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最新消息| 【招銀研究|行業深度】碳達峰碳中和系列研究之風電制造篇——風電... | 2023-01-10 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"https://new.qq.com/rain/a/20221226A07FZG00" ■風電新增裝機空間廣闊，未來全球風電市場增量主要看中國。2021年全球風電發電量占比為6.6%，預計2030年該比重或將達到21%左右。國內風電新增裝機占電源裝機結構比重在27%，隨著風電度電成本持續降低，未來風電新增裝機規模提升空間廣闊。預計未來國內風電新增裝機占全球比重會在40%以上，未來增量市場主要看中國。■國內風電新增裝機邁入平穩增長階段，后市場增速快。國內陸上風電基本實現平價上網，在經濟性驅動下陸風裝機有望穩步增長，保守預計“十四五”期間國內陸風年均裝機容量在50GW左右，未來3年CAGR在14%以上。國內海風國補取消地補接力，未來海風仍有較大降本空間助力實現全面平價上網。2022年海風經過去年搶裝潮之后短期面臨回調壓力，根據國內主要地區海風規劃情況，保守預計“十四五”期間國內海風年均新增裝機規模在14GW左右，未來3年CAGR在30%以上。中長期來看，分散式和深遠海的風電建設是重要看點，存量風電場逐步累積未來將激發上千億元的技改、更新換代和運維等后市場潛力。■半直驅、大型化是風機降本的必經之路，主機廠頭部集中趨勢明顯。目前國內陸上風機中雙饋機型仍然占據主流，半直驅技術路線有望在海風領域加速滲透。國內風電主機廠的產能基本能夠滿足未來新增裝機需求，各大主機廠也形成了多種大兆瓦機型平臺化生產能力，未來風機價格仍存在下行壓力。未來陸風整體競爭格局趨于白熱化，海風格局或將開啟變數。頭部風電主機廠或將繼續致力于產業投資換資源和成本控制，行業集中度或將繼續提升。■風電產業鏈中海纜、主軸承、塔筒受大型化單位零部件用量攤薄的影響較小，值得關注。海纜在深遠海趨勢下未來三年市場規模能夠保持CAGR在40%以上，并且競爭格局穩定；主軸軸承往大兆瓦升級趨勢明確，目前30%的國產化率水平下未來國產替代空間廣闊；國內塔筒廠商的成本優勢助力其出海打造新的增長極，頭部廠商規模效應強化下集中度或迎來提升。■業務布局建議及風險分析。建議與優質的風電主機廠及海纜、主軸承、塔筒領域的頭部零部件供應商建立綜合授信、項目貸、供應鏈金融等業務合作，關注風電消納困難、主機廠非理性價格戰和上游原材料價格上漲等風險。相關報告《碳中和碳達峰系列研究之電力行業篇——構建新型電力系統，尋找確定性高成長賽道》正文風電裝機空間廣闊，未來增量市場主要看中國1.1風電滲透率提升空間大，度電成本降低驅動裝機持續提升未來風力發電滲透率提升空間大。風電憑借其清潔、環境效益好等特點成為新能源發電中滲透率提升相對較快的一種能源，它本質上利用風資源驅動風機葉片轉動，進而將機械能轉換為電能。截至2021年底，全球風力發電占總發電量比重在6.6%，我國這一比重在7.8%左右，根據IRENA的預測，預計2030年左右全球風力發電占總發電量比重或將達到21%左右。風力發電占總發電量比重提升依賴于風電裝機在電源結構中占比的增加，2021年我國風電新增裝機容量占總電源裝機規模的比例為26.62%，未來隨著“30-60碳達峰碳中和”的目標規劃推進，風電裝機占比還會持續提升，未來風電滲透率仍有較大提升空間。圖1：中國和全球風力發電占總發電量比重（%）資料來源：能源環境獨立智庫、Wind、招商銀行研究院圖2：中國風電新增裝機占電源裝機比重（%）資料來源：Wind、招商銀行研究院圖3：2030和2050年全球總發電量分結構預測資料來源：IRENA、招商銀行研究院圖4：2030和2050年全球電源總裝機結構預測料來源：IRENA、招商銀行研究院未來在風電技術進步成本持續降低的驅動下其滲透率提升確定性強。風電經過10多年的發展，全球風電的建設成本和平準化度電成本已經下降明顯。根據IRENA的數據，2021年全球海上風電和陸上風電的建設成本較2010年分別下降41%和35%至2858美元千瓦和1325美元千瓦。2021年全球海風和陸風的LCOE分別達到0.075美元千瓦時和0.033美元千瓦時，較2010年分別下降60%和68%。