美国变压器市场深度报告

美国变压器市场深度报告摘要：1.美国缺什么变压器？国内厂商重点关注哪块市场？变压器应用于发电、输电、配电环节，美国本次变压器短缺系大型输电变压器和配电变压器，建议关注69kv以下的新能源发电端增量市场&配电端存量市场，69kv以上变压器禁止从中国进口，除非在美国/墨西哥当地有产能布局&50%以上原材料采购于美国。2.美国新能源变压器市场：美国新能源规划量巨大、最大的增量市场。美国新能源规划量巨大，在风电领域，到2030年部署30GW固定式海风，到2050年部署110GW固定式海风；到2035年部署15GW的漂浮式海风。在光伏领域，美国能源部计划至2035年光伏装机量达到1600GW，并在2050年达到3000GW。a)风电：测算2023-2030全球市场（除中国地区）规模可达430.5亿元，CAGR12%（风电直接对接头部主机厂，其主机装在全球各地，故不可单看美国风电装机情况）。其中，①干变：测算2023-2030全球市场规模可达346.9亿元，CAGR9%；②油变：2023-2030年市场规模可达83.6亿元，CAGR26%。b)光伏：测算2023-2025美国市场规模可达103.2亿元，CAGR29%。其中，①干变：测算2023-2025美国市场规模可达68.8亿元，CAGR29%；②油变：2023-2025美国市场规模可达34.4亿元，CAGR29%。3.美国配网侧变压器市场：电网老旧升级改造迫在眉睫，存量替换市场规模可达千亿。a)美国约70%的变压器达到或超过其使用寿命，约90%的大型变压器平均已使用寿命已经超过40年。美国目前在网运行配电变压器超5000万台，配电基础设施是电网的“最后一英里”，可靠性较差，近92%的停电都发生在该部分，配电变压器的更换迫在眉睫。b)测算2023/2024年美国电网变压器市场规模可达2700/2740亿元。其中，①发电端：2023/2024年美国发电端变压器市场规模可达1542/1565亿元；②输电端：2023/2024年美国发电端变压器市场规模可达386/391亿元；③配电端：2023/2024年美国发电端变压器市场规模可达771/783亿元。4.美国本土供应链：上游原材料供应紧缺，大型电力变压器82%依赖进口。a)进口依赖严重：据美国商务部，美国大型电力变压器进口占比高达82%，2019年美国本土变压器供应商产能利用率仅为40%。其中，2022年美国进口前三大国为墨西哥（46.15%）、加拿大（10.26%）、中国（7.69%）。b)上游供应紧缺：取向硅钢、套管、CTC钢丝三种原材料供应商数量有限，严重依赖进口；c)变压器本土厂商扩产障碍：①扩产谨慎，投资决策周期长；②上游原材料供应紧缺；③产业工人缺失；④跨国公司成本优势，中国、印度、韩国等国家生产的变压器比美国生产的变压器价格至少低25%。5.国内厂商进入美国市场优势&障碍：产能&成本更具竞争力，进入美国市场需通过产品认证&建立完善的渠道a)优势：①产能优势：中国有2600多家变压器厂商，国内产能过剩20-30%；②供应链&成本优势：中国供应链配套齐全，上游原材料价格低于美国，变压器价格比美国本土制造低25%左右。b)障碍：①产品认证：DOE对变压器有严格的产品认证要求，目前有IEEE、NEMA、UL三类；②渠道为王：变压器下游分散，不同类型的下游客户需搭建不同的渠道销售；③产品规格差异：美国和欧洲市场的变压器规格差异很大，加上当地建筑和电气规范不同的认证挑战，导致配电变压器的海外进口减少。6.重点推荐：金盘科技。a)渠道布局4-6年先发优势：金盘科技1998年在美国上市，最初主要对接风电客户，近几年也在开拓光伏、配电侧工商业客户渠道。①相比美国本土厂商：2-3年扩产决策周期+2-3年配套产业链扩产周期（考虑到美国制造业空心化严重，这个时间可能会更久）领先；②相比国内想做出口的变压器厂商：2年左右产品认证&验厂周期+2-3年当地渠道搭建。b)专注干变产品在69kv限制线以内，69kv以上产品有墨西哥工厂布局：金盘专注于干变赛道，目前干变最高电压等级可做到66kv，但相比油变安全性更高，故可应用于新能源发电端和工商业配电侧。目前金盘在海外变压器电压等级最高可做到145kv，依托墨西哥工厂，出口无碍。一、美国电网简介：多因素制约下美国电网呈区域分布，电网统一与能源结构转型进程较缓1.1美国电网发展历程梳理：20世纪中叶美国电网结构基本成型，21世纪朝向电网现代化建设迈进1）中央电源站为美国电网雏形，提供100V低压直流电。