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1、 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 未经许可,禁止转载未经许可,禁止转载 证 券 研 究证 券 研 究 报 告报 告 风电设备行业深度研究报告 推荐推荐(维持维持) 乘风系列报告一:风电平价到来,助推内生发展乘风系列报告一:风电平价到来,助推内生发展 风电产业链由三部分组成:上游原材料及零部件制造、中游风机总装、下游风电产业链由三部分组成:上游原材料及零部件制造、中游风机总装、下游风电场投资运营。风电场投资运营。原材料和零部件厂商处于产业链的上游。 风机的核心零部件包括齿轮箱、发电机、轴承、叶片、轮毂等,这些零部件的生产专业性较强,国内企业技术较为成熟
2、,一般由风机制造企业向零部件企业定制采购。除个别关键轴承需要进口之外,风电设备的零部件国内供应充足。风机制造企业处于行业中游,市场集中度较高,对于上游溢价能力总体较强。风机制造企业的下游客户是以大型国有发电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等清洁能源,除受个别年份投资进度波动影响以外,总体需求稳定增长。 历史上风电装机量根据政策呈现历史上风电装机量根据政策呈现周期波动,截至周期波动,截至 2020 年累计装机规模已达年累计装机规模已达282GW。风电新增装机在 2015 年和 2020 年分别达到了两次高峰,主要是由于补贴政策的调整所致。从历史装机看,在
3、补贴政策的变动下,风电装机量呈现出比较明显的周期性。在 2020 年陆上风电补贴退出后,风电行业进入了全新的发展阶段。 全球范围内,在海风、陆风、光伏中,陆上风电的全球范围内,在海风、陆风、光伏中,陆上风电的 LCOE 最低,达到最低,达到 0.25 元元/KWh。根据国际可再生能源署(IRENA)公布的全球平准化度电成本数据,海上风电、陆上风电、光伏在 2010-2020 年间分别下降了 48%、56%、85%,截至 2020 年,海上风电、陆上风电、光伏的度电成本约在 0.54 元/KWh、0.25元/KWh、0.37 元/KWh。相较于光伏的下降空间来看,陆上风电仍有较大进步空间。 风电
4、行业未来发展趋势: 大功率, 高塔筒, 长叶片。风电行业未来发展趋势: 大功率, 高塔筒, 长叶片。 风机大型化降低通量成本。对于一个项目容量为 100MW 的陆风项目, 使用大功率机组能够显著降低静态投资额和度电成本,提高 IRR。风电大型化能够显著提升风电项目的经济性,刺激风电装机需求。 整机环节龙头地位稳固, 市场集中度稳步上升。整机环节龙头地位稳固, 市场集中度稳步上升。 国内风电整机环节头部企业的地位比较稳定,近两年的国内新增吊装装机量前三名地位稳固,依次为金风科技、远景能源和明阳智能。同时在 2016-2019 年间 CR5 与 CR10 的市占率稳步上升,2020 年因为抢装市场
5、需求量出现极大的扩张,导致 CR5 与 CR10 的市占率有所下滑。风电整机行业的集中度整体上升。 主轴承呈现垄断竞争格局, 国内企业市占率低。主轴承呈现垄断竞争格局, 国内企业市占率低。 目前主流的轴承企业几乎涵盖了包括了主轴承、偏航轴承、变桨轴承在内的所有风机轴承。不过其中技术难度最高的主轴承市场呈现垄断竞争格局, 国内企业只有洛轴 (洛阳) 和瓦轴 (哈尔滨)分别占据了 4%的市场, 其余市场几乎被 SKF、舍弗勒、NTN、 TIMKEN等跨国集团所垄断。技术壁垒带来优势盈利,轴承价格逐渐走高。风电轴承具有定制化的特性,通过对比不同风电零部件企业的毛利率可知,轴承环节的毛利率在产业链中相
6、对较高,其销售均价自 2010 年来也在持续走高,2019 年中国风电轴承的销售均价达到了 91.27 万元/机组。 塔筒环节进入门槛低塔筒环节进入门槛低+龙头企业优势明显,市场集中度将逐步提升。龙头企业优势明显,市场集中度将逐步提升。近几年,随着风电产业国家规划和扶持政策的出台, 风电塔筒生产工艺在产业链中相对简单, 进入门槛低, 使我国塔筒企业短期剧增。 未来在大功率、 高塔筒趋势下,对塔筒性能要求更高,大规模制造企业工艺控制能力强、生产工艺较为先进、产品质量较高,预计未来市场集中度进一步提升。 投资建议:为达到投资建议:为达到 2025 年非化石能源占一次能源的消费比重为年非化石能源占一
7、次能源的消费比重为 20%,2030年风电总装机至少年风电总装机至少 800GW 的目标,未来的目标,未来 10 年我国风电总装机年均增速需保年我国风电总装机年均增速需保持持 11%的水平的水平。随着陆上平价时代到来,政策倒逼产业降本,激发行业活力,。随着陆上平价时代到来,政策倒逼产业降本,激发行业活力,看好风电行业的长期发展。在风电大型化的趋势下,具备竞争力的龙头企业看好风电行业的长期发展。在风电大型化的趋势下,具备竞争力的龙头企业受益,建议关注金风科技、天顺风能、金雷股份、日月股份、节能风电等。受益,建议关注金风科技、天顺风能、金雷股份、日月股份、节能风电等。 风险提示风险提示:风电需求不
8、及预期、钢材价格下降不及预期、风机成本下降不及预期、风机大型化速度不及预期。 行业基本数据行业基本数据 占比% 股票家数(只) 79 1.97 总市值(亿元) 27,759.74 3.33 流通市值(亿元) 21,196.71 3.32 相对指数表现相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现 5.09 28.34 35.16 相对表现 7.67 31.35 30.83 -8%24%57%89%20/1020/1221/02 21/0421/0621/0821/102020-10-122021-10-12沪深300电源设备(申万)华创证券研究所华创证券研究所 行业研究行业研究 风电设备风电设
9、备 2021 年年 10 月月 13 日日 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 未经许可,禁止转载未经许可,禁止转载 投资投资主题主题 报告亮点报告亮点 本报告首先从风力发电机组的介绍出发,详细介绍其产业链环节、风机成本构成和行业历史发展情况等,阐明风电行业即将步入平价的全新发展阶段,及风电行业未来向大功率、高塔筒、长叶片发展的趋势特征,具备板块投资价值。其次,本报告从风电产业链的关键环节出发,从竞争格局、技术路线、发展趋势等角度阐述各环节的核心关注点,表明不同环节的投资价值。 投资逻辑投资逻辑 陆上风电
10、步入平价时代,倒逼产业链降本,激发行业发展潜力。从风电产业发展的影响政策来看,风电上网电价是过去影响风电装机需求的最重要因素,自2021 年起新建的陆上风电补贴归零,全面进入以指导价为上限的竞价时代,从这一政策导向来看,风电行业未来将进入倒逼产业链降本发展的新阶段。随着风电低电价地区的开发、土地资源的稀缺、海上风电的发展,未来风机将向大型化发展,龙头风机企业相比同业更具有资金、技术、规模优势,将在大型化的发展过程中抢占先机,并引导行业进入降本刺激需求增长的良性循环。 从风电产业链的利润分布特点看, 产业链的利润主要集中在下游风电开发运营商, 其次在于零部件环节。 零部件环节各有看点: 轴承尤其
11、对于主轴轴承来说,仍有国产企业替代进口的空间, 且由于其作为制造业是在实践中积累技术的特点,具有 know-how 壁垒和先发优势,并由于稳定性的要求带来了它的客户粘性高的特点。第三方叶片企业主要受益于行业的大叶片趋势,且龙头企业更有生产和研发大叶片的能力,行业发展利好龙头企业。 为达到 2025 年非化石能源占一次能源的消费比重为 20%,2030 年风电总装机至少 800GW 的目标,未来 10 年我国风电总装机年均增速需保持 11%的水平。随着陆上平价时代到来,政策倒逼产业降本,激发行业活力,看好风电行业的长期发展。在风电大型化的趋势下,具备竞争力的龙头企业受益,建议关注金风科技、天顺风
12、能、金雷股份、日月股份、节能风电等。 pOqOmRsQpPvNnNsNtPsRuN8ObPaQoMmMoMpOlOnMrRjMoPtPbRnNuMNZnRsQuOnNqO 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 3 目目 录录 一、风电产业链介绍一、风电产业链介绍 . 6 (一)风机概述 . 6 (二)风电产业链梳理 . 6 (三)系统成本和整机成本拆分 . 8 (四)风电行业发展情况 . 9 (五)风电度电成本:风电低于光伏 . 11 (六)风电行业未来发展趋势:大功率,高塔筒,长叶片 . 13 二、风电整
13、机二、风电整机 . 14 (一)风电整机竞争格局 . 14 (二)风电整机技术路径 . 15 (三)风机招标价格变化 . 16 (四)整机环节的核心竞争力 . 17 三、零部件:轴承三、零部件:轴承 . 19 (一)轴承行业竞争格局 . 19 (二)轴承盈利情况 . 20 (三)轴承行业核心竞争力 . 20 (四)轴承行业发展趋势:主轴轴承替代进口,大型化带来涨价 . 21 四、零部四、零部件:塔筒件:塔筒 . 22 (一)塔筒概述 . 22 (二)塔筒竞争格局 . 23 (三)塔筒盈利情况 . 24 (四)塔筒行业发展趋势一:高塔架 . 25 (五)塔筒行业发展趋势二:海上风电 . 26 五
14、、零部件:叶片五、零部件:叶片 . 28 (一)叶片行业竞争格局 . 28 (二)整机厂与叶片厂关系的动态变化 . 31 (三)全球风电叶片产能分布 . 31 (四)叶片长度变化情况 . 33 (五)叶片供需情况 . 33 六、投资建议六、投资建议 . 35 七、风险提示七、风险提示 . 36 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 4 图表目录图表目录 图表 1 风机结构 . 6 图表 2 风机发电原理(以双馈式风机为例) . 6 图表 3 风电产业链 . 7 图表 4 风电产业链图谱 . 7 图表 5 陆
