2021年綠色低碳行業(yè)研究報告

1、2021年綠色低碳行業(yè)研究報告一、硬科技所富含的時代要義由工業(yè)革命到電氣革命，再到數(shù)字革命，技術進步的 車輪已轉過了三個多世紀，此間全球產業(yè)的格局由割裂到 融合，又由全球化向屬地化方向變化，我們看到21世紀 尤其是貿易爭端、疫情反復以來，確保供應鏈的穩(wěn)定性成 為了各國的當務之急，無論是疫苗、芯片還是資源，都是 風波不斷。烏云終會散去，重要的是當如何作為，能夠 轉危為機。全球的產業(yè)分工有原料、制造和研發(fā)設計，對應著科 技含量不斷提升，2001年中國加入世貿組織后，迅速發(fā) 展成為全球的制造工廠，這其間原創(chuàng)突破性的技術革新仍 不多，更多的是國際先進技術/產線的引入，結合本土人 工能源市場等優(yōu)勢，所打

2、造的強強模式。其所產生的虹吸 效應已經引得海外加稅等舉措，對應力拼成本的模式愈 發(fā)難以為繼，如何“補足短板、占得先機、去蕪存菁“， 將是國內未來發(fā)展的時代要義，而這都劍指硬科技。 過去數(shù)十年，全球的主基調之一是發(fā)展，體現(xiàn)為推動GDP 的持續(xù)增長，而未來則會更多著眼于穩(wěn)定，諸如氣候環(huán) 境、醫(yī)療健康、社會就業(yè)等方面，這其中“碳中和”、“制 造業(yè)”是兩大抓手。近年來工業(yè)化對應的能源消耗加劇了全球溫升， 2017-2018年全球平均氣溫已比工業(yè)革命前高出1笆，按 照當前的排放趨勢和各國現(xiàn)有行動力度，2040年左右將 達到1.5笆，2065年左右將達到甚至超過2C,可能引 發(fā)更多的生態(tài)災難和公共衛(wèi)生事件

3、等。為應對氣候變化， 我國推出“碳達峰、碳中和"發(fā)展戰(zhàn)略。海外諸多國家也制定了碳中和時間表。2019年12 月，新一屆歐盟委員會發(fā)布歐洲綠色協(xié)議(European Green Deal),明確2030年碳減排目標從40%提高到 50%-55%,將2050年的80%-90%減排目標上調為碳中和； 日本、韓國、美國等國家計劃在2050年實現(xiàn)碳中和。氣候環(huán)境的考量之外，另一主線則是關鍵技術的突破, 2021年3月，國務院發(fā)布國民經濟和社會 發(fā)展第十四 個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要，提出到2035年我 國關鍵核心技術實現(xiàn)重大突破，進入創(chuàng)新型國家前列：以國家戰(zhàn)略性需求為導向推進創(chuàng)新體系優(yōu)

4、化組合，加快構 建以國家實驗室為引領的戰(zhàn)略科技力量；聚焦量子信息、 光子與微納電子、網絡通信、人工智能、生物醫(yī)藥、現(xiàn)代能源系統(tǒng)等重大 創(chuàng)新領域組建一批國家實驗室。深入實施制造強國戰(zhàn)略，實施產業(yè)基礎再造工程，加 快補齊基礎零部件及元器件、基礎軟件、基礎材料、基礎工藝和產業(yè)技術基礎等瓶頸短板，推動首臺（套）裝備、 首批次材料、首版次 軟件示范應用。立足產業(yè)規(guī)模優(yōu)勢、配套優(yōu)勢和部分領域先發(fā)優(yōu)勢,鞏固提升高鐵、電力裝備、新能源、船舶 等領域全產業(yè) 鏈競爭力，從符合未來產業(yè)變革方向的整機產品入手打造備性全局性產業(yè)鏈。實施領航企業(yè)培育工程,培育一批具有生態(tài)主導力和核心競爭力的龍頭企業(yè)。推動中小企業(yè) 提 升

5、專業(yè)化優(yōu)勢，培育專精特新“小巨人”企業(yè)和制造 業(yè)單項冠軍企業(yè)。發(fā)展壯大戰(zhàn)略性新興產業(yè)，著眼于搶占未來產業(yè)發(fā)展先機，培育先導性和支柱性產業(yè)，推動戰(zhàn)備性新興產業(yè)融合化、集群化、生態(tài)化發(fā)展，戰(zhàn)略性新興產業(yè)增加值占GDP比重超過17%o聚焦新一代信息技術、生物技術、新能源、新材料、高端裝備、新能源汽車、綠色環(huán)保以及航 空航天、海洋裝備等戰(zhàn)略性新興產業(yè)，加快關鍵核心技 術創(chuàng)新應用，增強要素保障能力，培育壯大產業(yè)發(fā)展新 動能。電力設備新能源行業(yè)承載了達成國家“制造強國''和“碳達峰、碳中和”戰(zhàn)略的雙重使命，無論是 已競逐全 球市場的新能源汽車、風光新能源，還是在奮力追趕的工 業(yè)自動化領域，

