基础化工行业深度报告：风电材料深度报告之一乘风而起风电材料大有可为-220826（56页）.pdf

《基础化工行业深度报告：风电材料深度报告之一乘风而起风电材料大有可为-220826（56页）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础化工行业深度报告：风电材料深度报告之一乘风而起风电材料大有可为-220826（56页）.pdf（56页珍藏版）》请在三个皮匠报告上搜索。

1、 敬请参阅末页重要声明及评级说明 证券研究报告 风电材料深度报告之一：乘风而起，风电材料大有可为 Table_IndNameRptType 基础化工基础化工 行业研究/深度报告 Table_IndRank 行业评级：增持行业评级：增持 报告日期：2022-08-26 Table_Chart 行业指数与沪深行业指数与沪深 300 走势比较走势比较 Table_Author 分析师：尹沿技分析师：尹沿技 执业证书号：S0010520020001 电话：021-60958389 邮箱： 联系人：王强峰联系人：王强峰 执业证书号：S0010121060039 电话：13621792701 邮箱： Ta

2、ble_Report 主要观点：主要观点：Table_Summary 双碳背景下风电行业持续高景气，风电材料升级转型加速双碳背景下风电行业持续高景气，风电材料升级转型加速 双碳背景下可再生能源发展进入快车道，风电是我国仅次于煤电和水电的第三大发电来源，也是发展最快的可再生能源之一。截至2021 年底，中国风电装机规模 328GW，占全球比例为 39.2%，其中 2021 年新增 47.57 GW。根据“十四五”可再生能源发展规划，到 2025 年，可再生能源发电量达到 3.3 万亿千瓦时，风电发电量较 2020 年实现翻倍，5 年复合增速达到 15%。随着我国风电产业的蓬勃发展，为风电产业所需

3、的化工产品带来了巨大空间。我们梳理了风电产业链相关化工品，包含增强材料、基体树脂、夹芯材料、辅材等等。我们认为，这些化工品将充分受益风电行业增长，特别是海上风电带来的叶片大型化趋势、轻量化需求和快速迭代趋势下，有望实现量价齐升。经过我们测算，2025 年风电材料市场总规模将超过 1400 亿元，较 2021 年翻倍。叶片：大型化、轻量化、迭代加速趋势显著叶片：大型化、轻量化、迭代加速趋势显著 叶片是风机中成本最高的部件，占风机成本的 20%甚至以上。叶片中，基体树脂占比约 36%，增强材料占比约 28%，芯材占比约12%。总体来说，叶片形成三个趋势：大型化、轻量化和迭代加速。随着风电进入平价上

4、网时代，风机招标价格降低，降本最有效的途径就是不断扩大风电机组的单机容量。由于风电机组产生的电能与叶片长度的平方成正比，叶片大型化成为必然趋势。长度增加随之而来的是自重增加，带来成本的推升和影响净空，因此叶片材料轻量化迭代也成为产业发展的规律。同时叶片迭代周期在显著加快，从材料的研发到模具的需求都在加速。从叶片行业的角度，重资产及下游高集中度的特点导致行业新进入困难，整体呈现强者恒强态势。增强材料：增强材料：高模高模玻纤及碳纤维共享风电增长红利玻纤及碳纤维共享风电增长红利 风电叶片主要构成包括树脂基体、增强材料以及粘接剂、芯材等，其中增强材料主要有玻璃纤维和碳纤维两种。玻纤因为其优异的性能同时

5、兼顾经济性成为目前大型风力发电机叶片材料的首选。同时高模玻纤新型号的出现增加了其未来的发展潜力，高模玻纤拉伸模量等性能能够比肩碳纤维，同时兼有玻纤的成本优势，在风电渗透率提升过程中仍将扮演重要角色。当然，当叶片超过一定尺寸后，碳纤维的优势将更加显现，特别是对于追求极致更大叶片的海上风电领域，碳纤维比玻璃纤维在材料用量、劳动力、运输和安装成本方面都有显著降低。另外，随着碳纤维产能产量的不断释放，碳纤-39%-27%-14%-2%11%23%8/2111/212/225/228/22基础化工沪深300Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 2/5

6、6 证券研究报告 维成本将很快能够大规模匹配下游可承受范围。总体我们认为，碳纤维和高模玻纤能够共享风电领域增长红利。基体树脂：环氧树脂基体树脂：环氧树脂高性价比高性价比为主流，聚氨酯为主流，聚氨酯机械性能优异机械性能优异将将作为补作为补充，生物基尼龙充，生物基尼龙 56 因良好的可再生和可回收性因良好的可再生和可回收性是富有前景的新型材是富有前景的新型材料料 目前主要用于生产风电叶片的复合材料中，基体树脂则用于提供韧性与耐久性。环氧树脂由于良好的力学性能、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性是最为常见的基体树脂。出于对力学性能和生产效率的更高追求，产业界也在持续研究开发新型树脂体系，最有代表性的有聚氨酯树

7、脂、生物基尼龙 56、尼龙 66 等。与传统材料环氧树脂相比，聚氨酯树脂具有更为优异的机械性能和抗疲劳性能，固化更快，生产效率更高，加工性能好，尤其在今年环氧树脂价格上涨以及风电全行业降本增效的背景下，聚氨酯的成本优势也得以凸显。尼龙 66具备优异加工性能，生物基尼龙 56 在此基础上还具有原料可再生、产品可回收、成本可竞争的优势。我们认为环氧树脂长期将是主流的基体树脂材料，聚氨酯树脂在未来将成为环氧树脂体系的补充。同时尼龙 66 和生物基尼龙 56 将成为比较富有前景的新型材料。芯材：芯材：PET 材质替代轻木及材质替代轻木及 PVC 加快加快 芯材位于夹芯结构复合材料内部，对设备起到保持稳

8、定性、减轻重量同时增强刚度的作用，其成本占叶片材料总成本的 20%左右。由于传统轻木种植条件较为苛刻，供应不稳定，且成本偏高，结构泡沫更有潜力。当前已使用 PVC 芯材与轻木进行配合使用。由于PET 泡沫同样具有强度高质量轻的特点，并且综合性能优于 PVC泡沫，耐热性好于 PVC，具有可塑性强、加工方便、生产成本较低的优点，同时易于回收，近年来 PET 泡沫替代 PVC 泡沫形成趋势。其他材料：关注格局较好及进口替代的细分风电材料其他材料：关注格局较好及进口替代的细分风电材料 除此之外，风电用化学品还包含固化剂、结构胶粘剂、二甲基亚砜、树脂涂料、铸造用树脂、风机灌浆料等。固化剂：固化剂：环氧树

9、脂在固化剂的作用下才能交联成热固性材料，因此固化剂在风电领域用于基体树脂体系和环氧结构胶中。由于环氧树脂是最主流的基体树脂，通常使用较为适配环氧体系的胺类固化剂，其中聚醚胺经过时间检验成为唯一满足大型发电叶片制造要求的环氧固化剂有一定技术壁垒，中期供需格局较优异。酸酐固化剂属于加热固化剂，更适用于大梁拉挤成型工艺。甲基四氢苯酐需求预计将随着拉挤板材渗透率提升而快速增加。结构胶粘剂：结构胶粘剂：胶粘剂用于叶片组装粘结，关系到叶片的刚度和强度，需要能够长期承受应力、环境作用。环氧树脂胶粘剂适用于大多数材料的粘接、强度高、耐温介电性能好、耐腐蚀耐老化，长期以来是主流的叶片结构粘胶剂，短期无替代材料。

10、叶片用结构胶粘剂市场格局稳定，康达新材占据全球六成以上的市场领域，海外市WYSV1UYZ2UnPoMaQ9R9PnPrRoMpNfQoOwOjMnPyR7NpOqQuOnNwPMYoPnNTable_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 3/56 证券研究报告 场仍有上升空间。二甲基亚砜：二甲基亚砜：二甲基亚砜（DMSO）是碳纤维原丝纺丝过程中的主要溶剂，对原丝性能起着极其关键的作用。每吨 PAN 碳纤维原丝消耗 0.51 吨 DMSO，预计 2021 年全球碳纤维消耗 DMSO 1.73.3万吨。DMSO 生产控制难度较大，新增产能受限，目前竞争格局

11、优异，近两年碳纤维大规模扩产将带动需求快速增长，龙头兴发集团将充分受益。树脂涂料树脂涂料：聚氨酯涂料是主要风电防护涂料，有机氟硅和环氧树脂作为补充。目前我国风电用涂料基本被进口品牌垄断，亟需国产化替代，目前国内企业飞鹿股份布局的风电叶片涂料产品通过德国GL 认证，昊华科技也有相关风电涂料产品。铸造用树脂铸造用树脂：风电设备铸件主要包括轮毂、底座、固定轴部件（含定子主轴等）、齿轮箱部件（含行星架、箱体等）等。目前风电领域应用最为广泛的铸造用树脂为呋喃树脂。呋喃树脂市场格局较稳定，圣泉集团及兴业股份是国内龙头。呋喃树脂，上游原材料糠醛占比 80%，近年来供需有所改善。风机灌浆料：风机灌浆料：灌浆料

12、是替代混凝土做海风塔筒底部加固的改性水泥基材料。塔筒更高、叶片直径更大，对塔筒和基础的承载能力要求更高，对灌浆料要求更加苛刻。海上风电灌浆料主要被海外企业占领市场，国内企业苏博特拥有强大技术储备，渗透率逐渐提升。投资建议投资建议 建议关注风电材料领域的龙头企业及技术领先的公司。图表图表 1 建议关注公司建议关注公司 部件部件 材料材料 公司名称公司名称 叶片 叶片 中材科技、时代新材 模具 双一科技、中材科技 叶片增强 玻纤 中国巨石、中材科技 碳纤维 吉林化纤、中复神鹰、中简科技、光威复材 碳 纤 维 溶 剂DMSO 兴发集团 叶片基体 环氧树脂配方料 上纬新材、惠柏新材 纯环氧树脂 中化国

13、际 聚氨酯树脂 万华化学 生物基尼龙 56 凯赛生物 叶片基体固化剂 聚醚胺 阿科力、晨化股份 酸酐 濮阳惠成 叶片结构胶 环氧树脂结构胶 康达新材 灌浆料 水泥基灌浆料 苏博特 防腐涂料 聚氨酯 飞鹿股份 叶片芯材 PVC、PET 隆华科技、华润材料、天晟新材 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 4/56 证券研究报告 铸造树脂 呋喃树脂 圣泉集团、兴业股份 资料来源：公司公告，华安证券研究所 风险提示风险提示 1）风电装机并网不及预期；2）政策支持不及预期；3）原材料价格大幅波动；4）细分行业竞争加剧 建议关注建议关注公司盈利预测与评

14、级：公司盈利预测与评级：Table_IndProfit 公司公司 EPS（元）（元）PE 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 中材科技 2.01 2.25 2.55 2.97 12.14 10.84 9.57 8.22 时代新材 0.23 0.43 0.71 0.92 46.35 24.79 15.01 11.59 双一科技 0.9 0.9 1.29 1.77 24.10 24.10 16.81 12.25 中国巨石 1.51 1.63 1.78 1.96 9.87 9.15 8.38 7.61 吉林化纤-0.06 0.02 0.13

15、 0.17/230.50 35.46 27.12 中简科技 0.5 1.12 1.6 1.98 95.30 42.54 29.78 24.07 光威复材 1.46 1.99 2.38 2.91 48.08 35.27 29.49 24.12 中复神鹰 0.35 0.58 0.88 1.23 123.31 74.41 49.05 35.09 兴发集团 3.82 5.54 5.99 6.46 10.47 7.22 6.68 6.19 圣泉集团 0.89 1.16 1.53 1.66 22.73 17.44 13.22 12.19 兴业股份 0.64 1.03 1.15 1.28 20.02 12.

16、44 11.14 10.01 上纬新材 0.03 0.24 0.29 0.36 339.00 42.38 35.07 28.25 中化国际 0.8 0.42 0.5 0.67 9.49 18.07 15.18 11.33 万华化学 7.85 6.8 8.31 10.96 11.40 13.16 10.77 8.17 凯赛生物 1.46 1.47 1.78 2.15 49.77 49.44 40.83 33.80 阿科力 1.14 1.64 1.98 3.47 41.93 29.15 24.14 13.78 晨化股份 0.73 1.39 1.79 1.96 24.88 13.06 10.15 9

17、.27 濮阳惠成 0.85 1.27 1.7 2.13 47.94 32.09 23.97 19.13 康达新材 0.09 1.26 1.84 2.45 149.00 10.64 7.29 5.47 苏博特 1.27 1.84 2.28 2.35 15.97 11.02 8.89 8.63 隆华科技 0.32 0.41 0.53 0.69 27.19 21.22 16.42 12.61 华润材料 0.37 0.48 0.64 0.79 30.78 23.73 17.80 14.42 注：中化国际、万华化学、凯赛生物为华安证券预测，其余为同花顺一致预期，股价截止 2022 年 8 月 25 日。

18、资料来源：同花顺，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 5/56 证券研究报告 正文目录正文目录 1 双碳背景下风电行业持续高景气，风电材料升级转型加速双碳背景下风电行业持续高景气，风电材料升级转型加速.9 2 叶片叶片:大型化、轻量化、迭代加速趋势显著大型化、轻量化、迭代加速趋势显著.14 3 增强材料增强材料.19 3.1 风电增强材料总述.19 3.2 玻璃纤维：当前主流的风电增强材料.20 3.3 碳纤维：受益于叶片大型化，国内突破量产打开降本空间.25 3.4 碳纤维VS玻璃纤维：共享风电增长红利.33 4 基体树

19、脂基体树脂.33 4.1 风电基体树脂总述.33 4.2 环氧树脂：性能优异的主流风电用基体树脂.34 4.2.1 风电专用环氧树脂.34 4.2.2 基础环氧树脂.36 4.3 聚氨酯树脂：未来将成为环氧树脂体系的补充.37 4.4 尼龙 66 及生物基尼龙 56：富有前景的新型材料.37 5 芯材：芯材：PET 材质替代轻木及材质替代轻木及 PVC 加快加快.39 6 其他材料其他材料.41 6.1 固化剂.41 6.1.1 聚醚胺：聚醚胺经过时间检验成为满足大型发电叶片制造要求的环氧固化剂.41 6.1.2 酸酐固化剂：拉挤板材适用的新型固化剂.44 6.2 胶粘剂：环氧结构胶短期不可替

20、代，龙头优势显著.45 6.3 二甲基亚砜：受益碳纤维渗透率提升.47 6.4 树脂涂料：防护涂料亟待国产化.48 6.5 铸造用树脂及上游原料.49 6.6 风机灌浆料.52 投资建议：投资建议：.53 风险提示：风险提示：.55 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 6/56 证券研究报告 图表目录图表目录 图表图表 1 建议关注公司建议关注公司.3 图表图表 2 风力发电累计装机容量风力发电累计装机容量.9 图表图表 3 国内风电政策国内风电政策.10 图表图表 4 新增海上风力发电装机容量新增海上风力发电装机容量.11 图表图表 5

21、 新增陆上风力发电装机容量新增陆上风力发电装机容量.11 图表图表 6 风电产业链相关化学品及上市公司梳理风电产业链相关化学品及上市公司梳理.12 图表图表 7 风电风电产业链化工材料市场空间汇总产业链化工材料市场空间汇总.12 图表图表 8 风电叶片结构风电叶片结构.14 图表图表 9 风电机组成本结构风电机组成本结构.14 图表图表 10 风电叶片成本结构风电叶片成本结构.14 图表图表 11 新增风机平均单机容量及增速新增风机平均单机容量及增速.15 图表图表 12 新增风机风轮新增风机风轮直径及占比直径及占比.15 图表图表 13 新增风机平均风轮直径及增速新增风机平均风轮直径及增速.

