風電材料行業專題報告風電如日當升，材料前景似錦長期：“雙碳”驅動發展，未來空間廣闊風電是實現“雙碳”目標的重要手段之一，政策制定2025年、2030年風電光伏裝機目標，需求長期支撐明確。2016年11月，風電發展“十三五”規劃提出目標到2020年底，風電累計并網裝機超2.1億千瓦，風電年發電量達到4200億千瓦時，占全國總發電量的6%。2020年2月，中國可再生能源展望2019規劃“十四五”風電年均新裝機53GW，“十五五”年均新裝機127GW，“十六五”風電成為實現“碳中和”的主力軍。2020年12月，新時代的中國能源發展白皮書提出2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右，風光總裝機超過12億千瓦。2021年5月，關于2021年風電、光伏發電開發建設有關事項的通知提出確保2025年非化石能源消費占一次能源消費的比重達到20%左右。2021年12月，關于印發第一批以沙漠、戈壁、荒漠地區為重點的大型風電光伏基地建設項目清單的通知明確第一期風光大基地項目總規模達97GW，其中明確要求2022年底前投產超過45GW，2023年底前全部投產完畢。2022年5月新方案落實，風電項目由核準制改為備案制，風電項目審批效率提升。2022年6月，“十四五”可再生能源發展規劃明確2025年，可再生能源年發電量達約3.3萬億千瓦時?！笆奈濉逼陂g，可再生能源發電量增量占比超50%。風力發電滲透率逐年提升，未來可期。國內風電新裝機占比顯著上行，2014至2021年，風力發電裝機容量占總裝機容量比重由7.0%上升至13.8%；全國風力發電量由2014年約1547億度大幅提升至2021年約6526億度，復合增速高達22.8%。展望未來，國家定下2030年風光總裝機達12億千瓦的目標，“碳中和”驅動下，風光可再生能源長期增長空間仍相當可觀，帶動產業鏈上游材料需求持續高增。度電成本下滑，風電競爭力持續提升，有望帶動需求穩步上行。技術持續革新驅動風力發電度電成本持續下降，根據IRENA統計，陸上風電在2020年已成為全球成本最低的清潔能源。2022年是中國風電平價上網元年，風力發電成本仍有較大優化空間，預計平價上網大幅推廣后，風電競爭優勢有望持續增強，內在競爭力提升有望刺激風電消費穩步上行。中期：招標顯著提速，中期景氣可期2022年豐富的招標規模有望為明后年行業裝機提供有力支撐。風電行業招標通常對應1-2年后的裝機。根據金風科技統計，2022Q1國內風電公開招標量達24.7GW，為歷史單季新高，接近2021全年招標量的一半。根據風芒能源，Q2招標延續旺盛。招標大幅上行有望為明后年行業裝機提供較為確定的支撐。中期，風電裝機增長勢頭有望持續。近期第二批風光大基地項目印發，各省市現有“十四五”風電裝機規劃已超300GW，且海上風電勢頭迅猛。預計2025年國內風電并網裝機有望達到109GW，2021-2025年復合增速高達23.0%，中期維度風電裝機有望持續上行，帶動材料端需求向好。短期：裝機旺季將至，需求或迎爆發下半年為傳統風電裝機旺季。風電裝機本身存在較為明確的安裝節奏，即上半年集中招標、立項，下半年集中安裝、并網。反映在裝機節奏方面，Q1歷來為淡季（北方部分地區仍處于凍土期），Q2裝機有所修復，Q3-Q4為傳統裝機旺季。2018年、2019年國內風電下半年裝機占比在64%左右；2020年、2021年國內裝機受陸風、海風搶裝潮影響，旺季效應更加顯著。2022年風電裝機旺季效應有望顯著延續。根據國家能源局統計，2022年1-6月國內風電新增并網裝機12.94GW。2022H1在疫情影響下，不少產地位于華東地區的零部件均受到影響。此外，風電產業鏈環節眾多，牽一發而動全身，導致上半年不少項目的安裝進度大幅放緩。對于2022年全年，預計風光大基地項目并網規模有望達到30-40GW,成為全年裝機的確定性支撐；海上風電部分前期項目順延，全年有望貢獻6-8GW。