化工行业深度报告：风电材料：看好叶片材料革新以及海风机遇

中心思想

双碳目标驱动风电产业升级与材料革新

本报告核心观点指出，在全球“双碳”战略背景下，风电已成为最具经济性的可再生能源之一，其产业升级和降本增效趋势显著。中国作为全球风电装机容量和增速的领跑者，在“十四五”期间将迎来风电，特别是海上风电的快速发展。这一趋势将重点驱动风电叶片材料的革新，以及对相关高性能材料（如大丝束碳纤维、酸酐固化剂和国产灌浆料）的市场需求，为化工行业带来重要的投资机遇。

叶片大型化与海风崛起催生新材料需求

随着风电机组功率的不断增大，特别是海上风电对大型化叶片的需求日益迫切，对叶片材料的轻质、高强、高刚、耐疲劳等特性提出了更高要求。大丝束碳纤维因其优异性能和成本优势，正成为叶片大型化的关键材料。同时，叶片拉挤梁技术的成熟应用，推动了酸酐型固化剂的市场需求。此外，海上风电的蓬勃发展，特别是向深海化、大型化方向演进，对高性能灌浆料的需求也大幅增长，并加速了国产替代进程。

主要内容

风电成本持续下降，中国市场领跑全球

能源结构转型加速，风电经济性凸显

据国际可再生能源机构数据，2010年至2020年间，全球陆上风电成本从0.089美元/千瓦时下降56%至0.039美元/千瓦时，全球海上风电成本从0.162美元/千瓦时下降48%至0.084美元/千瓦时，风电正逐步成为全球范围内最经济的可再生能源之一。在能源结构转型中，可再生能源在全球发电增量中占比约60%，其中风电增速强劲，2020年新增发电量达173太瓦时。

中国风电累计容量及增速领跑全球。截至2020年底，中国风电装机规模占全球总量的38.5%，全球风电累计容量达到733.3GW。2010-2020年，全球风电累计容量年均同比增长15.3%，2020年同比增速超过17.5%。在政策驱动下，国内风电行业新增装机量高增，2021年1-11月国内新增风电并网装机容量24.70GW；截至2021年11月，全国风电累计并网装机容量约3.05亿千瓦，同比增长29.1%。

陆上风电稳健增长，海上风电加速崛起

陆上风电在平价上网后持续降本，主要通过供应链降本提质、风机大型化以及机型设计升级实现。2021年1-9月全国公开市场风电招标量达41.8GW，已超过2020年全年总量；截至2021年第三季度末，国内已招标未并网累计54.34GW。

海上风电资源丰富，大功率机型加速推进。2020年国内海风新增机组平均单机功率为4.9MW。在“双碳目标”有力推动下，海上风电项目呼之欲出，多地明确海上风电基地建设计划。“十四五”期间，我国海上风电累计新增规模预计将达到45GW，即年均实现9GW海上风电新增装机量。GWEC预计2020-2025年全球陆上/海上风电新增装机量CAGR分别为0.32%/31.41%，预计2025年全球海上风电新增装机量占比将达21.30%。2021年1-9月，全国风电新增并网装机16.43GW，其中陆上风电新增装机12.61GW、海上风电新增装机3.82GW，海上风电比例大幅上升至23%。

风力发电机叶片约占风机总成本的22%，其尺寸、形状直接决定了能量转化效率和机组性能。随着海上大叶片的发展，对材料轻质、高模、高强增强材料的需求剧增，拉挤成型工艺愈发成熟拉动酸酐类新型固化剂的替代需求，越来越重的叶片对海上风机基座灌浆料也提出了更苛刻的要求。

叶片大型化驱动碳纤维需求，拉挤技术催生固化剂新机遇

大丝束碳纤维迎来产业大发展

碳纤维具有质轻、高强度、高模量等优异性能，在风电叶片领域应用广泛。随着风力发电机功率增大，特别是海上风机需求刺激下，全球风机大型化趋势日益明显。目前最长叶片已达126m，对材料轻质、高强、高刚、耐疲劳等特性需求明确。根据中复神鹰招股说明书，采用碳纤维的120m风轮叶片可有效减少总体自重38%，成本下降14%。

