新能源电力电子及电气传动设备行业之禾望电

(报告出品方/作者:浙商证券,邓伟)

1.国内领先的新能源电力电子及电气传动设备供应商

公司是国内领先的新能源电力电子及电气传动设备供应商,主要产品包括风电变流器、光伏逆变器及电气传动类产品。公司目前形成了以电力电子技术、电气传动技术、工业通信/互联技术和整机工艺/制造工艺技术为核心的技术平台。以技术平台为基础,公司根据产品类别的不同,建立了以中小功率变流器、兆瓦级低压变流器、IGCT中压变流器和级联中压变流器为核心的四大产品平台,并通过不同产品平台间的交叉与扩展,在多个应用工艺领域不断丰富产品系列,目前主要产品包括风电变流器、光伏逆变器、电气传动类产品等。

受益新能源领域需求快速增长,公司业绩企稳回升。公司-年分别实现营业收入11.81亿元、17.86亿元、23.39亿元,同比分别增长34.53%、51.20%、30.92%;分别实现归母净利润0.54亿元、0.66亿元、2.67亿元,同比分别增长-76.91%、23.%、.9%。年业绩下滑主要由于风电行业竞争加剧,公司部分中小客户退出行业,计提7,万元信用减值损失对业绩造成较大影响。年,受益于风电和光伏行业需求快速增长,公司业绩实现大幅增长。Q1-Q3,公司实现营业总收入12.83亿元,同比增长-17.03%,实现归母净利润1.77亿元,同比增长-27.97%

新能源电控业务是公司第一大营收来源,毛利率、净利率有所下滑。Q1-Q3,新能源电控业务营收占比为88.87%,为公司主要营收来源,传动系统营收占比为5.56%。-年公司毛利率分别为44.95%、36.40%、35.85%,-年毛利率下降主要由于公司年对主营业务分类进行了调整后,两大板块中电站系统集成业务处于发展初期,毛利率相对较低,导致公司整体毛利率、净利率有所下滑;另一大板块新能源电控业务(主要为风电变流器与光伏逆变器两类产品)利润率基本维持稳定。公司一直注重研发,风电变流器产品技术、成本和规模优势明显,毛利率在未来具有提升空间。Q1-Q3,公司毛利率为38.23%,净利率为13.80%。

深圳平启科技为公司控股股东,韩玉为公司实际控制人。截止年第三季度,韩玉通过平启科技(系一人有限责任公司)间接持有.94万股,占总股本的19.94%,平启科技为公司控股股东,韩玉为公司实际控制人。公司核心高管出身“华为-艾默生系”,兼具研发和管理经验,董事长韩玉曾任艾默生网络能源有限公司预研部经理和产品线副总监,公司现任8名高管中共有5人曾在华为或艾默生网络能源任职,专业技术背景强大。子公司业务范围覆盖广泛,包括新能源科技、储能科技、风电变流器研发、太阳能逆变器、电子元器件及组件、新能源电站及水电站运维等相关子行业,与公司产生有效协同。

2.风电变流器:技术引领打造国内风电变流器龙头

2.1.风电需求进入稳健成长通道,风机大型化提速

“碳中和”为全球愿景,海内外风电装机量有望稳健增长。-年全球风电新增装机容量分别为51.3GW、60.4GW、93.0GW,同比增速分别为-4.1%、17.7%、54.0%;同期中国风电新增装机容量分别为21.1GW、25.7GW、71.7GW,同比增速分别为7.5%、21.8%、.4%。预计-年全球风电新增装机量分别为95GW、GW、GW、GW、GW,我国风电新增装机量预计分别为50GW、60GW、70GW、80GW、90GW。

中国风电新增装机保持领先,亚太地区成全球最大市场。-年,中国风电新增装机占全球比重逐渐提升,分别为41.21%、44.35%和58.53%。年全球风电新增装机地区占比分别为亚洲56.45%、北美洲18.39%、欧洲12.69%、大洋洲6.56%、拉丁美洲5.05%、中东和非洲0.86%。未来,亚太新兴市场仍将是风电行业最大市场。

