

本文首先會介紹風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)原理,然后了解這個行業(yè)的歷史和發(fā)展前景,最后再詳細(xì)學(xué)習(xí)產(chǎn)業(yè)鏈及產(chǎn)業(yè)鏈上每個環(huán)節(jié)的情況。
1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)原理
風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)力帶動風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn),當(dāng)風(fēng)吹向葉片時驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動,風(fēng)能轉(zhuǎn)化成動能,進(jìn)而來推動發(fā)電機(jī)發(fā)電。
風(fēng)力發(fā)電的過程和火電、水電類似,都是通過其他能量來推動發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)的物理原理就是我們初中學(xué)過的電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運(yùn)動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,在風(fēng)力發(fā)電中,推動這個導(dǎo)體運(yùn)動的是風(fēng)吹動葉片產(chǎn)生的動能,在火電中是煤炭燃燒使水變成水蒸氣后推動電動機(jī)發(fā)電,而水電中是水流動的動能使電動機(jī)發(fā)電。
光伏發(fā)電就顯得不一樣的,光伏發(fā)電是基于光電效應(yīng),1954年貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功第一個實(shí)用價(jià)值的硅太陽能電池,而早在19世紀(jì)發(fā)電機(jī)就已經(jīng)投入使用,人類從蒸汽時代進(jìn)入電氣時代。與光伏相比,風(fēng)力發(fā)電算是核心技術(shù)相對成熟的傳統(tǒng)行業(yè),在投資市場中,光伏的關(guān)注度也比風(fēng)電更高,估值也當(dāng)然更高了。
新能源發(fā)電面臨著降本增效的考驗(yàn),光伏近些年伴隨著轉(zhuǎn)換效率提升與成本下降而快速發(fā)展,而風(fēng)力發(fā)電有一個貝茲極限定律,即不管如何設(shè)計(jì)渦輪,風(fēng)機(jī)最多只能提取風(fēng)中59%的能量,現(xiàn)今正在運(yùn)作的風(fēng)力發(fā)電機(jī)所能達(dá)到的轉(zhuǎn)化效率極限約為40%,因此風(fēng)力發(fā)電在核心技術(shù)上沒有太大的改進(jìn)空間,基本上只剩下降本這一條路了。
相對于光伏的PERC、TOPCon、HJT,風(fēng)電的技術(shù)路徑顯得很簡單,但是在可持續(xù)能源快速發(fā)展的今天,風(fēng)電和光伏都是不可缺少的一環(huán),只要需求夠大,即便是技術(shù)成熟,也是一個值得我們?nèi)パ芯繉W(xué)習(xí)的行業(yè)。
前面我們簡單介紹了風(fēng)力發(fā)電的原理,現(xiàn)在我們來看一臺實(shí)際的風(fēng)力發(fā)電機(jī)是如何構(gòu)成的。
風(fēng)電機(jī)組零部件眾多,核心可以簡化分成三部分:風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)和塔筒。
