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电力行业报告-PDF版

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  • 广东电力交易中心:2025广东电力市场建设蓝皮书(55页).pdf

    5广东电力市场建设蓝皮书指导单位编制单位广东省能源局国家能源局南方监管局电力规划设计总院广东电力交易中心广东电网公司广东省电力调度中心02广东电力市场发展历程回顾2024 年,恰逢“四个革命、一个合作”能源安全新战略提出十周年,也是广东电力现货市场转入正式运行一周年之际。从 2006年广东开展直购电试点至今,十八年来,广东作为全国电力改革的排头兵、先行地、示范区,一路探索,一路创新,走出了一条符合广东省情、适应时代要求的电力改革之路,也为全国统一电力市场建设积累了有益经验。2017 年,国家发展改革委、国家能源局联合印发关于开展电力现货市场建设试点工作的通知(发改办能源20171453 号),广东成为第一批现货市场建设试点地区。自试点建设以来,广东电力现货市场积极探索,在多次短周期结算试运行经验基础上,于2021 年 11 月 1 日启动连续结算试运行。通过长周期连续结算试运行实践验证和第三方评估论证,经履行相关程序后,2023 年 12 月28 日广东电力现货市场成功转入正式运行。至 2024 年底,广东电力现货市场已实现了超 36 个月的长周期、不间断运行,特别是电力现货市场转正式运行一年以来,广东积极推动独立储能、抽水蓄能、虚拟电厂等主体参与市场交易,形成了源网荷储良性互动的多元化市场生态。持续完善一次能源传导、阻塞分配管理、多月中长期连续交易等市场关键机制,全力推动广东电力现货市场建设始终走在全国前列。前言03广东电力市场建设蓝皮书回望过去,遵循“边运行,边完善”原则,广东电力市场从直购电试点到集中竞争交易,从价差模式到绝对价格模式,从“中长期”到“中长期 现货 辅助服务”,经历了一次能源量紧价高、电力供需余缺急转、极端天气等多场景考验,有效验证了市场规则的有效性及交易系统的稳定性,进一步优化电力资源配置,电力市场改革的积极影响持续显现,为全国电力市场改革提供了“广东经验”。为深入贯彻党的二十届三中全会精神,进一步推动电力市场建设改革任务,在广东省能源局、国家能源局南方监管局的统筹指导下,广东电网公司、广东电力交易中心、电力规划设计总院、广东省电力调度中心共同编制了广东电力市场建设蓝皮书。蓝皮书回顾了广东电力市场发展历程,系统总结电力市场建设取得的成绩,镜鉴国内外先进经验,展望未来发展方向。04广东电力市场发展历程回顾前 言一、广东电力市场发展历程回顾.01(一)奠基开局阶段(2002 年-2012 年).02(二)开拓创新阶段(2013 年-2021 年).03(三)快速发展阶段(2021 年-当前).06(四)小 结.10二、广东电力市场建设发展情况.11(一)市场建设规模.11(二)市场体系架构.16(三)市场交易机制.22(四)市场业务运营.25(五)市场服务生态.27(六)信息技术平台.29(七)市场监督管理.31(八)独立规范运行.32(九)小结.33目录C O N T E N T S05广东电力市场建设蓝皮书三、广东电力市场建设成效与镜鉴.34(一)电力市场建设成效.35(二)电力市场建设镜鉴.38(三)小 结.40四、广东电力市场发展展望.41(一)健全适应新型电力系统的市场体系.42(二)统筹做好市场衔接协同.43(三)提升市场运营保障能力.43(四)小结.44五、结语.45六、大事记.46C O N T E N T S目录奠基开局阶段(2002-2012)开拓创新阶段(2013-2021)快速发展阶段(2021至今)2002年,国发“5号文”;2006年,“一对多”台山直购电 试点。2012年,交易电量约2.0亿千瓦 时,发电企业1家,电力用户6家。“一对多”直购电合约。无售电公司,无零售市场。新增多月集中竞争、分时集中 竞争;代理购电交易。2013年,直接交易扩大试点;2014年,价差中长期交易;2019年,现货结算试运行。市场体系市场规模交易品种零售市场2024年,交易电量6176亿千 瓦时,发电企业399家、电力用 户9.9万家,售电公司423家;新增集中式新能源、独立储能、分布式光伏、抽蓄、10kV以下低压工商业用户等市场主体。2021年底,电网代理购电 绝对价格中长期交易 现货结算连续试运行;2023年12月28日,现货结算转正式运行。2021年,交易电量2951.7亿千瓦时,发电企业188家、电力用户36838家,售电公司507家;新增煤电、气电、核电市场主体。新增双边协商、集中竞争、挂牌、发电侧合同转让、可再生绿电交易、市场化需求响应、现货市场“日前 实时”。售电侧改革,引入售电公司,形成“多买多卖”格局。2021年零售交易电量 2936 亿千瓦时,占市场电量比例 99.8%;售电公司背景多元,包括发电背景、电网背景、独立售电公司,竞争充分。建立绿电零售市场;批发-零售市场价格联动,2024年,零售换手率达48.8%;建设电力零售市场数字化服务平台。02广东电力市场发展历程回顾响应国发“5 号文”电力体制改革精神。2002 年国务院出台关于印发电力体制改革方案的通知(国发20025 号),提出“打破垄断,引入竞争,构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系”,正式拉开我国电力市场改革的序幕。广东响应国家号召,积极开展直供电研究工作,推动打破电力体制垂直一体化格局。研究制定台山直购电试点实施方案。根据 2004 年 3 月电力用户向发电企业直接购电试点暂行办法(电监输电200417 号)文件精神,广东研究制定了广东省台山发电厂向台山市广海湾华侨投资开发试验区直供电试点工作实施方案,推动用电大户就近向发电企业直接购电。2006 年 10 月,原国家电监会印发关于广东省台山市大用户直购电试点工作实施方案审查会议纪要,同意开展台山直购电试点。启动全国首个“一对多”直购电试点。2006年11月,广东正式开展“一对多”直购电试点,国华台山电厂一期(1 号和 2 号)机组和台山市广海湾华侨投资开发试验区 6 家大工业用户签订直接购售电及委托电网企业输电服务合同书,交易电量 1.9 亿千瓦时,协定直购电价 0.424元/千瓦时,由此广东电力市场正式开启。直购电试点初见成效。至 2012 年底,台山直购电累计电量 11 亿千瓦时,年均电量约 1.8 亿千瓦时,直购电价相比发电企业批复上网电价降低 0.025 元/千瓦时。叠加试点输配电价调整至 0.177 元/千瓦时,用户实际到户电价为 0.656 元/千瓦时,比江门地区大工业用电到户电价低了 0.106 元/千瓦时,有效降低企业用电成本。奠基开局阶段(2002年-2012年)(一)03广东电力市场建设蓝皮书直接交易扩大试点引入集中竞争交易模式。2013 年,广东相继出台广东省电力大用户与发电企业直接交易扩大试点工作方案(粤经信电力2013355 号)等政策文件,正式推出了基于“价差传导”的电力用户和发电企业双边协商、集中竞争模式。2013 年全省共 111 家大用户与 27 家电厂签订了直接交易合同,合约电量共计 22.4 亿千瓦时,用户侧销售电价与电厂上网电价联动,每度电向下浮动 9.4 厘。深化电力中长期交易试点工作。2014 年 9 月,广东印发电力大用户与发电企业直接交易深化试点工作方案,明确逐年扩大交易规模、设立电力交易机构等安排,并于当年底在全国率先通过交易平台开展线上集中竞争交易。全年共组织 1 次年度双边协商、2 次季度和 6 次月度集中竞争交易,直接交易电量 150 亿千瓦时,平均价差-6.81 厘/千瓦时,集中竞争交易频次从季度提升至月度。2015 年交易电量增长至 229 亿千瓦时,平均价差-7.28 厘/千瓦时,为电力用户释放了改革红利。落实中发“9 号文”推动售电侧改革。2015 年 3 月,中共中央、国务院印发关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发20159 号),明确按照管住中间、放开两头,有序放开输配以外的竞争环节电价,有序向社会资本放开配售业务。2016 年初,国家发改委、国家能源局批复同意重庆市、广东省开展售电侧改革试点。同年 3 月,广东在全国率先引入售电公司参与月度集中竞争交易,形成“多买多卖”格局,9 家售电公司代理 45 家电力用户参与竞争交易,初步形成“批发 零售”市场。至 2016 年底,共有发电企业 38 家、售电公司 50 家、电力用户开拓创新阶段(2013年-2021年)(二)04广东电力市场发展历程回顾1746 家参与电力市场交易,其中售电公司代理用户 804 家,占用户总数量的 46%,售电市场培育初见成效。全年共组织 1 次年度双边协商、7 次月度集中竞争交易,直接交易电量 439.6 亿千瓦时,平均价差-33.7厘/千瓦时。印发全国首个电力市场交易基本规则。2017 年 1 月,广东率先印发广东电力市场交易基本规则(试行)和广东电力市场监管实施办法(试行),涵盖市场准入管理、价格机制、电力批发交易和零售交易要求、交易信息披露、市场监管对象与监管内容等,成为全国唯一连续开市的中长期市场。同年,广东相继印发广东电力市场发电合同电量转让交易实施细则(试行)广东电力市场年度合同电量集中交易实施细则(试行),逐步健全中长期交易规则体系。全年市场交易成交电量 1157 亿千瓦时,同比增长 163%,价差电费让利 75.2 亿元。成为全国首批电力现货市场建设试点。2017 年 8 月,国家发展改革委、国家能源局印发关于开展电力现货市场建设试点工作的通知(发改办能源20171453 号),确定广东作为全国首批电力现货市场建设八个试点省份之一。广东积极贯彻落实国家部署,于 2018 年 8 月底印发国内首套“1 8”现货市场交易规则体系,涵盖中长期交易、现货电能量交易、市场结算、市场管理、辅助服务市场交易等 8 个实施细则。同步启动广东电力现货市场试运行,共 79 家发电企业 193 台机组和 144家售电公司参与现货模拟申报,推动市场主体快速理解交易规则和熟悉技术支持系统。同年 9 月 1 日,调频辅助服务市场开始试运行,至 2018年底合计补偿 2.35 亿元,有效激励市场成员提升调频服务质量。06广东电力市场发展历程回顾分发挥价差中长期锁定收益、现货市场发现价格的作用。全月交易电量243.8 亿千瓦时,综合均价 0.387 元/千瓦时,中长期电量覆盖比例超过90%,日前现货均价 0.197 元/千瓦时,接近沿海百万机组的燃料成本。2021 年 5 月,广东开展了第二次全月结算试运行,面临一次能源价格高企、气温持续攀升、电力供应紧张等多因素的严峻考验,市场总体运行平稳。全月交易电量 271.5 亿千瓦时,综合均价 0.438 元/千瓦时。日前现货均价 0.51 元/千瓦时,同比 2020 年 8 月度电上涨 0.31 元,现货价格有效反映了电力供需形势变化。首次同步开展现货环境下市场化需求响应,提升系统调节能力,开展“逐日盯市”市场履约风险计算和风险提示。两次全月现货结算试运行全方位检验了市场规则、关键机制及业务流程,对市场各方加深对现货市场形态、机制和风险的认识具有里程碑意义,为下一阶段的现货连续结算试运行奠定坚实基础。创新提出“规则依从性、系统保障性、功能完备性”多维度的电力市场评估方法,完成全国首次第三方中立客观的电力市场评估工作,为全国电力市场建设提供模板。启动电力现货市场连续结算试运行。2021 年 10 月,国家发展改革委印发关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知(发改价格 2021 1439号)关于组织开展电网企业代理购电有关事项的通知(发改价格2021809 号),明确有序放开全部燃煤发电电量上网电价,燃煤发电电量原则上全部进入电力市场,通过市场交易在“基准价 上下浮动”范围内形成上网电价。面对全省电力供应持续紧张、燃料成本快速发展阶段(2021 年-当前)(三)07广东电力市场建设蓝皮书图 1-3现货市场启动长周期“不间断”结算试运行大幅上涨等多种不利因素的严峻考验,广东主动把握政策窗口机遇,于同年 11 月全面启动现货连续结算试运行,充分发挥现货市场发现价格、调节供需的积极作用,实现价格“能涨能跌”,及时疏导发电燃料成本,保障电力安全可靠供应。转为绝对价格模式下现货不间断结算试运行。2021 年底,广东电力市场全面转为绝对价格模式下的“中长期 现货”市场,实现“价差模式转为顺价模式,只降不升转为能涨能跌,购销差价转为输配电价,间断运行转为连续运行”四大突破,还原了电力的商品属性。全年累计优化中长期偏差电量考核、发电侧变动成本补偿、系统运行补偿、用电侧峰谷平衡等市场关键机制 50 余项,发布全国首个“1 5”电力现货市场交易规程。全年市场交易电量 5308.9 亿千瓦时,日前市场、实时市场加权均价分别为 0.572 元/千瓦时、0.603 元/千瓦时,成功应对一次能源08广东电力市场发展历程回顾量紧价高、电力供需形势逆转的严峻考验,保障现货市场连续结算试运行不间断,实现中长期市场由价差模式转为绝对价格模式的平稳过渡。建立电网代理购电制度。广东落实“1439 号文”、“809 号文”要求,推动工商业用户全部进入市场,建立电网代理购电制度,组织开展2022 年代购市场电量年度挂牌交易,共 82 家发电企业摘牌,总成交电量 495.4 亿千瓦时。暂未直接参与市场交易的工商业用户,由电网企业代理购电,以报量不报价方式、作为价格接受者参与市场出清。电网代理购电制度的建立,标志广东坚持市场化方向,推动工商业用户全面入市,同时保障未签约售电公司的工商业用户用电需求。全国首批电力现货市场转正式运行。广东电力现货市场连续结算试运行经过两年多的持续规范和完善优化,构建了多品种、高频次、全周期“中长期 现货 辅助服务”市场架构、“批发 零售”一体化市场设计、“计划 市场”双轨运行的“广东模式”。坚持发挥市场在资源配置中的基础性作用,通过价格信号引导供需双方充分竞争、良性互动,做到了“把定价权交给市场,把选择权交给主体”。经第三方评估和履行有关程序后,2023 年 12 月 28 日,广东省发展改革委和国家能源局南方监管局发布了关于广东电力现货市场转正式运行的通知,广东电力现货市场即日起进入正式运行,有利于稳定经营主体市场预期,进一步激发各环节经营主体活力,加快形成安全高效、治理完善的电力市场体系。10广东电力市场发展历程回顾广东电力市场建设并非一蹴而就,各阶段成果的背后,是每一位建设者的筚路蓝缕、奋楫笃行。从国发“5 号文”到中发“9 号文”,广东始终站在“电改”的前沿,勇立潮头,守正创新,坚定贯彻国家决策部署,秉承顶层设计、渐进改善的原则,各项电力市场试行政策陆续生根发芽,市场运行水平不断迈上新台阶,打造了复杂大电网下“中长期 现货 辅助服务”的完整电力市场体系样板,建成了源网荷储良性互动的多元化市场生态,对全国电力市场建设做出了示范和引领贡献。小结(四)12广东电力市场建设发展情况市场化交易电量及占比2016100000 0Pp 0030004000500060007000800020172018201920202021202220242023交易电量(亿千瓦时)年份4407.8.49.27.5g.5g.7g.7571706214927162952530957546176市场化交易电量市场化交易电量占全社会用电量比例32.1%图 2-12016-2024 年广东电力市场交易电量规模市场参与主体数量稳步攀升。广东全面落实国家政策要求,推动发用两侧主体“应进全进”,从 2016 年的 1335 家增长至 2024 年的99960 家,年均增速 71.5%,市场主体数量稳步攀升,同时实现工商业用户全面入市。其中,发电企业从 38 家增长至 399 家,年均增速34.2%;电力用户从 1087 家增长至 99131 家,年均增速 75.8%;售电公司从 210 家增长至 423 家,年均增速 9.1%。各类经营主体市场参与度不断提升,电力市场活跃度进一步提高。13广东电力市场建设蓝皮书经营主体数量2016200004000060000800001000002017201820192020202120222024经营主体数量(家)年份13356080964718100250723683851025999602023794010图 2-22016-2024 年市场经营主体数量市场参与主体类型不断丰富。2016 年广东电力市场建设初期,发用两侧市场参与主体主要为煤电、气电、电力大用户及园区用户。随着市场发展完善,广东陆续推动核电、新能源、新型储能、抽水蓄能参与现货市场交易,2024 年起,220 千伏及以上电压等级新能源机组已全部参与现货市场。同时,广东积极推动全体工商业用户参与市场交易,在全国率先开展 10 千伏以下低压工商业用户试点直接参与市场。14广东电力市场建设发展情况2016-2020煤电、气电2021全体工商业用户低压用户核电2022新能源试点2023新型储能2024220kV及以上新能源抽水蓄能分布式光伏图 2-3市场经营主体类型不断丰富售电公司背景多元,竞争充分。2016 年 3 月,广东在全国率先引入售电公司参与市场化交易,为零售市场形成“多买多卖”格局迈出坚实一步。随着市场化改革的推进,售电公司数量不断增加、种类不断丰富,促进售电行业多元竞争格局。2024年,广东电力市场参与交易的售电公司257家,代理零售用户 62756 个,代理电量占市场购电用户总用电量的 99.96%。其中,具有发电背景、电网背景和独立售电公司分别为30家、4家、223家,市场份额分别为 58.9%、1.8%、39.3%;国有、民营和三资售电公司分别为 45 家、200 家和 12 家,市场份额分别为 54.4%、42.8%、2.8%。15广东电力市场建设蓝皮书售电公司2016100020030040050060020172018201920202021202220242023售电公司数量年份17317321313463574347741475304814050428557731833132016年173173001403131730463573132774343570414754340305044751482855042675731328529183423313732017年2018年2019年2020年2021年2022年2023年2024年当年新增年初存量当年退市年末总量26729图 2-4售电公司“能进能出”绿电交易规模稳步攀升。2021 年 6 月,广东在全国率先开展绿电交易,同年 9 月转入常态化开展。截至 2024 年,广东绿电交易累计成交电量 128 亿千瓦时,年均增长 5.2 倍。为进一步扩大绿电交易规模,解决发用两侧参与主体范围小和绿电交易价格“随行入市”等问题,2023 年底广东印发新版绿电交易规则,重构绿电交易体系,实现可再生发电企业和电力用户全覆盖,创新推动分布式发电和居民用户参与绿电交易。2024年参与绿电交易的分布式光伏 46 家,居民用户(自然人)4 家,成交电量分别为 1.2 亿千瓦时和 2 万千瓦时。广东绿电市场有力服务了省内绿色制造和对外贸易需求,促进了绿色电力消费和能源绿色低碳转型。16广东电力市场建设发展情况陆上风电,8家海上风电,2家集中式光伏,74家分布式光伏,46家工商业用户,429家居民用户(自然人),4家图 2-5绿电交易体系“发用两侧全覆盖”持续迭代完善电力市场规则体系。作为全国最大省级电网,广东电力现货市场建设有其特殊复杂性,规则体系的制定任重而道远。在全国没有参考样板的前提下,2018 年 8 月,广东在全国率先发布“1 8”现货市场规则体系。“1”是广东电力市场运营基本规则;“8”是以基本规则为基础,对中长期交易、现货电能量交易、市场结算等 8 个方面制定的实施细则。随着电力市场运营日益成熟和市场主体类型不断丰富,广东电力市场规则体系迭代完善为“1 5 X”,“X”是在现货市场基本规则体系框架下新能源、新型储能、抽水蓄能、绿电交易、需求响应、零售交易等各类新型主体和各类型市场的系列交易细则。同时配套管理办法,从各业务环节规范市场主体行为,为广东电力市场的稳定、规范运行提供了制度保障。市场体系架构(二)17广东电力市场建设蓝皮书“1 5”规则体系系列交易细则管理办法架 构 图电力市场运营规则零售市场管理办法电力市场交易规程信用评价评分细则履约风险管理实施细则不良行为处理办法市场交易系统账号管理实施细则新能源试点参与现货规则可再生能源交易规则独立储能参与电能量市场交易规则抽水蓄能参与电力市场交易细则市场化需求响应实施细则电能量零售交易合同范本绿电零售交易合同范本现货电能量交易实施细则中长期电能量交易实施细则现货结算实施细则注册管理实施细则信息披露管理实施细则图 2-6 “1 5 X”规则体系与配套管理办法 率先建立“中长期 现货”市场体系。2018 年广东创新建立全国首个现货环境下多周期、标准化、高频次的电力中长期市场,覆盖“年 月(多月) 多日(周)”多时间尺度,提供双边协商、集中竞争、挂牌等丰富多样的交易形式,构建了场内场外互补、标准化与自定义曲线兼容的中长期交易体系,发挥压舱石作用。现货市场通过全电量统一出清,实时反映短期能源价格变化和供求关系,形成连续精准的价格信号,促进市场主体调整生产经营行为。通过“三部制”结算,实现中长期与现货市场的良好衔接,解决偏差结算难题。2021 年底现货市场连续结算试运行至今,广东经历了一次能源量缺价高、电力供需余缺急转、极端天气等多场景考验,市场价格“能涨能跌”,分时价格信号动态反映市场供需形势及一次能源价格变化趋势。