一、风电铸件产业基本概述
铸件是制造业的基础。铸造业是装备制造业的重要基础行业，在装备制造行业具有不可或缺的作用。铸件主要用作机器零部件的毛坯，有些精密铸件也可直接用作机器的零部件。
1、分类情况
风电铸件是专用于风机的特殊铸件，主要包括箱体、扭力臂、轮毂、壳体、底座、行星架、主框架、定动轴、主轴套等。风电铸件种类多样，是风机的重要组成，约占风机总成本的10%左右，随着风机产业快速发展，风电铸件规模需求稳步向前。
风电铸件主要组成图示
资料来源：日月股份官网，华经产业研究院整理
2、工艺流程
就铸件工艺流程而言，目前铸件生产过程主要包括铸造和精加工两大主要环节，装配部分基本由交付企业负责。废钢、生铁等通过铸造环节制造毛坯铸件，随后的精加工工序按照毛坯形状特点及产品具体需求，采用多种技术手段加工来达到交付状态。其中精加工环节设备投入和人力成本较高，而风电铸件因需求更加精细和复杂，其精加工生产线设备成本更高，目前小规模民营企业主要发展铸造环节，精加工环节交由外协。
风电铸件工艺流程
资料来源：公开资料整理
二、风电铸件产业链整体简析
1、产业链整体简析
就风电铸件产业链而言，作为风机的重要组成部分，整体产业链相对简单。上游主要是有焦炭、生铁和废钢、树脂等原材料和生产设备组成，由于铸件精加工相对复杂，且对于铸件的不同加工方式有所区别，导致生产设备种类较多，目前我国风电铸件原材料成本约占总生产成本的60-70%。中游主要为风电铸件制造企业，主要为国产企业，其中日月重工占据龙头地位，下游为风电产业，虽然海上风电受限于海洋环境相对复杂目前规模仍较小，预计未来有望成为主要趋势。
风电铸件产业链简图
资料来源：华经产业研究院整理
2、上游端
就铸件上游端整体现状而言，目前我国焦炭、生铁整体产量基本保持稳步增长趋势，2021年分别达到4.64亿吨和8.69亿吨，虽然相较2020年就存在小幅度下降，但整体供给稳定，对风电铸件行业影响较小。就废钢而言，随着我国机械工业持续发展，废钢消费量表现为快速上升趋势，铸件作为废钢关键需求之一，整体需求稳定增长。
2015-2021年中国风电铸件上游主要原材料现状
资料来源：国家统计局，中国废钢应用协会，华经产业研究院整理
就我国铸件总产量变动情况而言，我国我国铸件生产规模巨大，产量多年来居世界首位。根据数据，虽然2019年铸件行业受下游汽车影响(汽车补贴下降导致销量下降)，但依然保持在近5000万吨的产量左右，2020年铸件产量回升，达到5195万吨的历史新高，同比2019年增长6.6%。根据《铸造行业“十三五”发展规划》，我国铸件材质结构将会进一步优化，随着中国工业化进程的持续增长，市场对铸造改性材料的需求会进一步提高。
2001-2020年中国各类铸件总产量及增长率
资料来源：中国铸造协会，华经产业研究院整理
风电铸件属于发电设备及电力需求，目前整体在整体需求的4.8%左右，约250万吨，同比2019年的210万吨增长40万吨左右。随着限电政策背景下，电力需求持续增长，风电产业将保持持续增长，带动风电铸件需求持续增长。
2020年中国铸件下游行业需求占比情况
资料来源：中国铸造协会，华经产业研究院整理
3、下游端
风电铸件是专用于风电的铸件产品，是风电设备的重要组成部分，约占风电总成本的10%左右。根据数据，在风电装机容量方面，截至2021年我国风电装机容量为32848万千瓦，同比2020年增长16.68%，2016-2021年复合增长率为17.2%。预计随着终端电力需求持续增长，能源需求仍是未来关键，将带动风电铸件产业整体需求持续上升。
2016-2021年中国风电装机容量及增长率
资料来源：国家能源局，华经产业研究院整理
风电机各部分成本结构占比情况
资料来源：公开资料整理
三、全球风电铸件产业现状
就全球风电铸件市场规模而言，随着全球风电市场持续发展，铸件需求稳步增长。根据数据，2020年全球风电铸件市场规模约为307亿元，同比2019年增长近54.3%，主要得益于中国风电产业的快速发展，加之全球能源结构持续紧张，整体供给持续吃紧，民众消费水平提高，电力需求持续增长。
2013-2020年全球风电铸件市场规模及增长率
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国风电铸件市场竞争态势及行业投资前景预测报告》;
四、中国风电铸件市场现状分析
就我国风电铸件市场规模而言，2020年随着我国风电产业大规模装机，加之2020年焦炭等原材料价格受疫情影响价格上升，带动铸件价格上升，而风电属于国家，市场表现硬需求状况，整体价格的对其需求影响极小，行业整体表现为量价齐升状况，导致风电铸件整体行业市场规模大幅度提升，达到237亿元。
2013-2020年中国风电铸件市场规模及增长率
资料来源：公开资料整理
五、风电铸件竞争格局
1、市场集中度
随着国内风电铸件企业逐步走向全球供应链体系，中国已形成一批具备全球竞争力的风电零部件企业。根据日月股份《2020年非公开发行A股股票申请文件反馈意见的回复报告》，全球风电铸件80%以上的产能集中在中国，剩下20%集中在欧洲和印度。截止2019年末，全球风电铸件市场前五的市场集中度达到64%，其中日月股份产能达到40万吨，位列全球第一。
2019年中国主要企业风电铸件产能分布情况
资料来源：日月股份公司公报
2、主要企业分析
日月股份是大型球墨铸铁龙头企业，主要从事风电、注塑机等装备专用铸件研发与生产。截止2021年上半年公司已形成年产40万吨铸件的产能规模，就其风电铸件经营状况而言，2017-2020年风电铸件销量从11.89万吨增长至37.88万吨，增速CAGR高达147%，产量也从2017年11.93万吨增长至2020年38.33万吨，整体产销、营收快速增长，
单吨毛利稳定增长，随着精加工产能的逐步达产，毛利率提升迅速，目前已达到28.99%。
2016-2020年日月股份风电铸件产销量及营收情况
资料来源：日月股份公司年报，华经产业研究院整理
2017-2020年日月股份风电铸件单价及毛利率情况
资料来源：日月股份公司年报，华经产业研究院整理
六、风电铸件发展趋势
1、海上风电成主要发展趋势
据统计，2021年我国海上风电新增并网装机容量达1690万千瓦，2021年海上风电装机容量达2639万千瓦。我国拥有18000公里的海岸线，具有超过200GW的海上风电装机潜力。2019年我国海上风电装机量已取代英国成为全球第一，受益于海上风机技术的成熟与供应链的日趋完善，发展海上风电已成为风电未来主要发展趋势，风电行业未来发展空间巨大，带动风电铸件产业稳步发展。
2、市场持续集中
铸件生产的首要难题是缩短热节区域的冷却时间，防止产生碎块状石墨等缺陷，避免铸件性能劣化;其次，需要考虑运输过程中低温和多载荷环境，保证铸件均匀性和致密度;第三，铸件铸造需在极短的时间内完成铁水生产组织，目前全球范围内，具备全套厂房、设备和生产能力的生产企业仅有少数几家。随着铸件产业技术壁垒加厚(尤其是精加工)，加之日月股份等企业快速抢占市场份额，市场集中度将持续提高。
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