風(fēng)輪一般由3只葉片組成,當(dāng)風(fēng)吹向葉片時驅(qū)動風(fēng)輪轉(zhuǎn)動,風(fēng)能就轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。葉片的材料要求強(qiáng)度高、重量輕,多用玻纖或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來制造。由于風(fēng)力大小多變導(dǎo)致風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定,在帶動發(fā)電機(jī)之前,需附加把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個調(diào)速結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,然后再連接到發(fā)電機(jī)上。為了保證風(fēng)輪始終對準(zhǔn)風(fēng)向以獲取最大功率,風(fēng)輪后面需裝一個類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵(偏航系統(tǒng))。
發(fā)電機(jī)的作用就是將動能轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)器。
塔筒是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架,它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力,又要有足夠的強(qiáng)度。塔筒高度視地面障礙物對風(fēng)速影響的情況,以及風(fēng)輪的直徑大小而定,現(xiàn)在能做的100多米。
前面我們說到風(fēng)力發(fā)電在增效上沒有太多的空間,于是重點(diǎn)放在了降本上面。一個典型的趨勢就是風(fēng)機(jī)容量越做越大。我國陸上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量從2011年的1.5MW上升至 2021年的3.1MW,海上風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量從2013年的1.9MW上升至2021年的5.6MW。
如果一個風(fēng)電場的總裝機(jī)容量固定的情況下,現(xiàn)在所需的風(fēng)機(jī)臺數(shù)是10年前的一半,對應(yīng)的土地、建設(shè)、運(yùn)維成本減少。同時葉片越來越長,增大了掃風(fēng)面積,塔筒越來越高,越高風(fēng)速越大,這樣即便是轉(zhuǎn)換效率沒有增加,但是捕獲的風(fēng)能增加了,發(fā)電量也會提升,從而度電成本也會下降。
風(fēng)機(jī)大型化應(yīng)用帶來的對降本影響也很顯著,據(jù)金風(fēng)科技統(tǒng)計(jì),4S機(jī)組風(fēng)機(jī)招標(biāo)均價(jià)從2020Q3的3,000元/kw以上降到2021Q4的2,300元/kw左右。
持續(xù)的降本是風(fēng)電脫離政策補(bǔ)貼走向平價(jià)的關(guān)鍵要素,根據(jù)IRENA數(shù)據(jù),受益規(guī)模效應(yīng)下零部件和安裝維修成本下降,2020年陸上風(fēng)電已成為全球成本最低的可再生能源。
2、風(fēng)電行業(yè)發(fā)展情況
復(fù)盤我國風(fēng)電行業(yè)發(fā)展歷史,伴隨著補(bǔ)貼和電網(wǎng)消納能力幾經(jīng)波動。
2010年以前,在政策持續(xù)推進(jìn)下,風(fēng)電行業(yè)高速增長,在2010年新增裝機(jī)量達(dá)到18.9GW,同比增長37.1%,達(dá)到第一階段性峰值,但是風(fēng)電場大多建在三北地區(qū),遠(yuǎn)離電力消耗大的東南沿海地區(qū),而且風(fēng)電也不穩(wěn)定,發(fā)電量時大時小,再加上當(dāng)時配套的儲能及特高壓也不完善,于是就出現(xiàn)了嚴(yán)重的棄風(fēng)現(xiàn)象,風(fēng)電場花錢建了但是沒用。這樣政策肯定就收緊了,既然修建了卻沒有投入使用就不鼓勵建了,在新增裝機(jī)下降之后棄風(fēng)率反而改善了,再加上風(fēng)機(jī)成本下降的因素,裝機(jī)量又開始回升。
