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文檔簡介
金盤科技研究報告-干式變壓器領先企業積極布局儲能業務一、公司介紹1.1、發展歷程公司深耕變壓器領域,是技術領先的電能供應解決方案提供商及數字化高端裝備制造商。公司前身海南金盤特種變壓器廠創立于1997年,于1998年赴美上市,2008年轉板至納斯達克,2016年完成私有化后退市,最后在2021年3月9日在上交所科創板掛牌上市,是海南首家科創板企業。公司深耕變壓器領域,逐漸發展出電抗器、VPI、成套開關、電力電子節能設備等產品,全面覆蓋電力系統的電源側、電網側和配用電側。公司是全球領先的新能源電力系統配套提供商,深耕新能源、高端裝備、節能環保、智能電力等領域,運用數字化的制造方式不斷為新能源(包括風能、光伏、儲能等領域)、新基建、軌道交通、智能電網、重大基礎工程建設項目,提供電網高端裝備以及電能供應總體解決方案。公司契合國家發展戰略,積極向智能化、數字化轉型。在國家碳達峰、碳中和的戰略目標下,公司不斷升級迭代產品及技術、全力發展儲能領域,實現企業自身全面數字化轉型,推動數字化及智能制造、智慧工廠、智慧園區等數字化整體解決方案商業化發展,推動能源革命進程,助力國家產業數字化發展戰略,逐漸發展成為數字化制造領先企業。1.2、股權結構公司股權結構清晰且集中度高,內部治理穩定。公司控股股東為元宇投資,直接持有金盤科技
43.29%股權。公司實際控制人為李志遠和YUQINGJING
(靖宇清),二人為夫妻關系,均為公司的創始人。李志遠通過元宇投資間接控制公司42.86%股份,YUQINGJING(靖宇清)通過金榜國際間接控制公司6.32%股份。因此,李志遠和YUQINGJING(靖宇清)夫婦合計控制公司49.18%股份。2019年6月29日,公司實際控制人李志遠和YUQINGJING
(靖宇清)與李晨煜、靖宇梁共同簽署《一致行動協議》,合計控股比例達55.04%,股權集中度較高,有效保證公司的決策效率和治理的穩定性。1.3、管理團隊公司高管團隊經驗豐富,產業背景深厚,具備專業的技術實力。董事長李志遠是公司創始人,曾任廣西電力設計院工程師,對電力系統具有深刻的理解,帶領公司團隊鉆研變壓器領域技術,實現了干式變壓器的自主研發。公司副總經理邸雙奎、秦少華等擁有豐富的產業背景,曾任職于西門子、通用電氣公司等海外先進企業,在變壓器、高壓開關、電氣傳動等領域積累了深厚的一線生產和研發經驗。公司的研發體系包括電氣研究院、智能科技研究院、儲能科技研究院等研究機構,技術團隊人員配置完善,公司產品研發涵蓋了新技術基礎研究、新產品應用開發和現有產品持續改進三大方向。研究院與事業部相結合,通過干變、儲能、新能源、電抗變頻等事業部的實際產業經驗反哺相關技術的迭代升級工作,具備專業的研發實力和一定的技術優勢。公司上市后股權激勵聚焦于核心技術人員和業務骨干,調動整體積極性,彰顯發展信心。公司于2021年發布上市以來首次股權激勵,對象具體包括高級管理人員、中層管理人員、核心技術人員、技術和業務骨干,共計279人,占公司員工總數1,940人(截至2021年6月30日)的14.38%。本次激勵對象主要是公司中層和一線骨干,有利于吸引和保留優秀的管理人才和業務骨干,進一步激發公司創新活力,為公司的持續快速發展注入新的動力,同時也彰顯了對公司未來發展的信心。1.4、主營業務分析公司專注于干式變壓器,逐漸發展涵蓋新能源、儲能、高效節能、高端裝備等應用領域,是全球領先的新能源電力系統配套提供商。公司最早從變壓器起家,掌握干式變壓器相關技術,并逐漸從源網側延伸至配用電側,運用數字化制造模式不斷為風能、光伏、儲能、新基建、高端裝備等全場景提供優質的電能供應解決方案及高端裝備,產品廣泛應用于新能源(含風能、太陽能、儲能等)、高端裝備(含軌道交通、海洋工程)、高效節能、工業企業電氣配套、基礎設施、民用住宅、傳統發電及供電、新型基礎設施(含數據中心、新能源汽車充電設施)等領域,其中風能、軌道交通、高效節能等三個領域為公司主要產品的重點應用領域,2022年公司突破了高壓直掛儲能技術路線,在大儲領域得到示范性項目應用。1)干式變壓器系列產品:公司干式變壓器系列產品包括變壓器和電抗器,產品性能、技術水平、品牌影響力等方面具有國際競爭優勢,是全球干式變壓器行業優勢企業之一,能夠定制性開發產品,滿足客戶不同的應用場景。公司干變產品廣泛應用于風電、光伏、儲能、軌道交通、高效節能應用領域,得到客戶認可,具有較高的市場地位;
2)成套開關設備:包括中壓開關柜和低壓開關柜,在電力系統的發電、輸電、配電和電能轉換過程中,起到開合、控制和保護用電的作用,公司產品具有方案齊全、聯鎖可靠、結構先進、保護功能完善、檢修方便、認證證書齊全等優點。產品廣泛應用于新能源-風力和光伏發電、智能電網、軌道交通、新能源汽車產業的快速充電站等領域;3)箱式變電站:具有占地面積小、運行安全可靠、移動靈活、投資小且造型美觀等優勢。產品主要應用于新能源風能、太陽能產業等戰略性新興產業以及城市高層建筑、住宅小區、市政設施、城市軌道交通供電系統、工礦企業、油田、港口、機場、施工工地、道路等場所的戶外環境;
