2024年金雷股份研究报告:风电锻造主轴龙头,加码铸造开辟第二增长曲线

  • 来源:华福证券
  • 发布时间:2024/02/19
  • 浏览次数:1020
  • 举报
相关深度报告REPORTS

金雷股份研究报告:风电锻造主轴龙头,加码铸造开辟第二增长曲线.pdf

金雷股份研究报告:风电锻造主轴龙头,加码铸造开辟第二增长曲线。风电主轴行业绝对龙头,定增加码大兆瓦铸件产能开辟第二增长曲线。公司是风电主轴行业的全球TOP1厂商,2022年定增募投加码大兆瓦铸件产能,打造第二增长曲线。根据23年中报的披露,原材料价格下跌使得公司毛利率修复至35%,同比提升8pct,同时东营的大兆瓦铸件产能已取得小批量订单,铸件业务放量在即。风电主轴需求高景气,行业竞争格局较优。碳中和背景下,风电整体需求或更乐观,海上风电迎来国内外高景气共振周期,未来几年装机有望迎来爆发式增长。我们测算23-25年主轴市场空间分别为65/75/83亿,3年CAGR为16%,其中锻造主轴分别为4...

一、 风电主轴行业绝对龙头,定增加码大兆瓦铸件产能开辟第二增长曲线

1.1 深耕风电主轴赛道,管理层经验丰富

风电主轴行业绝对龙头,定增加码大兆瓦铸件产能开辟第二增长曲线。金雷科技 股份有限公司(简称金雷股份)主营风电主轴及各类大型铸锻件,主要产品包括风电 锻造主轴、铸造主轴和自由锻件。公司的前身为莱芜市龙磊物资有限公司,主要从事 钢材贸易;2006 年正式成立公司进军风电主轴行业;2015 年登陆创业板上市。2016 年,公司的 10000T 压机、精工车间投产,建成了行业内首条全封闭、恒温恒湿、自 动涂装生产线;2019 年,公司的精铸车间投产,具备了全流程的生产制造能力;2020 年,铸造线投产,使公司发展驶入了“锻造产品+铸造产品”的双车道;2021 年,8000 支铸锻件项目完工,实现了铸造主轴的全流程生产。2022 年,公司的铸件产品开始批 量交付,贡献收入,同时公司定增募投 17.5 亿元,投资建设海上风电核心部件数字 化制造项目一期,加码大兆瓦铸件产能(主要是铸造主轴产能,其次还有少量轮毂、 底座、轴承座等铸件零部件产能),打造第二增长曲线。经过 10 余年的深耕,公司已 经是风电主轴行业的全球 TOP1 厂商,2022 年的市占率达到 31%。

实际控制人地位稳固,管理层均为公司元老。公司实际控制人为董事长伊廷雷先 生,持有公司 31.54%的股份。除实控人外,前十大股东中,其余 9 名股东合计持股 11.87%,其中苏东桥先生为公司的首发股东,持股 2.32%,其余均为二级市场的机构 投资者。管理层方面,核心的管理层基本都从公司内部培养和提拔,在公司任职时间 长久,忠诚度高,并且产业和运管管理的经验都相当丰富。

1.2 风电主轴贡献主要营收,铸件产品放量在即

受益于风电行业高景气度,营收实现高复合增长。2018-2022 年,公司的营业收 入为 7.9/11.2/14.8/16.5/18.1 亿,分别同比增长 32%/42%/31%/12%/10%,4 年 CAGR 为 23%。分业务看,主轴业务是公司最主要的收入来源,历年收入占比超八成。铸件 产品于 21 年下半年开始贡献营收,22 年全年实现收入 1.4 亿。根据公司 23 年中报的 披露,东营大兆瓦铸件产能已取得小批量订单。后续随着东营大兆瓦铸件产能的逐步 释放,铸件产品的收入体量有望快速放量,拉动公司收入整体增长。

盈利能力持续修复,利润重回高增可期。2018-2022 年,公司的归母净利润为 1.2/2.1/5.2/5.0/3.5 亿,分别同比增长-23%/76%/155%/-5%/-29%,CAGR 高达 32%。盈 利能力上,综合毛利率(2018 年和 2019 年的营业成本中加回运输费用)分别为 26%/28%/45%39%/30%。2018-2020 年,得益于抢装潮行业需求的集中爆发,公司的 业绩实现了量利齐升,2 年利润增长超 4 倍,CAGR 高达 112%,其中 2020 年的毛利 率大幅提升主要系公司进行产业链的纵向上延,带来直接原料成本的大幅降低。2021 年,由于陆风抢装潮褪去,风电行业的需求从高点下滑,主轴产品单价有所降低,导 致毛利率有所下降。2022 年,受废钢、镍铁等原材料价格的大幅上涨,公司的盈利能 力下滑较多。2023H1,实现归母净利润 2.0 亿,同比增长 70%,毛利率修复至 35%, 同比 2022H1 提升 8pct。后续随着大兆瓦铸件产品陆续出货,以及原材料价格波动的 趋缓,公司的盈利能力有望修复至较高的水平。

