2022年风力发电机叶片行业发展报告

2022年风力发电机叶片行业发展报告目录contents风力发电机叶片行业概述01风力发电机叶片行业环境02风力发电机叶片行业现状03风力发电机叶片格局与发展趋势04PART01风力发电机叶片行业概述风力发电机叶片，常简称为风电叶片或风机叶片，是水平轴风力发电机的核心部件之一。根据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会在2010年11月发布的中国国家标准《GB/T25383-2010风力发电机组风轮叶片》，风力发电机叶片被定义为使风力发电机风轮旋转并产生气动力的部件。根据叶片的结构形式，风力发电机叶片可分为分体式风力发电机叶片及整体式风力发电机叶片。（1）分体式风力发电机叶片分体式风力发电机叶片使用两次或两次以上的复合材料成型工序制作，即先分别制作叶片的上、下壳体与主梁，然后通过胶结、手糊等工艺将上、下壳体与主梁组合成一个整体。分体式风力发电机叶片的制作需要使用单独的主梁模具及生产工序，增加了叶片的生产成本，同时可能导致主梁与壳体的结合强度降低，不利于叶片产品质量的控制。（2）整体式风力发电机叶片整体式风力发电机叶片只有一个整体壳体，在铺设壳体时，同时在壳体内铺设主梁，然后在真空状态下导入树脂，使主梁与壳体一体成型。整体式风力发电机叶片制造所需工时相对较少，产品质量的控制水平更高，现已成为风力发电机叶片的主流类型。行业定义风力发电机叶片行业定义发展历程1234探索期（1980-2005年）2005年以前，中国风力发电机装机容量只有不到150万千瓦。由于下游风力发电市场规模较小，行业资本关注度低，导致中国从业企业缺少资金投入研发。在这一时期，具备技术先发优势的国际企业在中国风力发电机叶片市场中基本形成垄断局面，中国本土行业参与者仅有中国航空工业集团公司保定螺旋桨制造厂、上海玻璃钢研究院等少数企业。快速发展期（2005-2010年）成熟期（2010年至今）2005年以后，中国风力发电市场规模迅速扩大，2010年底全国风力发电机装机容量已超过4,473万千瓦，期间年复合增长率达105%。在风力发电市场快速发展的带动下，海外及中国社会资本加大了对中国风力发电机叶片行业的投入，部分资金充足的国有企业如中材科技风电叶片股份有限公司（以下简称“中材叶片”）、连云港中复连众复合材料集团有限公司、中航惠腾风电设备股份有限公司通过新设公司或业务拓展等形式进入了行业。中国风力发电机叶片行业在经历了上一阶段由市场驱动的快速发展后，行业在叶片的生产与供应能力方面已能满足本土市场的需求，并在2010、2012等年份受下游需求波动影响出现了周期性产能过剩的现象。在下游风力发电机整机市场需求调整、政府加大宏观调控力度的背景下，中国风力发电机叶片行业开始积极进行供应产能的调节，自2016年后行业产能水平保持稳定。以龙头企业中材叶片为例，根据母公司的年度报告，中材叶片在2018年的总产能为8.4MW（4,000套），与2016年保持在同一水平。产业链上游87%90%67%98%中国风力发电机叶片行业产业链上游企业负责提供风力发电机叶片制造所需的原材料，主要包括叶片基体材料使用的环氧树脂、叶片增强材料使用的玻璃纤维及碳纤维等。（1）环氧树脂环氧树脂又称人造树脂、树脂胶，是一种热固性塑料。以环氧树脂作为基体材料、高性能纤维织物作为增强材料生产的复合材料是当前用于制造大型风力发电机叶片的主流材料。中国是环氧树脂生产大国，2018年环氧树脂消费的对外依存度低于10%。在2018年风力发电机叶片制造消费的环氧树脂中，约60%由上海康达化工新材料股份有限公司提供，该原材料供应的集中度高，聚集于少数几家企业。（2）玻璃纤维玻璃纤维是以叶腊石等天然矿石为原料制成的无机非金属材料，具有质轻、强度高等特点，是风力发电机叶片制造使用的复合材料中最常用的增强材料。