18广东电力市场建设发展情况0.0000.5001.0001.5000.0000.5001.0001.5002021202220242023电能量价格(元/千瓦时)年份0.6830.9791.0700.0690.8350.7600.1500.1700.5250.0680.6220.0470.0481.1821.1810.1670.3000.7520.4380.3560.350.4530.6030.696现货市场价格实时市场均价日前市场均价日前价格最大最小值实时价格最大最小值图 2-7现货市场出清价格辅助服务市场与现货市场衔接实现更细时间尺度的电力供需平衡。辅助服务市场建设打破了“事前定价、事后按调用量补偿”传统,采用市场竞争方式确定辅助服务的提供方及对应价格。2018 年 9 月,广东电力调频辅助服务市场启动试运行,采用日前集中竞价和预安排、日内统一出清的交易模式,实现与现货电能量市场分步出清衔接。运行期间,市场主体积极应用电储能联合调频等新技术改善机组调节性能,显著提高了电力系统快速调节能力。至 2020 年底,广东调频辅助服务市场日均调频里程约为 22 至 25 万兆瓦,中标机组数量累计突破 100 家,主网频率0.1Hz 合格率连续两年保持 100%,累计创造市场收益超 25 亿元,相当于传统模式下收益的 5 倍,为后续南方区域辅助服务市场建设奠定了坚实的基础。19广东电力市场建设蓝皮书日前市场:采用安全约束机组组合(SCUC)计算运行日机组开机组合。根据辅助服务市场预出清结果,修改机组上下限出力,采用安全约束经济调度(SCED)计算运行日机组出力曲线和分时节点电价,实现日前市场出清。实时市场:实时开机组合。根据辅助服务市场出清结果,修改机组上下限出力,采用安全约束经济调度(SCED)计算发电机组实时出力计划,实现实时市场出清。辅助服务市场预出清辅助服务市场出清现货市场辅助服务市场图 2-8现货市场和辅助服务市场分步出清建立“批零联动”的零售市场体系。2016 年广东率先引入售电公司连接发用两侧,建成全国首个电力零售市场,形成“多买多卖”格局。经过多年的建设与发展,广东电力零售市场日益成熟,采用双边、邀约、挂牌、等多种交易方式,根据电力交易机构设计的“固定价格 市场联动价格 浮动费用(可选) 煤电联动(可选)”零售合同范本,为用户提供灵活丰富的零售套餐选择,有效实现批发市场价格向零售市场传导。通过零售市场数字化服务平台,实现十万级工商业用户零售市场的规范管理,解决用户数量多、信息壁垒高、认知不完善、风险场景多的管理难题。2016 至 2024 年,广东电力零售市场交易电量规模从 225 亿千瓦时增长至 3946.8 亿千瓦时,年均增速达到 43.1%,批零价差由 0.13元/千瓦时降低至 0.018 元/千瓦时,通过售电侧充分竞争,使得用户的选择权和议价权得到真正落地。21广东电力市场建设蓝皮书0204060800.00.20.40.60.82021202220242023绿电电量(亿千瓦时)绿电价格(元/千瓦时)年份0.4530.4890.5310.0260.03215.438.972.60.464环境溢价电能量价格绿电电量绿电电量价格0.0190.0090.28图 2-10绿电交易“量升价跌”培育电力市场新兴业态和新模式。2022 年 12 月广东试点新能源报量报价参与现货交易,2024 年 220 千伏及以上电压等级新能源全面进入市场,按照“基数 中长期 现货”模式,配套预测偏差考核、偏差收益回收等机制,促进新能源市场化消纳,通过市场价格引导新能源有序建设。2023 年 10 月,新型独立储能进入广东电力现货市场,创新应用“一体多用、分时复用”的商业模式,参加“中长期 现货 辅助服务”市场交易,充放电行为与系统调节需求精准对接,实现储能收益最大化。2024 年 10 月,抽水蓄能进入广东电力现货市场,通过市场竞争,形成抽放计划曲线及市场价格,开辟了新型电力系统下抽水蓄能市场化经营的新路径。22广东电力市场建设发展情况2024 年 11 月,广东印发广东省虚拟电厂参与电力市场交易实施方案,依托负荷聚合商、售电公司等机构,通过新一代信息通信、系统集成等技术,实现可中断负荷、用户侧储能、汽车充电桩、分布式发电等各类调节资源的聚合、协调、优化,形成分布式资源规模化调节能力参与市场交易。率先开展适应电力现货的市场化需求响应交易。2021 年 5 月,广东在全国率先开展需求响应交易,按照“谁受益谁承担”原则,引导用户主动改善用电负荷曲线,实现用户侧主动避峰、移峰、填谷,缓解电力系统高峰时段供电压力。持续丰富需求响应交易品种,在日前邀约的基础上,新增可中断负荷、直控型可调节负荷(虚拟电厂)竞争性配置等。根据资源调节灵活性和成本差异完善收益机制、考核机制。放开电能量市场代理关系约束,激发负荷聚合商之间良好竞争,增加市场活力。推动全部工商业用户参与需求响应,扩大市场规模、提升调节能力。截至 2024 年底,全省注册需求响应资源数 66754 户,用户自主参与率达81%,其中市场购电用户比例 96.3%,电网代购用户比例 3.7%。用户累计最大需求响应申报量约 609 万千瓦,累计中标电量 6722 万千瓦时,度电响应收益最高可达 3.5 元,发挥平衡供需积极作用。计划与市场并轨衔接机制。市场建设初期,广东采用计划与市场“解耦”模式,“以用定发”实现市场发用两侧电量匹配。随着市场交易市场交易机制(三)23广东电力市场建设蓝皮书电量占省内发电量比例不断增大,部分时段受系统负荷偏低和西电、核电、省内水电等优发电源发电影响,出现市场电源负代购情况。对此,广东建立了代购市场及跨省外送电量系数超限返还机制,对分时调整系数超出限值范围的超系数限值电量,按照机组所在节点日前市场分时价格与代购市场电量价格之差予以全额补偿或回收,保障市场电源代购电量收益。代理购电机制。广东鼓励电力用户通过直接参与市场形成用电价格,对暂未直接参与市场交易的用户,由电网企业代理购电。代理购电用户电价由代理购电价格、上网环节线损费用、输配电价、系统运行费用、政府性基金及附加组成。代理购电价格中,平均上网电价按照优先发电电量电价及市场电量电价加权平均确定。电网企业单独预测代理购电用户电量,作为价格接受者执行电力市场年度、月度、现货等交易品种的月度加权平均价格,实现与市场有效衔接。价格形成机制。广东电力中长期市场采用“绝对价格 电量分解曲线”模式,通过“双边协商 集中竞价 滚动撮合 挂牌”的竞争机制形成价格,其中集中竞价采用边际出清模式。中长期按照“基准价 上下浮动 20%”原则,设置申报和出清价格上下限(最高限价 0.554 元/千瓦时,最低限价0.372元/千瓦时),防范价格异常波动。现货市场采用“发电侧报量报价、用户侧报量不报价”模式,出清价格采用发电侧节点电价和用户侧统一结算点电价。根据电力供需形势、一次能源价格动态调整现货申报价格上下限,持续监测现货出清价格,视情况启动结算二级24广东电力市场建设发展情况实际执行量与日前的偏差量按实时现货价格结算日前中标量与中长期合同的偏差量按日前现货价格结算中长期交易合同按约定价格与合同电量结算时间功率24:00图 2-11三部制结算机制示意图限价,保障电力市场稳定运行。发电侧成本补偿机制。为解决不同机组同台竞价问题,广东创新建立基于煤电标杆价 0.463 元/千瓦时上下浮动的变动成本补偿机制,合理反映不同类型机组发电成本。为促进燃气机组可持续发展,建立一次能源价格传导机制,设计适应广东资源禀赋的天然气采购综合价计算模型,按月动态调整市场化燃气机组变动成本补偿标准,共疏导气电发电成本19.7 亿元,提高气机顶峰发电积极性。“三部制”结算机制。广东建立基于交易时序的“中长期合约-日前偏差-实时偏差”三部制结算机制,有效解决偏差处理的难题。在电力交易机构实现中长期差价合约、现货交易、零售交易全流程、全穿透结算,保障市场主体权益。结算科目细致,与规则合同匹配,实现“权责利”对等。推动完善分时电表时钟漂移管理机制,设计分时电量差错退补机制,提高结算准确性。25广东电力市场建设蓝皮书阻塞分配机制。广东电力市场建设初期,在缺少风险对冲手段(输电权)的情况下,采用中长期阻塞不单独结算机制,阻塞总费用由所有市场机组分摊分享,避免阻塞费用结算到个体造成利益调整过大的问题。随着市场建设不断完善,为更好发挥现货价格引导作用,推动实现中长期阻塞由不单独结算向单独结算的重大转变,阻塞分配电量与机组实际市场电量、市场交易电量上限挂钩,体现不同节点位置机组对阻塞的贡献程度,反映电力空间价值,实现“三部制”结算机制下中长期结算与现货市场全量出清的有效衔接。不平衡资金处理机制。按照“谁受益谁承担”的原则,厘清不平衡资金形成机理,建立公平合理的不平衡资金分摊共享机制,妥善处置变动成本补偿、考核、市场调节、市场平衡共五类不平衡资金的分摊与返还,通过并轨不平衡、发用不平衡、峰谷不平衡等资金疏导,解决计划与市场双轨制运行、日前发用电量不匹配、不同负荷特性用户公平参与市场等难题。市场业务运营(四)建立电力市场重大事项协商机制。广东建立以政府部门、电网公司及运营机构为核心,市场主体共同参与的多方协商机制,统筹解决电力市场运行过程中遇到的重大问题,形成“日-周运行报送 月总结汇报 重大问题专项报告”制度,以规则快速调整机制为抓手,及时响应并完善市场规则和机制,保障市场平稳运行。充分发挥市场管理委员会议事26广东电力市场建设发展情况协调作用,建立科学合理的议事机制,提供议事平台和机制保障。构建“8 小时 365 天”规范有序的交易组织体系。广东发布全国首个电力市场交易规程,配套标准化作业流程业务指导书、交易监控细则、交易值班规范和交易大厅管理细则,实现交易全过程标准化精细化管控。建立灵活配置的交易功能模块,适配多场景多品种的交易需求。形成“1 3 N”结算制度标准体系,实现“日清月结”。广东构建以交易结算细则为核心,零售结算、退补结算、内控管理办法为补充,各类作业指导书为操作依据的结算制度体系,全面支撑批发和零售市场精细化结算,有效缩短结算周期,实现月度结算天数由 12 天缩短至 6 天。档案和电量管理“日核日固”。制定档案信息、电量数据的核验标准,按日开展信息数据的自动核对、实时监控及分批固化,确保档案和电量数据准确、完整。2024 年全年累计固化计量点约 3100 万个,有效实现交易与营销的档案、电量数据一致。构建“评估-监测-预警-处置”全流程闭环风险防控体系。通过每日不间断市场风险评估、指标和舆情监测、风险提示警示、风险处理等全流程管控,有效防范和化解各类市场风险。研发国内首个欠费风险量化算法模型,实现市场“逐日盯市”风险动态跟踪。建成风险智能监控驾驶舱,实现各交易品种实时盯盘,市场绩效、交易行为等 30 余项指标异常自动预警。推动全面风险管理体系落地实施,共向 120 余家售电公司发出书面函询、2800 余家电力用户发出风险提示告知,各类市场风险、法律风险得到有效管控。交易、调度、营销、计量多专业深度融合,有效联动。电力交易、调度、营销、计量等专业有序衔接,市场运营体系,实现主体注册、交易申报、出清、计量、档案、结算、信息披露等市场全业务链条的有效联动高效运转。31广东电力市场建设蓝皮书市场监督管理建立特色信用评价体系。广东建立具有电力市场特色的信用评价体系,统筹考虑交易、财务及不良行为记录等方面,客观反映售电公司信用状况,发挥信用评价引导作用,规范市场行为,保障市场主体权益,促进售电市场公平竞争。2024 年,共 146 家售电公司参与信用评价,评价等级为AAA级的29家,AA级60家,A级55家,B级0家,C级2家。构建履约风险动态管控机制。广东推出电力市场履约保函和保险担保形式,同时明确现金担保实施方式。结合履约风险和信用额度情况及时预警,督促市场主体采取结清费用或补充担保等措施,防范化解违约风险。实行履约风险动态管控机制,通过动态实时监测,提前督促售电公司追加保函,有效防范欠费风险,履约风险处置率 100%。建立首创保底服务机制。广东持续优化保底售电公司产生方式和承接服务流程,将未及时签约用户纳入保底售电,确保用户能够持续参与市场交易,守牢市场运行安全底线。通过“过渡期合理价格 逾期高价”的保底电价执行机制,在保障用户缓冲期基础上促进其入市交易。建立不良行为监督机制。广东发布电力市场主体不良行为处理办法,明确市场注册、交易组织、结算等业务环节不良行为的具体标准,建立不良行为监督机制。通过全市场曝光不良行为,有效督促相关售电公司提高服务水平,持续规范市场主体行为,成功营造公平、规范、有序的市场环境。配合政府做好监管。依法依规处置市场操纵、串谋及不正当竞争等违规情况,维护公平竞争秩序。电力市场运行情况按时上报,确保政府部门及时、准确、全面的掌握电力市场供需和运行等实际状况,助力相关政策文件的制定有的放矢,切实可行。(七)32广东电力市场建设发展情况独立规范运行完成电力交易中心股权结构调整。2016 年 6 月,公司制的广东电力交易中心正式挂牌成立。2021 年 7 月,为落实国家发改委、国家能源局关于电力交易机构独立规范运行的要求,广东电力交易中心积极推动增资和新股东引入等相关事项,圆满完成股东结构调整工作,实现交易机构之间的股权融合发展。组建电力市场管理委员会。2017 年 7 月,广东成立电力市场管委会,在政府主管部门指导下参与电力市场管理、协调和监督工作,为各方提供了平等的议事平台和机制保障,与政府及监管机构形成监管合力。2022 年 9 月广东电力市场管理委员会规范运行实施方案印发,广东完成电力市场管委会换届选举。市场管委会由电网企业、发电企业、售电企业、电力用户、运营机构、第三方单位等各方代表组成,下设秘书处,组建类别工作组、专业工作组、专家委员会。广东电力市场管委会的建设,保障了电力交易机构独立规范运行,并为全国电力市场管委会规则制定起到示范作用。规范交易机构人财物管理。广东电力交易机构打造高素质、专业化交易人才队伍,在职员工 78 人,其中硕士研究生及以上学历 55 人,中级及以上职称 55 人。发布广东电力市场交易员管理办法,组织交易从业人员定期考试,推动发售两侧交易员队伍正规化、专业化、职业化。制定成本费用词典计划预算实施细则资产管理办法等文件,建立标准成本体系,实现资产规范化、精益化管理,维护国有资本权益。健全信息共享和安全保障机制。广东落实国家能源局关于电力市场信息披露相关要求,推出广东电力交易系统与各市场主体技术支持系统间(八)33广东电力市场建设蓝皮书的数据接口服务,编制了数据交互规范,市场主体可按照数据交互规范接入系统获取市场披露信息。推动交易网、办公网、互联网“三网分离”,专网、互联网交易平台“两独立”部署运营,确保电力运行信息安全可控。建设“5G 电力交易专网”,推动批发交易平台从公网信息系统转变为专网系统,提升交易系统整体安全性。建设在物理上完全独立拆分的“双活”灾备系统,为电力市场连续稳定运行提供保障。小结经过持续优化迭代完善,广东电力市场日臻完善,在中长期现货市场建设、售电侧市场培育、市场运营监管和交易机构规范运作等方面实现“从 0 到 1”的突破,探索形成了具有中国特色的电力市场体系模式和实施路径,市场体系完备,交易机制清晰,业务运营高效,服务优质便捷,监管精准有效,持续全方位、高起点“领跑”全国。八大创新构建品种完备市场交易体系实现市场体系架构协同互补高效衔接建立清晰有效市场交易机制保障广东电力市场建设稳步有序推进加快培育新兴业态和新模式推动构建源网荷储协同互动市场形态系统构建绿色电力交易体系积极稳妥推进能源绿色低碳转型发展科学制定电力市场标准框架打造全流程高效运转的业务运营体系构建电力市场智慧服务体系全面提升运营机构优质便捷服务水平推动电力市场数字转型发展建成安全稳定电力交易信息平台体系构建全方位多层次监管体系维护电力市场公开透明公平竞争秩序图 2-17广东电力市场建设八大创新(九)广东电力市场建设六大成效交易活跃品种齐全绿色低碳安全可靠竞争充分规范有序35广东电力市场建设蓝皮书一是“交易活跃,市场规模位居全国首位”。广东积极推动发用两侧主体“应尽全进”,传统发电企业、各类新型主体、各电压等级工商业用户、不同背景售电公司有序进入市场,交易主体数量稳步攀升,市场交易电量规模连年位居全国首位。交易周期覆盖年、月(多月)、多日(周),通过多周期、高频次、灵活多样的交易品种实现批发市场自由流动,中长期市场换手率约 6.9%。零售套餐丰富,交易平台便捷,零售市场流动性强,零售用户换手率达 48.8%。二是“品种齐全,电力市场体系不断完善”。广东在全国创新建立首个“中长期 现货 辅助服务”多品种电力市场体系,中长期市场覆盖“年 月(多月) 多日(周)”多时间尺度,“压舱石”作用充分显现;现货市场实时反映电力供需状况,显著提高了电力系统快速调节能力价格“风向标”作用持续凸显;辅助服务市场实现更细时间尺度的电力供需平衡,“调节器”和“稳定器”作用有效发挥。开展市场化需求响应交易,激发用户侧灵活调节资源积极性,深入挖掘需求侧资源灵活调节潜力。建立公开透明、交易灵活、套餐丰富的零售市场体系,形成“多买多卖”格局,通过批零联动实现市场价格向用户侧有效传导。三是“竞争充分,资源优化配置更加高效”。广东电力批发市场结构整体均衡,用户侧市场结构竞争充分,市场份额相对分散,发电侧市场结构逐步从“低集中寡占型”向“充分竞争型”转变。零售交易依托便电力市场建设成效(一)36广东电力市场建设成效与镜鉴捷的数字化服务平台和丰富的零售套餐,市场透明度和竞争性持续提升。现货市场高效能、低成本机组优先中标发电,实现资源优化配置更加高效,降本增效更加显著。广东电力市场HHI指数50010001500200002016155510982017131352020181360476201914085242020167642320211295376202213104642023115651820241302412图 3-2HHI 指数呈下降趋势四是“绿色低碳,推动形成多元产业生态”。建立具有广东特色的新能源“全电量报量报价”、“基数 现货偏差结算”交易机制,充分发挥风电、光伏低边际成本优势,引导火电机组将发电空间合理让至新能源。首创独立储能、抽水蓄能、虚拟电厂等新型主体“报量报价”参与市场交易,促进新能源市场化消纳。绿电交易提速扩围,实现发用两侧全覆盖,健全绿电消费溯源认证体系,有效促进能源绿色低碳转型。五是“安全可靠,有效保障系统稳定运行”。用“无形的手”保障供应,通过现货价格信号引导各类调节资源自主参与系统运行,有效实现39广东电力市场建设蓝皮书广东山西山东甘肃市场规模市场交易电量 5754.1 亿千瓦时(含电网代理购电)。市场交易电量 1779.3 亿千瓦时(含电网代理购电)。市场交易电量 3987.8 亿千瓦时(含电网代理购电)。市场交易电量 1045.8 亿千瓦时(含电网代理购电)。主体数量市 场 主 体 79401 家,其中,发电企业 284 家,售电公司 313 家,电力用户78803 家,独立储能 1 家。市 场 主 体 15917 家。其中,发电企业 579 家,售电公司 419 家,电力用户14919 家。市场主体32556家。其中,发电企业 830 家,电力用户 30851 家,售 电 公 司848 家,独立储能 27 家。市场主体5736家。其中,发电企业 1289 家,电力用户 4143 家,售电公司291 家,独立储能企业 5家。主体类型燃煤、燃气、核电、新能源、独立储能、抽水蓄能、虚拟电厂等。燃煤、燃气、新能源、独立储能、抽水蓄能等。燃煤、燃气、核电、新能源、独立储能、抽水蓄能、虚拟电厂等。燃煤、燃气、水电、新能源等。竞争性发电侧:HHI 均值1156,Top-4 均值51%;用电侧:HHI 均值 518,Top-4 均值 33%。发电侧:HHI 均值1227,Top-4 均值55%;用电侧:HHI 均值 213,Top-4 均值 19%。发电侧:HHI 指标平均值为 为 2450,Top-4 指 标平均值为 88%。/绿电市场建设绿电交易规模:39.7 亿千瓦时;发用主体:集中式光伏、分布式光伏、海上风电、陆上风电、企业用户、居民用户(自然人)。绿电交易规模:24.0 亿千瓦时;发用主体:集中式光伏、陆上风电、企业用户。绿电交易规模:15.5 亿千瓦时;发用主体:集中式光伏、海上风电、陆上风电、企业用户。绿电交易规模:23.2 亿千瓦时;发用主体:集中式光伏、陆上风电、企业用户。零售市场建设零售交易电量 3139.6 亿千瓦时,售电公司代理用户数量约 4 万家。售电公司代理用户数量约1.3 万家。售电公司代理用户数量超过 2 万家。2024 年正式启动零售市场线上交易。表 3-1国内电力市场建设情况对比分析11表格中市场规模、主体数量等数据,未特殊说明的,统计时间截止 2023 年。国际电力市场建设镜鉴。PJM 市场覆盖美国中部和东部多个州,是美国最具活力的电力市场。英国电力市场改革从 1989 年电力法开始,至今已历经 30 余年,期间经历了多次改革,其经验被多个国家和地区借鉴。下表从典型特征、市场架构、关键机制等多个维度,将广东电力市场与国际典型电力市场进行对比分析。40广东电力市场建设成效与镜鉴广东电力市场PJM 电力市场英国电力市场典型特征集中式集中式分散式市场架构中长期 现货PJM 主要开展现货交易。中长期属于金融差价合约,在其他交易所(纽约交易所)开展金融衍生品交易。中长期 现货 平衡市场市场规模交易电量:5754 亿千瓦时;批发主体数量:602;零售主体数量:78799。交易电量:7551 亿千瓦时;批发主体数量:1091。交易电量:约 3000 亿千瓦时;市场主体数量:/主体类型燃煤、燃气、核电、新能源、独立储能、抽水蓄能、虚拟电厂等。燃煤、燃油、燃气、水电、核电、新能源、独立储能、抽水蓄能、虚拟电厂、虚拟资源等。燃油、燃气、水电、核电、新能源等。