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电气设备行业风电专题系列1:塔筒核心竞争力从陆上最佳运输半径到海上码头资源-20220125(32页).pdf

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电气设备行业风电专题系列1:塔筒核心竞争力从陆上最佳运输半径到海上码头资源-20220125(32页).pdf

1、1行业研究报告行业报告请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明2022年01月25日电气设备:风电专题系列电气设备:风电专题系列1塔筒核心竞争力:从陆上最佳运输半径到海上码头塔筒核心竞争力:从陆上最佳运输半径到海上码头资源资源行业深度研究1行业评级:上次评级:强于大市强于大市维持(评级)本篇报告主要回答三个问题:本篇报告主要回答三个问题:1)为什么风电看好塔筒这个细分赛道?2)塔筒竞争要素是什么?3)未来格局如何演变?核心结论:核心结论:对大部分制造业,我们多数时间都在寻找抗通缩环节和标的,风电也不例外;抗通缩除了关注量利齐升的环节如碳纤维(新技术)、轴承对大部分制造业,我们多数时间都在寻找抗通

2、缩环节和标的,风电也不例外;抗通缩除了关注量利齐升的环节如碳纤维(新技术)、轴承滚子(新应用场景,从国内走向海外),我们还关注量升(往往伴随市场份额扩张)利相对稳定的环节,而这篇报告重点讲的塔筒就是这滚子(新应用场景,从国内走向海外),我们还关注量升(往往伴随市场份额扩张)利相对稳定的环节,而这篇报告重点讲的塔筒就是这样一个环节。样一个环节。相对于产业链其他环节,塔筒是风机大型化下量利较为稳定的品种,即量受损最小相对于产业链其他环节,塔筒是风机大型化下量利较为稳定的品种,即量受损最小+受原材料影响较小单吨盈利相对稳定。而未来塔筒行受原材料影响较小单吨盈利相对稳定。而未来塔筒行业比拼的是业比拼的

3、是产能布局(不是简单的扩张,而是对资源的掌握和运用),陆上核心是比拼产能布局,陆上各家采取多地布局模式,海上产能布局(不是简单的扩张,而是对资源的掌握和运用),陆上核心是比拼产能布局,陆上各家采取多地布局模式,海上则需争夺码头资源。此前由于运输半径限制,塔筒格局较为分散,而当前时点,龙头加速扩产,市占率提升预计将带来估值修复。则需争夺码头资源。此前由于运输半径限制,塔筒格局较为分散,而当前时点,龙头加速扩产,市占率提升预计将带来估值修复。为什么当前时点看好塔筒这个细分赛道:量利稳定(耗量受损程度小)为什么当前时点看好塔筒这个细分赛道:量利稳定(耗量受损程度小) 量:大型化降本在于摊薄单W材料用

4、量,其中塔筒为受损最小的环节之一,且海上带来桩基新增量。预计21年全球陆上市场规模在579万吨,25年631万吨,复合增速2%;21年全球海上市场规模在410万吨,25年887万吨,复合增速21%。 利:一般与主机分开招标,塔筒定价方式为成本加成,即价格=签订单时钢价成本+稳定的毛利额,受整机厂降价影响较小。生产较短(1个月),只有在签合同和采购之间可能存在风险敞口,整体看受原材料价格影响小。 赛道利润空间:假设钢价维稳,预计21年全球塔筒利润空间87亿元,25年139亿元,复合增速12.3%,增量主要来自海上。对比其他被大型化严重摊薄的环节(例如机舱罩等),预计21-25年风电行业20%复合

5、增长将完全被耗量受损而抵消,体现为细分环节空间无增长。塔筒行业竞争要素:产能布局(资源的掌控和运用,而非简单扩产)塔筒行业竞争要素:产能布局(资源的掌控和运用,而非简单扩产) 塔筒与风机配套,一般由主机厂根据风机机型和地形进行设计,而塔筒企业仅负责生产制造,可基本认为是标品。成本端中直接材料(占比80%+)、人工(5%)、制造费用(5%)各家差异不大。但塔筒的特殊性在于重,存在运输半径,因此塔筒比拼的核心就是产能布局,合理布局产能会摊薄运费,进而在盈利端拉开差距,单吨盈利最好的在1000元,而差的则在500元。摘要2请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明kYNBvXpMrRoOnN6MdNbR

