资源描述
敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2022 年 8 月 24 日 公司研究 成本控制行业领先，布局海风发展可期 三一重能（688349.SH）投资价值分析报告 买入（首次） 三一重能是国内风电整机制造领先企业。三一重能成立于 2008 年，通过自身的研发实力和产品推广打开风机销售市场并进一步向产业链两端延伸，风电整机新增装机容量排名从 2017 年的第 11 位（ 0.42GW，市占率 2.1%）稳步提升至 2021年的第 8 位（3.21GW，市占率 5.7%）。2021 年公司实现营业收入 101.75 亿元，同比增长 9.28%，实现归母净利润 15.91 亿元，同比增长 16.01%。 碳中和背景下“十四五”国内风电装机中枢上修，海上风电前景广阔。根据我们测算，“十四五”风电年均新增装机规模需达 50GW，大基地+央国企“十四五”规划+度电成本降低等三因素将保证新增装机规模稳健增长。根据每日风电统计，2022 年 1-7 月国内风电项目开标规模已达 54.91GW 远超去年同期，22/23 年风电新增装机容量将保持快速增长。 另一方面，海上风电具有容量系数高、可大规模发展、消纳能力强等优势，随着风机大型化、远距离并网技术优化、运维效率提升等技术的持续发展，海上风电有着更大的发展前景：根据 GWEC 预测，2022-26 年全球海风累计新增装机容量将达 90GW（中国 39GW），2027-31 年累计新增突破 200GW，重点贡献区域主要来自中国、欧洲、以及其他新兴市场（美国、日本、越南等国）。 公司成本优势显著，陆风市占率稳步提升，切入海风市场发展可期。公司有着自产叶片和发电机、稳固的供应链、整机与零部件协同研发设计、智能制造提高生产效率、结构轻量化设计等五大优势，毛利率水平显著高于行业平均（约 10 个pct 优势）；陆风平价后公司通过低价策略开拓市场，陆风市占率稳步提升。 公司拟募资 11.74 亿元用于新产品与新技术开发，其中包括海上 610MW 新型风机及 90m 以上叶片技术，意在切入海风市场。在海风平价时代对海风投资成本控制要求持续提升的背景下，公司有望凭借其强大的成本控制能力和结构化轻量设计能力，快速打开海上风电市场并复刻公司在陆风市场的发展路径。 首次覆盖给予“买入”评级：预计公司 2022-24 年实现归母净利润17.87/23.63/26.62 亿元（暂不考虑公司海风产品带来的业绩增量），对应 EPS为 1.52/2.01/2.26 元，当前股价对应 22-24 年 PE 为 30/23/20 倍。（1）在陆风装机需求稳健增长背景下，公司的成本、品牌、产品竞争力优势将保障公司陆风装机销售市占率的稳步提升；（2）公司积极布局风电场运营开发，发电收入的稳步提升和风电场转让带来的投资收益将给公司业绩带来增量贡献；（3）公司海上风电产品推出后有望凭借其成本优势快速打开高增速大空间的海风市场并实现规模化销售，进而给公司带来新的业绩增长点。综合考虑给予公司 2023 年合理估值水平（PE）30 倍，对应目标价 60.23 元，首次覆盖给予“买入”评级。 风险提示：风电行业装机规模不及预期；原材料价格上涨或竞争加剧致盈利不及预期；关联交易占比较高影响公司经营业绩；次新股波动及调整风险。 公司盈利预测与估值简表 指标 2020 2021 2022E 2023E 2024E 营业收入（百万元） 9,311 10,175 12,059 14,277 17,210 营业收入增长率 528.57% 9.28% 18.52% 18.39% 20.54% 净利润（百万元） 1,372 1,591 1,787 2,363 2,662 净利润增长率 992.53% 16.01% 12.32% 32.20% 12.66% EPS（元） 1.39 1.61 1.52 2.01 2.26 ROE（归属母公司)（摊薄） 65.32% 41.44% 16.10% 17.55% 16.51% P/E 33 29 30 23 20 P/B 21.7 11.9 4.9 4.0 3.4 资料来源：Wind，光大证券研究所预测，股价时间为 2022-08-24 注：2022 年 IPO 后，公司总股本从 2021 年的 9.89 亿股提升至 2022 年的 11.77 亿股 当前价/目标价：46.10/60.23元 作者 分析师：殷中枢 执业证书编号：S0930518040004 010-58452063 分析师：郝骞 