（报告出品方/分析师：德邦证券 闫广）

1. 公司概览：厚积薄发，碳纤维原丝国产化先锋

首家突破大丝束原丝产业化的龙头。吉林碳谷成立于2008年12月，设立以来便深耕碳纤维原丝领域，致力于打破国际巨头对碳纤维行业技术的垄断。

基于原奇峰化纤20年腈纶制备经验，加上成立后十余年不懈攻关，当前公司产品已覆盖从碳纤维原丝小丝束到大丝束全系列产品，均能实现稳定大规模生产且碳化后均可达到T400以上水平，1K-25K碳化后可达T700水平。

公司产品已广泛应用于军工、航天航空、风电、高端装备、汽车、新能源、体育休闲用品及建筑材料等领域，2021年公司原丝销售市占率约50%，是国内最大的碳纤维原丝独立供应商。

回顾公司发展历程，主要可分为以下几个关键节点：

1）2008-2016年主攻中小丝束：2008年设立后创造性发明了DMAC为溶剂的湿法两步法原丝生产技术与工艺，产品碳化后可达到T300标准，并逐渐实现军工级别的1K、3K、6K等小丝束产品量产，2016至2017年逐步实现12K/S的产业化稳定生产，碳化后可部分达到T700水平；

2）2015年独立于吉林化纤集团，2016年至今专注研发大丝束原丝：2015年公司经历了股权变更，控股股东由奇峰化纤变为吉林市国资委控股的国兴新材料公司，股权脱离吉林化纤集团。2016年公司顺应工业及民用市场对碳纤维的需求逐年增长的趋势，开始攻克大丝束原丝工艺。

1.1. 股权结构：吉林国资委实控，管理层行业经验丰富

股权几经更迭，实控人始终为吉林市国资委，股权结构稳定。公司成立初期为吉林化纤集团旗下公司，2015年7月公司控股股东变更为吉林国兴新材料产业投资有限公司。

吉林化纤和国兴公司实控人均为吉林市国资委，股权变更仅为吉林国资委内部国有资产布局调整，公司实控人始终为吉林市国资委，股权结构稳定，国有背景深厚。

管理层行业经验丰富，具备腈纶一线产业经历。

公司在设立初期凭借当时母公司奇峰化纤20年腈纶生产经验成功实现技术突破，现任管理层大多曾任职于奇峰化纤或吉盟腈纶，并具备一线生产经验。

纵观国际碳纤维巨头，也大多具备腈纶产业经历，如日本东丽、帝人东邦、三菱丽阳均曾为纤维制造商，拥有生产腈纶纤维的经验。

1.2. 财务表现：聚焦原丝主业，20年扭亏后业绩高歌猛进

2020年大丝束产品完成定型，业绩扭亏后进入高增区间。

2016年下半年公司开始主攻大丝束原丝的产业化，而随着碳纤维民用市场迅速开拓，应用领域横向和纵向不断拓宽，原丝销售快速增长带动公司收入持续高增。

但2018年由于原材料丙烯腈价格大幅上涨，以及公司大丝束产品处于定型初期，大量带量试制品价格售价较低导致公司亏损扩大。

2020年公司大丝束原丝产品完成定型，一级品率和满筒率稳步提升，公司成功跨越盈利拐点，进入业绩爆发期。2021年公司实现收入12.1亿元，同比增长9.7%，实现归母净利润3.2亿元，同比增长126.7%。根据公司2022年年度业绩预告，2022年公司归母净利润预计为6.1-6.5亿元，同比增长93.8-106.5%。

取消丙烯腈贸易业务，2021年开始聚焦深耕主业。

2019年6月之前公司其他业务主要是销售废料和聚合物收入，2016-2018年其他业务收入占比不到10%。

2019年6月以奇峰化纤、吉盟腈纶为主的吉林市丙烯腈使用企业中石油合格采购商认证资质过期导致无法直接从吉林石化直接采购丙烯腈，经吉林市相关部门协调选择向吉林碳谷购买丙烯腈。

