拉杆锻件(金雷股份：全球风电锻造主轴龙头，布局大兆瓦铸件打开成长空间)

Posted 2023-05-27

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拉杆锻件(金雷股份：全球风电锻造主轴龙头，布局大兆瓦铸件打开成长空间)

（报告出品方/作者：兴业证券，王帅）

1、专注风电主轴领域，铸造业务打开公司向上增长空间

1.1、风电锻造主轴龙头，股权结构稳定

创业十余载，打造全球锻造主轴龙头。金雷科技股份公司成立于 2006 年，总部位于山东济南，于 2015 年在创业板上市。公司是一家研发、生产和销售风力发电机主轴及各类大型铸锻件的高新技术企业，经过持续技术革新与提升技术装备水平，已具有风电主轴锻压、热处理、机械加工、涂装一体化生产工艺流程，被认定为 “国家火炬计划重点高新技术企业”，是目前国内产品种类齐全、质量可靠、技术实力强、生产装备水平高的专业风电主轴制造商之一，与全球前十五名整机制造商中的大部分企业建立了长期稳定的合作关系，保持了较高的市场占有率。

公司股权结构稳定，股权集中。目前公司实际控制人为伊廷雷，任公司董事长,持股比例为 39.22%，其一致行动人为刘银平和伊廷学，二人持股比例均为 0.38%，伊廷雷、刘银平、伊廷学合计持有公司 39.99%股权。2021 年 7 月 16 日，公司实际控制人伊廷雷先生与山东省财金投资集团有限公司（以下简称“山东财金”）签署了《山东省财金投资集团有限公司与伊廷雷附条件生效的股权转让协议》，拟分两次向山东财金转让其持有的公司股份 39,263,019 股（占公司总股本的 15.00%），由于公司所处的内外部环境发生了变化，2022 年 4 月 19 日公司向山东财金发出《关于解除<附条件生效的股票认购协议>的通知》，终止交易后伊廷雷仍为公司实际控制人。

下属公司架构清晰、数量精简。公司目前仅拥有两家全资子公司，分别为山东金雷新能源有限公司与山东金雷新能源重装有限公司。前者注册于公司总部济南，主要从事风能、太阳能发电项目的开发，后者注册于山东东营，拟投资建设海上风电核心部件数字化制造项目，项目年产 40 万吨铸造产能，拟分三期建设。

1.2、深耕风电锻件主轴，扩产加码大型化铸件主轴业务

持续巩固在风电主轴领域优势，积极拓展自由锻件业务。公司风电锻造主轴在全球持续保持领先地位，2021 年风电主轴业务实现销量 14.70 万吨，较去年同期增长 17.74%，实现销售收入 15.08 亿元，增长 9.05%，在公司营收占比为 90%以上 2021 年公司率先实现了铸造主轴的全流程小批量供货在巩固风电主轴业务的同时，公司重点开发自由锻件业务领域，目前已覆盖水泥山、能源发电、冶金、船舶及其行业， 2021 年公司自由锻件业务实现销量 9,682.04 吨，较去年同期增长 62.78%。

锻造主轴行业龙头，优质产品享誉海内外。公司主导产品为 1.5MW 至 8MW 的风电主轴，是国内少数几家已实现产品出口欧美的风电主轴制造商之一，也是全球最大、最专业的风电主轴制造商之一。公司已与维斯塔斯、西门子歌美飒、GE、恩德安信能、远景能源、运达股份、上海电气、海装风电、东方电气、国电联合动力、山东中车等全球高端风电整机制造商建立了良好的战略合作关系。2021 年公司锻造主轴营收占比为 90%以上，是公司营收的主要来源。