执业证书编号：S0930520050001 021-52523827 分析师：黄帅斌 执业证书编号：S0930520080005 021-52523828 市场数据 总股本(亿股) 11.77 总市值(亿元)： 542.50 一年最低/最高(元)： 37.81/56.57 近3 月换手率： 55.75% 股价相对走势 - 1 0 %1%12%23%34%0 6 /2 2 0 7 /2 2 0 7 /2 2 0 8 /2 2 0 8 /2 2三一重能 沪深 300 收益表现 % 1M 3M 1Y 相对 -1.74 9.44 29.04 绝对 -4.83 12.55 12.55 资料来源：Wind 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 投资聚焦 关键假设 1）风机销量方面，碳中和及平价背景下中国推进风电装机规模持续增长，假设2022-2024 年中国陆风吊装容量从 2021 年的 41.44GW 逐步提升至50/55/60GW；随着公司陆上大兆瓦产品的持续推出和成本优势的持续体现，公司陆上风机市占率从2021年的7.76%提升至2022-2024年的10%/13%/15%。 2）风机售价方面，2022H2 风机中标价格企稳后，我们认为后续风机中标价格将保持稳定；大兆瓦的机型由于有着更低的成本，因此其单瓦销售价格也将低于小兆瓦机型，且公司大兆瓦机型的销售规模将稳步提升。基于上述假设，我们预计公司风机销售单价（税前）2022-2024 年分别为 2299/1992/1892 元/kW。 审慎起见我们没有考虑公司海上风机实现规模化销售给公司带来的业绩增量。 我们与市场的不同 （1）市场对于未来风电整机制造企业的发展空间存在一定担心，我们认为海上风电的快速发展（GWEC 预计22-26 年全球累计 90GW）以及全球其他地区风电市场的高速发展（GWEC 预计22-26 年全球累计超 550GW）将提供广阔的市场空间，而我国风电整机制造商的人工成本、交付速度、技术革新等优势也将推动其市场份额稳步提升。 （2）市场对三一重能未来在海风的发展是否能成功存在一定担心，我们认为公司在成本端、核心零部件（风机/发电机）自产、研发协同一体化等方面有较强实力，在海风平价后更加看中成本控制背景下公司有望凭借其行业领先的成本优势成功打开海风市场。 股价上涨的催化因素 （1）公司陆上风机销售超预期：公司近年来凭借成本和供应链优势，陆上风机销售规模快速提升，市占率稳定增长；后续若公司陆上风机销售规模和市占率超预期提升，将给公司业绩带来额外增量。 （2）公司海上风机产品研发进度及销量超预期：公司本次 IPO 拟进行海上新产品整机设计及技术开发（海上6-7.XMW 和 8-10.XMW 产品），若公司海上风机产品研发及量产出货进度超预期，将给公司业绩带来额外增量，也会进一步提升公司估值水平。 估值与目标价 预计公司 2022-24 年实现营业收入 120.59/142.77/172.10 亿元，归母净利润分别为 17.87/23.63/26.62 亿元（暂不考虑公司海风产品带来的业绩增量），对应EPS 为 1.52/2.01/2.26 元，当前股价对应 22-24 年 PE 分别为 30/23/20 倍。（1）在陆风装机需求稳健增长背景下，公司的成本、品牌、产品竞争力优势将保障公司陆风装机销售规模和市占率的稳步提升；（2）公司积极布局风电场运营开发，发电收入的稳步提升和风电场转让带来的投资收益将给公司业绩带来增量贡献；（3）公司海上风电产品推出后有望凭借其成本优势快速打开高增速大空间的海风市场并实现规模化销售，进而给公司带来新的业绩增长点。综合考虑给予公司2023 年合理估值水平（PE）30 倍，对应目标价 60.23 元，首次覆盖给予“买入”评级。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 目 录 1、 三一重能：以黑马之势跃居行业头部 . 4 2、 “碳中和”背景下行业景气度持续提升 . 7 2.1、 “十四五”装机中枢上修，竞争格局持续优化 . 7 2.2、 技术革新是关键，大型化进展提速 . 10 2.3、 海上风电前景广阔，出海空间值得期待 . 12 3、 成本优势显著，切入海风市场发展可期 . 16 3.1、 多重因素保障公司核心竞争力，生产成本优势明显 . 16 3.2、 自研自产风电叶片，具备一体化与轻量化优势 . 19 3.3、 陆风销售规模稳步提升，电站运营规模持续增长 . 