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文檔簡介

1、海上電能傳輸的命脈,對技術和性能要求高海纜是海上電能傳輸的命脈。海纜全稱海底電纜,主要指敷設于水下環境,用于傳輸電能的線纜。與海纜相對,陸纜敷設于陸地環境,二者均屬于電線電纜。海纜廣泛應用于陸地與島嶼之間/島嶼與島嶼之間的電力傳輸、海洋油氣開采、海底觀測勘探、海洋科考、海上風電等海洋領域。作為服務“海洋經濟”與實施“海洋強國”戰略的重要裝備,海纜當屬高端制造設備,目前最主要的應用場景為海上風電場與海洋油氣工程,承擔著海上電能傳輸的重要作用。海纜產品細分較多,產品電壓等級普遍高于陸纜,國內研究起步晚但頭部海纜企業生產產品已獲得國際認可。我國海纜的研究起步較晚,海纜裝備曾長期被國外廠商主導,近些年

2、來我國自主廠商中天科技、東方電纜等公司通過不斷的技術創新和經驗積累,自主設計研發了多項具有自主知識產權的海纜核心技術且將技術遷移應用到高壓陸纜領域,包括中天科技研發的首根國產長距離 110kV 三芯海底光電復合纜、國內首條投產 220 kV 三芯海底光電復合纜、國內首創400kV 柔性直流海底電纜;東方電纜舟山聯網輸變電工程投運世界首根 500 kV 海纜(含軟接頭)、張北柔性直流工程投運世界首根535kV 直流陸纜等,標志著我國自主設計研制的海纜、陸纜已在全球全國范圍內得到認證,此前海洋裝備領域出現過的“卡脖子”問題已得到解決。表1:海纜和陸纜的分類產品大類應用領域產品明細分類主要產品海纜敷

3、設于水下環境,用于陸地與島嶼之間/島嶼與島嶼之間的電力傳輸、海洋油氣開采、海底觀測勘探、海洋科考、海上風電等海洋領域。交流海纜(單芯、三芯)主要為 500kV 及以下交流海纜。其中陣列纜(集電纜)主要為 35/66kV 交流海纜,送出纜(主纜)多為220/330/500kV 交流海纜。柔性直流海纜(單芯、三芯)80kV 至535kV 直流海纜,主要為送出纜(主纜)。特種海纜臍帶纜(主要用于海洋油氣領域)動態海纜海底光纜陸纜敷設于陸地環境,主要用于陸地輸配電網建設。交流陸纜主要為交流 500kV 及以下陸纜直流陸纜主要為直流535kV 及以下陸纜資料來源: 中天海纜招股說明書、東方電纜招股說明書

4、、表2:電壓等級劃分類別電壓等級產品用途低壓電力電纜3kV 及以下主要用于低壓配電系統,在電力、冶金、機械、建筑等行業廣泛使用。中壓電力電纜635kV主要用于電力系統的配電網絡,承擔將電力從高壓變電站輸送到配電點的功能,同時也可用于新能源發電中的電力傳輸,比如目前國內廣泛使用 35kV 海纜用于海上風電集電線路。高壓電力電纜66220kV絕大部分應用于城市高壓配電網絡,在鋼鐵、石化等大型企業內部供電領域也有廣泛使用。此外,也可用于風電、光伏等新能源發電項目送出線路。超高壓電力電纜220kV 以上主要應用于大型發電站的引出線路,國內部分城市也將超高壓電纜用于城市輸配電網。資料來源: 中天海纜招股

5、說明書、海纜相比陸纜運行環境和設計結構復雜,對性能和技術要求高。海纜由于長期運行于復雜的水下環境,與陸纜相比在抗干擾、防腐蝕等性能方面具有更高要求,同時復雜的海洋環境對施工和維護的要求更高。我們分別以單芯和三芯交聯聚乙烯絕緣海纜與陸纜進行對比,單芯和三芯指電纜構成中導體(通常為銅芯或鋁芯)根數。海纜的構成需要阻水導體、導體屏蔽、XLPE 絕緣、絕緣屏蔽、緩沖阻水層或半導電阻水帶、金屬護套、非金屬護套、光單元、包帶、光單元填充、內墊層、鎧裝層+瀝青、外披層共 12-14 個環節設計;而陸纜的構成往往僅需導體、導體屏蔽、XLPE 絕緣、絕緣屏蔽、金屬屏蔽、成纜填充、繞包層、內護套、金屬鎧裝、外護套

6、等 7-10 個環節設計。在設計步驟上,海纜往往多于陸纜 2-7 個環節,其需要的技術難度相應加大。由于運行環境苛刻,海纜特殊需要阻水導體和緩沖阻水層以滿足阻水性能,需要瀝青以防腐和防水。在機械性能方面,海纜和三芯陸纜需要鎧裝層,滿足機械強度和張力要求。橫向對比,海纜在應用環境、設計結構、性能要求、技術難度等方面要求均高于陸纜。圖1:單芯交聯聚乙烯絕緣海纜與陸纜對比資料來源: 中天海纜招股說明書、圖2:三芯交聯聚乙烯絕緣海纜與陸纜對比資料來源: 中天海纜招股說明書、海纜需求快速釋放,未來有望量價齊升國內海風裝機規劃出爐疊加海外海風裝機提速,拉動海纜需求快速釋放國內方面,“十四五”開始海上風電建

7、設呈現加速態勢,以沿海省份公開的十四五裝機規劃計算,2021-2025年累計新增裝機容量有望超 60GW。得益于碳中和規劃下的綠色能源裝機需求,風電作為綠色能源的主力軍將貢獻更加低碳、環保的綠色電力,而海上風電利用小時數更高、同樣條件下發電量更多,已成為沿海省份電力供應和雙碳目標的主要抓手。全球視角看,21 年全球新增裝機容量 21.1GW,其中來自中國的部分占 80%,貢獻了 16.9GW 的裝機容量。中國已經成為世界海上風電增長的主力軍,目前我國的海上風電裝機規模已高居世界第一,已超越海上風電領域的先行者歐洲。據國際能源署預測,2040 年我國海上風電裝機容量將與整個歐盟相當,減排能力將進