1882年，托马斯·爱迪生在纽约建立了首个发电系统，采用100V直流电以每千瓦5美元的价格供应华尔街地区59家客户，主要提供电灯照明用电。由此，电网基于中央电源站概念于80年代初诞生，单个电站为较小地理区域内的较少客户供电。到19世纪80年代末，许多城市有了同样的小型中心电站，每个站仅能对几个城市街区供电。2）应用变压器，开始实现高压输电。电网诞生后的十年内，关于直流电与交流电的争论愈演愈烈。与此同时，因为中央电源站覆盖范围较小的痛点，长距离电力输送需求逐渐兴起。根据电能损耗方程，损失的电流等于电流的平方乘电路电阻。为减少能量的损失，需要把电流最小化，这就进一步需要提高电压。交流系统相较于直流系统，在升压降压方面具有便捷高效的特点。1885年变压器发明后，交流系统被广泛应用于电网之中，电站之间开始实现长距离电力传输，电力传输系统诞生。到1915年,已有工作电为130kV的交流线路和跨越数百英里的输电线路，允许不同电力设施互连。此时期电网建设高速发展，20世纪初开始电力设施容量及发电量以年均12%的速度增长。3）电力公司并网互联，政府加强监管。电力行业具有垄断特性，在指定业务区域内作为唯一的业务供应商开展发、输、配电等业务。垂直一体化的电气公司早期只负责负荷范围内的电力供应，不愿进行并网互联，直到第一次世界大战后，并网互联进程才有所加快。1927年3家较大的电力公司建立了PNJ互联电网作为电力库，连接宾夕法尼亚、新泽西及马里兰州的输电设施，后来成为PJM区域输电组织（RTO）；同时期，政府为了解决电力传输中的效率和安全问题，加强了对电力行业的监管。面对着全球经济大萧条以及对于无监管市场的信心下降，在罗斯福新政下联邦政府在电力领域的作用大大增强。在1935年，美国通过了《公共事业持续法》（PublicUtilityHoldingCompanyAct），这标志着联邦政府开始对电力行业进行监管。联邦政府助力推动电网扩张和统一，促进地区间的电力交换。4）独立电网合并，电网电压等级向超高压发展，电网结构基本成型。20世纪50年代到70年代，美国经济快速发展，电力消费年均增速达到8.6%。用电量和用电负荷的快速增长，使得高压输电线路和变电站得到不断改进和扩充，以满足日益增长的电力需求。1954年，美国建成第一条345kV线路；1964年，建成第一条500kV线路；1969年，建成765kV线路。电压等级涵盖115千伏至765千伏，电网结构基本成型。在此时期，北美各地的各种独立电网逐渐合并，美国电网系统进一步发展，60年代中期逐渐形成了区域范围的统一电网体系，包括东部电网、西部电网、得克萨斯电网。1965年，一场东北部大停电事故引发了政府对互联电网可靠性的关注。电力公用事业行业成立了北美电力可靠性协会，以处理可靠性和趸售电力供应的充足性问题，旨在保障与提高电网的可靠性。5）统一市场标准，集中发电所有权。美国电力市场呈现出发电权和输电权高度分散化的特点，各州独立进行各自电力市场设计和建设，从而造成其各地市场模式各不相同，市场之间无法有效配合。美国联邦能源管制委员会(FERC)基于此背景，于2002年7月发布了标准电力市场设计(StandardarketDesign，SMD)法案，旨在为美国各州提供相对标准化的市场规则，指导美国电力市场的建设和发展，确保电力市场的竞争力和高效性，并维持市场条件下电力系统的稳定运行，激励投资。6）加速发电能源结构转型，迈进电网现代化。1世纪初至今，美国电网持续面临挑战和变革。环境问题与科技进步促使美国对能源政策进行重新审视，加进一步大对了可再生能源的研究和发展，，清洁能源和可再生能源在美国的能源结构中占据越来越重要的位置，加速推进了发电能源结构转型。此时期能电网（智能电力系统）得也以到广，提高了电网的可靠性和效率。。2014年11月，美国能源部主导建立了共同致力于电网现代化的战略合作联盟——美国电网现代化实验室联盟(GridModernizationLaboratoryConsortium,简称GMLC)，电力系统进一步朝向现代化迈进。1.2能源结构&地理条件&体制特性致使跨区域电网建设困难，三大电网三足鼎立美国电网系统早期由电站根据自身负荷组成一个个的孤立电网，随后在互利原则的基础上逐渐并网互联，发展至今逐步形成了三大联合电网，分别为东部电网、西部电网、得克萨斯电网。