未來在風電技術內生進步持續降本的推動下，風電的度電成本有望繼續下降，風電滲透率必將保持增加趨勢。圖5：全球風電建設成本和平準化度電成本持續下降資料來源：IRNEA、招商銀行研究院1.2全球風電市場蓬勃發展，中國已經成為全球風電主要市場過去全球風電新增裝機容量波動上行，未來或將呈現平穩增長的趨勢。根據全球風能協會的數據，2021年全球風電新增裝機容量達到93.60GW，同比略微下滑1.77%，主要系2020年中國風電搶裝帶來的高基數影響。過去10年全球風電新增裝機容量年均復合增速為8.62%，全球風電歷史裝機主要受技術進步降本不及預期、主要國家風電補貼退坡、風電等新能源消納困難等因素沖擊，呈現周期性波動上行的特點。未來在風電技術進步日趨成熟、風電補貼全面退出、新能源消納配套政策逐步完善的情況下，預計全球風電新增裝機或呈現平穩增長趨勢。根據GWEC的預測，2026年全球風電新增裝機容量或達到128.8GW，未來5年年均復合增速在6.6%左右。圖6：全球風電新增裝機容量及預測情況資料來源：GWEC、招商銀行研究院中國已成為全球風電市場的主導力量，未來全球風電看中國。2021年中國風電新增并網裝機容量為47.57GW，受2020年陸風搶裝的高基數影響同比下滑12.60%，占全球風電新增裝機容量的50.82%，中國已經成為全球風電市場的主導力量，而新增裝機容量前五名中美國、巴西、越南和英國風電新增裝機合計占比僅為25%。根據GWEC的預測，未來5年中國風電新增裝機容量占全球比重將繼續保持在40%以上，未來全球風電市場的發展主要看中國。圖7：中國風電新增裝機容量及占全球比重資料來源：GWEC、招商銀行研究院圖8：2021年全球風電新增裝機容量區域分布資料來源：GWEC、招商銀行研究院國內風電新增裝機邁入平穩增長，后市場增速快2.1陸風投資成本持續下降，經濟性保障裝機增長國內陸上風電已實現平價上網，未來裝機規模主要依賴風電建設成本的降低。我國陸上風電經歷了漫長的補貼退坡過程以及風電搶裝帶來棄風率高企等粗放式發展，逐步通過消納政策實施、規模化降本實現了平價上網，由此開啟了內生技術進步降本驅動的高質量發展之路。2020年為陸上風電補貼的最后一年，當年新增并網裝機規模達到了68.3GW，同比大幅增長193.7%，創造歷史最高水平。隨著陸風補貼完全退出，陸上風電項目投資回報IRR（內部收益率）情況根據不同的初始建設成本和風資源的利用小時數測算表現較為樂觀，國內陸風投資的積極性較強。2021年國內陸風完成了30.7GW的裝機容量，盡管相對搶裝影響的2020年明顯下降，但全年仍然相較2019年增長了32%。未來國內陸上風電的新增裝機需求主要依賴于初始建設成本的降低，以收益率為導向驅動。圖9：中國陸上風電新增裝機容量歷史變化情況資料來源：國家能源局、招商銀行研究院表1：我國陸上風電補貼政策（元千瓦時）資料來源：國家能源局、招商銀行研究院表2：陸上風電全投資IRR敏感性分析情況資料來源：安信證券、招商銀行研究國內陸上風電的初始投資建設成本持續下降依然是趨勢。陸上風電項目投資建設成本主要包括設備及安裝工程、建筑工程、施工輔助工程、其他費用、預備費和建設期利息，其中設備及安裝工程投資占成本比重高達78%，是陸風降本的核心所在。陸上風電項目的投資成本在2020年受搶裝帶來設備及施工資源緊張迎來了短暫的回升，當年陸上集中式風電的平均造價達到了6500元千瓦左右，隨著搶裝效應退潮，相關的設備及施工資源存在一定過剩壓力，陸風的投資成本再次步入下行通道。往后看，隨著設備全產業鏈推動降本以及安裝、施工等費用繼續壓縮，根據彭博新能源財經的預測，到2025年國內的陸上風電平均建設成本還將下降30%左右。圖10：中國陸上風電投資建設成本結構情況資料來源：水電水利規劃設計總院、招商銀行研究院圖11：我國陸上風電投資建設成本有望持續下降資料來源：Wind、招商銀行研究院陸上風電在國內大基地項目規劃下未來有望逐年增長。根據國家《“十四五”可再生能源發展規劃》明確要求，堅持集中式與分布式并舉，在大力推進以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地建設的同時，在東中南部地區積極推進分布式風電的開發。考慮到國內分散式風電目前主要由國家政策推動在東中南部因地制宜就地、就近開發，總體規模絕對量和占比都相對較小，短期難以成為陸風新增裝機增長的主要驅動力，因此陸風裝機未來主要看大型集中式項目。