2019-2020年公司其他业务营收占比激增至71%和46%，但毛利润占比仅为1.9%和2.8%。随着公司主力原丝产品完成定型，市场口碑逐渐积攒，开始进入良性发展阶段，2021年起公司决定未来不再开展丙烯腈贸易业务，将精力集中于主营业务碳纤维原丝的发展。

2021年公司碳纤维原丝营收占比达92.6%，毛利润占比达94.3%。

规模效应释放+主力产品价格提升，盈利能力持续提升。

2019年公司24K/25K/48K大丝束原丝产品完成定型实现量产后，开始成为公司主力产品，2017年公司大丝束产品销量占比仅为29%，2021年期占比增长至80%。随着主力产品一级品率及满筒率稳步提升，逐渐获得市场认可，12K/S中小丝束和24K以上大丝束产品价格不断上涨，带动原丝单位收入稳步提高。

售价提高叠加产能释放下规模效应不断显现，公司盈利能力持续提升，2021年和2022Q3公司毛利率分别提升至40.7%和43.0%，归母净利润率提升至26.0%和31.8%。

我们认为，随着公司产能的继续释放以及工艺的不断改进，公司规模效应有望进一步释放，有望带动公司盈利能力持续提升。

费用管控优异，降本增效持续进行。公司各项费用随业务规模的扩大而增加，但占营收的比重整体呈现下降趋势，2022Q3公司期间费用加研发费用占营收比例为5.7%，处于近年来的低点。财务费用是公司期间费用中占比较大的科目，2018年由于公司通过增加银行贷款扩建碳纤维原丝项目，导致当期财务费用率增加较为明显。

存货以原材料和产成品为主，2018年以后减值逐渐减少。

公司存货分为库存商品、在产品、原材料、包装物、低值易耗品、委托加工物资等，2021年原材料和库存商品占比81.8%。

2018年公司处于新产品逐渐定型的过渡期，部分库存产品在新碳化工艺及设备生产状态下出现毛丝大、强度低等问题，已不能满足下游碳化工艺要求，公司当年计提了较多减值。2020年以来随着公司新产品生产工艺逐渐成熟进入稳定供货期，公司存货减值逐年减少。

2.碳纤维原丝供需紧平衡，需求欲乘“风”而起

碳纤维具备出色的力学性能和化学稳定性，性能及特点优于传统材料。碳纤维（Carbon Fiber）是一种丝状碳素材料，由有机纤维经碳化以及石墨化处理而得到的微晶石墨材料，直径5-10微米，含碳量高达90%以上。

碳纤维力学性能优异，比重不到钢的1/4，碳纤维复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa（3.5GP，即T300）以上，是钢的7-9倍，同时具有轻质、高强度、高弹性模量、耐高低温、耐腐蚀、耐疲劳等优异特性，广泛应用于航空航天、国防、交通、能源、体育休闲等领域。

大、小丝束性能、价格及应用领域不同。

我们在《光威复材（300699.SZ）：全产业链布局，军民共筑碳纤维龙头》中详细拆解了碳纤维的力学和丝束分类，以及国内外不同产品牌号的性能对比。按照大小丝束分类便于区分下游应用领域：

1）24K以下为小丝束，一般用于国防军工等高科技，以及体育用品中产品附加值较高的产品类别，如钓鱼杆、高尔夫球杆、网球拍，小丝束碳纤维性能优异但价格较高；

2）48K以上为大丝束，大丝束性能相对较低但胜在成本较低，多运用于基础工业领域，包括土木建筑、交通运输和能源等。

根据吉林碳谷公开发行说明书，除了特殊应用外，目前T300以上碳纤维即可满足大部分工业民用领域以及部分军工航天领域的需求，因此T300级大丝束能够满足以风电为代表的工业民用领域对碳纤维性能和性价比的双重要求，下游需求较为旺盛。

