风电设备行业深度-风电设备：海上风电将成为行业重要驱动力，关注优质零部件龙头企业

海上风电将成为行业重要驱动力，大型化趋势将延续 持续降本的推动下，2020年陆上风电已成为全球成本最低的可再生能源，行业走势低于光伏和水电。电力市场改革、能源消纳能力提升、政策退补后的风电 进入平价时代，我国风电行业有望进入市场需求驱动的快速发展阶段，行业发展将呈现两大特点：①海上风电将成为风电行业发展重要驱动力：海上风电优势显著，2011-2020年我国海上风电装机CAGR高达44.70%，高于同期风电整体新增装机量CAGR（12.77%）。退补抢装背景下，2021年我国海上风电异军突起，全年新增装机量16.90GW，同比增长452%。海上风电在2022年退补后，开启平价时代，主要沿海省份“十四五”海上风电规划新增装机合计可达73.45GW，约是“十三五”新增装机量的8倍，海上风电将成为我国风电行业重要驱动力。②风电大型化趋势将延续：风电平价后行业能否脱离政策持续快速放量，核心在于降本带来的经济效益。截止2021年9月，3S风机投标均价较 2019M11 降幅超过40%，在风电投资项目中，风电机组成本占比超过50%，是行业持续降本的关键点，大型化作为降本重要手段之一，在我国历年新增风机装机结构和主机厂出货机型结构中已经得到验证。展望未来，无论从市场降本诉求还是对比欧洲发达国家平均装机机型，大型化仍将是我国风电行业长期发展趋势。 风电未来景气度向好的背景下，关注高价值量、高壁垒的零部件环节风机大型化趋势，叠加平价时代海上风电快速发展，行业景气度有望延续，关注高价值量、高壁垒零部件环节：①塔筒：大型化机组单MW塔筒用量近乎保持不变，是大型化趋势下受损较小环节，2020年我国风电塔筒市场规模约676亿元，市场规模广阔。受运输半径限制，塔筒行业市场份额极为分散，2020年国内CR4合计市场份额仅约31%，前瞻性产能布局&掌握稀缺码头资源是塔筒企业核心竞争要素。②轴承：技术壁垒较高，稀缺的单MW价值量提升环节，2019年我国风电轴承市场规模约100亿元，本土洛轴、瓦轴和新强联等企业在全球的市占率之和不足10%，而大功率主轴承领域仍处于起步阶段，国产替代空间较大；③法兰：2020年我国风电法兰市场规模超127亿元，基本实现国产化，大型化法兰对供应商的技术和资金实力都提出了更高要求，市场份额将进一步向龙头企业转移；④海缆：2021年国内风电海缆市场规模约156亿元，海缆准入门槛高，需强制认证，验证周期较长，导致市场份额高集中，2019年CR3市占率高达93%。此外，海缆相较陆缆具备更强的盈利能力，深远海趋势下海缆需求量价齐升，是海上风电最优环节。⑤桩基：价值量高，2020年国内风电桩基市场规模约97亿元，海上风电桩基准入门槛高于陆上风电，目前我国海上风机基础市场主要集中在海力风电、大金重工等少数几家公司，龙头企业份额提升明显。 投资建议： 关注：【恒润股份】：本土风电法兰龙头，轴承&齿轮有望成为第二成长曲线；【新强联】：主轴承国产化先行者，募投项目打开产能瓶颈；【大金重工】：全球化风电塔筒龙头，“两海”战略打开成长空间；【中际联合】：专注于风电行业的高空作业设备供应商；【东方电缆】：受益海风行业发展，海缆业务快速扩张；【海力风电】：海风桩基/塔筒龙头，市场份额持续提升。此外，建议关注【天顺风能】、【日月股份】、【金雷股份】、【通裕重工】、【力星股份】、【时代新材】、【中材科技】等细分行业龙头。 风险提示：风电新增装机量不及预期、市场竞争加剧、原材料价格上涨、海外市场反倾销等。 1.海上风电有望成为行业重要驱动力，大型化趋势将延续 1.1.成本持续下降，风电经济性凸显将驱动行业快速发展 降本是风电脱离政策补贴持续快速发展的关键因素，目前陆上风电已成为全球度电成本最低的清洁能源。风力发电为清洁能源领域中技术最成熟、最具商业化发展前景的发电方式之一，2020年全球新增装机容量达到93GW。