（报告出品方/作者：中信证券，王喆）
1风电：供给变革驱动行业内部迭代
风力发电抢装落潮，碳中和驱动风电平稳发展
我国风电行业整体可分为成长期与波动期。第一个阶段是年及以前年份，政策的带动下，国内风电行业从起步探索到快速增长，尤其是年之后增速提升，归因于我国从年开始大幅加快风电规模化建设，新增装机也迈入GW时代，根据GWEC数据，此阶段我国累计装机量从年的.7万Kw增长至年.4万Kw。第二个阶段是波动期，风电发展进入调整，在行业快速增长的情况下，出现了供应、求不相匹配的矛盾情况。-年，我国弃风率在15%以上，监管趋紧，行业出现波动。年以来，风电弃电逐渐降低，我国风电发展在波动后继续上扬。
风电补贴对新增装机形成重要影响，行业内出现两次抢装潮。年12月31日，发改委发布《关于适当调整陆上风电标杆上网电价的通知（发改价格[]号）》，开启风电标杆电价的退坡机制。政策适用于年1月1以后核准的陆上风电项目及年1月1日前核准但于年1月1日以后投运的陆上风电项目。为了避免上网电价下调，开发商将年1月1日以前核准的陆上风电项目在年底实现并网，导致年抢装潮出现。第二次抢装潮出现在年。年5月21日，发改委发布新政策，明确提出年核准的陆上风电项目，年底仍未完成并网的，国家不再补贴。在此背景下，存量项目快速推进，年新增装机量出现历史新高，年12月底单月装机万千瓦，年总装机量达到万千瓦。
风电抢装退潮，政策因素趋弱，碳中和趋势成为启明星。“双碳战略”下，我国非化石能源占一次能源消费比重将达到20%左右。根据《国家能源局关于年风电、光伏发电开发建设有关事项的通知》，我国将建立保障性并网、市场化并网等并网元保障机制，年非水可再生能源保障性并网规模不低于万千瓦，对于保障性并网范围以外的风电、光伏项目，可通过自建、合建共享或购买服务等市场化方式落实并网条件后，由电网企业予以并网。碳中和大背景下，风电加快发展趋势较为明确。
国内海上风电在政策支持下快速发展，产业链逐步成熟。据GWEC数据，中国在年实现了3GW以上的海上风电新增并网，连续第三年成为全球最大的海上风电市场。全球新增海上风电中国占比最高，达到50.4%，全球海上风电总装机量为35.3GW，中国占比为28.3%。
预计风电新增装机量为35-40GW。《风能北京宣言》发布，提出在“十四五”规划中，为风电设定与碳中和国家战略相适应的发展空间，保证年均新增装机50GW以上；年后，中国风电年均新增装机容量应不低于60GW。国家能源局数据显示，年1-8国内新增风电装机14.63GW，加之年抢装潮，预计年风电装机量约为35-40GW。
风机大型化推动风电供给端变革，叶片迭代加速
风机大型化标志着风电机组功率提升。由于高塔筒意味着能够捕获更高高度处的风速，长叶片意味着风轮的受风面积更大，能够捕获更多的能量，风轮直径扩大，风机可捕捉更多的风能，从而提高发电量，有助于风电在风速较低的地方打开市场。风机大型化趋势下，单机功率逐渐提升。CWEA统计我国新增装机各类机型容量占比，2-2.5MW功率风机市场份额逐步扩大，2MW功率设备或将逐渐退出市场。
海上风电叶片相较于陆上风电更大。海上风电运输、安装与维护等成本较陆上风电高，需要采用相对更大的叶片以降低单位容量的发电成本，海上风电采用相对陆上风电单机容量更大的机组，例如，明阳批量交付的海上风机单机容量超过5.5MW、叶轮直径超过米。
风电零部件中，叶片的技术迭代速度最快。大型化风机需求更长的叶片、强度更高的传动装置、功率更高的发电装置。核心零部件迭代需要跟进，其中叶片的技术迭代速度最快。2.0MW机型最早使用的是93米叶片，到、年已经使用米叶片，年则一般会配置米以上直径叶轮的叶片。
叶片技术迭代，高性能材料需求提升
风电叶片经历发展，目前完全使用复合材料。风电叶片材料早期使用木材、布蒙皮、铁蒙皮、铝合金蒙皮，随着风电叶片长度增长，需要使用更高强度的材料，复合材料能够满足叶片大型化的轻量化、高模量、高强度的需求，风电叶片是世界上最大的复合材料部件之一。
