事件：根據WindDaily 報道，全球風電整機巨頭維斯塔斯碳梁專利保護期7 月19日正式到期。這意味著其他風電葉片制造商將可以不受限制地推出應用碳梁的風電葉片產品，風電葉片有望加速開啟新一輪行情。

 

    點評：

 

    維斯塔斯（Vestas）是最早進入風電市場龍頭股的外國整機商，其專利一定程度上制約著中國碳纖維龍頭股風電葉片的發展：Vestas 是最早進入中國風電市場的外資企業，它安裝了中國首臺風電機組，1986 年，Vestas 在東榮成馬蘭風電場龍頭股成功安裝了3 臺V15-55/11kW 型風電機組。且在這之后的一段時間內以Vestas 為首的外國整機商主導著中國的風電市場。2002 年7 月19 日，Vestas 分別向中國、丹麥等國家知識產權局、歐洲專利局、世界知識產權局等國際性知識產權局申請了以碳纖維條帶為主要材料的風力渦輪葉片的相關專利，專利權利要求包含了制造預先預制的條帶的方法和制造風力渦輪機葉片的方法，專利保護期為20 年，于2022 年7 月19 日到期。中國其他企業制造碳纖維風電葉片的時候，雖能夠通過其他技術規避此專利，但仍在一定程度上受到制約。

 

    隨著Vestas 碳梁專利到期，風電葉片制造企業有望加速布局應用碳梁的風電葉片：

 

    目前碳纖維概念股在風電葉片大梁上的應用主要有三種方式，分別是預浸料鋪貼、多軸織物灌注以及拉擠碳板工藝，其中拉擠成型工藝制備龍頭股的碳纖維復合材料具有長度不受限制、截面形狀穩定和成本相對低廉等優點，具有很高的縱向拉伸強度，優勢相對明顯，已經成為目前市場的主流。利用拉擠成型工藝制作碳梁，再進一步制作葉片龍頭股，適合大批量、大型的風電葉片的生產，但一直以來由于Vestas 碳梁風電葉片的專利保護在一定程度上限制了拉擠板在風電葉片上的大規模應用。專利到期后，全球風電葉片制造企業有望加速開啟碳梁風電葉片的布局，風電行業迎來又一大利好。

 

    “雙碳”目標堅定不動搖，政策驅動能源轉型，我國風電行業地位不斷攀升：習近平主席在第七十五屆聯合國大會上提出我國力爭在2030 年前實現碳達峰，在2060年前實現碳中和。根據2021 年10 月中共中央、國務院發布的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，預計到2025 年，我國非化石能源消費比重達到20%左右，到2030 年達到25%左右，到2060 年達到80%以上。

 

    國家發改委能源研究所指出，2020 年，風能在中國能源結構中的比例為3.2%，該研究所還預計到2050 年，風電將占到能源消費的38.5%，可見風電地位正逐步攀升，將成為未來發電的主要能源之一。

 

    國家大力推進大型風電光伏基地項目建設，支持分布式風電的發展，政策持續加碼，風電行業利好不斷：在大型風電光伏基地項目建設方面，2021 年10 月，習近平主席在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會領導人峰會上宣布，中國將在沙漠、戈壁、荒漠地區加快規劃建設大型風電光伏基地項目。2021 年12 月，國家發改委、國家能源局下發《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電、光伏基地建設項目清單的通知》，指出第一批風光基地項目共50 個，建設規模總計97.05GW，有超45GW 風光大基地項目明確要求在2022 年底前投產，有超52GW 風光大基地項目明確要求在2023 年前投產。截至2021 底，第一批項目已開工75GW，其余項目于2022 年一季度開工。2022 年2 月，國家發改委、國家能源局下發《以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地規劃布局方案》，第二批規劃到2030年，風光基地項目的建設規模達4.55 億千瓦。“十四五”時期規劃建設風光基地總 裝機約2 億千瓦，包括外送1.5 億千瓦、本地自用0.5 億千瓦；“十五五”時期規劃建設風光基地總裝機約2.55 億千瓦，包括外送1.65 億千瓦、本地自用0.9億千瓦。在分布式風電方面，2021 年9 月，國家能源局宣布將在中東南沿海重點推進風電就近開發，特別在廣大農村實施“千鄉萬村馭風計劃”。2021 年10月，118 個城市與600 多家風電企業共同發起“風電伙伴行動零碳城市富美鄉村”