6、都在技術迭代中不斷夯實“硬科技”。電動車：領跑硬科技 經過多年發(fā)展，中國形成了全球最完善、最具競爭力的鋰電產業(yè)鏈，主要體現(xiàn)在兩個方面：1）產業(yè)鏈最完善：從上游的金屬開采冶煉和化工原 料、中游的鋰電材料和三電系統(tǒng)、下游的整車和 充電樁， 國內每個環(huán)節(jié)都有大量的企業(yè)從事專門的研發(fā)和生產，專 業(yè)化分工使得各環(huán)節(jié)具備較強的技術敏感性和成本控制 能力；而國外從事鋰電行業(yè)的企業(yè)一般是體量較大的金屬 或者化工集團，從 事多元化經營，鋰電業(yè)務占比相對較 小。2）中國企業(yè)具備最高的全球份額：全球鋰電產業(yè)鏈經歷了日本一家獨大、韓國搶占份額再到中國后 來居上 的發(fā)展歷程，目前中國企業(yè)在大部分細分環(huán)節(jié)都具有最高 的全

7、球份額。具體來看，三元前驅 體和負極的全球市占份額近80%,為產業(yè)鏈中最高的兩大環(huán)節(jié)（不考慮磷酸鐵 鋰）；電解液、動力電 池和隔膜的全球市占率在60%-70%, 三元正極材料的份額低于60%02. 1產業(yè)技術業(yè)態(tài)創(chuàng)新更勁技術催動變革，量能的積累將引發(fā)質的突破。從絕對 數(shù)量來看，經過數(shù)年的發(fā)展，全球新能源汽車 的產銷量 已突破300萬臺/年，產值突破3000億元，產業(yè)規(guī)模蔚 為可觀，且造就出如Tesla.寧德時代一眾的明星上市 公司。然而，相比于已發(fā)展了一百多年的燃油汽車，新能 源汽車技術業(yè)態(tài)的革新仍遠未停息，無論是造車新勢力、 固態(tài)/燃料電池、Sic器件、大功率/無線充電等都尚處于 起步階段，

8、新技術的萌生到茁壯將一次次顛覆產業(yè)格局, 新的賽道即意味著新的可能。技術發(fā)展趨勢：材料與工藝并進新能源汽車的發(fā)展需要解決續(xù)航里程、充電速度和成 本較高等痛點，動力電池作為關鍵零部件，長期承擔著 能量密度提升以及成本下降的重任，主要包括兩個方面:1）材料體系的升級，如高鐐正極、快充負極、硅基負極、 固態(tài)電池、鈉離子電池等；2）工藝的改進和升級，如大 容量電芯、CTP技術、CTC技術、刀片電池等，主要涉及 物理層面的變化。高鐐正高鐐為正極材料主流發(fā)展方向之一。竦含量的提高能 夠提升正極材料的克容量，從而提升電池能量 密度。目 前量產NCM811的電芯能量密度普遍在240-260Wh/kg 之間，成

9、組后系統(tǒng)能量密度超過170Wh/kg,而NCM523 的能量密度一般在200-210Wh/kg,隨著鐐含量的增減， 能量密度還有進一步提升的空間。但高鐐低鉆化降低了 電池的倍率性能和穩(wěn)定性，電池企業(yè)需要在高能量密度和 安全 穩(wěn)定性之間做出取舍、兼顧和平衡。另一方 鍥體系由于降低價格昂貴的鉆金屬用量，可以降 低電池 生產成本。車企加快高鐐電池裝機。盡管目前國內市場磷酸鐵鋰 有回潮趨勢，但在高端車型和海外市場方面，高鐐三元 仍然是主流的發(fā)展趨勢。海外車企在高竦電池方面的裝機 較早。特斯拉從Model系列開始 便采用松下的NCA電 池，隨著供應商的多元化，NCM811和NCMA等其他高竦 路線也相繼

10、被采用；現(xiàn)代Kona EV早在18年便發(fā)布了 搭載LG 8系電池的版本；國內蔚來等造車新勢力從19 年開始搭 載國內大廠的8系電池；之后大眾、奔馳等歐 洲車企以及福特、通用等美系車企也相繼推出采用高竦 電池的新車型。從車企動向來看，高鐐已是大勢所趨。電池廠材料廠跟進，頭部企業(yè)率先受益。日本企業(yè)在 高竦方面布局較早，松下主要采用NCA體系；國內寧德 時代、比亞迪等頭部企業(yè)則采用NCM811路線；韓國企業(yè) 相對多樣化，SKI以NCM為主并持續(xù)提升鍥含量，三星 SDI研發(fā)NCA和NCM, LG化學則采取NCM和NCMA兩 條路線。在較 為關鍵的正極材料方面，中日韓企業(yè)都選 擇先與本土的正極材料廠商合

11、作，并且電池廠本身也具備 一定的技術積累和量產能力，這也導致全球正極行業(yè)在短 期內仍將維持相對分散的格局。硅基負極當前普遍采用的人造石墨/天然石墨材料能量密度已 經接近理論上限372mAh/g,提升空間不大，理論上限能 量密度達4200mAh/g的硅材料產業(yè)化進程進入提速期。 純硅作為負極材料時體積膨脹大，多次充放電會引起顆 粒粉化、SEI膜重復生長消耗電解液，最終影響電池的循 環(huán)穩(wěn)定性，行業(yè)內一般采取納米化、復合化和體系匹配 改進等改良方案。相比于晶體硅材料，氧化亞硅材料在嵌 鋰過程中 的體積膨脹大大減小，因此循環(huán)性能也得到了 極大的提升，是目前行業(yè)內較為成熟的應用方案。日韓技術較為領先，中