据IRENA数据，受益规模效应下零部件&安装维修成本下降，2020年全球陆上风电&海上风电LCOE分别同比-13%和-9%，降幅明显高于光伏（-7%）。在此驱动下，2020年陆上风电已成为全球成本最低的可再生能源，2020年LCOE仅为0.039USD/kWh，明显低于光伏和水电。 图1：2020年全球风电新增装机量达到93GW 图2：2020年陆上风电已为全球成本最低的清洁能源 通过复盘我国风电行业发展历史，可以发现，受政策力度&新能源消纳能力影响，我国风电行业经历几轮波动。 ①2004-2010年：整体处于发展初期的导入阶段，政策持续推进下，行业高速增长； ②2011-2012年：我国脱网安全事故率上升，风电政策有所收紧，风电招标规模大幅下降；③2013-2014年：弃风现象改善，政策有所缓和，开始出现大规模抢装；④2016-2017年：集中抢装后弃风率再次上升，国家出台多项弃风限电政策，新增装机量明显下滑； ⑤2018-2020年：双碳目标下政策持续加码，我国风电行业重回上升通道，其中2020年抢装潮背景下，我国实现新增装机量52GW，创历史新高。 图3：2018年起我国风电行业进入高速增长阶段 全球范围内来看，我国已成为第一大风电装机市场。①截至2020年底，我国风电占总装机的比重达到12.79%，仅次于火电和水电，已成为主要清洁能源，2020年我国风力发电量全球占比达到29.32%，稳居全球第一；②新增装机量方面，2020年我国实现风电新增装机52GW，全球占比高达56%，成为全球风电行业的主要增长点，2021年我国风电新增装机47.57GW，在2020年抢装的背景下依然维持较高的装机水平。 作为现阶段度电成本最低的清洁能源，我国陆上风电已实现平价上网，叠加电力市场改革、能源消纳能力提升、政策退补推进市场化需求等，我们认为我国风电行业有望进入市场需求驱动的快速成长阶段。 图4：2020年中国风力发电量全球占比达到29.32% 图5：2020年我国风电新增装机量全球占比高达56% 1.2.2021年国内海上风电异军突起，有望成为风电行业重要推动力 相较陆上风电，海上风电天然优势显著，具体体现在：①风机利用率更高：根据风能密度公式（W=（1/2）ρv），发电功率与风速三次方成正比，海上风速普遍较大，故同等发电容量下年发电量要远高于陆上风电；②单机容量更大：风机单机容量越高，风机尺寸越大，陆地交通难以运输，而海上运输并不存在此问题；③风机运行更加平稳：受地形影响，陆上不同高度风速相差较大，风片易受力不均而损坏传动系统，而海面风速平稳，风向改变频率较低；④海上风电更靠近沿海用电终端，便于能源消纳。 图6：相较陆上风电，海上风电具备风速高、粗糙度小等优势 然而，受海上复杂环境、维修成本等限制，全球海上风电发展仍处起步阶段。2015年起全球海上风电进入高速发展期，2020年全球新增装机量达到6.1GW，但仍远低于同期陆上风电（86.9GW），全球海上风电渗透率尚处于低位。我们认为主要原因：①海上环境条件复杂，机组设计需考虑盐雾腐蚀、海浪载荷、台风等众多制约因素；②海域使用涉及海洋养殖、航运、军事管理等诸多领域，是一个系统性工程；③海上恶劣环境下易损零部件更换频率加快，人工往返维修成本较高。 图7：2020年全球海上风电新增装机量达到6.1GW 图8：2020年全球累计风电装机量仍以陆上风电为主 2021年我国海上风电异军突起，新增装机创历史新高。在政策驱动下，我国海上风电正处于高速成长期：①2020年我国海上风电实现新增装机量3.06GW，2011-2020年CAGR高达44.70%，明显高于同期风电新增装机量CAGR（12.77%），2021年我国海上风电新增装机16.90GW，同比增长452%，主要系2022年国补退出导致的抢装；②全球范围内来看，2020年我国海上风电新增装机量全球占比高达50.45%，同样成为海上风电全球产业重心。 