22、15 图表图表 14 2020 年全球风电叶片市场结构年全球风电叶片市场结构.16 图表图表 15 2020 年中国风电叶片市场结构年中国风电叶片市场结构.16 图表图表 16 全球主要风电叶片厂商产能（全球主要风电叶片厂商产能（2020 年）年）.16 图表图表 17 风电整机商市场格局风电整机商市场格局.17 图表图表 18 部分部分叶片上市公司产能情况叶片上市公司产能情况.17 图表图表 19 叶片模具市场空间测算叶片模具市场空间测算.18 图表图表 20 模具上市公司模具上市公司 2021 年产能年产能.18 图表图表 21 叶片成本结叶片成本结构构.19 图表图表 22 叶片材料成本

23、结构叶片材料成本结构.19 图表图表 23 各类材料物理特性对比各类材料物理特性对比.19 图表图表 24 复合材料成型工复合材料成型工艺艺.20 图表图表 25 玻纤行业产业链玻纤行业产业链.21 图表图表 26 中国玻纤表观消费量及增速中国玻纤表观消费量及增速.21 图表图表 27 国内玻纤消费结构国内玻纤消费结构.21 图表图表 28 中国风电纱需求测算中国风电纱需求测算.22 图表图表 29 全球风电纱需求测算全球风电纱需求测算.22 图表图表 30 中国风电纱领域市场格局中国风电纱领域市场格局.22 图表图表 31 主要生产企业冷修技改计划主要生产企业冷修技改计划.22 图表图表 3

24、2 主要生产企主要生产企业扩建计划业扩建计划.23 图表图表 33 2020 年全球玻纤供给格局年全球玻纤供给格局.24 图表图表 34 2021 年中国玻纤供给格局年中国玻纤供给格局.24 图表图表 35 各材料物理各材料物理性质对比性质对比.24 图表图表 36 各型号拉伸模量对比（各型号拉伸模量对比（GPA）.25 图表图表 37 布局风电领域玻璃纤维上市公司产能情况布局风电领域玻璃纤维上市公司产能情况.25 图表图表 38 碳纤维与玻璃纤维及钢材对比碳纤维与玻璃纤维及钢材对比.25 图表图表 39 全球碳纤维下游结构（万吨）全球碳纤维下游结构（万吨）.26 图表图表 40 中国碳纤维下

25、游结构（万吨）中国碳纤维下游结构（万吨）.26 图表图表 41 碳纤维原丝种类类型碳纤维原丝种类类型.26 图表图表 42 碳纤维力学性能分类碳纤维力学性能分类.27 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 7/56 证券研究报告 图表图表 43 碳粱在叶片中的结构示意碳粱在叶片中的结构示意.28 图表图表 44 拉挤工艺流程拉挤工艺流程.28 图表图表 45 2017 年全球树脂基碳年全球树脂基碳纤维复材工艺占比纤维复材工艺占比(%).29 图表图表 46 2020 年全球树脂基碳纤维复材工艺占比年全球树脂基碳纤维复材工艺占比(%).29

26、图表图表 47 PAN 基碳纤维生产流程基碳纤维生产流程.29 图表图表 48 中国碳纤维产能产量（万吨）及进口依存度中国碳纤维产能产量（万吨）及进口依存度.30 图表图表 49 碳纤维进口来源（吨）碳纤维进口来源（吨）.30 图表图表 50 湿法纺丝和干喷湿法纺丝的主要差异湿法纺丝和干喷湿法纺丝的主要差异.30 图表图表 51 主要碳纤维厂商及纺丝方法主要碳纤维厂商及纺丝方法.31 图表图表 52 PAN 基基碳纤维生产工艺流程碳纤维生产工艺流程.31 图表图表 53 PAN 原丝的制备过程原丝的制备过程.32 图表图表 54 碳纤维领域有布局的上市公司产能情况碳纤维领域有布局的上市公司产能

27、情况.32 图表图表 55 主要基体材料特性比较主要基体材料特性比较.33 图表图表 56 环氧树脂应用及特性环氧树脂应用及特性.34 图表图表 57 环氧树脂应用领域环氧树脂应用领域.35 图表图表 58 不同工艺用环氧树脂特性及应用不同工艺用环氧树脂特性及应用.35 图表图表 59 2019 年全球风电叶片专用环氧树脂供给结构年全球风电叶片专用环氧树脂供给结构.36 图表图表 60 2019 年中国风电叶片专用环氧树脂供给结构年中国风电叶片专用环氧树脂供给结构.36 图表图表 61 环氧树脂有布局的上市公司产能情况环氧树脂有布局的上市公司产能情况.36 图表图表 62 聚氨酯树脂和环氧树脂

28、力学特性比较聚氨酯树脂和环氧树脂力学特性比较.37 图表图表 63 尼龙尼龙 6、尼龙、尼龙 66 和尼龙和尼龙 56 物理特性比较物理特性比较.37 图表图表 64 尼龙尼龙 6、尼龙、尼龙 66 和尼龙和尼龙 56 环境影响比较环境影响比较.38 图表图表 65 凯赛生物聚酰胺凯赛生物聚酰胺 56 牌号及应用牌号及应用.38 图表图表 66 新型树脂上市公司新型树脂上市公司 2021 年产能年产能.38 图表图表 67 主要叶片芯材种类及其特性主要叶片芯材种类及其特性.39 图表图表 68 1.5MW 风机叶片每片所需材料比例风机叶片每片所需材料比例.39 图表图表 69 PET 芯材的力

29、学性能优于芯材的力学性能优于 PVC 芯材芯材.40 图表图表 70 PET 和和 PVC 泡沫材料力学性能指标泡沫材料力学性能指标.40 图表图表 71 叶片芯材上市公司叶片芯材上市公司 2021 年产能年产能.41 图表图表 72 聚醚聚醚胺的产业链胺的产业链.41 图表图表 73 聚醚胺各下游应用领域情况聚醚胺各下游应用领域情况.42 图表图表 74 聚醚胺生产工艺比较聚醚胺生产工艺比较.42 图表图表 75 聚醚胺现有及在建聚醚胺现有及在建产产能情况能情况.43 图表图表 76 聚醚胺供给情况预测聚醚胺供给情况预测.43 图表图表 77 聚醚胺需求情况预测聚醚胺需求情况预测.43 图表

30、图表 78 叶片固化剂公司叶片固化剂公司 2021 年产能年产能.44 图表图表 79 结构胶使用示意图结构胶使用示意图.45 图表图表 80 胶粘剂结构胶粘剂结构.45 图表图表 81 某公司某款风电叶片结构胶某公司某款风电叶片结构胶性能情况性能情况.46 图表图表 82 康达风电用产品概览康达风电用产品概览.46 图表图表 83 结构胶粘剂公司结构胶粘剂公司 2021 年产能年产能.47 图表图表 84 主要碳纤维生产厂商溶剂使用主要碳纤维生产厂商溶剂使用.47 图表图表 85 二甲基亚砜上市公司产能情况二甲基亚砜上市公司产能情况.48 图表图表 86 风电叶片涂料制备风电叶片涂料制备.4

31、9 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 8/56 证券研究报告 图表图表 87 风电叶片配套体系风电叶片配套体系.49 图表图表 88 铸件在风电领域的应用铸件在风电领域的应用.50 图表图表 89 铸件在风机中的位置铸件在风机中的位置.51 图表图表 90 呋喃树脂自硬砂反应机理呋喃树脂自硬砂反应机理.51 图表图表 91 呋喃树脂消费量呋喃树脂消费量.51 图表图表 92 呋喃树脂生产厂商呋喃树脂生产厂商.51 图表图表 93 糠醇总产量和总产能糠醇总产量和总产能.52 图表图表 94 呋喃树脂上市公司呋喃树脂上市公司 2021 年产

32、量情况年产量情况.52 图表图表 95 桩基结构及灌浆连接桩基结构及灌浆连接.53 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 9/56 证券研究报告 1 双碳背景下风电行业持续高景气，风电材料升双碳背景下风电行业持续高景气，风电材料升级转型加速级转型加速 双碳背景下可再生能源发展进入快车道。双碳背景下可再生能源发展进入快车道。步入 21 世纪以来，随着环境和全球变暖问题日益严重，各国纷纷响应设立碳中和目标，促进产业减碳。2020 年 9 月，我国正式承诺到 2030 年实现碳达峰，2060 年实现碳中和，也为我国能源结构转型吹响号角。由于资源禀

33、赋原因，我国能源体系特点为高煤高碳。2021 年，煤炭、石油、天然气占我国能源消费比例分别为 56.0%、18.5%、8.9%，而全球来看这一比例为 26.9%、31.0%、24.4%。同时我国对化石燃料的对外依存度较高，2021 年我国原油、天然气的对外依存度分别为 72.0%、44.4%。从碳排放结构来看，中国碳排放主要来自于电力与热力部门（主要为发电环节），2021 年发电环节碳排放占比超过 50%。随着经济发展，电能消耗仍将继续增加，因而需要降低发电生命周期的碳排放量，即使用可再生能源对化石能源进行替代，根据“十四五”可再生能源发展规划，2025 年非化石能源消费占比达到 20%左右，

34、届时可再生能源利用率相当于减少二氧化碳排放量约 26 亿吨。风电已成为最有前景的可再生能源之一。风电已成为最有前景的可再生能源之一。风力发电是一种清洁低碳、可永续利用的发电形式，其分布范围广泛，安装与拆卸灵活，对生态环境影响较小。根据斯坦福大学的研究，风电全生命周期的平均度电碳排放低于光伏、电热、水电、核电、气电、煤电等其他形式的发电技术。经过几十年的发展，风电已经发展成我国仅次于煤电和水电的第三大发电来源。截至 2021 年年底，全国风电累计装机容量 3.28 亿千瓦（其中，陆上风电约 3.01 亿千瓦，海上风电约 0.28 千瓦），占我国全部发电装机的 13.82%，占全球风电总装机规模的

35、 39.2%左右。2021 年新增装机容量 47.57GW。2010-2021 年，中国风电装机量 CAGR 达到 24.46%，发展迅猛。根据“十四五”可再生能源发展规划、“十四五”现代能源体系规划等文件，到 2025 年，可再生能源发电量达到 3.3 万亿千瓦时，风电发电量较 2020 年实现翻倍，即超 5.64 亿千瓦时。风电逐渐摆脱政策依赖，全面走向平价上网风电逐渐摆脱政策依赖，全面走向平价上网。2019 年 5 月，国家发改委发布关于完善风电上网电价政策的通知，将陆上、海上风电标杆上网电价均改为指导价，并规定新核准的集中式陆上风电项目及海上风电项目全部通过竞争方式，同时明确 21 年

36、起将逐步取消国家对陆上风电项目补贴；对于 2018 年底前已核准的海上风电项目，必须在 2021 年底之前建成并网，2022 年开始地补替代国补，由此风电正式进入平价上网时代。图表图表 2 风力发电累计装机容量风力发电累计装机容量 资料来源：国家能源局，华安证券研究所 0.300.460.610.770.971.311.471.631.842.102.823.280.000.501.001.502.002.503.003.502010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年风电累计装机容量(亿千瓦)Table_Compan

37、yRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 10/56 证券研究报告 图表图表 3 国内风电政策国内风电政策 发布时间 政策 主要内容 2022.06 “十四五”可再生能源发展规划 大规模开发风电等可再生能源，到 2025 年，可再生能源年发电量达到3.3 万亿千瓦时左右。“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。2022.03“十四五”现代能源体系规划 全面推进风电发电大规模开发和高质量发展，在风能资源禀赋较好，建设条件优线、具备持续整装开发条件、符合区域生态环境保护等要求的地区，有序推进风电集中式开发，加

38、快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基体项目建造。鼓励建设海上风电基地，推进海上风电向深水远岸区域布局。2021.12 第二十三批可再生能源发电补贴项目清单 共计 17 个集中式发电项目被纳为可再生能源补贴清单，核准/备案容量为 1043.55 兆瓦。2021.10 国务院关于印发2030 年前碳达峰行动方案通知 截至 2030 年，非化石能源消费比重达到 25%左右任务，全面推进风电、太阳能发电大规模开发和高质量发展。坚持陆海并重，推动风电协调快速发展，完善海上风电产业链，鼓励海上风电基地。2021.05 2021 年风电，光伏发电开发建设有关事项的通知 坚持目标导向，完善发展机

39、制，释放消纳空间，优化发展环境，发挥地方主导作用，调动投资主体积极性，推动风电、光伏发电高质量跃升发展。2021 年，全国风电、光伏发电发电量占全社会用电量的比重达到11%左右，后续逐年提高，确保 2025 年非化石能源消费占一次能源消费的比重达到 20%左右。2020.12 新时代的中国能源发展白皮书 以风电的规模化开发利用促进风电制造产业发展，风电制造产业的创新能力和国际竞争力不断提升，产业服务体系逐步完善。2020.03 关于 2020 年风电 光伏发电项目建设有关事项的通知 积极推进平价上网项目建设，有序推进露国家财政补贴项目建设，积极支持分散式风电项目建设，稳妥推进海上风电项目建设，

40、全面落实电力送出消纳条件，严格项目开发建设信息监测，认真落实放管服改革 2019.05 关于 2019 年风电、光伏发电项目建设有关事项的通知 方案对风电项目竞争配置、风电消纳，分散式风电、海上风电项目建设做出了具体的要求。2019.01 关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知 各地区要认真总结经验，结合资源、消纳和新技术应用等条件，推进建设不需要国家补贴执行燃煤标杆上网电价的风电、光伏发电平价上网试点项目。在资源条件优良和市场消纳条件保障度高的地区，引导建设一批上网电价低于燃煤标杆上网电价的低价上网试点项目。2018.11 国家支持发展的重大技术装备和产品目录(2018 年修

