变压器出海之美国篇：需求旺盛支撑高景气，供不应求带来国内企业出海机遇

变压器是电力系统的重要组成部分，起到了电压调整和变换的作用，从而实现电力传输和分配的高效性和安全性。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件包含两组或以上的线圈和铁芯，用途是升降交流电的电压、改变阻抗及分隔电路。变压器按照使用场景可以分成电力变压器和配电变压器；按绝缘及冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器。 变压器出口势头强劲，年同比增速超25%。2023年，美国占内地出口的8.6%，是第二大出口目的地，2023年出口金额同比高增18%。 根据海关总署的数据，从2022年开始，我国变压器出口金额开始高速增长。2022年/2023年/2024年1-5月变压器出口金额分别为297亿/373/167亿元人民币，同比增速分别为25%/26%/26%，连续三年保持高增速。从月度数据来看，2023年12月月度出口数据创历史新高，单月超50亿元；2024年以来，前5个月各月度出口额同比均保持在较高增速。从出口目的地来看，2023年，内地变压器出口的前五大主要去处为：中国香港（占10.3%）、美国（占8.6%）、俄罗斯（占6.3%）、日本（占4.1%）、墨西哥（占3.8%）。其中，上述五大出口地区2023年出口金额的同比变化分别为：中国香港同比-23%、美国同比+18%、俄罗斯同比+904%、日本同比-4%、墨西哥同比+14%。 美国市场变压器供需情况：需求旺盛，供不应求。 需求端1：存量基础设施老旧，超出使用年限存在更新需求。发达经济体由于电气化普及更早，部分基础设备甚至已经运行了50年以上。美国大部分电网建于20世纪60年代和70年代，而变压器在电网的设计寿命通常为30-40年，老旧基础设施进行现代化改造的需求迫切。 需求端2：北美制造业回流、AI算力发展等新场景带来用电需求激增。近年来，北美地区大力推行制造业回流，2021年至2023Q4，北美累计已公告的大型项目额已经达到9330亿美金，其中只有18%的项目开始启动建设，大部分都需要多年的建设周期，有望支撑电力设备较长维度的需求景气。此外，随着AI算力的高速发展，大量数据中心的建设也带来用电量的激增。 供给端：美国电力变压器的交期已经拉长到120周，供不应求。 根据Wood Mackenzie数据，由于供不应求，美国变压器的交货时间在不断拉长，电力变压器的交期从2021年的约50周增加到2023Q4的约120周，变压器已经成为美国公用事业供应链的瓶颈。在美国，只有大约20%的变压器需求可以由国内供应来满足。同时供不应求也引发了整个变压器市场的价格上涨，自2022年1月以来，价格上涨了40%至60%。 优先看好配电侧变压器出海。美国曾对69kv及以上电压等级的电力变压器实行进口限制，大容量的电力变压器出口美国恐仍有一定隐患，优先看好配电侧变压器出海。在配电市场领域，国内中小生产企业众多，各企业生产能力和技术水平差异较大，大部分企业主要生产中低端产品，仅有少部分拥有研发创新能力及自主知识产权的规模较大优势企业面向中高端市场，市场竞争较为激烈。 建议关注已经有海外布局动作的金盘科技、伊戈尔，以及变压器相关标的三变科技、江苏华辰、明阳电气等。 风险提示： 下游需求不及预期；国内外政策变化风险；原材料价格波动风险； 国内厂商出海新建产能进度不及预期风险。 1变压器专题 1.1变压器是电力系统的重要组成部分 变压器的定义：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件包含两组或以上的线圈（初级线圈、次级线圈）和铁芯，用途是升降交流电的电压、改变阻抗及分隔电路。变压器不仅能升高电压把电能送到用电地区，还能把电压降低为各级使用电压，以满足用电的需要。 图表1：变压器的原理 变压器是电力系统的重要组成部分，起到了电压调整和变换的作用，从而实现电力传输和分配的高效性和安全性。