原丝制备是碳纤维产业链的核心环节，影响后续碳纤维的质量和生产成本。

碳纤维的制作包括原丝制备和碳丝制备两个阶段，其中原丝生产又主要分为聚合过程、制胶过程（原液）和纺丝过程。碳纤维原丝制备是碳纤维产业链的核心环节，质量过关的原丝是产业化的前提和基础：原丝品质缺陷，如表面孔洞、沉积、刮伤以及单丝间黏结等，在后续加工中很难消除，从而会影响碳纤维力学性能，因此碳纤维的质量和生产成本很大程度取决于原丝的质量和成本。

根据吉林碳谷公开发行说明书，碳纤维原丝占碳纤维生产成本的一半以上，其性价比与供应稳定性是碳纤维产业链的重要影响因素，直接影响着碳纤维的应用领域的广度。

原丝制备过程中拥有不同的工艺技术，按照聚合工艺的连续性，可分为一步法、两步法；按照纺丝工艺，可分为湿法和干喷湿纺法。

2.1. 上游丙烯腈产能扩张驱动价格下降

碳纤维原丝的主要原材料为丙烯腈。丙烯腈属于大宗基本有机化工产品，是三大合成材料——合成纤维、合成橡胶、塑料的基本原料，主要用于合成聚丙烯腈纤维、ABS/SAN树脂、己二腈、丙烯酰胺等，在有机合成工业中用途广泛。

丙烯腈产能持续扩张，价格震荡下降。

国内丙烯腈的供应商主要为中石化、中石油、江苏斯尔邦石化有限公司等，2015年至2019年丙烯腈新增产能较少，市场供不应求局面下价格逐步走高，2018年9月达1.92万元/吨的历史高位。

2019年随着江苏斯尔邦等新建产能陆续投产，供需关系得到缓解，丙烯腈价格波动下降。根据中国石油和化学工业联合会预测，2022-2023年中国仍有138万吨/年丙烯腈装置有望投产，供过于求下丙烯腈价格仍有进一步回落空间。

2.2. 风电由周期向成长迈进，碳纤维有望乘“风”而起

全球碳纤维需求持续增长，风电叶片为主要需求增长极。

得益于碳纤维自身优异的性能以及不断突破的技术手段，碳纤维快速替代其他材料，需求量持续提升，2021年全球碳纤维需求量达11.8万吨，同期国内需求达6.2万吨，占全球需求的52.9%，成为全球最大的碳纤维需求市场。不管是全球还是国内来看，风电叶片均为碳纤维需求量最大的应用领域。

碳纤维性能优异，不断拓展高景气的下游应用领域，黄金赛道确定性仍存。

随着风电叶片大型化趋势确立、光伏装机维持高增、氢能源快速推广，航空航天高端领域碳纤维渗透率不断提升，国内碳纤维需求有望快速增长。

我们在《光威复材（300699.SZ）：全产业链布局，军民共筑碳纤维龙头》报告中详细测算了国内碳纤维需求和市场规模，2025年国内碳纤维需求量有望达12.5万吨，行业规模175亿元，2021-2025年CAGR达15.8%。

吉林碳谷目前主要规模化生产碳化后可达T400级的大丝束原丝产品，下游终端应用领域为风电等工业民用领域。

考虑到风电叶片目前已经成为碳纤维第一大应用领域，未来“双碳”战略下海内外新增装机量有望维持高增，风电叶片大型化及轻量化有望驱动碳纤维渗透率提升，中长期风电仍将支撑碳纤维需求进一步扩容，本篇报告的2.2部分主要对风电产业链和风电叶片进行复盘、分析和展望。

2.2.1.风电发展趋势：由周期向成长迈进，大型化助力降本

风电产业链主要由上游原材料及零部件、中游整机制造及运维，以及下游风电开发运营构成。完整的风电设备主要由风电机组（叶片、发电机、齿轮箱、机舱罩等）、风电支撑基础（风电塔筒、桩基、导管架等）以及输电控制系统（输电电缆、控制系统、升压站等）三大部分构成。