锻造的具体工艺流程为冶炼——锻造——热处理——机加工——涂装，公司拥有一套完整先进的有限元数值模拟技术和规范严的质量检测及质量保证体系，形成了一套科学、高效、完整的工艺生产流程。 8000 铸锻件项目一期锻造产品原材料项目自 2020 年下半年起实现全自供，目前公司已具备模铸、锻造、热处理、机加工、涂装全流程生产能力。8000 铸锻件项目二期铸造产品浇注项目的产能释放及单小批量供货，促使公司形成了铸造主轴的全流程供应链。

精铸（冶炼）车间负责大型风机用锻件和铸件坯料的批量化生产。车间配套设施齐全，与中国科学院金属研究所建立了深度合作，将纯净化冶炼、全气保护浇注、冒口强化保温、超高温脱模等国内领先技术，实现“高纯净、低偏析、微缺陷”大型风机主轴用铸坯的“优质、高效、稳定、安全”批量化生产，具备年产 20 万吨锻件坯料和 4.5 万吨铸件的生产能力。

锻压是利用锻压设备将钢锭锻打成所需要的形状及尺寸，公司独有的空心主轴锻造技术全球领先。目前锻压车间拥有 5000 吨、6300 吨、10000 吨压机三条锻件生产线，车间设备配置先进，其中 10000 吨压机、150 吨全液压操作机、全自动控制蓄热式加热炉、热处理等均达到同行领先水平，具备 150 吨以下锻件的生产能力。现在车间内有 20 台加热炉和锻后热处理炉。

热处理车间主要通过特殊的淬火热处理保证产品的精度与耐久度。热处理车间现拥有 7 台(套)淬火池、一套空心轴淬火设备、22 台热处理炉，包括 14 台电炉、8 台燃气炉。公司按照美国航空航天材料规范 AMS2750E 的要求进行设计、建造和管理，通过与山东大学、上海交通大学等高校合作，采用先进调质工艺，运用温控系统和进口淬火液，温度控制均匀，产品淬硬层深。

机加工车间各环节设备先进齐全，工艺备。机加工车间现有粗加、半精加和精加三条生产线，设备数量达到 100 余台套，可进行车、磨、刨、镗、铣、钻等各种工序加工。涂装车间拥有重型和轻型两条自动涂装生产线，生产作业在全封闭、恒温恒湿的环境下进行，涂层质量稳定可靠。

公司瞄准特大型风电机组用件，特别是海上风电高要求铸件，高起点配置超高厂房、深合箱浇注地坑、2 台 30T 单供电国际一流品牌应达电炉、国内先进的大型混砂机和砂处理等设备。公司风电球墨铸铁件的制造通过成分定制技术、成分精准检测和控制技术、铁液活性技术、铁液纯化技术，结合专有的钢锭生产金属型铸造技术、电弧炉和 LF 炉精炼技术等，确保铸件产品达到材质高性能、内部高致和表面高洁净的风电铸件“三高”要求。

铸造单实现小批量供货，形成了铸造主轴全流程供应链，成开发铸造市场。 2021 年公司铸造产品浇注项目成产能释放及单小批量供货，与上海电气、西门子歌美飒、远景、运达和金风科技等客户达成铸造主轴和连体轴承座合作意向，不断开拓铸改锻细分新市场，为东营子公司“海上风电核心部件数字化制造项目” 的产能发挥创造了良好机遇。

重视自由锻件业务，持续进行市场开拓。除风电锻造主轴外，公司锻造工艺还用于生产自由锻件，主要包括轧辊、拉杆、索模柱、活塞等精动轴类产品。公司自由锻件行业覆盖水泥山、能源发电、冶金、船舶等领域，其中在水泥山行业领域合作范围增大，已成为第一大自由锻件行业水电全流程开发成，极大增加了水电市场的竞争力，2021 年公司实现了 GE 水电轴精加工产品交付，也是 GE 水电轴的第一次全流程交付船件市场步进入单激增发力。 2021 年度，公司自由锻件业务实现销量 9,682.04 吨，同比增长 62.78%。