价格机制节点边际电价节点边际电价系统边际电价 不平衡电价阻塞管理阻塞分配机制金融输电权受限出力补偿机制容量市场容量电价补偿机制容量市场容量市场表 3-2国际电力建设情况对比分析22表格中市场规模、主体数量等数据统计时间截止 2023 年。小结广东电力市场在市场规模、体系建设、关键机制等多个方面处于国际先进、国内领先水平。在推动新能源、各类新型主体参与现货市场交易和绿电交易等多个方面位居行业前沿。现货试点建设成果荣获 2021年中国电力科学技术进步奖一等奖,成为全国首个获得电力行业最高级别技术奖励的电力市场类成果。相对于国际发达国家的电力市场建设情况,需完善输电权市场、容量市场等建设,进一步推动广东电力市场建设发展。(三)42广东电力市场展望健全适应新型电力系统的市场体系完善大规模新能源参与市场机制。考虑新能源发电特性和成本情况,完善新能源交易机制和价格机制,解决新能源中长期签约难、收益锁定难等问题,逐步提升新能源参与市场电量比例。建立分布式新能源参与市场交易机制,促进就近消纳,破解大规模分布式光伏消纳难题。健全绿电消费认证体系,有效促进绿色能源消费。健全灵活调节资源参与市场机制。结合市场运行情况,不断完善新型储能、抽水蓄能参与现货市场机制,提高系统灵活调节能力,应对未来高比例新能源并网带来的挑战。进一步完善需求响应机制,不断扩容响应资源,激励用户主动“削峰填谷”。健全虚拟电厂参与市场交易机制,推动分布式光伏、分散式风电以及海量用户等分布式资源通过聚合方式参与电力市场。完善市场关键机制。对标国内外成熟的电力市场,高质量推进广东电力市场建设,探索推动面向全体工商业用户的普适简易交易,建立与电力市场相配套的容量补偿机制,试点开展用户侧“报量报价”参与现货市场交易,探索输电权交易机制,优化代购电制度、峰谷价格机制,不断完善市场体系和市场功能,打造更大规模、更具活力、更加公平的电力市场。(一)43广东电力市场建设蓝皮书统筹做好市场衔接协同积极融入南方区域电力市场。全面配合支撑南方区域电力现货市场开展长周期结算试运行,在交易规则衔接、业务运行机制及系统功能支撑等方面主动承担攻坚任务,在保持广东示范先行和区域统一市场上找到新的突破,助力区域市场打造典范标杆。健全与电能量市场协同的容量市场体系。推动容量补偿机制向容量市场过渡,建立基于电力系统可靠性、灵活性及机组利润投资风险偏好的容量市场交易机制,保障机组固定成本回收和电力长期安全供应。完善变动成本补偿机制,实现中长期、现货、市场参考价“三价”有效衔接。推动电力市场与一次能源、金融衍生品及碳市场协同发展。探索电力市场与天然气市场联合运营机制,精准疏导一次能源成本。建立与电力期货市场的衔接与监管机制,丰富市场避险工具。加强电碳协同,探索绿电、绿证交易与碳足迹核算、碳认证的衔接机制,助力实现“双碳”目标。(二)提升市场运营保障能力(三)不断提升电力市场服务水平。搭建多层次市场培训体系,提升宣传穿透性。发挥多渠道优势,加大对工商业用户的宣传培训力度。探索市场数据要素供给服务,释放电力市场数据价值。完善售电公司分区分类管理,44广东电力市场展望小结广东电力市场建设继往开来迈向高质量发展,围绕国家落实“双碳”目标、构建新型电力系统、建设全国统一电力市场的要求,从市场体系完善、市场衔接协同、运营服务提升等方面推动电力市场全面、高效、有序建设,朝着更高站位、更高标准、更高水平大步迈进。(四)着力提升售电公司系统支撑能力、客户服务能力。健全市场信息披露机制,促进市场更加公开透明。持续升级完善交易系统和技术平台。优化交易平台“1 N X”系统架构,进一步完善系统业务功能,支撑政策新规落地实施,持续提升用户体验。搭建“两地三中心”技术平台,实现“同城双活、异地容灾”。强化平台运维保障,提升网络安全风险防控能力,推动交易系统全面安全、全面可靠。加强电力市场科学监管能力建设。建立市场力事中缓解机制,加强电力市场操作行为的监控监管。探索跨业务协同监管方式,强化条块结合、区域联动,形成全方位监管合力。充分发挥电力市场管理委员会协同共治运作,进一步加强行业自律、规范运作机制,着力规范维护市场秩序,促进电力市场健康有序发展。47广东电力市场建设蓝皮书(10)2017 年 8 月 28日,国家发展改革委、国家能源局确定广东作为全国首批电力现货市场建设八个试点省份之一。(12)2018 年 8 月 30日 关于征求南方(以广东起步)电力现货市场系列规则意见的通知发布,广东电力现货市场具备进入模拟推演阶段条件。(14)2019 年 5 月15-16 日,广东电力现货市场开展第一次按日结算试运行。(16)2019 年 10 月21-27 日,广东电力现货市场开展按周结算试运行,此次试运行是国内首次开展现货 环 境 下 中 长 期 交易。(15)2019 年 6 月20-23 日,广东再次开 展 为 期 4 天 的 电力现货按日结算试运行。(9)2017 年 1 月,广东电力市场交易基本规则(试行)发布,明确市场准入注册、批发和零售交易、计量和结算、信息披露等规则内容。(11)2017 年 12 月,广东电力现货市场建设试点工作方案发布。(13)2018 年 8 月 31日,广东电力现货市场开展模拟试运行。48大事记(18)2021 年 5 月,面临一次能源价格高企、气温持续攀升、电力供应紧张等多因素的严峻考验,广东开展第二次全月现货结算试运行。(19)2021 年 7 月,广东电力交易中心完成股权结构调整,实现交易机构股权融合发展。(21)2022 年 1 月广东电力市场全面转换为绝对价格模式。(22)2022 年,广东电力现货市场启动全年结算试运行,印发 广东 电 力 市 场 运 行 规则及配套实施细则2022 年试行版,并引入新能源发电企业试点参与现货市场,进一步完善健全广东电力市场体系。(20)2021 年 11-12月,广东开展“绝对价格月、周交易 现货”连续现货结算试运 行,平 稳 推 进 由“月度”向“不间断”的更长结算周期的过渡,实现现货市场连续运行的重大突破,建立电网代理购电制度,对尚未进入市场的工商业用户全部取消目录电价,通过电网公司代理购电参与交易。(17)2020 年 8 月,广东在全国率先开展全月现货结算试运行。按“价差月度交易 绝对价格周交易 现货”模式开展交易。49广东电力市场建设蓝皮书(23)2023 年 10 月,独立储能电站首次参与 广 东 电 力 现 货 交易。(25)2024 年 2 月,广东省内分布式光伏、居民用户(自然人)首次参与绿电交易。(27)2024 年 11 月,广东省虚拟电厂参与电力市场交易实施方案发布。(24)2023 年 12 月 28日,广东省发展改革委和国家能源局南方监管局发布了关于广东电力现货市场转正式运行的通知,广东省电力现货市场即日起进入正式运行。(26)2024 年 10 月,引入梅州抽水蓄能电站 试 点 参 与 现 货 市场,实现国内抽水蓄能入市“零”的突破。

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    福建专题福 建 省 新 型 电 力 系 统 建 设 关 键 问 题 研 究电力圆桌项目课题组2025年8月电力圆桌项目电力圆桌(全称电力可持续发展高级圆桌会议)项目于2015年9月启动,旨在紧扣应对气候变化、调整能源结构的国家战略,邀请业内专家和各利益方参与,共同探讨中国电力部门低碳转型的路径和策略。通过建立一个广泛听取各方意见的平台机制,电力圆桌将各方关心的、有争议的、目前决策困难的关键问题提交到平台讨论,选出核心问题委托智库开展高质量研究,并将研究成果和政策建议提交到平台征求意见,从而支持相关政策的制定和落地,推动中国电力行业的改革和可持续发展,提高电力行业节能减排、应对气候变化的能力。项目课题组福建省电力企业协会(以下简称协会)由原国家电力监管委员会福州监管办公室、福建省电力有限公司、华电福建发电有限公司、华能国际电力股份有限公司福州电厂、福建省煤炭工业(集团)有限责任公司、厦门华夏国际电力发展公司等6家牵头单位发起,于2006年成立。协会现有单位会员463家,个人会员300多名,单位会员覆盖电力全产业链。下设碳中和发展研究中心、电力工程专委会、售电专委会、数字能源专委会、核能专委会、海上风电专委会、人工智能专委会。多年来,协会与能源电力类全国性协会等密切合作,设立有中电联信用体系建设办公室福建评价咨询中心、中电联电力行业技能等级认定直属分支机构和职业能力评价直属基地、中电联电力发展研究院福建省电力企业协会工作站、国网人才评价中心福建省电力企业协会工作站、中国能源研究会福建省电力企业协会会员中心、中国电力设备管理协会福建ONC中心等。此外,经福建省教育厅批准,协会牵头成立福建省电力行业职业教育指导委员会,并为主任单位。德京碳中和经济研究院(以下简称研究院)作为德京集团有限公司的全资子公司,成立于2023年6月。研究院发轫宁德、深耕福建、面向全国、联系全球,与能源协会、能源高校、能源智库、能源基金会携手共建,形成资源共享、业务联动、合作共赢,围绕“双碳”背景下经济社会绿色低碳发展、现代化产业体系建设、能源生产和消费革命等核心议题开展研究、咨询、交流、服务,为地方政府和企业战略规划制定与实施提供助力。自然资源保护协会(NRDC)是一家国际公益环保组织,成立于1970年。NRDC 拥有700多名员工,以科学、法律、政策方面的专家为主力。NRDC自上个世纪九十年代中起在中国开展环保工作,中国项目现有成员40多名。NRDC主要通过开展政策研究,介绍和展示最佳实践,以及提供专业支持等方式,促进中国的绿色发展、循环发展和低碳发展。NRDC在北京市公安局注册并设立北京代表处,业务主管部门为国家林业和草原局。封面图片:福建省平潭岛沿海的风力发电机图源:王旺旺/中新社所使用的方正字体由方正电子免费公益授权福建省新型电力系统建设关键问题研究课题组成员顾 问:史玉波、郑宝强组 长:邓平强副组长:林卫斌、林金义、陈闽新、邱辉艳成 员:王永明、朱文毅、雷勇、陈崇民、官友政、邱向京、戴逸清、张强林、宾雪、蔡小玲、吴亦昊、游淑淋、陈佳桥、林晓东、姜福丽、王志强、夏诗尧、宋晓逸、范晓婷、刘凯、黄勇、秦鹏感谢自然资源保护协会专家为本报告提供的宝贵建议。2025年8月|i|福建省新型电力系统建设关键问题研究目 录摘要.1研究背景.31.福建省新型电力系统建设关键问题识别.51.1 电源侧关键问题分析.51.2 电网侧关键问题分析.71.3 需求侧关键问题分析.81.4 源网荷储关键问题分析.82.加快推进福建省海上风电开发利用研究.102.1 福建省海上风电开发利用现状.102.2 福建省海上风电开发利用面临的挑战.122.3 加快推进福建省海上风电开发利用的方案.152.4 加快推进福建省海上风电开发利用的建议.163.福建省智能微电网建设研究.183.1 福建省智能微电网建设现状.183.2 福建省智能微电网建设面临的挑战.213.3 推进福建省智能微电网建设的方案.233.4 推进福建省智能微电网建设的建议.244.研究发现与行业建议.264.1 主要研究发现.264.2 相关行业建议.28参考文献.31福建省新型电力系统建设关键问题研究|1|摘要福建建设新型电力系统具有良好的基础和独特的优势,但仍面临着多重挑战。本报告系统性地识别了新型电力系统源、网、荷、储四大环节中的关键问题,并聚焦作为“电源供给侧”增量主力的海上风电,以及作为“需求消纳侧”关键抓手的智能微电网,为福建省构建一个兼顾经济、安全、高效的新型电力系统提供参考。课题组研究发现,尽管福建省在清洁能源总量上具有优势,但其能源结构依赖核电,导致风电、光伏等可再生能源发展相对滞后,呈现出“清洁能源优势下的可再生能源短板”。此外,系统性制约因素包括源、网、荷、储各环节的协同不足,体制机制与市场体系改革的滞后,以及跨部门协调机制的欠缺。海上风电方面,其大规模开发面临多重制约,包括繁琐且耗时的审批流程、恶劣自然环境带来的高昂技术经济成本,以及并网与送出通道的瓶颈。智能微电网方面,其规模化推广存在多重壁垒,如其发、配、用、储一体化的特性与当前分环节管理的监管体系存在冲突,导致法律地位和管理职责不清;高昂的初始投资与现行电价机制下的价值回报不对等;以及缺乏针对不同应用场景的差异化技术标准与运行经验。为破解上述难题,本报告从四大维度提出协同化建议。在健全统筹协调与规划管理体系方面,建议由福建省政府牵头,成立跨部门协调机制,对重大项目实行快速决策与并联审批。同时,需深化电力规划与国土空间等规划的融合,并建立动态评估机制,以确保规划的科学性与灵活性。|2|福建省新型电力系统建设关键问题研究在优化重点领域政策与审批方面,针对海上风电,推行一体化联合审批,同时调整单一以低电价为主的竞争模式,转向多维度合理竞争,并探索建立合理的投资分摊机制。针对智能微电网,建议出台省级管理办法,明确其法律地位,并构建多元化价值实现机制,如探索隔墙售电试点,支持其参与辅助服务市场,并出台容量电价或备用容量补偿政策。在创新市场机制与价格信号引导方面,应大力发展绿电交易市场,使新能源环境价值市场化。同时,健全辅助服务市场与成本疏导机制,建立“谁产生、谁承担,谁受益、谁付费”的市场化循环。此外,通过拉大峰谷价差等方式,强化分时电价的价格信号引导作用,鼓励用户侧储能发展。在加强关键技术攻关与产业支撑方面,建议设立省级能源科技重大专项,通过“产学研用”深度融合,支持超大型抗台风风电机组、柔性直流输电、海上风电制氢等关键技术的研发与产业化。同时,培育壮大本土高端制造与服务产业,并构建多层次人才培养体系,为新型电力系统建设提供坚实的人才保障。福建省新型电力系统建设关键问题研究|3|研究背景福建新型电力系统在能源结构上具有清洁能源占比高、电源基础好等主要优势,清洁能源装机容量比重与发电量比重1均领先于全国水平2,而扣除核电后可再生能源装机容量比重与发电量比重则较低于全国水平,其中风光电的比重偏低。2025年1月1日起实行的中华人民共和国能源法明确了支持优先开发利用可再生能源,制定可再生能源消费最低比重目标。因此,在福建省层面可再生能源利用不足的现状下,结合国家确立的可再生能源开发利用导向,当下福建新型电力系统关键问题的重点在于可再生能源发展,特别是可再生能源的供给与消纳。前期课题福建新型电力系统建设示范路径与机制研究研究发现,福建省新型电力系统面临着多重挑战,包括能源三角(安全、经济、清洁)统筹难度大、新能源消纳问题突出以及可再生能源发展路径缺乏统筹等体制机制障碍。在此基础上,自然资源保护协会支持课题组深入开展研究,本期课题立足于新型电力系统的源、网、荷、储四大要素,采取了“全面识别与重点突破”的思路,系统性地识别了各环节中的关键问题,并聚焦作为“电源供给侧”增量主力的海上风电,以及作为“需求消纳侧”关键抓手的智能微电网,旨在实现可再生能源供需两侧的双向发力,为福建省构建一个兼顾经济、安全、高效的新型电力系统提供决策参考。|4|福建省新型电力系统建设关键问题研究1 福建清洁装机比重福建清洁发电比重全国清洁装机比重全国清洁发电比重福建可再生装机比重福建可再生发电比重全国可再生装机比重全国可再生发电比重图1 福建与全国清洁能源发电装机容量与发电量比重1 福建清洁装机比重福建清洁发电比重全国清洁装机比重全国清洁发电比重福建可再生装机比重福建可再生发电比重全国可再生装机比重全国可再生发电比重图2 福建与全国可再生能源发电装机容量与发电量比重福建省新型电力系统建设关键问题研究|5|1福建省新型电力系统建设关键问题识别1.1 电源侧关键问题分析福建作为全国清洁能源资源富集省份,具有电源侧高比例清洁能源的优势,但以风光为代表的可再生能源发展不足。因此,电源侧的关键问题在于如何充分利用福建省丰富的可再生能源、尤其是富集的海上风能资源,从而构建多元互补、清洁低碳的能源供应体系。1.1.1 海上风电开发利用福建省在发展海上风电方面具备得天独厚的地理和资源优势,年等效满负荷利用小时数可超过4000小时,福建省已将规模化开发海上风电作为能源增量的核心战略3。然而,这些资源优势向开发利用、产业优势的转化过程,面临着多重制约因素。一是审批协调的复杂性。海上风电项目开发涉及海域使用、航道通航等多重因素,需要协调交通、环保等多个部门,审批流程复杂且周期漫长。二是市场机制与成本压力。当前福建省海上风电项目主要通过竞争性配置获取开发权,申报电价是关键考核因素,过度竞争易压缩产业链利润空间,形成技术需求迫切与市场价格低迷之间的矛盾。三是技术挑战与环境适应性。台湾海峡的强台风、冬季高达5米以上的浪高、复杂的地质条件,对大型化风机组的抗台风设计、施工窗口期、基础结构和运维模式都提出了严苛要求。|6|福建省新型电力系统建设关键问题研究1.1.2 农村分布式光伏推广福建农村能源绿色低碳转型仍处于起步阶段,而福建省拥有优越的光照条件,2024年全省太阳能发电量同比增长54.8%,为农村地区充分利用空间资源发展“光伏 乡村振兴”模式提供了条件。然而,农村分布式光伏的大规模推广仍面临用地与效益的压力。一是用地规划的先天性制约。福建省超过80%的土地为山地丘陵,平坦连片土地稀缺,限制了大规模光伏的发展,并且“三区三线”政策对耕地和生态红线的严格保护,进一步压缩了光伏项目的设置空间。二是项目收益模式挑战。“农光/渔光互补”等复合项目,在实践中常出现重光轻农的现象,导致农业产出下降。同时,村民的收益模式较为单一,缺乏与项目发电效益挂钩的长期、动态的利益共享机制。三是市场环境变化风险。随着国家补贴的全面退坡和光伏上网电价的市场化,分布式光伏项目的投资回报周期被拉长,经济性有所下滑。1.1.3 存量电源价值引导福建省拥有较强的核电基础,截至2024年全省核电装机容量位居全国第二,全年核电发电量占总发电量的23.8%,是保障新型电力系统安全稳定的压舱石。福建省化石能源资源相对匮乏,在新能源大规模并网的背景下,新型电力系统对灵活性资源的需求日益迫切,煤电主要实施低碳化改造并加速向灵活性调节电源转型,福建省60万千瓦及以上机组均已达到国家深度调峰能力要求。而这些存量电源主要面临着经济与技术的挑战。一是核电系统价值体现不充分。作为稳定、可调度的清洁基荷电源,核电的系统价值,如容量支撑、转动惯量、电压频率稳定等在当前以促进波动性新能源消纳为导向的电力市场中,未能获得充分体现。二是煤电灵活性转型面临技术与经济双重困境。将煤电改造为灵活性调节资源是系统所需,但深度调峰、热电解耦等技术改造,以及生物质、绿氨掺烧等低碳化改造,均面临技术成本高、产业链不完善等问题,单纯依靠现行的两部制电价和有限的辅助服务补偿,难以完全覆盖其转型成本和运营风险。福建省新型电力系统建设关键问题研究|7|1.2 电网侧关键问题分析福建省电网侧建设的核心任务是构建高弹性、智能化、互联互济的电网体系,支撑清洁能源大规模并网与外送,实现电力资源在更大范围内的优化配置。1.2.1 跨省输电通道建设为支撑未来大规模海上风电和核电的送出,福建正着力打造联结长三角、粤港澳、华中腹地及台湾的“四纵三横、沿海双廊”的主干网架。2024年与外省交换送出电量达280亿千瓦时,同比增长39%4,但通道建设速度仍与清洁电源的大规模增长存在差距。一是区域协调成为制约。跨省输电通道的建设,其核心瓶颈在于复杂的区域协调。项目涉及邻省的用地审批、规划博弈、成本分摊等,协调难度大、周期长。二是市场机制仍待完善。当前跨省电力交易仍以年度计划性合约为主,缺乏灵活高效的省间现货交易和互济机制来优化通道利用效率。三是先进输电技术应用不足。面对深远海风电的远距离、大容量送出需求,柔性直流输电技术是关键解决方案。但目前该技术应用范围有限,构成了未来大规模海电登陆的技术瓶颈和成本障碍。1.2.2 省内电网系统适应在省内层面,福建电网为适应大规模新能源的并网,已在物理网架、数字中枢以及市场机制全方位开展工作,但各层面也存在相应的瓶颈。一是配电网承载力制约。为适应分布式能源发展,福建正大力推进高能级智慧配电网建设。然而,分布式光伏在农村地区的爆发式增长,已使配电网的承载力问题日益凸显。高比例分布式电源的接入,导致潮流反向、电压越限等技术问题加剧,部分地区甚至出现暂停并网的“消纳红区”。二是数字化平台整合深度不足。福建正全力打造“闽电数智大生态”,但这些先进的数字化成果在实际应用中仍面临整合深度不足的挑战。省级新能源云平台、调度系统、需求侧管理系统等多个平台之间的数据壁垒尚未完全打破,业务协同水平有待提升。三是绿色协同机制有待发挥。福建正积极推动电力市场与碳市场、绿证市场的协同联动,但当前绿色协同机制尚处于探索阶段,如何将碳排放成本有效地传导至电力市场价格中,实现绿证交易与碳市场的顺畅衔接,相关的市场规则和核算体系仍在建立中。|8|福建省新型电力系统建设关键问题研究1.3 需求侧关键问题分析福建省需求侧建设的核心目标是构建柔性可调、互动响应、低碳高效的用能体系。面对大规模分布式新能源供应,需要将微电网作为解决特定场景下能源供需矛盾、提升系统韧性的关键抓手,从而全面提升需求侧的灵活性和响应能力。1.3.1 智能微电网建设推广福建海岛众多、山区偏远,微电网作为需求侧资源,是解决特定区域能源可靠供应和新能源就地消纳的关键形态。然而,微电网的大规模建设和推广,正面临着身份与效益双重困境。一是管理与政策协同不畅,主体身份模糊。微电网的“发、配、用、储”一体化特性,与当前分环节管理的传统电力监管体系存在冲突。其作为独立市场主体的法律地位、并网标准、调度关系、安全责任等界定尚不清晰,审批流程常涉及能源、住建、自然资源等多个部门,协调难度大。二是成本较高,经济效益受限。因配置储能和智能控制系统,微电网的初始投资较大,但在当前的电价和市场机制下,其为系统提供的可靠性、灵活性、延缓配网投资等多元价值难以获得充分的经济回报。1.3.2 需求响应市场激励为挖掘需求侧潜力,福建已形成初步探索经验。然而,这些以传统工商业负荷为主的需求响应模式,在推广过程中普遍受到了市场机制的制约。一是激励标准偏低,用户参与意愿不强。现有的需求响应补偿标准,可能不足以充分调动用户的参与积极性。二是商业模式不清晰,聚合商发展困难。