41、订)明确，根据国内产业发展情况，自 2019 年 1 月 1 日起，单机额定功率3MW 的风力发电机(组)整机免征关税，单机额定功率3MW 的风力发电机组整机不予免税。2018.3 关于印发 2018 年能源工作指导意见的通知 稳步推进风电项目建设，年内计划安排新开工建设规模约 2500 万千瓦，新增装机规模约 2000 万千瓦。2016.11 风电发展“十三五”规划 到 2020 年，风电并装机容量达到 2.1 亿千瓦以上；风电年发电量达到4200 亿千瓦时以上，约占全国总发电量的 6%。资料来源：国家能源局，国家电网有限公司，国务院，华安证券研究所 Table_CompanyRptType

42、 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 11/56 证券研究报告 陆上风电平稳发展；海上风电招标提速，风机大型化促使材料升级迭代提速。陆上风电平稳发展；海上风电招标提速，风机大型化促使材料升级迭代提速。陆上风电近年来增速较快，近几年海上风电呈现加速增长态势。相比陆上风电，海上风电具有资源丰富、可开发量大、风湍流强度小、开发可以避免土地资源浪费、减少噪音污染等优点近年来得到广泛发展。根据最新估算，海上风能资源技术可开发潜力超过 35 亿千瓦，仍有很大的发展空间。这些海域距离电力负荷中心即沿海经济带很近，具有良好的市场条件和巨大资源潜力。根据 Clarksons Research 20

43、22 年 7 月 15 日最新发布的专题报告聚焦中国海上风电市场显示，截至目前，中国总计投运了 102 个海上风场，装机规模达 24GW，涵盖约 5000 台海上风机，占全球海上风电投运规模的 45%以上。2021 年，我国新增海上风电装机量达到 16.9GW，同比增加 340%，占全球新增装机的80%。中国也正式超过英国成为全球最大的海风生产国，尽管 2021 年有一定海上风电退补带来的抢装需求刺激，但更重要的是海上风电刚刚开始，未来将在“十四五期间”迎来高速成长期。Clarksons 预计，中国海上风电投运规模有望在“十四五”末期达到约60GW，较当前投运水平（24GW）增长约 150%。

44、而从地方规划来看，2022 年以来，广东、江苏、浙江、福建、山东、广西、海南等多个沿海省份陆续公布十四五海上风电发展规划。据北极星风力发电网不完全统计，“十四五”期间，全国海上风电规划总装机量超 100GW。短期来看，由于 2022 年上半年疫情影响一部分装机需求，我们认为下半年需求有望加速释放。图表图表 4 新增海上风力发电装机容量新增海上风力发电装机容量 图表图表 5 新增陆上风力发电装机容量新增陆上风力发电装机容量 资料来源：GWEC，华安证券研究所 资料来源：中国电力企业联合会，华安证券研究所 随着开发的深入，海上风电场的建设趋于规模化和大型化，风力发电机组的单机容量也在不断增大。目前

45、海上风电场广泛采用的风力机为单机 8 MW，最大为单机 14MW。大型风力机体型庞大，总重达数百吨，叶片长达 90-120m，塔筒高达 100-160 m。风机结构受风、波浪等荷载耦合作用，对其支撑结构提出了更高的要求。随着我国风电产业的蓬勃发展，为风电产业所需的化工产品带来了巨大空间。我们随着我国风电产业的蓬勃发展，为风电产业所需的化工产品带来了巨大空间。我们梳理了风电产业链相关化工品，包含增强材料、基体树脂、夹芯材料、辅材等等。我们梳理了风电产业链相关化工品，包含增强材料、基体树脂、夹芯材料、辅材等等。我们认为，这些化工品将充分受益风电行业，特别是海上风电带来的叶片大型化趋势、轻量认为，这

46、些化工品将充分受益风电行业，特别是海上风电带来的叶片大型化趋势、轻量化需求和快速迭代需要（将在叶片章节详细阐述），有望实现量价齐升。这里我们对各化需求和快速迭代需要（将在叶片章节详细阐述），有望实现量价齐升。这里我们对各种材料未来种材料未来 5 年的需求量和市场空间进行了梳理。年的需求量和市场空间进行了梳理。0.14 0.11 0.13 0.060.230.360.591.161.662.493.8416.9051015202010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021海上风电新增装机容量（GW）14.4 15.2 12.

47、8 14.8 20.8 31.0 19.7 16.0 19.6 23.3 68.3 30.7 0.010.020.030.040.050.060.070.080.02010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021陆上风电新增装机容量（GW）Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 12/56 证券研究报告 图表图表 7 风电产业链化工材料市场空间汇总风电产业链化工材料市场空间汇总 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 重点关注公司 我国风电新增装机容量（G

48、W）47.57 60 72 77 91 其中：陆上风电（GW）30.67 53.00 62.00 65.00 75.00 陆风平均 MW 数 2.50 2.63 3.50 3.68 4.50 海上风电（GW）16.90 7.00 10.00 12.00 16.00 海风平均 MW 数 6.00 6.60 7.00 7.70 8.00 叶片 陆风叶片数 36,804 45,429 53,143 55,714 64,286 中材科技 时代新材 海风叶片数 8,450 3,182 4,286 4,675 6,000 总叶片数（个）45,254 48,610 57,429 60,390 70,286

49、叶片平均单 GW 价格(亿元)6.18 6.18 6.18 6.18 6.18 市场规模（亿元）294 371 445 476 562 叶片模具 单套模具制叶片套数 120 115 110 105 100 双一科技 中材科技 总用量（套）377 423 522 575 703 使用寿命（年）1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 年需求量（套）251 302 402 479 639 市场规模（亿元）25.1 30.2 40.2 47.9 63.9 玻纤 单 GW 用量(万吨）1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 中国巨石 中材科技 总用量（万吨）47.57 60.00 72.00

50、77.00 91.00 碳纤维 单 GW 用量(万吨）0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 吉林化纤 中复神鹰 中简科技 光威复材 总用量（万吨）14.27 18.00 21.60 23.10 27.30 市场规模（亿元）242.61 306.00 367.20 392.70 464.10 图表图表 6 风电产业链相关化学品及上市公司梳理风电产业链相关化学品及上市公司梳理 资料来源：国家能源局，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 13/56 证券研究报告 DMSO 单吨碳纤维的碳纤维原丝用量（吨）2 2 2 2

51、 2 兴发集团 单吨碳纤维原丝 DMSO 用量（吨）0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 渗透率 50%50%50%50%50%总用量（万吨）1.43 1.80 2.16 2.31 2.73 市场规模（亿元）6.07 7.65 9.18 9.82 11.60 铸件用树脂（呋喃树脂）及上游原料 单 GW 用量(万吨）2.25 2.25 2.25 2.25 2.25 圣泉集团 兴业股份 总用量（万吨）107.03 119.25 139.50 146.25 168.75 单吨呋喃树脂用量（吨）0.081 0.081 0.081 0.081 0.081 总用量（万吨）8.67 9.66 11.30

52、11.85 13.67 市场规模（亿元）12.73 14.18 16.59 17.39 20.07 糠醛总用量（万吨）6.94 7.73 9.04 9.48 10.94 市场规模（亿元）18.73 20.86 24.41 25.59 29.52 专用环氧树脂 单 GW 用量（万吨）0.600 0.600 0.600 0.600 0.600 上玮新材 惠柏新材 总用量（万吨）28.54 36.00 43.20 46.20 54.60 市场规模（亿元）71.36 90.00 108.00 115.50 136.50 纯环氧树脂 单 GW 用量（万吨）0.45 0.45 0.45 0.45 0.45

53、 中化国际 总用量（万吨）21.41 27.00 32.40 34.65 40.95 市场规模（亿元）42.81 54.00 64.80 69.30 81.90 聚氨酯树脂 用量约为环氧树脂的 1.05倍 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 万华化学 总用量（万吨）29.97 37.80 45.36 48.51 57.33 尼龙 56 树脂 凯赛生物 聚醚胺 单 GW 用量（万吨）0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 阿科力 晨化股份 总用量（万吨）4.28 5.40 6.48 6.93 8.19 市场规模（亿元）11.35 14.31 17.17 18.36 21.

54、70 酸酐固化剂 碳纤维-拉挤工艺渗透率 90%90%90%90%90%濮阳惠成 酸酐单 GW 用量（万吨）0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 酸酐固化剂总用量（万吨）1.93 2.43 2.92 3.12 3.69 市场规模（亿元）2.89 3.65 4.37 4.68 5.53 结构胶粘剂 单 GW 用量（万吨）0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 康达新材 总用量（万吨）3.33 4.20 5.04 5.39 6.37 市场规模（亿元）13.32 16.80 20.16 21.56 25.48 风机灌浆料（海上）单 GW 用量（万吨）1.00 1.00 1.00

55、 1.00 1.00 苏博特 总用量（万吨）16.90 7.00 10.00 12.00 16.00 市场规模（亿元）6.76 2.80 4.00 4.80 6.40 聚氨酯涂料 单 GW 用量（万吨）0.017 0.017 0.017 0.017 0.017 飞鹿股份 总用量（万吨）0.809 1.020 1.224 1.309 1.547 结构泡沫材料 单 GW 用量（万吨）0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 隆华科技 天晟新材 联洋新材 华润材料 总用量（万吨）1.71 2.16 2.59 2.77 3.28 资料来源：招股说明书，公司公告，华安证券研究所 Table_Co

56、mpanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 14/56 证券研究报告 2 叶片叶片:大型化、轻量化、迭代加速趋势显著大型化、轻量化、迭代加速趋势显著 叶片是风机核心组件，成本占比叶片是风机核心组件，成本占比 20%以上。以上。风力发电机组是由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔筒及电器系统等组成的发电装置。叶片是风电机组捕获风能的核心部件，其气动性能直接影响到整个系统的发电效率以及轮毂等关键零部件的使用寿命。要获得较大的风力发电功率，其关键在于要具有能轻快旋转的叶片，因此叶片的结构设计、材质选择、工艺等将会直接影响风力发电装置的性能和功率。叶片也是风机中成本最高

57、的部件之一，占风机成本的 20%甚至以上。图表图表 9 风电机组成本结构风电机组成本结构 图表图表 10 风电叶片成本结构风电叶片成本结构 资料来源：华经产业研究院，华安证券研究所 资料来源：复合材料结构设计对风电叶片成本的影响，华安证券研究所 叶片大型化成为风电降本确定路径，促使叶片加快升级迭代。叶片大型化成为风电降本确定路径，促使叶片加快升级迭代。随着风电补贴退出，风电行业进入平价上网时代。同时，风机招标价格大幅降低，原料成本上涨，风电机组供应商承受较大降本压力。降本最有效的途径就是不断扩大风电机组的单机容量，因此风电机组大型化是发展的必然趋势，能够有效的提高风能资源的利用效率。风电机组产

58、生的电能与叶片长度的平方成正比，增加叶片长度可以提高风机的捕风能力，提升发电量，适合我国陆上可用低风速面积占比大的情况。同时大功率机组可以减少机组数量，降低相应的建造及安装成本，提升土地及海域的利用率，并且有助于分散式风电的发展。29%22%13%10%8%6%5%4%3%塔架叶片齿轮箱轮毂机舱变流器轴承发电机底座28%12%36%11%4%4%5%增强材料芯材基体树脂粘接胶金属涂层其他辅助图表图表 8 风电叶片结构风电叶片结构 资料来源：国际先进材料与制造工程协会，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 15/56 证券研究

59、报告 图表图表 11 新增风机平均单机容量及增速新增风机平均单机容量及增速 图表图表 12 新增风机风轮直径及占比新增风机风轮直径及占比 资料来源：CWEA，华安证券研究所 资料来源：CWEA，华安证券研究所 叶片大型化带来轻量化需求。叶片大型化带来轻量化需求。叶片长度增加时，质量的增加要快于能量的提取，因为质量的增加和风叶长度的立方成正比，而风机产生的电能和风叶长度的平方成正比。叶片成本占比 20%，叶片长度增加将增加自重进而推升成本，与风电降本的诉求不匹配。同时，叶片自重过快提升可能对净空等方面形成挑战，从而影响运行稳定性。因此，当前行业的趋势在于增加叶片长度的同时控制好叶片自重，轻量化趋

60、势是十分明确的，而实施的路径主要在于叶片材料方面的迭代升级，升级后的材料需要满足大叶片要求的更高力学性能，同时需要兼顾轻量化，这也是我们研究叶片材料迭代发展的主线。叶片迭代正叶片迭代正在加速。在加速。在风电各组成部分中，叶片是迭代速度最快的环节。叶片长度从 40 米增至 60 米花近 10 年的时间，2014 至 2018 的五年间，这个数据升到 80 米，而随后又在两年内将 80 米增至 90 米，2021 年，风电叶片已进入百米时代。截至 2021年，海上风电机组风轮直径最大可达 186 米，陆上风电机组风轮直径最大为 175 米，新增风电机组平均风轮直径达到 151 米，较去年增加 15

61、 米，增速不断提升，达到 11.0%。可以看到，叶片长度增速在近两年在明显的加速。这也导致叶片换代周期越来越短。根据风电叶片创新进行时，2020 年前，一款新叶片的市场生命周期是 35 年；2021年以来缩至 2 年。这给从研发到模具都带来巨大压力，目前一个型号的模具仅能使用 2年甚至更短。叶片出现结构性短缺，大叶片短期供不应求。叶片出现结构性短缺，大叶片短期供不应求。以上趋势均加速了叶片行业的结构优化升级。头部叶片企业不断推陈出新，淘汰小叶型产品，开发配合有原材料轻量化升级的大叶型产品。由于近两年小叶片向大叶片转型出现加速趋势，今年来，风电叶片市场上出现大叶片供给短缺，小叶片供给过剩的结构性

62、错配的情况。需求方面，下游整机厂为了配置更大功率的风电机组，其对大型叶片的需求增加，供给方面，高质量的模具生-10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%05001000150020002500300035004000新增平均单机容量（kw）增速（%）图表图表 13 新增风机平均风轮直径及增速新增风机平均风轮直径及增速 资料来源：CWEA，华安证券研究所 7881858994991051121201291361510%2%4%6%8%10%12%0204060801001201401602010年2011年2012年2013年2014年2015年2016年2017年2018年201

63、9年2020年2021年新增风电机组平均风轮直径（米）增速（%）Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 16/56 证券研究报告 产商有限，模具生产周期较长，模具的短缺导致叶片制造商产能无法释放。风电叶片市场集中度较高，国内厂商市占率不断提升。风电叶片市场集中度较高，国内厂商市占率不断提升。全球风电叶片市场格局较为集中，CR5 占比约为 65%，其中我国的中材科技、时代新材和艾朗科技分别占比 13%、10%和 7%。我国来看，经过自 2010 年以来的行业整合，国内风电叶片制造商由高峰时期的百余家缩减至目前以中材科技、时代新材为首的 20 多

