风电零部件迎爆发!量价齐升机遇凸显，四大核心环节龙头梳理

电建发123

国信证券研报数据显示，风电零部件、零配件企业一季度业绩表现亮眼，后续季度量利齐增确定性夯实;二季度陆上风电交付受多重因素影响略有延迟，不改下半年放量趋势，7月主机厂发货计划环比有所提升，8月零部件发货情况有望显著好转。2024年海外零部件订单开始洽谈，海外需求有望迎来复苏。国内海风开发稳步推进，广东、福建等地海风项目竞配快速推进。

　　风电行业的发展趋势主要包括大兆瓦、高电压、大基地和远距离，细分环节的逻辑主要从“升级大兆瓦+国产替代+出口+海风+技术进步”等五个方面去筛选。主要从量和价两个方面判断其未来的市场空间。

　　风电零部件分析框架：

　　资料来原：财信证券

　　风机上游零部件众多，内部构成的零部件主要包括叶片、齿轮箱、发电机、轴承、铸件、变流器、减速机等，外部环节还包括塔筒、法兰、海缆。

　　叶片、齿轮箱、轴承等部件更看重供应商技术水平，塔筒、铸锻件等部件更考验供应商产能布局。

　　从价值量占比来看，风电机组中各零部件成本占比最高的是叶片(23.5%)，其次是塔筒(18.8%)、齿轮箱(16.0%)、发电机(6.3%)、轮毂(含变桨系统，6.3%)、主轴(3.5%)等。

　　根据GWEC预测，2023-2024年海外叶片和发电机等关键零部件不会出现供应瓶颈，但仍需要进一步扩大产能以适应2024年之后的增长。

　　叶片

　　风电叶片是风力发电的关键。风电叶片的设计会直接影响风能的转换率。

　　早期叶片使用的原材料较为单一，基材以环氧树脂为主，增强材料以玻璃纤维为主，芯材以轻木为主。为减少原材料价格波动对成本的影响，近年出现多种替代材料方案，其中使用PET部分替代轻木、聚氨酯替代环氧树脂的技术较为成熟。

　　随着风电叶片的大型化，越来越重的叶片不仅对发电机和塔座的要求更加苛刻，而且叶片的空气动力学性能也有所降低。

　　现阶段大型风机的叶片外壳主要材料为玻纤增强复合材料、玻纤+碳纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料，玻纤价格较碳纤维价格优势明显(约为1/10以下)，玻纤增强复合材料为叶片制造主流选项。

　　国内叶片生产制造主要包括两种模式：第一种由整机厂自行设计生产，包括明阳智能、东方电气、三一重能、联合动力等;第二种由整机厂设计后交由独立叶片企业代工，专业制造商包括中材科技、时代新材、中复连众等。

　　据赛奥科技统计，目前中材科技、时代新材、中复连众、艾朗科技等叶片厂家及三一重能、明阳电气、上海电气等都发布了使用碳纤维或碳玻混合拉挤大梁的叶片，碳纤维的优势已得到行业整体认可。

　　据《2022全球碳纤维复合材料市场报告》(赛奥科技，2023.03.23)预测，2025/30年国内风电叶片碳纤维需求有望达到52774/195948吨，23-30年CAGR达24%。

　　塔筒

　　塔筒在风电中起主要作用，是支撑风电机组运行的支撑零部件。

　　在风电机组成本中，塔筒和叶片是成本最高的，由于风机常年在较为恶劣的自然环境下运行，因此对于塔筒的稳定性、耐腐蚀性等要求逐渐提高。

　　塔筒由于重量和体积限制，运输半径一般不超过一公里，导致塔筒企业众多且分布零散，早期小功率机型竞争激烈;新兴的大功率海上风机塔筒桩基技术难度高于陆上风机塔筒，价值量和盈利性也较高。

　　行业领先企业在产能布局、规模效应、品牌影响力等方面具有一定优势，天顺风能、泰胜风能、大金重工、天能重工和海力风电市占率领先， 预计未来CR5市占率有望进一步提升。

　　未来在风机大型化趋势下，塔筒高度提升提高结构强度要求，塔筒桩基整体重量与用量有所增加。

　　相比陆上风电，海上风塔还会受到恶劣的海洋环境因素，如盐雾腐蚀、海浪荷载、台风等的影响，易造成塔筒结构刚度发生变化、基础加速沉降等，因此海上风电塔筒和桩基对焊接并行控制、机加工精度控制等环节要求更为严格。

　　齿轮箱

　　由于风电机组主轴转速较低，需要大传动比的齿轮箱进行增速以达到发电所需转速。

　　齿轮箱作为风力发电机组的功率传输部件，通过提升传动系统转速、降低扭矩，从而把叶轮吸收的风能传递到发电机，主要应用在半直驱式风电机组和双馈式风电机组中。

　　风电齿轮箱市场集中度高，根据GWEC数据，南高齿、采埃孚和威能极是全球三大齿轮箱制造商，2021年三大企业产能占全球总产能比例约70 %。其中南高齿全球市占率约23.72%，是全球最大的齿轮箱制造商，其产品覆盖1.5MW~11.XMW全系列风电齿轮箱产品。

　　国内主要的生产企业是南高齿，另外包括德力佳、重齿、南方宇航、杭齿等生产企业，以远景能源为代表的整机企业开始涉足齿轮箱的自主生产。

　　风电铸件&主轴

　　主轴是风机传动系统的核心，而铸件是承受机舱载荷的核心，两者在风机整体价值量中的占比不高但对于风机的安全稳定运行发挥至关重要的作用。

　　风电铸件种类丰富，具有多规格、非标准、定制化等特点，产品一般包括轮毂、底座、轴及轴承座、梁、齿轮箱部件(箱体、扭力臂、行星架)等。

　　风电铸件对制造厂商集成加工能力有更高要求，其中精加工生产线技术难度大、设备成本高，部分小规模企业铸造精加工环节依赖外协，而头部企业加工能力覆盖更为全面，有助于形成技术壁垒。

　　我国主要生产风电铸件的企业超过10家，其中产能规模大和专业性强的企业主要包括日月股份、通裕重工、吉鑫科技、豪迈科技、广大特材等。

　　风电主轴是风电整机重要零部件，根据整机企业数据，主轴在风机原材料成本中占比约为2.5%-3.5%，铸件(不含主轴)的成本占比约为5.5%-6.5%。

　　风电主轴的上游原材料为钢锭等，通过锻压、热处理、机械加工、涂装等工序制造而成风电主轴。风电整机制造商需要的主轴规格不一，一般建立稳定的零部件采购体系，转换供应商成本较高，风电主轴等零部件企业一旦成为供应商，将获得长期稳定的订货需求。

　　根据WoodMackenzie数据表明，高端市场被瑞典SKF、德国舍弗勒、日本NSK、日本JTEKT、日本NT N、日本NMB、日本NACHI、美国TIMKEN这四个国家八家大型跨国轴承企业所垄断。2021年舍弗勒、SKF、NT N等外资厂商三家加总达65%，我国本土厂商洛轴、瓦轴市占率仅4%。

　　根据当前全球产能规划，齿轮箱产能可以支撑2027年以前的应用需求，但新增产能基本集中在中国。此外，我国在铸件、锻件、回转轴承、塔筒和法兰等关键环节的产能占全球的比例均在70%左右。

　　来源：乐晴智库