2020年中国特高压电器行业概览.pdf

1 2020 年 中国特高压电器行业概览 概览标签：特高压、超高压、电缆、变电站 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文字、图表、图像等）均系 头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。 未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造 、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行 为发生，头豹研究院保留采取法律措施，追究相关人员责任的权利。头 豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标 ，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其 他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 报告主要作者：林钰翔 2020/042 2020 LeadLeo 特高压电器是指在特高压线路中实现关合、开断、保护、控制、调节、测量功能的设备。特高压电器包括开关电器、 量测电器和限流、限压电器，是电力系统中的核心设备，可在特高压电路中起控制或保护等作用。因此，特高压电 器性能优劣将会直接影响电力系统的稳定和运行安全。特高压核心电器有特高压变压器、特高压电抗器、特高压开 关、特高压串联补偿装置等。中国特高压电器市场在配电网建设和智能电网快速发展等因素驱动下，特高压电器产 能规模将不断扩张，市场份额领先的企业将持续通过扩大产能来拉低单位产品的成本，预计中国特高压电器行业未 来五年市场规模（以销售额计）将保持8.3%的年复合增长率增长，到2024年中国特高压电器行业的市场规模将达到 2,008.5亿元。 新基建需求旺盛 中国明确将加速“5交5直”特高压工程以及13项提升特高压通道效率效益的前期工作计划。同时，国家电网提出中国2020年全年特高压电 网建设工程投资规模高达1,811亿元，可带动社会投资体量3,600亿元，整体规模5,411亿元，驱动核心特高压电器企业未来2-3年的新一 轮增长高峰期。 地域性能源差异 特高压电器行业是电力行业的重要组成部分，因此，特高压电器的需求与社会用电需求密切相关。伴随着国民经济发展和人民生活水平 不断提高，各地区用电需求量越来越高。中国在发展电力基础设施，保证电力建设的背景下，地域能源转移需求将进一步促进特高压电 器行业的快速发展。 “一带一路”输出电网建设 中国政府提出“一带一路”倡议，加强与沿线国家在各个领域的多元化合作，推动中国特高压电器企业走出去。由于“一带一路”沿线国家电 力基础设施薄弱，电力技术水平较低，电力建设改造的需求较大。因此，与“一带一路”沿线国家电力深度合作为特高压电器行业带来良 好的发展机遇。 推荐企业： 科林电气、中国西电、特变电工 概览摘要3 2020 LeadLeo 名词解释 - 03 中国特高压电器行业市场综述 - 07 特高压电器定义 - 08 特高压电器分类（1/2） - 09 特高压电器分类（2/2） - 10 特高压电器技术分析 - 11 中国特高压电器行业产业链 - 12 上游分析（1/2） - 13 上游分析（2/2） - 14 中游分析 - 15 下游分析 - 16 中国特高压电器行业市场规模 - 17 中国特高压电器行业驱动因素 - 18 新基建需求旺盛 - 19 地域性能源差异 - 20 “一带一路”输出电网建设 - 20 中国特高压电器行业相关政策法规 - 21 中国特高压电器行业发展趋势 - 21 特高压电器标准全球化 - 22 产品智能化发展 - 23 目录4 2020 LeadLeo 产业技术升级 - 23 中国特高压电器行业竞争格局（1/2） - 24 中国特高压电器行业竞争格局（2/2） - 25 中国特高压电器行业投资企业分析 - 25 石家庄科林电气股份有限公司 - 26 中国西电电气股份有限公司 - 27 新疆特变电工股份有限公司 - 28 方法论 - 29 法律声明 - 30 目录5 2020 LeadLeo 气体绝缘 金 属封闭开 关 设备（G IS） ：Gas Insulated metal-enclosed Switchgear（简称“GIS” ），可将各种控制和保护电器，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互 感器、电流互感器、避雷器、连接母线等全部封装在接地的金属壳体内，壳内充以一定压力的SF6气体作为绝缘和灭弧介质，并按一定接线方式组合构成的开关设备。 