未來國內陸上集中式風電裝機規模主要由國內西北、華北、東北地區的兩批風光大基地項目（見報告附錄1和2）規劃保證，同時根據全國主要省市公布的“十四五”期間的可再生能源發展規劃，我們保守預計整個“十四五”期間全國陸上風電年均裝機容量在50GW左右，未來3年年均復合增速在14%以上。圖12：國內分散式風電歷史裝機情況資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖13：國內十四五陸風裝機規模預測情況資料來源：政府官網、國家能源局、招商銀行研究院2.2海風全面平價尚需時日，搶裝回調后有望繼續穩步上行國內海上風電國補取消地補接力，距離全面平價上網尚需時間。我國海上風電起步相對較晚，過去整體發展速度較為緩慢，2014年海上風電開始施行固定電價上網，疊加海上風電靠近用電負荷側基本不存在棄風問題，行業發展開始提速。2021年為海上風電國補的最后一年，海上風電搶裝效應顯著，去年海風裝機規模達到了16.9GW，同比增長3倍多。國補全面取消的同時行業內也都認識到目前的海風建設成本總體還處于較高水平，在失去補貼等政策支持下想要依靠自身努力降低成本實現平價上網，短期還難以實現，因此國內部分省份相繼出臺了地方性補貼接力。從廣東、山東、浙江三省的地方補貼政策來看，補貼期限基本都在十四五末期。盡管今年福建省的個別項目通過競價方式出現項目申報電價低至0.2元千瓦時，相比此前享受國家補貼時0.8元千瓦時的電價下降了75%左右，這種通過競爭性配置中標的低電價結果對于海風的長期健康發展是不利的，海風的全面平價上網是需要根據不同地區海風降本節奏因地制宜推進。圖14：中國海上風電新增裝機規模及增速資料來源：風能協會、招商銀行研究院圖15：國內海風裝機占風電總體比重變化資料來源：風能協會、招商銀行研究院表3：國內海風補貼政策含國補和地補資料來源：政府官網、招商銀行研究院表4：海上風電0.193元千瓦時上網電價對應的項目收益率（元KW、小時）資料來源：CWEA、招商銀行研究院國內海風不同區域建設成本差異較大，未來仍有較大下降空間助力平價上網。海風的建設成本主要包括設備及安裝工程費和建筑工程費，二者占總建設成本的比重分別為61%和28%，海風的施工作業難度比陸風高出很多，使得其建筑工程費用占比較高。海風項目建設成本經過國內多年在技術研發、工程建設以及運營方面的不斷進步，整體呈現下降趨勢，但不同海域地質條件和風能資源的差異導致建設成本有所分化。我國海上風電建設主要集中在東部沿海地區，以江蘇、廣東、浙江、山東和福建等地為主，其中江蘇省蘇北地區、廣東省粵東地區、福建省的風資源條件相對優質，并且地質條件較好，海風建設成本在全國范圍內處于相對較低水平，大約在12000-14000元千瓦；而浙江、山東、廣東省粵西地區風資源相對一般，地質條件略差，海風建設成本分布在12000-15500元千瓦左右。未來在設備研發、配套供應鏈完善、海風施工技術以及運營維護等多方面協同下，預計海風建設成本仍有較大下降空間，根據CWEA的預測，2025年海上風電近海區域平準化度電成本或將達到0.4元千瓦時，深遠海區域將達到0.5元千瓦時。圖16：國內海風建設成本結構占比資料來源：水電水利規劃設計總院、招商銀行研究院圖17：國內海風資源分布圖（本部分有刪減，招商銀行各部如需報告原文，請參照文末方式聯系研究院）資料來源：《中國風電發展路線圖2050》、招商銀行研究院表5：國內不同地區海風資源、發電量水平、平價造價范圍及“十四五”平價上網的難度評估資料來源：海上風電發展大會、招商銀行研究院圖18：海上風電項目投資成本變化趨勢資料來源：海上風電發展大會、招商銀行研究院圖19：2025年主要沿海省份海上風電平價預測資料來源：《基于LCOE模型的海上風電平價上網分析》、招商銀行研究院海風裝機在國補取消后面臨短暫的下滑壓力，地補接力疊加海風基地項目規劃保障后續裝機平穩增長。海上風電在2021年搶裝的高基數效應以及國補全面取消的情況下，2022年全年裝機容量存在短暫的下行壓力。盡管部分省市出臺了地補政策接力但總體補貼力度較國補下降明顯，值得注意的是地補也明確了退坡的時間節點，預計地補也會帶來當地海風小規模的搶裝，因此全國海風裝機在2022年大概率短暫下滑后會再度回到穩步增長的通道。