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風電産業鍊全景梳理

圖文 更新时间:2024-11-30 13:15:36

(報告出品方/作者:廣發證券,代川、孫柏陽、曹瑞元)

一、傳動鍊:風電整機核心,技術進步關鍵點

(一)傳動系統簡介

傳動系統是使葉片動能轉換為電能的關鍵裝置,通常包括輪毂、主軸、齒輪箱、減 速器、發電機、軸承等零部件。零部件的類型與風力發電機的結構息息相關,例如 在直驅式風機中,沒有齒輪箱結構,主軸尺寸也比較小;半直驅機型各有特色,有的 廠家沒有主軸或者主軸隻起到傳動的作用而不承受負載。

傳動系統在風機總成本中占比較高。根據三一重能招股說明書,2020年公司齒輪箱、 發電機、回轉支承成本分别為12.32/3.26/3.06億元,分别占當年總成本的22.64%、 6.00%、5.62%。特别地,齒輪箱是公司總成本中占比最高的部件,發電機與回轉支 承按照價值量,在總成本中分别排第三位與第四位,傳動系統在風機成本中的重要 性不言而喻。

傳動系統技術壁壘相對較高,國産替代仍在路上。經過多年的發展,我國風電機組 主要零部件大部分已經實現了國産替代,零部件的國産化也不斷推動了風電成本的 下降。根據伍德麥肯茲官網的數據,2019年我國機艙、發電機、塔筒的國産化程度 已經非常高,均達到80%以上的水平,葉片、齒輪箱、轉換器等零部件國産化率也已 經達到了70%以上。軸承作為傳動系統的主要組成部分,是我國風機完全國産化的 最後一塊拼圖,2019年我國主軸軸承、偏航變槳軸承的國産化率分别隻有33%和50%, 側面體現風電軸承的較高技術壁壘。

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在整個風機産業鍊中,傳動系統各環節毛利率相對較高。供求關系、技術壁壘、競 争格局等直接影響整機及零部件的毛利率,2018-2020年,除發電機外,風機主要零 部件毛利率均有所上漲,20年受搶裝因素影響,零部件廠商毛利率與整機廠商毛利 率出現背離。在風電整機及主要零部件中,軸承、主軸、制動器等傳動系統的組成部 分毛利率處于較高水平,2020年軸承、主軸、制動器環節的平均毛利率分别為35.27%、 35.99%、40.21%,印證了傳動系統在風電産業鍊當中的重要地位。

(二)風機技術路線:理解風機産業鍊變化的鑰匙

不同風電機組傳動系統的組成差異較大,風電機組技術路線的走向是傳動系統的産 業鍊以及市場格局演變的總鑰匙。根據傳動系統配置,風力發電機組技術路線可大 體分為六類:高速鼠籠異步發電機(SCIG)、高速繞線轉子異步發電機 (WRIG)、高速雙饋異步發電機(DFIG)、低速直驅永磁/電勵磁發電機 (PMSG/EESG)、中速/低速半直驅永磁/電勵磁發電機、高速半直驅鼠籠發電 機。目前,市場上應用最多的主要有直驅永磁風力發電機組、雙饋異步風力發電機 組、半直驅混合驅動風力發電機組三類。

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雙饋式風力發電機組采用多級齒輪箱驅動雙饋異步發電機,它的電機轉速高,轉矩 小,變流器隻需要處理轉差功率,無需對所有發電機輸出功率做變換。其優點是體 積小,重量輕,整機成本和吊裝成本都相對較低,但多級齒輪箱的采用同時增加了 機組發生故障的頻率。 直驅永磁風力發電機組在傳動鍊中省略了齒輪箱,将風輪與低速永磁同步發電機直 接連接,降低了機械故障率和定期維護成本,同時作為同步電機能夠更加平穩地發 電,提高了風電轉換效率和運行可靠性,在大功率領域表現更好;但是相比雙饋式 機組,直驅式風力發電機組體積較大、成本較高。

半直驅概念是指采用中速齒輪箱和中速發電機傳動路線的風電機組,因其綜合了雙 饋異步高速傳動和直驅傳動鍊的傳動特點,因此也被稱為“半直驅混合驅動風電機 組”。半直驅永磁混合驅動技術結合直驅與雙饋兩種技術路線的優點,傳動鍊由兩 級傳動齒輪箱和中速永磁發電機構成,通過兩級傳動齒輪箱适當提高永磁發電機轉 速,可以使用比直驅風機體積更小、重量更輕的永磁發電機;比雙饋風機使用的多 級高傳動比齒輪箱轉速比更低,可靠性更強。此外,采用中速傳動的超緊湊傳動鍊 技術,載荷受力傳遞路徑較短,有效減輕齒輪箱、發電機經受的載荷,通過均分風 機部件的設計和制造難度,從而保證了風電機組運行的可靠性,可有效降低綜合度 電成本。

直驅式風電機組由于沒有齒輪箱,是目前三種主流技術路線中故障發生率最低的, 但由于機組體積較大,原材料成本相應較高。以IEEE 2006年刊載的論文為例,對 今天仍然有一定的參考意義,以3MW風機為例,考慮不同技術路線風電機組的發 電機原材料重量,直驅電勵磁風機機組重量最大,為45.1噸,其中鋼鐵占比較大, 共32.5噸;其次是直驅永磁機組,重量為22.4噸;三級齒輪箱雙饋風電機組重量最 輕,隻有5.24噸,可見雙饋路線的發電機在原材料消耗上具有優勢;若考慮齒輪箱 重量,3MW三級齒輪箱雙饋機組的齒輪箱重量為22噸,加上金屬原材料的重量為 27.24噸;一級齒輪箱半直驅永磁機組齒輪箱重量為14噸,加上金屬原材料重量為 20.11噸;直驅永磁機組總重量為24.2噸。

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體現在成本上,3MW的3級齒輪箱雙饋機組傳動系統(發電機原材料、發電機安 裝、齒輪箱、轉換器)成本為32萬歐元,直驅永磁機組成本為43.2萬歐元,1級齒 輪箱半直驅永磁機組成本為33.3萬歐元。雙饋、半直驅永磁風機在成本競争上處于 優勢地位,未來随着風機大型化的持續推進以及稀土等原材料的上漲,雙饋與半直 驅的成本優勢有望繼續擴大。

風機技術作為整機廠商的競争核心,經過多年發展,國内外各大整機廠商逐步形成 自己獨特的技術演進路線: GE:GE起家于陸上風電,連續多年采用雙饋技術路線;2015年,GE收購阿爾斯 通的新能源業務,獲得了阿爾斯通在海上風電領域的生産能力,并正式進軍海上風 電市場。目前,GE海上風電機組HalideX14MW-220和Halide150-6MW等大兆瓦機 組均采用直驅永磁技術路線。

西門子歌美飒:西門子陸上風電主要采用直驅永磁路線,而歌美飒陸上風電則采取 雙饋路線。2017年,西門子與歌美飒合并,陸上機組延續了歌美飒的雙饋路線。而 在6MW及以上的海上大兆瓦機組中,采取的是半直驅路線。 金風科技:全球領先的直驅永磁風機生産商,1.5MW、2S、3S/4S、6S/8S系列機 型均為直驅永磁,在2021年國際風能大會上發布了多款中速永磁産品,标志了金風 技術路線的重要轉變。