8、一步提升。截止 22 年 6 月 28 日,國內已公布沿海地區十四五規劃的海上風電裝機容量接近 60GW,約為 20 年底累計裝機容量 9GW 的 6.7 倍。我們預計,22-25 年將至少年均新增裝機 11GW,遠高于十三五末期的歷史累計裝機容量,我們認為,十四五期間開始整個海上風電的建設將進入加速發展期,“向海圖強”的戰略將進一步顯現。圖3:國內海風歷史并網裝機容量圖4:全球海上風電歷史新增裝機容量海風新增并網海風累計并網新增同比累計同比GW26.416.90452.3%302520151052009201020112012201320142015201620172018201920202

9、0212022Q10900%800%700%600%500%400%300%200%100%0%-100%全球海風新增裝機 中國海風新增裝機 歐洲海風新增裝機GW2521.112016.9151053.302010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021資料來源: 國家能源局, 金風科技,資料來源: GWEA, 歐洲統計局, 國家能源局, 表3:沿海省份十四五海上風電發展規劃省份海風新增裝機規劃內容印發時間發布機構文件名稱江蘇8到 2025 年,江蘇省風電新增約 1100 萬千瓦,新增投資約1200 億元,其中海上風電新增約

10、 800 萬千瓦,新增投資約1000 億元;2021/1/7江蘇省能源局江蘇省“十四五”可再生能源發展專項規劃(征求意見稿)海南12.3海南省“十四五”期間規劃 11 個場址作為近期重點項目,分別位于臨高西北部、儋州西北部、東方西部、樂東西部和萬寧東南部海域,單個場址規劃裝機容量 50 萬千瓦150 萬千瓦,總開發容量為 1230 萬千瓦。其中示范項目 3個,共 420 萬千瓦,其他項目 810 萬千瓦規模資源采用招2022/2/28海南省人民政府關于 2021 年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知、海南省“十四五”能源發展規劃、海南省海上風電場工程規劃、海南省上風電項目招商商(競爭性配置)

11、分配到各開發企業。(競爭性配置)方案廣西3根據規劃,“十四五”期間,廣西新增風電裝機 1797萬千瓦,其中陸上風電新增裝機 1497 萬千瓦,海上風電新增裝機 300 萬千瓦。2022/6/6廣西壯族自治區發改委廣西可再生能源發展“十四五” 規劃上海1.8近海風電重點推進奉賢、南匯和金山三大海域風電開發,探索實施深遠海域和陸上分散式風電示范試點,力爭新增規模 180 萬千瓦。2022/5/15上海市人民政府上海市能源發展“十四五”規劃浙江4.55到 2025 年,全省風電裝機達到 641 萬千瓦以上,海上風電新增裝機 455 萬千瓦以上,力爭達到 500 萬千瓦。在寧波、溫州、舟山、臺州等海域

12、,打造 3 個以上百萬千瓦級海上風電基地。2022/5/19浙江省人民政府關于浙江省能源發展“十四五” 規劃的通知山東8打造山東半島海上風電基地,聚焦渤中、半島 南、半島北三大片區,以省管海域為重點,加快啟動首批千萬千瓦海上風電項目建設,逐步推動海上風電向深遠海發展。探索推進海上風電軍民融合發展新模式。2022 年,海上風電開工 500 萬千瓦,建成 200 萬千瓦左右。到 2025 年,開工 1200 萬千瓦,建成 800 萬千瓦;到 2030 年,建成 3500萬千瓦。2022/6/23山東省人民政府關于基礎設施“七網” 建設行動計劃的通知、能源保障網建設行動計劃天津0.9按照“試點先行、

13、以點帶面”的原則,結合生態文明建設要求,統籌考慮開發強度和資源環境承載能力,科學穩妥推進海上風電開發。結合海洋功能區劃、沿岸經濟建設及產業布局等,優先發展離岸距離不少于 10 公里、灘涂寬度超過 10 公里時海域水深不少于 10 米的海域,加快推進遠海 90 萬千瓦海上風電項目前期工作。2022/1/27天津市發改委天津市可再生能源發展“十四五” 規劃廣東17大力發展海上風電,新增海上風電裝機容量約 1700 萬千瓦。適度發展陸上風電,新增陸上風電裝機容量約 300 萬千瓦。積極發展光伏發電,新增光伏發電裝機容量約 2000萬千瓦。2022/4/13廣東省人民政府廣東省能源發展“十四五”規劃福

14、建4.1日前,福建省人民政府發布關于福建省“十四五”能源發展專項規劃的通知。十四五”期間有序擇優推進福建省海上風電場工程規劃內省管海域海上風電項目建設, 新增開發規模 1030 萬千瓦。重點推進福州、寧德、莆田、漳州、平潭等資源較好地區的海上風電項目,“十四五”期間增加并網裝機 410 萬千瓦,新增開發省管海域海上風電規模約 1030 萬千瓦,力爭推動深遠海風電開工480 萬千瓦。2022/6/1福建省人民政府福建省“十四五”能源發展專項規劃合計59.65GW資料來源: 各省人民政府網、各省能源局、北極星風力發電網、智匯光伏、此外,國補退坡后已有部分沿海省份接力省補,補貼刺激下將再提海上風電裝

15、機速度。得益于 2021 年海上風電國補的最后一年,全年新增裝機達 16.9GW 創歷史之最,但伴隨補貼退坡,22 年海風預計新增裝機或下降明顯,主要因部分裝機已提前在 21 年搶裝完畢。此外,海上風電平價進程仍在繼續,但短期內難以實現全面平價上網,因此亟需地方政府提供補貼支持。截止 2022 年 7 月 4 日,國內已有廣東、山東、浙江三省 出臺海上風電省級補貼政策,我們預計將進一步加速這些省份的海上裝機進程,補貼將直接增厚運營商的 IRR,將能夠一定程度提振下游需求,促進裝機釋放。我們預計,未來不排除廣東、山東和浙江外其他沿海省份也 出臺相應補貼措施,海風遠期成長性確定。表4:廣東、山東、