1.3、公司业绩稳步增长，毛利率水平行业领先，费用率管控能力好

2017 年到 2021 年公司业绩稳步增长。营业收入从 2017 年的 5.96 亿元增长至 2021 年的 16.51 亿元，年均复合增速 29%。2021 年公司实现总营收 16.51 亿元，较去年同期增长 11.80%，公司归母净利润达 4.96 亿元，公司业绩稳步向好。

公司业务毛利率水平较高。2018 由于主要原材料价格上涨，盈利承压，毛利率与净利率有所下滑。在国内陆上风电抢装潮下，下游需求景气度高，公司紧抓机遇充分发挥规模效应，2020 毛利率回升。公司 2021 度实现毛利率 39.15%，实现净利率 30.07%，较 2020 相比，毛利率与净利率略有下降，但公司盈利能力总体平稳。2022 Q1 主要由于原材料涨价，毛利率有所下降。

公司持续聚焦主业，风电主轴近年来在主营业务中占比均超过 90%。2021 年公司实现营业收入 16.51 亿元，其中风电主轴收入 15.08 亿元，同比增长 9.05%，占比 91.34% 自由锻件收入 1.06 亿元，同比增长 57.49%，主要受益于公司在市场开拓、技术创新、生产管理等方面进行了重点突破。公司费用控制良好，三费稳定在合理区间。公司三费费用率始终保持在合理区间范围内，研发费用率稳中有升，公司不断增加研发投入，加大研发力度。在三费费用率中，销售费用率同比增加 0.1 个百分点，管理费用率同比增长 0.15 个百分点，财务费用率同比降低 0.37 个百分点。

2、风电行业高速发展，风电主轴大型化趋势显现

2.1、全球风电景气度高，中国稳居全球最大风电市场

风电行业是从能源供给侧实现低碳环保的重点发展领域。在全球能源结构向低碳化转变、能源消费结构不断优化的背景下，风能凭借其资源总量丰富、环保、运行管理自动化程度高、度电成本持续降低等突出的优势，已成为开发和应用最为广泛的可再生能源之一，风能的发展正逐渐从补充性能源向替代性能源持续转变。全球风电行业蓬勃发展，2015-2021 年装机增量复合增速为 6.8%。全球风电新增装机量于 2020 年实现井喷，同比 2019 年大增 59%至 94.8GW。2021 年是全球新冠疫情的第二年，风电行业依然实现了 93.6GW 的新增并网装机，为历史第二好成绩，全球风电累计装机量达到 837GW，同比增长 12%。其中，陆上风电新增装机 72.5GW，海上风电新增装机创历史新高，达到 21.1GW，同比增幅超 200%。据 GWEC 预测，2022-2025 年全球风电新增装机容量共 428.1GW，年复合增长率为 5.9%。

中国是全球风电装机容量第一大国，2021 年新增装机容量占全球半数以上。2021 年全球风电新增装机前三位为中国、美国、巴西，中国新增装机占比 51%，其次美国新增装机占比 14%，巴西新增装机占比 4%。中国陆风、海风新增装机占比均为全球第一，尤其是海风新增装机占比高达 80%，超越英国成为全球海风累计装机最多的国家。

2021 年中国风电装机量增速在抢装潮后放缓，海上风电贡献较大增量。2020 年陆风抢装潮中，我国风电新增装机量达到 72.1GW，同比增长 180.1%，其中陆风新增装机剧增至 68.3GW，同比增长 193.7%。2021 年，全国风电新增装机 47.6GW，其中陆风新增装机 30.7GW，海风新增装机 16.9GW。到 2021 年底，全国风电累计装机 3.28 亿千瓦，同比增长 16.6%，增速相比 2020 年有所放缓但仍高于抢装潮之前的增速水平。