费用管控能力优秀,加大研发支出与资本开支导致费用率有所上升。2018-2022 年,公司期间费用率分别为 5.6%/6.0%/7.3%/7.0%7.2%,费用率呈上升趋势,5 年上升 1.6pct(不包括运输费用由销售费用调整至营业成本带来的费用率降低影响)。细拆来 看,销售费用率和管理费用率基本保持稳定,研发费用率和财务费用率 5 年分别上升 0.7/0.8pct,主要系公司近几年加大研发支出与资本开支所致。与同行相比,公司的期 间费用率仍是最低的水平,费用管控能力依旧十分优秀。

二、 风电主轴需求高景气,行业竞争格局较优

2.1 风电行业:碳中和背景下需求或更乐观,海风国内外迎高景气共振周期

全球风电装机稳健增长,碳中和目标下需求或更乐观。根据 GWEC 的数据,近 10 年(2013-2022 年)全球风电新增装机 CAGR 为 6%,近 5 年(2018-2022 年)的 CAGR 为 8%。尽管风电新增装机以较快速度在增长,但是与减排目标所要求的装机 规模还相差甚远。根据 GWEC 的测算,若想实现本世纪末全球温升 1.5℃以内及 2050 年净零排放的目标,2030 年的累计装机规模需要超过 3000GW,2030 年的新增装机 量需要达到 2022 年的 5 倍,即达到 390GW 左右的年新增装机规模,则 23-30 年的新 增装机 CAGR 高达 22%,未来风电发展空间或比预测和想象中来的更广阔。

陆风增速放缓,海风是未来拉动需求增长的主力。从装机类型来看,陆风发展已 经较为成熟,增速减缓。2022 年陆风累计装机规模已达到 842GW,近五年(2018-2022 年)全球陆风新增装机的 CAGR 仅 7%。海风发展较晚,基数低,增速快。截至 2022 年底,全球海风累计装机 64GW,装机规模仅相当于陆风的 8%。根据 GWEC 的数据, 近五年(2018-2022 年)海风新增装机的 CAGR 为 14%。GWEC 预计 2027 年海风新 增装机将达到 36GW,5 年 CAGR 为 33%,增速远超陆风(12%),成为拉动风电需 求增长的主力。

2.1.1 陆风:大基地稳步推进,分散式发展提速,以大代小打开增量需求

陆风进入全面平价时代,经济性驱动下项目需求旺盛。2021 年起,国内陆上风 电正式脱离国补,进入平价上网时代。随着风机价格的快速下跌,陆上风电的 LCOE 也在快速下降,根据 IRENA 的数据,2021 年陆风的加权平均 LCOE 为 0.18 元/kwh, 同比 20 年大幅下降 29%,已明显低于各省的上网电价(0.26-0.45 元/kwh),平价降本 的进展超预期。在高收益率的驱动下,平价以来的陆风项目需求相当旺盛。从装机来 看,2021/2022 年的新增装机分别为 41/45GW,相比抢装潮以前的装机规模大幅提升。 从招标来看,2021/2022年陆风的公开招标规模分别为达到51/84GW,同比106%/63%。

风光大基地陆续推进,陆风需求有支撑。2022 年 2 月,国家发展改革委、国家 能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》, 提出到 2030 年风光大基地规划装机 455GW,其中四大沙漠规划装机 284GW,采煤 沉陷区规划装机 37GW,其他沙漠和戈壁地区规划装机 134GW,在投产规划上,在 “十四五”期间建设 200GW,“十五五”期间建设 255GW。截至目前,第一批 97.05GW 风光基地项目已全面开工,部分建成投产,预计年底全面投产。第二批 30.48GW 风 光基地项目也已经陆续开工,预计明年相继投产。第三批风光基地项目清单也已经形 成,目前已公开的三省第三批大基地项目清单已经有 42.53GW 的容量,其中包含风 电项目 20.55GW。

