电气设备行业风电零部件全景剖析：看好叶片和铸件环节

1、 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58报告摘要盈利能力：扣除钢价因素，供需分析仍是重中之中。市场认为，风电零部件只需要看行业抢装量和钢价这两个要素即可，而我们认为风电零部件的核心还是供需研究，供给端需要寻找资产重、扩产速度慢、有环保约束的专用型零部件；需求端则是 看技术迭代速度。供给端：铸件的扩产困难最大、周期最长。铸件扩产受限最多，同时受熟练工、设 备、场地、模具和环保的限制，周期也最长需要2年以上。塔筒和主轴扩产受限制较少，基本上只需要添置设备即可，不涉及模具和环保。叶片和机舱罩类似，占地面 积非常大、受厂房面积的制约严重，此外属于劳动密集型行

2、业，需要使用模具。需求端：叶片的技术迭代最快。随着风机的更新换代，对零部件的要求也在提升， 部分老产能已经无法满足生产的需要。在风电零部件中，叶片的技术迭代速度是最 快的，2.0MW机型最早使用的是93米的叶片，到2017、2018年，已经变为121米的叶片，而今年招标的项目基本都要求配置140米以上直径的叶片。140米以上大叶片的 研发、挂机测试、模具生产和运输、产能爬坡的周期比较长，将持续供不应求。 HYPERLINK / 双一科技28.2 HYPERLINK / 资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58报告摘要

3、量的提升：成本优势和海外市场是核心。抢装结束后，风电零部件的供需紧张缓解、国内市场也会面临暂时的下滑，对于零部件厂商来说，一方面要大力开拓海外市场，以海外收入的增长抵消国内收入的下降，另一方面从长期来看，具备成本优势 的企业市场份额提升的空间更大，这两方面日月股份的优势均比较明显。标的推荐：中材科技、天顺风能（技术迭代导致产品缺货涨价），重点关注日月股 份（扩产最慢最难，依靠成本优势市场份额不断提升）风险提示：国内风电抢装力度不达预期、零部件产能加速释放，供需紧张很快得到缓解、风电技术进步缓慢，被其他更具竞争力的可再生能源取代市值（亿）归母净利润（亿元）市盈率PE公司20182019E2020

4、E2019E2020E中材科技173.29.3413.3916.1412.7510.65天顺风能115.34.697.119.2415.8312.10金雷股份38.21.161.993.0919.2612.35日月股份107.22.814.967.1621.5714.91禾望电气37.50.532.533.5014.8210.710.871.511.9218.6014.66 HYPERLINK / 资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58前言：为什么要写这样一篇报告？风电零部件业绩靓丽，备受瞩目风电零部件是今年比较受

5、瞩目的一个企业，因为风电零部件相关企业的业绩非常的靓丽。图表 1：风电零部件行业19年上半年业绩环节标的归母净利润(亿）归母净利润同比（%）营业收入同比（%）叶片中材科技6.569.7%27.7%泰胜风能0.5351.5%107.7%塔筒大金重工0.6194.3%76.17%天能重工0.8175.0%126.9%机舱罩双一科技0.758.9%51.9%主轴金雷股份0.8101.4%70.1%前言：为什么要写这样一篇报告？市场对风电零部件的研究过于简化目前市场对风电零部件的研究基本上只强调两点：风电行业的抢装以及钢材价格下跌对零部件成本端的改善，在推荐标的时也是所有标的一起推。实际上风电零部件在

6、抢装期和抢装结束之后都有明显的业绩分化，这是由各个零部件的供需、竞争格局、成本曲线等因素共同决定的。我们的研究就是为了填补这个空白，初步建立一个风电零部件的研究框架，回答风电零部件中，哪个环节和公司盈利持续性更强的问题。图表 2：2010-2020E风电新增装机容量图表 3：螺纹钢HRB400 20mm价格走势图 HYPERLINK / 资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58资料来源：wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36

7、139/20190903 13:58前言：为什么要写这样一篇报告？2. 市场对风电零部件的研究过于简化图表 4：南高齿2012-2018年毛利率与净利润（亿元）图表 5：中材叶片2012-2018年毛利率与净利润（亿元）图表 6：天顺2012-2018年毛利率与净利润（亿元）图表 7：双一科技2012-2018年毛利率与净利润（亿元）目录一风电零部件全景：普遍重资产，产能瓶颈强二三四盈利能力看供需：扩产难度看铸件，需求迭代叶片最优量的提升：成本优势和海外市场开拓五市场的担忧风险提示 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:581一、风电零部件全景：普遍重资