16、浙江出臺省級海上風電補貼政策補貼省份發布時間頒發單位政策名稱具體內容補貼規模廣東2021 年6 月廣東省人民政府促進海上風電有序開發和相關產業可持續發展的實施方案明確 2018 年底前核準并在 2022-2024 年全容量并網的海上風電項目分別享受 1500、1000 和 500 元/kW 的建設補貼。未規定山東2022 年4 月山東省能源局山東省 2022 年“穩中求進”高質量發展政策清單(第二批)2022-2024 年建成并網的海上風電項目,省財政分別給予 800、 500 和 300 元/kW 的建設補貼,補貼規模分別不超過 2GW、3.4GW、1.6GW。2GW、3.4GW和 1.6G

17、W浙江2022 年7 月浙江省發改委關于促進浙江省新能源高質量發展的實施意見(修改稿)、關于 2022 年風電、光伏項目開發建設有關事項的通知2022 年和 2023 年,全省享受海上風電省級補貼規模分別按 60 萬千瓦和 150 萬千瓦控制、補貼標準分別為 0.03 元/千瓦時和 0.015 元/千瓦時。以項目全容量并網年份確定相應的補貼標準,按照“先建先得”原則確定享受省級補貼的項目,直至補貼規模用完。項目補貼期限為 10 年,從項目全容量并網的第二年開始,按等效年利用小時數 2600 小時進行補貼。2021年底前已核準項目,2023 年底未實現全容量并網將不再享受省級財政補貼。0.6GW

18、、2GW資料來源: 各省人民政府網、各省能源局、各省發改委、海外方面,主要風電市場如歐洲和越南也計劃大力拓展海風市場。據丹麥政府消息,5 月 18 日,“北海海上風電峰會”召開,以丹麥、德國、荷蘭、比利時為代表的歐洲四國簽署聯合聲明文件,四國表示到 2030 年海上風電規劃裝機至少達到 65GW,據 GWEC 數據統計,截止到 2021 年底四國累計裝機 15.3GW,預計 2022-2030 年CAGR 達17.4%;到2050 年將四國海上風電裝機增加10 倍,至少達到150GW,預計2031-2050年的 CAGR 也能夠達到 4.3%。此外,英國政府表示到 2030 年海風裝機達 40

19、GW,截止 2021 年底 12.5GW,預計 2022-2030 年 CAGR 達 13.8%;越南政府也表示,到 2030 年其海上裝機將達到 7GW。海纜作為海上風電送出設備將充分受益國內+海外海風裝機量增長帶來的需求量提升。我們認為,伴隨國內和歐洲、越南等國海上開發節奏的加快,國內企業除滿足國內快速增長的需求外,在歐洲有限的海纜產能下國內海纜頭部企業有望進一步增加對外出口,提升國內企業海外份額。我們認為,國內海纜企業未來有望充分釋放產能,穩固自身競爭地位。受益海風發展深遠海化,海纜單GW 價值量持續提升海風深遠海化發展,海纜單 GW 價值量未來有望提升。伴隨海風向遠海發展,敷設所需海纜

20、產品里程增加,從成本端考慮,由于主要成本大頭為原材料成本,且海纜大長度+大截面趨勢下原材料成本難以下降,因此我們認為伴隨海纜長度增加,海纜價值量也有望呈現正向變動。我們統計了 2020 年到 2022 年 6 月已公開的海纜中標情況,變化趨勢印證我們的觀點:1)海上風電場中心離岸距離呈逐年增加趨勢。僅考慮國內項目的情況下,2020/2021/2022 年項目平均離岸距離分別為 32.2/35.1/38.2km;包含海外項目的平均離岸距離分別為 30.9/35.1/43.5 km。我們發現國內海上風電項目近三年的離岸距離呈逐年增加趨勢,國內約每年增加 3km,包含海外項目年均增加約 6-7km;

21、主要因國內海風建設由近海向遠海拓展,項目離岸中心距離遞增。2)海纜單 GW 價值量增加,2022 年國內 1GW 裝機約對應 17.6 億元左右的海纜投資額。以項目裝機規模和海纜中標項目造價計算,僅考慮國內項目的情況下,2020/2021/2022 年海纜單 GW 價值量分別為 11.7/13/17.6億元,包含海外項目的單 GW 價值量分別為 11.6/11.6/15.2 億元,過去三年均呈現明顯的增加趨勢。綜上,我們認為,伴隨國內海洋領域海上風電建設由近海向遠海發展,國內海纜單根里程要求將明顯增加,單GW價值量有望提升。表5:2020-2022 年海纜中標項目提供產品、離岸距離和單 GW

22、價值量項目名稱 提供產品 裝機規模(MW)離岸距離(km)總金額 ( 億元)單 GW 價值量(億元)中標年月粵電陽江青洲一、二海上風電場項目 EPC 總承包工程500kV+66kV 海纜及敷設工程100050-5520.0020.002022/04Hollandse Kust West Beta 海上風電項目( 海外)220kV 海 底電纜+66kV 海底電纜 +220kV 高壓電纜產品700655.307.572022/03越南金甌海上風電項目(海外)海纜及其附屬設備的制造、運輸與施工采購350/4.5913.112022/03中廣核浙江象山涂茨項目220kV+66kV 海纜采購及敷設工程2