15、上风电建设成本(以 2021 年 50MW 风机项目为例) . 8 图表 6 海上风电建设成本(以 2020 年底广东地区典型点项目为例) . 8 图表 7 陆上和海上风电成本拆分 . 8 图表 8 双馈式风电机组成本构成 . 9 图表 9 直驱式风电机组结构图 . 9 图表 10 2010-2020 我国新增和累计风电装机量(GW) . 10 图表 11 我国风电上网电价政策(2009-2020) . 10 图表 12 中国风电行业补贴变化 . 10 图表 13 2021-2025 中国风电新增装机预测 . 11 图表 14 2021-2025 年海上风电装机预测 . 11 图表 15 20
16、10 年和 2020 年不同新能源发电类型的 LCOE . 12 图表 16 2010 年和 2020 年不同地区陆上风电的加权平均 LCOE . 12 图表 17 LCOE 度电成本公式 . 12 图表 18 单机容量敏感性分析 . 13 图表 19 2019-2020 年国内风电整机厂商竞争格局 . 14 图表 20 风电装机量 CR5 与 CR10 变化(GW) . 14 图表 21 2019 年海上风电累计装机量占比(GW) . 15 图表 22 风电企业海外收入占比 . 15 图表 23 风电整机企业毛利率对比 . 15 图表 24 整机与零部件代表企业毛利率对比 . 15 图表 2
17、5 部分整机厂商技术路线与产品型号 . 15 图表 26 2010-2020 年风机价格变化 . 17 图表 27 2021 年 1 月-2021 年 6 月金风科技机组中标价格 . 17 图表 28 风电整机企业净利率对比 . 17 图表 29 风电整机装配流程 . 17 图表 30 不同功率风机市占率变化 . 18 图表 31 不同机型的单位重量变化 . 18 图表 32 双馈式风力发电机示意图 . 19 图表 33 轴承分布图 . 19 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 5 图表 34 2019
18、年主轴承市场占有率 . 19 图表 35 轴承环节玩家 . 19 图表 36 风电零部件代表企业毛利率对比 . 20 图表 37 2010-2019 年风电轴承销售均价 . 20 图表 38 轴承工艺流程 . 21 图表 39 新强联客户合作时间 . 21 图表 40 进出口轴承单价对比 . 21 图表 41 不同功率风电发电机偏航变桨轴承单价对比 . 21 图表 42 塔筒整体位置示意图 . 22 图表 43 塔筒结构示意图 . 22 图表 44 全球风机供应链中,叶片和塔筒市场空间超过 1000 亿美元. 22 图表 45 风电塔筒工艺流程图 . 23 图表 46 行业集中度不高,天顺风能
19、稳居龙头 . 23 图表 47 主要塔筒上市公司市场地位和技术实力对比(2020 年) . 24 图表 48 塔筒成本拆分 . 24 图表 49 国内钢材价格走势 . 24 图表 50 主要塔筒上市公司塔筒毛利率对比 . 25 图表 51 塔架高度从 100m 增至 140m,发电量提升 20.34% . 25 图表 52 附加扰流条工装解决涡激振动问题 . 26 图表 53 海上风电装机量增速较快 . 26 图表 54 主要塔筒上市公司产能情况(万吨/年) . 27 图表 55 叶片结构示意图 . 28 图表 56 双馈型风力发电机基本结构 . 28 图表 57 欧洲独立第三方叶片公司 .
20、29 图表 58 美洲独立第三方叶片公司 . 29 图表 59 亚洲独立第三方叶片公司 . 30 图表 60 欧洲整机厂 . 30 图表 61 亚洲整机厂 . 30 图表 62 整机厂的叶片供应链动态发展 . 31 图表 63 全球前十大风电整机厂的叶片产能(除金风科技和运达股份). 31 图表 64 全球整机厂叶片产能情况 . 32 图表 65 全球独立叶片厂产能情况 . 32 图表 66 2020-2024 全球叶片供需 . 34 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 6 一一、风电产业链介绍风电产业链
21、介绍 (一一)风机概述风机概述 风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。以双馈式风机为例,风推动叶片旋转,再通过传动系统增速,达到发电机的转速后驱动发电机发电,实现风能到电能的转化。依据目前的风车技术,大约 3m/s 的微风速度,就可以开始发电。风力发电机由基座、塔筒、风机、叶片组成,其中:塔筒提升风机高度,并可以作为传输线路的通道;机仓内有各种发电机组和其他控制设备;而叶片是风力发电机组的关键部件之一,其设计、材料和工艺决定风力发电装置的性能和功率。 图表图表 1 风机结构风机结构 图表图表 2 风机发电原理风机发电原理(以双馈式
22、风机为例)(以双馈式风机为例) 资料来源:国际能源网, 资料来源:国际能源网, (二)风电产业链梳理(二)风电产业链梳理 风电产业链由三部分风电产业链由三部分组组成:成:上游原材料及上游原材料及零部件制造、零部件制造、中游中游风机总装、风机总装、下游下游风电场投资风电场投资运营运营。 原材料和零部件厂商处于产业链的上游。 风机的核心零部件包括齿轮箱、 发电机、轴承、叶片、轮毂等,这些零部件的生产专业性较强,国内企业技术较为成熟,一般由风机制造企业向零部件企业定制采购。除个别关键轴承需要进口之外,风电设备的零部件国内供应充足。风机制造企业处于行业中游,市场集中度较高,对于上游溢价能力总体较强。风
23、机制造企业的下游客户是以大型国有发电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等清洁能源,除受个别年份投资进度波动影响以外,总体需求稳定增长。 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 7 图表图表 3 风电产业链风电产业链 资料来源:Wind,华创证券 产业链利润分配情况(毛利率):下游产业链利润分配情况(毛利率):下游投资投资运营商运营商上游零部件制造商上游零部件制造商中游整机商中游整机商。风电产业链的制造端,零部件中的主轴、轴承、法兰、电缆、变流器毛利率较高,塔筒、叶片其次,
24、整机环节处于制造端最低,约为 16%左右。 图表图表 4 风电产业链风电产业链图谱图谱 资料来源:Wind,华创证券 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 8 (三)系统成本和整机成本拆分(三)系统成本和整机成本拆分 海上风电的平均投资成本高海上风电的平均投资成本高。海上风电的平均投资成本约为陆上风电的 2 倍左右,当下海风建设成本在 15000-17000 元/KW,陆风建设成本在 5000-7000 元/KW。分别拆分陆上和海上建设成本发现:陆风的风电机组与塔筒占比高,风电机组占比 60%,塔筒及其他设
25、备占比 15%,其他方面的费用占比相对较少;海风的施工成本相对较高,以广东省海上风电成本构成为例,风电机组与塔筒成本占比合计不超过 50%,而风机基础及安装成本占比为 25%,在海上吊装船比较紧张的时候,该项成本还会进一步上升。 图表图表 5 陆上风电建设成本(以陆上风电建设成本(以 2021 年年 50MW 风机项风机项目为例)目为例) 图表图表 6 海上风电建设成本海上风电建设成本(以以 2020 年底广东地区典型年底广东地区典型点项目为例点项目为例) 资料来源:国际电力网,华创证券 资料来源:北极星风力发电网,华创证券 风力发电的成本:风力发电的成本:包括风电项目前期建设时的投资成本,和
26、生命周期内的运行维护成本和财务费用。 风力发电的投资成本:风力发电的投资成本: 投资成本是指风电项目开发和建设期间的资本投入所形成的成本,主要包括:设备购置费用、 建筑工程费用、安装工程费用、前期开发与土地征用等费用,以及项目建设期利息、在项目运行寿命期内固定资产的折旧。风力发电站的建造成本非常高,海上风电由于施工条件复杂,因而比陆上风电的建造成本更高。据国网能源研究院统计,海上风电的平均投资成本约为陆上风电的 2 倍。 陆风建造成本:陆风建造成本:当下陆上风电系统成本在 5100 元-6500 元/kw,根据施工条件(地形复杂程度)的不同,施工条件较好(地形平坦)的西北部地区,建设成本在 5
27、100 元/kw 以上,东部的山东、河北、山西等地,成本在 5600 元/kw 左右,南部的湖南、云贵川等地由于丘陵地形较多,风电系统成本在 6500 元/kw 左右。陆风的风机价格在 2000-3000 元/kw 左右,占风电建设总成本的 50%以下。 海风成本:海风成本:海上风电建设成本在 15000 元-17000 元/kw 左右,其中海上风机价格在6000-7000 元/kw 左右,风机成本占风电建设总成本的 40%左右。以广东为例,2020 年底海上风电典型造价约为 17600 元/千瓦,其中,机本体及塔筒、桩基础、海缆环节占初始投资的 45%、27%和 19%;运维成本、贷款利息成
28、本、税收成本占运营成本的 48%、30%和22%。 图表图表 7 陆上和海上风电成本拆分陆上和海上风电成本拆分 陆上风电陆上风电 海上风电海上风电 60%15%6%10%5%4%风电机组塔筒及其他设备安装费用土建工程外部接入费用其他费用45%27%19%8%风机及塔筒桩基础海缆其他 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 9 陆上风电陆上风电 海上风电海上风电 总承包投资成本总承包投资成本 5100 元-6500 元/KW 15000 元-17000 元/KW 风电机组及塔筒风电机组及塔筒 65%-75% 3
29、0%-50% 基础基础 5%-10% 15%-25% 内部和外部网络线内部和外部网络线 10%-15% 15%-30% 安装安装 0%-5% 5%-30% 其他其他 5% 8% 资料来源:北极星风力发电网,华创证券 叶片、齿轮箱、发电机是风电整机中价值量最大的零部件叶片、齿轮箱、发电机是风电整机中价值量最大的零部件,成本占比最高,成本占比最高。以双馈式风电机组为例, 成本占比结构中叶片占比最高为 23.58%, 其次为齿轮箱和发电机分别占比12.66%与 8.65%。直驱式发电机组与双馈式发电机组的差异在于没有齿轮箱,不过其发电机成本占比会更高。半直驱兼具两者的特点,从结构上看同样含有齿轮箱。
