大兆瓦法兰优势明确恒润股份：布局轴承打开第二成长赛道

  公司深耕法兰市场，专注于辗制环形锻件和锻制法兰的生产，逐步聚焦主业风电行业。

  公司在辗制环形锻件市场，已成为海上风电塔筒法兰的重要供应商，在全球同行业同种类型的产品中处于领头羊，公司也是目前全球较少能制造 7MW 及以上海上风电塔筒法兰的企业之一，同时公司已量产 9MW 海上风电塔筒法兰。2021 年非公开发行募投项目投产后，公司风电塔筒法兰生产能力将由 9MW 扩充至 12MW。企业具有维斯塔斯、通用电气、西门子歌美飒、金风科技、明阳智能、上海电气等国内外知名风机厂合格供应商资质或进入其供应商目录。

  公司 2019-2021 年分别实现营业收入 14.31 亿元、23.85 亿元、22.93 亿元，同比增长分别为 20.74%、66.61%、-3.82%；分别实现归母净利润 0.83 亿元、4.63 亿元、4.42 亿元，同比增长分别为-33.57%、458.53%、-4.59%；公司 2020 年营业收入和盈利增长较快主要系抢装潮影响；2021 年公司业绩同比微降，主要系抢装潮高增长过后量价略有下降。

  2022 年一季度，公司实现营业收入 3.72 亿元，同比下降 40.37%；实现归母净利润 0.13 亿元，同比下降 90.91%，业绩同比下降主要系海上风电抢装导致前期基数较高且疫情影响所致。

  公司主营业务可分为风电塔筒法兰、以及别的行业配套、容器、配件、采购业务。风电塔筒法兰业务是企业主要营收来源，受益于风电行业景气度，塔筒法兰营收占主要经营业务收入的比例持续提升。2019-2021 年公司风电塔筒法兰业务占主营业务营收占比分别为 64.61%、76.25%、72.15%，风电行业业务占比总体上升。

  2019-2021 年公司毛利率分别是 26.17%、30.02%、24.29%，毛利率存在波动，主要系期间风电行业装机需求波动以及 2021 年原材料价格较高影响；公司净利率分别为 3.93%、19.16%、19.17%，2020 年提升显著，主要系 2020 年风电业务迅速增加以及 2019 年公司计提减值准备所致。2022 年一季度公司毛利率达 11.41%，同比减少 22.88pct；净利率达 3.40%，同比减少 18.97pct，主要系一季度疫情反复影响公司业绩。

  分结构来看，公司 2019-2021 年风电塔筒法兰业务毛利率分别是 27.54%、37.35%、33.07%，整体仍呈上涨的趋势，去除抢装影响后风电法兰 2021 年较 2019 年毛利率同比提升 5.53pct，主要系风电行业大型化进程持续，大型法兰产品盈利能力更强所致。

  2021年济宁城投受让原公司实控人承立新的 6.00%股份，同时以现金方式认购公司非公开发行股份后，持股票比例达 27.33%，成为公司控制股权的人，济宁市国资委成为公司实控人。

  济宁城投承诺将保持公司经营的独立性，支持原实控人继续担任公司董事兼总经理，负责公司的经营和管理，保持现有经营管理团队的稳定性。

  2022年 5 月 13 日，公司发布了重要的公告称济宁城投拟在未来 5 个月内增持至公司总股本的 29%至 30%之间，以完成之前受让股份时的承诺。

  2021年 9 月 30 日，公司完成向济宁城投定向增发，本次定向增发发行价 19.88 元/股，发行数量为 7412.95 万股，募集资金总额 14.74 亿元，资金主要拟用于年产 5 万吨 12MW 海上风电机组用大型精加工锻件扩能项目、年产 4000 套大型风电轴承生产线 万吨齿轮深加工项目。

  项目投产后，公司的风电塔筒法兰制造能力将扩充至 12MW；风电齿轮和轴承业务得到开发拓展。（报告来源：远瞻智库）

  风电机组大型化明显降低风电产业链成本，提高风力发电效率，大型化迭代趋势加速。根据 CWEA，2021 年我国新增陆上风电平均单机容量分别为 3.1MW，同比增长 19.23%；海上风电平均单机容量 5.6MW，同比增长 14.29%。

