具体来看,行业上游主要是风电的零部件制造商,包括叶片、发电机、轴承、电控系统等。上市企业包括中材科技(002080.SZ)(叶片)、新强联(300850.SZ)(回转支承)、华伍股份(300095.SZ)(风电制动)、双一科技(300690.SZ)(机舱罩)、日月股份(603218.SH)(铸件)、禾望电气(603063.SH)(变流器)、金雷股份(300443.SZ)(主轴)等。
中游主要是风电整机和风塔的制造商,整机(风机)是发电机组,风塔是风力发电的塔杆。上市企业包括金风科技(002202.SZ)(整机)、明阳智能(601615.SH)(整机)、东方电气(600875.SH)(整机)、运达股份(300772.SZ)(整机)、上海电气(601727.SH)(整机)、天顺风能(002531.SZ)(风塔)、泰胜风能(300129.SZ)(风塔)等。
下游主要是风电场运营和运维环节。上市企业包括中广核新能源(1811.HK)、大唐新能源(1798.HK)、北控清洁能源(1250.HK)等。
2.1 上游零部件厂商
上游零部件主要包括叶片、变频器、齿轮箱、电气控制系统、发电机、主轴、轮毂等。特殊地,如海上风电还包括海底集电系统、海上分电站、海底高压电缆和岸上分电站、关键原材料如碳纤维等。
整体来看,上游零部件具有产品差异大、质量要求高、供货周期紧等特征,对新进入者而言,若缺乏工程经验和技术储备,则无法快速响应下游客户需求,难以适应日益激烈的市场竞争。
此外,除叶片外,其他赛道技术壁垒不高,但对产品的质量要求很高,如风电塔筒、桩基等属于大型钢结构产品,要求可靠使用寿命在20年以上,一旦发生质量问题,更换造成的损失非常大,在机组大型化对质量要求更高的情况下,龙头品牌效应会更加显著。
根据在风电机组中的功能作用、重要性、市场规模等情况,上游行业主要分为风塔、叶片、风电结构件三大细分赛道。
2.1.1 风塔
具体来看,首先,风塔是支撑发电机组的塔杆,它的作用是吸收叶片旋转引发的机组晃动、支撑整个机组。风塔的高度越高,风力就越强,则风能利用率越优,但相应地对风塔的品质及制作工艺要求就越高。
风塔市场分为高、中、低端市场,2兆瓦及以上风塔为高端,1兆瓦及以下的风塔为低端,剩余为中端市场。目前,国内生产风塔的企业较多,中低端风塔市场集中度低,但高端市场相对较集中,除天顺风能、泰胜风能、天能重工(300569.SZ)、大金重工(002487.SZ)四家专业化塔筒生产企业外,还有粤水电(002060.SZ)、中船澄西船舶修造有限公司(中国船舶旗下)、中国水利水电四局(中国电建旗下)、中车同力钢构、华电重工、江苏神山风电等众多企业。
在机组大型化、高塔筒、长叶片的行业发展背景下,后期风塔行业集中度会进一步提升。而这种趋势下,大型机组重量更重、叶片旋转导致的振动也会越大,下游整机对塔筒的质量要求更高。
不过,由于重量、长度的问题,风塔运输会受到一定的限制,进而会影响行业集中度地提升。例如,天顺风能2020年风塔运输费用占据营业成本的比例为7.37%,而叶片运输费用占据营业成本的比例仅为0.74%,可见,风塔受产能半径的限制影响更大。因此,企业市占率的提升需要建立在不断新建厂房上,例如新疆的风塔运到东部沿海地区会比较困难,需要在东部地区建立厂房来覆盖。
2.1.2 叶片
叶片,是风电机组非常重要的部件,它决定了机组的风能转换效率。叶片越大,风能转换效率越高,但相应地叶片重量就越重,研发生产难度也越大,技术制造门槛较高。因此,叶片是现阶段风电整机制造成本中的最大项目,在陆上、海上风力发电机整机成本的比例分别占到21%、30%左右。