4)電力電子設備:主要包括一體化逆變并網裝置、一體化儲能變流裝置、SVG等其他電力電子設備;5)數字化整體解決方案:為制造業(包括離散型及流程型)提供包含產線規劃、設備規劃、系統架構規劃、軟件設計實施規劃、系統集成規劃等模塊組成的一站式解決方案。公司積極推動數字化工廠整體解決方案的商業化應用,已形成包括工業軟件在內的制造模式創新和數字化工廠整體解決方案方面的核心技術19項,成為目前國內少數擁有能為數字化工廠提供智能倉儲控制系統、生產制造執行系統于一體的、依據德國VDI4499標準為客戶提供數字化整體解決方案的企業之一。公司累計已經獲得數字化工廠整體解決方案訂單超3億元;6)儲能系列產品:公司依靠多年的儲能相關技術及產品研發技術積累,已形成了儲能系列產品核心技術14項,同時,公司依托上海交通大學在電力電子和儲能領域的技術優勢,形成緊密的產、學、研戰略合作。2022年7月公司發布了全球首例中高壓直掛全液冷熱管理技術的儲能系統,同時推出低壓儲能系統等系列產品,覆蓋了儲能全場景的應用,包括發電側、電網側、工商業側和戶用側。公司致力于提供全球一流儲能系列產品,為客戶提供整套新能源解決方案。按下游應用劃分,新能源業務是公司主要營收來源。公司產品的下游應用領域包括新能源、高端裝備、高效節能、工業企業電氣配套、基礎設施、民用住宅、傳統發電與供電、新型基礎設施等,其中新能源下游的營收占比最高,是公司主要收入來源。2019-2021年、2022年H1新能源下游實現營收9.18、11.01、14.77、9.58億,在營收總占比41.49%、45.61%、44.96%、48.86%,2019-2021年復合增速達到26.8%,總體保持較快的增速,是公司主要的收入來源。風電下游的收入在公司總體營收的占比高,光伏下游的收入快速增長。在公司的新能源業務中,風電、光伏是最主要的收入構成。其中,風電收入占比第一,從2019年的5.68億元增長到2021年的10.96億元,CAGR為38.9%,2022年上半年實現營收4.71億元,占比23.99%。來自光伏的營收在2021年實現收入2.94億,2022年上半年實現收入4.46億,體量已接近風電,占比達到22.73%,發展勢頭迅猛。按產品劃分,干式變壓器系列產品是公司主要營收和利潤,毛利率處于較高水平。干式變壓器系列產品是公司傳統的業務,營收從2017年的11.80億元增長到2021年的24.71億元,CAGR為20.3%,2022年H1實現營收14.64億元,同比增長25.2%,干式變壓器系列產品的收入總體保持穩健增長。干式變壓器產品貢獻了公司絕大部分的毛利,2021年毛利6.09億元,占比78.5%,毛利率達到24.6%,在所有產品中位居前列。直接材料在主營業務成本中占比高,毛利率受上游原材料價格波動影響。公司成本端原材料的占比較高,主要包含銅材、硅鋼、環氧樹脂、絕緣材料、冷熱軋鋼材等原材料,以及高低壓斷路器類、溫控類、風機類、避雷器類、負荷開關類等外購后直接組裝的電子元器件和各類生產輔材。直接材料在主營業務成本占比最高,2022年上半年占比達到87.53%,原材料價格波動將對公司成本產生較大影響。2020年以來,受到大宗原材料價格上漲的影響,公司主要原材料采購價格隨之增加,其中銅線、硅鋼、樹脂的采購價格從2020年的4.84萬元/噸、1.02萬元/噸、1.17萬元/噸分別上漲至2022年上半年的6.71萬元/噸、1.40萬元/噸、1.52萬元/噸,漲幅分別為39%、37%、30%。由于成本端承壓,公司整體毛利率從2020年的26.8%下降到2022年上半年的18.6%。1.5、財務分析2022年業績快報:公司發布業績快報,預計2022年實現營收、歸母利潤、扣非凈利分別為47.46、2.82、2.35億元,同比分別增長43.69%、20.38%、16.42%。2022年Q4營收、歸母利潤、扣非凈利分別為15.59、1.14、0.70億元,同比分別增長53.48%、70.35%、28.41%,營收和利潤端同比快速增長。公司經營穩健,營收穩步增長。公司營收自2018年21.85億增長至2021年的33.03億,CAGR為14.77%。2022年預計實現營收47.46億元,同比增長43.69%,下游行業需求在疫情影響下低迷,但公司抓住了硅料企業擴產帶來的配用電變壓器和高壓變頻器等設備需求,來自光伏客戶的營收推動公司整體快速增長。公司不斷加強成本管控,費用率顯著降低。公司經營效率不斷提升,費用率總體呈現下降態勢,2018年費用率為18.22%,到2021年降至14.93%。2022年在上游原材料漲價和下游需求被疫情擾動的背景下,公司加大成本管控,控制各項費用支出,2022年Q1-Q3公司費用率為11.86%,同比下降3.26個百分點,其中財務費用率減少1.52個百分點至-0.72%,主要是受到美元匯率波動帶來的匯兌收益的影響。剔除不可持續的匯兌收益影響,公司實際費用率也下降約有2個百分點左右,成本管控收效顯著。2022年下半年開始公司毛利率觸底回升,后續盈利情況有望持續改善。