 

    計劃，啟動儀式上發布的《風電伙伴行動具體方案》明確，我國力爭在2021 年年底前啟動首批10 個縣市總規劃容量500 萬千瓦示范項目；“十四五”期間，在全國100 個縣，優選5000 個村，安裝1 萬臺風機，總裝機規模達到5000 萬千瓦。

 

    我國風電行業受“雙碳”目標和政策的驅動迎來高速成長期，風電裝機容量快速增長：根據國家能源局統計，2017-2021 年間，我國風電裝機規模持續上行，新增風電裝機規模逐年提高。根據國家能源局統計，2021 年我國累計風電裝機規模達到328.48GW，同比增長16.68%，其中新增風電裝機龍頭股規模達47.57GW。四百余家風能企業在2020 年北京國際風能大會發表《風能北京宣言》提出，在“十四五”規劃中，須為風電設定與“碳中和”國家戰略相適應的發展空間，即保證年均新增裝機5000 萬千瓦以上。2025 年后，中國風電年均新增裝機容量應不低于6000 萬千瓦， 2030 年至少達8 億千瓦， 2060 年至少達30 億千瓦。海上風電方面，根據我們2021 年11 月23 日發布的報告《“十四五”海上風電裝機量超預期，風電材料迎來景氣周期——海上風電材料動態跟蹤報告之一》中的測算，預計2021-2025 年，我國新增海上風電裝機規模可達3470 萬千瓦，2025年我國海上風電裝機量可達4468.99 萬千瓦，2020-2025 年間CAGR 為35%。

 

    我國新增的風電機組的單機容量不斷增大，且風電葉片大型化是風電的發展趨勢：根據中國可再生能源學會風能專業委員會（CWEA）的統計，我國新增的風電機組的單機容量不斷增大，因為大功率風電機組的風能利用率高，且風機的單位發電成本低。我國單機容量為2-2.9MW 風電機組裝機容量占比從2019 年的72.1%下降至2021 年的19.7%，而單機容量3.0MW 及以上風電機組裝機容量占比從2019 年的27.65%增長至2021 年的80.1%。與此同時，風電葉片大型化是發展趨勢，當前風輪直徑已突破125m，未來正朝著長度為150m、250m的大型風電葉片前進。傳統的風電葉片制造材料為玻璃纖維復合材料，全玻璃鋼葉片已經無法滿足風電葉片大型化的要求。而碳纖維在實現風電葉片大型化、輕量化時的主要優勢是在滿足一定強度要求的前提下，具有其他材料不具備的高比模量，因此碳纖維材料是更加理想的選擇。例如，3MW 的風機的葉片，使用碳纖維替代傳統的玻璃纖維，葉片的重量將減少32%，成本下降約16%。

 

    我國風電行業發展長期向好，疊加維斯塔斯專利到期有望增加我國應用碳梁的風電葉片的產量，風電葉片相關材料需求有望大幅提升：風電葉片是風力發電機的核心部件，風電葉片材料主要由基體樹脂、增強纖維、芯材（夾層材料）、粘接膠（結構膠）等構成，其成本占比分別為36%、28%、12%、11%。風電行業的高景氣將會大幅帶動碳纖維、聚醚胺、環氧樹脂、結構膠和芯材（夾層材料）的需求，在當前時點具有較高的投資價值。

 