接地开关：用于高压与超高压线路检修、电气设备维修时，为确保人身安全，用来人为造成电力系统的接地短路，以达到控制和保护的目的。 隔离开关：用于设备检修时，形成明显断开点，可有效地隔离电路的开关设备，以保证工作人员和设备的安全。 超高压：行业内认为大于等于330千伏小于1,000千伏的电压等级。 特高压：行业内认为的1,000千伏及以上交流和800千伏及以上直流电压等级。 断路器：能切合额定电流与故障电流，转换线路，实现对输电线路的控制和保护的开关设备。 灭弧介质：将电弧进行消灭。灭弧有多种方法，大多是使用某种气体或者液体来承担灭弧工作，此类气体或者液体被称为灭弧介质。 SF6：六氟化硫，一种无色、无臭、无毒、不燃的惰性气体，它的分子量为146.07，在20和0.1MPa时密度为6.1kg/m，约为空气密度的5倍。 测量用电压互感器：在正常电压范围内，向测量、计量装置提供电网电压信息。 保护用电压互感器：在电网故障状态下，向继电保护等装置提供电网故障电压信息。 一带一 路：“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称，2013年9月和10月由中国国家主席习近平分别提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的合 作倡议。 电镀：生产工艺的一种类别，在钢铁、电子、精密仪器、航空航天和日用品等各个领域具有广泛的应用。 高压开关：在10kV电压等级以上的电力系统中运行的户内和户外开关设备。 成 套开关 设备 ：由一个或多个开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造厂家负责完成所有内部的电气和机械连接，用结构件完整地组装在 一起的组合件。 组合电器：将两种或两种以上的电器，按接线要求组成一个整体而各电器仍保持原性能的装置。 电弧：电流在开断过程中在断口间形成的等离子流。 名词解释（1/26 2020 LeadLeo 开关设备：按一定的线路方案将一次设备、二次设备组装而成的成套配电装置，用来对线路、设备实施控制、保护。 一次设备：在电网中直接承担电力输送及电压转换的输配电设备，如电缆、高压开关、变压器、互感器等。 二次设备：为保护输配电一次设备正常运转及电网监控调度的各种保护、监测及自动控制设备。 智能电网：Smart Grid，智能网格或智能网。国家电网将其定义为：以物理电网为基础，在中国以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，将现 代化先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。 光电互感器 ：利用光电子技术和光纤传感技术来实现电力系统电压、电流测量的新型互感器。属于光学电压互感器(OVT)、光学电流互感器(OCT)、组合式光学互感器等 各种光学互感器的通称。 名词解释（2/27 2020 LeadLeo 8 2020 LeadLeo 特高压电器是指在特高压线路中实现关合、开断、保护、控制、调 节、测量功能的设备。特高压电器包括开关电器、量测电器和限流、 限压电器，属于电力系统中的核心设备，可在特高压电路中起控制 或保护等作用。因此，特高压电器性能优劣将会直接影响电力系统 的稳定和运行安全。 特高压电器主要包含特高压变压器、换流阀、控制保护系统、特高 压并联电抗器、特高压开关、特高压串联补偿装置、特高压互感器、 平波电抗器、特高压电容器、避雷器、绝缘子、套管、导地线等。 其中，特高压核心电器有特高压变压器、特高压电抗器、特高压串 联补偿装置等。 特高压电网指交流1,000千伏、直流800千伏及以上电压等级的输电 网络，它的最大特点是可以长距离、大容量、低损耗输送电力。由 于中国76%的煤炭资源在北部和西北部，80%的水能资源在西南部， 70%以上的能源需求在中东部，普通电网的传输距离只有500公里， 目前已无法满足中国各地区实际传输需求。 特高压的大规模运用可提升中国电网的输送能力，传输效率相当于 现有500千伏直流电网的5-6倍，而送电距离也是后者的2-3倍，效率 得到极大提高。此外，据国家电网测算，输送同样功率的电量，若 采用特高压线路输电可比采用500千伏高压线路节省60%的土地资源。 