负荷聚合商作为连接用户与电力市场的新型主体,盈利模式尚处于探索阶段,商业模式成熟度不高,难以支撑负荷聚合商大规模发展。三是新模式缺乏配套电价机制。电动汽车向电网反向送电目前缺乏独立的电价类别和定价机制,往往仅按燃煤基准价结算,可能出现价差倒挂现象,抑制了车主参与意愿。1.4 源网荷储关键问题分析福建省源网荷储协同的核心目标是构建“纵向贯通、横向协同、多能互补、智能互动”的新型电力系统运行体系,力求打造东南清洁能源大枢纽5,重点围绕资源统筹配置、动福建省新型电力系统建设关键问题研究|9|态平衡调控,推动电力系统全环节高效耦合。实现这一目标,不仅需要健全的政策支持、市场机制和技术支撑,还需要进一步打破各环节之间的壁垒。1.4.1 统筹规划的管理壁垒源网荷储一体化项目的推进,首先面临的是传统条块分割管理体制的制约。一是缺乏常态化统筹协调机制。在现行管理体制下,电源、电网、负荷、储能等环节分属发改、工信、住建等不同政府部门管理,其规划周期、审批流程和监管重点各异,导致在多层级协同规划与动态匹配资源方面存在挑战。二是新业态监管存在真空。对于虚拟电厂、综合能源服务等跨界融合的新业态,市场准入、运营规范、安全监管等方面的责任主体与规则界定尚不明确,导致新模式推广面临制度性障碍。1.4.2 价格调节的市场壁垒有效的市场机制是引导源网荷储四个环节协同优化的核心。然而,当前的市场体系设计,尚不能完全地反映各环节的系统价值。一是灵活性资源的多元价值体现不充分。虽然福建正大力推广虚拟电厂的聚合模式,将分布式光伏、工业可调负荷、用户侧储能等分散资源聚合起来参与系统调节,但灵活性资源的多元价值如调峰、调频、备用等未能被充分量化并形成稳定、可预期的收益。二是绿色价值与系统成本传导不畅。虽然福建已在积极探索“电-碳-绿证”协同的交易体系,但如何将碳排放成本有效传导至电力市场价格中,相关的市场规则和核算体系仍在建立中。1.4.3 协调互通的技术壁垒实现对海量、异构的源网荷储资源的精准、协调控制,需要强大的技术体系支撑。福建正致力于建设适应高比例新能源接入的分钟级柔性调度体系,但技术上的互联互通仍是挑战。一是多系统数据标准不一,存在信息孤岛。目前电网调度系统、新能源监控系统、负荷管理系统等分属于不同的业务条线和主体,其数据标准、通信协议不统一,导致系统之间存在信息壁垒。二是跨环节协同控制技术不成熟。实现对源网荷储的协同优化调度,需要先进的算法模型和控制策略支撑,但目前标准化程度不高,增加了集成成本和复杂性。|10|福建省新型电力系统建设关键问题研究2加快推进福建省海上风电开发利用研究2.1 福建省海上风电开发利用现状2.1.1 福建省海上风电资源整体情况福建濒临东海和台湾海峡,海岸线长度占全国总长的18.3%,仅次于广东,居全国第二位。岸线多呈锯齿状,十分曲折,居全国之首,港湾众多,岛屿星罗棋布。曲折的海岸形成的天然港湾由北到南分别为沙埕湾、三都澳、罗源湾、兴化湾、湄洲湾、泉州湾、厦门湾、东山湾等。海岸岛屿、半岛众多,半岛地区和大部分海岛充分暴露于海面,下垫面粗糙度小,地形一般较平坦,再加上大气环流、台湾海峡狭管效应的共同影响,常年风速较大。福建沿海地区为典型的亚热带季风气候。台湾海峡总体上受季风气候影响,年平均风速较大,秋冬季以东北风为主,风向稳定,是风资源丰富的地区。其中福建省中部受台湾海峡“狭管效应”的影响,其年平均风速大,风向稳定,是风资源最丰富的地区,南部与北部海域风资源基本相当。根据福建省气候中心近期对福建省海域风能资源评估的成果福建省海上风能资源调查分析报告,以100m高度为例说明福建海域年平均风速的分布特征:从闽江口以南到厦门湾以北,年平均风速较大,大部分区域的年平均风速在10.259.5m/s之间。福建省新型电力系统建设关键问题研究|11|受台湾海峡“狭管效应”的影响,福建海域风能资源呈现出自海峡中部向南北两侧递减的格局,海峡中部风能资源最为丰富,年平均风速在10m/s以上。整体而言,福建海域的风能资源禀赋优秀,远期可开发装机潜力大。2.1.2 福建省海上风电规划情况福建省海域是我国海上风能资源最丰富的地区之一,海上风电年均可利用小时数达4000h以上,开发潜能巨大。福建省海上风电发展具有技术可行性、经济可行性以及环境和社会可行性。技术可行性方面包括单机容量不断增大、传动系统设计不断创新、叶片技术不断改进、永磁同步发电机的更多应用、智能型控制系统的应用;经济可行性方面包括技术革新驱动设备及运维成本显著下降、额外的绿证和绿电收益;环境和社会可行性包括对生态环境具有积极效益、政策支持体系完善、产业配套完整、属地化企业实力强劲、社会经济效益显著。根据福建省海上风电场工程规划(报批稿)(2021年修编),福建省省管海域规划海上风电场址31个、共规划1880万千瓦容量,截止2024年底已配置资源820万千瓦,受“单三十”政策影响(见表2-1第一条),剩余场址规划容量不足820万千瓦;福建省国管海域闽南(厦门、漳州、泉州等地)海上风电基地场址规划2020万千瓦资源,目前已配置160万千瓦资源,剩余1860万千瓦。截至2024年12月底,福建省海上风电并网装机规模达到382万千瓦。此外,闽北的国管海域仍有丰富的可开发资源,全省国管海域规划将和全国深远海海上风电规划做好衔接,2029年左右适时启动闽北基地的前期工作,有望进一步增大国管海域海上风电规划容量。2.1.3 海上风电建设相关政策福建省海上风电政策以竞争配置为核心,突出电价和储能要求,同时强调产业带动和本地化发展,环境约束较严。相比之下,其他省份在电价机制、储能比例、设备标准等方面差异显著。得益于全国独一无二的资源禀赋和较好的产业链优势,福建省海上风电开发建设走在全国前列,福建省海上风电开发建设主要遵循国家发展改革委、国家能源局等部门出台的相应政策,并根据省内实际情况制定了具体参照执行的政策和实施标准。|12|福建省新型电力系统建设关键问题研究表2-1 海上风电建设相关政策内容一览表序号方面法规/政策内容1用海关于进一步加强海上风电项目用海管理的通知新增海上风电项目的,应在离岸30千米以外或水深大于30米的海域布局;近岸区域水深超过30米的,风电场离岸距离还需不少于10千米;滩涂宽度超过30千米的,风电场内水深还需不少于10米。并且,新增核准的集中式海上风电项目全部通过竞争方式配置,优先选择投资能力强、技术水平高、产业带动力大的企业。2电价关于深化新能源上网电价市场化改革促进新能源高质量发展的通知新能源项目(风电、太阳能发电,下同)上网电量原则上全部进入电力市场,上网电价通过市场交易形成。对纳入机制的电量,市场交易均价低于或高于机制电价的部分,由电网企业按规定开展差价结算,结算费用纳入当地系统运行费用。福建省海上风电属于新能源项目,原则上2025年以后配置的海上风电项目开发建设均需遵循以上政策的规定。3生态环保海域使用管理法项目需符合国土空间规划、海洋生态保护、港口及通航安全等要求;确保场址不占用航道和军事敏感区。严格控制海上风电场实际占用海域面积,单位装机容量风电场面积等指标均要符合节约集约用海管控要求。鼓励立体复合利用,鼓励新增海上风电项目用海采用“风电 ”的综合开发利用模式实现“一海多用”。4建设时序福建省各年度海上风电市场化竞争配置工作文件福建省海上风电需在配置资源后一年内完成核准手续,项目核准后一年内开工,配置后三四年年内建成投产,若是由于投资主体的原因逾期的,将由政府收回开发权。2.2 福建省海上风电开发利用面临的挑战在福建省海上风电开发面临的主要挑战包括以下方面:2.2.1 海域环境条件的影响福建海域自然条件严苛,福建海域年均遭遇3-4次台风袭击,最大风速可达60m/s(17级),海域的水文地质条件复杂,冬季季风期浪高普遍超过5米,有效施工窗口期不足福建省新型电力系统建设关键问题研究|13|180天/年;福建省内通航环境复杂,福建海域有外航路、中航路、内航路以及两岸直航客滚船推荐航路等航路设置,各规划场址周边交通流密集且复杂。虽然各场址在规划阶段已进行了初步的通航安全分析,但船只的活动存在不确定性,各年度的数据存在一定的差异,会对场址的通航安全分析产生一定的影响,省内绝大部分场址边界都因通航问题进行了缩减;风电场可能存在工程施工、钻孔、爆破等活动产生的噪音、震动对海洋生物生存和繁殖的影响,风机基础和支撑结构可能成为海洋生物的栖息地,风机电缆和管道敷设对海底生态系统造成一定的破坏等问题。2.2.2 陆上用地及送出通道的制约陆上集控站及储能用地问题难以解决,福建省经济发达、人口密集、土地资源紧张,可用于建设陆上集控中心和储能用地的场址较少,近期长乐、连江等项目在核准前期陆域部分选址时都遇到了极大困难,用地手续推进效率较低。随着海上风电向离岸30公里以上的深远海域拓展,传统高压交流(HVAC)输电因充电无功问题导致容量受限,而柔性直流(VSC-HVDC)技术虽能解决远距离输电难题,但成本较高且国内应用经验不足。海上风电送出通道的建设成本较高,包括海底电缆购置、敷设施工、海上变电站建设等方面。特别是对于深远海风电项目,随着离岸距离和水深的增大,建设成本呈指数级增长。海上风电项目分布较为分散,各项目的送出线路规划需要综合考虑海域使用、环境保护、渔业养殖等多方面因素,导致送出线路的规划难度较大。海上风电送出涉及海洋、能源等多部门,用海审批与生态红线冲突频发。2.2.3 政策和管理体制机制的影响一是福建省海上风电远海国管海域用海手续办理经验空白。省内暂无国管海域项目完成核准,国管海域风电开发利用政策尚不明确,空间规划尚为空白,同时还与渔业资源开发、海洋环境保护、海洋航运等相关领域的政策存在衔接问题。二是安全评估与技术标准体系不完善。福建省作为沿海省份,海上风电发展较周边省份相对较慢,针对灾害预防、施工时序、场地安全、结构安全、电气安全、应急处置和管理体系的全面评估规范化相应的起步较晚。三是安全保障手段不充分,福建省海上风电工程缺乏高质量海洋连续观测数据、历史资料和要素分析工具,会造成环境影响评估不全面。传统监管模式难以满足海上风电建设和运维期间安全监管的实时性、系统性要求。|14|福建省新型电力系统建设关键问题研究2.2.4 市场机制因素的制约电价机制方面,“抢装潮”之后的福建省海上风电电价多采用燃煤标杆电价政策,为项目提供了相对稳定的收益预期,吸引了众多企业投身海上风电开发。然而,为促进海上风电产业走向市场化,在福建省海上风电项目竞争性配置过程中,价格因素占比约40%,导致竞配项目上网电价较低,项目收益较其他省份偏低。根据水电水利规划设计总院发布的中国可再生能源工程造价管理报告2023年度,不同场址条件下海上风电项目建设成本差异较大,福建由于受台风等极端风况的影响,且海洋水文和地质条件较为复杂,项目建设成本最高,达12600元/千瓦,项目整体的经济性较低,不利于海上风电全产业链的发展。市场消纳方面。福建省本地消纳空间有限,根据电力平衡分析,结合电量平衡计算结果看,随着海上风电的大规模增长,其提供的电量挤占了煤电的发电量和利用小时,在不考虑往区外送电的情况下,预计2035年煤电利用小时数不足3000h。需考虑盈余电力通过500kV及以上电压等级送至更大范围内消纳的可能性。因此福建省需要参与全国统一电力市场建设,完善跨区域交易机制,推动闽粤联网等跨省输电通道建设,提升外送能力,提升海上风电消纳比例。2.2.5 行业技术发展的限制一是行业整体规划设计、建设管理、施工、设备制造方面还未完全成熟,海上风电成套技术体系缺乏标准,深远海风电场综合环境调查等方面的技术积累有限,深水风电基础设计理论和标准体系尚未形成,检测检验、运维服务水平不足,暂时缺乏公共研发、检测、认证等服务平台;二是海上风电核心技术设备有待突破,远海柔性直流输电设备关键技术、超长柔性叶片设计与制造材料问题紧迫,适应福建深水海域的船舶有限,高素质的人才和工人紧缺。核心技术设备存在“卡脖子”问题,深远海风电气象、水文、工程地质等综合环境调查装备与省外、国外先进水平还有明显差距,海上风电数字化设计基础受限于国外BIM基础平台,海上风电大数据产业链系统尚未建立。风机-塔桶-基础一体化设计仍未实现,各系统深远海数据的收集和交换存在一定障碍;三是在风电场规划选址阶段,为避让海域内的生态敏感区域,使得部分风电场址不规整,影响后续风机布置,削弱了风电场的整体发电效益。福建省新型电力系统建设关键问题研究|15|2.3 加快推进福建省海上风电开发利用的方案2.3.1 总体构想与工作思路在总体构想方面,充分利用丰富的海上风能资源,以技术创新为驱动,以产业集群发展为支撑,以生态保护和能源安全为前提,加快海上风电开发建设,构建完善的海上风电产业链,将福建省打造成为国内领先、国际知名的海上风电产业基地,为实现碳达峰、碳中和目标提供有力支撑,同时推动海洋经济高质量发展。在实践工作方面,坚持规划引领,科学布局海上风电场址,优化开发方案;加强科技创新,突破关键核心技术,提高装备国产化水平和项目建设运营效率;培育壮大产业集群,吸引产业链上下游企业集聚,提升产业配套能力;强化政策支持,完善相关法规和标准体系,营造良好的发展环境;注重生态保护,实现海上风电与海洋生态环境协调发展;积极开展国际合作与交流,提升福建省海上风电产业的国际竞争力。2.3.2 路径分析在路径分析方面,以“双碳”目标为引领,将海上风电作为福建省能源转型和海洋经济高质量发展的核心引擎,打造国家级深远海海上风电基地集群,形成“资源开发装备制造技术研发多元融合”的全产业链体系。分阶段分步骤的推进福建省海上风电建设,初步建议按照以下时序开展:(1)近期(2025年底前):重点推进省管海域1030万千瓦项目前期工作,实现省管海域约422万千瓦项目并网,保障莆田平海湾DE区海上风电场(40万千瓦)项目按时并网;扎实推进近三年(2022年-2024年)核准的市场化竞配和福建省发改委直配的海上风电项目。同时,依托三峡海上风电国际产业园等载体,培育千亿级海上风电装备制造集群,实现大容量机组国产化率超90%。(2)中期(2026-2030年):规模化开发闽南外海(浅滩)、台湾海峡深远海资源,实现单机容量20兆瓦级(及以上的大型)机组批量投产应用到实际建设中,同时推动漂浮式风电商业化应用,探索试点一批创新型的风机模式(多头、风墙型等)。初步打造一两个“海上能源岛”示范项目,探索通过“风电 养殖”“风电 制氢”等模式,实现海洋资源立体开发与生态保护协同增效,形成经济可行、高效安全的深远海风电建设模式。|16|福建省新型电力系统建设关键问题研究(3)远期(2030年后):大力推广海上风电与制氢、储能、海洋牧场等深度融合,形成多能互补的海洋综合能源系统,建成以海上风电产业为核心的具备福建地方特色的国际一流的海洋经济示范区。在区域布局方面,可根据福建省沿海市域因地制宜开展集群化的产业建设和深远海风电建设,可初步按以下区域推进:(1)核心开发带:北部依托福清产业园发展大容量机组制造,南部以漳州深远海产业园为核心,布局漂浮式技术及海缆等先进技术的配套产业,形成“一南一北”两大产业带。(2)深远海示范区:优先开发闽南外海浅滩、平潭外海等离岸30公里以上、水深超30米的优质风区,探索专属经济区风电开发国际合作机制。(3)融合试验区:在莆田、漳州等海域试点“风电 养殖”“风电 制氢”“风电 旅游”等特色开发模式,建设10个以上海洋牧场与风电场融合示范项目。2.4 加快推进福建省海上风电开发利用的建议为加速推进福建省海上风电产业发展,建议从以下几个方面协同发力,形成政策引领和产业发展取向一致性:一是加强规划引导与协调,进一步完善海上风电发展规划,明确各阶段发展目标和任务,加强与国土空间规划、海洋功能区划、生态保护红线等规划的衔接与协调。建立跨部门协调机制,加强能源、海洋、环保、交通等部门之间的沟通与协作,提高项目审批效率,确保海上风电项目顺利推进。二是建议开发主体提前熟悉国管海域用海相关政策,必要时向国家能源局、自然资源部、生态环境部、交通运输部等部门学习最新政策要求,与省内各厅建立长效沟通机制,提升国管海域核准前期手续办理能力,促进福建省深远海风电健康有序发展。此外,还建议省级能源、海洋、海事等机关部门加强协调,通过优化审批事项、简化审批流程等方式提高行政审批效率和土地、海洋利用效率。福建省新型电力系统建设关键问题研究|17|三是建议政府选择合适部门牵头,开展规划场址通航环境问题,对于周边通航情况有重大变化的场址,若为已竞配的,宜与海事部门和相关专题单位策划场址优化方案;若为未竞配的,应提前向发改委汇报,寻求解决方案,避免场址出现颠覆性影响。建立跨部门联合审批平台,缩短用海手续周期。四是加大对海上风电科技研发的政策支持和引导,鼓励企业、高校和科研机构开展产学研合作,突破关键核心技术,如大容量抗台机组、漂浮式基础、柔性直流输电、海上风电制氢等。加强海上风电专业人才培养,鼓励高校开设相关专业课程,建立实训基地,培养一批适应海上风电产业发展需要的技术研发、工程建设、运营管理等方面的专业人才,形成“产学研一体化”发展的良性循环。除此之外,还可以从以下方面进行有益探索:强化政策支持与激励,出台税收优惠政策,对海上风电项目的投资、建设、运营等环节给予税收减免或优惠;设立专项补贴资金,支持海上风电技术研发、示范项目建设、关键设备国产化等;完善电价政策,吸引社会资本参与海上风电开发。加强海上风电产业链上下游企业之间的协同合作,形成产业联盟,共同开展技术研发、市场开拓和标准制定等工作。积极开展国际合作与交流,引进国外先进的技术和管理经验,支持企业参与国际海上风电项目投标和建设,提升福建省海上风电产业的国际影响力。通过上述系统性政策支持和产业发展布局,福建省可充分发挥资源与产业优势,破解送出瓶颈与用海矛盾,建成国际领先的海上风电创新高地与产业集群。|18|福建省新型电力系统建设关键问题研究3福建省智能微电网 建设研究3.1 福建省智能微电网建设现状3.1.1 智能微电网定义根据微电网接入电力系统技术规定(GB/T33589-2017),微电网是指由分布式发电、用电负荷、监控、保护和自动化装置等组成(必要时含储能装置),是一个能够基本实现内部电力电量平衡的小型供用电系统。智能微电网依托先进的信息通信技术(ICT)、人工智能(AI)和大数据分析,实现微电网内部能源的动态优化、负荷管理和故障响应,从而提高能源使用效率,减少碳排放,支持双碳目标的实现。在新型电力系统中,智能微电网将发挥更全面的作用,包括:(1)保供,保障微电网内部电力供应,在大电网供应紧张时起到有效支撑作用;(2)促安,提供秒级、分钟级、小时级的灵活响应能力,有效平抑新能源波动,保障电网安全稳定运行;(3)提效,提升用户能源整体利用效率,降低向大电网送电、受电规模,从而提高电力系统综合运行效率;(4)降本,整合冷热电等多品种能源,显著降低企业用能成本;(5)增绿,促进用户内部和大电网新能源消纳,降低碳排放。福建省新型电力系统建设关键问题研究|19|3.1.2 典型智能微电网应用场景结合微电网发展建设经验和演化历程,已经建成的微电网试点项目大致可分为城市微电网、工业园区微电网、海岛地区微电网、偏远地区微电网四类。(1)城市微电网多位于距离城市配电网主干网架距离较近的地区,集成新能源,可提供高质量及多样性的供电可靠性服务,实现冷热电综合利用,以并网型微电网为主。根据规模及定位不同,分为馈线型微电网、台区型微电网和工业园区微电网。城市馈线、台区型微电网主要为提高可再生能源消纳能力、增强馈线、台区供电可靠性,避免可再生能源倒送至上级电网;同时,提高电网资产利用率、促进电网的经济运行。(2)工业园区微电网用户聚集程度高、负荷规模大且相对平稳,多包含冷热电联供,形成综合能源微网,可建设以分布式光伏、储能为主的微电网,分布式电源优先满足园区用电需求,不足部分通过外部电网补充。结合峰谷电价机制,进一步降低用能成本。与城市能源电力系统更为高效互动,有效缓解城市电网的供电压力,提高城市电网的可靠性与韧性。(3)海岛微电网多考虑依托海岛新能源作为海岛供电的补充电源,并配置包括柴油发电机(稳定出力及电量电源)、电化学储能(调节平衡及电力电源)提高海岛供电的可靠性,解决海岛供电问题,可分为并网型海岛微电网和独立型海岛微电网。并网型海岛微电网的海岛电网与陆地主网连接主要依靠海底电缆,依据新能源出力程度调整海岛上新能源或主网线路等电源供电与电压水平,独立型海岛微电网只运行在离网工况下,与并网型海岛微电网转离网运行工况基本一致。(4)偏远地区微电网主要为地理位置较为偏远的山区、农村、近海域等远离城市主网架的末端电网,基础设施普遍相对落后,可分为并网型偏远地区微电网和离网型偏远地区微电网。山区、农村并网型微电网多采用架空输配电线路供电,主要依靠小水电发电电源及主网线路供电为主,近海域并网型微电网多为海上渔排等相关行业用电项目,用电负荷较低,电源以分布式新能源出力为主。独立型偏远地区微电网只运行在离网工况下,主要以居民生活用电等需求为主,负荷分散功率较小且增长不均。|20|福建省新型电力系统建设关键问题研究3.1.3 福建智能微电网建设现状福建省沿海岛屿众多、距离陆地主网较远,连接主要依靠海底电缆。由于海底电缆造价较高,海岛电网与陆地主网大多数通过海底电缆连接,一旦海底电缆受到外力破坏等因素而出现损坏造成停电,则会引起海岛电网供电负荷损失。因此,偏远海岛的供电可靠性相对较弱、亟待提高。西洋岛微电网是福建省典型的海岛型微电网,投运3台2MW风力发电机、2MWh储能系统和20.74kWp的分布式光伏,项目于2021年11月建成投产后,已保障海岛连续不间断供电,末端低压用户由历史最低值188V提高至223V,大大提高了供电稳定性。陆地方面,福建省仍存在一些地理位置较为偏远的山区、农村、近海域等远离城市主网架的末端电网。偏远地区由于人口密度较小、社会经济发展较为薄弱,电网基础设施普遍相对落后,同样存在供电可靠性较弱的问题。另一方面,分布式风电、光伏大量接入电网后,由于其出力具有波动性、间歇性的特点,如果不加以引导和控制,会造成配电网供电可靠性降低等问题。