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海上风电材料行业:海风大潮将至,国产风电材料企业将获明显利好

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-02-19   来源:海上风电   作者:风电叶片   浏览次数:88
核心提示:(报告出品方/作者:光大证券 赵乃迪)1、前言:双碳背景下海上风电规划超预期,大幅拉升风电材料需求 在“碳达峰、碳中和”的大背景下,2020年下半年以来,风电行业受风电补贴政策影响,进入抢装的高景气状态,同时国家加快推进首批100GW风光大基地项目建设,大基地项目有望成为“十四五”期间风电发展的主力,风电行业发展潜力巨大。与此同时,海上风电相较于陆上风电优势显著,未来随着造价成本显著下降,将成为风电领域增长主力。海上风电财政补贴年底结束,21 年我国海上风电新增装机量有望创新高。 2020 年1月财政部、

   

(报告出品方/作者:光大证券 赵乃迪)1、前言:双碳背景下海上风电规划超预期,大幅拉升风电材料需求 在“碳达峰、碳中和”的大背景下,2020年下半年以来,风电行业受风电补贴政策影响,进入抢装的高景气状态,同时国家加快推进首批100GW风光大基地项目建设,大基地项目有望成为“十四五”期间风电发展的主力,风电行业发展潜力巨大。
与此同时,海上风电相较于陆上风电优势显著,未来随着造价成本显著下降,将成为风电领域增长主力。
海上风电财政补贴年底结束,21 年我国海上风电新增装机量有望创新高。
2020 年1月财政部、国家发展改革委、国家能源局联合下发《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》(财建〔2020〕4 号),文件提出,新增海上风电不再纳入中央财政补贴范围,按规定完成核准(备案)并于2021年12月31日前全部机组完成并网的存量海上风力发电,按相应价格政策纳入中央财政补贴范围。
在补贴年底结束的背景下,我国海上风电新增装机量迎来增长高峰期,21年新增装机量有望创新高。
各省“十四五”海上风电发展目标纷纷出台。
我国沿海省份如山东、江苏、浙江、福建、广东等纷纷出台“十四五”期间海上风电发展规划和海上风电装机量目标。
广东省计划到2021年底,全省海上风电累计建成投产装机容量达到400万千瓦;到2025年底,力争达到1800万千瓦,在全国率先实现平价并网;山东省规划渤中、半岛北、半岛南三个基地累计1600万千瓦的风电基地,“十四五”期间,海上风电争取启动1000万千瓦;江苏省计划到2025年底,全省海上风电并网装机规模达到1400万千瓦,力争突破1500万千瓦;福建省将建设长乐外海、平海湾、漳浦六鳌等海上风电项目,深远海海上风电基地示范工程; 浙江省计划“十四五”期间,全省海上风电力争新增装机容量450万千瓦以上,累计装机容量达到500万千瓦以上;海南省计划建设海上风电开发示范项目 300 万千瓦,2025年实现投产规模约120万千瓦。
根据各省政策目标统计,2021至2025年,我国新增海上风电装机规模可达3470万千瓦。
根据 GWEC 的数据,截至 2020 年年底我国海上风电装机量为998.99万千瓦,考虑各省新增装机量,2025年我国海上风电装机量可达4468.99万千瓦,五年CAGR为35%。
从上游材料看,风电设备主要包括叶片、齿轮箱、电机、轴承等零部件,其中叶片是风力发电机的核心部件,起到捕捉风能的作用,直接影响着风能的转换率,成本约占总成本的 22%。
风电叶片材料主要由基体树脂、增强纤维、芯材(夹层材料)、粘接胶(结构胶)等构成,其成本占比分别为36%、28%、12%、11%。
未来5年随着我国海上风电装机规模的高速增长,将会大幅带动碳纤维、基体树脂、芯材(夹层材料)、粘接胶(结构胶)等风电材料需求。
为此,我们在此文中对相关风电材料和相关标的进行了梳理2、碳纤维 2.1、碳纤维性能优异,满足叶片大型化、轻量化要求 碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,具体含碳量随种类不同而异。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等;又兼 备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。
传统的叶片制造材料主要为玻璃纤维复合材料,当叶片长度超过一定值后,由玻璃纤维复合材料所制作的叶片重量较大,性能上也有较多不足,无法满足风电叶片大型化、轻量化的要求。
碳纤维性能优异,完美契合风电叶片大型化、轻量化的发展方向。
碳纤维材料轻便的特点使得风电叶片的整体质量有了较好的优化,保证叶片在长度增加的同时,重量更轻。
当全玻璃纤维叶片转换为带有碳纤维增强翼梁帽的叶片时,至少可以减轻20%的重量。
较轻的叶片意味着可以适当降低对于涡轮和塔架组件强度的要求。
因此,其他部件成本的节约可以对冲使用碳纤维所导致的生产成本的抬高。
同时,碳纤维能够提高叶片的缓解疲劳特性。
风电机组长期在户外自然条件下工作,环境湿度、狂风暴雨等要素都有可能对风电叶片造成损伤。