中国是全球玻璃纤维的主要产地之一，2018年泰山玻璃纤维有限公司、中国巨石股份有限公司、重庆国际复合材料有限公司合计占有全国玻璃纤维织物产量的60%以上，该原材料的市场集中度高。（3）碳纤维碳纤维是一种含碳量高于90%的无机高性能纤维，凭借其质量轻、强度高的特性，可在长度40米以上的风力发电机叶片中作为增强材料单独或与玻璃纤维混合应用。2018年中国碳纤维消费量为6万吨，产量为0.8万吨，自给率约为30.4%，消费对外依存度高。原材料是中国风力发电机叶片生产的最大成本项，根据相关企业公告，在成本结构中占比达到75.0%。由于上游原材料供应存在行业集中度高、消费对外依存度高等现象，在产业链中处于较强势的议价地位。产业链中游中国风力发电机叶片行业中游环节负责生产并提供风力发电机整机制造所需的叶片产品。受到中下游市场之间供求情况的影响，中游叶片生产企业的议价地位在不同的产品型号上有所分化。（1）小尺寸型号小尺寸型号风力发电机叶片指以5MW平台叶片、0MW平台叶片为代表的常规型号叶片，多用于功率小于或等于0MW的陆上风力发电机。小尺寸型号风力发电机叶片的发展时间长，技术成熟，具备相关产能的行业参与者数量众多，产品供给充足，叶片生产企业在该类型号产品上的议价能力较弱。（2）大尺寸型号大尺寸型号风力发电机叶片多用于功率在5MW及以上的陆上及海上风力发电机。与小尺寸型号叶片不同，大尺寸型号叶片的定制化程度高，尤其是海上风力发电机用叶片，通常一款整机即对应一款叶片产品，同功率的不同整机也不可共享叶片。自2018年第三季度以来，中国风力发电项目开工量以及设备采购量增加，其中有大量需求集中在3MW及更大功率机型、长度65米以上的大尺寸型号叶片。生产大尺寸型号叶片要求叶片生产企业配备新的模具，而模具的采购、运输及调试需要半年至一年的时间，这导致了叶片产品供给的滞后。在大尺寸型号叶片呈现供不应求的局面下，叶片生产企业在该类型号产品方面会有更强的议价话语权。产业链下游中国风力发电机叶片行业产业链下游环节为单一应用行业，即风力发电机整机制造行业。中国风力发电机整机制造行业的行业集中度较高。2018年，中国风力发电机整机新增装机容量中排名前三位的新疆金风科技股份有限公司（以下简称“金风科技”）、远景能源（江苏）有限公司、明阳智慧能源集团股份公司合计占到全国新增装机容量的61%。由于市场占有率较高，龙头整机制造企业对于中游叶片生产企业的议价地位相对强势。此外，下游风力发电机整机制造行业自2010年起积极沿产业链向上布局，通过技术引进、收购叶片生产企业等方式获取叶片自主生产产能。2011年11月，风力发电机整机制造龙头企业金风科技斥资7亿元收购风力发电机叶片生产企业协鑫风电（江苏）有限公司及协鑫风电（锡林浩特）有限公司100%股权，实现了叶片供应的部分自给。在下游风力发电机整机制造行业新增或提高自产叶片产能的背景下，下游环节对于中游环节的议价能力进一步提高。PART02风力发电机叶片行业发展环境政治环境1提出将碳纤维作为关键战略材料发展，开展大型复合材料结构件的研究及应用测试，在碳纤维复合材料等领域实现多种重点新材料产业化及应用。《新材料指南》对碳纤维的发展任务作出了具体指示，有利于加快实现碳纤维在风力发电机叶片领域的应用。《风电发展“十三五”规划》《新材料产业发展指南》宣布下调陆上风力发电机主要装机地区的风力发电标杆上网电价，适用于2015年1月1日以后核准的或2016年1月1日以后投运的陆上风电项目。标杆上网电价的下调推动了陆上风力发电项目的加速建设，促进中国风力发电机叶片市场规模迅速扩大。部署了提高风电开发技术水平的重点任务，其中要求针对不同资源条件，采用不同机型的设计方案，因地制宜地推进低风速风电开发建设。