一、 风力发电概览
风力发电是利用风力带动风车叶片旋转,透过增速机将旋转的速度提升来促使发电机发电。
风电作为具有成本优势的清洁能源,成为碳中和的重要基石。我国拥有丰富的风能资源,风电作为可再生能源发展空间巨大。
二、 风电产业链解析
风电产业链包含三个部分:
(1)上游风机零部件:包括叶片、齿轮箱、发电机、变流器、塔筒等。
(2)中游:风电整机制造商。
(3)下游运营商:主要包括国有发电集团为主的风电投资运营商。
三、 风机零部件梳理
风机内部的部件主要包括叶片、齿轮箱、发电机、轴承、铸件、变流器、减速机等;外部部件包括塔筒、法兰。
其中,叶片、齿轮箱、发电机是风电机组成本构成中占比大,价值量较高的环节:
四、风机核心环节梳理
4.1 叶片
叶片是决定风能利用率的关键因素,直接影响风电机组的性能和效率。
风电叶片技术壁垒相对较低,国产化率高,产业化程度高。
国内叶片产能靠前的企业包括:中材科技、时代新材、明阳智能、东方电气、天顺风能等。
4.2 主轴
主轴在风电整机中用于连接风叶轮毂与齿轮箱,将叶片转动产生的动能传递给齿轮箱。
目前我国风电整机主轴基本实现自给,市场形成金雷股份、通裕重工双寡头竞争格局。
金雷股份:主营风力发电机主轴及各类大型铸锻件。
4.3 轴承
风机的主轴轴承主要用于支撑风机主轴,分为主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承、齿轮箱轴承和发电机轴承。
由于风电设备的环境和长寿命、高可靠性的要求,使得风电轴承具有较高技术门槛,是较难国产化的风机零部件。
目前国内在偏变轴承和小兆瓦主轴上实现国产化。实现进口替代的轴承厂商包括:汇洲智能、新强联、长盛轴承。
新强联:主营大型回转支承和工业锻件,包括风电主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承等。
汇洲智能:轴承制造商,子公司齐重数控研制的风电系列产品市占率达到国内首位。
4.4 塔筒
塔筒是风力发电的塔杆,在风力发电机组中起到支撑、吸收机组震动的作用,一般作为独立于风电整机的零部件单独招标,在风电场总投资成本占比在5%-10%。
塔筒技术壁垒较低,主要受制于运输半径,格局较为分散,CR5占比低于25%。
国内主要厂商包括:大金重工、泰胜风能、天顺风能、天能重工。
大金重工:全球风电装备制造产业的第一梯队,产品包括陆塔、高塔、海塔、单桩、群桩、海上升压站等风电设备。
泰胜风能:主要产品包括陆风塔架、海风塔架、导管架、管桩、升压站平台等风电设备、辅件。
天顺风能:主要产品包括风电塔架、叶片等零部件。
4.5 法兰
风电法兰是连接塔筒各段或基座的结构件,起支撑和连接作用,对机组整体的稳定性至关重要,一般每台风机需要7-9个法兰。
国内主要锻件厂商包括:恒润股份、中环海陆、海锅股份。
恒润股份专注于风电塔筒法兰、海上大兆瓦精加工锻件;中环海陆专注于轴承锻件、法兰锻件;海锅股份专注于齿轮箱传动类产品、塔筒法兰。
恒润股份:风电塔筒法兰的重要供应商,包括辗制环形锻件、锻制法兰等,应用于风电、石化、金机械行业、船舶等行业。