分散式风电支持政策频出,发展明显提速。与集中式风电相比,分散式风电具有 规模小、建设周期短、开发方式灵活、就近消纳、不受指标管理等特点,是解决中东、 南部低风速、开发困难的有效解决方案。“十三五”期间,由于审批流程繁琐、农村集 体土地属性以及项目收益率低等问题导致分散式风电的发展缓慢,装机规模较小,截 至 20 年底,分散式风电累计装机规模仅 1.9GW。“十四五”期间,支持政策频繁出台, 分散式风电在审批流程和土地上的卡脖子问题开始松动。同时风机价格的大幅下降也 让分散式风电的经济性得到明显提升。根据我们的测算,即使是在利用小时数只有 1600 小时的低风速区域,在当前 5500-6000 元/KW 的建设成本下,项目收益率也能达到 7%左右。高经济性驱动开发商投资分散式风电的意愿明显增强,分散式风电迎 来了规模化发展。根据 CWEA 的数据,21/22 年的分散式风电新增装机分别为 8.0/3.5GW,发展明显提速。

《管理办法》正式出台,老旧风场“以大代小”改造需求有望释放。23 年 6 月, 国家能源局下发《风电场改造升级和退役管理办法》的通知,鼓励并网运行超过 15 年或单机容量小于 1.5 兆瓦的风电场开展改造升级。根据《中国风电场技改升级白皮 书》的统计,我国老旧风电场潜在机组替换空间(1.5MW 及以下)接近 100GW,改 造需求较为迫切的存量空间(运行超 10 年)约 75GW。据风芒能源的不完全统计, 截至 22 年底,全国共有 93 个“以大代小”项目启动,容量共计 6.3GW+。《管理办法》 对管理主体、申请流程、审批、电网接入、补贴和电价等方面做了进一步明确,为老 旧风场改造升级和退役提供了政策上的依据,有助于打消开发商的顾虑。后续各省有 望加快制定和出台具体的实施细则,推动老旧风场改造升级,释放相关的项目需求。

2.1.2 海风:发展提速,国内外迎高景气度共振周期

国内:平价项目需求旺盛,高景气度持续得到验证 “十四五”规划装机目标超50GW,23-25年的年均海风装机需 10GW。根据CWEA 的统计,沿海 11 省市规划的“十四五”海风开发目标超 60GW,新增装机目标超 50GW。 21/22 年海风装机分别为 17/4GW,共计装机 21GW,如果要圆满“十四五”各省市规划 的海风装机目标,则 23-25 年国内海风需装机 30GW,年均装机需 10GW。因此,未 来几年国内的海上风电将迎来高速增长时期。

广东、福建等省份陆续开启新一轮海风竞配,海风存量待建项目持续增加。23 年 5 月,广东省发布《广东省 2023 年海上风电项目竞争配置工作方案》,共释放 23GW 海风项目,其中省管海域 7GW,国管海域 16GW。此次广东省的竞配首次开放国管 海域的项目,搭配后续将出台的《深远海管理办法》,海风的中长期空间进一步打开。 23 年 6 月,福建省开启第二轮的海风竞配,共释放 5 个海风项目,合计容量 2GW; 7 月 17 日,海风竞配结果公布,华电等企业获得此轮福建海风竞配项目的开发权。 江苏在限制性因素解决后也有望开启新一轮海上风电的竞配。随着各省新一轮竞配的 陆续开展,海上风电的项目储备量将持续增加,中长期的成长性亦无忧。

装机、招标以及开工数据均显示了行业的高景气度。从装机需求来看,2022 年, 海风正式脱离国补,进入名义平价时代,在抢装潮透支项目需求、疫情影响供应链交 付等种种不利因素的干扰下,全年仍然新增装机 5GW,仅次于 21 年抢装潮的新增装 机规模。从招标需求来看,根据金风科技统计的数据,2022 年全年招标 99GW,创历史新高,其中海风招标 15GW(不包含国电投 10.5GW 框架标),同比增长 427%,仅 次于 2019 年(16GW)。从在建项目来看,根据自然资源部的数据,23Q1 在建和新开 工海上风电项目建设总规模约 18GW,同比翻番,海洋工程装备交付订单金额同增 4.2 倍,海风需求的高景气度持续得到验证。

国外:各国大幅加码海上风电,海风装机有望爆发式增长 受能源危机、俄乌冲突影响,欧洲各国加速能源转型节奏,海风装机规划不断上 调。2022 年 5 月,北欧四国(德国、丹麦、比利时和荷兰)签署《埃斯比约宣言》,承 诺 2030 年海风累计装机达 65GW,到 2050 年累计装机 150GW,共同建设“欧洲绿色 发电站”。2022 年 8 月,波罗的海沿岸八国(丹麦、德国、瑞典、波兰、芬兰、爱沙 尼亚、拉脱维亚、立陶宛)在能源峰会上签署《马林堡宣言》同意加强能源安全和海 上风电合作,计划在 2030 年将波罗的海地区海上风电装机容量提升至 19.6GW,为 目前容量的 7 倍。2023 年 4 月,环北海九国(比利时、丹麦、德国、法国、爱尔兰、 卢森堡、荷兰、挪威和英国)在北海峰会发布《奥斯坦德宣言》,明确环北海国家到 2030 年前海上风电装机容量达到 120GW,2050 年前达到 300GW 以上。