30、 图表图表 8 双馈式风电机组成本构成双馈式风电机组成本构成(以(以 2020 年为例)年为例) 图表图表 9 直驱式风电机组结构图直驱式风电机组结构图 资料来源: 电气风电招股书,华创证券 资料来源: 新强联招股书 (四)风电行业发展情况(四)风电行业发展情况 历史上风电装机量根据政策呈现周期波动,截至历史上风电装机量根据政策呈现周期波动,截至 2020 年累计装机规模已达年累计装机规模已达 282GW。风电新增装机在2015年和2020年分别达到了两次高峰, 主要是由于补贴政策的调整所致。从历史装机看,在补贴政策的变动下,风电装机量呈现出比较明显的周期性。在 2020年陆上风电补贴退出后,
31、风电行业进入了全新的发展阶段。 补贴额度变化带来风电行业周期,补贴额度变化带来风电行业周期,2021 年过后风电将年过后风电将有望有望平价上网。平价上网。从 2009 年风电行业开始大规模产业化以来,国家就对陆上风电进行了相关的补贴。并且于 2014 年开始对海上风电进行补贴。2020 年是陆上风电补贴的最后一年,导致陆风抢装,2021 年也可能会是海上风电补贴的最后一年,将迎来海风抢装。此后,风电行业将有望全面进入按照燃煤标准价上网的时代。 23.58%12.66%8.65%6.25%4.74%4.15%3.36%2.39%2.16%1.87%1.12%29.07%叶片齿轮箱发电机铸件变流器
32、偏航变桨轴承钢件电缆偏航变桨驱动主控系统变压器其他 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 10 图表图表 10 2010-2020 我国新增和累计风电装机量(我国新增和累计风电装机量(GW) 资料来源:国家能源局,华创证券 图表图表 11 我国风电上网电价政策(我国风电上网电价政策(2009-2020) 政策文件政策文件 主要内容主要内容 陆上风电陆上风电 海上风电海上风电 类 类 类 类 近海 潮间带 发改价格发改价格 【2009】1906 号号 2009.8-2014 年标杆电价 0.51 0.54 0
33、.58 0.61 - - 发改价格发改价格 【2014】3008 号号 2015 年 标杆电价 0.49 0.52 0.56 0.61 - - 发改价格发改价格 【2014】1216 号号 2014.6-2017 年标杆电价 - - - - 0.85 0.75 发改价格发改价格 【2015】3044 号号 2016-2017 年标杆电价 0.47 0.5 0.54 0.6 - - 发改价格发改价格 【2016】2729 号号 2018 年 标杆电价 0.4 0.45 0.49 0.57 0.85 0.75 发改价格发改价格 【2019】882 号号 2019 年指导价 0.34 0.39 0.
34、43 0.52 0.8 不得高于陆上指导价 2020 年指导价 0.29 0.34 0.38 0.47 0.75 资料来源:国家发改委,华创证券 图表图表 12 中国风电行业补贴变化中国风电行业补贴变化 资源区资源区 2009-2015 2016-2017 2018 2019-2020(竞价指导价)(竞价指导价) 陆上项目调整节点陆上项目调整节点 2016 年前核准, 2017年底前开工, 2020 年底前并网 2018 年前核准, 2019年前开工, 2020 年底前并网 2018 年核准,2020 年底前并网 2019 年核准,2021 年底前并网 2020 年核准,2021 年底前并网
35、陆上风电陆上风电 类资源区 0.51 0.49 0.47 0.40 0.34 0.29 类资源区 0.54 0.52 0.50 0.45 0.39 0.34 类资源区 0.58 0.56 0.54 0.49 0.43 0.38 类资源区 0.61 0.61 0.60 0.57 0.52 0.47 政策要求:政策要求:2018 年底前核准陆上风电项目,年底前核准陆上风电项目,2020 年底前仍未完成并网的,国家不再补贴;年底前仍未完成并网的,国家不再补贴;2019 年年 1 月月 1 日至日至 2020 年底前核准陆上风年底前核准陆上风电项目,电项目,2021 年底前仍未完成并网的,国家不再补贴
36、;年底前仍未完成并网的,国家不再补贴;2021 年年 1 月月 1 日开始,新核准的陆上风电项目全面实现平价上网日开始,新核准的陆上风电项目全面实现平价上网 海上项目调整节点海上项目调整节点 2014-2018 核准,2021 年前全部并网 2019 核准 2020 核准 海上风电海上风电 近海 0.85 0.8 0.75 -100%-50%0%50%100%150%200%050030020000192020新增风电装机规模(GW)累计风电装机容量(GW)新增装机YOY 风电设备风电设备行业深度研究报告行
37、业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 11 潮间带 0.75 海上项目调整节点 政策要求:政策要求:2018 年底前已核准的海上风电项目,在年底前已核准的海上风电项目,在 2021 年底前全部机组完成并网的,执行核准时的上网电价;年底前全部机组完成并网的,执行核准时的上网电价;2020 年及以后全部机年及以后全部机组完成并网的,执行并网年份的指导价组完成并网的,执行并网年份的指导价 资料来源:国家能源局,国家发改委,华创证券 “十四五”期间风电行业装机有望保持高成长,预计“十四五”期间风电行业装机有望保持高成长,预计 2021 年风电新增装
38、机年风电新增装机 30GW+,其,其中海风抢装带来中海风抢装带来 7.5GW 装机预期装机预期。 风电有望进入 “退补-行业争相降本-刺激需求-行业竞争加剧-降本”的正向循环,进入高速成长期,叠加碳中和的国家战略目标,陆上风电以及消纳问题更容易得到解决的海上风电有望在“十四五”期间实现高速增长。 图表图表 13 2021-2025 中中国国风电风电新增装机新增装机预测预测 图表图表 14 2021-2025 年海上风电装机预测年海上风电装机预测 资料来源:GWEC,华创证券 资料来源:GWEC,华创证券 (五)(五)风电度电成本:风电低于光伏风电度电成本:风电低于光伏 全球范围内,在海风、陆风
39、、光伏中,陆上风电的全球范围内,在海风、陆风、光伏中,陆上风电的 LCOE 最低,达到最低,达到 0.25 元元/KWh。根据国际可再生能源署 (IRENA) 公布的全球平准化度电成本数据, 海上风电、 陆上风电、光伏在 2010-2020 年间分别下降了 48%、56%、85%,截至 2020 年,海上风电、陆上风电、光伏的度电成本约在 0.54 元/KWh、0.25 元/KWh、0.37 元/KWh。相较于光伏的下降空间来看,陆上风电仍有较大进步空间。 全球范围内,风电的全球范围内,风电的 LCOE 越来越接近越来越接近 0.04 美元美元/KWh(0.26 元元/KWh),甚至有低于),
40、甚至有低于0.03 美元美元/KWh(0.19 元元/KWh)的项目出现。)的项目出现。具有竞争力的低于 0.05 美元/KWh(0.32元/KWh)LCOE 的国家越来越多:亚洲(中国、印度)、欧洲(芬兰、瑞典)、非洲(埃及)、北美(美国)、南美(阿根廷、巴西)。 全球平均水平来看, 陆上风电的全球平均水平来看, 陆上风电的 LCOE 低于光伏; 中国陆上风电平均低于光伏; 中国陆上风电平均 LCOE 位于世界前位于世界前列,列,2020 年为年为 0.24 元元/KWh。 30374042.5450021E2022E2023E2024E2025E中国风电新增装机(GW
41、)7.54455024682021E2022E2023E2024E2025E中国海上风电新增装机(GW) 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 12 图表图表 15 2010年和年和2020年不同新能源发电类型的年不同新能源发电类型的LCOE 图表图表 16 2010年和年和2020年不同地区陆上风电的加权平均年不同地区陆上风电的加权平均LCOE 资料来源:IRENA,华创证券 资料来源: IRENA,华创证券 运维成本的下降比风机成本的下降对于运维成本的下降比风机成本的下降对于 LCOE 的下降更重要。的
42、下降更重要。度电成本简单来说就是发电项目每千瓦时上网电量所发生的成本。陆上风电的度电成本是由总的建设成本、运营成本、项目的发电周期、财务成本决定的。尽管所有的因素在决定过一个项目的度电成本时都是重要的,但是某些因素有更大的影响。比如,风机在一个陆上风电项目的建设成本中是占比最大的构成要素。在大多数 2020 年的陆上风电项目中,运维成本占度电成本的比重在 10%-30%不等。 由于风机成本的绝对值下降空间变小, 运维成本的下降已由于风机成本的绝对值下降空间变小, 运维成本的下降已经比风机成本的下降对于经比风机成本的下降对于 LCOE 的下降有更明显的影响。因此,运维成本的下降排在更的下降有更明
43、显的影响。因此,运维成本的下降排在更首要的位置。首要的位置。 降本因素包降本因素包括:(括:(1)风机技术提升:风机技术提升:随着风机功率提升、叶片加长、叶片扫风面积的提升,风机出力提升。因此带来发电量提升,单位千瓦的运营成本下降,因此降低了度电成本。(2)规模效应:)规模效应:规模效应带来制造成本、建造成本(随着机组功率提升,一个项目需要的风机数量下降)、运维成本下降。(3)运维成本:)运维成本:随着数据分析和自动监测能力的提升,风机运行稳定性的提升,运维人员经验的积累,运维成本不断下降,因而带来了 LCOE 的下降。(4)竞争力提升:竞争力提升:从补贴支撑到竞争竞价的转变,无论在本国还是全
