赛道长坡厚雪,格局优、抗通缩。
从结构划分,海缆包括单芯和三芯交联聚乙烯绝缘海缆,按照使用场景可以划分为场 内缆(阵列电缆)和送出缆两部分,其中场内缆负责将风机电能输送到海上升压站,送出 缆负责将电能输送到陆地。用于风电场内风机互相连接的场内海缆的电压等级一般为 35kV 和 66 kV,属于中压电力电缆,用于风机并网的送出海缆的电压等级因风场离岸距离和单 体项目容量不同而有所不同,送出主缆电压等级由目前主流 220kV 向 330kV 和 550kV 交 流升级,且 500kV 柔性直流海缆也在逐步推广。
海缆占据海上风电总投资规模 13%-17%,是价值量占比高的零配件环节。海上风电产 业链的上游是零配件生产企业,包括叶片、齿轮箱、主轴、轴承生产企业等,零配件的下 游包括整机制造、升压站平台和输电系统,海缆包括在输电系统中。根据北极星风力发电 网的数据,海缆在海上风电总投资规模中的占比在 13%-17%,且随着风电场规模的扩大, 海底电缆价值占比有望呈上升趋势。
海风项目离岸距离逐步提升,海缆用量跟随增长。国内海风项目离岸距离逐步增加, 目前已装机项目平均离岸距离在 30km 左右,而现有招标待装项目平均离岸距离增至约 40km,预计 2023 年主要待招标项目平均离岸距离将继续升至 50km 以上,长期看预计“十 五五”期间国内海上风电项目有望向超 100km 离岸距离的深远海发展。海风项目中主缆 实际敷设长度往往是离岸距离的 1.2-1.3 倍,离岸距离增大将直接带动海缆需求提升。
海风离岸距离加大+单体项目规模扩大,驱动海缆产品大截面+高压化升级。海上风电 单个风电场规模持续扩大,且越来越多项目采取连片开发方式,主流项目装机功率段由 300-500MW 逐步向 500MW+甚至 1000MW+提升。同时,由于进一步离岸化长距离带来 的输电损耗增加,以及单体项目送出容量大幅提升,海缆高压化趋势明显加速。其中,阵 列集电海缆电压等级由目前主流 35kV 向 66kV 升级,送出主缆电压等级由目前主流 220kV 向 330kV 和 500kV 交流升级。
柔性直流输电方式更适用于大规模、远距离输送。交流输电方式在长距离之下输送电 缆的电容效率高,且无功电压补偿控制难度较大,而柔性直流输电方式具有长距离输送容 量更大、输电线路数量更少、海域资源占用较少、汇集输送具备灵活和可扩展性等优点。 因此,大规模、远距离输送的海上风电项目,更适合使用柔性直流输电方式。目前国内外 已经投运的远距离大容量风电场均采用柔性直流输电技术作为并网方案。从国外发达地区 经验看,远海风电,特别是 100km 以上的远海风电,多以柔性直流方式进行并网,欧洲已 有多个海上风电项目采用柔直送出,±320kV 电压等级的直流海缆单回输送能力可达 90 万 千瓦。

深远海趋势下,柔性直流较高压交流海缆性价比更高。从近期招标工程项目的海缆价 值量看,同等量级风场使用单芯柔直海缆较 500kV 高压交流海缆的单位价值量更低。从整 体经济性分析,根据彭穗等人在《海上风电场输电方式研究》中的测算,以 1GW、输送 距离 60km 的海风项目为例,使用交流输送方案的工程造价为 38.3 亿元,同等条件下直流 输送方案的工程造价为 40.4 亿元,交流方案性价比更高;当输送距离提升到 100km 时, 交流方案的工程造价提升至 62.1 亿元,而直流方案的工程造价则提升较少,仅提升至 48.8 亿元,相比交流方案可节省 21.4%的成本。
我国首个柔性直流输电项目实现全容量并网。江苏如东海上风电项目于 2021 年 12 月 25 日作为世界上容量最大、电压等级最高、亚洲首个海上风电柔性直流输电工程实现 全容量并网。项目配备电压等级±400kV 的柔直海缆,截面积 1600 mm2,单回(正负 2 极)的输送能力能够达到 100 万千瓦,年上网电量将达 33 亿千瓦时,是柔性直流输电技 术在我国远海风电送出领域的首次应用。
