能源專題策劃三|陸風升級+海風大潮又至 風機大型化明年將提速

投資要點:

1、風光大基地、分散式風電、老舊改造、海上風電等支撐“十四五”期間裝機量達50GW以上;

2、風機大型化提速,或引發一輪風電材料革命;

3、風機大型化技術進步超預期,產業鏈成本快速下降;

4、順應風機大型化和國產替代的核心零部件企業,或迎來更大的市場機遇。

財聯社(青島,記者 肖良華)訊,雙碳目標下,利好政策頻出,風電產業海陸並進,行業已經進入“黃金時代”。多家券商認為,風電裝機戰略地位提升,“十四五”裝機中樞有望提升到50GW以上。

而陸上風電升級換代疊加海風大潮又至,將推動風機大型化。大型化的葉片會帶動中國碳纖維材料行業發展,加速滲透。除此以外,聚醚胺、環氧樹脂、結構膠、海上風電灌漿料的需求也會大幅增加。

風機大型化帶來的技術門檻會提高,會讓順應大型化和國產替代的零部件頭部企業有望獲益。中國農業機械工業協會風力機械分會副秘書長梁志靜認為,中國風電機組大型化,會帶動塔筒(塔架)、主軸製造等技術走向世界領先水平。

海陸並進,開啟成長空間

“雙碳目標”下,風電作為目前最成熟且最具價效比的新能源之一,有望逐步實現從替補能源向主力能源的轉換。民生證券認為,風電裝機戰略地位提升,“十四五”裝機中樞有望提升到50GW以上。

從資源端來看,風光大基地、分散式風電、老舊改造,疊加海上風電等能見度和可行性較高的專案,能夠有力支撐“十四五”期間的裝機量。

民生證券預計,老舊風電廠改造“十四五”期間全國需改造置換機組約20GW;若以1:2比例進行擴容,則將出現20GW的增量裝機。

此外,分散式風電即將發力,“十四五”規模預計約 50GW。據CWEA統計,2020 年國內陸上分散式風電同比增長 233.7%。10月17日,118個城市與600多家風電企業共同釋出了風電夥伴行動具體方案,明確“十四五”期間,在全國100個縣,優選5000個村,安裝1萬颱風機,總裝機規模達到50GW。

海上風電方面,建設節奏仍或超預期。經過幾年的發展,國內海上風電進入高速發展期。據World Energy Reports最新發布的研究報告預計,2021年中國海上風電裝機超過11GW,佔全球海上風電裝機量1/3。與之對比,2016-2020年我國海上風電年均新增裝機僅約2GW。

國內多地也將海上風電作為“十四五”期間新能源發展的重要方向。財聯社記者統計,四大海上基地所在省份浙江、江蘇、山東已規劃公佈的“十四五”期間新增風電裝機分別為4.55GW、9.09GW、5GW, 另外還有廣東計劃新增的17GW、廣西的 8GW等,有券商預計“十四五”期間海上風電將貢獻45GW以上新增裝機。

對此,梁志靜認為,十四五年均風電裝機將超50GW,應該是必然結果。老舊風場改造,對於早期開發規模比較大的企業,將帶來較好的收益;分散式風電的發展,對於擁有陸上大型低風速機組的整機制造企業、高塔架製造企業帶來機會。

相關上市公司已經感知到行業景氣度持續帶來的影響。雙一科技(300690.SZ)相關負責人向財聯社記者表示,四季度,公司葉片模具產品訂單量環比明顯增長,同比也有一定增長。同期,機艙罩產品訂單有一定的增長。“分散式風電與老舊風場改造帶動的風電裝機量將是巨大的,但是具體空間目前還不好測算。”該負責人表示。另外,財聯社記者從天能重工獲悉,公司一直關注老舊風場的改造、分散式風電相關政策,無論是原來的合作客戶還是新的招標,公司都會積極參與。

值得關注的是,受益海風快速增長,並走向深海,大長度、大容量、高電壓等級海底電纜需求增加,國內主要的海纜生產企業包括中天科技(600522,SH)、東方電纜(603606,SH)、亨通光電(600487,SH)、漢纜股份(002498,SZ)四家,其中,中天科技和東方電纜合計市佔率接近70%,競爭格局較為穩定。

隨著海上風電逐步向遠海進發,漂浮式海上風電技術正獲得業內廣泛關注,梁志靜認為,我國漂浮式海上風電關鍵技術已經實現突破,具備了規模化、經濟性開發深遠海風電的基礎。據悉,包括三峽新能源、中國海裝、金風科技、明陽智慧等企業已開展研發漂浮式海上風電技術。