图9：2021年我国海上风电新增装机量达到16.90GW 图10：2020年我国海风新增装机全球占比高达50.45% 我国海岸线长度超过1.8万千米，海上资源十分丰富，同时毗邻东南沿海用电负荷区，便于能源消纳，海上风电已成为我国“十四五”能源转型的重要战略发展路线，自2022年起，我国取消对新增并网海上风电的国家补贴，标志着海上风电平价改革正式开启。2022年3月1日，全国各沿海地区海上风电规划及支持政策陆续出台，其中广东、山东、浙江、海南、江苏、广西等地区已初步明确其海上风电发展目标，“十四五”海上风电新增装机合计达到73.45GW，约是2016-2020年我国海上风电新增装机总量的8倍，伴随着海上风机价格不断下探及施工成本低逐步降低，我们认为海上风电在“十四五”阶段将迎来大发展，有望成为我国风电行业快速发展的重要驱动力。 图11：2021-2025年我国海上风电将进入平价改革 图12：“十四五”主要省份海风新增装机目标达73GW 1.3.大型化仍是行业发展趋势，是持续降本重要手段 风电行业能否持续快速放量，关键在于成本，我们梳理2019年以来各级别风机投标价格发现：2020年以来呈现明显的下降趋势，截至2021年9月，3S风机投标均价为2410元/kW，4S风机投标均价为2326元/kW，分别同比下降25.85%和26.46%，其中2021M93 S风机招标均价较 2019M11 降幅超过40%。 展望未来，风电投资商为保证自身收益率，其降本增效需求愈发迫切。我们认为风电大型化是推动行业持续降本的重要手段之一，下面我们将详细分析。 图13：2020年以来各级别风机投标均价持续下降 风电机组成本占比超过50%，是行业持续降本的重要突破点。风电项目投资主要包括机组、塔筒、升压站及各类辅助设施安装费用等。从2021年我国风电项目成本构成来看，不论是陆上风电还是海上风电，风电机组的成本占比均超过50%，是风电项目最大的成本构成，是降本的关键点。 图14：2021年风电机组在我国陆上风电项目成本占比高达55% 风电机组大型化，已经成为国内风电行业的发展趋势。大型化体现为在整机叶片尺寸变大、塔架高度增加的基础上，风机单机容量的功率明显提升，2020年全球海上风电和陆上风电平均风机容量分别为4.9MW和2.6MW，而2010年的海上风电和陆上风电平均风机容量分别为2.6MW和1.5MW。 从我国的风电装机结构看同样可以得出大型化趋势。据CWEA数据，截至2020年，我国风机机组累计装机容量的功率集中在3MW以下，其中1.5-1.9MW和2.0-2.9MW装机量占比分别为31.1%和52.5%；但在2020年我国新增风电装机中，3.0-5.0MW风电机组合计占比达到34%，占比提升明显。 图15：我国风电机组持续向大型化方向发展 图16：2020年我国新增风电装机集中在2.0~2.9MW 此外，从我国风电主机厂的出货情况来看，大型风机的销售占比呈现上升态势。1）金风科技：2021年前三季度对外销售容量6347MW，其中3/4S和6/8S机组分别实现销售2511MW和1487MW，分别同比增长224.4%和332.0%，大容量机组销售占比大幅度提升；2）明阳智能：2020年实现3.0-5.0MW机组销售1449台，销售占比高达79.66%，较2018年（25.22%）和2019年（44.04%）明显提升。 图17：金风科技对外销售机型的容量明显提升 图18：明阳智能销售风机向大容量发展趋势明显 究其原因，我们认为风机大型化是降低陆上/海上风电成本最有效的途径，主要体现在：①均摊风机固定成本：大型化机组的固定成本增量主要体现在叶片、塔筒等部件，齿轮箱、减速机、主轴等零部件单位成本可得到一定均摊；②均摊非机组成本：同等项目容量下，风电机组单机容量与机组数量成反比，故大机组容量可均摊风电场线路、塔架等配套设施成本，并降低后续运维成本；③提升机组可利用小时数及发电量：风机容量增大可提升扫风面积及轮毂高度，在同一地理位置可以捕获更多风能，有效