变压器原理、分类及供需分析

变压器内外需共振。

1.变压器：电力系统核心枢纽，绝缘纸决定其性能和寿命

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件包括初级线圈、次级 线圈、铁芯。当交流电通过初级线圈时，铁芯会激发交变磁场，进而在次级线圈中感应出 电动势；变压器的线圈匝数比与电压比之间存在直接关系，当初级线圈的匝数多于次级线 圈时，能够实现升压功能，反之实现降压功能。变压器的分类众多，根据容量分为小型变 压器、中小型变压器、大型变压器、特大型变压器等，根据用途分为电力变压器、仪用变 压器、电源变压器、电子变压器、试验变压器、特种变压器等，根据冷却形式分为干式变 压器、油浸式变压器等。

电力系统各环节电压等级不同，通过变压器转换。电力系统主要分为“发电-输电-配电 -用电”四大环节，不同环节电压等级不同，中间通过“变电”环节连接，共同构成电力系 统的五大环节。以我国电力系统为例，发电厂产生的电能电压属于中低压等级，需要升压至 110-1000kV，才能实现大规模、低线损的远距离输电，到用电区域后，为了用电安全， 再降至 10-110kV 的中压或 220/380V 的低压，分别分配和接入工业、居民用户。

绝缘纸决定变压器的性能和使用寿命，公司产品主要应用于发/输/配电环节。电力变压 器作为电力转换和传输的核心枢纽，是电力系统中的关键核心设备，其绝缘材料的状态在 很大程度上影响着电力系统的可靠性，实践证明，85%的变压器损坏与绝缘材料的损坏有 关。目前，电力变压器主要是油浸式变压器，普遍以油纸复合绝缘作为主要绝缘材料，包 含绝缘油、绝缘纸，其中绝缘油在变压器中具有冷却、绝缘以及灭弧的作用，对变压器的 可靠运行有重大意义，其性能可以通过换油得到改善，但绝缘纸在运行过程中无法更换， 所以绝缘纸的性能优劣很大程度决定了变压器的性能和使用寿命。根据公司一轮问询回复， 公司产品主要用在电力系统的发电、输电和配电环节，覆盖全电压等级，因此下文我们分 电力系统各环节来分析公司产品的需求情况。

2. 内需：输电侧特高压回暖+主网高位，配电侧节能改造

宏观： 我国电力消费持续增长，新兴产业为主动力。根据国家能源局数据，2024 年我国全社 会用电量为 98521 亿千瓦时，同比增长 6.8%，全社会电力消费持续增长。其中，第一、第 二、第三产业用电量同比增速分别为 6.4%、5.2%、9.9%，第三产业对电力消费的拉动效 果尤为显著，具体到细分领域，在移动互联网、大数据、云计算等快速发展带动下，互联 网和相关服务用电量同比增长 20.5%，在电动汽车的高速发展带动下，充换电服务业同比 增长 51.1%，新兴产业用电成为拉动电力消费增长主动力。根据中电联《中国电力行业年 度发展报告 2025》，预计 2025 年全国全社会用电量同比增长 5-6%，我国电力消费有望持 续增长。

我国电力投资持续加大，电网投资有望提速。2024 年，我国电力基建投资完成额为 17769.80 亿元，同比增长 18.9%，拆分来看，电源、电网基建投资完成额分别为 11687.22、 6082.58 亿元，分别同比增长 20.8%、15.3%。“十四五”期间，在“双碳”目标驱动下， 我国新能源建设高景气，带动电源投资快速提升，投资额完成额和同比增速均与电网投资 拉开差距，我国电力投资呈现出“重发轻送”的特点。但长期如此，将不利于越来越多的 新能源消纳，因此 2024 年开始，我国电网投资增速抬头，而电源投资增速有所放缓，该趋 势延续至 2025 年，前五个月电源、电网基建投资完成额同比增速分别为 0.4%、19.8%。

我们认为，在我国电力消费持续增长的带动下，电力投资将持续加大，带动公司产品 需求增长，从结构上来看，电网投资有望提速，未来增长点主要来自于输配电环节。 发电： 新能源装机增加，二次升压放大变压器投资强度。2024 年，我国光伏发电、风电新增 发电装机容量分别为 277.17、79.34GW，占全国新增发电装机容量比分别为 64.6%、18.5%， 合计高达 83.1%，在“双碳”目标下，以风光为代表的新能源发电成为我国发电新增装机 的增量主体。不同于传统发电厂发出的电力电压等级为中压，光伏、风电等新能源发电发 出的电力电压等级为低压，需要经过多次（通常为二次）升压，才能实现并网，从而放大 了变压器投资强度，以华润电力部分火电、风电、光伏项目为例，变压器投资强度分别为 5.19、9.67、10.57 万元/MW，新能源电站项目变压器投资强度大幅提升。

