1.1.十四年栉风沐雨,造就大国重器领军企业
公司前身三一电气成立于 2008 年,当年 5 月,公司第一台 SE7015 型风力发电 机组在上海成功下线,标志着公司拥有了自主研发和制造风电机组的能力。发展至今, 公司已具备先进的技术优势,拥有 2.XMW 到 6.XMW 的全系列机组的研发与生产能 力,风机产品具备“高、大、长、轻、智”五大特点——即高塔筒、大功率、长叶片、 轻量化、智能控制,具有高配置、高可靠性、高发电量、低度电成本的优势。此外, 公司自成立以来,通过纵向业务布局实现了风电产业链上下一体化协同,现有业务涵 盖风电机组的研发、制造与销售,风电场设计、建设、运营管理以及光伏电站运营管 理,有效助推全产业链业务可持续发展,强化公司综合竞争力。 近年来,随着海上风电的兴起,公司为了顺应行业发展趋势,把握我国海上风电 发展机遇,计划通过 IPO 募集资金,加码大兆瓦海上风电机组的技术研发,丰富产 品体系,进一步提升行业地位,力争成为新能源行业的“中国第一、世界品牌”,成 为风电领域的三一重工。
“三一系”上市公司,控制权集中。公司控股股东、实控人为梁稳根,曾任三一 集团、三一重工董事长。截至 2022 年 6 月 22 日上市时,梁稳根持股比例为 47.66%, 与唐修国等 10 位股东为一致行动人,合计持有公司 80.07%股份,控制权集中。业务 布局方面,公司下设叶片生产、电机生产等子公司,掌握核心零部件关键制造技术。

1.2.产业链一体化布局,风机销售结构优化
公司的主要业务为风机产品及运维服务和新能源电站业务,实现产业链一体化 布局。风机产品及运维服务包括大型风力发电机组及其核心部件的研发、生产、销售 及智能化运维,截至目前公司的主要风机产品为陆上风机,覆盖 2.XMW 至 6.XMW 一系列机组,同时独立研发风机叶片、发电机等核心零部件;新能源电站业务包括风 电场设计、建设、运营管理以及光伏电站运营管理业务。2021 年风机及配件相关业 务的收入占公司总收入的 88.28%,是公司最为主要的业务;2021 年发电收入和风 电建设服务收入分别占总收入的 6.15%、5.57%。
销售结构持续大型化。近年,公司风机产品销售结构持续优化,风机平均功率提 升显著,2.XMW 系列风机的销量占总销量的比例由 2017 年的 100%,下降至 2021 年的 3%,3.XMW 系列风机成为公司的核心风机产品,2021 年实现销量 588 台,占风机总销 量的 61%。4.XMW-6.XMW 为公司新推出的产品,2021 年度贡献收入 11.3 亿元,实现 销量 110 台,占风机总销量的 11%,预计公司未来的风机销售结构将持续优化。

1.3.盈利能力改善,研发投入领先
营收规模持续扩大,行业高景气下持续提升。2017-2021 年,公司营业收入从 15.65亿元增长至101.75亿元,CAGR为59.68%;归母净利润从-2.49亿元增长至15.91 亿元,实现扭亏为盈。2021 年,公司业绩保持增长趋势,实现营收 101.75 亿元,同 比增长 9.28%,实现归母净利润 15.91 亿元,同比增长 16.01%。
近年来维持较高毛利率,盈利水平保持稳定。2021 年公司实现毛利率 28.56%, 在行业内处于较高的水平。公司高毛利率主要有两大原因,1)公司向供应链上游布 局,自研自产风机叶片和发电机等核心零部件,助力风机业务实现高毛利率,2021 年公司风机及配件业务毛利率为 26.18%;另一方面向产业链下游拓展风电场发电业 务,公司发电业务毛利率常年维持较高水平,2021 年实现毛利率 74.65%。
团队核心技术实力强大,研发费用持续提升。截至 2021 年,公司研发人员总数 为 577 人,占公司总人数比例为 16.52%;共取得专利 494 项,其中发明专利 150 项。近年公司研发费用逐年提升,从 2017 年的 1.14 亿提升至 2021 年 5.42 亿,2021 年公司研发费用率为 5.33%,同比+0.37pct;横向对比行业,公司近年研发费用率均 高于头部风机制造商。预计未来公司将持续完善研发人员能力体系建设,不断提高研 发人员的创新源动力,为开发满足客户需求的风机产品建立“坚固的人才堡垒”。

