公司新能源乘用车电驱业务厚积薄发，将迎来放量
2002 年株洲所电动汽车项目部 8 人团队成立，开启了新能源汽车技术创新和产业化征程。2003 年，株洲所 被国家科技部评定为“国家高技术发展计划（863 计划）成果产业化基地”；株洲所研制成功湖南省首台纯电动 公交。2005 年，株洲所“电动汽车驱动电机及其控制系统”、“燃料电池轿车 DC/DC 变换器”通过湖南省科技 成果鉴定。2006 年，株洲所成功申报 3 个“十一五”国家“863”电动汽车重大专项课题。2008 年，第一批 140 台混合动力公交车交付株洲公交使用，首开国内电动汽车批量订单先河。
2010 年，中车株洲所以央企联盟乘用车共性技术研究项目为切入点，开展乘用车电机驱动系统研究，承担 了 12 个项目中的 9 个项目，获取国有资本金支持 2.5 亿元。2014 年，公司正式成立汽车事业部，开展新能 源乘用车电驱系统和动力总成系统的产业化工作，生产新能源电动汽车的核心部件，为整车企业配套。2015 年， 公司成功开发出汽车级 IGBT 模块，并依托母公司——中车株洲所在电驱动和控制系统的基础与前沿技术、仿 真技术及软件技术，形成了从关键芯片到关键器件，再到系统集成、检验检测的完整技术链和产业链。
目前汽车事业部已经形成了“关键器件”+“核心部件”+“系统集成”的一体化产业布局：公司电驱动力 总成中电控为自产，电机由母公司旗下襄阳中车电机提供，减速器由株洲齿轮提供，总成由无锡中车浩夫尔进 行。襄阳中车电机产品主要涵盖交流感应（异步）电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等，主要应用于 乘用车、商用车、专用车、无轨电车等。株洲齿轮有限责任公司始建于 1958 年，现为潍柴集团控股子公司，是中国齿轮传动行业重点骨干企业，中国齿轮行业标准起草单位。
携手德国浩夫尔进入汽车电驱领域，在建年产能达到 30 万套：公司汽车电驱集成业务的经营主体为无锡中 车浩夫尔动力总成有限公司，无锡中车浩夫尔动力总成项目于 2019 年建设，并且于 2020 年建成投入运营，进 行新能源汽车动力总成产品的研发和生产，达产后年产新能源汽车动力总成 30 万套。该合资公司由株洲中车时 代电气股份有限公司与德国 hofer 集团共同设立，其中德国 hofer 集团是一家专注于电气化、混合动力和传统内 燃机动力总成领域提供解决方案的系统供应商，在过去的 35 年里广泛服务于全球乘用车、商用车等厂商。
2019 年，公司电驱系统智谷工厂在株洲轨道交通创新创业园正式建成投产，智谷工厂总面积 2 万平方米， 主要用于生产新能源乘用车电驱系统及相关部件，规划产能 30 万台。形成了 30—160 千瓦功率范围的全系列产 品，可以满足 A00—C 级车及 SUV 的需求，并与国内多家主流车企进行深度技术对接和共同开发合作另外，面 对旺盛的下游需求，公司进行电驱产能扩建，项目于 2021 年 9 月环评，施工期为 6 个月。主要建设内容包括新 增 1 条自动化电机控制器产线、1 条电子测试产线、1 条 IGBT 组件生产线以及 1 个立体仓库。项目建成运营后， 提升电机控制器产能 10 万台/年、电机控制器板卡综合产能 10 万台/年。
2021 年公司电驱动力总成累计下线 10 万套，2021 年销量增长 5 倍：2021 年 12 月 26 日，公司 C-Car 平台 孵化的全新一代产品 C-Power 220s，在中车电驱第 10 万台产品下线暨第二届中车电驱自主创新技术高峰论坛上 正式发布，该产品是国内首款基于自主碳化硅（SiC）大功率电驱产品，系统效率最高可达 94%。可适应当前新 能源汽车高频快充、长续航、高安全的需求，并广泛适配于高端轿车、SUV 等车型。根据 NE 时代统计 2021 年公司乘用车电驱配套系统销量达到 5 万台，同比增长超过 500%。另外，根据公司披露 2021 年公司电驱动力 总成下线 10 万台。