21 3.4、 拟募资布局海上产品线研发，长期发展值得期待 . 23 4、 盈利预测 . 24 4.1、 关键假设 . 24 4.2、 盈利预测 . 25 5、 估值水平 . 26 5.1、 相对估值 . 26 5.2、 绝对估值 . 27 5.3、 估值结论 . 28 5.4、 股价驱动因素 . 28 6、 风险分析 . 29 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 1、 三一重能：以黑马之势跃居行业头部 三一重能股份有限公司（以下简称三一重能）的前身三一电气成立于 2008 年，是国内工程机械龙头公司三一集团的全资子公司，通过自身的研发实力和产品推广打开风机销售市场并进一步向产业链两端延伸；目前公司主营业务为风电机组的研发制造销售、风电场设计建设运营管理、以及光伏电站的建设运营管理业务。2022 年 6 月 22 日，公司在上交所科创板成功上市。根据中国可再生能源学会风能专业委员会历年发布的中国风电吊装容量统计简报数据，三一重能的风电整机新增装机容量排名从 2017 年的第 11 位（0.42GW，市占率 2.1%）稳步提升至 2021 年的第 8 位（3.21GW，市占率 5.7%）。 图 1：公司发展历程 历史沿革三 一 重 能 前 身三 一 电气有 限 责 任 公 司成立 ；三一集团出资比例 100%重要 事件更 名为三 一重能 有限公 司 ；成立三一新能源公司，向产业链两端延伸、涉足新能源开发业务第一套控制系统、变桨系统和变流器研制成功；第一台完全自主研发的 2.0M W 风力发电机成功下线2020第一台 S E7015 型（ 1.5M W ）风电机组成功下线2016 2017由法人独资变更为自然人投 资或控 股；公司变更为股份公司；2008 2009三 一 重 能 与 华电福 新签 署 战 略 合 作协议国内陆上最大功率5M W 风电机组完成吊装并实现并网发电正式推出三款针对平价低风速的新机型；重磅推出 6. 7 M W 风机 ，并正式发布 7.2M W 双馈风电机组三一重能欧洲研究院在西班牙潘普洛那市成立；906 新机型产品发 布，该产品全套引进德国先进技术2021三一重能被国家工信部认定为“智能制造标杆企业”三一重能 99 米风电叶片下线，是国内已下线的最长陆上风电叶片20222 0 22 年 6 月 22 日，三 一 重 能 在 上海证 券 交 易 所 科创板 正 式 挂 牌 上市 资料来源：公司官网、公司公告，光大证券研究所整理 股权结构稳定，产业链上下游共同加持。公司上市后实际控制人为三一集团实控人梁稳根（持股比例 47.66%），其和公司董事长、前总经理周福贵（周福贵已于 2022 年 8 月 22 日申请辞去公司总经理，仍担任法定代表人及董事长）、唐修国、向文波等 10 位公司为一致行动人，共同持有公司 80.07%股份，股权结构稳定。此外，公司在战略配售过程中引入产业链上下游公司（国电投、华电、新强联、南高齿等），绑定全产业链头部公司并实现共同发展。 图 2：三一重能上市后股权结构图 资料来源：公司公告，光大证券研究所整理，截至 2022 年 6 月 三一重能80.07% 3.93%其他社会公众股梁稳根4 7 .6 6 %唐修国7 .3 5 %向文波6 .7 2 %毛中吾6 .7 2 %周福贵2 .9 4 %袁金华3 .9 9 %易小刚2 .5 2 %赵想章0 .8 4 %王佐春0 .8 4 %黄建龙0 .0 7 %梁林河0 .4 2 %控股股东、实际控制人董事长 / 前 总经理一致行动人王海燕2 .5 2 %段大为0 .5 7 %翟宪0 .5 0 %翟纯0 .3 4 %其他发行前持股股东中证投资0 .3 2 %三一重能员工 3 、 4 号资管计划0 .7 2 %国电投、华电、新强联等其他战略投资者3 .1 7 %战略配售4.21% 11.77% 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 公司核心主业是风电机组的研发设计、生产、以及销售，并进一步往上下游延伸，上游布局风机核心零部件叶片及发电机，下游开拓风电场设计建造运营等业务，通过在产业链上下游的延伸实现利润的最大化获取。 图 3：风电产业链及公司主要业务示意图 资料来源：公司公告，光大证券研究所整理 公司营业收入快速增长，归母净利润持续提升。随着我国风电装机规模的持续提升，公司营业收入和归母净利润均实现稳健增长。