伴隨著補(bǔ)貼與棄風(fēng),我國的風(fēng)電行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出周期波動的特點(diǎn):補(bǔ)貼刺激裝機(jī)爆發(fā)—消納能力不足—政策限制裝機(jī)—消納好轉(zhuǎn)—新增裝機(jī)恢復(fù)—補(bǔ)貼退坡—搶裝爆發(fā)。直到2021年陸上風(fēng)電的國補(bǔ)徹底退出,我國陸上風(fēng)電已實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng),風(fēng)電投資逐步進(jìn)入市場化發(fā)展階段。
雖然陸上風(fēng)電已經(jīng)走出來了,但海上風(fēng)電還在降本的路上繼續(xù)前進(jìn),雖然2022年海上風(fēng)電國補(bǔ)也徹底退出,但是地方補(bǔ)貼開始接棒,廣東、山東等地出臺地方補(bǔ)貼政策以支持海上風(fēng)電行業(yè)發(fā)展。
相較陸上風(fēng)電,海上風(fēng)電天然優(yōu)勢顯著。首先海上風(fēng)速普遍較大,而且風(fēng)速平穩(wěn),風(fēng)機(jī)利用率高;其次前文我們說到風(fēng)機(jī)大型化趨勢下,葉片越做越長,塔筒越做越高,陸地交通難以運(yùn)輸,而海運(yùn)限制就比較少,因此海上風(fēng)電的單機(jī)容量要做得更大;最后就是海上風(fēng)電靠近東南沿海用電地區(qū),便于能源消納。還有一個無法量化的生態(tài)因素,風(fēng)力發(fā)電在生態(tài)上的問題是可能干擾鳥類,陸地上成排的風(fēng)機(jī)可能會誤傷鳥類,歐洲一些國家對這個問題看得比較重,減少了風(fēng)電的裝機(jī)量,但是海上風(fēng)電可以緩解對鳥類的影響。
然而,受海上復(fù)雜環(huán)境、維修成本等限制,機(jī)組設(shè)計(jì)需考慮鹽霧腐蝕、海浪載荷、臺風(fēng)等眾多制約因素,安裝維修成本也比陸地上要高,同時還要考慮航運(yùn)、軍事管理的影響,目前全球海上風(fēng)電發(fā)展仍處起步階段。但越是起步階段代表潛力越大,關(guān)鍵在于能不能發(fā)展起來,可別在起步階段就涼涼了,反正不管怎樣,目前大家對海上風(fēng)電發(fā)展前景還是很看好的。
據(jù)GWEC預(yù)測,未來五年(2022-2026)全球風(fēng)電新增裝機(jī)量557GW,年均復(fù)合增長率為6.6%。其中海上風(fēng)電增速為28.12%,占風(fēng)電新增裝機(jī)量的不到10%上升到24%,如果只看海上風(fēng)電,是一個可以值得關(guān)注的高增長行業(yè)。
我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)起步晚于歐洲,在成本特別是技術(shù)方面并不占優(yōu)勢,總體來看,我國的風(fēng)電制造企業(yè)業(yè)績主要來自于國內(nèi)市場,國外市場占有率非常有限,海外市場需求主要靠歐洲幾大風(fēng)電廠商滿足。因此我國風(fēng)電市場的需求比全球需求更值得關(guān)注,況且預(yù)測的數(shù)字當(dāng)然有點(diǎn)虛,我們來看相對實(shí)在一點(diǎn)的政策。
2022年3月1日,我國各沿海地區(qū)海上風(fēng)電規(guī)劃及支持政策陸續(xù)出臺,“十四五”期間主要省份海上風(fēng)電新增裝機(jī)合計(jì)達(dá)到 73.45GW,大約是“十三五”期間的8倍,我國海上風(fēng)電裝機(jī)量占了全球一半,增速有望更高。
3、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈介紹
講完風(fēng)電技術(shù)以及這個行業(yè),我們再來看看風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈有哪些投資機(jī)會。
首先來了解產(chǎn)業(yè)鏈的上下游:
上游原材料:包括玻纖、碳纖維、鋼材等材料。
