海上风电系列6：离岸化趋势造就高壁垒，海缆龙头稳定领跑

应用场景严于陆缆，高标准造就高壁垒：相较于陆地电缆，海底电缆在性能、长度、内外部结构及存储和运输等方面都有更严格的要求，既要做到防水、防腐蚀、防海洋生物，又要求寿命满足工程需求。因此，海底电缆行业积累了大量不同于其他行业的技术手段和专业知识，树立了极高的行业壁垒，使新进入企业难以抢占份额。除此之外，海缆企业对运输要求较高，需配备接驳码头，而我国目前万吨级别码头资源十分有限，因此具备码头资源的大型企业具有显著竞争优势。 搞技术壁垒叠加区位优势，使行业内维持“强者恒强”的格局。 市场迅速拓宽，龙头稳定领跑：海底电缆主要应用于海上风电、海洋油气开采、通信传输等领域。而能源转型带来庞大的海上风电装机需求为海底电缆行业提供广阔的空间，市场规模迅速扩张。同时，海底电缆行业市场份额高度集中，行业架构呈“金字塔”形状。国内的四家巨头企业（东方电缆、中天科技、亨通光缆、汉缆股份）总体市占率极高，无论在资源层面还是技术层面，都显著领跑。 招标进程加速，规模有望进一步提升：2021年，我国海上风电新增装机容量16.9GW，超过了之前历年累计新增之和。截至2022年2月底，海上风机招标达到3.9GW，是2021年全年海上风机招标量的1.3倍。随着铁、铜等大宗原材料价格步入下降通道，未来海上风电建设招标进程有望进一步加速。原材料在海缆主要成本中占比超过90%，而铜和铝作为最重要的基础材料，占比约80%。我国在铜铝材供给方面较为稳定，能够响应招标进程加速带来的大量需求。根据近期招标情况，海上风电的发展速度超出市场预期，预计2030年国内海上风电装机规模将超过200GW，行业将迎来快速发展的黄金时代。 离岸化趋势推动海缆需求提升：参考欧洲经验，离岸化是必然趋势，远距离采用直流送出的性价比更高，且直流海缆的输送能力相对更强，高电压等级提高载流能力，可连接风机数翻倍，对应海缆征地与施工费用也会大幅缩减。尤其是100km以上的远海风电，多以柔性直流方式进行并网，因此对于±320kV甚至更高等级的柔性直流海底电缆的需求也会大幅增加，预计未来直流海缆的应用比例和交流海缆的电压等级仍会提升。 风险提示：下游项目建设不及预期；疫情导致复工复产进程受阻。 1.应用场景严苛，高标准造就高壁垒 1.1.海底电缆相较于陆地电缆标准更高 在海上风电场完成发电后，需要使用海底电缆将电力向陆地输送，具体包括集电线路海底电缆和送出海底电缆两部分。通过集电线路海缆，风电机组产生的电力将汇总到升压站，将电压升高，然后通过高压送出海缆传输到岸上集控中心。 图1海上风电场发电后通过海底电缆输送至陆地 其中，集电线路海底电缆一般为35kV海底电缆，而送出海底电缆则根据海上风电场距海岸距离远近而不同，可选择110kV或220kV海底电缆。 与陆地电缆不同，海底电缆面对的使用环境十分严苛，因此性能和技术标准的要求也有所区别。首先，海缆长时间位于海底，首要面临的威胁是海水腐蚀。海底光缆的外层聚合物层，正是为了防止海水和加固钢缆反应产生氢气。氢气分子的渗入，会导致光纤传输衰耗增加。即使外层聚合物被腐蚀，内层的铜管、石蜡、碳酸树脂也能够防止氢气危害到光纤。除海水腐蚀之外，海底光缆还要承受海底压力、自然灾害（地震、海啸等）以及人为因素（渔民打捞作业）等考验。 表1：海缆相较于陆地电缆性能要求更严 因此，海底电缆需采用专用敷缆船和敷缆设备将其敷设于水底，对阻水性能和机械性能要求较高，防止水分渗透导致海缆发生故障，良好的机械性能也有利于防止船只锚害和洋流冲刷，同时应具有防腐蚀、防海洋生物的能力，保证使用寿命的同时满足工程需求。 1.2.高性能标准打造极强行业壁垒 从产业链的角度，海底电缆上游主要为铜材、铝材和塑胶等原材料，中游主要为中天科技、东方海缆等生产企业，下游主要应用于海上风电、油气开采等应用。原材料是海缆和陆缆的主要成本构成，生产成本占比超过90%。在高性能要求的基础上，海缆行业积累了不同于其他行业的技术手段与专业知识，因此也树立了极高的行业壁垒，新晋企业难以抢占份额。 图2海缆产业具备完整上下游链条缓 图32015-2020年中国万吨级以上泊位数量较少且增速 潜力预测报告》，国泰君安证券研究 除技术壁垒之外，码头资源带来的壁垒也十分关键。无论是塔筒还是桩基，运输均需要利用港口码头资源，自有码头的企业在运输成本控制方面具备显著优势更同时具有更高效率低。我国万吨以上泊位紧张，增速较缓，根据交通运输行业发展统计公报，2020年我国沿海与内河港口万吨及以上泊位共计2592个（其中沿海有2138个），而其中大部分泊位规模较小，2020年我国10万吨级以上港口泊位数量为440个，占比16.98%。