电力设备与新能源行业研究报告（附下载）

  今天分享的是储能系列深度研究报告：《 电力设备与新能源行业研究报告 》。（报告出品方：华泰证券 ）

  随着全球发电端风光大规模并网，用电端耗能及电气化程度提升，波动性提升，电网维稳压力增大，要增加容量来应对潜在波动。变压器作为电 压转换部件，协助平缓波动，在风光后市场下，有望开启长周期增长， GMI 预计 2023-2032 年全球变压器市场规模 CAGR 可达 7.2%。变压器市 场格局十分分散，2020 年 CR5 仅为 7.28%，其中新能源与出口赛道由于 对厂商验证标准更高，集中度或提升。我们大家都认为储能变压器占比较高与具 备出口能力的两类变压器企业有望直接受益。

  变压器作为电压转换之梯，触达发、输、配、用全电力环节，其成本构成 清晰透明，铜材、硅钢等直接材料占比超 90%。目前全球变压器市场呈现 出以下趋势：1）配电变压器价值量占比逐年提升，22 年占比为 51.0%； 2）干式变压器价值量占比逐年提升，22 年占比为 29.0%；3）欧洲地区单 价最高（3300~3450 美元），北美洲和亚太地区次之（3000~3100 美元）， 拉丁美洲、中东及非洲价格最低（2400~2600 美元）；4）变压器在政策推 动下走向高效节能。

  国内市场需求主要受到传统电力和新能源需求双驱动。大风光基地特高压 工程规划带动输变电变压器长周期需求量开始上涨；配电网扩容驱动配电变压器 新增需求；新能源电站建设带动发电端变压器需求量开始上涨；国内新型储能市 场高增，我们预计年内大型储能新增装机有望达到 20.5GW/45.1GWh，同 比+179%/184%，储能配变压器需求有望保持同步增速。美国电网老旧带 来替换需求，能源革命带来新增需求。欧洲不断加大发展可再次生产的能源力 度，拉动变压器行业需求量开始上涨，原料短缺限制供给。GMI 预计全球变压器 行业 2023-2032 年 CAGR 达 7.2%，到 2032 年市场价值达 207 亿美元。

  国内变压器市场格局十分分散，2020 年 CR5 仅为 7.28%。分产品来讲： 1）输变电、风电变压器技术方面的要求高，具备定制化特点，参与玩家少，盈利 情况较好。2）配网变压器、火力/光伏/水力发电变压器产品相对同质化， 技术方面的要求低，玩家通常以低价竞争，后续预计会面临产能的部分出清。3） 储能变压器需求快速提升，但因成本压力，导致压价压力较高，盈利有压 力。当前行业整体盈利能力趋于稳定，平均毛利率约在 20%-25%，国内厂 商扩产周期需要 2 年左右，海外更长。新能源与出口赛道由于对厂商验证 要求和标准更高，集中度或提升。完整版《电力设备与新能源行业研究报告》来源于公众号：百家全行业报告 研究报告内容节选如下

  电力系统能分为发、输、配、用四个环节，一般会用不同的电压等级，一定要通过变电环 节实现电压的转变与连接。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要 构件包括初级线圈、次级线圈和铁心。上游主要硅钢、铜、铝等大宗商品，下游触达电力 系统的发、输、配、用多个环节，在电力系统中发挥着十分重要的作用。

  变压器下游应用广泛，需求各有不同，品种类别多样。按照应用场景的不同，可以将变压 器分为发电用变压器（新能源发电、传统能源发电）、输变电网用变压器、配网及民用变 压器及其他应用场景变压器（如轨道交通、汽车充电桩等）。按照冷却和绝缘工艺的不同， 可以将变压器分为干式变压器和油浸式变压器。按照铁心材料的不同，可以将变压器分为 传统硅钢变压器和非晶合金变压器。

  根据应用场景的不同，可以将变压器分为发电用变压器（新能源发电、传统能源发电）、 输变电网用变压器、配网及民用变压器及其他应用场景变压器（如轨道交通、汽车充电桩 等）。为减少输电环节的损耗，需要把电压升到较高的水平进行传输， 以我国电力系统 为例，发电机输出的中压电能需经变电环节升至 110kV~1000kV，才能实现大规模、低线 损的远距离输电，电能输送至用电区域后需降至 110kV~10kV 分配和接入各类工业公司、 公建设施等用电负荷较大的最终用户，最后再降至低压 380/220V 分配和接入低压用户。