碳纤维原材料出色的耐疲劳特性及其对化学酸碱盐空气具备优良的耐蚀性,使得其在与环氧树脂等基体树脂结合后,即可变成帮助风电机组抗击恶劣气候条件的优质原材料。
此外,碳纤维还能使离心风机的功率更光滑更平衡,提高风力应用效率。
应用碳纤维以后,叶片的净重和弯曲刚度的提升,改进了风电叶片的流体力学特性,降低了对塔和轴榫的负荷,进而使离心风机的功率更为光滑和平衡,提高了风能转化效率。
此外,碳纤维叶片更薄,叶片更长更细,提高了动能的输出效率。
2.2、下游风电领域需求持续向好,碳纤维行业集中度较高 2020 年中国碳纤维需求向好,总体处于供不应求态势,随着我国碳纤维企业生产技术的不断突破,国产替代进程驶入快车道。
根据赛奥碳纤维统计数据, 2020年中国碳纤维总需求量为4.89万吨,同比增长29%,其中进口量为3.04万吨,同比增长17.5%,国产量为1.85万吨,同比增长53.8%。
风电叶片是国内碳纤维的主要应用领域,未来发展空间广阔。
近年来,随着风电叶片大型化、风电机组装机量稳步增加,装机方向逐步从陆上小功率机组向海上大功率机组转移,碳纤维凭借其低密度、高强度、高弹性、耐腐蚀、热膨胀系数低等优良特性,在风电领域的需求大幅增长。
由于碳纤维价格仍旧较高,考虑到叶片的制造成本,碳纤维目前只应用到叶片主梁帽、蒙皮表面、叶片根部、叶片前后缘防雷系统等关键部位,其中最主要的应用部位是主梁帽。
根据赛奥碳纤维统计数据,2020年中国碳纤维下游应用中,风电叶片占比最大,达40.9%。
2020年中国风电叶片碳纤维的总需求量为3.06万吨,预计2025年需求量将增至9.34万吨,五年CAGR高达25%,市场空间较为广阔。
碳纤维目前处于供不应求的态势,行业集中度较高。
根据百川盈孚数据,截至目前中国碳纤维产能为4.18万吨/年。
假设2021年各下游应用占比和2020年保持一致,预计2021年中国风电叶片领域的碳纤维供给量约为1.71万吨。
由此可见我国碳纤维市场正处于严重供不应求的态势。
我国碳纤维行业集中度较高,产能主要集中于头部企业。
我国碳纤维产能正逐步扩张,国产替代道路光明。
随着我国碳纤维生产企业不断在高性能碳纤维领域取得技术突破,我国碳纤维的进口替代步伐有望进一步加速。
“十四五”期间,我国碳纤维及原丝的产能正在快速扩张。
据不完全统计,我国已规划及在建的碳纤维产能共计 14.07 万吨/年,假设短期内各下游应用占比和 2020 年保持一致,预计至 2026 年中国风电叶片领域的碳纤维供给量将新增 5.76 万吨,数量十分可观,我国碳纤维供需紧张的格局将逐渐缓和。
同时,我们也建议关注碳纤维需求量持续提升对于上游关键原料丙烯腈的带动。
2.3、 碳纤维相关标的 2.3.1、上海石化:加快转型步伐,以碳纤维为核心构建产业集群 上海石化是中国主要的炼油化工一体化综合性石油化工企业之一。
公司具有较强的整体规模实力,是中国重要的成品油、中间石化产品、合成树脂和合成纤维生产企业。
公司有多年的石油化工生产经营和管理经验,在石化行业积累有深厚的资源,曾多次获全国和地方政府的优质产品奖。
公司致力于建设具有世界规模和一流竞争力的杭州湾北岸洁净能源、化工及以碳纤维为核心的高端材料产业基地,在杭州湾北岸形成不可复制、盈利模式稳定的产业联合体。
2021Q1-Q3 公司实现营业收入 618.6 亿元,同比+12.6%;实现归母净利润 19.7 亿元,同比 +406.0%。
坚持“基础+高端”发展方向,构建以碳纤维为核心的新材料产业集群。
公司按照国家碳排放“3060”要求,把碳的“清零”排放作为终极目标,坚持降碳进程与转型发展相统筹。
抓好碳纤维等关键核心技术攻关,加大研发投入力度,完善协同创新机制。
公司不断加强科技创新力度,成立先进材料创新研究院,进行联合体攻关,碳纤维“事业部+公司”运行模式有了实质性突破。
公司坚持培育具有差异化的高附加值产品,努力打造以碳纤维产业为核心,以聚酯、聚烯烃、弹性体、碳五下游精细化工新材料为突破和延伸发展的新材料产业集群。
碳纤维项目建设取得重要突破,加快公司转型步伐。
公司积极推进大丝束碳纤维、百吨级高性能碳纤维中试装置项目建设。
2020 年公司 2.4 万吨/年原丝、1.2 万吨/年 48Κ 大丝束碳纤维项目开工建设,预计建设周期为 4 年,计划投资约 35 亿元人民币,截至 2021 年 6 月底已投资 2.9 亿元。
项目采用自主开发的技术,建设 2 个系列原丝生产线,单系列设计能力 1.2 万吨/年;建设 6 条碳纤维生产线,每条生产线产能 2000 吨/年。
48K 大丝束碳纤维产品是市场应用最为广泛的大丝束品种,具有广阔的市场空间和发展潜力。
该投资项目契合公司转型发展的需要,将进一步优化公司的产品结构,提高公司在碳纤维产业的竞争力,且可与公司其他产品形成协同效应。
风险提示:原油价格波动,碳纤维项目建设不及预期,产品研发风险,下游需求不及预期。
2.3.2、吉林化纤:产能持续扩张,深入布局碳纤维方向 吉林化纤股份有限公司成立于 1988 年,拥有数十年的粘胶纤维生产、研发和销售经验,是我国主要粘胶纤维生产企业。
公司连续多年成为全球优质的粘胶长丝供应商之一,产品品质享誉海内外,公司还通过不断创新升级改造,有针对性的满足了下游客户的需要,进一步巩固了公司在长丝领域的领跑地位。
