20240131_西部证券_美国变压器行业深度报告：供需失衡或将长期持续国内厂商迎历史性机遇_32页.pdf

1|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 行业深度研究|电网设备 供需失衡或将 长期持续，国内厂商迎历史性机遇 美国 变压 器 行业 深 度报告 核心结论 行业评级 超配 前次评级 超配 评级变动 维持 近一年 行业 走势 相对表现 1 个月 3 个月 12 个月 电网设备-11.87-9.54-18.95 沪深 300-6.29-10.00-22.65 分析师 杨敬梅 S0800518020002 021-38584220 相关研究 电网设备：特高 压与主 网设备 快速 增长，电 表中标额微 增 2023 年电网设 备中 标情况分 析 2024-01-03 电 网 设 备：车 网 互 动 迎 政 策 利 好，重 点 关 注V2G 及 充 电运 营环 节 四部 委关 于加 强新能 源 汽 车 与 电 网 融 合 互 动 的 实 施 意 见 点 评 2024-01-02 电网设备：车桩 比矛盾 凸显，液冷 超充步入 量产元年 充电桩 行业深 度报告 2023-12-30 需求：美国变压器存量替 换与增量需求齐升，相关 政策推动电网基础设 施投资。2021 年全 球变 压器 市 场规 模 373 亿美 元，美国 占比 约 17%达到 63 亿美元。存量 替换、新 增需 求及政 策激 励三 方面 将拉 动美国 变压 器需 求增 长：1）存量需求：美国 变压 器 老化严 重，约 70%的配 电 变压器 使用 年限 超 过 25年，约 15%超过了 40 年，设备/技术 原因 导致 的 停 电事件 频发，每年近 2/3的 变压 器 需求 源于 存量替换。2）新增需求：近年来 美国 新能源 发电 量的 大幅增长、交通 运输 部门 的 电气化 都需 要相 应的 输配 电网升 级扩 容，进 而推 动变压器 新增 需求。3）政策 支持：18-22 年 北美 电网 投资复 合增 速 达 6.97%，两党 基础 设施 法案 等 有望有 力 拉 动变 压器 在内 的 电力 基础 设施 投资。供给：预计美 国变压器 进 口依赖度 达 77%，供需失 衡 或持续较长时间。美国变压器 市场 参与 者包 括本 土企业 和跨 国公 司，后 者 为主导。美国 对变 压器 进口依赖 度较 高，我们 预计 23 年美 国变 压器 进口 额 较 21 年接 近翻 倍 达到 56亿美元，进 口比 例提 升至 77%，其中 大型 电力 变压 器（进 口比 例超 80%）与干变 进口 依赖 度更 高。当前美 国变 压器 出现 了明显 短缺，平均 交付 时间 延长几个 月至 数年，价 格较 之前涨 价一 倍以 上。日立 能源、WEG、GE 等宣 布加大变 压器 产能 投建，但 我们预计 主要 厂 商未 来两 三年扩 产产 值 在 10 亿美元以内，不 能完 全填 补 需 求缺口。同时 我 们也 认为，美国 提升 变压 器产 量 面临 关键 材料 短缺、缺 乏劳 动力等 瓶颈，短 缺情况 或 将持续 较长 时间。国内变压器 厂商 出海 挑战 与机遇并存，23 年潜在可 替代 市场空间 接近 52 亿美元。1）国内 厂商出 海面临 电网 分散、认 证壁 垒高以 及政 策限 制等 挑战：美国 电网 较为 分散，突 破难度 更高；美 国变 压 器市场 产品 认证 技术 门槛高、耗 时长、费 用高，且 更重视 环保；此外，美 国对中 国 69kV 及 以上 电压 等级的电 力变压 器进口设 置限制。2）美 国变 压 器或 将 长 期短 缺 的情况对于国内厂商也是历史 性的 机遇：国内 变压 器厂 商具 备技术、性价 比、响应 速度等多 方面 优势，目 前正 加快出 海布 局。21-23 年 起中国 对美 变压 器出 口额两年复 合增 速 44%；但 2020 年 以来 中国 出口 占美 国 变压器 总进 口额 比例 均低于 10%，23 年 对 其他 进口 地区 的 潜 在可 替代 空间 接近 52 亿 美元。建议关注变压器产品 链优 质的出海厂商：1）金盘科技：国内 风电 干变 龙头，其 墨西 哥变 压器 工厂 可 规避 相关 贸易 限制，较早 大规 模进入 美 国市 场；2）华明装备：变压器 分接开关 龙头，目前 正加大 出海 布 局；3）思 源电 气：民营 电力 设备 龙头 公司，23 年海外 订单 大增。4）伊戈尔：新能 源业 务绑 定国内头部 光伏 厂商，在 马来 西亚、墨西 哥（规划 建设 中）等国家 布局 生产 基地。