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風電機組:格局變遷,成本要素凸顯
格隆匯 10-15 09:06

本文來自:平安研究,作者:皮秀

摘要

風電機組技術路線簡介。按照傳動鏈結構來看,風電機組可分為高速傳動、中速傳動(也稱半直驅)和直驅三大類,其中高速傳動方案主要包括雙饋異步和鼠籠異步兩種。根據FTI的統計,2017年,全球採用半直驅傳動的風機佔比2.9%,傳統的高速齒輪箱傳動佔比68.8%,直驅佔比28.4%(其中永磁直驅21.6%,電勵磁直驅6.8%)。

技術路線變遷:邁向大兆瓦,巨頭如何選擇。風機大型化是較為確定的產業趨勢,在邁向大型化的過程中,頭部風機企業在技術路線方面作出了不同的選擇。海外風機巨頭維斯塔斯在2MW、4MW功率等級的陸上風機產品採用帶高速齒輪箱的技術方案,但在6MW級別的陸上機組改用了中速永磁方案。國內方面,陸上機組仍然以雙饋為主流,但在邁向大兆瓦時,一些頭部企業的技術路線變化可能具有風向標意義。綜合來看,在陸上功率等級邁向6MW級別的過程中,中速永磁(半直驅)的勢頭邊際加強;相對直驅和雙饋,半直驅可能是海陸延展性相對較好的技術路線。

風機格局步入新階段,成本的重要性凸顯。2021年以來,國內風機行業競爭格局邁入新的階段,這一階段的競爭主要集中在頭部企業之間,這些頭部企業均具有較強的風機系統集成能力和新品迭代能力,價格競爭是這一階段相對以往其他階段更為顯著的特徵。我們認為,激烈的價格競爭是三一、中車等新興企業具有較強的成本競爭力的結果,傳統的風機巨頭所面臨的主要競爭對手發生重大變化,2021年以來的競爭態勢大概率將在未來較長時間內延續。從核心競爭要素來看,風機品牌的影響相對弱化,企業之間的成本差異(最終反映到價格競爭力)可能將發揮關鍵作用。

成本核心要素:技術路線和零部件自主能力。考慮價格因素成為主流風機企業競爭的關鍵要素之一,成本控制能力則是主流風機企業的核心競爭力之一。我們認為,風機生產成本的差異化主要來自兩方面:一是不同技術路線體現出來的成本差異,隨着風機的快速大型化,不同技術路線的風機產品在輕量化方面的差異突顯,預計將對風機成本產生重要影響;二是風機企業在核心零部件自產能力方面的差異性,具有較強核心零部件自產能力的風機企業有望獲得一定的成本優勢。

投資建議。綜合考慮技術路線和核心零部件自產能力等方面因素,建議關注頭部風機企業。

正文

01

風電機組技術路線簡介

按照傳動鏈結構來看,風電機組類型可分為高速傳動、中速傳動(也稱半直驅)和直驅三大類,其中高速傳動方案主要包括雙饋異步和鼠籠異步兩種。

1、雙饋機組

雙饋機組的葉輪通過增速齒輪箱與雙饋異步發電機轉子相連,轉子的勵磁繞組通過變流器連接電網,定子繞組直接聯網。轉子繞組電源的頻率、電壓、幅值和相位按運行要求由變流器自動調節,機組可以在不同的轉速下實現恆頻發電,具有調速範圍較寬、有功和無功功率可獨立調節、轉子勵磁變換器的容量較小(約30%發電機額定容量)等優點;轉速高、轉矩小,尺寸較小、重量小;齒輪箱增速比大,發電機帶滑環、電刷,一定程度影響可靠性。目前,雙饋機組是最主流的風電機組。

2、永磁直驅機組

永磁直驅機組的葉輪與發電機直接相連,省去了增速齒輪箱,轉子為永磁體勵磁,無需外部提供勵磁電源,同時也減少了勵磁損耗。永磁直驅機組的發電機通過全功率變流器併網,具有效率高、噪音低、低電壓穿越能力強等優點;永磁同步發電機極對數多,體積及重量較大。