目前公司正在积极转型发展,坚定地向碳纤维产业迈进。
2021Q1-Q3 公司实现营业收 入 26.2 亿元,同比+57.7%;实现归母净利润 133.2 万元,同比+100.6%。
碳纤维生产线顺利启动,持股公司产能进一步扩张。
公司控股子公司的碳纤 维生产线已经启动。
2021 年 10 月 28 日,公司控股子公司吉林凯美克年产 600 吨 1K、3K 碳纤维的一条生产线开车成功,另一条生产线也在调试中。
公司将不断优化装置生产条件,调整生产工艺参数,逐步提高装置生产负荷,保持生产装置的安全稳定运行,努力尽快实现装置的全面达产。
此外,公司顺利完成对省内重要碳纤维企业的股份收购。
2021 年 8 月 28 日,公司购买吉林宝旌炭材料有限公司 31%股权,交易完成后共持股比例达 49%。
吉林宝旌主要从事 25K~50K 大丝束、低成本碳纤维的研发、生产、销售,当前具备年产 8000 吨碳纤维能力,下游应用广泛,客户稳定,计划在 2025 年底前形成年产 12000 吨碳纤维产能,以满足风电、气瓶缠绕、车辆轻量化、轨道交通、海洋装备等工业领域的应用需 求。
通过向碳纤维产业加速延伸,吉林化纤将形成一体化全产业链布局,并成为具备碳纤维及其制品的研发、生产、销售的全产业链企业。
A 股定增审议通过,助力碳纤维领域深化布局。
2021 年 11 月 3 日,吉林化纤股份有限公司董事会审议通过公司非公开发行 A 股股票的相关议案。
公司拟募集资金总额不超过人民币12亿元,募集资金净额中的9亿元将用于新建12000 吨碳纤维复材项目。
该碳纤维复材项目主要采用拉挤工艺生产碳纤维拉挤板材,产品主要用于风电叶片的生产,运用路径为“碳纤维-拉挤成型-碳板”,之后就直接进入叶片的大总成环节。
本次募投项目建成达产后,预计将实现年均营业收入 15.4 亿元,有望显著增厚公司业绩,有力提高公司在碳纤维领域的竞争力。
风险提示:原油价格波动,碳纤维生产情况不及预期,产能建设风险,定增项目落地风险。
2.3.3、吉林碳谷:碳纤维领域业绩显赫,产品技术继续攻关 吉林碳谷碳纤维股份有限公司成立于 2008 年,是国内首家采用三元水相悬浮聚合两步法生产碳纤维聚合物、以 DMAC 为溶剂湿法生产碳纤维原丝的企业。
公司致力于“大丝束、高品质、通用化”的发展方向,目前公司产品覆盖了 1K、 3K、6K、12K、12KK、12S、24K、25K、48K 等碳纤维原丝系列产品,全部产品碳化后均可以达到 T400 的稳定大规模生产,部分产品亦实现了碳化后 T700 的稳定规模生产。
公司产品经过下游加工,已广泛应用于军工、航天航空、高端装备、汽车、新能源、体育休闲用品及建筑材料等领域。
2021Q1-Q3 公司实现营业收入 7.2 亿元,同比-18.2%,实现归母净利润 1.8 亿元,同比+108.6%。
碳纤维原丝业务盈利水平提升,产品品质进一步改善。
公司 2021 年前三季度利润上升主要原因为:随着大丝束碳纤维原丝系列产品完成定型,一级品率、满筒率稳步提升,产品获得市场所认可;公司在碳纤维原丝产品得到市场认可后, 根据持续产能规划和市场需求,公司产能持续建设并逐步投产,产销量不断增加,主营业务销售规模不断扩大,利润总额持续增加。
着力投资碳纤维原丝项目,持续加强技术攻关。
公司正在建设 40,000 吨纤维原丝项目,包括 8 条生产线,公司主要根据产品市场应用发展、客户需求发展决定投资进度,截至目前已经投产了 4 条生产线、2 万吨设计产能,另外 3 条生 产线计划于 2021 年下半年投产。
公司目前生产线已实现柔性化升级,可以根据产品市场和客户的具体需求进行生产计划调整。
未来随着公司产能不断释放,营业收入有望持续增长,带动盈利水平逐年递增,持续优化经营业绩。
同时,公司持续进行技术研发和生产工艺攻关,根据公司各阶段规划进行研发投入。
按照公司现有研发规划,2021 年公司主要在全力推动 35K、50K 带量试制以及其他大丝束产品试验,同时逐步开展大丝束 T700 的性能优化试验,并且在 25K 碳纤维缠绕气瓶关键技术研发及产业化项目、腰子型 3K 碳纤维项目以及干喷湿法制备 T700 产品等方面也投入了较多精力。
多类研发项目的有力推进,有望使公司保持产品技术的长期先进性,构筑稳健的市场护城河。
风险提示:产能建设风险,下游需求不及预期,产品研发风险3、聚醚胺 3.1、聚醚胺可作为环氧树脂的高性能固化剂 聚醚胺(PEA)是一种新型的精细化工材料,一般可按产品的核心聚醚主链结构分为三个主要类别,即单胺、二胺及三胺,各类别可按化学结构是否基于环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)或两者混合而进一步分类。
环氧丙烷、丙二醇及液氨是聚醚胺制造业常用的原材料。
聚醚胺末端的活性官能团为胺基,由于端氨基的反应活性,使其能与多种反应基团作用,具有低粘度、较长适用期、减少能耗、高强度、高韧性、抗老化、优良防水性能等多方面优异的综合性能,主要用于提高终端产品的韧性、柔韧性、疏水性或亲水性。
