1、風(fēng)電葉片行業(yè)定義及產(chǎn)業(yè)鏈

風(fēng)電葉片是一個復(fù)合材料制成的薄殼結(jié)構(gòu)，一般由外殼、腹板和主梁三部分組成，復(fù)合材料在整個風(fēng)電葉片中的重量一般占到90%以上。風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的重要部件之一，其設(shè)計、制造及運行狀態(tài)直接影響到整機的性能和發(fā)電效率，素有風(fēng)力發(fā)電機“靈魂”之稱。

根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）》顯示，風(fēng)電葉片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈由上至下可依次分為上游原材料、中游葉片以及下游風(fēng)機整機環(huán)節(jié)。葉片生產(chǎn)主流技術(shù)工藝路線有：真空灌注成型工藝、 預(yù)浸料鋪放工藝、拉擠工藝。由于拉擠工藝質(zhì)量更穩(wěn)定，目前多用于主梁制造中。而葉片除主梁外，其他部分多呈不規(guī)則形，較難采用拉擠工藝，多以真空灌注為主。

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

2、行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新競爭進入白熱化，助力葉片長度呈現(xiàn)跳躍式發(fā)展

2000年以前，中國風(fēng)電葉片行業(yè)原材料除玻璃纖維外，從模具樹脂，表面膠衣，到葉片產(chǎn)品樹脂，膠黏劑，芯材，工藝輔材基本被國外企業(yè)壟斷，葉片技術(shù)也壟斷在國外廠商手中。后來隨著中國風(fēng)電葉片企業(yè)技術(shù)進步以及低成本優(yōu)勢吸引越來越多的下游整機廠商對葉片進行自產(chǎn)，葉片產(chǎn)品的設(shè)計逐步從葉片企業(yè)轉(zhuǎn)移到了整機企業(yè)。發(fā)展到今天，12家國產(chǎn)整機企業(yè)，100%的葉片都實現(xiàn)了自主設(shè)計，明陽等4家自主生產(chǎn)，其余都是OEM生產(chǎn)，一方面設(shè)計和生產(chǎn)上都可以達到更好的一體化，表現(xiàn)出風(fēng)機的性能獨立性。另一方面，這個自主設(shè)計從葉片的氣動結(jié)構(gòu)、材料、工藝及強度等設(shè)計全面實現(xiàn)自主創(chuàng)新，徹底擺脫了國外技術(shù)的限制，價格也實現(xiàn)腰斬，為風(fēng)機整機降本功不可沒。

技術(shù)的跨越使葉片無論從長度還是性能都獲得了前所未有的提升，2021年以來，中國陸上和海上風(fēng)機的成本價格呈跳崖式下降，行業(yè)的競爭也進入高度市場化階段，葉片行業(yè)的競爭更是白熱化，而這個白熱化更是助力葉片長度呈現(xiàn)跳躍式發(fā)展。2021-2022年以來，100m以上的海上風(fēng)電葉片，在中國風(fēng)電行業(yè)已是隨處可見。據(jù)北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)不完全統(tǒng)計，2021-2022年間幾乎每隔2-3個月就會出現(xiàn)一次葉片長度的刷新。2022年以來，陸上風(fēng)電的容量更是成功突破了7MW，從行業(yè)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，頭部陸上風(fēng)電企業(yè)的機型葉輪直徑基本都已突破了200m，包括上海電氣，運達股份，明陽智能，三一重能，金風(fēng)科技等，而且部分廠家的機型已經(jīng)獲取訂單，并將實現(xiàn)交付，陸上風(fēng)電200m以上葉輪直徑成為大勢。

近年來國內(nèi)風(fēng)電葉片長度及材料突破

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

風(fēng)電葉片邁入“大型化”時代也引發(fā)了一系列問題，大葉片風(fēng)機的發(fā)電小時數(shù)升高使得葉片的載荷和重量不斷增大，需要在氣動和結(jié)構(gòu)設(shè)計上都加以優(yōu)化，進而造成風(fēng)電整體造價提升、甚至運行不穩(wěn)定因素增加。對于制造企業(yè)來說，技術(shù)的投入和發(fā)展必須要有前瞻性，未來輕量化、高強度、經(jīng)濟性將是風(fēng)電葉片的布局方向，如何通過更加創(chuàng)新的設(shè)計思路、材料應(yīng)用，在增加葉片長度的同時降低重量、保持韌性，成為葉片產(chǎn)業(yè)的必經(jīng)之路。

