葉片環節原材料成本占比較高，現有材料體系有望革新，目前PET替代輕木技術已較為成熟。風機大型化持續，葉片長度、重量快速增長，近期東方電氣已下線126米超長葉片，為全球最長。大葉片使用碳纖維主梁具有一定必要性：1）玻纖材料模量增長接近極限，碳纖維模量比玻纖高3-8倍；2）碳纖維比重較玻纖下降約30%，滿足大葉片輕量化需求。目前國內碳纖維廠商擴產速度較快，帶動碳纖維價格走低，有望推動葉片碳纖應用比例提高。

 

核心觀點

 

23-25年風電裝機量高增，海風高速發展帶動碳纖維需求大增

風電裝機量增長動力充足：1）陸風已實現平價，22年高招標量帶動23年裝機建設，第三批風光大基地項目逐步釋放，陸風長遠發展空間可期；2）海風6月招標量達2.2GW，出現明顯回暖，國家和地方出臺相關政策加速解決項目建設非技術性因素，6月以來廣東、福建已啟動35個場址共25GW的海風競配項目。隨著海風裝機快速增長，碳纖維葉片需求有望高增。據《2022全球碳纖維復合材料市場報告》（賽奧科技，2023.03.23）預測，2025/30年風電葉片碳纖維需求有望達到52774/195948噸，23-30年CAGR達24%。

 

葉片供應主要有兩種模式，行業集中度或持續提升

據GWEC統計，2022年中國占全球風電葉片供應能力約60%，對應78GW生產能力。目前國內葉片生產制造包括兩種主要模式：1）第一種由整機廠自行設計生產，有助于其在行業需求旺盛階段保證葉片正常供應，但對應CAPEX也更高，2021年整機廠自供葉片比例約23%；2）第二種由整機廠設計后交由獨立葉片企業代工，在需求旺盛時存在一定供應鏈風險，但可以更靈活調整供應商且CAPEX更低、新品開發周期更短。據風芒能源統計，2021年風電葉片龍頭廠商份額約30%，隨著龍頭廠商開展收購，行業集中度或將繼續提升。

 

葉片企業毛利率受裝機量影響有望回暖

自21年開始，中材科技緊跟行業大型化降本步伐，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%。據艾郎科技披露，中材科技葉片毛利率大幅領先其他葉片廠商。從歷史上看，風電葉片毛利率波動主要受風電裝機量影響，隨著23-25年風電裝機量高增，葉片企業毛利率有望回暖。

 

風險提示：1）風電新增裝機量不及預期；2）葉片產能擴張超預期。

 

正文

 

一、風機持續大型化，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、增強材料和表面涂料組成，其原材料成本占比較高。目前陸上風機主流為玻纖葉片，即主梁、殼體、葉根結構使用玻璃纖維。海上風機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，其中增強纖維、基體樹脂、芯材占比較高。

降本訴求下，現有材料體系有望革新。早期葉片使用的原材料較為單一，基材以環氧樹脂為主，增強材料以玻璃纖維為主，芯材以輕木為主。為減少原材料價格波動對成本的影響，近年出現多種替代材料方案，其中使用 PET 部分替代輕木、聚氨酯替代環氧樹脂的技術較為成熟。據東方電氣《環氧樹脂與聚氨酯使用性能及風電葉片生產成本對比分析》（張成旭，2022.07.15，ISSN：1006-8945）研究，利用聚氨酯替代環氧樹脂用于某葉型部件生產可節約 27%的成本。

1.2 風機持續大型化，碳纖維葉片滲透率有望提升

風機大型化發展趨勢明顯。大型化是風機降本主要途徑，根據CWEA統計顯示，近年我國陸風、海風風機平均單機容量快速提高。據今年以來招標信息，國內陸上風機機型集中在5-6.25MW，海上風機機型集中在8.5-10MW。此外各主機廠商已陸續研發或下線大機型設備，三一重能推出8.5-11MW陸風機型，中國海裝推出20MW海風機型，風機大型化趨勢顯著。

葉片長度、重量隨風機大型化增加，對比模量、比強度要求提升。葉片長度加長是風機實現大功率的主要手段之一。據GWEC預測，大功率風機直徑有望達到200-240m范圍，對應單個葉片長度約100-120m。據北極星風力發電網報道，今年5月，東方電氣順利下線配套13-18MW風機的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，為避免發生刮塔、掃塔事故，對材料比模量和比強度要求增加，早期廠家通過玻纖材料更新提高強度和模量，但增幅已逐漸達到極限。

大葉片使用碳纖維主梁具有一定必要性。據《復合材料在大型風電葉片上的應用與發展》（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。據中材科技2023年3月30日調研公告，對于100米以上級別的海風葉片，推薦采用碳?；旌霞夹g路線。目前碳纖維已廣泛用于海風葉片主梁，據Wood Mackenzie預測，碳纖維拉擠板在陸風和海風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于灌注工藝，逐步成為主流。除了通過材料替代增強葉片強度，工藝更新也是主要途徑之一。相比傳統真空灌注工藝，拉擠成型工藝原材料利用率和成型強度都有提高。據中材科技測算，對比灌注工藝，碳纖維拉擠主梁拉伸模量提升了25%，壓縮強度提高了42%。拉擠工藝也可以應用于玻纖葉片，以81m級20噸葉片為例，使用拉擠技術后，單支葉片可減重0.6噸。

隨國內碳纖維廠商產能提高，碳纖維價格下降有望進一步推動其滲透率提升。據《2022全球碳纖維復合材料市場報告》（賽奧科技，2023.03.23）統計，2022年中國碳纖維原絲及碳纖維運行產能達到11.2萬噸，同比增長76.74%。據精工科技2023年6月21日調研活動公告，今年一季度國內碳纖維擬新建產能超8萬噸，遠期總產能近18萬噸。國內廠商碳纖維產能擴張有望帶動碳纖維價格大幅下降，進而帶動碳纖維在風電葉片滲透率提升。