  从 2021 年我国不同单机容量风机结构来看，单机容量 3.0MW 以下（不含 3.0MW）的风机容量占比不到 20%，单机容量在 3.0-5.0MW（不含 5.0MW）的占比 56.4%，单机容量在 5.0MW 以上的占比 23.3%。

  随着风电主机发电功率的提升，风电塔筒亦一定要通过提升产品高度、半径来实现大型化并与风电主机相适配。目前，6MW 以上机型配套塔筒高度可达到 100-165m，随着大兆瓦机型的不断推出，塔筒也在不断往更高的方向演进。

  根据美国能源部统计，美国新增陆上风电年平均功率从 2016 年的 2.15MW 增加到 2020 年的 2.75MW 时，平均机舱高度也从 83m 增加到 90m。

  根据海力风电招股书统计，海力风电 2018 年-2020 年间 2MW-4MW 的小型风电塔筒销售占比一下子就下降而 4MW-8MW 的中大型风电塔筒销售占比大幅上升。

  塔筒大型化带动法兰重量加重、尺寸提升，海上风电法兰各项性能要求更为严苛，法兰单位价值量提升。风电塔筒法兰是塔筒安装过程中的关键连接件、支撑件和受力件。

  随塔筒半径增大，用于连接的法兰器件也呈现直径放大、单吨重量加重的趋势。法兰尺寸方面，4MW 风电塔筒所使用的法兰直径约 2-4 米，8MW 风电塔筒所使用的法兰直径约 6-7 米，8MW 以上的风电塔筒使用的法兰直径约为 8 米以上；而海上风电场景由于环境更为恶劣，受力要求严格，所用的法兰尺寸会更大一些。

  根据塔筒高度的不同，一套风机塔筒约使用 6-8 个法兰，而海上风电由于导管架和桩基处均需连接，因此海上风电塔筒用法兰数量较陆上风电机组明显地增加。根据海力风电招股书数据，2018 年-2020 年间风电塔筒法兰在风电塔筒成本占比分别为 15.51%、20.23%、26.27%。

  预计 2025年全球、国内风电法兰市场规模将分别超180亿元、90亿元；2021-2025 全球、国内四年 CAGR 分别为 19%、13%。

  根据我们测算，2021 年全球、国内风电塔筒法兰市场规模分别为 92.03 亿元、57.37 亿元；其中全球、国内海上风电塔筒法兰市场规模分别为 48.53 亿元、33.30 亿元，全球、国内陆上风电塔筒法兰市场规模分别为 43.50 亿元、24.06 亿元。

  法兰市场规模驱动大型化带来的法兰尺寸以及重量提升以及海上风电单机法兰用量提升。

  随全球风机大型化进程加速，风机法兰尺寸加大、重量加重，对应随功率增加单机法兰用量不断的提高。此外，海上风机由于桩基、导管架处均需连接，单台海上风电法兰用量明显高于陆上风电，且海上环境更为恶劣，对法兰质量发展要求更为严格，海上风电法兰价格较陆上偏高；随海上风电加速发展，装机占比不断的提高，驱动法兰价值量逐步提升。

  目前海外的风电塔筒法兰生产商主要有 FlanschenwerkThal、EuskalForging、FRISA 以及太熊（TAEWOONG）。在国内风电塔筒法兰行业中，拥有大型化制造能力的企业较少，其中仅恒润股份、伊莱特、山西天宝、派克新材拥有生产直径 10 米以上的辗环机，而仅恒润股份和伊莱特拥有 10MW 以上机型法兰的能力。

  现风电塔筒法兰多采用辗环技术制造，辗环技术是指坯料在墩粗、冲孔后，由辗环机扩孔辗制，最终成环形锻件的加工方法。法兰作为精密锻件，需要经过粗车、精车两道机加工工序，制造工序更复杂；每道工序都将对成品良率有所影响，制作的完整过程中质量管控要求严格。

