在国家大力支持新能源发展，推进“双碳”目标达成背景下，风电和光伏等新能源产业将加速发展，受益于风电行业的发展，以及风机大型化的趋势，风电叶片材料也迎来了行业发展契机。

1、认识叶片材料

风力发电机主要由叶轮、机舱、塔筒三部分构成，风机的叶轮负责将风能转化为机械能，它由叶片、轮毂、整流罩组成，其中叶片约占风机总成本的 22%。

叶片的尺寸、形状直接决定了能量转化效率，也直接决定了机组功率和性能，因此风电叶片在风机设计中处于核心地位。对于目前风电叶片使用的复合材料而言，材料与工艺是两个最为重要的因素。

就材料而言，目前主要用于生产风电叶片的复合材料为玻璃纤维复合材料，玻璃纤维增强材料用于提供刚度与强度，基体材料则使用环氧树脂用于提供韧性与耐久性；就工艺而言，目前真空灌注成型工艺作为生产玻璃纤维复合材料的主要成型工艺被广泛运用。

2、双碳驱动风电产业升级，关注叶片材料革新和海风机遇

据国际可再生能源机构，2010-2020年全球陆上风电成本从0.089美元/千瓦时下降56％至0.039美元/千瓦时；全球海上风电成本从0.162美元/千瓦时下降48％至0.084美元/千瓦时，风电正逐步成为全球范围内最经济的可再生能源之一。中国风电累计容量及增速领跑全球，截至2020年底，中国风电装机规模占全球比例为38.5％。未

来5-10年是中国能源转型和绿色发展的关键期，“十四五”期间可再生能源将成为中国能源消费增量的主体，风电作为主要可再生能源之一，有望快速发展，一批海上风电项目呼之欲出，多地明确海上风电基地建设计划，积极推进大功率机型。

我们建议关注风电产业升级降本过程中，叶片材料革新以及海风加速崛起带来的大丝束碳纤维、酸酐固化剂、国产灌浆料的投资机会。

3、叶片大型化趋势明显，大丝束碳纤维迎来产业大发展

随着风力发电机功率增大，特别是在海上风机的需求刺激下，全球风机大型化的趋势日益明显，对材料轻质、高强、高刚、耐疲劳等特性需求也越来越明确，而碳纤维恰好兼顾这些特性。根据中复神鹰招股说明书，采用碳纤维的120m风轮叶片可以有效减少总体自重38％，成本下降14％。

大丝束碳纤维打破了碳纤维高价带来的应用局限，在风电叶片领域具备广阔的发展前景，赛奥碳纤维预计，2025年全球叶片碳纤维需求量将达到9.34万吨，2020-2025年CAGR高达25％。国内企业布局大丝束碳纤维产业链，有望受益于风电叶片大型化趋势。受益标的：上海石化、吉林碳谷、吉林化纤、光威复材。

4、叶片拉挤梁技术日趋成熟，酸酐型固化剂崭露头角

拉挤成型应用于大梁制造优势显著，国内规模化应用在即。采用环氧树脂体系制拉挤板材，如以固体胺类为固化剂，树脂体系粘度大，添加稀释剂后力学性能和耐热性能会大幅下降，也降低电性能；以甲基四氢苯酐为固化剂，能在数小时内保持低的粘度，对碳纤维有较好的浸渍作用。

我们预计2025年全球风电新增装机量120GW，按拉挤碳梁渗透率60％，新增酸酐需求1.6万吨；考虑拉挤工艺在传统玻板同样也是趋势，整体风电叶片大梁对酸酐的需求预计将超过3万吨，风电叶片将成为酸酐不可忽视的的新兴下游应用。受益标的：濮阳惠成。

5、海风蓬勃发展拉动灌浆料需求，国产替代势在必行

海上风电导管架灌浆料需要具备低用水量、大流动性、高早强、超高强、微膨胀、高耐久等特点。我们假设一台海上风机约使用100-200吨灌浆料，目前主流海上风机大约为8MW，据中国能源报新闻，“十四五”期间海上风电装机量累计达45GW，平均每年约11.3-22.5万吨灌浆料需求，对应5.6-11.3亿元市场规模。

随着海上风电朝着大型化和深海化发展，单台风机灌浆料的使用量或将随之增长。目前国内灌浆料市场大多被海外化工巨头Sika和BASF占据，国内技术赋能的灌浆料龙头企业正在快速崛起。

6、东树新材料推进风电叶片关键材料国产化进程

日前，东树新材料研制的低密度高韧性结构胶成功应用于85m级风电叶片，并顺利通过叶片静力测试验证，对企业风电叶片结构胶产品的市场推广具有里程碑意义。

东树新材料研制的低密度高韧性结构胶性能已达到行业先进水平，有助于实现超大型风电叶片用高韧性结构胶的国产化替代，从而提升我国风电叶片制造行业核心竞争力。

7，细分赛道

大丝束碳纤维

1）大丝束碳纤维减重效果显著

随着风力发电机功率增大，特别是在海上风机的需求刺激下，全球风机大型化的趋势日益明显。目前风电叶片最长已经达到 126m，其对材料轻质、高强、高刚、耐疲劳等特性需求也越来越明确，而碳纤维恰好兼顾这些特性，在满足刚度和强度的前提下，碳纤维比玻璃钢叶片质量轻 30%以上。

