2024 年上半年,电气设备板块先抑后扬,整体表现弱于沪深 300 指数,截至 7 月 5 日, 电气设备板块指数下跌 8.63%,同期沪深 300 指数上涨 1.32%,电气设备板块跑输沪深指数 9.95 个百分点。

电气设备指数涨跌幅与中信一级行业相比,位列第 13 位。细分行业来看,电气设备下属 4 个板块均表现为下跌,跌幅由小到大分别为:输变电设备(-3.85%),配电设备(-10.19%), 电力电子及自动化(-10.70%),电机(-24.78%)。
截至 2024 年 7 月 5 日,电气设备板块的 PE(TTM)为 28.6 倍,处于历史 18.12%分位; PB(LF)估值 2.4 倍,处于历史 29.73%分位;行业估值处于历史较低水平。
个股层面来看,截至 2024 年 7 月 5 日,电气设备板块个股跌多涨少,31 只股票上涨,144 只股票下跌。涨幅前五位的公司为:科林电气(66.20%),中国西电(58.42%),海兴电力 (58.20%),三星医疗(56,50%),平高电气(53.66%)。跌幅前五位的公司为:*ST 中程(- 78.29%),*ST 天成(-69.14%),好利科技(-61.26%),昱能科技(-54.30%),八方股份(- 52.61%)。
2.1. 国内电力需求刚性增长,多重因素推动电网投资增长
电力系统是一个复杂的电能生产、传输、分配和消费的网络。电能经由发电端产生,经过 升压后通过输电线路传输,最终再连入配电系统,经过降压后输入用户端。电网是输变电系统 中用于电能传输和分配的网络设施,是整个输变电系统的重要组成部分。 电网投资主要多重因素驱动:电网建设要与国内用电量的稳步提升相匹配;国内电力资源 分布不均衡,西电东送带动电网投资;新型电力系统建设过程中新能源接入比例增大,需要电 网端进行与之相适应的调整;此外,作为重要的基础设施,保障民生和电力安全建设也是电网 长久以来的驱动因素。
2.1.1. 我国电力需求保持稳步增长,电力消费结构以第二产业为主
全社会用电量作为反映一个国家或地区经济活力和增长的重要指标,其增长速度与 GDP 的增速往往呈现正相关。2010 年以来,全社会用电量与 GDP 增速均保持正增长, 并且在 2019 年以后二者走势保持高度一致。未来随着我国经济复苏,国内电力需求预 计维持 5%左右增速。 从电力消费的结构上看,第二产业是电力消费的主力。然而,随着时间的推移,第 三产业的用电量占比呈现出逐年上升的趋势。在 2023 年,第一产业的用电量为 1278 亿 千瓦时,同比增长 11.5%;第二产业的用电量为 6.07 万亿千瓦时,同比增长 6.5%;第 三产业的用电量则为 1.67 万亿千瓦时,同比增长 12.2%。尽管第二产业的电力消费占比 高达 77%,但第三产业的增长势头不容忽视,随着经济的持续发展和产业结构的不断升 级,服务业在国民经济中的比重正逐步提升。2023 年,第三产业的电力消费占比达到 21%,相较于 2010 年提升了 9 个百分点。

2.1.2. 我国跨省/跨区域输电需求增速呈现周期性变化
我国幅员辽阔,资源分布不均。水电资源主要集中在四川、云南、西藏等西南地区,而煤炭资源则主要分布在山西、陕西、内蒙古西部等西北地区。风电和光伏资源同样在 西部地区较为丰富。与此同时,用电需求主要集中在东部经济发达地区。为了平衡资源 与需求,我国实施了"西电东送"战略,形成了北、中、南三路送电格局:北线由内蒙古、 陕西等省(区)向华北电网输电;中线由四川等省向华中、华东电网输电;南线由云南、贵州、 广西等省(区)向华南输电。
2012 年以来,我国跨省/跨区域输电量增速呈现出周期性变化:2012 年至 2015 年出现回 落,2016 年至 2018 年增速再次上涨,之后 2019 年至 2022 年再度出现了回落,其增速增加 和放缓的过程为 2-3 年,这与电网建设的周期相吻合。2023 年,全国完成跨区输送电量 8497 亿千瓦时,比上年增长 9.7%,跨省输送电量 1.85 万亿千瓦时,增长 7.2%。跨省/跨区域输电 量增速再次出现抬头,或进入到新一轮加速周期。