44、球,都导致了更长久的成本下降。制造商不断提高在供应链中的竞争力,运维成本也不断在下降过程中。 对于风机制造企业, 为了提高竞争力, 也会不断地减少人工成本、运输成本。 图表图表 17 LCOE 度电成本公式度电成本公式 资料来源:GE2025中国风电度电成本白皮书 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 13 (六)风电行业未来发展趋势:大功率,高塔筒,长叶片(六)风电行业未来发展趋势:大功率,高塔筒,长叶片 风机大型化降低通量成本。风机大型化降低通量成本。对于一个项目容量为 100MW 的陆风项目,使用大功
45、率机组能够显著降低静态投资额和度电成本,提高 IRR。风电大型化能够显著提升风电项目的经济性,刺激风电装机需求。风电大型化主要体现在三个方向: (1)风电机组发电功率增大:)风电机组发电功率增大:土地资源的短缺使风力发电朝着大容量的方向发展。 (2)高塔筒:)高塔筒:随着低风速地区的开发,以及土地资源短缺的影响,高塔筒成了未来风电机组的发展方向。 (3)叶片大型化:)叶片大型化:随着低风速地区的开发,对于发电量提高了要求,叶片大型化是未来风机的发展方向。 图表图表 18 单机容量敏感性分析单机容量敏感性分析 单机容量(单机容量(MW) 台数台数 项目容量(项目容量(MW) 静态投资(元静态投资
46、(元/kW) 全投资全投资 IRR 资本金资本金 IRR LCOE(元(元/kWh) 2.0 50 100 6449 9.28% 18.24% 0.3451 2.2 45 99 6375 9.45% 18.85% 0.3414 2.3 43 99 6279 9.67% 19.66% 0.3366 2.5 40 100 6221 9.82% 20.19% 0.3336 3.0 33 99 6073 10.18% 21.54% 0.3262 4.0 25 100 5767 10.97% 24.63% 0.3108 4.5 22 99 5517 11.68% 27.49% 0.2983 资料来源:集
47、贤网,华创证券 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 14 二二、风电整机风电整机 (一一)风电整机竞争格局风电整机竞争格局 龙头地位稳固,市场集中度稳步上升。龙头地位稳固,市场集中度稳步上升。国内风电整机环节头部企业的地位比较稳定,近两年的国内新增吊装装机量前三名地位稳固,依次为金风科技、远景能源和明阳智能。同时在 2016-2019 年间 CR5 与 CR10 的市占率稳步上升,2020 年因为抢装市场需求量出现极大的扩张,导致 CR5 与 CR10 的市占率有所下滑。风电整机行业的集中度整体上升。 图
48、表图表 19 2019-2020 年国内风电整机厂商竞争格局年国内风电整机厂商竞争格局 排名排名 2018 年年 2019 年年 2020 年年 企业 市场份额 企业 市场份额 企业 市场份额 1 金风科技 32% 金风科技 28% 金风科技 21% 2 远景能源 17% 远景能源 19% 远景能源 17% 3 明阳智能 12% 明阳智能 16% 明阳智能 10% 4 联合动力 6% 运达风电 7% 上海电气 9% 5 上海电气 5% 上海电气 6% 运达股份 7% 资料来源:前瞻产业研究院,华创证券 图表图表 20 风电装机量风电装机量 CR5 与与 CR10 变化(变化(GW) 资料来源:
49、Wind,华创证券 海上风电新起,电气风电市占率最高。海上风电新起,电气风电市占率最高。在海上风电累计装机量方面,电气风电在 2019年累计装机量为 2.9GW,市占率为 41%,为国内第一。与陆上风电不同,海上风电因为其对技术要求更高,所以有如 GE 和 Simens Gamesa 等海外竞争对手的挑战,电气风电市占率高原因也在于他的技术多来源于西门子。 中国企业大多立足国内,海外业务占比少。中国企业大多立足国内,海外业务占比少。相比海外企业能够凭借技术优势能够在海上风电等技术要求更高的场景占有市场,国内企业业务大多集中于国内,除金风科技有少量海外业务占比外,其余整机企业的海外占比较少。 6
50、0.10%67.10%72%76%64%84.20%89.50%89%95%91%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%200192020CR5市占率CR10市占率 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 15 图表图表 21 2019 年海上风电累计装机量占比(年海上风电累计装机量占比(GW) 图表图表 22 风电企业海外收入占比风电企业海外收入占比 资料来源:前瞻产业研究院,华创证券 资料来源:wind,华创证券 风电整机盈利相对零部件环节偏低。风电整机盈
51、利相对零部件环节偏低。风电整机企业的毛利率大多在 20%以下,相比于主轴、轴承、叶片等零部件环节,其毛利率相对较低。主要原因在于国内风电整机环节下游客户多为“五大四小”等发电集团议价能力相对较弱,同时行业整体竞争相较于零部件环节更加激烈,导致了行业整体的盈利能力相对较弱。 图表图表 23 风电风电整机整机企业毛利率对比企业毛利率对比 图表图表 24 整机与零部件代表企业毛利率对比整机与零部件代表企业毛利率对比 资料来源:Wind,华创证券 资料来源:Wind,华创证券 (二二)风电整机技术路径风电整机技术路径 风电整机环节的企业选择的技术路线大致可以分为异步双馈、直驱永磁和半直驱三种,风电整机
52、环节的企业选择的技术路线大致可以分为异步双馈、直驱永磁和半直驱三种,国内外主要整机企业产品都涵盖了陆上和海上风电机组, 其中海上机组多为大功率产品。 图表图表 25 部分整机厂商技术路线与产品型号部分整机厂商技术路线与产品型号 企业企业 技术路线技术路线 产品型号产品型号 西门子歌美西门子歌美飒飒 2.1MW-5.8MW 带齿轮箱机组与 3.2MW-14MW 永磁直陆上 2.X 平台, 功率 2.1MW、 2.2MW、 2.6MW 和 2.9MW, 风轮直径分别为 114m、 122m、 114m和 129m; 41.40%19.91%19.61%8.58%4.18%2.42%1.28%1.0
53、1%0.94%0.26%0.21%0.14%0.06%电气风电远景能源金风科技明阳智能中国海装华锐风电Simens Gamesa湘电风能联合动力GE东方电气太原重工三一重能91.8%100%100%98.7%8.2%1.3%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%金风科技明阳智能运达股份三一重能海内海外14.41%16.89%13.61%14.26%0%5%10%15%20%25%201820192020金风科技明阳智能运达股份电气风电20.34%21.77%14.68%44.79%28.77%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%201820
54、1920202021H1金风科技整机中材科技叶片天顺风能塔筒金雷股份主轴新强联轴承 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 16 企业企业 技术路线技术路线 产品型号产品型号 驱机组 陆上 3.X 平台,功率 3.4MW,风轮直径分别为 132m 和 145m; 陆上 4.X 平台,功率 5.0MW,风轮直径分别为 132m 和 145m; 海上 D6/D7 平台,功率 6MW、7MW,风轮直径 154m; 海上 D8 平台,功率 8MW,风轮直径 167m。 GE GE 异步双馈机组与 GE 阿尔斯通直驱永
55、磁海上机组 陆上 1MW 平台,功率 1.7MW 和 1.85MW,风轮直径分别为 82.5m、87m、100m 和 103m; 陆上 2MW 平台,功率 2MW 可调,风轮直径分别为 116m、127m、132m; 陆上 3MW 平台,功率 3.2-4.2MW 可调,风轮直径 117m、130m 和 137m; 陆上 5MW Cypress 平台,功率 4.8MW 和 5.3MW,风轮直径 158m; 海上 Haliade 平台,功率 6MW,风轮直径 150m; 海上 Haliade-X 平台,功率 12MW,风轮直径 220m 金风科技金风科技 直驱永磁机组 GW2S 智能风机平台:GW
56、121-2.5.GW130-2.5、GW140-2.5、 GW150-2.8、GW140-3.0、GW150-3.0 GW3S/4S 智能风机平台:GW140-3.4、GW140-3.57、GW136-4.2、GW155-4.5、GW136-4.8 GW6S/8S 智能风机平台:GW171-6.45、GW184-6.45、GW154-6.7、GW175-8.0 明阳智能明阳智能 半直驱机组 MySE3MW 系列:3000(叶轮直径 112、121、135) MySE3.2MW 系列:3200(叶轮直径 145) MySE3.6MW 系列:3600(叶轮直径 135) MySE4.0MW 系列:
57、4000(叶轮直径 145、156) MySE5.0MW 系列:5000(叶轮直径 166) MySE5.5MW 系列:5500(叶轮直径 155) MySE6.XMW 系列:6450(叶轮直径 18X) MySE7.XMW 系列:7000/7250(叶轮直径 158) 运达股份运达股份 异步双馈机组 2.XMW 系列产品,功率 2.0-2.3MW,风轮直径 103、107、110、115、121 2.5XMW 系列产品,功率 2.5MW,风轮直径 103、107、125、140、147 3.XMW 系列产品,功率 3.0-3.6MW,风轮直径 140、147、156 4.XMW 系列产品,功
58、率 4.2-4.5MW,风轮直径 147、156、160 5MW 系列产品,功率 5MW,风轮直径 130、139 资料来源:各公司官网,华创证券 (三三)风机招标价格变化风机招标价格变化 补贴期间风机价格变化小。补贴期间风机价格变化小。风机价格在 2010-2020 年的“十二五”与“十三五”期间几乎没有变化,维持在 4000 元/kW 左右,高补贴下行业发展动力小。 退补第一年,大型化降本趋势显著。退补第一年,大型化降本趋势显著。陆风项目退补后的第一年,风电行业的风机价格相较于以往就出现了显著的下滑,行业降本直接显现。同时从金风科技的产品来看,2S 以上的大型机组占比出现了十分显著的提升,
