2023年柔性直流输电行业专题报告:柔直引领输电技术变革,把握0到1投资机遇

  • 来源:广发证券
  • 发布时间:2023/11/24
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柔性直流输电行业专题报告:柔直引领输电技术变革,把握0到1投资机遇。柔性直流是新型电力系统输电技术的重要变革。柔性直流输电采用电压源型换流器,核心换流元件为全控型电力电子器件IGBT、IGCT等。相较于常直,柔直具备灵活可控、体积小和重量轻等技术优势。柔直能够适应新型电力系统发用电两侧的关键发展趋势:发电侧,陆上新能源大基地建设向沙戈荒迈进,海上风电开发向深远海迈进,柔直能够支撑高比例新能源外送。用电侧,一是常规直流密集馈入中东部地区,受端交流系统支撑能力不足,柔直能够有效防范换相失败风险;二是柔直能够构建多端系统,进行送电功率的灵活分配。我们认为,柔直是解决新能源高比例消纳的必然选择,看好柔...

一、柔性直流是新型电力系统输电技术的重要变革

(一)直流输电技术工作原理

高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)技术将电能以高电压等级 直流电的方式进行传输,在大容量、远距离、灵活输电等方面具有良好的经济性。 根据彭吕斌、何剑等所著论文《特高压交流和直流输电系统可靠性与经济性比较》 测算,在相同输电距离下,交流系统的强迫能量不可用率低于直流系统;当输电距 离超过1300km时,交流系统的等效停运率大于直流系统;在不考虑停电损失费用的 情况下,当输电距离小于1300km时,交流系统经济性更优,反之则直流系统更好。

目前主要应用的直流输电技术包括: 1.常规直流输电技术(line commutated converter based HVDC,LCC-HVDC, 以下简称常直):采用半控型电力电子器件的电网换相换流器型高压直流输电技术, 换流阀中采用的核心换流元件为晶闸管。此外,还需要用到平波电抗器、滤波器等 设备。 2.柔性直流输电技术(voltage source converter based HVDC,VSC-HVDC, 以下简称柔直):采用全控型电力电子器件的电压源换流器型高压直流输电技术, 控制特性较常规直流更好。目前换流阀中采用的核心换流元件主要为绝缘栅双极型 晶体管(IGBT),同时积极推进采用门极换流晶闸管(IGCT)的方案的研发。此外, 还需要用到高压干式电容器等设备。 3.混合直流输电技术(hybrid HVDC):结合常规直流输电技术与柔性直流输 电技术的新型输电技术,能够在一定程度上提升输电可控性同时兼顾成本控制,具 备两种直流输电技术特点,技术方案多样。

(二)柔性直流是适应新型电力系统发展需求的必然选择

目前我国建设直流输电工程绝大多数为常规直流。相较于常规直流,柔性直流 具备显著的技术优势: 灵活可控。从发电侧来看,柔性直流无需交流系统支撑,能够实现100%新能源 外送,适用于新能源高渗透率地区、甚至是纯新能源外送。从用电侧来看,一是不 受交流系统短路容量限制,能够密集接入受端交流电网。常规直流需要交流电网提 供换相电流,受端交流系统必须具有足够的容量才能保证换相可靠,当受端交流电 网比较薄弱时,很容易发生换相失败问题,导致输送功率中断。柔性直流采用可关 断器件,不存在换相失败问题,对接入的交流系统无短路容量要求,可实现多直流 向受端交流电网的稳定馈入,甚至可以为无源系统供电;二是柔性直流可实现多端 组网(多送端、多受端),而常规直流仅能够点对点送电(单送端、单受端)。

体积小、重量轻。常规直流存在换流器的触发角α和关断角γ以及波形的非正弦, 需要吸收大量无功功率,需要大量的无功补偿及滤波设备;柔性直流不需要交流侧 提供无功功率,本身能够起到静止同步补偿器(STATCOM)的作用,动态补偿交流 系统无功功率,没有无功补偿问题,滤波需求大幅下降。柔性直流换流站无需大量 无功补偿和滤波装置,交流场设备很少,占地面积少于常规直流,典型值为常规直 流的20%。因此,柔性直流是远海风电并网的主要选择。