输电： “风光”系发电增量主体，但新能源消纳问题凸显。2024 年，我国全国发电量为 10.09 万亿千瓦时，其中，光伏发电、风电发电量分别为 8390、9970 亿千瓦时，占比分别为 8.3%、 9.9%，较上年均有所提升。从新增发电量来看，光伏发电、风电合计新增发电量 3661 亿 千瓦时，占全国发电量增量的 58.1%，系增量主体。但同时，我国光伏发电、风电利用率 整体呈现下降趋势，2024 年，全国光伏发电、风电利用率分别为 96.8%、95.9%，出现“弃 风弃光”现象，新能源消纳问题凸显。

消纳瓶颈在于跨区域调节能力不足，发展“特高压+主网”系解决之法。我国一直以来 就存在发电、用电区域不平衡的问题，2024 年，四大区域中发电、用电差额的两极分别是 东部和西部地区，差额分别为-9206、+10246 亿千瓦时，因此必须依靠长距离输电通道“西 电东送”，才能实现资源的有效调节。“十四五”期间，我国在新能源方面大力发展风光 大基地项目，目前已公布三批，以上项目以“沙戈荒”为重点，同样集中在西部资源富集 地区，产生了大量新能源外送需求，根据第二批规划，外送比例高达 69.2%。因此，我国 大力发展“特高压+主网”，协同构建“跨区输送+区域消纳”的完整输电通路，支撑风光 大基地电力外送任务，解决新能源消纳问题。

需求驱动特高压建设，2025 年有望迎核准小高峰，“十五五”维持投资力度。“十四 五”期间，国网规划建设特高压工程“24 交 14 直”，总投资 3800 亿元，较“十三五”的 2800 亿元，大幅增长 35.7%。根据我们统计，截至目前，“十四五”期间已核准了 9 条交 流、9 条直流项目，仍有过半数项目未核准，根据《中国能源报》，以新疆为例，规划的 10 条特高压输电通道目前仅建成 1/3。2025 年是“十四五”的收官之年，预计特高压核准 将出现一波高峰，目前已核准 2 条直流（蒙西-京津冀、藏东南-粤港澳）、1 条交流（海阳 辛安核电特高压送出工程），我们预计年内再核准 2 条交流（达拉特-蒙西、攀西）、3 条 直流（南疆-川渝、库布齐-上海、腾格里-江西），推进节奏有望提速。同时，我们认为， 在风光大基地旺盛的新能源外送需求驱动下，“十五五”期间我国特高压投资仍将保持稳 定。

变压器是特高压、主网项目设备招标的主要标段。在特高压项目设备招标中，以重庆哈密±800kV 特高压直流工程项目为例，换流变压器是最大的标段，占比 25.0%；在主网 设备招标中，以 2025 年国网输变电设备第 3 批招标为例，变压器是中标金额第三的标段， 占比 20.1%。

特高压需求周期回暖，主网需求维持高位增长。根据我们梳理的特高压项目时间节点， 核准到开工大概间隔 4-5 个月，开工到投运大概间隔 2 年，一般在开工的时候进行设备招 标，因此对于变压器厂商来说，招标节点基本锁定需求量，交付周期在 2 年左右。2023 年 是“十四五”期间特高压项目开工高峰，对应旺盛的变压器需求，当年中标金额高达 168.50 亿元，2024 年随着开工放缓周期回落，但我们预计 2025 年开始，随着核准节奏加速，特 高压变压器需求有望逐步回暖，并在“十五五”期间维持长周期景气。主网建设变压器中 标金额连续维持高景气，2022 年以来持续增长，具有逆周期调节功能，2024 年国网主网 公开招标变压器中标金额为 161.14 亿元，2025 年目前招标了 3 批，中标金额为 119.38 亿 元，已超去年半数金额，预计主网变压器招标将维持高位。

配电： 配电网损耗大，节能改造带动变压器需求提升。我国配电网损耗占全网损耗的 70%， 是整个电网损耗的主要部分，其中配电变压器损耗占配电网损耗的 30-50%，其空载损耗占 配电变压器总损耗的 50-80%，是配电网损耗的主要原因之一。近年来，我国不断推出政策 支持配电装备升级改造，2024 年 2 月，国家发改委等两部门发布的《关于新形势下配电网 高质量发展的指导意见》提出：2025 年，电网企业全面淘汰 S7（含 S8）型和运行年限超 25 年且能效达不到准入水平的配电变压器，全社会在运能效节能水平及以上变压器占比较 2021 年提高超 10pcts。我们认为，配电变压器节能改造也将带来变压器需求的提升。

