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行业深度报告 风电机组：格局变迁，成本要素凸显 行 业 深 度 报 告 行 业 报 告 电气设备 2021 年 10 月 14 日 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 强于大市（ 维持 ） 行情走势图 证券分析师 皮秀 投资咨询资格编号 S1060517070004 010-56800184 PIXIU 平安观点： 风电机组技术路线简介 。 按照传动链结构来看，风电机组可分为高速传动、 中速传动（也称半直驱）和直驱三大类，其中高速传动方案主要包括双馈 异步和鼠笼异步两种。根据 FTI 的统计， 2017 年，全球采用半直驱传动 的风机占比 2.9%，传统的高速齿轮箱传动占比 68.8%，直驱占比 28.4% （其中永磁直驱 21.6%，电励磁直驱 6.8%）。 技术路线变迁：迈向大兆瓦，巨头如何选择。 风机大型化是较为确定的产 业趋势，在迈向大型化的过程中，头部风机企业在技术路线方面作出了不 同的选择。海外风机巨头维斯塔斯在 2MW、 4MW 功率等级的陆上风机产 品采用带高速齿轮箱的技术方案，但在 6MW 级别的陆上机组改用了中速 永磁方案。国内方面，陆上机组仍然以双馈为主流，但在迈向大兆瓦时， 一些头部企业的技术路线变化可能具有风向标意义。综合来看，在陆上功 率等级迈向 6MW 级别的过程中，中速永磁（半直驱）的势头边际加强； 相对直驱和双馈，半直驱可能是海陆延展性相对较好的技术路线。 风机格局步入新阶段，成本的重要性凸显 。 2021 年以来，国内风机行业 竞争格局迈入新的阶段，这一阶段的竞争主要集中在头部企业之间，这些 头部企业均具有较强的风机系统集成能力和新品迭代 能力，价格竞争是这 一阶段相对以往其他阶段更为显著的特征。我们认为，激烈的价格竞争是 三一、中车等新兴企业具有较强的成本竞争力的结果，传统的风机巨头所 面临的主要竞争对手发生重大变化， 2021 年以来的竞争态势大概率将在 未来较长时间内延续。从核心竞争要素来看，风机品牌的影响相对弱化， 企业之间的成本差异（最终反映到价格竞争力）可能将发挥关键作用。 成本核心要素： 技术路线和零部件自主能力 。考虑价格因素成为主流风机 企业竞争的关键要素之一，成本控制能力则是主流风机企业的核心竞争力 之一。我们认为，风机生产成本的差异化主要来自 两方面：一是不同技术 路线体现出来的成本差异，随着风机的快速大型化，不同技术路线的风机 产品在轻量化方面的差异突显，预计将对风机成本产生重要影响；二是风 机企业在核心零部件自产能力方面的差异性，具有较强核心零部件自产能 力的风机企业有望获得一定的成本优势。 投资建议 。 综合考虑技术路线和核心零部件自产能力等方面因素，建议关 注头部风机企业，包括三一重能、明阳智能、金风科技、运达股份等。 风险提示。 1、电源的发展受宏观经济和用电需求影响较大，如果用电增 速明显下降，将对风电在内的各类电源发展产生负面影响。 2、经济性将 是未来各类电源竞争的关键要素之一，如果风电的降本速度不及预期，或 者其他电源品种降本速度超预期，可能影响风电的发展。 3、不同风机技 术路线在不同的时间阶段展现出来竞争力可能发生变化。 证 券 研 究 报 告 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 2/ 23 股票名称 股票代码 股票价格 EPS P/E 评级 2021-10-13 2020 2021E 2022E 2023E 2020 2021E 2022E 2023E 明阳智能 601615 25.41 0.7 1.54 1.56 1.87 36.3 16.5 16.3 13.6 推荐 金风科技 002202 15.45 0.7 1.05 1.27 1.59 22.1 14.7 12.2 9.7 推荐 运达股份 300772 49.05 0.51 1.04 1.44 1.71 96.1 47.2 34.1 28.7 暂未评级 资料来源： Wind，平安证券研究所 备注： 运达股份盈利预测采用万得一致预测 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 3/ 23 正文目录 一、 风电机组技术路线简介 . 