2022年叶片行业发展现状及竞争格局分析

1、2022年叶片行业发展现状及竞争格局分析1.叶片：风电机组核心零部件，行业需求景气带动量价齐升叶片制造商处产业链中游，厂商通常与整机厂绑定紧密。风电叶片产业链主要由上游 原材料供应商，中游风电叶片生产商、下游整机厂商和风电场运营等环节构成。生产叶片 的主要原材料包括芯材及碳梁、环氧树脂、纤维布等，国内代表企业有澳盛科技、光威复 材、上纬新材、康达新材等。风电叶片制造企业可分为两类，一类是以迪皮埃（TPI）为 代表的独立叶片生产企业，中材科技和时代新材均属于此类企业；另一类是以艾尔姆（LM） 为代表的风电整机厂配套生产企业。叶片制造企业与下游整机厂商关系密切，通常双方一 旦达成合作将形成长期稳定

2、的供货关系。风电叶片是构成风电机组的核心零部件，占风电整机成本约 15%-20%，仅次于塔架。 风电叶片是风电机组将风能转化为机械能的关键零部件，是一个由外壳、主梁、腹板、基 体、芯材等构成的薄壳结构。风电叶片制造成本中原材料成本达 70%以上，叶片主梁起支 撑作用，承受风电叶片 80%以上荷载，腹板通常采用夹芯结构，将叶片承受的剪切力传导 到叶片内部，基体树脂起包裹纤维材料和芯材的作用，增强纤维和基体树脂合计占总成本 价格 60%以上，芯材、结构胶占比均超过 10%。目前，玻璃纤维或碳纤维与高性能树脂 结合得到的质轻高强、耐腐蚀的复合材料是制造风电叶片的理想材料，玻纤复合材料能够 提供足够的

3、刚度与强度，而碳纤维复合材料密度较低，更加适用于大型风电叶片生产制造。原材料价格持续上涨叠加风机大型化趋势，叶片平均价格逐年走高。2018-2020 年， 风电叶片的平均价格从 2018 年 153 万元/套上涨到 2020 年 194 万元/套，涨幅 26.8%，主 要原因有两点： （1）上游原材料价格持续上涨提升叶片价格。2018-2020 年，中国风电行业补贴政 策退坡在即，迎来新一轮抢装潮，以巴沙木为代表的芯材材料供不应求，价格持续攀升， 拉动风电叶片价格走高。芯材是风电叶片生产的核心原材料之一，占叶片总成本 10%以上。 巴沙木具备高度轻量化的特征，是市面主流风电叶片企业使用最广泛的

4、芯材材料。2018 年巴沙木价格约为 5800 元/ m，2020 年中国风电行业抢装潮迎来高峰，巴沙木价格迅速 上涨至 15000-16000 元/ m。此外，PET、PVC 等其他芯材材料价格均有不同程度上涨。（2）大型风机占比逐年提升，推动叶片价格上行。近年风机大型化趋势明显，大兆 瓦风机占比不断提升，叶片尺寸、生产工艺难度和生产成本也随之提高。一方面，大尺寸、 高功率风电叶片需要使用更多芯材套材及碳梁，芯材套材生产成本包含巴沙木成本和直接 人工成本，价格高于芯材；另一方面，在叶片轻量化要求下，碳纤维复合材料更具优势， 其单价也远高于玻璃纤维。国内风电叶片生产毛利率水平受行业景气度影响，

5、不同企业毛利率差别较大。风电叶 片行业与下游风电装机量关联密切，生产成本受原材料价格影响较大，行业毛利率水平波 动较大，基本维持在 10%-30%之间。2018-2020 年风电抢装潮带动风电行业高度景气， 致芯材价格迅速上涨，助推风电叶片价格，产品毛利率逐年上升，中材科技、时代新材 2020 年毛利率分别达到 23.93%、17.04%。2021 年是风电行业平价元年，风电抢装退潮，风 电整机招标价格持续承压，叶片价格随之下降，叠加核心原材料环氧树脂、玻纤等产品上 涨双重压力，风电叶片毛利率大幅下降。风力发电是重要的可再生清洁能源，全球风电装机需求景气。世界各国就降低二氧化 碳排放量目标基本

6、达成共识，随着可再生能源综合利用技术不断提升，风电、光电等清洁 能源发电项目的发展成为主流。全球风能理事会（GWEC）发布分析报告，2021 年全球 新增装机量 93GW，同比下降 1.7%，其中新增陆上风机 72.5GW，同比增长 18%，海上 风机 21.1GW，同比下降 108%。截止 2021 年末，全球累计装机量达 837GW，2016-2021 年 CAGR 超 11%。风电新增并网装机总量持续增长，海上风电发展势头强劲。2021 年中国新增风电并 网装机容量达 47.57GW，同比下降 33.63%，累计风电并网装机容量 328.48 GW，同比 增长 16.68%，相较于抢装潮