风险提示：美国 电网 投资 不及预 期；国 内厂 商出 海 进度不 及预 期；原 材料 价格波动 风险。-23%-19%-15%-11%-7%-3%1%2023-01 2023-05 2023-09 2024-01电网设备 沪深300证 券 研 究报 告 2024 年 01 月 31 日 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 2|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 索引 内 容目录 一、概述：美国市 场是全球 变压器 市场的 重要构 成.5 1.1 变 压 器的原 理、分 类以及 成本拆 分.5 1.2 美 国 变压器 市场规 模全球 占比接 近两成.8 二、需求：政策支 持，存量 替换与 增量需 求齐升.9 2.1 存 量 需求：变压器 老化严 重，替 换升级 迫切性 强.9 2.2 新 增 需求：新能源 与交通 电气化 推动新 增需求.10 2.3 政 策 支持：相关法 案支持 美国电 网建设 升级.12 三、供给：本土厂 商供给不 足，变 压器供 需失衡.13 3.1 进 口 依赖：美国本 土产能 有限，进口依 赖度高.13 3.2 短 缺 现状：交付周 期延长，价格 大幅上 涨.15 3.3 扩 产 瓶颈：材料与 人工不 足，短 缺或将 长期存 在.16 四、国内变 压器厂 商出海挑 战与机 遇并存.18 4.1 挑 战：电网 分散、认证壁 垒高以 及政策 限制.18 4.2 机 遇：具备 性价比 与产能 优势，加大出 海布局.20 五、建议关 注优质 的出海厂 商.23 5.1 金 盘 科技：国内风 电干 变 龙头，多年布 局海外 市场.23 5.2 思 源 电气：民营电 力装备 龙头，海外市 场厚积 薄发.25 5.3 华 明 装备：分接开 关龙头，扎实 推进海 外布局.27 5.4 伊 戈 尔：深 度绑定 光伏头 部客户，海外 生产基 地助力 出海.29 六、风险提 示.31 图 表目录 图 1：变 压器运 行基本 原理（图中为 降压变 压器）.5 图 2：变 压器行 业产业 链.7 图 3：干 式变压 器与油 浸式变 压器成 本构成.7 图 4：2021 年 全球电力/配电 变压器 市场规 模为 236/137 亿美元.8 图 5：2021 年 美国电 力/配电 变压器 市场规 模为 39/24 亿 美元.8 图 6：2021 年 全球电 力变压器 市场北 美地区 市场规 模占比 21%.8 图 7：2021 年 全球配 电变压器 市场北 美地区 市场规 模占比 22%.8 图 8：美、欧、日等发 达国家 和地区 输配电 线路使 用年限 更长.9 图 9：电 力变压 器典型 设计寿 命为 30-40 年.9 图 10：2021 年 美国 超 70%的 配电变 压器使 用年限 超 25 年.9 图 11：2021 年 美国 超过 33%的 高压电 力变压 器使 用年限 超 50 年.9 ZXAZwPrMnOrQtNtQqNsNqRaQaO9PnPqQtRmQeRoOsQeRnNmObRrRuNxNnQqNMYnPsM 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 3|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 12：2021 年 部分 国家按不 同原因 分类的 电网相 关停电，所造 成的经 济影响 占总 GDP 的比例.10 图 13：美国配 电变压 器市场 中约 2/3 的来 自存量 需求.10 图 14：2022 年 美国 可再生能 源发电 量超过 了煤炭 和核能.11 图 15：EIA 预 计至 2050 年美国 44%的电力 将由可 再生能 源提供.11 图 16：麦肯锡 预计 2030 年美 国各类 电动车 电量需 求将达 到 2300 亿千 瓦时.12 图 17：2022 年 北美 电网投资 额同比 提升 6.85%至 936 亿 美元.12 图 18：2022 年 以来 美国变压 器进口 规模大 幅提升.14 图 19：我们测 算得到 2023 年 美国变 压器进 口比例 为 77%.15 图 20：美国变 压器交 付时间 变化（单位：月）.15 图 21：美国配 电变压 器价格 变化.16 图 22：美国工 业出厂 价格指 数：电 力及专 用变压 器制造 业：初 级产品.16 图 23：美国工 业出厂 价格指 数：电 力和专 用变压 器制造 业：电 力和配 