直驅機組除了永磁直驅以外,還包括電勵磁直驅方案;由於發電機轉子側需配置勵磁繞組,電勵磁直驅機組的發電機結構相對複雜,應用相對較少,僅德國Enercon等少數風機企業採用。

3、半直驅機組

半直驅機組的葉輪通過中速齒輪箱與永磁同步發電機轉子連接,發電機的定子繞組通過全功率變流器連網。與直驅相比,半直驅增加了中速齒輪箱,發電機轉子轉速比永磁直驅高,可以減少永磁同步發電機轉子磁極數,有利於減小發電機的體積和質量,同時保留了永磁直驅風電機組容量大、低電壓穿越能力較強等優點。與雙饋和直驅相比,半直驅是折中的方案,齒輪箱製造難度較雙饋低,發電機製造難度較直驅低。

4、鼠籠異步機組

與雙饋異步相比,鼠籠異步的主要區別在於發電機轉子為封閉式籠型結構,不需要電刷和滑環等結構,發電機定子繞組經全功率變流器聯網。籠型異步發電機沒有專門的勵磁結構,通過定子側變換器為其提供勵磁,實現變速恆頻控制。籠型異步風力發電系統具有可靠性較高、調速範圍寬等優點。

根據FTI的統計,2017年,全球採用半直驅傳動的風機佔比2.9%,傳統的高速齒輪箱傳動佔比68.8%,直驅佔比28.4%(其中永磁直驅21.6%,電勵磁直驅6.8%)。從全球範圍來看,採用傳統高速齒輪箱傳動的主流風機企業包括維斯塔斯、西門子-歌美颯、GE、遠景等,採用直驅的主流風機企業包括金風(永磁直驅)、Enercon(電勵磁直驅)以及西門子-歌美颯的海上機組等,採用半直驅的主流風機企業包括明陽智能、維斯塔斯等。

02

技術路線變遷:邁向大兆瓦,巨頭如何選擇

2.1 風機大型化是明顯的產業趨勢

風機的大型化是風電產業長期以來的發展規律,全球主要風電市場風機單機容量呈現逐年提升的趨勢,從2015年到2020年,美國陸上風機單機容量提升37%,德國提升25%。國內風機單機容量長期以來低於歐美,但整體也呈現增長趨勢。海上風電也呈現單機容量快速大型化的趨勢,部分頭部海上風機企業已經推出單機容量超過10MW的海上風電機組。

根據中國風能協會的統計,2018年我國新增裝機的風電機組平均單機容量為2.18MW,2.0-2.5MW機型是主流機型;2010-2018年,國內單機容量整體處於2-2.5MW機組替代1.5-2MW機組的進程,單機功率逐漸提升。但是,過去十年,國內風機大型化的速度並不快,參考國內風機龍頭金風科技2020年的風機出貨情況,2S機組仍然是主力機型。

十四五期間,國內陸上風機單機容量增長曲線將快速陡峭。從2021年招標情況看,單機容量4MW及以上機組逐步成為三北及西南地區主力機型;國家電投2021年度第十二批集中招標採購的風電機組約2.4GW,其中單機容量4MW以上的容量佔比達63%。可以預期,自2021年起,國內陸上風機的單機容量增長速度將明顯加快。

6-7MW機組已形成技術儲備,商業化、規模化應用可期。當前,三北和西南地區大型風電項目以4-5MW機組為主,根據風機企業的技術儲備,未來升級至6-7MW機型的可見度較高。2020年北京國際風能展上,明陽智能率先發布其6MW陸上機組MySE6.25-173。2021年上半年,運達股份推出陸上大容量機組平台-鯤鵬平台,該平台首款機型為WD175-6000/6250,已取得國內權威認證機構設計認證;該平台機組採用模塊化設計方式,可以根據客户需求快速組合出系列產品,通過柔性功率控制可覆蓋6MW-7MW功率範圍,風輪直徑可擴展至180米及以上,近期公司新推出WD185-6600/6250。預計後續其他風機企業也將跟進推出6MW級別的陸上機組,國內6-7MW陸上大功率機組的商業化、規模化應用可期。