7、之前的 2019 年保持着持续高速的增长。2016 年海上风电新 增并网装机仅为 0.49GW，占当年新增装机量 1.21%，2020 年海上风电新增并网装机 3.06GW，同期占比 2.52%，五年 CAGR 为 103.02%，远高于同期陆上风电新增装机 CAGR （10.27%）。我们预计，2025 年中国新增风电并网装机总量达 75GW，其中陆上新增 65GW， 海上新增 10GW，海上风电机组依旧保持较快增长，同期占比进一步提高至 13.33%。预计 2025 年国内风电叶片市场规模达 400 亿元，对应 5 年 CAGR 为 9%。按提前并 网一年进行假设，我们预计到 2025 年

8、我国风电新增装机需求量为 80GW，对应 2021-2025 年的 CAGR 为 14%。随着风机大型化带来的降本需求，我们预计单位功率对应的叶片价 值量会出现一定下行，但随着行业平均装机规模的提升，单套叶片对应的价值量有望出现 提升。综上，我们测算 2021 年中国风电叶片市场规模为 285 亿元，2025 年有望达到 400 亿元，对应 5 年 CAGR 为 9%。2.双龙头竞争格局，大叶型产品有望成为行业主流风电叶片行业市场集中度高，2020 年全球和国内 CR2 分别为 35%、50%。LM（GE）、 TPI 始终占据行业龙头地位，全球市场份额合计达 35%。经过数十年发展，国内风电叶

9、片 企业数量从最高峰时期近 100家缩减到目前 30 家以内，中材科技和时代新材为行业龙头， 呈双龙头竞争格局，根据 GWEC 数据，2020 年二者市场份额约 50%。叶片制造商可分为两类：自产自用和生产叶片外销配套。叶片的供应链采购模式已经 随着时间的推移而发生了变化。在风能市场繁荣之前，内部叶片制造占了全球市场的大多 数。一度，所有领先的涡轮供应商都试图寻求上游集成战略，以确保转子叶片的供应，但 内部叶片生产的整体市场份额自 2006 年以来有所下降，2019 年不到 50%。外包给第三方 供应商的叶片机的增加可能是由于市场因素， 2011-2014 年期间的市场波动迫使大型 OEM 在

10、没有稳定产能和产能利用率低的国家剥离内部叶片设施或关闭一些内部产能:包括 丹麦 Vestas(维斯塔）、SGRE（西门子）和德国 Enercon（恩乐肯）在内的几家欧洲涡轮 机供应商采用了垂直集成和外包的混合模式。这一策略使公司变得更轻、更灵活，并适应 市场条件的变化；目前世界上大约有 20 家独立的叶片制造商，其中大多数位于亚洲，特 别是中国。从公司层面来看，全球范围内独立叶片生产企业中，迪皮埃（TPI）是最大独立叶片 生产企业，产能超过 15000MW/年。国内叶片独立生产企业 2020 年全年合计产能达 53400MW。其中仅有 5 家产能达 5000MW 以上，其中中材科技、时代新材占

11、据行业龙头 地位，产能均超 10000MW/年。 从产品结构看，中材科技风电叶片覆盖范围更广，涵盖 1.0MW-8.0MW 全系列，时代 新材则聚焦 2.5-3MW 级别叶片生产配套。在整机企业叶片部门中，全球范围内艾尔姆（LM） 是最大的风电整机厂商叶片生产企业，年产能超 12000MW/年；国内风电抢装潮来袭，各 企业陆续扩产，2020 年中复连众、东方电气等企业年产能均可达 4000 套以上。我国风电叶片基本实现国产化，产能充足且较稳定。经过多年发展，我国先后实现风 电叶片关键原材料国产化，突破多项核心生产工艺及制造技术，风电叶片产品质量已经达 到国际领先水平，基本实现国产化，行业过剩产

12、能和落后产能逐步淘汰，总体产能充足且 稳定，供需平衡发展有序。风机大型化趋势明显，促进大叶片需求高景气。国内风电厂家不断推动大型风机落地， 2011-2021 年，全国海上以及陆地新增风电装机平均单位容量不断攀升，截至 2021 年， 海上新增装机平均单位容量达到 5.56MW，陆上装机容量达到 3.11MW。国内风电新增装 机平均单机功率在 2011 年、2017 年和 2020 年先后突破了 1.5MW、2.0MW 和 2.5MW， 平均功率提升 0.5MW 所需时间从 6 年缩短为 3 年。随着风机大型化进程持续推进，功率 低于 2.0MW 的风电设备或将逐渐淘汰出市场。大型化趋势下叶轮