柔性直流是适应新型电力系统发展需求的必然选择,未来渗透率有望持续提升。 发电侧:一是陆上新能源大基地建设逐步向沙漠、戈壁、荒漠(以下简称沙戈 荒)迈进,沙戈荒地区距离既有交流电网较远,且需要送出高比例新能源(缺乏配套 电源),更适合采用柔性直流技术。二是海上风电开发逐步向深远海迈进,柔性直流 换流站体积小、重量轻,故成为远海风电并网的首选。 用电侧:一是当前常规直流密集馈入华东、华南等地区,受端交流系统支撑能 力不足,换相失败风险持续加大,而采用柔性直流馈入能够有效防范换相失败风险。 国家电网、南方电网已相继提出受端常规直流换流站进行柔直化改造。二是中东部 地区土地稀缺,采用常规直流后需要配套建设大量交流电网进行功率分配,而采用 柔性直流技术能够构建多端系统,在直流系统中直接进行不同地区间送电功率的灵 活分配。 我们认为,柔性直流是新型电力系统中输电领域的重要技术升级,是解决新能 源高比例消纳的必然选择,看好柔性直流未来渗透率逐渐提升。

二、柔性直流建设大幕即将开启

(一)陆上:柔直工程已达特高压电压等级,沙戈荒大基地外送有望带来 柔直规模化发展

柔直技术已初步用于远距离、大容量送电,其输电电压和容量不断提高,示范 工程已达到特高压电压等级。随着换流器拓扑技术的发展和IGBT器件的技术进步, 柔性直流近10年技术发展迅速,双阀组串联拓扑与3000A等级器件研制,将柔直电 压提升至±800kV,容量提升至5000MW,已经能够满足大容量、远距离输电的应用 需求,在电网的应用越加广泛。相比国外,中国虽然起步较晚,但无论是工程量还是 发展速度都已经赶超国外。2020年,乌东德-广西-广东多端混合直流工程投产,2022 年,白鹤滩-江苏混合级联直流工程投产。

2020年投产的乌东德-广西-广东多端混合直流工程是世界首个特高压多端直流 工程。根据南方电网新闻,乌东德-广西-广东工程总投资额达242.49亿元,横跨云南、 贵州、广西、广东四省,又称昆柳龙工程,是国家首个特高压多端直流示范工程,也 是世界首个特高压混合直流工程,额定直流电压达±800kV。送端乌东德采用常规直 流,功率达8000MW,受端广西和广东采用柔性直流,功率分别为3000MW和 5000MW。该工程实现了柔直换流阀、控制保护、柔直变压器及电抗器、开关及套管 等关键器件的研发与应用,主要设备自主化率100%,打破国外厂家的垄断。

2022年投产的白鹤滩-江苏特高压直流工程是世界上首个混合级联特高压直流 工程。根据新华社报道,白鹤滩-江苏混合级联直流工程总投资额达307亿元,起于 四川凉山,止于江苏常熟市,途径四川、重庆、湖北、安徽、江苏五省,线路全长 2080公里,新建白鹤滩、虞城2座换流站。工程额定电压±800kV,额定功率800万 kW,额定电流5000A。送端与采用特高压常规直流技术,为双12脉动换流器串联结 构;受端采用混合级联技术方案,高端电流源换流器(LCC)串联低端3个电压源换 流器(VSC),高、低端各疏散50%直流功率,受端各换流器可接入负荷中心不同的 落点,实现灵活的功率分配。

沙戈荒新能源大基地建设持续推进,柔直外送工程开工在即。2023年8月,国网 进行特高压柔性直流可研、设计招标,设计甘肃-浙江、蒙西-京津冀特高压直流工程。 根据国网特高压项目招标采购文件,甘肃-浙江、蒙西-京津冀工程研究采用柔性直流 技术(送、受端柔性直流换流站各1座),甘肃-浙江工程阀厅设计的工期要求为23年 10月-25年12月,蒙西-京津冀工程23年11月底力争完成可研,核准后半年内完成施 工图。我们预计,2024年甘肃-浙江、蒙西-京津冀工程有望开工建设,开启特高压柔直建设大幕。