運達股份、遠景能源、三一重能:均為我國著名的雙饋機組生産商,3MW以上機 型都以雙饋路線為主。在2021年北京風能大會上遠景能源推出的卓刻平台 WH4.65N-192、WH5.0N-192采用了半直驅技術。 電氣風電:公司技術路線涵蓋齒輪箱增速型、風輪直驅型,公司陸上風機均為齒輪 箱增速型技術路線,海上風機包括齒輪箱增速型與風輪直驅型兩種技術路線。擁有鼠籠發電機和雙饋發電機設計技術以及永磁直驅發電機與變流器耦合技術,公司 3MW以上機型主要采用雙饋路線。

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風電大型化過程中,陸上機型中三種技術路線均有應用。根據北京風能大會官方公 衆号,2020年和2021年國内各大整機廠紛紛推出大兆瓦機型。在新推出的陸上機 型中,4MW以上占據了主導地位,其中三一重能、遠景能源、金風科技、明陽智 能均推出6MW及以上機型。在技術路線上,整機廠大多延續其傳統路線,直驅、 雙饋、半直驅皆有應用,金風科技推出了中速直驅永磁的新機型,明陽智能以半直 驅為主,三一重能、中國海裝、運達股份以雙饋為主,而遠景在2021年CWP上推 出半直驅機型,打破了其過往以雙饋為主的産品布局。

大兆瓦海上風電機型以直驅和半直驅技術路線為主。相比陸上風機,海上風電機組 通常功率更大,工作環境更惡劣,吊裝與維護成本更高,因此對于機組運行的穩定 性提出了更高要求。由于多級齒輪箱的應用,高速雙饋式風電機組後期發生故障概 率遠高于直驅式和半直驅式機組,從而限制了其在海上風電領域的應用。根據《大容量海上風電機組發展現狀及關鍵技術》,國内外主要廠商推出的5MW以上海上 風電機組,我們發現除華銳風電、聯合動力等國内三線廠商曾在2011-2012年間推 出過雙饋式的6MW機組外,其餘風機均采用直驅或半直驅技術路線。

二、技術路線多點開花,零部件各有千秋

(一)軸承:技術壁壘較高,國産廠商紛紛發力

軸承在風機中應用廣泛。雙饋式風機與半直驅式風機中運用的軸承主要有主軸軸承、 偏航軸承、變槳軸承、齒輪箱軸承與發電機軸承。一般地,一台雙饋式或半直驅風電 機組需要主軸軸承1~3套,偏航軸承1套,變槳軸承3套。而直驅式風機由于沒有齒輪 箱結構,因此不需要齒輪箱軸承。

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根據軸承工作其所能承受的載荷方向,可以将滾動軸承分為向心軸承和推力軸承。 根據滾動體的種類與結構不同,軸承又可以分為深溝球軸承、球狀滾子軸承、圓錐 滾子軸承、圓柱滾子軸承等。球軸承的高速運轉性能好,旋轉精度高,但剛度較低, 适用于高轉速但負荷不太大的場景;滾子軸承和滾針軸承由于增大了接觸面積,剛 度更高,但高速運轉性能稍遜,适用于載荷較大的場景。

由于工作環境與受力情況不同,風機不同位置通常使用不同結構的軸承。一般地, 主軸軸承要承擔葉輪傳導的強大的徑向和軸向作用力,負荷較重,因此要求主軸軸 承具有較強的硬度。在實際中,球狀滾子軸承通常用在3點式傳動鍊的主軸軸承,而 圓柱滾子軸承和圓錐滾子軸承通常用在模塊式傳動鍊中。

在兆瓦級風電機組中,齒輪箱多采用多級行星輪與平行輪結合的方式,深溝球軸承、 球狀滾子軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承以及四點接觸球軸承都可以根據需要 安裝在齒輪箱的不同位置。 變槳主要用來改變葉片的方向,偏航則用來改變機艙的方向,實際中應用較多的偏 航變槳軸承主要有深溝球軸承、球狀滾子軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承等。

主軸軸承高度定制化,不同整機廠不同機型選擇各異。在帶齒輪箱的雙饋、半直驅 機組中,最常見的傳動系統配置是三點或四點懸挂式,其中三點式中采用一個主軸 承,齒輪箱的耳軸要在低速軸旁邊承載負荷,因此組合中有三個支點,西門子、 Nordex、維斯塔斯1.5-3MW機型中有很多采用這種結構;四點懸挂式中采用兩個 主軸軸承,其中一個主軸軸承靠近齒輪箱的低速軸,這種結構可以更好地保護齒輪 箱,但也對錯位更加敏感,通常需要更大的機艙空間,西門子歌美飒、維斯塔斯、 GE2-2.5MW機型中很多采用這種結構。

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此外,也有機型将主軸軸承直接與齒輪箱相連,從而省去了主軸結構。這種結構的 好處是減少了原材料的用量,從而具有成本優勢,但由于齒輪箱直接與葉輪連接, 發生故障的概率随之增長,并且一旦齒輪箱故障便需要更換整個機艙,後期運維比 較麻煩。目前,維斯塔斯3MW機型和Areva5MW機型中使用了這種結構。在另一 種“漂浮式傳動鍊”結構中,通過将支持結構和動力系統分離,采用兩個主軸軸承 來支持轉子。這種設計主要是為了減少傳遞到齒輪箱和發電機的非扭矩負載,但也有研究認為這種設計會增加主軸軸承的載荷。目前,這種設計主要用在阿爾斯通的 一些風機産品和GE海上機型中。

在直驅式風機中,傳動系統設計也有所差别。由于直驅式風機通常都是徑向通量 機,其傳動系統設計的一個主要目标便是确保最小的氣隙間隔。為了達成這一目 标,通常需要增加主軸軸承的數量,在實際生産中,單主軸軸承、雙主軸軸承、三 主軸軸承結構都有應用。

主軸軸承類型多樣。造成主軸軸承高度定制化的原因除了傳動系統結構差異外,軸 承類型的選擇也是重要因素。當使用兩個或多個軸承來支撐主軸時,為了防止過度 的軸向運動,一個或兩個軸承必須固定在軸向。而在實際運行中,零件熱膨脹将導 緻材料變形,因此還需要有一個在軸向自由的軸承來容納軸向位移(非定位軸承) 和一個軸向固定的軸承來控制主軸位置(定位軸承)。此外,主軸中通常還需要一 個徑向預加載軸承來分擔載荷。