6 二、 技术路线变迁：迈向大兆瓦，巨头如何选择 . 8 2.1 风机大型化是明显的产业趋势 . 8 2.2 迈向大兆瓦，风机巨头的选择 . 10 2.3 从海陆延展性角度看不同技术路线 . 12 三、 风机格局步入新阶段，成 本的重要性凸显 . 13 3.1 国内风机企业早期从欧洲引进技术 . 13 3.2 国内风机竞争格局步入新阶段 . 15 四、 成本核心要素：技术路线和零 部件自主能力 . 18 4.1 不同技术路线对应的轻量化效果不同 . 19 4.2 零部件自产一定程 度提升风机毛利率 . 20 五、 投资建议 . 22 六、 风险提示 . 22 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 4/ 23 图表 目录 图表 1 双馈异步风力发电系统示意图 . 6 图表 2 永磁直驱风力发电系统示意图 . 6 图表 3 半直驱风力发电系统示意图 . 7 图表 4 鼠笼异步风力发电系统示意图 . 7 图表 5 2017 年全球各类技术路线的风电机组销售容量占比 . 8 图表 6 中国、美国、德国历年的新增陆上风电装机单机容量的比较（ MW） . 8 图表 7 2010-2018 年国内新增装机各类机型容量占比 . 9 图表 8 2020 年金风科技风机出货结构 . 9 图表 9 2021 年以来云南省新核准的部分风电项目采用的机型情况 . 9 图表 10 运达股份鲲鹏平台与其他平台叶轮直径对比 . 10 图表 11 2020 年全球风机出货排名 . 10 图表 12 维斯塔斯不同平台产品的技术路线 .11 图表 13 西门子 -歌美飒不同平台产品的技术路线 .11 图表 14 GE 不同平台风机产品的技术路线 .11 图表 15 金风科技不同平 台产品的技术路线 . 12 图表 16 2007 年金风科技披露的兆瓦级风机技术来源及成熟度 . 12 图表 17 明阳智能不同平台产品的技术路线 . 12 图表 18 主要海上风机企 业主打产品采用的技术路线 . 13 图表 19 金风与 Vensys 签订的技术分享合同 . 13 图表 20 三一重能与 Aerodyn 的技术合作协议 . 14 图表 21 2007-2012 年国内新增装机的风机份额情况 . 15 图表 22 2013-2019 年国内新增装机的风机份额情况 . 16 图表 23 金风、远景、明阳合计的国内风机份额情况 . 16 图表 24 2020 年国内风机市占份额情况 . 17 图表 25 2021 年上半 年国内风机订单分布情况 . 17 图表 26 2021 年华电集团 2.5GW 风电机组招标项目的中标候选人情况 . 17 图表 27 2021 年华能芮城 336MW 风电机组（含塔筒）招标项目的中标候选人情况 . 18 图表 28 国内陆上不同机型投标均价走势（元 /kW） . 18 图表 29 运达股 份不同功率等级产品对应的机舱重量 . 19 图表 30 三一重能自主产品技术改进带来的产品重量明显下降 . 19 图表 31 明阳智能不同功率等级产品对应的机舱重量 . 20 图表 32 金风科 技不同功率等级产品对应的机舱重量（吨） . 20 图表 33 三种技术典型机型的机舱重量估算 . 20 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 5/ 23 图表 34 三一重能 2020 年风机及配件业务成本结构 . 21 图表 35 三一重能 2020 年风机及配件原材料成本结构 . 21 图表 36 中 材科技近年的风电叶片业务财务数据 . 21 图表 37 四大风机企业 2020 年陆上主力机型收入成本对比 . 21 图表 38 四家主要风机企业核心零部件的采购途径 . 22 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 6/ 23 一、 风电机组技术路线简介 按照传动链结构来看，风电机组类型可分为高速传动、中速传动（也称半直驱）和直驱三大类，其中高速传动方案主要包括 双馈异步和鼠笼异步两种。 1、双馈机组 双馈机组的叶轮通过增速齿轮箱与双馈异步发电机转子相连，转子的励磁绕组通过变流器连接电网，定子绕组直接联网。