常用的传动链主要有哪两种(风电传动链产业深度研究:把握产业链变化的钥匙,优质产能聚集地)

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常用的传动链主要有哪两种(风电传动链产业深度研究:把握产业链变化的钥匙,优质产能聚集地)

(报告出品方/作者:广发证券,代川、孙柏阳、曹瑞元)

一、传动链:风电整机核心,技术进步关键点

(一)传动系统简介

传动系统是使叶片动能转换为电能的关键装置,通常包括轮毂、主轴、齿轮箱、减 速器、发电机、轴承等零部件。零部件的类型与风力发电机的结构息息相关,例如 在直驱式风机中,没有齿轮箱结构,主轴尺寸也比较小;半直驱机型各有特色,有的 厂家没有主轴或者主轴只起到传动的作用而不承受负载。

传动系统在风机总成本中占比较高。根据三一重能招股说明书,2020年公司齿轮箱、 发电机、回转支承成本分别为12.32/3.26/3.06亿元,分别占当年总成本的22.64%、 6.00%、5.62%。特别地,齿轮箱是公司总成本中占比最高的部件,发电机与回转支 承按照价值量,在总成本中分别排第三位与第四位,传动系统在风机成本中的重要 性不言而喻。

传动系统技术壁垒相对较高,国产替代仍在路上。经过多年的发展,我国风电机组 主要零部件大部分已经实现了国产替代,零部件的国产化也不断推动了风电成本的 下降。根据伍德麦肯兹官网的数据,2019年我国机舱、发电机、塔筒的国产化程度 已经非常高,均达到80%以上的水平,叶片、齿轮箱、转换器等零部件国产化率也已 经达到了70%以上。轴承作为传动系统的主要组成部分,是我国风机完全国产化的 最后一块拼图,2019年我国主轴轴承、偏航变桨轴承的国产化率分别只有33%和50%, 侧面体现风电轴承的较高技术壁垒。


在整个风机产业链中,传动系统各环节毛利率相对较高。供求关系、技术壁垒、竞 争格局等直接影响整机及零部件的毛利率,2018-2020年,除发电机外,风机主要零 部件毛利率均有所上涨,20年受抢装因素影响,零部件厂商毛利率与整机厂商毛利 率出现背离。在风电整机及主要零部件中,轴承、主轴、制动器等传动系统的组成部 分毛利率处于较高水平,2020年轴承、主轴、制动器环节的平均毛利率分别为35.27%、 35.99%、40.21%,印证了传动系统在风电产业链当中的重要地位。

(二)风机技术路线:理解风机产业链变化的钥匙

不同风电机组传动系统的组成差异较大,风电机组技术路线的走向是传动系统的产 业链以及市场格局演变的总钥匙。根据传动系统配置,风力发电机组技术路线可大 体分为六类:高速鼠笼异步发电机(SCIG)、高速绕线转子异步发电机 (WRIG)、高速双馈异步发电机(DFIG)、低速直驱永磁/电励磁发电机 (PMSG/EESG)、中速/低速半直驱永磁/电励磁发电机、高速半直驱鼠笼发电 机。目前,市场上应用最多的主要有直驱永磁风力发电机组、双馈异步风力发电机 组、半直驱混合驱动风力发电机组三类。


双馈式风力发电机组采用多级齿轮箱驱动双馈异步发电机,它的电机转速高,转矩 小,变流器只需要处理转差功率,无需对所有发电机输出功率做变换。其优点是体 积小,重量轻,整机成本和吊装成本都相对较低,但多级齿轮箱的采用同时增加了 机组发生故障的频率。 直驱永磁风力发电机组在传动链中省略了齿轮箱,将风轮与低速永磁同步发电机直 接连接,降低了机械故障率和定期维护成本,同时作为同步电机能够更加平稳地发 电,提高了风电转换效率和运行可靠性,在大功率领域表现更好;但是相比双馈式 机组,直驱式风力发电机组体积较大、成本较高。

半直驱概念是指采用中速齿轮箱和中速发电机传动路线的风电机组,因其综合了双 馈异步高速传动和直驱传动链的传动特点,因此也被称为“半直驱混合驱动风电机 组”。半直驱永磁混合驱动技术结合直驱与双馈两种技术路线的优点,传动链由两 级传动齿轮箱和中速永磁发电机构成,通过两级传动齿轮箱适当提高永磁发电机转 速,可以使用比直驱风机体积更小、重量更轻的永磁发电机;比双馈风机使用的多 级高传动比齿轮箱转速比更低,可靠性更强。此外,采用中速传动的超紧凑传动链 技术,载荷受力传递路径较短,有效减轻齿轮箱、发电机经受的载荷,通过均分风 机部件的设计和制造难度,从而保证了风电机组运行的可靠性,可有效降低综合度 电成本。

直驱式风电机组由于没有齿轮箱,是目前三种主流技术路线中故障发生率最低的, 但由于机组体积较大,原材料成本相应较高。以IEEE 2006年刊载的论文为例,对 今天仍然有一定的参考意义,以3MW风机为例,考虑不同技术路线风电机组的发 电机原材料重量,直驱电励磁风机机组重量最大,为45.1吨,其中钢铁占比较大, 共32.5吨;其次是直驱永磁机组,重量为22.4吨;三级齿轮箱双馈风电机组重量最 轻,只有5.24吨,可见双馈路线的发电机在原材料消耗上具有优势;若考虑齿轮箱 重量,3MW三级齿轮箱双馈机组的齿轮箱重量为22吨,加上金属原材料的重量为 27.24吨;一级齿轮箱半直驱永磁机组齿轮箱重量为14吨,加上金属原材料重量为 20.11吨;直驱永磁机组总重量为24.2吨。


体现在成本上,3MW的3级齿轮箱双馈机组传动系统(发电机原材料、发电机安 装、齿轮箱、转换器)成本为32万欧元,直驱永磁机组成本为43.2万欧元,1级齿 轮箱半直驱永磁机组成本为33.3万欧元。双馈、半直驱永磁风机在成本竞争上处于 优势地位,未来随着风机大型化的持续推进以及稀土等原材料的上涨,双馈与半直 驱的成本优势有望继续扩大。

风机技术作为整机厂商的竞争核心,经过多年发展,国内外各大整机厂商逐步形成 自己独特的技术演进路线: GE:GE起家于陆上风电,连续多年采用双馈技术路线;2015年,GE收购阿尔斯 通的新能源业务,获得了阿尔斯通在海上风电领域的生产能力,并正式进军海上风 电市场。目前,GE海上风电机组HalideX14MW-220和Halide150-6MW等大兆瓦机 组均采用直驱永磁技术路线。