2021 年公司电驱系统销售量进入前十，配套一汽、长安等多款车型：目前公司配套电驱系统包括一汽红旗 首款纯电动车 E-HS3、奔腾首款纯电动车 E01，长安汽车奔奔 e-star、长安 CS15EV 等；江铃汽车和雷诺各占 50%股份的江铃新能源 E400、E300 等；浙江合众的哪吒 V、Y 和 N01 等；国机汽车智骏的 GC1、GC2 等车型。
电驱系统是新能源汽车的心脏，三合一目前成为主流
电驱动系统是新能源汽车的“心脏”。新能源汽车的电驱动系统，可在高温、高湿、振动的复杂工作环境下， 基于实时响应的软件算法，高频精确地控制电力电子元器件的功率输出特性，实现对驱动电机的控制，最终通过精密机械零部件对外传输动力。其新能源车中发挥了燃油车中“发动机+ECU 电控单元+变速箱”的作用，对 新能源汽车整车使用性能的动力性、经济性、舒适性、安全性等核心指标具有较大影响。
电驱动系统包括三大总成：驱动电机总成（将动力电池的电能转化为旋转的机械能，是输出动力的来源）、 控制器总成（基于功率半导体的硬件及软件设计，对驱动电机的工作状态进行实时控制，并持续丰富其他控制 功能）、传动总成（通过齿轮组降低输出转速提高输出扭矩，以保证电驱动系统持续运行在高效区间）。
电驱动力总成目前主要分为三合一及多合一，三合一目前成为主流。三合一指电机集成减速器及电机控制 器，多合一指电机集成减速器、电机控制器、充电机、交直流转换器、高压分线盒等。三合一与多合一不仅可 以共享外壳耦合及冷却系统，还可以共享电路及功率开关器件，有效降低电驱动系统的体积和重量。在电驱系 统体积减小的情况下，高集成化电驱系统的应用范围大幅度提升，能部署到更多车型中，实现大规模的批量生产，从而降低零件的采购和制造成本。目前多合一系统由于热管理、电磁干扰故障率等因技术问题尚未得到良 好解决，规模化应用受限。2019-2021 年电驱三合一总成装机占比分别为 26%、37%、54%，电驱三合一装机占 比持续提升。
乘中车株洲所风电业务东风，公司风电变流器业务进入发展快车道
纵观中车集团风电产业发展历程，中车株洲所风电产业的发展共经历三次大的转变：第一次是承接国家战 略，决定从轨道交通主业向新能源领域延伸，由此催生了风电整机和风电叶片产业；第二次是前瞻性布局产业 链，依托同心多元的产业技术优势，成功运用中车株洲所器件、算法、材料三大根技术，自主构建了“器件— 部件（叶片、变流器）—整机”的业务体系，形成较为完整的风电装备产业链；第三次是顺应行业发展趋势， 借国家“双碳”战略东风，以中车“一核三极多点”业务结构为依托，将风电产业打造成为最重要的新兴业务 增长极。
2020 年，中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部完成了年产 1300 台以上的供应链产能建设，实现 了 56 个项目的顺利交付，打破多项历史纪录。全年交付整机 1255 台套，同比上年增长 731%，2021 年风电业 务收入突破 100 亿元大关，成为中车株洲所继轨道交通、新材料之后的第三个百亿产业。
进入远景能源和中车风电变流器供应体系，预计风电变流器业务收入超过 3 亿元
根据 Wood Mackenzie 统计，2020 年全球十六大风电整机厂中，远景能源和中车风电皆有来自时代电气的 风电变流器供给，其装机占比分别为 14%和 34%，对应功率分别为 1.5GW 和 1.4GW。若按照 11 万元/MW 的风 电变流器平均价格计算，则预估 2020 年时代电气来自风电变流器的收入达到 3.2 亿元。
图：2020 年主要风电整机厂风电变流器采购来源
根据北极星风力发电网的统计，2020 年国内风电装机量合计达到 5443 万千瓦，同比大幅增长 103.2%，其 中公司变流器供应的主要客户远景能源和中车风电在 2020 年的装机量分别成长 77.7%和 283.5%，超过行业龙头 金风科技 53.2%的装机量提升比例。在市场份额方面，跟公司所属同一集团的中车风电的市占率提升了约 3 个 百分点，在装机量排名前十的厂商增幅排名第二，仅次于电气风电 3.8 个百分点的份额提升。我们认为公司风 电变流器业务将随着下游重点客户如远景能源和中车风电的装机量份额快速提升而进入成长的快车道。
