电力设备与新能源行业风电系列之叶片：碳纤维加速导入-20230628-华泰证券-20页_997kb

风电系列之叶片：碳纤维加速导入总结

核心内容

风电行业持续大型化趋势显著，风机单机容量不断提升，推动叶片材料体系革新。碳纤维因其高模量、低比重等优势，正逐步替代传统玻璃纤维成为大功率风机叶片的重要材料。随着国内碳纤维产能提升和价格下降，碳纤维在风电叶片中的渗透率有望进一步提高。同时，风电装机量的快速增长，尤其是海上风电的发展，将显著带动碳纤维需求上升。

主要观点

1. 风机大型化推动叶片材料变革

• 风机大型化是降低单位发电成本的重要手段，2023年国内陆上风机机型集中在5-6.25MW，海上风机集中在8.5-10MW。
• 随着叶片长度和重量增加，对材料的比模量和比强度要求提高，玻纤材料性能接近极限，碳纤维成为更优选择。
• 碳纤维模量比玻纤高3-8倍，比重约为玻纤的30%，满足轻量化与高强度需求。

2. 碳纤维需求将大幅增长

• 2022年中国碳纤维原丝及碳纤维运行产能达11.2万吨，同比增长76.74%。
• 2023-2025年国内风电装机量预计高增，其中海上风电发展尤为迅速。
• 据《2022全球碳纤维复合材料市场报告》预测，2025/30年风电叶片碳纤维需求将分别达到52774/195948吨，23-30年CAGR达24%。

3. 叶片供应模式与行业集中度提升

• 国内叶片生产主要分为两种模式：整机厂自供和独立厂商代工。
• 整机厂自供模式有助于保证供应，但CAPEX较高；独立厂商代工模式更灵活，但存在供应链风险。
• 2022年中国占全球风电叶片供应能力约60%，对应78GW生产能力。
• 龙头厂商通过收购等方式提升市场份额，行业集中度或持续提升。

4. 叶片企业毛利率有望回暖

• 叶片单位成本自2020H2的55.73万元/MW下降至2021年的38.42万元/MW，降幅达31%。
• 头部厂商毛利率显著高于其他厂商，受益于装机量增长，毛利率有望进一步提升。

关键信息

叶片成本结构

• 原材料成本占叶片总成本约75%，其中增强纤维、基体树脂、芯材占比最高。
• 替代方案如PET替代轻木、聚氨酯替代环氧树脂已较为成熟，可有效降低生产成本。

叶片制造技术革新

• 拉挤工艺在叶片制造中应用广泛，相较于真空灌注工艺，其原材料利用率和成型强度更高。
• 使用拉挤技术可降低叶片重量，提高性能，如81m级20吨叶片使用拉挤技术后可减重0.6吨。

海上风电发展加速

• 海上风电招标量显著回暖，2023年6月招标量达2.2GW。
• 6月以来广东、福建启动35个场址共25GW海风竞配项目，海风装机有望快速增长。
• 预计2023-2025年国内海上风电新增装机量分别为12、16、22GW，CAGR达42%。

行业发展趋势

• 随着碳纤维成本下降，其在风电叶片中的应用比例有望提高。
• 叶片企业毛利率受装机量影响显著，预计2023-2025年风电装机量高增将带动毛利率回暖。

风险提示

• 风电新增装机量不及预期将影响行业景气度和叶片需求。
• 叶片产能扩张超预期可能导致供过于求，影响企业利润。

评级说明

• 投资评级基于分析师对报告发布日后6至12个月内行业或公司回报潜力相对基准表现的预期。
• 行业评级分为：增持、中性、减持。
• 公司评级分为：买入、增持、持有、卖出、暂停评级、无评级。

关键数据

• 2022年中国风电叶片供应能力约78GW，占全球60%。
• 2021年国内风电叶片出货约1.7万套，整机厂自供比例约23%。
• 2023年部分陆上风电招标机型要求为5-6.25MW，海上风电为8.5-10MW。

重要公司及代码

资料来源

• CWEA（中国风能协会）
• GWEC（全球风能理事会）
• 《2022全球碳纤维复合材料市场报告》（赛奥科技）
• 《复合材料在大型风电叶片上的应用与发展》（李成良，2022.07.15）
• 金风科技、中材科技等公司公告及招标信息
• 各地方政府及企业电子采购平台数据
• 风芒能源、艾郎科技等研究机构数据