西门子歌美飒:西门子陆上风电主要采用直驱永磁路线,而歌美飒陆上风电则采取 双馈路线。2017年,西门子与歌美飒合并,陆上机组延续了歌美飒的双馈路线。而 在6MW及以上的海上大兆瓦机组中,采取的是半直驱路线。 金风科技:全球领先的直驱永磁风机生产商,1.5MW、2S、3S/4S、6S/8S系列机 型均为直驱永磁,在2021年国际风能大会上发布了多款中速永磁产品,标志了金风 技术路线的重要转变。

运达股份、远景能源、三一重能:均为我国著名的双馈机组生产商,3MW以上机 型都以双馈路线为主。在2021年北京风能大会上远景能源推出的卓刻平台 WH4.65N-192、WH5.0N-192采用了半直驱技术。 电气风电:公司技术路线涵盖齿轮箱增速型、风轮直驱型,公司陆上风机均为齿轮 箱增速型技术路线,海上风机包括齿轮箱增速型与风轮直驱型两种技术路线。拥有鼠笼发电机和双馈发电机设计技术以及永磁直驱发电机与变流器耦合技术,公司 3MW以上机型主要采用双馈路线。


风电大型化过程中,陆上机型中三种技术路线均有应用。根据北京风能大会官方公 众号,2020年和2021年国内各大整机厂纷纷推出大兆瓦机型。在新推出的陆上机 型中,4MW以上占据了主导地位,其中三一重能、远景能源、金风科技、明阳智 能均推出6MW及以上机型。在技术路线上,整机厂大多延续其传统路线,直驱、 双馈、半直驱皆有应用,金风科技推出了中速直驱永磁的新机型,明阳智能以半直 驱为主,三一重能、中国海装、运达股份以双馈为主,而远景在2021年CWP上推 出半直驱机型,打破了其过往以双馈为主的产品布局。

大兆瓦海上风电机型以直驱和半直驱技术路线为主。相比陆上风机,海上风电机组 通常功率更大,工作环境更恶劣,吊装与维护成本更高,因此对于机组运行的稳定 性提出了更高要求。由于多级齿轮箱的应用,高速双馈式风电机组后期发生故障概 率远高于直驱式和半直驱式机组,从而限制了其在海上风电领域的应用。根据《大容量海上风电机组发展现状及关键技术》,国内外主要厂商推出的5MW以上海上 风电机组,我们发现除华锐风电、联合动力等国内三线厂商曾在2011-2012年间推 出过双馈式的6MW机组外,其余风机均采用直驱或半直驱技术路线。

二、技术路线多点开花,零部件各有千秋

(一)轴承:技术壁垒较高,国产厂商纷纷发力

轴承在风机中应用广泛。双馈式风机与半直驱式风机中运用的轴承主要有主轴轴承、 偏航轴承、变桨轴承、齿轮箱轴承与发电机轴承。一般地,一台双馈式或半直驱风电 机组需要主轴轴承1~3套,偏航轴承1套,变桨轴承3套。而直驱式风机由于没有齿轮 箱结构,因此不需要齿轮箱轴承。


根据轴承工作其所能承受的载荷方向,可以将滚动轴承分为向心轴承和推力轴承。 根据滚动体的种类与结构不同,轴承又可以分为深沟球轴承、球状滚子轴承、圆锥 滚子轴承、圆柱滚子轴承等。球轴承的高速运转性能好,旋转精度高,但刚度较低, 适用于高转速但负荷不太大的场景;滚子轴承和滚针轴承由于增大了接触面积,刚 度更高,但高速运转性能稍逊,适用于载荷较大的场景。

由于工作环境与受力情况不同,风机不同位置通常使用不同结构的轴承。一般地, 主轴轴承要承担叶轮传导的强大的径向和轴向作用力,负荷较重,因此要求主轴轴 承具有较强的硬度。在实际中,球状滚子轴承通常用在3点式传动链的主轴轴承,而 圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承通常用在模块式传动链中。

在兆瓦级风电机组中,齿轮箱多采用多级行星轮与平行轮结合的方式,深沟球轴承、 球状滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承以及四点接触球轴承都可以根据需要 安装在齿轮箱的不同位置。 变桨主要用来改变叶片的方向,偏航则用来改变机舱的方向,实际中应用较多的偏 航变桨轴承主要有深沟球轴承、球状滚子轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承等。

主轴轴承高度定制化,不同整机厂不同机型选择各异。在带齿轮箱的双馈、半直驱 机组中,最常见的传动系统配置是三点或四点悬挂式,其中三点式中采用一个主轴 承,齿轮箱的耳轴要在低速轴旁边承载负荷,因此组合中有三个支点,西门子、 Nordex、维斯塔斯1.5-3MW机型中有很多采用这种结构;四点悬挂式中采用两个 主轴轴承,其中一个主轴轴承靠近齿轮箱的低速轴,这种结构可以更好地保护齿轮 箱,但也对错位更加敏感,通常需要更大的机舱空间,西门子歌美飒、维斯塔斯、 GE2-2.5MW机型中很多采用这种结构。


此外,也有机型将主轴轴承直接与齿轮箱相连,从而省去了主轴结构。这种结构的 好处是减少了原材料的用量,从而具有成本优势,但由于齿轮箱直接与叶轮连接, 发生故障的概率随之增长,并且一旦齿轮箱故障便需要更换整个机舱,后期运维比 较麻烦。目前,维斯塔斯3MW机型和Areva5MW机型中使用了这种结构。在另一 种“漂浮式传动链”结构中,通过将支持结构和动力系统分离,采用两个主轴轴承 来支持转子。这种设计主要是为了减少传递到齿轮箱和发电机的非扭矩负载,但也有研究认为这种设计会增加主轴轴承的载荷。目前,这种设计主要用在阿尔斯通的 一些风机产品和GE海上机型中。

在直驱式风机中,传动系统设计也有所差别。由于直驱式风机通常都是径向通量 机,其传动系统设计的一个主要目标便是确保最小的气隙间隔。为了达成这一目 标,通常需要增加主轴轴承的数量,在实际生产中,单主轴轴承、双主轴轴承、三 主轴轴承结构都有应用。

主轴轴承类型多样。造成主轴轴承高度定制化的原因除了传动系统结构差异外,轴 承类型的选择也是重要因素。当使用两个或多个轴承来支撑主轴时,为了防止过度 的轴向运动,一个或两个轴承必须固定在轴向。而在实际运行中,零件热膨胀将导 致材料变形,因此还需要有一个在轴向自由的轴承来容纳轴向位移(非定位轴承) 和一个轴向固定的轴承来控制主轴位置(定位轴承)。此外,主轴中通常还需要一 个径向预加载轴承来分担载荷。