聚醚胺作为环氧树脂的高性能固化剂,用于生产高强度、高韧性的复合材料,尤其适用于碳纤维复合材料及大型玻璃纤维复合材料(兆瓦级风力发电叶片)的制造,目前已广泛应用于风力发电、纺织印染、铁路防腐、桥梁船舶防水、石油及页岩气开采等领域,聚醚胺制造业正处于快速发展阶段。
3.2、精细化工品下游应用广泛,聚醚胺有望加速国产替代 我国聚醚胺销量逐年增长,下游需求持续向好。
中国聚醚胺销量由 2016 年的 4.2 万吨增加至 2020 年的 10.1 万吨。
由于陆上风电项目及海上风电项目的国家补贴政策分别于 2020 年和 2021 年末终止,众多企业抢在最后期限前加快风电场建设,因此 19-20 年聚醚胺销量的增长幅度较大,2021年其销量有所下降。
根据弗若斯特沙利文预测,2025年中国聚醚胺需求有望达 14.8 万吨,2021-25年复合增长率约为 15.7%。
风电领域的聚醚胺需求量最大。
风电叶片具有尺寸大、外形复杂和使用环境苛刻的特点,对强度、韧性和耐候性有很高的要求,聚醚胺特殊的分子结构提供给叶片材料高强度和高韧性,同时具有适中的反应活性,可满足大型风电叶片的制造要求。
弗若斯特沙利文报告显示,2020 年风电领域的聚醚胺需求量占其下游总需求的 61.6%。
在国家长期积极的清洁能源政策推动下,风电新增装机容量不断增加,大幅提振聚醚胺等风电上游产业的市场需求。
此外,风电叶片的寿命约为 20 年,风电叶片的更换能够进一步支撑对聚醚胺产品的需求。
根据弗若斯特沙利文预测,风电用聚醚胺需求将从2021年的3.83 万吨增长至 2025 年的 6.07 万吨,2021-25 年复合年增长率约为 12.2%。
预计到 2025 年风电用聚醚胺的销售收入将达到约人民币 18.36 亿元,2021-25 年复合增长率约为 13.1%。
海外化工巨头主导聚醚胺产品生产,国内企业加速扩产。
全球聚醚胺主要供应商为亨斯曼和巴斯夫,合计具有约 18 万吨产能。
国内现有的聚醚胺生产厂家数量较少,行业集中度较高,根据现有产能规划,未来行业集中度有望进一步提高。
国产聚醚胺企业现有产能为 9.4 万吨/年,随着聚醚胺下游需求提升,国内聚醚胺生产企业正在加速扩产,预计到 2025 年国产聚醚胺企业的产能将扩大至 16.9 万吨/年。
当前由于疫情原因,亨斯曼与巴斯夫等国际主流厂家的海外产能开工受限,外加物流与海运成本高企等原因,海外聚醚胺产能供给承压。
另外,国内部分企业由于环保、工艺等原因导致实际开工率低于规划产能,同样导致聚醚胺供给端承压。
因此,我们认为伴随着海上风电的持续扩张,聚醚胺的供给仍将持续偏紧。
3.3、聚醚胺相关标的 3.3.1、阿科力:聚醚胺业务加速兑现,公司有望领跑光学材料行业 阿科力自成立以来,一直专注于研发及生产各类化工新材料产品,现已成为国内领先的规模化生产聚醚胺、(甲基)丙烯酸异冰片酯、环烯烃单体的科技型企业。
2021Q1-Q3 公司实现营业收入 6.4 亿元,同比+84.3%;实现归母净利润 6861 万元,同比+129.2%。
公司主营业务聚醚胺下游风电市场需求强劲,积极扩产未来业绩弹性强。
风 电行业高景气大幅提振上游原材料需求,聚醚胺因此持续处于供不应求的状态,叠加近期聚醚胺原材料涨价,以及疫情影响导致海外聚醚胺开工率下降,聚醚胺产品价格上涨。
公司是国内聚醚胺龙头企业,采用连续法工艺生产聚醚胺,工艺技术领先,现有 2 万吨/年产能,拟规划建设 2 万吨/年产能,一期有望于 2023 年投产。
聚醚胺产品价格的上涨对公司形成明显利好,有望增厚公司业绩。
光学材料下游需求稳健,光学级 COC/COP 技术突破构建核心竞争力。
在光学材料领域方面,公司所生产的环烯烃单体可应用于国家重点支持发展的新型环保涂料领域。
另外,环烯烃聚合物在下游光学、医疗和包装的高端领域市场需求规模较大,光学材料板块总体下游需求稳健向好。
公司现有 5000 吨/年光学材料产能,现有在建产能 5000 吨,同时公司规划建设年产 3 万吨光学材料(环烯烃单体及聚合物)项目。
公司作为国内 COC/COP 材料的领跑者,有望填补我国 COC/COP 行业工业化生产的空白状态,未来几年发展势头良好。
风险提示:产品价格波动风险,行业竞争风险,下游需求不及预期,COC/COP 产品产能建设风险,产品研发风险。
3.3.2、晨化股份:精细化工细分领域龙头企业,紧握风电行业发展机遇 公司布局表面活性剂、阻燃剂、硅橡胶三大板块,主要从事以氧化烯烃、脂肪醇、硅氧烷等为主要原料的精细化工新材料系列产品的研发、生产和销售,终端客户广泛分布于聚氨酯、纺织、日化、农药、石油页岩气开采、电子、汽车、建筑安装等领域。
2021Q1-Q3 公司实现营业收入 9.4 亿元,同比+50.9%;实现归母净利润 1.2 亿元,同比+28.4%。
精细化工行业赛道优质,公司聚焦细分领域,龙头地位稳固。
国家大力推进精细化工发展,叠加精细化工行业进入壁垒高,技术密集程度高,附加值高,用途广等特点,行业赛道优良。
在表面活性剂板块,公司是国内最大的烷基糖苷生产厂家,现有产能 3.5 万吨,规模成本优势显著,定制化学品的模式能够满足下游不同客户的需求,未来有望在高端洗涤用品市场取得更大进展。
公司凭借还烷基糖苷入选工信部第三批专精特新“小巨人”企业名单,公司品牌知名度有望进 一步提升。
在阻燃剂细分领域,公司现有产能 3.48 万吨/年,业绩弹性较高。
