風電產業鏈全景解析

在環保能源中，風力發電技術最為成熟，相比于火電，風電更加環保；而相比于其他環保能源，風電則是成本最低的發電方式。

風力作為清潔能源的代表之一，自20世紀80年代以來，經歷了全球化的高速增長。我國擁有豐富的風能資源，風電作為可再生能源，在我國的發展空間巨大。

2019年5月國家發改委發布《關于完善風電上網電價政策的通知》，明確“2018年底之前核準的陸上風電項目，2020年底前仍未完成并網的，國家不再補貼；2019年1月1日至2020年底前核準的陸上風電項目，2021年底前仍未完成并網的，國家不再補貼。”

2021年底將是國內分散式風電、海上風電項目、2019-2020年新核準的陸上風電項目獲得補貼的并網截止時間。

目前來看，2021年國內風電需求構成包括：2019-2020年核準陸上風電項目；2018年前核準海風項目要求全容量并網；平價項目（2019年第一批平價項目）；大基地項目；2020年未全容量并網陸風項目遞延部分。

根據GWEC數據，考慮海風、陸上第二波搶裝、大基地項目以及平價周期開啟，2021年國內需求或達30GW；2021年全球需求將達到75.2GW，國內風電新增裝機持續增長。

我國長期以來風電投資以大型新能源發電集團為主，主要是“五大四小”，“五大”是華電集團、華能集團、國電集團、大唐集團和國家電投，“四小”是華潤電力、國華電力、國投電力、中廣核，合計占比在70%左右。

近年來發電端地方國企和民企也在不斷增加，一方面風電投資的資本實力在增強，另一方面對行業整體運營效率的提升也有一定積極影響，產業鏈終端發電運營成本在競爭常態化下有望下降。

風力發電是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升來促使發電機發電。風力發電機組包括風輪、發電機等；風輪由葉片、輪轂、加固件等組成。

風電價值鏈、企業鏈、供需鏈和空間鏈這四個維度在相互對接的均衡過程中形成了產業鏈。風電行業產業鏈主要包括原材料企業、零部件制造商、風機整機制造商、風電運營等四大環節。

▌風電產業鏈上游原材料

風電葉片的原材料主要為樹脂、玻纖、夾芯材料。

風電紗市場競爭格局相對穩定，集中度較高，長期協議客戶占比較高，擁有品牌議價。

在風電紗領域，中國巨石、泰山玻纖和重慶國際（包含與OC的合作線）的市占率達到90%。

風電玻纖紗對葉片的質量（強度等）起到至關重要的作用，其直接下游是風電經編織物廠商。風電紗與汽車用熱塑紗一樣，存在下游客戶的認證壁壘，因而一般下游主要大客戶會與風電紗供應商簽訂長期協議。

目前國內主要的風電用經編織物廠商為中國恒石、宏發新材以及天常股份，分別對應中國建材（旗下中國巨石及中材科技）、重慶國際以及歐文斯科寧三大風電紗供應商。

▌風機零部件制造

風電機組的零部件主要包括葉片、齒輪箱、發電機、塔架、主軸和制動系統等；其中，葉片、齒輪箱是風電機組成本構成中所占比例最大，價值量最高，葉片占整個機組成本約23%；同時鑄鍛件、電力電子也是主要零部件。

相較于風機僅供應國內不同，零部件可以全球供應平滑國內市場波動，同時大型化和海風有利于提升零部件盈利能力，零部件有望穿越周期實現高成長。

▌風機葉片

風機葉片屬于復合材料制品，是風機成本中最大的單項零部件。

隨著全球風電市場向低速風場和海上風場傾斜，風機葉片尺寸呈上升趨勢。從風機葉片方面來看，2019年大于等于120m的風輪直徑占比56%，同比提升19個百分點。

葉片直徑增加27.5%可帶來度電成本下降30%：

大型葉片技術難度較高，需兼具葉片大、重量輕、強度高的特點，只有少數廠商具備量產能力。

國內風電葉片頭部企業市占率不斷攀升，2019年，風電葉片行業CR5市占率達68%以上。

國內前三葉片制造商為中材葉片、中復連眾、明陽風電，2019年產能分別為4000套（8.35GW）、3000套、2500套，市占率分別為30%、11%、10%。

中材科技連續九年市場占有率第一。在行業總體生產單只葉片需要36-48小時的情況下，中材科技可以控制在24小時內完成單只葉片的生產。技術方面，2MW及以上大葉片占主導地位，且擁有開發海上超大葉片的技術。

大功率葉片轉型中的裝備升級與智能化生產提高了行業的進入門檻，葉片的迭代速度較快，且大型化趨勢不可逆，行業落后產能會被迅速出清，技術上的壁壘將保障頭部公司未來的領先地位。