2020 年公司实现营业收入93.11亿元，同比增长528.57%，实现归母净利润13.72亿元，同比增长992.53%，主要系我国风电补贴退坡最后一年所带来的行业抢装刺激所致；2021 年公司实现营业收入 101.75 亿元，同比增长 9.28%，实现归母净利润 15.91 亿元，同比增长 16.01%，在平价第一年仍凭借产品质量和销售渠道实现了市占率的持续提升以及收入和利润的稳健增长。 图 4：公司营业收入及增速情况 图 5：公司归母净利润及增速情况 资料来源：Wind，光大证券研究所 资料来源：Wind，光大证券研究所 盈利能力行业领先，偿债能力稳步提升。公司凭借出色的机型设计、核心零部件自供、以及三一集团的支持等多方面因素实现了行业领先的毛利率水平，2017年至 2021 年公司毛利率虽有所下滑（从 2017 年的 31.06%下降至 2021 年的28.56%），但仍基本稳定在 30%上下，高于行业其他可比公司。2022Q1，公司净利率从 2021 年底的 15.64%提升至 2022Q1的 29.33%，主要系 2022 年一季度公司出售风电场所带来的约 6 亿元的投资收益所致。此外，公司资产负债率稳步下降，流动比率和速动比率持续增长，资产结构和偿债能力稳步提升。 0%200%400%600%800%1000%1200%-5051015202017 2018 2019 2020 2021 20 22 Q 1归母净利润（亿元） 同比增速 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 图 6：公司毛利率及净利率情况 图 7：公司偿债能力情况 资料来源：Wind，光大证券研究所 资料来源：Wind，光大证券研究所 公司降本控费成效显著，现金流较为充裕。公司通过销售规模的持续提升以及降本控费措施的持续推进，期间费用率从 2018 年高点的 65.39%下降至 2021 年的 15.74%，其中研发费用占营业收入比重为 5.33%。公司现金流情况较为稳定，2022Q1 期末在手现金达 25.52 亿元，可保障公司后续风机制造产能的扩张以及风电场的投资建设。 图 8：公司期间费用情况 图 9：公司现金流情况 资料来源：Wind，光大证券研究所，单位：亿元 资料来源：Wind，光大证券研究所，单位：亿元 风机制造销售为公司核心业务，发电收入将随风电场规模提升而稳步增加。分业务来看，2021 年公司风机及配件销售实现营业收入 88.61 亿元，占总营业收入比重从 2017 年的 90%下降至 87.09%，毛利率为 26.18%，同比下降 2.69 个pct；2021 年实现发电收入 6.17 亿元，占营业收入的比重从 2017 年的 4.03%上升至 2021 年的 6.06%，毛利率小幅提升 1.70 个 pct 至 74.65%，处于行业领先水平；未来随着公司风电场开发规模的持续增加，发电收入和利润的比重有望进一步提升。 敬请参阅最后一页特别声明 -7- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 图 10：公司分业务营业收入 图 11：公司分业务毛利率 资料来源：Wind，光大证券研究所，单位：亿元 资料来源：Wind，光大证券研究所 2、 “碳中和”背景下行业景气度持续提升 2.1、 “十四五”装机中枢上修，竞争格局持续优化 需求端：“十四五”政策向好，新增装机中枢有望上移，需重点把握未来“量”的预期波动 “碳中和”背景下，我国风电装机中枢有望大幅提升。2020 年 9 月联合国大会上，我国首次提出要力争于 2030 年前实现碳排放达峰，努力争取 2060 年前实现碳中和。2020年 12 月，国家领导人在气候雄心峰会上进一步明确目标2030 年我国单位 GDP的二氧化碳排放要比 2005 年下降65%以上，非化石能源在一次能源消费中的比重达到 25%左右。 2022 年 6 月 1 日，国家发改委等九部门共同印发“十四五”可再生能源发展规划，进一步细化了可再生能源的发展目标与行动方案，其中： 总发电量：根据规划中可再生能源发电量目标及其消纳责任权重可计算得，到 2025 年，年发电量将达 10 万亿千瓦时，2020-2025 年 CAGR 达 5.57%，反映了较高的经济增长预期； 可再生能源发电量：根据规划中的目标，2025 年发电量达到 3.3 万亿千瓦时，“十四五”期间可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过50%，全国可再生能源电力总量消纳责任权重达到 33%左右； 可再生能源电力非水电：根据规划中的目标，“十四五”期间，风电和太阳能发电量实现翻倍，到 2025 年可再生能源电力非水电消纳责任权重达到 18%左右，根据我们测算，若满足规划中提出的各项目标，“十四五”期间，光伏年均新增装机量需达 90GW，风电年均新增装机量需达 50GW。 