营收规模扩大助推期间费用率下降,盈利能力稳重有升。近年公司期间费用率 随着营收规模的扩大而稳中下降。公司管理费用率从 2017 年的 6.07%下降至 2021 年的 3.43%;销售费用率从 2017 年的 17.83%下降至 2021 年的 6.49%。净利率方 面,公司于 2019 年扭亏转盈,净利率持续提升,2021 年公司实现净利率 15.64%, 较 2019 年提升 7.16pct。
2.1.政策东风助推风电景气上行
“碳中和”势在必行,政策持续助力风电行业发展。我国政府于 75 届联合国大 会提出了“2030 年实现碳达峰,2060 年实现碳中和”的目标,各国也陆续出台减碳 目标及政策,风力发电是达成“双碳”目标的核心路径,在减碳大趋势下,风电行业 发展景气度上行的确定性较强。
大基地项目助力风光行业发展。我国政府 2021 年 3 月公布的《“十四五”规划 和 2035 年远景目标纲要》明确, 要建设九大清洁能源基地和五大海上风电基地。 九大清洁能源基地包括雅鲁藏布江下游水电基地、金沙江上下游、雅砻江流域、黄河 上游和几字湾、河西走廊、新疆、冀北、松辽等清洁能源基地;五大海上风电基地为 广东、福建、浙江、江苏、山东等海上风电基地。 九大清洁能源基地与五大海上风 电基地的规划装机量将成为“十四五”期间风光新增装机量的核心源头。

我国已成为全球最大风电市场。陆上风电方面,2021 年起我国陆上风电项目不 再享受国家补贴,导致 2020 年为我国陆上风电新增装机量的局部高点,2021 年陆上 风电新增装机量为 30.7GW,同比-39%,占全球陆上风电新增装机量的 42%,为全球第 一;海上风电方面,由于 2021 年是我国海上风电项目享受国家补贴的最后一年,促 使我国海上风电新增装机量大幅提升至 16.9GW,同比+340%,占全球海上风电新增装 机量的 80%,为全球第一。
2.2.大型化趋势不减,降本为核心驱动力
风机大型化是降低风电项目度电成本的关键。风电项目成本中风机占比最大,降 低风机成本核心路径是风机的大型化。根据《2021 年风电光伏成本经济性分析》披 露,风电机组构成我国陆上风电项目 55feng%的成本;根据明阳智能披露,风电机组 构成我国海上风电项目 45%-50%的成本。

近年风机平均单机功率持续提升。2021 年我国新增风机单机功率为 3.5MW,同比 +31%,累计风机单机功率为 2.0MW,同比+7%。陆上风机方面,2021 年我国新增陆上 风机单机平均功率为 3.1MW,同比+21%;海上风机方面,2021 年我国新增海上风机单 机平均功率为 5.6MW,同比+14%。
整机制造维度:降低单位制造成本。风机大型化下,单机零部件用量的增幅明显 小于单机功率的增加。以全球领先的主机厂明阳智能与 Vesta 为例,MySE4.0-145 与 MySE8.3-180 相比,单位功率提升了 108%,关键零部件的重量及尺寸明显低于单位功 率增幅;Vestas V82 与 V112 相比,单机功率提升了 81.8%,而五大零部件用量却下 降了 10%。
风场运营维度:减少所需风机台数,降低 LCOE。在同等规模的风电场下,单机 功率的增长,可降低所需风机台数,有效解决点位不足的问题,同时推动建设成本与 运维成本的降低。根据风电与光伏技术经济发布的《风电平价后时代项目投资特点与 趋势》披露,当机组单机容量由 2MW 提升至 4.5MW 时,静态投资成本显著可降低 14.5%, 全投资 IRR 提升 2.4pct,LCOE 下滑 13.6%。

