一、風(fēng)電機(jī)組技術(shù)路線簡介

按照傳動鏈結(jié)構(gòu)來看，風(fēng)電機(jī)組類型可分為高速傳動、中速傳動（也稱半直驅(qū)）和直驅(qū)三大類，其中高速傳動方案主要包括 雙饋異步和鼠籠異步兩種。

1、雙饋機(jī)組

雙饋機(jī)組的葉輪通過增速齒輪箱與雙饋異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連，轉(zhuǎn)子的勵磁繞組通過變流器連接電網(wǎng)，定子繞組直接聯(lián)網(wǎng)。轉(zhuǎn) 子繞組電源的頻率、電壓、幅值和相位按運行要求由變流器自動調(diào)節(jié)，機(jī)組可以在不同的轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)恒頻發(fā)電，具有調(diào)速范 圍較寬、有功和無功功率可獨立調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)子勵磁變換器的容量較小（約 30%發(fā)電機(jī)額定容量）等優(yōu)點；轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小， 尺寸較小、重量小；齒輪箱增速比大，發(fā)電機(jī)帶滑環(huán)、電刷，一定程度影響可靠性。目前，雙饋機(jī)組是最主流的風(fēng)電機(jī)組。

2、永磁直驅(qū)機(jī)組

永磁直驅(qū)機(jī)組的葉輪與發(fā)電機(jī)直接相連，省去了增速齒輪箱，轉(zhuǎn)子為永磁體勵磁，無需外部提供勵磁電源，同時也減少了勵 磁損耗。永磁直驅(qū)機(jī)組的發(fā)電機(jī)通過全功率變流器并網(wǎng)，具有效率高、噪音低、低電壓穿越能力強(qiáng)等優(yōu)點；永磁同步發(fā)電機(jī) 極對數(shù)多，體積及重量較大。

直驅(qū)機(jī)組除了永磁直驅(qū)以外，還包括電勵磁直驅(qū)方案；由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)需配置勵磁繞組，電勵磁直驅(qū)機(jī)組的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)相 對復(fù)雜，應(yīng)用相對較少，僅德國 Enercon 等少數(shù)風(fēng)機(jī)企業(yè)采用。

3、半直驅(qū)機(jī)組

半直驅(qū)機(jī)組的葉輪通過中速齒輪箱與永磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，發(fā)電機(jī)的定子繞組通過全功率變流器連網(wǎng)。與直驅(qū)相比，半 直驅(qū)增加了中速齒輪箱，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速比永磁直驅(qū)高雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)滑環(huán)，可以減少永磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極數(shù)，有利于減小發(fā)電機(jī)的體積和 質(zhì)量，同時保留了永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組容量大、低電壓穿越能力較強(qiáng)等優(yōu)點。與雙饋和直驅(qū)相比，半直驅(qū)是折中的方案，齒輪 箱制造難度較雙饋低，發(fā)電機(jī)制造難度較直驅(qū)低。

4、鼠籠異步機(jī)組

與雙饋異步相比，鼠籠異步的主要區(qū)別在于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子為封閉式籠型結(jié)構(gòu)，不需要電刷和滑環(huán)等結(jié)構(gòu)，發(fā)電機(jī)定子繞組經(jīng)全 功率變流器聯(lián)網(wǎng)。籠型異步發(fā)電機(jī)沒有專門的勵磁結(jié)構(gòu)，通過定子側(cè)變換器為其提供勵磁，實現(xiàn)變速恒頻控制。籠型異步風(fēng) 力發(fā)電系統(tǒng)具有可靠性較高、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點。

根據(jù) FTI 的統(tǒng)計，2017 年，全球采用半直驅(qū)傳動的風(fēng)機(jī)占比 2.9%，傳統(tǒng)的高速齒輪箱傳動占比 68.8%，直驅(qū)占比 28.4% （其中永磁直驅(qū) 21.6%，電勵磁直驅(qū) 6.8%）。從全球范圍來看，采用傳統(tǒng)高速齒輪箱傳動的主流風(fēng)機(jī)企業(yè)包括維斯塔斯、西 門子-歌美颯、GE、遠(yuǎn)景等，采用直驅(qū)的主流風(fēng)機(jī)企業(yè)包括金風(fēng)（永磁直驅(qū)）、Enercon（電勵磁直驅(qū)）以及西門子-歌美颯 的海上機(jī)組等，采用半直驅(qū)的主流風(fēng)機(jī)企業(yè)包括明陽智能、維斯塔斯等。

