2024年金盘科技研究报告:干变乘势而上,储能打造第二增长曲线

1 深耕干式变压器二十余载,成就风能干变全球领先

1.1 公司深耕新能源领域,主营业务为干式变压器

公司为全球干式变压器优势企业,下游应用领域广泛。公司成立于 1997 年,长期 深耕新能源、高端装备、节能环保、智能电力领域,核心产品为干式变压器,目 前已成长为全球领先的新能源电力系统配套提供商。公司于 2021 年 3 月 9 日在 上交所科创板公开发行股票上市,成为海南首家登陆科创板的上市企业。

公司以干式变压器为核心,生产和销售多个系列的输配电及控制设备产品。公司 主要产品包括干式变压器(包括特种干式变压器和标准干式变压器)、干式电抗器、 中低压成套开关设备、箱式变电站、一体化逆变并网装置、SVG 等输配电及控制 设备产品,广泛应用于新能源(含风能、太阳能、储能等)、高端装备(含轨道交 通、海洋工程)、高效节能、工业企业电气配套、基础设施、民用住宅、传统发电 及供电、新型基础设施(含数据中心、新能源汽车充电设施)等领域,其中风能、 轨道交通、高效节能等三个领域为公司主要产品的重点应用领域。

1.2 股权结构清晰,股权激励彰显业绩信心

公司控股股东为海南元宇智能科技投资有限公司,实际控制人为李志远和 YUQING JING(靖宇清)。截至 2024 年二季度末,公司创始人兼董事长李志远 先生通过元宇投资控制公司 40.46%股权,YUQING JING(靖宇清)女士通过金盘 国际持有公司 5.9%股权,合计持有公司 46.36%股权。靖宇梁和李晨煜为李志远和 YUQING JING 的一致行动人,二人通过敬天投资和元宇投资间接持有公司 5.31% 股份。

2021 年 9 月 24 日,公司宣布股权激励计划,随着业绩达标,激励计划成功完 成。公司向激励对象授予的限制性股票数量达到 840.93 万股,激励对象包括高 级管理人员、核心技术人员以及中层管理人员、技术骨干、业务骨干。

1.3 公司发行可转债,拓展储能和中高端干式变压器产品

2022 年 9 月公司登记发行可转化债券,预计募集资金量 9.77 亿元,扣除发行费 用后的预计募集资金额为 9.56 亿元。本次公司发行的可转换公司债券期限为 6 年,票面金额为每张 100 元。债券票面利率逐年递增,从第一年的 0.30%至第六 年的 2.00%,转股期自发行结束 6 个月后开始至债券到期日为止。截至 2024 年 3 月 31 日,尚未转股的可转债金额占可转债发行总量的 98.92%。“金盘转债”的 初始转股价格为 34.76 元/股,经过数次调整,自 2024 年 4 月 2 日起,价格变为 34.37 元/股。截止 2024 年 6 月 30 日,“节能环保输配电设备智能制造项目”、 “储能系列产品数字化工厂建设项目(武汉)”和“储能系列产品数字化工厂建 设项目(桂林)”等项目均已达到预定可使用状态。募集资金累计投入约 5.97 亿 元,结余资金为 0.82 亿元。

1.4 营业收入逐年稳步提升,海外业务进展超预期

公司业务表现稳定,优质客户和订单比例增加推动利润上升。2020-2023 年公司营 收稳步增长,新能源发展以及电气化推动公司业绩。2024 上半年营收较为稳定(同 比+0.79%)、归母净利润小幅增长(同比+16.43%)。公司坚定并持续推进数字化转 型,2024 年 6 月 30 日公司已完成包括海口、桂林基地、武汉基地数字化工厂的 建设,公司数字化制造优势日益凸显,随着公司优质客户和订单比例的不断提升, 公司的盈利能力也随之增强。1H2024公司实现销售毛利率23.36%,同比+1.61pct; 实现销售净利率 7.55%,同比+0.95pct。