64、家企业，行业集中度已有明显提升。2020 年，叶片行业 CR 5 占比约 70%。图表图表 14 2020 年年全球风电叶片市场结构全球风电叶片市场结构 图表图表 15 2020 年年中国风电叶片市场结构中国风电叶片市场结构 资料来源：GWEC，华安证券研究所 资料来源：GWEC，华安证券研究所 图表图表 16 全球主要风电叶片厂商产能（全球主要风电叶片厂商产能（2020 年）年）具体公司具体公司 产能（产能（MW）迪皮埃（TPI）15000-18000 艾尔姆（LM）12000-14000 维斯塔斯 10420 西门子歌美飒 8900 Tecsis Technology 5000 Aeris

65、 4000-5000 中材科技 10000 时代新材 10000 艾朗科技 9000 中复连众 6000 中科宇能 5000 洛阳双瑞 4500 吉林重通成飞 4500 天顺风能 3000 上海玻璃钢研究院 1400 明阳智能 4500 三一电气 2000 20%15%13%10%7%35%艾尔姆（LM）迪皮埃（TPI）中材科技时代新材艾朗科技其他29%19%14%4%4%30%中材科技时代新材中复连众艾朗科技天顺风能其他Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 17/56 证券研究报告 东方电气 1500 联合动力 1000 远景能源 400

66、 全球总产能全球总产能 125520 资料来源：华经产业研究院，华安证券研究所 风电机组整机商集中度较高，叶片行业客户壁垒较高。风电机组整机商集中度较高，叶片行业客户壁垒较高。2021 年，全球 15 强风电机组整机商占比总计 98.1%，其中有 10 家中国企业，占比达到 53.5%，国内厂商市占率不断提升。国内风机整机制造商同样呈现集中度较高的情形。截至 2021 年底，全国累计装机市场份额中，CR5 占据 70%。因而，叶片生产行业客户壁垒较高。以 LM 为代表的企业同时生产叶片及整机，拥有一体化协同效应，而以 TPI、我国的中材科技和时代新材为代表的企业是独立叶片生产企业，长期与下游整

67、机厂有良好合作关系，供货关系稳定，新玩家切入困难，整体呈现强者恒强态势。图表图表 18 部分部分叶片上市公司产能情况叶片上市公司产能情况 上市公司 2021 年产能 2021 年销量 中材科技中材科技 10GW/年以上 11.424GW 时代新材时代新材 未公布 8.7GW 艾艾朗朗科技（待上市）科技（待上市）1132 套（1-6 月）852 套（1-6 月）天顺风能天顺风能 销量 2675 片 2675 片 资料来源：公司公告，华安证券研究所 模具是叶片生产的关键耗材。模具是叶片生产的关键耗材。大型风机叶片大多采用组装方式制造。在两个阴模上分别成型叶片壳体，芯材及其他玻璃纤维复合材料部件分别

68、在专用模具上成型，然后在主模具上把叶片壳体与芯材，以及上、下半叶片壳体互相粘结，并将壳体缝隙填实，合模加压固化后制成整体叶片。叶片模具的生产效率大幅降低，模具的需求量大幅增加。叶片模具的生产效率大幅降低，模具的需求量大幅增加。叶片产能很大程度上取决于高质量的模具。需求侧，按照双一科技招股说明书，制作周期为 24 天，因此一套模图表图表 17 风电整机商市场格局风电整机商市场格局 资料来源：彭博新能源，华安证券研究所 19%14%14%14%9%6%6%6%12%金风科技远景能源明阳智能运达股份上海电气东方电气中国海装三一重能其他Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参

69、阅末页重要声明及评级说明 18/56 证券研究报告 具的年产能为 120 片叶片。一套模具的生命周期大概可以生产 400 至 600 套叶片，完整的替换周期大约是 23 年。近几年，叶片模具的生产效率大幅降低，模具的需求量大幅增加，超过装机并网增速，主要原因有三。一是随着叶片长度迭代加速，大叶片模具需求不断提高，许多模具未达寿命即被淘汰，寿命大大缩短，模具的数量将增加，每个固定叶型模具的替换周期缩短至 2 年以内，因此单个模具的最大产能在 240 片叶片。第二，叶片增大将导致模具生产时间增长，且库存占用也降低生产效率。第三，在抢装过程中，为了加快叶片生产效率，经常会进一步增加模具的数量。目前每

70、套模具对应的叶片数约120 套左右。2022 年叶片出现结构性紧缺，模具供应不足是出现紧缺的主要原因。根据我们的测算，近两年市场需求大约在 250 套左右。图表图表 19 叶片模具市场空间测算叶片模具市场空间测算 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 我国风电新增装机容量（GW）47.57 60 72 77 91 其中：陆上风电（GW）30.67 53.00 62.00 65.00 75.00 陆风平均 MW 数 2.50 2.63 3.50 3.68 4.50 海上风电（GW）16.90 7.00 10.00 12.00 16.00 海风平均 MW 数 6.00 6.60

71、 7.00 7.70 8.00 叶片 陆风叶片数 36,804 45,429 53,143 55,714 64,286 海风叶片数 8,450 3,182 4,286 4,675 6,000 总叶片数（个）45,254 48,610 57,429 60,390 70,286 叶片模具 单套模具制叶片套数 120 115 110 105 100 总用量（套）377 423 522 575 703 使用寿命（年）1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 年需求量（套）251 302 402 479 639 资料来源：公司公告，华安证券研究所 模具生产集中度较高。模具生产集中度较高。供给侧来看，叶片模

72、具生产周期 2 个月左右，由于迭代速度加快，叶片厂商都会谨慎购置模具，在对应叶型有确定的需求时，才会选择扩张产能，导致模具的采购和运输周期往往需要半年左右的时间。此外，叶片和模具越大，所需的厂房面积也更大，厂房的重新布置和扩充也限制叶片产能释放，随着叶片增大，需要的场地和库存也更大。这些因素均制约了模具的产能。风电模具领域主要玩家有固瑞特（外资）、双一科技、北京玻璃钢研究院（中材科技旗下）、天顺风能，市场占有率很高，CR4 达到 90%。市场总出货约 200-300 套，基本与目前需求匹配。为了减轻模具重量，降低模具成本，大型复合材料叶片的模具逐渐由早期的金属模具向着复合材料模具转变。复合材料

73、模具基本上是由聚酯树脂、乙烯基树脂和环氧树脂等热固性基体树脂与 E 玻璃纤维、S 玻璃纤维等增强材料、钢结构、翻转结构、加热系统等重要部分组成。原材料占比超过 70%，成本受钢材、玻纤、树脂等原材料波动影响，盈利在原材料下行阶段将有所修复。模具的气密性是叶片成型过程中最为关键的技术，直接影响产品质量。图表图表 20 模具上市公司模具上市公司 2021 年产能年产能 上市公司 2021 年模具销量 万平米万平米/年年 套/年 双一科技双一科技 6.2 约 70 中材科技中材科技 未公布 未公布 天顺风能天顺风能 未公布 61 资料来源：公司公告，华安证券研究所 Table_CompanyRptT

74、ype 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 19/56 证券研究报告 3 增强材料增强材料 3.1 风电增强材料总述风电增强材料总述 风电叶片主要构成包括树脂基体、增强材料以及粘接剂、芯材等，其中增强材料主要有玻璃纤维和碳纤维两种。1887 年,美国人 Charles F.Brush 建造第一台风力发电机组，叶片使用木材制成，此后 100 多年，随着应用技术的积累，风电叶片材料经历了木质材料-金属材料-复合材料的演变过程，目前已完全使用复合材料，而玻纤因为其优异的性能同时兼顾经济性成为大型风力发电机叶片材料的首选。碳纤维是目前已规模化生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模

75、量的纤维，更高的力学性能和轻量化特点均优于玻纤。此前由于国内缺乏生产技术，未能突破量产而成本居高不下，近两年，碳纤维原丝和碳丝均进入扩产期，成本下降可期，将在大叶片时代有更好的增速。当然，玻纤也在发展中，目前头部企业推出高模量玻纤，一定程度上弥补了相较于碳纤维的力学性能的不足，我们认为二者后续将互为补充，共享风电时代增强材料的高增速。在风电叶片成本结构中，原材料占比达到 75%。在叶片的设计中，根据不同部位的受力形式与强度需求，选取不同的材料，以达到足够的刚度与强度。叶片中，增强纤维、基体、芯材及结构胶合计占比为总成本的 87%，其中增强纤维材料成本占比约为 28%。图表图表 21 叶片成本结

76、构叶片成本结构 图表图表 22 叶片材料成本结构叶片材料成本结构 资料来源：复合材料在大型风电叶片上的应用与发展，华安证券研究所 资料来源：复合材料结构设计对风电叶片成本的影响，华安证券研究所 风电叶片用增强材料的核心指标是密度、拉伸强度和模量。风电叶片用增强材料的核心指标是密度、拉伸强度和模量。复合材料性能优异，作为风电叶片材料具备优异的力学性能、工艺性能和耐环境腐蚀性能。其中最关键的指标是密度、拉伸强度和模量。材料密度越小单位体积质量越轻，在风电叶片大型化背景，叶片长度越来越长，低密度的材料可以满足轻量化的需求。同时，叶片必须具备高刚度和高强度，来满足叶片变截面、曲率大和结构铺层渐变及发电

77、环境艰难的特征要求。随着风电机组大型化，叶片越长整体柔性变形就越大，控制叶尖挠度变形可以确保叶片与塔架之间具有足够的安全距离，避免发生扫塔事故。而材料的拉伸模量是影响叶片变形，增加其刚度的关键因素之一。图表图表 23 各类材料物理特性对比各类材料物理特性对比 材料 密度（g/cm3）拉伸强度(Mpa)拉伸模量（Gpa)碳纤维碳纤维 1.5-2 2000-7000 200-700 玻纤玻纤 2.5 2000 42 玄武岩纤维玄武岩纤维 2.65 3800-4800 90 钢钢 7.8 1080 210 铝合金铝合金 2.8 470 75 钛合金钛合金 4.5 1000 110 资料来源：CNKI

78、，华安证券研究所 75%7%13%2%3%原材料研发成本制造成本销售成本其他成本28%12%36%11%4%4%5%增强材料芯材基体树脂粘接胶金属涂层其他辅助Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 20/56 证券研究报告 拉挤成型适合大批量生产，适宜风电行业。拉挤成型适合大批量生产，适宜风电行业。实现纤维增强复合材料嵌入过程的工艺主要包括湿法手糊成型(Hand Lay-up)、预浸料成型(Prepreg)、真空导入成型(RIM)、缠绕成型工艺（FRTP）、拉挤成型（Pultrusion）等。真空导入成型是目前生产叶片的主导工艺，主要优势为污

79、染小，品质稳定、生产效率高以及较易商业化。而湿法手糊成型虽然成型模具简单投入少，但质量差、污染大、效率低。预浸料成型综合性能较优，但成本较高。缠绕成型通常应用于玻璃钢容器及管式压力容器，如氢气瓶。拉挤成型生产效率较高，适于大批量生产且制品质量稳定，轴向力学性能佳，比较适宜风电行业领域，近年来占比快速升高，特别是碳纤维拉挤工艺降低了碳纤维的应用成本，近年来得到快速发展。图表图表 24 复合材料成型工艺复合材料成型工艺 工艺名称 特点 优缺点 湿法手糊成型湿法手糊成型 手工操作、开模成型、生产效率低以及树脂固化程度往往偏低，适合产品批量较小、质量均匀性要求较低的复合材料制品生产。此种工艺制造的叶片

80、在使用过程中出现问题往往是由于制造过程中的含胶量不均匀、纤维/树脂浸润不良及固化不完全等引起的裂纹、断裂和叶片变形等。此外，在制造叶片过程中伴有大量有害物质和溶剂的释放，会造成环境污染等问题。预浸料成型预浸料成型 综合性能优越，适于制造大型的厚的复合材料部件。预浸料成本较高，但所得叶片制品厚度均匀、空隙率低，制品表面光滑平整。真空导入成型真空导入成型 较少的依赖工人的技术水平，工艺质量仅仅依赖确定好的工艺参数，产品质量易于保证，技术含量高于手糊工艺。此工艺由于是闭模成型，因此具备污染小、叶片产品质量稳定、生产效率高等优点。缠绕成型缠绕成型 易于机械化，通常应用于玻璃钢容器及管式压力容器，不适宜

81、小批量制品 劳动强度低，生产成本低的特点，由于纤维按照一定的规律缠绕在芯模上，得到的制品的强度高，力学性能好，应用十分广泛。缺点在于适应性小，不能缠任意结构的制品，同时设备投资较大 拉挤成型拉挤成型 生产效率较高，适于大批量生产，制品质量稳定。树脂/纤维含量可以精确控制，轴向力学性能佳，可制造复杂断面制品，车根本较低，制品重量低。资料来源：复合材料风电叶片技术的现状与发展，我国复合材料拉挤成型技术及应用发展情况分析，玻璃纤维复合材料压力容器缠绕成型工艺的研究，华安证券研究所 3.2 玻璃纤维：当前主流的风电增强材料玻璃纤维：当前主流的风电增强材料 玻璃纤维性能优异，应用广泛。玻璃纤维性能优异，

82、应用广泛。玻璃纤维是一种性质优异的无机非金属材料，其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。其最大的特征是抗拉强度大，比同成分的玻璃高几十倍，此外耐热性好，有优良的绝缘性，抗腐蚀能力强。由于这些优异的性能，玻纤及其向下加工制成的玻纤制品有了广泛的应用空间。尤其是玻纤经过浸润、粘结、加工等步骤制成的玻纤制品。2000 年以后，随着各种增强型浸润剂的应用，增强型玻纤制品在复合材料中得到迅猛发展，能够替代钢、铝、木材、水泥、Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 21/56 证券研究报告 PVC 等多种传统材料。玻纤产品主要包

83、括无碱纱、中碱纱和玻纤制品等，不同产品的市场针对性很强，通常用作复合材料中的增强材料、电绝缘材料和绝热保温材料，用于建筑材料、交通运输、电子电器、环保风电等领域。近十年来，我国玻纤的表观消费量持续增长，CAGR 达到 10.8%。2021 年，需求量约 471 万吨。当前我国玻纤终端需求结构如下图所示，建筑仍占据最大的份额占比34%，风电需求占比 7%，但增速较快。图表图表 26 中国玻纤表观消费量及增速中国玻纤表观消费量及增速 图表图表 27 国内玻纤消费结构国内玻纤消费结构 资料来源：中国玻璃纤维工业协会，华安证券研究所 资料来源：中国巨石年报，华安证券研究所 玻纤作为风电增强材料具备较高