中游零部件及整機(jī)制造:根據(jù)前面提到的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu),零部件主要包括葉片、主軸、鑄件、軸承等,風(fēng)機(jī)制造商將這些零部件組裝整合成風(fēng)機(jī)整機(jī),再出售給風(fēng)電廠運(yùn)營商,而塔筒、電纜等零部件一般由風(fēng)電運(yùn)營商直接采購。
下游風(fēng)電廠運(yùn)營投資:主要參與者以取得風(fēng)電場投資建設(shè)資格的國企、央企為主。
了解完風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈上下游之后,我們更想知道的是誰在產(chǎn)業(yè)鏈中的話語權(quán)最強(qiáng),通常我們會看毛利率,發(fā)現(xiàn)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈毛利率呈現(xiàn)一個兩邊高,中間低的趨勢,上游原材料和下游運(yùn)營的毛利率相對較高,中游零部件只有主軸、軸承和電纜還可以,后面的分析我們也會去弄明白為什么這些環(huán)節(jié)的毛利率會高一些。
在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中,運(yùn)營是毛利率最高的,畢竟人家是甲方嘛,而且補(bǔ)貼取消后當(dāng)然要瘋狂的壓榨整機(jī)廠商了。但是毛利率高不一定代表投資價(jià)值高,因?yàn)轱L(fēng)電建設(shè)的投資也很大,不像光伏找個空置的屋頂就能裝了。
在投資一家公司時我們經(jīng)??赐顿Y回報(bào)率,比如ROE、ROIC等指標(biāo),簡單點(diǎn)說就是每年收益占公司的投入資本的比例,ROE的只看股權(quán)投入資本,ROIC除了看股權(quán)投入之外,還要加上債權(quán)投入資本,因?yàn)轱L(fēng)電運(yùn)營商的負(fù)債也很多,為了統(tǒng)一比較,我們來看風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的ROIC,這個時候運(yùn)營環(huán)節(jié)的投資回報(bào)率就很低了,所以風(fēng)電運(yùn)營商類似于金融性質(zhì),要不停的擴(kuò)大資本去投資,有點(diǎn)類似于水電等公用事業(yè)了,但是又沒水電公司那么穩(wěn)定,如果真的求穩(wěn)還不如買水電股了,因此風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)營商我們后面就不詳細(xì)介紹了。
通過觀察ROIC,我們發(fā)現(xiàn)零部件中毛利率較高的軸承、海纜、主軸以及上游原材料的玻纖的ROIC依舊很高,因此在后面分析產(chǎn)業(yè)鏈每個環(huán)節(jié)時值得重點(diǎn)關(guān)注一下,接下來就和大家一起學(xué)習(xí)一下風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈的幾個主要環(huán)節(jié)。
3.1 上游原材料
風(fēng)電葉片主要原材料包括主要由增強(qiáng)材料(大梁)、夾芯材料、基體材料、表面涂料等?;w材料成本占比達(dá)到36%,風(fēng)電主要用的是環(huán)氧樹脂,?但是樹脂是傳統(tǒng)化工產(chǎn)品,境外公司比較強(qiáng)勢,?境內(nèi)公司市占率不高。
其次是增強(qiáng)纖維,材料成本占比達(dá)到28%,主要有玻璃纖維和碳纖維兩種,其中玻纖價(jià)格較低,而碳纖維質(zhì)量更高。
碳纖維主要用在航空航天、風(fēng)電葉片、體育休閑等領(lǐng)域,2021年風(fēng)電葉片碳纖維需求量占全球總需求的27.97%,但是相對其他行業(yè)所需要的碳纖維質(zhì)量和價(jià)格都是最低,市場總需求金額占全球16.29%,風(fēng)電葉片目前不是碳纖維最重要的市場,預(yù)計(jì)隨著風(fēng)電裝機(jī)量的增長,需求量占比會逐漸變大。
玻璃纖維是重要的增強(qiáng)材料,用于風(fēng)電領(lǐng)域的玻纖被稱為“風(fēng)電紗”。2018年,在中國風(fēng)電紗市場中,中國巨石以37%的占有率排名第一,但即便如此,2020年,風(fēng)電紗產(chǎn)品也只占公司玻纖產(chǎn)品總產(chǎn)量的20%。