特高压电器是指在特高压线路中实现关合、开断、控制、调节、测量功能的核心设备， 可在特高压电路中起控制或保护等作用 中国特高压电器行业市场综述特高压电器定义 特高压分析： 特高压线路建设现状分析 特高压电器定义 特高压电器定义分析： 来源：国家能源局，电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 电器结构 开关电器 量测电器 限流电器 限压电器 电器类型 特高压变压器 特高压换流阀 控制保护系统 特高压电抗器 特高压串联补偿器 核心作用 在特高压电路中起 控制或保护等作用 直接影响电力系统 的稳定 直接影响电力系统 的运行安全 25 77 10 4 3 15 3 2 0 5 10 15 20 25 30 在运 在建 待核 条 中国特高压线路 中国特高压交流线路 中国特高压直流线路 驱动特高压电器 产品增长9 2020 LeadLeo 直流特高压设备主要包括换流变压器、换流阀及控制保护系统等。其中，直流特高压 关键设备包括换流变压器，换流阀，控制保护系统和平波电抗器 中国特高压电器行业市场综述特高压电器分类（1/2） 直流特高压电器分类 直流特高压关键电器 直流特高压电器主要包括： 换 流变 压器、 换流 阀及控 制保 护系统 、直 流滤波 器、 直流开 关设 备、直 流测 量设备 和直 流避雷 器。其中，直流特高压关键电器包括换流变压器， 换流阀，控制保护系统和平波电抗器。 换流变压器 ：直流输电系统中核心设备之一，占特高压直流总投资比例为25.4%。换流变压器可实现交流电与直流电之间的相互转换，换流变压器的主要作用为改变电压、 提供30度的换相角、 实 现交直 流电压 隔离等。 换流阀：直流输电系统的核心部件，占特高压直流总投资比例为27.6%。换流阀是由单个或多个换流桥组成，其功能为进行交、直流电相互转换。换流阀可分为整流器和逆 变器，整流 器是将交流电转换为直流电，而逆变器是将直流电转换为交流电。目前，中国多数高压直流输电系统采用小阀，其主要作用是将交流电力变换成直流电力(整流 器)，将直流电力变换成交流电力(逆变器)。 GIS ：气体绝缘全封闭组合电器，占特高压直流总投资比例13.5%。GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成的高压配电装 置。上述设备或部件全部封闭在金属 接地的 外壳中，并在其内部充有一定压力的SF6绝缘气体。 直流控制保 护系统：占特高压直流总投资比例约16.3%。控制保护系统的功能是利用数据在线分析特高压稳定性，包括暂态功角稳定、小信号稳定、频率稳定、暂态与长期 电压稳定、低频振荡、次同步振荡以及确定实时输电能力并分析故障风险以及优化控制决策，进一步避免因仪器故障引起的问题。 其他设 备，占特高压直流总投资比例约17.2%。中国在特高压直流输电工程实践过程中，已成功研制出800kV/5,300A的特高压直流转换开关，全系列换流站避雷器和线路避 雷器，交直流滤波器和宽动态响应的 直流电 压测量 装置。 来源：国家电网，头豹研究院编辑整理 直 流 电 器 分 类 换流阀 换流变压器 GIS 直流控制保 护系统 其他设备 占特高压直流总投资比例25.4% 占特高压直流总投资比例27.6% 占特高压直流总投资比例13.5% 占特高压直流总投资比例16.3% 占特高压直流总投资比例17.2% 实现关键设备封闭整合处理 分析故障风险以及优化控制决策 直流滤波器和宽动态直流电压测量 核 心 作 用 实现交、直流电压相互转换 实现交直流电压隔离及提高换电阻抗10 2020 LeadLeo 特高压交流电器主要包含变压器、并联电抗器、开关、串联补偿装置等。其中，交流 特高压关键电器有特高压变压器、并联电抗器、串联补偿装置、断路器 中国特高压电器行业市场综述特高压电器分类（2/2） 特高压交流电器分类 交流特高压关键电器 特高压交流电器主要包括：变压器、并联电抗器、开关、串联补偿装置、互感器、电容器、避雷器、GIS、绝缘子、套管、导地线和杆塔等。其中，交流特高压关键电器有 特高压变压器、并联电抗器、断路器、串联补偿装置。 变压器：按用途分，升压变压器帮助电力从低压升为高压，后经输电线路向远方输送。降压变压器保证电力从高压 降为低压，再由配电线路对近处或较近处线路供电。特 高压变压器的需求主要是由于中国能源基地与用电负荷中心的地理分布不均衡所决定的，能源基地与负荷中心需求不一致，导致能源必须在中国范围内进行优化配置，因 此，特高压变压器设备需求空间较大。目前，中国已攻克特高压变压器全场域电场控制、无局放绝缘设计、减振降噪、温升控制等技术难题，在世界上率先研制出单相三 柱式特高压变压器。 