(報告出品方/作者:廣發證券,代川,孫柏陽)
一、風電設備行業年報&季報總結(一)高基數疊加原材料上漲,産業鍊承壓明顯
在“碳中和”與能源緊缺的大背景下,風電、光伏作為可再生能源的代表,在未來 的能源體系中将占據相當重要的地位。風電行業經曆了國補退坡的“搶裝”之後的 短暫平靜,在全産業鍊的努力或者說“自救”行為之下,我們看到了招标價格的大 幅下降與風力發電的性價比不斷上升,與之伴随的則是招标量的快速增長,再一次 體現了中國制造業發展的韌性。
我們選擇了風電産業鍊中,風電相關收入在30%以上的公司作為我們的樣本公司, 主機環節包括金風科技、明陽智能、運達股份、電氣風電、三一重能,電機環節包 括湘電股份,葉片産業鍊包括中材科技、時代新材、上緯新材、正威新材,軸承環 節包括新強聯,變流器包括禾望電氣,鑄件環節包括日月股份、吉鑫科技、振江股 份、雙一科技、廣大特材、宏德股份,塔筒/樁基環節包括天順風能、大金重工、泰 勝風能、天能重工、海力風電,鍛件環節包括中環海陸、海鍋股份、恒潤股份、金 源裝備,主軸環節包括金雷股份、通裕重工,海纜環節包括東方電纜、中天科技、 亨通光電,其他環節包括中際聯合(高空作業設備)、華伍股份(制動器)、榮知 日新(狀态檢測與故障診斷)、川潤股份(液壓潤滑與流體控制)、國能日新(發 電功率預測)等公司。
從收入絕對值的角度,僅考慮上市公司,以21年為例,風電産業鍊所包含的上市公 司中收入規模比較大的環節包括整機(1177億元)、電纜(954億元)、葉片(379 億元)、塔筒(260億元)、鑄件(135億元)等,其他環節上市公司的總收入均在 百億以下,包括電機(47億元,注湘電股份21年将風電電機業務拆分,故以20年計)、 軸承(25億元)、主軸(74億元)、鍛件/法蘭(56億元)、變流器(21億元)、高 空作業設備(9億元)、制動器(14億元)、狀态檢測與故障診斷(4億元)、液壓 潤滑與流體控制(15.3億元)、發電功率預測(3億元)、風電運維船(2.7億元, 20年)等。
如果隻考慮産業鍊公司的風電相關收入,2021年整機環節相關收入為1159億元,電 纜環節收入為200億元,葉片環節收入為161億元,塔筒環節收入為227億元,鑄件 環節為97億元,從專業性來看,整機、塔筒、鑄件、軸承、主軸、運維船、高空作 業設備等環節的公司專業性較高,風電相關收入在總收入中的占比較高,而電纜、 葉片、制動器、狀态檢測與故障診斷、液壓潤滑與流體控制、發電功率預測等專業 性較低,均有較大比例的風電行業以外收入。
從收入增速的角度來看,16-21年整機企業的平均收入增速為20.6%,收入增速快于 整機行業的有軸承(61.9%)、狀态檢測與故障診斷(42.2%,18-21年)、風電運 維船(33.3%,19-20年)、高空作業設備(32.2%)、塔筒(28.7%)、鍛件/法蘭 (21.6%)、發電功率預測(21.3%),而收入增速慢于整機行業的有電纜(20.3%)、 制動器(17.2%)、主軸(16.9%)、變流器(16.7%)、鑄件(15.8%)、液壓潤 滑與流體控制(14.0%)、葉片(13.6%)、電機(-12.1%)。
如果隻考慮風電相關的收入,16-21年整機的平均收入增速為21.4%,收入增速快于 整機行業的有軸承滾子(140.0%,21年)、軸承(109.3%,17-21年)、電纜(70.3%)、 發電功率預測(63.9%,19-20年)高空作業設備(32.4%)、鍛件/法蘭(30.9%)、 風電運維船(30.8%,19-20年)制動器(29.0%,20-21年)、塔筒(26.4%)、葉 片(22.7%),而收入增速慢于整機行業的有狀态檢測與故障診斷(19.4%,19-21 年)、鑄件(17.9%)、主軸(14.6%)、液壓潤滑與流體控制(10.0%)電機(-0.8%)。