59、机组大型化的趋势显著。 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 17 图表图表 26 2010-2020 年风机价格变化年风机价格变化 图表图表 27 2021年年 1月月-2021年年 6月金风科技机组中标价格月金风科技机组中标价格 资料来源: 北极星电力网,华创证券 资料来源:华夏能源网,华创证券 (四四)整机环节的核心竞争力整机环节的核心竞争力 整机环节有多个零部件组成,强调整机厂商的供应链管理能力与成本管控能力。整机环节有多个零部件组成,强调整机厂商的供应链管理能力与成本管控能力。整机环节需要的零部件
60、包括叶片、发电机、齿轮箱、轮毂等铸件、主轴及多种轴承。对于整机厂商的供应链管理能力和资金能力要求比较高, 在资金和管理能力上存在比较高的门槛。 零部件自制能力。零部件自制能力。是否具备叶片、铸件等零部件的自制能力也是整机厂商在竞争取得领先的关键因素之一。以明阳智能为例,公司能够自主生产发电机、齿轮箱、电控系统等部件,自主配套率在 2019 年达到了 60%。 图表图表 28 风电整机企业净利率对比风电整机企业净利率对比 图表图表 29 风电整机装配流程风电整机装配流程 资料来源:Wind,华创证券 资料来源: 明阳智能招股书 大功率、轻量化、高可靠为行业发展趋势。大功率、轻量化、高可靠为行业发
61、展趋势。根据 CWEA 统计,2.0MW 功率以上的机组占比由 2014 年的 52%上升到了 2018 年的 96%, 风电机组的平均功率由 0.8MW 上升到4300360040004370036003350390037500500025003000350040004500500020000192020风机价格(元/KW)30433052294027992626392473050002500300035003S(元/
62、kW)4S(元/kW)19.44%10.43%17.66%12.24%0%5%10%15%20%25%30%20021H1金风科技明阳智能运达股份电气风电 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 18 了 2.2MW。风机大功率化能够直接降低单位功率质量节省运输费用,降低投资成本。同时海上风电的大规模运用对于风电机组的寿命和可靠性要求也正在提升。 图表图表 30 不同功率风机市占率变化不同功率风机市占率变化 资料来源:CWEA,华创证券 图表图表 31 不同机型的单位重量变化不同机型的单
63、位重量变化 厂商厂商 陆上陆上/海上海上 机型机型 功率(功率(MW) 叶轮直径(叶轮直径(m) 重量(吨)重量(吨) 单位功率重量(吨单位功率重量(吨/MW) 金风科技金风科技 陆上 GW82 1.5 82 105 69.9 GW121 2.5 121 165 65.9 GW140 3.0 140 173 57.8 明阳智能明阳智能 陆上 MySE2.5 2.5 121 161 64.4 MySE3.0 3.0 135 172 57.3 MySE5.0 5.0 166 237 47.5 海上 MySE5.5 5.5 158 431 78.4 MySE8.3 8.3 178 460 55.4
64、资料来源:各公司官网,华创证券 48%35%19%7%4%1768 1837 1955 2112 2183 0500025000%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2001720181.5-2.0MW2.0-2.5MW2.5-3.0MW3.0MW平均单机容量 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 19 三、零部件:轴承三、零部件:轴承 轴承为发电机组核心零部件。轴承为发电机组核心零部件。 风电发电机用轴承包括: 偏航轴承、 变桨轴承、
65、主轴轴承、变速箱轴承、发电机轴承。每台风力发电机组用偏航轴承 1 套、变桨轴承 3 套、发电机轴承 3 套、主轴轴承 2 套,共计 9 套。轴承在发电机组中属于核心零部件,特别是主轴承需要承担整个风机的巨大震动冲击,在海上风电机组中还需要具有防腐防潮功能,对寿命同样存在要求,所以其技术复杂度较高,存在比较高的技术壁垒。 图表图表 32 双馈式风力发电机示意图双馈式风力发电机示意图 图表图表 33 轴承分布图轴承分布图 资料来源:新强联招股书 资料来源:新强联招股书 (一)(一) 轴承行业竞争格局轴承行业竞争格局 主轴承呈现垄断竞争格局,国内企业市占率低。主轴承呈现垄断竞争格局,国内企业市占率低
66、。目前主流的轴承企业几乎涵盖了包括了主轴承、偏航轴承、变桨轴承在内的所有风机轴承。不过其中技术难度最高的主轴承市场呈现垄断竞争格局,国内企业只有洛轴(洛阳)和瓦轴(哈尔滨)分别占据了 4%的市场,其余市场几乎被 SKF、舍弗勒、NTN、TIMKEN 等跨国集团所垄断。 图表图表 34 2019 年主轴承市场占有率年主轴承市场占有率 资料来源: 伍德麦肯锡,转引自电气风电招股书,华创证券 图表图表 35 轴承环节玩家轴承环节玩家 企业企业 主轴承主轴承 偏航轴承偏航轴承 变桨轴承变桨轴承 发电机轴承发电机轴承 齿轮箱轴承齿轮箱轴承 瓦轴瓦轴 洛轴洛轴 SKF 29%24%12%9%9%8%4%4
67、% 1%舍弗勒SKFNTNKOYOTimkenRothe Erde洛轴瓦轴ZKL 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 20 企业企业 主轴承主轴承 偏航轴承偏航轴承 变桨轴承变桨轴承 发电机轴承发电机轴承 齿轮箱轴承齿轮箱轴承 FAG Rothe Erde NTN KOYO PSL 天马天马 资料来源:北极星风力发电网,华创证券 (二)(二) 轴承盈利情况轴承盈利情况 技术壁垒带来优势盈利,轴承价格逐渐走高。技术壁垒带来优势盈利,轴承价格逐渐走高。风电轴承具有定制化的特性,通过对比不同风电零部件企业的毛利
68、率可知,轴承环节的毛利率在产业链中相对较高,其销售均价自 2010 年来也在持续走高,2019 年中国风电轴承的销售均价达到了 91.27 万元/机组。 图表图表 36 风电零部件代表企业毛利率对比风电零部件代表企业毛利率对比 图表图表 37 2010-2019 年风电轴承销售均价年风电轴承销售均价 资料来源:Wind,华创证券 资料来源:智研咨询,华创证券 (三)(三) 轴承行业核心竞争力轴承行业核心竞争力 制造环节制造环节 know-how 很深。很深。轴承生产作为典型的制造业以实用为主,大量的技术专利是在企业长期的生产实践中获得的,需要大量的经验积累和反复试验,轴承环节的技术壁垒深厚。
69、可靠性带来客户粘性。可靠性带来客户粘性。风电机组由于长时间运行、难维修的特点,对轴承的可靠性要求很高,对于轴承企业而言一旦进入整机厂商的供应链并且产品质量得到认可后客户会产生一定的粘性, 所以行业有比较坚实的客户壁垒, 新进入者需要经过比较长的认证时间,有很强的客户粘性。 21.77%14.68%44.79%28.77%0%10%20%30%40%50%20021H1中材科技叶片天顺风能塔筒金雷股份主轴新强联轴承91.70607080901002010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019风电轴承销
70、售均价(万元/机组) 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 21 图表图表 38 轴承工艺流程轴承工艺流程 资料来源:新强联招股书,华创证券 图表图表 39 新强联客户合作时间新强联客户合作时间 客户名称客户名称 行业地位行业地位 合作时间合作时间 明阳智能明阳智能 中国 2020 年新增装机第 2 名 7 年 远景能源远景能源 中国 2020 年新增装机第 2 名 2 年 湘电风能湘电风能 中国 2018 年新增装机第 8 名 10 年 三一重能三一重能 中国 2020 年新增装机第 7 名 1 年 资料
71、来源:新强联招股书,华创证券 (四)(四) 轴承行业发展趋势:主轴轴承替代进口,大型化带来涨价轴承行业发展趋势:主轴轴承替代进口,大型化带来涨价 国产主轴承风起,国产替代空间大。国产主轴承风起,国产替代空间大。在进出口轴承单价对比上可知,国内对于风电轴承等高端轴承依旧存在比较严重的依赖,进口轴承溢价比较严重。国产小兆瓦主轴承的市占率不到 30%,大兆瓦不足 20%。在风机降本和供应链安全的大趋势下,主轴承国产化是不可或缺的一环。目前瓦轴已经开发出 1.5MW、2.0MW、3.0MW、5.0MW、6.0MW、7.0MW 等系列风机配套轴承,瓦轴和洛轴是国产轴承的主要厂家。 风机大型化带来轴承销售
72、单价进一步提升。风机大型化带来轴承销售单价进一步提升。风机大型化趋势下,轴承单价稳步提升。通过比较不同功率的轴承单价可以发现,大功率整机用轴承存在明显的溢价。 图表图表 40 进出口轴承单价对比进出口轴承单价对比 图表图表 41 不同功率风电发电机偏航变桨轴承单价对比不同功率风电发电机偏航变桨轴承单价对比 资料来源:新强联招股书,华创证券 资料来源:新强联公司公告,华创证券 1.540.910.01.02.03.02010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018进口轴承单价(万美元/套)出口轴承单价(万美元/套)12.9517.9825.88051015
73、2025303MWN4MW4MWN5MW5MWN6MW单价(万元) 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 22 四、零部件:塔筒四、零部件:塔筒 风机塔筒是风力发电机的支撑结构, 同时吸收风电机组震动。风机塔筒是风力发电机的支撑结构, 同时吸收风电机组震动。 作为风电机组和基础环 (或桩基、导管架)间的连接构建,传递上部数百吨重的风电机组重量,也是实现风电机组维护、输变电等功能所需重要部件。其内部有爬梯、电缆梯、平台等内部结构,以供风电机组的运营及维护使用。 图表图表 42 塔筒整体位置示意图塔筒整体位置示