2.2 邁向大兆瓦,風機巨頭的選擇

根據伍德麥肯茲的統計,2020年全球新增風電裝機容量103GW。近年來,海外風機出貨排名前三的企業為維斯塔斯、GE、西門子-歌美颯,國內則為金風科技、遠景能源和明陽智能。整體看,國內風機市場主要由國內風機企業供應,海外風機市場主要由海外風機企業供應,2020年是國內風電搶裝年,全球出貨排名前15的風機企業中,有10家是中國企業。

維斯塔斯:6MW平台改用中速永磁方案

維斯塔斯陸上風機包含三個平台,分別是2MW平台、4MW平台和EnVentus平台,其中2MW平台於2000年推出,4MW平台於2010年推出,EnVentus平台於2019年推出;目前,EnVentus平台的主要機型包括V150-6.0 MW和V162-6.2 MW,相當於維斯塔斯的6MW平台。海上風電方面,維斯塔斯主要機型包括V164-9.5 MW、V164-10.0 MW、V236-15.0 MW等機型等。

維斯塔斯不同平台的產品所採用的技術路線差異較大,最初的2MW平台採用雙饋技術,4MW平台則切換至鼠籠異步的方案,2019年公司新推出的EnVentus平台採用中速永磁路線;根據維斯塔斯的表述,EnVentus平台採用模塊化設計,代表着維斯塔斯的下一代風力發電機組的發展方向。海上風電方面,維斯塔斯當前主打機型採用中速永磁技術。

西門子-歌美颯:陸上主打雙饋,海上採用永磁直驅

2017年,西門子風電與歌美颯合併,組建西門子-歌美颯。當時,西門子的陸上風電主要採用直驅永磁技術,而歌美颯的陸上風電業務主要採用雙饋技術,合併完成後,西門子-歌美颯結合市場環境等情況綜合考慮,基本停止永磁直驅的陸上風電機組生產(目前直驅陸上機組僅面向日本市場),主打原歌美颯所採用的雙饋技術路線。

海上風電方面,西門子-歌美颯的海上風電機組延續了原西門子採用的永磁直驅技術。

GE:陸上主打雙饋,海上選用永磁直驅

GE是傳統的陸上風電製造商,其陸上風電機組採用雙饋技術路線,隨着功率等級的提升,陸上機組延續採用雙饋方案。2015年,GE收購阿爾斯通能源業務,獲得阿爾斯通在海上風電領域的整機制造能力,成為重要的海上風機生產企業;近年,GE持續推進海上風機的大型化,目前最大機型單機功率達到14MW。與陸上採用雙饋技術有所不同,GE的海上風機採用永磁直驅的技術路線。

金風科技:有望重啟中速永磁技術應用

金風科技是永磁直驅的代表性企業,長期以來,其陸上和海上產品全面採用永磁直驅技術路線。永磁直驅的發電機極對數較多,因而發電機體積和重量較大,隨着單機容量的提升,發電機的製造難度明顯提升,風機產品經濟性面臨考驗。

儘管主打直驅,金風在中速永磁技術方面具有較深厚的積累,在上市之前,公司已經具備兆瓦級中速永磁技術的自主研發能力,“3.0MW一級傳動永磁風力發電機組研製”是公司2007年IPO募投項目。估計公司具備大兆瓦中速永磁技術的研發資源和能力,隨着陸上風機功率等級邁向6MW及以上,公司有望重啟中速永磁技術應用。

明陽智能:從雙饋全面轉型半直驅

明陽智能2MW及以下的風機產品採用雙饋技術。2008年,公司從歐洲風機設計公司aerodyn引進相關技術,開啟半直驅技術的技術引進、消化吸收和再開發的過程。2015年,公司MySE 3.0MW風機下線,開啟MySE系列半直驅產品時代;MySE系列產品是基於SCD技術開發,採用三葉片結構,屬於公司自主研發的戰略性產品。

