风电发展大有可为,产业链涉及哪些化工品,市占率如何?

新能源风电观察 2022-08-08

结构胶新能源能源

3041 字丨阅读本文需 8 分钟

风电、光伏已是全球非常成熟的可再生能源。也是近年来,我国在全球能源赛道超车的两大王牌。我国风电与光伏均已经是全球第一,风电装机量在2012年超越美国成为第一,稳居首位至今,目前中国风电整机装备产量占全球的一半以上(2021年中国新增装机容量55.8GW,占全球当年新增的56%);太阳能装机量2015年超越日、美、德成为第一,保持至今,中国光伏产业为全球市场供应了超过70%的组件。

一、风电VS光伏:大尺寸降本是核心

复盘过去十年的风电光伏发展史,我们或许能看到我国光伏风电产业崛起的来龙去脉。

风电是相对传统的行业,我国风电行业起步于上世纪七八十年代:1986年,我国第一座风电场—马兰风力发电厂在山东荣成并网发电,是我国风电史上的里程碑,标志着中国风电行业的开端。

后续中国风电行业发展经历了早期示范、产业化探索、产业化发展的探索阶段后,终于在2008年后,伴随着我国风光电价政策模式经历的“标杆电价-指导价-平价”转型,迎来了大规模发展。

2009年以来,为了促进风电行业内生发展、更快过渡到平价时代,我国相关部门出台了一系列补贴退坡政策,有节奏地推动不同阶段风电项目退补,风电行业出现了五年一抢装的周期(2015年和2020年都是典型的抢装年份),只为达到平价上网“小目标”:2021年实现陆风平价,2022年实现海风平价。

光伏比风电起步晚,但凭借可以做到更快降成本的光电效应,成本下降幅度更快,也在2021年实现平价上网,在过去十年取得了高速发展。

对比风电和光伏主要环节过去十年的价格走势,会发现,不同于光伏组件成本的线性下滑(2021年预计较2010年下降86%),风机招标价格在2019年以前都相对平稳,2020年开始,才在平价上网的政策倒逼下开始大幅度降本,短短两年接近腰斩,因为降本是在短时间内完成,所以显得格外让人印象深刻。

目前,就行业常用的LCOE(平准化度电成本)而言,我国风电与光伏发电的成本相当。根据调研机构彭博新能源财经公司(BNEF)最新发布的一份分析调查报告,自从2021年以来,全球新建的陆上风电设施的成本同比上涨7%,光伏发电成本上涨14%,拖累全球基准的度电成本(LCOE)暂时回落到2019年的水平,但由于燃料和碳排放价格上涨更快, 风光路径仍较传统的化石燃料发电的成本低40%左右

二、双碳目标下风电行业空间广阔,风电材料高速发展

(一)风电逐渐占据重要地位,装机量持续高增

风电逐渐成为主流可再生能源之一。随着气候问题日益严峻,各国能源结构亟待变 革。可再生能源作为能源革命的核心,对于保障能源安全、保护生态环境、拉动相关 产业可持续发展具有重要意义。风力发电是发展最快的可再生能源技术之一。根据 IRENA,过去10年中全球陆上和海上风电装机容量增加了3.74倍,由2011年的 220GW增长至2021年的约825GW,风电装机量占比由2017年的22.74%提升至 2021年的25.83%。

风电迎来快速发展期,新增装机量持续爬升。陆上风电资源充足且成本较低、海上 风电单机装机量更具效率,全球风电迎来发展黄金期。我国风电行业经历2020年“抢 装潮”后,顺利步入“十四五”发展周期,装机量逐年稳步提升。沿用广发电新团队 观点,预计2025年全球及中国风电新增装机或将分别达到164.6GW/80.0GW。

(二)风机成本持续下行,政策推动风电从“补充”走向“主流”

“双碳”目标引导下,风电逐渐从补充能源成为主流能源,成为全球实现碳中和目 标的主力军。风能、光能等可再生能源的碳排放量远低于传统能源,而风电相较于 其他可再生能源又具有更加明显的低碳排放特性。2022年3月22日,发改委印发《“十 四五”现代能源体系规划》,规划明确:全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高 质量发展,鼓励建设海上风电基地。据相关文件,各省市“十四五”期间风电新增 装机目标总和超336.2GW。

政府持续“去补贴”开启风电平价时代,“降本增效”目标下风机价格不断走低。 据金风科技统计,风机价格自2020年初开始不断走低,2022年3月,风机公开投标 均价已下探到1876元/kW,同比下降35.3%。2022年5月陆上风机价格进一步下探至 1828元/kW。在风电入网价格竞争配置的背景下,成本下探使风电入网价格得以不 断走低,2022年4月上海金山海上风电场一期项目中标上网电价为0.302元/千瓦时,低于上海燃煤发电基准价0.4155元/千瓦时,海上风电步入平价入网时代。