转 子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变流器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，具有调速范 围较宽、有功和无功功率可独立调节、转子励磁变换器的容量较小（约 30%发电机额定容量）等优点；转速高、转矩小， 尺寸较小、重量小；齿轮箱增速比大，发电机带滑环、电刷，一定程度影响可靠性。目前，双馈机组是最主流的风电机组。 图表 1 双馈异步风力发电系统示意图 资料来源： 中国知网， 平安证券研究所 2、永磁直驱机组 永磁直驱机组的叶轮与发电机直接相连，省去了增速齿轮箱，转子为永磁体励磁，无需外部提供励磁电源，同时也减少了励 磁损耗。永磁直驱机组的发电机通过全功率变流器并网，具有效率高、噪音低、低电压穿越能力强等优点；永磁同步发电机 极对数多，体积及重量较大。 直驱机组除了永磁直驱以外，还包括电励磁直驱方案；由于发电机转子侧需配置励磁绕组，电励磁直驱机组的发电机结构相 对复杂，应用相对较少，仅德国 Enercon 等少数风机企业采用。 图表 2 永磁直驱风力发电系统示意图 资料来源： 中国知网， 平安证券研究所 3、半直驱机组 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 7/ 23 半直驱机组的叶轮通过中速齿轮箱与永磁同步发电机转子连接，发电机的定子绕组通过全功率变流器连网。与直驱相比，半 直驱增加了中速齿轮箱，发电机转子转速比永磁直驱高，可以减少永磁同步发电机转子磁极数，有利于减小发电机的体积和 质量，同时保留了永磁直驱风电机组容量大、低电压穿越能力较强等优点。与双馈和直驱相比，半直驱是折中的方案，齿轮 箱制造难度较双馈低，发电机制造难度较直驱低。 图表 3 半直驱风力发电系统示意图 资料来源： 中国知网， 平安证券研究所 4、鼠笼异步机组 与双馈异步相比，鼠笼异步的主要区别在于发电机转子为封闭式笼型结构，不需要电刷和滑环等结构，发电机定子绕组经全 功率变流器联网。笼型异步发电机没有专门的励磁结构，通过定子侧变换器为其提供励磁，实现变速恒频控制。笼型异步风 力发电系统具有可靠性较高、调速范围宽等优点。 图表 4 鼠笼异步风力发电系统示意图 资料来源： 中国知网， 平安证券研究所 根据 FTI 的统计， 2017 年，全球采用半直驱传动的风机占比 2.9%，传统的高速齿轮箱传动占比 68.8%，直驱占比 28.4% （其中永磁直驱 21.6%，电励磁直驱 6.8%）。从全球范围来看，采用传统高速齿轮箱传动的主流风机企业包括维斯塔斯、西 门子 -歌美飒、 GE、远景等，采用直驱的主流风机企业包括金风（永磁直驱）、 Enercon（电励磁直驱）以及西门子 -歌美飒 的海上机组等，采用半直驱的主流风机企业包括明阳智能、维斯塔斯等。 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 8/ 23 图表 5 2017 年全球各类技术路线的风电机组销售容量占比 资料来源： FTI， 平安证券研究所 二、 技术路线变迁：迈向大兆瓦，巨头如何选择 2.1 风机大型化是明显的产业趋势 风机的大型化是风电产业长期以来的发展规律，全球主要风电市场风机单机容量呈现逐年提升的趋势，从 2015 年到 2020 年，美国陆上风机单机容量提升 37%，德国提升 25%。国内风机单机容量长期以来低于欧美，但整体也呈现增长趋势。海 上风电也呈现单机容量快速大型化的趋势，部分头部海上风机企业已经推出单机容量超过 10MW 的海上风电机组。 图表 6 中国、美国、德国历年的新增陆上风电装机单机容量的比较（ MW） 资料来源： CWEA、 DOE、 Deutsche WindGuard， 平安证券研究所 根据中国风能协会的统计， 2018 年我国新增装机的风电机组平均单机容量为 2.18MW， 2.0-2.5MW 机型是主流机型； 2010-2018 年，国内单机容量整体处于 2-2.5MW 机组替代 1.5-2MW 机组的进程，单机功率逐渐提升。但是，过去十年，国 内风机大型化的速度并不快，参考国内风机龙头金风科技 2020 年的风机出货情况， 2S 机组仍然是主力机型。 