二、23-25年風電裝機量高增，海風高速發展帶動碳纖維需求大增

2.1 陸風步入平價穩步發展，大基地貢獻裝機增量

陸上風電實現平價，22年高招標量有望帶動23年裝機高增。據金風科技今年3月30日發布的2022年度業績演示材料統計，22年全年國內陸風招標達到83.83GW，同比增長63.19%。陸風建設周期約一年，上述招標項目大部分有望于今年建設落地?？紤]到陸風已實現平價具有較好經濟性，我們認為陸風裝機規模有望穩步增長，預計23-25年國內陸上風電新增裝機65、70、75GW。

風光大基地項目持續推進，長遠發展空間充足。據國家能源局公告，第一批風光大基地項目已全部開工，力爭年底前全部建成并網投產，第二批基地項目已陸續開工建設，第三批基地項目清單近期已正式印發實施。其中，第一批風光大基地項目規劃為97.05GW，第二批項目規劃約455GW。據光伏資訊統計，近期內蒙古、甘肅、青海、山東、江蘇、山西已陸續公布第三批風光大基地項目清單，上述省份合計47.83GW。

2.2 沿海省份競配密集啟動，碳纖維需求有望高增

海風招標量顯著回暖。據金風科技統計，22年國內海上風電公開招標量達14.70GW，遠高于21年的2.79GW。今年以來，海風招標總量達5.37GW，4/5月份招標由于審批因素有所放緩，隨著政策推進，6月海風招標量反彈，江蘇、海南、天津等多個風場已啟動風機采購。

非技術性因素加速解決，海風項目密集競配。6月1日，自然資源部發布《自然資源部辦公廳關于推進海域立體設權工作的通知（征求意見稿）》，鼓勵對海上光伏、海上風電、海底電纜管道等用海立體設權，規范審批。目前，廣東、山東、上海、浙江對海風開發仍有補貼政策，助推海風項目開發。6月以來，廣東、福建已啟動35個場址共25GW的海風競配項目，隨著相關項目落地海風裝機有望快速增長。此前江蘇海風建設停滯的問題或已解決，23年6月江蘇大豐項目陸續發布風機、海纜招標公告，我們預計下半年將開工建設。綜合目前海風招標和政策情況，我們維持23年5月發布的《風電系列之塔樁》中對國內海上風電裝機量判斷，我們預計國內23-25年海上風電新增裝機量達12、16、22GW，21-25年CAGR達42%。

海風裝機增長有望帶動碳纖維需求快速增長。據賽奧科技統計，目前中材科技、時代新材、中復連眾、艾朗科技等葉片廠家及三一重能、明陽電氣、上海電氣等都發布了使用碳纖維或碳?；旌侠瓟D大梁的葉片，碳纖維的優勢已得到行業整體認可。據《2022全球碳纖維復合材料市場報告》（賽奧科技，2023.03.23）預測，2025/30年風電葉片碳纖維需求有望達到52774/195948噸，23-30年CAGR達24%。

三、行業集中度或提升，龍頭廠商毛利率有望回暖

3.1 葉片供應商分為主機廠和專業葉片商兩類，行業集中度或提升

風電葉片上游主要為各類原材料，下游為風電整機廠商。國內葉片生產制造主要包括兩種模式：1）第一種由整機廠自行設計生產，包括明陽智能、東方電氣、三一重能、聯合動力等，整機廠商自供葉片有助于其在行業需求旺盛階段保證葉片正常供應，但對應CAPEX也更高；2）第二種由整機廠設計后交由獨立葉片企業代工，專業制造商包括中材科技、時代新材、中復連眾等，該種模式在需求旺盛時存在一定供應鏈風險，但可以更靈活調整供應商且CAPEX更低、新品開發周期也更短。

 

根據GWEC在2020年12月最近一次發布的《2020年全球葉片供應鏈報告》，自2006年2月以來，風電整機廠商自供葉片比例有所下降，2019年其整體占比份額降至50%。根據火石創造數據，2021年國內風電葉片出貨約1.7萬套，其中整機廠自供比例約23%，一方面是由于一部分主機廠采取“自供+外包”模式，另一方面是由于21年搶裝導致葉片需求高增，獨立葉片廠商出貨量大幅增長。

中國為全球葉片產能大國，頭部廠商份額有望繼續提升。據GWEC統計，2022年中國占全球風電葉片供應能力約60%，對應78GW生產能力。2008年，中國有超過50家風電葉片供應商，2011-2012年由于葉片產能過剩疊加國內風電裝機同比減少，行業產能急速出清。截至2020年，國內只有10家獨立葉片供應商，頭部三家廠商擁有2/3的市場份額。據風芒能源統計，2021年風電葉片龍頭廠商份額約30%，隨著龍頭廠商開展收購，行業集中度或將繼續提升。

3.2 葉片企業毛利率受裝機量影響有望回暖

頭部廠商降本能力出色，受益于“十四五”后半程裝機量釋放毛利率有望回暖。自21年開始，中材科技緊跟行業大型化降本步伐，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%。據艾郎科技披露，中材科技葉片毛利率大幅領先其他葉片廠商。從歷史上看，風電葉片毛利率波動主要受風電裝機量影響，隨著23-25年風電裝機量高增，葉片企業毛利率有望回暖。

風電新增裝機量不及預期。風電新增裝機容量是衡量行業景氣度的重要標志，國內風電新增裝機需求不及預期將影響行業景氣度和對葉片的需求，進而影響葉片價格。

葉片產能擴張超預期。產能大幅擴張將導致行業供過于需，導致企業利潤受損。