风电零部件系列专题(四)：风电叶片—风电大型化和降本的重要一环-信达证券.pdf-solarbe文库

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风电零部件系列专题（四）风电叶片风电大型化和降本的重要一环 [Table_Industry] “ABCDDCBEDEDDDF1 GHIJDBDKLMMFNOCM1 P1111QRSTUVTWXYZS[\X]ZZW_1 1 -‘abcdefgh ijklm1AniopjqjnA1irstql uvwxyz{w|}E B PBDDDMB “ [Table_ReportDate] “ “ 456ABCDEF.G;456 ß . o ABCD 89E,FGHIJ-./KCLMNOPQR20 叶片是风电最基础的关键零部件之一，是影响风力发电效率的关键因素之一，为满足复杂工况下的高效率发电，风电叶片要求外型设计、密度轻、强度高、韧性强，除外形设计以外的力学性能要求都直接与风电叶片的结构和材料有关。风电叶片结构包括主梁系统、上下蒙皮、叶根增强层等主梁系统包括主梁与腹板，主梁负责主要承载，提供叶片刚度即抗弯和抗扭能。腹板负责支撑截面结构，预接主梁上蒙皮形叶片外形风能，形主梁结构，上下蒙皮、与主梁结构接为叶片叶根增强层主梁上载主。主梁和材是最部，风电叶片材料的80。材提高叶片的 ¡ 性。主梁材料主要是¢£增强复⁄材料，¢£增强复⁄材料是¥¢£和基ƒ材料的复⁄ 材料，¢£§要currency1有高 “，以提高叶片的刚度 «‹基ƒ要求›fifl、型效率高。 –†型叶片的复⁄材料‡，¢£· ¶¢£，基ƒ材料· ‚和„”«‹，基力学性能要求是»高况下的最†‰ – 型叶片的主梁复⁄材料，¢£· ¿ ¢£ ¿¢£与 ¶¢£的杂复⁄材料，基ƒ材料–´· ˆ˜«‹。 B 4 1 资料来源复合材料在大型风电叶片上的应用与发展,信达证券研发中心风电主结构‡，叶片、¯˘˙、发电是 ¨最高的 ˚零部件。以电风电主结构为¸，2020 电风电主结构‡叶片、¯˘˙、发电 ¨ ˝ 为23.6、12.7和8.7。˛ 叶片主的 ¨ˇ–高，叶片度增一¡ 度上高以的。风主的型‰和fl 下，叶片的是的力学性能、轻“‰和Æ 。 FFDFD I I4 1 资料来源“ABCD EFG G C I 1 *,-./0123456789;ABC DEFG abcd7ecfghENijkLlcdmnopqrst ¶¢£增强复⁄材料仍是风电叶片的主要主梁材料， ¶¢£增强复⁄材料是¥ ¶¢£作为增强¢£材料，‚和„”、ˆ˜«‹与酚醛«‹作为基ƒ材料，也称为 ¶钢，强度高、ˇ“轻、耐老‰，æ面再缠 ¶¢£ 涂ˆ˜«‹。 ¶¢£ 仍是主流增强材料，根据‡ 巨石公开披露，公司 ¢ 品有20 风电叶片。增强¢£的 “是影响叶片变形的关键因素之一（ “是¥ “为230 265 P ，‡等 “是¥ “为270 315 P ，高 “是¥ “ 315 P ），因此 “的增对叶片刚度的提升 ˇ 。近 ¢ ª持续的行 ø，一 ¢的 “都提升 10 叶片型‰的发。 ¶¢£ ´ 的，工艺。我们认为来看 ¶¢£仍是主流材料，风型‰ ，叶片之增， ˇ“也来，¿¢£增强复⁄材料 ¨有¡提升。 N ）1 *,-./0123456789;ABCD EFG G ¶1 叶片玻纤的主要型‚ HIJG KLMNOGG PQRSTUGGVWLMUGG KSXMOWGGG EYZ[G\]G \G \_G \‘G Ya02GVbG VbcG VbddG eG fghiGVjkG lbmG PnolbG VlbnoG pjqG rPstttG rPutttGrPvtttG eG *,-./0123456789;ABC DEFG ¿¢£的密度¨ ¶¢£fl30 35， ¿¢£ 使叶片¢ˇ20以上 ¿¢£的 “¨ ¶¢£高3 8£ ¿¢£⁄有强的抗¥ƒ性能，能§currency1叶片的使 “。 ¿¢£主要有 3«、12«、2‹«、‹8« 等 ›， ‡ 1 2‹«（fi）为†fl 品，主要 – †–‡和·品上，而 2‹« 以上为 fl 品，主要风电叶片和品。 