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主軸軸承技術難度高,有更高的價值與毛利率。主軸軸承設計難度高,工作環境惡 劣,壽命要求達到25-30年,對設備可靠性要求很高。此外,風輪主軸載荷大,相 比其他軸承的長度也更長,需要主軸軸承有足夠的硬度、強度、抗沖擊性能,同時 要有較少的缺陷,防止過早疲勞。由于生産工藝的複雜,主軸軸承産品附加值也更 高。根據新強聯非公開發行股票募集說明書,從2020年實際銷售情況來看以及募投 項目的規劃來看,主軸軸承價格都比偏航變槳軸承高的多:2020年公司3-4MW的 偏航變槳軸承單價為12.62萬元(一套約50萬元),而同等功率機型的主軸軸承單 價為52.63萬元,比偏航變槳軸承高出3倍多;此外,主軸軸承毛利率也顯著高于偏 航變槳軸承,2020年新強聯主軸軸承的毛利率為48.83%,比偏航變槳軸承毛利率 22.32%高26.51pct。

偏航變槳軸承産品标準化程度高,已經基本實現國産化。從主要軸承廠商産品布局 來看,我國已有多家廠商可以生産偏航變槳軸承。根據新強聯年報,公司已經具有3- 6MW偏航變槳軸承的批量化生産能力,偏航變槳軸承在公司風電産品收入中占據主 要地位,2017-2019年公司偏航變槳軸承收入分别為1.68/1.33/1.36/2.58億元,分别 占風電産品收入的88.44%、77.07%、81.10%、76.42%;瓦軸是我國偏航變槳軸承 另一主要供應商,2019年在國内生産出第一套為歐洲世界知名風電制造商陸上主流 機型配套的4.5MW變槳軸承,目前公司已經先後開發出1.5MW、2.0MW、3.0MW、 5.0MW、6.0MW、7.0MW等系列風機配套軸承;此外,洛軸、洛陽LYC、天馬、大 冶軸等也具有偏航變槳軸承的生産能力,特别是3MW以下的風電偏航變槳軸承國産 率已經相當高。(報告來源:未來智庫)

國内軸承企業高端市場全球競争力仍較弱,國産替代仍有空間。軸承國産化率在風 機部件中國産化率最低,根據伍德麥肯茲,2019年我國風機主軸承和偏航變槳軸承 國産化率分别為33%和50%,而葉片、塔筒、齒輪箱等其他零部件國産化率皆已超 過70%,軸承是我國風機完全國産化的最後一環,國産替代仍有較大空間。從全球 範圍看,軸承行業經過多年産業競争後,高端市場被瑞典SKF、德國Schaeffler、日 本NSK、日本JTEKT、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、美國TIMKEN這四個國 家八家大型跨國軸承企業所壟斷。根據電氣風電招股說明書,2019年舍弗勒、SKF、 NTN的全球市占率分别為29%/24%/12%,三家加總達到65%,而我國本土企業洛軸、 瓦軸的市占率隻有各4%。

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在收入體量上,我國企業與國外知名企業差距仍較大。除風電領域外,國外軸承企 業多沿産業鍊向更多領域擴展。以全球軸承龍頭SKF為例,公司的軸承産品廣泛應 用于農業、機械、油氣、電力、高鐵等領域。2020年全球八大軸承廠中的SKF、舍 弗勒、NTN、JTKET收入分别為562.91/991.28/417.55/909.37億元,而我國代表企 業新強聯當年收入隻有20.64億元,與國外巨頭仍有較大差距。

不同廠家軸承産品設計有所差别。在實際應用中,不同廠商對風機傳動鍊的技術積 累與側重有所不同,因此在考慮軸承性能基礎上,各個廠家的軸承選擇設計較為靈 活。瓦軸、洛軸、新強聯、SKF、舍弗勒等國内外軸承廠均選擇圓錐滾子軸承作為主 軸軸承,但在偏航變槳軸承的選擇上搭配組合衆多,瓦軸和洛軸主要選用四點接觸 球軸承,新強聯采用雙排球軸承,SKF和舍弗勒除球軸承外,還選用了圓錐滾子和圓 柱滾子軸承。

國内軸承産業以“哈瓦洛”為主,新強聯等民企近年不斷殺出重圍。我國軸承産業 開始于1938年,經過70多年的發展,無論從軸承産量還少軸承銷售額來算,我國都 已經邁入全球軸承工業大國行業。我國軸承産業具有較為明顯的集聚态勢,目前主 要形成了瓦房店、洛陽、長三角、浙東和聊城五個軸承産業集群。其中,瓦軸、洛軸、 哈軸是我國三大國有龍頭企業,經過多年的技術沉澱,在産品種類、生産工藝上都 具有較大優勢。同時,随着我國市場化程度的不斷提高,民營企業也不斷進入軸承 制造行業,已經成為了我國軸承行業的主力軍,規模比較大的企業有天馬軸承、萬 向錢潮、人本集團、慈興集團、新強聯等。此外,外資品牌軸承企業也占據着國内軸 承市場的重要部分,全球八大跨國軸承公司均已在中國設立公司,并不斷加大在華 投資力度,建立了多家軸承生産工廠,并在中國設立了區域總部和工程技術中心。

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新強聯在主軸軸承國産替代中居于領先地位。新強聯是國内極少數可以向頭部風電 整機廠商批量供應風電主軸軸承的廠商之一,公司憑借多年的研發積累和技術優 勢,攻克了2-3MW直驅式風力發電機三排滾子主軸軸承的關鍵技術,掌握了國際先 進的無軟帶淬火工藝,公司直驅式三排滾子風電主軸軸承和雙列圓錐滾子風電主軸 軸承均已量産并向湘電風能、明陽智能和東方電氣等客戶供應,獲得了下遊整機客 戶的認可;同時,公司已經研制成功5.5MW風電主軸軸承産品,并為明陽智小批量 供貨,在大型化加速的過程中,新強聯有望受益于此過程。

瓦軸是我國軸承領域龍頭企業。瓦軸是我國最早從事工業軸承研發生産的企業之一, 1999年公司生産出500KW的偏航變槳軸承,标志着公司正式進入風電領域。2005年, 瓦軸在國内率先生産出第一套兆瓦級風力發電軸承,之後10餘年間,瓦軸風電軸承 技術始終走在行業前列。根據瓦軸在21年風能大會上的公開資料,瓦軸已經研發出 6-8MW海上偏航變槳軸承,4.XMW單列圓錐主軸軸承。

瓦軸風電軸承裝機波動中上升。2018年來,受風電行業景氣度上升影響,公司軸承 産量不斷提升,2020年公司偏航變槳軸承、主軸軸承、齒輪箱/發電機軸承分别對應 裝機2670/1181/877套,根據公司規劃,到2025年公司偏航變槳軸承、主軸軸承、齒 輪箱/發電機軸承配套裝機預計分别将達到3000/3000/2000套。

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洛軸為我國軸承領域龍頭企業。洛軸于1997年開發研制出600kw風力發電機組配套 偏航軸承,标志公司正式進入風電軸承行業,公司于2007年負責起草了《滾動軸承 -風力發電機軸承》行業标準,之後多年産品不斷推陳出新,并多次承擔國家風電 軸承相關研發課題,是我國風電軸承龍頭之一。根據洛軸在21年風能大會上的公開 資料,公司已經為客戶成功研發7.0MW和8.0MW配套風電軸承。