23、808.22.398.542022/03揭陽神泉二海上風電場項目220kV+66kV 海纜供貨、敷設及附件安裝工程502257.0213.982022/03明陽陽江青洲四海上風電場項目 220kV、35kV 海纜采購及敷設工程220kV+35kV 海纜采購及敷設工程5006713.9027.802022/02華潤電力蒼南 1#海上風電項目220kV+35kV 海纜采購及敷設工程40025.95.1012.752021/11中廣核惠州港口一海上風電項目220kV+35kV 海纜及附件采購400256.7516.882021/05大唐汕頭南澳勒門I 海上風電場項目220kV+35kV 海纜及附件采

24、購24554.23.5714.572021/03華能大連莊河海上風電 IV1 場址(350MW)項目 EPC 總承包220kV 海纜及附件采購35035.22.687.662021/01越南茶榮協成 78MW 海上風電工程總承包、越南茶榮II48MW 海上風電總承包(海外)35KV 海底電纜126/0.776.112021/01國電象山 1#海上風電場(一期)工程項目220kV、35kV 海底電纜25014.31.445.762020/12華能蒼南 4 號海上風電項目220kV 光電復合海底電纜及附件400363.388.452020/09長樂外海海上風電廠 C 項目220KV+35KV 海底

25、光電復合纜及附件496408.0016.132020/09華能山東半島南 4 號海上風電項目220KV+35KV 海底光電復合纜及附件300304.6315.432020/09華電陽江青洲三海上風電項目220kV、35kV 海底電纜5005512.9725.932020/08華電玉環 1 號海上風電場項目66kV 海底電纜30015.82.608.652020/08越南 BINHDAI 海上風電項目(海外)35kV 海底電纜及敷設施工31072.999.632020/08協鑫如東 H13#海上風電場工程 220kV 海纜、陸纜設備項目220kV 海纜、陸纜設備150301.8612.40202

26、0/05協鑫如東 H15#海上風電場工程 220kV 海纜、陸纜設備項目220kV 海纜、陸纜設備200472.8514.252020/05國家電投江蘇如東 H4#海上風電場項目 EPC總承包合同35KV 海纜、220KV 海纜與陸纜,工程的設計、實施、竣工及缺陷修復400333.278.172020/05國家電投江蘇如東 H7#海上風電場項目 EPC總承包合同35KV 海纜、220KV 海纜與陸纜,工程的設計、實施、竣工及缺陷修復400623.789.452020/05浙江嵊泗 5#、6#海上風電項目35kV 海底電纜及敷設281/1.415.022020/05明陽陽江沙扒 300MW 科研

27、示范項目220kV+35kV 海纜采購及敷設工程300316.6322.102020/05江蘇啟東H1、H2、H3 海上風電項目220kV 海底光電復合電纜及附件80031-347.088.852020/04中節能陽江南鵬島 300MW 海上風電項目35kV 海底光電復合電纜及附件300301.665.532020/04國家電投廣東公司湛江徐聞 600MW 海上風電工程35kV 海底光電復合電纜及附件600273.095.152020/04三峽新能源陽西沙扒三、四、五期海上風電項目220kV+35kV 海纜采購及敷設工程100016-2617.1617.162020/03三峽新能源山東昌邑萊州

28、灣一期(300MW)海上風電項目35kV 海纜采購及敷設30045.52.187.272020/03莆田平海灣海上風電場三期項目220kV+35kV 光電復合海纜、電力電纜、控制電纜及附件308133.7312.112020/02三峽新能源陽西沙扒二期(400MW)220kV+35kV 海纜采購及敷設工程400216.9617.402020/01華能汕頭海門(場址二、場址三)海上風電項目220kV+35kV 海纜采購及附屬設備55321-345.369.692020/012022 年平均( 不包括海外項目) /5 70.538.2 /17.6 /2021 年平均(不包括海外項目) 348.83

29、5.113.02020 年平均(不包括海外項目) 411.932.211.72020-2022 年平均(不包括海外項目) 425.533.512.82022 年平均( 包括海外項目) 5 55.343.5 15.2 2021 年平均(包括海外項目) 304.235.111.62020 年平均(包括海外項目) 407.030.911.62020-2022 年平均(包括海外項目) 418.833.712.3資料來源: wind、采招網、海纜將顯著受益十四五期間海上風電裝機提振帶來的需求釋放,疊加單 GW 價值量上升趨勢,我們預計到2025 年的海纜市場規模將達到 300 億元。我們以十四五期間國內

30、海風新增 60GW 估算,扣除 21 年新增的16.9GW,我們按照 22-25 年預測新增裝機容量 7/12/12/12GW 估算,對應 22-25 年單 GW 價值量 18/20/23/25億元估算,預計 22-25 年,海纜市場新增規模將分別達 126/240/276/300 億元,累計新增裝機容量復合增速達到 27%。表6:2022-2025 年海纜新增市場規模測算年份預計新增裝機容量(GW)單 GW 價值量(億元)新增市場規模(億元)累計新增市場規模(億元)2021A16.9132202202022E7181263462023E12202405862024E1223276862202

31、5E122530011622022-2025 累計4322942942資料來源: 各省十四五規劃、測算壁壘鮮明,“三足鼎立”格局穩固技術、經驗、區位構筑行業高壁壘從技術要求看,由于單根海纜連續距離長、重量大,因此整體敷設安裝難度高、工程量大,對生產者的技術要求較高。從實際項目承包看,具備產品設計、生產、運輸、安裝敷設及后續運維能力的一體化服務企業將更加容易斬獲項目訂單訂單。從設備的使用壽命看,單根海纜壽命通常為 25 年,一次入水后如無故障往往按設計壽命使用,因此對產品品質要求較高。得益于海纜行業對質量和可靠性的要求,海纜項目招標時往往并非以價格低為第一考量因素,而更多考慮企業技術實力、過往業

