2023年，中国风电机组大型化明显加快，海陆风电正式进入“两位数时代”。曾经由欧美风电整机商霸榜的“全球最大风机”头衔近两年走马灯似地在中国整机商之间频频易主。中国大风机海陆并进，新机型推出如雨后春笋般，正上演一场“狂飙”大戏。让人不禁思索“狂飙”的背后，到底有着怎样的底层逻辑呢？

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一“陆”狂飙

1986年，中国首个陆上风场——马兰风电场在山东荣成建成，采用的是维斯塔斯55KW风机；2010年，欧洲风电专家认为陆上风机的极限是3MW；2023年，远景能源、中国海装推出10MW风机，运达股份10MW风机即将批量交付，三一重能下线了8.5-11MW风电机组。37年时间，中国陆上风机容量增长了180倍。

中国陆上大风机缘何得以迅速推出？是水到渠成还是拔苗助长？

从国家层面讲，国家工业和信息化部、财政部、商务部、国务院国有资产监督管理委员会、国家市场监督管理总局5部门2022年联合发布了《加快电力装备绿色低碳创新发展行动计划》，文件指出：重点发展8MW以上陆上风电机组及13MW以上海上风电机组。大兆瓦风机是国家鼓励重点突破的技术方向。

从风电行业来看，“三北”风电大基地、三批“沙戈荒”大基地推进，使得大兆瓦风机有着巨大的市场空间和需求；平价时代，大兆瓦已经被证明是降低度电成本的有效手段之一，不断大型化可以更具市场竞争力；风电是可再生的，但承载风电项目的土地是不可再生的，大兆瓦可以很好地解决巨大风电市场增量和收紧的土地红线之间的矛盾。快速大型化是市场的选择，更是行业发展的必然。

据了解，在中国市场，陆上大兆瓦主要适用于“三北”中高速区域以及“沙戈荒”区域，如新疆、内蒙古等省区。

远景能源方面表示，其EN-220/10MW风机基于长期积累的产品自研体系和深度测试验证体系推出的，其甚至针对沙戈荒大基地市场进行了设计考量。沙戈荒大基地项目面临昼夜温差大、多沙、超极限风等严苛自然环境挑战，EN-220/10MW采用抗脏污与风沙高性能第4代翼型、多级自清洁过滤系统和高性能保护漆加强保护叶片前缘等定制化设计，依托伽利略平台对风沙状况实时监测预警，有效保障风机的运行效率。

运达股份副总经理程晨光表示，WD200-8340机组150台风机将陆续开展吊装工作，WD215-9100、WD215-10000机组将于2023年6月在山东进行交付、吊装。三款机型基于主力机型WD190-6.X/7.X/8.X平台开发，该平台累计获得订单超过4GW。9-10MW新平台主要针对“沙戈荒”风电大基地及中高风速风区，在可运输性、防风沙、智能尾流协同控制等方面进行多项革新设计，切实保障风机的可运输性、高可靠性与高发电量，更好地适配“沙戈荒”风电大基地所带来的资源与挑战。他认为，风机大型化是技术进步的体现。未来大兆瓦产品能否获得市场认可，考验的是整机商技术积累和研发实力。能够率先在关键技术上取得创新突破，推动风电机组国产化、高端化、大型化发展的企业才有望占得先机，拥有大机型快速开发及优异成本控制能力的企业将进一步提升在市场中的份额。

三一重能方面表示，其下线的8.5MW-11MW风机主要针对“三北”风电市场，该平台继承了三一重能7.XMW平台优秀产品性能，在批量运行验证基础上进行优化升级。产品下线前，三一重能已与零部件一流厂家联调联测，进行了部件级产品测试验证，下线后将发往吉林省的风电场进行安装，根据运行情况进行型式认证。此外，三一重能还将对机组进行额外DVP测试验证，该验证总计1000多项指标，严苛程度将超越一般行业认证指标。足见其对大兆瓦推向市场的负责审慎。

技术突破的同时，供应链与整机商协同创新、协同降本也十分重要。程晨光表示，在激烈的市场竞争环境下，大兆瓦机组技术的研发，高塔筒、长叶片、新材料的技术应用，生产线的升级革新等，都需要充分验证后再推向市场；大部件厂家在技术创新及产品研发上的投入需大幅提高，上游原材料与整机协同降本。通过合理控制大型风机迭代速度，给予供应链上下游企业足够的时间与动力深耕核心技术，更有利于打造高质量、高可靠的产品与服务。

02

巨龙入海

2010年，中国首个海上风场——上海东海大桥风场建成，采用的华锐3MW风机；2015年，中国风电行业还在争论推出5MW是否太着急；2023年，中国海装18MW海上风机下线，明阳智能推出MySE 18.X-28X海上风机，此外金风科技16MW下线、电气风电、运达股份16MW下线在即......13年间，中国海上单机容量增长了5倍，海上风电机组大型化速度之快超出了行业想象。