根據國家發改委公布的五大海上風電基地裝機規劃，結合海上風電投資主要省份《“十四五”可再生能源發展規劃》，我們保守預計“十四五”期間全國海上風電年均新增裝機規模在14GW左右，未來3年年均復合增速在30%以上。圖20：海風主要省市十四五期間規劃情況資料來源：各省發改委、招商銀行研究院圖21：海風十四五期間裝機規模預測資料來源：CWEA、各省發改委、招商銀行研究院2.3分散式、深遠海是中長期看點，后市場增速快長期來看，隨著陸上土地資源和海上近海資源趨于飽和，陸風裝機看分散式風場建設，海風裝機看深遠海建設。目前陸上風電的裝機規模增加主要依靠國家在沙漠荒漠和戈壁地區建設的風光大基地項目實現，未來陸上集中式風電建設的土地資源可能會面臨瓶頸，因此堅持集中式與分布式并舉至關重要。而分散式風場的建設目前受制于經濟性較差、噪音污染等因素難以形成規模效應，長期看隨著風電建設成本不斷下探、國家對于分散式項目開發經驗成熟，分散式風電未來可能會通過“風電+”等模式成為陸風裝機中的重要力量。海風近海可利用資源也是相對有限，疊加生態約束趨緊、其他經濟活動新增用海需求大，目前已規劃的近海資源已經日趨飽和，未來海上風電由近海往深遠海拓展是大勢所趨。遠海的海風資源更加充沛，但同時也面臨開發難度更大、建設運維成本更高、海面環境不確定等眾多挑戰，遠海資源的獲取對于風電投資廠商來說要求會更高。表6：國內分散式風電項目開發流程與集中式對比資料來源：《國內分散式風電項目創新模式探索》、招商銀行研究院表7：2025年近海與遠海風電LCOE對比情況資料來源：《基于LCOE模型的海上風電平價上網分析》、招商銀行研究院存量風電逐步累積未來將催生上千億元的技改、更新換代和運維后市場規模。我國風電機組設備的使用壽命一般在20年左右，隨著新增裝機規模不斷增加，風電機組的保有量也處于上升趨勢，未來達到使用壽命年限的機組將會陸續進入淘汰更新期，因此風電設備的技術改造和“以大換小”替代市場前景廣闊。根據CWEA的數據，預計在“十五五”期間每年壽命達到20年的風電機組數量增速呈現爆發式增長，“十五五”末期之后每年的技改和更新替代市場或將穩步增長。隨著風電場建設規模不斷攀升，其運維后市場的潛力巨大。風電運維后市場主要包括了日常運行維護、大部件檢修更換以及備件、油品、耗材等支出，根據《中國風電后市場發展報告（2020-2021）》的數據，2021年我國風電后市場規模在362億元左右，預計2023年規模達到519億元，遠期看后市場規模將達上千億元級別，未來或將保持較快增速。圖22：每年壽命達20年的風電機組數量預測資料來源：《2020年中國風電市場》、招商銀行研究院圖23：我國風電運維后市場規模預測情況資料來源：《中國風電后市場發展報告（2020-2021）》、招商銀行研究院半直驅、大型化是降本必經之路，頭部集中趨勢明顯風電的需求趨勢向好有望帶動整個風電產業鏈的發展，風電產業鏈主要包括上游原材料和零部件，中游主要是風電整機制造、樁基以及其他工程施工類企業，下游包括風電運營商和后市場運維。其中風電整機設備在整個風電場建設成本中占比較高，是風電投資成本降低的核心所在，而風機的降本又依賴于上游眾多零部件，如塔筒、葉片、齒輪箱、發電機、主軸軸承、海纜、其他鑄鍛件等環節協同推進。圖24：風電整機成本拆分情況資料來源：中電聯、招商銀行研究院圖25：風電主機結構示意圖資料來源：SKF官網、招商銀行研究院圖26：風電產業鏈全景圖包括產業鏈上下游以及主要玩家資料來源：招商銀行研究院3.1半直驅和大型化是風電主機降本的必經之路目前風電整機中雙饋機型占據主流，未來半直驅有望在海風領域大規模應用。風電整機可以根據傳動鏈結構的不同分為雙饋和直驅，雙饋機型采用多級增速齒輪箱驅動發電機，而直驅機型則無需齒輪箱，直接由風機葉輪驅動發電機。由于雙饋機型經過多級齒輪箱增速后轉子的轉速較高，在同樣的發電功率下發電機的體積可以做得較小，因此成本較低。早期歐美大多數風電企業選擇了雙饋技術路線，并由此傳入我國。但雙饋機型的多級齒輪箱易過載、故障率高、可靠性差、運維成本高，這些限制了其發展空間。直驅型機組沒有齒輪箱轉子轉速很低，需要發電機的體積較雙饋機型大出很多倍，使得其吊裝拆卸的成本偏高，隨著發電機、吊裝成本的降低，直驅機型在某些場景較雙饋具備一定經濟性，其占比有提升趨勢，但未來進一步降本空間有限。半直驅技術介于直驅和雙饋之間，采用中低速齒輪箱，同時也減少了發電機的體積，整體結構更加緊湊，從而很好地降低了風電整機的成本，在未來海上風電實現全面平價上網降低度電成本的訴求下，半直驅技術路線或將成為海上風機的主流選擇。