风电产业整个链条可以分为:(1)上游原材料的环节,包括叶片制造的玻纤、碳纤等材料。
(2)中游零部件和整机环节。
零部件包括主机、叶片、铸件、主轴、轴承等。
由风机主机供应商进行风机整合。
(3)下游风电运营商,目前是以国企、央企为主。
(1)叶片叶片是风力发电机的核心部件之一,约占风机总成本的15%-20%,它设计的好坏将直接关系到风机的性能以及效益。
目前风机叶片基本国产化,头部企业主要有中材科技、时代新材、艾朗风电、中复连众、天顺风能等,此外,明阳智能和东方电气等整机厂商具有独立的叶片生产能力。
叶片制造材料由最初的亚麻布蒙着木板发展至钢材、铝合金,直至目前的复合材料。
风电叶片传统以玻璃钢(玻璃纤维增强复合材料)为主材制造,但玻璃纤维材料密度大于碳纤维,同时力学性能尤其是模量远低于碳纤维复合材料,目前碳纤维的应用主要受制于价格。
当前我国国内主要的碳纤维(及原丝)制造商为吉林碳谷、吉林宝旌、中复神鹰、江苏恒神、光威复材、兰州蓝星和上海石化等。
(2)塔筒海上风电塔筒与陆上风电塔筒的功能类似,但相比陆上风电塔筒,海上风电塔筒的尺寸一般较大、防腐要求更高,相应技术要求更高。
由于运输半径限制,海上风电塔筒对于 就近建厂的要求更高。
塔筒定价一般采用成本加成模式,目前塔筒市场的参与者主要包括专业风电塔筒厂商、 大型央企下属子公司、以及区域性厂商这三大类。
随着区域小型塔筒厂商逐步退出,未来头部厂商产能会快速扩张,行业集中度也会大幅度提高。
代表企业是天顺风能、天能重工、泰胜风能、大金重工、海力风电等。
(3)铸件铸件是风力发电设备的重要部件,包括轮毂、底座、 定子主轴、转动轴、行星架、主轴套、齿轮箱等。
其中,轮毂是风力发电机组中最为重要的大型铸件。
全球风电铸件80%以上的产能在中国,生产成本、产业链上下游都比较完整,成本可控。
随着风机大型化的趋势,国内铸件龙头企业日月股份、豪迈科技等均在大兆瓦、海上风电铸件项目方面有产能布局。
(4)齿轮箱主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。
根据GWEC的数据显示,三大齿轮箱供应商南高齿、采埃孚和威能极已占全球齿轮箱产能 的70%。
(5)轴承 轴承的国产化进程得到进一步提速。
轴承主要起支撑固定作用,支撑机械旋转体,降低其在运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
风机轴承一般由1个主轴轴承、3个变桨轴承、1个偏航轴承以及变速箱和电机轴承组合而成。
目前我国配套大功率机型的高端轴承主要依赖进口,高端轴承的溢价较为明显。
2020年全球范围风电轴承仍然主要由德国、瑞典、日本、 美国的厂商供应,国内的洛轴、瓦轴、新强联等企业均已经成功研制了配套大兆瓦机型的 轴承产品,但在规模化应用上仍需市场检验。
(6)海缆海缆是海上风电的核心环节,随着海上风电项目的离岸化发展,单位海风项目的海缆 需求量有望提升;同时,海缆具备较高的准入壁垒,竞争格局清晰、稳定,头部企业有望维持较高的市占份额,并享受海上风电大发展和海缆价值量提升的红利,国内海底电缆企业主要是东方电缆、中天科技、亨通光缆、宝胜股份、汉缆等。
(7)整机制造商截止到2020年底,海上风电整机制造企业主要有13家,其中排名前五的为电气风电、 远景能源、金风科技、明阳智能和中国海装,累计装机容量占比94.5%。
其中2020年海上风电新增装机容量前五企业分别是电气风电、明阳智能、远景能源、中国海装、金风科技。
海上风电整机格局与陆上风电不同,显示出海上风电与陆上风电存在差异,存在一定进入壁垒。