风电产业链和中国的风电企业

风电产业链和中国的风电企业

一、风电产业链

从产业链上来说，风电产业可以划分为上游原材料、零部件生产、整机组装、并网发电四个环节，如图6.2所示：

其中，上游原料包括：（1）玻纤树脂；（2）铸铁和特种钢材；（3）钕铁硼等磁性材料；（4）润滑脂。风电零部件包括：（1）叶片（原料：玻璃纤维树脂）；（2）发电机：交流永磁同步发电机（钕铁硼）；（3）齿轮箱：双馈发电设备，通过多重齿轮箱；（4）轴承：偏航系统中偏航轴承（外齿圈四点接触球轴承）；（5）控制柜：控制系统（主开关柜、电容、软件界面控制、软并网装置）；（6）塔筒、主轴、机舱底座、机舱罩；（7）塔架：钢制锥筒；（8）轮毂：塔架和叶轮中用；（9）变桨系统、变流器、变压器、制动系统（刹车闸）。

二、中国风电上游原材料市场情况

风电上游原材料主要包括玻纤、特种钢材、钕铁硼等稀土材料。

按照全球每年新增1亿千瓦风电、使用玻纤100万吨测算，目前风电对玻纤的需求大概在产能20%左右的比例，如果未来风机每年增长速度持续在50%左右，那么风电对玻纤的需求结构将会产生重大影响，需求比例可能会迅速上升到30%以上，可以有效消化我国玻纤产能。

同样，按照全球每年新增1亿千瓦风电测算，钢铁需求约为350万吨，目前风电对钢铁的需求不到钢铁产能的1%，对钢铁行业的产能过剩问题起不到改善作用。

玻纤和特种钢材在我国属于过剩产能，目前出口占比比较高。在我国发展风电产业可以消耗掉一部分过剩的玻纤和钢铁产能，对于完善我国产业结构有着非常好的意义。

需要重点说明的是，钕铁硼等稀土材料是制造风电风机必不可少的材料，而我国是世界上稀土资源最为丰富的国家。中国长期给世界供应廉价的稀土，不仅导致贸易利益大量流失，而且使本土付出了沉重的环境代价。过去的很长一段时间，我国稀土行业集中度偏低，私采滥挖现象严重，引发恶性竞争和走私问题。自2007年以来，国土资源部已经连续五年对全国稀土矿开采企业下达稀土开采总量控制指标。国土资源部《关于下达2011年钨矿锑矿和稀土矿开采总量控制指标的通知》，确定2011年全国稀土矿（稀土氧化物REO）开采总量控制指标为9.38万吨，其中轻稀土8.04万吨，中重稀土1.34万吨，比上年仅增加5%，远远少于稀土消费每年15%的平均增速。我国已经逐渐意识到保护稀土资源的重要性，并开始对稀土资源进行保护性开采，这对我国大力发展风电是非常有力的支持。

三、中国的风电机组组装市场格局

近年来，我国风电机组的国产化率迅速提高，外资或合资的风电组装企业所占的市场份额有所下降。

四、中国的风电配件市场格局

风力发电机组组件可分为叶片系统、电力系统、传动系统与控制系统。其中主要零部件有叶片、齿轮箱、发电机、轮毂、主轴、电控系统、塔架等。目前国内厂家的产品已开始替代国外产品，但主轴轴承和电控系统仍然对进口的依赖程度较大。

在风力发电机组组装过程中，各种零配件占到机组成本的比重如图6.4所示。

图6.3　中国风电及组装市场内资与外资所占市场份额情况

图6.4　风电机组各零配件成本占整机比重情况

五、中国风电机组组装企业

从内资整机市场竞争格局看，绝大多数的市场份额被金风、东汽、华锐所垄断，而外资主要是维斯塔斯（Vestas）、歌美飒（Gamesa）。

表6.3　中国风电机组整机市场占有率情况

内资风电机组组装企业中，龙头是金风、东汽、华锐三家。

风电机组制造业的市场主要在国内，目前兆瓦级以下的风电机组已完全实现国产化，金风、东汽、华锐三家已经研制出1.5兆～3兆瓦级的多种机型，进入工业化批量生产，5兆瓦级别大型风电机组仍处于研制当中。

从研发上看，金风、东汽、华锐三家风电龙头企业在向着更高的机组迈进。大功率的发电机组每千瓦造价将会大大降低，是未来风电取得突破发展时的主流。

国内风电企业亟待解决的问题包括：（1）3兆瓦以上级别的风电机组国产化率不足，而未来风电机组必然会走大功率的路线（大功率机组每千瓦造价更低）；（2）售后质保时间不及国外厂商，竞争中处于劣势，产品可靠性有待提高；（3）海上风电资源丰富，但海上风电尚处于研制论证阶段，真正建造大功率机组的时间还难以确定；（4）部分零部件国产化率低，依赖进口。

六、中国风电零部件生产企业

国内风电零部件生产国产化率较高的包括发电机、齿轮箱、叶片。目前零部件的生产不仅可以满足国内需求，而且开始供应国际市场，2009年国内风电零部件进军英国和日本市场，获得200套叶片订单。其中，中航（保定）惠腾是国内最大的大型风力叶片生产商，2007年市场占有率接近40%；南京高齿在国内风电齿轮箱市场占有率超过40%，目前东方传动、重齿、杭齿都已介入齿轮箱生产。零部件上市公司的实力则稍逊一筹。

国内风电零部件生产的主要瓶颈是在电控系统上，由于变流器等电控系统技术门槛高，研发进度缓慢，除金风完成了1.5兆瓦直驱永磁风电机组控制系统的开发外，国内其他涉及电控系统研制企业大都处于研发试制阶段，尽管在部分机型上取得了一些突破，但目前电控系统仍然主要依靠进口。国内电控系统主要是国电南瑞在做，分成主机控制和风电场监控两部分，今后还会涉足减少风电对电网影响方面的产品。主机控制已在科技部立项，并挂网试运行。风电场监控方面目前在上海一个风电场试运行，已经获得宁夏一个风电场的订单。其技术难点在于主机控制和风电场监控这两部分软件之间的配合和数据传输，总体而言技术上尚未取得有效突破。

主轴轴承由于加工直径大，精度要求高，产业进入壁垒较高，产能增长缓慢，这也是国内风电零部件自给率比较低的产品。目前瓦轴已经能批量供应，洛轴和天马也在加紧实现主轴的研制和量产，随着国内厂商的大量投入，未来产能释放惊人。

表6.4　中国风电零部件生产企业