風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的過程。以目前的技術(shù)，大約3m/s的微風(fēng)速度，就可以發(fā)電了。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由基座、塔筒、風(fēng)機(jī)、葉片幾個(gè)大部分組成。其中，塔筒的作用除了提升風(fēng)機(jī)的高度，還同時(shí)作為傳輸線路的通道；風(fēng)機(jī)內(nèi)部有各種發(fā)電機(jī)組和其他控制設(shè)備；而葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵部件之一，其設(shè)計(jì)、材料和工藝決定著風(fēng)力發(fā)電裝置的性能和功率。
示意圖如下：

01

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?歷史回顧

回顧風(fēng)電行業(yè)20年，大致可分為以下幾個(gè)時(shí)期：

1、跑馬圈地期（2010年及以前）

我國風(fēng)電開始于上世紀(jì)七八十年代，此后經(jīng)歷了十多年的產(chǎn)業(yè)化探索。2004年后，國家不斷出臺(tái)相關(guān)鼓勵(lì)政策，行業(yè)也開始快速發(fā)展。2008-2010年經(jīng)歷了跑馬圈地的高速發(fā)展期，期間風(fēng)電裝機(jī)量躍居世界第一。

2、洗牌調(diào)整期（2011-2013年）

這段時(shí)期行業(yè)發(fā)展過快，出現(xiàn)了電網(wǎng)建設(shè)滯后、國產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組質(zhì)量不穩(wěn)定、設(shè)備產(chǎn)能嚴(yán)重過剩等問題。行業(yè)進(jìn)行調(diào)整洗牌，國家政策也有所收緊，期間裝機(jī)量增速放緩。

3、穩(wěn)步增長期（2014-2019年）

洗牌調(diào)整后，行業(yè)基本遏制了過熱的情況，發(fā)展模式從重規(guī)模、重速度、重裝機(jī)轉(zhuǎn)變成為重效益、重質(zhì)量、重電量，進(jìn)入穩(wěn)步增長階段。期間三北地區(qū)棄風(fēng)限電問題限制了裝機(jī)增速，但在國家一系列出臺(tái)政策引導(dǎo)下裝機(jī)量又很快回升。

4、退補(bǔ)搶裝期（2020-2021年）

2019年“雙碳”目標(biāo)的提出再次將新能源發(fā)電推向風(fēng)口，同期國家補(bǔ)貼政策逐漸退坡使得陸上和海上風(fēng)電在2020、2021年分別迎來了搶裝熱潮，在煤炭緊缺、火電走高背景下，風(fēng)電平價(jià)已成大勢所趨。

5、產(chǎn)業(yè)鏈歷史利潤分析

2010~2015年風(fēng)機(jī)招標(biāo)價(jià)格整體穩(wěn)中有升，鋼材價(jià)格下行推高零部件廠商毛利率，產(chǎn)業(yè)鏈的總體毛利率走勢較為趨同。
2016-2017年受三北地區(qū)棄風(fēng)限電的影響，裝機(jī)同比有所下滑，風(fēng)機(jī)下游需求減少導(dǎo)致招標(biāo)價(jià)格走低，風(fēng)機(jī)企業(yè)在成本端控制下毛利率尚能維持相對穩(wěn)定，而鋼材漲價(jià)壓低了零部件廠商毛利率，運(yùn)營商毛利率高位波動(dòng)，利潤走勢開始分化。
2018-2021年，隨著風(fēng)機(jī)大型化帶來的降本趨勢，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)競爭格局與盈利能力出現(xiàn)分化，下游運(yùn)營商話語權(quán)增強(qiáng)，毛利率顯著高于產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)，而中游風(fēng)機(jī)企業(yè)的競爭加劇，以及與上游競爭格局的不同，導(dǎo)致盈利能力落在了最下方。