海上风电平价拐点来临,长期成长空间广阔。全球海上风电新增装机从年的1.30GW增长至年的6.07GW,8年CAGR为21.3%。中国海上风电新增装机量从年的0.13GW提升至年的3.85GW,年我国海上风电新增装机量全球占比提升至60.0%,成为累计装机规模仅次于英国和德国的海上风电第三大国。“十四五”期间,根据各省规划,我国海上风电新增装机合计有望达到50GW,长期增速高于陆上风电。

大容量风电机组降低整体建设成本,风机大型化趋势明显。从-年我国陆上风电机组平均单机容量从1.5MW提升至2.6MW,我国海上风电机组平均单机容量从2.6MW提升至4.9MW,大型化趋势明显。大容量机组虽然在单机基础施工及吊装上的投资较高,但由于数量少,在降低风电场总投资上具有明显优势。以MW的风电场为例,采用5MW机组相比4MW机组,可减少5个机位点,降低整体建设成本,减少可能的故障输入点数量,避免对整个风电场的影响,同时减少了机组间的尾流等影响,有利于提高发电效益,降低运营、维护成本,从而提高项目收益率。

2.2.全功率变流器份额有望提升,竞争格局优化

变流器是风电机组的重要组成部分,成本占比约4%-5%。变流器的主要作用为在叶轮转速变化的情况下,控制风电机组输出端电压与电网电压保持幅值和频率一致,达到变速恒频的目的,并且配合主控完成对风电机组功率的控制,且保证并网电能满足电能质量的要求。当电网电压发生故障时,在主控和变桨的配合下,在一定的时间内保持风电机组与电网连接,并根据电网故障的类型提供无功功率,支撑电网电压恢复。

风电变流器分为全功率式和双馈式两种类型,分别使用在双馈型风机和直驱(包括半直驱)风机上。双馈型变流器应用在双馈型风电机组,采用电压源型交直交拓扑结构。电网侧变流器主要控制目标为维持直流侧电压稳定,并实现能量双向流动。电机侧变流器根据转子转速的变化动态调节双馈发电机转子侧励磁电流的频率,以保证定子输出的频率不变。与双馈变流器通过控制发电机转子间接控制定子相比,全功率变流器直接将发电机定子输出的电能经过变流器馈入电网,且仅有定子回路一条功率通道。

双馈式风机占据主要市场份额,直驱和半直驱风机份额占比有望提升。双馈式风力发电机是一种绕线式感应发电机,其主要优势是能控制无功功率,从转子电路中励磁,同时还能产生无功功率。直驱式风力发电机是一种采用多极电机与叶轮直接连接,由风力直接驱动的发电机,其主要优势是高效率、低噪音、高寿命、机组体积小、运行维护成本低和电网接入性能好。双馈式风机和直驱式风机一直占据了绝大部分装机市场,双馈式风机-年新增装机占比分别为55.50%、51.50%及60.90%,直驱式风机-年新增装机占比分别为37.20%、36.80%及30.50%。

风电变流器市场需求稳中有升,年市场规模有望接近亿元。碳中和成为全球变局下的确定性趋势,能源结构将不断优化。风电装机高景气度将带动变流器需求稳步提升。根据测算,预计-年国内风电全功率变流器市场规模将从50.90亿元增长至.34亿元,4年复合增长率为19.94%;双馈变流器市场规模将从23.64亿元增长至33.33亿元,4年复合增长率为8.97%。预计至年变流器整体市场空间将达到.97亿元。