电抗器：特高压电抗器通过补偿输电线路中过剩的电能，可有效地抑制特高压输电线路的容升效应、操作过电压、潜供电流等问题，进一步降低线路损耗，提高电压稳定 水平及线路传输功率。 断路器，断路器在特高压设备中属于核心设备，可用于切合正常运行条件下的负荷电流。断路器可在短路故障情况下，自动切断短路电流。在高压供配电系统中，切断短 路电流的同时产生强烈的电弧，所以特高压断路器具有可靠的灭弧装置。因此，特高压断路器属于一种能够实现控制与保护双重作用的电器设备。广泛用于电力系统的发 电厂、变电站、开关站及用电线路上。 串联补偿装置，该设备可进一步提升电力输送能力。目前，中国交流特高压工程采用了串联电容补偿技术，解决了二次系统抗强电磁干扰、超大容量电容器组的设计和保 护、火花间隙通流及动作可靠性、限压器压力释放及均流、旁路开关快速开合以及阻尼装置等关键技术问题，成功研制出特高压串联补偿装置。 来源：电力规划设计总院，国家电网，头豹研究院编辑整理 设备 企业占比 企业评分(A、B、C） GIS 平高电气40%、中国西电25% 平高电气（A）、中国西电（C） 组合电器 平高电气35%、中国西电15% 平高电气（B）、中国西电（A） 互感器 中国西电32%、思源电气21% 中国西电（A）、思源电气（C） 断路器 中国西电56%、许继电气25% 中国西电（B）、许继电气（C） 电抗器 国电南瑞40%、许继电气35% 国电南瑞（A）、许继电气（C） 变压器 中国西电35%、特变电工13% 中国西电（A）、特变电工（B） 电容器 中国西电15%、思源电气10% 中国西电（B）、思源电气（C） 交流特高压分类 变压器 开关 补偿装置 互感器 电容器 避雷器 绝缘子 套管 导地线 金具 杆塔 电抗器 特高压交流电器评级分析11 2020 LeadLeo 特高压换流站电器主要面临的关键问 题有以 下几类 ： （1 ）换流 站污 秽等 级较高而造成特高压电器绝缘等问题。特高压电器的污染在直流 场事故中占很大比重，属于重点需要解决难题。根据以往工程经验以及试验研究， 由于直流场的吸污特性，特高压直流电器的爬电距离约为同等污秽条件下特高压交 流电器爬电距离的2倍。随着城市化和工业化的发展，特高压直流换流站污秽已达 级甚至级水平，按此要求爬电距离需达到70毫米/千伏或更高的要求。在特高压电 压下，按标准要求的爬电距离设计，电器已超过现有制造或运行能承受的高度。国 家电网首次提出800千伏、4,000安培系列特高压直流工程方案。 特高压换流站电器主要面临的关键问题有换流站污秽等级较高而造成特高压电器绝缘， 此外，因输送容量大，特高压可造成高端换流变压器体积变大 （2）由于电压等级升高，换流变压器阀侧绕组、出线结构和套管的内绝 缘问题将是 需要解决的主要难题之一。阀侧绕组承受较高的交直流混合场强，需使用大量的绝 缘成型件等绝缘材料。 （3）因输送容量大， 特高 压可造成高 端换流变压 器体积大，运输重量增加，例如高 端换流变压器最大重量可达360吨/台。 （4）当电网正常运行时，1,000千伏特高压线路，运行电压也被称为稳态电压， 而 过电压则是一种瞬态电压，只在某个瞬间突然出现。电网里日常的线路、变压器、 并联电抗器的投切、分合闸、线路故障等都会引起线路的过电压。实际上，特高压 允许 运行电压升 高的裕度相 对较小，当电压为500千伏时是2.0倍，750千伏是1.8倍， 1,000千伏特高压时只有1.6倍的裕度。 来源：国家能源局，电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 特高压绝缘问题 特 高 压 换 流 站 电 器 关 键 问 题 输送容量过大 内绝缘问题 城市化 工业化 特高压直流换流站污秽 爬电距离 特高压直流工程方案 变压器体积大 电压裕度相对较小 达到级 甚至级水平 需达到70毫米/千伏 或更高的要求 800千伏 4,000安培 电压等级升高 换流变压器阀侧绕组 出线结构 套管 阀侧绕组承受较高交直流混合 场强 运输重量增加 变压器最大重量达36 0 吨 / 台 电压 500千伏 750千伏 1,000千伏 裕度 2.0倍 1.8倍 1.6倍 特高压电器技术分析 中国特高压电器行业市场综述特高压电器技术分析12 2020 LeadLeo 特高压电器产业链结构 中国特高压电器行业产业链 特高压电器提供商采用上游原、辅材料生产特高压电器设备，负责特高压交流项目建 设以及特高压直流项目建设 ，最终提供给下游终端客户 中国特高压电器行业的产业链可分为三部分。