根据GWEC，风电叶片的采购成本占风电整机成本的15%左右。

全球能源转型加速，驱动以风能为代表的可再生能源需求快速增长。

《巴黎协定》以来全球能源结构开始向低碳化加速转型，近五年来可再生能源提供了全球新增发电量的约60%。

根据英国石油公司（BP）发布的《世界能源统计年鉴》数据，2021年全球可再生能源发电量占全球发电总量的12.8%，2000年该数值仅为1.4%。其中2021年风能及太阳能发电量占比分别为6.5%和3.6%，风能和太阳能首次贡献超过全球10%的发电量，该比例较2000年上升10个百分点。

“双碳”战略目标指引下，我国新能源战略地位明确。

“中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标。

“双碳”战略的提出进一步明确了中国能源发展的战略目标和政策取向，而2022年国家发改委印发的《“十四五”现代能源体系规划》中提到我国当前能源低碳转型进入重要窗口期，2020年我国非化石能源消费比重达到15.9%（2021年为16.6%），较2015年提升3.9个百分点，而到2025年非化石能源消费比重目标提高到20%左右，非化石能源发电量比重目标达到39%左右。

在此目标下，“十四五”期间我国将加快发展风电和太阳能发电，全面推进风电和太阳能发电大规模开发和高质量发展，根据全国31省市能源相关规划，“十四五”合计规划风电新增装机约307GW，较“十三五”期间新增装机总量152.33GW增长显著。

复盘过去二十年我国风电发展历史，我们认为，当前风电产业三大趋势明确：周期性转为成长性、大型化趋势确立、海风加速向深远海发展成长性强劲。

1. 政策因素逐渐消散，风电装机由周期性向成长性迈进。

2005-2010年“十二五”期间，行业爆发式增长，补贴时代来临：2006年颁布实施《中华人民共和国可再生能源法》鼓励和支持可再生能源并网发电，2007年颁布《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，规定电网企业全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目上网电量，风电产业借助政策东风快速发展，2010年全国风电新增并网装机容量上升至14GW。

2009年8月《国家发展改革委关于完善风力发电上网电价政策的通知》制定陆上风电标杆上网电价，行业正式进入补贴时代。

2011-2016年弃风率上行、标杆电价下调，补贴退坡2015年抢装收尾：风电装机快速增长后开始出现超过当地消纳能力的情况，2012年弃风率上升至17.0%的高位，三北地区弃风限电问题尤为突出。2014-2016年国家先后三次下调陆上风电标杆上网价格，引导风电产业投资和项目合理布局，提高国家可再生能源电价附加资金的补贴效率。

为在标杆电价下调前享受更高的上网电价，2015年迎来抢装潮。此阶段海上风电也开始规定标杆电价。

2017-2021年标杆价过渡到指导价，平价上网不断推进，上网电价机制渐趋完善：2015年抢装潮后，弃风率再次上行导致2016-2017年新增装机量回落。2019年5月国家发改委印发《关于完善风电上网电价政策的通知》，将陆上风电和海上风电标杆上网电价改为指导价，新核准项目全部通过竞争方式确定上网电价。

由于通知规定 2021年1月1日以后核准的陆上风电项目全面实现平价上网，国家不再补贴，2020年风电新增装机迎来再一次抢装潮。

风电消纳能力不足和国家补贴退坡是造成过去风电装机周期波动的主要因素：

1）弃风率上升提高运营商度电成本，装机量进入波谷：弃风现象的根源在于区域内的风电建设速度超出消纳能力，导致风电利用小时数下降，从而提高度电成本。从历史周期来看，2011-2012年以及2015-2016年由于前期风电抢装超过当地电网消纳能力，弃风率上升至历史高位的同时，装机量降低至周期底部；

2）上网电价下降、国补退坡引发抢装潮，装机量进入波峰：2014-2016年期间上网电价密集下调，考虑到上网电价与项目的核准及并网时间相关，为争取更高的电价以最大化项目经济效益，运营商抢抓上网电价下降前的政策节点加快项目的投资建设，从而带来2015和2020年风电抢装潮。