风电变流器市场参与者分为厂商系和独立系。当前风电变流器市场主要有以下两种类型的参与者:一是能够生产风电变流器的风电整机企业或者风电整机厂商设立的以制造变流器为主业的子公司,供给自身或母公司风电整机生产所需;二是以禾望电气为代表的广泛参与市场竞争的独立变流器生产厂商,按年度或项目参与整机厂商招标,拥有独立知识产权、完善的研发生产售后体系,具备较强竞争力,该类厂商中比较知名的还有ABB、Converteam、阳光电源、海得控制、科诺伟业等公司。

行业标准趋严,技术门槛继续提高。技术上,风电变流器产品需要符合高低电压穿越测试标准、具有高可靠性、能适应恶劣环境、满足客户对多项技术指标的个性化要求,涉及大功率电力电子技术、控制理论和策略、计算机技术、系统集成设计与仿真测试及工艺技术等,行业技术壁垒相对较高。政策上,年9月30日,国家能源局下发《关于年能源领域行业标准制(修)订计划及英文版翻译出版计划的通知》,能源领域行业标准制(修)订计划共计项,其中与风电变流器相关标准共3条。标准修订计划的出台,预示着风电变流器特别是海上风电变流器技术标准的提升,行业壁垒将进一步加强。

风电整机厂市场份额不断集中化,利好相关变流器供货商。近年来,风电整机制造企业的市场份额集中趋势明显,排名前五的风电整机企业新增装机市场份额由年的54%增长到年的76%,增长了21.9%;排名前十的风电整机企业新增装机市场份额由年的77.8%增长到年的95%,增长了17.2%。与大型风电整机商建立了良好合作关系的风电变流器企业将受益整机市场集中化趋势。年受风电行业抢装影响,CR5、CR10略有下降。

2.3.研发前瞻布局建技术护城河,市场份额领先

公司风电变流器产品完成双馈机型1.XMW-6.XMW,全功率机型2.XMW-12.XMW的全覆盖。风电变流器是公司目前最主要的风力发电类产品,主要包括1.0kW~10.0MW全功率变流器、1.5MW~6MW双馈变流器、5.0MW~10.0MW中压风电变流器。根据冷却方式的不同,双馈变流器可分为风冷型和水冷型。根据不同的应用环境,双馈变流器又可分为标准型、高原型、低温型、沿海型,全功率变流器又可分为标准型、高原型、低温型、沿海型和海上型。

公司风电变流器产销量增长迅猛,-年生产量和销售量三年复合增速分别为46.29%和29.44%。公司风电变流器产销量增长强劲,-年生产量分别为台、台和台,销售量分别为台、台和台。年生产量和销售量同比增长分别为91.00%和.06%。风电变流器产销量快速提升主要受益于政策环境的驱动及风电装机持续增长。

持续高研发投入,获得大量风电变流器相关专利。至年研发费用占营业收入比分别为10.54%、12.17%、10.20%、8.50%和6.18%,年第三季度研发费用为1.13亿元,占营业收入比分别为8.84%,研发费用营收占比高于同行。公司拥有完备的电控装备实验系统,其中风力发电实验室支持双馈、永磁直驱、中高速永磁、高速异步、电励磁、中高压动模实验,光伏实验室具备20kW至2MW系列并网实验能力。截至年6月30日,公司取得项专利,其中国际专利1项、发明专利69项、实用新型专利项、外观设计专利32项,拥有软件著作权25项,为现有产品的不断升级和未来产品的战略布局提供了充足的技术支持。

率先布局海上风电变流器,助力我国首台漂浮式海上风机并网。年10月,三峡福清兴化湾样机试验风场采用禾望5MW全功率海上风电变流器的样机满发运行一周,标志着公司大功率海上风电变流器产品已具备市场竞争力。由禾望定制开发专门用于海上及沿海的HWFP系列单机4.0MW~6.0MW全功率变流器,于年10月通过北京鉴衡认证中心(CGC)的认证许可,并获得相关认证证书。年9月,浙江中广核嵊泗海上风电场项目全容量成功并网,该项目布置了上海电气45台风电机组,单台机组6.25MW,均使用禾望海上风电变流器,同时配套禾望hopeView网络监控系统。年12月,我国首台漂浮式海上风电机组、全球首台抗台风型漂浮式海上风电机组在广东阳江海上风电场成功并网发电,项目采用禾望5.5MW漂浮式机组专用海上风电变流器。(报告来源:未来智库)