公司業務整體毛利率在2017-2020年基本維持在26%-27%之間,2021年以來在大宗商品價格不斷上漲的壓力下,毛利率開始出現較大的下滑,2021年為23.51%,2022年Q1毛利率降至18.24%,達到歷史低點。但在2022年下半年隨著疫情影響的消退,大宗原材料價格的回落,以及公司的經營韌性,毛利率水平開始回升,2022年Q3為20.35%,環比修復1.39個百分點。公司的毛利率拐點初現。預計隨著集中式風光裝機量提升帶動干變需求增長、疊加部分原材料價格的穩中有降,公司的毛利率水平有望得到進一步修復,盈利狀況將得到持續改善。二、干式變壓器行業領先企業,積極延伸布局儲能業務2.1、公司深耕干式變壓器領域,核心技術功底扎實公司起家于特種變壓器行業,通過自主研發掌握干式變壓器技術。公司前身金盤電氣
1993年成立于中國海口保稅區,起家特種變壓器行業,1998年開始獲評為高新技術企業,是全球最大的干式變壓器和相關電氣設備制造廠家之一,也是全球少數幾家通過美國UL認證的樹脂澆注干式變壓器制造廠家之一。公司一直堅持以技術創新為核心戰略,經過多年研究攻關,自主開發了干式變壓器電磁設計系統,采用美國AUTODESK公司INVENTOR三維結構設計軟件,以及美國PTC的PLM軟件,搭建功能完善的研發平臺,不斷提高研發質量,縮短研發周期。同時,與國內外權威機構、知名高校開展研發合作,形成了獨特的產品設計和工藝體系。干式變壓器相比油浸式變壓器具有一定優勢,多應用于對防火防爆有要求的場所。油浸式變壓器技術成熟,可以覆蓋全部容量和電壓等級,得到廣泛應用。而干式變壓器容量和電壓等級相對較小,一般用于配電。油浸式變壓器由于出故障后可能有油噴出或泄漏的情況,易造成火災,因此大多應用在室外。而和油浸式變壓器相比,干式變壓器具有結構簡單、維護方便、防火阻燃及過載能力強、使用壽命長等優點,干式變壓器大多應用在需要“防火、防爆”的場所,一般在大型建筑、高層建筑上采用。干式變壓器按照不同生產工藝可分為環氧樹脂澆注干式變壓器和真空壓力浸漬干式變壓器:
環氧樹脂澆注干式變壓器:用環氧樹脂與固化劑的混合料在真空狀態下使線圈澆注成型。環氧樹脂是一種難燃、阻燃的材料,而且具有優越的電氣性能和環保特性,廣泛應用于干式變壓器中。具備耐雷電沖擊能力強、抗短路能力強、過負載能力強、阻燃性能好、損耗低、噪聲低等特點。真空壓力浸漬干式變壓器:真空壓力浸漬干式變壓器的線圈,是采用聚芳酰膠類絕緣材料(其典型產品為NOMEX紙)經VPI真空加壓設備多次浸漬無溶劑樹脂漆,多次烘熔固化制作而成,較普通的浸漬干式變壓器具有更高的防潮性能和絕緣性能。具備絕緣性能好、局放小、體積小、過載能力強、抗短路能力強、耐雷電沖擊能力強、噪音低、效率高、阻燃環保等特點。公司現已形成品類齊全、覆蓋全面的干式變壓器產品矩陣。公司干變產品按用途可分為標準干式變壓器和特種干式變壓器,同時根據技術特性的不同還可分為環氧樹脂澆注干式變壓器和真空壓力浸漬干式變壓器。完備的產品矩陣可滿足客戶對干式變壓器產品的定制化開發或設計要求,同時也可覆蓋不同應用領域、使用環境及性能參數等具體要求差異,打造公司干變產品系列的競爭力。公司專注于中高端市場,特種干變銷售穩定增長。標準干式變壓器是指按國標生產的,用作電網系統及各類用電終端的變壓、變流、電氣隔離等用途的干式變壓器,主要應用于電網系統(電壓轉換),以及工業企業、民用住宅、基礎設施等終端用電系統的配套。特種干式變壓器是非標產品,用于特殊領域或具有特殊用途,更偏向于中高端市場,主要為新能源(風電、光伏、儲能等)、高端裝備(含軌道交通、海洋工程)、高效節能等產業的關鍵成套設備。公司2022年上半年特種干變收入8.88億元,特種干變銷售占比約在60-70%之間,處于較高水平,且營收保持穩定增長勢頭。公司注重研發投入,搭建研發團隊,不斷完善研發體系。公司研發投入規模和在總營收占比逐年穩步提升,研發費用率4.39%上升至2021年的4.77%,2021年研發投入約1.58億元,較2018年增長了64.2%。2022年上半年公司研發人員達329人,占公司總人數15.92%,其中核心技術人員11名。當前公司已建成完備的研發體系,主要包括電氣研究院、智能科技研究院、儲能科技研究院、各事業部技術部和工藝部下設的研發組、信息技術中心下設的研發組、設備工程技術中心下設的研發組、質量安全管理及檢試驗中心下設的研發組。公司研發體系契合業務發展戰略,助力公司在技術和產品上取得領先,提高市場競爭力。公司堅持以技術創新為發展的根本,聚焦技術和工藝、軟硬件、數字化生產制造等領域,不斷建設和完善研發體系。當前公司研發體系完整覆蓋以輸配電及控制設備、數字化工廠解決方案、儲能系統為主的三大戰略布局,與公司業務發展需求相匹配,有助于不斷推進對新產品、新技術的研發和產業化進程,提高公司的競爭力。公司研發成果豐碩,取得了一系列核心技術,奠定了一定的行業地位。在持續的研發投入和專業的研發隊伍支持下,公司構筑了強大的技術優勢,目前擁有71項核心技術、197項專利(其中16項發明專利)、34項軟件著作權。領先的技術和產品給公司帶來了一定的市場認可和行業地位,公司獨立承擔完成23個重大科研項目,參與制定8項國家、行業或省級標準。2.2、干變產品廣泛應用于電力系統,市場地位領先變壓器是電網的重要組成部分。變壓器是一種靜止的電氣設備,它利用電磁感應原理,把一種電壓等級的交流電能轉換成頻率相同的另一種電壓等級的交流電能。變壓器具有變換交變電壓、變換交變電流、變換阻抗的作用,對電能的遠距離傳輸、靈活分配和經濟安全使用具有重要的意義,是電網的重要組成部分之一。變電壓:提高或降低電壓,將發電機發現出的前經過升壓、輸送、降壓過程,將電壓變換成居民或工業使用的電壓等級;