《关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知》经济环境80%60%40%20%0%100%12月11月10月9月8月7月6月5月4月65%为客户服务是我们存在的唯一理由，客户需求是我们发展的原动力。我们坚持以客户为中心，快速响应客户需求，持续为客户创造长期价值进而成就客户。为客户提供有效服务，是我们工作的方向和价值评价的标尺，成就客户就是成就我们自己为客户服务是我们存在的唯一理由，客户需求是我们发展的原动力。我们坚持以客户为中心，快速响应客户需求，持续为客户创造长期价值进而成就客户为客户服务是我们存在的唯一理由，客户需求是我们发展的原动力。我们坚持以客户为中心，快速响应客户需求，持续为客户创造长期价值进而成就客户我们的分析社会环境101中国当前的环境下，挑战与危机并存，中国正面临着最好的发展机遇期，在风险中寻求机遇，抓住机遇，不断壮大自己。自改革开放以来，政治体系日趋完善、法治化进程也逐步趋近完美，市场经济体系也在不断蓬勃发展；虽在一些方面上弊端漏洞仍存，但在整体上，我国总体发展稳中向好，宏观环境稳定繁荣，二十一世纪的华夏繁荣美好，对于青年人来说，也是机遇无限的时代。02改革开放以来，我国经济不断发展，几度赶超世界各国，一跃而上，成为GDP总量仅次于美国的唯一一个发展中国家。但同时我们也应看到其中的不足之处，最基本的问题便是就业问题，我国人口基数大，在改革开放后，人才的竞争更显得尤为激烈，大学生面对毕业后的就业情况、失业人士一直困扰着我国发展过程中，对于国家来说，促进社会就业公平问题需持续关注并及时解决；对于个人来说提前做好职业规划、人生规划也是人生发展的重中之重。社会环境2WEAREPROFESSIONAL传统风力发电机叶片行业市场门槛低、缺乏统一行业标准，服务过程没有专业的监督等问题影响行业发展。互联网与电烙铁的结合，缩减中间环节,为用户提供高性价比的服务。90后、00后等各类人群，逐步成为风力发电机叶片行业的消费主力。行业驱动因素为促进行业科技创新事业发展，全面提升科技创新能力，中国逐步加大行业经费投入、落实税收优惠、鼓励科研人才发展，全面推动科研事业发展，同时带动科研服务市场增长，广泛运用于各个研究领域，未来市场空间将进一步释放研究资源投入稳健增长风力发电机叶片是一种具有高专业性的产品，中国风力发电机叶片行业的发展离不开自2005年以来中国风力发电行业的快速发展以及风力发电机整机装机容量的增加。在能源供应安全、生态环境污染、气候变化等全球性问题日益严重的背景下，中国在2005年开始将风能作为重点可再生能源大力发展。中国风力发电机装机容量在近15年的年复合增长率达到49.7%，同期全球的平均年复合增长率仅为19.8%。在中国风力发电市场迅速扩张，风力发电机整机需求高速增加的带动下，中国风力发电机叶片行业快速发展。风力发电行业快速发展自2009年起，中国科技部及国家能源局在全国先后牵头设立了多个风力发电行业的重点实验室及研发中心，依托中国国内主要科研机构与龙头企业开展风力发电基础性技术研究，促进了风力发电机叶片等风力发电设备及零部件行业科技含量的提升。相比于欧洲、美国等发达国家及地区，中国风力发电机叶片行业起步较晚，然而行业在过去20年得到了快速发展，这离不开风力发电机叶片设计及生产技术自主研发实力的不断提升。叶片研发实力提升2011年11月，中国国家能源局授牌北京鉴衡认证中心成立了“国家能源风能太阳能仿真与检测认证技术重点实验室”。北京鉴衡认证中心成立于2003年4月，是经国家认证监督管理委员会批准，由中国计量科学研究院组建的专业从事风能等可再生能源产品检测认证的科研型技术服务机构。鉴衡认证中心下属的保定风电机组风轮叶片检测中心配备有中国最大的叶片全尺寸测试基地及国际领先的试验检测设备，可承接长度100米以内叶片的结构试验、静力试验、疲劳试验等测试项目，至今已完成86米海上风电机组配套叶片等多项叶片试验检测任务。