32、績經驗、產品型式認證、工程師執業經驗、獨立招投標資質和配套設施條件等一系列資質要求,因此整體來看,海纜行業可以稱之為風電行業中壁壘較高的細分賽道。海纜的主要技術難點在于絕緣設計和大長度連接處的軟接頭設計。絕緣方面,目前已經應用的海纜類型包括浸漬紙絕緣電纜、自容式充油電纜、充氣電纜、交聯聚乙烯絕緣電纜、聚乙烯絕緣電纜和乙丙絕緣電纜。我國主要應用的絕緣類型以充油電纜和交聯聚乙烯絕緣電纜為主。得益于交聯聚乙烯絕緣不需要復雜的充油系統,沒有鉛護套,彎曲半徑小、質量輕,擁有更好的電氣性能和機械性能等特點,目前已成為我國海底電纜絕緣最主要的應用類型。表7:海底電纜的種類及基本結構絕緣類型適用范圍優點缺點浸

33、漬紙絕緣電纜粘性油浸漬紙絕緣電纜用于45kV 的直流回路,不滴流油浸紙電纜用于500kV 的直流回路,均只限安裝于水深 500m 以內水域。紙絕緣的吸水性強(1)須配合使用鉛護套;(2)電纜質量大;(3)運輸敷設不便,維護工作量大。可用于高達 1000kV 的交流和600kV 的直流輸電(1)可消除由于負荷變化導致絕緣熱脹冷自容式充油電纜縮而形成的氣隙;(2)可平衡海水的壓力避免鎧裝受到損害;(3)當電纜有少量漏油時,不必馬上停電,只需補油,可適當延長故障檢測和修復時間,提高供電可靠性;(4)適用于超高壓、大容量的海底電纜;制造工藝、供油裝置復雜;漏油時環境污染;垂直落差小;維護成本高;(5)

34、電氣強度高,介損小,輸送容量大。充氣電纜用于交直流輸電,電纜一般限于水深 300m 以內比充油式電纜更適合于較長的海底電纜網需在深水下使用高氣壓操作,電纜及其配件設計難度大。目前的主流應用(1)固體絕緣,不需復雜的充油系統,不需要檢測油位、控制油壓,運行費用低;交聯聚乙烯絕緣電纜(2)沒有鉛護套,彎曲半徑小、質量輕,可生產、敷設長度長,且在敷設安裝和運軟接頭技術瓶頸輸時都要比充油電纜簡單;(3)電氣性能和機械性能也都優于充油電纜。聚乙烯絕緣電一般只用于中等電壓的海底乙丙橡皮電纜與交聯聚乙烯絕緣電纜相比,介損正切值 tg、和介電常數都比纜、乙丙絕緣電纜電纜較大,但與聚乙烯電纜相比更能防止樹枝及局

35、部放電。/資料來源:海底電纜及其技術難點、海底電纜專利技術綜述, 表8:常用海纜的類型和用途資料來源:沿海風電場應用海底電纜選型探討,軟接頭技術則是大長度連續生產要求下必須攻克的技術難點。在大長度和高電壓等級要求下,海纜主要以軟接頭實現海纜連續生產。軟接頭外徑與海纜本體基本一致,連續生產需要中間接以軟接頭來保證同本體相同的電氣絕緣性能和機械強度,在 500kV 交聯聚乙烯絕緣海纜研制中是一大難點。由于擠包絕緣電纜(主要指交聯聚乙烯絕緣海纜)的絕緣為擠出成型,擠出絕緣均勻,軸向和縱向承受電場能力基本一致,所以在設計軟接頭交界面形狀和尺寸時,主要要控制承受電場強度能力最差的恢復絕緣與本體絕緣之間交

36、界面電場,需保證軟接頭處最大場強小于電纜本體的最大場強,以保證軟接頭內部電場的安全控制。從后續運維的角度考慮,一旦出現需要修復的情況,搶修接頭即成為快速恢復供電的關鍵,因此搶修接頭的設計生產也成為必備的技術能力。隨電壓等級提升和截面面積提升,軟接頭及搶修接頭的制造工藝要求相應提升。圖5:海纜軟接頭結構示意圖圖6:海纜搶修接頭結構示意圖資料來源:交流 500 kV 交聯聚乙烯絕緣海纜設計關鍵問題,資料來源:交流 500 kV 交聯聚乙烯絕緣海纜設計關鍵問題,業績和經驗方面,海纜招投標時對投標方的經驗、業績和資質要求嚴格,缺乏相關證明的企業難以中標。我們以東方電纜近三年中標的三個訂單為例,研讀項目

37、業主的招標文件可以發現,無論是海上風電 EPC 總包項目還是單獨的海底電纜采購,項目招標方往往對投標方的資質要求較為嚴格,部分高電壓等級產品承做需要有此前的項目經驗或產品型式認證。我們認為,招標時的要求對于具備領先技術的頭部企業形成較為明顯的護城河優勢,小廠商或新進入者由于技術不具備優勢難以獲得型式認證,往往也不具備相應產品運行經驗,從而難以得到項目經驗積累,進而難以獲得下次中標,因此,具備良好過往業績和經驗積累的頭部企業可以利用公司競爭優勢獲得更多的訂單,形成正向循環。招標要求如例:表9:部分項目關于參與投標企業資質要求項目經理要求擬任項目經理須具有高級以上(含高級)工程師資格或一級注冊建造

38、師執業資格,至少擔任過 1 個國內海上風電項目主體工程 EPC 項目經理或副經理職務的工作經歷。業績要求至投標截止日,投標人應具有不少于 1 項國內海上風電項目主體工程 EPC 承包合同業績;投標人需具備獨立業績資質,母子公司等資質業績均不得互相借用;投標人應有生產標的貨物海纜或標的貨物海纜電壓等級以上,近三年內的歷史和業績。技術要求具有要求等級以上電壓等級海纜的生產設備、檢測儀器、儲纜盤/池、海纜出運碼頭等;具有技術規范供貨清單中海纜截面或以上截面的型式試驗報告。資質要求投標人應提供由國家認可的第三方檢驗權威機構出具的產品的型式試驗報告;同時須提供至少一份與合同對應的由最終用戶簽署并蓋章的已