传统高速齿轮箱传动 69% 半直驱 3% 直驱 28% 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 美国 中国 德国 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 9/ 23 图表 7 2010-2018 年国内新增装机各类机型容量占比 图表 8 2020 年金风科技风机出货结构 资料来源： CWEA， 平安证券研究所 资料来源： 金风科技， 平安证券研究所 十四五期间，国内陆上风机单机容量增长曲线将快速陡峭。 从 2021年招标情况看，单机容量 4MW 及以上机组逐步成为三 北及西南地区主力机型；国家电投 2021年度第十二批集中招标采购的风电机组约 2.4GW，其中单机容量 4MW 以上的容量 占比达 63%。可以预期，自 2021 年起，国内陆上风机的单机容量增长速度将明显加快。 图表 9 2021 年以来云南省新核准的部分风电项目采用的机型情况 核准时间 项目名称 装机规模（ MW） 机位点数 具体机型 单机容量（ MW） 2021.4 曲靖市文兴风电场项目 480 126 4.5MW 机组 42 台， 3.6MW 机组 46 台，3.3MW 机组 38 台。 3.81 2021.6 会泽县待补风电场一期 188 47 4.0MW 机组 47 台 4.00 2021.6 曲靖市通泉风电场项目 350 77 4.5MW 机组 70 台， 5.0MW 机组 7 台 4.55 2021.6 文山州锦屏西风电场一期 350 98 4.0MW 机组 38 台， 3.3MW 机组 60 台。 3.57 2021.7 麻栗坡大王岩风电场 180 50 4.0MW 机组 30 台， 3.0MW 机组 20 台 3.60 2021.7 富源西风电场二期（冒天水 片区）项目 100 20 5.2MW 机组 15 台， 4.5MW 机组 4 台，4.0MW 机组 1 台。 5.00 合计 1648 418 3.94 资料来源： 云南省发改委， 平安证券研究所 6-7MW 机组已形成技术储备，商业化、规模化应用可期。 当前，三北和西南地区大型风电项目以 4-5MW 机组为主，根据 风机企业的技术储备，未来升级至 6-7MW 机型的可见度较高。 2020年北京国际风能展上，明阳智能率先发布其 6MW 陆上 机组 MySE6.25-173。 2021年上半年，运达股份推出陆上大容量机组平台 -鲲鹏平台，该平台首款机型为 WD175-6000/6250， 已取得国内权威认证机构设计认证；该平台机组采用模块化设计方式，可以根据客户需求快速组合出系列产品，通过柔性功 率控制可覆盖 6MW-7MW 功率范围，风轮直径可扩展至 180 米及以上，近期公司新推出 WD185-6600/6250。预计后续其 他风机企业也将跟进推出 6MW 级别的陆上机组，国内 6-7MW 陆上大功率机组的商业化、规模化应用可期。 79% 76% 64% 54% 48% 35% 19% 7% 4% 12% 15% 27% 36% 45% 56% 68% 71% 73% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 =3.0MW 2.5-3.0MW 2.0-2.5MW 1.5-2.0MW 1.5MW 1.5MW 2% 2S产品 83% 3/4S产品 11% 6/8S产品 4% 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 10/ 23 图表 10 运达股份鲲鹏平台与其他平台叶轮直径对比 资料来源： 运达股份， 平安证券研究所 2.2 迈向大兆瓦，风机巨头的选择 根据伍德麦肯兹的统计， 2020年全球新增风电装机容量 103GW。近年来，海外风机出货排名前三的企业为维斯塔斯、 GE、 西门子 -歌美飒，国内则为金风科技、远景能源和明阳智能。整体看，国内风机市场主要由国内风机企业供应，海外风机市 场主要由海外风机企业供应， 2020 年是国内风电抢装年，全球出货排名前 15 的风机企业中，有 10家是中国企业。 图表 11 2020 年全球风机出货排名 资料来源： WoodMackenzie， 平安证券研究所 维斯塔斯： 6MW 平台改用中速永磁方案 维斯塔斯陆上风机包含三个平台，分别是 2MW 平台、 4MW 平台和 EnVentus 平台，其中 2MW 平台于 2000年推出， 4MW 平台于 2010年推出， EnVentus 平台于 2019年推出；目前， EnVentus 平台的主要机型包括 V150-6.0 MW 和 V162-6.2 MW， 相当于维斯塔斯的 6MW 平台。