(二)主軸:競争格局較穩定,大型化帶來新變數

主軸主要應用于雙饋和半直驅機型。風電主軸在風電整機中用于連接風葉輪毂與齒 輪箱,将葉片轉動産生的動能傳遞給齒輪箱,是風電整機的重要零部件。風電主軸 使用壽命約20年,使用中更換成本高、更換難度大,因此風電整機制造商對其質量 要求非常嚴格。按産品應用的機型不同,風電主軸可分為雙饋異步式主軸與半直驅 主軸,雙饋異步式風電整機用主軸目前依然占據市場主導地位。直驅式風機中,由 于沒有齒輪箱,葉輪與發電機通過主軸直接相連,但其主軸尺寸較小,因此通常所 說的主軸多指雙饋式風機主軸。

金雷股份與通裕重工是全球風電主軸雙寡頭。風電主軸制造屬于重資産行業,而且 主軸作為傳遞動力的關鍵部件,重要性不言而喻。我國主軸生産企業經過多年的發 展,在技術上形成了深厚的積澱,并取得了有利的競争地位。我國代表企業金雷股 份和通裕重工是全球風電主軸生産雙寡頭,從收入端來看,金雷股份與通裕重工風 電主軸産品收入相當,2020年金雷股份與通裕重工風電主軸收入分别為13.83億元 和14.53億元。

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金雷股份主軸均價較高,通裕重工産量增長較快。産能與産量是影響主軸生産企業 競争力的重要因素之一,目前金雷股份除鍛造主軸生産外,還有部分鑄造主軸受托 加工業務,而通裕重工則專注于鍛造主軸;近年來通裕重工産量增長較快,2020年 公司鍛造主軸産量為15.33萬噸,相較于2018年增長了186.54%,金雷股份2020年公司鍛造主軸産量為12.65萬噸。在價格上,由于産品結構差異,金雷股份主軸平 均單價高于通裕重工,2020年金雷股份與通裕重工的平均單價分别為1.11萬元/噸 和0.98萬元/噸。

原材料在主軸生産成本中占比較高,布局原材料有利于提高企業毛利率。風電主軸 的主要原材料為生鐵、鋼錠等,原材料在公司營業成本中占比較高,且原材料價格 波動容易對公司毛利率造成影響,布局原材料生産成為大型主軸生産商增強競争力 的重要選項。通裕重工于2009年成立全資子公司寶泰機械從事大型鍛件坯料的制 備,通過資産坯料進而對原材料成本相對可控,有利于降低成本、減少原材料價格 波動對毛利率的影響,15-20年通裕重工的原材料占營業成本比例保持較為穩定。

近年來,金雷股份産業鍊布局加深,公司一體化水平不斷提高,随着公司“年産 8000支MW級風電主軸鑄鍛件項目”投産,對原材料外購需求減少,毛利率有所提 升,2020年金雷股份原材料占營業成本比例為62.34%,同比下降8.70pct,同年金 雷股份與通裕重工風電主軸産品單位毛利分别為5031.17和3606.15元/噸,毛利率 分别為45.42%和36.83%。

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金雷股份與通裕重工不斷擴産,金雷股份開始布局鑄造主軸。根據金雷股份非公開 發行股票募集說明書,公司拟投資5億元建設“海上風電主軸與其他精密傳動軸建 設項目”,公司現有鍛造主軸産能11.6萬噸,鑄造主軸受托加工産能0.6萬噸,項 目達産後鍛造主軸産能将增加至14萬噸,鑄造主軸産能增加至1.6萬噸。

根據通裕重工可轉債募集說明書,2021年公司風電主軸産能為9萬噸,相較于2000 年下降了7萬噸,由于風電“搶裝潮”退坡,公司原風電主軸部分産能被用于生産 其他鍛件産品;在公司募投項目中,“高端裝備核心部件節能節材工藝及裝備提升 項目”拟對風電主軸鍛件工藝及裝備提升,改造前主軸銷量為14萬噸,改造後銷量 預計為12.5萬噸,但産品單價相應有所提高。

配套風機大型化,大MW主軸産能具有一定稀缺性。風機大型化趨勢演變加速,根 據CWEA,2020年我國3.0MW及以上風機裝機占比已經達到38%。目前,金雷股 份與通裕重工都可以生産最大8MW的風電主軸,但由于設備、技術、産能等因素 制約,其大功率風電主軸的生産仍多處于小規模階段。以金雷股份為例,目前公司 産品結構仍以3MW以下鍛造主軸為主,2019年公司3MW及以上鍛造主軸銷量為 33651.3噸,僅占總銷量的35.28%。大兆瓦主軸對生産設備要求更高,根據金雷股 份非公開發行股票反饋意見回複,3MW以下主軸可以用20MN或40MN鍛壓機進行 生産,而3MW及以上主軸則需用80MN鍛壓機,公司現有設備産能利用率已達高 位,因此拟通過募投項目建設購買新設備從而提升大兆瓦主軸産能。

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鍛造主軸力學性能更佳,鑄造主軸更适合大型化。按制造工藝不同,風電主軸分為鍛造和鑄造兩種,鑄造能夠使鑄件快速一次成型,生産效率和材料利用率都較高, 适合用于大型或者結構複雜的部件生産,但其力學性能低于同材質的鍛件力學性 能。鍛造指利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其産生塑性變形以獲得具有一定 機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。鍛造能保證鍛件内部金屬纖維組織的 連續性,使鍛件具有良好的力學性能與更長的使用壽命,适用于受力強、條件惡劣 的工作環境,但在鍛造過程中反複加熱鍛壓會伴随一定的材料損耗,使得鍛造法的 生産效率和材料利用率與鑄造法相比較低。

鑄造主軸生産工藝與鍛造主軸有相通之處,原有鍛造主軸生産經驗可沿襲。鍛造主 軸的生産主要經過鍛造、熱處理、機械加工和塗裝四個流程,除鑄造和鍛造的工藝 不同外,鑄造主軸和鍛造主軸的機械加工和塗裝工藝基本相同。通過多年的積累, 金雷已全面掌握鍛造主軸包括鍛壓、熱處理、機械加工、塗裝在内全部生産技術, 技術水平處于行業領先地位。金雷可将在鍛造主軸生産中積累的機械加工和塗裝技 術運用于鑄造主軸受托加工業務中。此外,金雷自2017年便開始從事鑄造主軸的受 托加工業務,主要參與環節為機械加工和塗裝,經過幾年的技術積累,未來有望将 鑄造主軸加工工序将由目前的半精加為主将進一步拓展至粗加、半精加、精加和塗 裝等多道工序,并相應提高鑄造主軸受托加工業務的單價。

金雷股份布局鑄造主軸、專注于主軸領域,通裕重工拓展轉子、定子鑄件,更側重 于橫向發展。在實際運用中,3MW以下風電整機多使用鍛造主軸,而3MW以上機 型鑄造主軸與鍛造主軸均有應用,金雷在實際經營中知悉客戶有鑄造主軸的需求, 并于2006年非公開發行股票募集資金用于建設“大兆瓦風力發電主軸産業化項 目”,2020年項目投産後增加了6000噸/年的鑄造主軸加工能力,但目前産能仍無 法滿足需求。通過本次募投項目“海上風電主軸與其他精密傳動軸建設”,公司有 望再增加1萬噸/年的主軸産能。