變電流:變電壓的同時改變電流的大小,在電力系統中,改變交流電壓的頻率和幅值可以調節負載的阻抗,對交流頻率特性有一定的影響,變壓器可以過流變壓,使電網保持恒定電壓,保證負載電壓的穩定,保證負載電流不會過大,保證電機的安全;
隔離:將用戶系統和供電系統進行隔離,起到縮小事故范圍的作用。金盤科技干式變壓器廣泛應用于電網的各個環節:
1)在發電側,主要用于風力發電領域。主要用在新能源發電的并網環節,對發電機組的升壓和變流,實現交流輸入電壓與直流輸出電壓間的匹配,以及交流電網與整流電路之間的電隔離。公司干式變壓器產品在風電領域取得廣泛應用,一般安裝在風機塔筒和機艙內部,升壓變壓器可以將風機發出的電網不能接受的變頻率、低電壓的交流電經過變流器及專用變壓器變成電網可接受的固定頻率送至電網,實現低電壓穿越、隔離、濾波等友好并網功能;
電抗器是風電變流器的重要部件,主要起到抑制諧波電流,改善并網電能質量的作用。2)在輸配電側,主要為電力變壓器,起到變電、隔離和濾波的功能。輸電網指的是從發電廠向終端用電負荷地區輸送大量電力的主干渠道或不同電網之間互送電力的聯絡渠道;配電網指的是終端用電地區內將電力分配至用戶的網絡。干式變壓器在輸配電側的作用主要是變電,即將電壓由低等級轉變為高等級(升壓)或由高等級轉變為低等級(降壓),同時由于變壓器的電感特性,變壓器具備隔離及濾波功能,并能限制系統的電路電流。公司的非晶合金鐵芯、三維立體卷鐵芯可以大幅降低變壓器在網時產生的空載損耗,提高電能利用率,達到高效節能的目的。3)在用電側,應用于工業客戶的高效節能升級和軌道交通的供電系統。在工業客戶中,公司干式變壓器主要作為工業高壓變頻的主要設備。高壓變頻器是油氣鉆采、冶金、石化、電力等工業生產中控制鍋爐、電機高效節能的主要設備,公司的移相整流變壓器可作為其中的變壓移相單元,與后端變頻整流單元一起構成了高壓變頻器,可達成對各類高壓電動機驅動的風機、水泵、空氣壓縮機、提升機、皮帶機等負載的軟啟動、智能控制和調速節能,從而有效提高工業企業的能源利用效率、工藝控制及自動化水平。在軌道交通領域,公司的干式變壓器系列產品主要用作牽引供電系統,其中公司的VPI變壓器、VPI電抗器是高鐵牽引變流器的重要組成部分,牽引整流變壓器、能饋變壓器等是地鐵牽引供電系統中的主要設備。公司干變產品打入風電高端市場,客戶涵蓋海外風電整機廠三巨頭,市場認可度高。公司自2006年開始深耕風電領域干式變壓器技術,成功研發了100多個型號的風電干式變壓器,產品性能穩定、質量優良、性價比高,具備較強的交付及售后服務能力,可滿足客戶的定制化開發需求,在中高端市場具有一定競爭力。公司成功打入國際市場,與全球前五大風機制造商中的維斯塔斯、通用電氣、西門子歌美颯達成深度合作。公司風電整機客戶在全球市場具有較高市占率,同時公司干變產品對大客戶的滲透率不斷提升。根據彭博新能源財經統計數據,2019-2021年全球風機市占率前5廠商為維斯塔斯、金風科技、通用電氣、西門子歌美颯、遠景能源,CR5為59.5%,其中公司海外客戶維斯塔斯、通用電氣、西門子歌美颯的市占率合計為36.73%,在全球風機市場占據較高的市場份額。同時,公司提供的風電干式變壓器產品在海外風機巨頭中的滲透率不斷提高,從2019年的19.54%增加到2021年的29.49%,滲透率提升接近10個百分點。2.3、延伸儲能領域,產品布局全面,技術實力較強公司較早布局儲能研發,發展路徑穩健扎實。公司在2016年開始對儲能技術的研發布局,2018年成功開發出儲能產品后利用海口生產基地作為分布式光伏電站配套的一體化智能儲能變流產品的技術驗證平臺,不斷積累實際經驗,保障產品性能和質量能滿足市場要求。公司在2021年成立儲能子公司,組建專職研發團隊進行相關技術和產品的研發,逐步拓展出低壓和高壓儲能產品,并瞄準戶用市場布局相關技術和產品,業務發展路徑踏實穩健。公司從原有主業變壓器環節切入,向下延伸至儲能逆變器,打開儲能市場。公司原有干式變壓器產品在新能源發電中主要是應用在電站與電網連接環節,將新能源電站發出的低壓交流電轉化為對應主網架電壓等級的高壓電,起到升壓濾波的作用。干變產品與儲能變流器PCS相連,其作用是將電站發出的直流電轉化為復合電網要求的交流電。公司從并網升壓環節切入,向下延伸至儲能PCS,推出一體化儲能變流升壓艙,實現干變和PCS的結合,在原有主業的基礎上打開儲能市場。公司儲能業務在產品定位和客戶資源上與公司原有干變主業緊密貼合,具有良好協同效應。