觀研天下分析師觀點：“十四五”期間，以河南、湖南、云南為代表的中南部地區(qū)以及山東、江浙等中東部地區(qū)有望成為風(fēng)電擴容的巨大補充。這意味著對于風(fēng)電葉片的要求將更長、更輕、性能更優(yōu)異，還要適合復(fù)雜地形、高空檢修，長距離運輸?shù)?，這將對葉片的研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計提出更高的標準和要求，行業(yè)競爭也將更加激烈。

3、葉片大型化勢在必行，未來碳纖維風(fēng)電葉片將成行業(yè)主流

近年來，中國海上風(fēng)電市場新增了7.25MW、8MW及10MW機組，陸上風(fēng)機最大容量將刷新至5MW。隨著風(fēng)機容量擴大，搭載的葉片長度將隨之增長，通過將葉片長度拉長，增大葉片的掃風(fēng)面積，單機發(fā)電量就能得到進一步的提升。在總發(fā)電量相同的情況下需要安裝的風(fēng)機數(shù)量將會減少，從而使分攤下來的原材料、運輸、吊裝、和土地資源等成本就得以降低。因此，未來的葉片只有兼具鋼度大、強度高、重量輕的特點，才能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模批量化應(yīng)用。

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

受益于政策段規(guī)劃支持及大型化高速發(fā)展，2022 年行業(yè)進入全面平價時代，風(fēng)機的招標價格從 3000 元/kW 降至今年 1500 元 /kW 左右，再加上原材料價格維持高位，風(fēng)電行業(yè)利潤收到了極大的壓縮，倒逼風(fēng)電生產(chǎn)企業(yè)降本增效，而約占整機成本22%的風(fēng)機葉片自然成為降低成本的重要途徑?？紤]到傳統(tǒng)的玻璃纖維葉片會帶來載荷過大、葉片過重等問題，碳纖維葉片成為新的替代品，研究表明，碳纖維的密度比傳統(tǒng)玻璃纖維低30%-35%，應(yīng)用碳纖維可使葉片減重20%以上。實現(xiàn)主梁等關(guān)鍵部分的碳纖維替代可實現(xiàn)風(fēng)機輕量化、提高發(fā)電效率、降低建設(shè)成本及后期維護成本、增長壽命，從而降低風(fēng)電建設(shè)全生命周期成本。除此之外，碳纖維還具有高強度、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)異性能。將碳纖維應(yīng)用于葉片中，能夠有效增加葉片強度；在海上高鹽高濕的環(huán)境下，葉片中的碳纖維材料可以提升耐腐蝕性能；同時使葉片具有更高彈性，減少強風(fēng)導(dǎo)致葉片撓曲變形的可能。在葉片大型化背景下，碳纖維復(fù)合材料將成為超長葉片材料的不二選擇。當前國內(nèi)以光威復(fù)材、中復(fù)神鷹、吉林碳谷、精功科技（碳化設(shè)備）等為代表的碳纖維企業(yè)，經(jīng)過長期的研發(fā)和生產(chǎn)的技術(shù)積累，產(chǎn)品質(zhì)量和成本已接近國外水平，并有望成為碳纖維行業(yè)全球一流的企業(yè)。

國內(nèi)主要碳纖維企業(yè)

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

然而，現(xiàn)階段仍然存在兩大因素制約碳纖維葉片的規(guī)?；l(fā)展：1）對于國內(nèi)大部分廠家而言，碳纖維140-150元/公斤的價格是玻璃纖維的10倍以上，明顯過于昂貴。昂貴的原因，一方面是國內(nèi)高性能碳纖維材料嚴重依賴進口，另一方面是國內(nèi)尚未形成足以支撐我國制造業(yè)升級轉(zhuǎn)型的產(chǎn)能規(guī)模；2）在葉片中注入碳纖維成本高，工藝難度較大，目前國內(nèi)很多廠家生產(chǎn)碳纖維葉片尚存在一定難度，玻璃纖維仍是中國廠家在平價時代的最高性價比選擇，市場上尚未有全葉片使用純碳纖維的產(chǎn)品，均為復(fù)合使用。針對以上痛點，風(fēng)電葉片生產(chǎn)商可以考慮從以下兩點著手：一個是使用大絲束碳纖維降低成本；另一個是進行碳纖維國產(chǎn)替代，破除國外價格壟斷，釋放國內(nèi)產(chǎn)能。