2基体：进口依赖过重，国产化不足
核心基体：环氧树脂体系是风电叶片生产的核心材料之一环氧树脂是风电叶片生产过程中最为核心的原材料之一。环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。
由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的，它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料。我国环氧树脂主要应用于涂料和电子电气领域，复合材料领域用量可观。
树脂传递模塑工艺是大型叶片一次性成型主要工艺。小型风电叶片往往采用手糊成型工艺，质量不稳定。在风电叶片大型化的趋势下，对叶片质量提出较高的要求，目前风电叶片中通过树脂传递模塑成型工艺实现复合材料的成型，通过将树脂注入到闭合模具中浸润增强材料并固化，此工艺设备昂贵但是节约劳动成本、树脂浸渍性能好、成型周期短。
环氧树脂自身为热固性的线形结构,加入固化剂交联后才能表现出优良的性能。胺类化合物是环氧树脂重要的固化剂。一般胺类(如乙二胺,二乙烯三胺,三乙烯四胺等)固化剂在常温下具有挥发性大、刺激皮肤和呼吸道、毒性大、韧性低、强度低等缺点导致其使用范围受到限制。而聚醚胺的出现克服了上述传统环氧固化剂的缺点,将含有醚键的胺类化合物应用于环氧树脂固化剂中,不但能提高固化物的柔韧性,还克服了简单多胺固化剂毒性大的缺点。
聚醚胺是环氧树脂体系的固化剂，改善环氧树脂的耐酸碱性、耐水性和电性能。聚醚胺（PEA）是一类以聚醚为主链结构，末端以胺基为官能团的聚合物。聚醚胺主要应用于聚氨酯反应注射成型材料、聚脲喷涂、环氧树脂固化剂以及汽油清净剂等领域。聚醚胺采用离去基团法和催化胺化法生产，催化胺化法是工业主要方法。聚醚胺因其优异性能广泛应用于风力发电、纺织印染、铁路防腐、桥梁船舶防水、石油及页岩气开采领域。
产业格局：环氧树脂产能饱和，聚醚胺产能不足，二者进口依存度高
我国环氧树脂产能产量基本保持稳定，行业饱和度较高，年产量有所增长。根据卓创资讯的数据，-年我国环氧树脂产能及产量基本保持稳定，年产量相比-年有较大的提升。行业产能利用率在年也有较大的提升，达到61%。
风电叶片所用环氧树脂供应商的主要供应商有欧林（OLIN）、瀚森（HEXION）、亨斯迈等，上纬、惠柏新材料等。从市场份额来看，瀚森化工和欧林占据着主导地位，我国主要有道生天合、上纬新材、惠柏新材料供应风电叶片所需的环氧树脂，瀚森、欧林、亨斯迈总市场份额从年的39.76%下滑到年的35%，但是地位稳定，主导供应格局。
我国高端环氧树脂进口量需求大，进口替代势在必行。我国环氧树脂特种产品及固化剂开发不足，如电子级环氧树脂、功能性粉末涂料、汽车底漆和风电叶片等对适用性及稳定性较高的高性能环氧树脂供不应求，依赖进口，制约高端下游产品的国产替代化进程。以艾郎科技为例，其-年的环氧树脂供应商为瀚森化工、OLIN公司和道生天合（OLIN的国内树脂代理商），进口依赖度较高。
聚醚胺固化剂中美国亨斯曼、德国巴斯夫公司市占率高，中国企业市占率逐渐提升。亨斯曼装置在欧洲、美国、新加坡，产能约12万吨/年。巴斯夫装置主要集中在美国和帝国，中国地区有少量产能。我国聚醚胺生产企业包括无锡阿科力、扬州晨化、烟台民生、山东正大、万华化学。其中，山东正大聚醚胺产能为3.5万吨，居国内首位；晨化股份生产聚醚以及聚醚胺，聚醚胺产品产能为1.8万吨，在建产能为1.3万吨；阿科力聚醚胺产能为2万吨，年定增计划开展1万吨聚醚胺项目。
年风电行业需求旺盛，带动聚醚胺以及原材料聚醚的价格提升。聚醚的产品价格与原料PO（环氧丙烷）直接相关。年在风电抢装潮的带动下，环氧丙烷价格从年初元/吨均价攀升至年9月份1元/吨高点，实现翻倍的涨幅，国内“PO-聚醚-聚醚胺-风电”产业链中聚醚产品同时实现了量价齐升。
