1 供需分析仍然是风电零部件的主线
我们认为风电零部件的研究框架无非还是分析供需两端，需求更多的是看行业，这方面的研究报告很多，我们也就不再赘述。对于供给端来说，我们认为所有的风电零部件可以分为两大类，一类是资产
较重、产能约束较强的，另一类是资产较轻、产能约束较弱的，后者 一般不会有供不应求的问题;前者中，还可以按照两个维度分析，第 一是环保，部分风电零部件在生产过程中有环保约束，扩产受限，部分环保不达标的小厂容易被关停;第二是技术迭代，随着主机的升级， 零部件也需要同步进行技术换代，如果零部件迭代速度比较快的话， 部分技术跟不上的落后产能就会自动消亡。此外，零部件的专用性对 供需也有影响，如果该零部件是通用型的，风电在下游中的占比很低， 那么风电需求即使大幅增加，对其供需格局的改善也是不大的。
不难看出，产能约束强、有环保约束、技术迭代快的专用型零部件是我们追寻的对象，在需求回升的时期盈利弹性也是最大的。
风电零部件主要涉及八个环节:
上述八种零部件可以分为三类:
第一类是专用型的零部件，即产品只能用于风电，叶片、齿轮箱、 机舱罩、塔筒都是这一类(严格的讲塔筒不算零部件，属于和风机并列的主材);
第二类是专用性比较强，但也能生产其他领域产品的零部件，如 主轴、铸件、变流器，生产变流器的公司也会同时生产光伏逆变器、 工业控制用的变频器等，主营风电主轴的通裕重工，其锻件也用于其 他领域，例如水电、压力容器、船舶等，主营铸件的日月股份，其锻 件也用于注塑机领域等;
第三类是通用型的零部件，主要是轴承和电机，轴承除了风电外， 铁路、各种作业机械、机床都会用到;电机也是一样，风电会用到， 火电、核电、光热发电也都会用到。由于供需格局的边际改善不会很 大，我们后续也不再对这种通用型的零部件做进一步的分析。
2 产能约束:熟练工、场地、模具、设备为四大瓶颈
我们首先整理六大环节的固定资产和营业收入比例，即固定资产周转率，以得到一个大致的判断:
可见，大部分风电零部件的固定资产周转率在2.5 到 3 之间，资 产整体都是偏重的。只有变流器环节属于轻资产，9 亿的营业收入， 对应的固定资产仅仅三四千万，变流器偏软件，产能上的限制非常少。 另外，从人均产出的维度，叶片、机舱罩、铸件都比较低，不到100 万元;塔筒最高，人均 300 万元，主轴、变流器也有 140 万元左右。 因此叶片、机舱罩、铸件的自动化程度是比较低的，偏劳动密集型， 其产能的发挥会比较依赖于熟练工人。主轴的自动化程度相对高一 些，但部分环节也依赖于工人，变流器虽然人均产值不算高，但其人 员主要是研发和行政人员，生产人员并不多。
那么对于几个主要环节，产能瓶颈又都在什么地方呢?
2.1 叶片环节:核心瓶颈在于模具、场地和人工
叶片生产的大致流程如下:裁剪玻纤布，将玻纤布和巴沙轻木、 PVC 泡沫材料等芯材铺设在主模具内，放置大樑冒后，通过真空压力 把环氧树脂吸入预先铺好的玻纤布中。真空灌注成型后，模具升温到80 度左右进行固化 4 个小时。放置腹板，将两个半片的叶片粘合在一 起，待模具温度冷却后，脱模。之后进行切割、钻孔、打磨、装配， 最后进行喷漆、烘干。
叶片的产能瓶颈很大程度上在于模具，根据中材科技的永续债跟 踪评级报告，截至 2017 年末，中材叶片共拥有 67 套在用模具生产线， 具备年产 4,000 套兆瓦级风电叶片的生产能力，相除之后每套模具对 应年产 60套即 180 片叶片，每片叶片的生产周期 2 天/48 小时左右。 一般一套模具生产 400到 600 片模具就不能再使用。下表为中材叶片 萍乡基地的主要生产设备表格，排名第一的就是模具。此外，由于铺 设玻纤布的过程全部依靠手动完成，工人也是产能的瓶颈因素之一。
2.2机舱罩:和叶片的工艺高度相似，模具、场地、人工为瓶颈
以机舱罩生产中最常使用的真空袋工艺为例:首先要在模具表面 进行胶衣喷涂处理。然后逐层铺覆玻璃纤维、脱模布、导流布，布设 导入、导出螺旋管，将真空袋膜裁剪成稍大于模具外形的尺寸后覆盖 在模具上。之后令树脂在负压的作用逐渐进入纤维内，让树脂完全浸 润纤维，最后进行固化和脱模。可以看到机舱罩和叶片的生产工艺是 有些类似的。
除了模具外，主要的机舱罩生产设备是行车、叉车、切割和喷涂 机器、真空系统等等，都是比较常规的设备，其主要的产能瓶颈还是 在于模具以及场地和人工。
2.3塔筒:产能主要取决于设备和场地，自动化程度高
塔筒属于钢结构件，工序相对简单，生产流程是起重、吊装、切割、卷板、焊接、喷漆、喷砂等，核心工序仅切割、卷板和焊接三步， 设备也无非是起重机、卷板机、切割机、焊接机等。生产自动化程度 也比较高，从下面两图就可以看出，叶片的车间里布满了人，但塔筒 的生产车间里基本上见不到人。
2.4主轴:核心设备锻压机，熟练工也会制约产能的发挥