8、产，产能瓶颈强风电零部件主要环节风电零部件主要涉及近十个环节，其中叶片、齿轮箱、发电机、变流器属于大部件，其余的主轴、机舱罩、铸件、轴承等属于小部件。各环节对应的上市公司如下图表8所示。图表 8：风电零部件各环节对应上市公司图表 9：各环节在风机原材料中的成本占比类型环节制造企业叶片中材科技、时代新材、天顺风能专用型机舱罩双一科技塔筒天顺风能、天能重工、泰胜风能、大金重工主轴金雷风电、通裕重工较强专用型铸件日月股份、吉鑫科技变流器禾望电气、海得控制轴承天马股份、瓦轴B通用型电机湘电股份主轴3.32%变桨轴承3.56%变桨控制系统4.78%变流器4.92%轮毂2.87% 桨叶27.19% HYP

9、ERLINK / 资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58发电机 5.70%齿轮箱17.09%2一、风电零部件全景：普遍重资产，产能瓶颈强图表 10：风机详细结构示意图资料来源：百度图片，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:583机舱罩发电机叶片熟练工（有模具）通用零部件轴承铸件塔筒自动化主轴变流器环保一、风电零部件全景：普遍重资产，产能瓶颈强风电零部件主要可分为三类第一类为专用型零部件，即产品只能用于风电，叶片、齿轮箱、机舱罩、塔筒都是这一类。第二类是较强专

10、用型，同时也能生产其他领域产品的零部件，如主轴、铸件、变流器，生产变流器的公司也会同时生产光伏逆变器、工业控制用的变频器等，主营风电主轴的通裕重工，其锻件也用于其他领域，例如水电、压力容器、船舶等，主营铸件的日月股份，其锻件也用于注塑机领域；第三类是通用型零部件，主要是轴承和电机。由于供需格局的边际改善不会很大， 我们后续也不再对这种通用型的零部件做进一步的分析。图表 11：风电零部件分类重资产专用零部件轻资产 HYPERLINK / 资料来源：方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:584一、风电零部件全景：普遍重资产，产能瓶颈强风电

11、零部件普遍重资产大部分风电零部件的固定资产周转率在2.5到3之间，资产整体都是偏重的。只有变流器环节属于轻资产，9亿的营业收入，对应的固定资产仅仅三四千万，变流器偏软件，产能上的限制非常少。图表 12：风电零部件普遍重资产环节标的营业收入固定资产净值周转率叶片中复连众（16）237.63.0机舱罩双一科技5.41.63.4塔筒天顺风能（15）228.02.8主轴金雷股份7.94.41.8铸件日月股份23.57.63.1变流器禾望电气9.00.422.5资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:585目录一风电零部件全景：普

12、遍重资产，产能瓶颈强二盈利能力看供需：扩产难度看铸件，需求迭代叶片最优2.1供给：铸件扩产周期最长、难度最大三2.2四需求：技术迭代消灭常规产能，叶片最快量的提升看成本优势和海外市场开拓五风险提示市场的担忧 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:586供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产意愿不强我们取五个环节的主要企业来看，虽然行业进入旺季，但都没有很大的扩产计划。叶片：中材过去两年无扩产，目前仍为七个生产基地、8350MW产能，也未有进一步的扩产计划。齿轮箱：南高齿扩产高峰为08到13年，自14年开始，每年的资本开支都是5-6亿元，非常稳定。塔筒：大金

13、重工扩产高峰为12到14年，目前无大的扩产计划。金雷风电：上半年资本开支1.5亿元，同比增加较多，但用途为完善产业链，不新增产能。日月股份：每年的资本开支都比较稳定，今年也没有明显增加。图表 13：2014-2018年中材叶片的年产能项目2014年2015年2016年2017年2018年2019上半年年产能（兆瓦）5,8257,4508,3508,3508,3508,350资料来源：公司公告、公司官网，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:587供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产意愿不强图表 14：南高齿2011-2019H1资本开支（