公司儲能業務以銷售儲能系列產品為主,以提供EPC工程總包服務為輔,具體將根據客戶或項目需求確定。主要目標客戶為儲能系統項目業主或總包方,涉及新能源發電企業、電網公司、工商業用戶以及傳統發電企業等,與公司現有變壓器產品的主要下游應用領域具有一定的重合度,客戶資源可實現互通,具有良好的協同效應。公司現已形成覆蓋大儲、工商業和戶用市場的全方位儲能產品矩陣。公司儲能系列產品主要為中高壓直掛(級聯)儲能系統、低壓儲能系統,以及儲能系統關鍵部件儲能變流器(PCS)、能源管理系統(EMS)、電池管理系統(BMS)等。其中中高壓直掛(級聯)儲能系統主要應用于大儲領域,包括發電側(新能源發電并網配儲、傳統火電的聯合調頻)、電網側的共享儲能和獨立儲能電站,而低壓儲能系統主要針對用戶側領域的工商業儲能需求,同時公司在戶用低壓儲能領域也有技術和產品落地,基本實現了多維度、全方面的儲能應用場景覆蓋。當前行業內主流的技術方案采用低壓儲能系統路線。目前市場上增量最大、占有率最高的儲能技術路線是低壓塔式方案,也稱為集中式儲能,其優勢是使用三相兩電平功率變換系統PCS,結構簡單、投資成本低,后續安裝、運維成本便宜,對運維人員要求也不高。高壓級聯直掛式儲能系統不需要升壓變壓器,相比低壓儲能系統的效率更高。高壓直掛也稱為高壓級聯,相比低壓儲能系統在PCS后還需要升壓變壓器才能并網,高壓級聯方案從集中式結構轉變為模塊化分布式結構,通過若干子模塊級聯升壓,達到需求電壓等級,再經過濾波器后可直接并網,減少了升壓變壓器的需求,效率提升。由于其特殊的拓撲結構,系統不存在并聯容量損失、并聯環流問題,最終效率可以做到88-90%。但其結構復雜,高度模塊化的難度較大,所以項目的交付速度比較慢,對后期的運營維護的要求也更高。高壓級聯直掛式儲能系統具備小型化、可靈活擴容、安全性高等優勢。由于高壓級聯才能系統不需要變壓器和大容量濾波裝置,便可實現中高壓并網,系統體積相對較小。高壓級聯儲能系統通過子模塊級聯升壓,不再受到單個電池簇輸出電壓等級和容量的限制,隨著子模塊數量的增加,可達到較高輸出電壓等級,滿足高壓和大容量應用的需求,擴容靈活。同時由于電池組分散于各子模塊中,BMS分割管控,均衡管理難度降低,在系統發生局部故障時,可切除故障子模塊,將其隔離檢修,安全性高。公司大儲選擇中高壓級聯直掛式儲能技術路線,具備差異化競爭力。公司是目前國內儲能行業少數幾家選擇高壓級聯儲能技術路線的廠家,其他廠商包括智光電氣、新風光等,主流低壓路線的廠商主要有陽光電源、上能電氣、科華數據等。公司在2022年7月推出國際首例采用全液冷熱管理技術的直掛35kV大容量儲能裝備,打造了有別于主流低壓儲能產品的差異化競爭力。三、風光裝機快速增長拉動干變需求提升和大儲市場強勁增長3.1、全球風電裝機增長和干變滲透率提升共同推動干變需求增長3.1.1、全球風電裝機穩步增長全球風電的累計裝機規模不斷擴大,從2005年的59GW增長到2021年的837.5GW,復合增速約為18%。2022年我國新增風電裝機37.63GW,累計裝機容量達到365.4GW。2021年我國風電累計裝機容量在全球占比已提升至40.4%,中國已成長為全球重要的風電市場。國內風電行業逐步進入平價時代。陸上風電的國家補貼在2020年底退出,海上風電的國補在2021年底退出。在國補退出前,我國風電裝機迎來了搶裝熱潮,2020年在陸風搶裝帶來的需求脈沖下,國內新增裝機72.11GW,創下歷史最高單年新增規模,同比增速達到180%,2021年在海風搶裝推動下,國內新增裝機47.57GW,其中海風16.9GW,創下海風的歷史最高單年新增規模記錄。2022年風電逐步實現平價后,新增裝機有37.63GW,相比歷史正常年份2016-2019年平均21.1GW的水平高出了78.35%,風電新增裝機需求仍保持在較高水平。從全球角度看,風力發電平均度電成本的不斷下降是支撐風電裝機需求長期增長的重要基礎。陸上風電的發展歷史較長,目前產業鏈已經非常成熟,路上風電的平準化度電成本LCOE呈現不斷下降的趨勢,根據國際可再生能源機構的數據,陸上風電項目的全球平均LCOE已從1981年的0.33美元/kWh下降到2021年約0.03美元/kWh,而2021年海上風電的LCOE為0.07美元/kWh。全球風力發電項目的成本在持續下降,根據BNEF的測算,2022年全球海上風電LCOE基準比燃煤發電低3美元/MWh,比燃氣發電低18美元/MWh,風力發電成本已低于石化燃料發電,這將帶來風電建設需求的放量,經濟性因素將支撐全球風電裝機需求長期增長。從國內市場看,風電項目招標情況火熱,需求持續向好。國內風電項目招標情況持續火熱,從全年招標量來看,國內需求持續高景氣,2021年全年公開招標容量達59.18GW,到2022年增長至111.92GW,同比增長高達89.1%。2023年1月份國內公開招標容量達到11.27GW,創下1月份招標量的歷史新高,同比2022年1月增長37.82%,環比2022年12月增長71.02%,風電月度招標容量保持強勁的增長勢頭。國內風機招標均價不斷下降,有望進一步推動風電裝機需求的增長。