12、國已實現(xiàn)量產。硅基負極材料于1996年由日立化成首次發(fā)明，目前技術較 為領先的 廠家多集中在日韓，包括日本日立化成、日本信越化學、 韓國加德士、韓國大洲、美國安 普瑞斯等。貝特瑞是國 內最早量產硅基負極的企業(yè)，其他公司如杉杉股份也具備 較強的技術積累和量產能力。鈉離子電池 鈉離子電池有望成為新能源領域補充的技術路線。鈉離子電池具有以下特性：1）能量密度弱于鋰電，強于鉛 酸。鈉離子電池的電芯能量密度為100-150Wh/kg,遠高 于鉛酸電池的 30-50Wh/kg ,與磷酸 鐵鋰電池的 120-200Wh/kg有重疊的范圍，與三元鋰200-300Wh/kg 的水平有較大差距。僅從能量密度考慮，

13、鈉電池有望首 先替代低速電動車、儲能等市場，但較難應用于電動汽車 和消費電子等領域。2）安全性高，高低溫性能優(yōu)異。鈉 離子電池熱失控溫度高于鋰電池，具備更高的安全性，高 低溫性能優(yōu)于其他二次電池。3）倍率性能好，快充具備 優(yōu)勢。依賴于開放式3D結構，鈉離子電池具有較好的 倍率性能，能夠適應響應型儲能和規(guī)模供電；在快充能力 方面，鈉離子電池容量20%-80%的充電時間只需要10 分鐘左右，快于鋰電池。4）資源豐富，材料成本較低。 鈉資源地殼豐度是鋰資源的440倍，并且分布相對廣泛; 鈉離子電池不使用鋰、鉆等價格較昂貴的金屬，鈉鹽價格 遠低 于鋰鹽，負極集流體用鋁箔代替銅箔，材料成本具 有較大優(yōu)勢

14、。鈉離子電池產業(yè)化應用有望加速。2010年之后，由于大規(guī)模儲能市場的場景逐漸清晰以及產業(yè)界對 未來鋰 資源可能面臨供給瓶頸的擔憂，鈉離子電池重新進入人們 的視野。之后十年時間，全球頂尖的國家實驗室和大學 先后大力開展鈉離子電池的研發(fā)，部分企業(yè)也開始跟進。包括國際代表Faradion公司、國內代表機構中科海鈉和 鈉創(chuàng)新能源以及鋰電池代表企業(yè)寧德時代等。近期寧德時 代發(fā)布旗下第一代鈉離子電池，電芯能量密度達到160Wh/kg,低溫和快充性能優(yōu)異，并計劃2023年形成基 本的產業(yè)鏈。在鈉離子電池方面，國內企業(yè)和機構相比海 外競爭對手有研發(fā)和專利方面的優(yōu)勢。CTP與大電芯結構創(chuàng)新層出不窮，CTP和大電

15、芯成為研發(fā)方向。除 了材料本身的化學升級以外，通過做大電芯、做大模組 尺寸乃至完全去除模組的物理變化也是主要方法之一。比 亞迪刀片電池通過將單體電芯尺寸做大且在有限的空間 內放置盡可能多的電芯單體、壓縮多余連接件和結構件的 數(shù)量的方式，提高整個電池包的容量、電壓、空間利用 率，最終兼顧高體積能量密度、高安全性和低成本。寧德 時代 采用高電壓鍥55+大模組/CTP的方式將系統(tǒng)能量 密度提升至超過180Wh/kg,同時降低成本，成為高鍥電 池技術完全成熟之前的短期替代方案。LG化學已經完成 了一種全新的”模塊包集成平臺"的開發(fā)，可以在沒有模 塊的情況下構建電池組，蜂巢能源推出了自己的CT

16、P技 術和產品，大眾也計劃研發(fā)和使用CTP和CTC技術。 特斯拉計劃自產4680電芯，也是繼1865切換成為2170 之后，電芯體系和容量的又一次提升，有利于提升能量 密度，降低結構件成本。2.2動力電池規(guī)模加速擴容.國內企業(yè)競相出海 全球動力電池裝機量處于快速增長的階段。在全球新能源汽車滲透率持續(xù)提升的背景下，動力電池裝機量迎 來快速增長。2016年全球動力電池裝機量僅為43GWh, 2020年增長至136GWh,期間復合增速約33%O 2019和 2020年由于中國新能源汽車市場放緩導致動力電池需求 增速較低，從2021年開始全球電動車市場共振帶來需求 的強勢回暖，上半年裝機量達到114G

17、Wh,同比增長154%； 預計2025年全球動力電池裝機量將超過ITWho中日韓瓜分全球市場。從2017年開始，寧德時代已 經連續(xù)四年成為全球動力電池銷量冠軍，2020年市場份 額達到25%, 21年上半年進一步提升至30%o隨著歐洲 市場的崛起，韓系廠商近年來增長迅速，LG化學市場份 額已超過20%,全球動力電池市場呈現(xiàn)出“兩超多強"的 格局。除了寧德和比 亞迪之外，21年上半年中航鋰電、 國軒高科、遠景AESC等國內企業(yè)也進入行業(yè)前十，5家 中國企業(yè)的市場份額合計達到43. 2%,而韓國3家合計 占比34. 9%o動力電池行業(yè)資金壁壘高，技術迭代快，龍頭優(yōu)勢明 顯。在資本開支方面