隨着陸上風機大型化以及海上風電的快速發展,近年公司3MW及以上的風機產品快速放量,推動公司主流產品從雙饋向半直驅轉變。2020年,公司風機對外銷量5658MW,其中3MW以下的風機銷量僅406MW,半直驅產品按容量的銷售佔比達93%。

小結:無論陸上還是海上,風機大型化均是較為確定的產業趨勢。在風機邁向大型化的過程中,頭部風機企業在技術路線方面作出了不同的選擇。作為海外風機三巨頭的維斯塔斯、GE和西門子-歌美颯,它們在2MW、4MW功率等級的陸上風機產品均採用帶高速齒輪箱(雙饋或鼠籠異步)的技術方案,但全球最大的風機企業維斯塔斯在6MW級別的陸上機組改用了中速永磁方案。國內方面,陸上機組仍然以雙饋為主流,但在邁向大兆瓦時,一些頭部企業的技術路線變化可能具有風向標意義,國內出貨排名第三的明陽智能已從雙饋全面轉型半直驅,國內排名第一的金風科技有望在6MW級別的陸上風機產品中重啟中速永磁方案。綜合來看,在陸上功率等級邁向6MW級別的過程中,中速永磁(半直驅)的勢頭邊際加強,雙饋和直驅均呈現邊際的弱化,其中直驅的弱化更為明顯。

2.3 從海陸延展性角度看不同技術路線

根據上述分析,在陸上風機大型化的趨勢下,半直驅和雙饋暫時在輕量化方面擁有一定優勢,從而有望佔據有利的競爭位置。

就海上風電而言,海外主要的風機生產企業包括西門子-歌美颯、維斯塔斯、GE,國內主要的風機生產企業包括明陽智能、電氣風電、金風科技、遠景能源。

中國和歐洲是主要的傳統海上風電市場,截至2020年底,全球海上風電累計裝機約35.3GW,其中歐洲24.8GW,佔比約70%,中國約10GW,佔比約28%;歐洲和中國以外的存量項目較少,但未來有望加快發展。歐洲作為主要的海外海上風電市場,主要由西門子-歌美颯和維斯塔斯兩家海上風機企業主導,截至2020年底,西門子-歌美颯佔據歐洲海上風機68%的份額,維斯塔斯佔據約24%的份額;GE近期獲得較多歐洲項目訂單,未來的份額有望明顯提升。

對於這7家主流的海上風機企業,其海上風機產品採用的技術路線以直驅和半直驅為主,沒有企業選擇雙饋路線。

對於佔據主流的直驅和半直驅,值得注意的是,長期採用永磁直驅技術的電氣風電在2020年推出了Synergy半直驅平台和WG5.55F-172機型。2021上半年,WG5.55F-172首台機組正式下線,該機型專門應對中國海上風資源平均風速低、南北差異大的具體風況,電氣風電將其定義為“極具經濟性”的機組。

綜合來看,相對直驅和雙饋,半直驅可能是海陸延展性相對較好的技術路線。

03

風機格局步入新階段,成本的重要性凸顯

3.1 國內風機企業早期從歐洲引進技術

國內風機產業起步較歐美晚,多數主要風機企業早期引進歐洲先進的風電產品與技術,通過長期的消化吸收與自主研發,實現自主產品技術體系的構建。

1、金風科技

金風科技兆瓦級直驅永磁風力發電機組技術來源於公司與德國Vensys聯合開發,2004年,公司與德國Vensys展開直驅永磁兆瓦級機組的聯合設計,陸續與Vensys簽署了1.2MW、1.5MW、2.5MW風電機組聯合設計和開發及技術分享合同,金風在中國市場擁有合同產品的知識產權,在中國市場及部分國際市場銷售合同產品。

2、明陽智能

2008年7月,公司與歐洲風機設計公司aerodyn簽署《Licence Agreement for SCD Technology》,aerodyn將2.5-3MW陸上SCD(Super Compact Drive)風力發電系統和5/6MW 海上SCD風力發電系統的工業知識產權授予公司使用,公司具有在中國大陸地區使用SCD技術生產和銷售SCD風機的排他性權利。從此,公司與aerodyn開啟合作開發SCD風電機組,aerodyn負責設計、生產指導和認證準備,公司參與設計工作,提供中國地區必要的風資源參數,製造樣機,生產,銷售和保有產品。

