風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與市場前景分析

風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與市場前景分析一、2020國內(nèi)風(fēng)電發(fā)展情況風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由葉輪、機(jī)艙、塔筒三部分構(gòu)成。由于風(fēng)電場招標(biāo)時塔筒一般單獨招標(biāo)，風(fēng)力機(jī)組此時即指葉輪和機(jī)艙兩部分。風(fēng)機(jī)的葉輪負(fù)責(zé)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，它由葉片、輪轂、整流罩組成，其中葉片將空氣的動能轉(zhuǎn)化為葉片和主軸的機(jī)械能，繼而通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。葉片的尺寸、形狀直接決定了能量轉(zhuǎn)化效率，也直接決定了機(jī)組功率和性能，因此風(fēng)電葉片在風(fēng)機(jī)設(shè)計中處于核心地位。目前風(fēng)電在國內(nèi)電力結(jié)構(gòu)中的地位次于火電與水電，約占國內(nèi)發(fā)電總量的4。6%左右，由于風(fēng)電本身發(fā)電不穩(wěn)定，因此電網(wǎng)調(diào)度不僅僅要考慮電網(wǎng)的負(fù)荷，還要考慮風(fēng)速帶來的風(fēng)電功率。所以風(fēng)電的接入對于電網(wǎng)而言增加了一定的負(fù)擔(dān)，被部分人稱為“垃圾電”。2010-2020年中國風(fēng)電設(shè)備年利用時長保持在2200小時以下，遠(yuǎn)低于火電與水電，部分地區(qū)棄風(fēng)率超過10%。目前風(fēng)電的價值主要體現(xiàn)在與其他清潔能源的互補(bǔ)上，即按照一定比例聯(lián)合出力時，能夠有效降低波動性，疊加儲能系統(tǒng)，減小電網(wǎng)調(diào)度壓力。2010-2020年各類發(fā)電設(shè)備利用小時變動情況過去幾年電力企業(yè)資本開支中投資新能源的比例均已經(jīng)實現(xiàn)大幅提升，尤其是2020年補(bǔ)貼退坡使得國內(nèi)風(fēng)電搶裝現(xiàn)象較為普遍，2020年中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量達(dá)到57。2GW，其中陸上風(fēng)電增量相比于2019年翻了一倍，2020年的并網(wǎng)和風(fēng)機(jī)出貨數(shù)據(jù)均由于搶裝存在了偏離產(chǎn)業(yè)鏈實際供應(yīng)量的情況，這對于整個風(fēng)電設(shè)備制造行業(yè)而言都是極大利好?？紤]到2030年碳達(dá)峰目標(biāo)，未來仍然有發(fā)展風(fēng)電的政策需要，特別是相比于水電和核電，風(fēng)電裝機(jī)時間基本在半年左右，因此是更快速地提高清潔能源發(fā)電量的方式，這將是刺激各地政府發(fā)展風(fēng)電的主要動力。2011-2020年中國風(fēng)電新增裝機(jī)容量變化國家能源局，國家統(tǒng)計局，二、風(fēng)電葉片發(fā)展情況風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組非常重要的部件，它決定了機(jī)組的風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率。在2005年之前，葉片完全依賴進(jìn)口，2005年開始，國內(nèi)公司大批進(jìn)入葉片賽道，目前國內(nèi)葉片生產(chǎn)企業(yè)僅有中材科技、中復(fù)連眾、時代新材等20余家。葉片大型化，是提升機(jī)組功率的關(guān)鍵因素，但越大的葉片，也就越重（成本也就越高），越加大機(jī)組和塔架的振動，這些問題提高了大型葉片的研發(fā)生產(chǎn)難度，提高制造門檻，預(yù)計行業(yè)集中度可在該趨勢下進(jìn)一步朝龍頭集中。2020年央企風(fēng)電機(jī)組招標(biāo)的約23GW項目中，平均單機(jī)功率已經(jīng)達(dá)到3。2MW，其中3。0MW及以上功率機(jī)型占比已經(jīng)超過70%，大型化趨勢明顯加速。在相同長度葉片下，使用玻璃纖維作為增強(qiáng)材料的葉片重量顯著大于使用碳纖維作為增強(qiáng)材料的葉片重量，從而影響風(fēng)電機(jī)組的運行性能和轉(zhuǎn)換效率。傳統(tǒng)玻璃纖維制成的復(fù)合材料已經(jīng)逐漸暴露出了一定缺點，例如彈性模量和層間剪切強(qiáng)度比較低，長期耐溫性差容易老化，特別是材料的質(zhì)量密度還比較大隨著發(fā)電機(jī)組向大型化發(fā)展風(fēng)機(jī)的葉片長度不斷增加，越來越重的葉片對發(fā)電機(jī)和塔座也提出了更苛刻的要求。相同葉片長度下，采用碳纖維復(fù)合材料制作的重量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于玻璃纖維復(fù)合材料制作的重量。2020年國內(nèi)央企風(fēng)電機(jī)組采購結(jié)構(gòu)三、風(fēng)電葉片的產(chǎn)業(yè)鏈地位葉片在風(fēng)機(jī)材料成本中占據(jù)重要地位，據(jù)測算葉片及主材在風(fēng)機(jī)材料當(dāng)中的成本結(jié)構(gòu)比重達(dá)到18。3%，而國內(nèi)目前葉片成本的80％來源于原材料，其中增強(qiáng)纖維、芯材、基體樹脂與粘接膠，合計占比超過總成本價格的85％，增強(qiáng)纖維與基體樹脂占超過60％，粘接膠與芯材各占比都超過10％。基體樹脂是整個葉片的材料“包裹體”，包裹了纖維材料和芯材，被包裹的材料用量實際決定了基體材料的用量，即纖維材料與芯材的用量從一定程度上直接決定了基體材料的用量。風(fēng)機(jī)原材料成本結(jié)構(gòu)剖析橫向?qū)Ρ葋砜?，風(fēng)電葉片的市場集中度在整個風(fēng)電制造產(chǎn)業(yè)當(dāng)中處于中游水平。上游除風(fēng)塔賽道內(nèi)企業(yè)收入增速接近外，葉片、機(jī)艙罩、主軸、鑄件的收入增速區(qū)別較大。但是葉片領(lǐng)域的市場準(zhǔn)入門檻比較高，所以在機(jī)組大型化對質(zhì)量要求更高的情況下，龍頭品牌效應(yīng)會更顯著。2019年中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)行業(yè)集中度情況四、未來市場發(fā)展前景2019年5月，監(jiān)管層再次發(fā)布下調(diào)補(bǔ)貼的政策，要求2018年底之前核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項目，2020年底前仍未完成并網(wǎng)的，國家不再補(bǔ)貼；2019年1月1日至2020年底前核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項目，2021年底前仍未完成并網(wǎng)的，國家不再補(bǔ)貼。自2021年1月1日開始，新核準(zhǔn)的陸上風(fēng)電項目全面實現(xiàn)平價上網(wǎng)，國家不再補(bǔ)貼。從行業(yè)邏輯來看，搶裝是短期業(yè)績增長邏輯，這個邏輯結(jié)束后，風(fēng)電的增長速度可能并不樂觀。綜上，可以看出，目前短期增長較為確定，但2021年之后增速大概率會回落（低速增長甚至負(fù)增長都有可能）。然而，隨著碳排放目標(biāo)的確定，長期來看對風(fēng)電的需求將大幅增加，從而加速裝機(jī)容量的增長。目前風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展重心已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)向海上風(fēng)電領(lǐng)域，繼廣東省之后，江蘇省也推出千億8GW海上風(fēng)電規(guī)