18、，IGWh電池產線需要投資3-4億 元，一般需要建設5GWh以上的產能才能達到較好的規(guī)模 效應，全球主流電池企業(yè)的產能規(guī)劃都已經達到了 lOOGWh以上的規(guī)模。電池的技術迭代較快，意味著需要 不斷地投入研發(fā)才能保持技術的領先性和前瞻性，中小 企業(yè)在技術研發(fā)和資金方面存在劣勢，龍頭的先發(fā)優(yōu)勢有 望長期維 持。國內企業(yè)寧德時代在產能和出貨規(guī)模、盈 利能力、客戶群體方面已經比肩甚至超越競爭對手，在 技術研發(fā)和專利方面也在加快布局。海外主機廠爭奪優(yōu)質電池資源，國內二線廠商迎來發(fā) 展良機。為保障大規(guī)模電動化計劃順利實施和 供應鏈的 安全穩(wěn)定以及提升議價權，海外主流車企率先打破原有的 單點或AB點的供應格

19、局，逐漸 向多點供應拓展，并通 過合資、入股、簽訂長協(xié)等方式與國內的二線電池廠商進 行更加深入的綁定。全球車企對優(yōu)質資源的爭奪為二線電池廠商帶來了 良好的發(fā)展機會，具備技術研發(fā)以及產能規(guī)模優(yōu) 勢的企 業(yè)有望得到海外客戶的認可和訂單機會，例如國軒和大眾、 孚能和戴姆勒之間都有較深入的 股權綁定關系；欣旺達、 蜂巢能源、遠景AESC等企業(yè)也開始供貨海外主機廠。經過過去十年的戰(zhàn)略培育，國內電動車產業(yè)已在產業(yè)鏈體 系、產能規(guī)模、成本客群上積累了較強的 競爭實力，在 下一個十年，來自歐美日韓等技術強國的追趕亦將愈演愈 烈，在行業(yè)的高景氣增長下，建議更多關注以技術研發(fā) 見長，具備科技硬實力的成長型企業(yè)。三

20、、光優(yōu)跟蹤支架：國內企業(yè)加快搶占全球份額3.1跟蹤支架快速增長，歐美企業(yè)主導跟蹤系統(tǒng)具有更好的發(fā)電效率.助力度電成本下降光伏支架可主要分為固定支架及跟蹤支架，固定支架 主要包括最佳傾斜角固定式以及固定可調式，跟蹤支架 主要包括平單軸、斜單軸和雙軸支架。相對固定支架，跟 蹤支架能夠根據(jù)太陽位置，間歇驅動電機帶動機械機構， 使光優(yōu)組件全天跟隨太陽位置運動，從而減小太陽光的入 射角度，提高光 優(yōu)組件對太陽能的吸收率。跟蹤支架具體選型與項目所在地維度和地形等密切 相關，平單軸跟蹤光優(yōu)支架因性價比較高，得到了廣泛 的應用，尤其在中低緯度地區(qū)，平單軸跟蹤光優(yōu)支架能夠 顯著提高光優(yōu)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。跟蹤支架

21、更多地應用于 集中式地面電站，分布式光優(yōu)電站項目地往往存在項目場 地有限、光照條件一般等問題，安裝跟蹤支架的經濟性 偏弱。和傳統(tǒng)的固定式光伏系統(tǒng)相比，通常平單軸跟蹤技術 能為光伏電站帶來15%20%的發(fā)電量提升，在一些光照 資源豐富的低緯度地區(qū)，甚至能帶來20%以上的發(fā)電量提 升。從成本端看，與固定支架相比，跟蹤支架系統(tǒng)的結構 更為復雜，投資成本相對更高。據(jù)統(tǒng)計，2020年美國 100MW的光優(yōu)地面電站的單瓦投資約1.01美元，較固定 支架系統(tǒng)高7%；具體到結構平衡 系統(tǒng)(Structural BOS), 跟蹤支架成本較固定支架高約4美分/W。以中信博的跟蹤支架和固定支架的單瓦收入為例，201

22、7-2020年，跟蹤支架單瓦價格約固定支架的2倍及以上。除了投資成本相對較高以外，后期的運費成本也相對略高;據(jù)統(tǒng)計，2020年美國100MW地電站米用跟蹤系統(tǒng)的運維成本較固定支架系統(tǒng)高1美分/W。采用跟蹤支架雖然會增加初始投資和運維成本，但由于具有明顯的發(fā)電增益，能夠實現(xiàn)更低的度電 成本。參 考中信博參編的發(fā)表在能源期刊Joule的論文研究結 論，對全球大部分地區(qū)的光伏開發(fā) 商而言，雙面組件+ 單軸跟蹤器的組合能夠有效的降低度電成本，是經濟性較 優(yōu)的策略。根據(jù)彭博新能源的統(tǒng)計，2021上半年采用跟 蹤支架系統(tǒng)的光優(yōu)電站項目的全球平均度電成本約38美元/MWh,明顯低于采用固定支架的光伏項目。我

23、們估算，2020-2024年全球跟蹤支架需求的復合增速（按容量）有望達到34%,美國以外地區(qū)的 跟蹤支架 需求增速有望達到45%O美國主導全球跟蹤支架需求，新興市場有望興起近年，隨著光優(yōu)需求的增長以及跟蹤支架性價比的提升，全球跟蹤支架出貨量呈現(xiàn)快速增長。根據(jù)WoodMackenzie統(tǒng)計，2020年全球光優(yōu)跟蹤支架出貨量44.4GW,同比增長26%；跟蹤支架市場 需求的快速的增 長也推動了主要跟蹤支架企業(yè)出貨量的快速增長。美國是全球最大的跟蹤支架市場，按照彭博新能源的 統(tǒng)計,2020年全球跟蹤支架出貨47. 5GW （與Wood Mackenzie統(tǒng)計口徑略有差異），其中美國市場需求 23.4