84、性价比。玻纤作为风电增强材料具备较高性价比。玻璃纤维复合材料由于具有轻质高强度的特性，在制品轻量化、资源综合利用等减少碳排放方面具有巨大优势。玻纤作为风电增强材料具有明显优势，主要因为玻纤不仅具备优异的性能，同时兼顾经济性。研究表明，玻璃纤维的密度比钢低 67%，比铝合金低 10%左右，应用在风电叶片上能大幅降低重量提升发电效率，降低运输成本。玻纤的拉伸强度比金属材料高 26 倍，拉伸模量仅略高于铝合金，目前市场主流高模量玻纤拉伸模量达到 89Gpa。此外，增强材料成本占风电叶片总成本的 21%，成本占比较大，因此在增强材料选择上需考虑其经济性。我国玻纤行业成熟的产业链基础以及多年来降本的努力

85、使得玻纤具有很强的性价比。目前，玻纤的比强度单价仅 7.2 元/吨，仅达到其他材料的 10%。极具性价比使玻纤成为风电叶片增强材料的主流选择。玻纤在风电领域的运用称为风电纱，应用主要集中使用在叶片上，少量使用在机舱罩等部位。玻纤在叶片的蒙皮、腹板和主梁上都有广泛的应用，其中拉挤板主要用于叶片主梁结构上，由玻璃纤维或碳纤维制成。蒙皮提供叶片气动外形并承担大部分剪切载荷，用于捕获风能，主要材料为多轴向玻纤。1791871892042212502833283894274710%5%10%15%20%0100200300400500表观消费量（万吨）增速（%）34%21%16%12%10%7%建筑建材

86、电子电气交通运输管罐工业应用风电与新能源图表图表 25 玻纤行业产业链玻纤行业产业链 资料来源：长海股份年报，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 22/56 证券研究报告 双碳背景下，风电纱需求稳定增长。双碳背景下，风电纱需求稳定增长。根据明阳智能招股说明书披露，单位 GW 风电装机所需玻纤用量在 1 万吨左右。截至 2021 年，国内累计风电装机量为 329.10GW，预计 2025 年新增装机量 91GW，对应玻纤需求至少约 91 万吨。图表图表 28 中国风电纱需求测算中国风电纱需求测算 图表图表 29 全球风电纱需

87、求测算全球风电纱需求测算 注：单 GW 玻纤用量以 1 万吨测算 资料来源：能源局，华安证券研究所 注：单 GW 玻纤用量以 1 万吨测算 资料来源：CWEA，华安证券研究所 我国玻纤产能占全球比例超过我国玻纤产能占全球比例超过 60%，产能集中度高。，产能集中度高。2021 年，我国玻纤产量突破600 万吨，占全球总产量的 70%以上，中国已成为世界规模最大的玻纤生产国。通常玻纤生产线开窑后，需要连续生产 8-10 年，中途难以降低负荷调节产量（因非正常停窑产生显著额外成本），因而玻纤供给较为刚性，调节余地小。供给侧的影响主要集中在新增产能和冷修产能。预计目前所有冷修项目及在建产能全部投产后

88、，将提升 300 万吨/年产能。图表图表 31 主要生产企业冷修技改计划主要生产企业冷修技改计划 公司 项目 产品 冷修前产能（万吨/年）冷修后新产能（万吨/年）投产时间/建设周期 投资金额（万元）中国巨石中国巨石 桐乡 1 线 无碱纱 8 10 1 年 39797 中国巨石中国巨石 桐乡 3 线 无碱纱 12 20 1 年 68133 14.5715.2812.9614.8721.0131.3920.2417.2021.2725.7472.1147.5760.0072.0077.0091.000%20%40%60%80%100%120%020406080100风电纱需求（万吨）39.140.

89、645.036.051.763.854.953.550.760.893.093.6-30%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%0.020.040.060.080.0100.02010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021全球风电纱需求量（万吨）增速（%）图表图表 30 中国风电纱领域市场格局中国风电纱领域市场格局 资料来源：同花顺，华安证券研究所 37%29%25%9%中国巨石泰山玻纤重庆国际其他Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 23/56 证券

90、研究报告 中国巨石中国巨石 桐乡 6 线 直接无捻粗纱 3.5 5 6 个月 13817 中国巨石中国巨石 攀登电子 2 线 电子纱/电子布 3 5 1 年 63436 中国巨石中国巨石 埃及 1 线 无碱纱 8 12 6 个月 5994 万美元 泰玻邹城泰玻邹城 1 线 电子纱 1.5 6 1 年 99925 泰玻邹城泰玻邹城 2 线 高模高强纤维 1.5 6 6 个月 国际复材国际复材 F10B 冷修技改项目 高性能玻纤 10 15 2023 年末 56413 长海股份长海股份 无碱纱改高性能玻纤项目 高性能玻纤 3 8 天炬节能天炬节能 ECER 数字化玻纤项目 玻纤 6 17 1 年

91、145339.74 资料来源：公司公告，华安证券研究所 图表图表 32 主要生产企业扩建计划主要生产企业扩建计划 公司 项目 产能（万吨/年）产品 投产时间/建设周期 投资金额（万元）中国巨石中国巨石 成都智能 3 线 15 短切纱 2023 投产 179759 中国巨石中国巨石 九江智能 1 线 20 无碱纱 2023 投产 507572 九江智能 2 线 20 无碱纱 2024 投产 中国巨石中国巨石 埃及 4 线 12 无碱纱 2022 投产 泰玻邹城泰玻邹城 超细电子纱项目 0.5 超细电子纱 49555 泰玻太原泰玻太原 1 线 15 高性能玻纤 26 个月 368356 2 线 1

92、5 长海股份长海股份 60 万吨高性能玻纤一期 15+15 高性能玻纤 30 个月 634699 60 万吨高性能玻纤二期 15+15 24 个月，一期完成后 珠海珠玻（国际复珠海珠玻（国际复材）材）高性能电子级玻纤项目 0.2215 高性能电子纱 10 个月 48116 重庆三磊重庆三磊 ECR 池窑生产线 3 线 15 ECR 玻纤 2024 投产 ECR 池窑生产线 4 线 15 ECR 玻纤 2024 投产 资料来源：公司公告，华安证券研究所 2021 年，我国玻纤增强复合材料制品产量 584 万吨，其中玻纤增强热塑性复合材料 274 万吨，玻纤增强热固性复合材料 310 万吨，风电用

93、途属于后者。全球玻纤行业主要有七大生产企业：分别为国内的巨石集团有限公司、重庆国际复合材料有限公司、泰山玻璃纤维股份有限公司、山东玻璃纤维股份有限公司以及美国欧文斯科宁-维托特克斯公司(OCV)、日本电气硝子公司（NEG）和美国 Johns Manville 公司(JM)。目前这 7 家公司占据的全球玻纤总产能的 72%。整个行业呈现寡头垄断特点，并在过去十年未有变化，行业格局非常稳定。按各国企业产能占比进行测算，2021 年中国占全球玻璃纤维产Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 24/56 证券研究报告 能约 71%，中国已成为全球最大

94、的玻纤生产基地，产业链完善。国内供给同样呈现寡头垄断的特点，2021 年中国巨石、泰山玻纤、重庆国际占据 60%以上的市场份额。因为玻纤行业重资产、资本密集、核心技术不易获得这些特点保证了玻纤行业中的龙头能不断积累规模优势，降低成本，同时加强技术研发，通过技改进一步降低成本。图表图表 33 2020 年全球玻纤供给格局年全球玻纤供给格局 图表图表 34 2021 年中国玻纤供给格局年中国玻纤供给格局 资料来源：国际复材招股说明书，华安证券研究所 资料来源：国际复材招股说明书，华安证券研究所 叶片大型化的背景下，高模玻纤是玻纤未来发展方向。叶片大型化的背景下，高模玻纤是玻纤未来发展方向。与普通无

95、碱玻纤相比，高模高强玻纤具有拉伸强度高、弹性模量高、抗冲击性能好、化学稳定性好、抗疲劳性好、耐高温等优良性能。随着近十年玻纤企业持续不断的技术创新，每一代玻纤的模量都提升了 10%左右,90Gpa 已能满足目前的市场需求，中国巨石最新的超高模量 E9 玻璃纤维拉伸模量达到100Gpa，比普通E玻纤提高36%，并且其强度比普通E玻纤提高60%，预计满足至少未来三年的市场需求，有力地促进了叶片大型化的发展。图表图表 35 各材料物理性质对比各材料物理性质对比 材料类别 材料 密度（g/cm3）拉伸强度(Mpa)拉伸模量（Gpa)金属金属 钢 7.8 1080 210 铝合金 2.8 470 75

96、钛合金 4.5 1000 110 玻纤玻纤 ECR 玻纤 2.54-2.60 2100-2500 73-79 ECT 玻纤 2.52-2.60 2300-2700 80-82 TM 玻纤 2.59-2.63 3000-3200 84-86 E9 高模玻纤 3100-3500 100-103 碳纤维碳纤维 高模碳纤维 1.5-2 2400-3500 350-580 极高模碳纤维 1.5-2 750-250 460-670 资料来源：CNKI，华安证券研究所 23%13%11%10%7%4%4%28%中国巨石OC泰山玻纤国际复材日本NEG山东玻纤美国JM其他33%15%13%7%4%28%中国巨石

97、泰山玻纤国际复材山东玻纤长海股份其他Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 25/56 证券研究报告 图表图表 37 布局风电领域玻璃纤维上市公司产能情况布局风电领域玻璃纤维上市公司产能情况 上市公司上市公司 2021 年产能（万吨/年）中国巨石中国巨石 260 中材科技中材科技 120 资料来源：公司公告，华安证券研究所 3.3 碳纤维：受益于叶片大型化，国内突破量产打开降本空间碳纤维：受益于叶片大型化，国内突破量产打开降本空间 碳纤维是一种高强度轻量化材料。碳纤维是一种高强度轻量化材料。碳纤维是由聚丙烯腈等有机纤维在高温环境下裂解碳化形成

98、的含碳量高于 90%的碳主链无结构无机纤维，是目前已规模化生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，其比重不到钢的 1/4，强度却是钢的79 倍。根据文献记载，原子间结合力模型计算可得出碳纤维理论抗拉强度高达 180GPa，但实验室数据仅达到 9GP，仍有很大的发展空间。另外，碳纤维具有耐高温、耐腐蚀以及其他材料不可替代的耐摩擦、耐承压、导电、导热等优良性能，其中耐高温性能是化学纤维之最，在 2000以上的高温惰性气氛中，唯独碳纤维是强度不下降的材料。碳纤维原丝本身是丝状的，通常将其经过预氧化、碳化、纺丝后加入树脂、陶瓷等补强材料并经过工艺成型获得碳纤维复合材料（简称为复材）从而

99、进行终端应用，目前广泛应用于风力发电、体育休闲、压力容器、碳/碳复合材料、航空航天等领域，且有很强的拓展性。图表图表 38 碳纤维与玻璃纤维及钢材对比碳纤维与玻璃纤维及钢材对比 T300 碳纤维 T800 碳纤维 T1100 碳纤维 玻璃纤维 钢材 抗拉强度抗拉强度/Mpa 3530 5880 7000 2000 450 拉伸模量拉伸模量/Gpa 230 294 324 94 200 密度密度/g/cm3 1.76 1.8 1.75 2.5 8 比强度比强度2006 3267 4000 800 56 图表图表 36 各型号拉伸模量对比（各型号拉伸模量对比（GPa）资料来源：长海股份年报，华安证

100、券研究所 749090.290.290.6939597100020406080100120Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 26/56 证券研究报告/Mpa/(g/cm3)比模量比模量Gpa/(g/cm3)131 163 185 38 25 资料来源：东丽官网，华安证券研究所 叶片大型化后，碳纤维已经成为必要选择。叶片大型化后，碳纤维已经成为必要选择。随着叶片长度的增加，对增强材料的强度和刚度等性能提出了新的要求，玻璃纤维在大型复合材料叶片制造中逐渐显现出性能方面的不足，特别是对于超过 100 米的叶片。为了保证在极端风载下叶尖不碰塔架

101、，叶片必须具有足够的刚度。既减轻叶片的质量，又要满足强度与刚度要求，有效的办法是采用纤维进行增强，在发展更大功率风力发电装置和更长转子叶片时，采用性能更好的碳纤维复合材料势在必行。全球风能理事会（CWEA）数据显示，2015-2021 年间，全球风电领域的碳纤维需求迅速从 1.8 万吨增长到了 3.3 万吨，占到了 2021 年全球碳纤维总需求的约 30%，碳纤维风电叶片成为碳纤维下游的最大市场。图表图表 39 全球碳纤维下游结构（万吨）全球碳纤维下游结构（万吨）图表图表 40 中国碳纤维下游结构（万吨）中国碳纤维下游结构（万吨）资料来源：赛奥全球碳纤维复合材料市场报告（2015-2020），

102、华安证券研究所 资料来源：赛奥全球碳纤维复合材料市场报告（2015-2020），华安证券研究所 按照原丝制备中的原料种类，碳纤维可以分为聚丙烯腈基（PAN 基）、沥青基和粘胶基。其中，由于 PAN 基碳纤维原料来源广、工艺技术成熟、经济性较好而被广泛应用，当前 PAN 基碳纤维占碳纤维总量的 90%以上，沥青基占 8%，粘胶基不到 1%。因此，碳纤维一般指 PAN 基碳纤维。图表图表 41 碳纤维原丝种类类型碳纤维原丝种类类型 分类 抗拉强度(Mpa)拉伸模量(Gpa)密度(g/cm3)断后延伸率(%)优势 劣势 应用现状 市占率 聚丙烯腈聚丙烯腈(PAN)基体基体 大于3500 大于230

103、7.16-7.94 0.6-1.2 成品品质优异，工艺较简单，产品力学性能优良 已经成为碳纤维主流 约91%沥青基沥青基 1600 379 1.7 1 原料来源丰富，碳化收率高 原料制备前处理过程繁琐复杂，产物产率低，产品性能较低 目前规模较小主要用于建筑补强等对性能要求不高的领域 约8%粘胶基粘胶基 2100-2800 414-552 20 0.7 高耐温性 碳化收率低，技术难主要用于耐烧蚀材料及不到1%1.81.81.982.22.553.06024681012201520162017201820192020风电叶片航空航天体育休闲汽车混配模成型压力容器建筑碳碳复材电子电器电缆芯船舶其他0