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通裕重工除鍛造主軸外,風電産品還包括風電鑄件(直驅及雙饋式風電輪毂、機 架,直驅式風電定軸、轉軸,雙饋式風電軸承座)和風電結構件(直驅式風電轉子 機殼、定子機座)。其中,風電鑄件和風電結構件于2019年實現銷售。目前,通裕 的結構件産品主要為陸上風電結構件,因海上風電結構件規格尺寸更大,受制于裝備水平、運輸難度,在公司現有基地難以實現生産及運輸出海。通裕本次募投項目 定位為大型海上風電結構件産品,為公司既有結構件産品的升級,産品尺寸放大 後,未來10MW以上海上風電或6MW以上陸上風電結構件産品均可通過本募投項目 生産。根據公司規劃,募投項目達産後,将增加定子類産量300套、轉子類産量 300套、鑄件加工産量270套,合計收入新增6.31億元/年。

(三)齒輪箱:風機關鍵部件,競争格局較為穩定

齒輪箱是風力發電機組的功率傳輸部件,通過提升傳動系統轉速、降低扭矩,從而 把葉輪吸收的風能傳遞到發電機,以滿足發電機使用性能需求。齒輪箱主要應用在 半直驅式風電機組和雙饋式風電機組中,風電機組中的齒輪箱通常要求體積小、重 量輕、性能優良、運行穩定并可以适應多種惡劣環境,對産品質量要求十分嚴格。 齒輪變速主要有兩種形式,一種是平行齒輪(圓柱齒輪)變速,一種是行星齒輪變 速。相比平行齒輪變速,行星齒輪的增速效率更高,體積更小,在風電機組中應用也 更為廣泛。一級行星兩級平行軸多應用于2MW及2MW以下的風電機組,用一組平行 輪代替行星輪,可靠性更高,但體積也相應更大;兩級行星一級平行軸主要用于 2.5MW以上的風電機組,具有承載力強、變速效率高、體積小的優點。

風電大型化,多級行星輪的中速傳動系統有望成為行業主流。根據Winergy,風電 齒輪箱發展經曆了一級行星輪、二級行星輪到三級行星輪的變化過程;現有傳動系 統仍以高速傳動為主,未來随着風機大型化以及海上風電的發展,中速系統由于齒 輪箱發生故障概率更低,占比有望上升。

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德力佳與主機廠商綁定較為緊密,近年發展迅速。2018年1月,三一重能與德力佳 簽訂股權轉讓協議,将其持有的三一增速機設備有限責任公司100%股權轉讓給德 力佳傳動科技,之後三一重能持有德力佳16%的股權。根據三一重能招股書,德力 佳是公司主要的齒輪箱供應商,2018-2020年三一重能分别向德力佳采購齒輪箱1.93/3.49/9.17億元,分别占三一重能齒輪箱采購金額的73.72%、83.45%、 48.54%。

重齒、杭齒、大連重工等亦加速布局風電齒輪箱。國内風電齒輪箱行業的主要參與 者還有杭齒前進、重齒、大連重工等。杭齒前進作為業内為數不多的主闆上市公 司,近年來風電及工業傳動産品銷售情況不斷好轉,2018-2020年,公司風電及工 業傳動産品收入分别為2.63/3.87/5.77億元,分别同比增長5.82%、47.02%、 49.14%;2020年公司風電及工業傳動産品銷量為472台,同比增長41.74%。

大連重工是我國重機行業的大型重點骨幹企業和新能源設備制造重點企業,公司全 面布局風電業務闆塊,目前在齒輪箱、偏航變槳驅動、電機等多産品上實現突破。 2018年12月,公司與華銳風電簽訂股權轉讓協議,華銳風電将其持有的華銳風電 科技(大連)有限公司100%股權和華電虎林風力發電有限公司18%股權轉讓給大 連重工。目前,公司已形成8大系列40餘種風電産品,先後通過了GL、DNV、 Dewi-OCC、TUV、CE等設計、生産及安全等20餘個産品認證。

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(四)電機:風能轉換關鍵部件,發展較為成熟,整機廠有自産化趨勢

發電機是風電機組傳中将機械能轉換為電能的重要部件。風力發電機組中發電機主 要有鼠籠異步電機、雙饋異步電機、直驅永磁同步電機、半直驅永磁同步電機四類。

随着技術的逐步成熟,競争變得激烈,毛利率持續下降。發電機是風電機組中國産 化率最高的部件,2017年之前,風力發電機的毛利率處于較高水平,2018年後随 着風電行業的快速發展,行業競争激化,毛利率不斷下滑,2020年中電電機和湘電股份風力發電機毛利率分别為22.81%和8.51%,相較于2017年的毛利率峰值分别 下降了24.34pct和12.98pct。

産品技術趨于成熟,多家均可滿足大型化配套需求。我國發電機企業在大兆瓦技術 上已經相對成熟,在半直驅永磁同步發電機方面,中車永濟、湘電股份、汾西重工 均已完成10MW以上大兆瓦發電機的研發與生産,可滿足未來海上大兆瓦風電機組 的需求。在雙饋異步發電機方面,由于該機型主要應用于陸上,相對海上機組其容 量較小,目前,湘電股份已實現1.55-8.4MW雙饋異步發電機産品全覆蓋,中車永 濟和汾西重工也具有5.XMW級産品的生産能力,可以滿足市場需求。

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除發電機外,風電機組中的電機還包括偏航、變槳驅動電動機等。我國偏航變槳電 機的主要生産商有江特電機、大連重工等。根據江特電機在風能大會上的資料,江 特電機是我國風電偏航變槳電機龍頭企業,江特偏航電機涵蓋1.5-6MW各種機型, 偏航變槳電機年産量超過10萬台,市場占有率高達60%。

大連重工在偏航變槳電機上布局也較為全面,根據大連重工在風能大會上的資料, 公司目前累計已生産偏航驅動器20800餘台(1.5MW 11600餘台、1.65MW 500餘 台、2MW 7700餘台、3MW 900餘台、5MW 6台、6MW 6台);變槳驅動器13700 餘台(1.5MW 7300餘台、1.65MW 400餘台、2MW 5400餘台、3MW 600餘台、 5MW 4台、6MW 3台)。

整機廠有自産發電機的趨勢。根據電氣風電招股說明書,電氣風電從控股股東上海 電氣采購内容包括發電機、傳感器、控制櫃等風電設備必需産品;根據三一重能招 股說明書,三一風電機組發電機主要為自産,顯示了較強的供應鍊管理能力。

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(五)制動器:傳動鍊安全關鍵部件,競争格局優秀

制動器是使運動部件減速、間斷或堅持間斷情況等功能的設備。根據制動系統,制 動器可分為機械式、液壓式、氣壓式、電磁式等多種;按制動件的結構形式又可分 為外抱塊式制動器、内張蹄式制動器、帶式制動器、盤式制動器等。在大型風力發 電機組中,偏航系統,主軸制動以及風輪鎖定等功能的實現依賴于小體積、大功能 的液壓系統,液壓技術在風力發電領域得到了廣泛的應用。