3.光伏逆变器:分布式需求有望高增,加速拓展国内市场

3.1.分布式渗透率持续提升,新增+替换双需求拉动

平价时代来临,经济性驱动光伏装机持续增长。我国光伏发电LCOE从年的0.美元/kWh下降至年的0.美元/kWh(约为0.元/kWh)。目前光伏经济性逐渐显现,驱动光伏成为新增装机主体。受硅料价格大幅上升影响,部分需求可能延期至年,海外主要装机市场需求保持旺盛,国内大基地+整县分布式快速推进,预计-年,全球光伏新增装机分别有望达到GW、GW、GW、GW。

国内分布式光伏电站需求释放,Q1-Q3分布式新增装机占比超过60%。相对于集中式光伏,分布式光伏电站具有投资小、建设快、占地面积小、灵活性高的特点。我国分布式光伏新增装机占比从年的16.65%上升至年的32.20%。年前三季度,我国光伏新增并网容量25.26GW,其中集中式光伏电站新增9.15GW,分布式光伏新增16.41GW,分布式占比64.2%,成为新增光伏装机主体。截至年9月底,我国光伏累计并网容量.83GW,其中集中式光伏电站.84GW,分布式光伏93.99GW。

整县推进政策有望打开分布式光伏成长空间。年6月,国家能源局发布《关于报送整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点方案的通知》,明确了申报试点的条件:党政机关建筑/公共建筑/工商业厂房/农村居民屋顶总面积可安装光伏发电比例分别不低于50%/40%/30%/20%。全国共报送试点县(市、区)个,全部列为整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点。年底前试点地区各类屋顶安装光伏发电的比例均达到要求的列为示范县。

“新增+替换”需求推动逆变器市场规模扩大,年全球市场规模有望达到亿元。全球光伏装机持续增长带动逆变器新增需求提升,同时由于逆变器的平均使用寿命为10-15年,由此带来一定的替换需求。按照光伏逆变器超配比1.2:1进行新增需求量测算,同时假设10年前光伏新增装机量为当年的替换需求量,我们预计-年全球光伏逆变器出货量分别有望达到GW、GW、GW,市场规模分别有望达到亿元、亿元、亿元,年全球逆变器市场空间有望达到亿元。

3.2.逆变器国产化快速推进,组串式渗透率有望提升

我国是光伏逆变器的主要生产国,国产厂商出海加速。年起,华为和阳光电源一直稳居逆变器行业龙头地位。根据WoodMackenzie统计数据,年逆变器两大龙头合计市占率达到41%。由于我国逆变器企业更多的参与到国际市场竞争中,且在成本方面优势较为明显,随着国内厂商出海进程加速,渠道建立和品牌认知不断改善,国内其他厂商在海外也获得了更多的份额,二梯队厂商中中国企业排名加速提升。在全球逆变器出货排名前十中,有六家来自中国的供应商:华为、阳光电源、古瑞瓦特、锦浪科技、上能电气和固德威,合计出货在全球占比达到60%。

组串式和集中式逆变器合计市占率高达95%,组串式渗透率持续提升。组串式和集中式逆变器面向市场较早,技术发展成熟,是各类光伏电站项目首选的逆变器类型。早期,我国光伏的新增装机市场以集中式为主,随着集中式光伏电站中组串式逆变器使用占比升高以及分布式光伏电站的快速发展,市场主流产品由原先的集中式逆变器转变为目前的组串式逆变器。-年,组串式逆变器渗透率从32.0%提升至66.5%,集中式逆变器渗透率从62.0%下降到28.5%。