74、意图 图表图表 43 塔筒结构示意图塔筒结构示意图 资料来源: 海力风电招股书 资料来源: 鹏芃科艺 (一)(一) 塔筒概述塔筒概述 潜在市场空间巨大:潜在市场空间巨大:据测算,2019-2027 年间,全球风机供应链潜在市场价值高达 5400亿美元,其中,叶片和塔筒的市场潜力最大,分别超过 1000 亿美元。 图表图表 44 全球风机供应链中,叶片和塔筒市场空间超过全球风机供应链中,叶片和塔筒市场空间超过 1000 亿美元亿美元 资料来源:海力风电招股书,华创证券 技术路线:技术路线:业内主流的高塔技术解决方案包括柔性钢塔(柔塔)、混凝土塔筒(混塔)、桁架结构塔架、斜拉索结构塔架等。相比混塔
75、施工质量的不确定性,柔塔因其经济性优势突出、制造周期短、退役拆解方便等优势受到国内风电厂商的青睐。 9300120140叶片塔筒齿轮箱发电机变流器主轴承2019-2027E 风机供应链市场空间(十亿美元) 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 23 图表图表 45 风电塔筒工艺流程图风电塔筒工艺流程图 资料来源: 海力风电招股书,华创证券 核心竞争力:核心竞争力: (1) 产品质量和履约能力:产品质量和履约能力: 塔筒属于电力系统的基础装备, 常年野外运行,环境较
76、为恶劣,运行 风险较大,要求可靠使用寿命在 20 年以上;(2)技术壁垒:技术壁垒:法兰平面度要求、法兰的内倾量要求、焊缝的棱角要求、错边量控制、厚板焊接和防腐要求等方面。 (二)(二) 塔筒竞争格局塔筒竞争格局 进入门槛低进入门槛低+龙头企业优势明显,市场集中度将逐步提升。龙头企业优势明显,市场集中度将逐步提升。近几年,随着风电产业国家规划和扶持政策的出台,风电塔筒生产工艺在产业链中相对简单,进入门槛低,使我国塔筒企业短期剧增。未来在大功率、高塔筒趋势下,对塔筒性能要求更高,大规模制造企业工艺控制能力强、生产工艺较为先进、产品质量较高,预计未来市场集中度进一步提升。 天顺风能稳踞龙头。天顺风
77、能稳踞龙头。天顺风能营收久居行业第一,2020 年营收达 50.53 亿元,市占率达10%;2020 年产量达 62 万吨,目前产能 70 万吨,但海上风电项目仍在建设中。 图表图表 46 行业集中度不高,天顺风能稳居龙头行业集中度不高,天顺风能稳居龙头(营收:亿元)(营收:亿元) 资料来源:各公司公告,华创证券 020406080021H1天顺风能泰胜风能天能重工大金重工 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 24 图表图表 47 主要塔筒上市公司市场地位和技术
78、实力对比(主要塔筒上市公司市场地位和技术实力对比(2020 年)年) 项目项目 天顺风能天顺风能 泰胜风能泰胜风能 天能重工天能重工 大金重工大金重工 市场地位市场地位 主要产品在手订单 陆上 - 9.09 20.69 - 海上 - 25.32 9.66 - 风电塔筒市占率 10% 6% 6% 4% 产量(万吨) 62 41 40 40 技术实力技术实力 技术人员人数 104 152 91 116 技术人员占比 4.19% 17.61% 17.23% 11.87% 研发支出 3.73 1.51 0.92 1.37 研发支出占比 4.63% 4.20% 2.69% 4.12% 拥有专利情况 -
79、共 204 项, 其中发明专利 22 项 共 81 项,其中发明专利 20 项 共 56 项,其中发明专利 6 项 资料来源:海力风电招股书,华创证券 (三)(三) 塔筒盈利情况塔筒盈利情况 钢板价格高企,塔筒承压招标价提高。钢板价格高企,塔筒承压招标价提高。塔筒成本中,原材料占比 81.95%,原材料以钢材为主;2021 年初以来,钢板价格高企,塔筒企业成本增加,但同时塔筒招标价也一路上涨, 由 2020 年的均价 8139.6 元/吨涨至 6 月 30 日招标报价 10300 元/吨 (天顺风能报告) 。龙头企业一方面利用规模优势与钢企达成合作减少价格波动带来的影响,另一方面有足够的话语权
80、对下游提价,抵消原材料价格上涨的影响,预计市场集中度将逐步上升。 图表图表 48 塔筒成本拆分塔筒成本拆分 图表图表 49 国内钢材价格走势国内钢材价格走势 资料来源: 天顺风能2020年报,华创证券 资料来源:Wind,华创证券 81.95%5.93%4.75%7.37%原材料人工工资制造费用运费0040005000600070002016/1/292016/4/292016/7/292016/10/312017/1/252017/4/282017/7/312017/10/312018/1/312018/4/282018/7/312018/10/312019/1/312
81、019/4/302019/7/312019/10/312020/1/232020/4/302020/7/312020/10/302021/1/292021/4/302021/7/30国内钢材价格(热轧板卷,Q345,元/吨) 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 25 图表图表 50 主要塔筒上市公司塔筒毛利率对比主要塔筒上市公司塔筒毛利率对比 资料来源:各公司公告,华创证券 (四)(四) 塔筒行业发展趋势一:高塔架塔筒行业发展趋势一:高塔架 高切变下,高度增加风速显著提升高切变下,高度增加风速显著提升。由
82、于风切变的存在,高度增加风速增大,以 0.3 的风切变为例,塔架高度从 100m 增至 140m,平均风速由 5.0m/s 提升至 5.53m/s,风力发电功率与风速的三次方成正比(P=0.5Av ),据 CWEA 测算,某 131-2.2 机组的年等效满发小时数可从 1991h 增加到 2396h,提升了 20.34%。 图表图表 51 塔架高度从塔架高度从 100m 增至增至 140m,发电量提升,发电量提升 20.34% 发电量提升发电量提升 风切变风切变 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 塔架高度(塔架高度(m) 100 0% 0% 0% 0% 0% 120 3.69% 5.
83、74% 7.74% 9.38% 11.38% 120 3.69% 5.74% 7.74% 9.38% 11.38% 资料来源:中国风能协会,华创证券 低风速地区的切变风资源:低风速地区的切变风资源:我国江苏、安徽、河南、山东、湖北、河北等低风速区域均有丰富的高切变风资源,在这些地区增加塔架高度,风轮被托举到风速更高的区域,从而捕获更多的风能,提高机组发电量。 高塔技术不是简单的提高塔架高度,而要涉及机组控制、运输等一系列技术问题。如,柔性高塔架钢塔在运行过程中需要控制塔顶摆幅、解决涡激振动的问题,目前主要通过塔架加阻、吊装阶段给上段塔架附加扰流条工装、安装阻尼器工装等方式解决。 0%5%10%
84、15%20%25%30%200202021H1天顺风能泰胜风能天能重工大金重工 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 26 图表图表 52 附加扰流条工装解决涡激振动问题附加扰流条工装解决涡激振动问题 资料来源: 中国风能协会,华创证券 (五)(五) 塔筒行业发展趋势二:海上风电塔筒行业发展趋势二:海上风电 海上风电快速建设。海上风电快速建设。 根据主要海上风电开发省市已公布的海上风电建设规划, “十四五”期间预计新增海上风电超过 40GW,系累计装机容量的 3-4 倍,风电塔筒、桩基
85、的市场需求超过 1,000 亿。 图表图表 53 海上风电装机量增速较快海上风电装机量增速较快 资料来源:Wind,华创证券 海上风电塔筒短期紧张,长期供需可达平衡。海上风电塔筒短期紧张,长期供需可达平衡。海上风电塔筒、桩基因在吊装出运设备、焊接疲劳强度控制、材料无损探伤检测、工程设计经验储备均要求更高,能生产大兆瓦海上风电塔筒、桩基的生产厂商较少,短期内市场供给相对紧张。2020 年海上风电机组平均单机规模为 6.5W,预计未来进一步提升。以金风科技 8MW 直驱式海上风电机组为例,4 段塔筒重量共计 495t,则单位 MW 海上风电机组需 61.875t 塔筒,预计 2021 年中国海上新
86、增装机 7.5GW,需塔筒约 46.4 万吨,目前主要塔筒上市公司规划海上产能可以满足 2021 年海上抢装需求。 0%10%20%30%40%50%60%70%80%050030035020001920202021H1海上累计装机(GW)陆上累计装机(GW)海上累计装机同比 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 27 图表图表 54 主要塔筒上市公司产能情况(万吨主要塔筒上市公司产能情况(万吨/年)年) 陆上陆上 海上海上 天顺风能天顺风能
87、 70 0 泰胜风能泰胜风能 33 15-20 天能重工天能重工 35 28 大金重工大金重工 50 - 合计合计 181 43-48 资料来源:各公司报告,华创证券 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 28 五五、零部件:叶片零部件:叶片 叶片为发电机组关键零部件。叶片为发电机组关键零部件。由于风电建设项目招标时塔筒一般单独招标,风机则包括叶轮和机舱两部分。叶片的尺寸、形状直接决定了能量转化效率,也直接决定了机组功率和性能,因此风电叶片在风机设计中处于核心地位。 图表图表 55 叶片结构示意图叶片结构示