2016年1月,公司與aerodyn簽署了《Principle Agreement to terminate the License Agreement for SCD Technology of 28 July 2008 and to arrange a Joint Development Agreement for SCD Technology》協議,公司向aerodyn完成最終付款後(2017年1月全部支付完畢),aerodyn授予公司在中國境內擁有和使用所有現存的SCD型號風機部件生產、組裝、銷售的設計和專有技術的排他性權利,同時公司有權進一步使用和開發現有的SCD技術,同時開發各種自身專有技術。

3、電氣風電

2005年12月,上海電氣與歐洲風機設計公司aerodyn簽署2MW風機的設計與研發合作協議,2006年11月,雙方簽署關於以上機組葉片技術合作開發的補充協議,雙方共同享有任何與合作開發成果有關的知識產權,aerodyn享有控制系統軟件的版權與知識產權。2007年7月,雙方簽署“合作和技術轉讓協議”和“軟件銷售許可協議”,aerodyn向上海電氣轉讓其風機開發技術、計算機程序與開發流程執行手冊,aerodyn承諾全部轉讓其風機開發的技術,使上海電氣能獨立進行構想、設計、創建適合中國市場條件的新風機,aerodyn享有轉讓技術的版權/知識產權。

2012年,西門子公司分別與西門子風電(上海電氣與西門子公司的合資公司)、風能有限簽署“技術許可協議(TLA)”,就相關產品進行許可;西門子風電負責引進產品的製造,風能有限負責引進產品的銷售、安裝、運維。考慮到國內市場的特點,上海電氣和西門子公司友好協商,從“合資+產品許可”的合作模式轉變為“產品許可”的合作模式;2015年,西門子公司與上海電氣簽署“技術許可和協助協議(TLAA)”,就相關產品進行許可,涵蓋海上4.X系列、6.X系列、7.X系列等機型。

4、三一重能

2016年11月,三一重能與歐洲風機設計公司aerodyn簽署aeroMaster2.0-120 風電機組的設計與研發合作協議;2017年6月,三一重能與aerodyn簽署aeroMaster 3.0-145(含葉片)風電機組的設計與研發合作協議。通過上述合作研發,三一重能獲得aeroMaster 2.0-120(不包括葉片)的製造、安裝、調試、操作和維護的技術方案非專有使用權,以及aeroMaster 3.0-145主要傳動組件和ae3.0-71.0 葉片的技術方案非專有使用權。同時,根據協議約定,三一具有對上述技術方案進行二次開發的權利。2020年9月,三一重能與aerodyn就8.4MW風電機組概念研究工程開展合作研發。

3.2 國內風機競爭格局步入新階段

我們將國內風機行業分成以下幾個階段來看發展格局。

1、2012年以前:國產替代、快速擴張、質量問題

這一階段是我國風電發展的早期,國內風機新增裝機在2010年及以前整體呈現爆發式增長,且在政策推動之下,國內風機企業市佔份額逐步提升。2007年,外資品牌在國內風機市場的份額超過40%,到2012年已經下降至7.5%。

整體來看,這一階段國內風機產業發展相對粗放,行業快速發展的同時也伴隨着較為突出的風機質量問題,對行業競爭格局產生重大影響,其中典型即為當時的風機龍頭華鋭風電因風機質量等問題由盛轉衰。

2014年,華能新能源旗下13家公司起訴華鋭風電,以2006-2012年期間向華鋭採購的風機存在質量問題並給華能新能源造成經濟損失為由請求法院:(1)確認華鋭風電違約,華能新能源無需再向華鋭支付質保金等合同其餘款項共計人民幣11.6億元;(2)判令華鋭向華能支付違約賠償金人民幣0.9928億元;(3)判令華鋭承擔本案所有訴訟費用。