2022 年以来,美国的海风政策持续加码,海风开发建设将提速。2022 年 2 月, 美国能源部发布《海上风能战略》,规划到 2030 年、2050 年海上风电累计装机规模 将达 30GW、110GW。同年 8 月,美国政府通过《2022 年通胀削减法案》,法案恢复 此前对海风的 30%税收减免,旨在帮助项目开发商降低成本。9 月,拜登政府提出计 划到 2035 年建设 15GW 漂浮式海上风电,将美国漂浮式海上风电的成本降低 70%以 上(达到约 4.5 美分/千瓦时)。

海外各国到 2030 年规划的海风装机目标已经达到 274GW,其中欧洲/亚太地区 的分别达到 154/60GW。根据 GWEC,2022 年底海外市场的海风累计装机 33GW, 如各国能够顺利完成目标,则 2023-2030 年海外市场有望新增 241GW 海风,年均新 增将高达 34GW。22 年海外海风仅新增 3.7GW,因此未来几年海外海风的装机有望 迎来爆发式增长。

2.2 风电主轴:“锻改铸”趋势明显,竞争格局较优

2.2.1 市场空间:锻造主轴市场空间稳定,铸造主轴市场高速扩容

风电主轴是风机的重要零部件,质量要求高,下游客户黏性强。风电主轴在风电 整机中用于联接风叶轮毂与齿轮箱,将叶片转动产生的动能传递给齿轮箱,起到传动 与连接的作用。风电主轴使用寿命约 20 年,使用中更换成本高、更换难度大,因此 在通常情况下,风电整机制造商一旦确定了供应商就不会再更换,主轴企业的下游客 户黏性强。

按制造工艺不同,风电主轴分为锻造主轴和铸造主轴两种,铸造主轴更适合大兆 瓦机型。锻造指利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一 定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。锻造主轴具有良好的力学性能与更长 的使用寿命,适用于受力强、条件恶劣的工作环境。铸造指通过熔炼金属,制造铸型, 将熔融金属浇入铸型,凝固后获得一定形状、尺寸、成分、组织和性能铸件的成形方 法。铸造能够使铸件快速一次成型,生产效率和材料利用率都高于锻造,适合用于大 型或者结构复杂的部件生产。铸造的力学性能低于同材质的锻件力学性能,但仍可满 足风电整机长期稳定运行的要求。因此铸造主轴更适合用于大兆瓦机型。

风机大型化趋势加速,风电主轴将由锻造转向铸造。近几年,基于平价降本的压 力和激烈的市场竞争,风机大型化趋势明显提速。根据 CWEA 的数据,2013-2017 年, 国内陆风新增装机的平均单机容量从 1.7MW 增长至 2.1MW,海风新增装机的平均单机容量从 1.9MW 增长至 3.7MW,五年的时间陆风/海风的平均单机容量分别增长 0.4/1.8MW,CAGR 为 5.4%/18.1%。2022 年,陆风/海风的单机容量分别为 4.3/7.4GW, 近五年(2018-2022 年)的平均单机容量分别增长 2.2/3.7MW,CAGR 为 19.6%/18.1%。 随着大兆瓦机型的快速迭代,铸造主轴的渗透率将提升。

低成本导向使得直驱机型占比下降,主轴需求用量将提升。在技术路线上,风机 的三种技术路线各有优劣,但是随着价格竞争日益激烈,初始投资成本更高、体积重 量更大的直驱机型逐渐难以满足风电大型化趋势下风机低成本、轻量化的要求,直驱 路线的整机厂商逐渐向双馈和半直驱路线转型。从当前各个风机厂商选择的技术路线 来看,未来陆上机型以双馈路线为主,海上机型以半直驱路线为主。由于直驱机型无 需主轴,其占比下降将明显提高主轴的需求用量。

主轴市场空间测算:锻造主轴市场空间将保持稳定,铸造主轴市场空间快速增长 全球风电装机:1)国内:我们采用 CWEA 所披露的吊装数据,在此基础上,预计 23-25 年国内新增装机为 70/86/98GW;2)海外:参考 GWEC 预测的数据,23-25 年 新 增 装 机 45/52/61GW 。因此 2021-2025 年 全 球 风 电 新 增 装 机 分 别 为 102/90/115/138/159GW。 单位用量: 2020-2022 年,我们用金雷的销量和市占率反推全球主轴需求量,得 到单位用量分别为 0.63/0.55/0.53 万吨/GW。主轴单位用量受到风机大型化影响而逐 年摊薄,但直驱机型占比下降,双馈和半直驱机型占比提升会增加主轴需求总量,导 致单位用量的摊薄速度会有所放缓。基于以上,我们预计 2023-2025 年主轴单位用量 的摊薄速度与 2022 年相当,相较 2021 年要慢。因此假设 2023-2025 年主轴单位用量 为 0.51/0.49/0.47 万吨/GW。