根据阿科力公司往年报表分析，聚醚胺价格在年达到低点后，年相较于年有近30%的提升。考虑到原材料端的涨价趋势，年聚醚胺价格仍保持高位。国际巨头巴斯夫也宣布涨价，年4月1日起，巴斯夫宣布将在北美地区提高以Baxxodur品牌销售的聚醚胺的价格，以聚醚胺D为例，调涨幅度为元/吨。
风电行业快速发展带动结构胶需求增长。我们预计“十四五”期间，我国年均风电装机量为55GW左右，CAGR为11.8%，保持高速增长态势。根据康达新材招股书中的计算，以1.5MW机组为例，单个叶片结构胶用量为kg，单机用量为1.05吨，推算得到结构胶用量为0.7吨/MW。年我国风电主力机型为1.5MW，年风机功率主要为2-4MW，风机叶轮直径从约80米提升至米以上，叶片长度实现了翻倍，将提升单只叶片结构胶的需求。假设结构胶单位用量不变，我们预计“十四五”期间，结构胶的年均市场需求为3.85万吨。
国内结构胶竞争格局中，康达新材市占率第一。风电结构胶属于结构胶的高端类型，需要通过德国劳氏船级社（GL）认证方可应用于风电叶片制造之中。风电结构胶的主要市场参与者为美国瀚森、陶氏化学与康达新材，目前康达新材国内市占率为约70%，成为当之无愧的行业龙头。
结构胶原材料成本高，技术溢价提升价格。据康达新材年报，结构胶原材料成本占据80%以上。风电结构胶技术难度较大，毛利率较高，根据康达新材营收数据进行计算，年公司环氧胶毛利率为31.8%，年风电结构胶的平均售价为4万元/吨，环氧树脂均价为2万元/吨，具备较好的盈利水平。
发展趋势：风电环氧树脂高速增长，高性能发展适配新体系
-年预计风电用环氧树脂需求将保持高速的增长。风电叶片尺寸增大，其质量将出现三次方的同步变化，对于基体材料的用量需求将有保障。预计风电叶片专用环氧树脂受益于风电装机的高景气度将实现稳定的增长。我们以聚合科技招股书（申报稿）中披露数据计算得到-年我国风电环氧树脂的需求量为13.9、19.1、35.5万吨，年因风电装机量的大幅增加，风电环氧树脂需求出现明显的增长。在风电大型化的趋势下，碳纤维用量提升，在碳纤维高性能的支持下，预计单位装机容量环氧树脂将持续下降，但随装机量的高速增长，预计环氧树脂需求也将呈现出高速的增长。（报告来源：未来智库）
碳纤维复合材料发展，树脂体系化适配。不同的碳纤维复合材料成型工艺存在较大差异，因此所选环氧树脂体系与成型工艺的匹配性成为影响碳纤维复合材料性能和实现产业化的关键。在风电用碳纤维材料中，拉挤成型是主要的成型工艺。根据拉挤成型工艺的特点，所用环氧树脂体系应具有较长的可使用期、黏度低、加热反应速度快、浸渍效果好等特点，如酸酐环氧树脂体系等。需要对环氧树脂进行增韧，提升其玻璃化转变温度以改善耐高温性能；对环氧树脂填料进行研究，探索降低成本、缩短凝胶时间、提升耐温性能同时保持力学性能的最佳体系。
3芯材：结构泡沫材料是未来芯材发展趋势
芯材是风电叶片的主要材料。风电叶片中壳体、剪切腹板等重要部件一般采用夹芯结构，通过此结构将叶片所受的剪切力从表层向内部传递，提高叶片的载荷能力。
传统芯材：巴沙木供应不稳定，市场价格走高
轻木,又称南美轻木、巴尔沙木,它是由紧密排列的细胞结构组成的,经过烘焙,杀菌处理,具有轻质高强等特点。其具备高强度、低密度、抗压缩性能好、良好的面板粘接性能、操作简单、良好的绝热性能、高抗冲击性及抗疲劳性、良好的阻燃性、优良的耐水性能、操作温度范围宽、可再生的优点。
巴沙木存在一定的生长周期，供应与风电叶片高速发展的需求不匹配。巴沙木主要产自于南美，由于年以前风电设备行业不景气，种植者选择转投其他作物，加上巴沙木4-5年的生长周期，导致产量下降，供求关系推高进口价格，导致风电行业采购价格持续走高。随着叶片大型化发展，如果使用巴沙木作为芯材，将进一步加剧供需不平衡。
