2022年海上風電產業布局：海上風電國產化進程慢

  中國報告大廳網訊，我國海上風電裝機市場狀態恢復上漲，上市企業切入海上風電運營市場。我國多地展開海上風電項目招標，產業鏈上市公司積極布局，紛紛拿下大訂單。巨大市場空間下，海上風電產業鏈相關上市公司也在四季度紛紛行動起來。以下對2022年海上風電產業布局分析。

  中國風電整機市場份額較為集中，前五名整機商新增裝機市場份額為69.3%，排名前十的整機商市場份額為95.1%，分別同期增長4.6個百分點和3.6個百分點。2022-2027年中國海上風電行業市場深度研究及發展前景投資可行性分析報告指出，其中，金風科技、遠景能源、明陽智能、運達股份、電氣風電，五家整機商的市場份額分別為20.4%、14.6%、12.4%、12.1%、9.9%。

  海上風電產業鏈由三部分組成：上游材料端、中游風機總裝及零部件製造、下游風電場投資和運營。材料端除了鋼鐵外，主要指製造風機葉片的原材料，包括環氧樹脂、環氧樹脂膠粘劑、碳纖維、玻璃纖維、夾層材料等;核心零部件包括海底光纜、葉片、軸承、發電機、齒輪箱等，相比來說，海底光纜的技術壁壘最高，國產化進程慢，而其他零部件的國內企業技術都較為成熟，國內供應充足;風電場的投資和運營是以大型國有發電集團為代表的投資商，這些集團在進行能源投資時，會給風電配備一定的比例，故海上風電產業總體需求較為穩定。現從上游、中游和下游三大產業鏈來分析2022年海上風電產業布局。

  1、海上風電產業鏈上游

  風機葉片是風機的主要零部件，其約占總成本的22%。全球風能協會預測，未來海上風機葉片的長度將會加長，185-220米會成為主流葉片，故對材料端的需求也會增加。風機葉片中基體樹脂(主要是環氧樹脂)、增強纖維(碳纖維和玻璃纖維)、夾層材料、環氧樹脂膠粘劑所占成本的比例約為36%、28%、12%、11%，故本文主要針對這四類材料進行介紹。

  環氧樹脂泛指分子結構中含有環氧基團的高分子化合物，其在風機葉片中所占成本比例最高，約36%，1GW風電裝機量約用4500噸環氧樹脂。由於環氧基的化學活性，環氧樹脂具有熱固性，能與多種固化劑、催化劑形成性能優異的固化物。環氧樹脂與芯材的粘合程度影響著風機葉片的發電效率和使用壽命，國內主要生產商有回天新材、中化國際等。

  玻璃纖維是以石英砂、石灰石等天然礦石為原材料，在精細研磨後，按一定比例進入池窯。經過高溫熔制、拉絲、 絡紗等環節而製成，其主要運用在葉片主體上。考慮到成本因素，目前玻璃纖維在風機葉片上的運用多於碳纖維，但按照風機大型化、輕量化的發展趨勢，碳纖維的發展潛力更大。玻璃纖維的市場集中度比較高，國內主要廠商有中國巨石、泰山玻纖等。

  碳纖維性能優異、材料輕便，完全符合風機葉片大型化、輕量化的發展方向。其是由有機纖維經過一系列熱處理轉化而成，含碳量基本高於90%，具體含碳量隨著種類的不同而有差異。隨著風電行業發展向好，碳纖維的市場需求也不斷增加，目前我國碳纖維企業生產技術不斷更新，國產化進程加快。國內領先企業有上海石化、吉林炭素、中恆材料等。

  夾層材料主要為巴沙木和結構泡沫材料，其主要使用在葉片的前緣、後緣及剪切肋等部位，目的是保證葉片的穩定性，同時降低葉片質量，提高葉片的抗載荷能力。巴沙木是世界上最輕的木材，其完美符合風機葉片所需的全部特性，但全球95%的巴沙木都產自於南美厄瓜多，單一地區的巴沙木產量難以滿足全球風電產業的需要。隨著風機朝著大型化、輕量化的方向發展，加上巴沙木產量減少，廠家開始將目光轉向輕質、高強度的PVC、PET等結構泡沫。但PVC原板的技術壁壘高，國內廠家主要依靠進口，國外主要供應商有瑞典DIAB、義大利Maricell、瑞士AIREX等，國內以天晟新材為代表的企業，也在加快追趕進程。

  環氧樹脂膠粘劑主要用來粘結風機葉片上下殼體，對葉片力學和結構產生重要影響。由於海上風電環境惡劣，且膠粘劑要保證葉片在至少二十年內具有穩定且持續的機械性能，故其整體力學性能指標要高於通用性技術要求。我國環氧樹脂膠粘劑處於被寡頭壟斷的局面，其中回天新材和康達新材占據主要的市場規模。