2020 ¿¢£§求“ ¨ ¶的‚„”是风电叶片、ƒ»， ˝ ¨‹09、2990，他‚的§求 ¨均足10。 75.00 2.10 7.20 13.20 2.50 原材料销售成本研发成本制造费用其他成本 21 33 25 8 6 7 增强纤维树脂芯材结构胶金属及配件其他 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 E G e n e r a l ） OC H i g h m o d u l e s ） HM G Hi g h TM H i g h E7 H i g h S1 U l t r a - h i g h E8 U l t r a - h i g h TM Ⅱ U l t ra - hi gh ） E9 U l t r a - h i g h “ABC DEFG 主流的¿¢£供 Ł 开提高¿¢£ 能和 “‰Ø 供，并提升、设和¢ 能来Æfl 。Æ2020 开，¿¢£ 能上升，ª 2021 –2020 ˚“和增面，有– 提升，2020 ¿¢£ 能Æ2019 的269 ˆ˘提升 362ˆ˘，2021 能增 63‹ˆ˘，增高ß751‹。˛ 叶片上的¿¢£´ ‹8 50Ł的 fl 。 Ø上风电Œº的 º ，¿¢£的 ¨有¡提升。对 Ø上叶片来，会承载的关键部主梁上 ¿¢£以提高叶片刚度和强度，以¢ 主和的载，而优‰ 系统 ‰来Æfl度电。 ¿¢主梁设计的叶片一 ¨ ¢叶片¢ˇ20 30，æ ¿¢叶片上升，来的上关部件以 ı的优‰¢ˇ，使得风电的 ƒ Æfl10以上。 29.90 40.90 4.50 3.50 4.10 3.50 6.10 2.50 1.50 体育风电叶片建筑补强混配模成型压力容器航空航天碳碳复材电子电器其他 15000 120000 180000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 160000 180000 200000 玻纤织物碳纤维碳纤维织物 “§currency1E “«‹›fi fl¡¢ i – †‡·fl fl¶‚„”9» ‰» 6 7¿ ´ˆ˜367HIE¯˘4 ˘˙¨ ˚¸ I ˝˛ˇ‚ ´G ‡ 5}G 1£ HI459 012 G ‡ 67H ¡¢ Æ H ª G Ł ØŒ 5}G º } æ } } y “ ıB › }G 5 ˆłøˇ 67y œß y ‚ G 资料来源华经产业研究院，信达证券研发中心 ¿¢£ 叶片的设计和工艺壁垒风电叶片的¿¢£ “‡VESTAS – ¨ ˇ，主要是˛ 专利保护，2002 7月19日，VESTAS ˝ ‡ 、丹麦等家知识权局、欧洲专利局、世界知识权局等际性知识权局申请以¿¢£条为主要材料的风力涡˘叶片的关专利，专利权利要求包fi 预预的条的法和风力涡˘ 叶片的法。专利保护为20 。专利保护，叶片 Ł 只能主研发主梁设计结构和Ø 工艺避VESTAS的专利保护，一¡ 度上限 ¿¢£材料风电叶片上的， VESTAS专利， ¿¢£风电叶片 ª‰ 有¡ 。风电叶片主梁所 ¿¢£存克ˇ预ø料、¿¢£´œ†导ß、型3˚工艺， 2015 之 ¿¢£工艺以预ø料和œ†灌注为主，而¿¢£‰›高使风电叶片· ¿¢¨¸ ƒ偏fl 近来Vest sfl ¿¢£ 梁为主流。工艺 ¿¢£ 板材，叶片作时设¡ 置把板材黏贴蒙皮上梁。设计理念是把 ƒ‰ 型的主梁主ƒ 力部拆为高效率、高质“、fl 的梁片件，把件一” 装 ƒ 型。工艺¿¢£板材ƒ积fi“ß69， ¿高预 ø料和œ†灌注，¢£fi“高使法¿¢£高强高轻质效果，能刚度要求非高、主梁¥ƒ富余“– 的叶片。型工艺以¢ 工序， ¢ currency1的投ß。与灌注工艺 ¨，的«‹fi“ fl，以使叶片ˇ“下Æ3 。同时型工艺与一品的型工艺似，也存同之。首 ¡˚“的‹8« 2‹«¿¢£安装纱架上，并„” ø胶槽、预型、型 currency1，引ß牵引和收卷。 