    碳纖維：契合風電葉片大型化、輕量化發展方向，隨著維斯塔斯專利到期，中國風電用碳纖維發展駛入快車道。碳纖維材料輕便的特點使得風電葉片的整體質量有了較好的優化，保證葉片在長度增加的同時重量更輕，同時在形成復合材料后還能賦予風電葉片極好的耐候性。風電葉片是國內碳纖維的主要應用領域，隨著風電葉片大型化、風電機組裝機量穩步增加，裝機方向逐步從陸上小功率機組向海上大功率機組轉移，疊加Vestas 碳梁風電葉片專利保護期到期，我國其他風電廠商可以使用該技術，從而推出應用此種碳梁的風電葉片產品，我國碳纖維在風電領域的用量還將繼續增長，未來發展空間廣闊。根據賽奧碳纖維統計數據，2021 年中國碳纖維下游應用中，風電葉片需求量占比最大，達36.1%。2021年中國風電葉片碳纖維的總需求量為3.3 萬噸，賽奧碳纖維預計2025 年需求量將增至8.06 萬噸，2021-2025 年CAGR 高達25%。中國碳纖維產能正逐步擴張，國產替代道路光明。吉林化纖、吉林碳谷、中復神鷹等碳纖維企業近年來在整體產能方面取得了長足進步。“十四五”期間，我國碳纖維及原絲的有效產能將繼續快速擴張，伴隨產能利用率穩步提升，預計未來我國碳纖維供需緊張的格局將逐漸緩和。同時，我們也建議關注碳纖維需求量持續提升對于上游關鍵原料丙烯腈的帶動。建議關注：上海石化、吉林化纖、吉林碳谷。

 

    環氧樹脂：風電葉片主要基體材料，我國需求量未來將持續增長。在風電葉片用基體樹脂材料的選擇方面，目前市場上主要的葉片制造商均采用環氧樹脂作為葉片灌注成型的基體材料，這是由于纖維增強樹脂基復合材料浸透性好，其固體物具有力學強度高、韌性好的良好性能，能夠滿足葉片材料的高強度、輕重量、特殊外部翼型等要求，是大容量機組用風力葉片材料的最優選擇。環氧樹脂需與固化劑配合使用，通常可以根據使用環境及材料所預期的性能選擇不同種類的固化劑。當前多采用拉擠成型制備碳纖維，拉擠成型常用的基體樹脂由黏度較大的雙酚A 環氧樹脂、低黏度酸酐固化劑、促進劑等組成。目前雙酚A 型環氧樹脂約占我國環氧樹脂總產量的90%，約占全球環氧樹脂總產量75%~80%。我國環氧樹脂產能市場格局較為分散，根據百川盈孚統計，我國2021 年環氧樹脂產能共計221 萬噸，未來有望擴大。建議關注：中國石化、中化國際、上緯新材、宏昌電子。

 

    聚醚胺：高性能固化劑，下游風電領域需求量占比最大，短期供應或將持續偏緊，國內企業加速擴產。聚醚胺特殊的分子結構能夠保證葉片材料的高強度和高韌性，同時具有適中的反應活性，可作為環氧樹脂的高性能固化劑，適用于碳纖維復合材料及大型玻璃纖維復合材料（兆瓦級風力發電葉片）的制造。2020 年風電領域的聚醚胺需求量占其下游總需求的61.6%，在國家長期積極的清潔能源政策推動下，風電新增裝機容量不斷增加，大幅提振聚醚胺等風電上游產業的市場需求。此外，風電葉片的壽命約為20 年，風電葉片的更換能夠進一步支撐對 聚醚胺產品的需求。根據弗若斯特沙利文預測，風電用聚醚胺需求量將從2021年的3.83 萬噸增長至2025 年的6.07 萬噸，2021-25 年復合增長率約為12.2%。

 

    供給方面，目前海外化工巨頭主導聚醚胺產品生產，全球聚醚胺主要供應商為亨斯曼和巴斯夫，截至2021 年底，合計具有約18 萬噸產能。國內現有的聚醚胺生產廠家數量較少，行業集中度較高。截至2022 年4 月，我國聚醚胺現有產能約為9.4 萬噸/年，隨著聚醚胺下游需求提升，國內聚醚胺生產企業正在加速擴產，預計到2025 年國產聚醚胺企業的產能將擴大至20.9 萬噸/年。當然由于疫情原因，亨斯曼與巴斯夫等國際主流廠家的海外產能開工受限，疊加物流與海運成本高企，以及國內部分企業由于環保、工藝等原因導致實際開工率低于規劃產能，聚醚胺產能供給承壓，且伴隨著海上風電的持續發展，短期內國內聚醚胺的供給仍將持續偏緊。建議關注：晨化股份、皇馬科技。