14、亿元）图表 15：大金重工2011-2019H1资本开支（亿元）图表 16：日月股份2011-2019H1资本开支（亿元）图表 17：金雷风电2011-2019H1资本开支（亿元） HYPERLINK / 资料来源：Wind，方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5882.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：除设备外，熟练工、场地、模具、环保四重限制从扩产难度上来看，除了增加设备之外，熟练工的培养、场地的限制、模具的购置以及环境的约束是额外的四重限制，会增加扩产的周期。熟练工：叶片、机舱罩、铸件为劳动密集型行业，熟练工用量

15、大。从人均产出的维 度，叶片、机舱罩、铸件都比较低，不到100万元；塔筒最高，人均300万元，主轴、变流器也有140万元左右。因此叶片、机舱罩、铸件的自动化程度是比较低的，其产能的发挥会比较依赖于熟练工人。主轴的自动化程度相对高一些，但部分环节也依赖于工人，变流器虽然人均产值不算高，但其人员主要是研发和行政人员，生产人员不多。图表 18：风电零部件企业员工使用情况标的员工总数（人）人均产出（万）人均毛利（万）叶片中材科技约30009716机舱罩双一科技12974215塔筒天顺风能125430377主轴金雷股份56514038铸件日月股份26528919变流器禾望电气83814163 HYPER

16、LINK / 资料来源：公司公告、方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5892.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：熟练工的限制熟练工：叶片、机舱罩的生产工艺基本上差不多，需要人去在模具上面铺玻纤布，这一步非常耗时而且用工量巨大。工序灌注叶片小时人数图表 19：机舱罩生产真空袋工艺原理图图表 20：叶片生产工序及用工量资料来源：方正证券研究所整理 HYPERLINK / 资料来源：双一科技招股说明书、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58模具准备0.54胶衣

17、涂覆0.512胶衣固化0.51毡层铺放0.512纤维布/预浸料铺放512真空袋密封14灌注2.512固化51移去真空袋0.56结构胶粘接11结构胶固化51脱模16生产周期23102.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：熟练工的限制熟练工：铸件的生产流程长、工位多，需要非常多的造型人员，首先要用模型和芯砂制作出所需模具的形状，然后用模具、砂箱制作出砂芯，然后浇筑、开箱除去砂膜和砂芯。图表 21：叶片与塔筒生产车间对比(a)叶片生产车间(b)塔筒生产车间 HYPERLINK / 资料来源：百度图片、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190

18、903 13:58112.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：模具的限制模具：叶片、机舱罩和铸件需要使用模具。叶片的产能瓶颈很大程度上在于模具，一般一套模具生产400到600片模具就不能再使用。下表为中材叶片萍乡基地的主要生产设备表格，排名第一的就是模具。图表 22：中材叶片萍乡基底主要生产设备设备名称型号及规格数量单位成型模具8套真空泵组21套加热器72kW18台树脂混合装备康达3台粘接胶混胶机康达2台树脂计量注射设备2台粘接胶注射设备2台脱泡机2台行车10T、15T14台专用钻孔机1台打磨机1台叶片转运车8套叶片圈车15套滚涂设备2套 HYPERLINK / 资料来源：wi

19、nd、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58122.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：模具的限制模具：此外，铸件环节也要使用模具。生产过程中需要使用模具的产品，产线的适配性比较弱，产品型号变更后，需要重新上新的模具。分析检测硅砂、树脂等合箱图表 23：铸件生产流程工艺设计模具设计制造模具制备造型砂处理和混砂抛模、制芯理化性能检测无损探伤抛丸、打磨开箱、清砂 HYPERLINK / 资料来源：wind、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58毛坯铸造浇注

20、熔炼分析配料生铁、废钢等132.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：环保的限制环保：铸件的环保问题最严重的，叶片、塔筒也有一定的环保问题。图表 24：风电零部件所涉及排放和环保问题严重性环节所涉及的排放环保问题严重性机舱罩胶衣喷涂苯乙烯和雾化颗粒废气轻微切割打磨粉尘叶片喷漆油漆渣、废油漆桶以及油漆沾污物等危险废物、二甲苯有机气体中等钻孔、型修、抛光粉尘塔筒喷漆油漆渣（含玻璃纤维过滤 毡）、油漆桶、废活性炭、废催化剂中等焊接、抛丸、喷涂颗粒物主轴加热、退火燃烧废气：烟尘、二氧化硫等轻微铸件型芯制作、浇注、冷却和落砂挥发性有机化合物、危险的空气污染物、烟粉尘等严重熔炼、砂处理炉渣、