24、GW,占比約50%；據(jù)估算，2020年約有11.7GW的 跟蹤支架以囤貨的方式用來鎖定投資稅收抵免優(yōu)惠，這部 分支架將用在2020年之后的項目建設，推算美國2020 年實際應用的跟蹤支架約11.7GW,相當于美國2020年 地面電站 新增裝機的80%o除了美國和中國以外，拉丁 美洲、西班牙、澳大利亞、印度、中東等光照條件比 較 好的地區(qū)的跟蹤支架需求也較為旺盛，整體看美國以外地 區(qū)跟蹤支架滲透率遠低于美國。根據(jù)中國光伏行業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2018年國內跟蹤支架 滲透率達20%,較2017年提升12個百分點，主要因 為大量領跑者項目使用了跟蹤支架；2019年中國光優(yōu)電 站市場跟蹤支架占比為16%, 2

25、020年跟蹤系統(tǒng)市場占比 相較2019年上漲2.7個百分點；未來國內跟蹤支架的 滲透率有望持續(xù)提升。3.2相比海外競爭對手，國內企業(yè)制造能力優(yōu)勢突出在技術層只備逐步實現(xiàn)超越的有利條件與 NEXTracker、ARRAY Technologies 等美國跟蹤支 架巨頭相比，國內跟蹤支架企業(yè)起步相對較晚；近年，國 內企業(yè)通過加大研發(fā)投入，聚焦高端產品，跟蹤支架快速 迭代，產品質量已能比肩海外龍 頭，以中信博為代表的 國內跟蹤支架企業(yè)正在快速崛起。2020年，中信博跟蹤 支架出貨量全球排名第四，在亞太、中東等市場，公司 的市占份額處于領先地位，反映了國內企業(yè)的產品競爭力。近年，組件端的技術迭代加快，

26、其中大型化趨勢尤為 明顯。組件的技術迭代會推動跟蹤支架的技術升級，例 如，大尺寸組件對跟蹤支架而言意味著更重的荷載、更長 的支架長度和寬度，需要跟蹤支架具有更牢固的結構以 及堅固的橫截面，以支撐額外的重量并保持對抗風效應的 穩(wěn)定性；由于一排 中裝配的組串數(shù)量變化，支架的電氣 配置也會受到大尺寸組件的影響。因此，為應對組件的大 型化，需要對跟蹤支架進行機械和電氣參數(shù)進行重新配 置，保證最優(yōu)可靠性和最佳發(fā)電量。由于全球頭部的組件企業(yè)基本在中國，國內的跟蹤支 架企業(yè)擁有與全球頭部組件企業(yè)更便利、更深度的互動， 從而有望更快捷地響應組件技術迭代，進而有望在跟蹤支 架技術層面取得領先。在生產制造優(yōu)勢層面

27、具有明顯競爭優(yōu)勢 跟蹤支架屬于鋼材加工制品，其經營模式大致可以分為三 種：研發(fā)設計+生產制造；研發(fā)設計+委外 生產；生產代 工。研發(fā)設計+生產制造：采用此類經營模式的企業(yè)集產 品研發(fā)、設計、生產于一體，該模式有利 于企業(yè)掌握產 品研發(fā)、設計的核心技術、生產環(huán)節(jié)的核心工藝，保證產 品質量及產品交付時間，控制生產成本。研發(fā)設計+委外生產：采用此類經營模式的企業(yè)將主 要資源集中于企業(yè)的研發(fā)設計環(huán)節(jié)，而將 生產制造環(huán)節(jié) 委托給外部廠商。采用此類模式的主要是國外支架供應商, 為控制生產成本，在 生產成本較低的國家及地區(qū)尋找代 工廠商。生產代工：采用此類經營模式的企業(yè)只從事光優(yōu)支架 的生產制造工作，專門為

28、大型支架供應商提供代工服務， 企業(yè)的生產附加值較低。目前，中信博采用“研發(fā)設計+生產制造”的經營模 式，而海外競爭對手以歐美企業(yè)為主，普遍采用“研發(fā) 設計+委外生產”的經營模式；相對而言，中信博經營模 式具有生產成本低、產品質量可控性 高、交付能力強等 優(yōu)點。隨著國內外主要跟蹤支架企業(yè)技術水平的拉近，海 外主要競爭對手“研發(fā) 設計”的優(yōu)勢不再明顯，制造方 面的劣勢就會凸顯。2020年，中信博完成常州生產基地四期建設，支架產能達到6.4GW；另外，正在開展IP0募投項目建設,擬在安徽繁昌生產基地投資約5億元建設2.8GW產能。2020年，中信博印度公司成立，主營光優(yōu)支架的生產與 銷售，有望在海外

29、設置生產基地，以更好地拓展海外市場。四、大功率風電機組：國內企業(yè)加速趕超海外4. 1厚積薄發(fā)，陸上風機大型化速度加快風機大型化對應的是零部件制造能力的升級。風力發(fā)電機組發(fā)電是利用葉輪接收風能，將風能轉化為機械能, 再將機械能轉化為電能的過程。整體來看，葉輪吸收的風 能與葉輪掃風面積成正比，與 風速的立方成正比，因此, 在相同的風速條件下，提升葉輪吸收的風能需要增大葉輪 直徑，即對葉片的長度提出更高的需求；在風切變較高 的區(qū)域，通過增加塔筒高度可以提升輪轂處的風速，從而 在相同的葉片長度下可以提升葉輪吸收的風能。葉輪吸收 風能增加后，通過傳動結構的匹配設計，可以提升風電 機組的額定功率，從而實現(xiàn)

