國信證券研報數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)電零部件、零配件企業(yè)一季度業(yè)績表現(xiàn)亮眼，后續(xù)季度量利齊增確定性夯實;二季度陸上風(fēng)電交付受多重因素影響略有延遲，不改下半年放量趨勢，7月主機(jī)廠發(fā)貨計劃環(huán)比有所提升，8月零部件發(fā)貨情況有望顯著好轉(zhuǎn)。2024年海外零部件訂單開始洽談，海外需求有望迎來復(fù)蘇。國內(nèi)海風(fēng)開發(fā)穩(wěn)步推進(jìn)，廣東、福建等地海風(fēng)項目競配快速推進(jìn)。
風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展趨勢主要包括大兆瓦、高電壓、大基地和遠(yuǎn)距離，細(xì)分環(huán)節(jié)的邏輯主要從“升級大兆瓦+國產(chǎn)替代+出口+海風(fēng)+技術(shù)進(jìn)步”等五個方面去篩選。主要從量和價兩個方面判斷其未來的市場空間。
風(fēng)電零部件分析框架：
資料來原：財信證券
風(fēng)機(jī)上游零部件眾多，內(nèi)部構(gòu)成的零部件主要包括葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承、鑄件、變流器、減速機(jī)等，外部環(huán)節(jié)還包括塔筒、法蘭、海纜。
葉片、齒輪箱、軸承等部件更看重供應(yīng)商技術(shù)水平，塔筒、鑄鍛件等部件更考驗供應(yīng)商產(chǎn)能布局。
從價值量占比來看，風(fēng)電機(jī)組中各零部件成本占比最高的是葉片(23.5%)，其次是塔筒(18.8%)、齒輪箱(16.0%)、發(fā)電機(jī)(6.3%)、輪轂(含變槳系統(tǒng)，6.3%)、主軸(3.5%)等。
根據(jù)GWEC預(yù)測，2023-2024年海外葉片和發(fā)電機(jī)等關(guān)鍵零部件不會出現(xiàn)供應(yīng)瓶頸，但仍需要進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能以適應(yīng)2024年之后的增長。
葉片
風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵。風(fēng)電葉片的設(shè)計會直接影響風(fēng)能的轉(zhuǎn)換率。
早期葉片使用的原材料較為單一，基材以環(huán)氧樹脂為主，增強(qiáng)材料以玻璃纖維為主，芯材以輕木為主。為減少原材料價格波動對成本的影響，近年出現(xiàn)多種替代材料方案，其中使用PET部分替代輕木、聚氨酯替代環(huán)氧樹脂的技術(shù)較為成熟。
隨著風(fēng)電葉片的大型化，越來越重的葉片不僅對發(fā)電機(jī)和塔座的要求更加苛刻，而且葉片的空氣動力學(xué)性能也有所降低。
現(xiàn)階段大型風(fēng)機(jī)的葉片外殼主要材料為玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料、玻纖+碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，玻纖價格較碳纖維價格優(yōu)勢明顯(約為1/10以下)，玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料為葉片制造主流選項。
國內(nèi)葉片生產(chǎn)制造主要包括兩種模式：第一種由整機(jī)廠自行設(shè)計生產(chǎn)，包括明陽智能、東方電氣、三一重能、聯(lián)合動力等;第二種由整機(jī)廠設(shè)計后交由獨(dú)立葉片企業(yè)代工，專業(yè)制造商包括中材科技、時代新材、中復(fù)連眾等。
據(jù)賽奧科技統(tǒng)計，目前中材科技、時代新材、中復(fù)連眾、艾朗科技等葉片廠家及三一重能、明陽電氣、上海電氣等都發(fā)布了使用碳纖維或碳玻混合拉擠大梁的葉片，碳纖維的優(yōu)勢已得到行業(yè)整體認(rèn)可。
據(jù)《2022全球碳纖維復(fù)合材料市場報告》(賽奧科技，2023.03.23)預(yù)測，2025/30年國內(nèi)風(fēng)電葉片碳纖維需求有望達(dá)到52774/195948噸，23-30年CAGR達(dá)24%。
塔筒
塔筒在風(fēng)電中起主要作用，是支撐風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的支撐零部件。
在風(fēng)電機(jī)組成本中，塔筒和葉片是成本最高的，由于風(fēng)機(jī)常年在較為惡劣的自然環(huán)境下運(yùn)行，因此對于塔筒的穩(wěn)定性、耐腐蝕性等要求逐漸提高。
塔筒由于重量和體積限制，運(yùn)輸半徑一般不超過一公里，導(dǎo)致塔筒企業(yè)眾多且分布零散，早期小功率機(jī)型競爭激烈;新興的大功率海上風(fēng)機(jī)塔筒樁基技術(shù)難度高于陸上風(fēng)機(jī)塔筒，價值量和盈利性也較高。