88、意图 图表图表 56 双馈型风力发电机基本结构双馈型风力发电机基本结构 资料来源: 东方风力发电网 资料来源: 东方风力发电网 (一一)叶片行业竞争格局叶片行业竞争格局 全球风电叶片呈现多寡头竞争格局,国内企业市占率低。全球风电叶片呈现多寡头竞争格局,国内企业市占率低。叶片是整机中最贵,也是最重要的零部件,因此供应链策略对于整机厂来说显得非常重要。对于风电行业来说,像其他制造业一样,垂直整合和外采是两个重要供应链采购模式。从历史经验来说,单一的垂直整合或完全自己生产都不是最优方式,最优的方式是对两种模式进行平衡。叶片供应策略的选择对于整机厂商来说是重要的,因为它会影响整机企业的竞争力、成本、差
89、异化,最终会影响整机企业的市场占有率。 全球叶片供应链模式:独立第三方叶片厂商为主流。全球叶片供应链模式:独立第三方叶片厂商为主流。叶片供应策略的选择对于整机厂商来说是重要的,因为它会影响整机企业的竞争力、成本、差异化,最终会影响整机企业的市场占有率。从历史经验来说,单一的垂直整合或完全自己生产都不是最优方式,最优的方式是对两种模式进行平衡。叶片制造企业分为两种:独立第三方、整机厂的叶片部门。在风电行业兴起之前,市场上主流的情况是将叶片生产作为整机厂的一个部门。在过去的某个时点, 几乎所有的头部整机供应商采取向上游采购叶片的供应链配套模式,所以从 2006 年开始整个市场上的一体化叶片制造占比
90、开始下降, 到 2019 年该占比已经小于 50%,这一变化可以从几方面来解释: (1)2011-2014 年期间的市场波动,迫使整机厂商剥离或者关闭不稳定或者利用率低的叶片部门。 (2) 不少欧洲的整机企业如维斯塔斯、 Enercon、 SGRE 缩减了一体化策略,采取外购和自建相结合的供应方式。这种策略使得公司资产更轻、更灵活、更能适应市场的变化,在竞价的背景下,采用这种方式的整机厂更有成本竞争力。(3)随着全球各地风电的兴起,以及新产品推出频率的增加,通过外采叶片来控制资本支出、缩短跟进市场的时间,对于整机厂商来说更经济。(4)产业链不断成熟,在不同地区都有足够好的独立第三方叶片供应商出
91、现,整机厂商外采叶片的意愿提高。(5)新兴市场出现的大型独立叶片企业对于整机厂满足当地要求来说在成本上是经济的。 (6)来自亚太地区的新兴整机供应商更愿意使用原本已经在海外市场和海上风电领域领先的叶片独立供应商。 欧洲的独立第三方叶片企业:欧洲的独立第三方叶片企业:欧洲是现代风机技术和叶片设计的起源地。许多欧洲叶片 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 29 企业不仅生产和销售叶片,还向新型市场提供“建造打印”的设计和许可。截至目前,随着欧洲以外地区风电市场的迅速发展,以及不断涌现的来源于削减成本、物流等方
92、面的挑战,叶片企业从欧洲不断扩散到北美、拉丁美洲、亚洲,甚至印度和中东。欧洲现存的独立第三方叶片企业从十年前的 10 多家,减少至 2020 年的 4 家,其中有 2 家位于意大利的叶片企业专门生产匹配 kW 级风机的叶片,另外 1 家位于英国企业是专门制造海上风机叶片的企业。欧洲叶片企业数量减少的本质原因在于市场的整合,中小型企业欧洲叶片企业数量减少的本质原因在于市场的整合,中小型企业无力在成本、研发投入、全球化进展方面拥有竞争力。无力在成本、研发投入、全球化进展方面拥有竞争力。 图表图表 57 欧洲独立第三方叶片公司欧洲独立第三方叶片公司 欧洲的第三方叶片公司欧洲的第三方叶片公司 生产基地
93、生产基地 LM(被(被 GE 收购)收购) 法国、西班牙、波兰、土耳其、中国、印度、美国、加拿大、巴西 eTa Blades 意大利 Cartflow 意大利 ACT Blade 英国 资料来源:GWEC,华创证券 美洲的独立第三方叶片企业:美洲的独立第三方叶片企业:美国原本有 5 家著名的第三方叶片企业,3 家在美国,2家在巴西,但在 2015 年,一家 2008 年在美国密歇根成立的企业 Energetx Composites申请了破产保护,目前仅剩 4 家:TPI、MFG、Tecsis、Aeris。TPI 在美国一直以来都是最领先的龙头企业,并且和世界领先的叶片企业 LM 保持着持续的竞
94、争节奏。在 LM被 GE 收购后,TPI 就成为了真正唯一的具有全球基地的独立第三方叶片企业。截至目前,TPI 在 5 个国家共拥有 13 个生产基地,这家美国的上市公司顺应近期新兴市场的发展和整机企业叶片外包的趋势,不断扩大全球版图,2016 至 2019 年间公司的营收增长了 87%。 图表图表 58 美洲独立第三方叶片公司美洲独立第三方叶片公司 美洲的第三方叶片公司美洲的第三方叶片公司 生产基地生产基地 TPI Composites 美国、墨西哥、中国、土耳其、印度 MFG 美国 Tecsis Technology 巴西 Aeris 巴西 资料来源:GWEC,华创证券 亚洲的独立第三方叶
95、片企业:亚洲的独立第三方叶片企业:几乎所有的叶片企业都来自中国和印度。中国不仅仅是全球最大的整机制造基地,还是世界最大的叶片制造中心。2008 年,在中国有超过 50 家的处于不同经营阶段的叶片供应商, 但是 2011-2013 期间, 市场情况发生了极大的变化,这些叶片企业都面临着产能过剩、需求锐减、支付延期、毛利率低下的问题。在经历了接近 10 年的发展后,目前中国仅有 10 家第三方叶片企业存在,而前 3 家企业控制了市场 2/3 的本地市场。 以金风科技为主要客户, 中材科技现在已经成为叶片领域的领导者。这家国有叶片制造企业在 2020 年有 10GW 产能, 这大概是中国本地需求的
96、1/3。 株洲时代新材是中国第二大的叶片供应商, 2020 年出货 3,000 套叶片。 上海艾郎科技也有 3,000套的叶片产能,但是部分是用做出口。总的来说,中国的叶片企业当下秉持“走出去和海上风电”的发展方向,向海风和海外发展。 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 30 图表图表 59 亚洲独立第三方叶片公司亚洲独立第三方叶片公司 亚洲叶片制造公司亚洲叶片制造公司 生产基地生产基地 中材科技中材科技 中国 连云港中复连众连云港中复连众 中国 上海艾郎科技上海艾郎科技 中国 中科宇能科技中科宇能科技
97、中国 株洲时代新材株洲时代新材 中国 天顺风能天顺风能 中国 洛阳双瑞洛阳双瑞 中国 九鼎新材九鼎新材 中国 天力离岸风电天力离岸风电 中国,台湾 Human Composites 韩国 资料来源:GWEC,华创证券 整机厂内部的叶片部门。整机厂内部的叶片部门。截至 2020 年底,全球共有 15 家整机厂仍然有叶片产能。在2016-2020 年间, 全球有 4 家整机厂停止了叶片生产, 主要原因是公司间的合并。 比如,2017 年西门子风电收购歌美飒等。在亚太地区,中国的三一集团在国内市场于 2018 年复苏后就恢复了自己的叶片生产。远景能源也在江阴的叶片生产基地开始了几个产品线的生产来支持
98、中国市场的抢装。在印度,风电市场还处于转型的中期,仍有一些问题没有被解决,4 家本地的整机企业关停了自己的叶片生产线。 随着标杆电价、竞价政策、招标采购等政府对于新能源新政策的实施,成本对于整机厂随着标杆电价、竞价政策、招标采购等政府对于新能源新政策的实施,成本对于整机厂商来说变成了排在首位需要考虑的因素,因此整机企业对于叶片的供应模式发生了动态商来说变成了排在首位需要考虑的因素,因此整机企业对于叶片的供应模式发生了动态调正。调正。 图表图表 60 欧洲整机厂欧洲整机厂 欧洲的整机厂(叶片)欧洲的整机厂(叶片) 生产基地生产基地 叶片技术来源叶片技术来源 维斯塔斯维斯塔斯 丹麦、德国、西班牙、
99、意大利、俄罗斯、美国、中国、英国、印度 公司内部 西门子歌美飒西门子歌美飒 丹麦、西班牙、葡萄牙、因果、法国、美国、中国、印度、摩洛哥 公司内部 Enercon 德国、葡萄牙、土耳其、俄罗斯 公司内部 The Nordex Group 德国、西班牙、丹麦、墨西哥、印度 公司内部 Vensys 西班牙 公司内部 EWT 荷兰 公司内部 Vergnet 法国 公司内部 资料来源:GWEC,华创证券 图表图表 61 亚洲整机厂亚洲整机厂 亚洲的整机厂(叶片)亚洲的整机厂(叶片) 生产基地生产基地 叶片技术来源叶片技术来源 联合动力联合动力 中国(保定、连云港、赤峰) Aerodyn 明阳智能明阳智能
100、 中国(天津、中山、新疆、大理、阳江、汕尾) Aerodyn 东方电气东方电气 中国(天津、凉山、蓬莱) Euros、Aerodyn 远景能源远景能源 中国(江阴) 内部研发 三一集团三一集团 中国(张家口、通榆、韶山) 内部研发 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 31 亚洲的整机厂(叶片)亚洲的整机厂(叶片) 生产基地生产基地 叶片技术来源叶片技术来源 Suzlon 印度 内部研发 Inax Wind 印度 Windtec 资料来源:GWEC,华创证券 (二二)整机厂与叶片厂关系的动态变化整机厂与叶片
101、厂关系的动态变化 随着标杆电价、竞价政策、招标采购等政府对于新能源新政策的实施,成本对于整机厂随着标杆电价、竞价政策、招标采购等政府对于新能源新政策的实施,成本对于整机厂商来说变成了排在首位需要考虑的因素,因此整机企业对于叶片的供应模式发生了动态商来说变成了排在首位需要考虑的因素,因此整机企业对于叶片的供应模式发生了动态调正。调正。特别是西方的大型整机厂在过去几年中的叶片供应策略发生了巨大的变化。 图表图表 62 整机厂的叶片供应链动态发展整机厂的叶片供应链动态发展 整机厂整机厂 整机厂的叶片供应链动态发展整机厂的叶片供应链动态发展 维斯塔斯维斯塔斯 作为全球第一的风机制造商,这家丹麦的企业在
102、 9 个国家有叶片生产线。之前维斯塔斯陆上风机的叶片全部自供,但是维斯塔斯已经陆续缩减在丹麦等人工工资较高地区的叶片产能,并开始外采叶片。截至目前,维斯塔斯和 TPI在中国、土耳其、印度、墨西哥的厂家签订了一年以上的陆上风机叶片采购协议。在亚洲地区,维斯塔斯 60%以上的叶片采购自第三方企业。在中国,维斯塔斯除了向 TPI 采购外,还想株洲时代新材采购叶片。 金风科技金风科技 金风科技在 2010 年底从协鑫风能收购了 2 条叶片生产线来保证叶片供应。由于 2011 年公司经营亏损,金风科技于2012 年将这 2 个叶片厂全部卖给中材科技。于此同时金风科技以 1.45 亿元获得了中材科技 8.