2.1.3. 国内新型电力系统发展促进电网建设加速,新能源份额不断提升
从各技术路线来看,风电和太阳能发电发展速度远超传统能源。我们选取各种技术路线发 电量达到100TWh的时间作为起始,观察其后续40年的发展,可以发现从100TWh到1000TWh, 按照时长排序分别为:太阳能(8 年),风力(12 年),核能(12 年),天然气(28 年),燃煤 (32 年),水力(39 年)。从曲线斜率上可以明显看出,太阳能和风能发电明显高于其它能源。
我国清洁能源投资规模全球第一。2015-2023 年期间,我国年均能源相关投资约 8100 亿 美元,其中新能源投资约 6200 亿美元,新能源投资规模远超其它国家和地区。
新能源在我国发电量结构中占比逐步提升。2023 年,我国火电、水电、核电、太阳能发电、 风电发电量分别为 6.23、1.14、0.43、0.29、0.81 万亿千瓦时,风光占比达到了 12.4%。自 2009 年以来,风光发电占比不断增大,尤其是在 2020 年以后,风光发电量提升明显。
我国新能源发电累计装机量占比超三分之一。截至 2024 年 5 月,我国火电、水电、核电、 风电、太阳能发电装机容量分别为 14.0、4.3、0.6、4.6、6.9 亿千瓦。新能源发电装机量占比 由 2009 年的 2.0%,增长到 2024 年 5 月的 38.0%,在装机容量上,太阳能成为火电之后的 第二大能源形式。
220kV 及以上的变压器设备容量与新能源等电源设施的同步建设密切相关,与发电 设备的装机容量之间存在显著的正相关关系,2023 年 220kv 以上输电线路新增规模增加 38130km,2024 年 1-5 月新增 8573km,同比增长 12.51%。
未来随着我国“双碳”行动逐步推进以及全球 2050 年实现“净零排放”的愿景下,新能源 发电仍将保持较快增长,建设与之相适应的新型电力系统需要在电网端进行配套设施的建设和 更新,这将会在中长期拉动电网端的投资。
2.1.4. 电网投资占比偏低局面有望缓解
2008 至 2014 年,电源投资和电网投资额占比大体相当,2015 年开始至 2019 年,电网投 资额占比最高达到 66%,随后电网投资相较电源投资有所降低,2023 年电网投资额占比跌至 35%,电网投资相较于电源投资存在一定滞后。2024 年 1-5 月份,电网投资额累计为 1703 亿 元,同比增长 21.6%,占比回升至 40%左右,随着对电力供应保障和新能源有效消纳的重 视日益提升,为实现与电源投资的协调发展,电网投资或将有所改善。
十四五期间,国家电网、南方电网分别计划完成电网投资约 2.24 万亿元、0.67 万亿元,合 计规模将达近 3 万亿元。国网年均投资额有望维持在 5000 亿以上的高位,2024 年 1-5 月份,电网投资额累计为 1703 亿元,同比增长 21.6%。预计 2024-2025 年电网投资额有望继续保持 较高增长。

2.1.5. 主网设备招标需求稳步增长,招标规模维持高位
主网输变电招标一般每年有 6 次,2022 年国家电网输变电设备招标 6 次合计中标金额 503 亿元,2023 年 6 次合计中标金额 677 亿元,相比 2022 年增长了 34.6%。截至 2024 年 6 月, 国家电网已进行了 3 次招标,合计中标金额为 433 亿元,相比 2023 年前 3 次中标金额增长了 7%,主网招标维持高景气度。
组合电气和变压器是输变电最主要招标设备。相关一次设备的招标主要包括开关、变压器、 电抗器、电容器、互感器、绝缘子、避雷器、直流输电换流阀及电线电缆等。从 2024 年前三次 主网招标中标结果来看,变压器和组合电器占比均为 24%,开关柜占比 8%,继电保护和变电 站监控系统占比 6%、互感器和电抗器占比均为 3%。
2.2. 特高压电网发展势头强劲,未来建设力度有望进一步加大
2.2.1. 我国特高压发展迎来新一轮发展高峰