受益于國産化推進的環節和海上風電搶裝的環節保持較高增速。2020年“搶裝”背 景下,整個行業收入均迎來了爆發式的增長,21年整個行業迎來了搶裝之後的調整 期,21年各個環節風電相關的收入同比增速分别為:軸承滾子 140.0%,電纜 90.9%, 高空作業設備 28.7%,軸承 16.9%,塔筒 18.3%,整機 6.5%,液壓潤滑與流體 控制 5.2%,制動器-0.3%,鑄件-4.2%,狀态檢測與故障診斷-9.9%,鍛件/法蘭-9.5%, 主軸-14.7%,葉片-19.3%。軸承滾子(五洲新春)、軸承(新強聯)受益于國産化 的持續推進,收入增速維持較高增速;電纜(東方電纜、中天科技、亨通光電)、 塔筒(海力風電、大金重工等)、高空作業設備(中際聯合)等受益于海上風電的 搶裝亦保持了較好的增速,中際聯合能維持較好的增速也得益于産品升級帶來的 ASP上升以及出口的高增速。
15-21年來看,風電相關業務的毛利率由高到低分别為:風電運維船66.0%(18-20 年),狀态檢測與故障診斷(60.3%,20-21年),高空作業設備54.7%,主軸39.0%, 電纜38.4%,制動器37.0%,鑄件32.6%,軸承30.5%,鍛件/法蘭26.2%,塔筒24.5%, 整機23.2%,葉片16.9%,電機10.1%(15-20年),高毛利環節集中于軟件領域以 及市場競争格局較好的環節。 單從風電相關收入的毛利率來看,21年由于原材料成本的大幅上升以及行業搶裝退 潮之後的裝機下降,産業鍊毛利率普遍承壓。除了整機、軸承、電纜等少數環節, 大多數都受到了原材料上漲與行業不景氣的雙重擠壓,毛利率出現了不同幅度的下 降,下降幅度從大到小依次為:狀态檢測與故障診斷-14.0pct,高空作業設備-10.7pct, 主軸-7.4pct,葉片-7.0pct,制動器-5.5pct,鑄件-4.0pct,液壓潤滑與流體控制軸承 -3.8pct,鍛件/法蘭-3.6pct,整機 0.6pct,電纜 6.1pct。
15-21年,扣非歸母淨利率由高到低為:風電運維船30.4%(18-20年),高空作業 設備25.2%,發電功率預測17.9%,變流器15.4%,狀态檢測與故障診斷15.4%,主 軸14.8%,軸承14.1%,鑄件10.9%,塔筒10.3%,鍛件/法蘭9.0%,電纜5.7%,制 動器4.7%,葉片3.8%,整機3.3%,液壓潤滑與流體控制-2.4%,電機-9.2%。 與毛利率下降相對應的,扣非淨利率也面臨着較大的壓力。21年大部分環節都面臨 着較大壓力,與20年相比,扣非淨利率變化由大到小分别為:鑄件-3.6pct,鍛件/ 法蘭-3.2pct,主軸-3.1pct,高空作業設備-2.8pct,制動器-2.0pct,電纜-1.9pct,發 電功率預測-1.9pct,葉片-1.3pct,變流器-1.0pct,整機-0.2pct,塔筒-0.2pct,狀态 檢測與故障診斷-0.1pct,軸承 1.2pct。