主轴轴承技术难度高,有更高的价值与毛利率。主轴轴承设计难度高,工作环境恶 劣,寿命要求达到25-30年,对设备可靠性要求很高。此外,风轮主轴载荷大,相 比其他轴承的长度也更长,需要主轴轴承有足够的硬度、强度、抗冲击性能,同时 要有较少的缺陷,防止过早疲劳。由于生产工艺的复杂,主轴轴承产品附加值也更 高。根据新强联非公开发行股票募集说明书,从2020年实际销售情况来看以及募投 项目的规划来看,主轴轴承价格都比偏航变桨轴承高的多:2020年公司3-4MW的 偏航变桨轴承单价为12.62万元(一套约50万元),而同等功率机型的主轴轴承单 价为52.63万元,比偏航变桨轴承高出3倍多;此外,主轴轴承毛利率也显著高于偏 航变桨轴承,2020年新强联主轴轴承的毛利率为48.83%,比偏航变桨轴承毛利率 22.32%高26.51pct。

偏航变桨轴承产品标准化程度高,已经基本实现国产化。从主要轴承厂商产品布局 来看,我国已有多家厂商可以生产偏航变桨轴承。根据新强联年报,公司已经具有3- 6MW偏航变桨轴承的批量化生产能力,偏航变桨轴承在公司风电产品收入中占据主 要地位,2017-2019年公司偏航变桨轴承收入分别为1.68/1.33/1.36/2.58亿元,分别 占风电产品收入的88.44%、77.07%、81.10%、76.42%;瓦轴是我国偏航变桨轴承 另一主要供应商,2019年在国内生产出第一套为欧洲世界知名风电制造商陆上主流 机型配套的4.5MW变桨轴承,目前公司已经先后开发出1.5MW、2.0MW、3.0MW、 5.0MW、6.0MW、7.0MW等系列风机配套轴承;此外,洛轴、洛阳LYC、天马、大 冶轴等也具有偏航变桨轴承的生产能力,特别是3MW以下的风电偏航变桨轴承国产 率已经相当高。(报告来源:未来智库)

国内轴承企业高端市场全球竞争力仍较弱,国产替代仍有空间。轴承国产化率在风 机部件中国产化率最低,根据伍德麦肯兹,2019年我国风机主轴承和偏航变桨轴承 国产化率分别为33%和50%,而叶片、塔筒、齿轮箱等其他零部件国产化率皆已超 过70%,轴承是我国风机完全国产化的最后一环,国产替代仍有较大空间。从全球 范围看,轴承行业经过多年产业竞争后,高端市场被瑞典SKF、德国Schaeffler、日 本NSK、日本JTEKT、日本NTN、日本NMB、日本NACHI、美国TIMKEN这四个国 家八家大型跨国轴承企业所垄断。根据电气风电招股说明书,2019年舍弗勒、SKF、 NTN的全球市占率分别为29%/24%/12%,三家加总达到65%,而我国本土企业洛轴、 瓦轴的市占率只有各4%。


在收入体量上,我国企业与国外知名企业差距仍较大。除风电领域外,国外轴承企 业多沿产业链向更多领域扩展。以全球轴承龙头SKF为例,公司的轴承产品广泛应 用于农业、机械、油气、电力、高铁等领域。2020年全球八大轴承厂中的SKF、舍 弗勒、NTN、JTKET收入分别为562.91/991.28/417.55/909.37亿元,而我国代表企 业新强联当年收入只有20.64亿元,与国外巨头仍有较大差距。

不同厂家轴承产品设计有所差别。在实际应用中,不同厂商对风机传动链的技术积 累与侧重有所不同,因此在考虑轴承性能基础上,各个厂家的轴承选择设计较为灵 活。瓦轴、洛轴、新强联、SKF、舍弗勒等国内外轴承厂均选择圆锥滚子轴承作为主 轴轴承,但在偏航变桨轴承的选择上搭配组合众多,瓦轴和洛轴主要选用四点接触 球轴承,新强联采用双排球轴承,SKF和舍弗勒除球轴承外,还选用了圆锥滚子和圆 柱滚子轴承。

国内轴承产业以“哈瓦洛”为主,新强联等民企近年不断杀出重围。我国轴承产业 开始于1938年,经过70多年的发展,无论从轴承产量还少轴承销售额来算,我国都 已经迈入全球轴承工业大国行业。我国轴承产业具有较为明显的集聚态势,目前主 要形成了瓦房店、洛阳、长三角、浙东和聊城五个轴承产业集群。其中,瓦轴、洛轴、 哈轴是我国三大国有龙头企业,经过多年的技术沉淀,在产品种类、生产工艺上都 具有较大优势。同时,随着我国市场化程度的不断提高,民营企业也不断进入轴承 制造行业,已经成为了我国轴承行业的主力军,规模比较大的企业有天马轴承、万 向钱潮、人本集团、慈兴集团、新强联等。此外,外资品牌轴承企业也占据着国内轴 承市场的重要部分,全球八大跨国轴承公司均已在中国设立公司,并不断加大在华 投资力度,建立了多家轴承生产工厂,并在中国设立了区域总部和工程技术中心。

新强联在主轴轴承国产替代中居于领先地位。新强联是国内极少数可以向头部风电 整机厂商批量供应风电主轴轴承的厂商之一,公司凭借多年的研发积累和技术优 势,攻克了2-3MW直驱式风力发电机三排滚子主轴轴承的关键技术,掌握了国际先 进的无软带淬火工艺,公司直驱式三排滚子风电主轴轴承和双列圆锥滚子风电主轴 轴承均已量产并向湘电风能、明阳智能和东方电气等客户供应,获得了下游整机客 户的认可;同时,公司已经研制成功5.5MW风电主轴轴承产品,并为明阳智小批量 供货,在大型化加速的过程中,新强联有望受益于此过程。

瓦轴是我国轴承领域龙头企业。瓦轴是我国最早从事工业轴承研发生产的企业之一, 1999年公司生产出500KW的偏航变桨轴承,标志着公司正式进入风电领域。2005年, 瓦轴在国内率先生产出第一套兆瓦级风力发电轴承,之后10余年间,瓦轴风电轴承 技术始终走在行业前列。根据瓦轴在21年风能大会上的公开资料,瓦轴已经研发出 6-8MW海上偏航变桨轴承,4.XMW单列圆锥主轴轴承。

瓦轴风电轴承装机波动中上升。2018年来,受风电行业景气度上升影响,公司轴承 产量不断提升,2020年公司偏航变桨轴承、主轴轴承、齿轮箱/发电机轴承分别对应 装机2670/1181/877套,根据公司规划,到2025年公司偏航变桨轴承、主轴轴承、齿 轮箱/发电机轴承配套装机预计分别将达到3000/3000/2000套。


洛轴为我国轴承领域龙头企业。洛轴于1997年开发研制出600kw风力发电机组配套 偏航轴承,标志公司正式进入风电轴承行业,公司于2007年负责起草了《滚动轴承 -风力发电机轴承》行业标准,之后多年产品不断推陈出新,并多次承担国家风电 轴承相关研发课题,是我国风电轴承龙头之一。根据洛轴在21年风能大会上的公开 资料,公司已经为客户成功研发7.0MW和8.0MW配套风电轴承。