104、.090.30.3060.71.3820123456201520162017201820192020年风电叶片体育休闲碳碳复材建筑补强压力容器航空航天混配模成型电子电气汽车电缆芯船舶Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 27/56 证券研究报告 度大，设备复杂，成本高 隔热材料 资料来源：光威复材招股说明书，中国化纤工业协会，CNKI，华安证券研究所 力学性能是碳纤维的核心性能指标和分类依据，按照现行聚丙烯腈基碳纤维国家标准 GB/T 26752-2020 的力学性能分类，PAN 碳纤维分为高强型、高强中模型、高模型、高强高模型四类，具体分

105、类如下：图表图表 42 碳纤维力学性能分类碳纤维力学性能分类 力学性能分类及代号 拉伸强度分类及代号 拉伸弹性模量分类及代号 力学性能分类 表示表示 拉伸强度范围（拉伸强度范围（MPa）表示表示 拉伸弹性模量范围拉伸弹性模量范围（GPa）表示表示 高强型高强型 GQ 35004500 35 220260 22 45005000 45 高强中模型高强中模型 QZ 45005000 45 260350 26 50005500 50 55006000 55 60006500 60 65007000 65 70007500 70 高模型高模型 GM 30003500 30 350400 35 高强高模

106、型高强高模型 QM 55007000 55 350400 35 40005500 40 350400 35 400450 40 450500 45 500550 50 35004000 35 550600 55 600650 60 6501.2 拉伸模量（MPa）97 105 110 70 压缩强度（MPa）0.98 1.21 1.34 0.65 压缩模量（MPa）65.1 74.1 86.2 65 剪切强度（MPa）0.84 0.91 0.92 0.6 剪切模量（MPa）25.2 26.3 27.8 22 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级

107、说明 41/56 证券研究报告 平均密度（kg/m3）60 80 100-110 吸水率（%）1 1 1 资料来源：PET 泡沫材料在风电叶片中的应用，华安证券研究所 图表图表 71 叶片芯材上市公司叶片芯材上市公司 2021 年产能年产能 种类 上市公司 2021 年(万立方/年)PVC 隆华科技 4，拟建 8 天晟新材 4 联洋新材 8（含 HPE 发泡）PET 隆华科技 拟建 8 华润材料 国产 2+进口 5 资料来源：公司公告，华安证券研究所 6 其他材料其他材料 6.1 固化剂固化剂 6.1.1 聚醚胺：聚醚胺经过时间检验成为满足大型发电叶片制聚醚胺：聚醚胺经过时间检验成为满足大型发

108、电叶片制造要求的环氧固化剂造要求的环氧固化剂 风电专用环氧树脂中，除了环氧单体，还包含固化剂、稀释剂、增塑剂和促进剂等，其中最重要的组分就是在交联反应中具有重大影响的固化剂，环氧树脂只有在固化剂的作用下才能交联成热固性材料。如果按固化剂的分子结构分类大致可分胺类、酸酐类、酚醛类等。其中胺类固化剂用量最大、品种最多，适用于大多数环氧树脂体系。另外，在环氧胶粘剂体系中，同样需要使用胺类固化剂。聚醚胺是风电应用领域最常用的胺类环氧固化剂。聚醚胺是风电应用领域最常用的胺类环氧固化剂。聚醚胺(PEA)是一种新型的精细化工材料，属于脂肪胺大类中的一种，其末端活性官能团为胺基，主链为不同分子量聚环氧丙烷/环

109、氧乙烷，亦称端氨基聚醚。由于端氨基的反应活性，使其能与多种反应基团作用，凭借其低粘度、较长适用期、减少能耗、高强度、高韧性、抗老化、优良防水性能等多方面优异的综合性能，在新能源、建筑、新材料等众多行业领域应用广泛，具体应用在风电、页岩气开采、环氧地坪等用途。在风电领域，目前所有的工业化胺类固化剂中，仅有聚醚胺可以满足大型发电叶片制造的性能和工艺性要求。风电拉动聚醚胺需求快速增长。风电拉动聚醚胺需求快速增长。根据弗若斯特沙利文报告，全球聚醚胺市场规模从2016 年 18.4 万吨上升至 2020 年 28.6 万吨，年复合增长率高达 11.4%，到 2025 年，全球聚醚胺市场规模约 140 亿

110、元（接近 50 万吨）。在中国，聚醚胺销量从 16 年 4.2 万吨上升至 20 年 10.1 万吨，年复合增长率达 25.7%。中国聚醚胺行业整体市场需求将由 2021 年的约 8.2 万吨增长至 2025 年的约 14.7 万吨，复合年增长率约为 15.7%。在聚醚胺的下游中，风电是最大的应用领域，2021 年国内占需求比约 47%。十四五期间，风电需求将带动聚醚胺需求快速增长。1.5 MW 的风电有 3 个叶片，一只叶片使用树脂加固化剂共约 1.8 吨，聚醚胺使用量占 25%，即 1.35 吨。1GW 对应 900 吨的聚醚胺需求。预计 2025 新增装机 91GW，每年的需求 8.19

111、 万吨。图表图表 72 聚醚胺的产业链聚醚胺的产业链 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 42/56 证券研究报告 图表图表 73 聚醚胺各下游应用领域情况聚醚胺各下游应用领域情况 应用领域 功能 特点 风电 环氧树脂的高性能固化剂,适用于碳纤维和玻纤材料的固化(风电胶粘剂+固化剂)高强度、高韧度、适中的反应活性,目前所有的工业化胺类固化剂中,仅有聚醚胺可以满足大型风力发电叶片制造的性能和工艺性要求 页岩气开采 页岩气开采中对于钻井液和压裂液的页岩水化抑制剂,较为环保 改性后两端具有与粘土极佳的结合力,同时通过分子设计使其既可溶于水,又可

112、以与粘土结合后防止粘土层水化 涂料 汽车电泳涂料、水性涂料、低溶剂或无溶剂涂料固化剂 很强的水溶性,反应速度适中,与空气接触不易水化泛白 胶粘剂 人造大理石、饰品胶固化剂 透明无色、粘度低;在结构胶中提高韧性和耐疲劳性能 资料来源：阿科力招股说明书，华安证券研究所 聚醚胺生产壁垒较高，全球范围内只有数家企业掌握成熟的生产工艺。聚醚胺生产壁垒较高，全球范围内只有数家企业掌握成熟的生产工艺。主要的技术门槛体现在将聚醚多元醇的羟基取代成氨基的工艺环节以及生产流程设计中。目前催化胺化法是最主流的工业生产技术。另外，聚醚胺的生产分为连续法和间歇法，连续法产品质量高，产品转化率较高，副反应较少，生产成本有

113、一定降低，但生产工艺和设备相对较困难。间歇工艺生产设备简单，工艺难度小，但装卸料等辅助操作需要消耗大量时间和人力，产品的生产成本高，同时产品转化率低，产品质量不及连续化工艺，特别是在生产低分子量聚醚胺上产品质量与国外的生产技术和产品质量有一定差距。目前，全球仅有少数企业能够生产聚醚胺，技术壁垒整体较高。图表图表 74 聚醚胺生产工艺比较聚醚胺生产工艺比较 副反应 产品 转化率 产品 质量 生产 设备 工艺 难度 生产 成本 连续法连续法 较少 高 高 较难 较大 稍低 间歇法间歇法 多 低 稍低 简单 小 高 资料来源：CNKI，华安证券研究所 资料来源：晨化股份环评报告，华安证券研究所 Ta

114、ble_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 43/56 证券研究报告 图表图表 75 聚醚胺现有及在建聚醚胺现有及在建产能情况产能情况 企业 工艺 名义产能(万吨/年)亨斯迈亨斯迈 连续法 13 巴斯夫巴斯夫 间歇法 6（0.8 在南京）正大新材料正大新材料 间歇法 3.5 晨化股份晨化股份 0.8 万吨间歇+2.3 万吨连续 3.1 阿科力阿科力 连续法 2 皇马科技皇马科技 间歇法 0.8 岳阳昌德岳阳昌德（康达新材参（康达新材参股）股）0.5 万华化学万华化学 间歇法，2023 年底投产 4 资料来源：公司公告，华安证券研究所 从客户端来看，风

115、电、页岩气等领域的客户对聚醚胺的性能及稳定性有较高要求。对于风电领域而言，客户都已形成特定环氧树脂固化体系，如果更换聚醚胺，需要重新调整配方。因此，聚醚胺厂商与下游客户粘性较强，客户壁垒较高。另外，聚醚胺的主要原材料环氧丙烷属于甲类危险化学品易受到监管侧的管控影响。近期由于原材料价格下跌以及需求的减少，聚醚胺整体价格有所下跌，我们认为随着四季度旺季来临以及上半年疫情影响的装机需求在下半年释放，聚醚胺作为一个供需格局较好的环节将迎来价格回升。中期维度来看，聚醚胺在 2024 年前供需将保持紧平衡，价格中枢有望保持较高水平。图表图表 76 聚醚胺供给情况预测聚醚胺供给情况预测 企业企业(单位单位:

116、万吨万吨)2021 2022E 2023E 2024E 亨斯迈亨斯迈 13 13 13 13 巴斯夫巴斯夫 6 6 7.4 8 阿科力阿科力 2 2 2 4 晨化股份晨化股份 3.1 3.1 7.1 7.1 正大新材料正大新材料 3.5 4.5 7.5 7.5 皇马科技皇马科技 1 万华化学万华化学 4 总供给总供给:全球全球 27.6 28.6 37 44.6 中国中国 9.4 10.4 17.4 24.4 资料来源：公司公告，环评公告，华安证券研究所 图表图表 77 聚醚胺需求情况预测聚醚胺需求情况预测 需求需求(单位单位:万吨万吨)2021 2022E 2023E 2024E Table

117、_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 44/56 证券研究报告 风电风电:全球全球 10.1 10.9 11.8 12.8 中国中国 4.3 5.4 6.5 6.9 建筑建筑:全球全球 7.9 8.8 10 11.1 中国中国 2.9 3.5 4.2 4.8 胶粘剂胶粘剂:全球全球 1.4 1.8 2 2.2 中国中国 0.5 0.65 0.78 1.22 总计总计:全球全球 31.5 35.5 40.3 44.4 中国中国 7.7 9.6 11.5 12.9 供需缺口：全球供需缺口：全球-3.9-6.9-3.3 0.2 中国中国-1.7 0.8 5

118、.9 11.5 资料来源：公司公告，华安证券研究所 6.1.2 酸酐固化剂：拉挤板材适用的新型固化剂酸酐固化剂：拉挤板材适用的新型固化剂 酸酐固化剂属于加热固化剂，更适用于大梁拉挤成型工艺。酸酐固化剂属于加热固化剂，更适用于大梁拉挤成型工艺。由于轻量化和强度要求，拉挤工艺在未来将快速发展。酸酐固化剂更适用于拉挤复合材料，原因有三。其一是由于拉挤成型工艺要求基体树脂具有适用期长、凝胶时间短、固化速度快等特点，而传统灌注体系常用的脂肪胺类固化剂属于常温固化剂，拉挤要求的快速固化反应过程中耐温性不足。相对而言，酸酐固化剂属于加热固化剂（常常加入叔胺促进固化，提高活性与速度），耐温性更强。其二，除了拉

119、挤工艺所要求的速度外，作为拉挤树脂的粘度也是重要的考察参数，混合料粘度高，势必影响树脂对纤维的浸润效果。液体酸酐固化剂较环氧树脂粘度更低。其三，根据拉挤工艺的特点，树脂混合物在常温条件下要有较长的可使用期，一般要求 6 小时以上，胺类固化剂反应活性过高，而液态酸酐固化剂与环氧树脂混合即使在促进剂存在下也有较长的可使用期，可满足要求。其中，甲基四氢苯酐（Me-THPA）是最为常用的一种酸酐固化剂，较甲基六氢苯酐或甲基纳迪克酸酐成本更低，甲基四氢苯酐是由间戊二烯和异戊二烯与顺丁烯二酸酐反应而制得不同异构体液体混合物。由其固化的环氧树脂具有色泽浅、力学性能优、电性能及热稳定性良好等优点，其需求预计将

120、随着拉挤板材渗透率提升而快速增加。濮阳惠成是国内顺酐酸酐类产品龙头企业，其产品甲基四氢苯酐已应用于拉挤板材。目前濮阳惠成酸酐衍生物产能 5.1 万吨/年，在建产能 7 万吨/年。图表图表 78 叶片固化剂公司叶片固化剂公司 2021 年产能年产能 种类种类 上市公司上市公司 2021 年年（万吨（万吨/年）年）聚醚胺聚醚胺 正大新材料 3.5 晨化股份 3.1 阿科力 2 皇马科技 0.8 酸酐酸酐 濮阳惠成 5.1 资料来源：公司公告，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 45/56 证券研究报告 6.2 胶粘剂：环氧结构

121、胶短期不可替代，龙头优势显著胶粘剂：环氧结构胶短期不可替代，龙头优势显著 胶粘剂是用于叶片组装粘结的重要材料，关系到叶片的刚度和强度。胶粘剂是用于叶片组装粘结的重要材料，关系到叶片的刚度和强度。大型风电叶片组装时，需要在主模具上把叶片壳体与芯材，以及上、下半叶片壳体互相粘结，并将壳体缝隙填实，合模加压固化后制成整体叶片，其中使用的胶粘剂是叶片的重要结构材料，其性能直接关系到叶片的刚度和强度。通常风电叶片用的胶粘剂为结构胶粘剂，需要能够长期承受应力、环境作用。随着单机装机容量的增加，风轮叶片也越来越长，这就对合模粘接的胶粘剂提出了很严苛的技术要求，特别对于海上风电机组来说，需要承载周期性负荷以及

122、在运转中遭遇的海上极端气候条件。按照主要组分，胶粘剂可分为环氧树脂胶粘剂、丙烯酸酯胶粘剂、有机硅胶粘剂，其中环氧树脂胶粘剂适用于大多数材料的粘接、强度高、耐温介电性能好、耐腐蚀耐老化，长期以来是主流的叶片结构粘胶剂。其他结构胶在技术上取得突破性进展之前，均难以大规模替代环氧树脂结构胶。风电叶片用结构胶还将延续以环氧树脂结构胶为主的态势。环氧树脂类胶粘剂占整个胶粘剂的体量很小，根据中国胶粘剂和胶粘带工业协会的统计，2020 年环氧树脂类粘胶剂销售量 22.5 万吨，占比 3.2%。但从下游市场应用来看，以消费电子、光伏、风电等为主的装配业市场增长较快，包括环氧树脂在内的结构胶粘剂引领了行业的增长

