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南高齿(一):被忽略的风电零部件龙头

  来源:格菲研究 有181人浏览 日期:2021-03-17放大字体  缩小字体

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南高齿是风机齿轮箱龙头,中国高速传动是其母公司。

我们是什么时候开始注意到这家公司的呢?

在研究风机制造商的过程中,我们查看了几家头部企业的招股说明书,发现了个有意思的现象:下图为运达股份招股说明书中所表述的16年到18年公司齿轮供应商的情况,我们发现,公司采购的齿轮箱、偏航驱动等基本均由南高齿供应。且相对于桨叶、发电机等原材料,齿轮箱的供应明显较集中。运达股份是我国市占率第四名的风机主机制造商。

下图是明阳智能招股说明书中所表述的15年到18年的主要供应商情况,公司的齿轮箱与偏航减速机等也基本由南高齿提供。明阳智能是我国市占率第三名的风机主机制造商。

我国最大的风机制造商金风科技上市时间是07年,所以招股说明书中的数据没有很强的参考性,但我们从下图中可以感受到公司齿轮箱的供货商自06年开始同样在向南高齿倾斜。现在金风科技的技术路线是直驱式,不再需要齿轮箱。

就这样,南高齿这家不见经传的公司和风机齿轮箱行业引起我们的注意。

我们平时所说的风机主机制造商通常指的是制造一座风机的上半部分,不包括塔筒(个别主机厂商有自己的塔筒产线)。一个风机发电系统中主要有叶片、齿轮箱、发电机、轮毂、轴承等零部件。

风机齿轮箱一般包含3类:

增速箱,即主齿轮箱。这也是使转速极慢的风叶支撑起发电机从而达到发电作用的奥秘。主齿轮箱内部的传动将叶片的转速提升100倍以上使其能与发电机的转速相匹配,从而使发电机能够以正常的转速进行发电。所以主齿轮箱是传统风机的重要部位。

偏航减速器。我们都知道,风向是不断变化的,如何让风机总是能面向风向以达到最高的发电效率,是偏航减速器的作用。偏航减速器将偏航动力源输出的动力和运动传递到偏航执行机构的主动件上,通过主动件与从动件的作用,驱使机舱偏航,从而使机舱绕塔架旋转,调整风力发电机的方向,以使叶片对准来风方向。一般每个机组有4台偏航减速器,常采用4级行星齿轮传动。

变桨减速器。变桨减速器主要用于调整叶片的安装角,从而达到调整叶片空气动力学特征的目的,变桨减速器位于风轮轮毂内部,有几个叶片就使用几个变桨减速器,一般每个机组有3台。

在大多数时候,风机主机制造商扮演的更多是组装者和设计者的角色,占风机生产成本最多的部分是上游的众多零部件。以运达股份为例,19年公司产品的直接材料成本占总营业成本的95.97%,而制造费用占比不超过1%。细究其风机主机制造商的原材料构成,桨叶即叶片占比最高,其次就是齿轮箱:

为节约生产成本、提高风机效率和零部件之间的匹配度,一些整机厂商选择自建上游生产线,例如明阳智能就是其代表性企业,公司所使用的叶片几乎全部为自产,且其生产成本与其他同行业公司相比有较大优势,但公司唯独不生产齿轮箱,所以齿轮箱是公司生产成本中占比最多的部分。

全球最大的风机制造厂商Vestas,18年有12个生产基地,其中6个组装厂、4个叶片厂、1个控制系统生产厂、1个风塔厂,也没有齿轮箱生产线。但齿轮箱作为第二大成本端,同样面临着自产的风险,如国内第二大风机厂商远景能源,公司内使用的部分齿轮箱就是公司自研产品。虽然没有直接证据或数据,对于一些有实力、有规模的风电厂商,他们也很有可能或多或少的具备生产齿轮箱的关联公司或子公司。但不管从规模上还是资源投入上来考虑,这种贯穿上下游一体化的生产模式不应该是未来的主路线。

除此之外,主齿轮箱行业还有一个致命的风险点:

我们一般将风机配置技术分为三种:双馈异步式、半直驱式和直驱式。

三种技术路线各有特点,直驱结构简单,传动效率高,但体积大易失磁;半直驱体积较小但较难维护且传动效率低;双馈式体积最小,成本最低但易出故障,维护难度高且机械传动效率低。