特高压电器产业链上游主要涉及原材料，上游市场主要参与者为原材 料供应商。特高压电器的原材料主要包括传感 器、 金属材料、绝缘材料、电子元器件等。特高压电器原材料供应商单一，导致上游厂商议价能力较强。 中游环节涉及中国特高压电器制造，主要参与者为特高压电器生产制造商，是特高压电器技术的所有者，主要负责特高压电器的生产、销售、研发和售后服务。特高 压电器厂商需求主要来源于特高压交流项目建设以及特高压直流项目建设 。 特高压电 器 下游行业 的 需求直接 影 响行业发 展 状况。特高压电器生产企业的下游应用主要分为电网建设 和用户工程。特高压电器行业下游市场具有一定的封闭性，特 高压电器企业产品的90%用于电网建设，因此，行业下游议价能力较强。 来源：电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 上游 原材料供应商 特高压电器生产制造商 特高压电器采购商 中游 下游 传感器 占成本8.2% 金属材料 占成本15.9% 绝缘材料 占成本6.2% 电子元件 占成本5.3% 单条线路的变电 站数量4个 2组（6台）运 行变压器 7- 9台GIS 2组（6台）高 压电抗器 1-2台备用变 压器 电网建设 用户工程 原 材 料 约 占 特 高 压 电 器 总 成 本 50% - 60% 下游市场具有封闭性，特高压电器企 业产品 90% 用于电网建设，因此行业下游议价能力强 直流特高压电器989 亿元 交流特高压电器511 亿元 投资比重：24% 投资比重：18% 投资比重：16% 投资比重：5% 线 路 长 度 6 0 0 - 8 0 0 公 里 单 条 线 路 的 变 电 站 数 量 4 个13 2020 LeadLeo 中国特高压电器产业链的上游主要涉及特高压电器的原材料，上游的主要参与者为特高压电器原材料供应 商。特高压电器的原材料主要包括传感器、金属材料、绝缘材料、 电子元器件等。特高压电器的上游行业主要影响特高压电器企业的原材料成本。原材料成本约占特高压电器总成本的20%-30%。特高压电器原材料供应商众多，议价能力 较弱。具体情况如下： 传感器是用感应或电容等方式将特高压端的状态信号转换成二次低压信号传输给显示器的特高压元件。特高压电器中所使用的传感器主要以中低端传感器为主。目前， 中国传感器中小企业生产的产品主要集中在中低端传感器，因此，市场竞争格局分散，对下游的议价能力有限。 金属材料是指用于生产特高压电器机体的各类金属材料。特高压电器的生产成本受铜材、钢材、铝材等金属价格的影响，从供给方面看，有色金属属于资源性产品， 目前，全球市场有色金属资源储量充裕，分布相对广泛，供应明显增加及多元化发展趋势。因此，有色金属中长期价格波动将主要取决于需求方面，金属材料的需求 量随着全球经济复苏逐渐增加。综上所述，铜、铝的供应量和需求变动较大，价格在未来几年将会在相对高位维持振荡。导致企业成本控制压力加大。加之，由于特 高压电器企业签订的合约多为闭口合约，合同期间金属原料价格波动对企业毛利影响较大。 特高压电器的上游行业主要影响特高压电器企业的原材料成本。原材料成本约占特高 压电器总成本的20%-30%。特高压电器原材料供应商众多，议价能力较弱 中国特高压电器行业产业链上游分析（1/2） 特高压电器金属材料成本分析 来源：国家能源局，电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 特高压电器上游结构 传感器 金属材质 绝缘体 电子元件 弹簧 线圈 供给 需求 资源性产品 储量充裕 分布广泛 供应增加 供应多元化 铜材 钢材 铝材 铁材 全球经济复苏 逐渐增加 中长期价格波 取决于 产 业 链 金 属 材 料 分 析 占比8.2% 占比15.9% 占比5.3% 占比6.2% 占比3.1% 占比1.2% 金属材料14 2020 LeadLeo 随着特高压电器行业中大容量变压器在产量结构中的比例逐步上升、产品设计上的改 进以及在制造过程中采取更严格措施，特高压电器消耗硅钢片数量将进一步减少 绝缘材 料是用以保证特高压电器在电路运行中绝缘的材料。高性 能绝 缘材料 可保 持特高 压电 器运行 的可 靠性和 稳定 性。目前，中国自主生产的绝缘材料规格和品种基本 能满足中国电力建设的需求并已达到较高技术水平。由于中国生产绝缘材料的企业数量众多，市场竞争充分，绝缘材料厂商对特高压电器企业的议价能力较低。 电子元 器件 属于制造特高压电器所需的核心连接元器件。电子元器件市场竞争激烈，企业对下游需求方的议价能力较低。