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核心觀點(diǎn)
23-25年風(fēng)電裝機(jī)量高增，海風(fēng)高速發(fā)展帶動碳纖維需求大增
風(fēng)電裝機(jī)量增長動力充足：1）陸風(fēng)已實(shí)現(xiàn)平價(jià)，22年高招標(biāo)量帶動23年裝機(jī)建設(shè)，第三批風(fēng)光大基地項(xiàng)目逐步釋放，陸風(fēng)長遠(yuǎn)發(fā)展空間可期；2）海風(fēng)6月招標(biāo)量達(dá)2.2GW，出現(xiàn)明顯回暖，國家和地方出臺相關(guān)政策加速解決項(xiàng)目建設(shè)非技術(shù)性因素，6月以來廣東、福建已啟動35個場址共25GW的海風(fēng)競配項(xiàng)目。隨著海風(fēng)裝機(jī)快速增長，碳纖維葉片需求有望高增。據(jù)《2022全球碳纖維復(fù)合材料市場報(bào)告》（賽奧科技，2023.03.23）預(yù)測，2025/30年風(fēng)電葉片碳纖維需求有望達(dá)到52774/195948噸，23-30年CAGR達(dá)24%。
葉片供應(yīng)主要有兩種模式，行業(yè)集中度或持續(xù)提升
據(jù)GWEC統(tǒng)計(jì)，2022年中國占全球風(fēng)電葉片供應(yīng)能力約60%，對應(yīng)78GW生產(chǎn)能力。目前國內(nèi)葉片生產(chǎn)制造包括兩種主要模式：1）第一種由整機(jī)廠自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，有助于其在行業(yè)需求旺盛階段保證葉片正常供應(yīng)，但對應(yīng)CAPEX也更高，2021年整機(jī)廠自供葉片比例約23%；2）第二種由整機(jī)廠設(shè)計(jì)后交由獨(dú)立葉片企業(yè)代工，在需求旺盛時存在一定供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，但可以更靈活調(diào)整供應(yīng)商且CAPEX更低、新品開發(fā)周期更短。據(jù)風(fēng)芒能源統(tǒng)計(jì)，2021年風(fēng)電葉片龍頭廠商份額約30%，隨著龍頭廠商開展收購，行業(yè)集中度或?qū)⒗^續(xù)提升。
葉片企業(yè)毛利率受裝機(jī)量影響有望回暖
自21年開始，中材科技緊跟行業(yè)大型化降本步伐，葉片單位成本自2020H2的55.73萬元/MW下降至38.42萬元/MW，降幅31%。據(jù)艾郎科技披露，中材科技葉片毛利率大幅領(lǐng)先其他葉片廠商。從歷史上看，風(fēng)電葉片毛利率波動主要受風(fēng)電裝機(jī)量影響，隨著23-25年風(fēng)電裝機(jī)量高增，葉片企業(yè)毛利率有望回暖。
風(fēng)險(xiǎn)提示：1）風(fēng)電新增裝機(jī)量不及預(yù)期；2）葉片產(chǎn)能擴(kuò)張超預(yù)期。
正文
一、風(fēng)機(jī)持續(xù)大型化，葉片材料體系迎變革
1.1 原材料成本占比高，降本訴求下葉片材料體系有望革新
葉片主要由芯材、基材、增強(qiáng)材料和表面涂料組成，其原材料成本占比較高。目前陸上風(fēng)機(jī)主流為玻纖葉片，即主梁、殼體、葉根結(jié)構(gòu)使用玻璃纖維。海上風(fēng)機(jī)使用的葉片則將主梁材料替換為碳纖維，以滿足大型葉片輕量化需求。原材料成本占葉片總成本75%左右，其中增強(qiáng)纖維、基體樹脂、芯材占比較高。
降本訴求下，現(xiàn)有材料體系有望革新。早期葉片使用的原材料較為單一，基材以環(huán)氧樹脂為主，增強(qiáng)材料以玻璃纖維為主，芯材以輕木為主。為減少原材料價(jià)格波動對成本的影響，近年出現(xiàn)多種替代材料方案，其中使用 PET 部分替代輕木、聚氨酯替代環(huán)氧樹脂的技術(shù)較為成熟。據(jù)東方電氣《環(huán)氧樹脂與聚氨酯使用性能及風(fēng)電葉片生產(chǎn)成本對比分析》（張成旭，2022.07.15，ISSN：1006-8945）研究，利用聚氨酯替代環(huán)氧樹脂用于某葉型部件生產(chǎn)可節(jié)約 27%的成本。