据了解，海上大兆瓦主要适用于福建、广东、广西、浙江、江苏等高风速区域。在国际市场上大兆瓦风机主要适用于具有丰富风资源的国家和地区，包括北欧国家、美国、加拿大、印度、澳大利亚、欧洲等地区，同时东南亚、日韩等国家也在逐渐发展风电产业，大兆瓦风机在这些国家也有市场前景。目前来看，海上大兆瓦风机2023年主要增量在中国市场。

中国海装总经理助理、首席营销官张海亚表示，无论是海上还是陆上，快速大型化进程不可逆的。近几年陆上风电市场的发展充分表明：输出功率大型化是满足平价市场的重要手段之一，作为第一代平价海上风电产品，中国海装H23X-8.X平台机组满足了海上平价市场开局的需要，分别在山东和浙江区域批量应用，同时为福建、粤东等区域准备好了12MW级别机型。随着技术的不断进步，面对今年乃至今后两年的风电市场，更大风轮直径和额定功率的产品组合成为市场刚需。因此，中国海装是在合适的时机根据市场需要推出了260风轮直径与18MW级别组合的海上机型，适度前瞻性的产品策划促进了产品的稳步迭代。

明阳智能方面表示，其发布的MySE18.X-28X机组在延续明阳半直驱技术路线的基础上进行了创新和突破，具有“模块化、轻量化、高效率、高可靠”的特点。发电能力方面，以粤东风资源条件（年平均风速8.5m/s）为例，该机组全年发电量可达8000万度，相当于减少二氧化碳排放6.6万吨，约等于9.6万居民的年总用电量。经济性方面，以100万千瓦的粤东风电场为例，MySE18.X-28X机组与目前市场13+MW级别机组相比，可减少18个机位数量，单位千瓦工程造价降低约800~1000元/kW。

金风科技方面表示，在中国大兆瓦海上风电机组技术的演进历程中，金风科技一直是最重要的推动者。因为海上风电代表着我国东、南部沿海地区绿色发展的未来，而机组大型化则是不断降低海上风电度电成本的重要路径之一。一方面，应用大兆瓦机组，可以大大减少同等装机规模海上风电项目的机位点数量，进而节约海域使用面积，降低海上支撑结构、电缆、用海、施工等方面的分摊成本；另一方面，应用大兆瓦机组可以有效分摊运维成本，进而降低整个项目的运营成本。同时，应用大兆瓦机组能够显著增加项目的年发电量，特别是在风能资源禀赋较好的福建省沿海区域，单机发电量会有明显提升。

电气风电工程与技术研究院院长蒋勇表示，电气风电即将下线的16MW-252海上风机采用抗台设计；主要针对福建和广东等海上中高风速区域；延用中速半直驱技术路线；超长叶片、高集成驱动链和全功率变流器等关键部件提前预研；整机进行了平台化和模块化设计。以满足产品的快速迭代和可靠性要求。电气风电在海上大兆瓦机组设计上稳扎稳打，具有深厚的技术积累。海上机组，风轮直径经历了154到172、185、208、230、252米等；功率等级经历了6到8、11、13、16MW等；一步一个脚印，稳步上升，保障了技术开发的持续性、风险识别和测试验证的有效性，为大兆瓦机组在国内的研发落地和稳定运行打好基础。

中国海上风机大型化未来会走向何方？张海亚表示，我们高度认同机组快速迭代的趋势，推动实现平价是其主要贡献。中国海装在海上是机组大型化领域有一定的经验积累，技术问题已经充分解决，产业链也已经打通，因此我们并不认为中国大风机在“狂飙”，只是整机全产业链降本的问题需要不断探索。单机功率增大和单位千瓦扫风面积增大都是不可逆的趋势。影响趋势发展快慢的因素，主要是受限于叶片长度增速和整机产业链成本降速，平衡关系主要在于风资源、工程成本差值占比与额定功率之间的匹配。

近日，适配中国海装H260-18MW海上风电机组的SR260叶片，在广东鉴衡阳江风电叶片检测中心一次性完成四个方向的静力试验，成功通过静力测试。中国海装首台18MW海上风机推向市场指日可待。中国海装方面还表示，后续仍然会按照技术发展的趋势，沿着既定技术路线，研制25MW以及更大级别功率的机型，将根据市场需要适时推出。

03

投资支出与限制条件

海上风电发展面临的现有问题之一是投资支出的增加，随着开发区域向深海拓展，其面临的投资成本将进一步增加：定制的工程船舶、新的设施和平台安装建设、劳动力培训等，使得海上风电一次成本持续增加。