二、技術(shù)路線變遷：邁向大兆瓦，巨頭如何選擇

2.1 風(fēng)機(jī)大型化是明顯的產(chǎn)業(yè)趨勢

風(fēng)機(jī)的大型化是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)長期以來的發(fā)展規(guī)律，全球主要風(fēng)電市場風(fēng)機(jī)單機(jī)容量呈現(xiàn)逐年提升的趨勢，從 2015 年到 2020 年，美國陸上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量提升 37%，德國提升 25%。國內(nèi)風(fēng)機(jī)單機(jī)容量長期以來低于歐美，但整體也呈現(xiàn)增長趨勢。海 上風(fēng)電也呈現(xiàn)單機(jī)容量快速大型化的趨勢，部分頭部海上風(fēng)機(jī)企業(yè)已經(jīng)推出單機(jī)容量超過 10MW 的海上風(fēng)電機(jī)組。

根據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會的統(tǒng)計，2018 年我國新增裝機(jī)的風(fēng)電機(jī)組平均單機(jī)容量為 2.18MW，2.0-2.5MW 機(jī)型是主流機(jī)型； 2010-2018 年，國內(nèi)單機(jī)容量整體處于 2-2.5MW 機(jī)組替代 1.5-2MW 機(jī)組的進(jìn)程，單機(jī)功率逐漸提升。但是，過去十年，國 內(nèi)風(fēng)機(jī)大型化的速度并不快，參考國內(nèi)風(fēng)機(jī)龍頭金風(fēng)科技 2020 年的風(fēng)機(jī)出貨情況，2S 機(jī)組仍然是主力機(jī)型。

十四五期間，國內(nèi)陸上風(fēng)機(jī)單機(jī)容量增長曲線將快速陡峭。從 2021年招標(biāo)情況看，單機(jī)容量 4MW 及以上機(jī)組逐步成為三 北及西南地區(qū)主力機(jī)型；國家電投 2021年度第十二批集中招標(biāo)采購的風(fēng)電機(jī)組約 2.4GW，其中單機(jī)容量 4MW 以上的容量 占比達(dá) 63%。可以預(yù)期，自2021 年起，國內(nèi)陸上風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量增長速度將明顯加快。

6-7MW 機(jī)組已形成技術(shù)儲備吊車出租，商業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用可期。當(dāng)前，三北和西南地區(qū)大型風(fēng)電項目以 4-5MW 機(jī)組為主雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)滑環(huán)，根據(jù) 風(fēng)機(jī)企業(yè)的技術(shù)儲備，未來升級至 6-7MW 機(jī)型的可見度較高。2020年北京國際風(fēng)能展上，明陽智能率先發(fā)布其 6MW 陸上 機(jī)組 MySE6.25-173。2021年上半年，運達(dá)股份推出陸上大容量機(jī)組平臺-鯤鵬平臺，該平臺首款機(jī)型為 WD175-6000/6250， 已取得國內(nèi)權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)設(shè)計認(rèn)證；該平臺機(jī)組采用模塊化設(shè)計方式，可以根據(jù)客戶需求快速組合出系列產(chǎn)品，通過柔性功 率控制可覆蓋 6MW-7MW 功率范圍，風(fēng)輪直徑可擴(kuò)展至 180 米及以上，近期公司新推出 WD185-6600/6250。預(yù)計后續(xù)其 他風(fēng)機(jī)企業(yè)也將跟進(jìn)推出 6MW 級別的陸上機(jī)組，國內(nèi) 6-7MW 陸上大功率機(jī)組的商業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用可期。

2.2 邁向大兆瓦，風(fēng)機(jī)巨頭的選擇

根據(jù)伍德麥肯茲的統(tǒng)計，2020年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量 103GW。近年來，海外風(fēng)機(jī)出貨排名前三的企業(yè)為維斯塔斯、GE、 西門子-歌美颯，國內(nèi)則為金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源和明陽智能。整體看，國內(nèi)風(fēng)機(jī)市場主要由國內(nèi)風(fēng)機(jī)企業(yè)供應(yīng)，海外風(fēng)機(jī)市 場主要由海外風(fēng)機(jī)企業(yè)供應(yīng)，2020 年是國內(nèi)風(fēng)電搶裝年，全球出貨排名前 15 的風(fēng)機(jī)企業(yè)中，有 10家是中國企業(yè)。