6、oMpPoMtRlOmMpOlOmOrPaQmMxOwMoPwOMYnNmQ 陆上:500公里的运输半径,寻找最佳布局点,本质上是综合能力的考核。天顺和大金为东部沿海大基地布局,而天能和泰胜则为小基地全国布局。 海上:考验的是码头资源获取能力。码头资源具有稀缺性,主要体现在:港口建设由政府规划,功能有划分,生产用万吨级泊位数每年增长量仅几十个(其中10万吨级以上每年增量在20个,而用于风电的预计不足10个)。且一般情况下,企业规划码头到完成建造至少1-2年的时间。目前自有码头的企业有大金重工、海力风电和泰胜风能,从泊位数量和质量看大金最有优势。随龙头大规模扩产,塔筒行业格局正在快速集中随龙头大

7、规模扩产,塔筒行业格局正在快速集中。 此前塔筒环节格局较为分散,主要由于风电行业周期性+塔筒运输半径,导致头部企业扩产动力低。而从21年往后看,风电成长属性崛起,四大龙头扩产趋势明确,从全球市占率看CR4有望从20年20%提升至23年40%。投资建议:推荐投资建议:推荐【天顺风能天顺风能】、建议关注、建议关注【大金重工大金重工】找寻扩产弹性大+产能布局合理(海上看码头资源)带来单吨盈利提升的标的。天顺风能:看好塔筒业务陆上天顺风能:看好塔筒业务陆上+海上产能双增。海上产能双增。 公司20年产能60万吨,全为陆上。预计21-22年陆上产能扩张到70、100万吨,同比+17%、+41%。 预计22

8、年底公司一期60万吨海上产能落地(共规划100万吨),实现海上从0到1的突破,23年形成陆上120万吨+海上60万吨的产能布局。21-23年天顺在全球陆上市占率预计从12%20%,海上从012%。保守预计海上业务的单吨净利将较陆上高100-200元,盈利边际改善。大金重工:依靠自有优质码头(蓬莱),推进“两海战略”布局。大金重工:依靠自有优质码头(蓬莱),推进“两海战略”布局。 海外:预计随着22年2个10万吨级泊位继续开放,公司万吨级以上泊位达5个,出口业务将持续扩张。 海上:我们预计21/22/23年公司有效产能分别达73/119/150万吨,其中海上产能达33、71、100万吨,海上贡献

9、主要增量。21-23年大金在全球海上市占率预计从8%提升至20%+,陆上市占率基本稳定在7-8%。风险提示风险提示:产能投产不及预期,钢价上涨超预期,风电装机不及预期,测算存在主观性:产能投产不及预期,钢价上涨超预期,风电装机不及预期,测算存在主观性摘要3请务必阅读正文之后的信息披露和免责申明为什么当前时点看好塔筒这个细分赛道?为什么当前时点看好塔筒这个细分赛道?量:风机大型化降本背景下,用量受损最小的品种量:风机大型化降本背景下,用量受损最小的品种利:受主机厂价格战利:受主机厂价格战+原材料影响较小的环节,单吨盈利稳定原材料影响较小的环节,单吨盈利稳定14请务必阅读正文之后的信息披露和免责申

10、明5风电行业:从周期迈向成长,核心在于风电行业:从周期迈向成长,核心在于IRRIRR资料来源:CWEA,天风证券研究所 复盘11-20年国内风电装机量,可见风电板块具有明显的周期属性;预计随着21年陆风平价、23年海风平价,风电周期属性将逐渐弱化,逐步迈向成长。 底层逻辑:底层逻辑:IRRIRR是装机的直接驱动因素。是装机的直接驱动因素。IRRIRR即业主方的收益率,可简单理解为(发电收入折现即业主方的收益率,可简单理解为(发电收入折现- -投入成本折现)投入成本折现)/ /投入成本折现。投入成本折现。简化折现,简化折现,= =发电小时数发电小时数* *(1 1- -弃风率)弃风率)* *单瓦

11、电价;单瓦电价;= =单瓦投资成本。因此单瓦投资成本。因此IRRIRR与单瓦电价成正比,与弃风率、单瓦投资成本成反比。与单瓦电价成正比,与弃风率、单瓦投资成本成反比。 周期性:从近周期性:从近1010年装机量看,风电基本年装机量看,风电基本5 5年一个周期,核心在于年一个周期,核心在于IRRIRR具有周期性。具有周期性。11-13、16-18年为两轮周期的低点,15、20年分别为两轮周期的高点。之所以形成明显的周期性,1)高点:因为此前陆风并未实现平价,需要国家对电价进行补贴,业主方才有动力去做风电项目。09-20年陆风有补贴,而16年为补贴退坡的起点,20年为补贴的最后一年,因此业主方为赶上