海上风电场总投资成本接近为陆地风电场的2倍，从而抵消了一部分相比于陆上风电场更高的市场收益。因此，降低投资成本将是解决海上风电场发展问题的重要手段之一。

风机大型化是海上风电成本逐年下降的功臣之一。

风机的单机装机容量越大，单位兆瓦的基础成本就会被摊薄，海域占用面积也会减少，连片化以后，风机的运维费、施工费等的摊销也会相应降低。

大型风电机组进入市场的速度快于行业预期。随着规模不断扩大，海上风电成本持续下降。2014年全球海上风电平准化度电成本（LCOE）为1.56元，2017年为0.79元，2021年下半年降至0.57元。LCOE最低的国家包括荷兰、丹麦、英国和中国，分别为0.46、0.49、0.50、0.52元。

除此以外，叶片是风力发电机实现能量转换功能的关键部件，叶片尺寸会直接影响发电机对于风能的捕捉能力，进而影响发电量。

近年来，我国新增风电机组平均风轮直径不断加大，已经从2011年的81米加大到了2020年的136米；美国从2010年的84米加大到2020年的125米。

由于高空中风速往往更大，因此提升风电塔架高度能够增加发电的年等效满发小时数，从而提升发电量。

根据中国风能协会测算，风切变为0.3时，塔架高度从100米增加到140米，年平均风速将从5.0m/s增加到5.53m/s，机组的年等效满发小时数可从1991小时增加到2396小时，发电量将能提升20.34%。2006-2020年，美国新增陆上风电机组平均机舱高度从76米提高至90米。

随着风力发电机高度的不断增加，更长的叶片显然将具有更大的扫风面积，从而捕获更多的风并产生更多的功率，但同时也有限制。

为了避免叶片与雨滴和海浪之间的碰撞造成腐蚀，叶片尖端的速度必须限制在90米/秒。随着风轮机变高和叶片变长，转子的速度变慢，叶片必须在更大程度上偏转风向，以便产生相同水平的功率，这将导致风轮机承受额外的力，将增加风轮机的重量和成本。

同时，较长的叶片将变得更加灵活，无法完全控制周围的气流，也无法在极端风况下防止叶片与塔架相撞。

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逐鹿全球

欧美是全球风电技术的发源地，一直以来引领着全球风电技术发展。而如今在风电机组大型化方面，中国已经赶超欧美，成为了全球大风机技术的引领者。作为具有全球视野的中国风电整机商，走向全球竞争是必然选择；作为全球第一大风电市场，中国市场也令欧美整机商垂涎三尺。因此，中国大风机“狂飙”也引起了欧美整机商的注意。

西门子歌美飒产品系列主管马丁·哥哈特在接受媒体采访时说：“我们有信心在与中国新近发布的海上大风机竞争中取胜，会密切关注任何竞争以守护海上风电整机霸主地位。”与西门子歌美飒的重视竞争对手相比，维斯塔斯则是另一种态度。维斯塔斯高管Hans Martin Smith在接受媒体采访时公开表示，没兴趣和中国整机商打“兆瓦战”，未来几年维斯塔斯15MW都将保持很强的市场竞争力。

其实，在中国大风机”狂飙”之前，维斯塔斯、西门子歌美飒、GE已经上演了一场海上大风机的“狂飙”戏码。挑起这场“狂飙”的正是维斯塔斯。2018年，维斯塔斯率先推出10MW海上风机；不久后西门子歌美飒也推出了10MW海上风机，并很快升级为11MW机型；GE 推出Haliade X 12MW/13MW机型，后又升级到14MW，西门子歌美飒迅速升级推出14MW海上风机（可升级为15MW）；不久后维斯塔斯推出了15MW机型。如今，维斯塔斯15MW风机、西门子歌美飒14MW风机、GE 14MW风机正在全球疯狂收割着大兆瓦风机超级大单。

未来大风机市场将是全球竞争，中外风电整机商将同场竞技。面对维斯塔斯的言论，中国大风机的主要代表整机商们作何回应呢？

运达股份副总经理程晨光表示，维斯塔斯凭借产品发电效率及质量优势，在全球风电行业的影响力不容小觑，但是国内业主更看中的是“性价比”和“便捷性”，这两点恰恰是外资企业的短板；再加上中国风电企业在核心技术及装备制造能力经过数十年的打磨锻炼，除了可以向市场提供高性能、高性价比的新能源产品以外，更重要的我们还具备了完整的新能源产业价值链，可以向用户提供风光储氢及源网荷储等全生命周期零碳解决方案。