从收入结构来看,变压器系列产品为公司的主要收入来源。得益于国内外重要基 础设施建设等项目、国内数据中心等新基建项目以及数字化工厂整体解决方案项 目的交付,公司 2023 年主要收入来自干式变压器系列(61.76%)和成套系列 (26.72%)。储能系列占 6.25%,其他业务占比较小,合计不足 10%。

公司费用率稳定,各类周转天数在下降后均有回升。在公司营收规模持续扩大的 情况下,公司期间费用率长期保持稳定。从 2020 年至 2024 年上半年,公司的销 售费用率和管理费用率经历了先降后升的变化,研发费用率上升之后保持稳定, 在 2024 年上半年达到 4.94%。公司各类周转天数于 2023 年达到最低点后有所回 升,特别是固定资产周转天数显著上升,显示出运营压力增大。

海外订单高速增长、深化布局全球产能。收入方面,公司 1H2024 实现海外收入 7.91 亿元,同比+48.53%。订单方面,截至 2024 年 6 月末,公司在手订单 65.62 亿元(不含税),同比+29.88%,其中海外在手订单 28.49 亿元,同比+180.16%。 产品认证方面,公司产品已获得美国 UL、荷兰 KEMA、欧盟 CE、欧洲 DNVGL、加拿大 CSA 认证及中国节能产品认证等一系列国内外权威认证 310 个。产 能方面,为了进一步深化公司全球布局,公司已扩大公司在墨西哥的产能,并在 墨西哥及美国做好全线产品产能扩产准备,同时欧洲已完成波兰工厂和欧洲销售 及售后服务总部的布局,预计 2024 年第四季度公司在波兰准备好产能,为公司进 一步拓展市场奠定基础。

2 干变应用领域广泛,龙头受益“风轨”双增

变压器是电力系统中的重要电力设备,分为干式变压器和油浸式变压器。变压器 在电力系统中的功能包括电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和 变压器)等,按绝缘及冷却方式可分为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器 主要依靠空气对流进行冷却,具有安全性高、体积较小、维护成本低、阻燃性能 好、散热能力和防潮能力强等优点。公司专精于干式变压器,其应用领域广泛, 可分别应用于发电(传统发电、新能源发电)、输配电(电网)、用电(轨道交 通、工业企业、基础设施、居民住宅等)三大环节,其中风电、轨道交通、高 效节能是公司产品的重点应用领域。

公司干式变压器容量指标优于国内同行,接近于国际同行业公司领先指标。公司 干式变压器按工艺分为环氧树脂浇注干式变压器、真空压力浸渍干式变压器。根 据公司招股说明书,公司环氧树脂浇注干式变压器最大容量高于国内同行业公司, 可实现更高的单位体积传送的功率密度;部分产品频率范围、UL 认证容量范围、 电压强度均接近全球领先水平,产品可靠性、安全性突出。

2.1 发电环节:风光正好,未来可期

公司产品在发电环节主要应用于风电、光伏领域。其中升压变压器可以将发电机 发出的电网不能接受的变频率、低电压的交流电经过变流器及专用变压器变成可 接受的固定频率送至电网,实现低电压穿越、隔离、滤波等友好并网功能;电抗 器是风电变流器的重要部件,主要起到抑制谐波电流,改善并网电能质量的作用。

2.1.1 干变+箱变上置方案成本优势突出

2023 年中国风电累计装机容量为 474.6GW,同比增长 20%。其中,2023 年中国 陆上风电累计装机容量为 436.9GW,海上风电累计装机容量为 37.7GW,2013-2023 年期间中国风电累计装机容量 CAGR 为 17.91%。

2023 年中国新增装机的风电机组平均单机容量为 5.59MW,同比增长 24.6%。其 中,新增陆上风电机组平均单机容量 5.37MW,同比增长 25.1%;新增海上风电机 组平均单机容量 9.6MW,同比增长 29.4%。2013-2023 年期间,新增陆风平均单 机容量从1.7MW上升至5.4MW,新增海风平均单机容量从1.9MW上升至9.6MW。