三张电网之间仅靠几条小容量的直流线路相连，运行频率均为60HZ。东部电网和西部电分别与加拿大电网并网运行，西部的加利福利亚电网和南部得克萨斯电网与墨西哥电网连接。图1北美地区可靠性委员会和电网分布资料来源：NorthAmericanReliabilityCorporation、财通证券研究所1）东部电网：东部电网覆盖美国东部的大部分地区，包括东海岸和中西部一部分地区，形成了庞大的电力传输网络，同时与加拿大的一些省份和墨西哥的部分地区相连，形成跨国电力传输网络。东部电网的发展始于早期电力系统的建设，由最早的电力公司和城市发电厂组成。随着电力需求的增长，为了实现电力的远距离传输和更高效的电力交换，东部电网逐渐形成了现代化的体系。它靠近美国主要的煤炭和天然气供应地，因此主要以煤炭和天然气发电为主。东部电网作为美国重要的电力系统之一，确保了电力供应的稳定性和可靠性，也是推动能源转型和可持续发展的关键支撑。2）西部电网：西部电网覆盖了美国西部的大部分地区，包括洛基山脉以西的地区，涵盖了西海岸、洛杉矶、旧金山等城市。西部电网的形成也源于早期电力系统的建设，起初是由一些地方性的电力公司和发电厂组成。由于西部地区的地理条件复杂，包括广阔的山区和沙漠地带，以及较少的人口密度，因此形成了独立的电网系统，以适应当地的电力需求。它因靠近科罗拉多山系和河流，分布有落基山脉等地势落差很大的山体，而主要以水电装机为主。同时山脉地形客观上也阻碍了西部电网对外联结的发展。3）得克萨斯电网：得克萨斯电网覆盖了美国得克萨斯州的全部地区。得克萨斯电网的独立是基于该州在电力发展方面的历史和政策决策。得克萨斯州在20世纪初发展了自己的电力系统，并没有加入国家范围的交换电网。这使得得克萨斯电网拥有一定的独立性，由得克萨斯州的能源监管机构（ERCOT）负责运营和管理。它因处于页岩气盆地所在地，天然气发电一家独大，形成了区域内的独立小电网，这使得得克萨斯电网能够更自主地管理和规划电力供应，为当地居民和工商业提供稳定的电力服务。为什么中美都是用电大国，美国却没有形成像中国一样的统一电网？美国电网系统呈现出发电权与输电权高度分散化的特点，虽经历了一定规模的并网联合，且形成了三大联合电网，但国家范围内的统一电网建设进程依旧缓慢而艰巨，无法同我国一般形成电网结构的一统。主要原因有三：1）相较于中国，美国能源丰富且地域分布较为均匀，跨区域大规模用电调度需求少。我国多煤少气贫油的能源结构特点决定了煤炭为主要发电能源，发电以火电装机为主。近年来，火力发电装机容量始终在我国发电装机容量中占据最大比例，22年占比为51.96%。我国能源结构分布不均，煤炭资源集中分布在华北、西北地区，而我国主要用电需求集中在东部沿海，供给与需求的空间错配为全国统一电网的建设创造条件。对比来看，美国美国拥有世界上最大的煤炭储量以及可观的页岩气盆地及储量，且能源地域分布较为均匀，集中在东部、西部与南部，叠加山地地形等地理条件，决定了美国电网的区域式分布特点，区域间电网连接需求小，统一电网建设难度较大。图22010-2022我国分领域发电装机容量（万千瓦）资料来源：中电联、财通证券研究所图3美国能源分布图资料来源：地球知识局、财通证券研究所2）电力行业从自由市场发展而起，产业结构破碎，行业内公司众多，私有制造成僵局。美国电力行业从自由市场发展而起，产权结构破碎，业内公司众多，发电权与输电权分散化，分别掌握在数百家的公司和组织手中。同时，美国为资本主义私有制经济体制，宪法高度重视对财产权的保护，政府不得随意干涉电力公司的经营，因而整合业内公司建立统一电网阻力较大。3）美国联邦制下，州间政策审批效率低，跨州统一输电项目建设政策协调难度大。美国为联邦制体制，各州之间适用不同法律与政策，政务手续也不尽相同。跨州输电项目建设需要多个州的监管部门审批，政策协调难度高，导致审批程序复杂、耗时长。据北美电力可靠性公司(NERC)研究,美国输电网项目从许可、选址到建设通常需要7~10年时间。并且，输电网项目相较于其他投资项目，具有回报率低与建设周期长等特点，因而比较缺乏投资吸引力、总投资规模较低。多因素影响下，统一输电网项目建设驱动力不足，美国输电网投资自20世纪70年代以来一直处于停滞状态。1.3美国电网现状：发电体量维稳，得州为主要贡献来源从总发电量看，美国电网净发电量超4000MWh规模，能源结构中天然气占比最大。