电变压 器，零 件除外 16 图 24：截至 2021 年 的北美输 电网络.19 图 25：国内变 压器厂 商出海 方式.21 图 26：国内主 要上市 变压器 厂商出 海情况.22 图 27：23 年中 国变压 器全球 出口额 同比增 长 19.48%至 353 亿 人民币.22 图 28：23 年中 国变压 器对美 国出口 额同比 增长 25.51%至 32.21 亿 人 民币.22 图 29：2020 年 以来 我国变压 器出口 额占美 国变压 器总进 口额比 例低于 10%.23 图 30：金盘科 技主营 业务收 入按产 品及业 务划分 的情况.23 图 31：金盘科 技产品 覆盖全 球 6 大洲，84 个国家 与地 区.24 图 32：金盘科 技国内 四个生 产研发 基地及 美国公 司.25 图 33：思源电 气作为“雅 万高 铁”项目牵 引供电 设备供应 商.27 图 34：华明装 备发展 历程.28 图 35：华明装 备的分 接开关 为变压 器核心 组件之 一.28 图 36：华明装备 2018-2023H1 国 内 外业务 收入（单位：亿元）及增速（单位：%）.29 图 37：伊戈尔 围绕“2+X”战略 布局.29 图 38：伊戈尔 海外客 户情况.30 图 39：伊戈尔 墨西哥 工厂效 果图.31 表 1：电 力变压 器与配 电变压 器的对 比.5 表 2：干 式变压 器与油 浸式变 压器对 比.6 表 3：主 要原材 料价格 变动 对 江苏华 辰主营 业务毛 利的影 响.7 表 4：美 国电网 建设相 关支持 法案.13 表 5：美 国变压 器主要 厂商产 品情况.13 表 6：美 国变压 器市场 主要厂 商扩产 情况.17 表 7：美 国提升 变压器 供给的 瓶颈.18 表 8：美 国变压 器产品 主要认 证标准.19 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 4|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 表 9：美 国针对 变压器 进口的 相关限 制性政 策.20 表 10：思源电 气主要 产品.25 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 5|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 一、概述：美 国 市 场是 全 球 变 压 器 市场 的 重 要 构 成 1.1 变 压器 的原理、分 类以及 成本 拆分 变 压 器 是利 用电 磁 感应 原理 来 改变 交 流电 压 的装 置。变压器（Transformer）是 利用电 磁感应 的原理来改变 交流电压的 装置，主要构 件是初级线 圈、次级线圈 和铁芯（磁 芯）。主要功能 有：电 压变 换、电 流变换、阻抗 变换、隔离、稳 压（磁 饱和 变压 器）等。以我 国电力系统为例，发电机输出 的中压电能需经变电环节 升至 110kV 1000kV，方 能实现大规模、低 线损 的远 距离 输电，电能 输送 至用 电区 域后 需降 至 110kV 10kV 分 配和接 入各 类工业企 业、公建 设施 等用 电负荷 较大 的终 端用 户，最后再 降至 低压 380/220V 分配 和接 入低压用 户。图 1：变压器 运行基本原理（图中为降压变压器）资料来源：电子 工程世 界，西 部证券 研 发中心 变压器 可分为运行在主 干电网的电力变压器和运 行在终端的配电变压器两 大类。1）电力变压 器：用于 较高电压的 输电网升压降压应用(400kV、200kV、110kV、66kV、33kV)，额定容 量一 般 在 200MVA 以上。2）配电变压器：配 电 变压器 用于 低压 配电 网（11kV、6.6kV、3.3kV、440V、230V），作为终端 用户连 接的手 段，可将电 网中的 高压电 转 换为可在 工业企业、共建 设施、城乡 居 民中使 用的 低压电 力，一 般额定 小于 200MVA。在 网外，光伏、风电以 及储 能等 新能 源也 通过配 电变 压器 升压 并入 电网。在 美国 电力 变压 器 与配电 变压 器区分的 电压 等级 通常 为 69kV 或 72kV。表 1：电 力变压 器与配 电变压 器 的对比 电力变压器 配电变压器 网络类型 用于较高 电压的 输电网 络 它用于配 电网络 以降低 电压。