十四五期间风电发电量实现翻倍，风电新增装机预计近 300GW，风电行业持续高景气度。根据《“十四五”现代能源体系规划》，到 2025 年，发电装机总容量达到约 30 亿千瓦，化石能源发电量比重达到 39%左右根据《“十四五”可再生能源发展规划》，2025 年可再生能源年发电量达到 3.3 万亿千瓦时左右，“十四五”期间，可再生能源发电量增量在全社会用电量增量中的占比超过 50%，风电和太阳能发电量实现翻倍。从已公布的省市规划来看，十四五期间风电新增装机量近 300GW，其中海上风电十四五期间全国新增装机规模近 90GW。

2.2、风机大型化趋势明显，行业降本空间广阔

我国新增风电机组呈现单机容量大型化趋势。2015-2021 年，海上风电机组平均单机容量从 3.6MW 提升至 5.6MW，新增陆上风电机组平均单机容量从 1.8MW 提升至 3.1MW，机组大型化趋势明显。我国新增风电机组的主流机型单机容量已从 2MW 级升至 3MW 级，2021 年新增风机中 3MW 级占比为 40.11%，4MW 级占比为 16.53%。具体来看，2021 年陆上新增装机单机容量 3MW 以上占比达 73.2%， 4MW 以上占比达 19.1%，2021 年海上新增装机单机容量 6MW 以上占比达 58%。

风电招标价格步入下行通道。2020 年以来， 2.5S、3S、4S 风机招标价格从 4000 元/KW 下降至 2500 元/KW 左右。全市场整机投标均价由此前最高的 3081 元/KW 快速下降至 1876 元/KW，累计降幅超 40%。风机招标价格的持续下降，主要是由于国内风机大型化进程的加快，2022 年陆上主力招标机型已由 4MW 增至 6MW，海上招标机型基本在 9MW 左右。大容量机组能够降低单位率成本、提高发电效率。 ①原材料在风机零部件中的成本占比在 80%以上，提升容量可以降低机组单位千瓦的物料用量，节约零部件采购成本。②同等装机规模下，大容量风电机组所对应的台数更少，从而降低风电场道路、线路、基础、塔架等的投资。③在地资源有限的前提下，大容量机组可以提升风电场的空间利用率，解决风机点位不足问题，从而提高风能资源利用效率。

大型化显著推进装机成本下降，提升项目投资收益率。风电整机行业在机组率大型化趋势的带领下处于产品、技术快速迭代升级和降本的过程中。同等装机规模下，提高机组单机容量能显著降低项目投资成本。单机容量由 2MW 增加到 4.5MW 时，静态投资可降低 932 元/千瓦，全投资 IRR 可提升 2.4 个 pct，资本金 IRR 可提升 9 个 pct，LCOE 可降低 0.0468 元/千瓦时。

2.3、风机主轴已实现进口替代，铸造主轴成本优势明显

风电主轴在风电整机中用于联接风叶轮毂与齿轮箱，将叶片转动产生的动能递给齿轮箱，是风力发电机的重要零部件，风电主轴均为标准化产品，不同客户对风电主轴外观尺寸、性能都有不同的要求，因此其应用具有很强的专用性、独特性，具有型的多品种、多批次、小批量、标准化的特征。风电主轴使用寿命约 20 年，使用中更换成本高、更换难度大，因此风电整机制造商对其质量要求常严格。按产品应用的机型不同，风电主轴可分为双馈异步式主轴与直驱式主轴，双馈异步式风电整机用主轴目前依然占据市场主导地位。

按制造工艺不同，风电主轴分为锻造和铸造两种，铸造工艺相对锻造工艺流程较少，生产周期较短。①铸造指通过熔炼金属，制造铸型，将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状、尺寸、成分、组织和性能铸件的成形方。铸造能够使铸件快速一次成型，生产效率和材料利用率都较高，适合用于大型或者结构复杂的部件生产，但其力学性能低于同材质的锻件力学性能。②锻造指利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方。锻造能保证锻件内部金属纤维组织的连续性，使锻件具有良好的力学性能与更长的使用寿命，适用于受力强、条件恶劣的工作环境，但在锻造过程中反复加热锻压会伴随一定的材料损耗，使得锻造的生产效率和材料利用率与铸造相比较低。