叶片检测体系日益完善PART03风力发电机叶片行业现状行业现状中国是全球风力发电第一大国。截至2018年，中国陆上与海上累计风力发电机装机容量达到213GW，第二名的美国累计装机容量为96.6GW。近两年，中国风力发电机整机装机容量增速有所放缓，但中国仍保持全球年新增装机容量第一的位置。在国内下游整机需求的带动下，中国风力发电机叶片行业快速发展，现主要提供5MW平台叶片、0MW平台叶片、其他功率平台叶片等系列产品。（1）5MW平台叶片5MW平台叶片是在额定功率为5MW的风力发电机平台上使用的叶片。具有商用价值的5MW风力发电机最早出现于2000年，并于2004年进入中国风力发电市场，目前是中国累计装机容量中占比最高的机型，2018年占比达到46%。不同项目使用的5MW风力发电机装配了不同长度的叶片，主流机型使用的5MW平台叶片长度在30至45米，采用玻璃纤维增强热固性塑料材料制作而成。（2）0MW平台叶片0MW平台叶片是在额定功率为0MW的风力发电机平台上使用的叶片。全球第一台商用0MW风力发电机于2002年在西班牙完成安装，后于2006年进入中国市场，2018年0MW风力发电机在中国累计装机容量中占比达到37.1%。不同企业设计了叶片长度各异的0MW风力发电机，主流机型的叶片长度在38至59米不等，主要采用玻璃纤维增强热固性塑料材料制成，部分长度在40米以上的叶片在局部使用了碳纤维增强热固性塑料材料。（3）其他功率平台叶片中国风力发电市场中其他功率（小于5MW及大于0MW）风力发电机机型占比较少，单独的累计装机容量占比均在10%以下，对应的叶片市场规模较小。其中，0MW及更高功率的大功率风力发电机装配的叶片长度可达到70米以上，出现了主要采用碳纤维增强热固性塑料材料的叶片产品。关键字为客户服务是我们存在唯一理由，客户需求是我们发展的原动力。我们坚持以客户为中心。行业热点热点一风力发电机叶片应用领域广泛热点二科研服务市场持续增长热点三行业产品质量整体提高风力发电机叶片行业热点风力发电机叶片行业具有市场空间广阔、销售范围广、用户分散、单批数量少、销售单价高等特点。风力发电机叶片行业技术提升，多元化科研服务平台持续扩张，促进高价值服务企业品牌形成。行业产品化发展，集研发、生产、销售于一体的综合性科研服务企业逐渐增多。风力发电机叶片行业产品质量有待提升制约风力发电机叶片行业发展。行业内产品质量参差不齐，导致研究结果可靠性难以保证，产品丧失市场竞争力。风力发电机叶片行业难形成统一的监督管理规范,产品质量主要靠企业自主检测保障，监管难度大。中国风力发电机叶片行业产品主要集中在中低端领域，高端领域被外资企业垄断，产品品质有待进一步提升。市场规模中国风力发电机叶片市场规模主要受下游风力发电机整机市场影响。过去5年，中国风力发电机整机年新增装机量受国家政策影响呈现周期性波动，风力发电机叶片需求量随之变化。2014年12月，中国国家发展与改革委员会（以下简称“国家发改委”）宣布下调风力发电机主要装机地区的风力发电标杆电价，适用于2016年1月1日以后投运的陆上风电项目。由于在期限截止前完成投运可以享受更高的电价，风力发电运营商纷纷加快项目的建设速度，带动风力发电机叶片需求量由2014年的9,784套上升到2015年的13,796套，叶片需求量在此后的3年有所回落。2019年5月，中国国家发改委印发《关于完善风电上网电价政策的通知》，其中规定2018年底之前核准的陆上风电项目，2020年底前仍未完成并网的，国家不再补贴。2019年1月1日至2020年底前核准的陆上风电项目，2021年底前仍未完成并网的，国家不再补贴。自2021年1月1日开始，新核准的陆上风电项目实行平价上网，国家不再补贴。