  按照冷却和绝缘工艺的不同，可以将变压器分为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器 采用空气或其他固体材料（如环氧树脂）作为绝缘介质和冷却剂。油浸式变压器采用矿物 油或合成绝缘油作为绝缘介质和冷却剂，将绕组和铁芯都浸没在变压器油中。干式变压器 安全性较高但适用电压偏低、单价贵，适合安全性需求较高的室内；油浸式变压器大容量 居多，可燃可爆，适合户外独立场所，多为升压站的主变。据前瞻产业发布的《2021 年 中国干式变压器行业产业链现状及市场之间的竞争局势分析》，2020 年在大、中城市中干式变压 器的应用占比约 15%-20%，在北京、上海、广州、深圳等城市，约占到 50%左右，在农 村配电网中干式变压器的应用相对较少，我国整体市场干式变压器应用占比约为 10-15%。

  根据铁心材料的不同，可以将变压器分为传统硅钢变压器和非晶合金变压器。目前，传统 硅钢铁心材质的变压器制作的过程和加工工艺很成熟，是目前电力变压器主要使用的磁性 材料。非晶变压器的优点是高效率节约能源，空载损耗明显低于传统硅钢变压器，但是存在噪 音大、抗突发短路能力差、制造难度大等问题，适用于较长时间处于低负荷的地区（主要 为农村电网、城乡结合处等），节约能源的效果更明显。2022 年配电变压器招标结果中，非晶 变压器的占比为 18.0%。

  节能改造需求：多项政策加持，2025 年高效率节约能源变压器渗透率目标为 50%。2020 年 12 月，工业与信息化部、市场监管总局、国家能源局三局联合发布《变压器能效提升计划 (2021-2023 年)》，要求 2023 年高效率节约能源变压器在网运行比例提高 10%，当年新增高效节 能变压器占比达到 75%以上。2022 年 6 月，工业与信息化部、发展改革委、财政部等六 部门联合发布《工业能效提升行动计划》，要求 2025 年新增高效率节约能源变压器占比达到 80% 以上。在政策的推动下，高效节能变压器替换不符合国家标准的变压器，节约能源改造带动替 换需求，高效节能型变压器有望得到进一步推广应用。

  变压器成本结构清晰，直接材料占比超九成。以江苏华辰为例，生产所带来的成本中 91.7%来自于 直接材料，4.6%来自于人工成本，剩余 3.7%来自制造费用和其他合同履约成本。而根据 中商产业研究院的数据，变压器的直接材料最重要的包含铜材、硅钢、绝缘材料（变压器油 等），占比分别为 30%/25%/15%。

  取向硅钢、钢材市场价格对变压器成本影响大，变压器定价多跟随成本同步变化以保证毛利率 稳定。变压器类产品主要原材料中占比最大的两项分别为取向硅钢和铜材。这两项原材料 的单位用量根据变压器的容量大小而不一样，单位耗材量随着变压器容量的提升而减小。 根据北极星输变电网公布的数据，16-840MVA 容量区间内的变压器单 MVA 耗用的硅钢量 大约在 0.31-0.51 吨，意味着取向硅钢单吨价格每提升 1 万元，单 MVA 的变压器成本相应 增加 3100-5100 元。根据中国电器工业协会变压器分会提供的 S9/S11 型号变压器铜导线kVA 容量区间内的变压器单 MVA 耗用的硅钢量大约在 0.40-1.71 吨， 意味着铜材单吨价格每提升 1 万元，单 MVA 的变压器成本相应增加 4000-17100 元。

  主要原材料硅钢、铜材价格目前处于高位。硅钢价格自 2022 年初较大幅度上涨后持续处 于高位，近期出现一定的回落。铜价自 2020 年初开启上涨态势，2022 年中经历了一波调 整后，近一年约在 6-7 万元/吨之间呈现小幅上涨态势。考虑到中期供应缺口可能走阔，铜 价或继续向上。

  国内市场需求主要受到传统电力行业需求（包括输变电变压器和配电变压器）和新能源需 求（包括风光储）双驱动。其中，传统电力行业需求量开始上涨主要来自于“十四五”期间电网总 投资规模有望实现较快增长，大风光基地特高压工程规划带动输变电变压器长周期需求增 长，配电网扩容驱动配变新增需求量开始上涨。新能源需求则主要是我国风力、光伏、储能电站 等项目的兴建带来的变压器需求量开始上涨。

  输变电变压器主要使用在于高压线路。我国电力市场存在地域性供需不平衡，发电端，水电 站西多东少，火电站北多南少。用电端，东南有很多大型城市，居民用电量大，本地供电 不足。为此，国网实行了“西电东送，北电南输”战略工程。由于输送距离远，跨度大， 为降低输送过程中损耗，工程较多采用高电压和特高压。高电压电网工程建设带来了更多 的输变电变压器需求。