电力系统由五大环节构成，依次为发电、输电、变电、配电及用电。其中，输电、变电及配电，合称输配电系统，在整个电力系统中起到在发电厂与用电用户之间的输送、调节及分配电能的作用。输电是将大量电力从源发电厂向供电区输送的主干渠道，同时也担任着电网之间互送电力的交互渠道；变电将电能电压进行升压或降压以保证终端设备能正常输入使用；而配电则是将传输至供电区之内的电能分配给各个用户的重要过程。变压器包括运行在主干电网的电力变压器和运行在终端的配电变压器两大部分，是电力行业中非常重要的组成部分。 图表2：电力系统的环节 变压器按照使用场景可以分成电力变压器和配电变压器。电力变压器，主要用于较高电压的输电网络。其电压额定值为400kv、200kv、110kv、66kv、33kv，大多数电力变压器的额定电流在200MVA以上。它们安装在需要大容量变压器的发电站、输电变电站。配电变压器，主要用于低压领域，负责从低中压电源切换到用于家用电器和工业的终端用户设备的电压。其电压额定值为11kv、6.6kv、3.3kv、440v、230v，大部分配电变压器的额定电流低于200MVA。 图表3：电力变压器实物图示例 变压器按绝缘及冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器依靠空气对流进行自然冷却或增加风机进行冷却，绝缘介质一般为环氧树脂或Nomex纸，一般用于综合建筑内（地下室、楼层中、楼顶等）及人员密集等要求防火、防爆的场所。油浸式变压器依靠变压器油作冷却介质和绝缘介质，根据防火防爆要求，油浸式变压器一般安装在独立的变压器室内或室外。 图表4：干式变压器和油浸式变压器的实物图 1.2变压器出口势头强劲，美国是第二大出口目的地 变压器出口势头强劲，年同比增速超25%。根据海关总署的数据，从2022年开始，我国变压器出口金额开始高速增长。2022年/2023年/2024年1-5月变压器出口金额分别为297亿/373/167亿元人民币，同比增速分别为25%/26%/26%，连续三年保持高增速。从月度数据来看，2023年12月月度出口数据创历史新高，单月超50亿元；2024年以来，前5个月各月度出口额同比均保持在较高增速。 图表6：2022年至今内地变压器月出口额（亿元）及同比 图表5：内地变压器年出口金额（亿元）及同比 变压器出口均价提升幅度较大，相比2021年接近翻倍。拆分来看，变压器出口的均价提升尤为明显。2020-2023年，内地变压器出口的数量分别为28.6/33.8/32.2/27.4亿个，2022、2023年数量端分别同比-5%/-15%；但是金额端2020-2023年，内地变压器出口的金额分别为32.7/36.7/44.4/53.2亿美元，总额屡创新高；从均价来看，2021/2022/2023/2024年1-5月的均价分别为1.09/1.38/1.94/2.04美金/个，均价提升幅度尤为明显，拉动出口总额每年高增。 图表8：2022年至今内地变压器出口的月度均价（美元/个） 图表7：内地变压器出口的数量、金额、均价 2023年，美国占内地出口的8.6%，是第二大出口目的地；从金额来看，2023年出口美国的金额同比增长18%。从出口目的地来看，2023年，内地变压器出口的前五大主要去处为：中国香港（占10.3%）、美国（占8.6%）、俄罗斯（占6.3%）、日本（占4.1%）、墨西哥（占3.8%）。其中，上述五大出口地区2023年出口金额的同比变化分别为：中国香港同比-23%、美国同比+18%、俄罗斯同比+904%、日本同比-4%、墨西哥同比+14%。从上述数据可以看到，从占比和增速两个维度来看，美国、俄罗斯、墨西哥的数据较为优秀，其中内地向俄罗斯方向出口占比高增的部分原因是俄乌战争导致欧美国家对俄罗斯出口制裁，导致俄向中国进口增加。 因此，本文重点选取美国地区作为分析，从2023年内地出口数据来看，美国占内地变压器出口的8.6%，同比增速18%，下文重点探讨美国变压器市场情况及国内变压器企业出海美国的机遇。 