美国电网自2010年起净发电量始终维持在4000MWh规模以上，2010年全美净发电量为4125MWh，2022年增长至4243MWh，年均复合增速仅为0.24%，增长缓慢。在能源结构上，2022年，可再生能源（风能、太阳能、水力、生物质能和地热能）的发电量首次超过电力部门的燃煤发电量。可再生能源发电在2021年首次超过核能发电，22年继续提供比核能发电更多的电力。天然气仍然是美国发电的最大来源，从21年占美国发电量的37%增加到22年的39%。由于部分燃煤电厂退役以及其余电厂的使用减少等原因，燃煤发电份额从21年的23%下降到22年的20%。在帕利塞斯核电站于22年5月退役后，核能发电的份额从21年的20%下降到22年的19%。风能和太阳能在总发电量中的份额从2021年的12%增加到2022年的14%。2022年水力发电量保持不变，为6%。生物质和地热资源的份额保持不变，少于1%。图42010-2022美国全行业净发电量（单位：kWh）资料来源：U.S.EnergyInformationAdministration、财通证券研究所从各州发电量贡献来看，得州煤碳、天然气、风能发电全美占比最高，加州实现最大太阳能发电量。从全美各州来看，2022年得克萨斯州的风力发电量高于其他州，占全美风力发电总量的26%，其次是艾奥瓦州，占比为10%。俄克拉荷马州因美国最大风电场之一（接近1000MW容量）的上线，风力发电量有所增长，22年占全美风力发电量的9%。加州在太阳能发电方面排名第一，22年生产了该国太阳能发电的26%。得克萨斯州是第二大生产州，占比16%，其次是北卡罗来纳州（8%）。过去三年在美国建造的几座最大的太阳能发电厂都位于得克萨斯州，包括275MW的Noble太阳能发电厂，该发电厂于2022年开始运营。据EIA预测，得克萨斯州电力市场的风能和太阳能发电量将翻一番，推动可再生能源在总发电量中所占的份额不断增长。图52022年美国不同能源发电量Top3州资料来源：U.S.EnergyInformationAdministration、ElectricityPowerMonthly、财通证券研究所图62035年得州风能&太阳能发电量预测资料来源：EIA、财通证券研究所从发电站地理分布来看，美国发电厂主要集中在东部与西南部沿岸。全美电力行业总发电厂数超10000，西南部地区的加州电厂密度最大，具备1283个电力工厂，其次为东部沿岸的北卡罗来纳州，电厂数量为827个。图7美国发电厂数量分布资料来源：EIA、财通证券研究所1.4美国电网困境：电网更新改造进程缓慢，绿电建设成本高昂成最大阻力电力设备老旧，电力基础设施投资不足。2021年，美国土木工程师协会（ASCE）将美国能源系统评为“C-”级，认为电网系统极其脆弱，并在报告中指出全美大部分电网都在老化，使用时间远超预期寿命。美国90%以上的大型电力变压器使用时间已经超过40年；另外还有70%的输配电线路，也已经进入了寿命末期。在基础设施投资方面，美国年度支出从2018年的1192亿美元增加到2021年的1241亿美元，配电系统的支出在过去二十年中增加了54%，但基础设施投资缺口仍较大，无法覆盖庞大的输配电需求。根据美国土木工程师协会(AmericanSocietyofCivilEngineers)的预测，到下一个十年结束时，美国电网将面临3380亿美元的投资缺口，届时美国电力投资缺口将严重损害经济社会的发展。抗自然灾害能力差。根据美国能源信息署2014~2018年报告的638次输电中断事件统计，恶劣天气被列为主要原因。2020年，美国加利福尼亚州因极端热浪天气出现供电不足现象，很多家庭失去电力供应，这也是美国近20年来首次出现大规模轮流停电现象。在随后几年，因极端天气引发的供电不足事件更加频繁发生，最近一次发生在2022年冬季，连续暴风雪天气导致美国多州出现断电事故，东南部、中西部电网运营商也纷纷发出可能轮流停电的警告。据DOE，停电现在每年给美国经济造成280-1690亿美元的损失。图8美国2012-2021年停电次数资料来源：EIA、财通证券研究所再生能源项目并网成本高昂，发展不及预期。美国能源部发布的《SolarFuturesStudy》报告中指出，到2035年，如果要实现95%零碳电网目标的话，美国至少需要1000GW的光伏装机容量，这要求美国21-25年每年新增光伏装机容量需达到30GW以上。然而光伏装机增速却不及预期，21年光伏新增装机量仅为27GW。并且，绿电项目建设成本高昂。