風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展如何?風(fēng)電葉片行業(yè)深度分析報告2023

• 陳觀秋 2023年7月4日 來源：國家能源局 風(fēng)能委員會CWEA 482 25
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風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組的主要組成部分，約占風(fēng)電總成本的24%左右，是最關(guān)鍵的零部件組成。風(fēng)電葉片越長、面積越大，捕獲風(fēng)能的能力就越強(qiáng)，發(fā)電的能力也就越強(qiáng)，因此，大尺寸、輕量化、高可靠性等成為風(fēng)電葉片尤其是海上風(fēng)電葉片研發(fā)制造的主方向。

風(fēng)電葉片行業(yè)需求如何?雙碳背景下可再生能源發(fā)展進(jìn)入快車道，風(fēng)電是我國僅次于煤電和水電的第三大發(fā)電來源，也是發(fā)展最快的可再生能源之一。風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組的主要組成部分，約占風(fēng)電總成本的24%左右，是最關(guān)鍵的零部件組成。根據(jù)國家能源局的數(shù)據(jù)，風(fēng)電裝機(jī)容量逐年增長中，截至2021年我國風(fēng)電裝機(jī)容量為32848萬千瓦，同比增長16.68%。隨著電力的需求不斷增加，清潔能源的仍然是未來發(fā)展的關(guān)鍵，將帶動風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)的整體需求持續(xù)上升。

風(fēng)電葉片行業(yè)概述

風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組中將自然界風(fēng)能轉(zhuǎn)換為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電能的核心部件,也是衡量風(fēng)電機(jī)組設(shè)計和技術(shù)水平的主要依據(jù)。中國市場已經(jīng)形成外資企業(yè)、民營企業(yè)、研究院所、上市公司等多元化的主體投資形式。外資企業(yè)主要有GE、LM、GAMESA、等，國內(nèi)企業(yè)以、、中復(fù)連眾為代表。

風(fēng)電葉片主要原材料包括環(huán)氧樹脂、玻纖、碳纖維、基底和芯材等，風(fēng)電葉片的基本結(jié)構(gòu)包括葉片主體和葉片大梁，葉片主體是玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，風(fēng)電葉片增強(qiáng)材料經(jīng)歷早期木材、布蒙皮、鐵蒙皮、鋁合金蒙皮等材料后，目前已完全使用復(fù)合材料，主因玻纖性能優(yōu)異且具備經(jīng)濟(jì)性。葉片大梁是碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，當(dāng)前碳纖維主要用于葉片主梁，即替換原先主梁中的單軸向玻纖布，替換后可有效減重20%，但成本上升82%。

風(fēng)電葉片大型化成為風(fēng)電行業(yè)的共識，同等風(fēng)速情況下，葉片越長，掃風(fēng)面積越大，發(fā)電量也相應(yīng)增大。近年來，國內(nèi)風(fēng)電裝機(jī)快速增長，風(fēng)電場選址已不再局限于“三北”等風(fēng)資源優(yōu)厚區(qū)域，而是逐漸轉(zhuǎn)向低風(fēng)速區(qū)域，更大的葉片可有效降低對最低風(fēng)速的要求，提升發(fā)電量。

相較于傳統(tǒng)葉片材料玻纖，碳纖維的密度小30%，強(qiáng)度增加40%，模量高出3倍至8倍，同時，高性能碳纖維復(fù)合材料受到平面沖擊時，內(nèi)部縱橫交錯的碳纖維絲能夠有效地分散受力，避免破裂。在此情況下，碳纖維材料能夠在兼顧強(qiáng)度、剛度的同時，確保葉片進(jìn)一步輕量化。測算顯示，對于一個長度為120米的風(fēng)機(jī)葉片來說，使用碳纖維復(fù)合材料的情況下，質(zhì)量可比完全使用玻纖減輕30%以上。

風(fēng)電葉片行業(yè)深度分析

在“十四五”規(guī)劃中，須為風(fēng)電設(shè)定與碳中和國家戰(zhàn)略相適應(yīng)的發(fā)展空間：保證年均新增裝機(jī)5000萬千瓦以上。2025年后，中國風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于6000萬千瓦，到2030年至少達(dá)到8億千瓦，到2060年至少達(dá)到30億千瓦。

海上風(fēng)電是可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域，是推動風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級的重要力量，是促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要措施，海上風(fēng)電的開發(fā)建設(shè)還要考慮海洋生態(tài)、海洋養(yǎng)殖、航運等，但是海面上風(fēng)速高、風(fēng)向穩(wěn)、不占用土地，因此，海上風(fēng)能資源豐富，對于轉(zhuǎn)變能源結(jié)構(gòu)具有重要作用，而陸上風(fēng)電只需要進(jìn)行風(fēng)能資源觀測，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國海上新增風(fēng)電裝機(jī)容量為16.9GW，同比增長344.74%，2021年中國陸上新增風(fēng)電裝機(jī)容量為30.7GW，同比下降55.05%。