电压等级 400kV、200kV、110kV、66kV、33kV 11kV、6.6kV、3.3kV、440V、230V 容量等级 电力变压 器用于 额定 值 200MVA 以上 配电变压 器用于 额定值 小于 200MVA 大小 与配电变 压器相 比，尺 寸更大 体积更小 设计效率 设计最高 效率可 达 100%设计效率 为 50-70%效率公式 效率以输 出功率 与输入 功率之 比来 衡量 这里考虑 了全天 效率。它是变 压器 在 24 小时内以 kWh 或 Wh为单位的 输出与 以 kWh 或 Wh 为 单位的输 入之比。应用 用于发电 站和输 电变电 站 用于配电 站，也 用于工 业和家 庭用 途 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 6|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 电力变压器 配电变压器 损失 铜和铁的 损失全 天发生 铁损持 续 24 小时，铜损 耗基于 负 载周期 负载波动 在电力变 压器中，负载 波动非 常小 负载波动 非常大 操作条件 始终在满 负荷下 运行 在负载周 期波动 时在低 于满负 载的 情况下运 行 考虑时间 它与时间 无关 它与时间 有关 磁通密度 在电力变 压器中 磁通密 度较高 与电力变 压器相 比，配 电变压 器的 磁通密度 较低 核心设计 设计用于 最大限 度地利 用磁芯，并 将在 B-H 曲线的饱和点 附近运行，这 有助于 降低磁 芯的质 量 与电力变 压器相 比，配 电变压 器的 磁通密度 较低 用法 用于升压 和降压 用作最终 用户连 接 资料来 源：CIRCUIT GLOBE，西 部 证券研 发中 心 按照冷却方式 不同，变压 器 分为干式变压器和 油浸 式变压器。干 式变 压器依 靠空气 对流 进行自然 冷却 或增 加风 机进 行冷却，绝 缘介 质一 般为 环氧树 脂或 Nomex 纸，一般用 于综 合建筑内（地下 室、楼层 中、楼 顶等）及 人员 密集 等 要求防 火、防 爆的场 所。油浸式 变压 器依靠变 压器 油作 冷却 介质 和绝缘 介质，根据 防火 防 爆要求，油浸 式变 压器 一 般安装 在独 立的变压 器室 内或 室外。表 2：干 式变压 器与油 浸式变 压器对 比 干式变压器 油浸式变压器 绝缘介质 树脂、绝 缘纸等 变压器油 等 冷却方式 自冷、风 冷、水 冷等 油浸自冷、油浸 风冷、油浸水 冷等 安全性 无油、无 污染、难燃阻 燃、自 熄防 火 变压器油 可燃、可爆 适用场所 综合建筑 内、人 员密集 区域等 安全 性能要求 更高的 场所 独立变电 场所等 要求远 离人群 的场 所 造价 贵约 30%相对便宜 资料来 源：金盘 科技 招股 说明 书，华 经产业 研究 院，西部 证券 研发 中心 变压器 行业 产业 链中，上 游主要 为原 材料 供应 商，提供硅 钢片、铜、铝等 原 材料；中游 为变压器 生产 供应 环节，为 下游企 业提 供定 制化 变压 器的产 品设 计、生 产制 造、装 配调 试和售后服 务等，主 要应 用于 能源电 力、石油 化工、冶 金、铁 路交 通和 城市 建设 等领域，各 细分行业 呈现 出不 同的 市场 需求特 点。原 材料 中，铜材 品类包 括铜 线、铜 箔、铜杆、铜 排等，是制作 干式/油浸 式变 压器 绕组的 主要 原材 料。铜 线 即铜质 电磁 线，用 于制 造 线绕绕 组；铜箔用于 制造 箔绕 绕组；铜 杆即铜 线坯，用于 进一 步 拉制加 工成 铜线。取向 硅 钢指通 过一 定的碾 轧手段，使硅 钢片中晶粒 沿一定方向有 序 排列的硅 铁软磁合金，具有优良的 导磁性，是变压 器铁 心制 造的 最主 要原材 料。行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 7|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 2：变压器 行业产业链 资料来源：华经 产业研 究院，西部证 券 研发中心 变 压器成本 中原材料 占比约 90%，铜 材与取向 硅钢片 对成本影 响较大。在变 压器成本构成中，原材 料占 比高。根 据江苏 华辰 招股 说明 书 中 所披露 的其 公 司 2021 年 主要产 品主 营业务成 本项 目构 成数 据，无论是 干式 变压 器还 是油 浸式变 压器，直接 材料 在 成本构 成中 均在九成 左右。在 原材 料中，铜材、取向 硅钢、电子 元器件、绝 缘材 料、钢 材、铝材 等占 比较高。