維斯塔斯：6MW 平臺改用中速永磁方案

維斯塔斯陸上風(fēng)機(jī)包含三個平臺，分別是 2MW 平臺、4MW 平臺和 EnVentus 平臺，其中 2MW 平臺于 2000年推出，4MW 平臺于 2010年推出，EnVentus 平臺于 2019年推出；目前，EnVentus 平臺的主要機(jī)型包括 V150-6.0 MW 和 V162-6.2 MW， 相當(dāng)于維斯塔斯的 6MW 平臺。海上風(fēng)電方面，維斯塔斯主要機(jī)型包括 V164-9.5 MW、V164-10.0 MW、V236-15.0 MW 等 機(jī)型等。

維斯塔斯不同平臺的產(chǎn)品所采用的技術(shù)路線差異較大，最初的 2MW 平臺采用雙饋技術(shù)，4MW 平臺則切換至鼠籠異步的方 案，2019年公司新推出的 EnVentus 平臺采用中速永磁路線；根據(jù)維斯塔斯的表述，EnVentus 平臺采用模塊化設(shè)計，代表 著維斯塔斯的下一代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展方向。海上風(fēng)電方面，維斯塔斯當(dāng)前主打機(jī)型采用中速永磁技術(shù)。

西門子-歌美颯：陸上主打雙饋，海上采用永磁直驅(qū)

2017 年，西門子風(fēng)電與歌美颯合并，組建西門子-歌美颯。當(dāng)時，西門子的陸上風(fēng)電主要采用直驅(qū)永磁技術(shù)，而歌美颯的陸 上風(fēng)電業(yè)務(wù)主要采用雙饋技術(shù)，合并完成后，西門子-歌美颯結(jié)合市場環(huán)境等情況綜合考慮，基本停止永磁直驅(qū)的陸上風(fēng)電 機(jī)組生產(chǎn)（目前直驅(qū)陸上機(jī)組僅面向日本市場），主打原歌美颯所采用的雙饋技術(shù)路線。

海上風(fēng)電方面，西門子-歌美颯的海上風(fēng)電機(jī)組延續(xù)了原西門子采用的永磁直驅(qū)技術(shù)。

GE：陸上主打雙饋，海上選用永磁直驅(qū)

GE 是傳統(tǒng)的陸上風(fēng)電制造商，其陸上風(fēng)電機(jī)組采用雙饋技術(shù)路線，隨著功率等級的提升，陸上機(jī)組延續(xù)采用雙饋方案。2015 年，GE 收購阿爾斯通能源業(yè)務(wù)，獲得阿爾斯通在海上風(fēng)電領(lǐng)域的整機(jī)制造能力，成為重要的海上風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)；近年，GE 持續(xù)推進(jìn)海上風(fēng)機(jī)的大型化，目前最大機(jī)型單機(jī)功率達(dá)到 14MW。與陸上采用雙饋技術(shù)有所不同，GE 的海上風(fēng)機(jī)采用永磁 直驅(qū)的技術(shù)路線。

金風(fēng)科技：有望重啟中速永磁技術(shù)應(yīng)用

金風(fēng)科技是永磁直驅(qū)的代表性企業(yè)，長期以來，其陸上和海上產(chǎn)品全面采用永磁直驅(qū)技術(shù)路線。永磁直驅(qū)的發(fā)電機(jī)極對數(shù)較 多，因而發(fā)電機(jī)體積和重量較大，隨著單機(jī)容量的提升，發(fā)電機(jī)的制造難度明顯提升，風(fēng)機(jī)產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性面臨考驗。

盡管主打直驅(qū)，金風(fēng)在中速永磁技術(shù)方面具有較深厚的積累，在上市之前，公司已經(jīng)具備兆瓦級中速永磁技術(shù)的自主研發(fā)能 力，“3.0MW 一級傳動永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研制”是公司 2007年 IPO募投項目。估計公司具備大兆瓦中速永磁技術(shù)的研發(fā)資 源和能力，隨著陸上風(fēng)機(jī)功率等級邁向 6MW 及以上，公司有望重啟中速永磁技術(shù)應(yīng)用。

明陽智能：從雙饋全面轉(zhuǎn)型半直驅(qū)

明陽智能 2MW 及以下的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品采用雙饋技術(shù)。2008 年，公司從歐洲風(fēng)機(jī)設(shè)計公司 aerodyn 引進(jìn)相關(guān)技術(shù)，開啟半直驅(qū) 技術(shù)的技術(shù)引進(jìn)、消化吸收和再開發(fā)的過程。2015 年，公司 MySE 3.0MW 風(fēng)機(jī)下線，開啟 MySE 系列半直驅(qū)產(chǎn)品時代； MySE 系列產(chǎn)品是基于 SCD 技術(shù)開發(fā)，采用三葉片結(jié)構(gòu)，屬于公司自主研發(fā)的戰(zhàn)略性產(chǎn)品。