(二)海上:海风柔直加快推进,远海风电开发有望带动需求放量

海上风电是柔性直流输电技术的典型应用场景。远海风电规模化开发趋势渐显。 随着输电距离增加,交流电缆的电容效应将显著增加无功损耗、降低电缆的有效负 荷能力,难以支撑远海风电并网。柔性直流技术无上述问题,适用于远海风电并网, 并且能够实现陆上和海上之间的故障隔离,无需无功补偿,通过有功无功解耦控制 为岸上电网提供支撑,并具备组网可扩展性。刘卫东、李奇南、王轩等所著《大规模 海上风电柔性直流输电技术应用现状和展望》的研究结果表明:对于大规模海上风 电场群(如1.4GW风电场群),当离岸距离<73km时,适宜选用交流输电方式,超 过该距离后,柔性直流输电方式技术经济性开始显现。 2021年底三峡如东海风柔直工程并网,是国内首个海风柔直送出工程。2021年 之前,我国已投运海上风电场均采用交流汇集、交流送出的并网方式,送出电压等 级以110kV和220kV为主。江苏如东海上风电柔直并网工程于2021年11月并网发电, 是国内首个海上风电柔直送出工程。江苏如东海上柔直工程包括1座海上换流站、2 座海上升压站、1回直流海缆与1座陆上换流站。工程主要负责汇聚如东H6、H8、H10 三个海上风电场,送端共1100MW功率,其中三峡如东H6、H10项目共800MW,中 广核如东H8项目300MW,额定直流电压±400kV,通过直流海底电缆将电能输送至 陆上换流站,陆上换流站通过1回500kV交流线路接入江苏电网,海缆长度为99km海 缆、陆缆9km,离岸直线距离超过50公里。

广东阳江青洲五七海风柔直项目推进提速。广东阳江青洲五七海上风电场送出 工程的风电装机容量约为2GW,将通过±500kV柔性直流输电系统并入广东电网,直 流海缆长约92km,青洲五、七项目中心离岸直线距离分别为71公里、85公里。2023 年11月,青洲五七项目公布海域使用论证报告书,反映项目加速推进。

海外国家已大量使用柔直送出海上风电,我国海风柔直有望逐步进入规模化发 展阶段。德国北海海域建有4个海上风电场集群,分别是BorWin、DolWin、HelWin、 SylWin。截至2022年底,德国已投运9条海上风电柔直并网项目,直流电压与容量从 第一条BorWin1工程的±150kV/400MW提升至±320kV/900MW,目前正在规划多条 海上风电柔直并网工程,以实现2030年海上风电装机容量达30GW的目标。 2022年2月,由国网智研院、美国McDermott、中电普瑞组成的联合体,中标 BorWin6海上风电柔性直流输电工程的EPC总包商,标志着我国高端输电技术首次 进入欧洲,有望带动我国高端电力装备和海上风电等相关产业高质量发展。

(三)受端柔直改造:改善多回直流集中馈入问题,南网和国网持续推进 相关研发

多回直流集中馈入增加电网安全风险。目前我国已投运直流输电工程大多数为 常规直流工程,长三角、珠三角等区域“强直弱交”特征显现。常规直流所带来的电 压稳定问题和多回直流换相失败风险突出,给电网安全稳定运行带来重大挑战。针 对高压直流多馈入系统的问题,可以通过常规直流受端柔直改造、交流电压支撑、 直流系统控制、新型换流器拓扑等方式进行解决。目前,南网持续推进受端柔直改 造技术研发,国网持续推进新型换流器拓扑的研究。 参考乌东德-广西-广东工程,受端采用柔性直流对多回直流集中馈入问题具有 明显的改善作用。随着传统直流相继落入广东珠三角地区,广东电网各直流逆变站 的多直流短路比逐渐降低,导致多回直流同时发生换相失败的交流故障范围不断扩 大。受端采用LCC换流器将导致受端广东电网各直流逆变站多直流短路比进一步降 低,而采用VSC换流器不会导致受端电网各直流的多直流有效短路比降低,能够降 低常直换相失败风险。南方电网的研究表明,采用VSC换流器后,交流系统故障引 发多回直流同时换相失败的区域明显缩小。