在塔筒、鑄件、電纜等零部件中會大量用到鋼鐵和銅,但不用我說大家也知道,風(fēng)電并不是這些金屬的主要市場。
也就是說市場上的原材料公司大多并不是很純正的風(fēng)電公司,相關(guān)標(biāo)的的業(yè)績與風(fēng)電關(guān)系不大,即便是跟著風(fēng)電漲也很大程度上是在炒估值,因?yàn)轱L(fēng)電行業(yè)的需求對他們的業(yè)績影響并不起主導(dǎo)作用。
3.2 葉片
風(fēng)電葉片是構(gòu)成風(fēng)電機(jī)組的核心零部件,葉片在風(fēng)電機(jī)組成本中占比最高,達(dá)到24%。
圖:2020年風(fēng)電機(jī)組原材料成分拆分
而葉片的原材料成本占葉片成本的80%,因此生產(chǎn)成本受原材料價(jià)格影響較大,行業(yè)毛利率水平波動較大,基本維持在 10%-30%之間。
葉片行業(yè)集中度較為分散,行業(yè)CR3為34%,競爭較為激烈。除了傳統(tǒng)的葉片廠商之外,一些主機(jī)廠如明陽智能,三一重能都建立也自己的葉片廠,同時其他零部件環(huán)節(jié)也切入葉片環(huán)節(jié),如塔筒廠家天順風(fēng)能,單純的葉片廠商壁壘并不高。
圖:2020 年我國葉片行業(yè)企業(yè)市占率
3.3 齒輪箱
齒輪箱在風(fēng)電機(jī)組成本中占比僅次于葉片,通過大小齒輪組合,實(shí)現(xiàn)變速的裝置。
圖:齒輪箱結(jié)構(gòu)示意圖
由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低,通常需要依靠齒輪箱來增加轉(zhuǎn)速,但是故障率較高,若風(fēng)機(jī)齒輪箱出現(xiàn)質(zhì)量問題,更換維修涉及吊裝和運(yùn)輸,工程浩大、成本較高,更換維修成本甚至高于齒輪箱本身的價(jià)值。風(fēng)機(jī)有三種技術(shù)路線,其中齒輪箱是雙饋風(fēng)機(jī)的核心部件,而直驅(qū)風(fēng)機(jī)不使用齒輪箱,故障率更低。
風(fēng)電齒輪箱行業(yè)集中度較高,三大齒輪箱供應(yīng)商南高齒(中國高速傳動)、采埃孚和永能捷已占全球齒輪箱市場份額的近70%。
圖:2019年全球風(fēng)電齒輪箱行業(yè)市占率
雖然齒輪箱行業(yè)集中度高,但專業(yè)齒輪制造商在產(chǎn)業(yè)鏈中話語權(quán)不強(qiáng),因?yàn)辇X輪箱的性能質(zhì)量對于風(fēng)機(jī)的重要性極大,整機(jī)廠傾向于自主研發(fā)齒輪箱的結(jié)構(gòu),再外采齒輪、軸承等配件進(jìn)行自主裝配,行業(yè)市占率第一的中國高速傳動(南高齒)的毛利率只有15.8%,在風(fēng)電零部件中最低。
3.4 主軸
風(fēng)電主軸在風(fēng)電整機(jī)中用于聯(lián)接風(fēng)葉輪轂與齒輪箱,將葉片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的動能遞給齒輪箱。風(fēng)電主軸使用壽命約20年,使用中更換成本高、更換難度大,風(fēng)電主軸的成本在風(fēng)機(jī)中成本占比較低,因此風(fēng)電整機(jī)制造商對其質(zhì)量要求很嚴(yán)格,對其產(chǎn)品價(jià)格敏感度遠(yuǎn)低于其他成本較高的風(fēng)電零部件。
風(fēng)電主軸在風(fēng)機(jī)零部件中較早實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,行業(yè)形成雙寡頭競爭格局。國內(nèi)風(fēng)電主軸行業(yè)雙寡頭企業(yè)是金雷股份和通裕重工,2021 年兩者合計(jì)占全球風(fēng)電主軸市場份額的 50%以上,在風(fēng)電零部件中主軸的國產(chǎn)化程度最高。
圖:2021年風(fēng)電主軸市場份額