隨著陸上風(fēng)機(jī)大型化以及海上風(fēng)電的快速發(fā)展，近年公司 3MW 及以上的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品快速放量，推動公司主流產(chǎn)品從雙饋向半 直驅(qū)轉(zhuǎn)變。2020 年，公司風(fēng)機(jī)對外銷量 5658MW，其中 3MW 以下的風(fēng)機(jī)銷量僅 406MW，半直驅(qū)產(chǎn)品按容量的銷售占比 達(dá) 93%。

小結(jié)：無論陸上還是海上，風(fēng)機(jī)大型化均是較為確定的產(chǎn)業(yè)趨勢。在風(fēng)機(jī)邁向大型化的過程中，頭部風(fēng)機(jī)企業(yè)在技術(shù)路線方 面作出了不同的選擇。作為海外風(fēng)機(jī)三巨頭的維斯塔斯、GE 和西門子-歌美颯，它們在 2MW、4MW 功率等級的陸上風(fēng)機(jī)產(chǎn) 品均采用帶高速齒輪箱（雙饋或鼠籠異步）的技術(shù)方案，但全球最大的風(fēng)機(jī)企業(yè)維斯塔斯在 6MW 級別的陸上機(jī)組改用了中 速永磁方案。國內(nèi)方面，陸上機(jī)組仍然以雙饋為主流，但在邁向大兆瓦時，一些頭部企業(yè)的技術(shù)路線變化可能具有風(fēng)向標(biāo)意 義，國內(nèi)出貨排名第三的明陽智能已從雙饋全面轉(zhuǎn)型半直驅(qū)，國內(nèi)排名第一的金風(fēng)科技有望在 6MW 級別的陸上風(fēng)機(jī)產(chǎn)品中 重啟中速永磁方案。綜合來看，在陸上功率等級邁向 6MW 級別的過程中，中速永磁（半直驅(qū)）的勢頭邊際加強(qiáng)，雙饋和直 驅(qū)均呈現(xiàn)邊際的弱化，其中直驅(qū)的弱化更為明顯。

2.3 從海陸延展性角度看不同技術(shù)路線

根據(jù)上述分析，在陸上風(fēng)機(jī)大型化的趨勢下，半直驅(qū)和雙饋暫時在輕量化方面擁有一定優(yōu)勢，從而有望占據(jù)有利的競爭位置。 就海上風(fēng)電而言，海外主要的風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)包括西門子-歌美颯、維斯塔斯、GE，國內(nèi)主要的風(fēng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)包括明陽智能、電氣風(fēng)電、金風(fēng)科技、遠(yuǎn)景能源

中國和歐洲是主要的傳統(tǒng)海上風(fēng)電市場，截至 2020 年底，全球海上風(fēng)電累計裝機(jī)約 35.3GW，其中歐洲 24.8GW，占比約 70%，中國約 10GW，占比約 28%；歐洲和中國以外的存量項目較少，但未來有望加快發(fā)展。歐洲作為主要的海外海上風(fēng) 電市場，主要由西門子-歌美颯和維斯塔斯兩家海上風(fēng)機(jī)企業(yè)主導(dǎo)，截至 2020年底，西門子-歌美颯占據(jù)歐洲海上風(fēng)機(jī) 68% 的份額，維斯塔斯占據(jù)約 24%的份額；GE 近期獲得較多歐洲項目訂單，未來的份額有望明顯提升。

對于這 7 家主流的海上風(fēng)機(jī)企業(yè)，其海上風(fēng)機(jī)產(chǎn)品采用的技術(shù)路線以直驅(qū)和半直驅(qū)為主，沒有企業(yè)選擇雙饋路線。

對于占據(jù)主流的直驅(qū)和半直驅(qū)，值得注意的是，長期采用永磁直驅(qū)技術(shù)的電氣風(fēng)電在 2020年推出了 Synergy 半直驅(qū)平臺和 WG5.55F-172 機(jī)型。2021 上半年，WG5.55F-172 首臺機(jī)組正式下線，該機(jī)型專門應(yīng)對中國海上風(fēng)資源平均風(fēng)速低、南北 差異大的具體風(fēng)況，電氣風(fēng)電將其定義為“極具經(jīng)濟(jì)性”的機(jī)組。

綜合來看，相對直驅(qū)和雙饋，半直驅(qū)可能是海陸延展性相對較好的技術(shù)路線。

三、風(fēng)機(jī)格局步入新階段，成本的重要性凸顯

3.1 國內(nèi)風(fēng)機(jī)企業(yè)早期從歐洲引進(jìn)技術(shù)