伴隨海上風電發展、裝機區域轉移和競價上網等因素的影響，葉片大型化趨勢還將繼續，行業集中度將繼續提高。

▌風塔

風塔具有一定的技術壁壘和客戶壁壘，新晉競爭者進入市場有一定難度。

由于風塔常年在野外惡劣環境下運行，客戶對風塔的可靠性要求較高，運行壽命一般要保證20年。

風塔制造的主要原材料為鋼板，鋼板價格變動對風塔毛利率有較大影響。2013-2015年，由于鋼鐵行業產能嚴重過剩，鋼材價格持續下跌。風塔毛利率也因此大幅度上升，四家龍頭企業的平均毛利率由21.15%上升至31.29%。

國內塔筒企業主要有天順風能、泰勝風能、天能重工和大金重工。

天順風能是國內風塔行業的領軍企業。2011-2019年，天順風能憑借著綁定Vestas、GE、西門子歌美颯、金風等全球大型風電整機廠商的客戶優勢，風塔業務營業收入逐步與其他三家上市風塔企業拉開差距，2019年出貨風塔出貨高增達到51萬噸，2020年產能達到75萬噸以上。

天順風能也是外延葉片龍頭，在外延葉片業務中規劃了常熟二期、濮陽基地兩個新的葉片基地，同時發行股份及支付現金購買蘇州天順20%股權。

風塔企業的產能布局主要圍繞著沿海和三北地區。沿海地區方面，天順風能、天能重工和泰勝風能都有多個生產基地。

三北地區方面，天順風能、泰勝風能都在內蒙古包頭建廠，位置優勢較大。

天能重工和泰勝風能還各有一個生產基地位于新疆，距離平價大基地也較近，可共享下游建設平價大基地的紅利。

▌風機鑄件

鑄件是技術密集型和資金密集型行業，成本受生鐵等原材料價格影響較大。

2016年-2019年，鑄件龍頭日月股份主營成本中，直接材料占比過半，鑄件原材料主要包括生鐵、廢鋼和焦炭等。

從鑄件競爭格局來看，當前全球整體鑄件生產的重心從發達國家轉移至中國。

在行業發展初期，以一重、二重、上重、中信重工、大連重工等為代表的國有鑄件企業占據市場主導地位。這些國企主要給集團內部的成套設備提供配套鑄件，較少參與市場化競爭。

以日月股份、永冠集團、吉鑫科技以及山東龍馬為代表的民營企業后期發力，為其他市場化成套設備制造商提供配套鑄件。

2020年日月股份風電鑄件全球市場份額約25%，由于公司風電鑄件方面競爭力，預計份額可能達到40%。

且產能擴張且大型化占比高，公司目前產能約40萬噸，預計2021年底產能達到50萬噸，其中4MW以上產能達產后為25萬噸，為大型化趨勢下稀缺產能。

目前涉及風機鑄件、主軸等業務的公司還包括吉鑫科技、金雷股份、通裕重工等。

▌風機整機制造

2014年開始，全球和中國整機環節均進入龍頭集中的過程。

2013-2019年，有十家整機企業連續六年位居新增裝機排名前十，行業格局穩定。

2019年全球前10大整機商中有6家中國企業，而中國市場前10大整機商中沒有海外企業，表明中國市場對于海外企業來說很難進入。

國內大型整機制造商包括金風科技、遠景能源、明陽風電、聯合動力、重慶海裝、上海電氣、湘電風能、東方電氣、運達風電等。

回顧這十家企業近九年的裝機量情況，金風科技裝機量連續九年國內排名第一，2018年占據市場高達32%的份額，與第二名保持較大差距，龍頭地位穩固。

明陽智能的產品線覆蓋范圍在三家龍頭企業中最廣，額定功率覆蓋1.5MW至7.25MW，葉輪直徑從70m至178m。憑借著覆蓋面廣的產品線，和靈活的技術路線選擇，明陽智能未來的市占率有望進一步得到提升。

當前全球主流陸上和海上風電整機廠商所采取的技術路線主要集中在雙饋異步、永磁直驅和永磁半直驅這三種技術路線。

簡單來說，雙饋、直驅兩種技術路線的本質區別，在于雙饋型帶有“齒輪箱”，而直驅型不帶“齒輪箱”。

根據2019年中國風電整機商新增裝機排名情況，金風科技、明陽智能、湘電風能等主流風機商均采用了永磁發電機，他們的市占率合計47%，再加上其他一些中小整機商，估計整個風力發電領域永磁發電機占有率大概50%左右，全球風力發電市場永磁發電機市占率低于國內市場，預計在40%左右。

圖表來源：中國建材