由于美国电网运营商审批及建设流程缓慢，可再生能源并网所需费用的90%均由可再生能源开发商承担，以西南地区为例，345千伏或更高电压输电线路升级成本的90%由可再生能源项目开发商负担，当地电网仅承担约10%的费用，而低于这一电压的输电线路建设费用则全部由开发商支付。较高的建设成本阻碍了美国电网能源结构转型与电网现代化建设进程。二、美国变压器市场：关注69kv以下的新能源增量市场&配电端存量市场，69kv以上变压器禁止从中国进口2.1变压器为电网投资关键环节，目前美国在网运行配电变压器约5000万台在输配电系统中，变压器被广泛应用于以下几个环节：1）输电线路：在电力输电过程中，高压输电线路用于将发电厂产生的高压电能传输到变电站。在输电线路的起始点和终点，通常会设置输电线路变压器，将高压电能转换为更高的传输电压，以减少能量损失。2）变电站：在变电站中，输电线路变压器将高压电能转换为更低的电压，以适应城市和社区的电力需求。变电站变压器用于将电压降低到中压或低压级别，以便在配电系统中进行进一步传输和分配。3）配电系统：在配电系统中，变电站变压器将电压进一步降低，以适应工业、商业和住宅用户的用电需求。在配电系统的各个级别，如主配电站、变电站和配电变压器等，都有用于电力传输和分配的变压器。4）工业和商业用途：在工业和商业领域，变压器被广泛应用于供电设备、生产线和其他电气设备，以满足特定的电压和功率要求。这些变压器通常用于将电能转换为符合设备需求的适当电压和频率。总的来说，变压器在输配电系统中起着至关重要的作用，用于将电能在不同电压等级之间进行转换，实现电力的高效传输和供应。从发电厂到最终用户，变压器在电力输配送过程中扮演着不可或缺的角色。北美电力基础设施电网的资产价值估计超过1万亿美元，由超630万英里的输配电线路组成，其中高压输电线路为64.2万英里，在网运行变压器约5000万台。图9输配电示意图资料来源：财通证券研究所2.2关注69kv以下的新能源增量市场&配电端存量市场变压器按下游应用领域主要分为新能源领域、电网侧领域、工商业领域。其中，新能源&工商业用变压器电压等级均在69kv以下，美国对于超过69kV的大型电力变压器有进口限制。2020年12月，特朗普主张下，美国能源部签署一项命令，禁止向美国关键国防设施（CDF）供电的电力公司从中国进口特定的电力系统产品，声称此举旨在保护美国安全免受网络等形式的攻击。具体来看，2021年1月16日起，向美国关键国防设施供应69KV或以上电压的电力企业，不得选择从中国进口大容量电力设备（包括变压器）。表1新能源发电侧变压器&配电端变压器电压等级均在69kv以下资料来源：财通证券研究所三、美国变压器市场规模测算3.1新能源市场规模测算3.1.1能源结构发生显著变化：可再生能源占比逐年提升，天然气发电超越煤电占比第一美国的电力结构发生显著变化，天然气和可再生能源发电占比提升较快。天然气发电已经从2016年开始超越燃煤发电，成为美国最主要的电力来源，在2022年达到40％。与此同时，可再生能源也在快速增长，从2013年的13％提高到2022年的22％。在可再生能源中，风力和太阳能发电表现突出。风力发电在2019年已经超过大规模水力发电，成为美国第二大可再生能源来源。太阳能发电也在迅速扩张，从2013年的2％增加到2022年的16％，仅次于风力和大规模水力发电。图10美国电力部门中各来源的发电量份额（QuadrillionBtu）图11美国电力部门中各可再生能源的发电量份额（QuadrillionBtu）资料来源：EIA，财通证券研究所3.1.2美国风光规划量巨大，政府补贴支持逐年提升2050年美国计划部署110GW近海风能，光伏发电占比达到45%。美国能源部对装机量和用电成本提出规划，在风电领域，美国能源部计划：1）到2030年部署30GW的固定式海风，将固定式海风的成本降低到0.051美元/kWh；2）到2035年部署15GW的漂浮式海风，将深水远离岸边的漂浮式海风的成本降低到0.045美元/kWh；3）到2050年部署110GW固定式海风。在光伏领域，美国能源部计划：1）至2035年光伏装机量达到1600GW，并在2050年达到3000GW；2）到2030年实现住宅光伏0.05美元/kWh；商用光伏0.04美元/kWh；大规模光伏0.02美元/kWh。根据美国白宫发布的《太阳能未来研究》，太阳能发电量占比有望从2021年的3%增加到2035年的40%，在2050年达到45%。