123、趋势。叶片强度要求的提升驱动了胶粘剂的需求。根据康达新材招股说明书，每生产一个叶片需要使用 350 千克的环氧树脂结构胶粘剂计算，每 GW 胶粘剂用量在 700 吨，到 2025 年，预计风电胶粘剂市场需求将在 6.37 万吨。图表图表 79 结构胶使用示意图结构胶使用示意图 资料来源：二种海上风电叶片用环氧结构胶性能研究，华安证券研究所 图表图表 80 胶粘剂结构胶粘剂结构 43%7%17%16%17%水基型胶粘剂溶剂型胶粘剂热溶型胶粘剂反应型胶粘剂其他胶粘剂与密封剂Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 46/56 证券研究报告 风电用环

124、氧树脂结构胶在生产工艺、设备配方设计上区别于其他环氧树脂结构风电用环氧树脂结构胶在生产工艺、设备配方设计上区别于其他环氧树脂结构胶。胶。风电用环氧树脂结构胶采用膏状产品的生产工艺和生产设备，与液态及固态环氧树脂结构胶的生产工艺和生产设备有明显差别，主要为双行星搅拌釜，并且需要压机将产品挤出包装。另一方面，风电叶片具有尺寸大、外形复杂和使用环境苛刻的特点，除了要求需要具有高强度和高韧性的统一外，对耐候性也有很高的要求，工艺上要求操作时间长和高触变性，有一定的技术壁垒。产品本身的性能、叶片结构设计和现场施工工艺都可能直接导致结构胶粘接失效，造成叶片损毁现象。为了满足上述要求，风电叶片用环氧树脂结构

125、胶需要特殊的配方设计，包括采用特殊环氧树脂种类、配伍及改性，以及选用端胺基聚醚（聚醚胺）等特殊的固化剂和特殊助剂等技术，使得风电用环氧树脂结构胶的主要原材料与其他的环氧树脂结构胶有明显差别。图表图表 81 某公司某款风电叶片结构胶性能情况某公司某款风电叶片结构胶性能情况 某型号风电叶片结构粘接环氧胶性能-固化前 颜色颜色 外观 粘度（mPas）混合比重量 流挂性（540C）操作时间/min（23C）固化 时间/h 75C A 组分组分 B 组分 A 组分 B 组分 A:B 淡黄色高触淡黄色高触变膏状变膏状 淡蓝色高触变膏状 61000 20800 100:50 5cm 堆高 不流淌 199 6

126、 某型号风电叶片结构粘接环氧胶性能-固化后 混合后颜色混合后颜色 拉伸强度/MPa 本体ISo527.2 剪切强度/MPa，GB/T 7124 T 型剥离强度/Nmm-1，GB/T 1692 玻璃化温度 Tg/C ISO11357-2 热变形温度/C ISO75-2 3mm 铝-铝 0.5mm 铝-铝 3mm 铝-铝 0.5mm 铝-铝 淡绿色触变淡绿色触变膏状膏状 62.1 24.6 31.3 7.42 4.86 81.4 69 资料来源：风电叶片用树脂和胶粘剂发展现状，华安证券研究所 风电用环氧树脂结构胶实现高度国产化，康达新材占据全球超六成的市场份额。风电用环氧树脂结构胶实现高度国产化，

127、康达新材占据全球超六成的市场份额。风电用环氧树脂结构胶生产商大多同时供应叶片基体树脂及胶粘剂，海外有瀚森、亨斯迈、陶氏等，国内以龙头企业康达新材为代表。康达新材开发出的风电专用环氧胶是一种双组分、高触变性的环氧胶粘剂，适用于叶片的粘接工艺，并通过了德国 GL 论证，可替代进口胶粘剂，在风电客户中得到广泛应用。同时，康达也成功开发了叶片用灌注树脂等系列产品，产品渠道有协同性，绑定下游客户。目前康达在国内已基本完成客户拓展，海外仍有发展空间。图表图表 82 康达风电用产品概览康达风电用产品概览 产品名称 产品用途 产品特点 WD3135/WD3137(合模胶)适用于风电叶片及类似大型复合材料结构件

128、的粘接。优异的触变性和抗流挂性,合模胶特有的低放热峰和相对 长的可操作时间,卓越的物理机械性能和优异的抗疲劳性,获得 GL 认证,适用于大型 FRP 风电叶片粘接。资料来源：中国胶粘剂工业协会，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 47/56 证券研究报告 WD3135/WD3134(修形胶)适用于风电叶片及类似大型复合材料结构件的修形。优异的触变性和抗流挂性,修补胶在常温下可获得快固快干效果,卓越的物理机械性能和优异的抗疲劳性。WD0135/WD0137(风电叶片真空癯注树脂)适用于风电叶片真空灌注工艺。双组分无溶剂型环氧

129、树脂,混合后树脂具有低粘度,较长操作时间,因化后具有高强度、高韧性、低密度、低收缩率等性能。WD3415-A/BF 快固型手糊树脂 适用于风电叶片制造过程的手糊工艺,有利于提高玻璃钢成型的生产效率。双组分无溶剂型环氧树脂和固化剂组合体系,混合后树脂具有相对低的粘度和较快的定位速度,固化后具有高强度、高韧性、高透明度、低密度等性能。WD3417-BS 慢固型手糊树脂 适用于风电叶片制造过程的手糊工艺,有利于对大面积玻璃钢材料进行手糊成型 和结构加固。双组分无溶剂型环氧树脂和固化剂组合体系,混合后树脂具有相对低的粘度和较慢的固化速度,固化后具有高强度、高韧性、高透明度、低密度等性能。WD8510

130、聚氨酯密封胶 主要用于风电叶片挡雨环及其他部位的密封 常温固化、耐高低温耐候性优越。资料来源：风电叶片用树脂和胶粘剂发展现状，华安证券研究所 图表图表 83 结构胶粘剂公司结构胶粘剂公司 2021 年产能年产能 上市公司 产能 2021 年 康达新材 万吨/年 4.66 资料来源：公司公告，华安证券研究所 6.3 二甲基亚砜：受益碳纤维渗透率提升二甲基亚砜：受益碳纤维渗透率提升 碳纤维带动二甲亚砜需求高速增长。碳纤维带动二甲亚砜需求高速增长。PAN 基碳纤维原丝生产中，常用的纺丝溶剂包括 DMSO（二甲基亚砜）、DMAc（N,N-二甲基乙酰胺）、NaSCN（硫氰酸钠）等不同的溶剂类别，其中 D

131、MSO（二甲基亚砜）在长期的实践中具有最佳的性能，与其它溶剂比较二甲基亚砜具有技术成熟、质量稳定、经济性好、无毒性、回收率高、工艺简单等优点。因而是最常用的纺丝溶剂，且对原丝性能起着极其关键的作用。二甲基亚砜（DMSO）是一种含硫有机化合物，被广泛应用于医药、农药、电子和碳纤维生产等领域。根据二甲基亚砜生产及市场分析一文，每吨 PAN 碳纤维原丝消耗 0.51 吨二甲基亚砜，考虑到主流厂家均进行溶剂回收，预计实际消耗 0.1 吨二甲基亚砜。假设 DMSO 作溶剂渗透率 50%，2021 年全球碳纤维消耗 DMSO 1.43 万吨。图表图表 84 主要碳纤维生产厂商溶剂使用主要碳纤维生产厂商溶剂

132、使用 企业名称 国家 溶剂 东丽东丽 日本 DMSO Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 48/56 证券研究报告 东邦东邦 日本 ZnCl2 水溶液 三菱三菱 日本 DMF、二甲基乙酰胺 Hexcel 美国 NaSCN 蓝星蓝星 中国 NaSCN 中复神鹰中复神鹰 中国 DMSO 台湾台塑台湾台塑 中国 DMSO 蓝星集团蓝星集团 中国 NaSCN 吉林奇峰化纤吉林奇峰化纤 中国 DMAC 吉林石化吉林石化 中国 DMSO 资料来源：碳纤维用聚丙烯腈基原丝的研究进展，华安证券研究所 二甲基亚砜生产控制难度较大，新增产能受限。二甲基亚砜生

133、产控制难度较大，新增产能受限。DMSO 一般由二甲基硫醚(DMS)氧化制得。主要的氧化剂有硝酸、双氧水、氧气和二氧化氮。其中硝酸氧化法设备腐蚀严重，且精制过程效率很低，不宜工业化；双氧水氧化法成本较高;氧气氧化法反应过程不易控制。只有二氧化氮氧化法生产成本较低，适宜工业生产。在实际生产中，主要原料以及中间产品中的天然气、甲醇、硫化氢、二甲基硫醚、二氧化氮等都是有毒有害并且易燃易爆的化工产品，并且生产过程中伴有高温、高压，其中二甲基硫醚氧化工序采用了纯氧作为原料进行生产，反应温度和反应速度控制有一定难度，容易发生爆炸。二甲基亚砜竞争格局优异，龙头充分受益。二甲基亚砜竞争格局优异，龙头充分受益。2

134、021 年，二甲基亚砜全球产能 9.4 万吨/年，我国产能 7 万吨/年，其中兴发集团为绝对龙头，拥有 6 万吨/年相关产能，权益产能 5 万吨/年，将充分受益于碳纤维产能的高速扩张。近两年二甲基亚砜受益于下游医药溶剂、反应制剂以及碳纤维等需求的增长，二甲基亚砜价格从 2021 年初的 1.5 万元/吨涨至 2022 年 3 月的 4.8 万元/吨，根据生意社报价，目前价格仍在 4.2 万元/吨以上，景气度较高。图表图表 85 二甲基亚砜上市公司产能情况二甲基亚砜上市公司产能情况 上市公司 单位 2021 年 兴发集团 万吨/年 5 资料来源：公司公告，华安证券研究所 6.4 树脂涂料：防护涂

135、料亟待国产化树脂涂料：防护涂料亟待国产化 树脂涂料是风电叶片及塔筒的主要防护方式树脂涂料是风电叶片及塔筒的主要防护方式。风力发电机组在户外运行，会遇到较多恶劣天气，如温差大、光照强、风砂磨损、酸雨腐蚀以及冰雪侵袭，而叶片在高速运转时，叶尖速度一般会超过 100 m/s，未经防护的叶片长期暴露在自然环境中，会很快磨损、老化并产生粉化现象，直至发生断裂。另外，大型叶片的吊装耗时且昂贵，一般需要其运行 10 年以上才进行一次维护。目前最简单有效的防护方法是采用涂料进行保护，尽量延长叶片的使用寿命。对于内陆用防护涂料要求有优异的耐候性、耐冲击性、耐磨性、高低温柔韧性和防浮冰性能，而海上风机用防护涂料除

136、了以上的要求，还需要极佳的耐腐蚀性能。聚氨酯涂料是主要风电防护涂料，有机氟硅和环氧树脂作为补充。聚氨酯涂料是主要风电防护涂料，有机氟硅和环氧树脂作为补充。目前可应用于风电叶片的树脂主要有聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、氟碳树脂、有机硅树脂及环氧树脂。其中，聚氨酯树脂体系是目前风电叶片涂料中使用最多的树脂，主要聚氨酯因为具有高弹性和耐用性，在受到冲击时能起到吸收能量的作用，而且聚氨酯涂料相比于其他树脂基体涂料具有优异的附着力、优异的耐磨性、良好的耐高低温性以及低固化温度等优点，Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 49/56 证券研究报告 且相同固含

137、量下价格较低，具有一定成本优势，是应用最广泛的风电叶片涂料。但是，单一使用聚氨酯树脂也有一定局限性。聚氨酯树脂（包括丙烯酸聚氨酯）在高低温柔韧性、耐磨性、防风沙雨蚀方面表面优异，但是在耐候性及防覆冰性能方面不如有机氟硅树脂，而环氧树脂则可以提供优异的防腐性能及层间附着力。因此通常针对不同树脂的优缺点合理搭配制成配套涂层体系，从而达到更优异的防护效果。图表图表 87 风电叶片配套体系风电叶片配套体系 涂料体系 底漆+面漆 底漆+面漆 底面合一 涂料成分 溶剂型聚氨酯 水性聚氨酯 溶剂型聚氨酯 施工方式 辊涂/喷涂 辊涂/喷涂 辊涂/喷涂 涂装工序数/道 3 3 2 漆膜厚度/um 150 320

138、 150 VOCs 含量 g L-l 420 100 420 产品优点 涂膜性能优异,施工性良好 产品环保 施工性能优异 产品缺点 固含量低,气味 大,环保性不好 施工效率低 有气味,环保性一般 价格 低 高 中等 资料来源：MW 级风电叶片用聚氨酯涂料的研究进展，华安证券研究所 目前我国风电用涂料基本被进口品牌垄断。目前我国风电用涂料基本被进口品牌垄断。德国的美凯威奇 Mankiewiez、美国的 PPG、德国巴斯夫的elius、德国的 Bergolin、挪威的佐敦 Jotun、意大利的麦加 MEGAPC 占据主要市场份额。近年来西北永新、中远关西等企业也陆续研制出较有特色的产品。飞鹿股份在

139、风电设备防护涂料领域有所布局，公司 2021 年 11 月 19 日在互动易上表明公司产品风电叶片涂料通过德国 GL 认证，目前主要承接风电叶片及风电塔筒包括产品方案设计与研发、生产及涂装施工的整体方案，主要客户包括时代新材、中材科技、中复连众以及天桥起重等。HDI 是主要的叶片涂料固化剂。是主要的叶片涂料固化剂。在聚氨酯双组分涂料体系中，考虑到耐候性和漆膜延伸率的需要，适合的固化剂是 HDI 类型的异氰酸酯，在干燥方面，三聚体的干燥性明显优于缩二脲的干燥性，因此，HDI 三聚体比较适合作为叶片涂料的固化剂。目前，万华化学和美瑞新材在 HDI 方面有所布局。6.5 铸造用树脂及上游原料铸造用树

140、脂及上游原料 呋喃树脂是铸造时造型制芯用的粘结剂。呋喃树脂是铸造时造型制芯用的粘结剂。风电设备铸件主要包括轮毂、底座、固定轴部件（含定子主轴等）、齿轮箱部件（含行星架、箱体等）等。目前应用最为广泛的铸造用树脂有呋喃树脂、冷芯盒树脂和碱性酚醛树脂，当前一般采用呋喃树脂自硬砂铸图表图表 86 风电叶片涂料制备风电叶片涂料制备 资料来源：MW 级风电叶片用聚氨酯涂料的研究进展，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 50/56 证券研究报告 造工艺生产。呋喃树脂是一种以糠醇为主要原料的冷硬树脂，用于铸造型芯砂的粘结剂，具有固化速度快

141、、效率高、常温强度高、高温性能好等特点。根据中国铸造协会估算，每 MW 风电整机大约需要 2025 吨铸件。若按照 22.5 吨/MW 计算，2021 年风电用铸件需求量约 107 万吨。根据宏德股份招股说明书，其 2020 年销售 4.33 万吨风电用铸件，共采购呋喃树脂 0.27 万吨。据此计算，单吨风电用铸件需求 0.081 吨。据此，可以估算，2025 年呋喃树脂在风电领域的需求在 13.72 万吨。图表图表 88 铸件在风电领域的应用铸件在风电领域的应用 类 别 典型产品 产品图例 产品简介 铸 铁 件 轮毂 轮毂是将叶片或叶片组固定到转轴上的装置，是连接叶片与发电机转动轴的重要零件