(二)主轴:竞争格局较稳定,大型化带来新变数

主轴主要应用于双馈和半直驱机型。风电主轴在风电整机中用于连接风叶轮毂与齿 轮箱,将叶片转动产生的动能传递给齿轮箱,是风电整机的重要零部件。风电主轴 使用寿命约20年,使用中更换成本高、更换难度大,因此风电整机制造商对其质量 要求非常严格。按产品应用的机型不同,风电主轴可分为双馈异步式主轴与半直驱 主轴,双馈异步式风电整机用主轴目前依然占据市场主导地位。直驱式风机中,由 于没有齿轮箱,叶轮与发电机通过主轴直接相连,但其主轴尺寸较小,因此通常所 说的主轴多指双馈式风机主轴。

金雷股份与通裕重工是全球风电主轴双寡头。风电主轴制造属于重资产行业,而且 主轴作为传递动力的关键部件,重要性不言而喻。我国主轴生产企业经过多年的发 展,在技术上形成了深厚的积淀,并取得了有利的竞争地位。我国代表企业金雷股 份和通裕重工是全球风电主轴生产双寡头,从收入端来看,金雷股份与通裕重工风 电主轴产品收入相当,2020年金雷股份与通裕重工风电主轴收入分别为13.83亿元 和14.53亿元。


金雷股份主轴均价较高,通裕重工产量增长较快。产能与产量是影响主轴生产企业 竞争力的重要因素之一,目前金雷股份除锻造主轴生产外,还有部分铸造主轴受托 加工业务,而通裕重工则专注于锻造主轴;近年来通裕重工产量增长较快,2020年 公司锻造主轴产量为15.33万吨,相较于2018年增长了186.54%,金雷股份2020年公司锻造主轴产量为12.65万吨。在价格上,由于产品结构差异,金雷股份主轴平 均单价高于通裕重工,2020年金雷股份与通裕重工的平均单价分别为1.11万元/吨 和0.98万元/吨。

原材料在主轴生产成本中占比较高,布局原材料有利于提高企业毛利率。风电主轴 的主要原材料为生铁、钢锭等,原材料在公司营业成本中占比较高,且原材料价格 波动容易对公司毛利率造成影响,布局原材料生产成为大型主轴生产商增强竞争力 的重要选项。通裕重工于2009年成立全资子公司宝泰机械从事大型锻件坯料的制 备,通过资产坯料进而对原材料成本相对可控,有利于降低成本、减少原材料价格 波动对毛利率的影响,15-20年通裕重工的原材料占营业成本比例保持较为稳定。

近年来,金雷股份产业链布局加深,公司一体化水平不断提高,随着公司“年产 8000支MW级风电主轴铸锻件项目”投产,对原材料外购需求减少,毛利率有所提 升,2020年金雷股份原材料占营业成本比例为62.34%,同比下降8.70pct,同年金 雷股份与通裕重工风电主轴产品单位毛利分别为5031.17和3606.15元/吨,毛利率 分别为45.42%和36.83%。


金雷股份与通裕重工不断扩产,金雷股份开始布局铸造主轴。根据金雷股份非公开 发行股票募集说明书,公司拟投资5亿元建设“海上风电主轴与其他精密传动轴建 设项目”,公司现有锻造主轴产能11.6万吨,铸造主轴受托加工产能0.6万吨,项 目达产后锻造主轴产能将增加至14万吨,铸造主轴产能增加至1.6万吨。

根据通裕重工可转债募集说明书,2021年公司风电主轴产能为9万吨,相较于2000 年下降了7万吨,由于风电“抢装潮”退坡,公司原风电主轴部分产能被用于生产 其他锻件产品;在公司募投项目中,“高端装备核心部件节能节材工艺及装备提升 项目”拟对风电主轴锻件工艺及装备提升,改造前主轴销量为14万吨,改造后销量 预计为12.5万吨,但产品单价相应有所提高。

配套风机大型化,大MW主轴产能具有一定稀缺性。风机大型化趋势演变加速,根 据CWEA,2020年我国3.0MW及以上风机装机占比已经达到38%。目前,金雷股 份与通裕重工都可以生产最大8MW的风电主轴,但由于设备、技术、产能等因素 制约,其大功率风电主轴的生产仍多处于小规模阶段。以金雷股份为例,目前公司 产品结构仍以3MW以下锻造主轴为主,2019年公司3MW及以上锻造主轴销量为 33651.3吨,仅占总销量的35.28%。大兆瓦主轴对生产设备要求更高,根据金雷股 份非公开发行股票反馈意见回复,3MW以下主轴可以用20MN或40MN锻压机进行 生产,而3MW及以上主轴则需用80MN锻压机,公司现有设备产能利用率已达高 位,因此拟通过募投项目建设购买新设备从而提升大兆瓦主轴产能。


锻造主轴力学性能更佳,铸造主轴更适合大型化。按制造工艺不同,风电主轴分为锻造和铸造两种,铸造能够使铸件快速一次成型,生产效率和材料利用率都较高, 适合用于大型或者结构复杂的部件生产,但其力学性能低于同材质的锻件力学性 能。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。锻造能保证锻件内部金属纤维组织的 连续性,使锻件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,但在锻造过程中反复加热锻压会伴随一定的材料损耗,使得锻造法的 生产效率和材料利用率与铸造法相比较低。

铸造主轴生产工艺与锻造主轴有相通之处,原有锻造主轴生产经验可沿袭。锻造主 轴的生产主要经过锻造、热处理、机械加工和涂装四个流程,除铸造和锻造的工艺 不同外,铸造主轴和锻造主轴的机械加工和涂装工艺基本相同。通过多年的积累, 金雷已全面掌握锻造主轴包括锻压、热处理、机械加工、涂装在内全部生产技术, 技术水平处于行业领先地位。金雷可将在锻造主轴生产中积累的机械加工和涂装技 术运用于铸造主轴受托加工业务中。此外,金雷自2017年便开始从事铸造主轴的受 托加工业务,主要参与环节为机械加工和涂装,经过几年的技术积累,未来有望将 铸造主轴加工工序将由目前的半精加为主将进一步拓展至粗加、半精加、精加和涂 装等多道工序,并相应提高铸造主轴受托加工业务的单价。

金雷股份布局铸造主轴、专注于主轴领域,通裕重工拓展转子、定子铸件,更侧重 于横向发展。在实际运用中,3MW以下风电整机多使用锻造主轴,而3MW以上机 型铸造主轴与锻造主轴均有应用,金雷在实际经营中知悉客户有铸造主轴的需求, 并于2006年非公开发行股票募集资金用于建设“大兆瓦风力发电主轴产业化项 目”,2020年项目投产后增加了6000吨/年的铸造主轴加工能力,但目前产能仍无 法满足需求。通过本次募投项目“海上风电主轴与其他精密传动轴建设”,公司有 望再增加1万吨/年的主轴产能。