海上风电方面，维斯塔斯主要机型包括 V164-9.5 MW、 V164-10.0 MW、 V236-15.0 MW 等 机型等。 维斯塔斯不同平台的产品所采用的技术路线差异较大，最初的 2MW 平台采用双馈技 术， 4MW 平台则切换至鼠笼异步的方 案， 2019年公司新推出的 EnVentus 平台采用中速永磁路线；根据维斯塔斯的表述， EnVentus 平台采用模块化设计，代表 着维斯塔斯的下一代风力发电机组的发展方向。海上风电方面，维斯塔斯当前主打机型采用中速永磁技术。 维斯塔斯 14.9% 金风 12.8% GE 11.7%远景 10.0% 西门子 -歌美飒 8.1% 明阳 5.2% 上海电气 5.1% Nordex 4.7% 运达 4.1% 中车风电 3.9% 东方电气 3.8% 海装 3.7% 三一重能 3.7% Enercon 2.2% 联合动力 1.9% 其他4.2% 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 11/ 23 图表 12 维斯塔斯不同平台产品的技术路线 2MW 平台 4MW 平台 EnVentus 平台 海上风电 主要机型 V90-2.0 MW、 V100-2.0 MW、 V110-2.0 MW、 V120-2.2 MW V136-3.45 MW、 V136-4.2 MW、 V155-3.6 MW、 V150-4.2 MW V150-6.0 MW、 V162-6.2 MW V164-9.5 MW、 V174-9.5 MW、 V164-10.0 MW、 V236-15.0 MW 技术路线 双馈 鼠笼异步 半直驱 半直驱 资料来源： 公司官网， 平安证券研究所 西门子 -歌美飒：陆上主打双馈，海上采用永磁直驱 2017 年，西门子风电与歌美飒合并，组建西门子 -歌美飒。当时，西门子的陆上风电主要采用直驱永磁技术，而歌美飒的陆 上风电业务主要采用双馈技术，合并完成后，西门子 -歌美飒结合市场环境等情况综合考虑，基本停止永磁直驱的陆上风电 机组生产（目前直驱陆上机组仅面向日本市场），主打原歌美飒所采用的双馈技术路线。 海上风电方面，西门子 -歌美飒的海上风电机组延续了原西门子采用的永磁直驱技术。 图表 13 西门子 -歌美飒不同平台产品的技术路线 2.X 平台 3.X 平台 4.X 平台 5.X 平台 海上风电 主要机型 SG2.1-114、 SG2.2-122、SG2.6-114、 SG2.9-129 SG3.4-132、SG3.4-145 SG4.7-155、 SG5.0-132、 SG5.0-145 SG5.8-155、 SG5.8-170 SG8.0-186DD、 SG11.0-200DD、 SG14.0-222DD 技术路线 双馈 双馈 双馈 双馈 永磁直驱 资料来源： 公司官网， 平安证券研究所 GE：陆上主打双馈，海上选用永磁直驱 GE是传统的陆上风电制造商，其陆上风电机组采用双馈技术路线，随着功率等级的提升，陆上机组延续采用双馈方案。 2015 年， GE收购阿尔斯通能源业务，获得阿尔斯通在海上风电领域的整机制造能力，成为重要的海上风机生产企业；近年， GE 持续推进海上风机的大型化，目前最大机型单机功率达到 14MW。与陆上采用双馈技术有所不同， GE的海上风机采用永磁 直驱的技术路线。 图表 14 GE不同平台风机产品的技术路线 2MW 平台 3MW 平台 Cypress 平台 海上风电 主要机型 功率： 2.3-2.8MW 叶轮直径： 116-132 米 功率： 3.2-3.8MW 叶轮直径： 117-137 米 功率： 4.8-6.0MW 叶轮直径： 158-164 米 Haliade 150-6MW、 Haliade X 14MW-220 技术路线 双馈 双馈 双馈 永磁直驱 资料来源： 公司官网， 平安证券研究所 金风科技：有望重启中速永磁技术应用 金风科技是永磁直驱的代表性企业，长期以来，其陆上和海上产品全面采用永磁直驱技术路线。永磁直驱的发电机极对数较 多，因而发电机体积和重量较大，随着单机容量的提升，发电机的制造难度明显提升，风机产品经济性面临考验。 