行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)在產(chǎn)能布局、規(guī)模效應(yīng)、品牌影響力等方面具有一定優(yōu)勢，天順風(fēng)能、泰勝風(fēng)能、大金重工、天能重工和海力風(fēng)電市占率領(lǐng)先， 預(yù)計未來CR5市占率有望進(jìn)一步提升。
未來在風(fēng)機(jī)大型化趨勢下，塔筒高度提升提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，塔筒樁基整體重量與用量有所增加。
相比陸上風(fēng)電，海上風(fēng)塔還會受到惡劣的海洋環(huán)境因素，如鹽霧腐蝕、海浪荷載、臺風(fēng)等的影響，易造成塔筒結(jié)構(gòu)剛度發(fā)生變化、基礎(chǔ)加速沉降等，因此海上風(fēng)電塔筒和樁基對焊接并行控制、機(jī)加工精度控制等環(huán)節(jié)要求更為嚴(yán)格。
齒輪箱
由于風(fēng)電機(jī)組主軸轉(zhuǎn)速較低，需要大傳動比的齒輪箱進(jìn)行增速以達(dá)到發(fā)電所需轉(zhuǎn)速。
齒輪箱作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率傳輸部件，通過提升傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速、降低扭矩，從而把葉輪吸收的風(fēng)能傳遞到發(fā)電機(jī)，主要應(yīng)用在半直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組和雙饋式風(fēng)電機(jī)組中。
風(fēng)電齒輪箱市場集中度高，根據(jù)GWEC數(shù)據(jù)，南高齒、采埃孚和威能極是全球三大齒輪箱制造商，2021年三大企業(yè)產(chǎn)能占全球總產(chǎn)能比例約70 %。其中南高齒全球市占率約23.72%，是全球最大的齒輪箱制造商，其產(chǎn)品覆蓋1.5MW~11.XMW全系列風(fēng)電齒輪箱產(chǎn)品。
國內(nèi)主要的生產(chǎn)企業(yè)是南高齒，另外包括德力佳、重齒、南方宇航、杭齒等生產(chǎn)企業(yè)，以遠(yuǎn)景能源為代表的整機(jī)企業(yè)開始涉足齒輪箱的自主生產(chǎn)。
風(fēng)電鑄件&主軸
主軸是風(fēng)機(jī)傳動系統(tǒng)的核心，而鑄件是承受機(jī)艙載荷的核心，兩者在風(fēng)機(jī)整體價值量中的占比不高但對于風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮至關(guān)重要的作用。
風(fēng)電鑄件種類豐富，具有多規(guī)格、非標(biāo)準(zhǔn)、定制化等特點(diǎn)，產(chǎn)品一般包括輪轂、底座、軸及軸承座、梁、齒輪箱部件(箱體、扭力臂、行星架)等。
風(fēng)電鑄件對制造廠商集成加工能力有更高要求，其中精加工生產(chǎn)線技術(shù)難度大、設(shè)備成本高，部分小規(guī)模企業(yè)鑄造精加工環(huán)節(jié)依賴外協(xié)，而頭部企業(yè)加工能力覆蓋更為全面，有助于形成技術(shù)壁壘。
我國主要生產(chǎn)風(fēng)電鑄件的企業(yè)超過10家，其中產(chǎn)能規(guī)模大和專業(yè)性強(qiáng)的企業(yè)主要包括日月股份、通裕重工、吉鑫科技、豪邁科技、廣大特材等。
風(fēng)電主軸是風(fēng)電整機(jī)重要零部件，根據(jù)整機(jī)企業(yè)數(shù)據(jù)，主軸在風(fēng)機(jī)原材料成本中占比約為2.5%-3.5%，鑄件(不含主軸)的成本占比約為5.5%-6.5%。
風(fēng)電主軸的上游原材料為鋼錠等，通過鍛壓、熱處理、機(jī)械加工、涂裝等工序制造而成風(fēng)電主軸。風(fēng)電整機(jī)制造商需要的主軸規(guī)格不一，一般建立穩(wěn)定的零部件采購體系，轉(zhuǎn)換供應(yīng)商成本較高，風(fēng)電主軸等零部件企業(yè)一旦成為供應(yīng)商，將獲得長期穩(wěn)定的訂貨需求。
根據(jù)WoodMackenzie數(shù)據(jù)表明，高端市場被瑞典SKF、德國舍弗勒、日本NSK、日本JTEKT、日本NT N、日本NMB、日本NACHI、美國TIMKEN這四個國家八家大型跨國軸承企業(yè)所壟斷。2021年舍弗勒、SKF、NT N等外資廠商三家加總達(dá)65%，我國本土廠商洛軸、瓦軸市占率僅4%。
根據(jù)當(dāng)前全球產(chǎn)能規(guī)劃，齒輪箱產(chǎn)能可以支撐2027年以前的應(yīng)用需求，但新增產(chǎn)能基本集中在中國。此外，我國在鑄件、鍛件、回轉(zhuǎn)軸承、塔筒和法蘭等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的產(chǎn)能占全球的比例均在70%左右。
來源：樂晴智庫
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