特高压发展经历了 5 个阶段,分别是 2006-2008 年的试验阶段,建成了 2 直 2 交共 4 条 输电线路;2011-2013 年迎来第一轮发展高峰,其间 3 直 2 交建成投运;2014-2017 年第二轮 发展高峰,国家能源局顺应《大气污染防治行动计划》,核准开工投运 8 直 8 交共计 16 条线路; 2018-2022 年,第一轮重启,随着清洁能源输送需求提升,开工投运 5 直 5 交特高压工程。 2023 以后迎来第三轮发展高峰,十四五期间特高压规划 24 交 14 直,但是 2022 年开工仅 4 条 线路,特高压进度向后压缩,2023 年起,特高压建设速度明显提升。
目前我国已累计建成投运特高压工程共 39 项(20 直 19 交),线路总长约 5.2 万千米。其 中国家电网公司累计建成投运特高压交直流工程 35 项,线路长度 4.6 万千米;南方电网公司累 计建成投运特高压工程 4 项,线路长度 6235 千米。我国在建 5 直 3 交共计 8 项特高压工程。2024 年是特高压的开工大年,预计还会开工 4 直 1 交共 5 项特高压工程,其中蒙西-京津冀和 甘肃-浙江线路采用柔性直流技术。
我国在建 5 直 3 交共计 8 项特高压工程。2024 年是特高压的开工大年,预计还会开工 4 直 1 交共 5 项特高压工程,其中蒙西-京津冀和甘肃-浙江线路采用柔性直流技术。
2.2.2. 风光大基地电力外送比例高,配套特高压建设或迎来加速期
我国第一批风光大基地共计 97.05GW,已全部投产;第二批共计 455GW,其中十四五期 间 200GW,外送规模 150GW,外送比例为 75%,十五五期间 255GW,外送规模 165GW, 外送比例为 65%。假设一条特高压直流线路对应 8-10GW 的外送能力,则十四五、十五五期间 需要建设 16 条、18 条左右的直流线路。目前仍存在缺口,风光大基地电力外送需求将在较长 时期支撑特高压的发展。
2.2.3. 柔性直流输电技术对新型电力系统适配性好,发展潜力巨大
与传统直流输电技术相比,柔性直流技术具有响应速度快、可控性好、运行方式灵活等特 点,适用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电等。
柔直线路成本高昂,其主要成本来自换流阀,在所有成本中占比达到 57%,而传统直流换 流阀成本占比只占到 27%。柔直换流阀中一般使用 IGBT 作为主要控制元件,其在柔直换流阀 中的成本占比 45%,2021 年及以前,我国 80%-90%IGBT 产品均需要进口,2022 年整体 IGBT 国产化率提升至约 30%-35%。随着 IGBT 国产化率提升,柔性直流项目的经济性有望得到优 化,从而推进柔性直流项目大规模建设。

2.2.4. 特高压招标金额维持高位,行业集中度高
从招标情况来看,2023 年,特高压招标金额为 403.3 亿元,行业集中度高。不同类型特 高压设备按照招标金额排序分别是:换流变压器(141.4 亿元,占比 35%),组合电器 GIS(71.1 亿元,占比 18%),换流阀系统(亿元,占比 57.7 14%)。
2023 年特高压中标企业中,前 5 家企业共计中标 227.73 亿元,CR5 为 56.5%,前 10 家 企业共计中标 309.6 亿元,CR10 为 76.8%。中国西电中标额最高,为 79.08 亿元,占比 20%, 特变电工中标额 45.55 亿元,占比 11%,保变电气中标 37.86 亿元,占比 9%,国电南瑞、平 高电气、许继电气、思源电气中标额分别为 33.9 亿元、31.34 亿元、14.15 亿元和 5.71 亿元, 占比分别为 8%、8%、4%和 1%。 2023 年,特高压直流设备领域的换流变压器中标金额为 141.39 亿元,仅有四家国内企业 参与,其中有三家上市公司,分别是中国西电(中标金额为 35.94 亿元,占比 25%),特变电 工(中标金额 31.87 亿元,占比 23%),保变电气(中标金额 30.77 亿元,占比 22%)。换流阀 系统中标金额为 49.68 亿元,共有 4 家企业参与,分别为:国电南瑞(24.64 亿元,占比 50%), 许继电气(中标金额 9.59 亿元,占比 19%),中国西电(中标金额 9.70 亿元,占比 20%),北 京 ABB 电力系统(中标金额 5.76 亿元,占比 11%)。
