产品线一，舰船综合电力推进：军民船大产业趋势拐点已现

根据2021年年报，湘电股份拥有船舶综合电力推进系统、特种发射两大核心技术，产品技术与制造能力在国内外处于领先地位，相关产品市场占有率100%。 既然是独家产品，我们只需要分析船舶综合电力推进系统这一产业发展趋势即可。 （报告中涉及军品信息均来源于已公开的公共报道） 1、产业趋势：舰船推进方式正由传统机械向电力推进升级换代，产业趋势拐点已到。舰船电力推进是由原动机（如柴油机、燃气轮机等）驱动发电机供电给推进电机，进而驱动螺旋桨运转的方式。根据部件之间连接方式可以分为：独立电推、混合电推、综合电推，综合电推是技术升级方向。综合电力推进，相较传统机械推进对于军船的意义在于：1）使用舰载高能武器系统的必由之路；2）能简化舰船动力系统结构，降低舰船噪声能级，提高舰船的生命力和综合作战能力；3）有利于舰船总体设计的优化。 1）军船：湘电股份公告指出“我国海军将全力打造一支性能卓著、功能齐备的现代化全电舰队”，我们认为舰船综合电力系统产业趋势拐点已到。技术方向上向电推跨越，预计至2030年我国军用舰船综合电力推进系统市场空间可达580亿元。我们认为，舰船综合电力系统是海军舰船发展方向，科研转型号批产的大产业趋势拐点上，将会带来产业空间的快速扩张，从而带动湘电的特种电机产品放量。 2）民船：应绿色低碳要求，电推已为民船动力升级主要方向。国际组织环保公约、国内船舶发动机排气污染物排放限制、双碳政策要求下，绿色环保的电力推进系统已成为船舶动力升级换代的主要方向。不止于军船，湘电在全电民船领域崭露头角，受益于双碳大趋势。公司成功下线沿海自卸砂船直流综合电力系统，公司在民船综合电力推进系统市场推广已取得了实质性突破，未来受益于双碳大趋势下大幅增长的全电民船需求。 2、投资建议：核心竞争力层面，一大核心产品（电机）衍生两大核心技术（舰船综合电推、电磁发射），全球领先、国内独一无二的市场地位，并获得6个国家科技进步特等奖，技术稀缺性毋庸置疑。产业层面，军用如两大核心产品线，民用如全电民船、飞轮储能等都迎来产业拐点，打开千亿级市场；机制层面，历史包袱出清、管理机制理顺、推出中长期激励机制等，拐点已现。今年的湘电与以往任何时刻都不一样，其将引领全电推舰船、电磁能几个新兴赛道的崛起，任一装备落地都预计可带来巨大的业绩弹性。我们预计公司2022-2024年归母净利润分别为3.49、6.50、10.12亿元，对应PE为49X、27X、17X，维持“买入”评级。 风险提示：军品批产不及预期、原材料价格上涨、测算误差风险。 财务指标 财务报表和主要财务比率 资产负债表（百万元） 现金流量表（百万元） 1.舰船综合电力系统：军民船大产业趋势拐点已现 1.1舰船推进方式正由传统机械向电力推进升级换代，产业趋势拐点凸显 1）传统机械推进方式：动力和电力系统是相对独立的，动力系统通常由常规的热机和其他机械装置构成，电力系统一般作为辅助能源，与舰船推进并没有直接的关联。 2）新兴电力推进方式：由原动机驱动的发电机直接或通过固态整流器或变频器供电给推进电机，利用旋转电动机从原动机向螺旋桨传递功率，直接或通过减速齿轮装置与螺旋桨连轴推进电动机。 图表1：舰船机械推进系统构成原理图 图表2：舰船电力推进系统构成原理图 舰船电力推进系统由原动机、发电机、控制设备、电动机和螺旋桨组成，根据部件之间的不同连接方式，分为：独立电力推进系统、混合电力推进系统、综合电力推进系统。 其中，综合电力推进是技术发展方向。 图表3：舰船电力推进方式分类 对于军船而言，综合电力推进系统（IntegratedPowerSystem，IPS）对于舰船的总体设计、动力系统的优化、隐蔽性的提高、作战方式的选择以及高能武器使用都具有显著的军事意义。根据海军工程大学马伟明院士发布的《舰船动力发展的方向——综合电力系统》报告，IPS对于军用舰船的意义在于： 1）采用舰船IPS技术是使用舰载高能武器系统的必由之路。