由于風電屬于典型的制造業,為了評價各個環節的投資效率,我們選擇了ROA來看 各個環節回報率的情況。站在16-21年的維度,ROA從高到低依次是:發電功率預測 19.2%,高空作業設備17.1%,軸承13.1%,狀态檢測與故障診斷12.0%,風電運維 船11.3%,鑄件10.5%,變流器10.3%,鍛件/法蘭10.2%,主軸9.9%,塔筒8.9%,電纜8.7%,制動器5.2%,葉片4.9%,整機2.9%,液壓潤滑與流體控制2.0%,電機 -0.5%。 同樣受到原材料價格上漲造成的利潤率下降,風電産業鍊的ROA在2021年均出現不 同幅度的下滑。具體來看,和20年相比,ROA變化由大到小分别為:軸承-9.5pct, 鍛件/法蘭-6.4pct,狀态監測與故障診斷-6.1pct,發電功率檢測-5.2pct,鑄件-4.4pct, 高空作業設備-4.4pct,主軸-3.8pct,制動器-2.4pct,電纜-2.3pct,葉片-1.8pct,塔 筒-1.8pct,液壓潤滑與流體控制-0.9pct,電機-0.4pct,變流器-0.3pct,整機 1.3pct。
風電行業屬于資金密集型行業,從下遊的電站開發到上遊的供應鍊制造。因此現金 的情況也能在某些程度上觀測産業鍊的地位,我們采用銷售商品或提供勞務收到的 現金/營業收入(營業收入現金比)來評價公司的收入質量,站在15-21年的維度, 營業收入現金比從高到低分别為:電纜106.1%,整機104.7%,電機97.8%,塔筒 88.8%,狀态監測與故障診斷86.9%,變流器86.8%,高空作業設備86.6%,葉片85.6%, 主軸84.0%,制動器80.6%,鑄件80.2%,液壓潤滑與流體控制69.2%,鍛件/法蘭 65.7%,軸承58.1%,風電運維船55.0%,發電功率預測76.3%。
21年由于搶裝退潮,不同環節出現階段性的供需失衡,收入質量大部分出現一定程 度的下降,但是仍然處于可控範圍。營業收入現金比的變化從高到低分别為:電機 -36.8pct,整機-25.5pct,高空作業設備-21.1pct,液壓潤滑與流體控制-18.2pct,電 纜-10.0pct,塔筒-9.8pct,軸承-6.4pct,制動器-5.3pct,鑄件-3.7pct,發電功率預 測-0.5pct,鍛件/法蘭 1.9pct,葉片 2.9pct,主軸8.0pct,變流器 14.3pct。(報告來源:未來智庫)
(二)搶裝後遺症逐漸消除,22Q2 開始有望逐步改善
20年搶裝造成20年與21年上半年的高基數,給21年下半年與22年上半年構成一定的 壓力,22Q2将明顯緩解。對不同産業鍊的單季度同比增速取平均數,20Q1-22Q1 的同比增速分别為-2.5%、55.2%、55.3%、30.8%、53.7%、4.5%、-3.5%、4.3%、 7.6%,可以看到20Q2-21Q1整個行業取得了高增速,從21Q2開始,同比增速明顯 下降,因此搶裝造成的“高基數”效應将在22Q2減弱。
單季度歸母淨利潤端,高基數效應同樣明顯。剔除出現過極端異常值的電機環節、 鍛件/法蘭環節、變流器環節、液壓潤滑與流體控制環節,然後取平均數,20Q1-22Q1 的同比增速分别為77.5%、121.4%、142.3%、70.8%、114.2%、15.5%、6.5%、 -39.7%、2.1%,可以看到20Q1-21Q1整個行業取得了高增速,從21Q2開始,同比 增速明顯下降,同樣的,搶裝造成的利潤端“高基數”效應将在22Q2減弱。
随着原材料價格的沖高回落,個别環節毛利率已經出現邊際修複。不同環節來看, 整機環節已經連續三個季度環比改善,22Q1環比改善的環節有葉片、軸承、鍛件/ 法蘭、變流器、電纜、高空作業設備、狀态監測與故障診斷、液體潤滑與流體控制, 環比仍然在惡化的有主軸(明顯收窄)、鑄件(明顯收窄)、塔筒、制動器,由于 不同環節的交付周期以及在産業鍊當中交付順序的不同,不同環節的毛利率改善有 先後,随着原材料價格的企穩以及下遊裝機的逐步恢複,利潤端的改善将逐步到來。
二、“大型化”會帶來什麼?