103、42%的股权。但是 2016年金风科技卖出了它持有的所有中材科技的股份,现在金风科技的叶片全部外采自第三方叶片企业如 LM 等。 资料来源:GWEC,华创证券 全球前十大风电整机厂中,除了金风科技和运达股份,都有叶片制造产能。全球前十大风电整机厂中,除了金风科技和运达股份,都有叶片制造产能。目前只有 LM和 TPI 有过与 5 个前十大整机厂合作的经历。中材科技和时代新材也和全球前十大中的部分企业建立了合作关系。 图表图表 63 全球前十大风电整机厂的叶片产能(除金风科技和运达股份)全球前十大风电整机厂的叶片产能(除金风科技和运达股份) 供应商供应商 维斯塔斯维斯塔斯 GE 西门子(歌美飒)西
104、门子(歌美飒) Enercon 金风科技金风科技 远景能源远景能源 明阳智能明阳智能 运达股份运达股份 东方电气东方电气 自产自产 通过 LM LM(GE) 主供 主供 小供 小供 主供 主供 TPI 主供 主供 主供 Aeolon 主供 小供 主供 小供 Aeris 主供 小供 小供 中材科技中材科技 小供 主供 主供 主供 时代新材时代新材 小供 主供 主供 中科宇能中科宇能 主供 主供 洛阳双瑞科技洛阳双瑞科技 天顺风能天顺风能 重通成飞重通成飞 小供 主供 小供 资料来源:GWEC,华创证券 (三三)全球风电叶片产能分布全球风电叶片产能分布 截至截至 20202020 年,全球范围内,
105、整机厂的叶片产能共年,全球范围内,整机厂的叶片产能共 39.02GW39.02GW。 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 32 图表图表 64 全球整机厂叶片产能情况全球整机厂叶片产能情况 整机厂(叶片)整机厂(叶片) 产地产地 陆风叶片产能(陆风叶片产能(MW/年)年) 合计合计 海风叶片海风叶片 欧洲 美国 亚太及其他 维斯塔斯维斯塔斯 丹麦,德国, 西班牙,意大利, 俄罗斯,美国, 中国,英国, 印度 5500 3000 1920 10420 有 西门子西门子 (歌美飒)(歌美飒) 丹麦,印度, 西
106、班牙,葡萄牙, 美国,摩洛哥 中国,英国, 4500 1500 2900 8900 有 Enercon 德国,葡萄牙 土耳其,俄罗斯 2000 - - 2000 无 The Nordex Group 德国,西班牙, 丹麦,墨西哥, 印度 1200 1000 300 2500 无 联合动力联合动力 中国 - - 1000 1000 无 明阳智能明阳智能 中国 - - 4500 4500 有 东方电气东方电气 中国 - - 1500 1500 有 三一集团三一集团 中国 - - 2000 2000 无 远景能源远景能源 中国 - - 400 400 无 合计(加其他)合计(加其他) 39020 资
107、料来源:GWEC,华创证券 截至截至 20202020 年,全球范围内,独立叶片厂的叶片产能超过年,全球范围内,独立叶片厂的叶片产能超过 95GW95GW。 图表图表 65 全球独立叶片厂产能情况全球独立叶片厂产能情况 独立叶片厂独立叶片厂 生产基地生产基地 产能(产能(MW/年)年) 产品尺寸产品尺寸 海上叶片海上叶片 欧洲欧洲 LM(GE) 法国,西班牙,波兰, 土耳其,中国,印度, 加拿大,巴西,美国 12000-14000 最大 107m(13MW) GE Haliade X-13MW Goldwind 6.X MW Haizhuang 5.0MW Envision 4.X/5.X M
108、W 亚洲亚洲 中材科技中材科技 中国 10000 最大 8MW(90m) 金风 GW6.45-184 金风 GW8.0-175 中复连众中复连众 中国 6000 最大 6.X MW Sinovel 5/6 MW XEMC 5 MW 时代新材时代新材 中国 10000 最大 84m 上海电气 6.25MW-172 远景能源 EN161-5.2MW 艾郎科技艾郎科技 中国 9000 最大 8.0MW(90m) 金风 GW6.45-184 金风 GW8.0-175 中科宇能中科宇能 中国 5000 最大 85m 在研发中 重通成飞重通成飞 中国 4500 最大 83.6m 有 风电设备风电设备行业深
109、度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 33 独立叶片厂独立叶片厂 生产基地生产基地 产能(产能(MW/年)年) 产品尺寸产品尺寸 海上叶片海上叶片 洛阳双瑞洛阳双瑞 中国 4500 最大 83.6m 海装风电 H171-5MW 天顺风能天顺风能 中国 3000 最大 90m 有 美洲美洲 TPI 美国,墨西哥,中国, 土耳其,印度 15000-18000 最大 5.X MW 无 MFG 美国,墨西哥,中国, 土耳其,印度 1000 最大 3.X MW 无 Tecsis 巴西 5000 最大 3.X MW 无 Aeris 巴西 4
110、000-5000 最大 4.X MW 无 资料来源:GWEC,华创证券 (四四)叶片长度叶片长度变化情况变化情况 受到降低受到降低 LCOE、低风速地区开发和海上风电开发的影响,叶片长度在过去、低风速地区开发和海上风电开发的影响,叶片长度在过去 5 年中不断年中不断变长,当下主流叶轮直径在变长,当下主流叶轮直径在 121m-140m。2014 年,91m-110m 直径的叶轮是装机占比最高的产品,占了当年全球市场的 49.5%。然而,到 2019 年,这个长度的市占率下降到了 10.7%,121m-140m 直径的叶轮成为了主流产品,占据了全球市场的 52.5%。叶轮直径边长主要由以下几方面所
111、致: (1)受到降低受到降低 LCOE 的压力,整机厂设计的陆风整机叶片长度不断加长;的压力,整机厂设计的陆风整机叶片长度不断加长; (2)低风速地区在主流市场中的加速开发,如中国和德国低风速地区在主流市场中的加速开发,如中国和德国; (3)超过超过 150m 直径叶轮的海上风电项目在部分市场增多,如中国和欧洲直径叶轮的海上风电项目在部分市场增多,如中国和欧洲。 下一个阶段海上风电和路上风电的叶片长度还将不断增长。下一个阶段海上风电和路上风电的叶片长度还将不断增长。在未来 5 年中,150m-170m的叶轮直径将是 4-6MW 陆上风电整机的主流长度, 185m-220m 的叶轮直径将是 10
112、MW以上的海上风电整机的主流长度。 (五五)叶片叶片供需情况供需情况 根据根据 GWEC 预测,在预测,在 2020-2024 年间全球叶片供应充足,较难出现供不应求的情况。年间全球叶片供应充足,较难出现供不应求的情况。截至截至 2020 年全球叶片供给超过年全球叶片供给超过 120GW,根据,根据 GWEC 数据显示,截至数据显示,截至 2020 年底的全年底的全球叶片产能实际上远多于球叶片产能实际上远多于 2020-2024 年预计的需求,但是产能过剩的情况不会出现的原年预计的需求,但是产能过剩的情况不会出现的原因是:因是: (1)总产能中包括了即将退出市场的短于)总产能中包括了即将退出市
113、场的短于 45m 长度的叶片产能;长度的叶片产能; (2)2020 年的新冠疫情打断了全球风机项目的建设进度;年的新冠疫情打断了全球风机项目的建设进度; (3)大叶片产线升级,导致产能利用率不会百分百满产;)大叶片产线升级,导致产能利用率不会百分百满产; (4)未来)未来 5 年内,超过年内,超过 150m 的叶轮直径将成为主流,仍会有新建产能需求。的叶轮直径将成为主流,仍会有新建产能需求。 风电设备风电设备行业深度研究报告行业深度研究报告 证监会审核华创证券投资咨询业务资格批文号:证监许可(2009)1210 号 34 图表图表 666 2020-2024 全球叶片供需全球叶片供需 地区地区 欧洲欧洲 北美北美 拉丁美洲拉丁美洲 亚太亚太 中东及印度中东及印度 全球全球 2020 年最大供给(年最大供给(MW) 22,500 8,500 11,800 82,420 300 125,520 2020 年需求预测(年需求预测(MW) 13,392 12,562 5,706 38,611 1,074 71,345 2024 年需求预测(年需求预测(MW) 19,100 12,378 3,918 31,185 3,150 69,731 资料来源:GWEC,华创证券