風機大型化提速

在行業觀察人士看來,風電景氣度的提升,一方面來自清潔能源的需求增加,另一方面風機大型化的技術進步超預期,產業鏈成本快速下降,客觀上促進了需求的增加。

根據中國風能協會資料,中國風電歷年新增專案平均單機功率分別在2011和2017年突破1.5MW和2.0MW,6年平均功率提升僅0.5MW。此後平均功率提升呈加速趨勢。

另外,海上風機功率普遍高於陸上風機,海風的快速發展,將進一步加強風機大型化趨勢。據中國風能協會發布的資料,2020年~2021年,6-8兆瓦風機陸續下線,我國新增海上風機功率正逐年上漲。

據 CWEA 統計,從今年的招標情況來看,陸上機組單機容量基本在3MW以上,低風速區域也出現4.65MW-182、5.0MW-191級別的大容量機組,中高風速區域專案的投標中出現5.0MW、5.2MW 機型,大型化趨勢明顯加快。

金風科技(002202.SZ)對財聯社記者表示,陸上風電今年招標,5MW成為主流,風機大型化加速。“2020年還很少。”風機大型化提速,對企業資金、技術實力提出了更高的要求,有利於龍頭公司拿下更多的市場份額。“公司技術儲備豐富,在行業內保持領先優勢,目前公司訂單飽滿,高於今年的交付規模。”

對此,雙一科技(300690.SZ)相關負責人表示,與國外相比,國內風機尤其是海上風機,仍有較大迭代空間,零部件相應更大、更薄,模具的更新投入會將部分中小產能擠出。“目前國內海上風機以6MW為主,國外則主推13-15MW,甚至研發了30MW的機型。”

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(海上風機大型化趨勢加速)

該負責人進一步表示,公司風電葉片模具產品屬於風電葉片的上游,目前公司接到的風電葉片模具產品基本都在80米以上,甚至達到110米,一定程度上反映了風電向大兆瓦尤其海風機型的迭代速度在加快。此外,公司的海外供貨經驗對國內大兆瓦機型的設計及製造方面具有一定借鑑意義。

風機大型化將持續對行業進行整合,整機方面,擁有大機型開發和優異供應鏈管理能力的企業將脫穎而出。從目前各頭部廠商的機型開發情況來看,龍頭企業不斷重新整理陸上和海上風機的單機容量,已顯著佔據大型風機市場的主導權。

其中,明陽智慧(601615.SH)正透過“極致降本”增厚風機競爭力。公司陸地風機機型單機功率正向5MW、6MW 邁進,海上風機機型單機功率正向 8MW、10MW、11MW 邁進,2021年前三季度公司3MW及以上機型交付佔比在98%,5MW及以上機型佔比約60%。 金風科技也積極推進風機大型化佈局,競爭優勢逐步顯現。

葉片材料面臨變革

從上游材料看,風電裝置主要包括葉片、齒輪箱、電機、軸承等零部件,其中葉片是風力發電機的核心部件,起到捕捉風能的作用,直接影響著風能的轉換率,成本約佔總成本的22%。風電葉片材料主要由基體樹脂、增強纖維、芯材 (夾層材料)、粘接膠(結構膠)等構成,其成本佔比分別為36%、28%、12%、 11%。

光大證券研報認為,隨著風機大型化的提速尤其是我國海上風電裝機規模的高速增長,將會大幅帶動碳纖維、基體樹脂、芯材(夾層材料)、粘接膠(結構膠)等風電材料需求。

據悉,我國生產的葉片長度最長達到103米,國外達到了110米。葉片長度每增加1米,重量會有較大增加,因此,風機大型化,為葉片減重是關鍵。碳纖維效能優異,保證葉片在長度增加的同時重量更輕,同時在形成複合材料後還能賦予風電葉片極好的耐候性,完美契合風電葉片大型化、輕量化的發展方向。

根據賽奧碳纖維統計資料,2020年中國碳纖維下游應用中,風電葉片佔比最大,達40.9%。 2020年中國風電葉片碳纖維的總需求量為 3.06萬噸,預計2025年需求量將增至9.34萬噸,CAGR高達 25%。

民生證券認為,從未來的擴產來看,吉林化纖(000420.SZ)系計劃到2025年產能達8萬噸(即新擴約7萬噸),其次,中復神鷹、光威復材(300699.SZ)、上海石化等均有較大的擴產規劃,此外會新增新創碳谷、杭州超探等新參與者。