1.2 風(fēng)機(jī)持續(xù)大型化，碳纖維葉片滲透率有望提升
風(fēng)機(jī)大型化發(fā)展趨勢明顯。大型化是風(fēng)機(jī)降本主要途徑，根據(jù)CWEA統(tǒng)計(jì)顯示，近年我國陸風(fēng)、海風(fēng)風(fēng)機(jī)平均單機(jī)容量快速提高。據(jù)今年以來招標(biāo)信息，國內(nèi)陸上風(fēng)機(jī)機(jī)型集中在5-6.25MW，海上風(fēng)機(jī)機(jī)型集中在8.5-10MW。此外各主機(jī)廠商已陸續(xù)研發(fā)或下線大機(jī)型設(shè)備，三一重能推出8.5-11MW陸風(fēng)機(jī)型，中國海裝推出20MW海風(fēng)機(jī)型，風(fēng)機(jī)大型化趨勢顯著。
葉片長度、重量隨風(fēng)機(jī)大型化增加，對比模量、比強(qiáng)度要求提升。葉片長度加長是風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)大功率的主要手段之一。據(jù)GWEC預(yù)測，大功率風(fēng)機(jī)直徑有望達(dá)到200-240m范圍，對應(yīng)單個葉片長度約100-120m。據(jù)北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)報(bào)道，今年5月，東方電氣順利下線配套13-18MW風(fēng)機(jī)的126米超長葉片，是目前全球已下線最長葉片。隨著葉片長度提高，整體形變控制難度增大，為避免發(fā)生刮塔、掃塔事故，對材料比模量和比強(qiáng)度要求增加，早期廠家通過玻纖材料更新提高強(qiáng)度和模量，但增幅已逐漸達(dá)到極限。
大葉片使用碳纖維主梁具有一定必要性。據(jù)《復(fù)合材料在大型風(fēng)電葉片上的應(yīng)用與發(fā)展》（李成良，2022.07.15，ISSN：1000-3851）研究，碳纖維模量比玻纖高3-8倍、比重約小30%，可同時滿足葉片大型化、輕量化的需求。據(jù)中材科技2023年3月30日調(diào)研公告，對于100米以上級別的海風(fēng)葉片，推薦采用碳玻混合技術(shù)路線。目前碳纖維已廣泛用于海風(fēng)葉片主梁，據(jù)Wood Mackenzie預(yù)測，碳纖維拉擠板在陸風(fēng)和海風(fēng)主梁材料中的滲透率將逐步提高。
拉擠工藝性能及材料利用率優(yōu)于灌注工藝，逐步成為主流。除了通過材料替代增強(qiáng)葉片強(qiáng)度，工藝更新也是主要途徑之一。相比傳統(tǒng)真空灌注工藝，拉擠成型工藝原材料利用率和成型強(qiáng)度都有提高。據(jù)中材科技測算，對比灌注工藝，碳纖維拉擠主梁拉伸模量提升了25%，壓縮強(qiáng)度提高了42%。拉擠工藝也可以應(yīng)用于玻纖葉片，以81m級20噸葉片為例，使用拉擠技術(shù)后，單支葉片可減重0.6噸。
隨國內(nèi)碳纖維廠商產(chǎn)能提高，碳纖維價(jià)格下降有望進(jìn)一步推動其滲透率提升。據(jù)《2022全球碳纖維復(fù)合材料市場報(bào)告》（賽奧科技，2023.03.23）統(tǒng)計(jì)，2022年中國碳纖維原絲及碳纖維運(yùn)行產(chǎn)能達(dá)到11.2萬噸，同比增長76.74%。據(jù)精工科技2023年6月21日調(diào)研活動公告，今年一季度國內(nèi)碳纖維擬新建產(chǎn)能超8萬噸，遠(yuǎn)期總產(chǎn)能近18萬噸。國內(nèi)廠商碳纖維產(chǎn)能擴(kuò)張有望帶動碳纖維價(jià)格大幅下降，進(jìn)而帶動碳纖維在風(fēng)電葉片滲透率提升。
二、23-25年風(fēng)電裝機(jī)量高增，海風(fēng)高速發(fā)展帶動碳纖維需求大增