以 油浸 式变 压器 为 例，根据 华经 产业 研究 院 数据，铜 材料 成本 在直 接 材料中 的占比约为 30%，取 向硅 钢生 产 工艺、制 造技 术较 为复 杂，技术壁 垒较 高，其 成本 占比 为约 25%，变压器 油成 本占 变压 器原 材料成 本的 比重 为 15%。图 3：干式变 压器与油浸式变压器成本构成 资料来源：江苏 华辰招 股说明 书，华 经 产业研究 院，西 部证券 研发中 心 表 3：主 要原材 料价格 变动对 江苏华 辰主营 业务毛 利的影 响 项目 2019 年度 2020 年度 2021 年度 铜材采购 价格下 降或上 涨 1%0.87%0.99%1.22%取向硅钢 采购价 格下降 或上 涨 1%0.76%0.67%0.85%资料来 源：江苏华辰招股说明 书，西部证券研 发中 心 变压器硅钢片铜铝电磁线变压器油绝缘材料等上游能源电力石油化工冶金轨道交通城市建设等下游 中游直接材料,89.59%直接材料,90.26%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%干式变压器 油浸式变压器其他合同履约成本 制造费用 直接人工 直接材料铜材料,30%取向硅钢片,25%变压器油,15%其他,30%行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 8|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 1.2 美 国变 压器市 场规 模全球 占比 接近两 成 2021 年全球变压器市场 规 模 373 亿 美元，美国占比 约 17%达到 63 亿美元。根据 Power Technology Research（下 文简称“PTR”），2021 年全 球变压 器市 场 规 模达 到 373 亿美 元，其中电 力变 压器 占 236 亿 美元，配电 变压 器 占 137 亿美元。分 区域 看，北美 占全球 变压器市场 的 21%，其 中 电 力 变压器 市场 规模 超过 49 亿 美元，相 当于 全球 电力 变 压器市 场的21%，配 电变 压器市 场收 入为 30 亿 美元，占全 球配 电变压 器市 场 的 22%。北 美变压 器市场由美 国主 导，美国 占北 美 变压器 市场 总额 的 79%，即美国 变压 器总 市场 规模 为 63 亿元，在全球 市场 占 比 17%，其中 电力 变压 器市 场收 入 38.5 亿美 元，配电 变压 器市 场收 入 24亿美元，在 全球 占比 分别 为 16%、18%。图 4：2021 年全球电力/配电变压器市场规模为 236/137 亿美元 图 5：2021 年美国电力/配电变压器市场规模为 39/24 亿美元 资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 图 6：2021 年全球电力变压器市场北美地区市场规模占比 21%图 7：2021 年全球配电变压器市场北美地区市场规模占比 22%资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 236137050100150200250电力 变压 器 配电变压 器全球（亿 美元）3924051015202530354045电力变压 器 配电变压 器美国（亿 美元）亚太,49%北美,21%欧洲,13%中东与非洲,11%南美,6%亚太,52%北美,22%欧洲,13%中东与非洲,7%南美,6%行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 9|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 二、需求：政 策 支 持，存 量 替 换 与 增量 需 求 齐 升 2.1 存 量需 求：变 压器 老化严 重，替换 升级 迫 切性强 美国 变压器老化严重，致使 电网安全稳定性下 降。美国电 力基 础设 施的 大部 分投资 都是 在1950 年代 到 1980 年代 进 行，因 此 当 前美 国 多 数变 压器都 达到 了平 均寿 命，平均使 用年 限达到 了 38 年（来 源：T&D World）。根据 PTR，美 国 70%的 配电 变压 器机 组 使用年 限超过 25 年，约 15%的已 经 超过了 40 年 的平 均预 期 寿命；美国 的高 压电 网包 含超过 3500个变电 站，其 中超 过 33%的变压 器已 使用 超 过 50 年，约 六分 之一 的变 压器 使 用年限 超过60 年。设备的老化 增加了 其故障率，加之极端天气 的影响，导致 电网供电的 不稳定性 增加。