为提高区域电网供电可靠性,通过改造区域电网,形成具备一定离网运行或区域互联能力的智能微电网可以缓解乃至解决上述问题。福建省智能微电网建设具有政策支持与顶层设计、资源禀赋与应用场景、技术积累与创新实践、市场潜力与经济效益等有利条件。一是政策支持方面,福建省通过推进绿色经济发展行动计划等一系列政策,推动台山岛等风光储微电网、宁德三都澳海上渔排风光储微电网等项目,将微电网纳入绿色经济核心领域。国家发展改革委、国家能源局发布关于有序推动绿电直连发展有关事项的通知明确新能源项目可以通过直连线路向电力用户直接供给绿电,使得微电网的投资建设机制更加多元开放,发电用电计划更加灵活,更深入地参与电力市场,交易价格机制更加规范,新能源自发自用比例不断提高;二是资源应用方面,福建省拥有得天独厚的新能源资源,尤其是风能和太阳能资源。沿海地区的地理环境和气候条件,为发展海上风电和分布式光伏提供了天然的优势。城市楼宇、工业园区以及海岛与偏远地区存在多元能源需求;三是研发创新方面,福建省自主开发的多指标电能质量主动治理变流器,福州、厦门等地在智能微电网的数字化转型方面走在了前列;四是市场经济方面,智能微电网可以通过削峰填谷、参与容量租赁与需求响应、绿电交易福建省新型电力系统建设关键问题研究|21|与车网互动V2G等方式,为企业降低用电成本提供了广阔的空间,积极探索了“微电网 虚拟电厂”聚合模式等商业模式创新。3.2 福建省智能微电网建设面临的挑战智能微电网是提升电网对清洁能源接纳能力的关键举措,需通过智能化改造和微电网建设,解决新能源消纳与电网稳定性问题。微电网的建设主要以保障特殊重要用户供电可靠性需求和满足偏远地区电力供应为主,然而福建省智能微电网在实际应用中还存在诸多挑战,主要是:微电网建设、运营模式与目前电力法规存在一定的冲突,相关政策尚不明晰。其次,微电网中应用的关键设备还不够完善,国家层面缺乏统一的技术标准,而且运行技术有待深入研究和验证。此外,微电网建设的投资成本高也成为了制约微电网发展的主要因素之一。一是微电网政策指引不明晰,影响微电网规范发展。电价政策、补贴政策和市场交易方面的支持细则和机制尚未落实,福建省在2023年调整了峰谷价差等电价政策,调整后尖峰时段仅在7-9月执行,峰谷价差系数也降低,而微电网难以通过参与电力辅助服务等方式获取更多收益。严格按照标准建设的微电网,建设成本高于同等条件下的输配电网,采用直接并网方案比采用微电网方案将更加经济。国内对微电网的专项补贴政策主要依赖地方零星试点支持,支持力度相对较小,且缺乏系统性和持续性。并且并网型微电网享受与输配电网连接的诸多红利,但后者为此提供的备用容量缺乏合理的补偿机制,增加了输配电网的负担。国内体制与市场机制改革不到位,无法发挥微电网就近供电与售电的成本优势,以及支援系统的灵活性优势。微电网项目在“源网荷储”各环节可能存在多个投资主体,各主体利益诉求不尽一致,管理模式复杂多样,全流程管理规则缺失,安全职责界定相对模糊,增加了大电网的运行风险和压力。二是社会各界对微电网认识不统一,导致对微网与大电网协同发展的核心工作认知不同。2015年以来,国家颁布一系列政策和技术标准指导引领微电网发展,现行国家标准侧重从技术和物理层面进行定义,概念清晰明确。但相关政策没有严格与国家标准保持一致,对微电网电压等级和指标要求不统一,难以有效指导微电网与大电网的协同运行。社|22|福建省新型电力系统建设关键问题研究会上的呼吁和诉求,则多出于个体或局部私利,借用微电网之名,行“隔墙售电”或拉专线供电之实,将增量配电、自备电厂、趸售用户等运营形式混淆为微电网,而非真正的微电网,导致微网与大电网发展方向不匹配。三是微电网相关技术成熟度和稳定性还未完全满足大电网的要求。现阶段,微电网多为示范项目,方案定制化程度高,相关技术的成熟度、稳定性和“含金量”需要进一步提升。在规划设计方面,高温、高湿、高盐雾的特殊自然环境增大了海岛微电网开发的难度,海岛环境对设备可靠性要求更高,现有保护技术及模式切换控制技术仍需突破。分布式电源、储能单元及交直流负荷等均通过常规电力电子装置接入直流微电网,普遍存在功能单一和不具备即插即用等问题。高密度分布式能源和多元负荷接入交直流混合微电网,需要考虑系统网架结构设计、源网荷储优化配置及运行与规划紧密耦合等因素。运行控制需要快速经济地实现运行模式间的无缝转换。微电网保护技术需要研发具备更快开断速度、更高开断容量以及更高效可靠的断路器、新型直流配用电保护技术等。四是微电网投资经济效益低,在福建省微电网的建设过程中,初始投资成本过高成为了一道难以跨越的障碍。从整体投资结构来看,储能系统成本占比突出,这在很大程度上加重了投资的负担。除了储能系统,微电网还需要叠加光伏/风电设备、控制系统等。光伏设备的成本包括光伏板、逆变器等组件的采购费用,以及安装、调试等相关费用。风电设备则涉及到风力发电机、塔筒、控制系统等多个部分,其成本也不容小觑。控制系统作为微电网的“大脑”,需要具备高度的智能化和稳定性,这也使得其研发和采购成本较高。这些设备的总投资压力巨大,对于许多投资者来说是一个巨大的挑战。针对海岛智能微电网,其地理位置和规模限制了大型吊装机具的运输和安装,此外,福建省海岛属于亚热带海洋性季风气候,台风天气发生频繁,热带气旋影响强烈,雨期集中。高温、高湿、高盐雾以及多台风的自然环境对海岛微电网建设和运维提出了新的难题。五是微电网电价机制限制,峰谷价差是微电网进行套利的重要基础。2023年福建省调整峰谷价差政策后,微电网通过辅助服务获取收益的空间进一步受限。海岛微电网建设成本高,但专项补贴缺乏系统性支持。这种变化削弱了微电网的套利空间。在调整之前,微电网可以通过在低谷时段低价购电,在高峰时段高价售电,从而获取较大的利润。但调整后,价差缩小,利润空间被大幅压缩。福建省新型电力系统建设关键问题研究|23|六是微电网补贴力度不足。与欧洲和日本等国家和地区相比,国内对微电网的专项补贴政策尚未完善。在欧洲和日本,政府为了鼓励微电网的发展,出台了一系列完善的补贴政策,包括建设补贴、运营补贴等。这些补贴政策在很大程度上降低了微电网的投资成本和运营风险,提高了投资者的收益预期。而在国内,微电网项目主要依赖地方零星试点支持。这种支持力度相对较小,且缺乏系统性和持续性。地方试点项目往往受到资金、政策等多种因素的限制,无法全面覆盖微电网项目的发展需求。这使得微电网项目在发展过程中面临着较大的资金压力和市场风险,难以实现大规模的推广和应用。综上,随着分布式发电渗透率的提升,微电网凭借其能源清洁、发电方式灵活、优质储能、利用环保、形式多样等优点得到发展。但目前来看,由于内部储能设备及其控制中心价格水平较高,微电网建设投资较大,同时还没有出台针对微电网上网电价与补贴形式的相关政策,从而导致现有条件下,对于同等规模的分布式发电,采用直接并网方案比采用微电网方案将更加经济。3.3 推进福建省智能微电网建设的方案结合福建省的地理特征、能源结构及政策环境,需多方面协同推进,实现能源结构优化与电网智能化升级。区域协同与低碳转型方面。积极响应“双碳”目标,打造近零碳和能源互联网示范区,以优化能源结构、提高能效并促进新能源就地消纳。数字化与智能化方面。积极实施“数字闽电”战略,发展数字孪生电网和能源大数据中心,提高电网运行效率与安全性。技术与产业生态方面。一是聚焦储能、智能控制与通信等核心技术,利用物联网模组实现设备互联互通,提升微电网调节能力。二是通过组建产业联盟,完善标准体系,并建立跨部门协同机制,通过财政补贴和金融创新为项目提供多元化融资支持。技术融合与场景创新方面。一是利用丰富的可再生能源资源,建设以“光储直柔”为核心的交直流混合微电网系统。二是针对充电站、工业园区、海岛等不同场景,探索多种|24|福建省新型电力系统建设关键问题研究分布式智能电网建设模式,以实现高可靠供电和多能协同。三是鼓励微电网通过提供灵活调节资源(如储能系统参与调峰)、虚拟电厂聚合、交直流混合与多能互补等方式,平抑大电网波动,提升电能质量,并实现可再生能源的高效利用。市场与政策方面。一是完善并网规则与电价机制,简化审批流程,鼓励多元投资,并探索电碳融合模式。二是健全分布式智能电网技术标准,明确并网要求,实现微电网的自主调峰与配电网协同调度。三是支持新型储能技术应用,完善虚拟电厂等新业态运营机制,并鼓励新主体参与电力市场。3.4 推进福建省智能微电网建设的建议一是完善智能微电网项目评估体系,推动项目落地。在项目规划阶段,应明确微电网的定位,并加强与配电网的协调,确保项目与配电网的衔接和协调。针对不同类型的微电网项目,建立科学合理的评估体系,明确评估指标和方法,客观评估项目在电力系统中的作用和价值。微电网的研发和推广给予正向的鼓励和引导,支持储能、智能用电、能源互联网等重点领域示范项目,鼓励金融机构拓展适合智能电网发展的融资方式和配套金融服务。鼓励微电网项目单位通过发行企业债券、专项债券、项目收益债券、中期票据等方式直接融资,享有绿色信贷支持。二是提出适应微电网发展的市场政策机制,包括明确与配网间的价格结算机制、内部结算机制等,实现电网服务效益的公平分配。微电网内部各主体盈利模式如下:(1)是发电收入,取决于电量和电价;(2)是电力辅助服务市场收入,主要包括调峰(补偿)收入、调频收入等;(3)是充电桩收入,主要是收取充电服务费用,同时充电桩还享受部分建设补贴政策;(4)是碳排放收益,2021年2月1日起,碳排放权交易管理办法(试行)(部令第19号)正式施行。全国碳排放权交易市场的交易产品为碳排放配额,碳排放配额分配以免费分配为主,可以根据国家有关要求适时引入有偿分配,通过全国碳排放权交易系统进行,采取协议转让、单向竞价或者其他符合规定的方式;(5)是绿电收益,绿色电力交易是指以绿色电力产品为标的物的电力中长期交易,用以满足发电企业、售电公司、电力用户等市场主体出售、购买绿色电力产品的需求,并为购买绿色电力产品的电福建省新型电力系统建设关键问题研究|25|力用户提供绿色电力证书。省级能源管理部门应会同相关部门研究制定微电网所在地区需求侧管理政策,探索建立微电网可作为市场主体参与的可中断负荷调峰、电储能调峰、黑启动等服务补偿机制,鼓励微电网作为独立辅助服务提供者参与辅助服务交易。省级价格主管部门应研究新型备用容量定价机制,由微电网运营主体根据微电网自平衡情况自主申报备用容量,统一缴纳相应的备用容量费用。三是完善峰谷电价政策。由前述各类型微电网经济效益分析中,可见目前微电网收益主要来源于微电网内部各电源主体通过发电可获得发电收入,即较高的综合电价,项目经济效益较好,因此基于电力负荷差异的峰谷电价差异为微网电价收益带来商业盈利机会,建议完善峰谷分时电价等电价政策,优化工商业分时电价峰平谷时段划分,拉大峰谷价差,扩大尖峰电价覆盖范围,立足电网功能定位,构建新型电力系统,引导电力用户主动投入储能装置,实现削峰填谷。四是完善储能补贴机制。随着新型电力系统加快发展,仅依靠传统的调峰电源、抽水蓄能等资源将难以充分平抑风电、光伏等清洁能源规模快速扩张对系统的冲击,需要超前探索需求侧资源市场化交易机制,以市场化手段充分激活需求侧资源参与系统调控的潜力。支持储能项目作为新型、特殊的独立市场主体身份参与电力市场,推动完善价格形成机制。五是探索负荷聚合商交易规则未来,在需求响应发展背景下,通过需求响应管理平台注册而成的新兴服务企业“负荷聚合商”,有望成为参与需求侧响应的主体之一。聚合商以聚合分布式电源方式参与绿电交易、电力辅助服务等,将绿电减排量在碳排放核算中予以抵扣,设置“双碳”资金池,单独记账、专户管理,在用于解决可再生能源补贴缺口问题的基础上进一步服务重点微电网项目建设。|26|福建省新型电力系统建设关键问题研究4研究发现与 行业建议4.1 主要研究发现福建在推动能源清洁化转型方面虽已取得显著进展,但在新型电力系统建设进程,仍面临着一系列系统性的问题。下文将重点探讨新型电力系统关键问题的识别,并侧重海上风电开发利用与智能微电网建设两大议题。4.1.1 福建省新型电力系统建设关键问题识别福建省在推动能源清洁化转型方面取得显著进展,清洁能源占比位居全国前列,在新型电力系统建设进程仍呈现出以下问题。一是存在清洁能源优势下的可再生能源短板。福建清洁能源对核电依赖度较高,风电、光伏等可再生能源存在短板,扣除核电后,福建省可再生能源的装机、发电及消费比重均低于全国平均水平,特别是风光发电比重差距尤为明显。二是源网荷储各环节协同不足,共性制约因素突出。电源侧以海上风电为代表的能源增量主力面临开发制约,能源存量优势价值未能充分体现;电网侧外送与内消均存在瓶颈,复杂的区域协调和不完善的市场机制限制了消纳能力;需求侧以智能微电网为代表的需求侧解决方案,资源价值挖掘不足。共性制约体现在体制机制与市场体系改革滞后于发展需求,政府跨部门协调机制有待健全,规划滞后、审批周期长。福建省新型电力系统建设关键问题研究|27|4.1.2 福建省海上风电开发利用存在制约海上风电是福建能源转型的重要工作,是实现能源增量、构建新型电力系统的核心。福建地处台湾海峡,独特的狭管效应造就了世界顶级的风能资源,具备发展成为国家级乃至世界级海上风电基地的卓越潜力。海上风电充分发挥资源优势,进行大规模的开发利用仍面临着一系列制约因素,系统性地抬高了开发门槛,减缓了发展步伐。一是前期工作复杂性高,不确定性风险突出。海上风电项目开发涉及海事、环保、渔业等多个领域,审批协调链条长、周期久。二是技术经济性制约严峻,市场竞争加剧收益压力。台湾海峡恶劣的自然环境对风机抗台设计、基础结构、施工窗口期和运维模式提出了极高要求,导致福建海上风电的单位造价位居全国前列。三是并网消纳与送出通道存在瓶颈。大规模海上风电的集中并网对电网的调峰和消纳能力构成巨大压力。远海风电开发所依赖的柔性直流输电等先进技术,成本高昂且国内工程经验尚不充足,构成了电力送出的技术和成本瓶颈。4.1.3 福建省智能微电网建设存在障碍福建省拥有众多海岛、广阔山区,配电网末端相对薄弱,同时分布式光伏等新能源正在快速发展,这些独特的地理与电网特征,为智能微电网的部署提供了极其丰富的应用场景。智能微电网作为提升特定区域供电可靠性、促进分布式能源就地消纳的关键技术,其应用价值已得到广泛认可。然而,在规模化推广过程中,其理论价值与实际效益之间存在多重壁垒。一是身份与管理体制的障碍。微电网发、配、用、储一体化的特性与当前分环节管理的电力监管体系存在冲突。其作为独立市场主体的法律地位、并网标准、调度关系、安全责任等界定尚不清晰,导致项目审批流程复杂,管理存在壁垒。二是经济性与商业模式的障碍。微电网的初始投资成本高昂,但在现行电价机制和市场环境下,其提供的可靠性、灵活性、延缓配网投资等多重价值难以量化并转化为直接的经济回报。三是技术标准与运行经验的障碍。虽然国家和行业层面已出台部分标准,但针对不同应用场景的差异化技术标准体系仍不完善。|28|福建省新型电力系统建设关键问题研究4.2 相关行业建议为破解福建省新型电力系统建设中的关键问题,推动能源转型有序、高效发展,报告从顶层设计、重点领域、市场机制和产业支撑四个维度,提出一系列推动协同发展的建议。4.2.1 健全统筹协调与规划管理体系(1)强化省级统筹协调机制。建议由福建省政府牵头,成立一个由发展改革、能源、监管、工信、自然资源、生态环境、交通、电网公司等单位共同参与的工作小组或会议制度的平台。核心目标是统筹全省新型电力系统建设的重大规划、重大项目和重大政策,针对海上风电、跨省输电通道等涉及多部门、跨领域的复杂项目,实行快速决策和并联审批,从而有效解决规划冲突、要素保障和审批瓶颈问题,显著提高决策与落地效率。(2)优化电力规划衔接。在编制中长期能源电力发展规划时,强化其与国土空间规划、海洋功能区划、生态保护红线、产业发展规划等的深度融合。组织统筹全省新能源与电网发展空间潜力,通过科学划定各类资源开发的适宜区、限制区和禁止区,为项目开发提供明确依据,从源头上避免后续的规划冲突,并为重要的海上风电场址、送出通道走廊、陆上配套设施以及抽水蓄能站址等战略性资源预留充足的发展空间。(3)建立规划动态评估机制。为确保规划的科学性、前瞻性和可实施性,应当改变传统规划周期固定的模式,建立年度或两年一度的规划执行评估与动态调整机制,及时响应新能源技术迭代、市场环境变化和成本下降趋势,对规划目标、项目布局和建设时序进行灵活调整,使规划能够始终紧跟行业发展。4.2.2 优化重点领域政策与审批(1)针对海上风电:在疏通审批瓶颈方面,应积极向国家层面争取支持,探索建立涉海事项的绿色通道,并在省级层面推行一体化联合审批,为企业提供清晰稳定的政策预期。在优化竞争配置机制方面,调整当前以低电价为主的竞争模式,转为包含技术方案、产业带动、系统友好性和电价等维度的合理竞争,引导电力市场健康发展。在加强并网与送出保障方面,要求电源与电网送出工程同步规划、同步建设,并探索建立合理的送出工程投资分摊机制,减轻项目主体的投资压力。福建省新型电力系统建设关键问题研究|29|(2)针对智能微电网:研究出台省级管理办法或实施细则,明确其法律地位、权责归属,并根据不同应用场景制定差异化的技术标准和运行规则。为使其多重价值得以实现,应构建多元化的价值实现机制,包括允许其与内部用户协商制定内部供电价格、探索隔墙售电试点。支持其作为一个整体公平参与电网的调峰、调频等辅助服务市场并获取收益。研究出台针对性的容量电价或备用容量补偿政策,为保障供电可靠性而进行的投资给予合理回报。4.2.3 创新市场机制与价格信号引导(1)优化新能源项目配置与价值实现机制。大力发展福建省内的绿电交易市场,通过鼓励工商业用户直接购买绿色电力、积极融入全国绿证市场等方式,使新能源的环境价值得以显性化和市场化。为新能源项目提供电价之外的额外收益,有效引导全社会绿色消费。(2)健全辅助服务市场与成本疏导机制。建议推动建立覆盖更广、品种更全的省级辅助服务市场,引入爬坡、转动惯量等新品种,并允许新型储能、虚拟电厂等新兴主体公平参与。同时,必须建立市场化的补偿机制和合理的分摊机制,由导致系统调节需求增加的主体和受益方共同承担费用,形成“谁产生、谁承担,谁受益、谁付费”的良性循环。(3)完善适应新型主体的电价政策体系。进一步优化工商业分时电价政策,通过适度拉大峰谷价差、增设或延长尖峰电价时段等方式,强化价格信号的激励作用。此举将极大提高用户侧储能的经济性,引导用户主动通过配置储能或调整用电行为实现“削峰填谷”,从而为电网提供宝贵的灵活性资源,降低系统运行成本。4.2.4 加强关键技术攻关与产业支撑(1)聚焦关键技术,组织协同攻关。建议设立省级能源领域科技重大专项,通过“产学研用”深度融合的模式,鼓励龙头企业牵头组建创新联合体,重点支持超大型抗台风风电机组、漂浮式基础、柔性直流输电、海上风电制氢、微电网控制器、高安全长寿命低成本储能、先进能量管理系统以及电力系统数字孪生等关键核心技术的研发、示范与产业化。(2)培育壮大本土高端制造与服务产业。依托福建现有产业基础,通过政策引导和|30|福建省新型电力系统建设关键问题研究精准招商,补齐产业链短板,吸引关键零部件、高端装备制造、专业化运维服务等企业落地。大力支持省内龙头企业发展,鼓励其牵头或参与国家及行业标准制定,形成具有国际竞争力的产业集群。(3)构建多层次人才培养体系。加强省内高校在新能源、储能、智能电网等相关学科的建设,并大力推动校企合作,建立实训基地,培养既懂技术又懂市场的复合型人才。同时,应实施更加积极灵活的人才引进政策,通过提供优厚的待遇和良好的发展平台,吸引国内外高端人才和顶尖团队来闽创新创业,为福建省新型电力系统建设提供坚实的人才保障。福建省新型电力系统建设关键问题研究|31|参考文献1 福建省统计局.2024年福建省国民经济和社会发展统计公报R/OL.(2025-03-13)2025-08-03.https:/ 国家统计局.中华人民共和国2024年国民经济和社会发展统计公报R/OL.(2025-02-28)2025-08-03.https:/ 刘晓宇.福建 海上风电建设跑出加速度N/OL.人民日报(2022-04-03)2025-08-03.https:/ 国网福建省电力有限公司.2024年12月福建省电力供需及电网建设情况EB/OL.(2025-01-24)2025-08-03.http:/ 胡松坤.支持福建打造东南清洁能源大枢纽访全国政协委员阮前途N/OL.福建日报(2025-03-09)2025-08-03.https:/ SECTOR ROUNDTABLE电 力 圆 桌自然资源保护协会(NRDC)中国北京市朝阳区东三环北路38号泰康金融大厦1706邮编:100026电话:010-5332-