風(fēng)電主軸生產(chǎn)工藝復(fù)雜,需要人工操作的工序較多,目前無法完全實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn),這使得國內(nèi)風(fēng)電主軸生產(chǎn)商在人力成本上更有優(yōu)勢,出口的希望相比其他零部件更大。
風(fēng)電主軸穩(wěn)固的雙寡頭競爭格局,再加上生產(chǎn)工藝技術(shù)壁壘,使得其盈利能力在產(chǎn)業(yè)鏈中處于領(lǐng)先水平。
圖:風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈龍頭公司毛利率
3.5 軸承
軸承是現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備中一種重要的精密部件,根據(jù)下游應(yīng)用領(lǐng)域的不同可以分為風(fēng)電軸承、汽車軸承、工程機(jī)械軸承、盾構(gòu)軸承等類別。風(fēng)機(jī)的軸承主要用于支撐風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn),降低旋轉(zhuǎn)過程中的摩擦系數(shù),保證旋轉(zhuǎn)精度和平滑度。
我國軸承行業(yè)大而不強(qiáng),國內(nèi)高端軸承產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口市場,出口軸承多為中低端產(chǎn)品。2020 年國內(nèi)軸承應(yīng)用領(lǐng)域占比最高的行業(yè)為汽車、家用電器、電機(jī)和風(fēng)電,分別占比 37.4%、12.4%、10.6%、5.8%,風(fēng)電行業(yè)應(yīng)用占比相對較低。
風(fēng)電軸承是國產(chǎn)化程度最低的風(fēng)電零部件,軸承市場被海外廠商高度壟斷,德國舍弗勒、瑞典SKF、日本 NTN、日本 KOYO、美國 Timken 這五家軸承集團(tuán)占據(jù)了全球 83%的市場份額,國內(nèi)企業(yè)市場份額不達(dá) 10%。我國風(fēng)電軸承行業(yè)龍頭瓦軸、洛軸都是國企,民營企業(yè)代表有新強(qiáng)聯(lián)率先實(shí)現(xiàn)3MW 主軸軸承的進(jìn)口替代,目前,公司正在研制 5MW 海上風(fēng)電機(jī)組主軸承、6MW海上風(fēng)電機(jī)組變槳和偏航軸承,有望率先實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代。
圖:2019年全球風(fēng)電軸承市占率情況
據(jù)中軸協(xié)統(tǒng)計(jì),2020 年全國風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)20401臺,共需配套軸承479424套。國內(nèi)軸承企業(yè) 2020 共產(chǎn)銷風(fēng)電軸承 77975 套,占比 16.3%,風(fēng)電軸承國內(nèi)供需差距大,且國內(nèi)自產(chǎn)軸承多為價(jià)值量較低的偏航和變槳軸承,風(fēng)電軸承行業(yè)最大的看點(diǎn)在國產(chǎn)替代的市場空間。
3.6 鑄件
鑄件是用各種鑄造方法獲得的金屬成型物件,說得直白點(diǎn)就是打鐵。把冶煉好的液態(tài)金屬澆注到預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中,冷卻后經(jīng)打磨等得到的金屬物,原材料主要是生鐵和廢鋼。
風(fēng)電鑄件主要包括輪轂、底座、軸及軸承座、梁、齒輪箱部件(主要包括齒輪箱箱體、扭力臂、行星架)等這些“鐵疙瘩”。
圖:風(fēng)電鑄件示意圖
鑄件這種行業(yè)技術(shù)含量不高,很難被新技術(shù)顛覆,成本是最重要的競爭要素,在不考慮原材料價(jià)格的情況下,成本下降主要依靠工藝水平和產(chǎn)能規(guī)模,產(chǎn)能規(guī)模最大的龍頭企業(yè)是日月股份。在有足夠需求和錢的前提下,龍頭公司不停的擴(kuò)產(chǎn)就能賺到需求增長的錢,但是也得注意同行的擴(kuò)產(chǎn)進(jìn)度,預(yù)防產(chǎn)能過剩的風(fēng)險(xiǎn)。