图表9：2023年内地变压器出口情况（按地区分） 2美国变压器市场：需求旺盛，供不应求 2.1需求端：存量改造+增量需求 需求端1：存量基础设施老旧，超出使用年限存在更新需求变压器设计寿命30-40年，老旧设备会带来更高的安全隐患和维修成本。变压器在电网的设计寿命通常为30-40年，与变电站中的断路器和其他开关设备的年限相近。老化的电力设备可能会带来重大的安全和可靠性风险。比如，随着变压器中的绝缘材料的退化，电气故障、短路甚至火灾的风险增加。此外，老旧设备的维护和维修成本通常也会更高。 图表10：变压器的设计寿命30-40年 以美国为代表的发达经济体的电网基础设施使用年限50%超20年，部分甚至运行了50年以上，急需现代化改造。根据IEA的数据，发达经济体由于电气化普及更早，他们的电网往往较为陈旧，部分基础设备甚至已经运行了50年以上，所以对于老化的基础设施进行现代化改造的需求更加迫切。发达经济体只有23%的电网基础设施使用年限不到10年，超过50%的电网基础设施使用年限超过20年。美国大部分电网建于20世纪60年代和70年代，目前，美国70%以上的输电系统已经超过25年的历史。 图表11：截至2021年各地区的电网年限分布（Tx-输电，Dx-配电） 需求端2：北美制造业回流、AI算力发展等新场景带来用电需求激增 北美制造业回流累计金额超9000亿美金，支持电力设备多年的需求景气。 近年来，北美地区大力推行制造业回流。根据伊顿公司2023Q3的公告材料，2021年起至2023Q3，美国和加拿大已公告的大型项目已经超过8590亿美金。截至2023Q4，累计的项目额已经达到9330亿美金，其中只有18%的项目开始启动建设，大部分都需要多年的建设周期，有望支撑电力设备较长维度的需求景气。 图表12：2021年起北美大型项目情况 2022-2025年数据中心市场有望复合增速25%，对用电需求激增。据IEA数据，全球8000个数据中心中有33%位于美国，16%在欧洲，近10%在中国。美国的数据中心在2022年消耗了200太瓦时的电力，相当于美国电力需求的4%。随着AI算力的高速发展，大量数据中心的建设带来用电量的激增，对于电网和变压器带来了巨大挑战。根据Eaton公司的公告，公司在24Q1的业绩说明会材料中，把对于数据中心市场的增速预期从此前的16%的年复合增速进一步上修到了25%。 图表13：数据中心有望在2022-2025年保持25%的年复合增速 2.2供给端：产能有限，交期拉长 美国电力变压器的交期已经拉长到120周，供不应求。根据WoodMackenzie数据，由于供不应求，美国变压器的交货时间在不断拉长，电力变压器的交期从2021年的约50周增加到2023Q4的约120周，变压器已经成为美国公用事业供应链的瓶颈。在美国，只有大约20%的变压器需求可以由国内供应来满足。同时供不应求也引发了整个变压器市场的价格上涨，自2022年1月以来，价格上涨了40%至60%。 图表14：美国变压器交付周期拉长 取向硅钢占变压器成本结构20%的价值量。变压器类产品主要采购的原材料包括铜材、取向硅钢、电子元器件、绝缘材料、钢材、铝材等，其中占比最大的是铜材和取向硅钢。按重量来分，钢约占了变压器50%的材料构成，其中取向硅钢（GOES）占了钢材的60%，剩下40%是建筑用钢。从价值量来看，取向硅钢占了约20%，其他的材料还包括铜、铝、绝缘油、绝缘材料等，铝主要用于低压配电变压器、绝缘油主要用于各类变压器的绝缘。 图表15：变压器的原材料构成按质量和按价值分（2021年） 美国本土取向钢材供应有限，也不具备成本优势。中国取向硅钢产能占全球比例达56%，日本、美国、韩国分别占到11%、7%、7%左右。美国的取向硅钢钢厂相对单一，集中度极高，主要厂商为AK Steel，供应存在瓶颈；同时成本端，美国取向硅钢的价格也高于其他地区。 图表16：美国和其他地区取向硅钢价格指数对比 美国曾对69kv及以上电压等级的电力变压器实行进口限制