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

2021年，全球風(fēng)電葉片碳纖維使用量為3萬噸，中國風(fēng)電葉片用碳纖維需求量高達2.25萬噸，占全國碳纖維需求總量的40%左右。隨著海上風(fēng)電市場的不斷擴大，碳纖維的應(yīng)用占比有望提升。預(yù)測到2025年，行業(yè)對碳纖維的需求將達9萬噸，到2030年可能要增長到20萬噸?？梢哉f，碳纖維應(yīng)用必將成為推動風(fēng)電葉片產(chǎn)業(yè)升級的下一個重要突破口，國產(chǎn)碳纖維生產(chǎn)企業(yè)必須把握這一商機。

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

觀研天下分析師觀點：從產(chǎn)業(yè)鏈整體來看，光有碳纖維是遠遠不夠的，作為國產(chǎn)碳纖維風(fēng)電葉片的產(chǎn)業(yè)化，相應(yīng)的樹脂開發(fā)和批量生產(chǎn)也是國內(nèi)環(huán)氧樹脂界的巨大市場。此外，復(fù)合材料產(chǎn)品開發(fā)的特點是設(shè)計、材料、工藝、制造技術(shù)人員密切配合，風(fēng)電葉片用樹脂研發(fā)人員必須參與其中。

4、“十四五”政策利好明確，后續(xù)回收再利用是行業(yè)重中之重

2021年工信部聯(lián)合國家發(fā)改委等有關(guān)部門發(fā)布了《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，明確了工業(yè)領(lǐng)域綠色低碳發(fā)展的一系列具體目標，重點提出要持續(xù)推動風(fēng)電機組穩(wěn)步發(fā)展，攻克核心元器件。2022年初，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，提升東部地區(qū)能源清潔低碳發(fā)展水平，要積極推進東南部沿海地區(qū)海上風(fēng)電集群化開發(fā)，重點建設(shè)廣東、福建、浙江、江蘇、山東等海上風(fēng)電基地。由此可以看出，“十四五”海上風(fēng)電將成為我國可再生能源發(fā)展的重點領(lǐng)域，風(fēng)電葉片作為風(fēng)電機組將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的關(guān)鍵核心部件之一，有望成為最大的受益者。

與此同時，多地相繼出臺規(guī)劃，按目前各省市十四五能源規(guī)劃的統(tǒng)計與預(yù)測，預(yù)計2025年我國海上風(fēng)電將累計并網(wǎng)72.5GW，則2022-2025年至少還需新增裝機46GW。江蘇、廣東等省份可能還存在加碼可能。雖然在“十四五”規(guī)劃期限內(nèi)，政策方面對風(fēng)電行業(yè)的利好基本面較為明確，但風(fēng)電裝機增速是逐年遞減的，當前我國每年的葉片平均處理量在1000-2000噸之間，多采用填埋和焚燒的傳統(tǒng)處理方式，不符合環(huán)保要求和固廢資源化利用的大勢。2025年之后，我國將迎來一大波風(fēng)電葉片報廢潮，退役葉片總量更是將迅猛增長。綜合來看，國內(nèi)廢舊風(fēng)電葉片回收始終仍是個小眾產(chǎn)業(yè)，規(guī)模化利用能力不足以消納長遠的報廢需求。在風(fēng)電設(shè)備退役高峰來臨之前，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該提前布局，積極探索風(fēng)電葉片的回收處置之法。

各?。▍^(qū)、市）海上風(fēng)電“十三五”末累計裝機量與“十四五”開發(fā)目標

資料來源：中國風(fēng)電葉片行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來投資研究報告（2023-2030年）

觀研天下分析師觀點：當前想要解決葉片回收再利用的問題，首先需要一個具有經(jīng)濟性的方案，主管部門應(yīng)出臺相關(guān)政策，倒逼風(fēng)電場業(yè)主以及制造商做出改變。同時，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是一個可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)，葉片回收問題應(yīng)從產(chǎn)品設(shè)計之初就進行考慮。

5、風(fēng)機巨頭的碳梁葉片專利到期，葉片環(huán)節(jié)提價可能性相對較大

從招標量來看，2022年國內(nèi)裝機整體將有20-30%甚至更高增長，顯著超過2021年全年招標規(guī)模，這將為2023年裝機規(guī)模的高增長奠定較強基礎(chǔ)。與此同時，全球風(fēng)電巨頭維斯塔斯碳梁專利正式到期，此后國內(nèi)葉片及復(fù)材企業(yè)將能夠運用拉擠工藝大批量生產(chǎn)碳梁，用于大型化風(fēng)電葉片制造，由于葉片專用于風(fēng)電，非上市民營企業(yè)經(jīng)營風(fēng)險較大，規(guī)模較小的葉片廠將慢慢退出，國內(nèi)風(fēng)電葉片企業(yè)有望快速應(yīng)用和復(fù)制，市場蛋糕重新分配，頭部企業(yè)搶奪更多的市場，對市場里擁有定價話語權(quán)。