7.風(fēng)機(jī)
學(xué)習(xí)了主要的零部件之后,將他們組裝起來得到風(fēng)機(jī)。
我國風(fēng)機(jī)行業(yè)起步較晚,早期外資品牌市占率比較高,后來許多整機(jī)企業(yè)從歐洲引進(jìn)技術(shù),再自己吸收研發(fā),構(gòu)建自主風(fēng)機(jī)品牌,例如金風(fēng)科技的直驅(qū)技術(shù)就是2004年與德國Vensys聯(lián)合開發(fā),明陽智能從2008年開始與歐洲風(fēng)機(jī)公司Aerodyn展開合作。在我們的風(fēng)機(jī)企業(yè)逐漸發(fā)展起來后,外資品牌市占率逐漸下降,份額讓給中國廠商,但是國外風(fēng)機(jī)技術(shù)不比我們差,中國風(fēng)機(jī)廠商很難出海,份額又難以在全球范圍內(nèi)進(jìn)一步提升。
于是從全球風(fēng)機(jī)競爭格局來看是比較分散的,前五位的維斯塔斯、金風(fēng)、GE、遠(yuǎn)景、西門子歌美颯市占率分別為 15%、13%、11%、10%和 8%,CR5 為 57%。
我國風(fēng)電整機(jī)廠競爭激烈,CR3在補(bǔ)貼快結(jié)束的搶裝行情中下降劇烈,二線廠商通過低價(jià)搶占頭部廠商份額,說明風(fēng)機(jī)的護(hù)城河不夠深。
圖:國內(nèi)風(fēng)機(jī)市場份額變化
在風(fēng)電步入平價(jià)時代后,產(chǎn)品的競爭力在于優(yōu)質(zhì)且低價(jià),風(fēng)機(jī)承受的降本壓力較大。目前風(fēng)電整機(jī)廠的改善盈利的思路主要有三條:一是風(fēng)機(jī)大型化攤薄單瓦成本;二是優(yōu)化供應(yīng)商管理;三是其他高毛利業(yè)務(wù)對于盈利的提升,主要是風(fēng)電場開發(fā)運(yùn)營業(yè)務(wù),近年來,整機(jī)廠商紛紛下沉布局風(fēng)電場建設(shè)領(lǐng)域。至于最后頭部廠商能否保住地位,二線廠商誰能崛起搶占市場就不好說了。
8.塔筒
風(fēng)電塔筒就是風(fēng)力發(fā)電的塔桿,在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中主要起支撐作用,同時吸收機(jī)組震動。
風(fēng)電塔筒說簡單點(diǎn)就是個鋼柱子,成本構(gòu)成中直接材料占到82%,運(yùn)費(fèi)占據(jù) 7%,人工費(fèi)用約為 6%,制造費(fèi)用約為 5%,原材料對風(fēng)電塔筒的價(jià)格影響占據(jù)主導(dǎo)地位。
風(fēng)電塔筒的招標(biāo)通常和主機(jī)分開招標(biāo),采用成本加成模式,簽訂單價(jià)為簽訂合同時的中厚板鋼材價(jià)格加上穩(wěn)定的單噸毛利額,因此鋼價(jià)的漲跌可以順暢的傳導(dǎo)到下游客戶,盈利能力相對穩(wěn)定,盈利增長主要靠產(chǎn)能增長。
由于塔筒重量和體積龐大,運(yùn)輸費(fèi)用高昂,存在運(yùn)輸半徑限制,一直以來行業(yè)競爭格局比較分散。按出貨量來看,2021年出貨量最高的公司是天順風(fēng)能,全球市占率12.4%。
按產(chǎn)能布局來看,天順風(fēng)能陸上產(chǎn)能優(yōu)勢明顯,22 年全球市占率約 17%。大金重工海上塔筒+基礎(chǔ)產(chǎn)能優(yōu)勢顯著,22 年全球市占率約 24%,大金重工生產(chǎn)基地在山東蓬萊,并在當(dāng)?shù)刈约旱膶S么a頭,海上塔筒運(yùn)輸成本更低,競爭對手中只有泰勝風(fēng)能和海力風(fēng)電有碼頭,且碼頭條件比大金重工的要差一些。
圖:蓬萊大金港
聊完了塔筒,不得不提一下法蘭。考慮到運(yùn)輸問題,單段塔筒的理想長度不超過30米,而現(xiàn)在風(fēng)電機(jī)組的高度有一百多米,因此要將幾段塔筒連接在一起,這個用來連接的零部件就是法蘭。
