电网&工控中期策略报告：能源转型+科技革命，全球电气设备周期再起

证券研究报告 能源转型+科技革命，全球电气设备周期再起 —电网&工控中期策略报告 证券分析师：曾朵红、谢哲栋 执业证书编号：S0600516080001、S0600523060001 联系邮箱：zengdh@dwzq.com.cn联系电话：021-60199798 2024年7月2日 请务必阅读正文之后的免责声明部分 2 摘要 电网：海内外电力设备需求景气度共振，我们全面看好国内特高压&配网、电力设备出海欧美&一带一路。全球“再工业化+能源转型+AI+电网更新”四大驱动因素开启电力设备需求大周期，全球主网&配网投资2024年起同步上修。1）主网：涉及能源跨区消纳和供应安全，从国家战略层面更为迫切、投资久期最长。中国主网机会在特高压，从以往投资驱动、转为消纳需求驱动，成长性凸显，且直流&交流齐头并进。我们预计“十五五”特高压投资额有望同比50%+，新增特高压直流约20条+、交流15条+；海外欧洲主网需求来自于海风外送、国家互联，美国跨州输电网推进伊始、仅次于欧洲，“一带一路”特高压出海也有沙特、巴西等项目落地。主网特高压/高压壁垒最高，格局稳固，当前产能比配网设备紧张、盈利能力好，是板块配置首选。2）配网：中国配网经历3年投资下行期、24年正式触底回升，以应对分布式能源接入需求；而海外AI、新能源、工业需求驱动配网电力设备连续3年高增。目前内资处于配网出海阶段（主网还 在突破期），海外盈利能力大幅高于国内，且内资在海外市占率＜3%，空间仍大，我们看好配网出海方向。 工控：需求延续弱复苏，头部依靠自身α穿越周期，出海&人形机器人布局早期。1）需求侧，工控仍处于 相对底部，传统行业延续弱复苏、但新能源下滑幅度超预期，预计24Q3起随新能源基数下降、内资有望 迎来订单拐点。2）供给侧，内资“解决方案+定制化服务+性价比”组合拳优势加强，替代外资趋势延续；同时内资企业加大出海步伐，加速海外销售&研发&制造体系建立，同时在人形机器人核心零部件及总成 领域均有卡位，待2025年及以后产业化落地、开始逐步贡献业绩增量。 人形机器人：特斯拉定点和量产为今年下半年主旋律。24年3月起人形机器人产业化催化不断，除特斯拉连续三次发布Optimus视频外，英伟达、Figure（OpenAI）等海外巨头纷纷入局，产业化加速进行中。24年是特斯拉人形机器人兑现之年，我们预计24H2核心供应商有望定点、并最快于Q4实现量产。 投资建议：电网板块推荐许继电气、平高电气、金盘科技、思源电气、国电南瑞、中国西电、三星医疗 （电新&医药联合覆盖）、海兴电力、四方股份、安科瑞，关注：华明装备、东方电子、伊戈尔、明阳电气等。工控&人形机器人板块推荐汇川技术、宏发股份、三花智控、伟创电气、雷赛智能、鸣志电器、儒竞科技、禾川科技等，关注信捷电气、麦格米特、斯菱股份、贝斯特、北特科技、五洲新春、柯力传感、东华测试、英威腾、正弦电气等。 风险提示：全球电网投资不及预期，宏观经济景气度下滑，原材料及运费涨价超预期，竞争加剧等。 目录 海外电网：电力设备全球需求共振，内资加速出海国内电网：特高压是投资主线，配网是暗线 工控：行业&品类双线拓展，出海&机器人为第二曲线 人形机器人：定点和量产在即投资建议与风险提示 海外电网：电力设备全球需求共振，内资加速出海 数据来源：东吴证券研究所绘制 5 中/美/欧电力设备需求分析框架：用电需求提升带动“蝴蝶效应” 电力需求→电力容量逐级传导、逐级放大：1）24年起用电负荷中长期呈现上行趋势，拉动电源投资上行（能源转型背景下，新增装机主要是风光），同时新能源会拉动天然气、核电等基荷电源投资；2）负荷和电源提升，均会拉动主网和配网【容量】扩张，从拉动的乘数效 应来看，新能源>基荷电源>用电负荷；3）和【容量】相关的电力设备品类，主要是变压器。 国家 用电侧发电侧电网侧 工业化 电气化 AI 新能源 基荷电源 主网 配网 美国 ★★ ★ ★★★ ★★ ★ ★ ★★ 欧洲 ★ ★ ★ ★★★ ★★ ★ ★★ 中国 ★★★ ★★★ ★ ★★★ ★★ ★★★ ★★ 图：用电需求+能源转型带动多环节容量扩张 电化学储能 电源投资 电网投资 用电端投资 储能投资 2~3h 主网扩容 四级/三级电网 配网扩容 发电侧 基荷电源 新能源 乘数 二次升压 用电侧 AI算力中心 电气化 工业化 一次升压 乘数 二次降压 数据来源：英伟达，Semianalysis，东吴证券研究所 6 分行业：AI算力中心对设备需求拉动有限，新能源+电网才是最核心增量 AI带动的变压器需求加速度较快，但对全球变压器总需求拉动作用有限。23-30年AI变压器需求CAGR=59%，2023年AI变压器占整个变压器市场空间的1%，到2030年占比达10%。 表：8卡服务器集群NVIDIADGXH100单站损耗（容量）为11.1kW 项目 单位 数值 8片H100热功耗（TDP） W 5600 CPU、网络、NVLink等功耗 W 4600 存储、管理等功耗 W 183 网络交换功耗 W 729 DGXH100服务器【单个节点】功耗 W 11112 表：AI数据中心相关变压器需求的测算（2023-2030E） 全球市场 2023 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 英伟达等效H100片数（万片） 140 360 900 无法预测，此表直接预测全球总出货片数 英伟达市占率 80% 80% 80% 全球等效H100片数（万片） 175 450 1125 1575 2205 3087 3704 4445 AI算力中心装机容量（GW） 2 6 16 22 31 43 51 62 AI降压主变容量（GW） 6 16 39 55 77 108 130 155 AI降压配变容量（GW） 5 14 34 48 67 94 113 136 AI降压变单价（亿元/GW） 2 2 2 2 2 2 2 2 