海上风电材料产业分析:国产风电材料企业将获明显利好.docx
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1、海上风电材料产业分析:国产风电材料企业将获明显利好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
2、健康发展的若干意见(财建20204 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,
3、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 202
4、5 年,我国新增海上风电装机规模可 达 3470 万千瓦。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
5、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
6、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
7、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,进程驶入快车道。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
8、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。碳纤维目前处于供不应求的态势,行业集中度较高。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
9、。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,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、 碳纤维重点公司分析2.3
10、.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
11、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
12、目建设。2020 年公司 2.4 万吨/年原丝、 1.2 万吨/年 48 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。2.3.2、吉林化纤:产能持
13、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 2
14、8 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 25K50K 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,
15、 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
16、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。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
17、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
18、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。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
19、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
20、 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、 聚醚胺重点公司分析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
21、+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
22、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。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
23、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
24、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。 公司聚醚胺生产规模较大,成本优势显著
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