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国内风电叶片产品迭代分析(上)

日期:2018-08-30    来源:风能协会

国际新能源网

2018
08/30
10:15
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关键词: 风电 叶片 风能

数据来源:本文所涉数据来自2009-2017年中国风能协会发布的装机统计公报/风电产业地图等,数据样本容量167GW,装机台数近十万台,占存量装机总量的约85%,虽然本人做了大量数据再整理工作,但在此向协会多年开展的基础统计工作致谢、致敬。

方法论:本文采用产品生命周期理论(Product Life Cycle Theory)这一工具进行分析探索,该理论由美国哈佛大学教授雷蒙德·弗农(RaymondVernon)于1966年提出的,他认为:产品和人的生命一样,要经历一个开发、引进、成长、成熟、衰退的阶段,不同阶段有不同的特征,应采取相应的策略。对于大多数常规产品而言,量是第一位指标,没有量其他指标都无从谈起,风电叶片同样如此,下文的产品迭代分析也是从叶型出货/装机数量这个维度展开的。

一、叶片功率平台迭代概述

1.5MW:2010年已经达到总量和占比的最高峰,之后开始下降,2014-2015的小反弹带有抢装烙印和金风力挺的扰动,但改变不了1.5MW衰退的大势;2017年行业总量仅800+,已在衰退期末段,预计2018-2019基本消亡。

2.0MW:2015年处于巅峰,2MW已进入衰退期初中段(斜率较缓),所以不值得在该平台上继续投入/开发。

2.XMW:2MW升功版/3MW降功版,十二五中后期为适应南移衍生出来的中低风速长叶型产品,成长加速期。

3MW及以上:诞生很早,暂无起色,成长期。

二、叶片功率平台迭代概述(细分平台)

功率平台进一步细分:

<1.5MW:已经消亡

1.5-2.0MW:尚未成长就已经在消亡路上的非主流平台

2.0-2.5MW:远景主导,成长期

2.5MW:金风主导,成长期

≥3MW:成长期初段,对应早期海上风电及三北大功率陆上机组,未来可期

三、叶轮区间演化及平均叶轮延长预测

上图展示了随着时间变化,大叶轮所占比重越来越高,小叶轮逐渐淡出市场。2009年,99%的叶轮直径都在100米以内,而8年后这个数字缩减到了13%。

2017年,有约43%的新装机叶轮直径在110-120米区间,27%叶轮在120-130米区间,平均叶轮直径约111.7米。

按平均叶轮的斜率延伸,2020年平均叶轮直径预测约128米,2025年平均叶轮达到154米?

四、功率平台的主力叶型相对表现

1.5/2.0/2.XMW三个平台各叶型的市场表现:

面积代表叶型的量,面积走势在扩张表示持续成长,面积走势在收敛表示叶型在衰减。

五、1.5MW平台叶型PLC曲线及概述

在装机数据中,1.5MW共计有19款叶型,因平台已至衰退末期,预计不会产生新叶型。几款1.5MW代表叶型的完整生命周期约11年,但量能不同,77/82的量能极大,87/93量能相对温和。

六、2.0MW平台叶轮区间演化

2.0MW,同样是大叶轮所占比重越来越高并不断往更长区间延伸。

2017年新装机2MW机组主力叶轮在110-120米区间(绿色),占比52%,年平均叶轮为113.3米。

120+叶轮在2015年还只有样机,2016年已经崭露头角,在2017年爆发式增长,占比从前一年的2%增长到23%,总量1152套,其中91%集中在121。

装机数据中,2MW共计有33款叶型,成熟期末段/衰退期初段,叶型数量基本稳定。以上几款2MW明星产品的生命周期7-9年,明显短于1.5MW明星产品,量能也普遍不高,只有115接近2000套/年,全行业来看它是量能最大的2MW叶型,2016-2017已见顶,目前2MW爆发力最强的是121。

七、2.XMW平台叶轮区间演化

2.X:2MW升功版/3MW降功版

2.X机组最早2010年开始装机,110米以上叶轮在2012年开始批量出现;120+叶轮则是在2014年才批量装机的;130+在2017年露出曙光,装机24台。

2017年新装机2.X机组,110-120(110+115)和120-130(121)两个叶轮区间平分秋色,各占约43%,平均叶轮达到116.1米。

装机数据中,2.XMW共计有23款叶型,还在成长期,叶型数量还有一定增长空间。2.X平台整体处于成长期,未来还有较大想象空间。截止2017年,量能最高的121也仅仅600+的水平,而115以下的几款短叶型,曲线已经呈未老先衰走势,2.X未来属于121及121+。

八、3/3.XMW平台叶轮区间演化

3/3.XMW产品诞生很早但发育迟缓,早期应用于海上风电,机型和数量都很少,2017年140+开始发芽,130+在3/3.X占比达到53%,120以下叶轮都要被驱逐殆尽,年度新装机3/3.X平均叶轮为128.3米。

海上风电2016年开始提速,主流平台已经是4-6MW,所以未来3/3.X主力战场将会在陆上,三北为主,少数在南方风速较好,地势平坦的地区。

装机数据中,3MW共计有21款叶型,还在成长期,叶型数量还有较大增长空间。因海上风电平台已迁移到4-6MW而三北大功率机组市场还未觉醒,所以3MW平台整体处于成长期初段,还未见明显加速。

尽管3MW共计已有21款叶型,但目前能挑出来的都量能萎靡(100+),叶轮水平已经快被2/2.X赶超,没有了起飞潜质,所以未来3/3.X叶轮真正的明星叶型,尚在孕育或成长之中。

九、行业最成功的叶型总览

论2009-2017年60余款叶型的总体市场表现,前七名分别为:

1.5MW-82,累计19607套

1.5MW-77,累计9848套

1.5/2.0MW-93,累计8646套

1.5/2.0MW-87,累计7120套

2.0/2.XMW-115,累计5892套

2.0/2.XMW-110,累计4673套

2.0/2.XMW-121,累计3311套

为什么早期的82/77生命周期里累计总量极大,而后来者表现远不及前辈呢?原因:

1、早期叶型集中,后来越趋分散

2、局部叶型生命周期有所缩短

3、较晚的叶型尚未完成生命周期

十、近几年长叶轮产品迭代演进

左图截取了100米以上几款主力叶轮型号,分别是105/

110/111/115/116/121,观察其近几年的迭代表现:

2014年:105/110相对强壮一点,其他尚在萌芽。

2015年:明显扩张,105开始衰退,110异军突起形成单级格局,111/115/116初步长成,121发育中。

2016年:105继续衰退,110开始退守,111/116不进不退,115大爆发形成新的单级,121崭露头角。

2017年:105萎缩到所剩无几,110/111迅速回落,115更进一步但后劲已竭,116未老先衰,121大爆发与115形成双极格局。

2018年预测:121更进一步成为新的单级,115衰退一半,116/111/110全面式微,131/140/141后起之秀。

十一、重点叶型的功率平台迁移

三款重点叶型110/115/121随时间变化-功率平台的分布:

在2017年,

110:总量持续衰退,约5成量在2MW,剩余2.2/2.5对半

115:增速显著放缓,约8成的量在2MW,剩余在2.2MW

121:迅速增长中,约5成的量在2MW,2成在2.2MW(EN),3成在2.5MW(GW)

十二、功率平台及叶型寿命预测

上图根据年度总量变化率预测,121以上叶型参考数据不足不宜预测。

从全行业整体看,叶型生命周期在缩短(特别是跨平台对比),但不绝对,应有一定前提条件。

再次申明:本文数据来源于风能协会CWEA,仅用于风电同仁市场交流,

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