全球风电装机量预计在 2025 年达到 104GW，风电变流器市场空间将达到 126 亿
从风电 IGBT 到变流器，市场空间更为广阔：根据三一重能披露，其变流器 2020 年占到风机整体成本的4%，若考虑到风机整体的价格在 2021 至今有较大降幅，而变流器价格相对坚挺，则预估变流器成本在整机成 本占比会有一定提升幅度。
在全球风电装机量方面，全球风能理事会（GWEC）发布的分析报告显示，2021—2025 年预计全球新增风 电装机 470GW，同时参考彭博 NEF 对于未来五年的风电装机量预估，预计 2021-2025 年全球风电装机量分别为 88GW，90GW，92GW，96GW 和 104GW。国内根据能源结构和能源消费预测，到 2025 年风电发电量规模翻 倍的需求来看，风电的装机规模在 2025 年新增规模至少不低于当前已有的装机规模，也就是说，2021-2025 年 风电将继续新增 280-300GW，如果乐观估计累计装机量达到 300GW，预计国内在 2021-2025 年装机量分别为 40GW，50GW，60GW，70GW 和 80GW。由于海上风电绝大部分变流器采用全功率变流器，而陆上风电全功 率变流器正在逐步替代双馈型变流器，我们预计海上风电变流器价格会略高于陆上风电采用的变流器价格，国 内风电变流器在 2022 年市场规模将达到 85 亿元，2025 年国内市场规模增长至 126 亿元。
光伏逆变器产品覆盖全面，从集中式逆变器扩展至组串式逆变器
公司在光伏逆变器领域积累深厚。公司从 2009 年开始研发生产光伏逆变器，2010 年 250kW、500kW 大功 率光伏逆变器通过 TUV 认证，截止 2021 年公司累计出货逆变器 8000 台套，容量达到 4GW，并于 2021 年开 始推出新型集中式 3.XMW 和组串式机型。
公司光伏逆变器在 2021 年入围多个央企采购框架
公司光伏逆变器拓展市场的速度明显加快。根据 2021 年招标统计，子公司株洲变流国家工程研究中心入选 多个央企光伏逆变器框架集采项目，包括中核的 1.8-2.0GW 预装集中式逆变升压一体机、中国能建的 1.2-1.5GW 集中式逆变器、中节能 160 台逆变器、中核（南京）的 0.5GW 组串式逆变器。另外，2021 年 11 月，公司还获 得国华能源江西分公司 472MW 全容量光伏逆变器设备订单。
组串式逆变器占比提升至 70%，预计 2025 年全球光伏逆变器市场规模将达到 600 亿元
组串式逆变器占比持续提升，国产光伏逆变器厂商合计占全球比例为 60%：2021 年，光伏逆变器市场仍然 以集中式逆变器和组串式逆变器为主，集散式逆变器占比较小。其中，组串式逆变器占比为 69.6%，集中式逆 变器占比为 27.7%，集散式逆变器的市场占有率约为 2.7%。
根据 CPIA 预测，乐观情境下 2025 年全球光伏装机量为 330GW，如果考虑到光伏逆变器的替换需求，若 假设 2021 年逆变器功率成本平均为 0.20 元/W，考虑到未来几年逆变器功率成本在 2025 年降至 0.15 元/W，则 全球 2025 年对应的市场规模为 690 亿元人民币。2022 年国内光伏新增装机量约为 80GW，如果考虑到替换需求 超过 50GW，预计国内光伏逆变器市场规模将达到 229 亿元人民币，远期来看，2025 年国内光伏逆变器市场将 增长至 265 亿元。