另外公司还有硅橡胶 8,500 吨/年、硅油 4,600 吨/年、聚醚 45,400 吨/年产能,拟扩产盈利能力较强。
风电装机量处于增长高峰期,公司的聚醚胺产品迎来景气周期。
风电平价上网在即,海上风电或成风电增长主力,带动上游聚醚胺等风电材料需求高增,公 司作为国内生产聚醚胺的大型企业有望明显受益。
公司现有聚醚胺年产能 3.1 万吨,拟大幅扩产 4 万吨,持续巩固行业地位,有望加速聚醚胺产品的国产替代。
公司聚醚胺生产规模较大,成本优势显著,且采用连续法工艺技术,打造技术护城河。
公司还布局上游烯丙基聚醚 3.1 万吨产能,打通一体化产业链,烯丙基聚醚广泛应用于纺织、生化医药、嵌段有机硅改性、聚氨酯消泡等领域。
风险提示:产品价格波动风险,现有产能开工率不及预期,产能建设不及预期,安全生产风险。
3.3.3、皇马科技:深耕特种表面活性剂领域,大幅扩产打开未来成长空间 公司自成立以来一直专注于特种表面活性剂的研发、生产和销售,现已具有年产 20 万吨以上特种表面活性剂生产能力,是目前国内生产规模较大、品种较全、科技含量较高的特种表面活性剂生产企业之一。
2021Q1-Q3 公司实现营业收入 17.7 亿元,同比+30.2%;实现归母净利润 3.7 亿元,同比+54.4%。
公司产品多点开花,产品结构持续优化。
公司目前已开发研制出 1600 多种产品,立足于有机硅新材料改性用高性能聚醚、高端润滑油及金属加工液用高性能合成酯及特种聚醚、节能环保涂料用高端功能性表面活性剂等十四大类产品,且仍在不断开发出新的细分领域的新产品,获得了诸多科研成果。
与此同时,公司的产品结构持续优化,小品种、技术含量高、产品质量高以及具有特殊功能的特种表面活性剂新品种的销量持续提升,有望缩小与发达国家的差距。
公司产能还将大幅扩张,于 2021 年 8 月规划建设年产 33 万吨高端功能新材料项目,后续随着新增产能不断落地、放量,公司市场份额有望进一步提高,业绩有望迎来新一轮增长。
公司是国内为数不多几家布局聚醚胺的企业之一,风电行业高景气助力聚醚胺产品业绩高增。
公司 0.8 万吨/年聚醚胺的产能已于 2021 年完全投产,在市场中有一定话语权。
公司特种表面活性剂多品种布局势头良好,部分基本的工艺技术和装置能够互连互通,因此聚醚胺的布局尽显技术与成本优势。
与此同时,下游风电领域的装机量超预期,且风电叶片需定期更换等均提振聚醚胺需求,有望为公司带来可观的业绩增量。
风险提示:产品价格波动风险,下游需求不及预期,新增产能建设不及预期。
4、环氧树脂 4.1、环氧树脂:热固性树脂,风电叶片的核心材料 环氧树脂泛指分子结构中含有环氧基团的高分子化合物,由于环氧基的化学活性,可用多种含有活泼氢的化合物使其开环,固化交联生成网状结构,因此它是一种热固性树脂,且其固化收缩率小(约 2%),可与胺、咪唑、酸酐、酚醛树脂等各类固化剂配合使用形成三维网状固化物,固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度。
环氧树脂种类繁多,其中双酚 A 型环氧树脂约占我国环氧树脂总产量 90%,约占全球环氧树脂总产量 75%~80%,被称为通用型环氧树脂。
双酚 A 型环氧树脂具有热固性,能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物,几乎能满足各种使用需求。
同时固化物有很高的强度和粘接力,较高的耐腐蚀性和电性能,并且具有一定的韧性和耐热性。
按室温下的状态,双酚 A 型环氧树脂可分为液态环氧树脂和固态环氧树脂两类。
液态环氧树 脂相对分子量较低,主要用于制备无溶剂或少溶剂涂料。
固态环氧树脂相对分子量较高,主要用于制备粉末涂料、层压材料、密封材料、泡沫材料及纤维增强塑料等,从而应用于电器、电子、交通等领域。
但是未固化的环氧树脂没有实用价值,只有加入固化剂固化后才能实现最终用途。
由于环氧树脂对固化剂的依赖性很大,所以根据用途来选择固化剂是十分必要的。
固化剂的种类各式各样,需要根据使用环境及材料所预期的性能进行选择。
环氧树脂性能优异,下游应用广泛。
环氧树脂凭借其优异的力学性能、粘接性能、固化收缩率小,耐高温、耐腐蚀等优良特性有着广泛的下游应用。
我国环氧树脂主要应用领域为涂料、电子电器和复合材料,2019 年在这些领域的应用占比分别为 37.9%、31.9%和 19.9%。
涂料是环氧树脂重要应用领域,主要用作涂料的成膜物质,包括船舶和海洋工程用的重防腐涂料、汽车电泳漆涂料、家电、IT 产品等设备。
电子电器是环氧树脂另一个重要应用领域,环氧树脂被用作覆铜板(CCL)的基材和各种电子零件的封装,包括电容器、LED、半导体和集成电路的封装。
复合材料领域,环氧树脂的应用包括风力发电机叶片、飞机、体育用品等。
在风电领域,风力发电叶片是风电机组的核心部件之一,其大型化和高功率化的发展对复合材料的成型工艺、力学性能和电气性能提出了更高的要求。
在风电叶片用基体树脂材料的选择方面,目前市场上主要的叶片制造商均采用环氧树脂作为叶片灌注成型的基体材料,有少数厂商采用乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂。