风电行业大兆瓦、高塔筒趋势下,“干变+箱变上置”更具经济优势。2020 年 12 月,三一重能首台 5.0MW“箱变上置”陆上风机吊装完成并成功并网,标志着大 兆瓦机组变压器上置技术已进入批量商用阶段。根据三一重能《箱变上置到机舱 的设计及价值优势》介绍,以三一重能 4.5MW 机型为例,“箱变上置”节省基础 施工费用超 2.5 万元/台,节省铠装电缆 11 根,降低单台线损 79kW;节省前期基 础施工和基础养护时间共约 2 周,电缆数量减少更易安装,有效缩短风场建设周 期。

以 4.5MW 机型为例,箱变上置可节省单台电缆成本 20 万元。以三一重能 4.5MW 机型为例,发电机输出电压为 690V,箱变输出电压 35kV,塔筒高度为 95m。相 较于箱变下置方案,箱变上置可节省铠装电缆 11 根,预估每根长 35m,每台风机 可节省电缆成本 20 万元,降低线损 79kW。

风机机型大于 5MW 时,箱变上置节省单台线路损耗成本可达百万元。根据图 16, 箱变上置到机舱后,由于电压升高,塔筒内的电流大约仅有原来的 1.56%,塔筒 电缆的线损大幅度减少,减少线损的最大值可达到风机总功率的 1.75%。

4.5MW 陆上风机采用“干变+箱变上置”方案可节省单台成本 110.96 万元,占风 机总造价 14.51%。综上,4.5MW 机型的陆上风机若采用箱变上置方案,可节省 电缆成本 20 万元、施工成本 2.61 万元、线路损耗成本 100.85 万元,扣除干变单 台设备成本增加 12.5 万元,合计节省单台成本 110.96 万元。经济性显著好于箱变 下置方案。

公司的产品可应用于光伏产业链上游多晶硅还原炉供电环节、中游发电升压环 节。干式变压器在太阳能领域的收入将受益硅料生产扩张和光伏装机规模增 长。根据中国硅业分会以及中国工信部数据,2023 年国内多晶硅产量 143 万吨, 同比增长 73%。根据 CPIA 数据,2023 年国内光伏新增装机容量 216.9GW,同比 增长 148%。

2.1.2 全球风电干变优势企业,海外风机龙头主要供应商

在风能领域的干式变压器市场中,公司产品具有较高的品牌影响力。在国际市场 的最主要竞争对手为西门子(SIEMENS)、ABB、SGB,在亚太地区的主要竞争对 手为西门子、ABB、SGB、顺特电气、特变电工等;在欧洲地区的主要竞争对手 为西门子、SGB 等;在北美地区的主要竞争对手为西门子、ABB 等。

公司是国内外少数具备生产风电干式变压器能力的企业之一。公司是全球前五大 风机制造商的 VESTAS、GE、SIEMENS Gamesa 的风电干式变压器主要供应商之 一。根据彭博新能源及公司统计数据,2019-2021 年公司向前述三家主要客户发货 的风电干式变压器产品对应的合计装机容量占客户当年在全球合计新增装机容量 总额(含配套油浸式变压器的装机容量)的比例分别为 19.54%、25.43%、29.49%。

据公司预计,到 2026 年,全球数据中心、加密货币和人工智能的全球电力消耗将 在 620TWh-1050TWh 区间,在国际能源署(IEA)的基础假设情景下电力消耗将 超过 800TWh,四年复合年均增长率将超过 14.8%。智能制造、工业互联网等技术 的广泛应用,制造业的电气化率不断提升,此外新能源汽车的推广有望持续推动 交通领域对电力的需求。近年来,AI 领域的快速发展全面推动了全球算力需求, 从而激发了以数据中心、半导体产业为代表的一些列产业链的快速增长。以数据 中心为例,预计至 2030 年数据中心的电力需求相比 2023 年将增长 160%。

全球电网建设滞后与设备老化进一步刺激了电力设备的需求。在全球能源转型的 进程中,电网投资普遍滞后于电源投资,新能源项目大规模接入对电网调峰能力 提出更高要求,同时也显著增加了变压器需求。此外,由于较早的电气化,发达 经济体部分基础设施已经运行 50 年及以上。老化电网设施的现代化升级迫在眉 睫,以提高电网效率和可靠性,并适应新能源建设的需求。在发达经济体中,仅 23%的电网设施运营时长在 10 年内,超过 50%的设备已经运营超过 20 年。相比 之下,新兴市场和发展中国家约 40%的电网设备运营时间在 10 年以下,不到 38% 的设备运营超过 20 年。