2.1 陸風(fēng)步入平價(jià)穩(wěn)步發(fā)展，大基地貢獻(xiàn)裝機(jī)增量
陸上風(fēng)電實(shí)現(xiàn)平價(jià)，22年高招標(biāo)量有望帶動23年裝機(jī)高增。據(jù)金風(fēng)科技今年3月30日發(fā)布的2022年度業(yè)績演示材料統(tǒng)計(jì)，22年全年國內(nèi)陸風(fēng)招標(biāo)達(dá)到83.83GW，同比增長63.19%。陸風(fēng)建設(shè)周期約一年，上述招標(biāo)項(xiàng)目大部分有望于今年建設(shè)落地。考慮到陸風(fēng)已實(shí)現(xiàn)平價(jià)具有較好經(jīng)濟(jì)性，我們認(rèn)為陸風(fēng)裝機(jī)規(guī)模有望穩(wěn)步增長，預(yù)計(jì)23-25年國內(nèi)陸上風(fēng)電新增裝機(jī)65、70、75GW。
風(fēng)光大基地項(xiàng)目持續(xù)推進(jìn)，長遠(yuǎn)發(fā)展空間充足。據(jù)國家能源局公告，第一批風(fēng)光大基地項(xiàng)目已全部開工，力爭年底前全部建成并網(wǎng)投產(chǎn)，第二批基地項(xiàng)目已陸續(xù)開工建設(shè)，第三批基地項(xiàng)目清單近期已正式印發(fā)實(shí)施。其中，第一批風(fēng)光大基地項(xiàng)目規(guī)劃為97.05GW，第二批項(xiàng)目規(guī)劃約455GW。據(jù)光伏資訊統(tǒng)計(jì)，近期內(nèi)蒙古、甘肅、青海、山東、江蘇、山西已陸續(xù)公布第三批風(fēng)光大基地項(xiàng)目清單，上述省份合計(jì)47.83GW。
2.2 沿海省份競配密集啟動，碳纖維需求有望高增
海風(fēng)招標(biāo)量顯著回暖。據(jù)金風(fēng)科技統(tǒng)計(jì)，22年國內(nèi)海上風(fēng)電公開招標(biāo)量達(dá)14.70GW，遠(yuǎn)高于21年的2.79GW。今年以來，海風(fēng)招標(biāo)總量達(dá)5.37GW，4/5月份招標(biāo)由于審批因素有所放緩，隨著政策推進(jìn)，6月海風(fēng)招標(biāo)量反彈，江蘇、海南、天津等多個風(fēng)場已啟動風(fēng)機(jī)采購。
非技術(shù)性因素加速解決，海風(fēng)項(xiàng)目密集競配。6月1日，自然資源部發(fā)布《自然資源部辦公廳關(guān)于推進(jìn)海域立體設(shè)權(quán)工作的通知（征求意見稿）》，鼓勵對海上光伏、海上風(fēng)電、海底電纜管道等用海立體設(shè)權(quán)，規(guī)范審批。目前，廣東、山東、上海、浙江對海風(fēng)開發(fā)仍有補(bǔ)貼政策，助推海風(fēng)項(xiàng)目開發(fā)。6月以來，廣東、福建已啟動35個場址共25GW的海風(fēng)競配項(xiàng)目，隨著相關(guān)項(xiàng)目落地海風(fēng)裝機(jī)有望快速增長。此前江蘇海風(fēng)建設(shè)停滯的問題或已解決，23年6月江蘇大豐項(xiàng)目陸續(xù)發(fā)布風(fēng)機(jī)、海纜招標(biāo)公告，我們預(yù)計(jì)下半年將開工建設(shè)。綜合目前海風(fēng)招標(biāo)和政策情況，我們維持23年5月發(fā)布的《風(fēng)電系列之塔樁》中對國內(nèi)海上風(fēng)電裝機(jī)量判斷，我們預(yù)計(jì)國內(nèi)23-25年海上風(fēng)電新增裝機(jī)量達(dá)12、16、22GW，21-25年CAGR達(dá)42%。
海風(fēng)裝機(jī)增長有望帶動碳纖維需求快速增長。據(jù)賽奧科技統(tǒng)計(jì)，目前中材科技、時代新材、中復(fù)連眾、艾朗科技等葉片廠家及三一重能、明陽電氣、上海電氣等都發(fā)布了使用碳纖維或碳玻混合拉擠大梁的葉片，碳纖維的優(yōu)勢已得到行業(yè)整體認(rèn)可。據(jù)《2022全球碳纖維復(fù)合材料市場報(bào)告》（賽奧科技，2023.03.23）預(yù)測，2025/30年風(fēng)電葉片碳纖維需求有望達(dá)到52774/195948噸，23-30年CAGR達(dá)24%。