BM I ‚ ‰» ¿ 1 资料来源国产碳纤维在风电叶片主梁上的应用研究，信达证券研发中心 ¢ 能风电叶片的是高端 ¶¢£ 风电纱，上Œ公司⁄有能的为‡ 巨石、‡材ı 、山东 ¢、Ø股份。‡ 巨石 ¢ 能 200ˆ˘，第一， Œ 率23， Œ 率3‹，建能 ‹6ˆ˘。‡材ı 公司 ¢ 能近110 ““æAB CD EFCD9£ GH4yzIB JKLMN O2P⁄QR STU˝V« WXYZ´G [\VG [\V\ ]9}z H _‹‘¶Yy Za˘ıb´cd[\VG9ef£ G[qj ghi1j67Bklmn5o,9f 8p ´qd[\VG29´a- vw9G 67G 5}G ’ G h .670 ; h 12 ‘ 3’ß n 2 9 2£ ˘ c9GbˆP\o]nsvs 5 ;‘Goo_˜B i 167´G 9¯7˘B˙¨ ‘G qm ˚B łø Œ y¸ ‚5 67 y 1G E0 JG s ttG E0 JK\ EYL2M 9EY012 ‹6˘ NO P “ QR ST UV W ‚5 67 y 1 XY G vtttG 6˘8Z [W\ U] 011 Z ]‚67 y 1G _’67G o ttG _’67 为风电 ª˛政策驱发为Œº驱，风电电‰ 历杆电‰阶段、竞‰阶段、¥导电‰阶段的平‰上网阶段。 2020 陆风家以来，我陆上风电逐步 ß 平‰阶段，Ø上风电平‰也 2021 1月1日开启。风力发电平均上网电‰和* ¶ –†x‡，倒逼风电 ŒŁ 上零部件公司Æ 来£持利£† 。 Æfl的最有效手段即 º 风电的容“，因此，我们认为平‰ 时型‰和零部件 ‰是来风电发的。 ¶9»风电˝˛ ‡电价（ˇ/kwh） fgh G 0⁄ G 8G Z8GGG diG ddiGdddiG dqiG jZG kloG xymstt‘no‘t]oG stt‘¶_nstov´pqxGt¶ oGt¶ vG t¶ _G t¶]oG G xymstovnutt_oG sto ´pqxG t¶v‘Gt¶ sG t¶ ]G t¶]oG GG GG 60 62 656565 6868 1920 22 23 25 2730 25 0 10 20 30 40 50 60 70 20132014201520162017201820192020 CR5占比（）材占率（） 30 20 15 35.00 中材科技时代新材中复连众其他 “|}Hx˛8 4 Æ 1 « ] m e ˙w e ªO Hx17 g e-‘ab 9 2 gh„ HxeHx¥ ed „IJG -GP VWIP„f ¡1« „ ¢ƒ£ „⁄ ¥ Qe1 qƒ§-‘ab currency1 „“g«-.o1‹-‘ab ›aMfi-.„QRfl ⁄ fle Mfi„¿aG –, †‡ ·K3 „IP ¶1 M‚„ab 4ı„„“˙G“„, 4 ”currency19K» D„‰ 1 “ 1 ¯¢-‘ab K] Mfi¿aG –,†‡ ¯„VW1«/-‘abcurrency1 K ˘¡˙e1 .Z[‹›£1 „-.MNO„¿a7 «Z[2„ 4¨v1 e ˚ Hx ¸„ 4 ıG˝m˛› §currency1eHx¥ ˚ „Z[¿a¨vqˇ ˛›1 e ¥ currency1y ¿ae Mfi„4 G»3G¿a , ‡ 17 p K“ ab 4ı„„ 2 K e1 . „‹›£1-‘ab dG4 currency19Æe ¿,„ghM 8„ab7˛8 ª17currency19 gh . 4Ł89mume1 ¥ -‘abMeeØŒ-‘abº ¿1Z[4 2 Z[ ¥GloG Gæ ƒ „Z[*e „4 Hx 1ın|4 E / 8’1-‘ab«/ł8 øœZ[ Ze Æ -‘ab „4 ßHx „ 4¨ve1 ØŒ-‘ab 1 æfi æ 1M „“, Zn æfiæ øœe-‘ab_›Æ W Z„ e1 PQRM1 e ”c“c«§ƒQFDªL AB89‚CDƒQL Æc“c«§ƒQCEFDL fl89‚]ƒQƒ Æ L Æec“c«ƒQ‰ .FCGßbL AH89‚I§ƒQe JKc“c«I§ƒQC£e