今年1-6月我国风电累计装机达12.94GW,同比增19.4%;6月我国风电新增装机 2.12GW,环比5月增长70%。我国风电装机量历来以下半年尤其是年底为主,2019- 2021年我国风电装机量分别为25.74GW、71.67GW、47.57GW,而下半年装机量分 别为16.65GW、63.35GW、36.73GW,分别占到全年装机量的64.7%、88.4%、77.2%。 在今年招标需求超出预期、装机旺盛的情况下,下半年装机有望高增。

(三)风电机组大型化趋势明显,风电材料有望迎来高速发展

风电大型化趋势带动风机用材料发展。根据风力发电工作原理,风轮半径越大,单 机功率愈大,发电成本就愈低。因此,随着全球风电产业的快速发展,特别是海上风电的崛起,风电机组大型化趋势愈发明显,对风电用材料性能带来更大挑战。叶片 作为风力发电机组的输入端,其使用材料性能直接决定风力发电装置的输出功率。 经过近百年的发展,现阶段风机叶片已经由木制叶片、布蒙皮叶片、铝合金叶片过 渡到由基体树脂、增强纤维、芯材等高分子材料组成的复合材料领域。叶片各材料 中,基体树脂作为整个叶片的材料“包裹体”,与增强纤维、芯材一同构成叶片的基 础壳体,胶粘剂主要用于叶片与大粱腹板的粘接,涂料则可实现抵抗外来介质侵害。

全球基体树脂和粘接胶原料主要以环氧类聚合物为主,增强材料以玻璃纤维为主, 固化剂以聚醚胺、酸酐等为主,结构胶以环氧胶体系为主。根据广发电新团队预测, 2025年全球风电新增装机量有望达164.57GW。据风机价值量中原材料成本占比及 叶片各主材成本占比估算,2020年全球风机聚合物材料市场空间达到373亿元,预计 2025年有望提升至613亿元,CAGR(2018-2025)为17.73%。

三、风电产业链涉及哪些化工品?

风电有望将装机高景气扩散至上游原料,涉及的化工产品及上市公司有望受益。

风电产业链由上游原材料、中游零部件、下游整机或部件组装、终端风电场运营构成。风电产业涉及的主要化工品有:风电叶片用环氧树脂、环氧树脂结构胶、PVC 和 PET 泡沫材料、碳纤维、固化剂、防护涂料、呋喃树脂、风机基础灌浆料等。

风电叶片用环氧树脂:潜力大,内资占有率高。风电叶片用环氧树脂是风电叶片的主要基体材料,由基础环氧树脂与固化剂、稀释剂等深加工制成。2020 年国内总需求量约 35.2 万吨,市场规模约 76.6 亿元。国内主要生产企业为上纬新材、惠柏新材、聚合科技等。

结构胶:市场空间有限,行业寡头垄断。结构胶是能够承受强力结构件粘接的胶黏剂,是风电叶片生产过程中主要原材料之一。康达新材是国内风电叶片结构胶黏剂龙头,市占率超六成。

芯材泡沫材料:渗透率有望提升。芯材是叶片主要原料,能提高叶片刚度,减轻重量,主要为轻木、PVC 和 PET。叶片朝轻质、高强发展有望带动 PVC、PET 渗透率提升。天晟新材 PVC结构泡沫产品已应用于风电领域;隆华科技拥有 PVC 芯材产能,并募投 PVC、PET 芯材项目。

碳纤维:受益叶片大型化,前景光明。主要用于主梁或分段叶片连接区域,叶片大型化望带动渗透率提升。主要公司有吉林碳谷、光威复材、中复神鹰、吉林化纤、上海石化、中简科技等。

固化剂:需求向好,存路径差异。固化剂能够增进或控制固化反应,与环氧树脂搭配使用作为叶片基体,叶片所用固化剂主要为聚醚胺及酸酐型。聚醚胺生产企业有晨化股份、阿科力、正大新材料、皇马科技等。酸酐型固化剂主要厂家为濮阳惠成。

防护涂料:国产替代空间广阔。风机常年露天工作,需要特种涂料防腐。国内风机防护涂料主要依赖进口,国内主要生产厂家为飞鹿股份。

呋喃树脂:圣泉集团锻造呋喃树脂产能全球领先。呋喃树脂是风机铸件应用最广泛的铸造树脂,主要生产企业为圣泉集团(铸造呋喃树脂产能12 万吨/年,居全球首位)、兴业股份。

风机基础灌浆料:国产替代空间广阔。灌浆料是一种改性水泥,能保障风电基础导管架灌浆部位安全、稳定。海风基础灌浆料技术壁垒高,市场被外资企业占领,国内主要厂商为苏博特。

文章来源:产业爆告,世间稀有熊猫股,未来智库

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