激光武器、电磁炮、电热化学炮等新概念高能武器应用于舰船是舰载武器装备发展的必然趋势，此类高能武器系统的使用需要特殊的大功率电能支持。在今天和可预见的将来“支持舰载系统的电力需求将持续呈几何级数增长”。如何合理地控制能量的配置使用，既保证推进时的充足动力，又能提供战斗状态下的高能电力，科学地分配、控制动力系统中推进、武器装备和其他设备电力，成为制约高能武器能否在舰载条件下使用的一个瓶颈技术问题。传统的动力平台无法从根本上解决这些问题，而IPS方案由于其系统特有的技术优势，成为解决上述问题最为行之有效的技术途径，这也是世界各海军强国争先发展IPS技术的深层背景。 2）采用IPS技术能简化舰船动力系统结构，降低舰船噪声能级，提高舰船的生命力和综合作战能力。采用集成化发电技术、环形电网和区域配电方式，减少了舰船特种装置所需发电机组、变流机组的种类和数量，这有利于简化舰船动力系统的结构和布置，显著提高战斗破损情况时系统的生命力，同时也增强了舰船在高威胁环境下的生存能力和作战效能，弱化了舰船的噪声特性，使舰船可以采用更加灵活机动的方式，从而对舰船作战方式产生积极的影响。 3）舰船IPS技术有利于舰船总体设计的优化。传统的动力系统设计方法在发供电、电力推进和舰载设备用电各系统之间是相互割裂的，不利于总体设计的优化。而IPS的设计是将系统各部分联系起来，统一研究，既着重某个部分的关键技术的研究，又强调系统之间的兼容性，为舰船设计提供总体优化的基础。 图表4：舰船综合电力系统示意图 图表5：马伟明院士指出综合电力系统关键是未来解决高能武器上舰 1.2军船：全电推舰船在全球呈现大面积应用状态，中国处于爆发拐点 全球范围来看，舰船推进方式采用电推是大势所趋，且持续向综合电力推进系统升级。 由于舰船综合电力系统相较传统的机械动力系统具有无可比拟的优势，进入二十一世纪以来，世界军事强国纷纷提出了发展以电能作为主要能量形态方式的新型舰船用动力系统——舰船综合电力系统，以适应舰船自身高隐身性能的需要及新型高效能武器装备对电力呈倍数增长的需求。 1）美国：美国海军于1986年提出了“海上革命”计划，并于1988年启动了综合电力推动（IED）项目；1990年后，美国海军在IED的基础上提出了综合电力系统（IPS）的概念，并同时提出了“模块化”、“标准化”的研发理念，设计人员可通过合理选用各种标准化模块，来满足各种水面舰船的电力需求；2007年美国又提出“新一代综合电力系统（NGIPS）”发展路线。 美国的综合电力系统设计目标主要是： （1）为高能武器系统提供电力保障； （2）减少原动机数量； （3）提高原动机效率； （4）提高推进器效率； （5）提供系统总体布置的灵活性，提高舰船生命力； （6）提高舰船的可生产性； （7）提高舰船电力系统的服务质量。 图表6：美国下一代综合电力系统的技术路线图 图表7：美国典型电力推进舰船型号 2）英国：英国国防部于1994年正式开始IFEP系统的应用研究，1996年成立了电船计划管理局，负责协调发展和采购未来海军水面舰船的综合电力推进系统。英国的发展战略是坚持原动机全燃化，正在研制10~24 MW的轴向磁通永磁电机，已在综合电力推进系统研发、应用发明创造了4个第一：第一个在护卫舰上采用部分电力推进；第一个在军辅船上采用吊舱电力推进；第一个在试验船上试验综合电力推进；第一个在现代驱逐舰上应用电力推进。 图表8：英国综合电力推进发展路线图 图表9：英国典型电力推进舰船型号 3）此外，荷兰、德国、法国、俄罗斯等国海军也都积极参与IPS、IFEP计划或独自研发类似的电力推进系统。 4）中国方面，根据湘电股份公告，指出“我国海军将全力打造一支性能卓著、功能齐备的现代化全电舰队”。根据海军工程大学马伟明院士发布的《舰船动力发展的方向——综合电力系统》报告，我国在常规潜艇上采用由中高速柴油机拖动的12相交流整流型充电发电给直流推进电动机供电，已实现了电力推进；在核潜艇上采用交直流电力集成双绕组发电机供电系统进行混合电力推进。