(一)成本的下降,價值的通縮
風電降本的根本在于風機大型化以後原材料成本的攤低。我們以運達股份的雙饋機 型為例,1.5MW/2MW/2.5MW/3MW/4MW/4.5MW/5MW/5.5MW/6MW機型的總重分 别為97噸、146噸、166噸、193噸、213噸、210噸、217噸、217噸、274噸,其中 6MW為海上機型,因此重量增加較多。
以單MW的角度來看,1.5MW/2MW/2.5MW/3MW/4MW/4.5MW/5MW/5.5MW/6MW 機型的單MW重量分别為65噸、72.8噸、66.4噸、64.4噸、53.1噸、46.6噸、43.4 噸、39.5噸、45.7噸,如果以2MW為基準,則單位重量的變化分别為-11%、0%、 -9%、-12%、-27%、-36%、-40%、-46%、-37%,其中,輪毂和葉片重量的變化 幅度稍低于總體水平,而機艙的重量變化稍高于平均水平。
順理成章的,随着大型化的進行,風機招标價格一路下行。根據金風科技的業績展 示材料,風機招标價格從21年1月的約3100元/KW,降低至22年3月的1876元/KW, 下降幅度達39.5%,和上面的測算相對應,與2MW到5MW的材料用量下降基本相符。
(二)裝機結構的改變,單 GW 風機數量大幅降低
大型化帶來的直接影響就是裝機台數的下降。根據CWEA,我國2021年的新增海上 風電機組平均單機容量為5.6MW,比20年增加0.7MW,21年新增陸上風電機組平均 單機容量為3.1MW,比20年增加0.5MW,結合21年我國風電的新增風電吊裝容量陸 上41.44GW、海上14.48GW共55.92GW,則21年風機吊裝量海陸分别為2603台、 13308台,共15911台,相應的,20年同期海陸風機吊裝量分别為787台、19614台, 共20401台,21年比20年減少4490台,約22%。
(三)與海外的技術代差縮小,大型化預計将趨緩,出口邏輯将演繹
陸上風機方面,國産廠商與國外廠商的代差已經急劇縮小。從各家廠商推出新機型 的情況來看,2020年之前,國産廠商與海外廠商的代差基本維持在1MW左右,Vestas 于2019年才推出6MW機型,西門子-歌美飒2022年才推出6.6MW機型,GE是2020 年推出6MW機型,國内主要廠商諸如金風科技、遠景能源、明陽智能均在2020年左 右推出6.X機型,在大型化方面已經與國外巨頭相當接近。
海上風機方面,國産廠商與國外廠商仍有代差。從各家廠商推出新機型的情況來看, 2021年,Vestas推出的最大的海上機型為15MW,西門子歌美飒為14MW,GW也 為14MW,國内方面,金風推出的最大機型為12MW,遠景推出的最大機型為8MW, 明陽在21年推出了11MW、12MW、16MW機型,總的來看,國産廠商在海上風機 方面和國外領先廠商仍有2MW以上的代差。
機型的成熟一般需要2年左右的叠代時間。以Vestas推出新機型的情況來看,一般2 年推出一個新的機型或者一個新的平台,2010年推出3MW平台機型,2013年推出 3.3MW機型,2015年推出3.45MW平台機型,2017年推出4.2MW機型,2019年推出 5.6MW、6.0MW平台機型,2021年推出6.8MW機型,2022年推出7.2MW機型,一 般的,一個機型推出之後也需要2-3代的叠代,第一代機型安全冗餘較多,随着驗證 參數的豐富,第二、三代機型将逐步成熟,成本也會随之下降。(報告來源:未來智庫)
“平價”壓力下,國産廠商近年推出新機型節奏較快,快速追趕世界先進水平。以 國内風電整機龍頭金風科技推出新機型的情況來看,推出機型的周期約為1年時間, 2014年推出2MW機型,2015年推出2.5MW機型,2017年推出3.X機型,2019年推 出4.X機型,2021年推出中速永磁機型,涵蓋3.85-6.25MW、4.0-6.7MW、7.2MW 平台,2020年搶裝結束之後,2021年金風科技迅速推出多款機型,大型化明顯加速, 也是在這一年推出的7.2MW機型,已經接近于Vestas。在接近于世界先進水平之前, 國内廠商的學習曲線較為陡峭,機型叠代速度明顯較快,我們認為國内廠商的技術 在接近于世界先進水平之際,将由追趕者向領先者轉變,機型的驗證周期将會延長,“大型化”的速度有望減緩。