30、風機的大型化。因此，在同樣 的風資源條件下，風機的大型化往往對應的是更長的葉 片以及傳動裝置（軸承、齒輪箱、發(fā)電機等）的功率大型 化，也就對應核心零部件更高的制造難度。風機大型化是風電產業(yè)長期以來的發(fā)展趨勢。根據(jù)中 國風能協(xié)會的統(tǒng)計，2018年我國新增裝機的風電機組平 均單機容量為2. 18MW, 2. 0-2. 5MW機型是主流機型； 2010-2018年，國內單機容量整體處于2-2. 5MW機組替 代1.5-2MW機組的進程，單機功率逐漸提升；海外也呈 現(xiàn)了類似的單機功率 逐漸提升的情況。但是，過去十年， 國內風機大型化的速度并不快，參考國內風機龍頭金風科 技2020年的風機出貨情況，2S

31、機組仍然是主力機型。十四五期間，國內陸上風機單機容量增長曲線將快速陡峭。一方面，從以金風科技為代表的風機企 業(yè)在手訂 單結構可以看出，大兆瓦的產品訂單明顯提升，截至2020 年底金風3MW以上產品訂單占比達54%,較2020年交 付的大兆瓦產品比例明顯提升。另一方面，從2021年招 標情況看，單機容 量4MW及以上機組逐步成為三北及西 南地區(qū)主力機型；國家電投2021年度第十二批集中招標 采購 的風電機組約2.4GW,其中單機容量4MW以上的容 量占比達63%O可以預期，自2021年起，國內陸上風 機的單機容量增長速度將明顯加快。風機招標機型快速大型化是多年技術積累的結果，并 非技術的突變。雖

32、然從應用端看，風機的大型 化趨勢明 顯加速，但其中主要原因是2020年搶裝的陸上風電項目 主要為2018年及以前核準的項目，風機選型往往采用 的老機型，2018-2020年風機企業(yè)推出的新機型并未在 2020年搶裝中得到大規(guī)模應用。實際上，近三年風機加 快迭代，風機企業(yè)加快推出新產品，新的陸上風機單機容 量逐年提 升，在2020年的北京國際風能展上，明陽等 風機企業(yè)已經推出單機容量超過6MW的新品，但整體 看, 風機企業(yè)推出大兆瓦機型是一個漸進的過程。近年風機技術的快速迭代是風電行業(yè)去補貼倒逼的 結果。從近年的北京國際風能展上主流風機企業(yè) 推出的 新機型可以看出，風機技術進步的速度在加快，葉輪

33、直徑 和單機容量快速增長，其中原因包 含風電行業(yè)去補貼倒 逼的影響。從2010-2014年，風電標桿上網電價保持穩(wěn) 定，2015年小幅降低一至三類地區(qū)標桿電價，2017年 以來，風電標桿電價快速下降，2019年國家發(fā)改委發(fā)布 關于完善風電上網電價政策的通知（發(fā)改價格2019） 882號）,明確2021年新核準陸上風電項目不予 補 貼；在此背景下，風機企業(yè)不得不加快技術創(chuàng)新的步伐, 單機容量的大型化則是風機企業(yè)應對行業(yè)快速去補貼的 結果。此外，近年光伏行業(yè)迅猛發(fā)展，也一定程度倒逼風 機加快技術進步步伐。海上風電的快速發(fā)展助推陸上風機的大型化。風機大型化的核心是零部件制造能力的提升，近年，國內海上

34、 風電在政策支持下快速發(fā)展，海上風電產業(yè)鏈逐步成熟。 海上風電采用相對陸上風電單機容量更大的機組，例如, 明陽批量交付的海上風機單機容量超過5. 5MW、葉輪直徑超過155米，因 此，海上風電的發(fā)展一定程度助推了陸 上風電機組的快速大型化。4.2風機大型化推升內風機企業(yè)的全球競爭力國內風機企業(yè)參與海外市場競爭的力度較小。海外長期以來，海外風機市場由海外的以維斯塔斯、GE、西門 子-歌美颯為代表的風機巨頭把持，國內風機企業(yè)較少參 與海外市場的競爭，金風科技十 三五期間風機出口規(guī)模 約2. 9GW,同比增長約204%,約占公司十三五對外銷售總量的8%左右。2020年，全球風電主要的海外市場是美 國

35、和歐洲，合計約占海外市場總量的75%,這兩個大的海 外市場主要由海外風機企業(yè)主導。全球化布局成就海外風機巨頭。海外主要的風機企業(yè) 包括維斯塔斯、GE、西門子-歌美颯等，其中丹麥企業(yè)維 斯塔斯是全球最大的風機企業(yè)，2020年風機出貨達到17. 2GW,根據(jù)Wood Mackenzie的統(tǒng)計，2020年維斯塔 斯在海外陸上風機市場的份額達33. 7%o整體看，維斯塔 斯在全球的布局較 為均衡，2020年風機銷往全球40個 國家和地區(qū)。長期以來國內風機單機功率低于海外主要國家，不利于國內風機企業(yè)參與海外競爭。長期以來，受 技術、風 資源條件等因素影響，國內風機單機容量偏小，2018年， 國內平均單機