大丝束碳纤维（≥48K）因其生产低成本化，打破了碳纤维高价带来的应用局限，具备广阔的发展前景。根据赛奥碳纤维统计，2020年全球风电叶片碳纤维需求量达到3.06万吨，同比增长20%，占全球需求总量的28.64%。预计2025年全球叶片碳纤维需求量将达到9.34万吨，2020-2025年CAGR高达25%。国内方面，2020年国内风电叶片碳纤维需求达2万吨，占国内需求总量的40.9%。国内企业如上海石化、吉林化纤、吉林碳谷等正积极布局大丝束碳纤维产业链，有望受益于风电叶片大型化趋势。

叶片拉挤梁技术成熟，酸酐型固化剂崭露头角

拉挤成型工艺作为一种连续生产固定截面纤维增强复合材料的方法，在风电叶片主梁制造方面优势显著，包括原材料利用率高、可生产复杂结构型材、生产效率高、质量优良且灵活性高。相比于灌注和预浸料方案，拉挤板材具有模量更高、强度更强的性能特点，且总成本更低。国外最早将拉挤碳板应用于叶片，Vestas的碳梁叶片专利预计2022年7月到期，国内外叶片制造商正积极布局碳梁叶片。

酸酐型固化剂是拉挤成型环氧树脂体系的优先选择，因其能在数小时内保持低的粘度，对碳纤维有较好的浸渍作用。根据光威复材300万m/a碳梁项目环评，1GW风电对应约224吨酸酐固化剂。我们预计2025年全球风电新增装机量120GW，按拉挤碳梁渗透率60%计算，新增酸酐需求1.6万吨；考虑拉挤工艺在传统玻板同样也是趋势，整体风电叶片大梁对酸酐的需求预计超过3万吨。国内顺酐酸酐衍生物龙头企业濮阳惠成，通过新产品开发及产品异构化研究，有望畅享风电等行业需求的大幅增量。

海上风电蓬勃发展，灌浆料国产替代势在必行

海风市场规模扩大，灌浆料需求激增

“十四五”期间，我国海上风电累计新增规模预计将达到45GW，即年均实现9GW海上风电新增装机量。随着海上风电朝着大型化和深海化发展，单台风机灌浆料的使用量或将随之增长。海上风电导管架灌浆料需要具备低用水量、大流动性、高早强、超高强、微膨胀、高耐久等严苛性能特点，技术壁垒较高。

假设一台主流8MW海上风机约使用100-200吨灌浆料，则“十四五”期间平均每年约11.3-22.5万吨灌浆料需求，对应5.6-11.3亿元的市场规模。目前国内灌浆料市场大多被海外化工巨头Sika和BASF占据。

国产灌浆料崛起，替代前景广阔

国产灌浆料与国外进口产品相比，具备短距离运输、供货周期短、售后服务响应及时等优点，长期来看海上风电灌浆料国产化是必然趋势。苏博特作为国内灌浆料龙头企业，以研发为驱动，建有“高性能土木工程材料国家重点实验室”等科研平台，正快速崛起，有望在国产替代进程中受益。

总结

本报告深入分析了在“双碳”目标驱动下，中国风电行业，特别是海上风电，所面临的巨大发展机遇。风电成本的显著下降使其成为全球最具经济性的可再生能源之一，而中国在风电装机容量和增速方面均处于全球领先地位。

报告强调了风电产业升级过程中，叶片材料革新和海上风电加速崛起带来的投资机会。具体而言，随着风机大型化趋势的不断演进，对叶片材料的轻质、高强、高刚等特性要求日益提高，大丝束碳纤维因其优异性能和成本优势，市场需求将快速增长。同时，叶片拉挤梁技术的成熟应用，将带动酸酐型固化剂的市场需求大幅提升。此外，海上风电的蓬勃发展，特别是向深海化、大型化方向发展，对高性能灌浆料的需求也日益迫切，为国内灌浆料企业提供了广阔的国产替代空间。

综上所述，风电产业的快速发展和技术升级，正为化工行业中的高性能材料领域带来结构性增长机遇，相关受益标的有望在这一趋势中实现快速发展。然而，投资者仍需关注风电装机量增长不及预期、技术突破不及预期以及行业竞争加剧等潜在风险。