当前风电周期性因素逐渐消散，风电产业长期成长性有望逐步显现：

1）从弃风率来看，通过挖掘当地消纳能力+建设外送通道，全国风电弃风率逐渐下降至低位，三北地区弃风现象明显改善。

2016年7月，国家能源局发布了《关于建立监测预警机制促进风电产业持续健康发展的通知》，根据政策类、资源和运行类、经济类三大指标加权平均确定预警结果，由高到低分为红色、橙色、绿色三个等级，预警结果为红色的省份国家能源局当年将不下达年度开发建设规模，地方暂缓核准新的风电项目。

该政策极大的缓解了以三北地区为主的弃风现象，通过挖掘风电开发区域就地消纳潜力以及加快风电大省外送通道建设，三北地区逐渐解决弃风问题，装机限制解禁后开始重新贡献增量。

2016年以来全国弃风率逐年下降，2020年三北地区最后两个红色预警的省市消失，全国弃风率降至3.0%，2022年由于疫情影响用电需求，消纳压力有所提升，截至11月全国弃风率3.3%仍然维持较低水平。

2）陆风率先进入平价时代，海风国补退出，平价风电经济性凸显有望支撑未来需求放量。

2021年6月国家发改委发布《关于2021年新能源上网电价政策有关事项的通知》，规定2021年起新核准的陆上风电项目中央财政不再补贴，宣告陆上风电率先进入平价时代。海上风电方面，2020年1月财政部发布《关于促进非水可再生能源发电健康发展的若干意见》，规定2021年底后并网的海上风电项目不再纳入中央财政补贴范围。

海风国补退出后，少量地区如广东、浙江、山东推出阶段性补贴，以更好的实现海风平价过渡。

我们认为，补贴退坡后风电装机的政策性影响因素逐渐消散，叠加技术迭代实现降本，风电经济性持续提升，长期成长性有望逐渐释放。

2. 大型化提升整体经济效益，顺应平价上网趋势

风机大型化是平价时代降本的核心趋势。风电机组通过大型化提升风电经济效益主要通过降低整机制造成本、降低建设及运维成本，以及提升发电效率：

1）制造成本降低：风机大型化下整机重量的提升速度显著慢于功率的提升，从而表现为单位功率整机重量的下降，通过节约原材料等成本降低整机成本。

明阳智能陆上风电机组从2.5MW上升至5.0MW时，单位功率整机重量下降幅度达26.4%，而海上风电机组从5.5MW上升至8.3MW时，单位功率整机重量下降幅度达30.3%。

2）建设及运维成本降低：在运行环境允许的情况下，对于特定容量的风电场，用以大容量风机替代小容量风机将减少所需风机、塔筒以及叶片的数量，风机吊装费用、后期维护费用以及配电系统的投入均有望得到缩减，从而降低整体投资。

3）发电效率提高：风机大型化下风电机组的叶片直径更大、轮毂高度更高，从而增大扫风面积以提高发电效率、降低度电成本。

国内风电新增装机单机容量不断提升。

1）从新增装机平均单机容量来看，根据CWEA数据，2008-2021年我国新增装机风电机组平均单机容量由1.2MW提升至3.5MW，单机容量提升189%。其中，2010-2021年期间，新增装机的陆上风电机组平均单机容量从1.5MW提升至3.1MW，而海上风电机组从2.6MW提升至5.6MW。

2）从不同单机容量机组新增装机占比来看，单机容量2MW以上的机组新增装机占比由2008年的9%提升至2021年的99.8%，截至2021年累计装机占比已达70.7%。

当前国内陆风单机容量已达到9MW，海风单机容量18MW通过认证。

1）陆上风电机组迭代至9MW：

根据中国能源报报道，2023年1月内蒙古能源杭锦风光火储热生态治理项目获批，其中风电项目建设规模预计为1.6GW，拟采用134台单机容量为9MW和59台单机容量为6.7MW的风电机组及配套机组箱变，成为国内首个选择大规模安装9MW风机机型的陆上风电项目。