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聚醚胺作為環氧樹脂的高效能固化劑,用於生產高強度、高韌性的複合材料。根據弗若斯特沙利文預測,風電用聚醚胺需求將從2021年的3.83萬噸增長至2025年的6.07萬噸,2021-25年年複合增長率約為12.2%。光大證券認為,伴隨著海上風電的持續擴張,同時結合國內供應商的產能規劃和實際供應情況,國內聚醚胺的供給仍將持續偏緊。阿科力(603722.SH)、晨化股份(300610.SZ)、皇馬科技(603181.SH)為主要生產商。

在風電葉片用基體樹脂材料的選擇方面,目前市場上主要的葉片製造商均採用環氧樹脂作為葉片灌注成型的基體材料。根據測算2020 年我國海上風電所需的環氧樹脂約為4.2萬噸,到2025年海上風電用環氧樹脂需求量將增至19萬噸,我國環氧樹脂需求量持續擴大。中國石化(600028.SH)、中化國際(600500.SH)、上緯新材(688585.SH)、宏昌電子(603002.SH)為行業頭部企業。

結構膠主要用於風電葉片上下殼體的粘接,是葉片結構的一個重要組成部分。根據康達新材環氧膠類產品的產銷量和市佔率情況,2020 年用於風電葉片的結構膠粘劑的產能約為3.1萬噸,預計2023年我國用於風電葉片的結構膠粘劑的產能約增至7.1萬噸。迴天新材(300041.SZ)、康達新材(002669.SZ)佔據較大的市場份額。

夾層材料方面,疫情下巴沙木市場混亂,PV結構泡沫需求逐步提高,天晟新材(300169.SZ)、濮陽惠成(300481.SZ)具備較大產能。海上風電提高灌漿料效能要求,我國仍處起步階段。光大證券測算 2020年海上風電對灌漿料的需求量約為15萬噸,2025年海上風電對灌漿料的需求量增至約 67 萬噸,需求量大幅增長,蘇博特(603916.SH)是主要生產商。

順應大型化和國產替代的零部件企業機遇更大

零部件方面,多家券商研報認為,能夠順應甚至引領風機大型化、海上風電發展、國產替代等行業發展趨勢,具有較大市場空間和較深護城河,競爭格局優質的環節值得重點關注。

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其中,塔筒大型化趨勢下或減少塔筒根數,但大風機配套的單根塔筒高度、直徑、厚度將明顯增長;另一方面海上風電需要大量的支撐結構(管樁),具有配套產能的企業將更具競爭力。國內廠商主要包括天順風能(002531.SZ)、泰勝風能(300129.SZ)、大金重工(002487.SZ)及天能重工(300569)四家。民生證券認為,從中長期來看,頭部企業預期將實現出貨量和市佔率的持續提升。

鑄件方面,日月股份(603218.SH)大型化風電鑄件產能擴張。公司目前鑄件年產能約40萬噸,精加工產能10萬噸/年,2021年4季度將投建完成年產18萬噸海裝關鍵鑄件(二期8萬噸)專案。

恆潤股份(603985.SH)是輾制環形鍛件和鍛製法蘭行業重要供應商。公司是目前全球較少能製造7.0MW及以上海上風電塔筒法蘭的企業之一,同時9MW海上風電塔筒法蘭產品也已量產。民生證券認為, 伴隨著風機大型化的趨勢,法蘭的加工工藝及難度呈現幾何級數上升。一方面將會提升公司產品的單價,另外也將進一步提升行業集中度及公司的核心競爭力。2021年,公司定增3.62億元 用於年產5萬噸12MW海上風電機組用大型精加工鍛件擴能專案,也將進一步提升公司的產能。

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主軸方面,金雷股份(300443.SZ)是全球最大的風電主軸製造商之一,今年上半年實現了鑄造主軸的全流程小批次供貨,風電主軸業務實現銷售收入7.43億元,同比增長30.62%。

軸承方面,從市場結構來看,中國是全球最大的軸承消費市場,但我國企業主要佔據軸承行業的中低端市場,風電主軸軸承國產化程度仍較低,目前國內廠商主要集中在2MW及以下風電軸承,3MW及以上風電軸承還處於起步階段。目前新強聯(300850.SZ)擁有大尺寸風電軸承的全套加工工藝,風電軸承產品已主要集中在3.0MW及以上型號。

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