  大型化法兰需承载更为复杂的应力负荷，以适应极端天气使塔筒及法兰受到的叶轮的动负载及随机风载荷的冲击。大型法兰制造流程中，法兰生产要经过正火加回火的无缝热处理；法兰的质量不得有超过单面加工余量 50%的缺陷；4 米以上的中大型风电塔筒法兰的内外径偏差不允许超出4毫米；法兰屈服强度根据厚度不同至少需要大于265MPa等等。

  风机大型化促使法兰制造商投入购买大型辗环机，生产大直径尺寸的辗制法兰。恒润股份、伊莱特等头部企业使用的辗环机以及其他如油压机等设备的成本比较高，根据恒润股份“年产 5 万吨 12MW 海上风电机组用大型精加工锻件扩能项目”所述，10-12 米辗环机价格即达到 1.45 亿元/台、油压机 1.35 亿元/台，昂贵设备为法兰行业构建较强的资金壁垒。

  按照海力风电 2021 年招股书的风电塔筒法兰采购拆分来看，其中 2020 年采购前三名分别为恒润股份、伊莱特、金瑞光远，占比分别为 44%、34%、17%；而对前五名风电法兰供应商的采购比例合计为 97.79%，供应商份额集中度高。

  若以海力风电的 2018-2020 年风电法兰采购情况分析，公司采购前三名均为恒润股份、伊莱特和金瑞光远，且前三名合计采购量分别为 77.38%、67.17%、93.61%，海上风电法兰市场头部玩家竞争地位稳固。

  法兰产品为企业主要营收来源，2019-2021 年公司风电塔筒法兰产品营业收入分别为 7.61 亿元、14.55 亿元、12.08 亿元，同比增长分别为 28.91%、91.20%、-16.96%，占辗环法兰营业收入比重分别为 89.66%、96.14%、95.19%；

  从销量来看，辗制法兰及其他辗制件销量分别为 6.05 万吨、8.19 万吨、7.49 万吨，为公司主力销售产品。依照我们测算，2021年公司国内风电塔筒法兰市占率达21.04%。

  2021 年公司辗制件单吨毛利为 5662.64 元/吨，同比下降 18.42%；毛利率为 33.37%，同比减少 4.14pct，系前期抢装和原材料价格波动所致；去除抢装潮影响后辗制件单吨毛利较 2019 年增长约 40.74%，毛利率提升 5.04pct，主要系塔筒法兰大型化进程带来的经济效益提升。整体公司辗制件 2018-2021 年单吨毛利三年 CAGR 为 20.06%，盈利能力增长显著。

  公司产品于 2003 年 10 月通过TUV莱茵ISO9001质量体系认证，之后陆续取得PED认证（欧盟承压设备EC指令）、中国特定种类设备制造资格许可证（用于承受压力的管道）、日本 JIS 认证等能承受压力的容器资质证；欧盟 CPR、EN1090、日本 JIS 等风电行业的资质证书。

  凭借高品质的产品，公司下游客户覆盖维斯塔斯、GE、西门子-歌美飒、艾默生、三星重工、韩国重山、上海电气、烟台万华、中广核等世界巨头，并先后获得了维斯塔斯、通用电气、西门子-歌美飒、艾默生、三星重工、韩国重山等众多公司“优秀供应商”荣誉称号。

  目前企业具有油压机、辗环机、空气锤、电液锤及其他各类锻造设备、热处理设备、精加工设施、检测设备等配套设备，可生产超大口径的各种环形锻件和法兰。

  根据公司 2021 年非公开发行项目报告书，年产 5 万吨 12MW海上风电机组用大型精加工锻件扩能项目拟配置一台辗环能力为10-12m数控辗环机，单价达 1.45 亿元，逐步提升装备优势加深资产壁垒。

  2020 年，公司风电塔筒法兰毛坯产能为 18.04 万吨，对应成品产能约 9 万吨。为满足海上风电以及大型化新增需求，2021 年公司投资 5.38 亿元，新建年产 5 万吨 12MW 海上风电机组用大型精加工锻件；