02

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?產(chǎn)業(yè)鏈分析

1、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司概述

上游：原材料及零部件制造。
中游：風(fēng)機(jī)總裝，核心零部件包括齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承、葉片、輪轂等，這些零部件的生產(chǎn)專業(yè)性較強(qiáng)，國內(nèi)企業(yè)技術(shù)較為成熟，一般由風(fēng)機(jī)制造企業(yè)向零部件企業(yè)定制采購。除個(gè)別關(guān)鍵軸承需要進(jìn)口之外，風(fēng)電設(shè)備的零部件國內(nèi)供應(yīng)充足。
下游：風(fēng)電場投資運(yùn)營，以大型國有發(fā)電集團(tuán)為代表。因?yàn)檎叩脑?，這些發(fā)電集團(tuán)在進(jìn)行電力投資時(shí)，必須配比一定比例的風(fēng)電等清潔能源，除受個(gè)別年份投資進(jìn)度波動(dòng)影響以外，總體需求穩(wěn)定增長。

2、上游：因風(fēng)機(jī)大型化發(fā)展，不同環(huán)節(jié)價(jià)值量分化

（1）上游各環(huán)節(jié)價(jià)值量變化分析
風(fēng)機(jī)上游零部件眾多，內(nèi)部環(huán)節(jié)主要包括葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、軸承、鑄件、變流器、減速機(jī)等，外部環(huán)節(jié)還包括塔筒、法蘭、海纜。根據(jù)三一重能招股說明書的數(shù)據(jù)顯示，在雙饋的技術(shù)路線中，齒輪箱、葉片、發(fā)電機(jī)、軸承是風(fēng)機(jī)成本中占比較高的環(huán)節(jié)，分別為24%、17%、6%、6%。

隨著風(fēng)機(jī)大型化的發(fā)展，零部件和整機(jī)的價(jià)格、需求量、利潤可能因?yàn)閷σ?guī)格要求的提升和大兆瓦產(chǎn)能的稀缺而上升，但也可能因?yàn)檎淄邤?shù)增加而減少。那么，哪些環(huán)節(jié)價(jià)值量減少最少（抗通縮），哪些環(huán)節(jié)價(jià)值量甚至還會(huì)增加（通脹）？
齒輪箱、回轉(zhuǎn)支承（主要是偏航變槳軸承）、主軸承、主軸的單兆瓦收入來自于三一重能回復(fù)函中公開的采購價(jià)格數(shù)據(jù)；變槳系統(tǒng)、輪轂、葉片、發(fā)電機(jī)和機(jī)艙罩的采購數(shù)量、采購金額以及年平均風(fēng)機(jī)生產(chǎn)容量是通過三一重能招股書及回復(fù)函中公布的數(shù)據(jù)估計(jì)得出；不同型號(hào)的塔筒、法蘭、海纜、整機(jī)價(jià)格來自于公開招標(biāo)項(xiàng)目。
可以看到，價(jià)值量通脹環(huán)節(jié)主要包括主軸承和海纜；抗通縮環(huán)節(jié)主要包括回轉(zhuǎn)支承（即偏航變槳軸承）、齒輪箱、塔筒、法蘭；其余大多數(shù)零部件則都為通縮環(huán)節(jié)，包括變槳系統(tǒng)、輪轂、機(jī)艙罩、發(fā)電機(jī)以及整機(jī)等。

（2）原因分析
軸承：是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)之一，國內(nèi)第一梯隊(duì)企業(yè)包括新強(qiáng)聯(lián)、洛軸、瓦軸等，格局較為穩(wěn)定，全球市場的集中度較高。隨著風(fēng)電大型化的發(fā)展，對軸承的技術(shù)要求也越來越高，且大兆瓦產(chǎn)能較為稀缺。
海纜：進(jìn)入壁壘較高、競爭格局穩(wěn)定，國內(nèi)前五家廠商集中度高達(dá)90%以上，從而保證了利潤空間的穩(wěn)定。
齒輪箱：國際上的頭部廠商主要包括南高齒、采埃孚、威能極，市場份額合計(jì)68%。
塔筒、法蘭、鍛件：受限于運(yùn)輸半徑和產(chǎn)能布局，行業(yè)集中度較低，運(yùn)營商招標(biāo)時(shí)通常偏向于項(xiàng)目當(dāng)?shù)仄髽I(yè)，廠商的盈利空間較為穩(wěn)定。
葉片、鑄件、整機(jī)等：頭部企業(yè)競爭激烈。