總體上來看,國內風機招標的中標價格呈現不斷下滑的趨勢,其中陸上風機招標平均價格從2011年的3731元/kW下降到2022年的1822元//kW,降幅達到51.2%。而海上風機的平均價格高于陸上風機,招標價格從2016年7300元/kW下降到2022年的3400元//kW,降幅達到53.4%。陸風和海風風機的不斷降價有望提高風電項目的內部收益率,改善項目經濟性,將刺激國內大型發電集團業主的建設需求,進一步推動國內風電裝機的增長。3.1.2、海風發展驅動風電變壓器迭代升級,干變滲透率有望提高風電從陸上向海上發展,全球海風裝機容量保持增長。在陸上風電發展成熟后,海上風電建設開始興起,全球海風裝機持續增長,2016年全球新增海風裝機2.2GW,2021年新增21.1GW,2016-2021年的CAGR約為57.2%。海風相比陸風具有更多優勢:
1、海風資源豐富:海上風況優于陸地,離岸10km的海上風速通常比沿岸陸上高約25%。海上風速高,很少有靜風期,可以有效利用風力發電機組發電容量。一般估計海上風速比平原沿岸高20%,發電量增加70%。2、海風電能質量高:海面平坦、風況穩定,海上風的湍流強度低,沒有復雜地形對氣流的影響,可減少風力發電機組的疲勞荷載,延長使用壽命。3、海風的經濟性優:海面的粗糙度比陸上小,海上風切變小,可在較低的高度獲得更大的風速,相對于海面上空高度的風速變化不大,塔架不必太高,造價、安裝維護費用可減小。海上風電環境條件較陸上惡劣,對風機變壓器提出更嚴苛的要求。海上環境條件相比地面復雜,在海上惡劣的自然環境制約風電開發,如鹽霧腐蝕、海浪載荷大、海冰撞擊、臺風破壞等對海上風力發電機組的技術開發提出了挑戰。海洋環境下,風力機部件在海水和高潮濕氣候環境下可能會發生腐蝕問題,造成變壓器的絕緣設計失效,影響設備安全運行,因此海風變壓器的防腐蝕性能更高。海浪的沖擊和洋流都會使得風機發生振動,變壓器的抗振設計要求也有所提升。將變壓器可安放在風機的上部吊艙或離海面一定高度的下部平臺上可以一定程度減少海上惡劣環境因素對變壓器的影響,但同時也帶來了更大的通風散熱和消防設計的需求。海風更適合使用變壓器內置機艙的方案,干式變壓器相比油變更具優勢。傳統的風力變壓器選型一般是油浸式變壓器,布局方案多數布置在塔筒外部的地面上。海風塔筒直接建設在海底的大陸架上,變壓器外置方案需要建設額外的地基,采用變壓器內置方案可以減少占地,降低成本的同時避免海浪沖擊和潮濕環境的影響。變壓器內置的方案對風機機艙防火性能提出更高要求,相比傳統油變存在的爆燃風險,干式變壓器防火性能更優,同時質量也相對較輕,使用壽命也相對更長,更適合被內置在海上風機的機艙中。干變配合變壓器內置機艙的方案可降低塔筒內的線纜成本,實現更高經濟性。升壓變壓器內置機艙后,塔筒內及箱變至風機路段由內置前的低壓大電流轉變為高壓小電流,相應的傳輸電纜需相應調整,所需的電纜數量減少,同時由于電流減小,線纜所需的橫截面規格也在下降,極大地降低了線纜成本,提高經濟性。以3500kVA變壓器進行測算,油浸式變壓器外置方案需要成本131萬元,而采用干變內置的方案則需要111萬元成本,相比之下干變內置減少了電纜成本20萬元,總成本下降了20萬元,干變內置方案的經濟性凸顯。在海風發展有望驅動干式變壓器滲透率提升,全球風電干式變壓器市場空間廣闊。海外風電發展較國內快,干式變壓器的滲透率較高,國內風電起步晚,國內企業在近年才突破大型化風機技術,風電用干式變壓器特別是海風領域的干變滲透率相比海外成熟市場處于較低水平。預計隨著全球風電景氣度持續高漲,大功率化和海風化發展的路徑將更加清晰,驅動風電變壓器技術的迭代升級,干式變壓器在風電領域的滲透率有望繼續提升。預計到2025年,國內風電干變需求47GW,市場空間約33億元,全球風電干變需求約96.5GW,對應市場空間將達到67.6億元,2022-2025年的CAGR約27%。3.2、光伏需求持續強勁,并網量增長和硅料擴產帶來配套變壓器需求增量光伏景氣度持續高漲,國內外裝機規模不斷提升。光伏發電是新能源發電領域的重要組成部分,隨著全球對綠色能源
的需求增大,光伏發電的裝機容量不斷上升。全球光伏累計裝機量從2008年的14.68GW增長到2021年的843.09GW,CAGR達36.6%。根據中國光伏協會的數據,2022年全球新增裝機量約230GW,同比增速高達73.2%,而中國2022年新增裝機87.41GW,同比增長約59.3%,光伏景氣度持續,海內外裝機規模加速擴張。硅料出現階段性供需錯配,價格上漲帶動行業大規模擴產。硅料是光伏重要的原材料,擴產周期在1.5-2年,2020年之后規劃的產能最快也要到2022年下半年才開始投產,產能擴張節奏無法跟上終端裝機規模增長的速度,導致硅料出現階段性的供給錯配,使得硅料價格的上行。2022年下半年硅料價格達到歷史高位,均價突破30萬/噸。高位運行的硅料價格刺激了上游擴產的積極性,行業內出現大規模的硅料擴產規劃。2020年國內硅料產能僅45.7萬噸,到2022年底已增長至138.9萬噸。硅料生產要求的提升帶動還原爐配套變壓器的性能升級,硅料生產配套干變的需求在提高。