锻造/铸造主轴渗透率:我们根据陆上风机和海上风机不同技术路线的占比大致 测算,预计 2021 年锻造主轴渗透率为 74%,随着大兆瓦机型的快速迭代,2025 年锻 造主轴的渗透率下降至 66%。(注:此处锻造主轴的渗透率为使用主轴的风机中锻造 主轴的占比,铸造主轴渗透率=1-锻造主轴渗透率) 产品单价:锻造主轴方面,参考金雷股份的主轴产品单价,22 年为 1.08 万元/吨。 考虑后续更大兆瓦的主轴会转向锻造主轴,因此假设23-25年锻造主轴单价逐年下降, 分别为 1.06/1.04/1.02 万元/吨。铸造主轴方面,预计随着大兆瓦产品占比的快速提升, 单价能够随之提升,23-25 年的单价分别为 1.24/1.28/1.30 万元/吨。 我们预计 23-25 年,全球主轴市场空间分别为 65/75/83 亿,3 年 CAGR 为 16%; 锻造主轴分别为 44/49/50 亿,3 年 CAGR 为 11%;铸造主轴分别为 21/26/33 亿,3 年 CAGR 为 26%。

2.2.2 竞争格局:行业进入壁垒较高,双寡头竞争格局稳定

风电主轴具备一定的行业进入壁垒,具体包括: 1)技术工艺壁垒:风电主轴属于大型零部件,制造流程复杂,而且流程的各环 节均需经过长时间的技术研究、经验积累方能生产出合格优质的产品。铸锻造和热处 理过程属高温、高压,非稳态成型,影响因素多,变化大,很难检测与控制,必须采 用高科技检测与现代化采样手段,不断进行理论分析与试验研究才能掌握核心技术。 2)专业生产经验壁垒:专业生产经验是生产风电主轴尤其是 2.0MW 以上风电主 轴的核心要素,包括精良的生产装备配比、精细的现场管理和长期的技术经验积累。 在风电主轴的生产过程中,不仅要精确控制相关技术参数,而且要求生产企业具备成 熟的产品技术管理能力和精细的现场管理水平,这需要在长期实践中形成。

3)供应商资格认证壁垒:风电主轴是风电机组的重要零部件,其质量直接关系 到风电整机是否能够在恶劣的环境中长时间(通常为 15-20 年)无故障运行,因此风电整机制造商对风电主轴的供应商通常会进行长时间的严格考察,并均有自行制订的 供应商认证体系。在既定的产品标准下,风电整机制造商更换零部件供应商的转换成 本高且周期长,若风电主轴制造商提供的产品能持续达到其质量要求,则其将与风电 整机制造商达成长期稳定的合作关系。在先行进入的风电主轴制造商已经与下游风电 整机制造商达成战略合作伙伴的情况下,后进入者打开市场难度较大。

4)资金壁垒:风电主轴制造生产流程较多,涉及锻压、热处理、机械加工、涂 装等多个工艺环节,设备及相关能源动力、生产组织配套整体投入巨大,如建立一条 中等规模的完整生产线大致需要投入 3 亿元。同时,生产过程又需要垫付较多流动资 金以保证存货采购的资金周转。巨大的资本投入限制了一大批中小企业的进入。 5)人才壁垒:风电主轴制造生产环节多,技术工艺复杂,不仅在工艺研发上需 要优秀的科研人员,在一线生产车间也需要众多掌握熟练生产技术的技术工人,从锻 压、热处理、机械加工、涂装等都需要一大批娴熟的工人才能保证工业生产流程的顺 畅。以锻压机操作员为例,培养一个合格的锻压机操作员需要 2-3 年时间。

行业呈现双寡头的竞争格局,且较为稳定。风电主轴属于技术含量较高,定制性 强的大型专用设备零部件。对中小制造企业而言,资金、技术等方面的高门槛直接限 制了其进入行业。而对于大型制造企业而言,专业化的生产经验、人员的培养和供应 商的认证与转换均需要投入大量的时间和精力去积累,入场内卷的性价比不高。因此 国内外专业从事风电主轴生产的企业较少,大都是以多种自由锻件产品为主,附带着 生产风电主轴。目前行业已形成了以金雷股份和通裕重工两家专业化风电主轴生产厂 商为主的寡头格局,2022 年,两家市占率合计占到 50%。