表8：三種海上風電機組技術路線對比資料來源：《海上風電機組大型化技術路線分析》、招商銀行研究院圖27：不同技術路線風電機組示意圖資料來源：《海上風電機組機型發展的技術路線對比》、招商銀行研究院圖28：不同技術路線陸風新增裝機占比（%）資料來源：CWEA、招商銀行研究院風機大型化能夠有效改善項目收益率和降低度電成本，是未來最重要的降本趨勢。風電機組的大型化是通過增加單臺風機的裝機容量減少風機使用臺數、單瓦其他零部件的用量以及攤薄吊裝施工等其它成本，最終實現風電投資度電成本的降低。風機在往大型化趨勢發展過程中對于上游原材料和零部件環節都會帶來不同程度的新要求，如通過增加塔筒的高度提升發電量、增加葉片長度提高掃風面積、葉片使用滿足輕量化要求的碳纖維材料等。我們以100MW容量的陸上風電項目為例，單機容量由2.0MW增加到4.5MW時，靜態投資可降低932元千瓦，全投資IRR可提升2.4pct，資本金IRR可提升9pct，LCOE可降低0.0468元千瓦時。表9：采用不同單機容量機組的項目經濟指標資料來源：《平價時代風電項目投資特點與趨勢》、招商銀行研究院未來海上風電風機大型化進程或快于陸風。近十年以來，我國陸上風機新增平均單機容量從2011年的1.5兆瓦提升至2021年的3.1兆瓦，海上風電新增風機平均單機容量從2.7兆瓦提升至5.6兆瓦，風機大型化趨勢明顯，截至2021年陸風新增裝機機型以3.0-3.9兆瓦為主，海風新增裝機機型以6.0-6.9兆瓦為主。考慮到陸風補貼已經全面取消實現平價上網，海風仍處于國補取消地補接力努力實現平價的階段，預計未來海風的大型化進程會明顯快于陸風。圖29：風機大型化迭代趨勢演進圖資料來源：IRENA、招商銀行研究院圖30：國內海上風機大型化趨勢（MW）資料來源：GWEC、招商銀行研究院圖31：陸上風電新增機組平均單機容量變化資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖32：2021年陸風新增裝機以3.0-3.9MW為主資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖33：海上風電新增機組平均單機容量變化資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖34：2021年海風新增裝機以6.0-6.9MW為主資料來源：CWEA、招商銀行研究院3.2風機往大型平臺化生產轉型升級，價格仍存下行壓力風電主機產能基本能夠滿足未來的需求增長，并存在結構性升級的趨勢。根據國內主要風電主機廠的歷史產能、產量及產能利用率的數據，在風電補貼取消前（2019年及以前）整體產能出現了一定的過剩壓力，但隨著2020和2021年這兩年陸風和海風的搶裝，使得部分主機廠產能出現不足，大部分主機廠產能利用率都超過了100%，這期間部分主機廠開始了其產能擴充計劃。隨著過去兩年的搶裝潮結束，目前國內主機廠風機產能完全能夠滿足未來的新增裝機需求，考慮到未來陸風和海風新增裝機需求均有往大兆瓦機型升級的趨勢，供給端風電主機廠的產能也會相應調整升級，建立適應更大兆瓦風機的生產平臺。圖35：運達股份歷史產能、產量及利用率情況資料來源：公司公告、招商銀行研究院圖36：電氣風電歷史產能、產量及利用率情況資料來源：公司公告、招商銀行研究院表10：主要主機廠目前建立的平臺化生產信息匯總資料來源：三一重能招股說明書、招商銀行研究院未來隨著風電新增裝機需求好轉，陸風風機價格維持底部震蕩，海風風機價格仍有下探空間。風電主機價格在過去受搶裝潮結束后需求短期大幅下降，主機廠為搶占市場份額采取低價競標的策略，風電機組的招標價格下行明顯。同時大型化降本加快了風電主機的降本速度，這使得風電主機價格下降的趨勢更為明顯。根據金風科技官網披露的數據，市場主流風機的投標價格由2021年初的3081元KW快速下降至今年的1876元KW，累計降幅超40%。未來陸風和海風的新增裝機需求有望邊際好轉，陸風風機價格或將處于底部震蕩狀態，而海風風機價格在更快的大型化降本訴求下仍有較大下探空間。