网外需求共振促进电缆附件增长较快(亿元)各电压等级电缆附件2021E2022E2023E2024E2025E330-500kV0.830.951.

40、071.211.35220kV7.919.9312.1914.7517.62110kV6.137.017.909.0310.1635kV0.410.440.460.510.5410kV1.701.821.922.102.23电网需求合计16.9820.1423.5527.5931.90电站与工矿企业合计16.1318.1321.1924.8328.71电缆附件市场空间33.1238.2744.7452.4260.60来源:Ø GIL 管廊有望得到更多应用GIL 管廊目前主要的应用场景包括:1) 工矿企业:高耗能用电企业内部常有短距离大容量送电需求,没有相应的电缆匹配,又没有电磁环境的

41、考虑时,采用厂内地面 GIL 不仅节省了隧道成本,而且能够满足大容量用电需求,如鲁西化工项目等。2) 电厂机组进出线:目前火电、核电、水电单机容量越来越大,超出一般电缆的承受能力,采用 GIL 管廊不仅节约用地,而且可以与架空线直接相连,方便实用。3) 大容量架空线局部入地:因规划或用地限制,架空线越发难以贯通全线,局部入地需求时常出现,尤其在进出线段靠近城镇边缘的位置。由于电缆在传输特性上与架空线差别较大,给故障定位、二次保护带来困难,因此采用与架空线输电特性接近的 GIL 是更好的选择。4) 电缆扩容:未来随着局部地区用电需求持续加大,同电压等级电缆扩容存在技术瓶颈,更换为同电压等级 GI

42、L 或许是最佳实践。目前虽然 GIL 管廊整体处于产业先导时期,但因其优异的输电性能已经被认为是未来先进输电技术的代表之一,有望出现较大的发展机遇。图表 32:GIL 历年项目以短距离输电为主,应用场景丰富项目名称招标人长度(km)电压等级年份(kV)20172202.1江苏中关村科技产业园园区建设有限公司溧阳时代新能源总降变-余桥变 220kV 输电线路工程2017 年淮南-南京-上海 1000kV 交流特高压输变电工程苏通2017110034.7国家电网公司GIL 综合管廊工程设备2017500中国长江三峡集团有限公司白鹤滩水电站 500kV2017 年第四批物资招标采购项目(启动调试特殊

43、试验系统20172200.1国网江苏省电力公司20185001.9广东电网有限责任公司中国能源建设集团江苏省电20192204.8力设计院有限公司(GIL)江门 500kV 江西线、顺江线加装串抗工程 500kV 耦合电抗器、避雷器等设备专项招标无锡荣巷街道 220kV 惠梁线迁改入地工程 GIL 设备20195000.9中国核电工程有限公司福建漳州核电厂采购 1、2 号机组 500kV 设备201922020南通送变电工程有限公司滨江片区 220kV 线路迁改工程 GIL 设备采购项目20192200.1内蒙古电力(集团)有限责任公司物资供应分公司2019 年高新 5 号主变扩建及 220k

44、V 母线分段工程 GIL 管道母线设备材料采购外电引入项目 220kV(气体绝缘金属封闭输电线路)及其成201922011.4鲁西化工集团股份有限公司套设备20205003.7中广核工程有限公司太平岭项目 1-2 号机组 LOT1Ab(500kV)20202200.8x3华能国际电力股份有限公司上海分公司华能石洞口第一电厂 2×65 万千瓦等容量煤电替代项目 220kV(气体绝缘金属封闭输电线路)设备采购华经产业研究院,2.3. 技术更迭优化竞争格局Ø 新型架空导线竞争格局显著优化传统普通的钢芯铝绞线原材料来源简单,制作工艺不复杂,格局较为分散。而新型导线市场格局明显大幅改

45、善,以国网招标数据进行统计,行业龙头中天科技占市场份额的 40,CR4 占比达到 76。图表 33:2021 年国家电网导地线市场 CR8=65图表 34:近两年国家电网新型导线市场非常集中国家电网,按标包数国家电网,按标包数Ø 高压陆地电缆市场集中度和毛利率有望回升陆上高压电缆市场集中度有望提升。中低压电缆技术壁垒低,市场竞争激烈,但高压及以上电缆工艺复杂,技术壁垒较高。目前我国 110kV 以上高压陆缆 CR4 为 34,尚未构成寡头市场,CR10 为 67,集中程度尚可。图表 35:2020-2021 年国家电网 110kV 及以上陆缆市场 CR10>65国家电网,按标包