展望未来,在大兆瓦主轴产品快速迭代和“锻改铸”趋势的演变下,预计中小型的 锻造主轴企业会加快退出市场,小兆瓦的锻造主轴产能将转向自由锻件市场,锻造主 轴的市场份额将进一步向头部两家集中。而在铸造主轴市场,大兆瓦的铸造主轴产线 投入远高于锻造主轴,中小型主轴企业难以切换过去,但是部分拥有大兆瓦产能的头 部铸件企业会进入到铸造主轴市场,占据一定的市场份额。

三、 锻造业务基本盘扎实,铸造业务放量在即

3.1 锻件:锻造主轴基本盘扎实,其他精密轴业务逐渐起量

3.1.1 主轴龙头地位稳固,凭借强产品力享受高溢价

风电主轴行业 TOP1,国内外头部主机厂商全覆盖,客户认可度高。公司深耕风 电主轴市场,市场份额快速提升,2022 年在全球的市占率上升至 31%,相比 2011 年 的 6%大幅提升了 25pct,当前已稳居行业 TOP1 的地位。在客户资源上,公司与通用 电气(GE)、西门子歌美飒、运达股份、远景能源、电气风电、国电联合动力、恩德 安信能(Nordex)、Vestas、东方电气、金风科技、三一重能、中国中车等国内外的头 部主机厂商均建立了良好的战略合作关系。同时,凭借过硬的产品质量,公司多次获 得客户颁发的“最佳质量奖”、“最佳供应商奖”、“最佳战略合作伙伴奖”等荣誉称号, 客户认可度高,粘性强。

产品质量过硬,大兆瓦产品领先于行业。在产品质量上,公司拥有完善的质量认 证体系,检测中心通过了国家实验室认证,获得了 CNAS 认可标志;同时还拥有一套 严格完整的质量控制流程,通过了 IS09001 质量管理体系及其他体系认证,取得了 ABS、DNVGL、CCS、LR、BV 船级社船用锻件工厂认可、DNVGL 风电主轴工厂认 可。在大兆瓦主轴产品上,公司的风电锻造主轴产品已经涵盖 1.5-8MW 的多种主流 机型,东营“海上风电核心部件数字化制造项目”投产后,公司将具备 14MW 以上机型的大型铸件的供应和生产能力。

TOP1 厂商的议价能力和强产品力的加持,使得公司的风电主轴产品能享受一定 的溢价。风电主轴产品质量要求高,价值量占比小,主机厂商更换供应商的成本高, 对价格的敏感度相对较低。公司作为风电主轴行业的 TOP1 厂商,凭借龙头产业地位 和下游客户较强的黏性,拥有一定的议价能力。在产品方面,由于大兆瓦产品的开发、 生产难度更大,因此定价也更高。公司在大兆瓦产品上的领先优势也使得大兆瓦出货 占比会高于同行。总的来说,基于 TOP1 厂商的议价能力和更高的大兆瓦出货占比, 公司风电主轴产品能够享受一定的溢价。根据公司披露的营收和销量数据计算,2018- 2022 年金雷股份的风电主轴平均单吨价格分别为 0.98/0.99/1.11/1.03/1.08 万元/吨,比 通裕重工的风电主轴产品均价高 3%-16%。

3.1.2 技术和设备处于行业领先,降本增效持续推进

重视研发投入,技术竞争优势明显。公司相当重视产品研发和技术创新,历年的 研发投入占比基本维持在 3.5%以上的较高水平,研发投入的增速基本与收入扩张的 速度相匹配。公司先后与中科院、山东省科学院、山东大学、上海交大等科研机构、 院校建立了紧密的合作关系,通过产学研合作项目不断推动产品开发及工艺创新,形 成了公司独特的技术竞争优势。经过多年的研发积累,公司已全面掌握风电主轴生产 各环节的核心技术,曾多次参与国家火炬计划项目,是《风力发电机组主轴》 (GB/T34524-2017)国家标准的主要起草单位之一,是《球墨铸铁金相检验》 (GB/T9441_20201)国家标准的起草单位之一。

通过开发空心锻造工艺,降低产品的原材料用量,实现降本增效。风机主轴为满 足其强度、重量等要求通常设计成为中空结构。传统的生产工艺是通过深孔钻镗床在 锻后的实心主轴中机加工出中心通孔。该种生产工艺生产的风电主轴存在以下两个方 面的不足:一是传统自由锻工艺锻造的实心主轴的芯部具有较小的等效应变即较难锻 透,有时会导致内孔强度偏低;二是对于通孔尺寸较大的主轴,传统工艺具有较低的 材料利用率,需要更大的钢锭及更长的加热时间,从而降低了生产效率,增加了热处 理的成本。公司为提高产品的竞争力,实现降本增效的诉求,研发出新的风机主轴空 心锻造工艺。空心锻造是通过芯轴拔长或盲孔锻造的方法直接锻出空心轴类锻件的工 艺方法,具有材料利用率高、锻件性能好、机加工量少等优点。目前公司已经掌握全 纤维、近成型空心锻造技术,超大孔径异形空心主轴的锻造技术等核心技术,所生产 的同兆瓦的机组空心主轴比实心主轴的设计在重量上要轻 5-10%左右,原材料的消耗 量减少,成本优势进一步夯实。未来随着大兆瓦产品中空心锻造的比例增加,公司的 盈利能力还将进一步改善。