表2美国风电和光伏相关政策资料来源：财通证券研究所新能源装机量提升对发电端稳定性带来挑战，政策支持提振信心。近期，美国政府在新能源领域采取了一系列举措，主要包括：1）对墨西哥湾等地区进行风电开发规划；2）对光伏企业提供补贴和担保贷款，鼓励在美国建设清洁能源制造业）对中国等国家的光伏部件加征关税，以保护本国产业链；4）增强与州政府和公用事业公司的合作关系，推动清洁能源标准和目标的制定和实施。这些举措体现了美国政府对新能源发电侧的重视和支持。此外，2021年11月，拜登签署了两党达成的基础设施法案，其中将650亿美元用于电网现代化，目标是增加电网的可再生能源容量，提高电网可靠性和灵活性，该法案是美国有史以来最大的一笔气候投资。美国的可再生能源电力补贴主要通过税收方式进行，近年来补贴总额呈上升趋势，太阳能获得了最多的补贴。2022财年，美国可再生能源的总补贴为156亿美元，比2016财年增加了一倍多。其中，税收支出和直接支出占了97%左右。由于2009年通过的美国复苏与再投资法案（ARR）下的资金已经耗尽或到期，直接支出大幅减少，并在2022财年维持在较低水平。太阳能相关的税收支出则持续增长，主要原因有两个：一是光伏行业发展迅猛；二是光伏项目可以在投产当年就全额申请投资税收抵对比，而风能项目则需要根据实际发电量和未来运营年限申请生产税抵扣（PTC）。2016年至2018年期间，几乎所有的可再生能源直接补贴支出都与太阳能有关。图12美国电力部门新能源补贴情况：按补贴渠道（百万美元）图13美国电力部门新能源补贴情况：按发电类型（百万美元）资料来源：EIA，财通证券研究所3.1.3美国新能源发电变压器市场规模测算：1）风电：测算2023-2030全球市场（除中国地区）规模可达430.5亿元，CAGR12%。其中，①干变：测算2023-2030全球市场规模可达346.9亿元，CAGR9%；②油变：2023-2030年市场规模可达83.6亿元，CAGR26%。假设依据：①风电用变压器直接销售给美国主机厂（如西门子歌美飒、vestas、GE等），头部主机厂的风机不只装在美国，故风电用变压器的市场规模测算用全球装机数据计算；②海外陆风干变渗透率达90%以上，这一点与我国相反，我国干变渗透率在10%左右。主要原因有二：陆风用干变单价比油变贵12万左右、油变需要定期换油而海外人工成本更贵。③海外海风当前干变油变大概各占50%，未来大兆瓦机型占比提升油变占比提升，原因是大兆瓦机型发电功率高，需要更高电压等级的变压器，目前干变电压等级最高只能做到66kv。表3美国风电变压器市场规模测算资料来源：财通证券研究所1）光伏：测算2023-2025美国市场规模可达103.2亿元，CAGR29%。其中，①干变：测算2023-2025美国市场规模可达68.8亿元，CAGR29%；②油变：2023-2025美国市场规模可达34.4亿元，CAGR29%。注：光伏干变油变各自的比例没有官方统计的精确数字，据调研数据，干变占比大概1/3，油变占比大概2/3，该数据仅供参考。表4美国光伏变压器市场规模测算资料来源：财通证券研究所3.2电网侧：存量替换需求大，投资额逐年上升3.2.1美国电网基础设施投资长期不足，近年政策加大扶持力度美国电网基础设施投资长期不足，政府和企业近年来加大了对清洁能源和输电基础设施的投入。由于长期缺乏投资，美国电网基础设施面临着老化和低效的问题。为了改善这一状况，政府和企业加大投资，从事件角度追踪：1）2021年期间，XcelEnergy计划在科罗拉多州电网上投资17亿至20亿美元，以改善其输配电系统，并增加可再生能源的比例。2）2022年4月，美国内政部和土地管理局（BLM）提出了三个输电项目，这些项目旨在增加电网的容量和灵活性，以适应更多的可再生能源接入。3）2022年5月，日立能源（HitachiEnergy）宣布将在美国密苏里州杰斐逊市的配电变压器设施投资超过1亿美元，以扩建和现代化其生产线。4）同月，美国能源部宣布了25亿美元的输电便利化计划（TFP），该计划旨在加快输电项目的审批和建设过程，以提高电网的韧性和安全性。5）2022年8月，美国签署了IRA通胀消减法案，该法案为清洁能源项目提供了近4000亿美元的资金支持，其中包括税收优惠、补助金和贷款担保等方式。该法案还直接向能源领域投资了2506亿美元。