环氧树脂基纤维增强复合材料是目前风力发电叶片与叶根的主要材料,同时也是胶粘剂的主要材料,根据用途不同还可分为:风电叶片真空灌注树脂、风电叶片手糊树脂、风电叶片环氧树脂结构胶、风电叶片模具树脂等。
4.2、 我国海上风电环氧树脂需求量持续扩大,行业格局较为分散 根据化工新材料数据,1GW 风电装机量约消耗 6000 吨配方料,1 吨配方料中含 65%的纯环氧树脂,1GW 风电叶片约消耗 700 吨结构胶,一吨结构胶按照消耗 50%纯环氧树脂计算,由此计算得出理论上 1GW 风电叶片需要消耗 4250 吨环氧树脂。
由此计算得出 2020 年我国海上风电所需的环氧树脂为 4.2 万吨,到 2025 年环氧树脂需求量将增至 19 万吨,我国环氧树脂需求量持续扩大。
根据百川盈孚统计,截至 2021 年 11 月,我国 2021 年环氧树脂产能共计 221 万吨/年,且行业竞争格局较为分散。
在此我们假设后续环氧树脂下游应用比例与 2019 年的各项比例一致,且下游复合材料领域中有 60%用于风电叶片,由此计算可知我国 2021 年用于风电叶片的环氧树脂约为 26.4 万吨/年。
根据华经产业研究院不完全统计,目前国内环氧树脂在建产能约 51 万吨/年,扩产主要来自龙头企业,行业集中度有望进一步提高。
4.3、环氧树脂相关标的 4.3.1、中国石化:环氧树脂国内先导者,竞争力和布局彰显公司价值 中国石化是中国最大的成品油和石化产品供应商、第二大油气生产商,是世界第一大炼油公司、第二大化工公司,在 2020 年《财富》世界 500 强企业中排名第 2 位。
主营业务包括石油勘探及开采、石油炼制、石油化工、煤化工、化纤及其他化工产品。
2021Q1-Q3 公司实现营业收入 20034 亿元,同比+29.0%,实现归母净利润 598.9 亿元,同比+155.0%。
2021 年 Q1-Q3 中国石化合成树脂产能达到 1400 万吨,同比增长 9.8%。
2021 年 H1 合成树脂营业收入为 707.21 亿元,同比增长 26.48%,占比 5.61%。
资金技术实力雄厚,产品具备国际竞争力。
中国石化旗下分公司巴陵石化是我国最早开始生产环氧树脂的企业之一,并于 2007 年建设了双酚 A 环氧树脂的生产线,填补了国内空白,打破了该产品长期依赖进口的局面。
2010 年公司的双酚 A 环氧树脂通过欧盟 REACH 注册,公司成为国内首家获得欧盟正式注册的企业,跨过了欧盟苛刻的化学品技术标准门槛。
2021 年 2 月,通过对液体环氧树脂生产装置的升级改造,公司液体双酚 A 环氧树脂从 2 万吨/年提升到 5 万吨/年,同时,公司还将通过技术改造增加环氧氯丙烷产能至 3.1 万吨/年,投产后公司环氧树脂产品原料自给率将进一步提升,增强成本优势。
2021 年 H1,凭借着技术优势和国际声誉,公司环氧树脂在国际市场中获得较强竞争力。
公司环氧树脂出口同比增长 13%,新开发 5 家终端客户,且均为“一带一路”沿线国家和地区客户。
风险提示:原油价格波动,下游需求不及预期,新增产能建设不及预期。
4.3.2、中化国际:环氧树脂产能全国领先,新能源新材料转型在即 中化国际是中化集团旗下以精细化工产业为核心的大型国有控股上市公司,在中间体及新材料、聚合物添加剂、农用化学品、天然橡胶等领域具有核心竞争力。
通过对外收购和自建产能,公司构建了一体化发展、高度协同的新材料产品链。
2021 年 Q1-Q3 实现营业收入 583.1 亿元,同比+54.4%;实现归母净利润 24.2 亿元,同比+1517.7%。
其中树脂产品实现营业收入 29.25 亿元,同比增长 112.88%,占比 5.02%。
外延收购扬农集团,树脂产品量价齐升。
2021Q1-Q3 公司树脂产品产量达到 12.99 万吨,同比增长 21.34%;平均销售价格为 24230.77 元/吨,同比增长 56%。
公司旗下扬农集团环氧树脂系列产品业务稳定,在国内外具有较强竞争力,生物法环氧氯丙烷和环氧树脂等一体化产业链循环经济水平和技术经济竞争力行业领先。
截至 2020 年底,公司拥有环氧氯丙烷产能 10 万吨/年,产能利用率 达 109.67%。
2020 年公司投资建设连云港碳三一期项目,将于 2022 年 6 月底前陆续投产项目含 48 万吨双酚 A、65 万吨苯酚丙酮,40 万吨环氧丙烷、15 万 吨环氧氯丙烷、18 万吨环氧树脂,建成后双酚 A 及环氧氯丙烷均居国内规模前 三。
根据卓创资讯预测,2022 年国内环氧树脂需求量将达到 220 万吨,国内环氧树脂供应缺口达到 30 万吨以上。
公司项目达产之后将进一步提升市占率,贡献利润达 20 亿以上,实现质量飞跃。
风险提示:产品价格波动风险,下游需求不及预期,产能建设风险。
4.3.3、上纬新材:产能释放叠加政策利好,复合树脂发展前景可期 上纬新材是国内领先的复合材料用树脂供应商。
公司的主营业务为环保高 能耐腐蚀材料、风电叶片用材料、新型复合材料的研发、生产和销售。
公司的乙烯基酯树脂产品市场占有率位列国内前三。
在风电叶片用材料方面,公司的风电叶片用材料市场份额位居前列。
2021 年 Q1-Q3 公司实现营业收入 15.0 亿元,同比增长 14.1%;实现归母净利润-615.9 万元,同比-106.2%。