12、网电价,追求高IRR,造成15、20年的两波抢装潮。2)低点:10、15年装机量高企,但由于存在电网消纳问题,12年、16年弃风率达顶峰,造成业主端发电收入,导致IRR,进而装机下滑。图:风电每年新增吊装量及预测(图:风电每年新增吊装量及预测(GWGW)306270750 0 0 0 0 1 1 2 2 4 10 7101520-7%-26%24%44%33%-24%-16%8%27%103%-17%27%26%18%12%17%17%3%4%-40%-20%0%20%40%60%80%100%120%0070809010020

13、000202021E2022E2023E2024E2025E陆风海风海风+陆风同比弃风率6风电行业:从周期迈向成长,核心在于风电行业:从周期迈向成长,核心在于IRRIRR资料来源:CWEA,金风科技官网,天风证券研究所 成长成长性:我们认为从性:我们认为从2121年开始,风电板块将主要体现成长属性,核心逻辑是成本端下降年开始,风电板块将主要体现成长属性,核心逻辑是成本端下降I IRRRR提升拉动装机提升拉动装机。从发电收入端看:从发电收入端看:1)21年后陆风无补贴,因此上网电价端可认为不再波动;2)发改委于发改委于201820

14、18年底出台清洁能源消纳行动计划(年底出台清洁能源消纳行动计划(20182018- -20202020年),要求弃风率年),要求弃风率低于低于5%5%,19年后,弃风率明显好转,21H1弃风率在3-4%,并无抬头趋势。3)理论上随着风机的技术进步,可利用小时数仍将有所增加,虽然增幅有限,但可认为发电收入端至少稳定向好。从成本端看:降本关键在风机从成本端看:降本关键在风机(一般占风电项目40-50%),从全市场投标,从全市场投标价格看,价格看,2121年年1 1月投标价格月投标价格29912991元元/kw/kw(基本可对应(基本可对应2222年年1 1月交付项目价格)较月交付项目价格)较202

15、0年年5 5月月37383738元元/kw/kw下降大约下降大约700700- -800800元元/kw/kw。 预计十四五期间陆风预计十四五期间陆风+ +海风复合增速为海风复合增速为21%21%。1)陆风:我们假设造价下降均由风机价格下降带来,700-800元的降幅对应到整体成本端大约10-15%的降幅,目前、类资源区陆风平价项目IRR基本已经高于此前有补贴的IRR(略低,考虑继续降本后,预计类平价项目IRR也将高于有补贴项目),因此综合发电收入端和成本端,往后看风电项目IRR,将呈现上升趋势,进而带动装机提升,不再具有周期性,因此我们认为21年后陆风将凸显其成长性,预计21年装机量在35G

16、W,十四五期间复合增速达21%。2)海风:21年为抢装年(海上国补最后1年,地补很少可忽略),我们预计在23年左右实现平价,将带动海风装机,十四五期间复合增速在19%。若考虑剔除21年抢装的影响,以22年海风装机7GW低基数测算,22-25年复合增速达42%。表表:有补贴项目:有补贴项目IRRIRR(以(以2020年项目为例)与无补贴项目年项目为例)与无补贴项目IRRIRR对比对比类资源区类资源区类资源区类资源区成本降幅单瓦成本补贴电价 无补贴电价 单瓦成本补贴电价 无补贴电价 单瓦成本补贴电价 无补贴电价 单瓦成本补贴电价 无补贴电价-20.0%4.813.6%12.5%5.612.3%10

17、.6%6.410.8%8.1%7.213.2%8.4%-15.0%5.111.8%10.9%5.9510.6%9.1%6.89.3%6.8%7.6511.5%7.0%-10.0%5.410.3%9.4%6.39.2%7.8%7.28.0%5.7%8.110.0%5.9%-5.0%5.79.0%8.2%6.657.9%6.7%7.66.8%4.7%8.558.7%4.9%0.0%67.8%7.0%76.8%5.6%85.8%3.8%97.6%4.0%5.0%6.36.8%6.1%7.355.9%4.7%8.44.9%3.0%9.456.5%3.1%10.0%6.65.8%5.2%7.75.0%3