根据风芒能源报道，2023年1月运达股份北方大基地项目将陆续开展共150台WD200-8340机组的吊装工作，成为全球首批交付的陆上9MW平台机组，单机容量横跨8-10MW，叶轮直径可匹配200-225m，扫风面积最大可达到4万㎡。

2）16MW海上风电机组已下线，18MW通过认证：

根据金风科技官网消息，2022年11月23日，由金风科技与三峡集团合作研发的GWH252-16MW海上风电机组在福建三峡海上风电国际产业园成功下线，单机容量达16MW，叶轮直径达252m，叶轮扫风面积约5万㎡，是目前全球最大单机容量和最大叶轮直径的风电机组。

此外，根据明阳集团官微，2023年1月明阳智能发布18兆瓦全球最大海上风电机组MySE18.X-28X，叶轮直径超280m，最大扫风面积达66052㎡，以100万千瓦的粤东风电场为例，MySE18.X-28X机组与目前市场13+MW级别机组相比，可减少18个机位数量，单位千瓦工程造价降低约800~1000元/kW。

目前鉴衡认证中心为MySE18.X-28X机组颁发设计认证证书，代表该机组设计方案已获得行业认可。同时，明阳智能全球最大漂浮式海上风电机组MySE16.X-260成功下线，该机组拥有全球最大最长的海上抗台风型叶片。

降本表现为投标价格不断下探，风电经济效益提升。2011年以来国内风电整机商风电机组投标价格呈现震荡下行趋势：

1）2019年由于当年招标量显著增长，供需趋紧下投标价格有所上行，根据金风科技官网数据，2019年全年风电招标量65.2GW，同比上涨94.6%。

2）2020年装机潮退去后，风电装机进入相对稳定阶段，零部件供需紧张关系得以缓解。此外，风电平价上网倒逼风电产业链降本，同时技术迭代支撑风电大型化提高风电经济效益，为风电投标价格下行提供基础。

2020年以来各类单机容量机组投标价格均呈现迅速下行趋势，2022Q3全市场风电整机商风电机组投标均价为1808元/KW，较2021Q1的2888元/KW下降37.4%。

3. 海风增速超越陆风，加速向深远海发展成长性强劲

我国陆上风能资源丰富，陆上风电发展起步较早。根据《中国风电发展路线图2050》，我国陆上风能等级3级及以上的区域可供风能资源技术开发量为20-34亿千瓦。

1986 年4 月中国第一座“引进机组、商业示范性”陆上风电场─马兰风电场在山东荣成并网发电，揭开了我国风电商业化发展序幕。截至2021年我国陆上风电累计装机容量321.36GW，同比增长14.8%，占全国装机容量的92.7%。

与陆风相比，海风资源禀赋优异，在利用小时数等方面具备先天优势。由于不占用土地资源，且海风平均风速较高、风切变较小，静风期较少，海上风电年利用小时更高，且更适合大兆瓦风机运行。根据中国电源学会，在同等发电容量下，海上风机的年发电量能比陆上高约70%。

陆上风能资源集中在三北及西部，海风资源紧邻沿海负荷中心。我国海岸线长达1.8万公里，可利用海域面积300多万平方公里，拥有发展海上风电的天然优势。

根据国家发改委，台湾海峡是我国近海风能资源最丰富的地区。海上风电资源密集区紧邻作为我国电力负荷中心的沿海省份，就地消纳优势明显。

我国海上风电发展起步较晚，2021抢装下装机占比显著提升。

2007 年中国第一台海上风电机组在渤海湾建成发电，2010年9月龙源电力在江苏如东建成潮间带试验风电场，装机容量32兆瓦，拉开了中国开发建设海上（潮间带）风电场的序幕。