南方电网、国家电网持续推进相关研究。南方电网提出了一种常规直流受端换 流站的柔性化改造方案,通过将常规换流阀替换为柔性直流换流阀,保留并利用了 原有的常规直流换流变压器、交流穿墙套管等设备。国家电网提出一种晶闸管和 IGBT器件混联的可控电网换相换流器拓扑结构,充分发挥晶闸管大通流、低损耗优 势以及IGBT的大电流关断能力,能够实现可控恢复以及关断。上述两种方案均可从 根本上解决多直流馈入电网换相失败难题,解决受端电网接纳外区电力受限问题。 2023年6月,葛洲坝至上海南桥±500kV直流输电改造工程正式投运。工程采用 全球首创并具备完全自主知识产权的CLCC技术,未来受端柔直改造有望稳步推进。

(四)柔直多端组网:实现灵活分配输电功率,有望构建电网主干网架新 形态

柔性直流可实现多端组网。张北柔直电网工程于2020年投运,总投资额达125 亿元,新建张北、康保、丰宁和北京4座换流站,额定电压±500千伏,额定输电能 力450万千瓦,输电线路长度666千米。张北、康保换流站为送端,接入新能源,丰 宁站为调节端,接入抽水蓄能,北京站为受端,接入首都负荷中心。该工程是世界首 个真正具有网络特性的直流电网,本期为四端网络,采用“手拉手”环形接线方式, 示范连接了风、光、储和交流电网,直流功率通过环形电网传输,功率输送可靠性 高。未来蒙西、御道口等新能源基地也可通过柔直并入直流电网,唐山等京津唐负 荷中心也可从直流电网获取清洁电力,远期具备扩展成七端直流电网的潜力。

三、柔性直流带来换流阀价值量显著提升

(一)柔直较常直投资额提升集中于换流站

参考近年来招标的特高压常规直流项目,一条特高压常规直流工程的投资额约 为220亿元左右。特高压工程成本包括变电站/换流站成本、线路材料、服务施工: (1)变电站/换流站成本:包括一次设备、二次设备和辅材,其中一次设备投资额 约为70亿元,占总投资的比例约30%。换流阀价值量占比较高,约为6%,仅次于 换流变压器。(2)线路材料:包括铁塔、导地线、绝缘子、光缆等,不同项目送 受端的距离对线路材料的成本影响较大。(3)服务和施工:服务包括科研、勘察、 设计、环评水保等,施工包括变电站/换流站施工(土建+安装)、线路施工、通信 施工及其他。 我们认为,从常规直流到柔性直流的投资额有所提升,主要是换流站成本增加 (价值量最大的核心设备为换流变和换流阀),线路材料和服务施工的成本变化较 小。

(二)核心设备中换流阀价值量大幅增加

柔性直流换流阀价值量大幅提升,约为常规直流的3-4倍。参考乌东德-广西-广 东工程,我们测算±800kV、8000MW单个换流站的换流阀价值量(目前实际应用的 柔直换流阀最大为±800kV、5000MW):假设换流阀的价值量为线性构成,即a+bx (x为容量)形式,柳北站换流阀中标金额为14.2亿元(a+3b=14.2),龙门站换流 阀中标金额为17.1亿元(a+5b=17.1),对应单个特高压换流站的换流阀(±800kV、 8000MW)价值量约为21.5亿元(a+8b=21.5),一条柔性直流的换流阀价值量约为 43.0亿元。一条常规直流的换流阀价值量约为12亿元,柔性直流换流阀价值量约为 常规直流的3-4倍。 柔性直流换流阀主要由IGBT、干式电容器、旁路开关、阀控系统、阀冷却系统、 结构件、绝缘件等组成。其中IGBT为最核心零部件,价值量占比最高。 柔性直流换流变价值量或变化不大。参考换流阀的测算方式,柳北站换流变中 标金额为6.2亿元(a+3b=6.2),龙门站换流阀中标金额为8.6亿元(a+5b=8.6), 对应单个换流站的换流阀价值量约为12.2亿元(a+8b=12.2),一条柔性直流的换流 阀价值量约为24.4亿元。单个柔直换流站的换流阀价值量12.2亿元对比昆北站(常 直)的换流变价值量13.3亿元,预计柔性直流换流变价值量变化有限。