國內(nèi)風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)起步較歐美晚，多數(shù)主要風(fēng)機(jī)企業(yè)早期引進(jìn)歐洲先進(jìn)的風(fēng)電產(chǎn)品與技術(shù)，通過長期的消化吸收與自主研發(fā)，實 現(xiàn)自主產(chǎn)品技術(shù)體系的構(gòu)建。

1、金風(fēng)科技

金風(fēng)科技兆瓦級直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組技術(shù)來源于公司與德國 Vensys 聯(lián)合開發(fā)，2004年，公司與德國 Vensys 展開直驅(qū)永 磁兆瓦級機(jī)組的聯(lián)合設(shè)計，陸續(xù)與 Vensys 簽署了 1.2MW、1.5MW、2.5MW 風(fēng)電機(jī)組聯(lián)合設(shè)計和開發(fā)及技術(shù)分享合同，金 風(fēng)在中國市場擁有合同產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)，在中國市場及部分國際市場銷售合同產(chǎn)品。

2、明陽智能

2008 年 7月，公司與歐洲風(fēng)機(jī)設(shè)計公司 aerodyn簽署《Licence Agreement for SCD Technology》，aerodyn將 2.5-3MW 陸 上 SCD（Super Compact Drive）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和 5/6MW 海上 SCD風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工業(yè)知識產(chǎn)權(quán)授予公司使用，公司具 有在中國大陸地區(qū)使用 SCD技術(shù)生產(chǎn)和銷售 SCD風(fēng)機(jī)的排他性權(quán)利。從此，公司與 aerodyn開啟合作開發(fā) SCD風(fēng)電機(jī)組， aerodyn 負(fù)責(zé)設(shè)計、生產(chǎn)指導(dǎo)和認(rèn)證準(zhǔn)備，公司參與設(shè)計工作，提供中國地區(qū)必要的風(fēng)資源參數(shù)，制造樣機(jī)，生產(chǎn)，銷售和 保有產(chǎn)品。

2016 年 1月，公司與 aerodyn簽署了《Principle Agreement to terminate the License Agreement for SCD Technology of 28 July 2008 and to arrange a Joint Development Agreement for SCD Technology》協(xié)議，公司向 aerodyn完成最終付款后 （2017 年 1 月全部支付完畢），aerodyn 授予公司在中國境內(nèi)擁有和使用所有現(xiàn)存的 SCD 型號風(fēng)機(jī)部件生產(chǎn)、組裝、銷售 的設(shè)計和專有技術(shù)的排他性權(quán)利，同時公司有權(quán)進(jìn)一步使用和開發(fā)現(xiàn)有的 SCD 技術(shù)，同時開發(fā)各種自身專有技術(shù)。

3、電氣風(fēng)電

2005 年 12月，上海電氣與歐洲風(fēng)機(jī)設(shè)計公司 aerodyn簽署 2MW 風(fēng)機(jī)的設(shè)計與研發(fā)合作協(xié)議，2006年 11月，雙方簽署關(guān) 于以上機(jī)組葉片技術(shù)合作開發(fā)的補(bǔ)充協(xié)議，雙方共同享有任何與合作開發(fā)成果有關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)，aerodyn享有控制系統(tǒng)軟件 的版權(quán)與知識產(chǎn)權(quán)。2007年 7月吊車公司，雙方簽署“合作和技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議”和“軟件銷售許可協(xié)議”，aerodyn向上海電氣轉(zhuǎn)讓其 風(fēng)機(jī)開發(fā)技術(shù)、計算機(jī)程序與開發(fā)流程執(zhí)行手冊，aerodyn 承諾全部轉(zhuǎn)讓其風(fēng)機(jī)開發(fā)的技術(shù)，使上海電氣能獨立進(jìn)行構(gòu)想、 設(shè)計、創(chuàng)建適合中國市場條件的新風(fēng)機(jī)，aerodyn 享有轉(zhuǎn)讓技術(shù)的版權(quán)/知識產(chǎn)權(quán)。