風(fēng)電法蘭已經(jīng)趨于成熟,行業(yè)整體集中度不高,市占率第一的公司恒潤股份在我國風(fēng)電法蘭市場的市占率也只有10%左右,但是公司在海上風(fēng)電市場的競爭力更強(qiáng)一些。相比于陸地,海上環(huán)境風(fēng)大,裝機(jī)容量也更大,因此對于連接幾段塔筒的法蘭工藝質(zhì)量要求更嚴(yán)格。以海力風(fēng)電采購情況為例,2020年公司占到海力風(fēng)電法蘭采購金額的43%,公司市場競爭力可見一斑。
圖:2020年海力風(fēng)電法蘭采購金額占比
9.電纜
電纜就是電線啦,作用都不用我說了,按照產(chǎn)品用途的不同,電線電纜可以分為電力電纜、裸導(dǎo)線、電氣裝備用電纜、繞組線及通信電纜、光纜等五個大類。
我國電線電纜企業(yè)數(shù)量較多,普遍規(guī)模較小,行業(yè)市場集中度低,2020年我國電線電纜市場份額最大的寶勝股份市占率也只有3.14%,行業(yè)CR10只有11.11%。
電力電纜根據(jù)使用環(huán)境的不同又可以分成陸纜和海纜,陸纜下游非常廣,包括電力系統(tǒng),軌道交通,以及同樣很受投資者喜歡的特高壓,而海纜最大的應(yīng)用就是海上風(fēng)電了。
海纜是海上風(fēng)電傳輸過程必備的。由于海纜敷設(shè)于海底,需長期耐受海水腐蝕、洋流及海洋生物沖擊,技術(shù)上比陸纜更加復(fù)雜,機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性及防水性要求都極高。同時,海纜敷設(shè)在海底后,維護(hù)及修理難度極大,因此海纜可靠性要求極高。
實(shí)際上海纜的需求增長會高于海上風(fēng)電裝機(jī)增長,因?yàn)楹I巷L(fēng)電越建越遠(yuǎn),從潮間帶到近海,目前正朝遠(yuǎn)海發(fā)展,目前投運(yùn)的海上風(fēng)電場離岸距離大多30km以內(nèi),但已經(jīng)開始有項(xiàng)目達(dá)到 50km,對應(yīng)海纜的長度會越來越長。
海纜根據(jù)使用環(huán)節(jié)可分為兩類,用于連接風(fēng)機(jī)之間的陣列海纜,以及輸送到陸地上的送出海纜,目前以35kV陣列海纜和220kV送出海纜組合為主,隨著海上風(fēng)電場越建越遠(yuǎn),還會有330kV/500kV等更高電壓海纜的需求。
海纜的市場集中度在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中應(yīng)該算是最好的了,根據(jù)中商情報(bào)網(wǎng)數(shù)據(jù),海纜行業(yè)CR3達(dá)到了87%。海纜和風(fēng)機(jī)一樣存在地方保護(hù),浙江、莆田項(xiàng)目是東方電纜的,廣東、汕尾項(xiàng)目是中天科技的。
產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)容的介紹了這么多,我們簡單做個總結(jié):
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈原材料中鋼材占比較大,鋼價(jià)和其他原材料價(jià)價(jià)格上漲會影響產(chǎn)業(yè)鏈盈利能力。
陸風(fēng)平價(jià)進(jìn)入市場化競爭之后,整機(jī)廠降本壓力較大,產(chǎn)業(yè)鏈上競爭激烈的環(huán)節(jié)如葉片均有較大的降本壓力,獨(dú)立招標(biāo)的塔筒受影響相對較小。
產(chǎn)業(yè)鏈一體化的背景下,部分專業(yè)的中游零部件環(huán)節(jié)話語權(quán)不高,如齒輪箱、葉片等環(huán)節(jié)。
行業(yè)集中度高的主軸、海纜環(huán)節(jié)盈利能力在產(chǎn)業(yè)鏈中處于領(lǐng)先優(yōu)勢。
風(fēng)電軸承行業(yè)國產(chǎn)化程度最低,國產(chǎn)替代空間較大。
海風(fēng)技術(shù)含量較高,競爭和盈利較陸風(fēng)相對理想,海風(fēng)業(yè)務(wù)占比高的公司盈利能力較好。
來源:知乎@嗨皮小土豆
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