- 这是 海豚投研 的第 232 篇原创文章 -
自“双碳”目标提出来以后，国家进行了一系列部署，志在降低产生一个单位GDP所使用的的能源量，和降低一个单位能源量产生的碳排放，对应的措施分别是「提高能效」和「能源替代」。
提高能效：主要是通过技术革新、提高产能利用率、减少低能效部门占比等。最近热议的拉闸限电，也正是希望从产业结构上的升级，以达到尽可能提高能效的目标。虽然此举会长期影响能源的供给，促使电价上调，但该政策有助于解决发电企业成本倒挂的问题，释放一定利润，帮助他们完成转型。能源替代：主要是利用可再生能源减少电力和热力部门的碳排放、提高能源终端使用的电气化程度等。我们身边最大的变化，就是燃油车逐渐被电动车取代，到2050年全球汽车几乎会完成全面电气化。对于新能源汽车板块的投资机会，海豚君在之前的文章中已经和大家分享过多次，覆盖了有整车厂、电池厂、电池材料厂等。现在让我们把视角从能源终端消费的改革转移至能源供给端的改革。以风能、太阳能为代表的可再生能源将替代石油、煤炭成为能源系统的配置中枢，构建零碳电力为主的能源结构。据国家能源局统计，2020年风电的发电量为4665亿千瓦时，仅占全国发电量的6%，依据政策指引的路径，到2030年发电量有望超过3万亿千瓦时，十年实现近八倍的增长。最近几个交易日风电板块走势依旧十分强势，多支个股刷新历史新高，近半年涨幅超300%的个股多如牛毛。本篇我们会先梳理风电产业链格局，寻找话语权较高的细分赛道，再对风电整个行业进行展望。风电产业链上游是零部件制造和原材料供应、中游是风机整机制造、下游是风电运营。具体来看的话，零部件主要包含了叶片、发电机、主轴（锻件）、齿轮箱、轴承、轮毂（铸件）、变流器、法兰等，原材料主要包含了钢铁、用于叶片制造的玻璃纤维和碳纤维等。风机整机制造主要是将以上零部件整合后，再用塔筒、电缆配套组装成风电机组。风电运营主要是指风电运营商，多数都是大型国有发电集团下属的子公司。毛利率的高低通常代表了产业链话语权的高低，长桥海豚君整理了风电产业链各个环节中公司的2020年毛利率，从高到低排名是下游>上游>中游。下游毛利率最高，但业绩不会出现爆发式增长，从投资角度来看，防御属性较强，如果当前跟着板块急涨，短期可能出现回调风险。因为下游运营商作为资源整合方，属于资本密集型行业，类似于IDC（数据中心），整个项目回款周期长，占用资金量大。经营模式属于细水长流，收入端增速较缓。价的角度，售电价格受国家政策管控。量的角度，首先用于运营的风场资源（位置）还不是市场化竞争，得等着国有发电集团母公司分配。其次如果想要开拓新项目，仍需要大量融资，这样的业务模式促生了国有企业是该赛道一直以来的主要玩家，但未来为了加速风电产业规模的扩张，吸引更多外部玩家入场投资，该赛道存在改革的可能性。成本端高毛利只是表象，现金流因为高额融资长期承压。所以运营商对投资风电项目的热情，十分依赖于风电项目本身的经济性高低，而随着上游供应链日趋成熟，中游风机大型化的趋势，都让装机成本进一步下降。目前风电项目平均全投资IRR已经能达到8%，未来随着等效利用小时数、单位投资成本都有望进一步优化，提高项目经济性。总的来说，下游运营商业绩爆发力不强，行业里个股差异也较小。但长期来看，肯定会受益于风电行业的高景气度，业绩偏稳，防御属性较强。中游毛利率看似最低，但是受益于风机大型化趋势，带来产品结构的改变，打开了降本空间，加上整个产业链周期性减弱，行业加速进入出清阶段，会有助于龙头企业集中度稳步提升。2020年中游的毛利率水平可能已经是历史底部，若要长期布局风电产业链，中游值得推荐。