2020年,受政策影响风电行业迎来抢装潮,行业迅速进入了调整期,风电招标价格较去年同期大幅下降,叠加原材料成本上升,风电装备供应链面临较大成本压力。因此,叶片生产逐渐向大型化和大功率化趋势发展,一方面可以减少单位原材料消耗,另一方面可以降低企业运维成本。
在2005年之前,我国风力发电装机容量较小,行业资本关注度低,因此本土叶片生产企业较少。2005年开始,部分资金充裕的国有企业大批进入叶片赛道,目前叶片市场形成了以专业叶片生产企业、整机制造企业、外资叶片生产企业为主要参与者的多元化竞争格局。
国内叶片生产企业主要有中材科技、连云港中复连众复合材料集团有限公司、时代新材、洛阳双瑞风电叶片有限公司等20余家。其中,中材科技为国内生产叶片的龙头企业,其2020年年报披露,报告期内该公司合计销售风电叶片12.3GW,实现销售收入90.2亿元,净利润10亿元,市场占有率连续10年保持全国第一。
另外,国外生产叶片的代表企业主要有通用电气(中国)有限公司、艾尔姆(中国)投资有限公司、维斯塔斯风力技术(中国)有限公司等。
2.1.3 风电结构件
风电结构件对风电机组起到支撑、保护和传动作用,这些零部件主要包括铸件、主轴、塔筒、法兰、机舱罩、定子和转子等。
从竞争壁垒方面看,铸件赛道为重资产行业,产能的扩张需要有大量资金投入、且其为重污染行业,环保原因扩产受限,较难有新进入者出现。国内主要的公司包括日月股份、吉鑫科技(601218.SH)、永冠能源科技集团等。
铸件行业集中度同样存在上升空间,主要原因是和其余零部件驱动一致,大功率机组的出现使得铸件的体积和重量也相应变大,导致制造难度增加。
2.2 中游整机厂商
中游风机环节,就是将上游零部件等组装成发电机组的过程。目前,我国风电制整机制造商前三名分别是金风科技、远景能源有限公司(以下简称“远景能源”)和明阳智能。
据彭博新能源财经(BNEF)数据,从2020年我国风电整机制造商市场份额看,排名前十大企业分别为金风科技、远景能源、明阳智能、上海电气、运达股份、天津中车风能科技有限公司(以下简称“中车风能”)、三一重能股份有限公司(以下简称“三一重能”)、东方电气(600875.SH)、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司(以下简称“中国海装”)、国电联合动力技术有限公司(以下简称“联合动力”),市场份额分别为21%、17%、10%、9%、7%、7%、6%、5%、5%、4%。可见,2020年我国整机行业CR3达到48%,几乎占据了一半的市场份额,行业集中度较高。
未来,整机市场集中度将进一步提升。首先,国家政策层面上鼓励风电行业优胜劣汰、淘汰落后产能、促进企业兼并重组;其次,整机机组大型化可以减少吊装、土地、日常运营维护等成本,进而降低度电成本,因此机组大型化是未来风机的发展趋势,但大型机组的生产技术集中在头部企业,因此龙头企业的市场份额将进一步提升。
2.3 下游风电站运营商
不同于上游和中游产业链对技术、经验存在一定的要求,风电运营商的核心竞争力主要体现在风资源开发能力、资本金、债务融资能力和融资成本优势上。
在国内,风电运营商可分三类,一是大型的电力央企,这些企业主营业务为火电、水电的生产销售,比如国家能源投资集团有限责任公司、国家电力投资集团公司、大唐集团(2117.HK)、中国华能集团有限公司、中国华电集团有限公司等;二是其他的能源国企,比如中国广核集团有限公司、华润(集团)有限公司、中国长江三峡集团有限公司和中节能风力发电股份有限公司等;三是民营、外资企业,比如金风科技。