（3）風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)
風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)的重要組成部分，承擔(dān)風(fēng)機(jī)監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)、實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及保證良好的電網(wǎng)兼容性等重要任務(wù)，包括主控系統(tǒng)、變流系統(tǒng)(變流器)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)及其他。
從成本分布來看，變流系統(tǒng)占比最大，約占40%，主控系統(tǒng)及其他系統(tǒng)占比27%，變槳系統(tǒng)占比約22%，偏航系統(tǒng)占比約11%。
相關(guān)公司如下：

3、中游：競爭激烈，收入分化，利潤改善

（1）整機(jī)廠競爭激烈
經(jīng)過2020年陸上風(fēng)電“搶裝”和2021年海上風(fēng)電“搶裝”，風(fēng)機(jī)行業(yè)CR3有所下降，CR3由2019年62.6%下降至2021年47.4%，同時(shí)CR5和CR3差距不斷拉大，由2019年差值（CR5-CR3）10.9%升至2021年差值（CR5-CR3）22.0%，后發(fā)企業(yè)追趕較快，比如運(yùn)達(dá)股份、電氣風(fēng)電等，近年來市占率提升明顯，不斷縮短與TOP3企業(yè)的差距。

（2）營收增速出現(xiàn)分化，毛利率同比改善
從各大整機(jī)廠的風(fēng)電機(jī)組收入對比來看，金風(fēng)科技作為行業(yè)龍頭，收入規(guī)模最大，明陽智能和運(yùn)達(dá)股份同比增速明顯提升，與金風(fēng)科技營收差距不斷縮小。從單千瓦平均售價(jià)來看，明陽智能平均售價(jià)最高，2021年高達(dá)4187元/kw，主要是由于公司海風(fēng)業(yè)務(wù)占比較高；從平均交付裝機(jī)容量來看，大型化趨勢明顯，明陽智能交付機(jī)組容量最高，2021年交付的平均單臺(tái)機(jī)組為4.2MW，金風(fēng)科技和運(yùn)達(dá)股份平均交付機(jī)型也達(dá)到3MW以上。

（3）訂單充足，利潤改善
各大整機(jī)廠在手訂單充足。從訂單數(shù)據(jù)看，截至2022Q1，明陽智能在手訂單最高，為20.01GW，金風(fēng)科技在手訂單為16.97GW，運(yùn)達(dá)股份在手訂單為13.42GW。
2021年風(fēng)電整機(jī)板塊毛利率同比改善，凈利率從2019年開始提升。近年來，整機(jī)廠紛紛下沉布局風(fēng)電場建設(shè)領(lǐng)域，風(fēng)電場建設(shè)運(yùn)營毛利率在60%以上，已成為其重要的利潤增長點(diǎn)。從發(fā)電收入來看，金風(fēng)科技并網(wǎng)容量及相應(yīng)發(fā)電收入最大，截至2021年，金風(fēng)科技、明陽智能風(fēng)電場并網(wǎng)容量分別為1.4GW、1.2GW。

4、上游、中游主要企業(yè)盈利指標(biāo)對比

從財(cái)務(wù)指標(biāo)來看，大部分零部件環(huán)節(jié)龍頭不論是在收入端，還是在利潤端，都表現(xiàn)出了較高的成長彈性。
營業(yè)收入：2017-2021年新強(qiáng)聯(lián)、海力風(fēng)電、大金重工、東方電纜、恒潤股份營業(yè)收入CAGR分別為61%、59%、44%、40%和33%，表現(xiàn)較為優(yōu)異。

歸母凈利潤：2017-2021年新強(qiáng)聯(lián)、海力風(fēng)電、大金重工、東方電纜、恒潤股份歸母凈利潤C(jī)AGR分別高達(dá)88%、147%、93%、121%和49%，均顯著高于收入端增速。與此形成鮮明對比的是，2017-2021年金風(fēng)科技?xì)w母凈利潤C(jī)AGR僅為3%。