  我们预计项目产能将于 2022、2023 年分批投产，假设产能在每年分批投放 50%，投料比按 2：1 计算，对应 2022、2023 年公司毛坯产能分别约为 23 万吨、28 万吨；成品产能分别为 12 万吨、14 万吨；其中新拓 12MW 海上风电大型法兰精加工产能分别为 2.5 万吨、5 万吨。（报告来源：远瞻智库）

  风电轴承是风机中必备零部件，轴承成本占比约 8%。轴承属于风电设备的核心零部件，具有较高的技术复杂度，风电轴承大致上可以分为主轴轴承、变桨偏航轴承和齿轮箱轴承三类，主轴轴承由于需要承受主轴、叶轮的重力载荷，拥有较高的技术壁垒，所以是风电主机中单价较高的零部件。根据电气风电招股说明书，2020 年轴承占其原材料采购占比成本比重约为 8.00%。

  目前风电主轴轴承尤其是大兆瓦风机主轴轴承的产能主要分布于国外企业，国内企业目前产 能仍旧主要以偏航轴承和变桨轴承为主，长期被海外企业掌控，国产厂商制造能力目前仍旧处于初期。全球市场主要被德国 Schaeffler、瑞典 SKF 和日本 NTN、日本 KOYO、美国 TIMKEN 等企业所占据。

  根据，2019 年全球风电轴承市场 CR5 为 83%，分别包括 Schaeffler、SKF、NTN、KOYO 和 TIMKEN，国内企业的市场占有率仅有 8%左右；根据洛阳 LYC 轴承统计，2021 年我国陆上风电主轴轴承国产化率约为 32%。

  国内风电轴承厂商以国有企业瓦轴、洛轴为主，新强联、大冶轴等具有较强实力。目前我国轴承行业大多分布在在华北、东北地区，其中代表性的有以我国轴承行业三大国有有突出贡献的公司哈轴、瓦轴、洛轴为代表的国有企业和国企改制设立的大冶轴等，代表性民营轴承企业主要有新强联、天马控股等。

  现有的偏航变桨轴承存在轴承滚珠刚性不足、承载能力小的缺点，且使用偏航变桨轴承会使每个叶片风力大小不同受力不均，影响发电效率，而独立变桨轴承能更好的适配风机尤其是大兆瓦风机。独立变桨轴承主要使用三排圆柱滚子轴承，不同于双列球轴承，它具有三个座圈，滚道各自分开，能够同时承受较大的轴向力、径向力、倾覆力矩，独立变桨轴承相较偏航变桨轴承的优点是承受轴向力和径向力的滚子两者独立承受压力，滚道加工精度较易达到理想状态，保持架结构加工简单等。目前独立变桨轴承型号多并实现量产化的是新强联，其次恒润等部分其他厂商也都实现了小批量的生产。

  根据 新强联公告，3MW 以下、3-4MW、4-5MW、5-6MW 风机主轴轴承单套价格分别约为 10 万元、22 万元、30 万元、45 万元，单 MW 价值量增加。目前国内主轴轴承企业中，洛 轴已成功研发 6MW 以上主轴轴承；瓦轴也已成功研发 6MW 以上主轴轴承；大冶轴实现 4MW 主轴轴承的批量交货；新强联实现 5.5MW 主轴轴承批量交货，目前国内主轴轴承已经实现 6MW 的技术突破，未来将实现更高功率风机的配套主轴轴承的国产化。

  大型化驱动风电轴承市场规模提升，预计 2025 年风电轴承市场规模近 300 亿元，2021-2025 四年 CAGR 为 16%。

  根据测算，2021 年我国风电主轴承+偏航变桨轴承市场规模合计为 159.53 亿元，其中主轴承市场规模约为 95.72 亿元，偏航变桨轴承市场规模约为 63.81 亿元；随风机大型化进程持续，独立变桨轴承渗透率有望加速，主轴轴承单位售价逐步提升，预计 2025 年我国风电轴承主轴承+偏航变桨轴承市场规模合计为 290.88 亿元，其中主轴承市场规模为 189.71 亿元，偏航变桨轴承市场规模 101.18 亿元； 2021-2025 年风电轴承市场规模四年 CAGR 为 16.20%