据 Markets AND Markets 预测,全球干式变压器市场预计将在 2028 年达到 92 亿 美元的市场规模,2023-2028 年全球干式变压器市场规模 CAGR 为 6.8%。

2.2 用电环节:轨道交通、高效节能领域持续增长

干式变压器下游应用广泛,公司产品主要用于轨交、节能等领域。干式变压器在 用电环节主要用于工业企业、基础设施、居民住宅、轨道交通等终端的用电系统, 其中公司产品主要应用于轨道交通、高效节能领域。 干式变压器在轨道交通领域主要应用于高铁牵引供电系统、地铁牵引供电系统。 在高铁牵引系统中,VPI 变压器、VPI 电抗器是高铁牵引变流器的重要组成部分, 其中:VPI 变压器使系统供电、用电设备与电网隔离开,起到防护及滤波等作用; VPI 电抗器能够抑制系统谐波,减小供电系统损耗,提高轨道交通相关设备可靠 性。在地铁牵引供电系统中,牵引整流变压器、能馈变压器等是地铁牵引供电系 统中的主要设备,其中:牵引整流变压器的作用是将变电所高电压降低到满足输 出直流电压要求的交流阀侧电压,同时提供消除整流谐波滤波,为机车运行提供 直流牵引动力;能馈变压器的作用是将经 PWM 逆变的交流电传送回电网,实现 能量循环利用,并具有高阻抗、滤波、升压功能。

在工业企业领域,干式变压器中的移相整流变压器,系高压变频器(控制锅炉、电 机高效节能的关键设备)的重要部件,被矿业、水泥、冶金、石化、建材等高耗能 行业广泛应用。以实现对各类高压电动机驱动的风机、水泵、空气压缩机、提升 机、皮带机负载的软启动、智能控制和调速节能,从而有效提高上述工业企业的 能源利用效率、工艺控制及自动化水平。

预计 2020-2025 年中国高压变频器市场规模 CAGR 达 7.86%,高能耗工业企业节 能增效需求旺盛。根据华经产业研究院数据及预测,2020 年中国高压变频器市场 规模 137 亿元,预计 2025 年增长到 200 亿元,5 年间 CAGR 为 7.86%。2020 年 12 月工信部等三部门印发《变压器能效提升计划(2021-2023 年)》,计划提出, 到 2023 年高效节能变压器在网运行比例提高 10%,当年新增高效节能变压器占 比达到 75%以上。

高效节能领域,公司是高压变频器龙头厂商的主要供应商之一。公司凭借较强的 产品研发设计能力,产品线丰富,能满足各类客户的个性化产品需求。公司目前 是国内前五大中高压变频器厂商中西门子、施耐德、东芝三菱电机的移相整流变 压器主要供应商。

3 凭同源技术积累,辟储能业务新增

2016 年发力储能相关技术及产品研发,形成了相关专利、软件著作权以及核心技 术。2018 年公司在海口生产基地建成分布式光伏发电站配套的一体化智能储能变 流装置,并将储能变流器(PCS)、能源管理系统(EMS)、电池管理系统(BMS)、储 能电池模块(PACK)、交直流配电、变压器等主要部件以及环控、消防和照明等子 系统集中于一个集装箱内,实现削峰填谷、备用电源、应急电源、无功支持、黑 启动、平滑输出曲线、需求侧响应等功能,并将此作为公司储能相关技术及产品 的研发验证平台。

3.1 电化学储能市场竞争格局

电化学储能产业链可分为原材料、储能系统、终端应用三大环节。行业上游为正 负极材料、电解液、隔膜等原材料厂商,中游为储能电池、储能变流器 PCS、能 源管理系统 EMS、电池管理系统 BMS、其他电气设备等供应商,以及储能系统集 成商、储能系统安装及运营商,下游为发电侧、电网侧、用户侧等终端用户。