尽管主打直驱，金风在中速永磁技术方面具有较深厚的积累，在上市之前，公司已经具备兆瓦级中速永磁技术的自主研发能 力，“ 3.0MW 一级传动永磁风力发电机组研制”是公司 2007年 IPO募投项目。估计公司具备大兆瓦中速永磁技术的研发资 源和能力，随着陆上风机功率等级迈向 6MW 及以上，公司有望重启中速永磁技术应用。 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 12/ 23 图表 15 金风科技不同平台产品的技术路线 2S 平台 3S/4S 平台 5S 平台 海上风电 主要机型 GW150-3.0MW GW136-4.8MW、 GW155-4.5MW、GW165-3.6/4.0MW GW165-5.2/5.6/6.0MW GW184-6.45MW、GW175-8.0MW 技术路线 永磁直驱 永磁直驱 永磁直驱 永磁直驱 资料来源： 公司官网， 平安证券研究所 图表 16 2007 年金风科技披露的兆瓦级风机技术来源及成熟度 项目名称 技术类型 技术来源 成熟度 1.5MW 永磁直驱风力发电机组研制 直驱永磁技术 技术积累，联合设计 成熟，部分型号已批量生产 2.5MW 永磁直驱风力发电机组研制 直驱永磁技术 技术积累，联合设计 基本成熟 3.0MW 一级传动永磁风力发电机组研制 一级传动永磁技术 自主研发 总体概念涉及完成，开始初步涉及 5.0MW 风机研发设计 一级传动永磁技术 自主研发 预研阶段 资料来源： 公司招股说明书， 平安证券研究所 明阳智能：从 双馈全面转型半直驱 明阳智能 2MW 及以下的风机产品采用双馈技术。 2008 年，公司从欧洲风机设计公司 aerodyn 引进相关技术，开启半直驱 技术的技术引进、消化吸收和再开发的过程。 2015 年，公司 MySE 3.0MW 风机下线，开启 MySE 系列半直驱产品时代； MySE 系列产品是基于 SCD 技术开发，采用三叶片结构，属于公司自主研发的战略性产品。 随着陆上风机大型化以及海上风电的快速发展，近年公司 3MW 及以上的风机产品快速放量，推动公司主流产品从双馈向半 直驱转变。 2020 年，公司风机对外销量 5658MW，其中 3MW 以下的风机销量仅 406MW，半直驱产品按容量的销售占比 达 93%。 图表 17 明阳智能不同平台产品的技术路线 MY1.5/2.0MW 平台 MySE 3.0MW 平台 MySE4.0MW 平台 MySE6.0MW 平台（海上） 主要机型 MY1.5-89、 MY2.0-121、MY2.2-121 MySE2.5-145、 MySE3.0-135、MySE3.2-145、 MySE3.6-135 MySE4.0-145/156、MySE5.0-166 MySE5.5-155、 MySE7.25/7.0-158、 MySE6.45-180、 MySE8.3-180 技术路线 双馈 半直驱 半直驱 半直驱 资料来源： 公司官网， 平安证券研究所 小结： 无论陆上还是海上，风机大型化均是较为确定的产业趋势。在风机迈向大型化的过程中，头部风机企业在技术路线方 面作出了不同的选择。作为海外风机三巨头的维斯塔斯、 GE和西门子 -歌美飒，它们在 2MW、 4MW 功率等级的陆上风机产 品均采用带高速齿轮箱（双馈或鼠笼异步）的技术方案，但全球最大的风机企业维斯塔斯在 6MW 级别的陆上机组改用了中 速永磁方案。国内方面，陆上机组仍然以双馈为主流，但在迈向大兆瓦时，一些头部企业的技术路线变化可能具有风向标意 义，国内出货排名第三的明阳智能已从双馈全面转型半直驱，国内排名第一的金风科技有望在 6MW 级别的陆上风机产品中 重启中速永磁方案。综合来看，在陆上功率等级迈向 6MW 级别的过程中，中速永磁（半直驱）的势头边际加强，双馈和直 驱均呈现边际的弱化，其中直驱的弱化更为明显。 2.3 从海陆延展性角度看不同技术路线 根据上述分析，在陆上风机大型化的趋势下， 半直驱和双馈暂时在轻量化方面拥有一定优 势 ，从而有望占据有利的竞争位置。 就海上风电而言，海外主要的风机生产企业包括西门子 -歌美飒、维斯塔斯、 GE，国内主要的风机生产企业包括明阳智能、 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 13/ 23 电气风电、金风科技、远景能源。 