142、，它承受风力作用在叶片上的推力、剪力、扭矩、变矩及陀螺力矩。轮毂的作用是将叶片所受的风力和力矩传递到发电机上，从而将叶片上的载荷传递到底座或塔架上。底座 底座是在水平轴风力发电机组顶部包容电机、传动系统和其它装置的重要部件，是大功率风力发电机的大型、复杂件，是若干零部件的载体，在机体运行中不仅要承受数以百吨计的机组重量，还要承受复杂、多变的风机运转所产生的载 荷。主轴 主轴是连接齿轮箱和风机叶片转轮的前大后小空心轴，承担着支撑轮毂处传递过来的各种负载的作用，并将扭矩传递给增速齿轮箱，将轴向推进、气动弯矩传递给机舱、塔架，是风力发电机的重要部件。行星架 行星架是行星齿轮传动装置的主要构件之一，行

143、星轮轴或者轴承就装在行星架上。齿轮箱箱体 风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力 传递给发电机并达到增速的作用。资料来源：宏德股份招股说明书，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 51/56 证券研究报告 图表图表 89 铸件在风机中的位置铸件在风机中的位置 图表图表 90 呋喃树脂自硬砂反应机理呋喃树脂自硬砂反应机理 资料来源：宏德股份招股说明书，华安证券研究所 资料来源：CNKI，华安证券研究所 呋喃树脂市场格局较稳定，圣泉集团及兴业股份是国内龙头。呋喃树脂市场格局较稳定，

144、圣泉集团及兴业股份是国内龙头。根据艾瑞咨询预测的2020 年我国呋喃树脂消费量 44.20 万吨，预计 2022 年国内呋喃树脂消费量达 46.60 万吨。主要国外公司有欧区爱铸造（HA）、花王化学等，国内主要企业为兴业股份和圣泉集团。2021 年，圣泉集团呋喃树脂年产能 12 万吨，国内销量为 10.89 万吨，产销量位于国内第一，全球前列。兴业股份年产能 8.43 万吨，销量 8.48 万吨，产销量国内第二。图表图表 92 呋喃树脂生产厂商呋喃树脂生产厂商 公司 外资 2018 年产能(万吨/年)2018 年产量(万吨/年)侧重下游应用领域 花王葫芦岛锦 星铸造材料有 限公司 日本花王QU

145、AKER 株式会社 2.00 1.50 呋喃树脂及配套固化剂、碱性酚醛树脂等 上海花王化学 有限公司 日本花王 QUAKER 株式会社 0.60 0.40 铸造用粘合剂、固化铸造 用砂的呋喃树脂、硬化剂、涂料等多种铸物制造关联 的产品。花王专利产品超 级呋喃树脂系列产品,应用于铸钢以及对硫敏感的 球墨铸铁,适用于普通铸 钢、高低合金钢以及不锈 钢 图表图表 91 呋喃树脂消费量呋喃树脂消费量 资料来源：宏德股份招股说明书，华安证券研究所 37.837.538.840.241.542.944.245.446.647.748.801020304050602014201520162017201820

146、19202020212022E2023E2024E消费量（万吨）Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 52/56 证券研究报告 欧区爱铸造材 料(中国)有限 公司 德国欧区爱化工有限公司(HA)0.20 0.10 自硬呋喃树脂 济南圣泉集团股份有限公司 国内企业 10.00 8.70 广泛应用于汽车、轮船、飞机、风电、通用机械、内燃机及农机、发电及电力、轨道交通及船舶、工程机械、矿冶及重机、机床及工具、铸管及阀门等产品铸件和高档精密出口铸件生产 苏州兴业材料科技股份有限公司 国内企业 7.80 5.40 广泛应用于汽车、内巡机及农机、发电及

147、电力、轨道交通及船舶、工程机械、矿冶及重机、机床及工具、铸管及阀门等装备制造业的铸件生产 资料来源：宏德股份招股说明书，华安证券研究所 生产呋喃树脂过程中，主要采用的原材料是糠醛，根据宏德股份，树脂的糠醛含量约为 80%，呋喃树脂采购价格与糠醛市场价格高度一致。2021 年上半年，宏德股份采购呋喃树脂的均价为 1.16 万元/吨。由此计算，2021 年风电用途的糠醛消耗 6.96 万吨。近几年由于供给侧改革，糠醛开工率有所上升，供需有所改善。图表图表 94 呋喃树脂上市公司呋喃树脂上市公司 2021 年产量情况年产量情况 上市公司上市公司 单位单位 2019 年年 2020 年年 2020 年

148、年 兴业股份兴业股份 万吨/年 7.38 8.68 8.43 圣泉集团圣泉集团 万吨/年 8.84 10.28 10.83 资料来源：公司公告，华安证券研究所 6.6 风机灌浆料风机灌浆料 灌浆料关系着海上风机基础整体的安全性和可靠性。灌浆料关系着海上风机基础整体的安全性和可靠性。海上风电开发中，桩式基础因为广泛适用于不同地质浅水海域得到普遍应用。桩式基础，通常包含两个部分，一个是桩基础，另一部分是桩顶到基础法兰的支撑结构。基础设计时，通常将桩与上部支撑结图表图表 93 糠醇总产量和总产能糠醇总产量和总产能 资料来源：宏德股份招股说明书，华安证券研究所 48.450.047.057.052.0

149、52.272.674.471.162.465.766.201020304050607080201420152016201720182019总产量（万吨）总产能（万吨）Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 53/56 证券研究报告 构分开设计。建造时，先将基桩打入设计海床位置，再将上部结构与之连接固定。桩与上部支撑结构通常采用间隙灌浆方法进行连接，形成灌浆连接段。风机基础灌浆连接段将上部结构与桩基连接成整体起到过渡作用，是整个基础结构的关键与薄弱环节。灌浆连接段的可靠性直接关系到风机基础整体的安全可靠性。灌浆料是替代混凝土做海风塔筒底部加固的

150、理想材料。灌浆料是替代混凝土做海风塔筒底部加固的理想材料。灌浆材料方面，由于灌浆连接段受到巨大荷载作用，实际风机结构设计中为确保结构安全稳定通常选用高强灌浆材料，其抗压强度一般为 70200 MPa，抗拉强度为 4.57.5 MPa。普通混凝土骨料级配和紧密堆积效果差，新拌混凝土时常伴随扩展度小、可操作时间短等问题。由于其强度不高、密实性较差，一方面经常产生温差和收缩裂缝；另一方面，运行过程中机组产生振动，对混凝土基础反复挤压，使其疲劳破坏。灌浆料是以高强度材料作为集料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。灌浆料具有早强、无收缩等特点，用于加固风电塔筒的底部与承台，可减

151、少机组的振动，维护设备安全运行。由于风电塔筒直径大、高度高，基础承载力大，同时叶片扫风面积巨大，风载很大，且大功率风机是目前发展趋势，塔筒更高、叶片直径更大，对塔筒和基础的承载能力要求更高，对灌浆料要求更加苛刻。根据不同的海洋环境和海床条件，单个海上风力发电的机组使用灌浆料大概在 50-100 吨之间，按照目前海上风电单机 8MW 功率计算，单 GW灌浆料需求约在 1 万吨左右。预计 2025 年海风需求在 16 GW，市场空间将在 16 万吨。海上风海上风电灌浆料主要被海外企业占领市场。电灌浆料主要被海外企业占领市场。具体来说，风电灌浆料是一种高性能聚合物改性的水泥基灌浆材料，也有用环氧基材

152、料。陆上风机灌浆料技术壁垒较低，竞争较为激烈。但海上风机灌浆料技术壁垒和单价均较高，目前市场主要由海外品牌 Sika 和BASF 占据，国内突破的主要是苏博特。国内苏博特是混凝土外加剂行业龙头企业，开发出各种型号的水泥基灌浆料产品，用于装配式建筑、风机基础等领域。当前其产品已成功应用于福建莆田南日岛海上 400mw 海上风电场、江苏龙源如东海上风电场示范200MW 扩建项目、中水电江苏如东海上风电场 100MW 示范项目等多个工程，累计完成超过 50 台风机基础的灌浆，实现了风机基础灌浆料在国内海上风电工程的首次大规模应用。投资建议：投资建议：我国风电产业的蓬勃发展，为风电产业所需的化工产品带

153、来了巨大空间。我国风电产业的蓬勃发展，为风电产业所需的化工产品带来了巨大空间。我们梳理了风电产业链相关化工品，包含增强材料、基体树脂、夹芯材料、辅材等等。我们认为，这些化工品将充分受益风电行业增长，特别是海上风电带来的叶片大型化趋势、轻量化需求和快速迭代趋势下，有望实现量价齐升。经过我们测算，2025 年风电材料市场总规模将超过 1400 亿元，较 2021 年翻倍。建议关注风电材料领域的重点公司的投资机会。图表图表 95 桩基结构及灌浆连接桩基结构及灌浆连接 资料来源：海上风机桩式基础灌浆连接段可靠性研究，华安证券研究所 Table_IndProfit 公司公司 风电应用风电应用领域领域 E

154、PS（元）（元）PE 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 54/56 证券研究报告 中材科技 叶片、玻纤、模具 2.01 2.25 2.55 2.97 12.14 10.84 9.57 8.22 时代新材 叶片 0.23 0.43 0.71 0.92 46.35 24.79 15.01 11.59 双一科技 模具、机舱罩 0.9 0.9 1.29 1.77 24.10 24.10 16.81 12.25 中国巨石 玻纤 1.51 1.63 1.

155、78 1.96 9.87 9.15 8.38 7.61 吉林化纤 碳纤维-0.06 0.02 0.13 0.17/230.50 35.46 27.12 中简科技 碳纤维 0.5 1.12 1.6 1.98 95.30 42.54 29.78 24.07 光威复材 碳纤维 1.46 1.99 2.38 2.91 48.08 35.27 29.49 24.12 中复神鹰 碳纤维 0.35 0.58 0.88 1.23 123.31 74.41 49.05 35.09 兴发集团 原丝溶剂 3.82 5.54 5.99 6.46 10.47 7.22 6.68 6.19 圣泉集团 铸造树脂 0.89

156、1.16 1.53 1.66 22.73 17.44 13.22 12.19 兴业股份 铸造树脂 0.64 1.03 1.15 1.28 20.02 12.44 11.14 10.01 上纬新材 环氧树脂配方 0.03 0.24 0.29 0.36 339.00 42.38 35.07 28.25 中化国际 纯环氧树脂 0.8 0.42 0.5 0.67 9.49 18.07 15.18 11.33 万华化学 聚氨酯树脂 7.85 6.8 8.31 10.96 11.40 13.16 10.77 8.17 凯赛生物 尼龙 56 1.46 1.47 1.78 2.15 49.77 49.44 4

157、0.83 33.80 阿科力 胺类固化剂 1.14 1.64 1.98 3.47 41.93 29.15 24.14 13.78 晨化股份 胺类固化剂 0.73 1.39 1.79 1.96 24.88 13.06 10.15 9.27 濮阳惠成 酸酐固化剂 0.85 1.27 1.7 2.13 47.94 32.09 23.97 19.13 康达新材 胶粘剂 0.09 1.26 1.84 2.45 149.00 10.64 7.29 5.47 苏博特 灌浆料 1.27 1.84 2.28 2.35 15.97 11.02 8.89 8.63 隆华科技 芯材 0.32 0.41 0.53 0.

158、69 27.19 21.22 16.42 12.61 华润材料 芯材 0.37 0.48 0.64 0.79 30.78 23.73 17.80 14.42 注：中化国际、万华化学、凯赛生物为华安证券预测，其余为同花顺一致预期，股价截止 2022 年 8 月 25 日 资料来源：同花顺，华安证券研究所 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请参阅末页重要声明及评级说明 55/56 证券研究报告 风险提示：风险提示：1）风电装机并网不及预期；2）政策支持不及预期；3）原材料价格大幅波动；4）细分行业竞争加剧 Table_CompanyRptType 行业研究行业研究 敬请

159、参阅末页重要声明及评级说明 56/56 证券研究报告 Table_Reputation 重要声明重要声明 分析师声明分析师声明 本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，以勤勉的执业态度、专业审慎的研究方法，使用合法合规的信息，独立、客观地出具本报告，本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息，本人对这些信息的准确性或完整性不做任何保证，也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更。报告中的信息和意见仅供参考。本人过去不曾与、现在不与、未来也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收任何形式的补偿，分析结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。免责声明免责声明 华安证

160、券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准，已具备证券投资咨询业务资格。本报告由华安证券股份有限公司在中华人民共和国（不包括香港、澳门、台湾）提供。本报告中的信息均来源于合规渠道，华安证券研究所力求准确、可靠，但对这些信息的准确性及完整性均不做任何保证。在任何情况下，本报告中的信息或表述的意见均不构成对任何人的投资建议。在任何情况下，本公司、本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利，不与投资者分享投资收益，也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。投资者务必注意，其据此做出的任何投资决策与本公司、本公司员工或者关联机构无关。华安证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的

161、公司所发行的证券并进行交易，还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务。本报告仅向特定客户传送，未经华安证券研究所书面授权，本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝、复印件或复制品，或再次分发给任何其他人，或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用。如欲引用或转载本文内容，务必联络华安证券研究所并获得许可，并需注明出处为华安证券研究所，且不得对本文进行有悖原意的引用和删改。如未经本公司授权，私自转载或者转发本报告，所引起的一切后果及法律责任由私自转载或转发者承担。本公司并保留追究其法律责任的权利。Table_RankIntroduction 投资评级说明投资评级说明 以本报告发布之日起

162、 6 个月内，证券（或行业指数）相对于同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准，A股以沪深 300 指数为基准；新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为基准；香港市场以恒生指数为基准；美国市场以纳斯达克指数或标普 500 指数为基准。定义如下：行业评级体系行业评级体系 增持未来 6 个月的投资收益率领先市场基准指数 5%以上;中性未来 6 个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至 5%;减持未来 6 个月的投资收益率落后市场基准指数 5%以上;公司评级体系公司评级体系 买入未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 15%以上；增持未来 6-12 个月的投资收益率领先市场基准指数 5%至 15%；中性未来 6-12 个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5%至 5%；减持未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 5%至 15%；卖出未来 6-12 个月的投资收益率落后市场基准指数 15%以上；无评级因无法获取必要的资料，或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件，或者其他原因，致使无法给出明确的投资评级。