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    请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 Table_Info1 电力设备电力设备 Table_Date 发布时间:发布时间:2025-08-26 Table_Invest 优于大势优于大势 上次评级:优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 Table_Trend 涨跌幅(%)1M 3M 12M 绝对收益 9S%相对收益 1%7%Table_Market 行业数据 成分股数量(只)437 总市值(亿)40062 流通市值(亿)34386 市盈率(倍)73.16 市净率(倍)2.69 成分股总营收(亿)成分股总净利润(亿)成分股资产负债率(%)166.21 相关报告 终极能源解决方案,产业化进展加速-20250807 AIDC 建设加速,电力设备板块有望充分受益-20250423 Table_Author 证券分析师:李玖证券分析师:李玖 执业证书编号:S0550522030001 17796350403 研究助理:王一鸣研究助理:王一鸣 执业证书编号:S0550123070047 16628886546 研究助理:谢佶圆研究助理:谢佶圆 执业证书编号:S0550125060012 19512251518 证券研究报告/行业深度报告 固态电池固态电池系列系列深度深度一一:产业化浪潮将至,设备产业化浪潮将至,设备领域布局正当时领域布局正当时 报告摘要:报告摘要:Table_Summary 海内外加速布局,固态电池蓬勃发展。海内外加速布局,固态电池蓬勃发展。锂电池根据电解质含量的不同,可以分为液态、半固态、准固态和全固态四大类。固态电池技术是用固态电解质替代传统液态电解液及隔膜的电化学装置。相较于传统液态电池,固态电池能够显著提高电池的安全性能和能量密度,这种创新材料体系为解决当前电池技术的局限性提供了新可能。作为未来电池终极解决方案之一,全球各国正加速固态电池布局。2020 年 10 月中国首次将固态电池研发上升到国家层面,2025 年 4 月工信部印发建立全固态电池标准体系。政策加码下,宁德时代、国轩高科、卫蓝新能源、亿纬锂能、比亚迪等头部电池厂/车厂均将量产时间定于 2027-2030 年间,电池能量密度目标在 400Wh/kg 左右。下游应用场景广泛,新兴领域率先导入下游应用场景广泛,新兴领域率先导入。全固态电池具备高安全性与高能量密度的优势,下游可应用于低空经济、消费电子、新能源汽车、储能系统和人形机器人等领域。通过构建能量密度要求和成本敏感矩阵,我们认为无人机与机器人等新兴应用以及潜水、航天等科研应用对电池能量密度要求较高但成本不敏感,这些领域往往追求性能优先,有望在未来几年实现率先导入。随着商业化节奏加快,规模化降本将使固态电池在新能源汽车、消费电子和储能领域应用拓展。根据 SMM 预测,2025年预计全固态电池渗透率在 0.1%左右,2030 年预计或将达到 4%左右,到 2035 年全固态电池渗透率将达到 9%上下。产业提速,设备先行产业提速,设备先行。在国家多部门重点支持固态电池下,预计 2025 年国内将完成小试及车规级电芯下线,2026 年中试线优化及样车路试,2027 年小规模量产及装车示范运营,2030 年预计可完成量产。头部电池厂包括比亚迪、国轩高科等 60Ah 车规级已下线,奔驰、宝马已开启全固态装车路试,长安、上汽、广汽、吉利也已更新固态进展。固态电池产业已经处于商业化前夕,量产节点临近,具备核心工艺突破能力的设备商将主导新一轮产业格局重塑。全固态和干法是发展趋势全固态和干法是发展趋势,前中段设备价值量提升。,前中段设备价值量提升。全固态电池与传统液态电池产线设备存在显著差异且产业价值量显著提升。传统液态电池单 GWh 投资设备约为 2-2.2 亿元,全固态电池生产设备单 GWh 产能对应的投资金额约是液态电池的 2-3 倍,价值量在 4-6 亿元,部分环节设备价值量显著提升 100%-200%。全固态电池的工艺可分为干法和湿法,干法较湿法在成本、效率上均有提升。干法制膜在前段工序的干混、涂布、辊压和切片/制片设备变化较大,中段工序中叠片和静压设备是技术核心。我们认为随着全固态电池商业化和干法技术的逐步落地,相关增量设备将受益于量价齐升,设备端有望迈向景气成长周期。风险提示:风险提示:下游需求不及预期;客户回款不及预期;研发进度不及预期 -10%0 0P 24/8 2024/11 2025/22025/5电力设备沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 2/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 目目 录录 1.海内外加速布海内外加速布局,固态电池蓬勃发展局,固态电池蓬勃发展.4 1.1.固态电池引领新一代能源革命.4 1.2.海内外共振,产业化加速落地.7 2.下游应用场景广泛,新兴领域率先导入下游应用场景广泛,新兴领域率先导入.11 3.工艺向干法收敛,相关设备有望受益工艺向干法收敛,相关设备有望受益.13 3.1.产业提速,设备先行.13 3.2.干法制膜优势显著.13 3.3.前中段工序引领突破,设备价值量提升.14 4.投资建议投资建议.21 4.1.先导智能(300450.SZ):固态电池设备龙头,海外业务快速增长.21 4.2.利元亨(688499.SH):海内外布局打开成长空间.22 4.3.宏工科技(301662.SZ):聚焦固态电池上游核心设备.24 4.4.纳科诺尔(832522.BJ):锂电辊压“小巨人”,聚焦干法电极设备.24 4.5.赢合科技(300457.SZ):“湿法 干法”并驾前驱.26 5.风险提示风险提示.27 图表目录图表目录 图图 1:液态电池工作原理图:液态电池工作原理图.4 图图 2:全固态电池工作原理:全固态电池工作原理.4 图图 3:全球布局固态电池厂商一览:全球布局固态电池厂商一览.7 图图 4:锂电池(固态电池)相关政策梳理:锂电池(固态电池)相关政策梳理.9 图图 5:能量密度要求和成本敏感性场景分布:能量密度要求和成本敏感性场景分布.11 图图 6:各场景导入节奏:各场景导入节奏.12 图图 7:干法:干法/湿法工艺流程对比湿法工艺流程对比.13 图图 8:锂电设备前中后段价值分布:锂电设备前中后段价值分布.14 图图 9:锂电生产主要工序价值量分布:锂电生产主要工序价值量分布.14 图图 10:强力混合机:强力混合机.16 图图 11:VC 高效混合机高效混合机.16 图图 12:固态电池纤维化:固态电池纤维化.17 图图 13:湿法涂布工艺和干法电极对比:湿法涂布工艺和干法电极对比.17 图图 14:激光模切机布局示意图:激光模切机布局示意图.18 图图 15:瑞典:瑞典 Quintus 冷等静压机冷等静压机.20 图图 16:冷等静压示意图:冷等静压示意图.20 图图 17:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%).22 图图 18:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%).22 图图 19:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%).24 图图 20:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%).24 图图 21:宏工科技双行星搅拌机:宏工科技双行星搅拌机.24 图图 22:宏工科技犁刀混合机:宏工科技犁刀混合机.24 图图 23:实验室系列:实验室系列.25 图图 24:量产系列:量产系列.25 图图 25:超电专用系列:超电专用系列.25 图图 26:干法专用系列:干法专用系列.25 图图 27:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%).26 图图 28:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%).26 YWPXxOuNpPnMwOoMyRrRsRbR9R6MtRqQnPqNjMpPuMeRtRqP9PoPqQNZpOoRwMnQrM 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 3/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 29:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%).27 图图 30:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%).27 表表 1:液态电池与固态电池性能对比:液态电池与固态电池性能对比.5 表表 2:固态电解质技术路线对比固态电解质技术路线对比.6 表表 3:液态,半固态,准固态,固态锂电池对比液态,半固态,准固态,固态锂电池对比.7 表表 4:日本:日本固态电池应用进展固态电池应用进展.8 表表 5:韩国固态电池应用进展:韩国固态电池应用进展.8 表表 6:美国固态电池应用进展:美国固态电池应用进展.8 表表 7:硫化物复合电解质的乘用车全固态电池量产时间:硫化物复合电解质的乘用车全固态电池量产时间.9 表表 8:国内部分电池厂:国内部分电池厂/车厂技术路径及量产时间车厂技术路径及量产时间.10 表表 9:机器人应用方向以及预期运行时间:机器人应用方向以及预期运行时间.11 表表 10:干法电极与湿法电极对比:干法电极与湿法电极对比.14 表表 11:固态电池前中后段工艺设备对比:固态电池前中后段工艺设备对比.15 表表 12:刀片式:刀片式研磨机高速混合与传统球磨方法的优势对比研磨机高速混合与传统球磨方法的优势对比.15 表表 13:干法电极自支撑膜制备工艺:干法电极自支撑膜制备工艺.17 表表 14:纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比:纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比.18 表表 15:固态电池中段工艺设备对比:固态电池中段工艺设备对比.19 表表 16:卷绕和叠片工艺对比:卷绕和叠片工艺对比.19 表表 17:等静压机类型对比:等静压机类型对比.20 表表 18:固态电池前中后段工艺设备对比:固态电池前中后段工艺设备对比.20 表表 19:部分增量设备经济性分析:部分增量设备经济性分析.21 表表 20:先导智能锂电池相关产品介绍先导智能锂电池相关产品介绍.21 表表 21:利元亨部分利元亨部分锂电产品介绍锂电产品介绍.23 表表 22:纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比:纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比.26 表表 23:赢合锂电设备产品:赢合锂电设备产品.27 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 4/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 1.海内外加速布局,固态电池蓬勃发展海内外加速布局,固态电池蓬勃发展 1.1.固态电池引领新一代能源革命 锂离子电池是锂离子电池是 20 世纪世纪 90 年代开发成功的新型高能电池。年代开发成功的新型高能电池。电池的运作原理是在充放电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,离子从正极的晶格中脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时离子则逆向运动。传统锂离子电池普遍采用液态电解液,主要成分包括锂盐、有机溶剂和添加剂,其中锂盐可起到传导锂离子的作用。目前商用锂离子电池多采用有机电解质,液态介质中超 10S/cm 的离子电导率可确保快速的离子迁移、良好的电池性能以及优异的倍率性能,但液态锂电池存在两大技术瓶颈:1)电解液在锂金属界面易发生分解反应,导致活性锂损失,阻碍锂离子传输,还会降低电池充放电效率,显著影响电池循环寿命;2)难以有效控制锂枝晶的形成,存在热失控风险。图图 1:液态电池工作原理图:液态电池工作原理图 图图 2:全固态电池工作原理:全固态电池工作原理 数据来源:东北证券整理 数据来源:东北证券整理 相比液态电池,固态电池具有多重优势。相比液态电池,固态电池具有多重优势。固态电池技术是通过用固态电解质替代传统液态电解液及隔膜的电化学装置。相较于传统液态电池,固态电池能够显著提高电池的安全性能和能量密度,这种创新材料体系为解决当前电池技术的局限性提供了新可能。在能量密度上,液态电池能量密度上限约 300Wh/kg,而全固态电池可达500Wh/kg 以上,实测数据验证,比亚迪全固态电池能量密度已达 400Wh/kg。在安全性上,传统液态电池容易爆燃的主要原因是其含有易燃的有机电解液,当电池发生热失控或物理损伤时,电解液可能泄漏并引发火灾或爆炸。固态电解质不易燃、不挥发,降低了电池内部短路的风险。同时,固态电池具有较宽的工作温区和电化学窗口,工作温度范围覆盖-40到 150,低温性能仍有保证。因此固态电池是锂电池优化的终极方案。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 5/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 1:液态电池与固态电池性能对比:液态电池与固态电池性能对比 类别类别 全固态锂电池全固态锂电池 传统液态电池传统液态电池 电解质(液)全无机类材料(硫化物,氧化物等),高分子聚合物材料(PEO 基等)锂盐,有机溶剂(PC 等碳酸酯类,DMP 等有机醚类),添加剂 电解质 全无机类材料(硫化物,氧化物等),高分子聚合物材料(PEO 基等)锂盐,有机溶剂(PC 等碳酸酯类,DMP 等有机醚类),添加剂 能量密度 300400Wh/kg 200300Wh/kg 安全性 使用固态电解质,从根本上消除了液态电解质易燃、易泄漏的安全隐患 含有易燃的有机电解液,当电池发生热失控或物理损伤时,电解液可能泄漏并引发火灾或爆炸 寿命 8000 至 10000 次充电循环 1500 至 2000 次充电循环 工作温域 40150-2090 数据来源:锂电材料工艺公众号、东北证券 固态电池固态电池电解质电解质主流路线有聚合物,氧化物,硫化物与卤化物主流路线有聚合物,氧化物,硫化物与卤化物四种路径,不同路径四种路径,不同路径各有优缺点,可对应下游不同的应用场景:各有优缺点,可对应下游不同的应用场景:1)氧化物固态电解质由氧化物类无机盐组成,可分为晶态电解质和非晶态电解质,当前商用化主要聚焦晶态电解质材料研究,主流晶态电解质材料包括石榴石(LLZO)结构、钙钛矿(LLTO)结构、NASICON 钠超离子导体型和 LISICON 型固态电解质等。氧化物固态电解质是一种固体电解质,具有离子电导率高、机械性能好和热稳定性高等优点,然而氧化物电解质组装的固态电池一般存在界面接触差的问题,需通过构筑界面工程以提升电池的循环性能。目前氧化物固体电解质的烧结路径主要分为固相(高温烧结)和液相(溶胶凝胶法和共沉淀法)两种方式,高温烧结能耗较高,且制膜成本昂贵,商业化进程较为缓慢。2)硫化物固态电解质是以硫化物为基体的无机固态离子导体,通过硫元素构建的柔性晶体结构实现锂离子的高效传输,离子电导率与传统电解液相当,具有更柔软的质地和更高的可塑性,易于实现全固态电池的组装,但在机械损伤的情况下,易于与空气中水发生反应,释放有毒有害气体。3)聚合物固态电解质是由高分子量的聚合物基体和锂盐构成的体系。聚合物柔韧性好、易于制备,且在机械性能和界面相容性上表现优异,目前商业领域主要适配材料体系为 PEO(聚环氧乙烷),并已有少数实际应用的实例,然而单独聚合物固态电解质离子电导率较低、电压窗口窄等问题限制了其大规模应用。4)卤化物固态电解质在高压电位下表现出优异电化学稳定性,与高压正极材料有更好的兼容性。相较于氧化物固态电解质,卤化物固态电解质表现出较低的硬度与刚度使其更有效地适应锂循环过程中正极材料的体积变化,但卤化物与锂金属的界面稳定性差,且在不同温度下易发生相转变从而影响电导率,并且在空气中易水解,因此合成成本较高,需开发新型材料以促进商业化制备及工艺的兼容性。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 6/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 2:固态电解质技术路线对比固态电解质技术路线对比 氧化物氧化物 聚合物聚合物 硫化物硫化物 卤化物卤化物 定义 含有锂和氧的化合物,以及其他组分 液体和固体之间的过渡态,主要是聚合物基体 锂盐 添加剂 以锂和硫为主要成分,可由磷、硅、锗等补充 含有卤原子,F、Cl、Br、I、At 材料 玻璃相(LiPOH)、NASICON 型(LATP)、石榴石结构(LLZO)、钙钛 矿结构(LLTO)等 聚合物基体(PEO) 锂盐(LiTFSI) 添加 剂(纳米颗粒-锂镧锆钛氧、氧化石墨烯等、熔融盐、共聚物等)亚硫化物类(LPS)、LGPS 类,Thio-LISICONs(-Li3PS4)、银石类 Li3MX6(M 代表Sc,Y,In 或稀土金属;X 代表卤素)通式的三元卤化物材料 工艺 硬且脆,不适用卷绕加工,需要高温烧结或和聚合物复合来致密结合 基本兼容现有锂电池生产设备及工艺,具备规模化生产优势 需在干燥气氛中制造 室温压实,结构稳定性比较优秀 成本 较高,材料制备需高温且致密化困难,同时需解决界面阻抗问题 较低,材料需与无机填料以及锂盐结合以提升性能,但柔韧性好,易于制备 适中,LGPS 中 Ge的成本较高,其余材料成本较低,可塑性好 高,材料必须加入稀土元素,且对锂金属的还原稳定性较差 安全性 高,具有良好的机械稳定性和化学稳定性,对温度不敏感 低,PEO 在 60C 以上软化,可能引发内部短路。机械强度低,容易锂枝晶穿透 较低,发生机械损伤时易与空气中的水反应,释放有毒硫化氢 较高,分解温度通常300,但水分敏感,易于水解 界面 质地硬,相容性差,可有效抑制锂枝晶生长 质地软,界面相容性好,但抑制锂枝晶生长能力有限 质地柔软,界面相容性好 质地偏硬,界面稳定 离子电导率 较高(104103 S/cm)低(室温:107105 S/cm;高温:104 S/cm)高(104102 S/cm)中等(106103 S/cm)电化学窗口 宽,05V,兼容电极材料体系 较窄,1V3.5V,难以运用高电位正极材料 窄,1.7V2.5V,低电位下易还原,高电位下易氧化 较宽,2.5V4V,兼容偏高电位正极 数据来源:Solid-state Battery Roadmap 2035 、国内外固态电池产业现状及发展挑战、东北证券 全固态电池技术全固态电池技术尚待攻克尚待攻克,半固态是,半固态是短期短期行业折中方案。行业折中方案。根据电解质液体含量的不同,电池可以分为液态、半固态、准固态和全固态四大类。半固态电池保留 520的液态电解液,通过液态成分优化离子传导路径,可有效缓解离子电导率低和界面接触差的问题。在设备上,半固态能沿用液态电池 80以上的生产设备,仅需对注液、封装等环节改造,产业化难度低于全固态电池,成本介于液态和全固态电池成本之间,是行业里现有的较为有性价比的方案。固态电池尚处于研发期,目前仍面临一定挑战。一方面固-固界面接触导致接触面积减小,界面阻抗增大,影响其电化学性能,另一方面,固态电池中聚合物、硫化物、氧化物及复合电解质均存在各自优劣,在材料及工艺上仍有待突破。当前,国内外各大电池厂及车厂都已加快布局全固态电池的研发工作,部分已经进入中试阶段,全固态电池技术有望在未来几年从实验室逐步步入商业化阶段。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 7/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 3:液态,半固态,液态,半固态,准固态,准固态,固态锂电池对比固态锂电池对比 电池形态电池形态 液态液态 半固态半固态 准固态准固态 全固态全固态 液体液体含量含量(%)25%5-10%0-5%0%材料构成材料构成 正极 负极 隔膜 电解液 正极 负极 隔膜 复合电解质 正极 负极 隔膜 复合电解质 正极 负极 固态电解质 电解质选择电解质选择 电解液 氧化/聚合物固态电解质 电解液 凝胶聚合物电解质/复合固态电解质 硫化物/氧化物/聚合物/卤化物 封装形态封装形态 卷绕/叠片 圆柱/方形/软包 叠片 方形/软包 叠片 方形/软包 叠片 方形/软包 优势优势 技术成熟已大规模量产,快充性能好 能量密度,安全性有一定提升,与传统工艺兼容性强 能量密度与安全性有较大提升,相比半固态增强了机械稳定性 能量密度与安全性大幅提升 局限局限 能量密度面临发展瓶颈。安全性欠佳 循环寿命和快充性能下降,成本高于液态电池,固液并存导致热管理问题复杂 材料成本高,界面相容性差 产业化难度高,面临界面相容性、电解质性能等问题。数据来源:锂电派公众号、国内外固态电池产业现状及发展挑战、东北证券 1.2.海内外共振,产业化加速落地 全球各国加速固态电池布局全球各国加速固态电池布局。固态电池作为锂电池的终极解决方案之一,日本、韩国、欧美等全球各国均加速固态电池技术研发。图图 3:全球布局固态电池厂商一览:全球布局固态电池厂商一览 数据来源:中科院物理研究所、东北证券 日本厂商较早布局固态电池,以组织产学研联合的方式,打造车企与电池厂共同研发体系。2018 年,日本组织松下、丰田等 23 家汽车、电池和材料企业,以及京都大学、日本理化学研究所等 15 家学术机构联合推进固态电池的研发进程。日本政府在 2015-2024 年间投资超过 2000 亿日元推进固态电池研发,计划 2030 年实现固态 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 8/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 电池商业化。电池代表厂商包括丰田、松下、日产等,固态电池技术路线主要为硫化物体系,量产时间基本锁定 2030 年。