发电效率维度:核心零部件升级,增加风机利用小时数从而提升发电量。伴随风 机的大型化的是核心零部件的升级。叶片尺寸越长,扫风面积越大,发电量也随之增 大;塔筒高度提升,切变值越大,更高层的风速就越高,风能利用价值也就越大。大 叶片+高塔筒可有效提升发电效率,从而提升发电量,降低风电项目的度电成本。(报告来源:未来智库)
2.3.风光大基地呼之欲出,提升风电装机规模
风光大基地装机量巨大,十四五期间合计风光装机量接近 300GW。2021 年末, 各省已收到国家能源局、国家发改委印发的《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点 的大型风电、光伏基地建设项目清单的通知》,涉及 19 个省份,共计 50 个项目,装 机规模总计 97.05GW;根据国家发展改革委公布的消息,截至 2021 年底,第一批大 型风电光伏基地项目已开工约 75GW,剩余项目在 2022 年一季度有序开工,建设工作 稳步推进。此外,第二批风光大基地规划装机量超预期,2022 年 2 月,国家发展改 革委、国家能源局发布关于印发《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基 地规划布局方案》,根据《方案》披露,计划于十四五期间建设风光基地总装机约 200GW, 结合第一批风光大基地的装机规模,十四五期间我国风光大基地将贡献 297.05GW 的 风光装机规模。 预计风光大基地将在十四五期间贡献 114GW 的新增装机规模。第一批风光大基 地中明确为风电项目的装机量 14GW,明确为光伏项目的装机量为 22GW,剩余 62GW 为“风光项目”;在剩余的 62GW“风光项目”中,假设 38%为风电项目,则第一批风 光大基地“十四五”期间贡献风电装机量为 37GW;第二批风光大基地项目中有 200GW 规定要在“十四五”期间投产,假设风电比例也为 38%,则第二批风光大基地十四五 期间贡献装机量为 77GW。
存量市场以低功率风机为主,替换空间不容忽视。根据北极星电力网披露,陆 上风机寿命通常在 20 年左右,在我国三北地区,由于开发较早,已有大量老旧风机 到达其使用年限,2025 年我国预计将有超过 1000 万千瓦风机到达寿命终点。它们面 临着三种命运:换新、改造或退役,换新更具经济性。根据 CWEA 披露,2021 年我国 3MW 以下陆上风机占比为 82%,替换空间广阔。 全国首个“以大换小”项目已出台。2021 年 8 月,宁夏发改委出台了全国首个 “以大换小”政策,《老旧风电场“以大代小”更新试点的通知》,成为中国首个“以 大换小”风电技改项目;今年 3 月,内蒙古出台了《“十四五”可再生能源发展规划》 进一步支持存量风机的改造与升级。

2.4.海陆并举,市场空间广阔
预计 2022-2025 年我国风电年均新增装机量达 61GW,CAGR 高达 25%。根据我们 测算,2022-2025 年我国风电新增装机量分别为 44GW/53GW/65GW/81GW,合计新增装 机量为 243GW,年均新增装机量高达 61GW,2022-2025 年复合增速为 25%。
陆上风电方面,十四五期间主要的新增装机量来自存量改造、分散式风电、风光 大基地,预计 2025 年新增装机量将达到 48GW,排除抢装的影响,2021 年-2025 年的 陆上风电新增装机量复合增速为 12%;海上风电方面,新增装机量主要来自于我国沿 海省市十四五期间的新增规划装机量,预计 2025 年突破 33GW,排除抢装的影响, 2020-2025 年新增装机量的复合增速高达 61%。
3.1依托双馈式风机技术,产品性能卓越
3.1.1 风机技术对比:双馈式发电效率高且成本更低
公司风机产品采用双馈式风机技术,相比直驱式,双馈式具有发电效率高且成本 更低等优势。产品力方面,公司在相同功率的机型中,搭配更大尺寸的叶片,叶轮直 径明显长于行业同功率的风机产品。综上所述,公司的风机性能卓越,具有高可靠性、 高发电量、低度电成本等核心优势。 主流的风机技术分为双馈式、直驱式以及半直驱式。从诞生时间看,双馈和直 驱两种技术几乎同时出现,两种技术之间的核心差异在于双馈式风机搭配齿轮箱,而 直驱式依靠风轮直接带动发电机转子旋转。 双馈式技术发电效率更高且可靠性更强。由于双馈式搭配齿轮箱,可将风轮转速 升高,提高了发电机的效率;可靠性方面,由于直驱式不采用齿轮箱,风轮与发电机 直接接触也增加了叶片的冲击载荷,并增加了发电机的故障率因此双馈式在可靠性以 及发电效率上更胜一筹。

双馈式技术三大零部件成本更低。虽然直驱式机组省去了齿轮箱的成本,但其发 电机和变频器均比齿轮箱昂贵。直驱式三大零部件成本总计为 432,000 欧元;而双馈 式三大零部件成本合计为 320,000 欧元,比直驱式低 35%,成本优势明显。
市场以双馈式技术路线为主。风电机组技术的成熟性、质量的稳定性和可靠性、 及时而低成本的维修和维护将是市场选择的最重要标准。目前,大部分风机整机厂商 以双馈式风机技术为主。
3.1.2 产品性能对比:风机产品优势凸显
公司具备 2.XMW 到 6.XMW 全系列风机研发与生产能力,产品具备“高、大、长、 轻、智”五大特点。公司早期风机产品主要为 1.5MW、2.5MW 机型,近年来逐步过渡 到3.XMW机型,目前已开始生产并销售4.XMW-6.XMW机型迈进。公司成功研发的 5.XMW 机组产品,在国内风电机组设计上首次采用变压器上置方案,是目前国内变压器上置 的陆上最大功率风机。