2021 年 H1 公 司风电叶片用材料业务实现营收 5.57 亿元,同比+29.8%。
技术、产能优势明显,风电树脂全国领先。
公司在风电领域拥有一些列核心技术,例如纳米增韧技术、树脂与纤维界面浸润技术等提升了公司风电树脂材料的品质和性能。
公司的风电产品具有较高的力学性能,树脂拉伸、弯曲的性能远高于 DNV-GL 对材料的要求标准。
公司全资子公司上纬天津拥有 4.2 万吨/年风电树脂产能,上纬江苏拥有 13 万吨/年风电树脂产能,同时还拥有较大规模的胶粘剂、固化剂等相关产能。
卓越的产能优势使得公司在风电叶片专用环氧树脂上拥有较高的市占率。
2019 年公司在国内市占率为 13%,在国外市占率为 8%。
同时公司募投项目上纬兴业技术改造项目也将新增风电树脂产能 2 万吨/年,预计 2022 年 6 月建成投产。
此外公司以 2.1 亿元入股美佳新材,占股 23.81%,并享有美佳新材 3 万吨液态环氧树脂的优先购买权。
绿色环保政策持续加强,公司环保耐蚀产品前景可期。
近年来国家多次强调绿色发展的理念,“十四五”规划也明确指出要深入打好污染防治攻坚战,完善污染防治及环境基础设施建设。
在此政策背景下各个行业的废水废气废物的处理设备将快速增长,从而增加对于环保高性能耐腐蚀树脂的需求。
公司生产的乙烯基酯树脂具有优异的耐高温性、耐化学腐蚀性和机械特性,广泛应用于各类污染物处理装置中。
2019 年公司乙烯基树脂的国内市场占有率达到 23%,国际市场占有率达 10%。
未来政策加码叠加产能释放,公司环保耐腐蚀产品前景广阔。
风险提示:产品价格波动风险,下游需求不及预期,产能建设风险。
4.3.4、宏昌电子:环氧树脂量价齐升,外延促进协同发展 公司是国内领先的高端环氧树脂龙头企业。
成立于 1995 年 9 月,2012 年 5 月在上交所挂牌上市。
率先引入电子级环氧树脂填补了国内空白,又依靠多年技术积累紧抓下游电子材料产业发展机遇进行垂直整合,2020 年收购了无锡宏仁 100%股权,形成“环氧树脂+覆铜板”的发展格局。
2021 年 Q1-Q3 公司实现营收 33.1 亿元,同比+95.9%;实现归母净利润 3.0 亿元,同比+122.8%。
其中,环氧树脂业务实现营收 21.9 亿元,占比 66.1%。
核心产品量价齐升,主营业务增长强势。
受益于电子终端产品需求及风力叶片装机量增加,环氧树脂市场需求及价格大幅度提升。
公司现有环氧树脂总产能 15.5 万吨/年,其中 2020 年 7 月公司完成了 7.5 万吨/年扩产项目验收,2021 年 8 月公司与珠海经济技术开发区管委会完成签署《项目投资协议书》,规划建设珠海宏昌二期“年产液态环氧树脂 14 万吨”项目,项目全部投产后年产值超22 亿元,将进一步提升公司在国内环氧树脂行业的领先地位。
2021 年 Q1-Q3 公司环氧树脂产品平均售价为 27278 元/吨,同比增长 61.44%。
由于高附加值产品占比提高及生产成本降低,公司近两年毛利率持续提高。
公司作为中国最早有能力生产高端电子级环氧树脂的专业生产厂商之一,其产品可完全替代进口电子级环氧树脂,专注于中高端市场,在国内外客户中建立了优秀的品牌价值与企业形象。
布局下游覆铜板领域,促进产业链协同发展。
2020 年公司通过收购无锡宏仁切入环氧树脂下游覆铜板领域,谋求产业链的协同发展。
覆铜板的直接下游为 PCB 产业,终端主要应用于通讯、汽车电子、消费电子、PC 等领域。
2019 年 以来,随着 5G 建设拉开序幕,市场对于 PCB 核心材料覆铜板的需求提高,通 讯、计算机、物联网技术乃至消费电子产品的快速迭代、进步不断刺激终端市场需求,覆铜板市场整体呈现上升趋势。
覆铜板(CCL)是用于制作印制电路板(PCB)的核心基材,约占整个 PCB 生产成本的 30-40%,而环氧树脂占覆铜板制造成本的 20%-25%。
公司切入覆铜板领域能够提高产品附加值,进一步提升盈利水平。
公司现有覆铜板产能 1440 万张/年,半固化片产能 2880 万米/年,随着达产率不断提升,公司的产量和盈利水平将不断提高。
风险提示:产能建设风险,下游需求不及预期,产能开工率不及预期。
5、结构胶 5.1、结构胶粘接上下壳体,国内产能较为集中 结构胶主要用于风电叶片上下壳体的粘接,是叶片结构的一个重要组成部分,也是叶片力学及结构失效的主要影响部位。
风电叶片必须承载周期性负荷以及在运转中遭遇的极端天气,结构胶需要保证叶片长达 20 年的使用寿命内拥有持续且稳定的机械性能,且不会因为叶片在使用过程中的振动导致叶片开裂和脱落。
与此同时,考虑到海上风电场环境恶劣,机组功率较大,其整体力学性能指标应高于通用性技术要求。
结构胶主要有环氧、聚氨酯及乙烯基等,其中以环氧结构胶为主。
环氧胶粘剂与其他类型胶粘剂相比,具有胶接强度高、固化收缩率小、易于改性等优点。
环氧树脂结构胶主要成份为环氧树脂和固化剂,不同类型的环氧树脂结构胶粘剂的性能差异能够通过配方设计的不同来满足。
环氧胶粘剂因具有性能和成本优势而成为大多风电叶片制造厂商的首选。
我国结构胶生产企业较为集中,头部企业占据大部分市场份额。
