风电产业全景图：陆风稳步前行，海风方兴未艾

证券研究报告 陆风稳步前行，海风方兴未艾 ——风电产业全景图 平安证券研究所绿色能源与前瞻性产业研究团队 皮秀证券投资咨询资格S1060517070004邮箱pixiu809@pingan.com.c 2023年6月11日 要点总结 •陆上风电需求仍具增长空间，风机价格竞争激烈。2022年国内陆上新增吊装规模44.6GW，陆上风机招标规模达到83.8GW，未来陆上风电开发集中式与分散式并举，乡村分散式风电、风电制氢等应用场景具有较大发展空间，预计2025年国内陆上风电新增装机相对2022年具有翻倍潜力。根据全球风能协会的统计，2022年海外市场陆上风电新增装机约36.2GW，同比有所下滑，到2025年，海外陆上风电新增装机有望达到49GW，2022-2025年复合增速约10.5%。受多重因素影响，国内陆上风机企业竞争激烈，陆上风机价格持续下行，2023年主要 风机企业的陆上风机业务仍将面临较大的盈利水平压力。 •全球海上风电蓬勃发展，需求快速增长。国内方面，2022年国补退出，新增装机仅5.2GW，但招标量超过14GW，沿海主要省份大力推动海风发展，国管海域海风项目竞配即将开启，我们预计2023-2025年国内海上风电新增装机有望实现40%及以上的复合增长。2022年英国第四轮差价合约拍卖的海上风电项目的上网电价为37.35英镑/MWh，凸显欧洲海上风电的经济性，多个国家更新或上调了海上风电发展目标， 欧洲各国规划的2030年海上风电累计装机容量达到160GW，而截至2022年底累计装机仅30GW。亚太地区加快海风发展发展步伐，美国制定了2030年部署30GW的海上风电项目的目标，按照全球风能协会预测，未来五年（2023-2027）中国台湾、韩国、越南、日本有望投运合计12.3GW的海上风电项目，北美市场2023-2025年海上风电新增装机分别达到0.5、1.7、3.8GW。 •海风产业链主要环节发展趋势和竞争格局。风电整机：大型化是明确的趋势，国内主流企业已经推出单机容量16-18MW的海风机组；技术路线方面，国内以半直驱为主流，海外直驱与半直驱并行；明阳智能在国内份额以及出口方面领先。海缆：送出海缆价值量与离岸距离强相关，集电海缆与送出海缆技术方案持续迭代，柔直外送渐成趋势；不同省份竞争格局分化，本地企业优势明显，头部海缆企业开始斩获欧洲海风订单。管桩：以单桩和导管架为主，用量差异较大；越来越多的传统海工船舶企业涉足到海上风电单桩和导管架的生产， 国内格局尚不明朗，以大金重工为代表的头部企业积极寻求出海并获得批量订单。 •投资建议。海上风电高景气，国内外海上风电新增装机有望持续较快增长，建议重点关注四个细分领域的投资机会：1）海上风电产业链出口，看好目前在出口方面具备先发优势的管桩、海缆、整机企业；2）海上风电离岸化和柔性直流趋势。直流海缆、换流阀等将受益，海缆环节的竞争格局有望得以优化；3）海上风电深水化和漂浮式趋势。全球力推漂浮式海风，国内百兆瓦级大型项目开启建设，平价并 不遥远，锚固系统、双转子风机等有望深度受益；4）风电整机的格局优化。目前陆上风机步入深度价格战，各家企业应对价格战的能力不同，有望推动整机环节的逐步出清和格局优化。推荐明阳智能、大金重工、东方电缆、亚星锚链等核心标的。 •风险提示。1）全球海上风电的发展受政策等诸多因素影响，存在需求不及预期的风险。2）部分制造环节可能存在竞争加剧和盈利水平不及预期的风险。3）贸易保护导致海风产业链出口节奏不及预期风险。4）漂浮式海上风电技术进步和降本速度不及预期风险。 2 CONTENT 目录 一、风电产业链概览 二、陆上风电需求及产业形势三、国内海上风电需求研判 四、海外市场海上风电需求研判 五、海风产业链主要环节价值量及格局分析 六、海风新兴产业趋势一：离岸化和柔性直流外送 七、海风新兴产业趋势二：深水化与漂浮式 八、投资建议与风险提示 •风电按照地理位置可区分为海上风力发电与陆上风力发电，风电场包括陆上风电场和海上风电场两类。