圖37：各容量機組月度公開招標均價情況資料來源：金風科技官網、招商銀行研究院圖38：全市場整機投標均價持續下行資料來源：金風科技官網、招商銀行研究院圖39：2022年陸風整機招標價格月度情況資料來源：Wind、招商銀行研究院圖40：海上風電整機招標價格月度變化情況資料來源：Wind、招商銀行研究院3.3頭部效應明顯，未來海風競爭格局或存變數風電整機前十大廠商集中度不斷提升，頭部廠商之間競爭愈發激烈。目前風電主機廠競爭格局變化基本上圍繞市占率排名前十的廠商展開，截至2021年風電主機廠市場集中度CR3、CR5和CR10分別達到了47.4%、69.4%和95.1%，整個市場往前十大廠商集中的趨勢明顯。從市場集中度歷史數據可以看出，市占率排名前三的企業集中度處于不斷下滑趨勢，過去5年間前十大主機廠競爭十分激烈，其中運達股份、電氣風電、中國海裝、中車風電和三一重能等企業不斷縮小其與前三名企業之間的差距，頭部廠商利用各自的競爭優勢不斷鞏固其市場地位，未來持續降本的訴求下前十名之間的競爭或將更為激烈。圖41：中國風電整機企業集中度變化情況資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖42：2021年中國風電整機企業新增裝機占比資料來源：CWEA、招商銀行研究院表11：2017-2021年我國風電整機企業市占率情況資料來源：CWEA、招商銀行研究院陸風競爭趨于白熱化，海風格局重塑才剛開啟。2021年我國陸上風電新增裝機市場份額排名中，金風科技、遠景能源和運達股份占據前三名，市占率分別為21.7%、17.3%和16.3%，三者合計占據超50%市場份額，位居陸風裝機第一梯隊；中車風電、三一重能、明陽智能和東方電氣位居第二梯隊，中車和三一憑借它們在產業鏈和價格上的優勢市占率提升較快。主機廠在陸上風電領域經過搶裝后的價格戰目前競爭趨于白熱化，未來整體集中度還會繼續提升。2021年我國海上風電新增裝機市場份額排名中，電氣風電、明陽智能與金風科技占據市場前三，市占率分別為29.0%、26.1%和16.5%，合計占據超七成市場份額。海上風電主機的進入壁壘較陸風更高，因此競爭格局沒有陸風那么分散，龍頭企業電氣風電憑借其引進吸收消化的西門子的技術長年占據了海風風機市占率首位，隨著海風平價降本的持續推進，未來會有優秀的陸風玩家陸續進入海風領域，海上風電主機競爭格局重塑的大幕有望逐步開啟。圖43：2021年中國整機企業陸上新增裝機占比資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖44：2021年中國整機企業海上新增裝機占比資料來源：CWEA、招商銀行研究院表12：2019-2021年我國海上風電整機企業市占率情況資料來源：CWEA、招商銀行研究院未來風電主機廠將繼續致力于產業投資換資源和制造成本的控制。對于風電主機廠而言，掌握了風電場資源的開發權就意味著它能夠在產業鏈中擁有議價權，同時可以在后續的招標采購中保障自身產品的收益，因此以風電主機廠為主導在全國范圍內獲取風電開發建設的資源成為了行業內的基本共識，未來風電主機廠在不同地區利用投資或產業換資源仍是大勢所趨。成本控制是風電主機廠在競爭愈發激烈的環境下必須采取的策略，主機廠主要通過規模化采購、提高產業鏈配套零部件自制化率、布局適配大型化和輕量化的技術路線、降低物流運輸半徑等方式控制成本。未來包括主機廠在內的產業鏈上下游企業共同承擔著降本任務，擁有成本競爭優勢的主機廠有望維持其市占率領先的地位。表13：不同風電主機廠商在全國范圍內的資源布局情況和成本控制策略資料來源：公司公告、招商銀行研究院產業鏈中海纜、主軸承和塔筒受大型化影響最小在風電主機大型化降本趨勢下，未來產業鏈零部件環節需要協同承擔降本任務，因此部分零部件環節的技術發展趨勢、市場規模以及競爭格局可能會由此發生變化。風電主機大型化的過程中，風電零部件基本都存在單位價值量攤薄的趨勢，但在此過程中部分零部件環節需要適配大兆瓦機型存在產品結構性升級的機會，短期中高端產能供應不足單位價值量反而有所提升。通過不同容量風機所使用的零部件單位價值量變化數據，可以發現海纜、主軸軸承和塔筒都能在一定程度上“對抗大型化攤薄趨勢”。其中海纜主要受深遠海趨勢未來市場規模增長預期較高；主軸軸承受益于國產替代，未來國產廠商競爭力有望提升；而塔筒則是大型化過程中單位價值量最高的，未來塔筒出海將拓寬市場空間，因此我們建議風電產業鏈需重點關注上述三大環節。