通裕重工除锻造主轴外,风电产品还包括风电铸件(直驱及双馈式风电轮毂、机 架,直驱式风电定轴、转轴,双馈式风电轴承座)和风电结构件(直驱式风电转子 机壳、定子机座)。其中,风电铸件和风电结构件于2019年实现销售。目前,通裕 的结构件产品主要为陆上风电结构件,因海上风电结构件规格尺寸更大,受制于装备水平、运输难度,在公司现有基地难以实现生产及运输出海。通裕本次募投项目 定位为大型海上风电结构件产品,为公司既有结构件产品的升级,产品尺寸放大 后,未来10MW以上海上风电或6MW以上陆上风电结构件产品均可通过本募投项目 生产。根据公司规划,募投项目达产后,将增加定子类产量300套、转子类产量 300套、铸件加工产量270套,合计收入新增6.31亿元/年。

(三)齿轮箱:风机关键部件,竞争格局较为稳定

齿轮箱是风力发电机组的功率传输部件,通过提升传动系统转速、降低扭矩,从而 把叶轮吸收的风能传递到发电机,以满足发电机使用性能需求。齿轮箱主要应用在 半直驱式风电机组和双馈式风电机组中,风电机组中的齿轮箱通常要求体积小、重 量轻、性能优良、运行稳定并可以适应多种恶劣环境,对产品质量要求十分严格。 齿轮变速主要有两种形式,一种是平行齿轮(圆柱齿轮)变速,一种是行星齿轮变 速。相比平行齿轮变速,行星齿轮的增速效率更高,体积更小,在风电机组中应用也 更为广泛。一级行星两级平行轴多应用于2MW及2MW以下的风电机组,用一组平行 轮代替行星轮,可靠性更高,但体积也相应更大;两级行星一级平行轴主要用于 2.5MW以上的风电机组,具有承载力强、变速效率高、体积小的优点。

风电大型化,多级行星轮的中速传动系统有望成为行业主流。根据Winergy,风电 齿轮箱发展经历了一级行星轮、二级行星轮到三级行星轮的变化过程;现有传动系 统仍以高速传动为主,未来随着风机大型化以及海上风电的发展,中速系统由于齿 轮箱发生故障概率更低,占比有望上升。


德力佳与主机厂商绑定较为紧密,近年发展迅速。2018年1月,三一重能与德力佳 签订股权转让协议,将其持有的三一增速机设备有限责任公司100%股权转让给德 力佳传动科技,之后三一重能持有德力佳16%的股权。根据三一重能招股书,德力 佳是公司主要的齿轮箱供应商,2018-2020年三一重能分别向德力佳采购齿轮箱1.93/3.49/9.17亿元,分别占三一重能齿轮箱采购金额的73.72%、83.45%、 48.54%。

重齿、杭齿、大连重工等亦加速布局风电齿轮箱。国内风电齿轮箱行业的主要参与 者还有杭齿前进、重齿、大连重工等。杭齿前进作为业内为数不多的主板上市公 司,近年来风电及工业传动产品销售情况不断好转,2018-2020年,公司风电及工 业传动产品收入分别为2.63/3.87/5.77亿元,分别同比增长5.82%、47.02%、 49.14%;2020年公司风电及工业传动产品销量为472台,同比增长41.74%。

大连重工是我国重机行业的大型重点骨干企业和新能源设备制造重点企业,公司全 面布局风电业务板块,目前在齿轮箱、偏航变桨驱动、电机等多产品上实现突破。 2018年12月,公司与华锐风电签订股权转让协议,华锐风电将其持有的华锐风电 科技(大连)有限公司100%股权和华电虎林风力发电有限公司18%股权转让给大 连重工。目前,公司已形成8大系列40余种风电产品,先后通过了GL、DNV、 Dewi-OCC、TUV、CE等设计、生产及安全等20余个产品认证。


(四)电机:风能转换关键部件,发展较为成熟,整机厂有自产化趋势

发电机是风电机组传中将机械能转换为电能的重要部件。风力发电机组中发电机主 要有鼠笼异步电机、双馈异步电机、直驱永磁同步电机、半直驱永磁同步电机四类。

随着技术的逐步成熟,竞争变得激烈,毛利率持续下降。发电机是风电机组中国产 化率最高的部件,2017年之前,风力发电机的毛利率处于较高水平,2018年后随 着风电行业的快速发展,行业竞争激化,毛利率不断下滑,2020年中电电机和湘电股份风力发电机毛利率分别为22.81%和8.51%,相较于2017年的毛利率峰值分别 下降了24.34pct和12.98pct。

产品技术趋于成熟,多家均可满足大型化配套需求。我国发电机企业在大兆瓦技术 上已经相对成熟,在半直驱永磁同步发电机方面,中车永济、湘电股份、汾西重工 均已完成10MW以上大兆瓦发电机的研发与生产,可满足未来海上大兆瓦风电机组 的需求。在双馈异步发电机方面,由于该机型主要应用于陆上,相对海上机组其容 量较小,目前,湘电股份已实现1.55-8.4MW双馈异步发电机产品全覆盖,中车永 济和汾西重工也具有5.XMW级产品的生产能力,可以满足市场需求。


除发电机外,风电机组中的电机还包括偏航、变桨驱动电动机等。我国偏航变桨电 机的主要生产商有江特电机、大连重工等。根据江特电机在风能大会上的资料,江 特电机是我国风电偏航变桨电机龙头企业,江特偏航电机涵盖1.5-6MW各种机型, 偏航变桨电机年产量超过10万台,市场占有率高达60%。

大连重工在偏航变桨电机上布局也较为全面,根据大连重工在风能大会上的资料, 公司目前累计已生产偏航驱动器20800余台(1.5MW 11600余台、1.65MW 500余 台、2MW 7700余台、3MW 900余台、5MW 6台、6MW 6台);变桨驱动器13700 余台(1.5MW 7300余台、1.65MW 400余台、2MW 5400余台、3MW 600余台、 5MW 4台、6MW 3台)。

整机厂有自产发电机的趋势。根据电气风电招股说明书,电气风电从控股股东上海 电气采购内容包括发电机、传感器、控制柜等风电设备必需产品;根据三一重能招 股说明书,三一风电机组发电机主要为自产,显示了较强的供应链管理能力。


(五)制动器:传动链安全关键部件,竞争格局优秀

制动器是使运动部件减速、间断或坚持间断情况等功能的设备。根据制动系统,制 动器可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等多种;按制动件的结构形式又可分 为外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式制动器、盘式制动器等。在大型风力发 电机组中,偏航系统,主轴制动以及风轮锁定等功能的实现依赖于小体积、大功能 的液压系统,液压技术在风力发电领域得到了广泛的应用。