另一方面，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)降本，使得風(fēng)機與葉片招標價格持續(xù)下滑，當前葉片環(huán)節(jié)已經(jīng)進入產(chǎn)能天花板狀態(tài)，前期盈利能力最優(yōu)的中材葉片也基本處于盈虧平衡狀態(tài)，已經(jīng)達到產(chǎn)能利用率上限，未來葉片進一步降價的空間不大，而葉片的技術(shù)迭代速度較快，模具的生產(chǎn)需2個月左右，這個過程將帶來葉片供應(yīng)短期內(nèi)緊張，加之葉片上游的碳纖維等材料價格的上升，勢必也將推動葉片企業(yè)的提價。綜合來看，雖然葉片企業(yè)有望通過拉擠碳梁等優(yōu)勢工藝在長期中實現(xiàn)降本增效，拓寬盈利空間，但面對降低風(fēng)電造價的必然趨勢，不能單方面由葉片企業(yè)來承擔(dān)行業(yè)發(fā)展的壓力，需要行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈進行風(fēng)險共擔(dān)。

6、風(fēng)電葉片生產(chǎn)制造存在新問題，行業(yè)創(chuàng)新正當時

風(fēng)電葉片是一個復(fù)合材料制成的薄殼結(jié)構(gòu)，一般由根部、外殼和加強筋或梁三部分組成，其材料體系、品種繁多，結(jié)構(gòu)與性能呈多樣化，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，加上由于政策推動風(fēng)電行業(yè)發(fā)展過快，導(dǎo)致全產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)不成熟，零部件設(shè)計制造技術(shù)不夠成熟，使得技術(shù)風(fēng)險增大、成本增加，尤其葉片是所有設(shè)計的源頭，在生產(chǎn)應(yīng)用的過程中，同樣存在著很多的問題有待解決。

隨著風(fēng)機葉片尺寸的不斷增加，為了保證發(fā)電機的平穩(wěn)動行和塔架安全，要求葉片質(zhì)量輕、外形尺寸精度高、質(zhì)量分布均勻、長期使用性能可靠。因此風(fēng)機葉片的生產(chǎn)工藝也在不斷改進，但其生產(chǎn)和制造過程中依然存在一些在以往中小型中片生產(chǎn)中未曾碰到過的新問題，例如：大型模具的問題，大型復(fù)合材料的葉片尺寸模型與其生產(chǎn)制造的模型有著密切的關(guān)系，為保證復(fù)合材料葉片設(shè)計外形和尺寸精度，葉片長度越長，成型時對模具剛度和強度的要求就越高，模具的重量和成本也會大幅度提高；真空樹脂在導(dǎo)入模塑中樹脂的凝固時間同樣是個問題，由于生產(chǎn)模具巨大，生產(chǎn)過程中不能采用傳統(tǒng)的烘箱加熱凝固，而導(dǎo)致的固話時間長的問題；世界風(fēng)電發(fā)電的葉片目前幾乎都是采用模具生產(chǎn)的，由于風(fēng)電葉片和組件的體型巨大，一般都是幾十米以上導(dǎo)致運輸困難，并且全世界的道路交通出于運輸安全的考慮，在運輸物品的長度、高度等方面都有嚴格的限制條例，因此造成運輸?shù)睦_。針對這些痛點，風(fēng)電葉片生產(chǎn)商應(yīng)該加強風(fēng)機葉片材料、制造工藝和葉片結(jié)構(gòu)的迭代優(yōu)化，此外，在模具設(shè)計制造方面，也應(yīng)該加強研發(fā)投入，以自主創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)、模具研發(fā)為核心，依托數(shù)字化與信息化技術(shù)，堅持走創(chuàng)新道路。

觀研天下分析師觀點：當前，中國的風(fēng)電已經(jīng)進入世界領(lǐng)軍團隊，相較國外的技術(shù)差距已經(jīng)在逐漸縮小，因此在核心的部件上，應(yīng)該要瞄準高端，瞄準第一去開發(fā)創(chuàng)新，才可能真正成為風(fēng)電強國。