在特高压行业快速发展的背景下，电子元器件 产品企业致力于加强自身成本控制，降低生产成本，未来电子元件生产厂商有望以更低廉的价格获取市场份额。 取向硅 钢作为一种特殊钢铁产品，主要用于各种电力变压器的制造，由于其生产工艺、制造技术等原因，世界范围内仅有少数几家龙头钢铁企业能生产取向硅钢，中国 能够生产取向硅钢的企业主要是武钢和宝钢。 需求方面，截至2019年，中国特高压电器产量迅速增长，对硅钢片的需求量也大幅度增加。随着特高压电器行业中大容量变压器在产量结构中的比例逐步上升、产品设 计上的改进以及在制造过程中采取更严格的措施，可以预见，未来硅钢片的需求量将保持稳定。 供给方面，截至2019年，武钢取向硅钢产能逾40万吨，已成为全球最大的取特高压电器消耗硅钢片数量将进一步减少向硅钢生产厂商。宝钢取向硅钢产量已突破8万吨， 二期10万吨取向硅钢项目建成后，达到20万吨产能。综上述所述，宝钢、武钢的产能合计将超过60万吨，预计未来五年取向硅钢的产量上涨将有利于特高压电器行业的 快速发展，因此，取向硅钢价格及产量将保持稳定增长的发展趋势。 中国特高压电器行业产业链上游分析（2/2） 特高压元件上游分析 来源：电力规划设计总院，国家电网，头豹研究院编辑整理 绝缘材料、电子元件 上 游 材 料 分 析 供给分析 取向硅钢 绝缘材料 中国自主生产 电子元件 半导体级切割技术 取向硅钢作为一种特殊钢铁产品 主要用于各种特高压电器的制造 生产工艺、制造技术等原因，世界 仅有少数钢铁企业 生产取向硅钢，中国主要是武钢和宝钢 需求方面 供给方面 大容量变压器需求逐步上升 硅钢片数量减少 武钢产能40万吨 宝钢产能20万吨 高性能绝缘材料保证特高压电器运 行的可靠性和稳定性 电子元器件是制造特高 压电器的核心连接元件15 2020 LeadLeo 中游环节涉及中国特高压电器制造，主要参与者为特高压电器生产制造商，主要负责 特高压电器的生产、销售，特高压交流项目建设以及特高压直流项目建设 中国特高压电器行业产业链中游分析 特高压交流项目建设主要包括线路建设和变电站的建设，其中变电站的建设对特高压 电器的需求效果较为明显。 特高压变电站的电器需求主要包括组合电器开关GIS、变压器、电抗器、无功补偿设备 等。根据数据显示，单个变电站设2组（6台）运行变压器加1-2台备用变压器，7-9台 GIS，每段线路配备2组（6台）高压电抗器，以上电器占投资额的比重分别为24%、 18%、16%、5%。 此外，特高压交流线路主要限于区域电网内部，线路长度600-800公里，单条线路的 变电站数量在4个，总投资约200亿元，对GIS、变压器、电抗器的需求分别约36亿元、 11亿元、6亿元。 根据国家电网相关数据显示，变压器、电抗器的净利率为10%，GIS的净利率为20%，可 测算出单条特高压交流线路可分别为其贡献净利润2.9亿元、2.9亿元、2.6亿元。 特高压电器中游分析： 特高压电器中游各市场占比结构 中游环节涉及 中国特高压电 器制造企业， 为特高压电器 技术的所有者。 其特高压项目 主要包含： （1）特高压交流 项目建设； （2）特高压直流 项目建设。 特高压直流 项目建设主 要包括线路 建设和换流 站的建设， 其中换流站的建设对特高压电器的需求效果较为明显， 换流站的主要设备投资占特高压电器投资额的55%。其 中包含换流阀以及控制保护系统。 目前 单条 特高 压直 流线路的总投资在200亿元左右，对换 流阀、控制保护系统的需求分别约16亿元、29亿元。 根据国家电网相关数据显示， 换流阀的净利率为10%，控 制保护系统的净利率为20%，测算单条特高压交流线路可 分别为其贡献净利润1.4亿元、1.0亿元。 来源：电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 电抗器 28% 变压器 33% 补偿设备 19% 换流阀 27% 保护系统 73% GIS 20% 组合电器开关GIS 特高压变压器 无功补偿设备 6台高压电抗器 2台补偿设备 6台运行变压器 7-9台GIS 特高压电抗器 产 品 比 重 24% 18% 16% 5% 特 高 压 变 电 站 分 析 需求分析 产品 分类 变电站数量在4 个，总投资约200 亿元16 2020 LeadLeo 特高压电器下游行业的需求直接影响行业发展状况。特高压电器生产企业的下游应用主要可分为电网建设和用户工程。因此，高压电器行业下游市场具有一定的封闭性， 高压电器企业产品的90%用于电网建设，行业下游议价能力强。 电网建设 电网建设和 改造将直接 影响特高压 电器的市场 需求。下游对特高压电器的需求主要来自配电网的升级、特高压电网的建设和智能电网的建设。