主轴的加工过程是先将钢锭加热到锻压所需温度范围，之后利用 锻压设备将钢锭锻打成所需要的形状及尺寸，再加热至一定温度，保 温一定时间后冷却，再进行机械加工，之后进行超声波探伤、热处理、 打磨，而后是硬度、机械性能等的检验，最后是精加工、清洗和喷砂、 喷锌、喷漆。以上步骤在锻造、热处理、机械加工和涂装四个车间完 成。
主要设备包括锻压机、操作机、燃气炉、电炉、行车、各种车床 锯床镗床钻床等，其中最核心的就是锻压机，主轴的产能都是以锻压 机的产能来计算的。此外，培养一个合格的锻压机操作员需要 2 至 3 年时间，熟练工人也是瓶颈之一。
主轴行业的产能瓶颈主要在于设备和工人，设备自不必说，熟练 工人的培养也需要比较长的时间，以锻压机操作员为例，培养一个合 格的锻压机操作员需要 2至 3 年时间。
2.5铸件:厂房、设备、模具、人工都会制约产能的发挥
生产铸件时，首先要制备模具，根据整机厂提供的图纸制备外膜 和芯膜，用模型和芯砂制作出所需模具的形状，然后用模具、砂箱、 芯砂、辅助材料制作出砂芯，将砂膜和芯膜组合起来，成为满足浇铸 需要的砂型制品。生铁、废钢和回炉料通过输送带进入炉内熔化、保 温、调成分，熔化的铁水进行球化、孕育处理，然后浇筑到制备好的 型腔中。开箱除去砂膜和砂芯，除去氧化层、附着物，之后进行探伤、 检测，机床粗加工、精加工、钻孔，最后进行清洗、喷砂和表面处理， 整体的工序比较长。
厂房、设备以及熟练工人都构成了铸件产能的瓶颈。设备中，最 核心的是中频熔炼炉(用于熔化铁水)、桥式起重机(又称行车，用 于起重和运输)、模具砂箱、混砂和除尘机以及用于机加工的数控机床。
3 环保因素:铸件最严重，塔筒、叶片有喷漆带来的危废
我们从环保的维度对五大零部件进行分析，整理如下表:
五大环节中，环保约束最严重的是铸件，一方面铸造过程本身是 高耗能的，在 2016 年，日月股份一年要耗用近 7000 万千瓦时的电力 以及超过 2 万吨的焦炭，这两项的花费近亿元;另一方面铸造过程中 会散发大量的污染物，尤其是浇注、冷却和落砂过程中煤粉和有机粘 合剂会发生热解，散发挥发性有机化合物、危险的空气污染物以及粉 尘等，熔炼、砂处理过程中也会产生大量废砂和炉渣。
18年以来，在环保重压之下，多地对铸造行业进行停产整顿和环 保整治，影响了部分铸造产能的发挥。
其次两个环节是叶片和塔筒，两个环节都涉及到喷漆，需要对油 漆渣、油漆桶等危废进行处理。基本上没有环保约束的是机舱罩和主 轴，只排放非常少量的粉尘和废气。
4 铸件、叶片扩产限制最多、难度最大
综上所述，从扩产难度来看，受限制最多的就是铸件，同时受到 熟练工人、设备、场地、模具和环保的限制;塔筒和主轴扩产受的限 制最少，基本上只需要添置设备即可，不涉及模具和环保的问题，主 轴的锻造环节对熟练工有一定需求，其余环节可自动化。
叶片和机舱罩比较类似，占地面积非常大(尤其是叶片)、受厂 房面积的制约严重，此外是劳动密集型产业，需要大量的熟练工人， 人均产值只有五六十万元，而且需要使用模具，产线的适配性比较弱， 产品型号变更后，需要重新上新的模具。而且由于大的叶片和机舱罩， 重量高、需要的物料多，其占用模具的时间也更长，单位模具对应的 产能是减少的。
5 需求端看技术迭代:叶片最快
从技术迭代的角度，随着风机机型的更新换代，对零部件的要求 也在提升，部分老产能已经无法满足生产的需要，如果不能及时进行 技改，就会被自然淘汰。而且新的零部件对厂商技术的要求也在提升， 实力一般的厂商跟不上技术进步的速度，也会被淘汰。
风电零部件可以分为两类，叶片是一类，其余四种零部件是另一 类。
对于主轴、塔筒、机舱罩和铸件来说，下游的技术迭代速度不算 快，目前主流的 2/2.5MW机型，大部分厂家都能够生产。只有在升级到 4MW 以上的陆上大 MW 或海上机型后，才会有部分产能跟不上， 原因是大 MW机型的零部件体积大、重量高，原有的厂房面积不够用、 吊车承重能力不够等。
叶片的技术迭代速度是最快的，2.0MW 机型最早使用的是 93 米 的叶片，到 2017、2018 年，已经变为 121 米的叶片。而从华能、华 润今年的招标情况看，绝大部分项目都要求风机配置 140 米以上直径 的叶片，由于这些招标项目的交付时间大部分在今明两年，因此我们 预计 141 米的叶片在今明两年将成为行业主流配置。
由于叶片模具的供应商比较集中，优秀的只有 3-5 家，模具的生 产、运输、调试、爬坡周期也比较长。而且大叶片的载荷会上升，需 要在气动和结构设计上都加以优化。尤其是141米叶片和 121、131米叶片还有根本性的不同，121、131 米叶片的节圆直径(即叶根处的 直径)只有 2.3 米，而 141 米叶片的叶根直径升高到了2.8米，进一 步增加了研发、设计的难度，并不是买到了模具就可以生产的，光挂 机测试就需要近一年的时间。