36、容量2. 18MW,約 德國平均單機容量的67%O 2017年，維斯塔斯新增風機訂單中，4MW平臺產品（單 機容量3.45-4.2MW）訂單的占比約三分之二，2MW平臺 產品訂單占比約三分之一，說明當時海外的陸上 風機需 求已經以3-4MW機組為主，而如上所述，2020年金風交 付的風機產品中，2S產品（單機 容量2-3MW）容量占比 超過80%o因此，由于國內主流風機產品單機容量相對較 小，國內風機企業(yè)參與海外市場競爭面臨一定劣勢。國內風機企業(yè)在風機單機容量方面已經呈現(xiàn)趕超海 外之勢。隨著近年國內風機技術迭代的加快，國內風機 企業(yè)面向市場的產品已經全面升級，從單機容量角度來看, 2MW級別的

37、產品已經基本退出，單機容量3. 6MW以上的 產品成為主流產品，單機容量6MW以上的產品開始涌現(xiàn) 并獲得訂單。而海外市場競爭格局相對穩(wěn)定，以美國為 代表的主要海外風機市場基本處于由GE、維斯塔斯、西 門子歌美颯三家寡頭壟斷的格局，近年風機產品迭代速度 相對較慢。目前，海外風機巨頭在單機容量方面相對國 內企業(yè)不占優(yōu)勢，而從葉輪直徑來看，國內陸上主流風機 產品的葉輪直徑即將邁入以160米及以上為主流的時代, 大概率將在未來一兩年超過海外。單機容量趕超的同時，價格優(yōu)勢將會更明顯。如上所 述，國內風機大型化帶來較明顯的招標價格下 降，從維 斯塔斯披露風機訂單價格來看，海外風電機組價格近三年 穩(wěn)定在0.

38、 7-0. 8歐元/W （折合人民幣5. 3-6. 1元/W）之 間，明顯高于國內市場價格。因此，從成本端看，國內風 機企業(yè)的競爭力也呈現(xiàn)邊際提升。國內風機有望加速出海，驅動海外風電市場加快發(fā)展。 整體看，全球風電市場較為集中，中國、美 國、歐洲占 據(jù)全球絕大部分新增裝機，新興市場的裝機占比較小。隨 著國內風機企業(yè)競爭力的提升 以及擴大風機出口力度， 海外風電市場在風機供給方面將呈現(xiàn)顯著變化，中國的優(yōu) 質供給有望帶來海外市場風電投資成本的快速下降，進 而刺激海外風電裝機需求。五、工業(yè)自動化：技術逐步追平外資，份額加速提 升5.1產品技術壁壘高，涵蓋軟硬件多門類技術工業(yè)自動化是指在工業(yè)生產中應用

39、各類自動控制、驅動和采集設備，實現(xiàn)機器替代人工進行生產制 造的技術, 主要產品包括變頻器、伺服系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、HMI、PLC、 傳感器及相關儀器儀表等。工業(yè)自動化控制產品作為高端 裝備的重要組成部分，是發(fā)展先進制造技術和實現(xiàn)制造業(yè) 自動化、數(shù) 字化的關鍵。工業(yè)自動化產品下游應用行業(yè) 廣泛，可以分為過程控制工業(yè)和離散控制行業(yè)兩大類別:(1) 過程控制工業(yè)：以流程行業(yè)為主，包括石化、 冶金、電力、市政等多個行業(yè)，主要應用產 品包括大型 PLC、HMI、高/低壓變頻器、各類傳感器及儀器儀表；(2) 離散控制工業(yè)：以工廠自動化技術為核心，下 游行業(yè)包括機床、半導體、鋰電、紡織、印刷、包裝等 多領域，主

40、要應用產品包括中小型PLC、HMI、伺服系統(tǒng)、 低壓變頻器、各類傳感器及儀器儀表。從工業(yè)自動化的系統(tǒng)結構來看，一個完整的工控系統(tǒng)包括 控制層、驅動層和執(zhí)行層三個層級，相應的產品可以分 為驅動類、控制類、反饋類、執(zhí)行機構類等。從市場份額 和應用范圍來看，低/高壓變頻器、伺服系統(tǒng)、PLC&HMI為 目前應用最為廣泛的核心工控產品。從技術層面來看，工業(yè)自動化領域的核心技術包括電 力電子技術、現(xiàn)場通訊技術、控制技術等，分為產品硬 件結構設計和軟件算法開發(fā)兩個方面。此外，基于通用技 術平臺，在部分特定行業(yè)應用產 品中，還需要產品廠商 對生產工藝有足夠認知、積累較多的行業(yè)工程經驗。從技 術壁壘來看

41、，近年 來隨著電力電子技術的成熟，與電機 驅動相關的控制技術難度有所降低；但是應用于高動態(tài)響 應、高精度定位場景的運動控制技術和應用于大型復雜 系統(tǒng)的控制技術仍然具有較高的技術壁壘。盡管硬件方 面的技術在逐步成熟，但是由于控制系統(tǒng)的復雜程度加大 和智能化需求上升等趨勢，對于軟件控制算法方面的技 術難度在上升，整體來看，目前工業(yè)自動化仍然是一個高 技術壁壘的行業(yè)，業(yè) 內如匯川技術、信捷電氣、偉創(chuàng)電 氣等領先企業(yè)均保持著7-10%之間的高研發(fā)費用率。從產業(yè)鏈上下游來看，工業(yè)自動化的下游為工業(yè)生產 的各個行業(yè)，在過程控制工業(yè)與離散控制工業(yè) 中均有大 量應用；上游則為功率半導體器件、芯片、電子元器件及