随着國内技術的成熟,整機企業逐步開始走出去。根據CWEA,2021年我國風機整 機企業新增出口容量3268GW,同比 175.1%,累計出口容量9642MW,同比 51.3%, 主要出口目的地包括越南、塞爾維亞、巴基斯坦、烏克蘭等,主要出口整機企業包 括金風科技、遠景能源、運達股份、明陽智能等。
産業鍊個别環節“走出去”程序已經較高,比如主軸、高空作業設備、塔筒等。在 風電産業鍊中,主軸雙寡頭金雷股份、通裕重工出口占比已經較高,21年金雷股份 出口占比超過40%,通裕股份也超過20%,中際聯合(高空作業設備)、大金重工 (塔筒、樁基)等出口占比也較高。
三、風電未來怎麼看:否極泰将來(一)通縮将不是現階段的主要矛盾,原材料價格與疫情的擾動才是
“大型化”之後,陸上風電項目的回報率已經具有相當吸引力,運營商降本的動力 有所弱化。根據CPIA引用的中國電建集團吉林省電力勘測設計院有限公司發布的 《吉林省新能源發展趨勢與經濟性分析》,參照近期吉林省近期的工程投資和收益 情況,風電項目單位千瓦造價約5500元/KW,按上網電價0.3731元/kWh進行财務評 價,3000小時的風電利用小時數就能達到36.32%的資本金内部收益率,如果按照資 本金内部收益率8%,反算利用小時數僅為1932.01h;同期光伏單位千瓦造價約為 4500元/KW,按上網電價0.3731元/kWh進行财務評價,按照1700小時的光伏可利用 小時數可以實現11.55%的資本金内部收益率,性價比明顯差于同期的風電項目。
海上風電項目的回報率屬于正常水平,運營商要求産業鍊降本的動力仍在。根據海 力風電的《超募資金使用可行性研究報告》,以21年并網的江蘇海上風電項目為例, 項目的内部收益率基本在6.0%~7.5%之間,屬于正常水平,相比陸上20%以上的資 本金内部收益率,吸引力明顯較低一些,因為我們認為海上風電的降本還需要繼續 進行,而“大型化”是必然的手段。
從收益率的角度來看,陸上風電項目的收益率已經較為理想,對降本的壓力已經較 小,預計之後産業鍊将從價格導向向品質、服務等綜合評價體系轉變;海上風電的 項目收益率屬于正常範圍,不同地區由于自然條件的區别,“平價”的進展亦不太 相同,總體來講,海上風電還需要一定程度的降本,“大型化”還将繼續。
鋼鐵、混凝土等構成了風電項目原材料的主要組成部分。根據GWEC發布的 《GLOBAL WIND REPORT 2022》,風電項目的主要原材料構成包括鋼(Steel)、 混凝土(Concrete)、銅(Copper)、鎳(nickel)、鋁(Aluminium)、玻璃鋼(GFRP, Glass fiber reinforced plastic)、碳纖維增強材料(CFRP,Carbon fiber reinforced plastic)、電子材料(Electronic scrap)和占比小但價格較高的稀土元素(REE) 等,原材料的種類較多,受原材料的價格變化影響較大。電氣、電子和磁性風力渦 輪機組件(如機艙、轉子、發電機、齒輪箱和電纜)需要大量的關鍵礦物,包括銅、 鎳、鋅、钕等;用于葉片的主要材料是木材、玻璃纖維和環氧樹脂,以及更可持續 的替代品,如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和擠塑碳纖維。
陸上風電項目方面,一個風電場使用的鋼材量在107-132噸/MW範圍内,占陸上風電 場總材料的24%,而混凝土在243-413噸/MW範圍内,約占陸上風電場的72%;海上 風電方面,鋼鐵的占比高達90%,海上風電場占總材料的90%。