偏航系統是水平軸風力發電機不可或缺的組成系統之一,由風向标傳感器、偏航軸 承、偏航驅動電機、偏航制動器、扭纜保護裝置等幾個部分組成,其與風力發電機 組的控制系統相互配合,使機組的葉輪始終處于迎風狀态,充分利用風能,提高機 組的發電效率。其中偏航制動器由液壓站提供制動力,當葉輪處于迎風狀态工作 時,液壓站給制動器提供一個較大的壓力以錨定偏航系統,防止機艙在風力的作用 下發生偏轉和劇烈振動;當風向發生變化觸發偏航動作時,液壓站給制動器提供的 壓力切換至一個較小值,以吸收偏航過程中因風力産生的自由偏轉振蕩,防止偏航 齒輪因承受振蕩産生的交變應力而引起的過早損傷。

主軸制動系統是風機安全鍊上的重要裝置,一般有主動液壓制動和被動液壓制動兩 種方式,其與偏航制動器一樣由液壓站提供制動力。以主動式液壓制動為例,當風 機停機時,要求主軸制動器制動;風機啟動時,要求主軸制動器釋放。 當風速超過機組發電作業允許的最大值,或對機組進行維護、檢修時,需對機組進 行停機處理,此時需用鎖銷對風電機組葉輪實現機械鎖定。鎖銷的伸縮動作通常由 液壓站驅動,其控制原理通常為典型的雙向油缸控制原理,由電磁換向閥與液控單 向閥(液壓鎖)配合控制。

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國産化不斷加速,華伍股份是國内市場絕對龍頭。2010年之前,我國國内風電制 動器行業尚處于起步階段,市場基本被外資品牌占據,如風電設備的主軸制動器和 1.5MW以上(含)機組的偏航制動器95%以上由國外廠商供應,1.5MW以下的偏 航制動器80%以上由國外廠商供應。此後,随着國内主機廠商崛起,風電制動器行 業國産替代比例不斷提高。

華伍股份是我國風電制動器行業龍頭,綜合市占率超過40%,目前已經具備大功率 風機制動器的批量供貨能力,可适應陸上和海上機型主機的要求,客戶基本涵蓋了 國内主要風電設備主機廠商,其中包括金風科技、廣東明陽、遠景新能源、浙江運 達、湘電股份、上海電氣、東方電氣、國電聯合動力等,且是國内唯一一家西門子 風電全球合格供方,公司已在風電設備制動器領域确立競争優勢地位。

三、尋找高壁壘、稀缺的優質産能

(一)新強聯:率先實現國産替代的風電軸承翹楚

新強聯成立于2005年,主要從事大型高端回轉支承的研發生産銷售,産品主要包括 風電軸承、偏航軸承、變槳軸承、盾構機軸承及關鍵零部件,海工裝備起重機回轉支 承等。軸承是現代工業的基礎零部件,被譽為機械裝備的“關節”,應用領域廣泛, 目前公司産品主要應用于風力發電機組、盾構機、港口機械海工裝備、露天采礦設 備、工程機械等領域。

公司收入與歸母淨利率持續快速增長,毛利率與淨利率水平較高。2020年公司營業 收入與歸母淨利潤分别為20.64和4.25億元,2016-2020年平均複合增長率分别為 55.24%和77.64%,公司歸母淨利潤增速高于營業收入系産品結構不斷改善,高毛利 産品銷售占比不斷增加所緻。受原材料價格影響,近年來公司毛利率略有下降,但 在公司對生産過程管理能力的不斷提高、産品結構優化等多因素所用下,公司淨利 率有所上升,2020年公司毛利率與淨利率分别為30.45%和20.57%。

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從業務結構來看,公司最重要的業務為回轉支承及配套産品。回轉支承及配套産品 在公司收入占比中常年保持在65%以上的水平,其中2020年公司回轉支承及配套産 品收入為18.96億元,在總收入中占比為91.85%,為公司貢獻了最多的收入。體現 在毛利率上,回轉支承及配套産品盈利能力也較高,2019年毛利率為35.11%。

從細分産品上看,風電類回轉支承産品為公司貢獻最多收入。公司回轉支承及其配 件根據應用場景可以分為風電類産品、海工裝備類産品、盾構機類産品和其他回轉 支承。得益于近年來風電行業的快速發展,風電類回轉支承産品在公司收入中占比 不斷上漲。2020年公司風電類回轉支承産品銷售收入為18.21億元,占當年總收入 的88.21%,相比于2017年的46.58%增長了41.63pct。在毛利率上,應用于建築機 械、堆取料機等領域的其他回轉支承産品毛利率最高,其次是盾構機類回轉支承産 品,風電類回轉支承産品毛利率相對較低。2019年公司其他回轉支承産品、盾構機 産品、海工裝備類産品、風電類産品的毛利率分别為49.83%、42.43%、40.39%、 32.03%。(報告來源:未來智庫)

具體在風電領域,公司産品主要包括偏航變槳軸承、主軸軸承和風電配件。公司是 國内唯一的直驅式風機三排圓柱滾子主軸承制造商,公司的風電主軸軸承核心産 品,打破了該領域軸承産品長期國外壟斷的局面,率先實現了進口替代。在各類風 電産品中,偏航變槳軸承占比最高,2019年公司偏航變槳軸承銷售收入為2.58億 元,占風電領域銷售收入的76.42%,其次主軸軸承當年收入為0.37億元,占風電 領域銷售收入的10.87%。

公司具有優質客戶資源,在手訂單豐厚。2016-2018年,公司偏航軸承銷售數量占 當年我國新增風電裝機所用偏航軸承數量的6.94%/6.49%/5.42%,變槳軸承銷售數 量占當年我國新增風電裝機所用變槳軸承數量的7.18%/6.69%/5.79%,在風電軸承 領域已步入國内一線供應商名單。憑借公司先進的技術和優異的産品質量,公司已 經與國内多家龍頭企業建立了合作關系。在風電軸承領域,公司擁有明陽智能、遠 景能源、湘電風能、三一重能等優質客戶資源,其中與明陽智能、湘電風能合作時 間分别為7年、10年,形成了穩定的合作關系。公司主軸産品的推出,也先後獲得主要客戶的認可,根據公司非公開發行股票募集說明書,公司在手訂單豐厚,截止 2021年3月底,公司尚未執行的在手訂單金額約24.7億元(含稅),其中主軸軸承 訂單為2.94億元,下遊客戶的認可為公司主軸軸承市場的不斷開拓起到了積極的推 動作用。

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公司收入随着産能擴張階梯式上升,産能為限制公司收入增長的主要因素。從季度 維度分析公司營業收入與歸母淨利潤,可以發現公司在2020年Q3迎來了收入與利 潤的雙重爆發,而根據公司關于非公開發行股票反饋意見的回複,公司産能利用率 一直居于高位,2020年産能利用率已達到98.93%,因此可以合理推測公司收入增 長主要來自于産能的擴大,而在鋼業景氣度較低的2021年,單季度收入與20Q3、 20Q4的高點較為接近,顯示公司受到行業的影響較小,産能利用率維持高位;公 司不斷上升的毛利率同樣驗證了公司産品的競争力與稀缺性。