敬请参阅最后一页特别声明 -8- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 表 1：我国“十四五”各类发电形式发电量及装机容量预测 发电类型 装机 发电量 利用小时数 核心假设 2020 占比 2025E 占比 5 年CAGR 2020 占比 2025E 占比 5 年CAGR 发电量增量 占比 2020 2025 单位 万千瓦 万千瓦 亿 kWh 亿 kWh 亿 kwh 小时 小时 燃煤 107912 49.0% 138561 41.4% 5.1% 46296 60.7% 55424 55.4% 3.66% 9128 38.5% 4290 4000 机组灵活性改造，利用小时数下降 燃气 9972 4.5% 13076 3.9% 5.6% 2525 3.3% 3311 3.3% 5.57% 786 3.3% 2532 2532 假设发电量占比和2020年保持一致 其他火电 3829 1.7% 5021 1.5% 5.6% 1622 2.1% 2127 2.1% 5.57% 505 2.1% 4236 4236 假设发电量占比和2020年保持一致 核电 4989 2.3% 7000 2.1% 7.0% 3662 4.8% 5138 5.1% 7.01% 1476 6.2% 7340 7340 在运7000 万千瓦，利用小时数不变 可再生能源 93501 42.5% 170642 51.0% 12.8% 22159 29.1% 34000 34% 8.94% 11841 49.9% 2370 1992 消纳权重超过33%，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比达 50% 水电（含抽蓄） 37028 16.8% 43251 12.9% 3.2% 13553 17.8% 15831 15.8% 3.16% 2278 9.6% 3660 3660 消纳权重降至16%，利用小时数不变 非水可再生能源 56473 25.6% 127392 38.1% 17.7% 8606 11.3% 18169 18.2% 16.12% 9563 40.3% 1524 1426 消纳权重达到18% 风电 28165 12.8% 53165 15.9% 13.5% 4665 6.1% 9038 9.0% 14.14% 4373 18.4% 1656 1700 年均新增 50GW，利用小时数提升至 1700 小时 光伏 25356 11.5% 70356 21.0% 22.6% 2611 3.4% 7387 7.4% 23.12% 4776 20.1% 1030 1050 年均新增 90GW，利用小时数提升至 1050 小时 生物质 2952 1.3% 3871 1.2% 5.6% 1330 1.7% 1744 1.7% 5.57% 414 1.7% 4505 4505 假设发电量占比和2020年保持一致 汇总 220203 334299 8.7% 76264 100000 5.57% 23736 资料来源：“十四五”可再生能源发展规划，光大证券研究所测算 大基地+央国企“十四五”规划+度电成本降低等三因素保证新增装机规模稳健增长。（1）第一批 97GW 风光大基地项目已有序开工（2022 年 5 月 3 日，国家能源局表示第一批风光大基地已开工近九成），第二批100GW 有望于“十四五”期间建成；（2）国资委提出央企新能源装机占比超 50%要求，各大央企规划及建设步伐均有望提速；（3）风机成本显著下降，使得风电的经济性凸显，在平价时代仍具有极强的竞争力。 图 12：2010-2020 年不同发电类型的成本变化 图 13：我国风机市场投标均价变化趋势（1998 年-2022 年3月） 020 0040 0060 0080 001 0 0 0 01 2 0 0 01 4 0 0 01 6 0 0 01 8 0 0 02 0 0 0 0199819992000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021抢装潮短期抬升价格抢装潮后价格回归叠加竞争加剧价格再次快速下降173791876- 89 . 