2010 年国内第一个大型近海海上风电场─上海东海大桥10 万千瓦海上风电示范项目建成。

截至2021年我国海上风电累计吊装容量25.35GW，同比增长133.2%，占全国装机容量的7.3%。

2021年为海风补贴末年，抢装潮下当年海风新增吊装容量14.48GW，同比大增276.6%，占当年全国新增装机量的25.9%。

展望“十四五”期间，我们认为国内风电新增装机量有望突破300GW，陆风依托风光大基地规划新增装机有望维稳，海风加速向深远海发展中期成长性强劲。

1）2030年风光大基地规划新增装机455GW，陆风年均装机量有望维稳：2021年3月国家“十四五”规划纲要中提及构建现代能源体系，其中提到包括新疆清洁能源基地、松辽清洁能源基地在内的九大清洁能源基地。

2021年12月，国家发改委和国家能源局印发《第一批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地建设项目清单的通知》，第一批风光大基地涉及内蒙、青海、甘肃等19个省份，规模合计约97.05GW；同期，国家能源局下发《关于组织拟纳入国家第二批以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目的通知》，第二批项目开始进入前期阶段；

2022年2月，国家发改委和国家能源局发布《以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地规划布局方案》，规划到2030年建设风光基地总装机约4.55亿千瓦，其中“十四五”期间装机约2亿千瓦，“十五五”期间装机2.55亿千瓦。

2022年11月国家能源局2022年四季度网上新闻发布会上提到，第一批大型风电光伏基地已全部开工，第二批项目正在陆续开工、目前正在抓紧推进第三批项目审查。

2）由潮间带到近海再到深远海不断升级，未来海风成长性有望凸显：从2007年至今十余年间我国潮间带和近海风电场技术已不存在技术限制，随着近海资源开发趋近饱和，从海上风电由近海走向深远海是发展所趋。

一般认为水深大于50米为深海风电，场区中心离岸距离大于70千米为远海风电，浮式海上风电平台凭借可摆脱海底地质条件束缚、不受水深限制等优势，将成为深远海海上风电发展的重要方向。

深远海VS近海：近海风能资源有限，开发渐趋饱和，根据《中国风电发展路线图2050》，我国近海水深50m以内风能资源可满足的风电装机需求约5亿千瓦，小于陆上风电潜在开发量。与近海相比，深远海海域面积更广，不会受近海养殖、渔业捕捞、运输航线等限制，且深远海风速更高，开发潜力高于近海。

横向来看，欧洲已突破深远海域海上风电技术，多个海上风电强国已在深远海域进行布局，根据千尧科技，英国的Hornsea One风电场、德国的Hohe See风电场、Albatros风电场、Sandbank风电场等离岸超过100千米；英国Hywind风电场、葡萄牙Windfloat风电场水深超过100米， Hywind风电场部分水深超200米。

根据央视新闻，2023年1月我国首个深远海浮式风电平台—“海油观澜号”在青岛完成主体工程建设，将安装于距海南文昌136公里的海上油田海域，海域风力强劲，历史最大风力近17级。

2023年1月，明阳智能下线全球最大漂浮式海上风电机组MySE16.X-260，根据公司官微，该机组最高可抵御17级台风，在年平均风速8.5m/s情况下，全年发电量可达6700万度，计划于今年在设计水深200米、离岸距离10千米的挪威海域投运。

我们测算，2021-2025年我国风电新增装机有望达324GW，至2025年风电累计装机容量有望达615GW，在海风平价推进+大型化提速下，海风累计装机量占比有望提升至12%。

2.2.2. 碳纤维助力风电叶片大型化

风电叶片是风电整机的重要零部件，是风电大型化的核心环节。风电叶片是一个复合材料制成的薄壳结构，一般由外壳、腹板和主梁三部分组成。

风电叶片是使风力发电机风轮旋转并产生气动力的重要零部件，直接影响风能的转换效率和年发电量，是水平轴风力发电机的核心部件之一。

风电叶片的大型化、轻量化、高功率是风电大型化的核心，叶片尺寸大小直接影响风力发电机组对风能的捕捉效率，随着叶片尺寸加大，风轮直径与扫风面积增加，单机发电量随之上升。