在2020的“抢装潮”中，整个产业链供给不足，但上游零部件制造扩产周期长于中游整机制造，导致上游话语权增大，零部件价格提高，利润向上游转移，中游毛利率承压。但在2021年这样的格局发生了很大变化，中游的毛利率在2021年迅速提升。未来随着产业链周期性减弱，部分零配件价格回落，加上风机大型化趋势带来的出货结构改善，有望带来「量利齐升」，中游整机制造在产业链中的话语权会得到边际提升。“抢装潮”之后，龙头企业集中度会稳步提升。2019年、2020年出现的集中度下滑，主要是龙头企业产能有限，让非龙头企业释放了大量产能，但此类风机质量较差、成本较高，未来随着行业周期性减弱，订单会迅速涌向龙头企业。而且下游运营商对于价格敏感度较高，为了刺激装机需求，风机整机厂持续降低风机招标价格，这时龙头企业可以凭借规模效应和风机技术，在成本控制能力和供应链管理能力有较大的优势，优化行业竞争格局。风机的大型化趋势，会构建一定的技术壁垒，利好龙头企业。风机的技术路线分为三种：双馈式、永磁直驱和永磁半直驱，后两者为国外主流技术路线，国内龙头企业也正采用这两种技术开发大型风电机组，但国内大部分厂商仍停留在双馈式，技术路线的领先会让龙头企业的优势放大。技术革新的同时，也会给一些提前布局该技术路径的非龙头企业带来机会。运达股份作为国内最早从事大型风力机组研究与制造的企业，2017-2020年，公司国内市占率从4%稳步提升至7%，与头部差距明显缩小，2020年市占率排名排名第五，今年截止三季度前，在手订单屡创新高，90%以上都是3MW及以上的大型风机订单，有望在今年进入第一梯队。总的来说，产业链周期性减弱，风机大型化趋势的技术革新，行业加速进入出清阶段，加上风电行业的高景气度，今年风电整机龙头企业在二级市场表现也十分优秀。上游毛利率维持中等，零配件种类繁多，但大部分龙头企业技术壁垒较低，主要是借助产能优势，打造的成本壁垒。整体受上游原材料价格波动，扩产周期较长，受供需关系影响较小。特别在过去一年中，大宗商品价格大幅上涨，这时拥有较强议价能力的公司便能凸显阿尔法能力，长桥海豚君为大家挑选了几个值得关注的细分赛道和标的：主轴赛道龙头企业地位稳固。该零配件作为整机的重要部分，是将叶片产生的动能传递给齿轮箱，而龙头企业凭借成本优势，毛利率明显高出同行，有望实现营收盈利双增长。金雷股份通过原材料自供，毛利率在2020年提升16个百分点。在2020年上半年金雷股份完成了原材料的全部自供，将原材料成本从70%下降至约50%，并且因为风机大型化的趋势，提高了主轴的单价，公司2020年毛利率达到45%，而2019年仅29%。摆脱上游原材料价格波动影响，公司毛利率企稳。2021年上半年原材料钢铁的价格迅速上涨，同业的通裕重工毛利率从2020年的36%下降至30%，而金雷股份仅从45%下降至44%，为企业长期保持龙头地位打下了基础。产能方面，公司2021年锻造主轴产能15-16万吨，明年产能有望接近20万吨。并且受制于大风机主轴锻造成本较高，公司也在开拓铸造主轴产线，以适应风机大型化趋势。如果未来规划产能全部释放，2025年有望把全球主轴市占率从25%提升至35%~40%之间。塔筒是典型的成本加成定价模式。该零配件是风力发电的塔杆，在风力发电机组中起到支撑作用，从目前的行业趋势来看，集中度提升趋势明显。一方面钢材作为塔筒的重要原材料，今年年初开始钢价直线上涨，而风机整机的招标价格步入下行通道，利润空间被挤压，对企业的供应链能力是一个极大的考验。加上国内风电交付周期延长，天顺风能作为塔筒龙头企业应收账转周转率都在逐渐下降，资金垫付压力较大，这时龙头企业的优势就会凸显。