21、废砂 HYPERLINK / 资料来源：wind、公司年报、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58142.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：环保的限制环保：五大环节中，环保问题最严重的是铸件，一方面铸造过程本身是高耗能的；另一方面，铸造过程中会散发大量的污染物，尤其是浇筑、冷却、落砂过程。18年以来，在环保重压下，多地对铸造行业进行停产整顿和环保整治，影响了部分铸造产能的发挥。图表 25：铸件耗能举例期间项目采购量采购额（万元）单价生铁80,091.21吨12,985.331,621.32元/吨2016年1-6月

22、废钢20,189.39吨2,530.951,253.61元/吨焦炭12,131.64吨1,183.771,495.07元/吨电33,922,166度2,487.300.73元/度资料来源：wind、公司年报、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58152.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：环保的限制环保：其次环境问题较为严重的是叶片和塔筒的生产，两个环节都涉及到喷漆，需要对油漆渣、油漆桶等危废进行处理。基本上没有环保问题的是机舱罩和主轴，只排放非常少量的粉尘和废气。图表 26：典型砂型铸造工艺中的主要污染源生产环节

23、主要污染物来源金属熔炼金属化合物，CO，C02，S02, NOx熔化过梓中挥发的舍属化合物、焦炭燃烧混砂、砂型制作粉尘混砂和砂型制作过程中散发的煤粉、粘土型芯制作VOC、HAP挥发的有机黏合剂成分浇注、固化冷却，落砂VOC. HAP,粉尘煤粉和有机黏合剂热解时产生的VOC、浇注过程中散发的煤粉、粘土清理、打磨等资料来源：wind、公司年报、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58162.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：场地的限制场地：所有风电零部件中，叶片的占地面积无疑是最大的，长度达100多米，而且还要做库存，

24、对厂房面积的要求最高。塔筒虽然重量也很大，但是可以分段生产，对厂房的要求低于叶片。其余的铸件、机舱罩等对厂房面积也有一定的要求。图表 27：中材科技厂房布置示意图 HYPERLINK / 资料来源：中材叶片环境影响评价报告、方正证券研究所 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58整理172.1 供给：铸件扩产周期最长、难度最大2.扩产时间和难度：场地的限制图表 28：中材叶片不同叶片类型参数统计额定功率叶片类型转子直径（M）节圆直径（M）扫峰面积（M2）重量（T）2.5MWSinoma59.51212.31168414.702.5MWSinoma63.

25、51302.31317115.312.5MWSinoma68.6A1402.81539416.902.5MWSinoma68.6B1402.81539413.70资料来源：wind、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5818供给：铸件扩产周期最长、难度最大扩产时间和难度：总结总结：从扩产周期来看，铸件的扩产周期也是最长的，要两到三年。其余环节基本上一年即可。从扩产难度来看，受限制最多的就是铸件，受到熟练工人、模具和环保的限制；塔筒和主轴扩产受的限制最少，基本上只需要添置设备即可，主轴的锻造环节对熟练工有一定需求，其余环节均可自动化

26、。图表 29：风电各环节扩产受限制因素人工场地模具环保叶片有有有主轴铸件有有有塔筒机舱罩有有图表 30：各环节扩产周期预测环节扩产周期叶片新建生产基地一年，熟练的技术工人补充起来需要更长时间塔筒新工厂一年到一年半机舱罩9个月左右，熟练的技术工人补充起来需要更长时间主轴新压机从定做到安装试生产要一年、重要机床提前半年预定铸件政府严格管控、各省不得新增铸造产能只能调剂，扩产期24到30个月 HYPERLINK / 资料来源：wind、公司年报、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5819需求：技术迭代消灭常规产能，叶片最快技术更新迭代带

27、动常规产能自然淘汰从技术迭代的角度，随着风机机型的更新换代，对零部件要求提升，部分老产能无法满足生产需要，会被自然淘汰；而新的零部件对厂商技术要求也在提升，实力一般的厂商跟不上技术进步的速度，也会被淘汰。风电零部件的五个环节可以分为两类，叶片是一类，其余四种零部件是一类。对于主轴、塔筒、机舱罩和逐渐来说，下游的技术迭代速度不快。只有当目前主流的2/2.5MW机型升级到4MW以上或海上机型后，才会有部分产能跟不上，原因是大MW机型的零部件体积大、重量高，原有的厂房面积不够用、吊车承重能力不够。图表 31：风电零部件五大环节按技术迭代分类 HYPERLINK / 资料来源：方正证券研究所整理 HY