电网建设的采购通常以公开 招标的形式进行，由国家电网有限公司（以下简称：国家电网）和中国南方电网有限责任公司（以下简称：南方电网）进行招标采购。特高压电器产品不合格会影响供电 安全及设备安全，造成严重后果。因此，国家电网和南方电网对所购产品的质量要求较高， 有严格的专 业检测标准 、监造标准 和抽检标准，对电器性能、质量和运行情况 提出极高的要求。目前，电网建设 正进行新农 村电网改造 升级并开展 电网智能化 研究，在电力系统升级的背景下，安全性更强，设备运行稳定性更高的特高压电器生产商 将有望获得这块份额的增量市场。 用户工程 用户工程指 电源建设中 发电厂建设 和大型企业 工程，其中发电厂的升压变电站需要大量的特高压电器。大型企业电力工程，如工矿企业需要特高压电器。特高压电器作为 在电力工程中所必须的产品，用户工 程的市 场份额 主要由 中小特 高压电 器生产 企业占 领。 特高压电器生产企业下游应用主要可分为电网建设和用户工程。高压电器行业下游市 场具有一定的封闭性，高压电器企业产品的90%用于电网建设，行业下游议价能力强 特高压电器下游结构分析 电网建设 用户工程 公开招标流程 严格抽检标准 质量要求较高 特高压电器的需求 来自智能电网建设 发电厂 用户工程市场份额以中 小生产企业为主 中国特高压电器行业产业链下游分析 企业工程 新农村电网改造升级 开展电网智能化研究 来源：国家能源局，电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 特高压电器行业下游市场具有一定的 封闭性 特高压电器企业产品的90%用于电网建设 行业下游议价能力强 变电站 电力工程 需求分析 9017 2020 LeadLeo 中国特高压电器市场在配电网建设和智能电网快速发展等因素驱动下，产能规模不断 扩张 特高压电器行业在政策支持以及下游需求的带动下，产业规模迅速增长。根据相关数据显示，中国2020年重启特高压项目，规划15条特高压输电线路可带来3,000亿元的投 资体量，平均每条特高压投资约200亿元，预计特高压电器2020年投资规模预计可达1,500亿元以上，特高压交流电器成本占总投资额40%-50%，特高压直流电器成本占总投 资额的50%-60%，除去站内的铁塔和基础建设以及线路材料招标等环节。预计直流特高压电器989亿元，交流特高压电器511亿元。其中交流变压器、并联电抗器、GIS的市 场容量分别约为170亿元、188亿元和220亿元，换流阀、换流变压器、控制保护系统的市场容量分别为300亿元、518亿元和104亿元。 综上所述，中国特高压电器行业市场规模由2015年的895.9亿增长至2019年的1,345.5亿，2015-2019年特高压电器行业市场将保持平稳高速的增长，其年均复合增长率达到 10.7%。特高压电器行业规模增长迅速原因包括：国家电网特高压电器项目计划，预计2020年国家电网经营区域内有望有5条交流特高压线路、2条直流特高压线路获得批复， 另有4个交流特高压变电站扩建项目和2个配套电厂送出项目获得批复，3个直流特高压项目将进入设计阶段。 中国特高压 电器 市场在配电 网建设和智 能电网快速 发展等因素 驱动下，特高压电器产能规模将不断扩张，市场份额领先的企业将持续通过扩大产能来拉低单位产品的成本， 预计中国特高压电器行业未来五年市场规模（以销售额计）将保持8.3%的年复合增长率增长，到2024年中国特高压电器行业的市场规模将达到2,008.5亿元。 中国特高压电器行业市场规模 895.9 996.3 1,089.6 1,139.8 1,345.5 1,500.0 1,698.6 1,807.3 1,963.3 2,008.5 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 2015 2016 2017 2018 2019 2020预测 2021预测 2022预测 2023预测 2024预测 亿元 中国特高压电器行业市场规模（以销 售额计 ），2015-2024年预测 中国特高压电器行业市场规模 年复合增长率 2015-2019年 10.7% 2019-2024年预测 8.3% 来源：国家能源局，电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 18 2020 LeadLeo 中国要求特高压电器要全面实现自主研发，目前已经明确的政策是，除部分关键技术 可由外方提供支持外，不允许外资及其控股的合资企业参与设备的研制和投标 中国明确将 加速“ 5交5直 ”特高压工程 核准工作以及13项提升特高压通道效率的前期工作计划。