3. 外需：全球需求旺盛+海外供应偏紧，我国出口持续高增

全球电网投资自 2021 年起快速增长，北美、欧洲、亚太、非洲为贡献前四。全球电网 投资在经历了 2017-2020 年连续下跌之后，从 2021 年开始迎来快速增长期，2023 年更是 实现了两位数的增长（10.5%），2024 年全球电网投资额达到 3876 亿美元，较 2020 年增 加了 890 亿美元，CAGR（20-24 年）为 6.7%。根据 IEA（国际能源署）预测，预计 2025E 全球电网投资额将延续快速增长趋势，达到4133亿美元，同比增长6.6%。我们将2020-2024 年全球电网投资额累计增量按地区拆分来看，贡献前四分别为北美（36.4%）、欧洲（30.1%）、 亚太（25.2%）、非洲（7.0%）。

美国数据中心高耗电，欧盟电力市场一体化，驱动电网投资。近年来，数据中心成为 全球电力消费的新增量，其中美国是主力军，数据中心的快速扩张成为其电力需求增长的 主要催化剂，根据 IEA（国际能源署），2024 年美国数据中心耗电量为 183TWh，CAGR （20-24 年）为 14.1%，预计到 2030E 达到 426TWh，CAGR（24-30E）为 15.1%，将维 持快速增长。而在欧盟，过去十年能源投资重点转向清洁能源，其清洁能源投资力度远大 于全球平均，根据 IEA（国际能源署），预计 2025E 清洁能源投资占比为 92%，而全球仅 为 66%，但其电网投资落后于清洁能源发电投资，阻碍了市场一体化，欧盟南部廉价的可 再生电力难以运输到高需求地区，导致欧盟内部电价差距较大，因此为了促进欧盟电力价 格趋同，电网投资是关键的步骤。

发展中国家电网基建薄弱，经济发展驱动电力需求，带动基建投资。全球不同国家之 间电力供应水平差距明显，发展中国家电力系统基础设施薄弱，根据 IEA（国际能源署） 数据，在一些高停电率的新兴市场和发展中经济体（EMDE），全年平均断电超 700 小时， 折合成天数有近一个月的时长，而美国、中国、日本、欧盟等国家和地区仅有不到 10 小时。 随着发展中国家经济的发展，对应了旺盛的电力需求，从而驱动了包括电网投资在内的电 力系统基础设施建设。

需求旺盛+扩产较慢，导致变压器交货周期延长，价格上涨。全球旺盛的电网投资推动 了变压器在内的电网设备需求高增，而变压器厂商扩产尚需时间，因此给变压器供应链造 成了较大的压力，根据 IEA（国际能源署）数据，变压器积压订单在 2024 年增长超 30%， 大型电力变压器采购周期高达 4 年，从而造成了变压器价格指数上涨 1.5 倍。

我国变压器厂商扩产快，出口持续高增。与海外变压器厂商相比，我国变压器厂商产 能富余，且扩产速度快，根据我们整理的海外和国内各 3 家变压器厂商资本性支出 CAGR （20-24 年），海外、国内 3 家的平均值分别为 9%、39%，因此我国变压器出口从 2021 年开始快速增长。2024 年，我国变压器出口金额为 66.96 亿美元，CAGR（20-24 年）为 19.7%，其中，排名前五的国家/地区分别为美国、中国香港、沙特阿拉伯、西班牙、越南。 2025H1，我国变压器出口金额为 39.19 亿元，已超 2024 年半数，预计在全球电网投资旺 盛的背景下，我国变压器出口将持续高增。

4. 供给：超高压及以下基本国产化，特高压国产化率有望提 升

根据 QY Research（恒州博智）数据，2023 年我国变压器绝缘纸板市场规模为 9.43 亿元，预计 2030 年达到 13.64 亿元，CAGR（23-30E）为 5.4%。

750kV 以及下国产厂商基本满足，特高压国产化率有望持续提升。绝缘纤维材料行业 主要企业包括瑞士魏德曼、ABB、广信科技、泰州新源、辽宁兴启、山东汇胜、常州英中 等。和国外领先企业相比，我国绝缘纤维材料的发展起步较晚，20 世纪 60 年代才开始生 产，但经过不懈努力，逐步缩小了与世界先进技术水平的差距，目前国内企业已基本能有 效满足国内 750kV 超高压及以下绝缘纤维材料及其成型制品的市场需求。但是，在特高压 输变电设备用绝缘纤维材料及其成型制品领域，目前仍基本由瑞士魏德曼、ABB 等国外企 业垄断；以广信科技、泰州新源、辽宁兴启、山东汇胜、常州英中为代表的国内企业凭借 多年积累的技术、市场、品牌优势，已对相关领域市场实现初步突破。受近年来贸易摩擦 等因素影响，国内电力系统变压器绝缘纤维材料及其成型制品的国产化需求明显，未来随 着以广信科技为代表的企业技术水平不断提高、产品实际使用情况得到验证，我们认为未 来国产化率将持续提升。