2、2013-2019年:需求平穩、品牌構建、集中度提升

根據中國風能協會統計,2013-2019年,國內風電新增裝機在16GW-31GW之間波動,行業發展相對平穩。不同於早期的粗放式發展,風機企業更加註重修煉內功、提升產品的可靠性。這一階段的風機競爭格局穩定,頭部企業依託規模、人才、研發、戰略等方面的優勢逐步擴大市佔份額,並構建起一定的品牌優勢。

這一階段,行業集中度明顯提升,金風、遠景、明陽、運達等企業均實現市佔份額的明顯提升;2018-2019年,金風、遠景、明陽三家公司合計的份額超過60%。同時,經過多年發展,國內風機系統集成技術已經較為成熟,頭部風機企業新品推出節奏明顯加快。

3、2020年:搶裝導致集中度的降低

2020年是陸上風電的搶裝年,國內新增裝機創歷史新高。由於需求過於旺盛以及頭部企業交付能力有限,第二梯隊風機企業獲得大量訂單並在2020年交付,從而導致集中度的下降;2020年,金風、遠景、明陽的市佔份額均同比有所下降。

4、2021年以來:成本對競爭格局影響的權重明顯提升

2021年以來,從風機訂單角度看,行業競爭格局並未迴歸到類似2018-2019年的情形。根據WoodMackenzie的統計,上半年國內風機企業獲取的訂單達25.2GW,創歷史新高,其中,中車風電與三一重能分別獲籤3.1GW和2.8GW風機訂單,訂單佔比分別為12%和11%,位列上半年國內新增訂單排名的第四和第五位。很明顯,中車風電和三一重能仍舊獲取大量訂單,其強勁發展勢頭並未因搶裝結束而削弱,對傳統的風機巨頭帶來較明顯的衝擊和競爭壓力。

中車和三一訂單份額超過10%的成績一定程度得益於低價攻勢,從上半年部分大型項目中標情況看,低價優勢可能是中車和三一中標的重要原因之一。我們估計2021年以來風機行業激烈的價格競爭將持續,從而對風機企業的成本管控能力提出了相對以往更高的要求;同時,隨着風機系統集成技術的成熟,以及當前的競爭主要集中在頭部企業之間,風機品牌效應或將弱化。

5、小結

2021年以來,國內風機行業競爭格局邁入新的階段,這一階段的競爭主要集中在頭部企業之間,這些頭部企業均具有較強的風機系統集成能力和新品迭代能力,價格競爭是這一階段相對以往其他階段更為顯著的特徵。我們認為,激烈的價格競爭是三一、中車等新興企業具有較強的成本競爭力的結果,傳統的風機巨頭所面臨的主要競爭對手發生重大變化,2021年以來的競爭態勢大概率將在未來較長時間內延續。從核心競爭要素來看,風機品牌的影響相對弱化,企業之間的成本差異(最終反映到價格競爭力)可能將發揮關鍵作用。

04

成本核心要素:技術路線和零部件自主能力

當前,各風機企業推出的大功率機組在單機容量、葉輪直徑等方面具有較高的相似性,風機價格成為風機企業競爭的關鍵要素之一。隨着招標機型的大型化,2021年以來,風機招標價格呈現較明顯的下降。根據近期中標情況,三北、西南地區大型陸上風電項目的風機中標價格已低至2300-2500元/kW,較2020年初的價格高點呈現大幅下降。另外,海上風電處於快速去補貼階段,可以預期,未來海上風機也將快速大型化以及價格下降,風機價格也將是主流風機企業競爭的核心要素。

考慮價格因素成為主流風機企業競爭的關鍵要素之一,成本控制能力則是主流風機企業的核心競爭力之一。我們認為,風機生產成本的差異化主要來自兩方面:一是不同技術路線體現出來的成本差異;二是風機企業在核心零部件自產能力方面的差異性。

4.1 不同技術路線對應的輕量化效果不同

近年,國內主流風機企業紛紛推出單機容量更大的機型,機型的大型化帶來重量、尺寸的提升,增大吊裝、運輸的難度,風機輕量化成為大型風機設計的重要考量。參考主流風機企業單機容量從2MW到5-6MW的演變歷程,不同技術路線在輕量化方面展現出不同的屬性。