同时，国家电网提出，中国未来每年特高压电网建设工程投资规模将高 达1,811亿元，可带动社会投资体量3,600亿元，整体规模5,411亿元，驱动核心特高压电器企业未来2-3年的新一轮增长高峰期。 另一方面，中国在设备采购方面第一次对外资企业亮出禁止令。总规模约2,500亿元的特高压输电电器市场（设备占电网总投资的60%），将全部由中国企业分享。由 于特高压电网电器将不允许外资及其控股企业参与研制和投标，西门子、ABB、东芝等在电气行业拥有先进技术的外资巨头将被阻挡在特高压项目门外，过去外资企 业曾长期主导中国利润丰厚的高端电网建设。未来在特高压项目中，欧美企业能起到的作用只是提供技术支持。由于外资企业在参与重点工程时凭借技术优势要价过 高，并利用技术壁垒挤压中国企业生存空间所致。 此外，中国已将特高压电器行业确定为装备制造业技术提升和自主创新的核心。为扶持相关特高压电器企业，中国要求特高压电器要全面实现自主研发。目前已经明 确的政策是，除部分关键技术可由外方提供支持外，不允许外资及其控股的合资企业参与设备的研制和投标。 中国特高压电器行业驱动因素新基建需求旺盛 来源：电力规划设计总院，头豹研究院编辑整理 市场垄断 国 产 化 趋 势 自 主 创 新 外 资 企 业 采购禁止令 西门子 ABB 技术升级 自主研发 外资提供技术 形成技术壁垒 东芝 投资规模1,811亿元 设备占总投资60% 整体规模5,411亿元 13项特高压通道 “5交5直”特高压工程 社会投资3,600亿元 新基建 驱 动分析 产品自主化生产 新基建影响分析 新基建驱动分析： 投资 规模19 2020 LeadLeo 中国能源与负荷之间的距离较远，原有架构无法满足大规模长距离的电力输送要求， 特高压可缓解地区之间电源与负荷分布不均等问题 （1）未建设特高压线路之前，中国主干输电网架以500kV为主，输送距离较近，而 中国能源于 负荷之间的 距离较远， 原有架构无 法 满 足 大规模长距离的电力输送要求，此外，各地区之间经济发展存在差异使得跨区输电逐年增长。特 高压可缓解 地区之间电 源与负荷分 布 不 均，并提高能效、降低运行成本。 （2）各省电力余缺调度与能源基地电量外送，造成特高压持续建设需求。特高压线路建设一方面受国家发改委与两网规划影响，另一 方面需与各省电力余缺调节和能源基地电量外送需求向匹配。按照目前特高压55%左右的平均利用率测算，预计“十四五”期间中国特高压 输电线路建设需求将达10-13条。 （3）能源结构转变与清洁能源禀赋差异，将进一步推动特高压建设持续发展。此次疫情后，中国开始新一轮基础建设浪潮，其中包含 有特高压建设，深层次驱动核心是中国能源装机结构不断转型而资源区位禀赋分配不均。中国规划2020年清洁能源装机量占比达39%、 发电比重增至15%，2030年非化石能源发电占比将达50%。中国水、风、光主要分布区域分别在西南与三北地区，与用电需求量较大的华 北、华东、华南等地区间存在区位差异，电 力需进 行长距 离输送 与落地 环网调 配，特 高压建 设客观 必要性 较大。 中国特高压电器行业驱动因素地域性能源差异 特高压电器行业是电力行 业的重要组成部分，特高 压电器行业与社会用电需 求密切相关。伴随着国民 经济发展和人民生活水平 不断提高，用电需求量越 来越高。在发展电力基础 设施、保证电力建设的背 景下，地域能源转移需求 促进特高压电器的发展。 地域性影响分析 来源：电力规划设计总院，国家电网，头豹研究院编辑整理 地 域 性 能 源 差 异 保 证 电 力 建 设 发 展 基 础 电 力 生 活 水 平 提 高 国 民 经 济 发 展 中国主干输电网架以500kV为主 中国能源于负荷之间的距离较远 大规模长距离的电力输送要求 发展差异导致跨区输电逐年增长 原有架构无法满足 大规模长距离的电力输送要求 各省电力调度与能源基地电量外送 造成特高压持续建设需求 特高压线路建设受两网规划影响 电力调节和电量外送需求匹配 能源结构转变与清洁能源禀赋差异 推动特高压建设持续发展 2020年清洁能源装机量占比达39% 2020年发电比重增至15% 2030年非化石能源发电占比高达50% 地域性能源差异分析20 2020 LeadLeo 中国电力行业的快速发展为与“一带一路”沿线国家电力深度合作提供了可能，为特高 压电器行业带来良好的发展机遇 中国政府提出“一带一路 ”倡议，加强与沿线国家在各个领域的国际合作，推动中国特高压电器企业走出去。 电网基础 设施建设是“ 一带一路”建 设