  23 年特高压工程开工节奏加快，大风光基地特高压工程规划带动变压器长周期需求量开始上涨。2023 年特高压工程节奏快，仅 7 月就有金上-湖北（重庆段）、陇东-山东（山东段）、陇东 -山东（山西段）、张北-胜利（冀北段）等多段工程开工。根据国网规划，“十四五”期间， 国家电网规划建设特高压工程“24 交 14 直”，涉及线 万余公里，变电换流容量 3.4 亿 千伏安，总投资 3800 亿元。2023 年年内，国网计划核准“5 直 2 交”，开工“6 直 2 交”， 直流开工数量为历史最高值。另外，根据大风光基地建设规划，到 2030 年，我国将建设 风光基地总装机 455GW（十四五规划 200GW，十五五规划 255GW）。随着风光大基地项 目的建设，特高压外送通道将成为重要的消纳渠道。因此，我们预计到“十五五”期间特 高压建设仍将加快速度进行发展，对应将带动主网变压器长周期需求增长。

  2023 年招标项目更多、标包更大，输变电变压器企业有望受益。根据 EPTC 和 Data 电力 统计的数据，2022 年输变电变压器采购共 7 次，招标标包 465 个，变压器 4063 台（同比 +133.8%），招标金额 122.5 亿元（同比 57.2%）。2023 年上半年共发布了 4 次批次招标 信息，共招标标包 316 个，变压器 4006 个，前 3 次中标结果已公开，招标金额共 103.32 亿元，招标数量和金额均已接近 22 年全年招标量。从招标特点来看，23 年每次招标发布 平均标包 79 个（同比+18.9%），平均每标包包含变压器约 12.68 个（同比+45.1%）。单次 招标标包数量和单个标包大小双双提升，输变电变压器企业有望受益。

  终端耗能与电气化程度提升，全国社会用电负荷和用电弹性双承压。随着我们国家城镇化水平 不断的提高，全国用电量总体呈上涨趋势。2011-2022 年全社会用电量复合增速达到 5.7%， 23 年上半年全社会用电量累计 4.31 万亿 kWh，同比+5.1%。2023 年 7 月 26 日，国家发 展改革委副秘书长欧鸿在国新办举行的国务院政策例行吹风会上表示，入夏以来全国日调 度发电量三创历史上最新的记录，最高达到 301.71 亿 kWh，较去年峰值高出 15.11 亿 kWh；全国 最高用电负荷两创历史上最新的记录，最高达到 13.39 亿 kWh，较去年峰值高出 4950 万 kWh。未 来随着终端耗能与电气化程度提升，配电端用电负荷和用电弹性双承压。

  电网投资的重心由主干网向配网侧转移，配电网扩容驱动配变新增需求。为保障全国电力 稳定安全，配电网扩充需求紧迫。我国电网投资的重心也由主干网向配网侧转移，提升配 网、农网供电水平，增强电网服务清洁能源成未来趋势。南方电网历年配电网投资建设占 比整体呈现上升态势，2017-2021 年配电网基本在 79%左右。在《2021 年企业社会责任 报告》中，南方电网提出“十四五”期间配电网建设规划投资 3200 亿元，计划投资 1900 亿元建设现代化农村电。配电网扩容有望驱动配电端变压器新增需求增长。

  国内农网改革有望进一步带动配电端变压器需求。23 年 7 月 14 日，国家发改委、国家能 源局、国家乡村振兴局联合印发《关于实施农村电网巩固提升工程的指导意见》。指导意 见指出，加快解决西部地区 115 个公用电网未覆盖乡镇、逐步解决其他公用电网未覆盖村 寨的电力保底供应矛盾，在合理供电范围内有序推动公用电网延伸覆盖，因地制宜通过合 理配置分布式光伏和风电、储能、柴油发电机等建设改造可再次生产的能源局域网。西部地区、 东北地区推进高压电网延伸覆盖和中低压电网更新改造，增加变电站布点，加强线路联络， 补齐农村供电短板；中部地区推进输配电网协调发展，提高负荷转供能力，提升供电质量； 东部地区以中低压电网为重点，提升电网灵活性，推进城乡电网一体化，更好满足分布式 光伏和新能源汽车充电基础设施发展需要。随着农网改造工作逐步落实，配电变压器需求 也将不断提升。

  规模预测：根据中研普华产业研究院数据，2022 年全国配电变压器行业出售的收益规模为 164 亿元，预计到 2026 年可达到 216 亿元，期间 CAGR 为 7.1%，呈现稳步增长态势。

  22 年配电变压器招标一下子就下降，23 年下半年有望触底回升。《2022 年度中国配电变压器 企业电网市场之间的竞争情况》统计，2022 年全年国网配电变压器（含柱上成套设备和箱式变 电站）招标共 16.32 万台（同比-41.5%），总金额价值为 157.69 亿元（同比-21.8%）。配 变招标同比一下子就下降主要系疫情叠加原材料涨价所致。23 年上半年配变招标总量依然偏低。 考虑，23 年下半年配变市场整体存在多项利好因素。包括：上半年用电量高突出配电 网扩容需求，下半年招标节奏通常较上半年更快，硅钢等变压器主要原材料价格会出现回落， 且 22 年基数低，因此我们预测 23 年 H2 配变需求会出现恢复。