我們判斷2022年將依舊延續搶裝期間的季節性差異，即三四季度并網裝機規模有望繼續維持高位，預計下半年裝機規模有望沖擊50GW。風電裝機高景氣下，上游原料需求將受到提振，涉及的化工產品及上市公司有望受益風電產業涉及哪些化工品？風電產業鏈由上游原材料、中游零部件、下游整機或部件組裝、終端風電場運營構成?；ぴ先缣祭w維、灌漿料、涂料、環氧樹脂、輔材等，有望受益風電景氣而需求高增。本文我們整理了風電產業所涉及的化工品，以及主要上市公司。整體來看，塔筒、鑄件等部件主要為金屬材料，化工品集中應用在葉片環節?；w材料——風電葉片用環氧樹脂：潛力大，內資占有率高環氧樹脂是風電葉片的主流基體材料。目前主要葉片制造商均采用環氧樹脂作為葉片灌注成型的基體材料，少數廠商采用乙烯基酯樹脂或不飽和聚酯樹脂。環氧樹脂被廣泛應用于葉片的生產主要因為其良好的力學性能、耐化學腐蝕性和尺寸穩定性，利于葉片在嚴苛的環境下保證運作效率和使用壽命。風電葉片用環氧樹脂由基礎環氧樹脂與固化劑、稀釋劑等深加工制成，其特點是與玻璃纖維、碳纖維有良好的浸潤性，同時粘度低、機械性能好，工藝操作性與耐熱性優異，與增強材料復合后具有優異的力學和耐疲勞性能。風電葉片用環氧樹脂的需求主要受風電行業的需求影響，具體由新增風電裝機容量所決定。根據聚合科技招股說明書披露，2020年公司風電葉片用環氧樹脂銷量為11808噸，市場占有率為3.35%，產品單價約21.74元/kg進行估算，2020年國內風電葉片用環氧樹脂總需求量約35.2萬噸，市場規模約76.6億元。國內風電葉片用環氧樹脂基本形成以美國瀚森、美國歐林、道生天合、上緯新材、惠柏新材、聚合科技等在內的多元角逐格局。風電葉片用環氧樹脂的核心競爭力主要體現在工藝技術層面，行業整體對技術要求較高。且出于產品質量及安全性等方面考慮，客戶會要求供應商提供權威機構的認證，如DNV?GL認證等，選定供應商并經長期合作認可后，通常不會輕易更換，具有一定粘性。結構膠黏劑——環氧樹脂結構膠：市場空間有限，行業寡頭壟斷結構膠黏劑指強度高、能承受較大荷載、且耐老化、耐疲勞、耐腐蝕，在預期壽命內性能穩定，適用于承受強力的結構件粘接的膠粘劑，是風電葉片生產過程中主要原材料之一。結構膠類型主要有環氧型、聚氨酯型、乙烯基型及丙烯酸酯型等，目前在葉片合模用的結構膠主要是環氧樹脂結構膠。風電葉片結構膠屬結構膠中的高端型號，性能要求較高，進入下游客戶供應鏈需通過國際風能權威認證（GL）等多種認證。根據康達新材招股說明書（2012年），當時國內1.5MW主機每套需3片葉片，每片葉片環氧結構膠和環氧基體樹脂的用量分別為0.35噸，結構膠用量約為700噸/GW。2021年新裝風機平均功率已提升至3.5MW，主流風機葉片半徑提升至約150米，假設單位功率風機結構膠用量不變，以國內風電新增裝機容量年均60GW計，風電葉片結構膠年需求量約4.2萬噸。目前風電葉片結構膠僅有幾家供應商。國外供應商主要有瀚森（Hexion）和歐林（OLIN），其結構膠具有韌性好和固化收縮率低等優良性能，一度成為風電行業早期快速發展的主力軍，但是過高的價格也與葉片的低成本化相矛盾。近幾年來，國內生產廠家康達新材、道生天合等不斷進行技術革新和生產優化，憑借相對均衡的性能和低成本的優勢而不斷擴大其市場份額?？颠_新材是國內風電葉片結構膠龍頭，市占率超六成。公司結構膠產品的主要原材料為環氧樹脂、固化劑、氣相二氧化硅、環氧稀釋劑等化學品，康達新材目前風電葉片結構膠市場占有率超過60%。芯材——PVC、PET泡沫材料：滲透率有望提升芯材是葉片主要原材料之一，可以有效提高葉片整體剛度，減輕葉片重量，合理的降低機組運行載荷。葉片芯材主要包括輕木（Balsa）、PVC和PET。國內葉片芯材中，輕木（Balsa）主要依賴從南美熱帶地區進口。