圖45：風機各零部件環節在大型化過程中單位價值量的變化情況資料來源：廣發證券、招商銀行研究院表14：風電整機各零部件環節市場基本情況資料來源：招商銀行研究院4.1海纜：市場規模在深遠海趨勢下保持高速增長，競爭格局穩定海纜是連接海上風機與陸地升壓站之間的重要紐帶。海底電纜一般包括陣列電纜（35KV）和送出電纜（220KV）兩部分，其中陣列電纜主要負責將風機產生的電能輸送到海上升壓站或換流站，而送出電纜負責將電能輸送到陸地升壓站或集控中心。海纜需要長時間運行在強腐蝕、高壓的環境中，因此對其耐腐蝕、耐高壓、防阻水的性能要求較高，占海風項目投資成本的比重在8%-13%左右。圖46：海纜分類示意圖資料來源：天風證券、招商銀行研究院表15：海纜占海上風電投資總額的成本占比資料來源：北極星風力發電網、招商銀行研究院未來海纜高電壓、柔性直流、長距離輸送是主要技術發展趨勢。隨著海上風電大兆瓦風機陸續投入使用，原先低電壓等級的海纜可連接的風機數量會相應減少，這就會帶來海纜用量、輸電損耗和單位投資成本的增加，因此使用高電壓等級的海纜可有效提高海纜的載流能力和所連接的風機數量。同時海上風電的深遠海發展對于大規模、遠距離電能傳輸的要求更高，因此海纜柔性直流輸送方式（多點對多點）和長度用量需求增加也是必然趨勢。表16：不同電壓等級海纜輸送容量情況資料來源：《海上風電場輸電方式研究》、招商銀行研究院表17：柔性直流輸電海纜示意圖資料來源：東方電纜官網、招商銀行研究院在海纜上述技術發展趨勢下，未來海纜市場規模年均復合增速有望達到40%左右，單GW價值量穩中有升。未來高電壓等級的海纜需求占比提升，并且其單價較過去低電壓等級的海纜增長明顯，疊加深遠海風電項目開發推進帶來送出海纜的總需求量增加，預計2025年國內海纜市場規模或將達到300億元左右，海纜單GW的價值量在2022年搶裝潮結束后穩步回升，在風機大型化部分零部件用量減少的趨勢下呈現明顯的“通脹”的屬性。表18：國內海纜市場規模預測資料來源：招商銀行研究院國內海纜市場集中度高并且競爭格局在高進入壁壘下有望保持穩定。風電零部件各環節中海纜的行業集中度均高于其它環節，頭部三家海纜廠商東方電纜、中天科技、亨通光電市場份額合計占比長期高達90%左右，整體呈現壟斷競爭的格局。海纜行業的進入壁壘較高，主要體現在技術、資源、資質和業績表現等方面，其中技術上高電壓等級的海纜產品技術生產難度高，具備批量生產資質的企業極少；資源上各家廠商需要搶占優質的碼頭資源方便就近生產和存儲，而在環保壓力之下優質的碼頭資源日漸稀缺；資質上海纜行業產品的認證壁壘高、周期長，需要長時間高投入；業績方面下游客戶在海纜招標過程中看重海纜廠商過往的產品中標業績表現，因此新進入者難以突破。考慮到海纜頭部企業上述競爭優勢未來會不斷強化，未來海纜行業競爭格局或繼續維持“強者恒強”的局面。圖47：國內海纜行業市場競爭格局情況資料來源：中商情報網、招商銀行研究院表19：國內主要海纜企業制造基地布局情況資料來源：公司公告、招商銀行研究院4.2主軸軸承：結構性升級趨勢明顯，國產替代空間廣闊風電軸承分布在風機的多個部位，其中主軸軸承技術壁壘最高。軸承是機械設備中支撐機械旋轉體，降低其運動過程中的摩擦系數，并保證其回轉精度的重要零部件。一般單個風機內部使用的軸承按照其所處的部分可分為五大類，分別是主軸軸承、偏航軸承、變槳軸承、齒輪箱軸承（雙饋、半直驅機型上使用）和發電機軸承，整體價值量占風電主機成本的比重在8%左右。其中主軸軸承在風機中起到支承輪轂和葉片，傳遞扭矩到增速器的作用，而風機運轉過程中主軸始終處于不斷轉動的工作狀態，同時還要承受風機內外部復雜的工況載荷，因此主軸軸承的技術壁壘最高。圖48：風電軸承分布圖示資料來源：華泰證券、招商銀行研究院表20：風電軸承的成本占比情況（不含塔筒）資料來源：電氣風電招股說明書、招商銀行研究院風電主軸軸承在風機大型化趨勢下產品結構性升級帶來單位價值量提升。隨著風機逐步往大兆瓦機型升級，相應配套大兆瓦機型的主軸軸承的直徑會顯著增大，這會增加主軸軸承加工工藝的復雜程度，同時對軸承的性能、承載力也提出了更高的要求，因此未來主軸軸承會逐步往大功率高端產品升級。未來大功率主軸軸承的單位價值量會有一定提升，以三一重能的風電主軸軸承采購數據為例，隨著風機單機功率持續提升，2.0MW-4.0MW配套的主軸軸承單兆瓦價值量從3.62萬元增長至6.72萬元。