原材料是风电叶片主要成本，复合材料重量占比超90%。

风电叶片作为核心零部件，在整机的采购成本较高，根据GWEC，风电叶片的采购成本占风电整机成本的15%左右，电气风电招股说明书显示，叶片采购金额占原材料采购金额比值2018-2020年约为20.5-22.3%。

单看风电叶片成本构成，根据中国复合材料学会数据，国内叶片原材料成本占比约为80%，而原材料成本中增强纤维、芯材、基体树脂与粘接胶合计占比超总成本价格的85%（增强纤维与基体树脂合计占比超60%，粘接胶与芯材各自占比超10%）。

基体树脂是整个叶片的材料“包裹体”，包裹了纤维材料和芯材，被包裹的纤维材料和芯材的用量决定了基体材料的用量。

专业叶片制造商市占率持续提升。

目前市场主流叶片制造商分为专业叶片生产企业和风电整机商内部的配套叶片生产企业，根据GWEC，自2006 年2 月以来，风电整机商内部配套叶片生产企业市场份额有所下降，2019 年市占率下降到50%。

整机厂商在一体化战略下配套内部叶片生产企业，主要有利于在行业需求上升期保障风电叶片供应能力，并降低交易等成本，以确保竞争优势。但随着全球供应链逐渐成熟，外部采购风电叶片能够缩短新产品上市时间，且能够更灵活应对行业变化。

风电叶片向大型化、轻量化、高功率发展的前提是材料和制造工艺的迭代。

根据艾郎科技招股说明书，风电叶片制造技术主要依据叶片的材料体系和三维几何结构发展。叶片材料的迭代升级推动风电叶片制作工艺的不断进步，从最早的木质叶片，到近代的金属叶片，再到当前的复合材料，风电叶片制造工艺随着所用材料的迭代不断发展进步。

当前较为成熟的风电叶片制作工艺分为手糊、模压成型、预浸料铺放、拉挤、纤维缠绕、树脂传递模型和真空灌注成型7种，由于7种工艺各有优缺点，一般根据风电叶片的材料体系、几何结构、几何尺寸以及铺层功能进行综合运用。

碳纤维成为风电叶片大型化、轻量化的理想材料。

当前风电叶片材料已迭代至以玻璃纤维、碳纤维为增强体的复合材料阶段，玻璃纤维应用的时间更早，且至今仍是大多数海上风电叶片的制作材料，但碳纤维在密度、弹性模量等方面性能更加优异，更加适配风电大型化需求，从而降低风电设备全生命周期成本，提升风电经济效益：

1）提升叶片刚度：碳纤维的弹性模量显著高于普通玻纤，约为玻纤的3倍，使用碳纤维复材可以增强叶片的强度及刚度；

2）降低叶片重量：叶片的重要会随叶片长度的增加而上升，相关研究表明叶片重量约按长度的三次方增加（陈宗来、陈余岳《大型风力机复合材料叶片技术及进展》）。

而叶片重量的增加除了会加大运输及吊装难度外，还容易发生共振问题导致结构破坏、使叶根叶根受到反复交替的载荷增加发生疲劳失效等问题。

而碳纤维能够在满足刚度与强度的要求下，减轻叶片重量。根据中复神鹰招股说明书，在满足刚度和强度的前提下，碳纤维比玻璃钢叶片质量轻30%以上，当前风轮直径已突破120m，叶片重量达18吨，采用碳纤维的120m风轮叶片可以有效减少总体自重达38%，成本下降约14%。

3）提高叶片抗疲劳性：碳纤维复材具有较为优秀的抗疲劳性，在较为复杂和恶劣的环境中有利于增加叶片适应恶劣气候条件的能力，降低后期运营和维护成本。

总的来看，叶片质量的减小和刚度的增加, 可以有效改善叶片的空气动力学性能, 降低叶片对机塔和轮轴的负载，使得风机的输出功率更平滑均衡，提升风机运行效率。

碳纤维凭借其更高的弹性模量、更高的比强度以及更优异的耐热和耐腐蚀性能，是风电叶片大型化、轻量化的理想材料。

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报告选自【远瞻智库】文库-远瞻智库

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