轻木生长周期结束可能会使得价格下降，短期内轻木价格高企，风电叶片供应商应及时转换生产模式。轻木生长周期结束可能会导致轻木价格回落，在此之前，风电叶片制造企业需要承受高昂的价格，加之原先生产技术按照轻木适配，短时间内技术迭代成本较高。风电叶片制造厂商应及时切换生产模式，采取合成材料作为芯材以减轻轻木供应紧张的局面。待轻木价格回落，风电叶片制造厂商对芯材的使用将会有更多的选择。
新型芯材：结构泡沫塑料行业壁垒高，供应紧俏
三明治结构的夹芯复合材料是一种结合工字梁的结构设计特点，是材料和结构共同优化的一种材料结构设计。玻璃钢夹芯复合材料一般采用树脂/纤维复合材料做面板层，轻质多孔材料作为芯材。这种结构受到弯曲载荷时，其整体刚性主要取决于面板层的性能和两面板间的距离，距离越大其弯曲刚性越大，而芯材主要承受剪切作用，支持面板不失去稳定性。结构泡沫材料目前市场上主要有PVC结构泡沫材料和PET结构泡沫材料。其中PVC结构泡沫材料由于行业应用比较成熟，是目前使用量最大的一种结构泡沫材料。
风电叶片泡沫芯材种类较多，主要分为热塑性和热固性泡沫材料。泡沫主要有聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈-苯乙烯（SAN）、聚甲基丙烯酰胺（PMI）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等。PS和PET为热塑性泡沫，PVC、SAN、PMI为热固性泡沫。
聚氯乙烯（PVC）泡沫质量轻、强度高，是一种热固性材料，硬质交联PVC泡沫材料主要应用于风力发电叶片。交联PVC泡沫是由PVC树脂和热固性的交联网络组成，具有互穿或者半互穿网络结构的泡沫，强度高，阻燃隔热性能好，水汽透过率低，但是制作工艺复杂，成本较高。《配方组成对交联PVC结构泡沫泡孔结构额影响》（薛俭）中表示，硬质交联PVC泡沫中80-85%应用于风电叶片，其他应用领域有轨道交通、船舶舰艇、航空航天以及建筑节能等行业。风电叶片大型化发展要求重量减轻，交联PVC泡沫主要是闭孔结构，可以有效防止树脂进入到泡沫内部增加叶片的重量。
PVC泡沫存在耐高温性能较差的特点，成型工艺中存在烧焦可能。《风电叶片PVC芯材的耐温性研究》（江一杭）介绍到，在风电叶片成型过程中，由于环氧树脂必须经过高温后固化，才能达到设计强度要求，一般会将模具温度加热到70℃以上。同时，环氧树脂材料固化过程中还会释放出热量，导致产品温度进一步上升(局部会达到℃)。高温后固化工艺对PVC泡沫的耐温性提出了较高的要求。
聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种热塑性材料，强度高，质量轻，电绝缘性优越。PET是乙二醇与对苯二甲酸的缩聚产物，用于生产纤维、各类容器、包装材料之外，可以通过发泡技术生产PET发泡材料。PET泡沫塑料的发泡方式为超临界二氧化碳挤出发泡法，通过将挤出机的螺杆旋转和料筒加热熔融，物料被不断地混合剪切，在机头处由高压瞬间变为低压而使得溶于物料的气体膨胀发泡。
泡沫PET综合性能优于泡沫PVC，可以避免PVC泡沫耐高温性能差的问题。《PET泡沫的性能评估及其在风机叶片上的应用探讨》（汪鹏）中采用密度的PET泡沫与60密度的风电常用PVC泡沫塑料进行性能对比，PET泡沫的各项力学性能均达到风机叶片的设计要求，与PVC泡沫性能相当。除此之外，PET泡沫的耐高温性能优越，避免PVC泡沫叶片经常发生烧糊或鼓包的问题。
经封孔处理的PET泡沫平板的吸胶量低于PVC泡沫，在十几吨的叶片中，假设叶片在腹板中应用PET泡沫2m3，仅有60kg的重量增量，是可以接受的重量变化。根据艾郎科技招股书披露，PET价格低于PVC价格，在PET替代PVC后可以降低叶片成本，为风电叶片企业提供更多的选择，避免单一芯材的供应波动问题，利好行业更加稳定的发展。
发展趋势：新型PET芯材应用，芯材套件应用比例提升
PET泡沫芯材为热塑性芯材，符合环保趋势。热塑性塑料材料还可以改进风机叶片的可持续性能。如今，如何对此类尺寸巨大、复杂程度较高的零配件进行回收再利用也是风电产业高度