39、投入運行一年及以上的運行證明。資料來源:粵電陽江青洲一、二海上風電場項目 EPC 總承包工程招標要求、中廣核浙江象山涂茨項目海底電纜采購招標要求、國電象山 1#海上風電場(一期) 工程海纜設備采購招標要求, 區位條件方面,臨海企業具有生產運輸和安裝敷設便捷的區位優勢,廣東、江蘇、浙江等沿海城市成為海纜主要產業基地。由于海上風電場的建設往往按照建設進展分階段施工,一般需要先敷設場內纜對風機進行連接,在根據項目進展情況實行部分并網,敷設海上升壓站到陸上變電站環節的電力送出纜,因此海纜企業實際生產中往往同時進行部分生產和部分交付,若生產基地臨海,則同時節省運輸時間和運輸成本。目前國內企業生產基地往往

40、臨海而建,多在廣東、江蘇、浙江、山東等沿海省份布局。配套設施方面,碼頭資源和海工船成為必需工具,一體化總包能力成為未來競爭關鍵。海纜企業往往在生產基地附近擁有海纜運輸專用碼頭,通過在口岸對接專用海工船進行運輸和后續敷設。在招標方面,國內大型電力央企如三峽、國電投、中廣核等項目招標時往往以 EPC 總承包的方式招標風機和配套零部件,因此如海纜企業同時具備海洋施工的能力將更容易獲得海纜+海工訂單,增厚企業營業收入。除招標便捷角度,海纜企業具備一體化生產運輸安裝敷設運維能力將有助于明確劃分出現故障時的責任歸屬。我們認為,伴隨未來海纜企業縱向布局,以一體化解決方案能力為切入的公司將具備更大的競爭力,未

41、來有望爭取到更多的市場份額。高壓化+大長度+柔性直流發展趨勢下,行業高壁壘特性有望進一步強化海纜生產技術壁壘高,電壓等級高壓化成為發展趨勢之一。伴隨海上風電場項目整體規模變大、風機大型化帶來的單臺功率提升,配套的陣列海纜和送出海纜的電壓等級也相應提升。由于主機單臺功率變大,而電流無法大幅增大,因此在陣列纜單根電壓不變的情況下將需要更多電纜,既增加接線的復雜程度,又增加建設成本。送出纜也相應需要更高電壓等級。當前主流的陣列纜主要為 35kV 交流海纜,但 22 年以來招標的部分大型海上風電項目已將電壓等級要求提升到 66kV;送出纜方面,主流送出纜為 220 kV 交流海纜,近年來部分大型海風項

42、目已升級到 500kV 交流海纜,海纜高壓化趨勢明顯。圖7:近海風力發電場典型布局圖圖8:海上風電場風能的 3 種傳輸方式資料來源:海上風電場電力傳輸與海底電纜的選擇,資料來源:海上風電場電力傳輸與海底電纜的選擇,表10:部分近期海上風電海纜招標產品情況項目名稱海纜產品中標單位中標時間三峽新能源江蘇如東 800MW(H6、H10)海上風電項目400kV 直流海纜中天科技2019.9中廣核惠州港口一海上風電項目220kV、35kV中天科技、亨通光電2020.9大唐汕頭南澳勒門 I 海上風電場項目220kV、35kV漢纜股份2021.3明陽陽江青洲四海上風電場項目220kV、35kV東方電纜202

43、2.2國電投揭陽神泉二海上風電場項目220kV、66kV亨通光電2022.3中廣核浙江象山涂茨項目220kV、66kV東方電纜2022.3粵電陽江青洲一、二海上風電場項目 EPC 總承包工程500kV、66kV東方電纜2022.3資料來源: 各公司公告, 采招網,單根大長度連續生產難度大,成為發展趨勢之二。由于實際應用中,送出海纜往往為單根連續大長度雙回路設計,受限于現有的生產技術和水平,生產單根無接頭海纜難度大,因此往往需要將多根海纜通過軟接頭接續為一整根,以實現一次性敷設的應用需求。軟接頭設計作為連接兩段海纜之間薄弱環節的關鍵技術,需要通過較強的技術能力實現接頭處性能的穩定。此外,軟接頭連

44、接方式為人工操作,相對容易出現故障,頭部企業擁有技術水平較高的軟接頭生產研發能力。我們認為,具備單根連續大長度生產技術和較高水平軟接頭技術均可有效降低故障率。伴隨海風由潮間帶、近海向深遠海(一般為離岸距離 70km 以上,水深 50m 以上)發展,海風項目平均離岸中心距離增長,送出纜平均長度增長,生產難度增加。圖9:中天科技海纜軟接頭結構圖資料來源: 中天海纜招股書,未來海風建設逐漸由近海向深遠海發展,柔性直流輸電將成為發展趨勢之三。海纜生產工藝較為復雜,目前主要的產品包括交流海纜和柔性直流海纜兩種,交流海纜因適用于近海且工藝較為成熟、近年來獲得廣泛應用;柔性直流海纜適用于大功率、遠距離的電力

45、輸送,當前國內柔性直流海纜僅頭部企業東纜、中天和亨通具備535kv 及以下電壓等級的實際應用能力,伴隨我國后續海風建設深遠海化,在 60-70km 以上距離輸送中將有望逐漸應用柔性直流技術。圖10:交流海纜生產流程圖圖11:柔性直流海纜生產流程圖資料來源: 中天海纜招股書,資料來源: 中天海纜招股書,表11:交流海纜和柔性直流海纜應用對比海纜類型適用范圍離岸距離送出纜常用類型應用特點代表項目交流海纜潮間帶-35kV 海纜主要用于淺近海領域主機并網使用及風電場內風機的連接。普通海纜近海距離海岸 10-50km范圍內220kV 及以上的交流高壓海纜交流電纜絕緣中的等效電容隨電纜長度增加而增大,其充