3.3.全品类产品覆盖+分布式先发优势,市场认可度提升

公司光伏业务迅速发展,逆变器全球出货量超过2GW。公司光伏业务迎来快速发展,-年,逆变器销售台数由台增长至台,年销售量同比增加.09%。根据光伏公布的“中国光伏逆变器企业20强排行榜”,公司年光伏逆变器出货量达到MW,在国内企业中排名第9名,国内市场市占率2%左右。凭借着在风电变流器领域的大功率技术积淀,同时受益于光伏发电市场整体发展形势向好,公司将在光伏逆变器市场迎来高速发展。

产品契合降本提效诉求,市场前景良好。禾望电气提供的产品主要包括集中式光伏逆变器、集散式光伏逆变器和中小功率组串式光伏发电系统。在集中式方案中,包括1V系统用的kW、kW、kW并网逆变器和1V系统用的0kW、.5kW、0kW和3kW并网逆变器等产品;在集散式方案中,包括1V系统用的0kW和0kW并网逆变器等产品;在组串式方案中,包括户用5kW~8kW单相机型,商用10kW~kW的三相中功率机型、大型电站用40kW~kW以及DC1VkW大功率机型。

公司布局分布式光伏发电系统,行业认可度持续提升。随着光伏整县政策的推进,屋顶光伏建设正在逐步展开。公司在分布式光伏市场有着丰富案例应用与经验积累,可为户用场景和工商业光伏提供多种逆变器机型及产品解决方案。公司荣获“中国分布式光伏创新品牌”“分布式光伏中最具品牌影响力企业”“光伏行业最具创新光储融合解决方案企业”“光伏行业分布式光伏整县推进解决方案卓越创新奖”等奖项。行业认可度不断提升,有助于公司产品打开销售市场,塑造公司专业技术形象。(报告来源:未来智库)

4.多年专注电能变换领域,变频器业务多点开花

4.1.国内变频器市场稳步扩张,国产品牌崭露头角

变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。按输入电压等级分类,可分为中低压变频器和高压变频器。高压变压器主要应用领域涉及电力、矿业、水泥、水泥、冶金、石化等行业,可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、皮带机等负载的软启动、智能控制和调速节能,从而有效提高工业企业的能源利用效率、工艺控制及自动化水平。中低压变频器,可应用于大部分的电机拖动场合,能够实现工艺调速、节能、软启动、改善效率等功能,在电力、冶金、石油化工、煤炭、起重机械、纺织化纤、油气钻采、电梯、建材等行业得到了广泛应用。

我国变频器市场规模稳步扩张,中低压变频器市场份额占比较高。我国变频器行业的市场规模整体呈上升态势,从年至年,中国变频器行业规模除年有小幅度下降以外,其余年份均处于稳步增长状态。年,我国变频器行业的市场规模达到亿元,同比增长9.3%。其中,中低压变频器市场规模约亿元,占比74%;高压变频器市场规模约亿元,占比26%。预计年我国变频器市场规模有望增长至亿元,-年5年CAGR约10.3%。

欧系、日系企业市场份额占比高,国产变频器市场逐步崛起。在国际变频器市场上,德国、瑞士和日本处于领先地位,特别是在材料和制造工艺方面占据优势,变频器产品可靠性好,使用寿命长;其次是美国、法国等发达国家,其技术先进,但企业规模与德国等国家的大型企业尚存在一定的差距。其中,规模较大、知名度较高的变频器制造商包括德国的西门子,瑞士的ABB,法国的施耐德,美国艾默生,丹麦的丹佛斯,英国的欧陆,日本的富士、三菱、安川、日立、东芝等企业。国内主要变频器企业中,汇川技术、英威腾、新风光等年变频器业务市场份额占比分布约为6.74%、2.46%、1.21%。