根据 IEA 对 部 分国 家 按不同 原因 分类 的电 网相 关停电 情况 的统 计，2021 年电网 相关停电对 美国 经济 的幅 面影 响达 到 540 亿 美元，美国因 技术/设备 原因 停电 所造 成的经 济影响占 总 GDP 的比 例 高 于中 国、德 国以 及澳 大利 亚。图 8：美、欧、日 等发达国家和地区输配电 线路使用年限更长 图 9：电力变 压器典型设计寿命为 30-40 年 资料来源：IEA，西 部证券 研发中 心 资料来源：IEA，西 部证券 研发中 心 图 10：2021 年美国超 70%的配电变压器 使用年限超 25 年 图 11：2021 年美国超过 33%的高压电力变压器使用年限超 50 年 资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 70%15%0%10%20%30%40%50%60%70%80%使 用 年限超25 年 使 用 年超超40 年占比33%17%0%5%10%15%20%25%30%35%使 用 年限超50 年 使 用 年超超60 年占比 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 10|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 图 12：2021 年部分国家按不同原因分类的电网相关停电，所造成的经济影响占总 GDP 的比例 资料来源：IEA，西 部证券 研发中 心 存量替换是美国变压 器市 场增长的重要驱动力，每年 近 2/3 的变压器用于替 换需求。根据PTR，美国 每年 约 2.1%的变压 器机 组退 役，用新 变压器 替换 老 旧 变压 器 是 行业重 要的 需求来源。美 国每 年销 售的 配电变 压器 超 过 100 万 台，但 其中只 有三 分之 一的 容量增 加；另外三分 之二 用于 替换 电网 中使用 了几 十年 的变 压器。存 量替 换是 美国 变压 器 市场增 长的 重要驱动 力。图 13：美国配电变压器市场中约 2/3 的来自存量需求 资料来源：PTR，西部 证券研 发中心 2.2 新增 需 求：新 能源 与交通 电气 化推动 新增 需求 美国 新能源发电量的 大幅 增长需要相应的输配 电网 络 升级扩容，进而推动变 压器需求。根据 EIA，2022 年美 国总 发 电量达 到 40.9 亿 兆瓦 时，风能、太阳 能、水力 等可 再生能 源发电量 于 2021、2022 年先 后超过 核电 和煤 电。这其 中，美 国风 电和 光伏 发电 量快速 增长，公用事 业规 模光 伏容 量 从 2021 年的 61GW 增至 2022 的 71GW，风 电 装机 规 模由 2021年的 133GW 至 2022 年的 141GW。EIA 预测 美 国 可再生 能源 发电 的份 额将 从 2021 年的21%增 加到 2050 年的 44%，增 量主 要来 自光 伏和 风电。美 国新 能源 的发 展 目标需 要对 电网进行 扩展 和升 级，以 使得 即将 上线 的新 电厂 能够 实现电 网互 联，进 而将 推 动电力 和配 电新 增 需求,33%存 量 替换,67%行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 11|请务必仔细阅 读报告 尾部的 投 资评级说 明和声明 变压器 市场 的增 长。值 得 注意的 是，根据 PTR，截 至 2022 年底，美 国有 超 过 10200 个项目正在 寻求 电网 互联，发 电量约 为 1350GW，储 能 约为 680GW。图 14：2022 年美国可再生能源发电量超过了煤炭和核能 资料来源：EIA，西 部证券 研发中 心 图 15：EIA 预计至 2050 年美国 44%的电力将由可再生能源提供 资料来源：EIA，西 部证券 研发中 心 注：生物 燃料均 单独列 出，包 含在石 油 和其他液 体中 美国交通运输部门的 电气 化有望推动美国变压 器市 场的增长。根 据麦 肯锡 的 报告，美国 联邦政府的目标 是 至 2030 年 美国销售的新乘用车和 轻型卡车中有一半应该是 零排放汽车（ZEV），包括 BEV、PHEV 以及 FCEV。在全 国达 到联 邦 ZEV 销 售目 标的情 况下，麦肯锡预计 美国 的电 动汽 车车 队将 从 2022 年的 不到 300 万辆增 长 到 2030 年的 4800 多万 辆，约占美 国道 路上 所有 车辆 的 15%，其中 乘用 车数 量 可能超 过 4400 万辆。