具备风电主轴全流程生产制造能力,保障交付产品的高质量。公司拥有全流程的 模铸生产线和三条全流程锻件生产线,配备了大型压机、50 余台(套)加热炉和热处 理炉,热处理炉通过美国航空材料规范 AMS2750 要求,车间现有四条机加工生产线, 设备数量达到 220 余台(套),可进行车、磨、刨、铣、钻、镗等各种工序加工。在涂 装环节,公司建有三条国内一流的自动涂装生产线,涂装线的建造与世界著名机器人 厂家进行了自动化作业的联合设计,在国内乃至世界风电行业都属于领先水平,涂装 生产作业在全封闭、恒温恒湿的环境下进行,涂层质量稳定、可靠。在检测环节,公 司的实验室配备有包括龙门式三坐标测量仪、光谱分析仪、HOD 分析仪、定氢仪、 定氧仪、激光跟踪仪等大量精密检测、计量设备可对铸锻件产品进行无损探伤、机械性能、金相组织、元素含量、残余气体含量等项目的检验,满足成分、性能、可靠性 等各种试验要求,保证了交付产品良好的质量口碑。

纵向延伸上游原材料产业链,实现钢锭完全自供。为应对原材料价格波动带来的 影响,公司以自有资金投资建设了“年产 8000 支 MW 级风电主轴铸锻件项目-原材料 自供项目”,于 2020 年 4 月全部投产,实现了钢锭材料全部自供,直接材料由原来的 外购钢锭变为生产钢锭所需的钢铁料、合金等,生产成本显著下降。此外,公司还通 过提高成材率,规模化生产以及下脚料再利用等方式持续降低原材料成本和加工成本, 不断提升公司盈利能力。

3.1.3 锻造产能利用充分,其他精密轴业务起量

锻造产能利用充分,后续仍将维持小幅增长。受益于近几年风电行业的高景气度 以及公司市场竞争力的持续提升,公司的锻件产品需求相当旺盛,2018-2022 年锻造 主轴/自由锻件的销量 CAGR 分别为 18%/70%。公司的锻造产能基本跟随市场需求的 节奏稳步释放,产能利用率常年维持在较高的水平。根据我们的梳理,2022 年底,公 司拥有 15.9 万吨的锻件产能(包括锻造主轴和自由锻件),预计 23-25 年锻件的产能 将达到 17.5/19.0/20.0 万吨,保持小幅增长。

发力其他精密传动轴业务,打开锻件成长空间,提升产能利用效率。自由锻造是 指利用冲击力或压力使锻件坯料在各个方向自由变形,以获得一定尺寸和机械性能的 锻件的加工方法,这种锻造方法一般适用于单件、小批量及重型锻件的生产,品种改 变灵活性较大。近年来,公司利用自身在轴类产品上的优势,加大了与公司自由锻造 风电主轴工艺流程相近的其他精密传动轴类产品的研产销力度,其他精密轴产品的收 入体量也实现了迅速增长。根据公司的公告披露, 2019-2022 年,其他精密轴产品的 销售收入从 0.36 亿增长至 1.73 亿,CAGR 高达 69%,2023H1,其他精密轴产品实现 销售收入 1.16 亿,同比增长 65%。目前公司其他精密轴业务合作的国内外各细分行 业头部企业已覆盖水泥矿山、能源发电、冶金、船舶、造纸等多个行业,积累的新客 户资源上百家。其他精密轴业务的起量一方面能够帮助公司的锻造业务打开新的成长 空间,贡献增量收入,另一方面可以在大型化加速的背景下,有效消化掉小兆瓦的锻 造主轴产能,保障锻件产品整体的盈利能力。

3.2 铸件:顺应行业趋势加码铸造产能,打造第二增长曲线

3.2.1 顺应行业“锻改铸”趋势,定增加码大兆瓦铸件产能

铸造产能快速扩张,2025 年将达到 24 万吨,3 年 CAGR 高达 137%。在风机大 型化趋势明显提速的背景下,风电主轴由锻转铸的趋势较为明确。公司顺应行业变革 趋势,前瞻性的布局大兆瓦铸件产能。2021 年 12 月,公司与东营经开区管委会签署 了《项目投资协议》,计划投资建设海上风电核心部件数字化制造项目,规划总投资 60 亿元,新增 40 万吨大兆瓦铸件产能,分三期建设。根据公司的规划,东营一期规 划 15 万吨,于 2022 年已经开始建设,预计于 2023 年下半年投产。根据新增产能的 投放进度,我们预计 2023-2025 年,公司的铸造产能分别达到 5/12/18 万吨,分别同 比增长 175%/145%/49%,3 年 CAGR 达 116%。