擴産加速,新強聯收入有望再上台階。公司于2020年登陸科創闆上市,将募集資 金的3.22億元建設“2.0MW及以上大功率風力發電主機配套軸承建設項目”,IPO 募投項目已于2020年投産和達産,2020年回轉支承及配套産品産能為6萬噸,但仍 面臨産能不足的制約;今年6月,公司再次通過非公開發行股票募集資金,并拟将 9.35億元投資“3.0MW及以上大功率風力發電主機配套軸承生産線建設項目”,通 過本次募投項目,公司年産風電軸承将增加6900套,其中主軸軸承1500個,偏航 變槳軸承5400個,減少公司産能束縛。

新強聯沿産業鍊布局鍛件,毛利率有望提高。軸承的主要原材料為鋼材,在生産成 本中占比較高,價格波動也會影響公司整體毛利率。公司于2011年成立子公司聖久 鍛件,聖久鍛件的成立為公司發展帶來了諸多好處。其一,為公司大型回轉支承的 生産提供了鍛件原料保障,使回轉支承的生産不再受到上遊供需情況波動的影響。 其二,回轉支承的許多性能與原材料鍛件有很大的關系,公司自己生産鍛件,能夠 通過供應商調整鋼錠微量元素含量、鍛件加工工藝使鍛件産品擁有特定的性能,從 而促進回轉支承的研發。公司能夠研發出風電主軸軸承的兩個關鍵點全銅材整體保 持架和套圈材料中增加鎳元素提升性能,就是從鍛件的生産環節開展的研發。其 三,打通了回轉支承生産的整個産業鍊,使公司在回轉支承生産外還能夠獲取上遊 鍛件生産的利潤,提高了公司整體的利潤率水平。

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(二)恒潤股份:領先的塔筒法蘭生産商,切入風電軸承再起航

恒潤股份成立于2003年,主要從事輾制環形鍛件、鍛制法蘭及其他自由鍛件、真空 腔體的研發、生産和銷售,産品主要應用于風電行業、石化行業、金屬壓力容器行 業、機械行業、船舶、核電及半導體行業、OLED顯示器行業、太陽能等多種行業。

公司主要産品為輾制環形鍛件與鍛制法蘭及其他自由鍛件。公司生産的輾制環形鍛 件包括輾制法蘭和其他輾制環形鍛件,其中輾制法蘭根據下遊應用行業具體又可分 為用于風電塔筒連接件的風電塔筒法蘭與應用于金屬壓力容器、石化行業等的其他 輾制法蘭;其他輾制鍛件主要為回轉支承套圈,應用于工程機械。公司生産的鍛制 法蘭作為機械部件之間的連接件廣泛應用于國民經濟的各個行業,其他自由鍛件可 應用于管道連接、設備連接、設備本體及零部件、模具本體、筒體、電機主軸等。

自成立以來,公司持續快速成長。2020年公司營業收入為23.85億元,同比增長66.61%歸母淨利潤為4.63億元,同比增長458.52%。2015-2020年公司收入CAGR為28.94%, 歸母淨利潤CAGR為51.28%。公司歸母淨利潤的增長率明顯高于收入的增長率,主 要原因在于公司産品結構的不斷改善。公司産品受鋼材等原材料價格變化影響,毛 利率與淨利率波動中上升,2021Q1-3公司毛利率與淨利率分别為29.04%與19.47%, 盈利能力優秀。

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從應用行業占比來看,風電是公司最重要的下遊領域。公司法蘭産品應用廣泛,在 風電塔筒、石化行業、機械行業都有廣泛應用。其中,風電行業是公司最重要的下遊 領域,2020年公司風電行業收入14.55億元,占總收入的61%。

從産品結構來看,公司最主要的産品為輾制法蘭和鍛制法蘭。2020年公司輾制法蘭 與鍛制法蘭收入分别為7.24和1.51億元,在公司收入中占比分别為63.45%和11.22%。 同時,公司主要根據客戶需求生産定制化的高端法蘭、鍛件産品,具有較強的議價 能力,2018年來主要産品毛利率不斷提升。其中,輾制法蘭也公司毛利最高的産品 之一,2020年公司輾制法蘭的毛利率為39.82%,而同期鍛制法蘭鍛件的毛利率為 23.15%。

目前,公司已經獲得了維斯塔斯、通用電氣、西門子歌美飒、阿爾斯通、艾默生、三 星重工、韓國重山、金風科技、明陽智能、上海電氣等國際國内知名廠商的合格供應 商資質或進入其供應商目錄。在輾制環形鍛件市場,公司已成為海上風電塔筒法蘭 的重要供應商,在全球同行業同類産品中處于領先地位。 向軸承、齒輪擴張,第二成長曲線漸成形。根據公司非公開發行股票預案,2021年 7月公司非公開發行74,129,541股股票,募集147369.53萬元。本次募集資金拟用于 投入年産5萬噸12MW海上風電機組用大型精加工鍛件擴能項目、年産4,000套大型 風電軸承生産線項目、年産10萬噸齒輪深加工項目。通過本次募資,公司将提高現 有産能,并沿産業鍊向軸承、齒輪産品擴張,為公司長期發展注入新活力。

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(三)金雷股份:國内風電主軸雙寡頭,大型化帶來新機遇

金雷股份成立于2006年,專注于風電主軸的研發與生産,是我國火炬計劃重點高新 技術企業,按照風機裝機容量來統計,2018年公司鍛造風電主軸全球市占率為 20.74%,國内市占率為20.53%,龍頭地位顯赫。作為全球最大、最專業的風電主 軸制造商之一,公司已與維斯塔斯、西門子歌美飒、GE、恩德安信能、遠景能 源、上海電氣、國電聯合動力、運達股份、海裝風電、山東中車、三一重能等全球 高端風電整機制造商建立了良好的戰略合作關系。

風電産業回暖,營收穩步增長。2015-2017年受風電産業調整以及彙率波動等因素 影響,公司收入與歸母淨利潤有所下滑。2018年以來,随着風電行業景氣度上市,公司收入穩步增長,2020年公司營業收入為14.77億元,2018-2020年營業收入 CAGR為23.20%;2020年公司歸母淨利潤為5.22億元,2018-2020年歸母淨利潤 CAGR為64.96%。

原材料成本占比高,産業鍊一體化提高整體盈利能力。公司主要産品為風電主軸和 其他鍛件,原材料主要為鋼材,在公司成本占比中占比較高。根據公司招股說明 書,風電主軸所用鋼錠價格敏感系數為-1.31,原材料價格波動對公司毛利率影響 較大。為加強對原材料成本端的管控,公司在2018年用自有資金投資建設“年産 8000支MW級風電主軸鑄鍛件項目”,并于2019年下半年投産。随着改項目的投 産,公司直接材料由原來的外購鋼錠變為生産鋼錠所需的鋼鐵料、合金等,提高了 公司的盈利能力。2020年公司毛利率與淨利率分别為44.68%和35.37%,相比于 2018年分别提高了17.41pct和20.63pct。