特高压交流设备中,1000kV 变压器的中标金额为 22.88 亿元,中标企业中有 3 家上市公 司,分别为特变电工(中标金额 8.29 亿元,占比 36%),保变电气(中标金额 6.37 亿元,占比28%),中国西电(中标金额 2.94 亿元,占比 13%)。1000kV 组合电气中标金额为 41.77 亿 元,两家公司占比最高,分别为:中国西电(中标金额 11.83 亿元,占比 28%),平高电气(中 标金额 10.75 亿元,占比 26%)。
3.1. 配网智能化是新型电力系统建设的重要环节,政策文件描绘远期目标
配电网是电力系统的重要组成部分,其从输变电系统、发电设施接受电能,分配给各级、 各类别用户,覆盖城乡区域,连接千家万户,是电力供应的“最后一公里”。配电网一般对应电 压等级为 110 千伏及以下,按照不同电压等级又可分为高压配电网(35-110kV),中压配电网 (10(20、6)kV)以及低压配电网(220/380V)。配网既要协调适应输电网络,又要满足用户 端的电力需求,是新型电力系统建设的重要环节。由于其面向广大用电端,市场规模巨大,同 时又较为零散:一方面,配网投资一般由各个省电网公司负责;另一方面,配网单个工程一般 比较小,建设周期短,而且为了满足用电端不断变化的需求,配网的改造也较为频繁。也是因 为其零散的特性,信息披露较为杂乱。
新型电力系统建设对配网建设提出更高要求。随着分布式光伏/风电的发展,传统的用电端 也具有了发电的功能,新能源接入配电网要求配网具备在内部双向送电的能力。除了需要就地 消纳接入的新能源之外,用电端也在朝着多元化发展,电动汽车、家庭储能、智能家居等新型 需求的出现对传统配电网络提出了挑战。另外,随着储能的发展,用电端个体的电力调控能力 显著增强。这些都使得电力电子化和网络结构复杂度大幅提升,进而加大了配电网运行控制的 难度,要想维持对整个电网系统的高效管理和调控能力,就需要加强配电网络智能化程度。 政策方面,国家发改委、国家能源局接连发布重要政策文件。2024 年 3 月,国家发展改革 委、国家能源局发布《关于新形势下配电网高质量发展的指导意见》。《意见》指出,到 2025 年, 配电网网架结构更加坚强清晰,供配电能力合理充裕;配电网承载力和灵活性显著提升,具备 5 亿千瓦左右分布式新能源、1200 万台左右充电桩接入能力;有源配电网与大电网兼容并蓄, 配电网数字化转型全面推进,开放共享系统逐步形成,支撑多元创新发展;智慧调控运行体系加快升级,在具备条件地区推广车网协调互动和构网型新能源、构网型储能等新技术。到 2030 年,基本完成配电网柔性化、智能化、数字化转型,实现主配微网多级协同、海量资源聚合互 动、多元用户即插即用,有效促进分布式智能电网与大电网融合发展,较好满足分布式电源、 新型储能及各类新业态发展需求。 2024 年 4 月 2 日,国家发改委发布了《增量配电业务配电区域划分实施办法》,《办法》旨 在规范增量配电业务配电区域划分,积极稳妥推进增量配电业务改革,促进配电网建设发展, 提高配电网运营效率。《办法》为增量配电业务引入了社会资本,可以增加本地电网企业对增量 配电网的感知度。对社会资本来说,《办法》明确了民营企业参与的领域和方向,明晰了相关概 念和定义。对终端用户来说,通过引入竞争,不仅可以降低区域内电价,同时也能提高电力服 务水平,用户也能够从中受惠。
3.2. 配网一次设备、二次设备招标金额增速较快