反映到盈利水平上，主機(jī)廠的銷售凈利率長期低于軸承、主軸、鑄件等零部件企業(yè)，并在2020年風(fēng)電搶裝期表現(xiàn)尤為突出。

03

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?商業(yè)模式

1、風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)流程圖

2、主要參與主體情況分析

政府：在項(xiàng)目核準(zhǔn)制下，地方政府具備項(xiàng)目審批核準(zhǔn)權(quán)，運(yùn)營商需取得省級投資主管部門的項(xiàng)目核準(zhǔn)批復(fù)文件，方可開工建設(shè)風(fēng)電場，具體審批程序需經(jīng)過地方發(fā)改委、國土資源局、林業(yè)局等多個(gè)政府部門經(jīng)手。各省年度核準(zhǔn)規(guī)模由地方政府在國家依據(jù)總量控制制定的建設(shè)規(guī)劃及年度開發(fā)指導(dǎo)規(guī)模內(nèi)進(jìn)行確定，分散式風(fēng)電項(xiàng)目可以不受年度建設(shè)指標(biāo)管理。
運(yùn)營商：單個(gè)風(fēng)電場投資額相對較高，運(yùn)營商多以大型國有企業(yè)為主。根據(jù)中國風(fēng)能專業(yè)委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，截止到2021年底，主要大型央企集團(tuán)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量占全國累計(jì)總量的63%，若再考慮地方能源國企的風(fēng)電裝機(jī)量，比重將更高。
整機(jī)制造企業(yè)及其零部件供應(yīng)商：運(yùn)營商主要以項(xiàng)目招標(biāo)方式采購風(fēng)機(jī)，整機(jī)制造企業(yè)參與競標(biāo)以獲得訂單。風(fēng)機(jī)的供應(yīng)鏈相對較為扁平，一般由整機(jī)企業(yè)負(fù)責(zé)風(fēng)機(jī)的研發(fā)設(shè)計(jì)及組裝，由零部件供應(yīng)商進(jìn)行生產(chǎn)配套，整機(jī)企業(yè)多數(shù)通過與部件供應(yīng)商簽署年度框架采購協(xié)議的方式進(jìn)行初步的鎖量保供。整體來說，風(fēng)機(jī)產(chǎn)品具有定制化屬性，不同整機(jī)企業(yè)在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)方案以及部件供應(yīng)鏈上存在差異性。
塔筒/風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)/海纜：風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)和海纜產(chǎn)品主要由業(yè)主或者EPC承包商直接采購，具備較強(qiáng)的工程配件屬性，對于供應(yīng)商的相關(guān)過往經(jīng)營業(yè)績、本地化制造能力等具備一定要求。塔筒的下游客戶類型相對較為多元化，包括業(yè)主、EPC承包商和整機(jī)企業(yè)三類，陸上風(fēng)電塔筒產(chǎn)品本身具備較強(qiáng)的運(yùn)輸半徑限制。
大宗商品：從成本端來看，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)的成本構(gòu)成中原材料占比普遍在50%以上，具體原材料應(yīng)用多為鋼材、銅、稀土等大宗商品，下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，風(fēng)電需求波動(dòng)對相關(guān)原材料價(jià)格基本不構(gòu)成實(shí)質(zhì)影響。

04

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 市場規(guī)模

1、我國風(fēng)電累計(jì)容量及增速領(lǐng)跑全球

2010-2020年全球風(fēng)電累計(jì)容量年均同比增速15.3%，2020年同比增速超過17.5%。截至2020年底，全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模733.3GW，占比前三位的分別是中國（38.5%）、美國（16.1%）、德國（8.5%）。

2、風(fēng)電成本大幅下降，推動(dòng)發(fā)電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型

近年來可再生能源（風(fēng)能、太陽能、生物能源和地?zé)崮?，不包括水電）在全球發(fā)電增量中占比約60%；2020年全球可再生能源新增發(fā)電量創(chuàng)新高（358太瓦時(shí)），風(fēng)能、太陽能發(fā)電量快速增加，其中風(fēng)電增速強(qiáng)勁，達(dá)173太瓦時(shí)。風(fēng)力發(fā)電分為陸上風(fēng)電和海上風(fēng)電，據(jù)國際可再生能源機(jī)構(gòu)，2010-2020年，全球陸上風(fēng)電成本從0.089美元/千瓦時(shí)降至0.039美元/千瓦時(shí)，下降56%；全球海上風(fēng)電成本從0.162美元/千瓦時(shí)降至0.084美元/千瓦時(shí)，下降48%，風(fēng)電正逐步成為全球范圍內(nèi)最經(jīng)濟(jì)的可再生能源。