圖49：大功率主軸軸承示意圖資料來源：新強聯、招商銀行研究院圖50：三一重能主軸軸承采購單位價值量變化資料來源：三一重能招股說明書、招商銀行研究院風電主軸軸承25年市場規模或達100億元左右，未來三年年均復合增速在20%以上。根據上文中國內未來三年陸風和海風的新增裝機容量，并結合不同功率機型的吊裝比例變化以及對應不同功率的主軸軸承單位價格的預測，我們可大致推算出2025年國內風電主軸軸承的市場空間在95.84億元左右，其年均復合增速仍然保持較高水平。表21：風電主軸軸承市場規模預測情況資料來源：招商銀行研究院風電主軸軸承的國產替代空間廣闊，國內廠商有望崛起。目前全球軸承市場主要由外資品牌占據主導地位，而風電軸承是風機所有零部件中國產化率最低的。盡管近年來國內廠商在風電的偏航和變槳軸承領域實現了較高的國產化率，但主軸軸承尤其大功率主軸軸承的國產化率仍處于較低水平，未來替代空間廣闊。隨著國內風電主機廠大兆瓦機型的不斷推出，國內風電軸承供應商通過綁定下游龍頭主機廠也取得了較大的進步，比如新強聯的3MW主軸軸承已實現大批量生產，5.5MW的主軸軸承進入樣機交付階段等。未來以新強聯為代表的國內風電軸承廠商有望通過和頭部主機廠共同配合攻克大功率主軸軸承的技術壁壘，實現對外資品牌的超越。圖51：我國陸風主軸軸承國產化率變化趨勢資料來源：天風證券、招商銀行研究院圖52：2019年全球風電軸承市場格局情況資料來源：天風證券、招商銀行研究院表22：風電軸承主要供應商以及客戶、產品梳理情況資料來源：安信證券、招商銀行研究院4.3塔筒：出海打造新增長極，行業集中度或迎來提升塔筒在大型化趨勢下高度會相應增加，用量攤薄相對較小。風電塔筒本質上是風力發電的塔桿，在風力發電機組中主要起到支撐、吸收機組震動的作用，一般作為獨立于風電整機的零部件單獨招標，在風電場總投資成本占比在5%-10%左右。風電機組大型化在降本的同時還需要提高發電利用小時數，這需要保證大兆瓦風機能夠獲取更大的風力資源。而通過做高風機輪轂的中心高度、增加葉片的直徑長度等方式可以實現優質風能的獲取，因此塔筒的高度也需要相應提升。當塔筒的高度增加后，其容易受到軸向重力和風載影響發生彎曲形變，需要增加結構強度來維持其穩定性。一般通過增大塔筒所使用的鋼板厚度和直徑來保證其結構強度，因此塔筒的用量會有一定提升。圖53：風機大型化帶來相應塔筒高度增加資料來源：廣發證券、招商銀行研究院塔筒出海存在成本優勢，未來全球市場空間廣闊。國內塔筒的成本比較優勢明顯，塔筒未來出海開拓海外市場是必然趨勢。塔筒的成本結構中，鋼材的成本占比高達56%，鋼材價格的走勢對于塔筒的成本影響較大。中國市場受益于制造業產業鏈完善、鋼鐵產業發達等因素，價格較歐美市場更低，疊加今年俄烏沖突影響，中國與歐盟的中厚板價格差逐步拉大，這使得國內塔筒成本比較優勢更加明顯，塔筒出海節奏顯著加快。我們根據全球陸風、海風裝機容量以及相應的塔筒平均用量和價格情況，預計2025年全球塔筒市場規模在660億元以上，其中國內市場規模在370億元左右，海外市場面臨較大拓展機會。圖54：塔筒成本結構資料來源：天能重工招股說明書、招商銀行研究院圖55：國內和歐盟塔筒成本對比資料來源：Wind、招商銀行研究院表23：全球及國內塔筒市場規模預測資料來源：招商銀行研究院塔筒整體競爭格局較為分散，產能布局和規模效應是關鍵，未來集中度或將顯著提升。目前國內的塔筒市場主要由三類廠商參與，第一類是以大金重工、天順風能、天能重工、泰勝風能等為代表的專業化民營塔筒龍頭廠商，第二類是大型央國企下屬子公司，第三類是地方區域性的廠商。由于塔筒運輸難度大物流成本高，因此塔筒廠商對于運輸半徑要求苛刻，塔筒的產能區位布局相對分散，因此行業整體集中度較低。未來隨著風機大型化發展，擁有廣泛的產能布局并且搶占海外市場實現更大規模效應的企業能夠在競爭中保持領先地位，行業集中度有望顯著提升。圖56：2020年塔筒行業市場競爭格局資料來源：CWEA、招商銀行研究院圖57：國內主要塔筒廠商海外業務收入變化情況資料來源：Wind、招商銀行研究院圖58：國內四大龍頭塔筒廠商國內產能分布情況（本部分有刪減，招商銀行各部如需報告原文，請參照文末方式聯系研究院）資料來源：廣發證券、招商銀行研究院業務布局建議及風險分析（本部分有刪減，招商銀行各部如需報告原文，請參照文末方式聯系研究院）附錄1?：“十四五”第一批風光大基地項目名單（全國各省分類） 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