康达新材是我国中高端风电结构胶粘剂的龙头企业,公司 2020 年环氧胶类产品产能为 4.66 万吨,2021 年公司拟布局 6 万吨胶粘剂及相关上下游材料的产能,预计于 2023 年投产,且公司在国内风电叶片结构胶领域的市占率约为 60%。
假设公司环氧胶类产品有 40%用于风电领域,由此可简单得出我国 2020 年用于风电叶片的结构胶粘剂的产能约为 3.1 万吨。
假设康达新材在我国风电叶片结构胶领域的市占率短期内没有变化,预计 2023 年我国用于风电叶片的结构胶粘剂的产能约增至 7.1 万吨。
5.2、结构胶相关标的 5.2.1、回天新材:产能扩张增强实力,技术创新支撑成长 回天新材在 2010 年于创业板上市,经过四十年技术和市场积累,现已发展成为国内工程胶粘剂行业中规模最大、所涵盖的产品种类最多、应用领域范围最广的内资企业之一。
回天新材主要产品涵盖高性能有机硅胶、聚氨酯胶、丙烯酸酯胶、厌氧胶、环氧树脂胶等工程胶粘剂,生产能力和研发能力位居国内工程胶粘剂企业前列。
2021 年 Q1-Q3 公司实现营业收入 22.6 亿元,同比+39.9%;实 现归母净利润 2.2 亿元,同比+10.7%。
新增产能有序推进,行业利好助力发展。
公司拥有上海、广州、常州、湖北四个生产基地,生产状态良好。
同时公司根据市场需求在襄阳、宜城等资源、成本优势地加强产能布局,在珠三角、长三角分别靠近电子、新能源产业集群进行产能布局。
新增产能全部建成投产后,公司将形成年产有机硅胶 14.8 万吨、聚氨酯胶 3.65 万吨、其他胶类 1 万吨、太阳能电池背膜 8,000 万平方米的产能规模。
在碳中和和“十四五”规划的大背景下,胶粘剂下游应用领域,如汽车制造、工程机械、电子电器、可再生能源等景气度快速提升,带动胶粘剂尤其是高端工程胶粘剂需求强劲增长。
根据中国胶粘剂和胶粘带工业协会预测,“十四五”期间我国胶粘剂的年均增长率约为 4.2%,到 2025 年末,国内胶粘剂产量达到 855 万吨。
技术创新优势持续增强,优质客户占比不断提高。
公司在胶粘剂行业深耕 40 余年,被评为中国胶粘剂与胶粘带行业“典范企业”,技术中心为行业内少有的“国家企业技术中心”,在新产品开发、产品质量、技术服务等方面均处于国内行业领先水平。
2021 年 11 月被认定为国家技术创新示范企业,公司的技术水平和创新能力受到国家和业内认可。
在技术加持下,公司与华为合作全面升级,通讯电子类用胶成功替代高端进口,助力 5G 通讯。
目前,公司已与华为就 40 余款产品达成合作共识,多款进入华为一级资源池,公司有机硅胶产品达到华为逆变器、手机等产品的准入标准,实现批量供应。
同时,获得了宁德时代等战略 客户正式供应商资质,重点客户份额明显提升,优势应用领域地位进一步增强。
风险提示:产能建设风险,下游需求不及预期,合作客户订单不及预期,产品研发风险。
5.2.2、康达新材:持续扩产风电结构胶,多领域布局助力成长 康达新材专注于中高端胶粘剂产品的研发、生产和销售,产品包括环氧胶、聚氨酯胶、丙烯酸胶、SBS 胶粘剂等八大系列,广泛应用于风电叶片制造、软材料复合包装等工业市场和新能源领域。
公司是国内最早通过国际风能权威认证(GL 认证)的企业,公司已成长为国内高端风电结构胶领域的龙头企业。
2018 年公司通过并购方式切入军工电子领域,形成“风电新材料+军工科技”的发展布局。
2021 年 Q1-Q3 公司实现营业收入 14.2 亿元,同比+7.8%;实现归母净利润 224 万元,同比-98.8%。
深耕胶粘剂领域,产能潜力可期。
公司募投项目高性能环氧结构胶粘剂扩产项目,计划建设期为 9 个月,通过生产计划调整和生产工艺改进,预计未来五年内产能增至 40,000 吨、年销量 40,000 吨。
截至 2021 年 6 月 30 日,工程进度已完成 98%,项目完成后公司环氧结构胶产能将大幅度提升。
同时,公司位于福建邵武、河北唐山的胶粘剂新材料生产基地分别于 2021 年 4 月和 10 月获得了环评批复,目前正在建设中,建设期为两年,建成之后公司将新增 6 万吨/年胶粘剂系列产品。
多年来,公司凭借先进的生产技术和工艺、快速响应的客户服务、高性价比的产品优势获得了风电叶片结构胶 60%以上的市占率。
未来随着产能的不断释放,公司在胶粘剂领域的竞争力将进一步提升。
风险提示:产能建设风险,下游需求不及预期,产品研发风险。
6、夹层材料(芯材) 6.1、风电叶片夹层的主要材料为巴沙木或结构泡沫材料 风力发电叶片是大型结构件,在叶片的前缘、后缘以及剪切肋等部位都使用到泡沫作为玻璃钢夹层结构的芯层,泡沫在叶片中主要作用是在保证其稳定性的同时降低叶片质量,使叶片在满足刚度的同时增大捕风面积,提高整个叶片的抗载荷能力。
风电叶片所需的夹层材料主要是巴沙木和结构泡沫材料,且在风电叶片的制造中,结构泡沫材料和巴沙木既可以搭配使用,也可以仅使用巴沙木。
巴沙木是世界上最轻的木材,故又称巴沙轻木。
它体积形态稳定、不易变形,强度以及柔性适中,完美吻合风力发电机组叶片所需特性,是风机叶片夹层中不可替代的优质材料。
然而,全球近 95%的优质巴沙木都

 
关键词: 风电叶片 风电塔筒
 
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