2012 年，西門子公司分別與西門子風(fēng)電（上海電氣與西門子公司的合資公司）、風(fēng)能有限簽署“技術(shù)許可協(xié)議（TLA）”，就 相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行許可；西門子風(fēng)電負(fù)責(zé)引進(jìn)產(chǎn)品的制造，風(fēng)能有限負(fù)責(zé)引進(jìn)產(chǎn)品的銷售、安裝、運維。考慮到國內(nèi)市場的特點， 上海電氣和西門子公司友好協(xié)商，從“合資+產(chǎn)品許可”的合作模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤爱a(chǎn)品許可”的合作模式；2015年，西門子公司 與上海電氣簽署“技術(shù)許可和協(xié)助協(xié)議（TLAA）”，就相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行許可，涵蓋海上 4.X系列、6.X系列、7.X系列等機(jī)型。

4、三一重能

2016 年 11月，三一重能與歐洲風(fēng)機(jī)設(shè)計公司 aerodyn簽署 aeroMaster2.0-120 風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計與研發(fā)合作協(xié)議；2017年 6 月，三一重能與 aerodyn簽署 aeroMaster 3.0-145（含葉片）風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計與研發(fā)合作協(xié)議。通過上述合作研發(fā)，三一 重能獲得 aeroMaster 2.0-120（不包括葉片）的制造、安裝、調(diào)試、操作和維護(hù)的技術(shù)方案非專有使用權(quán)，以及 aeroMaster 3.0-145 主要傳動組件和 ae3.0-71.0 葉片的技術(shù)方案非專有使用權(quán)。同時，根據(jù)協(xié)議約定，三一具有對上述技術(shù)方案進(jìn)行二 次開發(fā)的權(quán)利。2020 年 9 月，三一重能與 aerodyn 就 8.4MW 風(fēng)電機(jī)組概念研究工程開展合作研發(fā)。

3.2 國內(nèi)風(fēng)機(jī)競爭格局步入新階段

我們將國內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)分成以下幾個階段來看發(fā)展格局。

1、2012 年以前：國產(chǎn)替代、快速擴(kuò)張、質(zhì)量問題

這一階段是我國風(fēng)電發(fā)展的早期，國內(nèi)風(fēng)機(jī)新增裝機(jī)在 2010年及以前整體呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，且在政策推動之下，國內(nèi)風(fēng)機(jī) 企業(yè)市占份額逐步提升。2007 年，外資品牌在國內(nèi)風(fēng)機(jī)市場的份額超過 40%，到 2012 年已經(jīng)下降至7.5%。

整體來看，這一階段國內(nèi)風(fēng)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對粗放，行業(yè)快速發(fā)展的同時也伴隨著較為突出的風(fēng)機(jī)質(zhì)量問題，對行業(yè)競爭格局 產(chǎn)生重大影響，其中典型即為當(dāng)時的風(fēng)機(jī)龍頭華銳風(fēng)電因風(fēng)機(jī)質(zhì)量等問題由盛轉(zhuǎn)衰。

2014 年，華能新能源旗下 13 家公司起訴華銳風(fēng)電，以 2006-2012 年期間向華銳采購的風(fēng)機(jī)存在質(zhì)量問題并給華能新能源 造成經(jīng)濟(jì)損失為由請求法院：（1）確認(rèn)華銳風(fēng)電違約，華能新能源無需再向華銳支付質(zhì)保金等合同其余款項共計人民幣 11.6 億元；（2）判令華銳向華能支付違約賠償金人民幣 0.9928 億元；（3）判令華銳承擔(dān)本案所有訴訟費用。

2、2013-2019 年：需求平穩(wěn)、品牌構(gòu)建、集中度提升

根據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計，2013-2019 年，國內(nèi)風(fēng)電新增裝機(jī)在 16GW-31GW 之間波動，行業(yè)發(fā)展相對平穩(wěn)。不同于早期的 粗放式發(fā)展，風(fēng)機(jī)企業(yè)更加注重修煉內(nèi)功、提升產(chǎn)品的可靠性。這一階段的風(fēng)機(jī)競爭格局穩(wěn)定，頭部企業(yè)依托規(guī)模、人才、 研發(fā)、戰(zhàn)略等方面的優(yōu)勢逐步擴(kuò)大市占份額，并構(gòu)建起一定的品牌優(yōu)勢。

這一階段，行業(yè)集中度明顯提升，金風(fēng)、遠(yuǎn)景、明陽、運達(dá)等企業(yè)均實現(xiàn)市占份額的明顯提升； 2018-2019 年，金風(fēng)、遠(yuǎn) 景、明陽三家公司合計的份額超過 60%。同時，經(jīng)過多年發(fā)展，國內(nèi)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)集成技術(shù)已經(jīng)較為成熟，頭部風(fēng)機(jī)企業(yè)新品 推出節(jié)奏明顯加快。