因此，全球舰船应用电力推进乃至综合电推是大势所趋。 在发展远洋海军的背景下，全电推系统将大有可为。我国海军战略定位已由近海防御”转型为“近海防御与远海护卫型结合”，发展远洋海军已成必然。加之当下地缘局势紧张，看似平静的海面已成为各国军事实力较量的主战场，马伟明院士指出“要想赢得战争，亟须舰船平台在能源动力、武器及发射方式上进行颠覆性变革，以技术性创新牵引作战样式创新”，全电推系统上舰正是我国舰船“以技术性创新牵引作战样式创新”的第一步。 同时根据公司公告：我国海军将全力打造一支性能卓著、功能齐备的现代化全电舰队，因此我们认为全电推系统上舰是大势所趋。 以建设航母编队为例，其不仅是海军战斗力投射的重要部分，也是远洋海军的重要组成部分。以美军的航母编队组成为例，担负具体作战任务时的一个航母编队一般包含1艘航空母舰、9艘巡洋舰及驱逐舰（以我国目前舰船吨位，对应驱逐舰及护卫舰）、2艘攻击型核潜艇和2艘后勤舰船。未来我国仍将继续打造航母战斗群。 图表10：航母编队组成 2）综合电力推进系统上舰是海军舰船技术实力提升的关键，至2030年我国军用舰船综合电力推进系统市场空间可达580亿元。 假设1：根据美军2021年开工建设的哥伦比亚级核潜艇动力成本占11.3%的预算计划，假设未来我国的舰船综合电力推进系统成本占全舰总造价的10%。 假设2：全电推对军船的核心作用在于解决高能武器上舰问题，我们假设未来新建的两栖攻击舰以及航母编队中的船舰船均使用全电推系统。 假设3：因我国海军战略定位为“近海防御与远海护卫型结合”，假设我国至2030年两栖攻击舰数量与美国数量相同，美军目前拥有9艘两栖攻击舰，我国目前仅有2艘，那么我国将新建7艘两栖攻击舰；按照过去航母建造速度假设到2030年假设同期再建造2组配套航母战斗群。 基于以上假设，至2030年我国军用综合电力推进系统市场空间可达580亿元。 图表11：哥伦比亚级核潜艇各项目成本占比 图表12：综合电力推进系统市场空间预测 1.3民船：应绿色低碳要求，电推已为民船动力升级主要方向 在国际组织一系列严格的环保公约和标准的“倒逼”之下，全球各国应绿色低碳要求，纷纷制定国家级绿色船舶发展规划和措施。加快新能源、新技术、新材料在绿色船舶领域的研究和推广，以期支持本国造船和航运业尽快满足国际环保公约规定，赢得新一轮船舶及航运市场中的竞争优势。 图表13：国际海事规则规范日益严格 图表14：IMO碳排放进程 1）挪威：作为航运领域绿色转型的全球领导者，其政府目标是到2030年将国内航运和渔船的碳排放量削减50%，并采取立法规划、财政支持、政企合作、配额制度、公共采购减排化、注册激励机制等手段持续推进各类型船舶的低碳减排工作，加快航运业的绿色发展。 2）日本：日本作为全球航运和造船业的主要参与者，正致力于在2030年前引入超低排放或零排放船舶，以期实现90％及以上（较2008年）的温室气体减排量。为此，日本正在加快新技术的研究、开发和示范，制定措施鼓励零排放船舶、清洁替代燃料供应链和相关基础设施的协同发展，以期尽快解决绿色船舶在推广应用方面存在的初期投入成本高、续航能力不足、相关配套设施建设滞后等问题。 3）英国：将2020—2030年视为突破和发展零排放船舶技术的关键时期。从IMO 2050年实现零排放的初步战略来看，2020—2030年期间必须突破零排放船舶的研发技术，此后的几十年该领域将基于规模化和商业化而发展，凸显了现在采取行动的紧迫性。英国认为，零排放船舶需要在2030年之前投入使用，任何计划在2020年资助、设计或建造的船舶项目都需要考虑在船舶使用寿命后期转向非化石燃料动力供给。 4）中国：我国计划至2025年单位国内生产总值二氧化碳排放比2020年下降18%，至2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%以上，顺利实