新型电力系统行业深度研究系列二：世纪轮回，直流装备千亿市场蓄势待发_31页_2mb

世纪轮回，直流装备千亿市场蓄势待发

核心内容概述

直流技术是构建新型电力系统的重要支撑，其在新型电网的物理结构与运行机制中具有关键作用。随着“双碳”目标的推进，直流设备在发电、输电、配电、用电等环节展现出广阔的应用前景和市场空间。直流技术不仅能够帮助现有交流电网更加安全稳定运行，还能实现源荷两端的灵活接入，是构建多层次电力市场的核心技术。

主要观点

• 直流技术的适应性：直流技术可以完美适应未来以风光等可再生能源为主的能源体系，尤其在输配端可以组建立体网格化的能源运输体系。
• 市场空间巨大：预计在“两个五年”期间，直流装机新增容量可达约14亿kW，带动功率模块、换流阀等核心设备市场空间超千亿，带动直流站点基建投资规模达11632亿元。
• 制造壁垒高：直流设备高度融合电力与电子技术，制造门槛高，国内仅有少数企业具备生产能力，竞争格局优良。
• 投资机遇显著：直流设备制造业具备长期投资价值，尤其在高压直流和中低压直流领域，具备较高的成长空间。

关键信息

直流设备应用场景

• 高压直流：适用于大容量远距离点对点送电、电网分区互联、直流多端组网、海上风电送出等。
• 中低压直流：支撑配电网高效智能运行，实现直流源荷储灵活接入、交流闭环运行、负载均衡、事故紧急支援、无功补偿、电力零售市场等功能。

直流市场空间测算

• 换流阀市场：预计到2030年，换流阀相关市场规模将达2525.77亿元。
• 功率模块市场：预计到2030年，功率模块市场将达857.03亿元。
• 直流站点基建投资：预计到2030年，直流站点基建投资规模达11631.56亿元。

直流核心设备竞争格局

• 国际：仅有日立ABB、西门子、GE等3家具备直流系统建设能力。
• 国内：具备高压直流设备制造能力的公司包括国电南瑞、许继电气、中国西电、荣信汇科、特变电工等5家，中低压直流包括四方股份、中国能建等。
• 市场集中度高：国内直流设备CR5>90%，市场格局优良。

投资建议

• 国电南瑞：作为直流输配电、调度、继保、信通的绝对龙头，预计2021-2023年营业收入分别为424/506/584亿元，归母净利润分别为55.9/67.9/83.6亿元，对应EPS分别为1/1.22/1.5元/股，PE分别为31x/26x/21x，首次覆盖给予“增持”评级，目标价39.18元。
• 许继电气：集团股权变更完成后，直流输配电业务释放业绩弹性，预计2021-2023年营业收入分别为120/140/161亿元，归母净利润分别为7.96/10.11/12.07亿元，对应EPS分别为0.79/1.00/1.20元/股，PE分别为25x/20x/16x，首次覆盖给予“增持”评级，目标价24.95元。
• 上游产业链：积极关注大功率半导体与直流电容产业链，如派瑞股份、时代电气、赛晶科技、铜峰电子等。

风险提示

1. 功率半导体产业持续卡脖子；
2. 能源革命进程受阻；
3. 电网基建投资放缓。

行业评级

• 行业评级：强于大市
• 上次评级：强于大市

新型电力系统背景

为实现“双碳”目标，国家推动构建以新能源为主体的新型电力系统。直流技术是构建新型电网的重要支撑，不论在国内还是国际，均对直流技术产业化应用需求迫切，未来10-20年直流装备将迎来规模化发展。

直流技术发展历程

• 交流主导：十九世纪末，交流电因可变压、成本低而赢得电气化时代主导权。
• 电力电子技术出现：1904年真空二极管问世，开启电力电子技术先河，实现交直流转换。
• 晶闸管技术：1957年晶闸管的出现，开启直流输电新时代，但存在换相失败等问题。
• 可控关断器件：1970-1980年代，GTO、IGBT等可控关断器件的出现，大幅提升换流性能。
• 柔性直流技术：2006年，我国统一命名为“柔性直流输电”，标志着技术趋于成熟。

直流应用场景与市场空间

• 高压直流：用于远距离大容量点对点送电、电网分区互联、直流多端组网、海上风电送出等。
• 中低压直流：用于配电网高效智能运行，实现源荷储灵活接入、交流闭环运行、负载均衡、事故紧急支援、无功补偿、电力零售等功能。
• 市场潜力：预计“两个五年”期间，直流装机新增容量可达约14亿kW，带动市场空间超千亿。

直流核心设备

• 换流阀：实现交直流转换的核心设备，成本占比约35%。
• 直流变压器：实现不同电压等级直流系统连接，目前主要用于配电网。
• 直流断路器：实现故障快速隔离与恢复，技术复杂度高。
• 配网柔直成套设备：实现中低压配电网直流组网，起到能量路由的作用。

未来展望

随着技术进步和政策支持，直流技术将逐步成为新型电力系统的重要组成部分，推动电力系统向更高效、更灵活、更安全的方向发展。