受到补贴退出政策的影响，2019至2021年中国风力发电整机行业将迎来新一轮的集中装机，带动上游风力发电机叶片需求量快速提升，在2021年达到15,909套的高峰。叶片需求量在新一轮“抢装潮”结束后有所回落，在2023年保持14,615套的规模。WorkReport行业痛点中国风力发电机叶片采用模具化生产方式，生产某一尺寸的叶片需要使用对应尺寸的叶片模具。叶片生产过程中壳体与主梁的铺设、真空导入环氧树脂、整体热固成型等关键工序均需使用叶片模具。参考中国风力发电机叶片行业龙头企业中材叶片对叶片模具的折旧标准，一套叶片模具在使用周期内可用于400片叶片的生产。按照常规叶片产品2至3天的生产周期，一套叶片模具在没有闲置的情况下使用年限至少在2年以上，考虑到闲置时间的话平均可达到3年以上。叶片模具成本限制产能随着叶片使用年限的到来，在中国需要处理的废弃叶片数量将持续增加，叶片的回收与再利用已成为中国风力发电机叶片行业持续发展道路上不可忽视的难题。风力发电机的寿命在20至30年之间，超使用年限运行的风力发电机将出现生产电量小于运行消耗电量的情况，不具备经济效益，故通常需要进行拆除和回收处理。退役的风力发电机通常按照叶片、机舱、机架、底座等部分进行拆解，其中后三个部分主要使用混凝土及钢材制成，回收难度均小于叶片。使用热固性聚合物复合材料生产的叶片不能再次热熔或重塑，传统的处理方法是露天堆放、填埋或焚烧。然而此类方法均会产生污染排放，其中堆放及填埋处理还需要占用土地资源，焚烧处理则会造成大量能源浪费。中国目前在风力发电机退役叶片的回收处理领域发展相对滞后，叶片回收利用率较低。面对大量退役的废弃叶片，回收技术的不成熟和回收机制的不完善将对中国风力发电机叶片行业的发展形成制约。叶片回收处理机制待完善自然环境差异度高，叶片研发难度大中国幅员辽阔，不同地区的气候类型多样。在各风能资源区自然环境差异度高的背景下，中国风力发电机叶片生产商无法对海外先进的叶片设计进行简单嫁接，这对中国陆上及海上风力发电机叶片的研发与本地化设计提出了更高的要求。产品质量问题质量参差不齐高端产品发展落后风力发电机叶片行业缺乏完备的质量控制和质量保证体系，生产商缺乏统一的生产标准，行业内产品质量良莠不齐，导致产品的可靠性难以保证，丧失产品市场竞争力行业监管难度大中国国家政府秉承创新开放的态度，支持和鼓励科学研究创新，对科学研究试验不设置严格限制，因此，风力发电机叶片行业不存在统一的监督管理规范，产品质量主要依靠生产企业自主检测，风力发电机叶片行业产品质量的监管难度加大在中低端产品领域，仍然有较大比例的产品依赖于进口渠道。此外，风力发电机叶片行业企业缺乏创新研发能力以及仿制能力，加重下游消费端对进口科研用检测试剂的依赖，不利于风力发电机叶片行业的发展行业发展建议（1）政府方面：政府应当制定行业生产标准，规范风力发电机叶片行业生产流程，并成立相关部门，对科研用风力发电机叶片行业的研发、生产、销售等各个环节进行监督，形成统一的监督管理体系，完善试剂流通环节的基础设施建设，重点加强冷链运输环节的基础设施升级，保证风力发电机叶片行业产品的质量，促进行业长期稳定的发展；（2）生产企业方面：风力发电机叶片行业生产企业应严格遵守行业生产规范，保证产品质量的稳定性。目前市场上已有多个本土风力发电机叶片行业企业加强生产质量的把控，对标优质、高端的进口产品，并凭借价格优势逐步替代进口。此外，风力发电机叶片行业企业紧跟行业研发潮流，加大创新研发力度，不断推出新产品，进一步扩大市场占有率，也是未来行业发展的重要趋势。提升产品质量全面增值服务多元化融资渠道单一的资金提供方角色仅能为风力发电机叶片行业企业提供“净利差”的盈利模式，风力发电机叶片行业同质化竞争日趋严重，利润空间不断被压缩，企业业务收入因此受影响，商业模式亟待转型除传统的风力发电机叶片行业需求外，设备管理、服务解决方案、贷款解决方案、结构化融资方案、专业咨询服务等方面多方位综合性的增值服务需求也逐步增强。