46、電電流可達到極大值而影響正常有三峽能源陽西沙扒一至五期海上風電項目應用 220kV 海纜等功負荷的傳輸。柔性直流海纜深遠海一般60km 以上柔性直流海纜長度不受充電電流限制、介損和導體損耗較小的特點,適宜遠距離電力傳輸。中天科技在三峽能源江蘇如東 H6、H10 海上風電應用國內首個采用超高壓(400kV)柔性直流輸電海纜資料來源: 中天海纜招股書,海底電纜及其技術難點,高壓化+大長度+柔性直流發展趨勢下,行業高壁壘特性有望進一步強化。我們認為,伴隨行業發展對海纜產品提出更高、更難的技術要求,海纜產品升級迭代勢必加快,在新的技術要求下,具備領先技術能力的企業將率先占據優勢地位,對新進入者的加入難

47、度進一步提升,行業高壁壘特性得到進一步強化。龍頭集中、三足鼎立,頭部企業優勢顯著海纜行業寡頭格局顯著,當前三家頭部企業市占率高達 90%。海纜得益于較高的行業壁壘和進入壁壘,目前市場高度集中,參與者較少,行業格局較為穩定。我們統計 2015-2022 年 5 月海纜市場參與者的中標金額,當前一線龍頭東方電纜市占率 37%、一線龍頭中天科技市占率 38%,龍三亨通光電市占率 17%,合計前三家頭部廠商已獲得 91.7%左右市場份額,其余市場份額基本被漢纜股份、萬達海纜和寶勝股份瓜分。廣東、江蘇為海纜招標大省,占全國招標比例超 60%,龍頭企業東方電纜和中天科技中標訂單超半數來源于此兩省。從海纜企

48、業中標區域看,目前海纜企業主要中標訂單分布在江蘇和廣東,分別為 150.5 億元和 131.6億元,這兩個省份也是此前最主要的海風和海上油氣田的建設大省,其余省份如山東、浙江、福建、渤海海域等沿海地區也有部分訂單,海外市場累計也獲得 26 億左右的訂單。東方電纜、中天科技來源于廣東和江蘇的訂單金額合計占比達到 55%和 84%,拿單金額超公司總訂單的半數。其余省份如浙江、山東、福建等,伴隨十四五期間海上風電規劃的陸續布局,未來我們預計也將貢獻較大的市場空間。從時間維度上看,2020、 2019 年為海纜中標公布的大年,主要受益于 2021 年海風補貼最后一年帶來的招中標高峰,由于海纜的生產交付

49、普遍需要時間較長,因此最大招標年份前置在 2020 年。從最新的中標情況來看,2022 年東方電纜已獲得超過 50 億的訂單,已達到 2020 年中標峰值的 70%,我們預計伴隨今年風電招標大年的開啟,三家頭部廠商仍有望繼續占據主要的市場份額。圖12:2015-2022 年海纜企業市占率分布圖13:2015-2022 年海纜企業在不同區域海纜中標訂單金額2.26%3.67% 16.77%37.05%37.94%2.30%東方電纜 中天科技 亨通光電漢纜股份 萬達海纜 寶勝股份億元160140120100806040200區域金額合計資料來源: 各公司公告, 采招網,資料來源: 各公司公告, 采

50、招網,(注:按照 2015-2022 年海纜企業中標金額統計得出市占率情況)(注:按照 2015-2022 年海纜企業中標金額及區域統計得出)圖14:2015-2022 年主要海纜參與者的訂單分布圖15:頭部三家企業不同年份訂單情況200180160140120100806040200廣東江蘇浙江山東福建海外渤海海域海南南海海域東海海域河北遼寧上海其他億元 東方電纜 中天科技 亨通光電 漢纜股份 寶勝股份 萬達海纜東方電纜中天科技亨通光電億元90807060504030201002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022資料來源: 各公司公告, 采招網,資料

51、來源: 各公司公告, 采招網,(注:按照 2015-2022 年海纜企業中標金額統計得出訂單金額)(注:按照 2015-2022 年海纜企業公開中標情況及金額統計得出)風電招標大年開啟,龍頭企業有望延續強勢拿單能力。2022 年 1-3 月,陸上風電新增招標規模達 19.3GW,海上風電達 5.4GW,且部分項目已開啟招標風機和海纜等。據金風統計,今年全國風電招標規模在一季度合計規模已達到 24.7GW,分別同比 21Q1、20Q1 和 19Q1 增長 73.9%、474.4%和 65.8%,環比 21Q4 增長 100.8%,季度招標量達到歷史新高,今年有望開啟風電招標大年。海上風電 22Q

52、1 招標量已超過 21 全年招標量的 2.79GW,已實現翻倍增長。我們預測,22 年海上風電全年招標量有望達到 15-20GW,繼 2019 年后有望再次出現海風招標大年,項目招標帶動整體海上需求,海纜企業將直接受益于招標旺盛帶來的需求增長。據我們的不完全統計,22 年部分已公開的海纜招標項目中,中標方多為東方電纜、中天科技、亨通光電三家頭部廠商。海外方面,東方電纜公告 3 月 25 日中標荷蘭 Hollandse Kust West Beta 海上風電項目聯合體項目,提供 220kV 海底電纜、66kV 海底電纜及 220kV 高壓電纜產品,金額合計人民幣 5.3 億元,為今年內首個中標的

53、海外市場訂單;亨通光電 3 月 11 日公告中標越南金甌海上風電項目、沙特紅海海纜項目,金額合計 6.69 億元。我們認為,伴隨招標大年的開啟,海纜企業年內有望中標國內+海外項目,頭部三家廠商有望繼續強勢獲得大額訂單,鞏固優勢地位。圖16:2017-2022 年風電招標量圖17:22 年部分頭部海纜企業中標項目統計項目名稱中標日期規模( MW)中標單位粵電陽江青洲一、二海上風電場項目EPC 總承包工程2022/4/81000東方電纜中廣核浙江象山涂茨項目海底電纜采購2022/3/16280東方電纜明陽陽江青洲四海上風電場項目2022/2/16500東方電纜國電投揭陽神泉二海上風電項目2022/

