风电叶片存在大型化、轻量化趋势。叶片大型化不仅有助于提高风机发电效 率,也有利于缓解开发风场的成本压力。国家发改委和国家能源局提出,要把高效 叶片气弹、轻量化结构、新材料相结合的一体化设计技术列为未来的重点突破目 标。
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由于大尺寸叶片需要减重,碳纤维等重量 更轻、强度更高材料在风电叶片中的渗透率也在持续提升。风电叶片主要原料包括树脂基体材料、增强材料、夹芯材料以及结构胶等。根 据《复合材料在大型风电叶片上的应用与发展》,原材料费用占风电叶片总成本的 75%,在原材料成本中占比较大的主要是基体材料、增强材料和夹芯材料。其中树 脂基体材料在风电叶片原材料成本中占比 33%,夹芯材料占比 25%,增强材料占比 21%。
中国环氧树脂产能、产量较稳定。根据百川盈孚,2019-2021 年,国内环氧树脂产能保持在 230 万吨左右,2022 年增长至 283 万吨。环氧树脂产量保持在 140- 160 万吨之间,行业整体较稳定。
国内环氧树脂产能 风电专用环氧树脂市场集中度
环氧树脂行业集中度较低。根据百川盈孚数据,中国共有 42 家企业生产环氧树 脂。其中南亚昆山、江苏三木等 9 家企业有效产能大于 10 万吨,产能合计为 157.8 万吨,仅占总产能的 55.7%。
2021-2025 年中国风电环氧树脂市场有望翻倍。根据国际风力发电网,1GW 风 电叶片能消耗 4250 吨环氧树脂,据此测算风电环氧树脂需求。从 2010 年至 2021 年,中国风电用环氧树脂的市场需求从 5.09 万吨增长至 19.90 万吨,CAGR 为 13.20%,结合 CWEA 对 2025 年风电装机量的预测,预计 2025 年风电环氧树脂需求将达到 36.13 万吨,根据百川盈孚,2021 年 11 月-2022 年 11 月,环氧树脂均价为 22470.86 元/吨,据此可测算出 2021 年中国风电环氧市场规 模为 44.72 亿元,结合立鼎产业研究网引用的 CWEA 预测,我们预计 2025 年将达到 81.18 亿元。
风电专用环氧树脂市场集中度较高。根据上纬新材招股说明书,2019 年,在中国风电叶片专用环氧树脂市场中,美国瀚森的产量占 18.02%,道生天合占 14.45%, 上纬新材占 13.40%,欧林占 9.79%,惠柏新材占 7.19%,亨斯迈占了 4.20%,CR6 达 到了 67.05%。
根据中研普华研究院《2022-2027年环氧树脂市场投资前景分析及供需格局研究预测报告》显示:
环氧氯丙烷和双酚 A 是环氧树脂主要原材料。环氧氯丙烷和双酚 A 都属于大宗 品,受国际原油价格影响较大。根据百川盈孚,2022 年,每吨环氧树脂对双酚 A 单 耗为 0.69 吨,在环氧树脂的成本中占 43.90%;对环氧氯丙烷单耗为 0.56 吨,在环 氧树脂的成本中占 34.56%。
环氧氯丙烷:中国环氧氯丙烷可基本保证自给自足。2019-2021 年,中国环氧 氯丙烷产量和表观消费量均保持在 50-75 万吨。2022 年 1-11 月,中国环氧氯丙烷产 量 68.93 万吨,进口量 0.17 万吨,出口量 6.9 万吨,表观消费量为 62.2 万吨。双酚 A:根据《双酚 A 生产技术进展及市场分析》贾玉庆等,中国是全世界最 大的双酚 A 生产国家,2020 年,国内双酚 A 产量为 156.3 万吨,进口 59.5 万吨,出 口 1.3 万吨,自给率为 72.9%。由于主要供应厂商部分产量仅供自身生产聚碳酸酯或 环氧树脂使用,国产双酚 A 无法完全满足国内环氧树脂厂商的生产需求,部分仍需 进口,因此受国际市场价格波动的影响较大。
海上风电有望迎来跨越式发展
“海上风电的风力资源更好,与陆上建设风电场相比,海上风能资源丰富、储量大,可集中连片大规模开发。海风资源禀赋好,风速大、功率密度高。”风电行业相关人士在论坛上指出,“更重要的是,我国上海、浙江、山东、江苏、广东等核心用电区域,都属于沿海地区,海上风电资源到达沿海等高能源需求地区的距离短、成本低,适合大规模开发。”
根据中国电力企业联合会的数据,2022年海上风电新增装机4.07GW,较前年装机量下滑。不过,2022年海上风电招标量高达17.9GW,创历史新高,这为2023年海上风电装机量的高增长奠定基础。
三一重能日前在投资者活动中表示,公司不会缺席海上风电的发展。公司海上产品计划今年推出,技术路线将采取双馈与半直驱并举的方式,根据近海、远海不同情况推出系列机型,接下来将积极参与海上风电项目的投标。公司正与沿海多个省份(如山东、河北、江苏、辽宁、广东等)进行洽谈,加快推进落实沿海产业园的部署。
风电行业正加速迈入大型化时代,大兆瓦风机、超长叶片渐成主流;另一方面,风电行业还将加速智能化、自动化、数字化转型。
2023年1至2月,59个风电项目的中标情况显示,已开标项目总规模达12282MW,涉及12家整机商。其中,远景能源、金风科技和三一重能中标规模名列前三名,分别为3399MW、2880MW、1816MW,占比分别为27.67%、23.45%和14.79%。
近年来,陆上风电机组单机容量不断突破,主流机型向5MW至7MW持续迈进,多家整机制造企业7MW至8MW机型陆续下线并吊装,部分9MW级机型已推出。海上风电机组迈入双位数时代,11MW级风电机组已批量化应用,16MW至18MW级风电机组相继下线。
而从叶片长度来看,多家企业110米级叶片相继生产,123米风电叶片亦有成功下线。在已发布风电机组机型中,陆上、海上风电机组配套的叶片长度分别平均达到100米、140米左右。
据介绍,风电叶片越长、面积越大,捕获风能的能力就越强,发电的能力也就越强,因此,大尺寸、轻量化、高可靠性等成为风电叶片尤其是海上风电叶片研发制造的主方向。
以123米叶片为例,该叶片将适配16MW海上风电机组。该风电机组每小时可发1.6万度电,如果每户家庭一个月用300度电的话,它每小时的发电量相当于50户人家一个月的用电量。
聚氨酯复合材料的性能有望超过环氧树脂复合材料。聚氨酯具有粘度低、韧性 好、灌注和固化速度快等优点,有利于缩短成型周期,且聚氨酯的强度高于环氧树 脂。但聚氨酯的电阻率较高,综合电性能较差,仍需要继续优化配方体系。聚氨酯 对水分也较为敏感,所以在风电叶片生产过程中,增强纤维和夹芯材料的烘干以及 灌注时对水的控制是聚氨酯批量应用的技术关键。
《2022-2027年环氧树脂市场投资前景分析及供需格局研究预测报告》由中研普华研究院撰写,本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析,重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。