主轴行业存在着技术壁垒、供应商资格认证壁垒等。行业内从事专业风电主轴生产的企业较少，大都是以多种自由锻件产品为主，行业壁垒使得行业护城高筑。风电主轴属于专用设备大型零部件，制造流程复杂，需经过长时间的技术研究、经验积累方能生产出合格优质的产品，尤其是供应商资格认证很关键，由于各个风电整机制造商均拥有自己独立的技术规格要求，因此风电主轴生产具有型的多品种、多规格、小批量并向特种需求发展的特点。风电整机制造商对零部件供应商考察严格，并均有自行制的供应商认证体系，更换供应商的转换成本高且周期长，后进入者要打开市场难度较大。

风电主轴在风机零部件中较早实现国产化，行业形成双寡头竞争格局。全球的风电主轴主要生产企业集中在中国、韩国、意大利，风电主轴生产工艺复杂，需要人工操作较多，目前无全实现自动化生产，这使得国内风电主轴制造商在生产成本上的优势更加明显。历经对外技术引进、小规模研发、自主创新等过程，行业内领先企业已全面掌握炼钢、锻压、热处理、机械加工和防腐涂装等主轴制造专业技术，形成了具有自身特点的成熟的生产工艺。金雷股份与通裕重工等领先的风电主轴制造商凭借突出产品质量、成本优势，获得国内外风电整机制造商的认可，实现了进口产品替代，促进国内风电主轴制造业不断升级。

锻造主轴性价比受到生产直径限制，风机大型化利好更具经济性的铸造主轴。铸造主轴力学性能较弱但具备成本优势，目前主要用于中低风速下工作的直驱、半直驱机型中锻造主轴凭借良好的力学性能主要适用于运作工况较为恶劣的双馈机型，双馈机型在近海风机中占 70%。随着风电技术进步和海上风电发展，风电主机率大型化成为趋势，亦带动风电主轴趋向大型化，大型风机需要匹配更大直径的主轴，锻造主轴匹配 8MW 以上的机型时将不再具备性价比，铸造工艺在大型主轴的生产中占据成本优势。此外，大型化对风机的技术路径要求发生变化，直驱和半直驱风机占比将会提升，相应增加铸造主轴需求。

3、锻造及铸造工艺齐头并进，原材料下降迎来盈利修复

3.1、锻造主轴产能持续扩张，空心锻降本增效显著

作为全球最大、最专业的风电主轴制造商之一，公司已与维斯塔斯、西门子歌美飒、GE、恩德安信能、远景能源、运达股份、上海电气、海装风电、东方电气、国电联合动力、山东中车等全球高端风电整机制造商建立了良好的战略合作关系。 2018-2021 年风电锻造主轴业务销量分别为 6.89/9.54/12.49/14.70 万吨，对应单吨售价分别为 0.98/0.99/1.11/1.03 万元，公司自由锻件出货量较少，单价略高于锻造主轴，2018-2021 年自由锻件出货量分别 0.17/0.35/0.59/0.97 万吨，对应单吨售价分别为 0.82/1.03/1.15/1.09 万元，整体来看锻件主轴毛利率高于自由锻件毛利率，处于较高水平，维持在 35%-45%之间。

公司风电主轴龙头地位明显。2020、2021 年实现销售风电主轴（不含受托加工）对应新增装机分别为 19.39GW、24.43GW，在全球市占率分别为 20.34%、26.10%，在国内市占率分别为 17.63%、29.52%，假设锻造主轴在全球风机中占比为 60%，在国内风机中占比为 70%，则公司在全球锻造主轴的市占率为 33.9%、43.5%，在国内锻造主轴市场的市占率为 25.18%、42.18%，公司在风电锻造主轴领域优势明显。