18、.9%8.84.0%2.2%9.95.6%2.4%15.0%6.95.0%4.4%8.054.2%3.2%9.23.3%1.6%10.354.8%1.7%20.0%7.24.2%3.6%8.43.5%2.5%9.62.6%1.0%10.84.0%1.1%7风电行业:风电行业:IRRIRR提升关键在于降本,而风机大型化是最主要的降本途径提升关键在于降本,而风机大型化是最主要的降本途径资料来源:西北勘测设计研究院,金风科技官网,公司公告,天风证券研究所 降本主要依靠风机大型化。降本主要依靠风机大型化。平均来看,由于风机在整个项目中占40%+,因此风机的成本下降至关重要。但风机原材料成本占比90%,

19、虽然可依靠设计的轻量化实现降本,但整体幅度有限。目前所看到的同MW机型价格下杀主要是价格战影响,我们预计长期看不可持续。而现阶段看风机大型化趋势加速,摊薄单位材料用量,进而为风机的降本提供了可持续的路径。平坦地形平坦地形占比占比山地山地占比占比风电机组风电机组2.82.854.9%54.9%2.82.839.4%39.4%塔筒0.713.7%114.1%风机吊装0.12.0%0.22.8%箱变设备及安装0.12.0%0.152.1%锚栓+基础0.35.9%0.456.3%升压站设备及安装0.23.9%0.34.2%道路+平台0.152.9%0.557.7%集电线路设备及安装0.152.9%0.

20、354.9%其他机电及土建0.152.9%0.34.2%建设用地费0.132.5%0.456.3%其他费用0.326.3%0.557.7%合计5.1100.0%7.1100.0%表表:2121年某平坦地形和山地的陆风项目成本构成年某平坦地形和山地的陆风项目成本构成(元(元/W/W)图图:2020年整机厂风机成本构成拆分年整机厂风机成本构成拆分图:金风风机投标价格(元图:金风风机投标价格(元/KW/KW)373834973 300728602626 263924732495257023262000250030003500400045003S4S88%95%93%93%3%2

21、%1%2%3%1%2%7%0%6%5%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%100%三一重能明阳智能运达股份电气风电直接材料人工费用制造费用其他8风电行业:风电行业:IRRIRR提升关键在于降本,而风机大型化是最主要的降本途径提升关键在于降本,而风机大型化是最主要的降本途径资料来源:CWEA,天风证券研究所2MW机型 我们预计陆上风机大型化将在我们预计陆上风机大型化将在2222H2H2明显加速,海上目前招标项目较少,暂不做判断明显加速,海上目前招标项目较少,暂不做判断。18-21年单机容量基本上是匀速从2.1MW到2.9MW,每年基本递增0.2MW,而根据21年H2招标机

22、型看基本在4-5MW,因此按一年的交付周期推算,预计22H2单机容量在4.5MW,呈明显加速的趋势。图:国内不同功率风电机组装机新增容量占比图:国内不同功率风电机组装机新增容量占比(MW)(MW)66%55%48%35%20%7%4%1%1%26%32%41%50%61%59%51%25%0%8%14%7%12%15%26%32%47%61%0%0%4%3%5%8%13%27%38%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2000.5MW-1.9MW2MW2MW-3MW3MW以上图:国内新增海上和陆上风

23、电机组的平均单机容量图:国内新增海上和陆上风电机组的平均单机容量(MW)(MW)2.6 2.7 2.8 1.9 3.9 3.6 3.8 3.7 3.8 4.2 4.9 1.5 1.5 1.6 1.7 1.8 1.8 1.9 2.1 2.1 2.4 2.6 2.94.50.01.02.03.04.05.06.0海上陆上9塔筒:大型化降本在于摊薄单塔筒:大型化降本在于摊薄单WW材料用量,其中塔筒为受损最小的环节之一材料用量,其中塔筒为受损最小的环节之一资料来源:三一重能招股书、回复函,天风证券研究所 我们以三一重能为例进行量化分析,17年三一的平均机型容量2MW,20年为2.6MW。因此我们对三一

24、重能17、20年的材料成本进行拆分即可得出大型化后材料成本的变化。材料成本需考虑量价两个因素,由于我们考量的是对用量的摊薄,需要剔除材料价格端对成本的影响(由于大多数零部件的价格主要受供需影响,因此此处我们暂且不考虑大型化对材料升级,进而材料单价提升的情况),因此我们以20年的原材料价格为基数,对17年的价格进行调整,因此比较20年与17年调整后数据可直接看出大型化对用量的影响。 结论:大型化对零部件单结论:大型化对零部件单KWKW成本均呈摊薄趋势,变桨系统除外(占比仅成本均呈摊薄趋势,变桨系统除外(占比仅2 2- -3%3%可忽略,提升原因可能是大型化对其性能要求更高可忽略,提升原因可能是大