從新增裝機(jī)容量來看，我國海上風(fēng)電整機(jī)廠商呈現(xiàn)四強(qiáng)鼎力的競爭格局，上海電氣、遠(yuǎn)景能源、金風(fēng)科技和明陽智能的占比分別為26%、25%、24%和19%。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2023-2028年風(fēng)電葉片行業(yè)深度分析及投資價值研究咨詢報告》分析：

風(fēng)電葉片是風(fēng)電機(jī)組的主要組成部分，約占風(fēng)電總成本的24%左右，是最關(guān)鍵的零部件組成。風(fēng)電葉片越長、面積越大，捕獲風(fēng)能的能力就越強(qiáng)，發(fā)電的能力也就越強(qiáng)，因此，大尺寸、輕量化、高可靠性等成為風(fēng)電葉片尤其是海上風(fēng)電葉片研發(fā)制造的主方向。以123米葉片為例，該葉片將適配16MW海上風(fēng)電機(jī)組。該風(fēng)電機(jī)組每小時可發(fā)1.6萬度電，如果每戶家庭一個月用300度電的話，它每小時的發(fā)電量相當(dāng)于50戶人家一個月的用電量。

未來海上風(fēng)電的發(fā)展趨勢比陸上發(fā)電更為迅速，這對于風(fēng)電機(jī)組的研發(fā)、制造、以及安裝等也提出了更高的要求，更好的掌握核心技術(shù)也有利于進(jìn)一步發(fā)展。

目前，全球風(fēng)電葉片行業(yè)具備1000套以上產(chǎn)能的大型企業(yè)有十幾家。數(shù)據(jù)顯示，我國兆瓦級風(fēng)電葉片產(chǎn)能超過4.2萬套，不包括企業(yè)正在擴(kuò)充的產(chǎn)能，其中，中材葉片、時代新材、東方電氣天津葉片、明陽葉片等企業(yè)年能產(chǎn)超過3000套。

風(fēng)電葉片智能裝備所處智能制造裝備行業(yè)需要具有機(jī)械、電氣、電子、復(fù)合材料、工業(yè)軟件、人工智能等跨領(lǐng)域多學(xué)科知識綜合和集成運用的能力，目前人才的培養(yǎng)與引進(jìn)主要依靠企業(yè)在項目中的培養(yǎng)。

整體來看，我國風(fēng)電葉片行業(yè)供需情況較為穩(wěn)定，有利于下游整機(jī)廠商成本把控。目前國內(nèi)葉片廠商不斷提高技術(shù)水平，有利于控制風(fēng)電葉片價格，提高我國風(fēng)電整機(jī)企業(yè)利潤空間，有利于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

國家發(fā)改委和國家能源局下發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》提出，把高效葉片氣彈、輕量化結(jié)構(gòu)、新材料相結(jié)合的一體化設(shè)計技術(shù)和100米及以上風(fēng)電葉片列為未來風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新重點突破目標(biāo)。

隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)所需的化工產(chǎn)品帶來了巨大空間。該行梳理了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)化工品，包含增強(qiáng)材料、基體樹脂、夾芯材料、輔材等等。這些化工品將充分受益風(fēng)電行業(yè)增長，特別是海上風(fēng)電帶來的葉片大型化趨勢、輕量化需求和快速迭代趨勢下，有望實現(xiàn)量價齊升。經(jīng)過該行測算，2025年風(fēng)電材料市場總規(guī)模將超過1400億元，較2021年翻倍。

風(fēng)電葉片行業(yè)研究報告旨在從國家經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略入手，分析風(fēng)電葉片未來的政策走向和監(jiān)管體制的發(fā)展趨勢，挖掘風(fēng)電葉片行業(yè)的市場潛力，基于重點細(xì)分市場領(lǐng)域的深度研究，提供對產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、區(qū)域結(jié)構(gòu)、市場競爭、產(chǎn)業(yè)盈利水平等多個角度市場變化的生動描繪，清晰發(fā)展方向。預(yù)測未來風(fēng)電葉片業(yè)務(wù)的市場前景，以幫助客戶撥開政策迷霧，尋找風(fēng)電葉片行業(yè)的投資商機(jī)。

報告在大量的分析、預(yù)測的基礎(chǔ)上，研究了風(fēng)電葉片行業(yè)今后的發(fā)展與投資策略，為風(fēng)電葉片企業(yè)在激烈的市場競爭中洞察先機(jī)，根據(jù)市場需求及時調(diào)整經(jīng)營策略，為戰(zhàn)略投資者選擇恰當(dāng)?shù)耐顿Y時機(jī)和公司領(lǐng)導(dǎo)層做戰(zhàn)略規(guī)劃提供了準(zhǔn)確的市場情報信息及科學(xué)的決策依據(jù)。

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