13、直径持续增长，技术更新迭代轻量化成为主流趋势。2014 年，叶 轮直径在 91-110 米之间机型占全球新增风电装机 49.5%，到了 2018 年，111-130 米叶轮 直径的风机逐渐成为主流，我国新增风电装机平均叶轮直径也增加到 120m。GWEC 预测， 2020-2025 年新增风机的平均叶轮直径将达到 150m。在 2021 年风能大会上，金风科技、 远景能源等国内知名风电整机商均推出叶轮直径超过 200 米的机型，中国海装推出的 H256-16MW 叶轮直径高达 256 米。风电叶片直径不断增大，对材料类型与性能、结构设 计、制作工艺等要求越来越高，使用轻量化、高刚性、高比强度的

14、材料，在增大叶片长度 与刚度的同时尽可能降低重量十分必要。传统的玻纤复合材料难以满足这些要求，而碳纤 维复合材料密度更低、强度更高，是风电叶片大型化、轻量化的首选材料，若将碳纤维主 要用于叶片主梁，替换原先主梁中的单轴向玻纤布，可有效减重 20%。强劲需求下龙头加速布局大叶型产品，小叶型产能过剩驱动行业洗牌。大型化趋势下 国内头部企业加速布局大叶型产品，中材科技产品开发实现了从 1.0MW-14.0MW 平台的 系列化推进，目前拥有全系列八十余款产品，适用于高低温、高海拔、低风速、沿海、海 上等不同运行环境，并围绕 “大型化、低载荷、易制造”的风电叶片技术发展方向开展 多款大型叶片研发。时代新

15、材加快新叶型研发批产速度，抢占市场先机，2021 年为 6 家 客户完成 12 款新产品开发工作；国内陆上市场完成 3.XMW、4.XMW 叶片的设计开发， 海上市场攻关 7-8MW 及以上大功率叶片的开发。同时受原材料波动影响，小叶型毛利率 相较大叶型不具优势，供过于求，叶片生产企业加速向大叶型切换，行业迎来洗牌。3.坚持“双海”战略，持续推进大叶型产品迭代升级风电叶片：立足南方，渗透三北，拓展双海。风电叶片领域，公司提前进行产能布局， 年产能已达 4500 套，产能充足。未来，公司将坚持双海战略，一方面，在稳固国内市场 地位的同时，积极寻找开拓海外市场渠道，持续深化与 Vestas、SGR

16、E、Nordex、 Enercon 等海外客户的合作，开拓西门子歌美飒等新客户，获取新订单提升海外市场份额，加快建 设海外基地力争实现全球市场地位提升。另一方面，公司与上海电气达成海上风电战略合 作，乘海上风电快速发展顺风车突破增长瓶颈。同时公司将持续渗透“三北” 地区，针 对低风速区域重点开发 2.5-3MW 级别大功率、大叶轮叶片，目前已完成国内东北工厂、 西北工厂的产能布局，此外，公司拟建立松原叶片生产基地，建设 4 条 5MW 及以上风电 叶片生产线，公司预计新增叶片产能 240 套/年。同时机组大型化趋势下，龙头加速布局大 叶型产品，大叶型产品占比持续提升，小叶型产品逐步淘汰，行业面

17、临洗牌。公司顺应行 业主流，积极推动大叶型产能布局与产品研发。同时利用产能及研发优势，绑定优质客户， 积极向海外市场以及海上风电市场拓展，随着小叶型生产工厂的淘汰以及行业布局调整， 公司市场份额有望进一步提升。公司实现聚氨酯叶片替代，降低对单一原材料依赖。公司是全球首家具备聚氨酯叶片 批量制造技术及能力的企业，聚氨酯技术国际领先。2018 年，公司首次将聚氨酯树脂用 作风电叶片原材料，通过创新大构件聚氨酯树脂导入工艺，并利用聚氨酯黏度低、服役性 能优异等特点，解决了聚酯树脂对湿度敏感、反应快、适用期短等问题，自主研发出多功 能多工序一体化在线真空灌注设备，形成“即混即注”式液相成型技术，可以自动控制灌 注过程中压力、温度、流量等关键工艺参数确保叶片成型效率与产品质量。聚氨酯技术的 进展缓解了原材料价格攀升压力，降低了公司对单一原材料的依赖。下游风电机组招标价 格下行趋势明显，公司利润空间两端承压。因此公司持续推进聚氨酯叶片替代进程，先后 在相关设计技术、成型工艺技术和成型装备等核心关键技术实现突破，使得公司不再依赖 单一原材料，在降低制造成本的同时能够获得差异化竞争优势。顺应大型化轻量化趋势，持续推出新型风电叶片。2018 年，公司顺利完成 3.0MW 级 TMT-71.5叶片开发，通过了6家以上客户机型匹配或挂机考核，同