3、2020 年：搶裝導(dǎo)致集中度的降低

2020 年是陸上風(fēng)電的搶裝年，國內(nèi)新增裝機(jī)創(chuàng)歷史新高。由于需求過于旺盛以及頭部企業(yè)交付能力有限，第二梯隊風(fēng)機(jī)企 業(yè)獲得大量訂單并在 2020 年交付，從而導(dǎo)致集中度的下降；2020 年，金風(fēng)、遠(yuǎn)景、明陽的市占份額均同比有所下降。

4、2021 年以來：成本對競爭格局影響的權(quán)重明顯提升

2021 年以來，從風(fēng)機(jī)訂單角度看，行業(yè)競爭格局并未回歸到類似 2018-2019 年的情形。根據(jù) WoodMackenzie的統(tǒng)計，上 半年國內(nèi)風(fēng)機(jī)企業(yè)獲取的訂單達(dá) 25.2GW，創(chuàng)歷史新高，其中，中車風(fēng)電與三一重能分別獲簽 3.1GW 和 2.8GW 風(fēng)機(jī)訂單， 訂單占比分別為 12%和 11%，位列上半年國內(nèi)新增訂單排名的第四和第五位。很明顯，中車風(fēng)電和三一重能仍舊獲取大量 訂單，其強(qiáng)勁發(fā)展勢頭并未因搶裝結(jié)束而削弱，對傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)巨頭帶來較明顯的沖擊和競爭壓力。

中車和三一訂單份額超過 10%的成績一定程度得益于低價攻勢，從上半年部分大型項目中標(biāo)情況看，低價優(yōu)勢可能是中車 和三一中標(biāo)的重要原因之一。我們估計 2021年以來風(fēng)機(jī)行業(yè)激烈的價格競爭將持續(xù)，從而對風(fēng)機(jī)企業(yè)的成本管控能力提出 了相對以往更高的要求；同時，隨著風(fēng)機(jī)系統(tǒng)集成技術(shù)的成熟，以及當(dāng)前的競爭主要集中在頭部企業(yè)之間，風(fēng)機(jī)品牌效應(yīng)或 將弱化。

5、小結(jié)

2021 年以來，國內(nèi)風(fēng)機(jī)行業(yè)競爭格局邁入新的階段，這一階段的競爭主要集中在頭部企業(yè)之間，這些頭部企業(yè)均具有較強(qiáng) 的風(fēng)機(jī)系統(tǒng)集成能力和新品迭代能力，價格競爭是這一階段相對以往其他階段更為顯著的特征。我們認(rèn)為，激烈的價格競爭 是三一、中車等新興企業(yè)具有較強(qiáng)的成本競爭力的結(jié)果，傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)巨頭所面臨的主要競爭對手發(fā)生重大變化，2021 年以 來的競爭態(tài)勢大概率將在未來較長時間內(nèi)延續(xù)。從核心競爭要素來看，風(fēng)機(jī)品牌的影響相對弱化，企業(yè)之間的成本差異（最 終反映到價格競爭力）可能將發(fā)揮關(guān)鍵作用。

四、成本核心要素：技術(shù)路線和零部件自主能力

當(dāng)前，各風(fēng)機(jī)企業(yè)推出的大功率機(jī)組在單機(jī)容量、葉輪直徑等方面具有較高的相似性，風(fēng)機(jī)價格成為風(fēng)機(jī)企業(yè)競爭的關(guān)鍵要 素之一。隨著招標(biāo)機(jī)型的大型化，2021 年以來，風(fēng)機(jī)招標(biāo)價格呈現(xiàn)較明顯的下降。根據(jù)近期中標(biāo)情況，三北、西南地區(qū)大 型陸上風(fēng)電項目的風(fēng)機(jī)中標(biāo)價格已低至 2300-2500元/kW，較 2020年初的價格高點呈現(xiàn)大幅下降。另外，海上風(fēng)電處于快 速去補(bǔ)貼階段，可以預(yù)期，未來海上風(fēng)機(jī)也將快速大型化以及價格下降，風(fēng)機(jī)價格也將是主流風(fēng)機(jī)企業(yè)競爭的核心要素。

考慮價格因素成為主流風(fēng)機(jī)企業(yè)競爭的關(guān)鍵要素之一，成本控制能力則是主流風(fēng)機(jī)企業(yè)的核心競爭力之一。我們認(rèn)為，風(fēng)機(jī) 生產(chǎn)成本的差異化主要來自兩方面：一是不同技術(shù)路線體現(xiàn)出來的成本差異；二是風(fēng)機(jī)企業(yè)在核心零部件自產(chǎn)能力方面的差 異性。