另一方面塔筒有体积大，运输难度高的特性，风电整机厂更愿意就近选择塔筒供应商，具有较强的地域属性。龙头企业凭借较多的生产基地，加上通过规模效应提升的产品力，不断扩大服务区域，助力行业集中度的提升。风电铸件可以说是竞争格局最优的零部件环节。该零配件主要是用于风机轮毂的制造，目前自动化程度较低，扩产周期长达2-3年，规模化经营就是核心壁垒，而中国是主要风电铸件产能国，全球风电铸件80%以上的产能都集中于中国。日月股份作为铸件龙头，成本端通过规模效应降本增效，收入端通过精加工提升了产业链中的议价能力。产量的角度，日月股份2020年风电铸件产能已经达到40万吨，占全球产能的27%，而根据其未来的产能计划，2022年产能将达到63万吨，占全球产能百分比将提升至33%，作为仍存在扩产计划的铸件公司，市占率将获得快速提升。盈利能力的角度，生铁和废钢作为铸件主要原材料，铸件行业的盈利能力会随着原材料的价格变化而产生波动，而相较于同行，不仅日月股份的销售净利率受原材料价格波动较小，而且销售净利率显著高于同行，这主要得益于公司顺应风机大型化的趋势，提高了盈利能力较强的大兆瓦铸件产能，加上推进精加工产品的产能，从而让公司盈利能力保持企稳。轴承是最有技术壁垒的零配件环节，风机大型化的趋势进一步提高了这个壁垒，作为风电机组中的重要零配件，未来国产替代预期较高。风机轴承主要分为3类：偏航轴承、变桨轴承、主轴轴承。- 偏航轴承、变桨轴承：技术难度较低，目前基本已经实现国产化。
- 主轴轴承：技术难度较高，小功率的主轴轴承已经实现国产化，但中高端的大功率主轴轴承仍依赖于进口，生产技术不足、生产经验不足、客户认证周期等都是主要壁垒，市场份额几乎被海外跨国公司垄断，同时风机大型化是趋势，大功率轴承有更高的售价和更好的盈利能力，当前国内外的行业格局，类似于手机行业几年前的小米和苹果。
新强联作为国内高端轴承业务的龙头企业，有望引领国产替代趋势。通过最新的财报显示，新强联通过加大研发投入，已成功自主开发大功率3MW三排滚子和双列圆锥主轴轴承，实现了进口替代，并且在成本端原材料价格上涨的大背景下，在2021第三季度毛利率同比提升3.4%，环比提升7.8%，说明生产工艺的提升，带来了更高的技术附加值。同时，公司还坚持产业一体化的战略，向上游拓展锻件业务，为了使锻件工艺更好的符合轴承的要求，从而提高公司整体利润率。目前新强联已经与国内国家风电龙头公司达成合作，为了突破客户认证周期的壁垒，提升行业内的品牌知名度，未来业绩增速有望继续保持高增长。风电的装机规模是整个风电板块的估值核心指标。如果要测算风电发电量，你能通过装机量和利用小时数推导出，如果要测算风电投资规模，你能通过装机量和装机成本推导出，其中利用小时数和装机成本这两项指标到2030年波动幅度基本不会超过30%，而装机量会实现成倍的增长，可以说每年新增装机量的高低，就代表了风电行业景气度的高低。每年新增装机量在2011年至2020年的十年间，分别在2015年和2020年出现了爆发式增长，都是每个五年计划的最后一年，呈现了一定的周期性，主要有以下两个原因：1、弃风率在2014年下降到7.9%的低点，刺激了行业的装机需求，促使2015年成为“十二五”期间的峰值；（PS：弃风是指，风机正常工作的情况下，因电网设备建设滞后，接纳能力不足，部分风机被强制暂停，造成风力资源浪费的现象）2、政策补贴逐渐减少，2015年和2020年是每轮补贴的周期尾声，项目的核准时间又与并网时间直接相关，风电运营商为了实现最大化经济效益，一定希望在每个政策节点前，落实更多的项目。而到了下一轮五年计划开始初期，随着补贴减少，项目投资热情也会随之减少。