其中，陆上风电可分为集中式和分散式；海上风电可分为固定式和漂浮式。 陆上及固定式式海上风电系统示意图 风电的主要应用场景分类 陆上风电 集中式 分散式 漂浮式海上风电系统示意图 风电 漂浮式 海上风电 固定式 上游原材料 中游设备和部件 下游风电系统 陆缆/海缆 东方电缆中天科技亨通光电汉缆股份宝胜股份起帆电缆 塔筒/桩基 天顺风能大金重工天能重工泰胜风能海力风电润邦股份中信重工 联合动力华锐风电哈电风能 轴承 新强联瓦轴洛轴天马轴承京冶轴承轴研所恒润股份 锻铸件 日月股份龙马重工豪迈科技吉鑫科技金雷股份大连重工广大特材 齿轮箱 南高齿重齿德力佳杭齿南方宇航 发电机 西安中车永济电机 江苏中车 南京汽轮电机集团 叶 片 中材叶片时代新材中复连众艾朗科技中科宇能天顺风能 光威复材中复神鹰吉林化纤上海石化恒神股份 碳纤维 中国巨石泰山玻纤重庆国际 玻纤 风电机组 锚固系统 陆上集中式风电系统 陆上分散式风电系统 海上固定式风电系统 海上漂浮式风电系统 中厚板 铸造生铁 铜 风电运营商 国能投国电投华能集团大唐集团中广核华电集团华润集团三峡集团中国电建天润新能 金风科技远景能源明阳智能运达股份三一重能中车风电中国海装电气风电东方电气 许继电气 IGBT 变流器 升压站/换流站 …… …… …… 风机内部结构示意图风机成本结构图 （以三一重能2020年为例） 变桨轴承 轮毂 齿轮箱 发电机 叶片 主轴轴承 主轴 100% 90% 其他28.43% 80% 主控系统 1.04% 70% 机舱罩 轮毂 1.83% 3.13% 60% 变桨系统 2.76% 50% 40% 30% 减速机主轴变流器 3.35% 3.25% 4.27% 回转支承 5.62% 20% 发电机 6.00% 10% 0% 风机成本结构图 叶片及主材17.68% 齿轮箱22.64% 2022年国内风机出货量排名 2022年新增装机（万千瓦） 份额 金风科技 1136 22.8% 远景能源 782 15.7% 明阳智能 621 12.5% 运达股份 610 12.2% 三一重能 452 9.1% 中国中车 374 7.5% 中国海装 336 6.7% 电气风电 325 6.5% 东方电气 184 3.7% 联合动力 92 1.8% 华锐风电 30 0.6% 哈电风能 23 0.5% 许继电气 10 0.2% 维斯塔斯 5.25 0.1% GE 2.25 0.0% 30 25 20 15 10 5 0 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 国内历年具有风机销售业绩的风机企业数量 国内风机企业数量 26 26 25 22 22 22 20 17 15 201420152016201720182019202020212022 国内风机行业集中度变化趋势 10名之后合计份额6-10名份额1-5名份额 7.8% 4.9% 1.4% 22.2% 19.7% 18.7% 15.8% 10.5%10.0% 8.5% 26.3% 22.4% 14.8%18.7% 26.8% 25.7% 23.7% 25.0% 22.9% 24.1% 67.1% 75.2%73.5% 54.1% 55.3% 58.4% 60.1% 64.7% 69.4% 72.3% 2013201420152016201720182019202020212022 双馈：高速齿轮箱+双馈异步发电机，在陆上占据主流 半直驱（中速永磁）：中速齿轮箱+永磁同步发电机，在海上占据主流 直驱：无齿轮箱+永磁同步发电机 风机传动链结构 双馈异步风力发电系统示意图半直驱风力发电系统示意图直驱风力发电系统示意图 •风机大型化是降本的重要抓手，近年风机大型化的速度加快， 2022年新增装机的单机容量同比明显增长。 •展望未来，风机大型化还将更进一步，目前风机企业已经推出10MW左右的陆上机组，并即将批量应用，头部风机企业已经开始着手研发12-15MW单机容量的陆上机组；海上方面，头部的海上风机企业已经推出16-18MW的海上机组，后续推出单机容量20MW以上的机组可期。 中国海装海上风机往大型化方向迭代的示意图 国内陆上和海上新增装机的平均单机容量 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 陆上风机 海上风机 7.4 4.3 20122013201420152016201720182019202020212022 （MW） 国内陆上和海上风机订单的平均单机容量（MW） 10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 陆上风机海上风机 8.1 6.0 5.5 4.0 3.0 9.3 202020212022 •主要参与者 -1）专业化生产企业：中材叶片、时代新材、中复连众、艾朗科技、中科宇能、天顺风能等；海外LM、TPI等；整体参与者较多，竞争 较为激烈，近年叶片盈利水平走低。 -2）主机厂：明阳智能、三一重能、东方电气等。 •发展趋势 -1）大型化：近年叶片长度快速增长，目前海上风机最大叶轮直径达到260米，陆风风电最大叶轮直径达到230米，未来还将进一步增长。 -2）轻量化：碳纤维对玻纤的替代，实现叶片的轻量化。 国内历年风电新增装机平均叶轮直径近年国内新增风机订单的平均叶轮直径(米) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 叶轮直径（米） 151 129 136 112 120 94 99 105 78 81 85 89 65 72 20082009201020112012201320142015201620172018201920202021 250 200 150 100 50 0 陆上风机海上风机 223 204 188 168 162 147 202020212022 •玻纤仍是当前主流，占叶片增强材料比例超90% -1）代表企业：中国巨石、泰山玻纤、重庆国际等。 -2）玻纤产品持续迭代，拉挤成型工艺成熟，模量、强度均有提升，玻纤性能持续优化，短期难以被完全取代。 •碳纤维具有高模量、质量轻优点，有望在海上风电领域加快渗透 -1）代表企业：光威复材、中复神鹰、吉林化纤、上海石化、恒神股份等。 -2）海风机组持续大型化，采用碳纤主梁叶片可减重20-30%，目前碳纤维已经在海风机组叶片较大规模应用。 -3）T300级碳纤维价格处于下行趋势，根据中国风能协会预测，T300价格降至70-100元/公斤时，碳纤在风电领域的渗透大幅提速。 不同型号风电用玻纤和碳纤维拉伸模量对比（GPa）玻纤和碳纤维性能对比 玻纤型号 碳纤维型号 中国巨石 重庆国际 泰山玻纤 欧文 斯科宁 材料 型号 密度g/cm3 拉伸强度MPa 拉伸模量GPa ECR 2.54-2.60 2100-2500 73-79 玻纤 ECT TM 2.52-2.602.59-2.63 2300-27003000-3200 80-8284-86 300 250 200 150 100 E9 2.52-2.60 3100-3500 100-103 碳纤维 T300 1.76 3530 230-250 T700 1.80 4900 230-250 50 E6E7E8 E9 TMTM+ TMII TCRHMG S-1HM THM-1 WS2000 WS3000WS4000 SY45TC35RX35CT50 T720 0 •齿轮箱主要参与者： -1）国内主要的生产企业是南高齿，另外包括德力佳、重齿、南方宇航、杭齿等生产企业，以远景能源为代表的整机企业开始涉足齿轮