54、3/11560亨通光電Hollandse Kust West Beta 海上風電項目2022/3/25700東方電纜越南金甌海上風電項目2022/3/11375亨通光電沙特紅海海纜項目2022/3/11-亨通光電陸上海上1515.62.796049.651.37 5.4 19.380 GW7060504030201002017201820192020202122Q 122E資料來源: 金風科技官網,資料來源: 各公司公告, 采招網,投資建議與重點公司:行業高速成長,龍頭企業率先受益行業高速成長,龍頭企業率先受益。海纜行業當前及未來將處于高速成長期,國內+海外裝機高速增長,提振海纜產品需求。我們

55、認為,十四五期間龍頭企業將率先受益于行業快速增長帶來的紅利,乘海之風揚帆起航。行業龍頭公司存在深厚護城河,清晰競爭壁壘支撐公司謀求穩定市占率。我們認為,龍頭企業存在深厚護城河,在競爭中牢牢把握行業領先的市場地位。我們認為技術壁壘和業績及經驗壁壘是對目前行業新進入者而言最難以突破的環節。從技術方面看,東方電纜、中天科技、亨通光電三家頭部廠商已經具備連續大長度的生產能力,可以滿足高電壓和遠距離電力輸送的需求,而新進入者或其他中小廠商往往在連續大長度生產中具備一定的技術困難,難以追趕頭部的領先技術從而難以通過部分高難度的型式認證;業績和運營經驗方面,目前頭部廠商已具備至少十年以上的海纜開發和運營經驗

56、,技術關卡和質量、維護關卡均經歷過多年的實踐檢驗,在招標文件要求時往往不會受到限制,足以獲得投標資格,而中小廠商難免因缺乏高技術等級或近年相關的運行經驗而無緣招標,從而失去競爭資格。雖然部分中小企業在 2021 年需求極度旺盛、供給一定程度緊張的情況下獲得了部分非公開中標訂單,實現業績突破,但我們認為,未來行業再次出現此輪大規模搶裝潮的概率不大,且行業現有頭部公司及已獲得一定市場份額的中小公司已經具備充足的產能,供應端不存在較大的缺口,因此新進入者想要占據市場份額將存在一定困難。此外,具備專屬海纜運輸碼頭、具備臨海和靠近項目開發地及歸屬沿海省份等,均有助于行業相關公司通過“優先發展本省優質企業

57、”、“與地方進行資源置換”等方式獲得項目中標。我們認為,當前行業已經形成較為穩固的三足鼎立局面,第一梯隊、第二梯隊的格局清晰,頭部企業憑借競爭格局好+護城河深厚的優勢,有望繼續構筑穩定競爭力,保持強者恒強的競爭格局。龍頭企業護城河深厚,技術實力遙遙領先同業目前頭部三家企業均已具備 500kV 交流和直流海纜生產能力,其他廠商尚需技術積累。根據上纜所在 2009年中國電線電纜行業大會上提供的資料,以 66kV 電線電纜難度系數(主要指材料、制造工藝及配套技術等)為 1,則 132kV、220kV 及 400kV 電線電纜的難度系數分別為 3、6、26;而且海纜的生產比同電壓等級的普通電線電纜技術

58、要求更高,能夠實現高電壓等級生產的海纜廠商具備較強的技術壁壘。當前東方電纜、中天科技、亨通光電三家頭部企業均已具備 500kV 交流和直流海纜生產能力,且三家頭部企業在海纜領域仍有較多科研項目成果和在研項目,實力超群,其他廠商尚需要較多技術積累。中天科技目前已具備超 17 項自主研發的重點關鍵技術,包括超高壓交聯聚乙烯絕緣擠出工藝技術,大長度絕緣、擠鉛及護套連續生產技術,三芯超高壓海纜成纜和鎧裝光纖復合一體化技術,大截面和大水深阻水技術,柔性直流電纜絕緣結構設計技術此外,公司還承擔了多項科研項目及在研技術項目,技術水平領先,獲得多項國家級、省區級重點科研項目榮譽。公司在技術領域尤其是絕緣制造方

59、面成績突出,是國內少數幾家掌握 500kV 交聯聚乙烯絕緣交流海纜生產技術并實現工程應用的企業之一,替代了傳統充油海纜。在大長度絕緣、擠鉛及護套連續生產方面,公司已實現超高壓交流 500kV、直流400kV 海纜交聯工序連續開機,無接頭連續生產長度超過 25 公里的生產能力。公司成功研制了首根國產長距離三芯 110kV 海底光電復合纜以及國內首條投用的三芯 220kV 海底光電復合纜,2020 年,公司首創400kV 柔性直流海纜,成功交付國內首個遠距離、高電壓等級的柔性直流輸電海上風電項目(江蘇如東項目),填補了國內的技術空白,公司也是全球獲得英國 Carbon Trust 資助進行高壓動態

60、海底電纜研制的 5 家企業之一(中國唯一一家),公司躋身全球海纜(能源領域)最具競爭力企業 10 強、全球線纜產業最具競爭力企業 10 強、全球光纖光纜最具競爭力企業 10 強,全球新能源企業 500 強位居 116 位,技術水平遙遙領先。表12:中天科技海纜目前已具備關鍵技術、承擔科研項目情況、在研項目情況已具備關鍵技術情況超高壓交聯聚乙烯絕緣擠出工藝技術;大長度絕緣、擠鉛及護套連續生產技術;三芯超高壓海纜成纜和鎧裝光纖復合一體化技術;輕型光電復合海纜生產技術;大截面和大水深阻水技術;海纜軟接頭技術;柔性直流電纜絕緣結構設計技術;水下生產系統用臍帶纜關鍵技術;多芯數集束海纜變頻控制技術;多芯

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