25、型化对其性能要求更高+ +部分自制部分自制外购)。高占比零部件单外购)。高占比零部件单KWKW降幅:齿轮箱降幅:齿轮箱- -23%23%、叶片、叶片- -16%16%、发电机、发电机- -28%28%、轴承、轴承- -23%23%、主轴、主轴- -25%25%、轮毂、轮毂- -25%25%。表表:大型化对风机各环节的价值量影响大型化对风机各环节的价值量影响主机及各环节成本(元/KW)2.6MW(20年)2MW(17年)17年调整后单KW降幅20年占比17年占比17年调整后占比齿轮箱444475576-23%23%21%25%叶片及主材333434399-16%17%20%17%发电机11815

26、9164-28%6%7%7%回转支承110107144-23%6%5%6%变流器84126101-17%4%6%4%主轴647985-25%3%4%4%减速机666273-10%3%3%3%轮毂627882-25%3%3%4%变桨系统5489533%3%4%2%机舱罩364456-36%2%2%2%主控系统203132-36%1%1%1%其他5585365360%28%24%23%总计1-15%100%100%100%10塔筒:大型化降本在于摊薄单塔筒:大型化降本在于摊薄单WW材料用量,其中塔筒为受损最小的环节之一材料用量,其中塔筒为受损最小的环节之一资料来源:北极星电力

27、网,天风证券研究所 此前在比较风机零部件用量时,我们采用三一重能1720年平均容量的变化:22.6MW。因此我们在比较塔筒用量时,也应选取同一MW区间的项目,看塔筒用量变化(此处我们采用项目梳理给出最直观的变化,后面会进行理论分析)。根据我们梳理的部分项目,2MW的机型配套塔筒重量一般在166-167吨,即单GW用量在8.3万吨;2.5MW项目我们对其取均值,得塔筒用量大致在200吨,即单GW耗用在8万吨,降幅为4%。 结论:单纯考虑结论:单纯考虑2 22.5MW2.5MW(2.6MW2.6MW)这个区间的大型化,横向对比风机主要零部件及塔筒的单位用量,齿轮箱、叶片、轴承、主)这个区间的大型化

28、,横向对比风机主要零部件及塔筒的单位用量,齿轮箱、叶片、轴承、主轴、铸件的单轴、铸件的单WW降幅在降幅在2020- -30%30%左右,而塔筒用量变化为左右,而塔筒用量变化为- -14%14%至至+10%+10%,均值为,均值为- -4%4%,为大型化下单位用量受损最小的环节之一。,为大型化下单位用量受损最小的环节之一。表表:大型化对塔筒重量的影响大型化对塔筒重量的影响风机功率(MW)塔筒重量(吨)塔筒高度(米)最大直径(米)2166 77 2167 85 2.3166 90 4.50 2.5177 90 4.60 2.5185 90 2.5199 88 4.63 2.5200 2.5214

29、87 4.78 2.5228 100 11塔筒:受损小的原因在于稳定性要求导致其重量提升幅度大,因此单塔筒:受损小的原因在于稳定性要求导致其重量提升幅度大,因此单WW被摊薄用量低被摊薄用量低资料来源:风电机组塔筒设计和优化 朱少辉,风力发电机组塔筒结构分析研究 冯博,天风证券研究所 大型化趋势下,塔筒高度需要相应增加。大型化趋势下,塔筒高度需要相应增加。塔筒的作用是支持机舱和风轮至合适的高度,使风轮获得较高且稳定的风速以捕获尽可能多的风能。随着风电机组发展的大型化,促使不断提高轮毂中心高度(L)、增大叶轮直径等途径来获取更大的风能,因此塔筒高度需要相应提升(H)。 高度增加后,需要增加结构强度

30、以满足其稳定性要求。高度增加后,需要增加结构强度以满足其稳定性要求。塔筒是一种细长结构,需要受到轴向重力和风载时不能发生屈曲变形。当塔筒高度增加后,其不稳定性,因此需要增加结构强度。一般有一般有2 2种方式:增大钢板厚度种方式:增大钢板厚度+ +增大直径(增大直径(D1D1),进而塔筒用量会有非线性),进而塔筒用量会有非线性的提升。的提升。 陆上塔筒:陆上塔筒:由于陆上运输限制,塔筒必须要控制直径,很难突破4.5-5米。因此陆上塔筒为了增加强度只能增加厚度。 海上塔筒:海上塔筒:海上塔筒直径可以到6-7m,海上塔筒直径会受到管桩直径的限制(管桩直径从原来5m,到最近可以做到7m)。一般壁厚为直