3、風(fēng)電裝機(jī)量保持穩(wěn)步增長，發(fā)電量占比進(jìn)一步提高

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2021年，全國風(fēng)電新增并網(wǎng)裝機(jī)47.57GW，其中陸上風(fēng)電新增裝機(jī)30.67GW，海上風(fēng)電新增裝機(jī)16.90GW。到2021年底，全國風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)3.28億千瓦，其中陸上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)3.02億千瓦、海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)2639萬千瓦。
風(fēng)電發(fā)電量占全社會(huì)發(fā)電量比例逐年提升。根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年，全國發(fā)電量8.38萬億千瓦時(shí)，同比增長9.84%，可再生能源發(fā)電量為2.32萬億千瓦時(shí)，占比為27.73%，風(fēng)電發(fā)電量為6556億千瓦時(shí)，占比為7.83%。

05

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2022年我國風(fēng)電相關(guān)政策

06

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 發(fā)展趨勢

1、各省“十四五”新增風(fēng)電裝機(jī)規(guī)劃達(dá)290GW

截至目前，已有29個(gè)省份出臺(tái)“十四五”風(fēng)電裝機(jī)規(guī)劃，預(yù)計(jì)各省“十四五”新增裝機(jī)達(dá)290GW。

2、22年上半年風(fēng)電裝機(jī)量不及預(yù)期，下半年或出現(xiàn)搶裝

22年1-5月我國風(fēng)電裝機(jī)量僅10.8GW，不及此前由中電聯(lián)發(fā)布全年預(yù)期50GW的1-5月均攤值20.8GW，主要原因在于：1）疫情影響風(fēng)電施工和交付，葉片等零部件對運(yùn)輸條件要求嚴(yán)格，而疫情對交通影響較大；2）缺乏關(guān)鍵原材料，如位于上海的葉片膠黏劑的主要供應(yīng)商康達(dá)新材受疫情影響而停工停產(chǎn)，導(dǎo)致下游產(chǎn)業(yè)鏈開工受限；3）從去年開始風(fēng)電市場新增訂單有向東北、西北地區(qū)轉(zhuǎn)移的趨勢，冬季北方地區(qū)受到氣候限制施工困難。
由于目前風(fēng)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性好+央國企有裝機(jī)目標(biāo)約束+部分省份地補(bǔ)在年底退坡，根據(jù)吊裝機(jī)械工程預(yù)測，預(yù)計(jì)全年風(fēng)電裝機(jī)量在50-60GW，即上半年風(fēng)電裝機(jī)量可能占比小于目標(biāo)的25%，而下半年需裝目標(biāo)的75%以上，或出現(xiàn)搶裝。

3、22年3月以來風(fēng)機(jī)投標(biāo)價(jià)格開始趨于理性，風(fēng)機(jī)招標(biāo)價(jià)格企穩(wěn)

近年來，由于大型化風(fēng)機(jī)成本逐漸下降，風(fēng)機(jī)投標(biāo)價(jià)格逐年降低，22年隨著同質(zhì)化競爭日趨激烈，風(fēng)機(jī)廠進(jìn)一步壓價(jià)求標(biāo)，2月份風(fēng)機(jī)價(jià)格處于低谷，降至1400-1600元/KW，在此價(jià)格下，風(fēng)機(jī)廠利潤水平很低。3月中旬以來，招標(biāo)需求回暖，可以觀測到風(fēng)電價(jià)格逐漸企穩(wěn)，產(chǎn)業(yè)鏈報(bào)價(jià)開始理性。

4、大宗商品價(jià)格有走弱跡象，零部件盈利有望修復(fù)

風(fēng)電設(shè)備上游原材料包括中厚板、硅鐵、螺紋鋼、環(huán)氧樹脂等，原材料成本占比較高。自22年初，隨著風(fēng)機(jī)價(jià)格走低，鋼材、銅等基礎(chǔ)材料價(jià)格上漲，風(fēng)電零部件企業(yè)盈利承壓。22年4月以來，大宗商品價(jià)格有走弱跡象，中厚板和螺紋鋼指數(shù)明顯下降，其中中厚板與螺紋鋼5月底指數(shù)相對于4月初高點(diǎn)分別下降了4.2%和5.9%。預(yù)計(jì)隨著大宗商品價(jià)格下降，原材料成本占比較高的風(fēng)電設(shè)備如鑄件、主軸等環(huán)節(jié)或迎來盈利改善。