随着 道路上 电动汽车数 量的 增加，每 年为 电动汽 车充 电的 电力 需求 将从现 在的 110 亿千 瓦时 激增到 2030年的 2300 亿 千瓦 时。2030 年的 需求 估计 约占 美国 当前总 电力 需求 的 5%。为 了满足 美国电动车 的充 电需 求，根据 美国两 党 基础 设施 法 提供 了 75 亿 美元 用于 发 展该国 的电 动汽车充 电基 础设 施。但 与 此同时，如果 电网 基础 设 施跟不 上电 动汽 车 即 充电 桩 的发 展，司 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 12|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 机可能 会遇 到充 电困 难，例如排 长队 或只 能在 特定 时间和 地点 充电；过度 紧 张的电 网也 将更容易 受到 极端 天气 事件 的影响，并且 容易 发生 停 电。电动 汽车 充电 基础 设 施的急 剧增 长将在更 高的 电网 容量 需求 和电网 灵活 性方 面直 接影 响电网，推 动变 压器 需求。图 16：麦肯锡 预计 2030 年美国 各类电动车 电量需求将达到 2300 亿千瓦时 资料来源：麦肯 锡，西 部证券 研发中 心 2.3 政 策支 持：相关 法案 支持 美国 电网建 设升 级 基础设施法案 等政策 有效 推动美国电网投资建 设。为提升 电网 可靠 性以 及对 老旧设 备进 行升级改 造，近年 来美 国逐 渐加大 对电 网领 域的 投资。2022 年 北美 电网 投资 额 达到 936 亿美元，同 比增 长 6.85%，2018-2022 年复 合增 速达 到 6.97%。2021 年 11 月 通过的 两党基础设 施法 案 提出 将 升 级美国 的电 网设 施，投资超过 650 亿美 元用于 清 洁 能源传 输和 电网领域。它将通过 建设数千英 里的新的、有 弹性的输电 线路来升级我 们的电力基 础设施，以促进可再生能源和清洁 能源的扩张，同时降低成 本。通 胀 消减 法 案 计 划提 供 3700亿美元 的激 励资 金，用 于 部署商 业和 新兴 清洁 能源 技术。我 们预 计相关 刺 激 政策 有 望对 美国变压 器在 内的 电网 基础 设施投 资 带 来有 效的 拉动。图 17：2022 年北美电网投资额同比提升 6.85%至 936 亿美元 资料来源：IEA，西 部证券 研发中 心 0 500 1000 1500 2000 2500乘用车 轻型商用 车 卡车 公共汽车679694711 7157478028769360%1%2%3%4%5%6%7%8%9%10%010020030040050060070080090010002015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022北美电网 投资（亿美元）同比 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 13|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 表 4：美 国电网 建设相 关支持 法案 法案 通过时间 内容 两党基础设施法案 2021 年 11月 为美国能 源部（DOE）提供超 过 620 亿美元的资金，其中目 标 包括 为更多美 国人提 供可靠、清洁 和负 担得起的 电力，具体方案包 括 为各 州、部 落和公 用事 业公司提 供 110 亿美元的 赠、为 能 源部制定 一项 25 亿美元 的输电 促 进计划、支持 30亿美元扩 大智能 电网投 资匹配 赠款 计划等 升级美国 的电力 基础设 施，在 全国 范围内提 供清洁、可靠 的能源，并 部署尖端 能源技 术，以 实现零 排放 的未来。将投资超过 650 亿美元 用于清 洁能源 传输 和电网领 域。它 将通过 建设数 千英 里的新的、有弹 性的输 电线路 来升 级我们的 电力基础设施，以促进 可再生 能源和 清洁 能源的扩 张，同 时降低 成本。2022 年 1 月 12 日，美国 能源部 启 动的“建设更 好的电 网计划”将 促 进全国范 围内新 建和升 级的大 容量 输电线路 的发展，并支持投 资，以实 现配电 系统的 灵 活性和弹 性现代 化，以创 建更具 弹 性的电网。2022 年 11 月 18 日，美国能源 部宣布 了 130 亿美元的 新融资 机会，用于 国 家电网的 扩建和 现代化。