偏航系统是水平轴风力发电机不可或缺的组成系统之一,由风向标传感器、偏航轴 承、偏航驱动电机、偏航制动器、扭缆保护装置等几个部分组成,其与风力发电机 组的控制系统相互配合,使机组的叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高机 组的发电效率。其中偏航制动器由液压站提供制动力,当叶轮处于迎风状态工作 时,液压站给制动器提供一个较大的压力以锚定偏航系统,防止机舱在风力的作用 下发生偏转和剧烈振动;当风向发生变化触发偏航动作时,液压站给制动器提供的 压力切换至一个较小值,以吸收偏航过程中因风力产生的自由偏转振荡,防止偏航 齿轮因承受振荡产生的交变应力而引起的过早损伤。

主轴制动系统是风机安全链上的重要装置,一般有主动液压制动和被动液压制动两 种方式,其与偏航制动器一样由液压站提供制动力。以主动式液压制动为例,当风 机停机时,要求主轴制动器制动;风机启动时,要求主轴制动器释放。 当风速超过机组发电作业允许的最大值,或对机组进行维护、检修时,需对机组进 行停机处理,此时需用锁销对风电机组叶轮实现机械锁定。锁销的伸缩动作通常由 液压站驱动,其控制原理通常为典型的双向油缸控制原理,由电磁换向阀与液控单 向阀(液压锁)配合控制。


国产化不断加速,华伍股份是国内市场绝对龙头。2010年之前,我国国内风电制 动器行业尚处于起步阶段,市场基本被外资品牌占据,如风电设备的主轴制动器和 1.5MW以上(含)机组的偏航制动器95%以上由国外厂商供应,1.5MW以下的偏 航制动器80%以上由国外厂商供应。此后,随着国内主机厂商崛起,风电制动器行 业国产替代比例不断提高。

华伍股份是我国风电制动器行业龙头,综合市占率超过40%,目前已经具备大功率 风机制动器的批量供货能力,可适应陆上和海上机型主机的要求,客户基本涵盖了 国内主要风电设备主机厂商,其中包括金风科技、广东明阳、远景新能源、浙江运 达、湘电股份、上海电气、东方电气、国电联合动力等,且是国内唯一一家西门子 风电全球合格供方,公司已在风电设备制动器领域确立竞争优势地位。

三、寻找高壁垒、稀缺的优质产能

(一)新强联:率先实现国产替代的风电轴承翘楚

新强联成立于2005年,主要从事大型高端回转支承的研发生产销售,产品主要包括 风电轴承、偏航轴承、变桨轴承、盾构机轴承及关键零部件,海工装备起重机回转支 承等。轴承是现代工业的基础零部件,被誉为机械装备的“关节”,应用领域广泛, 目前公司产品主要应用于风力发电机组、盾构机、港口机械海工装备、露天采矿设 备、工程机械等领域。

公司收入与归母净利率持续快速增长,毛利率与净利率水平较高。2020年公司营业 收入与归母净利润分别为20.64和4.25亿元,2016-2020年平均复合增长率分别为 55.24%和77.64%,公司归母净利润增速高于营业收入系产品结构不断改善,高毛利 产品销售占比不断增加所致。受原材料价格影响,近年来公司毛利率略有下降,但 在公司对生产过程管理能力的不断提高、产品结构优化等多因素所用下,公司净利 率有所上升,2020年公司毛利率与净利率分别为30.45%和20.57%。


从业务结构来看,公司最重要的业务为回转支承及配套产品。回转支承及配套产品 在公司收入占比中常年保持在65%以上的水平,其中2020年公司回转支承及配套产 品收入为18.96亿元,在总收入中占比为91.85%,为公司贡献了最多的收入。体现 在毛利率上,回转支承及配套产品盈利能力也较高,2019年毛利率为35.11%。

从细分产品上看,风电类回转支承产品为公司贡献最多收入。公司回转支承及其配 件根据应用场景可以分为风电类产品、海工装备类产品、盾构机类产品和其他回转 支承。得益于近年来风电行业的快速发展,风电类回转支承产品在公司收入中占比 不断上涨。2020年公司风电类回转支承产品销售收入为18.21亿元,占当年总收入 的88.21%,相比于2017年的46.58%增长了41.63pct。在毛利率上,应用于建筑机 械、堆取料机等领域的其他回转支承产品毛利率最高,其次是盾构机类回转支承产 品,风电类回转支承产品毛利率相对较低。2019年公司其他回转支承产品、盾构机 产品、海工装备类产品、风电类产品的毛利率分别为49.83%、42.43%、40.39%、 32.03%。(报告来源:未来智库)

具体在风电领域,公司产品主要包括偏航变桨轴承、主轴轴承和风电配件。公司是 国内唯一的直驱式风机三排圆柱滚子主轴承制造商,公司的风电主轴轴承核心产 品,打破了该领域轴承产品长期国外垄断的局面,率先实现了进口替代。在各类风 电产品中,偏航变桨轴承占比最高,2019年公司偏航变桨轴承销售收入为2.58亿 元,占风电领域销售收入的76.42%,其次主轴轴承当年收入为0.37亿元,占风电 领域销售收入的10.87%。

公司具有优质客户资源,在手订单丰厚。2016-2018年,公司偏航轴承销售数量占 当年我国新增风电装机所用偏航轴承数量的6.94%/6.49%/5.42%,变桨轴承销售数 量占当年我国新增风电装机所用变桨轴承数量的7.18%/6.69%/5.79%,在风电轴承 领域已步入国内一线供应商名单。凭借公司先进的技术和优异的产品质量,公司已 经与国内多家龙头企业建立了合作关系。在风电轴承领域,公司拥有明阳智能、远 景能源、湘电风能、三一重能等优质客户资源,其中与明阳智能、湘电风能合作时 间分别为7年、10年,形成了稳定的合作关系。公司主轴产品的推出,也先后获得主要客户的认可,根据公司非公开发行股票募集说明书,公司在手订单丰厚,截止 2021年3月底,公司尚未执行的在手订单金额约24.7亿元(含税),其中主轴轴承 订单为2.94亿元,下游客户的认可为公司主轴轴承市场的不断开拓起到了积极的推 动作用。


公司收入随着产能扩张阶梯式上升,产能为限制公司收入增长的主要因素。从季度 维度分析公司营业收入与归母净利润,可以发现公司在2020年Q3迎来了收入与利 润的双重爆发,而根据公司关于非公开发行股票反馈意见的回复,公司产能利用率 一直居于高位,2020年产能利用率已达到98.93%,因此可以合理推测公司收入增 长主要来自于产能的扩大,而在钢业景气度较低的2021年,单季度收入与20Q3、 20Q4的高点较为接近,显示公司受到行业的影响较小,产能利用率维持高位;公 司不断上升的毛利率同样验证了公司产品的竞争力与稀缺性。