公司在轨道交通装备产品方面具有“器件+系统+整机”的产业结构，产品主要包括以轨道交通牵引变流系 统为主的轨道交通电气装备、轨道工程机械、通信信号系统等。公司在牵引变流系统技术体系方面具备自主知 识产权，打破了早期国际巨头的技术垄断，是我国轨道交通行业具有领导地位的牵引变流系统供应商。根据城 轨牵引变流系统市场招投标等公开信息统计，公司 2012 年至 2020 年连续九年在国内城轨牵引变流系统市场占 有率稳居第一，牵引变流系统产品广泛应用于机车、动车、轨等领域，覆盖包括“和谐”系列交流传动机车、 “复兴号”动车组、城际动车组、地铁列车、磁悬浮列车在内的各类车型。
公司轨交装备收入占比较超过 80%。2018-2020 年公司轨交装备业务收入分别为 138.2 亿元、144.3 亿元、 138.9 亿元。轨交装备业务占整体收入比例分别为 88%、89%、87%。
从轨道交通装备细分产品来看，轨道交通电气设备（剔除维修和养路设备）为最主要品类，近三年收 入占比均保持在 70%以上。 从铁路/城轨分类来看，公司 2017-2019 年铁路装备业务收入分别为 91.59、90.84、90.00 亿元，在总收 入中占比分别为 60.5%、58%、55.2%；公司城轨装备业务收入分别为 27.61、33.75、42.63 亿元，在总 收入中占比分别为 18.2%、21.6%、26.1%。
图：2008-2018 公司轨道交通装备细分业务收入
根据城轨牵引变流系统市场招投标等公开信息统计，公司 2012 年至 2020 年连续九年在国内城轨牵引变 流系统市场占有率稳居第一，2018 年公司城轨牵引变流系统国内市场占有率超 50%，2019 年和 2020 年均超 60%。在城轨领域，根据地铁公司、地方城市轨道交通企业等单位采购轨道工程机械的公开信息及公司统计， 2018-2020 年公司在城轨用轨道工程机械领域的市场占有率分别为 29.88%、35.83%和 28.24%，保持在较高水 平。
大铁：新增与维保共同贡献增量
我国政策支持轨道交通行业发展。目前，我国铁路网建设进入加快发展的新阶段，以“八纵八横”高速铁 路为骨架的国家快速铁路网基本建成，中西部路网骨架加快形成，综合客运枢纽同步完善。根据《新时代交通 强国铁路先行规划纲要》，到 2035 年，我国 20 万人口以上城市实现铁路覆盖，其中 50 万人口以上城市高铁通 达；到 2050 年，全面建成更高水平的现代化铁路强国，形成辐射功能强大的现代铁路产业体系，建成具有全球 竞争力的世界一流铁路企业，成为世界铁路发展的重要推动者和全球铁路规则制定的重要参与者。
我国高铁营运里程实现较快增长。2009-2020 年，中国高铁营业里程和普铁营业里程的复合增长率分别为 26.0%和 2.4%。截至 2020 年末，我国高铁营业里程 3.8 万公里，普铁营业里程 10.8 万公里。根据《新时代交通 强国铁路先行规划纲要》，到 2035 年，全国铁路网规模达到 20 万公里左右，其中高铁达到 7 万公里左右。
路网规模快速扩张的同时，我国主要干线基本实现复线电气化。2009 年末，我国铁路复线里程 3.3 万公里， 复线率 38.8%，电气化里程 3.6 万公里，电化率 41.7%；2019 年我国铁路复线里程 8.3 万公里，复线率 59.0%， 电气化里程 10.0 万公里，电化率 71.9%，复线率和电化率分别较 2009 年提高了 20.2 和 30.2 个百分点，分别居 世界第二和第一。
我国铁路固定资产投资经历高增长后保持高位。我国铁路固定资产投入主要包括基础设施建设投资和轨道 交通车辆投资。自 2014 年起，中国已连续六年保持每年 8000 亿元以上铁路固定资产投资额。2019 年，中国铁 路固定资产投资总额完成 8029 亿元，投产新线 8489 公里，其中高速铁路 5474 公里；2020 年，受新冠疫情影响，国铁集团对轨道交通车辆的招标时间略有延迟，轨道建设进度也存在一定程度的延期，全年铁路固定资产 投资总额完成 7819 亿元，投产新线 4933 公里，其中高速铁路 2521 公里。