參照Wind的數據,中厚闆價格(元/噸)從21年初邁入上漲通道,最高曾經達到6590 元/噸,比21年初的約4500元上漲約46%,邁入22年後進入下降通道,截止5月20日, 約5140元/噸;軸承鋼價格曾經最高達到約6900元/噸,截止5月25日,約6383元/噸, 同樣進入緩慢下降通道。随着原材料價格的穩定,整個風電産業鍊的盈利有望環比 改善。
疫情對裝機造成一定擾動。根據Wind數據,2022年1-4月全國新增風電裝機累計 9.58GW,同比增長45%,其中4月新增裝機1.68GW,同比增長25%,我們估計疫 情對風電場的現場施工造成了一定的負面影響。(報告來源:未來智庫)
(二)風電作為新能源基建重要組成部分,今年有望為裝機大年
近期招标放量明顯。根據北極星風力發電網、每日風電等公衆号,上周(5.14-5.20) 公開的招标量有1044MW、公布中标結果的有4164MW,近幾周公布中标的項目明 顯加速,顯示下遊的施工高峰期即将到來;截止5月20日,22年招标量共37605MW、 中标量共35473MW。
近期招标價格基本穩定,“價格戰”有望緩解。根據北極星風力發電網、每日風電 等公衆号,近幾周的陸上風電(不帶塔筒)招标價格穩定在1700元/KW左右,前文 已經提到,下遊電站運營端的投資回報率已經具有較高的性價比,對産業鍊降本的 訴求有所下降,之後的重點有望向品質、服務、售後等方向轉變,行業有望從“價 格戰”轉向良性發展。
各地十四五規劃陸續推出,裝機确定性進一步增強。各地陸續推出“十四五”規劃, 大多提出了較大規模的風光新增裝機目标,規模較大的有内蒙古(83.77GW)、廣 東(40GW)、甘肅(56.83GW)、河北(52.36GW)、雲南(50GW)、新疆(49GW)、 陝西(45GW)等,保證了未來一段時間内的裝機。
“大型化”加速,主流機型有望提高1MW。根據明陽智能的業績展示材料,海上的 主流裝機機型已經從5.X機型上升到6.X機型,7.X機型嶄露頭角;根據金風科技的業 績展示材料,主流裝機機型已經從2S機型進入3/4S機型,平均提高在1MW以上。
“大型化”背景下,風電吊裝量壓力将減小,有望增強裝機确定性。根據CWEA, 21年陸上風機平均容量約3.1MW,吊裝量約13308台,按照金風、明陽的銷量情況, 我們可以合理假設陸上風機平均容量上升1MW,4MW狀态下,陸上吊裝55GW需要 吊裝風機13750台,和21年基本持平,如果“大型化”進一步加速,4.5MW狀态下, 陸上吊裝55GW需要吊裝風機12222台,比21年下降約8%;同樣的,21年海上風機 平均容量5.6MW,吊裝量約2603台,合理假設海上風機平均容量上升1MW,6.5MW 狀态下,即使裝到9GW,吊裝量也隻有1385台,海上吊裝的壓力比21年搶裝要小很 多。因此,大風機帶來的吊裝數量下降将在一定程度上減輕風機吊裝的壓力,有利 于增強裝機的确定性。
風光作為新能源基建的主力,光伏受制于矽料瓶頸以及海外的高需求,裝機超預期 的可能性較小,而風電産業鍊制約因素較少,産能彈性較大,有望超預期。根據中 國有色金屬工業協會矽業分會發布的《“雙碳”目标下多晶矽産業發展與思考》, 預計到22年底我國矽料産能将達到約85萬噸,如果不考慮“薄片化”,可滿足約 250GW的裝機需求,光伏全年裝機較為确定,超預期的可能性較低。而風電産業鍊 的彈性普遍較大,幾乎沒有矽料這種硬性約束,在疫情後新能源基建的推動下,有 可能超預期,相關産業鍊将受益。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】未來智庫 - 官方網站
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