观察上面三种技术路线的矢量图就可以发现一个关键点:双馈式和半直驱式是有齿轮箱的,但直驱式的风机内部不需要齿轮箱,也就是说,如若未来直驱式风机成为流行,齿轮箱将会面临需求大幅下跌的风险。现在风机技术路线发展处于哪种阶段?下图是中泰证券研究院整理的14年到18年不同风机技术路线的市场份额情况:

截止到18年,全球还是以双馈式风机为主,其次是直驱式技术,半直驱式技术占比不到4%。下面是2019年全球最佳风电评选结果:

最佳陆上风电机组(3.4MW以下)

小功率陆上风电排行榜中名列第一的是我国金风科技2.8MW直驱式风机,第二名是我国远景能源3.3MW的双馈式风机,远景是我国市占率排名第二的风电非上市公司。

明阳智能研发的3.2MW半直驱式风机位列第七名,这也说明明阳的风机在产品性能和推广度上尚不如其他两家公司。在前十名最佳风机中,双馈式占5家,其中两家由远景能源所属;直驱式占4家,其中两家由金风科技所属。半直驱式仅占1家,由明阳智能所属。小功率陆上风机还是以双馈式为主。

最佳陆上风电机组(3.5MW以上):

大功率陆上风机排行榜中名列第一的是全球最大的风机制造商Vestas旗下的5.6MW半直驱式风机,在上图前十名中,中国风机占3家,相对来说,国内的风机制造商在小功率风机领域更有优势。双馈式风机占5家,直驱式风机占3家,半直驱占2家。大功率陆上风机仍以双馈式为主。

综上所述,对于陆上风机,更多制造商仍偏向于传统的双馈式技术路线,但不得不说,直驱式与半直驱式风机的占比相对于18年提高了许多,且半直驱式在大功率风机上使用更为广泛。

最佳陆上风电机组(3.5MW以上):

海上风机相比于陆上风机具备更强的技术特征,位列第一名的是通用电气旗下的12MW直驱式风机,中国企业占5个席位,其中明阳占有2个席位,这也说明虽然我国海上风机发展时间较短,风机的功率相对于海外其他制造商较小但品质和性能上仍有很强的竞争优势。以上10种风机沿用直驱式的有5个,半直驱的有4个,双馈式1个。

因为海上风机对体积等没有很高限制,所以可以大量采用直驱或半直驱技术,双馈式技术由于传动效率不高,在海上风机中使用较少。

未来随着海上风电的高速增长,海上风机的占比会快速提升,两种技术路线很有可能会并驾齐驱,但未来带有齿轮箱的双馈式和半直驱式市场份额大概率仍可达到一半以上。

目前市占率在全球排名靠前的几家风机制造商的技术路线也不尽相同,如金风科技,从陆上风电到海上风电一直坚持直驱式配置;Vestas在不同的风机类型上沿用双馈或半直驱式技术;而西门子旗下的陆上风机使用双馈式,海上风机使用直驱式技术。

我们可以粗略的计算一下,假设今年风电装机量在73GW左右,我们按照双馈和半直驱式风机市占率70%来计算,今年主齿轮箱就有近170亿的市场空间,若按每台机组配备3台变桨减速器和4台偏航减速器来计算,今年这两种原材料的市场空间就有60亿元左右,整个齿轮箱的市场空间可以达到230亿元。而且未来这个空间还会随着风电行业的增速保持每年5%左右的增长。

除此之外,大功率风机的发展趋势需要性能更优的齿轮箱,齿轮箱的平均售价也会提高。实话说这个市场空间其实并算非常大,齿轮箱的利润率并不高,就算按4%的净利率计算,行业每年的收益还不到10亿元,20倍市盈率能产生200亿市值的公司。但换个角度来想,这种技术型相对密集且利润并不是很高的制造业避免了新进入者的竞争。

所以,齿轮箱在风机原材料端属于较集中的行业。据中泰证券研究院提供的数据 ,18年齿轮箱前5大供应商占整个市场份额的86%。目前排名前三的供应商(南京高传、采埃孚、威能极)几乎占到全球齿轮箱年产能的四分之三,第二、三梯队的齿轮箱供应商竞争压力巨大。