电气风电工程与技术研究院院长蒋勇认为，维斯塔斯作为国际风电整机巨头，注重技术创新和产品质量，而非仅仅追求规模和机型扩张，这种方向与策略是值得肯定和学习的。在风电行业，技术创新和质量控制对于企业的长期发展至关重要。大兆瓦风机的研发、制造、物流和运维，其复杂性和风险，都会有非线性的上升，这要求企业具备更高的技术能力和管理能力。电气风电作为国内海上风电设备制造的领军企业，在大兆瓦机型开发过程中，不断地追求技术创新和质量控制，通过技术和产品的互补优势，实现技术领先下的整体解决方案领先。我们在可靠性设计、精益制造、运输、吊装和运维环节，不断的吸收国外的先进的技术和经验，自主创新持续提升整体竞争力，带动国内海上风机的整体进步。

中国海装总经理助理、首席营销官张海亚表示，促进新能源事业健康有序发展是全球共识，风电企业的责任就是以技术创新为抓手，守正创新，担当作为，不断推动行业进步。发表任何言论都是维斯塔斯的自由，我们予以尊重。

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大型化趋势下，风电行业路在何方？

风电大型化是风电降本、平价上网的重要方式。风机兆瓦数上升20%，可以降低度电成本LCOE 30%。当海风成本下降至1.1万/KW时，IRR就可以达到7%。当前平价海上风电项目的投资成本差别很大，以1.1-1.7万/KW为主，部分地区已经率先实现平价。

海缆是风电大型化趋势下，不可多得的“通胀”环节。远海化和高电压等级是海缆快于行业增长的主要原因，单GW的海缆价值量将提升至现在的2-3倍。另外，海上风电平价将略滞后于陆地风电平价，预期在今明两年达成，成为驱动海上风电装机的重要因素。

海外风电高速增长的红利主要由铸件、锻件、主轴、法兰厂享受，更加看好主轴和法兰零部件的出口。这些零件小型、轻量、技术难度较低，目前已经形成了较高的出口占比，铸件和锻件的出口占比30%-40%，主轴、法兰的出口占比在40%以上。

大型化趋势下，轻量化、高强度成发展方向。长叶片就会用碳纤维，目前来看陆地风电，主流叶片很快到70m以上，功率迈进6MW以上，在研的都是90米以上。海上风电主流的都在6-8MW、90m以上，在研10MW以上、叶片100m以上，对于碳纤维的使用是刚性的。

2021年风电碳纤维需求为3.3万吨，占总需求的28%。而同期碳纤维价格涨幅约为50%，这体现出批量供应的不稳定性。尽管风电已经成为了碳纤维的主要应用领域，但实际上也只是国际风电巨头VESTAS的一枝独秀，仅其一家公司的碳纤维用量就达到2.5万吨，中国作为全球较大的风电装机国家，用量仅0.5万吨左右，可以说风电碳纤维在国内市场还处于孕育期。

目前碳纤维叶片使用的主要制约因素是成本，其成本是玻纤的10-20倍。风电的碳纤维主流产品是T300-25K/50K，产品的技术壁垒不高但成本要求高。大丝束碳纤维现价约150元/kg，价格中枢在110-120元/kg。相对其上一代叶片材料玻璃纤维的价格是6-10元/kg，碳纤维的成本劣势太大。

尽管VESTSAS的碳梁风电叶片的专利已经于2022年7月19日到期，后续其他风电叶片制造商将可以不受限制地推出应用碳梁的风电叶片产品，但短期内可能影响不大。国内风电企业中标的价格都不是很高，基本上都是每千瓦在2000元上下，这个价格不足以支撑用碳梁工艺做叶片的成本，单纯从中标价格和采购价格来衡量风电，还需要很长一段时间来消化成本。

碳纤维的运用会提高叶片成本，从单一环节看并没有经济优势，但从全设备的角度看，整体效益提升，综合成本反而下降，行业需要引领、整合产业链的巨头。采用碳纤维后对于单体叶片而言，重量减轻25%，叶片成本增加20%。但从全设备周期测算，更换碳纤维叶片后实际对主设备成本还是便宜了10%。风电叶片的重量减轻，对叶轮，主机，塔筒的质量、强度要求有所降低，因此也就意味着大型化对这些行业造成的通缩，势必存在阻力。

风电碳纤维市场存在7-20倍的巨大空间，成长性无虞。按照十四五期间中国年均65GW的装机量以及VESTAS的口径算，中国的理论需求量为10.7万吨，而21年的需求仅0.5万吨。若以上海艾朗6MW、72m单叶片碳纤维用量为3吨测算，未来2-3年主流6MW风机，对应的风机（含叶片）需求量为1.1万台，对叶片碳纤维需求为3.3万吨。

最后

风电如此多娇，引无数英雄竞折腰。未来中外风电整机商将一起逐鹿全球，市场竞争遵循丛林法则，大风机竞争鹿死谁手，时间和市场会给我们答案。

文章来源： WindDaily，复材网， 环 球零碳