2）全球风电叶片碳纤维需求快速增长

全球来看，在碳纤维成本降低和叶片复合材料工业创新的刺激下，2020 年全球风电叶片碳纤维需求量达到 3.06 万吨，同比增长 20%，占全球需求总量的比例由 2019 年的 24.59%提升至 2020 年的 28.64%。

从产品规格看，大丝束碳纤维的市场占比由 2019年的 42.2%提升至 2020 年的 45.2%，主要受益于大丝束在风电市场的需求增长，预计2025 年全球叶片碳纤维需求量将达到 9.34 万吨。

国内方面，我国碳纤维需求量从 2015 年的 1.69 万吨增长到 2020 年的4.89 万吨，年均复合增长率高达 23.64%，期间自给率不断提高。从碳纤维下游应用需求来看，国内需求结构和全球需求结构差异较大，2020 年国内需求增速远高于全球，主要系风电叶片对碳纤维需求大幅增长。

酸酐型固化剂

1）拉挤成型应用于大梁制造优势显著

拉挤成型工艺是一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的成型方法，广泛应用于在风电叶片主梁制造方面。相比于预浸料和灌注方案，拉挤板材具有模量更高、强度更强的性能特点，现场施工也明显优于其他两种成型方式，同时由于拉挤的成型自动化程度高、材料成本更低而使总成本得到降低。

2）酸酐型固化剂是大梁拉挤成型的优先选择

拉挤板材的原材料主要采用以高性能环氧树脂为基体、碳纤维/玻璃纤维为增强材料的复合材料，其中环氧树脂在固化前不具有使用价值，固化后的树脂才具备使用价值，而固化剂对固化成型起着至关重要的作用。目前环氧树脂固化主要使用加成聚合型固化剂，其中又以多元胺型和酸酐型固化剂使用最多。

数据显示，对于大梁而言，1GW 对应 962t 碳纤维/224t酸酐固化剂。预计 2025 年全球风电新增装机量 120GW，按拉挤碳梁渗透率 60%，新增酸酐需求 1.6 万吨；考虑拉挤工艺在传统玻板同样也是趋势，整体风电叶片大梁对酸酐的需求预计超过 3 万吨；

长远来看，拉挤成型工艺作为一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的成型方法，在电气设备、耐腐蚀部件及军事等领域的推广将带动酸酐固化剂需求快速提升。

灌浆料

1）海上风电灌浆料具有较高的技术壁垒

海上风机结构所受到的力极为复杂，包括风机叶片和风机自身旋转以及塔桶造成的风机载荷、波浪力、潮流力、船舶的撞击力等，这就决定了近海风电导管架基础的灌浆连接尤其重要，尤其是在灌浆材料的选择和灌浆质量的控制等方面的要求将更加严格。

海上风电导管架灌浆料需要具备低用水量、大流动性、高早强、超高强、微膨胀、高耐久等特点。灌浆料的性能决定了导管架灌浆部位的安全性和稳定性，风电机组的质量及受力情况决定灌浆料的性能要求。

2）灌浆料国产替代势在必行

一台海上风机约使用 100-200 吨灌浆料，目前主流海上风机大约为 8MW，据中国能源报新闻，“十四五”期间海上风电装机量累计达 45GW，则平均每年需要新增 9GW，对应每年约 11.3-22.5 万吨灌浆料需求，目前海上风机灌浆料价格大约为 5000 元/吨左右，对应 5.6-11.3 亿元市场规模。

值得注意的是，随着海上风电朝着大型化和深海化发展，单台风机灌浆料的使用量或将随之增长。国产灌浆料与国外进口产品相比，具备短距离运输、供货周期短、售后服务响应及时等优点，长期来看海上风电灌浆料国产化是必然趋势。

8、行业前景

“抢装潮”带动风电新增并网量大幅增长

近年来，国家积极出台电价和税收优惠配套政策推动风电产业发展，《关于 2021 年新能源上网电价政策有关事项的通知》明确 2021 年起陆上风电实行平价上网，大批项目加速推进。政策驱动风电行业新增装机量高

增，2021 年 1-11 月国内新增风电并网装机容量 24.70GW；截至 2021 年 11 月，全国风电累计并网装机容量约 3.05 亿千瓦，同比增长 29.1%。

地方政策保障“十四五”期间风电行业快速有序发展

未来 5-10 年是中国能源转型和绿色发展的关键期，“十四五”期间可再生能源将成为中国能源消费增量的主体。2021 年以来，国内发布多条关于风电等可再生能源的支持政策，从消费、建设、产业链升级等各方面引导行业。

地方激励政策将对海上风电发展目标的实现起到较为关键的作用，东部沿海省份对海上风电提出目标，山东、广东和江苏省将“十四五”海上风电发展目标分别定为 1000 万千瓦、1800 万千瓦和 1500 万千瓦。

国内陆上风电将呈稳定增长、海上风电呈快速增长

据国家能源局数据，2021 年 1-9 月，全国风电新增并网装机 16.43GW，其中陆上风电新增装机 12.61GW、海上风电新增装机 3.82GW，受 2021 年海上风电抢装拉动，海上风电比例大幅上升至 23%。

海上风电成为全球风电发展的新趋势，GWEC 预计 2020-2025 年全球陆上/海上风电新增装机量 CAGR 分别为 0.32%/31.41%，预计 2025 年全球海上风电新增装机量占比将达 21.30%。

文章来源：金融界，科技迷你小小生，概念爱好者