泡沫芯材PVC、PET材料性能更為優異，滲透率有所提升。根據隆華科技可轉債說明書，2020年全年國內風電葉片PVC和PET泡沫總用量均在35萬立方米左右，“十四五”期間預計年均用量在55-60萬立方米左右。根據中國可再生能源學會風能專業委員會完成葉片夾芯材料技術發展現狀與趨勢研究報告預測，葉片芯材受風電裝機推動，需求度將不斷提高；未來風電材料將朝輕量化、高強度與低成本方向發展，將進一步推動PVC及PET泡沫市場發展及應用，預計到2025年，中國葉片芯材（PVC和PET泡沫）的市場空間將達到53.1億元，市場空間潛力巨大。風電芯材PVC、PET領域，行業主要生產廠商為瑞典戴鉑（DIAB）、天晟新材、隆華新材等。天晟新材：公司是知名的高分子發泡材料專業生產商，致力于高分子發泡材料的研究、開發、生產和銷售。公司PVC結構泡沫產品已應用于風電領域。隆華科技：公司全資子公司科博思PVC、PET結構泡沫與國外龍頭企業產品在各項性能上基本一致，2020年高性能PVC芯材產能為7920m3/年，與國內一線廠商時代新材、中材科技、三一重能等均簽有訂單。公司于2021年發行可轉債募投8萬m3/年高性能PVC芯材和年產8萬m3/年新型PET芯材。增強材料——碳纖維：受益葉片大型化，前景光明碳纖維又稱“黑色黃金”，指含碳量90%以上的高強度高模量纖維。碳纖維質地輕、強度高，是極佳的輕量化材料和熱場材料，小絲束碳纖維主要應用于國防軍工、航空航天等領域，大絲束碳纖維主要用于交通運輸、風電葉片等工業領域。碳纖維生產流程復雜，對設備和技術要求極高。各環節參數及反應溫度的把控都需要極其精準，否則將顯著影響碳纖維產品的拉伸強度，甚至造成斷絲現象。碳纖維葉片在結構材料中主要用于主梁或分段葉片連接區域，承擔主要載荷，用量大。2020年全球風電碳纖維用量約為3萬噸，其中至少90%以拉擠板形式應用于葉片主梁；

國外最早將拉擠碳板應用于葉片，迄今已有十多年批量應用經驗；國內部分廠商已在新葉型上完成拉擠碳板試制或小批應用，業內拉擠碳板新葉型研發加快。風電已成為碳纖維的最大下游。根據賽奧碳纖維發布的2021全球碳纖維復合材料市場報告，風電葉片已成為國內碳纖維的最大應用，風電葉片約消耗碳纖維22500噸，占比為36.1%。葉片大型化促進碳纖維滲透率提高。為了能在有限的土地面積上實現大規模發電，提高風力發電效率，葉片需要往大型化的方向發展。但葉片長度增加會導致葉根受到的荷載增加，使葉根疲勞失效，還會使風輪在擺動方向受到較大荷載，導致扭轉變形。葉片重量增加導致的荷載上升會增加主梁帽層間失效的風險，若重量的增加大于剛度增加，葉片還易發生共振，破壞結構。因此隨著葉片的大型化，使用高剛性、高比強度、高比拉伸模量的材料制造決定葉片剛性的主梁非常必要。碳纖維較傳統玻纖增強材料性能更佳。傳統的葉片制造材料玻璃纖維復合材料無法滿足這些要求，而碳纖維復合材料密度更低、強度更高，是風電葉片大型化、輕量化的首選材料。碳纖維市場空間廣闊。展望未來，最大應用下游風電裝機高速增長，疊加其在風電葉片增強材料的滲透率持續提升，碳纖維需求有望快速增長。碳纖維具備較高的技術工藝壁壘，行業集中度較高，當前中國碳纖維行業供需仍存在較大缺口，伴隨未來幾年龍頭企業的快速產能投放，預計進口部分有望實現國產。國內主要上市公司有吉林碳谷、光威復材、中復神鷹、吉林化纖、上海石化、中簡科技等，各企業均有擴產計劃。固化劑——聚醚胺、酸酐：需求向好，存路徑差異固化劑是一類增進或控制固化反應的物質或混合物，與環氧樹脂搭配使用作為風電葉片基體材料。固化劑與環氧樹脂發生固化反應，將環氧樹脂與固化劑本身的化學結構連接，形成網狀立體聚合物，把復合材料骨材包絡在網狀體之中使線型樹脂變成堅韌固體。固化劑種類繁多，按其結構主要分為胺類固化劑、有機酸酐類固化劑、咪唑類固化劑三大類。