目前在我国电化学储能行业中,企业多为中游储能变流器 PCS 供应商及储能系统 集成商。2023 年国内电化学储能系统市场中,储能 PCS 出货量排名前十的中国储 能 PCS 提供商依次为:科华数能、上能电气、索英电气、盛弘股份、汇川技术、 许继、株洲中车时代电气、南瑞继保、英博电气和禾望电气。目前国内储能变流 器 PCS 供应商及储能系统集成商主要为电气设备类企业,通过外购电芯等原材料 生产和销售储能系统产品,或单独生产和销售储能变流器 PCS 等储能系统关键部 件。2023 年全球储能系统市场中,储能系统出货量排名前十的中国企业依次为: 阳光电源、中车株洲所、海博思创、南都电源、远景能源、新源智储、电工时代、 融和元储、金风零碳和平高。

3.2 中高压直挂储能系统彰显技术&成本双优势

3.2.1 长期储能技术积累,掌握除电芯外核心技术

储能业务与公司原有核心技术同源。公司拥有 20 余年输配电及控制设备产品的 定制化开发和制造经验,在电力电子、电气设备协同控制及能源管理等方面拥有 丰富技术积累。

3.2.2 中高压直挂储能系统兼具成本、性能优势

与低压储能系统相比,公司中高压直挂(级联)储能系统产品具备成本、性能两大 优势。公司新产品无需升压变压器、直流汇流柜等电气设备,且采用更加优化、 成本更低的液冷系统和储能变流器(PCS),能有效降低储能系统产品成本,此外三 级消防系统还增加了产品安全性。具体而言,中高压直挂(级联)储能系统相比 低压系统充放电循环效率、电池利用率分别提高 6%、15%-20%,并网电能质量、 单机功率/容量、全功率动态响应速度分别提高了 567%、95%、80%,不同冷却方 式下可节省占地面积 48%/20%,进一步降低了储能系统投资成本。

与同行业采用风冷技术的同类产品相比,公司产品具有对电池伤害小、易于集成 的特性。具体而言,采用液冷技术的中高压直挂储能系统相比风冷技术可降低电 芯温度温差约 40%,功耗仅为风冷系统的 1/3-1/2,节约占地面积约 42%,10kV、 35kV 配置下可分别提高系统功率/容量约 100%、233%。

公司高压直挂(级联)储能系统产品大部分性能指标更佳。根据公司可转债募集说 明书,公司产品采用高压级联多电平技术,性能优于三电平拓扑结构;THD≤0.6%, 为业内最佳水平;同时公司产品充放电转换响应时间小于 3 毫秒,响应速度为业内第 一。

3.3 长期客户积累,订单可预期

储能系统主要目标客户与公司现有产品的主要客户重合度高。储能系统产品主要 应用于发电侧(含新能源发电、传统发电)、电网侧(电网系统)、用户侧(含工商业用 户)等领域,主要目标客户涉及新能源发电企业、电网公司、工商业用户以及传统 发电企业等,与公司现有产品的主要客户具有一定的重合度。

发电侧目标客户主要为公司现有合作业务中长期战略合作伙伴。包括中广核、神 华、华电、华能、国电投、国能投、三峡、大唐、华润等传统发电企业,以及金 风科技、上海电气、GE、SIEMENS、VESTAS 等新能源发电企业;电网侧目标客 户主要为国家电网、南方电网,以建设共享储能电站为主;工商业用户侧目标客 户主要为工业园区、商业综合体等,在峰谷价差绝对值较大或一天具备多个峰谷 价差的地区进行项目开发,开展销售储能系统产品、投建储能电站、售电等业务。 公司 2023 年新承接的储能系统订单达到了 6.41 亿元(不含税),同比增长 144.87%。公司在储能新业务领域发展势头强劲,公司通过不断完善研发体系和加 大研发投入,成功扩大了新能源领域的产品线,构建了涵盖发电侧、电网侧和工 商业用户侧的全应用场景高中低压储能系统。


(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。)

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