表表 4:日本固态电池应用进展:日本固态电池应用进展 企业名称企业名称 最新进展最新进展 松下新能源 松下采用氧化物固态电解质路线,依托丰田全球第一的固态电池专利数量推进产业化,2024 年建立中试线,2025 年向丰田提供样品,预计在 2030 年左右推出固态电池产品 日立 在日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的支持下,于 2025 年实现全固态电池的小批量生产能力 丰田 已制造出续航里程达 1200KM,充电时间仅为 10min 的固态电池,计划 2027-2028 年实现全固态电池的装车应用,2030 年后大规模生产,目标年产 9GWh 本田 2024 年首次公开自研全固态电池面向量产化的示范生产线,2030 年之前在投放的电动车型上进行搭载应用 数据来源:各公司官网、知乎、东北证券 韩国布局硫化物路线固态电池。韩国布局硫化物路线固态电池。2021 年在韩国政府发布的K 电池发展战略中明确提出在 2027 年实现全固态电池的初步商业化,计划携手龙头企业在 2030 年前共同投入 20 万亿韩元用于全固态电池技术研发。目前,三星 SDI 已开发出能量密度为 900Wh/L,循环寿命达 1000 次的全固态电池样品,并建立了中试线,预计 2027 年大规模量产。表表 5:韩国韩国固态电池应用进展固态电池应用进展 企业名称企业名称 最新进展最新进展 现代 投资固态电池初创企业 Ionic Materials;与三星 SDI 联合投资了 Solid Power;2021 年投资 Solid Energy Systems 三星 SDI 投资 Solid Power 和 Ionic Materials,与 LG、SK 合作投入 9000 万美元研发电池技术;2022 年 3 月 14 日宣布在其位于京畿道水原市 Yeongtong-gu 的一条占地 6500平方米的全固态电池试验线“S-Line”动工,计划 2027 年实现固态电池的量产 LG 计划 2025 年年底实现锂硫电池商业化,并在 2025-2027 年实现全固态电池商业化 数据来源:各公司官网、知乎、东北证券 美国通过初创企业布局固态电池领域,技术路径覆盖聚合物、硫化物和氧化物电解质,电动车产业链本土化加速,初创公司以快速融资上市为主要目的,商业化进程较快。欧洲企业则主要布局聚合物电解质路线,整车企业如大众、宝马等通过投资固态电池初创企业或设立研发中心推进产业化进程。表表 6:美国美国固态电池应用进展固态电池应用进展 企业名称企业名称 最新进展最新进展 Solid power 获得福特,A123,宝马等投资 1.3 亿美元。2022 年公司完成其硫化物基全固态电池试生产线安装,年产能达 15,000 个电池,计划在 2025 年之前推出第一辆基于 Solid Power 电池技术的原型车 QuantumScape 获大众集团(2018 年向该公司投资 1 亿美元)、上汽集团投资,2024 年建立 1GWh 试生产线,2025 年成功将 Cobra 隔膜制造工艺整合进基准电池产品生产中 Ionic Materials 雷诺三菱日产联盟、韩国三星、英国戴森等科技业巨头已向 IonicMaterials 投资超过 6500 万美元 数据来源:各公司官网、金融界、东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 9/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 政策持续加码,支持行业发展。政策持续加码,支持行业发展。2020 年 10 月国务院发布新能源汽车产业发展规划(2021-2035 年),首次将固态电池研发上升到国家层面,2023 年 1 月工信部等六部委发布关于推动能源电子产业发展的指导意见,提出加快研发固态电池,加强固态电池标准体系研究。2025 年 5 月推出的全固态电池判定方法团体标准解决了行业长期存在的界定模糊问题,首次明确定义了全固态电池的技术特征。通过解决行业对全固态电池定义模糊、液态物质含量测试方法缺失等问题,为全固态电池技术升级和产业化应用提供科学依据。图图 4:锂电池(固态电池)相关政策梳理:锂电池(固态电池)相关政策梳理 数据来源:亿欧智库、各政府官网、东北证券 国内国内主要主要聚焦硫化物路线聚焦硫化物路线,多家厂商齐头并进多家厂商齐头并进。欧阳明高院士在 2025 年 3 月的中国电动汽车百人会论坛上预测了硫化物复合电解质的乘用车全固态电池量产时间,预计 20252027 年聚焦石墨/低硅为负极的硫化物全固态电池,20272030 年针对下一代乘用车将研发出高硅负极硫化物全固态电池;20302035 年以 500Wh/kg 和1000Wh/L 为目标的锂负极硫化物全固态电池。表表 7:硫化物复合电解质的乘用车全固态电池量产时间:硫化物复合电解质的乘用车全固态电池量产时间 阶段阶段 时间节点时间节点 技术目标技术目标 产业化意义产业化意义 第一代第一代 2025-2027 200-300Wh/kg(石墨/低硅负极)打通硫化物电解质量产工艺链 第二代第二代 2027-2029 400Wh/kg(高硅负极)颠覆现有电动车续航焦虑 第三代第三代 2030-2035 500Wh/kg(锂金属负极)定义下一代能源存储技术标准 数据来源:中国电动汽车百人会论坛、东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 10/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 在政策支持下,国内各大电池厂及车厂加速推进固态电池商业化进程。国内聚焦硫化物路线,宁德时代、国轩高科、卫蓝新能源、亿纬锂能等头部电池厂商均将量产时间定于 2027-2030 年间,电池能量密度目标在 400Wh/kg 左右。表表 8:国内部分国内部分电池厂电池厂/车厂车厂技术路径及量产时间技术路径及量产时间 厂商名称厂商名称 工艺路径工艺路径 最新进展最新进展 预计量产时间预计量产时间 宁德时代 硫化物 已建立 10Ah 级全固态电池验证平台,近期已进入20Ah 样品试制阶段 2027 年 国轩高科 硫化物 全固态电池“金石电池”处于中试量产阶段,开启装车路测 2030 年 卫蓝新能源 聚合物/氧化物/硫化物 半固态电池已应用于通信基站,珠海 6GWh 产线已投产;第二代半固态电池于 2025 年量产;全固态电池预计 2027 年小批量装车 2027 年 亿纬锂能 硫化物/卤化物/聚合物 2026 年推出高功率、高环境耐受性及安全性高的全固态电池,主要用于混合动力领域;于 2028 年推出400Wh/Kg 的高比能全固态电池 2028 年 中创新航 硫化物 发布“无界”全固态电池技术,计划于 2027 年小批量装车,2028 年量产 2028 年 清陶能源 氧化物/卤化物/聚合物 第一代半固态电池已实现量产;第二代准固态电池正在中试阶段,液含量小于 5%,能量密度为 400-500Wh/kg;全固态电池将在 2027 年实现批量交付 2027 年 蜂巢能源 硫化物 全固态电池能量密度 400Wh/kg 以上,主要覆盖 800公里和 1000 公里以上的高端车型 2030 年 赣锋锂业 硫化物、氧化物体系 近期展示了 500Wh/kg 级的全固态电池产品,计划在年内向电动垂直起降飞行器企业交付验证样品-比亚迪 硫化物/卤化物 2024 年从中试生产线下线 60Ah 全固态电池,计划2027 年启动批量示范装车,2030 年大规模量产 2027 年 吉利 聚合物/硫化物 自研的全固态电池能量密度达 400Wh/kg,并已完成20Ah 电芯制备,预计 2027 年实现量产 2027 年 长安汽车 硫化物 预计 2026 年实现固态电池装车验证,2027 年推进全固态电池逐步量产,能量密度达 400Wh/kg 2027 年 数据来源:CBEA 电池中国公众号、中国电动汽车百人会论坛、OFweek 锂电网、东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 11/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 2.下游下游应用应用场景场景广泛,广泛,新兴领域新兴领域率先率先导入导入 全固态电池具备高安全性与高能量密度的优势,下游应用范围广泛,包括低空经济、消费电子、新能源汽车、储能系统和人形机器人等领域。根据亿欧智库所构建的以能量密度要求和成本敏感性为轴的坐标系,下游应用可分为能量密度要求高但成本不敏感场景,能量密度要求高但成本不敏感以及能量密度要求不太高但成本敏感三类场景。图图 5:能量密度要求和成本敏感性场景分布:能量密度要求和成本敏感性场景分布 数据来源:亿欧智库、东北证券 新兴及科研领域新兴及科研领域对成本敏感度低,性能优先下对成本敏感度低,性能优先下有望有望率先率先导入。导入。无人机与机器人等新兴应用以及潜水、航天等科研应用对电池能量密度要求较高但成本不敏感。在新兴领域,当前困扰机器人发展的难点主要在于低续航能力、电池体积过大过重以及极端温度下的性能衰减和安全性问题。因此,厂商倾向于采用固态电池等技术,以高性能、轻量化的电池提升用户体验。在航天、深潜等科研领域,对成本相对不敏感,但严格要求电池具备超高能量密度、超长寿命以及出色的极端环境适应能力。表表 9:机器人应用方向:机器人应用方向以及预期运行时间以及预期运行时间 应用方向应用方向 电池容量要求电池容量要求 预期运行时间预期运行时间 巡逻巡逻 6-10Ah 2-4 小时 运输运输 12-15Ah 4-6 小时 服务服务 20-30Ah 9-12 小时 数据来源:亿欧智库、东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 12/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 根据亿欧智库预测,全固态电池将在新兴及科研领域优先得到应用,这些领域对电池能量密度要求高、成本敏感度低。在进入商业化阶段后,规模化生产预计降低其成本,性能提升下,应用范围有望扩展到消费电子、载人飞行器和汽车等市场。在全固态电池技术完全成熟后,成本大幅降低,从而进入成本敏感且安全性较高的储能和工业领域。根据 SMM 预测,2025 年预计全固态电池渗透率在 0.1%左右,2030年预计或将达到 4%左右,到 2035 年全固态电池渗透率将达到 9%上下。在新能源汽车、储能以及消费领域中,固态电池应用在 2030 年有望在消费类场景实现率先突破,达到 12%左右。图图 6:各场景导入节奏:各场景导入节奏 数据来源:亿欧智库、东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 13/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 3.工艺向干法收敛工艺向干法收敛,相关设备有望受益相关设备有望受益 3.1.产业提速,设备先行 新能源汽车、消费电子等领域对高能量密度、高安全性电池需求的持续增长新能源汽车、消费电子等领域对高能量密度、高安全性电池需求的持续增长。固态电池凭借其不可燃电解质和更高理论能量密度的特性正在引领新一轮电池技术的革命。近几年,固态电解质材料的界面稳定性优化、薄膜制备工艺突破,以及车企与电池厂商的产线布局,正推动其商业化进程进入快车道。头部电池头部电池及车及车厂厂扩扩产能产能开启开启,设备端优先受益。,设备端优先受益。国家多部门重点支持固态电池,根据思瀚产业研究院预测,预计 2025 年完成小试及车规级电芯下线,2026 年中试线优化及样车路试,2027 年小规模量产及装车示范运营,2030 年预计可完成量产。头部电池厂商包括比亚迪、国轩高科等 60Ah 车规级已下线,奔驰、宝马已开启全固态装车路试,长安、上汽、广汽、吉利已更新固态进展。固态电池产业从研发走向大规模应用,量产节点随之临近,具备核心工艺突破能力的设备商将主导新一轮产业格局重塑。3.2.干法制膜优势显著 干法电极干法电极是一种新型电极制备是一种新型电极制备技术技术。固态电池前段制膜工艺可分为干法和湿法两种,在传统湿法工艺中,主要为浆料混合、涂布、干燥、压制和切分。相较于湿法工艺,干法不采用液态溶剂,直接将活性材料、导电剂和粘合剂的固体粉末干混,并通过干法涂布成形,再经辊压覆盖于集流体表面。在干法电极工艺中,其简化了湿法中涂布、干燥及溶剂回收环节。图图 7:干法干法/湿法工艺流程对比湿法工艺流程对比 数据来源:Advancements in Dry Electrode Technologies:Towards Sustainable and Efficient Battery Manufacturing、东北证券 干法工艺干法工艺的性能、成本及生产效率等均优于湿法。的性能、成本及生产效率等均优于湿法。在成本方面,干法不使用溶剂 NMP(N-甲基吡咯烷酮),无电极干燥和溶剂回收等相关成本,总成本降低约 15%;在生产效率上,由于省去了干燥、溶剂回收等步骤,干法生产时间可节约 16.2!.4%;在电极应用上,颗粒粘附性更好,电极机械强度显著提高。由于干法工艺减少了与固态电解质发生副反应的风险,因此在电安全性也显著提升。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 14/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 10:干法电极与湿法电极对比:干法电极与湿法电极对比 对比对比 湿法电极工艺湿法电极工艺 干法电极工艺干法电极工艺 成本成本 电极干燥/溶剂 NMP 回收相关成本(47%)、材料成本(溶剂占比 1-2%)不使用溶剂 NMP,无电极干燥和溶剂回收相关成本,总成本降低 15%对环境影响对环境影响 有毒溶剂、能耗高。二氧化碳排放量大 无溶剂,能耗更低,每生产10kWh 的二氧化碳排放量减少1000kg 生产效率生产效率 7 个步骤,干燥、溶剂回收耗时3h 5 个步骤,无需干燥时间,生产时间减少 16.2!.4%能量消耗能量消耗 约 47%的总能耗用于干燥和溶剂回收,每生产 10kWh,干燥和溶剂回收耗电 420Wh 无干燥和溶剂回收过程,能源成本降低 38%兼容性兼容性 不适用于厚电极和固态电池的制备 在制备厚电极方面具有显著优势,可用于预锂化,可制备全固态电池的电极 电极性能电极性能 厚电极中的粘结剂表现出梯度变化,颗粒粘结性较差),孔隙率更高(4%)特定粘结剂分布,倍率性能提高,孔隙率降低,颗粒黏附性更好,电极机械强度显著提高 数据来源:干法电极技术在超级电容器和锂离子电池中的研究进展、东北证券 3.3.前中段工序引领突破,设备价值量提升 锂电池生产可以分为前中后锂电池生产可以分为前中后三个三个阶段阶段,前中段市场占比,前中段市场占比 70%。从细分市场占比来看,我国锂电设备前段、中段、后段设备市场占比分别为 39%、31%、30%,其中核心工序如涂布、卷绕/叠片、化成分容检测的价值量分别占比 20%、15%、20%。图图 8:锂电设备前中后段价值分布:锂电设备前中后段价值分布 图图 9:锂电生产主要工序价值量分布:锂电生产主要工序价值量分布 数据来源:锂电材料工艺、东北证券 数据来源:锂电材料工艺、东北证券 全全固态电池与传统液态电池产线固态电池与传统液态电池产线设备设备存在存在显著显著差异。差异。在工艺环节上,全固态电池的干法工艺在前中段多个关键工序引入全新的定制化设备,这些环节对设备的精度和稳定性提出了更高要求。前段工序前段工序:引入干法电极:引入干法电极制膜制膜,设备变化较大,设备变化较大 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 15/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 全固态电池制造工艺中,干法电极制膜技术的引入带来了显著的工艺革新和设备升级。与传统湿法工艺相比,干法制膜在多个关键环节都展现出独特的技术特点和设备要求。在原料预处理阶段,干混工艺取代了传统的湿法搅拌。新型干混混料设备能够实现活性物质、导电剂和粘结剂的均匀混合。纤维化环节新增了专门的纤维化设备。辊压工序作为干法工艺的核心环节,对设备提出了更高要求。分切工序则采用高精度数控分切机,确保极片分切的尺寸精度和边缘质量。采用干法工艺,固态电池的极片制造过程可以实现完全干燥,消除湿法工艺烘干后溶剂分子的残留问题。表表 11:固态电池前中后段工艺设备对比:固态电池前中后段工艺设备对比 工序工序 设备设备 液态液态 半固态半固态 全固态全固态 设备变化设备变化 液态电池液态电池 固液混合固液混合 原位固化原位固化 聚合物聚合物 硫化物硫化物 硫化物硫化物 前前段段 湿湿法法 匀浆搅拌 搅拌机 可采用 可采用 可采用 适当改造 涂布烘干 涂布机 可采用 可采用 可采用 适当改造 干干法法 干混 干混机 可采用 可采用 可采用 升级 纤维化 纤维化设备 新增 辊压 辊压机 升级 分切/模切 分 切/模切机 适当改造 制片 制片机 适当改造 数据来源:EVtank,东北证券 1)干混干混环节环节:利用混合机并采用机械物理方法将活性物质、导电剂、粘结剂等混利用混合机并采用机械物理方法将活性物质、导电剂、粘结剂等混合均匀合均匀的过程。的过程。干混的效果对后续电池加工机器性能影响较大,当前主流是通过双刀片研磨(通过高速旋转的双刀片产生剪切力,使粉体颗粒在机械作用下均匀分散,避免团聚)或气体辅助混合技术实现,其中高速研磨混合相较于传统球磨法处理量增大了近十倍,且缩短了研磨时间,大大提高了制备效率。干混中设备包括强力混合机、VC 高效混合机等。表表 12:刀片式研磨机高速混合与传统球磨方法的优势对比刀片式研磨机高速混合与传统球磨方法的优势对比 传统传统球磨球磨 高速研磨混合高速研磨混合 制备方法制备方法 行星式 球磨机 高速刀片式 研磨机 混合方式混合方式 球磨 刀片研磨 最大处理量最大处理量 50g 500g 转速转速 180/360rpm 10000-25000rpm 耗时耗时 重复次数重复次数 1-2h 10-20 次 25s 6 次 煅烧条件煅烧条件 取 10-20g 置于密封石英管中 460-555C*16h 取 100-300g 置于氧化铝坩埚中 460-555C*16h 数据来源:艾卡仪器设备有限公司官网、东北证券 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 16/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 10:强力混合机:强力混合机 图图 11:VC 高效混合机高效混合机 数据来源:曼恩斯特、东北证券 数据来源:曼恩斯特、东北证券 2)纤维化:纤维化:工艺简化了传统湿法工艺的干燥环节,可降低能耗和成本。纤维化是辊压前的核心步骤,通过特殊设备和工艺将电极材料制成纤维或编织状结构,增强与固态电解质的接触面积。目前学界常见 6 种干法工艺,2019 年特斯拉收购的 Maxwell 公司主要采用粘结剂原纤化法制膜,是行业主流的方案。粘结剂原纤化法通过将粘结剂 PTFE 在高剪切力下形成纤维后,将活性材料颗粒连接在一起,并通过热压形成自支撑的电极膜。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 17/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 12:固态电池纤维化:固态电池纤维化 图图 13:湿法涂布工艺和干法电极对比:湿法涂布工艺和干法电极对比 数据来源:Paving the Way for Next-Generation All-Solid-State Batteries:Dry Electrode Technology、东北证券 数据来源:锂离子电池用无溶剂干法电极的制备及其性能研究、东北证券 表表 13:干法电极自支撑膜制备工艺:干法电极自支撑膜制备工艺 电极材料制备电极材料制备 特点特点 优点优点 缺点缺点 应用领域应用领域 设备需求设备需求 聚合物纤维化 PTFE 在高剪切 力作用下纤维化 与现有的生产 线兼容,可大规模生产 阳极不稳定,目 前只能采用 PTFE 作为粘结 剂 阴极,碳阳极,全固态电池的 电极 气流粉碎机、螺杆挤出机、辊压机等 干法喷涂沉积 干粉混合物在 高压下沉积 电极厚度和密度可控,可用于柔性电极 设备昂贵,生产 环境要求高 阳极,阴极 喷涂系统、辊压 机等 气相沉积 材料先蒸发汽 化再沉积 多种汽化方法 可选择 生产设备昂贵,规模扩大较难 实现 小尺寸电极 热蒸发、脉冲激 光沉积等专用 设备 热熔挤压 颗粒混合、挤 出、脱粘和烧结 可制备厚电极 工艺复杂,能耗 高,需要牺牲粘 结剂 用于大规模生 产的阴极,碳阳 极 螺杆挤出机等 直接压制 活性材料充分 混合后直接压 制为电极 操作简单,粘结 剂用量小 生产规模小,需 要活性材料可 压缩 阴极,阳极,全 固态电池电极 热熔挤压设备 3D 打印 材料熔融后逐 层打印 电极厚度和形 貌可定制 设备昂贵,生产 规模小,活性材 料含量低 微电子和可穿 戴设备用电极 3D 打印设备 数据来源:知网、东北证券 3)辊压:辊压:成膜工艺是成膜工艺是电极制备的关键环节。电极制备的关键环节。辊压工艺通过对涂覆在极片集流体的电极材料进行压实,使极片体积减小,进而提高电池的能量密度和安全性能。干法电极工艺中,辊压环节需控制压实密度误差0.02g/cm,较传统设备精度提升 5 倍。