四、投资分析

(一)项目规划:短期关注甘肃-浙江、蒙西-京津冀等工程进展,长期看 好沙戈荒外送工程采用柔直技术

1.短期:关注甘肃-浙江、蒙西-京津冀等工程进展

柔直发展拐点已至,从0到1建设大幕即将开启。柔性直流技术已应用于特高压 混合直流工程,南网乌东德-广西-广东混合直流工程(1/2柔直)于2018年11月开工, 2020年7月投产。国网白鹤滩-江苏特高压混合直流工程(1/4柔直)于2020年12月开 工,2022年7月投产。考虑“十四五规划”的三交九直,甘肃-浙江、蒙西-京津冀、 藏东南-大湾区项目有望采用柔直技术。

2.长期:看好沙戈荒外送工程规模化应用柔直技术

随着风光大基地建设逐步推进,未来特高压建设持续性有望增强。根据我们测 算,在 455GW 的大基地总规模中,第一批大基地共计 97.05GW,第二批大基地已 披露 165GW,已披露的 165GW 项目涉及“三交九直”特高压规划项目中的“一交 七直”,此外还涉及蒙西-中东部、蒙西-华北外送通道共两条。预计第三批及后续批 次大基地规模将达到 192.95GW,假设外送比例为 2/3(第一、二批大基地外送比例 41%、56%),即约 129GW 外送,一条特高压直流大约能够输送 12GW 新能源, 故对应新增 11 条特高压直流需求。

2022年2月,国家发改委、国家能源局印发《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》,我们认为,沙戈荒大基地对柔直产生大量刚需。 我们测算了不同情景下柔性直流项目数量及对应的换流阀市场空间: 柔性直流项目数量:(1)陆上:2023年实际开工的特高压直流项目为金上-湖北、陇东-山东、哈密-重庆、宁夏-湖南,考虑三交九直中仍有甘肃-浙江、蒙西-京津 冀、陕北-安徽、陕西-河南、藏东南-大湾区尚未开工,以及目前大基地仍存在特高压 外送通道缺口,我们预计24-25年每年开工3条特高压项目,保守情景为2条常规直流 +1条柔性直流,中性情景为1条常规直流+2条柔性直流,乐观情景为3条柔性直流。 考虑新能源大基地逐步向沙戈荒发展,我们认为,未来特高压工程大概率采用柔性 直流技术。(2)海上:深远海的海上风电潜在装机空间广阔,但规划建设进度存在 不确定性,保守/中性/乐观情景为2/3/4条。(3)受端柔直改造:现有改造项目数量 有限,保守/中性/乐观情景为0/1/1条。(4)多端组网:基于谨慎原则,我们在测算 中假设项目均为两个落点,并未考虑多端的情况,如果部分项目采用多端的方案, 对应的投资额更大。

换流阀价值量:常规直流参考今年项目中标价为12亿元,假设新建特高压柔性 直流换流阀价格稳中有降,为36亿元;受端柔直改造为新建特高压柔直一半,即18 亿元;参考三峡如东项目,海风柔直换流阀价格为7.5亿元。 换流阀市场空间:考虑十五五期间的稳态需求,我们预计,中性情景下,未来 一年内开工的柔直项目对应的换流阀市场空间达124.5亿元。根据国网电子商务平台, 2023年换流阀中标金额为49.7亿元,稳态需求下的换流阀市场空间是当前市场规模 的2.5倍。

(二)许继电气:广泛布局新型电力系统关键领域,柔直换流阀+控保带 来业绩快速增长

公司以继电保护等二次设备起家,产品覆盖电力系统输变配用环节。公司前身 为成立于1970年的许昌继电器厂,是我国最早具备自主设计继电保护产品能力的企 业。1993年,许继电气股份有限公司正式成立,并于1997年在深交所成功上市,经 过多年发展已完成多种一、二次设备产品布局,覆盖电力系统输变配用环节。公司 主营业务包括智能变配电系统、智能电表、智能中压供用电设备、直流输电系统、电 动汽车智能充换电系统、EMS加工服务等六大板块。23H1,公司智能变配电系统收 入占比为37.29%,是公司主要收入来源,直流输电系统毛利率高达49.14%,其收入 确认节奏受特高压项目建设进展影响,收入占比波动较大。23Q1-Q3,公司实现营 业收入106.64亿元,同比增长16.98%,各项业务平稳增长;归母净利润7.72亿元, 同比增长19.11%,期间费用率有所下降带动业绩增速高于收入增速。