  轴承项目逐步投产，完全达产预计新增收入 19.5 亿元。截至 2021 年底，公司 2021 年非公开发行募投项目，年产大型风电轴承 4000 套项目已进入建设施工阶段，项目预计将在 2022 年 7 月投入使用。

  根据公司公告，2022 年公司轴承有望出货 1000 套、完全达产后有望出货量 4000 套：项目所生产的风电轴承套组中包括 3 个偏航轴承和 1 个变桨轴承，共 4 件轴承产品；整套轴承产品预测的销售价格为 47.79 万元，平均每件轴承产品单价为 11.95 万元；完全达产后项目预计新增收入 19.51 亿元，其中轴承收入 19.12 亿元，废钢收入 0.40 亿元。

  轴承用原材料以及齿轮箱锻件用原材料均以 42CrMO 特种钢材系列为主，且轴承对锻件需求较大；公司法兰产品主用原材料亦为钢材，公司与主基地周围钢材供应商合作已久，供应链配备体系完善；公司为老牌锻件供应商，拥有自主制备锻件能力。

  风电轴承及齿轮箱锻件下游客户均为风电行业主要企业如整机企业、齿轮箱企业等，公司在风电行业深耕近二十年，积累了较强的品牌信誉，便于打通公司客户渠道加速产品导入。

  轴承制作与法兰制作技术和制作要求上有一定相同，轴承制作需同样经过粗车、精车、探伤、钻孔、精加工、检测等流程，与法兰制作的步骤有所重合；齿轮箱锻件制作与法兰同属锻件，与法兰制作的步骤类似。

  目前，公司吸收了大批有多年轴承制造经验专业方面技术人才，采用三维结构设计软件和专业有限元分析软件，对轴承结构设计与承载能力进行数字化仿真校核，通过自主研发力量与生产试验解决轴承内部滚动体与保持架、套圈滚道，保持架与套圈间摩擦问题。

  截至 2021 年底，公司研发人员数量达 116 人，占公司总人数比重为 12.58%；2021 年投入研发费用 0.88 亿元，占据营业收入比重为 3.85%。

  主轴轴承是风电机组中单价最贵、技术壁垒较高的轴承，相比偏航变桨轴承而言主轴轴承制作难度、质量发展要求更高，国产化率更低；大型化也对主轴轴承提出更高的载荷、转速以及运行时间要求。

  公司拟以自有风电轴承制造技术为基础，融合国外相关先进的技术，外购无软带淬火设备，进行 3MW-8MW 风电轴承为主的产品研制与试生产；有望受益未来主轴轴承国产化替代进程。

  公司齿轮箱锻件项目稳步推进，依据公司估计，2022 年公司齿轮产销累计有望出货 25000 吨、完全达产后有望出货量 100000 吨：齿轮产品的加工工序较法兰产品相比会更多，相比而言单价有望偏高，热处理齿轮的销售价格为 2.17 万元/吨；完全达产后项目预计新增收入 24.54 亿元，其中齿轮收入 20.38 亿元，钢材收入 4.12 亿元。

  公司辗制件业务大致上可以分为辗制法兰和其他辗制件，其中辗制法兰主要为风电塔筒法兰。

  2022 年为海上风电平价首年，且风电装机受疫情影响较大，预计全年交付量偏低；2023-2024 年交付有望逐步增长，我们预测 2022-2024 年公司辗制件销售重量分别为 7.93 万吨、11.80 万吨、12.00 万吨；因为 2022 年海上风电需求偏小，预计公司 2022 年仍以偏小尺寸法兰交付为主，2023-2024 年大尺寸法兰逐步放量带来价格提升，我们估计 2022-2024 年公司法兰交付均价分别为 1.80 万元/吨、1.96 万元/吨、2.00 万元/吨。

  2023-2024 年大尺寸法兰逐步放量， 对应单吨成本有所提升，我们估计 2022-2024 年公司法兰交付经营成本分别为 1.22 万元/ 吨、1.24 万元/吨、1.24 万元/吨。