31、径的0.5%,其厚度相应也会增加。图:图:塔筒简图塔筒简图图:图:塔筒实物图塔筒实物图图:单段塔筒简图图:单段塔筒简图12塔筒:受损小的原因在于稳定性要求导致其重量提升幅度大,因此单塔筒:受损小的原因在于稳定性要求导致其重量提升幅度大,因此单WW被摊薄用量低被摊薄用量低资料来源:招标网,天风证券研究所 塔筒重量与高度、直径、壁厚成正比,但不同项目对塔筒设计不同,难以具体量化。塔筒重量与高度、直径、壁厚成正比,但不同项目对塔筒设计不同,难以具体量化。我们以3段塔筒为例: 某2MW项目:所用最大板厚为30mm,塔筒总高为66m,单段高度在16、23、27m,最大直径在4、4、3m,测算总重为110

32、吨。 某2.5MW项目:所用最大板厚为40mm,塔筒总高为78m,单段高度在22、28、27m,最大直径5、4、4m,测算总重在161吨。 注:单一项目无法作为测算塔筒用量的依据,此处仅为说明一般情况下,大型化使高度、直径、壁厚相应增加,进而增加塔筒重量。表表:不同风电项目塔筒设计参数不同风电项目塔筒设计参数名称塔架塔筒重量(kg)高度(m)最大直径(mm)最小直径(mm)总高(m)总重(kg)某2MW项目上段塔架3022127.462955295566.21109356中段塔架3631022.6540002955下段塔架4282516.140004000基础环8460.751.7543104

33、0001.758460.75最大板厚=30H=2925某2.5MW项目上段塔架37977.127.493767326777.67161162中段塔架53536.827.8643003767下段塔架69647.922.3243004300基础环11955.741.8466043001.811955.74最大板厚=40H=240013塔筒:推测塔筒高度每增加塔筒:推测塔筒高度每增加10m10m,用量增加,用量增加3030- -4040吨吨资料来源:北极星风力发电网,国际风力发电网,风能产业网,中国招投标公共服务平台,天风证券研究所 从时间上看,随大型化塔筒单从时间上看,随大型化塔筒单GWGW用量呈

34、下滑趋势;从用量呈下滑趋势;从空间上看,风速低的地区塔筒更高。空间上看,风速低的地区塔筒更高。平原地区由于风速低,需要提升塔筒高度进而获取高风速,以3-4MW河南项目为例,一般在140m;而高风速区3-4MW项目,塔筒在90-100m之间。高低风速区占比基本稳定。 我们根据梳理的我们根据梳理的2 2- -5MW5MW项目进行简单测算,假设重量项目进行简单测算,假设重量仅与高度呈线性关系,则得到对应关系为塔筒高度每增仅与高度呈线性关系,则得到对应关系为塔筒高度每增加加10m10m,用量增加,用量增加3030- -4040吨。吨。表表:部分风机塔筒重量汇总部分风机塔筒重量汇总风机功率(MW) 塔筒

35、重量(吨) 塔筒高度(米)最大直径(米) 塔筒段数备注2166 77 4 2167 85 4 290 2.3166 90 4.50 4 2.5177 90 4.60 2.5185 90 2.5199 88 4.63 4 2.5200 2.5214 87 4.78 4 2.5228 100 4 3188 92 4 3194 95 3211 3211 97 4.80 3360 140 6 地处河南,风速低3362 140 6 3.2204 3.2215 3.3224 3.3337 140 地处河南,风速低3.4220 3.6237 3.6245 4.79 4 4221 97 4.78 4237 1

36、00 4 4240 4247 100 4.78 4426 140 5 地处河南,风速低4435 140 4436 140 4.86 5 4.5225 100 4.5241 98 4.80 y = 3.9561x - 162.4705003003504004505000204060800图:塔筒图:塔筒高度(横轴,高度(横轴,mm)与重量(纵轴,吨)散点图)与重量(纵轴,吨)散点图14塔筒:塔筒:2121年国内陆上规模大约年国内陆上规模大约249249万吨,万吨,2525年年400400万吨,复合增速为万吨,复合增速为13%13%资料来源:CWEA,G