随着新型电力系统建设推进,特高压工程建设有望持续,考虑柔性直流的发展, 公司未来业绩弹性有望显著增强。柔直换流阀的核心供应商包括南瑞继保(国电南 瑞子公司)、中电普瑞(国电南瑞子公司)、许继电气、荣信汇科、四方ABB(现日 立能源)和其他厂商。作为柔直换流阀的核心供应商,如果未来柔直大规模推广,公 司有望充分受益。公司2023年常规直流换流阀市占率约为19.3%,历史累计柔性直 流换流阀市占率约为21.4%。我们预计,与常规直流相比,柔性直流将贡献较大的订 单和毛利弹性。公司主要提供换流阀和直流控制保护系统,平均来看,常规直流单 个项目的订单为2.9亿元,毛利为1.5亿元,而柔性直流单个项目的订单为7.9亿元, 毛利为3.4亿元,毛利翻倍,核心原因是换流阀的价值量大幅提升。

(三)国电南瑞:电力设备龙头持续稳健发展,柔直换流阀+控保有望贡 献增量

电力设备龙头企业,业绩持续稳健增长。公司是我国能源电力及工业控制领域 龙头企业,支撑我国新型电力系统建设。公司主营业务包括电网自动化及工业控制、 继电保护及柔性输电、电力自动化信息通信、发电及水利环保、集成及其他五大板 块。23H1,公司电网自动化及工业控制收入占比为48.56%,是公司主要收入来源, 继电保护及柔性输电毛利率高达38.57%,南瑞继保和国电南瑞均为传统的继保六大 家,公司是换流阀和直流控制保护系统的核心供应商。23Q1-Q3,公司实现营业收 入285.67亿元,同比增长11.52%,归母净利润41.61亿元,同比增长13.83%。受益 于电网投资稳健增长+网外业务持续拓展,公司业绩持续稳健增长。 公司是柔性直流换流阀和控制保护系统的核心供应商。换流阀方面,公司2023 年常规直流换流阀市占率约为49.59%,历史累计柔性直流换流阀市占率约为41.2%。 直流控制保护系统方面,乌东德-广西-广东和白鹤滩-江苏混合直流工程的直流控制 保护系统均由公司中标,公司技术优势显著,运行经验丰富。我们认为,未来特高压 工程持续建设,叠加柔直发展趋势,有望增强公司持续稳健增长的动力。

(四)时代电气:电控平台型企业,积极推动 IGBT 实现国产替代

公司以轨交电气设备起家,依托变流等核心技术拓展新兴业务。母公司中车株 洲所从事轨交电气设备的研发。轨道交通电气设备为列车提供牵引力及电制动力, 控制和监控列车完成正常的启动、运行和停车。其中,牵引变流系统是现代轨道交 通列车的心脏,包括PWM编码器、牵引控制单元和牵引变流器(逆变器)等硬件, 将接触网上的高压交流电转化为可供电机使用的三相交流电并驱动列车前进。因此, 牵引变流系统的核心是变流技术,尤其是高压变流技术。公司依托变流等核心技术 的复用开拓非轨交产业,半导体和传感器作为轨交电气装备核心零部件发展较早, 近期通过产品线完善而在电网、新能源车和工业变流领域获得批量订单。23Q1-Q3, 公司实现营业收入140.95亿元,同比增长29.60%,归母净利润20.53亿元,同比增长 31.39%。其中功率半导体器件板块包含IGBT产品,营收为21.38亿,同比增长65.37%, 占总营收比重为15.17%。

在特高压领域,公司自主研发的IGBT产品有望逐步实现国产替代。在白鹤滩-江 苏工程中,虞城换流站柔性直流换流阀中核心功率半导体器件,主要采用公司研制 生产的大功率压接式IGBT器件。该器件已经成功应用于国内外多个柔性直流输电工 程,并在白鹤滩—江苏工程首次实现60%占比,获得了显著的市场突破,打破了国际 功率半导体公司对大功率压接式IGBT的市场垄断。目前正在解决我国新能源汽车、 新能源发电装备的核心器件自主化问题。