1、雙饋機組

雙饋技術在大型化的過程中展現非常突出的輕量化效果。參考運達披露的風機產品技術參數,從2.5MW到5MW產品,單機功率的增長、葉片和輪轂的增重並未導致機艙重量的明顯增長;相對WD140-2500,WD164-5000的機艙重量僅增加15%。

大兆瓦雙饋機組的輕量化可能與傳動系統的結構優化以及控制策略優化等因素有關。參考同樣採用雙饋技術的三一重能披露信息,傳動鏈型式由雙軸承方案變更為單軸承方案,結合結構件減重優化設計,機艙重量可實現顯著降低。

2、半直驅機組和直驅機組

以明陽的陸上半直驅機組為例,在邁向大兆瓦的過程中,半直驅機組齒輪箱和發電機等部件重量有所提升,但整體仍然保持較好的輕量化水平。隨着功率等級的提升,直驅機組發電機重量較明顯的提升,導致機艙及發電機整體重量明顯提升。

3、三種技術類型典型機型的比較

當前,4MW機組的應用較為廣泛,選取技術參數較為接近的WD164-4000、MySE4.0-166、GW165-4.0MW進行比較,整體看,半直驅和雙饋機組在輕量化方面具有一定優勢。

4.2 零部件自產一定程度提升風機毛利率

風機的主要成本構成是原材料,另外包括運輸成本、人工等;原材料的主要構成是各大零部件,其中葉片、齒輪箱、發電機的成本佔比較高。對於傳統的風機巨頭,主要的零部件依靠外採,部分企業能夠自主生產葉片等少數重要的零部件。

葉片是風機的核心零部件,2021上半年中材科技風電葉片單瓦收入0.67元,約佔運達股份上半年風機單瓦成本的27%;參照2021上半年中材科技風電葉片單瓦收入以及運達股份風電機組單瓦成本情況,風機葉片全部自產有望給風機企業帶來5個百分點左右的毛利率提升。根據三一重能披露信息,2019年以來三一重能絕大部分葉片自主生產,按葉片市場價格以及三一重能2019、2020年自產葉片成本測算,自產葉片於2019、2020年對三一重能風機銷售的毛利貢獻分別為5.13%和7.59%。

以三一重能為例,公司不僅自主生產葉片,也能自主生產發電機,同時還參股了主要的齒輪箱供應商,相較於核心零部件全部依賴外購的競爭對手,產品自主可控性更強、綜合成本更低。對比4家主流風機企業陸上主要風機產品的財務數據,三一重能的生產成本明顯更低,毛利率水平相對更高,大概率與更為突出的零部件自產能力有關。

05

投資建議

2021年以來國內風機行業競爭格局邁入新的階段,價格競爭是這一階段相對以往其他階段更為顯著的特徵,傳統的風機巨頭所面臨的主要競爭對手發生重大變化,2021年以來的競爭態勢大概率將在未來較長時間內延續。從核心競爭要素來看,風機品牌的影響相對弱化,成本的重要性凸顯。

影響風機成本的核心因素包括技術路線以及核心零部件自主化生產能力等,隨着風機的快速大型化,不同技術路線的風機產品在輕量化方面的差異突顯,預計將對風機成本產生重要影響;另外,具有較強核心零部件自產能力的風機企業有望獲得一定的成本優勢。

綜合考慮技術路線和核心零部件自產能力等方面因素,建議關注頭部風機企業。

06

風險提示

1、電源的發展受宏觀經濟和用電需求影響較大,如果用電增速明顯下降,將對風電在內的各類電源發展產生負面影響。

2、經濟性將是未來各類電源競爭的關鍵要素之一,如果風電的降本速度不及預期,或者其他電源品種降本速度超預期,可能影響風電的發展。

3、核心零部件的技術發展影響風機的競爭力,不同風機技術路線在不同的時間階段展現出來競爭力可能發生變化。

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