42、 金屬結構件等，具體包括IGBT模塊、電容電感電阻、 飯金件、MCU、DSP芯片、PCB板、磁性器件、低壓電 器、連接器、光電器件、傳感器、編碼器等。目前IGBT 模塊、DSP芯片等電子零部件仍然以外資供應商為主，其 他 零部件主要均可由國產品牌提供。從技術發(fā)展趨勢來看，目前工控行業(yè)正處于由自動化 向數(shù)字化轉型的轉折點，對于軟件能力的需求在快速上 升。從外資企業(yè)目前實施的數(shù)字化項目案例來看，制造業(yè) 的數(shù)字化主要包括制造規(guī)劃、機電一體化概念設計、生 產線設計、人體/機器人仿真、工廠仿真、過程仿真這幾 大環(huán)節(jié)，需要自動化企業(yè)對具體行業(yè)的生產工藝流程、 機電設備原理、產線布局、物流設計、自動化調試等

43、方面 均有深入的了解。我們總結，在當前階段如果要實現(xiàn)向 客戶提供數(shù)字化解決方案的能力，需要自動化企業(yè) 具備 三方面的能力：(1) 軟件開發(fā)：涉及工業(yè)物聯(lián)網平臺的搭建，底層 設備與上層應用的數(shù)據(jù)交換，與MES、ERP等系統(tǒng)的融合 等，需要企業(yè)具備較強的PLM、ALM等工業(yè)軟件能力。(2) 自動化技術：伺服、變頻器、PLC等產品作為 主流的自動化設備，是工業(yè)界向數(shù)字化轉型的基礎，例 如西門子的新一代工控產品，均為將來的數(shù)字化升級做了 一定的準備，包括S7-1500 PLC能夠無縫集成到TIA博 途中并且具有獨立IP端口將數(shù)據(jù)上傳網絡，在電機 等 執(zhí)行設備上加裝smart box進行數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)?/p>

44、。(3) 行業(yè)工藝理解：滿足客戶需求的數(shù)字化方案是 建立在自動化企業(yè)對不同行業(yè)生產工藝的深入理解之上 的，若沒有對不同行業(yè)制造流程的了解，在前期項目評估 咨詢階段就很難設計出真正符合客戶需求的數(shù)字化方案。頭部自動化企業(yè)在自動化技術和行業(yè)工藝理解上均有深厚的積累，但是軟件能力一直是傳統(tǒng)自動化 企業(yè)的 相對薄弱項。在近十年，我們可以看到西門子、施耐德等 龍頭企業(yè)通過外延并購，在大幅提升軟件能力，以引領 工業(yè)界的數(shù)字化轉型趨勢。西門子在2007年35億美元 收購了 UGS,其開發(fā)的NX、Teamcenter T業(yè)軟件是西門子PLM軟件的重要組成部分，目前西門子已成為全球前 三的工業(yè) 軟件公司；在20

45、16年，作為實現(xiàn)公司Vision2020愿景舉措的一部分，西門子收購了 ALM軟件公 司 Polarion,該公司是業(yè)內第一個提供基于瀏覽器的應用程 序生命周期管理企業(yè)解決方案的廠商，西門子通過在 PLM軟件組合中加入Polarion,進一步提升了公司提供 數(shù)字化解決方案的能力。施耐 德在近年內收購了 Invensys, AVEVA等多家知名工業(yè)軟件公司，使得公司在 已有的配電和自動化技 術上，研發(fā)了多款具備互聯(lián)互通 功能的下一代產品，并且推出適用于工業(yè)、電力、數(shù)據(jù)中 心等多個行業(yè)數(shù)字化解決方案的EcoStruxure工業(yè)物 聯(lián)網平臺。展望未來，從技術能力上看，國產品牌與外資企業(yè)在 自動化領域

46、的驅動技術、控制技術等方面的差距在日趨 縮小，對應的在例如低壓變頻器、伺服系統(tǒng)和PLC等主 流產品市場，我們預計國產品牌產 品的性能參數(shù)將逐步 追平外資。但是在數(shù)字化賽道上，外資目前產品布局和技 術儲備相對領先，國內企業(yè)仍然需要加大在數(shù)字化技術 領域的投入。5.2市場空間廣闊，國產品牌加速實現(xiàn)進口替代根據(jù)睿工業(yè)的數(shù)據(jù)，20年國內工業(yè)自動化市場規(guī)模 為2502億元，其中項目型市場規(guī)模為1560億 元，OEM 市場規(guī)模為942億元。按照中國市場占全球市場規(guī)模約 四分之一左右進行估算，則工業(yè)自動化的全球市場規(guī)模 超過1萬億元。近年來隨著國內制造業(yè)的自動化升級及 半導體、鋰電等新興行 業(yè)的大規(guī)模擴產，工控行業(yè)呈現(xiàn) 較高的景氣度，從行業(yè)增長的驅動因素來看，短期因素包 括新基建投資落地和新興產業(yè)的快速擴張，長期因素則 是疫情之后機器替代人工的趨勢進一步強化以及政策對 芯片等短板行業(yè)的扶持力度加