(五)法拉电子:薄膜电容器龙头,产品或有望用于高压直流输电领域

深耕薄膜电容五十余年,出货规模全球领先。公司前身为1955年成立的竹器合 作社,1967年开始从事薄膜电容器的制造,1983年引进国外先进技术和设备,实现 自动化生产,1998年改制为厦门法拉电子股份有限公司,2002年在A股上市。得益 于自身技术优势和国内外巨大的市场需求,公司规模迅速扩大,2007年规模进入世 界前三。2017年东孚新厂区投产,公司新能源产品产能大幅提高。公司产品覆盖全 系列薄膜电容器,下游客户涵盖新能源汽车、光伏、风电、工业控制、轨道交通等行 业。公司2023Q1-Q3实现营收28.71亿元,同比增长1.95%,归母净利润7.15亿元, 同比增长3.34%,电容器为公司主要收入来源。 公司产品或有望用于高压直流输电领域。柔性直流支撑电容器是柔性直流输电 的关键器件之一,也称为DC-LINK电容器,与换流元件IGBT一起应用于阀塔中,支 撑回路中的直流电压,同时吸收纹波电流,从而保护IGBT的安全,技术含量与可靠 性要求高,目前主要由国外厂商提供。公司可提供干式高压直流滤波电容器、IGBT 吸收电容等产品,随着柔性直流支撑电容器的国产化进程持续推进,公司产品或有 望应用于高压直流输电领域。

(六)派瑞股份:特高压晶闸管龙头,积极布局柔直 IGCT 技术路线

公司发展历史悠久,深耕特高压直流阀用晶闸管技术。2005年,国家电网公司 提出建设±800kV特高压直流输电工程要求,2006年西电所成功研发出世界上第一 只±800kV特高压直流输电用6英寸4000A-4500A/8500V电控晶闸管,2010年,西电 所成功研发了第二代6英寸5000A/8500V晶闸管。2010年公司成立,继承了西电所电 子电力元器件和电力电子装置的经营资产,2016年子公司爱派科成立,专注IGBT模 块,2020年公司在深交所创业板成功上市,形成了以包括高压直流阀用晶闸管和普 通元器件在内的电力电子器件为主,电力电子装置为辅的产品路线。 公司积极布局柔直IGCT技术路线。2020年,公司IPO募投项目为大功率电力半 导体器件及新型功率器件产业化项目,总投资额达5.70亿元,新产线可生产特大功 率8英寸晶闻管,同时在晶闸管产线基础上,对IGCT和SiC器件等高端产品进行研发 投入。2022年,针对新型功率器件如IGCT、FRD、精准击穿型功率半导体器件等, 公司通过技术攻关已形成系列产品,成功应用于国内外多条特高压直流输电项目及新型柔性直流输电项目。

(七)高澜股份:纯水冷却设备龙头,换流阀水冷系统核心供应商

电力电子热管理“小巨人”,积极拓展数据中心、储能液冷新领域。公司于2001 年成立并研制成功中国第一套国产化水冷设备,2004年直流输电换流阀水冷系统研 制成功,2012年岳阳高澜成立,是公司的重要生产基地,2016年2月在深交所创业 板上市,公司坚持大力发展热管理业务。2019年收购东莞硅翔,正式进军新能源汽 车热管理领域,2020年成立子公司高澜创新科技,2022年转让东莞硅翔股份,舍弃 新能源领域业务,此后聚焦公司主业,目前公司液冷产品已经覆盖直流输电、新能 源发电、数据中心、储能四大领域。 公司是直流水冷系统核心供应商。直流输电换流阀纯水冷却设备的工作原理是 通过冷却介质的流动带走直流输电换流阀晶闸管或IGBT等高功率密度器件由于功 率损耗产生的热量,使这些器件在正常的温度范围内稳定运行,广泛应用于高压、 超高压、特高压直流输电工程,背靠背高压直流联网工程以及柔性直流输电工程等。 直流水冷设备的主要供应商有高澜股份、许继晶锐和Swede Water(ABB 下属公司)。 公司已成为中电普瑞、西安西电直流水冷的核心供应商,是国内直流换流阀水冷设 备市场的重要供应商。

编辑:火腿肠
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