聚醚胺：風電助力需求，行業寡頭壟斷聚醚胺（PEA）也稱端氨基聚醚，是一種主鏈為聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚環氧丁烷或其嵌段共聚，且端羥基被氨基取代的聚合物，這種特殊結構賦予聚醚胺黏度低、蒸氣壓低，溶解性好等優異性能。因此，聚醚胺在環氧樹脂固化劑、聚脲噴涂、復合材料、燃油添加劑、水處理添加劑以及石油開采等領域得到了廣泛應用。目前所有的工業化胺類固化劑中，僅有聚醚胺可以滿足大型風力發電葉片制造的性能和工藝性要求。聚醚胺上游原料主要為環氧丙烷/乙烷、丙二醇等，下游應用領域覆蓋風電、建筑、膠黏劑、油氣開采、燃料清潔等。聚醚胺在大多應用場景中起到固化劑的作用，賦予產品高強度、高韌性、水溶性、表面活性等優異性能。風電構筑主要需求，聚醚胺市場規?？焖僭鲩L。2020年中國聚醚胺下游應用中，風電領域占比高達62.1%，是聚醚胺的最大下游，中國聚醚胺行業的需求量、市場規模分別由2016年的4.2萬噸、9.2億元，增加至2020年的10.1萬噸、25.8億元，2016-2020年需求年均復合增速高達24.5%?！帮L電退補”導致2019至2020年行業增長迅速；

2021年市場需求有所下跌。盡管如此，風電行業在政策支持下快速發展，其他下游需求穩定，預計中國聚醚胺需求未來將持續高增，根據弗諾斯特沙利文測算，中國聚醚胺需求量、市場規模有望由2021年的8.3萬噸、24.1億元增長至2025年的14.8萬噸、44.3億元，2021-2025年需求年均復合增速將高達15.7%。聚醚胺入行門檻高，僅少數企業具備生產能力。聚醚胺具有技術、資金、客戶等入行門檻，高端型號的核心技術掌握在巴斯夫、亨斯邁等海外龍頭企業手中，僅少數企業具備量產能力。聚醚胺供給高度集中，呈寡頭壟斷格局。根據正大新材料招股說明書披露，2020年中國聚醚胺總產量為8.0萬噸，2020年產量排行前五的企業為正大新材料、阿科力、巴斯夫、晨化股份、萬華化學，2020年中國聚醚胺行業產量CR5高達92.6%。主流廠商規劃擴產，但短期增量有限。伴隨聚醚胺需求向好，盈利上行，主流生產廠商紛紛發布擴產計劃，據不完全統計，行業目前規劃產能達18.5萬噸/年。但新增產能大多在2023年及以后投入市場，短期看行業供給增量有限。有機酸酐類固化劑——玩家較少，濮陽惠成是行業龍頭有機酸酐類固化劑可用于制備風電專用環氧樹脂。有機酸酐類固化劑用量僅次于胺類固化劑，其具有綠色環保、對皮膚刺激性小，適用期長等優點。環氧樹脂固化時，還可將兩種或兩種以上酸酐型固化劑按照一定比例進行復配使用，以實現環氧樹脂固化物的特殊用途，環氧樹脂固化物會隨著固化劑配方的改變而表現出不同的優越性能。國內酸酐固化劑生產企業較少。濮陽惠成是國內順酐酸酐衍生物龍頭，公司產品甲基四氫苯酐可作為環氧樹脂配套的固化劑，下游應用于風電行業。防護涂料：國產替代空間廣闊風電葉片、塔筒處于露天工作環境，需要特種涂料防止腐蝕。風場一般處于風力資源豐富、環境惡劣的沙漠、海洋、高原等邊緣地帶，風電設備受自然環境影響嚴重。一般風電設備的使用壽命要達到20年以上，且檢修困難、施工難度大、成本高，因此必須用高效防腐涂層加以保護，來防止光照、風沙、風雨等因素的侵蝕，這對于風電機組涂料也提出了更高的性能要求。風機防護涂料國產化替代空間廣闊。國內風電防護涂料市場主要被外資品牌海虹老人、阿克蘇諾貝爾、佐敦、PPG等占據，國產化替代空間廣闊。國內主要生產廠商有大連義邦、飛鹿股份等。飛鹿股份：公司在風電設備保護領域提供涂料、涂裝一體化服務模式，其中風電葉片涂料通過德國GL認證。鑄造樹脂——呋喃樹脂：細分領域現龍頭，圣泉集團產能領先呋喃樹脂在鑄造工藝中作型芯粘結劑，是風電領域應用最為廣泛的鑄造樹脂。鑄造用樹脂可分為三大類：呋喃樹脂、冷芯盒樹脂和堿性酚醛樹脂。呋喃樹脂為最常應用的鑄造用樹脂之一，呋喃樹脂是指以具有呋喃環的糠醇和糠醛作原料生產的樹脂類的總稱，具有固化速度快、效率高、常溫強度