 

    結構膠：用于殼體粘接，我國當前產能較為集中。結構膠主要用于風電葉片上下殼體的粘接，是葉片結構的一個重要組成部分，也是葉片力學及結構失效的主要影響部位。由于風電葉片對強度、韌性以及耐候性的要求較高，風電葉片用環氧樹脂結構膠應具備較高的剪切、拉伸、彎曲、沖擊、剝離強度和耐久性等優良特性，因此需要特殊的配方設計。其中，陸地風電葉片用環氧結構膠粘劑性能指標為通用性技術要求，但由于海上風電場的環境更為惡劣，且海上主流風電機組功率更大，海上風電葉片用環氧結構膠粘劑整體的力學性能指標高于通用性技術要求。我國結構膠生產企業較為集中，頭部企業占據大部分市場份額。康達新材是我國中高端風電結構膠粘劑的龍頭企業，2020 年公司環氧膠類產品產能共4.66萬噸。2021 年新增布局年產6 萬噸膠粘劑及相關上下游材料的產能，預計于2023年投產，目前公司在國內風電葉片結構膠領域的市占率約為60%。建議關注：

 

    回天新材、康達新材。

 

    夾層材料：疫情下巴沙木市場交易較為混亂，PVC 結構泡沫需求逐步提高，國產替代空間廣闊。風電葉片龍頭股所需的夾層材料主要是巴沙輕木和結構泡沫材料，且在風電葉片的制造中，結構泡沫材料和巴沙木既可以搭配使用，也可以僅使用巴沙木。全球蔓延的新冠疫情使南美輕木的交易更為混亂，更多制造商將目光投向PVC、PET 等結構泡沫材料。隨著風力發電機功率不斷增大，風電葉片大型化、輕量化的趨勢提高了對夾層材料的各項要求，輕質、高強度的泡沫材料需求量逐步上升。但是，由于PVC 原板的技術壁壘高，全球結構泡沫芯材市場仍被少數公司壟斷，供應商主要為瑞典DIAB、意大利Maricell、瑞士AIREX 等海外供應商，國內芯材制造企業中能夠直接制造PVC 原板的企業較少，多數企業主要從事芯材套材加工生產的打磨、切割、打孔、開槽等后段加工工作，PVC 泡沫板多來自海外進口。我國現已打破核心技術壁壘，有望逐步實現國產替代。天晟新 材目前具備4 萬立方米PVC 硬質發泡材料的設計產能。隆華科技旗下子公司科博思2020 年高性能PVC 芯材的產能為7920 立方米，同時公司于2021 年8 月公告擬建設年產8 萬立方米高性能PVC 芯材和年產8 萬立方米新型PET 芯材，項目建設周期分別為四年和六年，該募投產能占國內總用量的15%左右，占2021年市場增加量（預計每年20-25 萬立方米）的30%-40%。建議關注：天晟新材。

 

    投資建議：維斯塔斯碳梁專利保護期7 月19 日正式到期，其他風電葉片制造商可以不受限制地推出應用碳梁的相關產品，風電葉片龍頭股迎來新一輪發展良機，風電材料需求或將快速增長，相關板塊有望加速啟動行情。建議關注：（1）碳纖維領域的上海石化、吉林化纖、吉林碳谷；（2）聚醚胺領域的晨化股份、皇馬科技龍頭股；（3）環氧樹脂領域的中國石化、中化國際、上緯新材、宏昌電子；（4）結構膠領域的回天新材、康達新材；（5）夾層材料領域的天晟新材；（6）酸酐固化劑領域的濮陽惠成。

 

    風險提示：風電、光伏發電項目推進不及預期風險，棄風率回升風險，風電項目龍頭股改造與推進不及預期風險。

 

數據推薦

最新投資評級目標漲幅排名上調投資評級 下調投資評級機構關注度行業關注度股票綜合評級首次評級股票