三、行業(yè)集中度或提升，龍頭廠商毛利率有望回暖
3.1 葉片供應(yīng)商分為主機(jī)廠和專業(yè)葉片商兩類，行業(yè)集中度或提升
風(fēng)電葉片上游主要為各類原材料，下游為風(fēng)電整機(jī)廠商。國內(nèi)葉片生產(chǎn)制造主要包括兩種模式：1）第一種由整機(jī)廠自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，包括明陽智能、東方電氣、三一重能、聯(lián)合動力等，整機(jī)廠商自供葉片有助于其在行業(yè)需求旺盛階段保證葉片正常供應(yīng)，但對應(yīng)CAPEX也更高；2）第二種由整機(jī)廠設(shè)計(jì)后交由獨(dú)立葉片企業(yè)代工，專業(yè)制造商包括中材科技、時代新材、中復(fù)連眾等，該種模式在需求旺盛時存在一定供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，但可以更靈活調(diào)整供應(yīng)商且CAPEX更低、新品開發(fā)周期也更短。
根據(jù)GWEC在2020年12月最近一次發(fā)布的《2020年全球葉片供應(yīng)鏈報(bào)告》，自2006年2月以來，風(fēng)電整機(jī)廠商自供葉片比例有所下降，2019年其整體占比份額降至50%。根據(jù)火石創(chuàng)造數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)風(fēng)電葉片出貨約1.7萬套，其中整機(jī)廠自供比例約23%，一方面是由于一部分主機(jī)廠采取“自供+外包”模式，另一方面是由于21年搶裝導(dǎo)致葉片需求高增，獨(dú)立葉片廠商出貨量大幅增長。
中國為全球葉片產(chǎn)能大國，頭部廠商份額有望繼續(xù)提升。據(jù)GWEC統(tǒng)計(jì)，2022年中國占全球風(fēng)電葉片供應(yīng)能力約60%，對應(yīng)78GW生產(chǎn)能力。2008年，中國有超過50家風(fēng)電葉片供應(yīng)商，2011-2012年由于葉片產(chǎn)能過剩疊加國內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)同比減少，行業(yè)產(chǎn)能急速出清。截至2020年，國內(nèi)只有10家獨(dú)立葉片供應(yīng)商，頭部三家廠商擁有2/3的市場份額。據(jù)風(fēng)芒能源統(tǒng)計(jì)，2021年風(fēng)電葉片龍頭廠商份額約30%，隨著龍頭廠商開展收購，行業(yè)集中度或?qū)⒗^續(xù)提升。
3.2 葉片企業(yè)毛利率受裝機(jī)量影響有望回暖
頭部廠商降本能力出色，受益于“十四五”后半程裝機(jī)量釋放毛利率有望回暖。自21年開始，中材科技緊跟行業(yè)大型化降本步伐，葉片單位成本自2020H2的55.73萬元/MW下降至38.42萬元/MW，降幅31%。據(jù)艾郎科技披露，中材科技葉片毛利率大幅領(lǐng)先其他葉片廠商。從歷史上看，風(fēng)電葉片毛利率波動主要受風(fēng)電裝機(jī)量影響，隨著23-25年風(fēng)電裝機(jī)量高增，葉片企業(yè)毛利率有望回暖。
風(fēng)電新增裝機(jī)量不及預(yù)期。風(fēng)電新增裝機(jī)容量是衡量行業(yè)景氣度的重要標(biāo)志，國內(nèi)風(fēng)電新增裝機(jī)需求不及預(yù)期將影響行業(yè)景氣度和對葉片的需求，進(jìn)而影響葉片價(jià)格。
葉片產(chǎn)能擴(kuò)張超預(yù)期。產(chǎn)能大幅擴(kuò)張將導(dǎo)致行業(yè)供過于需，導(dǎo)致企業(yè)利潤受損。