21 % 资料来源：IRENA 资料来源：IRENA，金风科技；单位：人民币元/kW； 注：截至 2020 年底数据来自 IRENA，原数据为美元/kW，美元对人民币汇率取 6.8974； 2021 年之后数据来自金风科技 敬请参阅最后一页特别声明 -9- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 2022 年风电招标持续超预期，风电项目比价优势推动招标项目规模快速增长，进而保障 22/23 年新增风电装机规模。根据每日风电统计，2022 年 1-7 月国内风电项目开标规模已达 54.91GW 远超去年同期，其原因主要系光伏组件价格高企、叠加风电机组价格快速下跌所带来的风电项目比价优势，下游运营商在现阶段更倾向于投资建设风电项目所致。现阶段的招标规模快速提升也将为后续风电装机规模的稳步增长提供有力保障。 图 14：2022 年1-7 月风电项目中标统计情况 资料来源：每日风电 供给端：风机整机集中度稳步提升，行业竞争格局持续优化 中国风机整机制造厂商在全球陆上及海上风电市场上占据重要地位。根据彭博新能源财经发布的2021 年全球风电整机制造商市场份额排名，我国风机制造商在全球前十强中占据半壁江山，前五中金风科技排名第二（12.04GW，12.1%）、远景能源排名第四（8.46GW，8.5%），运达股份、明阳智能、上海电气、东方电气同样跻身全球前十。海风方面，受益于国内海风抢装，上海电气、明阳智能、金风科技和中国海装占据全球海风整机制造商前四。 敬请参阅最后一页特别声明 -10- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 图 15：2021 年全球十大风电整机制造商新增装机容量 0%2%4%6%8%10 %12 %14 %16 %18 %0246810121416装机容量 市场份额 资料来源：Bloomberg，左轴单位：GW 国内风电整机市场份额持续集中，竞争格局不断优化。截至 2021 年，中国风电市场已连续 12 年稳居全球最大风电市场（2021 年全球风电装机 94GW，中国新增 48GW，占比超 50%），中国市场的竞争格局对风电行业的重要程度不言而喻。同时，近年来风电度电成本的下降对整机制造商的成本管控能力和技术水平提出了更高的要求，行业发生一定程度洗牌，部分小制造商逐步退出市场，风电整机市场集中度不断提升，行业份额 CR5、CR10 分别由 2017 年的 67.14%、89.57%提升至 2021 年的 69.35%、95.14%，市场份额逐步向头部靠拢，行业竞争格局持续优化。 图 16：2017-2021 年中国风电整机厂新增装机容量排名 图 17：2017-2021 年中国风电整机厂新增装机集中度 资料来源：历年中国风电吊装容量统计简报光大证券研究所整理 资料来源：历年中国风电吊装容量统计简报，光大证券研究所整理 2.2、 技术革新是关键，大型化进展提速 回顾过去，风电行业发展迅速，技术革新能力强。随着风电市场规模的迅速扩大，我国风电设备制造技术进一步提高，一个具有竞争力的较为完整的产业链体系已初步形成，涵盖原材料加工、零部件制造、整机制造、塔架建设与电站开发运营等各个环节。风电机组设备制造基本上实现了系列化、标准化和型谱化，机型涵47 . 32 %69 . 35 %95 . 14 %40%50%60%70%80%90%100%2017 2018 2019 2020 2021C R 3 C R 5 C R 10头部集中竞争加剧 敬请参阅最后一页特别声明 -11- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 盖异步双馈、永磁直驱及半直驱式，单机容量从 1.5MW 迅速发展到目前最大的16MW级，并实现了从陆地风电到海上风电的跨域。 从双馈式到半直驱式，风机技术的迭代发展的内驱力是问题导向的。早期风机以双馈技术为主，双馈技术的出现使得风机的发电效率得到了大幅提升，但双馈式风机的齿轮箱结构复杂，故障率高，采用永磁同步发电机的直驱风机应运而生。但随后，直驱式风机出现发电机组转速慢等问题，为了增加转速而添加转子，使得直驱式风机的体积与重量都很大，大幅增加了运输、吊装以及运维成本。在此基础上，体积更小、重量更轻、效率更高的半直驱路线开始投入市场运行。