中国本土风力发电机叶片行业龙头企业开始在定制型服务领域发力，巩固行业地位可持续公司债等创新产品，扩大非公开定向债务融资工具（PPN）、公司债等额度获取，形成了公司债、PPN、中期票据、短融、超短融资等多产品、多市场交替发行的新局面；企业获取各业态银行如国有银行、政策性银行、外资银行以及其他中资行的授信额度，确保了银行贷款资金来源的稳定性。风力发电机叶片行业企业在保证间接融资渠道通畅的同时，能够综合运用发债和资产证券化等方式促进自身融资渠道的多元化，降低对单一产品和市场的依赖程度，实现融资地域的分散化，从而降低资金成本，提升企业负债端的市场竞争力。以远东宏信为例，公司依据自身战略发展需求，坚持“资源全球化”战略，结合实时国内外金融环境，有效调整公司直接融资和间接融资的分布结构，在融资成本方面与同业相比优势突出。PART04风力发电机叶片格局与发展趋势竞争格局竞争格局1经过自2010年以来的行业整合，中国风力发电机叶片行业参与者数量由高峰期的近100家收缩到30家以内，行业集中度提高。目前，中国风力发电机叶片市场形成了以专业叶片生产企业、整机制造企业、外资叶片生产企业为主要参与者的多元化竞争格局:（1）专业叶片生产企业专业叶片生产企业以风力发电机叶片生产为主营业务，不参与整机业务。在投资主体构成方面，大型专业叶片生产企业多具有国有资产投资背景，投资方包括中国中车集团有限公司、中国中材集团有限公司、中国航空工业集团有限公司、中国建材集团有限公司等大型中央企业。专业叶片生产企业对叶片生产相关技术掌握全面，在行业龙头企业中的占比大，是行业产能的主要贡献者，代表性企业有洛阳双瑞风电叶片有限公司、连云港中复连众复合材料集团有限公司、株洲时代新材料科技股份有限公司、中材科技风电叶片股份有限公司等。（2）整机制造企业:整机制造企业以风力发电机整机制造为主营业务，同时具备自主叶片生产能力以满足整机制造业务的需要。整机制造企业具有产业链优势，可依据自身的整机制造业务需求安排叶片的研发及生产。通过整机与叶片业务之间的紧密协作，整机制造企业通常能实现比专业叶片生产企业更高的叶片产能利用率，代表性企业有天津明阳风电设备有限公司、国电联合动力技术有限公司等。（3）外资叶片生产企业:外资叶片生产企业是中国风力发电机叶片行业早期的主要参与者。自2010年以来，在下游风力发电机整机市场需求调整的背景下，国际叶片生产企业由于产品成本及定价较高，在订单获取方面受到中国本土叶片生产企业的冲击，市场地位有所下降，现已退出市场占有率前十的位置。竞争格局2国际叶片生产企业的成立时间普遍早于中国本土叶片生产企业。经过多年的研发投入及生产实践，国际叶片生产企业具备了较为突出的技术能力，在叶片研发技术尤其是叶片设计领域具有领先优势。依靠着集团内的技术资源，外资叶片生产企业在大尺寸叶片、海上风力发电机叶片等高端市场具有较强的竞争力，代表性企业有通用电气（中国）有限公司、艾尔姆（中国）投资有限公司、维斯塔斯风力技术（中国）有限公司等。行业发展趋势2019202020212022叶片尺寸大型化风力发电机叶片是风力发电机实现能量转化功能的关键部件，叶片的尺寸大小直接影响风力发电机对风能的捕捉。随着中国风力发电行业对低风速风资源区开发的重视程度增加，中国风力发电机叶片的尺寸展现出明显的大型化趋势。随着中国风力发电行业对风能资源的开发不断向更低风速的资源区域延伸，为提高风力发电效率，风力发电机整机制造行业将继续沿着增大叶片尺寸的技术路径发展，低风速型风力发电机叶片的平均长度将在未来5年增至68米。碳纤维渗透率提高在风力发电机单机容量增大、叶片长度持续增加的情况下，叶片尺寸与叶片重量之间的矛盾日益凸显。在传统玻璃纤维复合材