  公司锻制法兰及锻件应用场景范围较广，主要使用在于金属能承受压力的容器、石化及管道、机械、建筑、船舶等多种行业。

  公司深耕锻造领域，锻制经验比较丰富；由于公司扩充轴承业务，锻件自供需求增加，预计未来锻造产品外销数量维持稳定，我们预计 2022-2024 年公司分别实现锻造产品营销售卖数量 0.90 万吨、1.00 万吨、1.00 万吨；锻造行业较为稳定，2022 年受原材料价格影响，产品价格相比来说较高，预计 2022-2024 年产品价格分别为 3.30 万元/吨、3.20 万元/吨、3.20 万元/吨；经营成本分别为 2.56 万元/吨、2.48 万元/吨、2.48 万元/吨。

  随公司轴承工厂产能逐步投产，公司产品逐步放量，我们预计 2022-2024 年公司分别实现偏航变桨轴承销售套数为 600 套、2000 套、2500 套；依据公司非公开发行说明书问询函回复及同行价格统计，预计 2022-2024 年公司偏航变桨轴承价格维持稳定为 48.00 万元/套；公司产量逐步增加，带动单位制造费用摊销逐步下降，预计 2022-2024 年公司偏航变桨轴承经营成本分别为 40.00 万元/套、39.00 万元/套、38.50 万元/套。

  随研发进度推进，我们预计公司有望在 2024 年进行主轴承销售，预计 2024 年公司 主轴承销量 600 支，单价约 50.00 万元/支，成本约 32.50 万元/支。

  公司依托产业链优势地位，开拓业务进入风电齿轮制造领域。随公司齿轮工厂产能逐步投产，公司产品逐步放量，我们预计公司齿轮箱业务有望于 2024 年开始放量，公司齿轮箱锻件 2024 年实现销售为 3.00 万吨，对应产品单价 2.50 万元/吨，对应产品成本 1.70 万元/吨。

  综上，预计 2024 年公司风电齿轮箱锻件部分营收分别为 6.00 亿元，毛利率约为 15.00%。

  由于公司废钢产品与公司业务体量正相关，预计别的业务部分营收随公司销量逐步增长，2022-2024 年公司别的业务部分营收分别为 4.00 亿元、7.13 亿元、9.56 亿元；毛利率稳定为 7.50%。

  公司为国内风电法兰龙头，开拓风电轴承及齿轮业务。我们预计公司有望充分受益风电行业景气持续增长，2022-2024 年归母净利润分别为 4.06 亿元、7.35 亿元、9.21 亿元，对应 EPS 分别为 0.92 元/股、1.67 元/股、2.07 元/股。

  公司主营业务为风电法兰业务，我们选取新强联、日月股份、通裕重工作为风电零部件行业可比公司，2022-2024 年同行业平均 PE 分别为 40 倍、29 倍、23 倍。

  由于公司轴承业务将于 2023 年开始放量，因此我们以 2023 年为基数估值，给予公司 2023 年 PE29 倍估值，预计 2022 年公司归母净利润 7.35 亿元，对应市值 213 亿元，对应当前股价尚有 65%上涨空间。

  风电装机需求没有到达预期：公司主要营业业务聚焦风电法兰，受风电行业波动影响较大。如风电行业装机需求没有到达预期，可能对公司业务产生负面影响。

  项目建设进度没有到达预期：公司募投项目拟建年产 5 万吨 12MW 风电法兰项目，年产 4000 套风电轴承项目，年产 10 万吨齿轮深加工项目。如整体项目建设进度没有到达预期，工厂产线未能及时达产，可能对公司业绩产生负面影响。

  新产品研发及客户拓展没有到达预期：公司积极进行风电主轴承、独立变桨轴承、齿轮箱零部件等新产品研制。主轴承研发难度较大，如新产品研发进度和客户拓展没有到达预期，可能对公司业绩产生负面影响。

  原材料价格波动：公司主要原材料包括碳钢、不锈钢、合金钢等钢材。如原材料价格会出现大幅度波动，可能对公司业绩产生负面影响。

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