当前时点，直驱、半直驱、双馈等三种成熟技术路线各有优劣，成本方面双馈半直驱直驱，稳定性方面直驱半直驱双馈，因此三种技术路线均有不同的适用场景和发展空间。 表 2：异步双馈、永磁直驱与半直驱式的风机机型对比 比较因素 异步双馈式 永磁直驱式 半直驱式 结构 齿轮箱+双馈发电机+变流器 齿轮箱（低传动比）+永磁直驱发动机+变流器； 永磁体励磁，励磁不可调 永磁直驱发动机+变流器； 永磁体励磁，励磁不可调 齿轮箱 齿轮箱增速比大 可靠性低 发电机、齿轮箱链接结构复杂，齿轮箱双极行星，使用轴承多可靠性较低 无齿轮箱 机械可靠性高 发电机 发电机滑环系统故障率高； 转速高、转矩小； 尺寸较小、重量小 发电机永磁体存在锈蚀可能； 发电机极对数较少，转速中等、转矩中等，重量中等 发电机永磁体存在锈蚀可能； 永磁同步发电机极对数多、 体积及重量大 变流器 变流器容量约为 发电机额定容量的 2030%； 技术难度相对较小 采用全功率变流器容量大 &技术难度大 采用全功率变流器容量大 &技术难度大 其他 电网电压突降时 发电机端电流/转矩急增； 噪音高； 故障点多，需经常维护 电网电压突降时 电机端电流/转矩变化较快； 噪音较高； 齿轮箱与发电机集成安装不可拆，机舱与轮毂不能相同； 可维护性差，维护量较少 电网电压突降时 电流/转矩稳定； 噪音低； 故障点少，维护量少 资料来源：风电机组技术现状分析及未来发展趋势预测（杨培文等） 风机大型化是风电行业多年来技术发展的一大重要特点。风机大型化在有效提升单机发电量的同时，可大幅降低安装、运维成本，对降低度电成本意义重大。“九五”和“十五”期间，政府组织实施“乘风计划”、国家科技攻关计划、国债项目及风电特许权项目等，大力扶持风电行业发展，尤其是“863计划”使我国成功完成了具有完全自主知识产权的 1MW 双馈式变速恒频风机和 1.2MW 直驱式变速恒频风机的研制，标志着我国风电技术跨入兆瓦级时代。现今我国风机整机制造能力经过十多年来的快速发展，开发出若干具有自主知识产权的机型，并得到风场的大规模应用和长时间的验证：3MW 及以下兆瓦级机组供应能力充足，5-6MW 风电机组已批量运行，6MW 以上风电机组也已研发并投入运行，风机大型化趋势明显。与此同时根据IRENA 统计，中国陆风项目 LCOE 从 2010 年的0.071 美元/kW 下降至 2020 年的 0.037 美元/kW，由此可见风机大型化有利于降低度电成本，这也是多年来单机容量不断扩大的重要原因。 敬请参阅最后一页特别声明 -12- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 2.3、 海上风电前景广阔，出海空间值得期待 海上风电有望接力陆上风电，成为风电发展新引擎。与陆上风电相比，海上风电具有容量系数高、可大规模发展、消纳能力强等优势，风电场从陆地向海上发展已经成为一种新趋势。一方面海上的风力资源条件普遍好于陆上，因此海上风电项目的利用小时数高于陆上风电项目，即海风项目有着更高的容量系数；另一方面，陆上风电场的建造需要因地制宜，很难建立大规模基地形成规模效应，而海上风电场不占用陆地面积，可开发海域广，经济优势得以凸显。从消纳角度看，东南沿海地区作为中国主要的电力负荷中心，电网结构坚强，具有明显的消纳优势，为海上风电的发展提供了广阔的空间。此外，从陆上风电发展的资源空间来看，开发的风速最低已接近或达到 5m/s（120m 塔高），开发余量已经不大。因此，海上风电虽起步较晚，但凭借海风资源的稳定性和发电功率大等特点，未来有望成为风电行业发展的主要方向。 图 18：中国风电前四整机商海上大机组技术革新历程 资料来源：公司公告，光大证券研究所整理 展望未来，随着风电装机容量的持续增大，风电机组单机容量大型化研制技术、海上风电技术、大规模风电并网技术等将成为行业发展的主要研究方向。 （1）单机容量大型化技术：风电机组的成本约占风电开发总成本的 70%，风能的大规模开发将有效降低风电成本，这种大规模开发要求风电机组的大型化。目前，风电机组尺寸的进一步大型化已成为风电技术的重要发展方向，并随着海上风电开发得以加强，相关技术发展将成为未来风电技术的重要趋势。我国陆上/海上新增机组的平均单机容量已经从2011年的1.5/2.7MW显著提升至2021年的 3.1/5.6MW，且未来仍有进一步提升的趋势。 