大铁车辆新增需求或有限。中国中车近年来动车组、机车销量呈现下滑状态。一方面由于铁路网络建设增 速下行，对新增车辆需求有限；另一方面，主要由于近两年疫情导致铁路客运流量降低，也抑制了新增车辆的 投资需求。以 2021Q1-3 中国中车新签订单为依据（同比下滑 3%），我们认为 2022 年大铁车辆新增市场仍旧承 压。往后来看，随着疫情影响消除，2023 年车辆需求或迎阶段性增长。但长期来看，我们认为国内车辆新增市 场有限，更多需要依赖海外市场的拓展。
大铁车辆保有量够高，维修市场有望放量。截至 2020 年末，我国铁路机车、客车、货车和动车组保有量分 别为 2.2 万辆、7.6 万辆、91.2 万辆和 3918 标准组。大量前期上线运营的列车逐渐进入维修期，带来车辆相关 配件的检修或替换需求激增，其售后维保亦将呈现较广的市场空间。公司作为轨道交通车辆核心部件供应商， 维修服务业务主要是对以牵引变流系统为主的轨道交通装备产品进行检修和维保。2018-2019 年，公司维修服务 收入增长明显。2020 年，受疫情因素影响，维修服务业务量有所下滑。我们认为伴随疫情逐渐恢复和存量市场 释放大量需求，特别是随着“复兴号”中国标准动车组的应用与自主配套能力的增强，国产零配件厂商更为受 益，公司维修服务业务未来有望持续增长。
小铁：仍处于高速发展阶段，贡献重要增长点
我国城市轨道交通行业处于高速发展时期。城市轨道交通作为我国新基建的重要投资方向，目前市场正处 于快速增长阶段。根据 RT 轨道交通统计，2021 年我国共有 34 座城市开通了 63 条城市轨道交通线路，新增运 营里程共计 1290.02 公里，新增运营车站 833 座。2009-2021 年我国城市轨道交通营业里程年均复合增速达 19.77%。 展望 2022 年，我国城市轨道交通新增运营里程增量将继续保持 1000 公里左右的高位。
公司城轨车辆相关业务或迎来增长。根据 RT 轨道交通统计的城市轨交车辆牵引系统中标结果来看，2021 年时代电气共中标从城市轨交车辆牵引系统中标车辆 3283 辆，相对于 2020 年的 1854 辆有明显提升。据此，我 们推断公司 2022 年城市轨道交通业务或实现增长。
从全球轨道交通市场看，截至 2020 年 7 月底，中国高铁里程位居世界第一，占世界高铁里程约 2/3。根据 世界铁路联盟（UIC）2020 年 2 月发布的《High Speed Lines In the World》报告，截至 2020 年 2 月 27 日，世界 各国高速铁路运营里程 5.25 万公里，在建里程 1.20 万公里，已规划里程 1.14 万公里，远期规划里程 2.86 万公 里。按地区划分，亚洲、中东和欧洲将成为未来高速铁路的主要增量市场，其中亚洲高速铁路远期规划里程达 0.93 万公里，中东和欧洲均为 0.62 万公里。我国已与包括美国、俄罗斯、巴西、泰国、缅甸在内约 30 个国家 洽谈高铁技术引进或签署合作开发方案，为我国轨道交通企业带来更大的市场机遇。
我国推进“一带一路”国际战略框架，对加快轨道交通装备出口带来发展新契机。“一带一路”框架近期关 注“基建互通、进入互通、产业对接、资源引进”，远期致力于“商贸文化互通、区域经济一体化和共同繁荣”。我国推进“一带一路”国际战略框架，对加快轨道交通装备出口带来发展新契机。“一带一路”框架近期关 注“基建互通、进入互通、产业对接、资源引进”，远期致力于“商贸文化互通、区域经济一体化和共同繁荣”。
目前，公司轨道交通装备产品已批量出口至 20 多个国家和地区，其中牵引变流系统成功中标美国、澳大利 亚当地项目，并依托当地子公司建立生产基地实现本地化运营和批量交付。但相较于国际轨交装备龙头企业而 言，公司出口收入比重仍有明显差距。我们认为，中国高铁承载着我国高端装备走出去的重任，公司作为我国 高速铁路核心装备供应商，目标出口市场空间较大，有望受益轨交装备出口机遇。
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