AI降压主变需求（亿元） 12 31 79 110 154 216 259 311 AI降压配变需求（亿元） 11 27 69 96 135 188 226 271 AI配套变压器总需求（亿元） 23 59 147 206 289 404 485 582 全球变压器总需求（亿元） 3750 4125 4537 4991 5241 5503 5778 6067 AI变压器合计占比 1% 1% 3% 4% 6% 7% 8% 10% 新能源变压器合计市场空间（亿元） 306 558 663 820 939 1088 1267 1466 1714 光伏变压器占比 4% 8% 9% 9% 10% 11% 13% 14% 16% 陆风变压器占比 3% 5% 4% 5% 4% 4% 4% 4% 4% 海风变压器占比 1% 1% 1% 1% 2% 2% 2% 2% 2% 储能变压器占比 1% 2% 2% 3% 3% 4% 5% 5% 7% 新能源变压器合计占比 9% 15% 16% 18% 19% 21% 23% 25% 28% 分行业：AI算力中心对设备需求拉动有限，新能源+电网才是最核心增量 全球市场 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 2028E 2029E 2030E 1）光伏集中式电站新增光伏装机（GW） 120 237 297 356 419 495 577 672 787 -增速 18% 17% 16% 17% 18% 18% 17% 16% 17% 变压器装机容量（GW） 240 473 594 713 838 989 1154 1344 1574 光伏升压变单价（亿元/GW） 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 光伏配套变压器总需求（亿元） 144 284 356 428 503 594 692 806 944 2）陆上风电电站 新增陆风装机（GW） 69 106 108 129 125 130 136 141 147 -增速 -5% 54% 2% 20% -3% 4% 4% 4% 4% 变压器装机容量（GW） 138 212 216 258 251 260 271 282 293 陆风升压变单价（亿元/GW） 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 陆风配套变压器总需求（亿元） 110 169 173 207 201 208 217 225 234 3）海上风电电站新增海风装机（GW） 9 15 17 26 31 34 41 46 53 -增速 -58% 76% 13% 48% 20% 9% 21% 12% 16% 变压器装机容量（GW） 18 31 35 51 62 67 82 91 106 海风升压变单价（亿元/GW） 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 海风配套变压器总需求（亿元） 23 40 45 67 80 87 106 118 138 4）新能源配储能新增新能源储能装机（GW） 18 40 55 74 97 124 157 198 248 -增速 140% 124% 37% 35% 30% 28% 27% 26% 26% 变压器装机容量（GW） 36 81 111 149 194 248 315 395 497 储能升压变单价（亿元/GW） 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 新能源配储的变压器总需求（亿元） 29 65 89 119 155 199 252 316 398 5）新能源配套变压器占比分析变压器总市场空间（亿元） 3409 3750 4125 4537 4991 5241 5503 5778 6067 新能源带动升压变压器占比逐年提升：2023年新能源变压器市场空间为558亿元，到2030年有望达到1714亿+，22-30年CAGR为17%。2023/2030年新能源下游分别占到全变压器市场空间的15%/28%。表：新能源相关变压器需求的测算（2022-2030E） 图：等待并网的可再生能源已有3TW——电网已经成为可再生能源并网的重大瓶颈 图：全球各区域电网平均寿命：欧美日发达国家电网老化更严重（单位：年） 相比中国，欧美还有额外的主配网老 旧替换需求：因大部分建于1960-70s，60年以上寿命的设备替换量非常大。根据Brattle数据，美国输电设备替换/升级需求2022-2042年合计金额2400亿美元（平均每年可达120亿美元）。 图：美国上一轮电力变压器（>100MVA）容量高峰期在1970s（左图单位：个数），替代需求在2023-2030年持续提升（右图单位：百万美元） 分区域：欧美高增长、高利润弹性，其他市场崛起中 欧美需求弹性高、壁垒高、盈利能力最佳，头部变压器公司出海首选—— 欧美市场空间接近中国市场，因新能源、电网更新、工业拉动，其需求处于加速期；叠加供给紧张、产品盈利能力远好于国内。因存在诸多限制壁垒，其设备竞争格局要远好于中国。 中国需求其次，但格局最分散、竞争较激烈，电力设备盈利水平较弱。 表：全球四大变压器市场特点对比 地区 变压器市场规模（亿元） 占比 增速预计 需求 供给（国内/海外供应商） 国家市场特点分析 盈利能力 美国 624 21% 高 21-23年（工业化+电网替换+新能源），24年-（电网扩容）+新能源+AI算力中心） 金盘科技、伊戈尔、江苏华鹏（非上市） GE、伊顿、ABB、西门子等大厂+美国本土小厂 1）需求增速全球最快，利润率全球最高2）69kV高电压变压器禁止采购中国3）关税 ☆☆☆☆ 欧洲 492 16% 较高 22-23年（新能源尤其是海风加速），24年-（欧洲电网互联+海风 外送） 特变电工、江苏华鹏 、金盘科技、思源电气、伊戈尔、明阳