“三软三硬”六大壁垒,产业格局相对稳定。海缆行业属于高壁垒行业,包括软性壁 垒:业绩资质、施工资质、产能区位布局,硬性壁垒:码头、立塔设备、技术。高技术壁 垒使得海缆行业格局相对集中,CR3 东方电缆、中天科技和亨通光电在 2022 年中标市场中 占比 85%左右,占据了绝大部分市场份额;第二梯队如汉缆股份和宝胜股份近年来积极布 局海缆业务,分别有 5%左右的份额;此外少部分处于转型扩产期的第三梯队厂商,但由于 供货业绩不足、技术积累有限,尚未获得较大市场份额。
1)码头资源紧缺,审批困难:海缆长度通常达到几公里到上百公里,需要尽可能大 长度连续生产,单公里重量可达 40 吨,运输困难,需要在码头附近采用大型收线地转盘 存储,敷缆船也需要直接停靠在码头,较长的海缆甚至需要一边生产一边装载至大型敷缆 船。然而码头资源稀缺且审批难,因此,优质码头属稀缺社会资源。
2)立塔:VCV 交联生产线需进口,交付周期长:海缆产品结构较为复杂,对生产设 备要求较高,通常涉及 VCV 立塔交联生产线、CCV 悬链交联生产线、盘框绞机等设备。 其中 VCV 交联生产线主要设备依赖进口德国 Troester、芬兰 Maillefer 等厂商的产品,在 行业集中扩产下设备端瓶颈逐步显现,交付周期普遍拉长至 1.5 年甚至更久,海缆新增产 能实际释放进度或有所延后,增加了海缆生产准入门槛。
3)技术:海缆环节技术壁垒高,软接头工艺难度较大。海缆运行环境复杂,对生产 技术要求极高,目前国内仅有少数企业具备海缆生产能力,具备 220kV 以上海缆批量生 产能力的企业更少。此外,软接头技术是大长度连续生产要求下无法回避的关键技术。由 于软接头是将多根海缆进行接续从而满足一次性敷设的需求,因此两段电缆之间的接头处 是性能最薄弱的地方,因此需要着力提升接头处的性能,确保海缆整体的稳定性和可靠性。 随着电压等级的提高,相应的技术难度也不断增加。目前仅东方电缆、中天科技、亨通光 电、宝胜股份等少数几家掌握超高压软接头产品技术。
产品结构升级推动海缆龙头高盈利,高端产品维持竞争格局头部集中。海缆行业受益 于长度用量增加+结构性价值量提升,具备明显的价值抗“通缩”属性,随着电压等级不 断提升,海缆的价值量逐渐提升,盈利能力增强。同时,尽管在中高压产品领域新进入者 增多,竞争程度有所提高,但 330kV 以上超高压海缆产品技术壁垒显著提高,目前仍仅东 方电缆、中天科技、亨通光电等少数企业具备量产能力,高端市场有望维持头部集中的竞 争格局。对比 5 家海缆企业的毛利率情况,东方电缆、中天科技、亨通光电龙头厂商相比 二线厂商有近 20%的领先优势。
国内海缆市场迎来快速增长,海缆行业具备“抗价值通缩”属性。在 2023-25 年海风 装机分别为 10/15/20GW 的预期下,考虑机组大型化、离岸距离增长和海缆规格升级,我 们测算国内海缆行业需求价值量将分别达 223/330/461 亿元(+95%/+48%/+40% YoY), 且有望随着海风降本加速拉动装机进一步提升,具备较强的“抗价值通缩”属性。
受需求放量推动和产线设备瓶颈限制,海缆供需格局或持续紧张。国内海缆厂商有望 加快产能扩张,我们统计 2022 年底主要海缆企业总产能产值约 200 亿元,2023 年有效产 能产值或提升至 240 亿元左右。但海缆基地涉及码头、立塔等项目审批,过程较为繁琐; 且目前高压海缆核心 VCV 产线设备主要进口自德国 Troester、芬兰 Maillefer 等厂商,在 行业集中扩产下设备端瓶颈逐步显现,交付周期普遍拉长至 1.5 年甚至更久,海缆新增产 能实际释放进度或有所延后。因此,考虑到需求有超预期可能,而供应有延后风险,预计 2023 年国内海缆行业仍将维持紧平衡格局。

海缆龙头具备产能产品和区位布局优势,而二线企业或受益于订单外溢效应。海缆招 投标有较强的属地资源效应,在同等条件下,开发商往往优先选择在本地建厂的供应商。 近年来海缆头部厂商持续完善重点项目地海缆产能布局,有望进一步强化综合拿单能力。 同时,部分二线海缆厂商也依托当地资源优势,实现中高压产品快速切入;并在龙头厂商 订单饱满、排产饱和的情况下,有望受益于订单外溢效应,提升拿单能力或外协规模。