7月14日,马斯克在Twitter Space线上会议提到,预计美国1年内将从芯片短缺转为变压器短缺,并在2年后引发电力短缺。从美国现状分析,美国近1年来的确经历着较为严重的变压器短缺问题(大型及配网端)。根据美国2020年政府报告,变压器使用寿命40年左右,而美国70%的变压器使用年限超过了25年,与此同时新能源装机的快速增长和智能电网技术的推广提升了对变压器的需求。另外,美国近年的灾难气候也影响了现有变压器的使用寿命。美国本土变压器供应难以满足扩张的需求,而中国是变压器主要出口国之一,多个变压器公司都有出口海外,美国变压器短缺或产生溢出效应,有益于中国变压器生产厂商快速出海。
与美国情况类似,欧洲从2022年底起就已经出现配电变压器供应紧缺、交付周期变长的现象,这主要是供给端材料短缺导致的。根据NTCysd数据,欧洲约占全球变压器市场21%的份额。俄乌战争之后,欧洲无法使用俄钢;同时2023年4月,欧盟通过了碳边境调节机制(CBAM),对包括钢材在内的六大行业提高了关税。随着欧洲可再生能源份额不断提升,欧洲市场对变压器的需求有望持续扩大。
据海关总署,23年1-5月我国变压器出口额为132.12亿元,同比+29.4%。其中,液态变压器出口额62.41亿元,同比+94.6%;干式变压器出口额69.74亿元,同比稳定。变压器企业产能利用率已经接近极限,产能扩张周期长。从变压器行业主要的公司数据来看,大部分公司变压器相关的产能利用率和产销率都达到近90%的水平,甚至出现超规划产能生产的现象。传统变压器厂商有计划加速转换/扩建产能,21-23年,有多家输配电变压器相关行业进行了发股或发债的融资募投活动。
根据CNESA DataLink不完全统计,2023年上半年投运的储能项目共计8.6GW/18.3GWh(超2022年全年6.9GW/15.3GWh),我们预计年内新增装机有望达到45-50GW,假设低压方案的渗透率为90%,按照变压器单价0.13-0.15元/w(与逆变器相当)计算,预计23年储能变压器市场空间约60亿元。
变压器概况
变压器主要作用为改变电压,多用于输配电环节和风光储并网环节。根据工艺,可将变压器分为干式变压器和油浸式变压器,箱式变电站是变压器和其他设备的一体化集成。
1. 变压器主要应用
变压器在现实中的主要作用可以包括三重。1)电压调节:通过改变电压,满足不同用户的用电需求;2)安全隔离作用:当变压器原边或者副边出现异常时,也不会影响另一边使用确保用户的用电安全;3)开关作用:当与开关管结合使用时,变压器可以起到信息和能量传递作用。基于这三个基础功能,变压器被广泛用于输配电、节能和新能源、以及其他一些需要调节电压或者开关的设备和建筑中。在输配电时,变压器的主要作用是将电网中的高压降压以满足终端用户的中低压用电需求,在风光储设备并网过程中,则主要是将逆变器和PCS的低压升压以达到上网等目的。
2. 变压器的分类
据前瞻产业研究,我国干式变压器应用占比约为10-15%。按照冷却和绝缘工艺,变压器主要可以分类为干式变压器和油浸式变压器。干式变压器安全性较高但是单价贵,适合安全性需求较高的室内;油浸式变压器可燃可爆,大容量居多,适合独立场所,多为升压站的主变。据前瞻产业发布的《2021年中国干式变压器行业产业链现状及市场竞争格局分析》,2020年在大、中城市中干式变压器的应用占比约15%-20%,在北京、上海、广州、深圳等城市,约占到50%左右,在农村配电网中干式变压器的应用相对较少,我国整体市场干式变压器应用占比约为10-15%。
此外,箱式变压器/变电站是指将变压器和其他设备集合在箱体内的紧凑成套集成设备,风光储中多直接应用箱式变电站,箱式变电站中的具体变压器类型根据具体项目而定,既可能是干式也可能是油浸式变压器。
3. 变压器成本构成
变压器成本中,直接材料占比较高,原材料以铜、硅钢、变压器油等为主。在变压器生产中,直接材料占总成本比例基本在90%以上。以江苏华辰为例,变压器的生产成本中,91.7%来自于直接材料,4.6%来自于人工成本,剩余3.7%来自制造费用和其他合同履约成本。而变压器的直接材料主要包括铜材、硅钢、绝缘材料(变压器油等),占比分别为30%/25%/15%。