多晶硅生產用還原爐配套變壓器,目前多采用10kV等級10000kVA以下,隨著多晶硅生產技術成熟及提升,多晶硅還原爐單套系統容量不斷增加,電壓等級朝35kV方向發展,配套變壓器的容量及電壓等級也相應提升。大容量軸向分裂變壓器存在繞組負荷不平衡,半穿越(缺相)運行等問題,干式變壓器需要技術升級,降低溫升減少漏磁,環節的技術壁壘在提升。同時行業的持續大規模擴張將帶動還原爐配套干變需求,未來的市場格局較為可觀。硅料降價將帶來國內集中式地面電站的裝機需求釋放,推動并網干變的需求增長。2022年12月份開始,硅料價格在新產能的持續釋放帶來的供給增量下開始松動,硅料價格的震蕩下行將有望帶動產業鏈成本中樞下移,地面電站項目的內部收益率有望修復到合理水平,下游被抑制的集中式裝機需求將極大釋放。變壓器作為光伏發電并網的重要配套設備有望同步受益,光伏干變需求將快速增長。3.3、國內大型儲能需求開始放量,2025年市場規模有望超千億3.3.1、儲能行業快速發展,全球裝機量持續提升全球儲能累計裝機容量快速增長,發展勢頭強勁。隨著全球新能源裝機量和發電占比的不斷提升,發電波動性帶來對電力系統靈活調節能力的更大需求,儲能系統的建設持續增長,全球儲能裝機在不斷加速。當前全球儲能行業在以美國、中國、歐洲為首三大區域市場的高景氣下處于快速發展的階段,儲能系統裝機規模快速上升。2011年全球儲能裝機功率僅0.58GW,2017年以來進入發展的快車道,累計裝機功率從2.9GW增長到2021年約25.4GW,復合增速高達71.4%,儲能全球裝機增長的勢頭十分強勁。新型儲能正在快速發展,鋰離子電池為代表的電化學儲能有望成為新型儲能的主要方式。新型儲能正在快速發展,截至2021年底全球累計裝機容量約25.4GW,同比增長67.7%,其中新型儲能占比為12.2%。電化學儲能方式發展迅速,成為新型儲能系統中的主流方式。鋰離子電池占據新型儲能的主要地位,截至2021年底,在全球累計裝機的新型儲能系統中,使用鋰離子電池作為儲能載體的累計裝機規模約23.1GW,占比約為90.9%,位列各種新型技術中的第一。3.3.2、全球主要市場的大儲需求持續旺盛美國、中國和歐洲是當前全球儲能前三大市場。在2021年全球新增的新型儲能項目中,美國占比第一,市場份額約34%,已經成為全球最大的儲能市場,中國、歐洲緊隨其后,2021年分別占全球新增裝機的24%、22%。中美歐三大市場合計占據全球約70%的需求,是全球儲能行業發展的主要市場。美國儲能裝機量快速增長,需求主要來自表前大儲市場。美國的儲能裝機量不斷快速增長,新增裝機功率從2016年的0.26GW增長到2021年的3.59GW,配儲時長從1.4小時增加至2.9小時,新增裝機容量從2016年的0.36GWh增長到2021年的10.47GWh,5年復合增速CAGR高達109.4%。在美國儲能裝機結構中,表前儲能的占比最大,2021年有約87%的新增裝機是表前的大型儲能,在表后市場,戶用的占比9%,高于工商業的4%,表前儲能主要是指電源側和電網側的大型儲能,主要作用是調頻調峰和平滑新能源發電曲線等,表前大儲是美國最主要的儲能裝機需求來源。政策刺激美國需求,美國大儲建設增長勢頭有望持續。美國ITC法案對儲能項目實行稅收抵免政策,極大提高了美國儲能項目的經濟性,原計劃在2022年開始退坡,因此2021年美國市場出現明顯的搶裝熱潮,裝機容量10.47GWh,同比大幅增長201%。而2022年8月最新出臺的IRA法案對ITC退坡時間進行延期,推遲到2033年開始退坡,極大刺激了美國儲能項目需求。2022年前三季度美國市場新增儲能裝機功率3.3GW,新增裝機量8.2GWh。中國電化學儲能快速發展,裝機量不斷提升。我國儲能裝機規模逐年擴張,截至2021年底已投運儲能項目累計裝機規模46.1GW,同比增長30%,占全球總規模的22%。2021年中國新增新型儲能項目規模2.4GW,同比增長54%,在全球新增容量中占比24%,僅次于美國。其中,電化學儲能是最主要的增量,2021年新增電化學儲能裝機量2.2GW,占比89.7%。從結構上看,源網側大型儲能是中國當前儲能行業的主要需求來源。在中國儲能裝機結構中,源網側大型儲能占比最大,2021年約76%的新增裝機來源是大儲,具體包括在電源側的新能源裝機配儲和電網側的獨立儲能,分別占比41%和35%。用戶側占比約24%,其中大部分需求來自于工商業儲能。根據CESA數據,2021年中國電化學儲能市場中,新能源+儲能、電源側輔助服務、電網側儲能、分布式及微網、用戶側削峰填谷各類場景功率裝機規模分別為837.5MW、532.3MW、401.0MW、28.0MW、45.8MW,各類場景項目個數依次為40、18、12、42、19。3.3.3、國內政策積極引導儲能發展,大儲需求有望放量國家政策明確了儲能在新型電力系統中的重要地位,積極扶持儲能行業發展。國家從頂層設計層面,前瞻性規劃國內儲能行業的總體發展,儲能未來的發展路徑清晰。儲能商業模式不斷完善,從多角度拓寬盈利來源。