以叶片为例,在相同风速情况下,叶片尺寸越大,叶片的扫风面积越大,可助推 提升发电量,从而降低度电成本。我们通过对比各风机制造商的机型参数发现,三一 重能在相同单机功率的机型中,搭配更大尺寸的叶片,叶轮直径明显长于其他厂商 同功率的风机产品。
3.2全产业链一体化布局,成本优势凸显
叶片为风机核心零部件,成本占比高。风机产品的主要零部件包括叶片、齿轮箱、 发电机、变流器、变桨系统、主控系统、轮毂、主轴、机舱罩、减速机、回转支承等。 其中,叶片作为捕获风能、发电机作为能量转换的核心,是最主要的零部件。风机零 部件成本构成中,叶片占比最高,达到 23.58%;其次为齿轮箱,达到 12.66%;第三 是发电机,达到 8.65%。而公司风机产品中,叶片和发电机均采用自研自产生产模式, 有效降低了生产成本。2021 年,公司外采叶片金额占总体原材料采购金额比重仅为 0.31%,基本实现核心零部件的自主可控。

自产核心零部件+拓展风电场运营,成本竞争优势凸显。公司发展至今已经基本 实现从风机核心零部件、风机产品、风电场建设及运维等各方面的全产业链一体化布 局;2019-2021 年,公司毛利率分别为 34.29%、29.85%、28.56%,均高于行业内其他 头部风机厂商。此外,公司注重各生产线的自动化改造和柔性化发展,进一步加强降 本效益,稳定毛利率行业高位。公司发电机生产线改造项目建成后,形成最高 7MW 双馈发电机的生产能力,产能将提升 20%,进一步降低风机成本。
预判价格下行趋势,锁定较高价订单。2020 年 11 月,华能集团北方上都平价大 基地主机打捆项目中,三一重能以 3101 元/千瓦的价格中标(含塔筒),刷新了当时 风机最低价纪录。回顾 2021 年全年、2022 年上半年风机招标价格,三一重能提前预 判价格下行趋势,在价格激烈竞争时期提前锁定了的较高价订单。

对外积极开展技术合作,提升核心技术储备。公司在坚持自研自产叶片、发电机 等风机核心零部件的同时,与欧洲顶级公司在整机、叶片等方向展开合作,不断优化 产品的性能和品质。公司与 Aerodyn、Windnovation 等国际厂商签订合作协议,共同 研发大兆瓦风机、叶片相关产品,在他们提供技术指导和研发成果下,公司基于该技 术方案和设计许可进行后续产品开发,有效实现了内外部研发资源的有机整合。(报告来源:未来智库)
3.3布局海上风电,庞大蓝海待挖掘
相较陆上风电,海上风电具有五大优势。包括:1)海上风况更好。海上的风更 平稳,平均风速更高,风阻更小,更适合风机风轮的运行。2)风机利用率更高。风 机的法定功率与风速的三次方成正比(风能密度公式:W=0.5 *ρv3),同等容量下海 上风电受益于更快的风速,发电量将大于陆上风电。3)单位装机容量更大。根据风 能密度公式,单机容量越大,发电量越大,而陆上风机受限于运输,而海上风机不受 运输影响。4)海上资源更丰富。海上风能资源储量是陆地风资源储量的 2-3 倍,中国海岸线长达 1.8 万公里,可利用海域面积 300 多万平方公里。5)距离用电负荷更 近。海上风场基本都建设在沿海一两百公里处,距离负荷中心较近,并且常年有风, 所以很适合电负荷中心的需求。
政策东风徐来,“十四五”规划量巨大。在“双碳”大背景下,我国相继出台政 策助力海上风电有序发展,地方政府也于 2021 年下半年起,陆续出台“十四五”海 上风电新增装机规划,其中广东、山东、浙江、海南、江苏、广西等沿海地区的规划 量已超过 75GW,其中广东、江苏、山东相继出台补贴政策;根据北极星发电网披露, 截至 2022 年 3 月,全国海上风电规划总装机量已经超过 100GW。我们认为在政策 加持下,海上风电在“十四五”期间将迎来大发展,或成为我国风电行业蓬勃发展的 核心驱动力。

顺应下游市场需求,积极研发海上风机产品。公司募集资金主要用于新产品与新 技术开发,计划投资 11.74 亿元,项目建设周期为 3 年。核心研发的产品与技术为海 上 6-10MW 新型风机及 90 米以上叶片技术,为三一重能进军海上风电领域筑造坚实 的基础,丰富公司风机产品矩阵,并有望进一步提高公司的市场地位。 新建大兆瓦风机生产线,进一步提升公司的竞争优势。此外公司还计划投资 3.87 亿元,建设大兆瓦风机整机生产线,达产后将实现年产 4,975MW 大兆瓦风机的产能, 大幅提升公司收入规模及盈利能力,有望进一步提升公司的竞争优势,助推公司提升 市场份额。 此外,公司募集资金还将生产线升级改造项目、风机后市场工艺技术研发项目、 三一张家口风电产业园建设项目,进一步围绕风机产品及核心零部件展开技术研发和 产能升级扩张。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)