6）根据爱迪生电力协会（EEI）的数据，2021年，投资者拥有的电力公用事业和独立输电公司在输电资产上投资了278亿美元，比2020年增长了11.2%。这些投资有助于提高电网的可靠性和安全性，同时也将促进变压器市场的发展，尤其是环保型大功率变压器。图14美国企业输电投资情况（单位：十亿美元）资料来源：财通证券研究所3.2.2美国电网相关政策频出，变压器迎来历史性机遇得益于美国政府对清洁能源和电网基础设施的政策扶持和大力投入，变压器市场正处于一个历史性机遇期。近期通过的两项具有里程碑意义的法案——IRA通胀消减法案和IIJA基础设施投资与就业法案，将为一系列与变压器密切相关的领域提供数百亿美元的资金支持，包括可再生能源项目、电动汽车充电站、电网弹性和现代化等。这些法案不仅将推动美国实现碳中和的目标，也将促进变压器市场的爆炸性增长。此外，压器制造商还将受益于一些有其他利的政策措施，例如扩大的“购买美国货”规则和国内生产的材料税收抵免。这些措施将鼓励更多的本土生产和采购，提高变压器制造商的竞争力和利，助于保护美国的供应链质量。表5美国电网政策支持资料来源：财通证券研究所网侧补贴总量减少，近年趋于平稳，研究发展支出和税收支出是主要部分。其中税收支出部分从2016财年的1.93亿美元降至2022财年的4000万美元。2017年数据异常的主要原因为政策到期：2017年12月31日，美国一项鼓励电力输送设施再投资和重组的税收优惠政策到期，导致电网设备折旧期增加（现在按照15年折旧），补贴方案调整，企业享受的税收优惠减少。在研究与发展支出上，主要是能源部的研究项目（占这一类别的43%），这些项目过去由ARRA法案提供的资金支持，大力推进了输配电相关研发。图15美国输电和电网相关补贴情况（单位：百万美元）资料来源：IEA、财通证券研究所3.2.3电网侧变压器：约70%的变压器需要替换，存量市场规模在千亿级美国电网存量价值大，替换成本高。根据德克萨斯大学奥斯汀分校相关研究统计，美国电网的当前（折旧后）价值，包括发电厂、电线、变压器和电杆，大约是1.5-2万亿美元。从价值分布看，发电厂占56%，输电系统占9%，配电系统占35%，总替换成本近5万亿美元。这些发电厂的总容量约为1.15太瓦，相当于大约1000个核电站的发电能力（美国目前有大约100个）。图16美国网侧存量价值统计资料来源：财通证券研究所变压器老旧过时带来巨额存量市场需求。美国向清洁和可再生能源的过渡正在顺利进行中，但仍处于长达数十年的转型早期阶段。由于长期投资不足、用电模式变化以及电网转型，现有的变压设备变得老化和过时：约70%的变压器达到或超过其使用寿命，约90%的大型变压器平均已使用寿命已经超过40年。配电基础设施是电网的“最后一英里”，可靠性较差，近92%的停电都发生在该部分，配电变压器的更换迫在眉睫。图17现存工业变压设备已使用年数图18现存商业变压设备已使用年数资料来源：财通证券研究所测算2023/2024年美国电网变压器市场规模可达2700/2740亿元。其中，①发电端：2023/2024年美国发电端变压器市场规模可达1542/1565亿元；②输电端：2023/2024年美国发电端变压器市场规模可达386/391亿元；③配电端：2023/2024年美国发电端变压器市场规模可达771/783亿元。假设依据：①2019-2022年输电端投资额，2023-2024年的输电端投资计划为EEI统计数据。2025年之后的投资额第三方咨询机构有预测数据，但各家机构预测差值较大、且明显线性递增，参考价值不大，顾此处未列举。不过美国电网投资额会长期稳定增加，主要原因有三：一是前文提到过的，由于电网设备老旧导致每年几千次停电给生产生活造成巨大损失；二是要想完成新能源规划目标电网必须配套改造提高消纳能力；三是制造业回流和新能源汽车渗透率提升导致全社会用电量增加，电网需求增加。②根据EIA数据，发电端投资额：输电端投资额：配电端投资额≈4：1：2。③根据各国数据，估计总环节变压器价值占比约为20%。表6美国变压器市场规模测算资料来源：财通证券研究所3.3美国制造业回流带来的增量：2022年，制造业回流给美国新增35万个工作岗位，其中约22万个工作岗位来自制造业回流，约13万个工作岗位来自外国直接投资。根据Kearney报告赖，加强本土制造能力。报告显示，2022年美国从亚洲LCCs进口的制造品占国内制造业总产值的比例为14.1%，比2021年下降了0.39个百分点，这是自2019年以来首次出现正向回流。