我國儲能行業發展相比海外尚不成熟,商業模式較為單一,國內儲能項目的盈利來源單薄,大規模配儲不具備高經濟性。過去國內儲能需求主要來源于各地在消納要求下對新能源發電項目的強制配儲要求,盈利機制有待進一步明確,也存在項目設備質量較差等情況,阻礙了儲能的發展。國家積極出臺政策,從電力市場交易、電價機制、獨立儲能參與輔助市場服務等多角度扶持儲能行業的發展,國內儲能行業發展未來可期。國內2022年儲能項目招標市場持續火熱。開標方面根據儲能與電力市場對公開招投標信息的追蹤和統計,2022年中國儲能市場共計完成了超300次的項目招投標,共涉及278個項目,總容量超過44GWh,涵蓋獨立儲能電站、可再生能源儲能、用戶側、調頻和集采等不同類型,其中獨立式儲能項目占比47.5%,儲能景氣度持續高漲。國內大儲市場需求有邏輯支撐:
電源側:新能源強制配儲帶來大型儲能的確定性需求。國內新能源風光的建設持續推進,發電消納能力成為風光項目審批的重點考核指標,相比外送通道的特高壓項目,儲能是解決消納問題更便捷的方式之一。多省區發布新能源配儲政策,多地市對分布式光伏提出配套建設儲能的要求,配儲比例多為10%~20%,時長要求多為2小時,部分省份要求1小時或4小時,并將配儲作為新能源并網的前置條件,儲能需求快速增長。隨著風光裝機的持續快速增長,可再生能源并網配儲規模將進一步提升,對國內大儲的需求將形成有效的托底。電網側:獨立儲能電站的商業模式打通,已具備一定的經濟性,需求有望開始放量。目前獨立儲能盈利機制主要有容量共享租賃、現貨市場峰谷套利、輔助服務補償、容量電價等。容量租賃為獨立儲能獲得收益的重要來源,容量租賃收入可以降低新能源場站初期投資成本、降低場站配儲投資壓力,同時可以增加儲能投資方收入。未來隨著獨立儲能進入電力現貨市場進行交易,經濟性有望進一步提升,電網側的大型獨立儲能需求有望開始放量。源網側需求雙重推動下,國內大儲有望開啟放量。國內大儲需求的主要來源是電源側的新能源強制配儲和電網側以鋰離子電池技術為代表的獨立儲能電站。在當前國內風光裝機持續增長的大趨勢下,硅料產能的逐步釋放帶來光伏產業鏈成本下行,大型地面電站的需求有望快速釋放,同時國家開始大力規劃海風電站,在強制配儲下,新能源裝機規模的增長有望同步帶來新能源配儲需求的增長,托底大儲的需求。同時隨著獨立儲能商業模式完善,經濟性的逐步提高也將帶動電網側大型儲能的需求。國內大儲市場空間廣闊,未來前景可期。據中國化學與物理電源行業協會初步統計,2022年我國大儲新增功率需求6.2GW,容量需求14.3GWh,對應市場空間236.6億,同比增長236%。在未來源網側需求雙重推動下,預計2025年國內大儲功率規模有望達到35.2GW,容量有望達到91.5GWh,對應市場空間1418億,2022-2025年CAGR約81.6%,大儲市場即將進入放量階段。四、積極擴張儲能系統產能,數字化工廠賦能企業降本增效4.1、加大儲能業務的投入,積極擴張儲能系統產能公司發行可轉債投入儲能數字化工廠,同時繼續投入IPO干變擴產項目。公司在2022年10月發行可轉債上市,募資9.77億投入桂林、武漢儲能數字化工廠項目,擴產儲能產品的產能共計3.9GWh,同時補足IPO干變擴產項目的資金缺口。公司儲能擴產規劃3.9GWh,產品涵蓋高壓、低壓儲能系統,瞄準大儲和工商業儲能市場。公司計劃在桂林工廠擴產1.2GWh,在武漢工廠擴產2.7GWh儲能產品,主要包括中高壓直掛儲能系統產品、低壓儲能系統產品。中高壓級聯直掛式儲能系統主要面向大儲市場,主要針對發電側的新能源配儲和電網側的獨立儲能電站的需求,低壓儲能產品針對工商業用戶需求。儲能與公司原有干變業務技術同源,公司布局儲能已有一定技術根基。儲能系統的核心部件變流器PCS與公司原有主業干式變壓器產品同屬電力電子設備,本質是對電能(電壓、電流等)的變換和控制,技術同源。儲能系統需要對電芯、PCS、BMS、EMS等進行系統集成,實現對儲能系統各部分的協同控制及能源管理。公司深耕干變行業,擁有豐富的輸配電及控制設備產品的定制化開發和制造經驗,公司現有高壓SVG、一體化箱變、逆變器、一體化智能儲能變流裝置以及電力設備智能運維、能源管理系統等相關技術可以變通應用在儲能產品的開發中,具有一定的技術根基。公司充分發揮產學研一體化優勢,與上海交大團隊合作開發高壓級聯儲能技術。公司研發體系完善,注重與各大科研院所和高校的產學研合作,以學術資源為基礎,多方協同合作,推動科技成果的轉化應用與產業轉型升級。公司與上海交通大學深度合作,聘請蔡旭教授為公司儲能業務的首席科學家,攜手共同研發了
“35kV/12.5MW/25MWh高壓直掛儲能系統”,運用了公司自主開發的電池主動均衡技術、中高壓級聯儲能技術及全液冷技術,是全球首次采用全液冷技術的儲能裝備產品。公司儲能業務覆蓋單機產品和系統集成,滿足多樣化客戶需求。公司涵蓋除電芯以外的儲能系統全產業鏈,技術和成本優勢明顯,可單獨對外銷售儲能系統關鍵部件,具體包括高中低壓儲能變流器(PCS)、EMS、BMS等系統部件及配套的
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