37、WEC,天风证券研究所 预计预计2121年单年单GWGW用量约用量约7.17.1万吨,根据单机容量提升,假设年降万吨,根据单机容量提升,假设年降7% 7% ,则,则2525年用量在年用量在5.35.3万吨万吨。风能协会数据显示,2018年,风电机组平均高度为91m,最高风机达140m;2019年,风电机组平均高度为96m,同步往年增加5m,最高风机达147m,同步往年增加7m。由于18-19年低风速区装机占比保持稳定,即高塔筒占比稳定。因此大致可认为塔筒高度提升是由大型化引起。18到19年,单机容量从2.1提升到2.4MW,塔筒高度提升5m,塔筒重量提升从167提升到187吨左右。测算得单GW

38、用量从8万吨将至7.8万吨。因此我们假设每提升1MW,单GW用量下降0.7万吨。根据我们预测,预计25年陆上风机平均容量在6MW,因此我们假设25年用量为5.3万吨。 预计预计2121年全球市场规模在年全球市场规模在579579万吨,万吨,2525年年631631万吨,海外装机增速低于用量下降速度,因此增量完全由国内市场贡献。万吨,海外装机增速低于用量下降速度,因此增量完全由国内市场贡献。2121年国内市场规年国内市场规模大约模大约249249万吨,万吨,2525年年400400万吨,复合增速为万吨,复合增速为13%13%。表表:陆上塔筒:陆上塔筒用量测算用量测算国内20

39、021E2022E2023E2024E2025E21-25年CAGR陆上装机量(GW)27075yoy27%107%-32%43%24%13%7%21%单GW用量(万吨)8.07.87.77.16.66.25.75.3yoy-3%-2%-7%-7%-7%-7%-7%-7%塔筒总量(万吨)9331382401400yoy24%103%-37%33%15%5%0%13%海外20021E2022E2023E2024E2025E21-25年CAGR陆上装机量(GW)27 30 38 46 36 37 41 43 yoy11%28%22%

40、-21%3%10%6%-2%单GW用量(万吨)8.07.87.77.16.66.25.75.3yoy-3%-2%-7%-7%-7%-7%-7%-7%塔筒总量(万吨)2241230236231yoy8%25%13%-27%-4%2%-2%-8%全球塔筒总量(万吨)370426685579572612637631yoy15%61%-15%-1%7%4%-1%2%15塔筒:塔筒:海上桩基带来新增量,约为塔筒海上桩基带来新增量,约为塔筒3 3倍倍资料来源:海力风电招股书,天风证券研究所 海上风机除塔筒外,海底桩基带来新增量。海上风机除塔筒外,海底桩基带来新增量。海上风电支撑基础包

41、括2种技术路线:1)桩基、导管架(主要用于水深0-60m的浅海区域);2)漂浮式基础(用于50m深海),虽然漂浮式作为替代形态产品近年来已有小规模示范项目,但其因施工难度大、整体成本高、技术不成熟等原因,短期内大批量商业化可能性较低,预计2030年内仍以桩基基础为主。 桩基用量约为塔筒桩基用量约为塔筒3 3倍。倍。根据海力风电招股书,我们采用钢板+法兰(原材料)重量作为塔筒或桩基重量,再除以公司销售的平均容量,得出单GW用量(2020年前海上塔筒与陆上塔筒无法拆分)。平均容量为4.4MW时,单GW海上塔筒用量在7.4万吨。平均容量为4.2-4.5MW时,单GW桩基用量在20万吨。图:海上塔筒与

42、陆上对比图图:海上塔筒与陆上对比图桩基2018年度20192019年度年度20202020年度年度20212021年年1 1- -6 6月月平均容量(MW)3.34.44.24.5单GW耗用(万吨)21.618.720.420.3塔筒2018年度20192019年度年度20202020年度年度20212021年年1 1- -6 6月月平均容量(MW)4.4单GW耗用(万吨)7.4表表:海力风电海上塔筒、桩基重量测算:海力风电海上塔筒、桩基重量测算16塔筒:海上塔筒用量被大型化明显摊薄,桩基用量或不被大型化摊薄塔筒:海上塔筒用量被大型化明显摊薄,桩基用量或不被大型化摊薄资料来源:北极星电力网,天