配网设备招标加速。2023 年,国家电网省网共计招标金额为 1963 亿元,其中装置性材料 招标金额为 955 亿元,占比 49%;一次设备招标金额为 479 亿元,占比达 25%;二次设备招 标金额 118 亿元,占比 6%。一次设备招标金额同比增长 30%,二次设备招标金额同比增长 40%。2024 年前 4 个月,国家电网省网公司共计招标 723 亿元,招标金额继续维持较高水平。

配网建设作为新型电力系统建设的重点之一,南网“十四五”规划投资为 6700 亿,其中 配电网投资 3200 亿,占比 48%。随着电力系统中新能源接入比例越来越高,无论是输电网还 是配电网都面临着设备的配套建设,配电网相较输电网更具灵活性,有望在这一轮新能源带来 的电网建设周期中同步甚至超前实现增长。
4.1. 全球发电量保持稳步增长,新能源占比提升带来配套设施建设需求
2023 年,全球发电量为 29925 万亿瓦时,同比增长 2.5%。自 1985 年以来,全球电力增 长速度大抵保持了 3%的年均增长率。
新能源发展推动全球发电结构改变。根据 IEA 推算,在已宣布承诺情景(APC)中,假定 所有国家层面的净零排放承诺都将全面按时实现,那么全球发电量将从 2020 年的约 26800 太 瓦时上升到 2050 年的超过 50000 太瓦时,可再生能源在发电中的比例将从 2020 年的 29%上 升到 2050 年的近 70%,太阳能光伏和风能共计将占到电力供应的近一半。
全球可再生能源投资总额稳步增长,截至 2023 年全球可再生能源年投资额已经达到 5900 亿美元左右,由于建设成本和设备价格较高的原因,发达国家的投资总额达到 2500 亿美元, 中国投资总额达到 2400 亿美元左右,而其他发展中国家则只有 1000 亿美元,仍有巨大潜力。
由于需求的增长、可再生能源采纳率的提高,以及现有基础设施的更换,IEA 预计在 2030 年这一数额将超过 6000 亿美元,相当于近年来水平的近两倍。在承诺目标情景下,2030 年以 后电网投资需要加速增长,在 2031-2040 十年期间达到每年 7750 亿美元,2041-2050 十年期 间达到每年 8700 亿美元。在 2050 年净零排放情景下,电网投资将进一步攀升,大约在 2035 年以后每年将超过 1 万亿美元。
4.2. 发达经济体的线路老化较为严重
电网中的关键设备变压器以及变电站中的断路器和其他开关设备设计寿命通常为 30-40 年。 地下和海底电缆的设计寿命一般为 40 年,新一代电缆甚至可以达到 50 年;而架空输电线路的 设计寿命可长达 60 年。发达经济体的电网通常比较老旧,有些电网基础设施已服役 50 年或更 久。整体而言,发达经济体中只有约 23%的电网基础设施运营年数不足 10 年,50%以上的基 础设施已运营超过 20 年。相比之下,新兴市场和发展中经济体的电网比较新;这些电网是不久 前为满足日益增长的电力需求而建设的。在这些国家和地区的电网基础设施总量中,运营不足 10 年的约占 40%,运营超过 20 年的不到 38%。
4.3. 看好变压器出口前景
在电气设备出口方面,我们选取了继电器、电线电缆、高低压开关、变压器、电容器等 12类电气设备进行考察。2023 年,该 12 类电气设备出口金额共计 756 亿美元,2024 年前 5 个 月,出口金额达到了 320 亿美元,延续了之前的良好势头,其中低压开关和电线电缆出口金额 最多,分别达到了 130 和 101 亿美元。高压开关和变压器前 5 个月出口增速较快,分别为 26% 和 22%。
电气设备出海,看好变压器相关企业。由于新能源建设逐步推进,以及 AI 等新兴耗电领域 的蓬勃发展,电力需求不断增加,但是与此同时,地缘政治事件扰乱了全球能源和技术供应链, 导致能源和材料价格上涨,以及关键矿产、半导体和其他部件短缺,设备产能难以适配增加的 电力需求。此消彼长之下,变压器短缺现象。以 5 万千伏安电源变压器为例,其采购周期由 11 个月增加至 18 个月以上。国内企业拥有完备的供应链,有利于企业开拓海外市场。
(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。)