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風電主軸收入占比最高,其他鍛件收入占比有所上升。風電主軸是公司最重要的收 入來源,2018-2020年公司風電主軸收入分别為6.78/9.48/13.83億元,分别占總收 入的8581%、84.33%、93.67%。此外,為了優化公司戰略布局,公司近年來加大 了其他鍛件和受托加工業務的投入。其中,其他鍛件包括精密傳動軸與各種自由鍛 件,目前已覆蓋水泥礦山、能源發電、冶金、船舶及其他行業。2020年公司其他鍛 件收入為0.36億元,相較于2018年增長了40多倍。

海内外并重,受疫情影響國内收入比重上升。公司堅持國際化戰略,國外業務在收 入結構中占比多年超過50%。2020年受疫情影響,海外收入有所下降,而國内随着 風電行業回暖,國内收入快速增長,保持了全年收入的較高增長率。2020年公司國 内外收入分别為9.79和4.97億元,占總收入的66.33%和33.67%。同時,随着産業 一體化的推進,公司對原材料成本控制更高效,加之國内鋼材價格企穩,2018年來 公司國内業務毛利率超過國外,2020年公司國内外業務毛利率分别為47.43%和 39.27%。

風電大型化帶動鑄造主軸需求,公司積極轉型擴大産能。随着風機大型化趨勢不斷 推進,特别是海上風電的快速發展,都将直接帶動鑄造主軸的需求。公司主要産品 為鍛造主軸,面對市場需求轉變,公司積極發展鍛造主軸業務。鑄造主軸與鍛造主 軸工藝有相通支出,公司在鍛造主軸領域多年積累的生産經驗可幫助公司快速切入 鑄造主軸市場。公司于2016年7月在深圳證券交易所非公開發行股份,募集資金淨 額4.32億元,用于“大兆瓦風力發電主軸産業化項目”,新增6000噸/年鑄造主軸的加工能力。募投項目與2017年12月投産,2018-2019年公司受托加工業務中鑄造主軸 産量分别為7801.06和10724.50噸,産能利用率高達130.02%和178.74%,産能限 制較為嚴重。在2020年4月,公司再次非公開發行股票,募投項目達産後将進一步 使公司鑄造主軸的加工能力新增1萬噸/年,并為公司增加收入1480萬元/年。

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(四)通裕重工:國内風電主軸雙寡頭,國資入股新賦能

通裕重工成立于2010年,是我國風電主軸行業另一雙寡頭。公司主要業務可以分為 風電主軸産品、球墨鑄鐵管管模産品、其他鍛件産品、鑄件産品四大類,産品廣泛 應用于電力、冶金、礦山、水泥等多個行業。珠海國資委入股公司,現在股份占比 20.34%,為第一大股東,有望為公司持續賦能。

收入增長較快,受原材料價格波動影響,毛利率近年有所下滑。2018年來,受益 風電行業的快速發展,公司收入也得到了快速增長。2020年公司收入為56.88億 元,同比增長41.22%,2021年随着陸上風電搶裝結束,公司收入增速大幅下降, 而在原材料價格上漲的影響下,公司2021Q1-Q3歸母淨利率為2.62億元,同比下降 19.76%。同時,公司毛利率有所下降,2020年公司毛利率為23.78%,同比下降 2.13pct,主要系:1)新會計準則将運輸費用納入營業成本,導緻成本增加;2) 風電行業毛利率下滑;3)原材料價格上漲所緻。

風電業務在公司總收入中占比不斷提升。公司風電業務主要是風電主軸和風電裝備 模塊化業務,其中風電主軸占主要地位,風電裝備模塊化業務2020年增長較快。 2020年公司風電行業收入共20.28億元,同比增長127.91%,占當年總收入的 35.65%,同比增長13.56pct。但受原材料價格及市場競争加劇的影響,公司毛利率 有所下滑,2020年公司風電主軸毛利率為36.83%,同比下降1.45pct。

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(五)華伍股份:風電制動器龍頭,風電、軍工多點布局

華伍股份成立于1992年,主要從事工業制動器及其控制系統的研發、設計、制造和 銷售。公司是目前國内生産規模大、産品品種全、行業覆蓋面廣,并具備較強自主 創新能力的工業制動器專業生産商和工業制動系統解決方案提供商。公司業務主要 分為工業制動器與軍工業務兩塊,其中工業制動器業務根據應用下遊,又可以分為 港口起重機械、冶金機械、海上重工、風電、軌道交通等領域;而軍工業務主要為 航空零部件業務與軍機維修業務。

公司收入增長快速,毛利率水平穩中有增。近年來公司收入保持持續快速增長, 2020年公司營業收入為13.15億元,相較2015年的5.66億元增長了132.33%, 2015-2020年營業收入CAGR達到18.36%。2020年公司歸母淨利潤為1.64億元,相 較于2015年的0.52億元增長了215.38%,2015-2020年歸母淨利潤CAGR為 25.83%。2018年公司歸母淨利潤為-1.00億元,主要是由對江蘇環宇園林建設有限 公司股權回購款計提壞賬準備1.61億元,以及對子公司華伍軌道交通裝備(上海) 有限公司股權形成的商譽計提減值準備588.01萬元導緻。如果剔除這兩項資産減值 損失的影響,當年歸母淨利潤為0.67億元。公司毛利率與淨利率水平較高,穩定中 仍有所增長,2020年公司毛利率與淨利率分别為40.00%和13.30%,相較于2015年 分别增長了2.96pct和3.18pct。

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戰略布局風電制動器,收入占比連年增長。公司于2010年立項研發風力發電機組配套制動系統産品,正式進軍風電領域;2014年與西門子簽訂戰略合作協議,成為 西門子全球供應商,同年公司風電産品首次實現年銷售收入過億元。如今,經過十 年的發展已成為我國風電制動器領域當之無愧的龍頭企業。自IPO募投項目投産 後,公司風電制動器收入不斷增長,2020年公司風電制動系統收入為5.08億元,同 比增長58.30%;毛利率為40.21%,同比增長4.24pct;占總收入的38.63%,同比 增長8.74pct。

公司風電制動器龍頭地位穩固,多業務布局靜待花開。公司在風電制動器領域綜合 市占率超過40%,已成為當之無愧的行業龍頭。此外,公司持續對風電産品的技術 改造和産品升級,進一步增強産品市場競争力,目前已經具備大功率風機制動器的 批量供貨能力,可适應陸上和海上機型主機的要求。2020年公司為客戶6-8MW海 上風機平台開發的DJX120085變槳電動鎖銷,在與同行的競争中,首家通過了用戶 的現場驗證,完成了相關海上風電高速軸制動器的産品優化和定型,成品可靠性和 性能得到進一步提升。同時,公司客戶資源優秀,基本涵蓋了國内主要風電設備主 機廠商,其中包括金風科技、廣東明陽、遠景新能源、浙江運達、湘電股份、上海 電氣、東方電氣、國電聯合動力等,且是國内唯一一家西門子風電全球合格供方, 公司競争優勢地位顯著。

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(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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