4.1 不同技術(shù)路線對應(yīng)的輕量化效果不同

近年，國內(nèi)主流風(fēng)機(jī)企業(yè)紛紛推出單機(jī)容量更大的機(jī)型，機(jī)型的大型化帶來重量、尺寸的提升，增大吊裝、運輸?shù)碾y度，風(fēng) 機(jī)輕量化成為大型風(fēng)機(jī)設(shè)計的重要考量。參考主流風(fēng)機(jī)企業(yè)單機(jī)容量從 2MW 到 5-6MW 的演變歷程，不同技術(shù)路線在輕量 化方面展現(xiàn)出不同的屬性。

1、雙饋機(jī)組

雙饋技術(shù)在大型化的過程中展現(xiàn)非常突出的輕量化效果。參考運達(dá)披露的風(fēng)機(jī)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)，從 2.5MW 到 5MW 產(chǎn)品，單 機(jī)功率的增長、葉片和輪轂的增重并未導(dǎo)致機(jī)艙重量的明顯增長；相對WD140-2500，WD164-5000的機(jī)艙重量僅增加15%。

大兆瓦雙饋機(jī)組的輕量化可能與傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及控制策略優(yōu)化等因素有關(guān)。參考同樣采用雙饋技術(shù)的三一重能披露 信息，傳動鏈型式由雙軸承方案變更為單軸承方案，結(jié)合結(jié)構(gòu)件減重優(yōu)化設(shè)計，機(jī)艙重量可實現(xiàn)顯著降低。

2、半直驅(qū)機(jī)組和直驅(qū)機(jī)組

以明陽的陸上半直驅(qū)機(jī)組為例，在邁向大兆瓦的過程中，半直驅(qū)機(jī)組齒輪箱和發(fā)電機(jī)等部件重量有所提升，但整體仍然保持 較好的輕量化水平。隨著功率等級的提升，直驅(qū)機(jī)組發(fā)電機(jī)重量較明顯的提升，導(dǎo)致機(jī)艙及發(fā)電機(jī)整體重量明顯提升。

3、三種技術(shù)類型典型機(jī)型的比較

當(dāng)前，4MW 機(jī)組的應(yīng)用較為廣泛，選取技術(shù)參數(shù)較為接近的 WD164-4000、MySE4.0-166、GW165-4.0MW 進(jìn)行比較，整 體看，半直驅(qū)和雙饋機(jī)組在輕量化方面具有一定優(yōu)勢。

4.2 零部件自產(chǎn)一定程度提升風(fēng)機(jī)毛利率

風(fēng)機(jī)的主要成本構(gòu)成是原材料，另外包括運輸成本、人工等；原材料的主要構(gòu)成是各大零部件，其中葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī) 的成本占比較高。對于傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)巨頭，主要的零部件依靠外采，部分企業(yè)能夠自主生產(chǎn)葉片等少數(shù)重要的零部件。

葉片是風(fēng)機(jī)的核心零部件，2021上半年中材科技風(fēng)電葉片單瓦收入 0.67元，約占運達(dá)股份上半年風(fēng)機(jī)單瓦成本的 27%；參 照 2021 上半年中材科技風(fēng)電葉片單瓦收入以及運達(dá)股份風(fēng)電機(jī)組單瓦成本情況，風(fēng)機(jī)葉片全部自產(chǎn)有望給風(fēng)機(jī)企業(yè)帶來 5 個百分點左右的毛利率提升。根據(jù)三一重能披露信息，2019 年以來三一重能絕大部分葉片自主生產(chǎn)，按葉片市場價格以及 三一重能 2019、2020 年自產(chǎn)葉片成本測算，自產(chǎn)葉片于 2019、2020 年對三一重能風(fēng)機(jī)銷售的毛利貢獻(xiàn)分別為 5.13%和 7.59%。

以三一重能為例，公司不僅自主生產(chǎn)葉片，也能自主生產(chǎn)發(fā)電機(jī)，同時還參股了主要的齒輪箱供應(yīng)商，相較于核心零部件全 部依賴外購的競爭對手，產(chǎn)品自主可控性更強(qiáng)、綜合成本更低。對比 4家主流風(fēng)機(jī)企業(yè)陸上主要風(fēng)機(jī)產(chǎn)品的財務(wù)數(shù)據(jù)，三一 重能的生產(chǎn)成本明顯更低，毛利率水平相對更高，大概率與更為突出的零部件自產(chǎn)能力有關(guān)。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關(guān)信息，請參閱報告原文。）