  能源结构转型加速，可再次生产的能源大规模并网。随着“3060”目标的提出，新能源装机占比 持续提升。依照国家能源局数据统计，我国太阳能发电装机容量从 2014 年的 0.25 亿千瓦 提高至 2022 年的 3.93 亿千瓦，期间 CAGR 达 41.1%；我国风能发电装机容量从 2014 年的 0.97 亿千瓦提高至 2022 年度的 3.65 亿千瓦，期间 CAGR 达 18.0%。截至 2023 年 6 月底，火力发电装机容量占比已经下降至 50%以下，达到 49.6%，预计下降趋势将持续， 能源转型将带动风光装机占比持续提升。

  发电端波动加剧，新能源电站建设带动变压器需求量开始上涨。风力发电和太阳能发电受自然环 境影响较大，日内出力波动大，且由于天气难以预测，风光的出力更难以预测。目前已有 的电力系统均是为以火电为主的电力系统而设计的，出力波动大的风光大规模并网后，会 影响电力系统的可靠性，电力系统的调节难度大幅度的增加，需要电网留存更多的冗余以应对 发电端的加剧波动，对变压器的需求相比传统的火电站更大。以光伏升压变压器为例，根 据 QYR（恒州博智）的统计及预测，2021 年全球光伏升压变压器市场销售额达到 6.83 亿 美元，预计 2028 年将达到 14.35 亿美元，2022-2028 年 CAGR 为 11.21%。

  储能及新能源箱式输变电产品大范围的应用于储能领域。储能及新能源箱式输变电产品系根据 特定的接线方式，将高压开关、变压器、低压开关等设备组合而成的一体化配套电力装置， 并通过自动化配电终端将系统与设备串联起来进行运行与监控，具备电压等级转变、电能 接收及分配等功能，具有可移动、机电一体化、全封闭运行等特点，大范围的应用于储能领域。

  国内新型储能市场快速地增长，带动储能配变压器需求高增。中国新型储能快速地发展，根据 CNESA DataLink 全球储能数据库的不完全统计，2023 上半年项目数量（含规划、建设中 和运行项目）850 个，是去年同期的 2 倍以上。新增投运规模 8.0GW/16.7GWh，超过 22 年全年新增规模水平（7.3GW/15.9GWh）。考虑到新能源配储提供需求基本盘，市场化并 网项目提供需求增量，硅料价格下降进一步刺激光伏配储需求共同增长，我们预计年内大 型储能新增装机有望达到 20.5GW/45.1GWh，同比增速达到 179%/184%，预计 24/25 年 分别达到 83.3 GWh /126.5GWh，增速分别为 85%/52%。我们预计后续储能配变压器需 求增速将基本同步于大储装机增速。

  美国电网老旧，替换需求强。根据 CNBC 和能源局报道，美国大部分电网建于 20 世纪 60 和 70 年代，意味着美国 70%以上的输电系统已超越了 25 年。根据 CNBC 报道，输电 系统的平均常规使用的寿命 50 年，变压器的平均常规使用的寿命在 25-40 年，很大一部分变压器和输 电线路正处于替换周期。另外，美国近两年收到飓风等极端天气影响，加重了变压器的负 担。美国能源公司 American Electric Power 表示，其 30%的输电线 年内需要 更换。

  美国能源革命带动发电、配电变压器需求量开始上涨。2022 年美国总发电 4243 TWh，其中，可 再次生产的能源发电 913 TWh，占总发电量的 21.5%（同比+1.7pct）。风电和光伏两者合计发电 量为 581 TWh（同比+17.8%），占总发电量的 13.7%（同比+1.7pct）。当风光等新能源发 电占比达到 20%左右，针对传统能源发电系统模块设计的电网无法再兼容如此体量的新能源上 网，此阶段对于电网的改造升级需求非常高。美国电网进入改造需求旺盛阶段，未来美国 新能源发电渗透率将继续提升，意味着需要配备更多的升压变压器来为网内波动提供更多 的容量冗余。美国终端电气化程度同样在提升，比如电动汽车渗透率快速走高，意味着对 于配电变压器的需求将快速增长。

  马斯克认为未来美国将从芯片短缺转变为变压器短缺，验证紧缺趋势。23 年 7 月 14 日， 马斯克在 Twitter Space 线上会议提到，预计美国 1 年内将从芯片短缺转为变压器短缺， 并在 2 年后引发电力短缺。从美国现状分析，美国近 1 年来的确经历着较为严重的变压器 短缺问题。美国能源部从电力部门协调委员会（ESCC）得知，配电变压器的等待时间已 从 2021 年前的 2-3 个月延长至目前的 2 年多。

  （本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）