46、数我们认为陆上低端电缆产业发展已经过了成熟期,过去粗放的发展阶段出现产能严重过剩的现象,低价竞争大行其道,压低了行业整体毛利空间。近几年在劣质电缆问题频出以及甲方单位对产品质量安全高度重视的背景下,行业整体进入了供给侧产能出清,良币驱逐劣币的优化阶段。未来,生产技术先进、产品质量优异的头部企业有望进一步扩大其市场份额,毛利率预计将有所回升。相比低端电缆,我国高端电缆产业还有很大的发展空间,如 220kV 及以上超高压电缆与特种电缆等。我国目前仅 2不到,超高压电缆化率的提升有望大幅提升电网的安全可靠性。Ø 海缆市场格局优良,毛利较高受到海上风电发展的强劲拉动,海底电缆目前进入成长期。

47、由于海底电缆高电压等级占比高、单根长度大、码头资源少、总承包需求强等原因,国内仅有中天海缆、东方电缆、亨通光电、汉缆股份、宝胜股份等少数企业具备生产能力,CR5>90。 2019-2021 年,受到海风抢装潮的影响,海缆毛利率显著走高,未来,随着市场供需趋于均衡,预计整体毛利率中枢位于 35-40。图表 36:中天与东方海缆业务历年毛利率水平较高( )同花顺 iFind,Ø 高压电缆附件毛利极高高压和超高压电缆附件生产工艺复杂,技术壁垒要求高。在电缆输电系统中,电缆附件承担着电缆系统 95的安全责任,因此甲方客户对电缆附件的安全性和稳定性要求极为严苛(国家电网要求故障率不得高于

48、千分之五)。从市场份额可以看到,附件市场 CR5 约为 46,CR10>90,整体竞争格局尚可, 500kV 电缆附件目前仅长缆科技、汉缆股份、安靠智电、沃尔核材等极少数企业具备国产化能力,单位价值含量极高,毛利率约为 70-90。具备 220kV 电缆附件生产能力的企业国内也不超过 10 家,毛利率约为 60-70。图表 37:2020-2021 年国网总部电缆附件市场 CR10>90来源:国家电网,Ø GIL 管廊利润空间较大GIL 技术壁垒较高。GIL 在交直流电压作用下,支撑绝缘件的形状及表面形态对内部电场的分布有很大影响,目前应用较多的环氧树脂支撑绝缘件在制造过

49、程中需要承受 1000kV 以上的电压测试。另外,GIL 生产过程中,其外壳、导体、微粒捕捉器等金属件表面容易因磕碰产生尖角毛刺,产品内部有金属微粒残留的概率增加,安装前须经过严格的检测,以免出现绝缘缺陷。图表 38:绝缘性能是 GIL 重要参数特高压交流 GIL 出厂试验技术综述,相对于 GIS,GIL 单次生产长度较长,内部结构较为一致,容易发挥出规模化生产效益,并且目前处于产业应用导入期,竞争厂家较少,安靠智电的三相共箱 GIL又开始了 GIL 小型化的进程,因此产品毛利率能保持较高水平。对比 GIS 产品的毛利率,我们认为在保持精细化管理的基础上,单品毛利率有望长期维持在至少 40以上

50、。图表 39:安靠智电 GIL 业务毛利率逐年走高( ) 图表 40:平高与思源 GIS 毛利率最小约为 20 ( )来源:同花顺 iFind,来源:同花顺 iFind,3. 投资建议:关注线缆领域龙头公司3.1. 中天科技:线缆研发制造排头兵,新能源新材料多点开花Ø 电力传输板块研发与制造实力大幅领先同行公司拥有行业顶尖的高性能特种导线技术,多次入选国家电网新产品、新技术目录,“高性能铝合金架空导线制造关键技术与应用”荣获国家技术发明二等奖,新型导线市占率超 40,普通导线市场份额领先,受益于存量与增量并举发展的格局。公司业务全面覆盖电力金具、电力光缆、绝缘子、电力工程设计与服务等

51、,可为输配电系统提供成套解决方案。公司于 2020 年研发成功 500kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆系统、220kV 交联聚乙烯绝缘平滑铝套电力电缆系统、±525kV 柔性直流电缆, 国际上首次研制成功 500kV3000mm²大截面电缆,并且一次性通过了型式试验和预鉴定试验,高端电缆实力大幅增强。作为国家电网、南方电网公司的核心供应商,预计公司电力传输业务将迎来高速增长时期。Ø 海洋工程综合实力雄厚,海风吹出新高度作为国内首家制造出海底电缆的厂家,公司海缆已应用于国内多项工程,包括南 澳±160kV 直流海缆、舟山±200kV 直流海缆等,海缆市场份额保持领先。公司已完 成海缆-海底观测、勘探-海缆敷设-海上风电基础施工、风机吊装于一体的海洋系统 工程全产业链布局并不断巩固完善,有望发展成为国际一流的海工项目 EPC 总承包商。公司拥有江苏南通、广东汕尾以及正在建设的江苏大丰海缆生产基地和“两型三船”海洋施工力量,产能将支撑公司海缆业务快速成长。Ø 全球领先的 ICT 基础设施和服务提供商公司拥有具备完全自主知识产权的并全资控股的光纤预制棒

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