  2、海上風電產業鏈中游

  中游風機機組及零部件是海上風電與陸上風電的主要差別所在，一方面是由於深海環境複雜，對關鍵零部件的質量要求更高;另一方面是在電力運輸環節，要用海底電纜將電力傳輸到岸上升壓站，而海纜具有成本大、技術壁壘高的特點。

  海纜是海上風電項目中的重要環節，也是海上風電與陸上風電的主要成本差異所在，其約占海上風電投資成本的10%。海纜環節的盈利能力在海上風電產業鏈中是最強的，毛利可達40-50%。海上風電通常離陸地較遠，經常採取一次性運輸大長度海纜的方式運輸，而大長度的海纜對製造穩定性和一致性的要求非常高，故海纜行業存在較高的行業壁壘。我國海纜市場龍頭廠商優勢明顯，且市占率較高，呈現東方電纜、中天科技、亨通光電三足鼎立的局面，CR3的市占率約78%。三家企業的海纜廠均布局在沿海地區，目前已形成華東和華南兩大生產基地集聚區，用來滿足不用海域用戶的需求。

  風機整機是海上風電中最核心的環節，其占海上電場總成本的比例達40%以上。相比陸上機組來說，海上機組對零部件技術、質量的要求更高，專業性更強。麥肯錫的數據表明，今年上半年中，我國有七家風電整機商進入全球前十大風電整機商排名，其中金風科技、明陽智能訂單總規模較高。

  葉片是風機的核心部件之一，其決定著風能發電的利用率，也直接影響風電機組的性能和使用效率。為兼顧轉速效率和自身平衡，風機一般是三葉片形狀。目前來說，風機葉片的國產化率較高，且國內龍頭企業占據的市場份額較大。2021年全國葉片出貨約1.7萬套，CR3占比46%，CR5占比超64%;整機廠自供比例約23%。國內龍頭企業有中材科技、時代新材等，其中，中材科技市占率連續9年第一且持續提升。

  塔筒是風力發電的塔杆，在風機機組中起到支撐和吸收機組震動的作用。與葉片不同，塔筒受到運輸半徑的限制，行業格局比較分散，國內龍頭企業市占率較低。但塔筒定價採用的是成本加成定價法，故就算原材料價格上漲，塔筒生產商受到的影響也較小。塔筒市場的參與者主要有專業風電塔筒廠商、大型央企下屬子公司以及區域性廠商三大類。其中天順風能塔筒銷量居國內前列，到2023年，天順風能有望形成60萬噸的海上塔筒產能。

  鑄件是指用於風機的特殊鑄件，包括輪轂、箱體、殼體、底座等。值得一提的是，我國承包了全球80%以上的風電鑄件產能，國內龍頭鑄件企業包括日月股份、永冠新材等。但由於環保政策趨嚴且鑄件自身擴產周期長，近年來國內鑄件產能增速降低，僅日月股份、廣大特材等幾家企業有擴產計劃。

  齒輪箱的主要作用是將風輪產生的動力傳遞給發電機，並得到相應的轉速，其占整機成本約10%。齒輪箱的市場集中度較高，根據GWEC數據，中國高速傳動(南高齒)的產能占據全球第一，GR3的市占率高達70%。由於風機大型化導致關鍵零部件製造難度增加，供給側市場出清，龍頭企業優勢銳減，風電齒輪箱企業數量銳減。

  風電機艙罩的作用是覆蓋風力發電機組內部設備和電氣組件，保護風電機組正常工作。其製作材料主要是玻璃纖維、樹脂，少數機艙罩是由金屬材料製成。機艙罩在風電機組中的占比較低，大概只有1.3%，目前我國風電機艙罩的行業競爭格局較為分散，且占全球市場份額的比例較低，國內龍頭企業主要有雙一科技、株丕特等。

  3、海上風電產業鏈下游

  海上風電產業鏈的下游是風電場的投資和運營，主要是指以大型國有發電集團為代表的投資商，這些集團在進行能源投資時，會給風電配備一定的比例，故海上風電產業總體需求較為穩定。由於海上風電的運營難度更高，故與陸上風電相比，海上風電的運營商更加集中，其中大型央企占據的比例最多，地方能源集團由於具有利用當地能源的優勢，占據少部分份額。大型央企在海上風電開發中具備技術優勢、資金優勢和資源優勢，隨著海上風電技術逐步成熟，地方能源集團也加大了在海上風電產業上的建設力度。目前裝機量占比靠前的公司有國家能源集團、國家電投、大唐集團、中廣核等。其中三峽能源、福能股份、華源電力在海上風電運營中成長的速度最快。與光伏產業、陸上風電產業一樣，海上風電也在追求更低的發電成本，這樣才能提高海上風電的性價比，讓開發商獲得足夠的投資回報率，推動海上風電產業不斷發展。

  我國海上風電資源儲量大，海上風電行業發展前景也較為廣闊。目前，海南的海上風電產業正加快布局，朝千億級海上風電產業集群的目標發展。未來海上風電競爭方向一方面是各地政策支持力度，另一方面是如何把整個產業鏈成本降下來，使其更具經濟性。

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