从2021年开始，这两个问题随着弃风率企稳、补贴逐渐取消，周期属性逐渐弱化，并且在“双碳”政策加持下，未来年均装机量会维持增长的趋势。根据2021北京国际风能大会的规划，风电行业2021~2025年年均新增装机量5000万千瓦以上，2025年后年均新增装机量6000万千瓦以上，未来十年年复合增长达到10%以上，长期处于历史高位，表现出风电行业景气度高。根据上述规划推测，2030年风电累计装机量会超过8亿千瓦，接近于发改委能源研究所可再生能源发展中心副主任陶冶测算，而国家能源局对于2030年的测算相对保守，其预计2030年风电累计装机量达到6亿千瓦（假设风电和光伏各占50%）相较于2020年底的2.82亿千瓦，均实现了成倍的增长。风电推动装机量不断上涨的背后，说明风电项目的投资收益率凸显优势，吸引了大量新企业入场。收入端因为风电政策补贴减少，加上未来平价上网的大环境下，只有提升利用小时数增加发电量才能提升收入规模，但利用小时数目前提升空间有限，近两年随着弃风率大幅下跌，利用小时数只是冲高企稳（下一波增长会随着海上风电装机量增加而增加），为了提升风电项目的经济效益，成本端降本增效就成为了主要的方法，目前以降低装机成本和提高风能利用率为主。在风电项目的运营期内，绝大多数成本都是设备的折旧成本，占比达到了65%及以上（可能因为折旧规则存在微小差异），通常从设备装机建设时开始确认，因此降低装机成本是整个成本端降本的关键。其中，风电装机成本可以拆分为风机设备、建安费用、塔筒等，占比分为为49%、20%、10%，因此风机价格是降低装机成本的主要因素，建安费用是次要因素。风机价格正步入下行通道，且成本还有一定的下降空间。因为2019年全年招标量激增，风电产业链供需错配，风机招标价格开始反弹，在2020年一季度见顶，此后迅速回落。主流的2.5MW~4MW风机投标价格，已经从最高的4000元/千瓦下降至2500/千瓦，降幅近40%。短期来看，当前每个季度招标量趋于平稳，同时风电产业链经过不断优化，多家风机厂商的2021年上半年的毛利率相较于2020全年提升了近50%，并且作为“十三五”结束后的第一年仍有刺激下游的需求，为了达到可观的风电项目收益率，风机价格有望继续下探。长期来看，配合另一个提高风能利用率的目标，风机大型化是行业发展趋势，能进一步打开风机成本的下降空间。另外相较于国外风电厂商技术路线的演变，国内风机厂商仍在不断升级，特别在大风机技术上，已经开启了新一轮的竞争，未来随着技术革新有望带领风机成本持续下降。近年来，为了利用好中东部低风速地区的风能资源，风机发展出了更大的风机叶片、更大的风机单机功率，但因为单机功率的提升和装机成本的提升并非线性，在提升风能利用率的同时，又能带动风机价格下降，所以风机大型化趋势十分明确。比如，一个风电机组从原来的2.5MW提升至5MW时，单机功率提升了100%，但生成1瓦的单位成本会降低近30%，大风机的规模效应尽显。加上海风风速明显大于陆地，海上的风能资源也被开始重视起来，目前虽然规模较小，还处于蓝海市场，但随着陆上风机主力机型从2MW以下向4-6MW迁移，海上风机主力机型已经达到了6-10MW的超大型机组，同样会受惠于风机技术的革新，降本空间广阔。总的来说，风电行业的发展符合国家能源转型的大战略，随着步入平价上网时代，周期性减弱，未来风机设备的技术革新也会打开降本空间，刺激下游运营商的开发意愿，整个行业有望在未来10年保持高景气度。
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