28、PERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58202.2 需求：技术迭代消灭常规产能，叶片最快叶片的技术更迭最快叶片的技术迭代速度是最快的，2.0MW机型最早使用的是93米的叶片，到2017、2018年，已经变为120米的叶片。而从华能、华润今年的招标情况看，绝大部分项目都要求风机配置140米以上直径的叶片，由于这些招标项目的交付时间大部分在今明两年，因此我们预计141米的叶片在今明两年将成为行业主流配置。图表 32：2.0MW叶轮区间分布变化 HYPERLINK / 资料来源:wind、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/

29、20190903 13:5821招标平台2.2 需求：技术迭代消灭常规产能，叶片最快2.叶片的技术更迭最快图表 33：2019年华能、华润风电发电机主机招标信息 HYPERLINK / 资料来源:中国华能集团电子商务平台、华润集团守正电子 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:58222.2 需求：技术迭代消灭常规产能，叶片最快叶片的技术更迭最快需求的快速迭代对产业的影响有两个：第一是常规叶片产能的无效化，第二是新建产能释放进度缓慢，原因第一是技术难度的问题，部分厂商无法转换到大叶片；第二是即使转换过来了，产能也是减少的。尤其是141米叶片和121、13

30、1米叶片还有根本性的不同，并不是买到了模具就可以生产的，光挂机测试就需要近一年的时间。此外，随着叶型的升级换代，厂房也需要随之变更。结论：首先行业扩产是相对谨慎的，未来两年不会有特别多的新增产能；其次，铸件的扩产周期最长，又面临环保限制、熟练工培养等多重制约，供给端的冲击会比较小；最后，从技术迭代来看，叶片最快，实际产能远小于名义产能，供给端从121 到141的切换速度会小于需求端的切换速度，140以上大叶片供不应求会持续比较长的时间。这两个环节的盈利能力相对有保障。图表 34：不同叶片类型供给需求情况示意图低141高高121低供 给需 求转子直径（m） HYPERLINK / 资料来源:wi

31、nd、方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5823目录一风电零部件全景：普遍重资产，产能瓶颈强二三3.1盈利能力看供需：扩产难度看铸件，需求迭代叶片最优量的提升看成本优势和海外市场开拓具备成本优势：日月股份、禾望电气3.2通过海外市场增长对抗国内下降：日月股份四五风险提示市场的担忧 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5824三、量的提升看成本优势和海外市场开拓具备成本优势：日月股份、禾望电气当行业重新进入稳定或下行阶段时，产业链企业只能依靠提升市占率来对抗，依靠产品质量提升市占率是比较缓慢

32、的过程，而对于标准化的产品，依靠低成本提升市占率则相对比较迅速。目前看，叶片、塔筒、主轴环节，不同企业的成本差异很小，而在变流器和铸件环节，成本和毛利率的差距则比较大，龙头企业提升市占率相对容易。图表 35：风机各环节企业毛利率对比标的18年毛利率竞争对手1毛利率竞争对手2毛利率叶片中材科技14 8（时代新材）14 （天顺风能，估算）塔筒天顺风能21 21 （泰胜风能）20 （大金重工）主轴金雷股份30 39 （通裕重工）铸件日月股份219（佳力科技）13 （台湾永冠）变流器禾望电气49 38 （阳光电源）32 （科诺伟业） HYPERLINK / 资料来源：wind，方正证券研究所整理 HYPERLINK / 22340875/36139/20190903 13:5825三、量的提升看成本优势和海外市场开拓通过海外市场的增长对抗国内下降：日月股份由于未来两年国内市场都是抢装期，市场容量足够大，很多小的、竞争力不足的企业死灰复燃，对于龙头企业来说，提高市占率是比较困难的，从风机环节就可以看到， 今年金风科技的市占率是下降的。而海外市场的门槛相对较高，能够扩大海外市场份额的企业，在国内抢装潮结束之后，依靠海外收入的增长对抗国内市场的周期下行。过去三年，日月股份的海外收入稳步提升。图表 36：风机各环节企业市场份额对比（单位：亿）环节公司国内市场市占率