扩产加速,新强联收入有望再上台阶。公司于2020年登陆科创板上市,将募集资 金的3.22亿元建设“2.0MW及以上大功率风力发电主机配套轴承建设项目”,IPO 募投项目已于2020年投产和达产,2020年回转支承及配套产品产能为6万吨,但仍 面临产能不足的制约;今年6月,公司再次通过非公开发行股票募集资金,并拟将 9.35亿元投资“3.0MW及以上大功率风力发电主机配套轴承生产线建设项目”,通 过本次募投项目,公司年产风电轴承将增加6900套,其中主轴轴承1500个,偏航 变桨轴承5400个,减少公司产能束缚。

新强联沿产业链布局锻件,毛利率有望提高。轴承的主要原材料为钢材,在生产成 本中占比较高,价格波动也会影响公司整体毛利率。公司于2011年成立子公司圣久 锻件,圣久锻件的成立为公司发展带来了诸多好处。其一,为公司大型回转支承的 生产提供了锻件原料保障,使回转支承的生产不再受到上游供需情况波动的影响。 其二,回转支承的许多性能与原材料锻件有很大的关系,公司自己生产锻件,能够 通过供应商调整钢锭微量元素含量、锻件加工工艺使锻件产品拥有特定的性能,从 而促进回转支承的研发。公司能够研发出风电主轴轴承的两个关键点全铜材整体保 持架和套圈材料中增加镍元素提升性能,就是从锻件的生产环节开展的研发。其 三,打通了回转支承生产的整个产业链,使公司在回转支承生产外还能够获取上游 锻件生产的利润,提高了公司整体的利润率水平。


(二)恒润股份:领先的塔筒法兰生产商,切入风电轴承再起航

恒润股份成立于2003年,主要从事辗制环形锻件、锻制法兰及其他自由锻件、真空 腔体的研发、生产和销售,产品主要应用于风电行业、石化行业、金属压力容器行 业、机械行业、船舶、核电及半导体行业、OLED显示器行业、太阳能等多种行业。

公司主要产品为辗制环形锻件与锻制法兰及其他自由锻件。公司生产的辗制环形锻 件包括辗制法兰和其他辗制环形锻件,其中辗制法兰根据下游应用行业具体又可分 为用于风电塔筒连接件的风电塔筒法兰与应用于金属压力容器、石化行业等的其他 辗制法兰;其他辗制锻件主要为回转支承套圈,应用于工程机械。公司生产的锻制 法兰作为机械部件之间的连接件广泛应用于国民经济的各个行业,其他自由锻件可 应用于管道连接、设备连接、设备本体及零部件、模具本体、筒体、电机主轴等。

自成立以来,公司持续快速成长。2020年公司营业收入为23.85亿元,同比增长66.61%归母净利润为4.63亿元,同比增长458.52%。2015-2020年公司收入CAGR为28.94%, 归母净利润CAGR为51.28%。公司归母净利润的增长率明显高于收入的增长率,主 要原因在于公司产品结构的不断改善。公司产品受钢材等原材料价格变化影响,毛 利率与净利率波动中上升,2021Q1-3公司毛利率与净利率分别为29.04%与19.47%, 盈利能力优秀。


从应用行业占比来看,风电是公司最重要的下游领域。公司法兰产品应用广泛,在 风电塔筒、石化行业、机械行业都有广泛应用。其中,风电行业是公司最重要的下游 领域,2020年公司风电行业收入14.55亿元,占总收入的61%。

从产品结构来看,公司最主要的产品为辗制法兰和锻制法兰。2020年公司辗制法兰 与锻制法兰收入分别为7.24和1.51亿元,在公司收入中占比分别为63.45%和11.22%。 同时,公司主要根据客户需求生产定制化的高端法兰、锻件产品,具有较强的议价 能力,2018年来主要产品毛利率不断提升。其中,辗制法兰也公司毛利最高的产品 之一,2020年公司辗制法兰的毛利率为39.82%,而同期锻制法兰锻件的毛利率为 23.15%。

目前,公司已经获得了维斯塔斯、通用电气、西门子歌美飒、阿尔斯通、艾默生、三 星重工、韩国重山、金风科技、明阳智能、上海电气等国际国内知名厂商的合格供应 商资质或进入其供应商目录。在辗制环形锻件市场,公司已成为海上风电塔筒法兰 的重要供应商,在全球同行业同类产品中处于领先地位。 向轴承、齿轮扩张,第二成长曲线渐成形。根据公司非公开发行股票预案,2021年 7月公司非公开发行74,129,541股股票,募集147369.53万元。本次募集资金拟用于 投入年产5万吨12MW海上风电机组用大型精加工锻件扩能项目、年产4,000套大型 风电轴承生产线项目、年产10万吨齿轮深加工项目。通过本次募资,公司将提高现 有产能,并沿产业链向轴承、齿轮产品扩张,为公司长期发展注入新活力。


(三)金雷股份:国内风电主轴双寡头,大型化带来新机遇

金雷股份成立于2006年,专注于风电主轴的研发与生产,是我国火炬计划重点高新 技术企业,按照风机装机容量来统计,2018年公司锻造风电主轴全球市占率为 20.74%,国内市占率为20.53%,龙头地位显赫。作为全球最大、最专业的风电主 轴制造商之一,公司已与维斯塔斯、西门子歌美飒、GE、恩德安信能、远景能 源、上海电气、国电联合动力、运达股份、海装风电、山东中车、三一重能等全球 高端风电整机制造商建立了良好的战略合作关系。

风电产业回暖,营收稳步增长。2015-2017年受风电产业调整以及汇率波动等因素 影响,公司收入与归母净利润有所下滑。2018年以来,随着风电行业景气度上市,公司收入稳步增长,2020年公司营业收入为14.77亿元,2018-2020年营业收入 CAGR为23.20%;2020年公司归母净利润为5.22亿元,2018-2020年归母净利润 CAGR为64.96%。

原材料成本占比高,产业链一体化提高整体盈利能力。公司主要产品为风电主轴和 其他锻件,原材料主要为钢材,在公司成本占比中占比较高。根据公司招股说明 书,风电主轴所用钢锭价格敏感系数为-1.31,原材料价格波动对公司毛利率影响 较大。为加强对原材料成本端的管控,公司在2018年用自有资金投资建设“年产 8000支MW级风电主轴铸锻件项目”,并于2019年下半年投产。随着改项目的投 产,公司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,提高了 公司的盈利能力。2020年公司毛利率与净利率分别为44.68%和35.37%,相比于 2018年分别提高了17.41pct和20.63pct。