中国和欧洲是主要的传统海上风电市场，截至 2020 年底，全球海上风电累计装机约 35.3GW，其中欧洲 24.8GW，占比约 70%，中国约 10GW，占比约 28%；欧洲和中国以外的存量项目较少，但未来有望加快发展。欧洲作为主要的海外海上风 电市场，主要由西门子 -歌美飒和维斯塔斯两家海上风机企业主导，截至 2020年底，西门子 -歌美飒占据欧洲海上风机 68% 的份额，维斯塔斯占据约 24%的份额； GE 近期获得较多欧洲项目订单，未来的份额有望明显提升。 对于这 7 家主流的海上风机企业， 其海上风机产品采用的技术路线以直驱和半直驱为主 ，没有企业选择双馈路线。 对于占据主流的直驱和半直驱，值得注意的是，长期采用永磁直驱技术的电气风电在 2020年推出了 Synergy 半直驱平台和 WG5.55F-172 机型。 2021 上半年， WG5.55F-172 首台机组正式下线，该机型专门应对中国海上风资源平均风速低、南北 差异大的具体风况，电气风电将其定义为“极具经济 性”的机组。 综合来看，相对直驱和双馈，半直驱可能是海陆延展性相对较好的技术路线。 图表 18 主要海上风机企业主打产品采用的技术路线 双馈 半直驱 直驱 鼠笼异步 维斯塔斯 西门子 -歌美飒 GE 明阳智能 电气风电 金风科技 远景能源 资料来源： 各公司公告， 平安证券研究所 注：远景能源海上技术路线参照其 4.X MW 海上智能风机的技术方案 三、 风机格局步入新阶段，成本的重要性凸显 3.1 国内风机企业早期从欧洲引进技术 国内风机产业起步较欧美晚， 多数主要风机企业早期引进欧洲先进的风电产品与技术 ，通过长期的消化吸收与自主研发，实 现自主产品技术体系的构建。 1、金风科技 金风科技兆瓦级直驱永磁风力发电机组技术来源于公司与德国 Vensys 联合开发， 2004年，公司与德国 Vensys 展开直驱永 磁兆瓦级机组的联合设计，陆续与 Vensys签署了 1.2MW、 1.5MW、 2.5MW 风电机组联合设计和开发及技术分享合同，金 风在中国市场拥有合同产品的知识产权，在中国市场及部分国际市场销售合同产品。 图表 19 金风与 Vensys签订的技术分享合同 签订时间 合同名称 合同主要内容 2003.11 Vensys62/1200 联合设计、开发及技术分享合同 Vensys 将其拥有的 Vensys62/1200（轮毂高 69 米）的设计、组装、安装和试 运行等专有技术转让给金风，金风用 Vensys 的专有技术设计、制造且在中国 市场销售直驱风机；金风在合同区域内拥有合同产品的知识产权。 2005.11 Vensys70/1500 和 Vensys77/1500 联合设计、开发 及技术分享合同 Vensys 将其拥有的 Vensys70/1500（轮毂高 65 米）和 Vensys77/1500（轮毂 高 85 米）的设计、组装、安装和试运行等专有技术转让给金风，金风用 Vensys 的专有技术设计、制造且在中国市场销售直驱风机；金风在合同区域内拥有合 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 14/ 23 同产品的知识产权。 2006.12 Vensys92/2.5 联合设计、开发及技术分享合同 Vensys 公司授予金风 Vensys92/2.5 风机生产的不可转让和专有权，并在合同区域内生产和销售 Vensys92/2.5 机型。 资料来源： 公司招股说明书， 平安证券研究所 2、明阳智能 2008 年 7月，公司与欧洲风机设计公司 aerodyn签署 Licence Agreement for SCD Technology， aerodyn将 2.5-3MW 陆 上 SCD（ Super Compact Drive）风力发电系统和 5/6MW 海上 SCD风力发电系统的工业知识产权授予公司使用，公司具 有在中国大陆地区使用 SCD技术生产和销售 SCD风机的排他性权利。从此，公司与 aerodyn开启合作开发 SCD风电机组， aerodyn 负责设计、生产指导和认证准备，公司参与设计工作，提供中国地区必要的风资源参数，制造样机，生产，销售和 保有产品。 