据有关数据显示,南高齿的全球市占率目前可达到28%左右,其实这个数字没有什么值得庆祝的,在06年公司上市初期,公司的齿轮箱就可占到国内市场90%的份额,在15年公司风电齿轮箱的全球市占率也在29%左右,国内市场份额过半,稳居世界第一。

在16年公司风电主齿轮箱产品在国内双馈风力发电市场占有率达到60%,在国外市场占有率也位居前列。所以更准确的说,自公司开始步入风电齿轮箱板块经过最初几年高速发展之后,近几年公司的业务发展实际是较为停滞的。

换句话说,公司的国内市占率好像已经开始见顶了,国外业务拓展是公司业绩增速继续提升的新引擎

上图是自公司上市以来风电齿轮箱板块的业绩表现和公司整体的一个营收及盈利能力的变动趋势。

1969年公司成立,2003年,公司首个风电齿轮箱生产制造和研发基地——南京高速制造有限公司成立,在公司发展的近20年间,风电齿轮板块占据的比重越来越高。19年,公司80%以上的营收都来自此业务,也是国内少见的以风电齿轮箱为主业务的上市公司。

2019 公司年风电齿轮箱业务前五大客户销售金额合计54.33 亿元,占风电产品销售总额的比重为 67.89%,虽然客户集中度较上年有所下降,但总体仍较集中。(我们猜测前五大客户分别是:国电联合动力、广东明阳、远景能源、运达风电和GE)

从上图中我们也可以看出,公司风电齿轮箱业务的营收与全球风电新增装机量有着密切的关联。从06年上市到10年是公司高速发展的5年,风电行业大环境也相对较好。

2011年,风电行业出现重整,致使产品售价下跌,风电发电客户推迟提取产品,公司业务收入大幅下跌。2012年,全球经济放缓,弃风限电严重,公司业务收入继续下跌。

风电行业在2013年第二季度开始逐渐走出低迷,并网问题出现化解,公司的业绩也开始小幅提升,这是公司在年报中的表述。

其实我们若仔细看11年到13年我国和全球的风电新增装机量可以发现,虽然外界环境确实受到一些影响,但装机量还算平稳,就算考虑到产品售价下降,也不至于使公司的业务出现如此大的下滑空间。所以伴随着外界环境的不景气,公司本身很可能也出现了一些问题。但这些问题都随着14、15年风电行业的重新复苏得到了改善。

16年经过前两年的抢装期,风电市场出现了很大回调,公司也加强了对客户的信用控制,使得国内的销售额有所下降,但海外销售额有所上升。接下来的几年,公司的业绩销售额与新增装机量的变化趋势基本保持一致,没有什么突破性的提升。下图是近几年南高齿风电齿轮箱的产销量数据:

在国内,南高齿的主要竞争对手是重庆齿轮(非上市公司)、大连重工、太重齿轮、杭齿前进等公司。这些公司都并非以风机齿轮箱作为主要业务,除重齿外,每家的风电齿轮箱业务大概有3亿左右的营收,远小于南高齿。且杭齿前进的风机齿轮箱业务毛利率只有6.32%,远低于南高齿。

重庆齿轮是上市公司中船重工旗下子公司,据19年年报披露,公司当年主齿轮箱出货529台,同比增长239%;偏航系统出货30689台,同比增长86%,当年新增风电业务的订单32.6亿元,同比增长66.84%。

简单计算一下,19年重齿齿轮箱业务的营收大概在15亿元左右,与南高齿还有一定差距,就算将新增订单全部加起来也不及南高齿的一半,南高齿在中国市场具有绝对领先地位,但重齿的增速确实远高于南高齿。

海外的竞争对手主要有德国的采埃孚公司和威能极两家公司。前者是全球知名的汽车零部件供应商,具有部分风机齿轮箱业务。后者与南高齿类似,是专业风机齿轮箱提供商。威能极是弗兰德的子公司,而后者在2005年被西门子(中国)有限公司工业业务领域驱动技术集团收购,南高齿可能丧失一部分西门子歌美飒的订单。

到目前为止威能极已向世界各地提供10万多台齿轮箱,总装机量达1.6亿KW,据全球第一,为中国市场交付近2万台齿轮箱,总装机容量达4000万KW,在中国市场占有率排名第二,同期,南高齿已出货齿轮箱累计8万多台,稍低于威能极,但国内市占率排名应该是第一。


   
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