在 两 党基 础设施法 的 资助下，电 网弹性 创新 伙伴关系（GRIP）计划和输 电促进 计划共 同代表 了对 关键输配 电基础 设施的 最大单 笔直 接联邦投 资，也 是政府 建设更 好的 电网倡议 下超过200 亿美元投 资的首 批首付 款之一。通胀削减法案 2022 年 8 月 计划提 供 3700 亿美元的激 励资金，用于 部署商 业和新兴 清洁能 源技 术。法 案还支 持加大对 输电设 施的 投资，预计将 在输电设施的 建设和 改造方 面投 入 20 亿美元，在跨区 域输电 线路选 址方 面投入 7.6 亿美元。资料来 源：美国 白宫，美 国能 源部，西部证 券研 发中 心 三、供给：本土厂商 供给 不 足，变 压器 供 需 失 衡 3.1 进 口依 赖：美 国本 土 产能 有限，进口 依赖 度高 美国变压器市场参与 者包 括本土企业和跨国公 司，后者为主导。美 国市 场电 力变压 器的 主要供应 商分 为美 国公 司（总部设 在美 国）和国 际公 司（可 能在 美国 设有 制造 工厂，但总 部设在其 他地 方）。美国 公司 包括通 用电 气（GE）、弗吉 尼亚变 压器 公司（Virginia Transformer Corporation）伊顿（Eaton）、宾 夕 法 尼 亚 变 压 器 技 术 公 司（Pennsylvania Transformer Technology）。另 一方面，美 国变 压器市 场由 大型 跨国 公司 主导，包括 日立 能源、WEG、HPS（Hammond Power Solutions）、西 门子、晓星（Hyosung）、现 代电 力变 压 器（美 国）和 JSHP 等。其 中，日立 能源，WEG，通 用电 气和 弗吉尼 亚变 压器 能同 时生 产配电 变 压器和电 力变 压器，而 宾夕 法尼亚 变压 器和 现代 电力 变压器 仅生 产电 力变 压器。表 5：美 国变压 器主要 厂商 产 品情况 公司名称 产品情况 产品类型 日立能源 变压器领 域的全 球领导 者，提供 充 液式和干 式变压 器，公司 北美总 部 位于北卡 罗来纳 州罗利 市，在美 投 资建设 有7 处制造基地，其中，5 处基地 可 生产变压 器，1 个研发 中心，产品 包括电力 变压器 和配电 变压器，其 配电变压器产品功 率最高 可达 25MVA（大型配电变 压器）。电力变、配电变 WEG WEG 是一家全 球性的 电气设 备制 造商，其产品 范围广 泛，包括电 机、发电 机、变频器、控 制器以 及各 种类型的变压器。在变 压器领 域，WEG 提 供包括特 种变压 器、干式变 压器、小中型配 电变压 器、电力变 压器等 在内的多种产品，用 于不同 的工业 和商业 应 用。WEG 是首 批获得 由 INMETRO（国家计量、质量 和技术 研究所）和 Eletrobrs 协调的 巴西标 签计划 认证 的 300kVA 以下配电 变压器 制造商 之一，该计 划确认产 品符合 节能和 能效 标准。其中型配电 变压器 功率能 达到 3000kVA。电力变、配电变 通用电气（GE）GE 提供各种 各样的 电力变 压器，从中压到 超高压(1200 千伏交流 和 1100 千伏直 流)，从小 型(5MVA)到非常大的额定功 率(2750MVA)。同时，公 司提供广 泛的配 电变压 器，以 支持 各种应用，其产 品线包 括杆式 和垫 式、单相和三相解 决方案，以及 一次和 二次 变电站变 压器、铸线圈 变压器、网 络变压器 和稳压 器。电力变、配电变 行业深度研究|电网设备 西部证券 2024 年 01 月 31 日 14|请务必仔细 阅读报 告尾部 的 投 资评级说 明和声明 公司名称 产品情况 产品类型 弗吉尼亚变压器 弗吉尼亚 变压器 公司是 北美最 大的 美国变压 器制造 商。公 司在美 国和 墨西哥拥 有六家 最先进 的工厂，为 任何可以想象的应 用生产 电力变 压器。其产 品线包 括 GSU、变 电站、自耦 变压 器、接 地变压 器、基座安 装、驱动 变压器、整流器、励磁器、稳压 器等。铁芯 式充液变 压器额 定值 从 300kVA 到 400MVA/525kV 不等，壳 式充液 变 压器额定值从 60MVA 到 1,400MVA/500kV，干式变压器 额定额 定值 从 300kVA 到 20MVA/35kV 不等。电力变、配电变 宾夕法尼亚变压器 宾夕法尼 亚变压 器技术 是一家 美国 独资企业，提供 各种尺 寸和类 型的 电力变压 器的领 先制造 商公用 事业、市政电力和工业 市场。公司在 美国的 两个 工厂生产 变压器 额定值 从 5MVA