2016 年 1月，公司与 aerodyn签署了 Principle Agreement to terminate the License Agreement for SCD Technology of 28 July 2008 and to arrange a Joint Development Agreement for SCD Technology协议，公司向 aerodyn完成最终付款后 （ 2017 年 1 月全部支付完毕）， aerodyn 授予公司在中国境内拥有和使用所有现存的 SCD 型号风机部件生产、组装、销售 的设计和专 有技术的排他性权利，同时公司有权进一步使用和开发现有的 SCD 技术，同时开发各种自身专有技术。 3、电气风电 2005 年 12月，上海电气与欧洲风机设计公司 aerodyn签署 2MW 风机的设计与研发合作协议， 2006年 11 月，双方签署关 于以上机组叶片技术合作开发的补充协议，双方共同享有任何与合作开发成果有关的知识产权， aerodyn享有控制系统软件 的版权与知识产权。 2007年 7月，双方签署“合作和技术转让协议”和“软件销售许可协议”， aerodyn向上海电气转让其 风机开发技术、计算机程序与开发流程执行手册， aerodyn 承诺全部转让其风机开发的技术，使上海电气能独立进行构想、 设计、创建适合中国市场条件的新风机， aerodyn 享有转让技术的版权 /知识产权。 2012 年，西门子公司分别与西门子风电（上海电气与西门子公司的合资公司）、风能有限签署“技术许可协议（ TLA）”，就 相关产品进行许可；西门子风电负责引进产品的制造，风能有限负责引进产品的销售、安装、运维。考虑到国内市场的特点， 上海电气和西门子公司友好协商，从“合资 +产品许可”的合作模式转变为“产品许可”的合作模式； 2015年，西门子公司 与上海电气签署“技术许可和协 助协议（ TLAA）”，就相关产品进行许可，涵盖海上 4.X系列、 6.X系列、 7.X系列等机型。 4、三一重能 2016 年 11 月，三一重能与欧洲风机设计公司 aerodyn签署 aeroMaster2.0-120 风电机组的设计与研发合作协议； 2017年 6 月，三一重能与 aerodyn签署 aeroMaster 3.0-145（含叶片）风电机组的设计与研发合作协议。通过上述合作研发，三一 重能获得 aeroMaster 2.0-120（不包括叶片）的制造、安装、调试、操作和维护的技术方案非专有使用权，以及 aeroMaster 3.0-145 主要传动组件和 ae3.0-71.0 叶片的技术方案非专有使用权。同时，根据协议约定，三一具有对上述技术方案进行二 次开发的权利。 2020 年 9 月，三一重能与 aerodyn 就 8.4MW 风电机组概念研究工程开展合作研发。 图表 20 三一重能与 Aerodyn的技术合作协议 签署年份 协议名称 合作协议主要内容 权利义务划分约定 2016 aeroMaster 2.0-120 技术开发协议 Aerodyn 授予 aeroMaster 2.0-120（不包括 叶片）的制造、安装、调试、操作和维护的 技术方案非专有使用权。其中，组装该风机 的生产业务许可仅限于中国、印度。零部件 制造和销售业务许可无地域限制。 Aerodyn 负责提供技术方案和技术指导， 公司支付固定额度的许可费。 2017 aeroMaster3.0-145 技术开发协议 Aerodyn 授予 aeroMaster 3.0-145 主要传动 组件以及 ae3.0-71.0 叶片的技术方案非专有 使用权。 Aerodyn 负责提供技术方案和技术指导， 公司支付许可费。公司可基于该技术方案 进行任意后续开发。 电气设备行业深度报告 请通过合法途径获取本公司研究报告，如经由未经许可的渠道获得研究报告，请慎重使用并注意阅读研究报告尾页的声明内容。 15/ 23 2020 aeroMaster8.4-180 概念研究工程协议 公司委托 Aerodyn 开展 8.4MW 风机的概念 研究工程。本协议项下所有工作成果和交付 物的所有权归发行人所有。 Aerodyn 负责提供提交成果包括计算报 告、整机总体参数和配置清单等，公司支 付固定额度的研发费用。公司获得协议项 下研究成果的所有权。 资料来源： 公司招股说明书， 平安证券研究所 3.2 国内风机竞争格局步入新阶段 我们将国内风机行业分成以下几个