敬请参阅最后一页特别声明 -13- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 图 19：中国历年新增陆上和海上风电机组平均单机容量 图 20：采用不同单机容量机组的项目经济指标 资料来源：2021 年中国风电吊装容量统计简报，光大证券研究所整理，单位：MW 资料来源：平价时代风电项目投资特点与趋势（徐燕鹏），左轴单位：元/kW （2）海上风电技术：由于陆地上经济可开发的风资源越来越少，全球风电场建设已出现从陆地向近海发展的趋势。与陆地风电相比，海上风电风能资源的能量效益比陆地风电场高 20%40%，具有不占土地资源、风速高等特点，适合大规模开发。同时，由于海上风能资源最丰富的东南沿海地区毗邻用电需求大的经济发达地区，可以实现就近消纳，降低输送成本。因此，海上风电技术的发展是未来风电行业技术革新的重要方向。 相对于陆上风电，海上风电需突破的技术问题更复杂。海上风资源特殊性、浮动式风力机组基础、洋流、波浪等震荡作用形式及台风等极端气候所造成的复杂力学问题，以及盐雾、潮湿的环境适应性问题，为海上风电机组设计带来巨大挑战。开发海上风电技术需要解决海上风电机组设计、海上风电机组支撑平台技术、关键零部件及原材料方面的问题，这些将是风电行业未来技术发展的方向。 表 3：陆上与海上风机运行环境对比 风场类型 环境因素 陆上风场 较强的湍流、低温、风沙等 海上风场 浮冰、波浪、洋流、潮汐、台风、闪电、盐雾、潮湿空气等 资料来源：国际风力发电网，光大证券研究所整理 （3）大规模风电并网技术与消纳技术：中国风电开发具有“大规模、高集中、远距离”的显著特点。大型风电基地所在地区负荷水平较低、电力系统规模较小、风电就地消纳能力十分有限，不能满足风电开发的要求，一些地区限制风电的情况严重，电网消纳和送出能力与发电量无法平衡，“弃风”现象较严重。风电开发应根据灵活高效接入、调度、输送和消纳大规模风电的要求，结合电力系统运行管理和电力体制机制的改革创新，大力开发应用“电网友好型”风电并网技术、风电场功率预测预报技术、优化调度技术、远距离输电技术和大容量储能技术。 3.15.601234562011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021陆上海上0%5%10%15%20%25%30%5000520054005600580060006200640066002 2.2 2.3 2.5 3 4 4.5单机容量（ MW ）静态投资（左轴） 资本金 I R R （右轴 ） 敬请参阅最后一页特别声明 -14- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 图 21：大规模风电并网技术与消纳技术 资料来源：北极星风力发电网，光大证券研究所整理 我国海上风电市场的发展前景向好，且国际海上风电市场也有望在传统市场欧洲和新兴市场北美、亚太地区的带动下保持高速增长态势。根据 GWEC 的预测，“十四五”期间全球海上风电新增装机量有望达 83GW，其中我国贡献 45GW，占比达 54%（实际规模可能比这个更高）；而未来随着欧洲市场重新加大海风的开发力度以及新兴市场的崛起和（美国、日本、越南等国），2026-2030 年全球海上风电新增装机量有望破 200GW，其中我国占到 29%左右的比例。 图 22：2022-2031E 全球海上风电新增装机量预测 资料来源：GWEC，单位：GW 此外，海外陆上风电建设亦在稳步推进中，将给我国风机制造商及供应链相关企业贡献显著业绩增量。根据 GWEC 预测，2022-2026 年全球新增风机装机量保持平稳，五年累计有望达到 550GW，我国新增装机占比保持全球第一，但比重将逐步下降，重点的提升区域来自于非洲、亚洲（日本、泰国、越南等地）的陆上风电规模、以及全球的海上风电规模。 0%10 %20 %30 %40 %50 %60 %70 %80 %90 %010203040506020 21 20 22E 20 23E 20 24E 20 25E 20 26E 20 27E 20 28E 20 29E 20 30E 20 31E中国 欧洲 亚洲（除中国） 美洲 其他 中国占比 敬请参阅最后一页特别声明 -15- 证券研究报告 三一重能（688349.SH） 图 23：2021-2026 年全球风电新增装机量预测 02040608010 012 014 020 21 20 22E 20 23E 20 24E 20 25E 20 26E中国 欧洲 亚太（除中国） 北美洲 南美洲 非洲 & 中东 海风 资料来源：GWEC，单位：GW 注除海风外，其他地区装
展开阅读全文