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风电低谷期即将结束,为什么塔筒环节优先受益?

日期:2022-12-09    来源:“概念爱好者”雪球专栏

国际风力发电网

2022
12/09
11:54
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关键词: 风电塔筒 风电零部件 风力发电机组

近日,中金发布报告,认为风电即将告别制约发展的阶段,从明年开始,风电的低谷期即将结束。行业拐点临近。

根据中金公司的最新报告,2022年全年海风整机环节招标量有望达到15-20GW。截至2022年11月底,超24GW明确并网时间的海风平价项目和另外46GW左右已经明确项目名称和投资主体但尚处于建设前期手续阶段的平价海风项目。上述24GW已经明确并网时间的项目中,其中分别约15GW/10GW项目完成了风机/海缆招标。

所以,从装机目标来看,风电零部件应该是率先受益,所以本篇聚焦风电零部件,在所有的零部件里面,我觉得最不要忽视的就是塔筒。看似很普通,其实里面很值得关注。

认识风电塔筒

风电塔筒就是风力发电的塔杆,在风力发电机组中主要起支撑作用,同时吸收机组震动。塔架的重量占风电机组总重的1/2左右,其成本占陆上风电建设成本的10%左右,占海上风电建设成本5%左右。塔筒必须具有足够的抗疲劳强度,能承受风轮引起的振动荷载,包括启动和停机的周期性影响、突风变化、塔影效应等。

行业现状

1.相比风机产业链其他环节,塔筒行业更依赖规模效应

风机的主要构成包括叶片、主轴承、变速箱、发电机、主轴等;其中,主轴轴承、发电机、齿轮箱技术壁垒较高,零部件厂商具有一定的议价能力。而塔筒本身的技术壁垒并不高,生产流程中涉及到质量控制点的主要包括两个环节:拼装和焊接。因此相对风机的其他零部件环节而言,塔筒的技术壁垒和质量控制难度并不高。大型客户在选择塔架生产商时,通常会选择生产规模较大且有稳定质量业绩的厂商。

2.塔筒环节已率先完成国产替代,是少数完全实现了国产替代的风机环节

国产化量产较低的集中在主轴承、偏航变桨轴承,根据 Wood Mackenzie的数据,机舱、发电机国产化率90%左右,齿轮箱约80%,叶片、转换器约75%,偏航变桨轴承约50%,主轴轴承最低约为30%。

3.塔筒成本主要由原材料和运费构成

塔筒的上游原材料主要包括钢板、法兰、油漆、防腐涂料等。根据天顺风能年报和天能重工招股说明书的数据,2020年原材料成本占厂商成本的比重达到80%以上,而钢材占比57%。生产完成后,塔筒制造商将塔筒装车运输销售,由于塔筒体积较大、重量较重,运输较为困难,运费成本占比仅次于原材料成本,占生产成本的7%左右,在机械行业中属于非常高的占比。由于塔筒上游原材料为钢材,其下游应用于众多分散的国民经济领域,不会出现由于风电景气度上行而导致上游原材料供不应求的情况。

4.下游客户集中度较低,有一定议价能力

由于塔筒行业下游面对的客户多为风电运营商,整体较为分散,因此相比于风电产业链其他环节塔筒的下游客户集中度较低。而风电其他零部件环节下游多为整机商,客户相对集中,这使得塔筒行业对下游有一定的议价能力。

竞争格局

1.全球风机供应链中,塔筒潜在市场空间大、竞争格局分散

从风机供应链各环节的纵向比对来看,根据海力风电招股说明书中引用的Wood Mackenzie的数据,2019-2027年间,全球风机供应链潜在市场价值高达5400亿美元,其中叶片与塔筒的市场潜力最大,分别达到1250亿美元和1150亿美元。相对的,塔筒市场集中度相对较低,全球前五大供应商市场份额为35%左右,低于风机供应链中其它环节。