风电主轴收入占比最高,其他锻件收入占比有所上升。风电主轴是公司最重要的收 入来源,2018-2020年公司风电主轴收入分别为6.78/9.48/13.83亿元,分别占总收 入的8581%、84.33%、93.67%。此外,为了优化公司战略布局,公司近年来加大 了其他锻件和受托加工业务的投入。其中,其他锻件包括精密传动轴与各种自由锻 件,目前已覆盖水泥矿山、能源发电、冶金、船舶及其他行业。2020年公司其他锻 件收入为0.36亿元,相较于2018年增长了40多倍。

海内外并重,受疫情影响国内收入比重上升。公司坚持国际化战略,国外业务在收 入结构中占比多年超过50%。2020年受疫情影响,海外收入有所下降,而国内随着 风电行业回暖,国内收入快速增长,保持了全年收入的较高增长率。2020年公司国 内外收入分别为9.79和4.97亿元,占总收入的66.33%和33.67%。同时,随着产业 一体化的推进,公司对原材料成本控制更高效,加之国内钢材价格企稳,2018年来 公司国内业务毛利率超过国外,2020年公司国内外业务毛利率分别为47.43%和 39.27%。

风电大型化带动铸造主轴需求,公司积极转型扩大产能。随着风机大型化趋势不断 推进,特别是海上风电的快速发展,都将直接带动铸造主轴的需求。公司主要产品 为锻造主轴,面对市场需求转变,公司积极发展锻造主轴业务。铸造主轴与锻造主 轴工艺有相通支出,公司在锻造主轴领域多年积累的生产经验可帮助公司快速切入 铸造主轴市场。公司于2016年7月在深圳证券交易所非公开发行股份,募集资金净 额4.32亿元,用于“大兆瓦风力发电主轴产业化项目”,新增6000吨/年铸造主轴的加工能力。募投项目与2017年12月投产,2018-2019年公司受托加工业务中铸造主轴 产量分别为7801.06和10724.50吨,产能利用率高达130.02%和178.74%,产能限 制较为严重。在2020年4月,公司再次非公开发行股票,募投项目达产后将进一步 使公司铸造主轴的加工能力新增1万吨/年,并为公司增加收入1480万元/年。


(四)通裕重工:国内风电主轴双寡头,国资入股新赋能

通裕重工成立于2010年,是我国风电主轴行业另一双寡头。公司主要业务可以分为 风电主轴产品、球墨铸铁管管模产品、其他锻件产品、铸件产品四大类,产品广泛 应用于电力、冶金、矿山、水泥等多个行业。珠海国资委入股公司,现在股份占比 20.34%,为第一大股东,有望为公司持续赋能。

收入增长较快,受原材料价格波动影响,毛利率近年有所下滑。2018年来,受益 风电行业的快速发展,公司收入也得到了快速增长。2020年公司收入为56.88亿 元,同比增长41.22%,2021年随着陆上风电抢装结束,公司收入增速大幅下降, 而在原材料价格上涨的影响下,公司2021Q1-Q3归母净利率为2.62亿元,同比下降 19.76%。同时,公司毛利率有所下降,2020年公司毛利率为23.78%,同比下降 2.13pct,主要系:1)新会计准则将运输费用纳入营业成本,导致成本增加;2) 风电行业毛利率下滑;3)原材料价格上涨所致。

风电业务在公司总收入中占比不断提升。公司风电业务主要是风电主轴和风电装备 模块化业务,其中风电主轴占主要地位,风电装备模块化业务2020年增长较快。 2020年公司风电行业收入共20.28亿元,同比增长127.91%,占当年总收入的 35.65%,同比增长13.56pct。但受原材料价格及市场竞争加剧的影响,公司毛利率 有所下滑,2020年公司风电主轴毛利率为36.83%,同比下降1.45pct。


(五)华伍股份:风电制动器龙头,风电、军工多点布局

华伍股份成立于1992年,主要从事工业制动器及其控制系统的研发、设计、制造和 销售。公司是目前国内生产规模大、产品品种全、行业覆盖面广,并具备较强自主 创新能力的工业制动器专业生产商和工业制动系统解决方案提供商。公司业务主要 分为工业制动器与军工业务两块,其中工业制动器业务根据应用下游,又可以分为 港口起重机械、冶金机械、海上重工、风电、轨道交通等领域;而军工业务主要为 航空零部件业务与军机维修业务。

公司收入增长快速,毛利率水平稳中有增。近年来公司收入保持持续快速增长, 2020年公司营业收入为13.15亿元,相较2015年的5.66亿元增长了132.33%, 2015-2020年营业收入CAGR达到18.36%。2020年公司归母净利润为1.64亿元,相 较于2015年的0.52亿元增长了215.38%,2015-2020年归母净利润CAGR为 25.83%。2018年公司归母净利润为-1.00亿元,主要是由对江苏环宇园林建设有限 公司股权回购款计提坏账准备1.61亿元,以及对子公司华伍轨道交通装备(上海) 有限公司股权形成的商誉计提减值准备588.01万元导致。如果剔除这两项资产减值 损失的影响,当年归母净利润为0.67亿元。公司毛利率与净利率水平较高,稳定中 仍有所增长,2020年公司毛利率与净利率分别为40.00%和13.30%,相较于2015年 分别增长了2.96pct和3.18pct。


战略布局风电制动器,收入占比连年增长。公司于2010年立项研发风力发电机组配套制动系统产品,正式进军风电领域;2014年与西门子签订战略合作协议,成为 西门子全球供应商,同年公司风电产品首次实现年销售收入过亿元。如今,经过十 年的发展已成为我国风电制动器领域当之无愧的龙头企业。自IPO募投项目投产 后,公司风电制动器收入不断增长,2020年公司风电制动系统收入为5.08亿元,同 比增长58.30%;毛利率为40.21%,同比增长4.24pct;占总收入的38.63%,同比 增长8.74pct。

公司风电制动器龙头地位稳固,多业务布局静待花开。公司在风电制动器领域综合 市占率超过40%,已成为当之无愧的行业龙头。此外,公司持续对风电产品的技术 改造和产品升级,进一步增强产品市场竞争力,目前已经具备大功率风机制动器的 批量供货能力,可适应陆上和海上机型主机的要求。2020年公司为客户6-8MW海 上风机平台开发的DJX120085变桨电动锁销,在与同行的竞争中,首家通过了用户 的现场验证,完成了相关海上风电高速轴制动器的产品优化和定型,成品可靠性和 性能得到进一步提升。同时,公司客户资源优秀,基本涵盖了国内主要风电设备主 机厂商,其中包括金风科技、广东明阳、远景新能源、浙江运达、湘电股份、上海 电气、东方电气、国电联合动力等,且是国内唯一一家西门子风电全球合格供方, 公司竞争优势地位显著。

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精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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