43、风证券研究所 海上塔筒用量被大型化明显摊薄,海上塔筒用量被大型化明显摊薄,桩基用量或不被大型化摊薄。桩基用量或不被大型化摊薄。桩基用量虽然会被大型化摊薄一部分,但会随着水深、直径增加非线性变化,因此我们假设单GW桩基用量稳定在200万吨。塔筒用量:7MW以下时并未未被明显摊薄,对应5-7MW机型单GW用量在6-7万吨,但7MW以上时用量被明显摊薄,7-8MW机型单GW用量在6万吨,10MW机型单GW用量在5万吨。表表:海上:海上桩基桩基重量重量风机功率(MW) 桩基重量(吨)桩基高度(米)最大直径(米)水深(米)6.8-8.313709841-466.451500957-8.26.451446

44、.798.2156.451200805266.45911.57175266.45908697526615800857.567875.51492182996.2117.69.15.517401008.75.51488978.55.5135292.57823-265.213458706.5626.84800796.34660风机功率(MW)塔筒重量(吨) 塔筒高度(米) 最大直径(米)塔筒段数1052492.37.81048792.37.88504.5100758495.22966.547.54757.57520957.

45、5575001007.3574008666.598.6636.45483927.546.4540976.4591.4676.4538186.46736.375353.656.56.254389046400+95532275.56表表:海上塔筒重量:海上塔筒重量17塔筒:塔筒:2121年国内海上规模大约年国内海上规模大约270270万吨,预计万吨,预计2525年年480480万吨,复合增速万吨,复合增速15%15%资料来源:CWEA,GWEC,天风证券研究所GWEC预测值 预计预计2121年海上全球市场规模在年海上全球市场规模在410410万吨,万吨,2525年年887887万吨,复合增速万吨,

46、复合增速21%21%;2121- -2525年海外增速要高于国内年海外增速要高于国内。2121- -2525年陆上和海上合计年陆上和海上合计的复合增速预计在的复合增速预计在11%11%。21年国内海上市场规模大约270万吨,25年480万吨,复合增速为15%;考虑剔除21年抢装,22-25年复合增速37%。21年海外海上规模大约140万吨,预计25年407万吨,复合增速30%。表表:海上:海上桩基桩基+ +塔筒市场规模测算塔筒市场规模测算国内20021E2022E2023E2024E2025E21-25年CAGR海上装机量(GW)224107101520yoy44%54%

47、160%-30%43%50%33%19%海上新增机型容量(MW)3.84.24.95.5781012单GW塔筒用量(万吨)8.07.57.27.06.56.05.04.0单GW桩基用量(万吨)20.020.020.020.020.020.020.020.0塔筒总量(万吨)07580yoy35%48%153%-35%32%25%7%3%桩基总量(万吨)3550772000yoy44%54%160%-30%43%50%33%19%塔筒+桩基总量(万吨)48690375480yoy42%53%158%-31%40%44%28%15%海

48、外20021E2022E2023E2024E2025E21-25年CAGR海上装机量(GW)3425591117yoy34%-39%131%-10%82%27%57%34%单GW塔筒用量(万吨)8.07.57.27.06.56.05.04.0单GW桩基用量(万吨)20.020.020.020.020.020.020.020.0塔筒总量(万吨)22288yoy34%-39%131%-10%82%27%57%34%塔筒+桩基总量(万吨)78222270407yoy31%-40%129%-12%79%22%51%30%全球海上塔筒+桩

49、基总量(万吨)03yoy35%-3%147%-25%56%34%38%21%全球陆上塔筒总量(万吨)370426685579572612637631yoy15%61%-15%-1%7%4%-1%2%合计量(万吨)4965978512821518yoy20%43%16%-11%24%17%18%11%18塔筒:成本加成模式,受主机厂价格战塔筒:成本加成模式,受主机厂价格战+ +原材料影响小,单吨盈利相对稳定原材料影响小,单吨盈利相对稳定资料来源:金风科技官网,招标网,天风证券研究所 招标模式(定价模式):一般与主机分开招标,塔筒招

50、标模式(定价模式):一般与主机分开招标,塔筒定价方式为定价方式为成本加成,即价格成本加成,即价格= =签订单时签订单时钢价成本钢价成本+ +稳定的毛利额,稳定的毛利额,不受不受整机整机厂商价格战影响。厂商价格战影响。整机厂投标价格直线下滑,21年9月金风3S和4S机型同比下滑26%,而21年11月投标3-4MW机型单KW价格降至2000-2200元,较21年9月下降10-20%。各个组成风机的零部件环节面临的降价压力较大。而塔筒与风机属2个独立的环节,一般分开招标,不受主机影响。 生产模式:生产较短(生产模式:生产较短(1 1个月),只有在签合同和采购之间可能个月),只有在签合同和采购之间可能

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