2.国内近年行业集中度有所提升

由于塔筒运输难度较大,为厂商销售带来了一定的运输半径限制,故塔筒行业集中度相对较低。近年来,随着龙头加快产能布局、供给结构调整,行业集中度有所上升,CR4从2016年的25%上升到2019年的46%,2020年由于行业整体爆发,四大龙头市场份额略有下降。随着风机大型化趋势加强,塔筒行业加速洗牌,龙头企业将赢得更高的盈利空间。

此前塔筒环节格局较为分散,主要由于风电行业周期性+塔筒运输半径,导致头部企业扩产动力低。而从21年往后看,风电成长属性崛起,四大龙头扩产趋势明确,从全球市占率看CR4将从20年20%提升至23年40%。

3.装机区域集中度提升,具备配套产能的龙头将更具竞争力

受制于塔筒的运输半径,广泛的产能布局和快速的规模扩张是提升占有率的最有效途径。根据国家五年规划,十四五期间将重点发展九大清洁能源基地、四大海风基地,各大基地主要集中于三北和东部沿海地区。各大厂商顺势而为,纷纷在相应地区加速集中扩充产能。

行业前景

1.国内企业在海外市场的份额有望提升,陆上风电塔筒出口规模仍具较大增长空间

在全球能源低碳转型的大背景下,考虑中国陆上风机快速的技术进步以及给海外市场带来的优质风机供给,预期今后几年海外陆上风电市场的规模有望进一步提升;参考全球风能理事会(GWEC)的预测,2021-2025 年海外陆上风电(不含北美)的年均新增装机有望超过 30GW。

2017-2019年,国内塔筒企业占欧盟陆上风电塔筒市场的份额在 25%-32%之间;2020-2021 年,国内企业在海外陆风塔筒市场(不含美国)份额有望提升,有可能达到 30%及以上。按照2025年海外市场(不含北美)陆风装机规模 33GW 估算,对应的塔筒总需求约 260万吨,国内塔筒企业 30%的份额对应的供应量达到 80 万吨左右,与 2019年相比国内企业塔筒出口规模仍具较大提升空间。

2.风机大型化降本背景下,塔筒是用量受损最小的品种

风电机组降本主要依靠风机大型化,现阶段看风机大型化趋势加速,摊薄单位材料用量,进而为风机的降本提供了可持续的路径。在大型化趋势下,塔筒高度需要相应增加,同时高度增加后,需要增加结构强度以满足其稳定性要求,据推测塔筒高度每增加10m,用量增加30-40吨。因此在大型化趋势下,塔筒用量并没有受到较大的影响。

3.国内风电市场仍有高增长空间

在全球风机主要市场中,我国风电渗透率仍处于低位。在世界风机主要国家中,丹麦风电渗透率位居第一,达48%,而尽管我国风电经历了快速增长,风电渗透率仍位于较低水平,仅为6%。随着新能源替代不可再生能源发电的趋势成为必然,长期来看,中国的风电装机规模仍有较大的增长空间。

4.海上风电蓬勃发展,塔筒行业迎来巨大增量市场

相较于陆上风电,海上风电具有利用小时数高、可利用资源丰富、靠近电力负荷中心等优势,但此前较高的成本与施工难度限制了海上风电的大规模发展。随着陆上优质风能资源逐步得到开发,越来越多的地区开始将目光瞄准潜力巨大的海上风电,与此同时近年来各大风机厂纷纷推出10MW以上的大型海风机组,海上风电正逐步进入平价时代。根据全球风能理事会(GWEC)的统计,近年来海上风电装机保持快速增长,截至2020年全球海上风电累计装机规模已超过35GW,在总装机中的占比达到5%,预计2021-2025年全球海上风电新增装机规模将保持近30%的复合增速。

相对于产业链其他环节,塔筒是风机大型化下量利较为稳定的品种,另外随着塔筒龙头加速扩产,塔筒行业市场集中度不断上升,竞争格局也在不断优化,塔筒成为风电产业链中的优质赛道。

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