3.2.2 风电铸件需求伴随装机稳步增长,行业高耗能存在扩产壁垒

随着风电装机量的增长,风电铸件需求将稳步增长,预计 2025 年铸件需求量达 到 257 万吨。风电整机设备零部件包括叶片、齿轮箱、发电机、偏航系统、控制系统、 制动系统、塔架以及轮毂、底座等,其中风电设备铸件主要包括轮毂、底座、主轴、 齿轮箱部件、轴承座等,约占到单个风电整机成本的 8%-10%。根据中国铸造协会对 风电设备行业平均水平进行测算,每 MW 风电整机大约需要 20-25 吨铸件,其中轮 毂、底座、轴、梁、轴承座等合计约需 15-18 吨,齿轮箱部件约需 5-7 吨。以单位用 量每 MW 风机 20 吨铸件的用量计算,2021 年风电铸件的需求规模为 187 万吨。考 虑到风机大型化对风电零部件的摊薄效应,假设 2025 年风电铸件的单位用量降低至 16 吨/MW,则预计 2025 年风电铸件的需求量为 257 万吨,对应市场规模为 283 亿, 2021-2025 年铸件市场规模的 CAGR 为 8%。

铸件产能环保审批从严,扩建难度较大。2019 年 6 月,工信部、发改委及生态 环境部颁布《关于重点区域严禁新增铸造产能的通知》,明确京津冀及周边、长三角, 汾渭平原等重点区域严禁新增铸造产能项目;此后,江苏、浙江等省份也陆续出台相 关政策,严格限制铸件产能增加,要求新增的铸造产能必须通过等量或减量替代现有 产能的方式进行。环保审批的从严增加了铸件厂商的绿色化改造成本,严格限制了铸 件产能的扩张。

3.2.3 技术工艺和客户资源均有积累,铸件业务快速放量可期

锻造和铸造在技术和工艺上具有相似性,公司基于在锻造主轴市场多年的生产 经验和技术积累,切入铸造主轴市场具备天然优势。锻造主轴的生产工艺主要包括金 属冶炼、浇注成型、锻压、热处理、机加工、涂装等工序,铸造主轴生产工艺主要包 括铸造成型、机加工、涂装等工序,两者除铸造和锻造的工艺不同外,机加工和涂装 工艺基本相同。公司在风电主轴的机加工、涂装工序方面有成熟的生产经验以及深厚 的技术积累,如自动化内孔喷涂技术、智能化自动喷涂技术等,可以直接应用于铸造主轴的生产中。2021 年上半年,8000 支铸锻件项目二期-铸造轴坯料供应项目投产, 公司具备 4.5 万吨铸造主轴坯料处理能力,实现了铸造主轴的全流程生产。在铸造技 术方面,公司已拥有高韧性低温球墨铸铁材质工艺技术、高强度硅固溶强化铁素体球 墨铸铁技术、大型铸件铁模铸造技术、球墨铸铁致密性铸造技术、球墨铸铁洁净性铸 造技术等相关核心技术。至 2022 年底,公司已经全面掌握高品质铸造、钢锭制备、 锻造、热处理、机加工、涂装等各工序的核心技术,铸造主轴已经实现全流程的生产 和批量供货。

积累的优质客户资源可平移至铸造业务,铸造产品的认证流程大幅简化,新增产 能的消化能力强。由于风电整机要在恶劣的环境中长时间(通常为 15-20 年)无故障运行,因此对于风机零部件的质量要求尤其高。风机厂商在挑选供应商时通常会进行 长时间的严格考察,并均有自行制订的供应商认证体系。根据公司以往的铸造产品认 证经验,通过客户的供应商认证和产品认证的周期长达一年。对于此次东营新扩建的 铸件产能而言,基于公司与国内外主要的风电整机制造商的合作关系以及客户对公司 产品质量的高认可度,认证的流程得到了大幅简化。部分国内客户如上海电气、东方 电气、远景能源、金风科技,仅需履行供应商场地变更程序即可供货;哈电风能、运 达股份、海装风电、明阳智能、三一重能、中国中车等客户简化了公司的认证流程, 预计 2023 年底前就可以实现供货;只有国外的客户,如维斯塔斯、西门子歌美飒和 GE 需要重新进行供应商认证和产品认证,预计在 2024 年底前实现供货。

 


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至