空心锻工艺行业领先，空闲锻主力主轴生产降本增效，是大兆瓦风机的又一具有成本优势的选择。随着风力发电机组大型化的发展，大型海上风机主轴尺寸越来越大，为减轻重量，往往内孔设计的特别大，一般超过 1400mm 以上，生产过程中造成的原材料浪费十分严重。公司采用无冒口钢锭代替普通钢锭生产筒体、圈子、空心主轴等空心锻件，可以大幅度提高钢锭利用率进行空心锻件高效内孔加工工艺研究，通过改造现有设备，增大镗杆壁厚尺寸，解决空心锻件主轴内孔余量较大且壁厚不均匀的问题在行业内首创超大孔径异形空心主轴的锻造技术，能够减小加工余量，在提高效率和降低原材料方面，较现有的空心主轴锻造生产方式具备技术上的天然优势。

3.2、铸造主轴工艺日趋成熟，新增产能放量在即

铸件工艺日趋成熟，薄壁件铸造主轴研发见效。公司风电球墨铸铁件的生产应用了专有的钢锭生产金属型铸造技术、电弧炉和 LF 炉精炼技术等，确保铸件产品达到材质高性能、内部高致和表面高洁净的风电铸件“三高”要求。大型薄壁件是主轴在海上风电大型化、轻量化趋势下的发展方向，对于成分控制范围、浇注温度选择、原材料的选型、型砂强度波动更加敏感，公司通过原辅材料选择、铁水成分、球化孕育处理时机等方面研究，成了 8MW 固定轴铸件的技术开发，为后续其类型薄壁轴铸件的开发和批量化生产奠定了基础，不断满足客户对产品尺寸、性能、探伤等方面的要求。

2022 年具备铸件产能 4.5 万吨，后续产能将有序释放。2021 年公司 8000 铸锻件项目二期铸件坯料供应项目正式投产，产能将陆续释放，2022 年预计出货 2 万吨左右产能，2023 年达产后将新增 4.5 万吨铸造产能。另外，东营子公司“海上风电核心部件数字化制造项目”规划 40 万吨铸造产能，其中一期规划 15 万吨，除了规划风电铸造主轴产品（及连体轴承座）外，还布局大兆瓦风机的轮毂、底座等铸件产品，全面布局铸件市场，目前项目工程已利开工，预计 2023 年上半年开始产能爬坡，二期规划 15 万吨，三期规划 10 万吨。

3.3、原材料价格持续下降，迎来盈利修复

公司延长纵向产业链维度，原材料自供降低价格波动风险。2021 年公司 8000 铸锻件项目一期原材料供应产能全释放，纵向产业链成熟，直接材料由原来部分外购钢锭变为公司直接生产钢锭所需的钢铁料、合金等。原材料自供后有效降低了直接材料在产品成本中的占比，加上公司自产下脚料的有效利用，极大的降低了公司外购原材料在成本中的比例，在 2021 年度原材料价格大幅上升的背景下，对冲了一部分原材料涨价风险，扩大了公司生产的成本优势。

原材料价格持续下降，公司盈利有望迎来修复。2022 年 6 月以来废钢及铸造生铁价格持续下降，7 月 28 日废钢报价 2480 元/吨，铸造生铁报价 3599 元/吨，和 7 月 1 日价格相比，废钢价格下降 22.5%，铸造生铁价格下降 14.3%，预计下半年原材料价格处于低位。通过对公司直接原材料进行拆解，2021 年风电主轴及自由锻件单吨直接原材料分别为 3149 元/吨、3627 元/吨，假设锻件业务直接原材料占比为 50%，铸件业务直接原材料占比为 60%，公司直接原材料占营业成本在 50%以上，假设原材料下降主要影响公司第四季度，对今后原材料价格下降对于公司营业成本进行了敏感性分析。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

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