港口布局能够为企业带来成本优势和效率优势，头部企业积极利用属地资源扩充优势，具备码头资源的企业深度受益。 2.市场迅速拓宽，龙头稳定领跑 2.1.国内海缆市场规模超越全球增长 无论是从国内还是国际市场来看，海底电缆的市场规模在近年都有大幅增长。据统计，2020年我国风电海底电缆行业市场规模为60亿元，同比上涨53.85%，年均复合增长速度为79.48%。我国年均增速是全球增长速度的3.5倍，预计到2025年有望达到254亿元的市场规模。 图4中国风电海底电缆市场规模巨大 图5全球风电海底电缆市场规模巨大且增速快 2.2.行业高度集中，龙头企业领跑 国内海底电缆市场主要包括东方电缆、中天科技、亨通光缆、汉缆股份四家头部公司。其中，东方电缆与中天科技为第一梯队，亨通光电和汉缆股份为第二梯队，第三梯队则是一些市场份额较小的企业。2020年中天科技、东方电缆、亨通光电合计市场份额超八成。2021年Q3东方电缆市占率为29.8%，排名第一，中天科技市占率为27.5%，排名第二，亨通光电、中航宝胜、汉缆股份等其他产商合计市占率42.7%。 图6我国海缆行业高度集中，龙头企业占比高 图7我国龙头企业海缆业务具有较高毛利率 2020-2021年国内海风经历抢装热潮，由于扩产周期长，海缆出现一定程度上的供需偏紧现象，因此，近年头部企业的海缆业务盈利水平呈现上升趋势，其中东方海销量略高于中天科技，营收低于中天科技，主要原因系整体单价略低。但考虑未来海上风电平价将给企业带来成本传导压力，未来海缆企业毛利率水平会有所下降，预计龙头企业毛利率水平稳定在40%。 从全球海缆市场来看，欧洲始终位于行业领先地位，同时欧洲也具有全球最大的海上风电市场。根据2016-2020年欧洲海上风电项目海缆中标数据，CR3＞80%，整体市场集中度相当高。其中JDR、NKT高居阵列海缆、送出海缆市占率龙头。 图82020欧洲阵列海缆市场格局高度集中 图92020欧洲送出海缆市场格局高度集中 3.招标进程加速，规模有望进一步提升 国家能源局2022年一季度公布数据显示，2021年我国海上风电新增装机容量16.9GW，超过了之前历年累计新增之和。其中，中天海缆服务的海上风电项目达21个（合计6.29GW，占比37%）；中天海洋工程服务6个海上风电项目（竖435台风机合计1.75GW，占比10%）。 根据已核准海上风电项目情况，预计2022年广东、江苏、山东、浙江分别有望启动7.7/2.6/2.8/2.0GW海上风电项目招标 ，合计容量超过15GW。截至2022年2月底，我们已经统计到3.9GW海上风机招标，是2021年全年海上风机招标量的1.3倍。 表2: 根据近期的招标情况，海上风电的发展形势超出市场预期，海上风电机组等主设备大幅降价，大规模的平价海上风电项目涌现并陆续开启招标； 随着海上风电进入平价时代，成本较高这一原来制约海上风电发展的核心问题得以化解，海上风电有望成为沿海主要省份的主力电源之一。按照2030年海上风电贡献沿海省份15%的电力需求估算，2030年国内海上风电装机规模将超过200GW，海上风电将迎来快速发展的黄金时代。 4.离岸化趋势推动海缆需求提升 参考欧洲经验，海上风电离岸化是趋势。当前海上风电项目所用的海缆主要包括风力发电机连接用海缆（阵列海缆，也称集电海缆）和风机并网使用的海缆（送出海缆，也称主海缆），目前以35kV阵列海缆+220kV送出海缆组合为主。集电海缆当前主流使用35kV电压，单位千瓦价值约470元；未来有望全面提升至66kV，高电压等级提高载流能力，可连接风机数翻倍，对应海缆征地与施工费用也会大幅缩减。交流送出主要采用220kV，参考前期招标情况，3×400mm²的海缆单价约400万元/公里，3×1000mm²的海缆单价约为700-750万元/公里。预计未来直流海缆的应用比例和交流海缆的电压等级都会提升。 海上风电的电力送出环节包括交流送出和直流送出两种模式，二者存在以下不同：直流海缆的输送能力相对更强；交流与直流送出存在等价距离，远距离采用直流送出的性价比更高，近距离采用交流输电更经济； 在输送功率与可靠性相同时，交流输电的换流站所需投资更低，直流的输电线路所需投资更低。目前以交流送出为主，具体送出流程如下： 图10风机叶片大型化成为趋势 参考欧洲情况，假设2025年国内海上风电项目平均离岸距离40-50公里，估算单位千瓦的海缆造价超过1500元，高于当前1300-1400元的平均水平。2025年国内海上风电海缆需求有望达到270亿元以上（假设2025国内海上风电新增装机18GW）。