算机芯片和电动汽车零部件等都是重点关注的对象外国直接投资也是美国制造业增加就业机会的一个重要来源。根据美国商务部统计局的数据，其中大部分来自欧洲和日本等发达国家。这些外国投资者看中了美国市场的规模、潜力、创新能力和法律。长和竞争力。图19美国制造业回流情况资料来源：财通证券研究所四、美国变压器供应链：上游原材料供应紧缺，大型电力变压器82%依赖进口4.1变压器上游供应链梳理：取向硅钢、套管、CTC钢丝本土供应商数量有限，为限制美国本土变压器厂商扩产的重要原因之一美国变压器行业产业链包括原材料供应商、零部件供应商、变压器制造商、最终用户和回收商/再制造商。其变压器产业链流程通常包括以下几个主要环节：1）原材料采购：变压器制造过程需要大量的原材料，如铁芯材料（非晶态硅钢、取向硅钢）、绝缘材料、导体材料、冷却剂等。原材料供应商将这些材料提供给变压器制造商。2）零部件制造：零部件供应商负责制造各种变压器所需的零部件，如绕组、绝缘子、冷却系统、连接器等。这些零部件是变压器组装的关键组成部分。3）变压器制造：变压器制造商将原材料和零部件进行组装，按照设计规格和要求生产各种类型和规格的变压器产品。在制造过程中，变压器将经历冲压、绕线、堆叠、绝缘、封装和测试等多个步骤。4）市场销售：制造完成的变压器产品将通过销售渠道进入市场。变压器制造商将产品推广给最终用户，包括工商业用户、能源公司、电力输配电系统和家庭用户。5）安装和维护：变压器在市场销售后，需要经过安装和维护阶段。专业技术人员将变压器安装在相应的电力输配电系统中，并定期进行维护和检修，以确保其正常运行和性能。6）回收和再制造：当变压器报废或废弃后，回收商或再制造商会收集和处理这些废弃的变压器。他们可能对旧变压器进行拆解、清洁、修复和再制造，使其具备再次使用的条件，从而减少资源浪费和环境污染。图20美国变压器行业供应链资料来源：财通证券研究所本土供应不足的上游原材料环节有三个（表xx列举了各环节本土供应商数量）：1）取向硅钢：尽管全球对取向硅钢的需求预计不会很大，但由于在美国国内仅有Cleveland-Cliffs一家制造商能够生产该种类的材料，而且该制造商无法生产符合LPT磁芯制造所需的特定牌号，这导致市场上缺乏足够的竞争，缺乏成本竞争力。此外，由于交付时间对于这种材料的生产非常关键，同时可替代的材料或部件选项相对有限，因此取向硅钢在整个供应链环节中风险评分最高。2）套管：在套管环节，进口的依赖度较强、交付时间的关注度较大、可替代的材料/部件选项较少以及涉及多个利益相关者等因素共同造成较大的竞争压力，使得套管在整个供应链中呈现较为紧缺的情况，因此风险评分在各个环节中排名第二。3）CTC钢丝：在CTC钢丝环节，由于本土制造商较少，因此对于进口的依赖度较大。同时，可替代的材料/部件选项也较为有限，加之涉及多个利益相关者，这些因素共同带来了较大的竞争压力。因此，CTC钢丝在整个供应链中呈现较为紧缺的情况，风险评分在各个环节中排名第三。表7变压器供应链各环节评估结果注：1、重要的国内制造商：如果有至少3个制造商或国内供应满足至少50%的国内需求，则认为国内制造商数量较大。2、大量的国内需求：如果其市值至少为10亿美元，那么其国内的需求就会很大。3、预计国内需求：如果预计的5年内的年度复合需求增长率大于或等于2%，则认为预计的国内需求是显著的。4、重要的全球市场：如果市值超过100亿美元，则正在评估的市场被认为是重要的。5、预计全球需求：如果5年内的预计年复合需求增长率大于或等于3%，则认为预计的全球需求是显著的。6、美国制造商之间的成本竞争：该标准可以根据以下之一进行评估：最简单的指标是国内的多样性，如果至少有三个国内生产商，则市场具有竞争性；下一个指标是市场份额，如果没有一家公司拥有超过50%的国内市场份额，则市场被认为是具有竞争性的。最后一个指标直接基于成本/售价。如果国内生产/提供的同等级产品的成本/售价在±10%以内，则认为具有竞争力。7、美国制造商与全球制造商之间的成本竞争：可以根据以下两个指标之一来评估此标准：如果没有单个生产商拥有超过15%的全球市场份额，则该市场被认为是具有竞争性的。如果美国生产的同等级产品与其他地方生产的产品相比成本/销售价格在±15%以内，则被认为具有竞争力。资料来源：财通证券研究所表8变压器供应链不同环节的定量风险评估表资料来源：财通证券研究所4.2美国变压器进口依赖程度较