4.2.电气传动:高端化工程型工业传动产品供应商

公司电气传动产品主要包括hopeDrive系列变频器、hopeVert系列变频器、行业定制专机三大品类。在电气传动方面,禾望电气在强大的定制工程型风电变频器平台基础上,自主研发了HD系列低压工程型变频器、HD0系列中压多电平变频器和HV系列高性能变频器,此外,禾望电气还拥有HV系列通用变频器,油田专用HEC系列变频器,禾望电气的工业传动产品涵盖各个功率段及多种控制方式,适用于冶金轧钢、石油石化、矿山机械、港口起重、分布式能源发电、大型试验测试平台、海洋装备、纺织、化工、水泥、市政、轨道交通等高端工业行业应用领域。

技术成果荣获冶金科学技术奖一等奖,推动交直交变频装备国产化。年8月,由邯郸钢铁集团、禾望电气、冶金自动化设计研究院、北京首钢四家单位联合研发的《0mm冷连轧机组交直交传动系统的研发和应用》在众多申报项目中脱颖而出,荣获“年冶金科学技术奖”一等奖。团队先后攻克了冷轧机高精度、高动态要求难题,IGCT电流保护难题,轧机传动大功率、大过载难题等,成功研制出国内首套冷连轧大功率交直交变频系统。

年12月,唐山某大型冶金轧钢企业新建的南线、北线2条型钢生产线顺利实现投产,禾望工程型变频器全面进入冶金行业主轧线。2条型钢生产线主辅传动电机均采用禾望HD系列工程型变频器驱动,自动化控制系统与传动变频器通讯总线采用目前主流的ProfiNet技术。项目北线主传动包括16架kW-kW主轧机及3架飞剪,南线主传动包括19架kW-1kW主轧机及3架飞剪,以及矫直机及辅传动等多台套变频柜,变频器总容量共计MW。

4.3.四大技术平台基础深厚,电能变换领域多点布局

公司产品还包括智能电网业务、电网检测设备、风电和光伏配套产品、电能质量产品等,公司还基于已有的核心技术和产品平台,以现有的兆瓦级低压变流器产品平台和IGCT中压变流器产品平台,不断在新的应用领域推出产品。

在储能领域,禾望提供整套的储能系统解决方案,覆盖发电侧、电网侧、用户侧等多种不同应用场景。主要产品包括:(1)柜式-AC/DC型双向储能变流器,支持离网、多机直接并联、VSG、并离网无缝切换等多种功能;(2)户外壁挂式-AC/DC型双向储能变流器,各组独立,维护期间提高设备利用率,仅正在维护的电池簇需要断电;(3)PCS一体机,定制化的系统集成设计;(4)EMS能量管理系统,能量管理策略先进、稳定,控制策略可最大化利用系统内的光伏能量、储能的充放电能力,并离网切换快速、过渡稳定。

在电能质量改善和治理领域,禾望电气提供单机30kVar~40MVar的APF、SVG和特种电源产品。公司产品能有效稳定电网电压,降低系统损耗,具有无功功率补偿、动态谐波补偿、低电压穿越、高电压穿越、功率因数补偿等功能,已广泛运用于区域电网、风电、光伏、石化、煤炭、钢铁、油田和轨道交通等多个领域和行业。在港口码头领域,禾望电气提供kVA~00kVA的变频电源岸电系统。公司变频电源岸电系统可广泛应用于大型港口、大型游轮码头以及各种专用码头的变频变压供电场合。

在电动汽车行业,禾望电气提供4kW~20kW充电模块、30kW~kW充电机及30kW~kW电动汽车驱动器等产品,电动汽车充电解决方案可以满足全场景应用。基于公司在风电、光伏、储能产业的竞争优势,公司还可提供“风光储充一体化”的充电站综合解决方案,系统可在风电和光伏等清洁能源输出功率高的时间段,除了满足内部负荷供电外,剩余能量可全部或部分地用于电动汽车充电。同时,系统还可利用储能单元,实现对风电和光伏的功率平滑和消纳促进,另外还可利用峰谷电价差实现充电站的经济运行,甚至对电网提供调频服务等,提升业主的经济利益。

(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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