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 18/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 14:纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比 传统湿法轧机传统湿法轧机 干法轧机干法轧机 辊系辊系 单轧主机,两辊压制 多级多道辊压(10-20 辊)最大速度最大速度 14120m/min 100m/min 厚度精度厚度精度 1.5m 2m 以内 成膜宽度成膜宽度 Max.1200mm Max.1000mm 轧辊直径轧辊直径 500-900mm 200-500mm 适用工艺适用工艺 湿法工艺,需溶剂涂布 与烘干 无溶剂干法工艺 控制系统控制系统 标配闭环控制系统,激 光测厚反馈调节 AGC 油缸 独立辊缝控制,支 持恒压/恒缝动态调节 成膜成膜 单面辊压 同步检测双面活性物质分布,实现高一致性 数据来源:纳科诺尔官网、清研纳科官网、东北证券 4)切片)切片&制片制片:对整卷宽幅极片进行连续纵向分切,分切后的极片应保持表面光洁平整,无任何褶皱或活性物质脱落现象,将毛刺控制在最小范围内。激光切割通过优化切割参数,可以减少切边涂层脱落、切屑异物等问题,从而提高电池的性能和安全性。图图 14:激光模切机布局示意图激光模切机布局示意图 数据来源:机械工程文萃公众号、东北证券 中段中段工序工序:叠片和等静压是技术核心叠片和等静压是技术核心 中段工序上,干法工艺取消了隔膜、注液环节,新增胶框印刷、等静压环节。经前道工序辊压定型后,会经过胶框印刷环节以起到支撑绝缘作用。随后,通过叠片堆叠极片与电解质层,并增加等静压环节以提升电解质与极片的致密性,优化界面接触。在设备上中段工序新增了胶框印刷机和等静压机,并使用叠片机替代卷绕机。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 19/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 15:固态电池中段工艺设备对比:固态电池中段工艺设备对比 工序工序 设备设备 液态液态 半固态半固态 全固态全固态 设备变化设备变化 液态电池液态电池 固液混合固液混合 原位固化原位固化 聚合物聚合物 硫化物硫化物 硫化物硫化物 中段中段 胶框印刷 胶框印刷机 新增 叠片 叠片机 可采用 可采用 可采用 升级 极耳焊接&包装 组装设备 适当改造 干燥 烘干机 注液 注液机 等静压 等静压机 新增 数据来源:EVtank,东北证券 1)胶框印刷:胶框印刷:在固态电池设计中,由于取消了传统隔膜并采用大压力化成工艺,电池极片边缘容易发生变形,从而引发内短路风险。为解决这一问题,需要在正负极之间设置绝缘框结构。目前主流的绝缘框制造工艺包括四种技术方案:印刷工艺、UV 打印技术、涂胶工艺以及点胶技术。2)叠片:叠片:传统工艺主要采用卷绕的方式,将正极片、隔膜和负极片按顺序放置,通过卷绕机卷绕成紧密的圆柱形或方形结构。叠片工艺通过把正负极片裁剪成所需尺寸,然后将它们与隔膜叠合在一起,形成小型电芯单体,通过小电芯单体叠放并联形成电池模组。固态电池中由于采用脆性固态电解质材料,对叠片工艺提出了更高要求,因此在固态生产中往往需要用到叠片工序。表表 16:卷绕和叠片工艺对比:卷绕和叠片工艺对比 卷绕卷绕 叠片叠片 工艺工艺 通过固定卷针将完成分条的正极极片、隔膜和负极极片根据一定顺序卷绕 把正负极片裁剪成所需尺寸,然后将它们与隔膜叠合在一起 性能性能 内阻内阻 电阻较高 电阻较低 循环寿命循环寿命 衰减较快,循环周期偏短 内部结构支持较均匀的分布热量 机械应力机械应力 在弯折处产生应力集中,容易在电信号的刺激下导致电池发生结构性破坏、短路和锂金属析出等问题,从而影响电池的循环寿命 无明显应力集中点,充放电过程极片材料层不易损坏 能量密度能量密度 未能达到更高的空间利用率,导致能量密度较低 更好地利用封装空间,支持更高的能量密度 数据来源:锂电派、东北证券 3)等静压:等静压:为确保固态电解质与电极之间形成稳定的固-固界面接触,同时解决循环过程中的界面接触损耗问题并有效抑制锂枝晶生长,需要在组装工序中引入高压压制工艺。等静压机是实施等静压技术的专用设备,原理为利用液体或气体介质不可压缩和均匀传递压力的性质从各个方向对加工件进行均匀加压,使加工件各个方向上受到的大小一致的压力,从而实现高致密度、高均匀性坯体的成型。通过等静压技术可消除固态单片电池内部的孔隙和空隙,显著改善电池组件之间的界面接触效果。这一工艺不仅能够提升电池的导电性能,还能有效提高能量密度,同时抑制电池在充放电过程中的体积变化。等静压机主要分为冷等静压机、温等静压机、热等静压机三类,其中,冷等静压是目前最常用的等静压成型技术,无需加热装置,通常利用液体作为压力介质,最高可达到 600Mpa,目前已经在氧化物和硫化物路线研究中有相关应用和专利。温等静压则利用气体或液体为工作介质,在密闭容器中通过增压系统加压,工作温度一般不超过 500 度,压强范围在 300Mpa 左右。热等静压以较为昂贵的 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 20/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 惰性气体和其他混合气体作为压力介质,向制品施加 100-200Mpa 的压力的同时利用加热炉对制品施加 1000-2200 度的高温,从而使制品得以烧结或致密化。表表 17:等静压机类型对比:等静压机类型对比 类型类型 压力介质压力介质 温度温度 压力(压力(Mpa)备注备注 冷等静压机冷等静压机 液体 常温 100-630 干袋式冷等静压机自动化程度较高,可实现连续生产,适用于大批量生产 温等静压机温等静压机 液体或气体 不超过 500 度 300 左右 难实现对温度的精准控制 热等静压机热等静压机 较为昂贵的惰性气体 1000-2200 度 100-200 高度均匀性,强可控性,广泛适用性 数据来源:锂电材料工艺、东北证券 图图 15:瑞典瑞典 Quintus 冷等静压机冷等静压机 图图 16:冷等静压示意图:冷等静压示意图 数据来源:Quintus 官网、东北证券 数据来源:钢材新研道公众号、东北证券 后段后段工序工序:化成分容设备升级化成分容设备升级 高压化成分容设备经过初始充放电过程,可激活电池材料并稳定电池性能。固态电池由于有固-固界面接触和电解质离子电导率低的问题。高压化成设备能够有效地消除固态电解质与电极之间的微观空隙,使二者紧密结合。这种紧密结合不仅改善了物理接触,还为化学反应提供了更有利的条件。同时,高压化成能通过强制锂离子穿透固-固界面屏障,在界面处形成离子导通网络,从而显著降低界面抗阻。常规电池化压力要求 3-10t,固态电池化压力要求 60-80t(10Mpa 压强/单个电芯)。表表 18:固态电池前中后段工艺设备对比固态电池前中后段工艺设备对比 工序工序 设备设备 液态液态 半固态半固态 全固态全固态 设备变化设备变化 液态电池液态电池 固液混合固液混合 原位固化原位固化 聚合物聚合物 硫化物硫化物 硫化物硫化物 后段后段 原位固化 烘烤设备 化成分容 化成分容机 高压化成分容 高压化成分容 升级 数据来源:EVtank,东北证券 设备工艺设备工艺升级升级,价值量显著提升。,价值量显著提升。传统液态电池单 GWh 投资设备约为 2-2.2 亿元,半固态采用固液混合,电池中的电解质液体占比在 5%,增加涂覆固态电解质,设备投资金额提升 30%,全固态电池生产设备由于与传统锂电设备存在较大差异,单 GWh 产能对应的投资金额约是液态电池的 2-3 倍,价值量在 4-6 亿元。根据高工 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 21/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 锂电 2024 年固态设备白皮书显示,固态电池中前段工序的干法辊压机单 GWh 价值量约 800 万元(较传统锂电设备提升 212%),中段新增等静压设备 1800 万元,高压化成柜单 GWh 价值 3000 万元(较传统锂电设备增幅约 150%)。表表 19:部分增量设备经济性分析:部分增量设备经济性分析 传统锂电单传统锂电单 GWh 价值价值 固态电池单固态电池单 GWh 价值价值 增幅增幅 干法辊压机(前段)干法辊压机(前段)800 万元 2500 万元 212%等静压设备(中段)等静压设备(中段)-1800 万元 新增 高压化成柜(后段)高压化成柜(后段)1200 万元 3000 万元 150%数据来源:华鑫汇富资产管理、东北证券 4.投资建议投资建议 作为下一代能源革命的核心突破方向,固态电池在能量密度、安全性和循环寿命等方面展现出显著优势。在海内外共振下,固态电池商业化进程正加速推进,产业链上游的设备制造商正迎来前所未有的发展机遇。在这一产业升级过程中,设备企业凭借其关键技术储备和先发优势,将成为产业链中最先兑现商业价值的环节,建议建议关注:关注:1)资源优势集中的头部电池厂商,景气度提升推动需求上行。推荐:宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、国轩高科等;2)设备技术构建护城河,产业化提速带动业绩放量。推荐:先导智能、宏工科技、纳科诺尔、利元亨等。4.1.先导智能(300450.SZ):固态电池设备龙头,海外业务快速增长 率先率先打通整线设备,打通整线设备,全球固态设备龙头全球固态设备龙头。先导智能成立于 2002 年,2015 年在创业板上市,是全球唯一实现全固态电池整线设备交付的企业,覆盖电极制备、电解质膜生产及封装全流程。公司打破传统单点设备供应模式,构建起从电芯制造、模组/PACK、充放电测试,到集装箱储能系统集成的全价值链解决方案。优化全球资源配置优化全球资源配置,提供定制化服务模式,提供定制化服务模式。2024 年,公司持续拓展海外市场,为韩国头部电池企业定制的固态干法电极涂布设备已顺利发货至客户现场,获得高度认可;向德国某豪华车品牌成功交付了国内首条出口海外的全极耳圆柱电芯产线设备,产品不仅完全符合欧洲 CE 认证要求,更搭载了公司多项自研创新技术与工艺。此外,公司在德国建设并启用了首个欧洲物流中心仓,与远东股份围绕复合集流体等多个领域进行全方位战略资源共享。目前,先导智能已承接的储能装备订单累计超300GWh,稳居全球高端锂电装备市场的核心地位。表表 20:先导智能锂电池相关产品介绍先导智能锂电池相关产品介绍 工艺工艺/产品分类产品分类 产品产品 锂电池制造设备锂电池制造设备 新型合浆系统、涂布设备、辊压(分切)一体设备、模切设备、卷绕设备、叠片(切叠一体、热复合叠片)设备、电芯组装生产线、化成分容测试系统、磁控溅射镀膜机、干法技术设备、电解质膜制备、锂金属负极制备、致密化设备等 锂电池智造整线锂电池智造整线解决方案解决方案 方壳、圆柱、软包、固态、钠离子等各类型锂电池智造整线解决方案,可应用于动力、储能、消费等领域 平台平台 自主研发的 LEADACE 穹顶系列智能制造平台,以设备预测性维护和产品质量提升为核心,为客户打造智能化工厂。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 22/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 数据来源:先导智能 2024 年报、东北证券 2024 年公司实现营业收入 118.55 亿元,同比-28.71%,其中出口营收 28.31 亿元,占总收入的 23.88%;实现归母净利润 2.86 亿元,同比-83.88%。2024 年锂电池智能装备收入 76.89 亿元,同比-39.18%,主要受国内下游市场需求放缓,客户设备验收节奏延迟所致。2025 年一季度实现营业收入 30.98 亿元,同比-6.42%;实现归母净利润 3.65 亿元,同比-35.3%。图图 17:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%)图图 18:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%)数据来源:公司公告、东北证券 数据来源:公司公告、东北证券 立足全球固态设备龙头,业绩拐点有望显现。立足全球固态设备龙头,业绩拐点有望显现。根据弗若斯特沙利文资料,按 2024 年订单价值计,先导智能是全球最大的新能源智能装备及解决方案提供商、占据全球市场 9.1%的份额,较 2023 年增长 3.3 个百分点。按 2024 年订单价值计,先导智能于锂电池智能装备的全球市场份额及锂电池智能物流装备的全球市场份额分别为22.4%及 23.8%。4.2.利元亨(688499.SH):海内外布局打开成长空间 固态电池全线工艺覆盖,项目进入陆续交货期。固态电池全线工艺覆盖,项目进入陆续交货期。公司成立于 2014 年,是全球锂电池制造装备行业领先企业之一,目前已打通全固态电池整线装备的制造工艺,并攻克包括电极干法涂布设备、电极辊压及电解质热复合一体机、胶框印刷及叠片一体机和高压化成分容设备等关键技术。同时,公司采用多辊压延技术实现超薄材料精准控制,适配多种固态电池体系。2024 年 11 月,公司成功中标国内头部企业的第一条硫化物固态电池整线项目,目前已进入陆续交付阶段。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 23/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 21:利元亨部分锂电产品介绍利元亨部分锂电产品介绍 主要产品主要产品 介绍介绍 设备图示设备图示 涂布机涂布机 当前已研发并量产“极片双层折返涂布机”、“单层涂布机”、“双面同时涂布机”机型,能有效解决裂纹、打皱、干燥不均、面密度不均等行业痛点 极片激光处理机极片激光处理机 当前已研发并量产“卧式-极片激光表面处理机”、“立式-极片激光表面处理机”机型。通过激光在负极片上进行刻槽,能够有效增大锂电池负极面积,构造“离子和电子的高速通道”,减小离子扩散阻力,减缓容量衰减,有效提高电池充放电效率及寿命 辊压机辊压机 本设备主要用于实现锂电池正、负极极片轧制和分切工艺,将涂布后的成卷锂离子电池极片展开、经过连续液压对辊装置,将极片厚度均匀辊压至工艺要求值,通过分切后收卷模块回收成整齐的卷料 激光模切机激光模切机 当前已研发并量产“立式-激光模切分条机”、“立式-激光模切裁断机”和“卧式-激光模切分条机”机型。适配卷绕、叠片工艺,适配一出一试样要求,适配一出多的量产要求,更有兼容分条或叠片的电芯裁断工艺的一体化设备 切叠一体机切叠一体机 目前已研发并量产面向 EV 动力电池、ESS 储能电池及消费电池的多种极致叠片机型,可适应热复合、Z 形叠片等不同工艺要求,并可配备五金模切和激光模切工艺能力 化成容量一体机化成容量一体机 当前已研发并量产“化成容量一体机”、“并联型一体机”、“串联型一体机”机型。串联化成分容技术能够实现充放电电流完全一致,现场安调时间有效降低,充放电效率提升 数据来源:利元亨 2024 年报、东北证券 加速布局海外业务,强化全球优势。加速布局海外业务,强化全球优势。在国内市场波动下,公司加速推进海外布局,在北美市场已实现首条电池包产线投产,并获得 UL、CSA 等国际权威认证;在亚太市场,通过携方壳/圆柱/软包三大电池整线方案参展日本、韩国等展会,实现印尼PACK 线中标;在欧洲市场,公司发布全球首台 1800mm 高速宽幅涂布机并亮相欧洲电池展。通过加速布局北美、亚太和欧洲市场布局,未来有望强化公司在全球固态领域的地位和优势。产品结构优化,全年利润有望改善。产品结构优化,全年利润有望改善。公司聚焦高毛利低竞争的中后段动力锂电设备。2025 年一季度,实现归母净利润 0.13 亿元,同比 106.82%;毛利率达 34.84%,同比 17.46PCT。截至 2025 年 5 月末,公司在手订单 49.21 亿元,其中锂电设备 15.85亿元。目前公司在手订单主要来自国内外知名锂电池厂商,经营情况良好且订单量较为稳定。随着公司进行技术降本与运营提效,预计全年利润有望改善。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 24/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 图图 19:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%)图图 20:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%)数据来源:公司公告、东北证券 数据来源:公司公告、东北证券 4.3.宏工科技(301662.SZ):聚焦固态电池上游核心设备 卡位固态电池工艺设备,跻身上游设备核心供应商。卡位固态电池工艺设备,跻身上游设备核心供应商。宏工科技成立于 2008 年,2025年 4 月在创业板上市,公司核心设备包括双螺杆制浆机、高效制浆机、双行星搅拌机等,对于锂电池各类正极和负极材料均有自动化处理产线及制备工艺。锂电池生产工艺包括极片制备、电芯装配和化成封装三大工段。浆料制备在锂电池极片制备中占据核心地位,它涉及将正负极材料与导电剂、粘结剂等混合,形成均匀的浆料。浆料中颗粒活性物的分散性和均匀性对极片的性能有关键性影响。凭借公司核心技术和设备优势,目前已成为宁德时代、蜂巢能源、比亚迪 等企业的稳定供应商。随着电池头部厂商扩产,2025 年下半年预期将带动二三线电池厂及材料端扩产。图图 21:宏工科技宏工科技双行星搅拌机双行星搅拌机 图图 22:宏工科技犁刀混合机宏工科技犁刀混合机 数据来源:宏工科技招股说明书、东北证券 数据来源:宏工科技招股说明书、东北证券 战略合作深化,携手清研推进干法创新。战略合作深化,携手清研推进干法创新。2023 年 9 月公司与深圳清研电子达成战略合作以来,在“干法电极”前端工序上,双方已联合攻克了 干法电极前段工序核心环节“原料纤维化”的设备研发、开发了混合均质一体机并交付客户使用。未来清研宏工将继续致力于实现干法电极前 段工序的产业化突破与规模化应用,形成工艺与设备的协同创新体系。4.4.纳科诺尔(832522.BJ):锂电辊压“小巨人”,聚焦干法电极设备 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 25/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 公司成立于 2000 年,2023 年 11 月在北交所上市,是国家重点支持的专精特新小巨人企业,在锂电辊压设备制造领域处于行业领先地位。公司的辊压产品不仅在运行速度、辊压精度、设备规格、智能化程度等方面不断突破,并且在热辊、干法电极等新工艺领域处于国内领先地位,设备具有较强的市场竞争力。目前已经与宁德时代、比亚迪、远景动力、松下等国内外电池领域龙头企业建立业务关系,取得稳定的订单来源。在产品体系方面,公司已形成实验室型、量产型、超电型与干法型的四大产品系列,并配套提供轧辊销售与更换等服务,满足客户从试验验证到大规模生产的多样化需 求。图图 23:实验室系列:实验室系列 图图 24:量产系列:量产系列 数据来源:公司官网、东北证券 数据来源:公司官网、东北证券 图图 25:超电专用系列:超电专用系列 图图 26:干法专用系列:干法专用系列 数据来源:公司官网、东北证券 数据来源:公司官网、东北证券 在干法辊压机有望成为未来电池制造的核心设备之一的趋势下,公司已在多个相关技术领域增加投入并获得一定成果。公司与清研电子共同投资设立合资公司清研纳科,联合开展干法电极设备研发。目前,清研纳科已在干法电极装备领域取得多项关键技术突破,并已经推出干法电极设备四辊、五辊、八辊、十辊等系列产品,并在深圳清研纳科建立了锂电池干法电极生产示范线,为全球客户提供测试平台,陆续向客户提供十多套干法电极设备。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 26/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 2024 年公司营收 10.54 亿元,同比 11.42%,其中智能辊压设备作为公司核心业务,收入 9.86 亿元,收入占比超九成;实现归母净利润 1.62 亿元,同比 30.69%。2025年一季度公司营收2.33亿元,同比-20.35%;实现归母净利润0.31亿元,同比-36.5%。图图 27:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%)图图 28:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%)数据来源:公司公告、东北证券 数据来源:公司公告、东北证券 产业化加速打开公司成长空间。产业化加速打开公司成长空间。相较传统湿法路径,干法工艺简化了涂布、干燥及溶剂回收等环节,改以干混粉末方式,通过粘结剂原纤化等方式形成具备一定强度的薄膜,再经辊压覆盖于集流体表面。与自身传统湿法辊压机设备相比,干法辊压机在辊压工序,工艺适配,精度控制等领域都能够带来较大的价值量增加。传统辊压机以 2 辊为主,配备单轧主机,公司推出的最新干法辊压机使用多级多道辊压方法,配备 10-20 辊的辊系以满足干法工艺对厚度一致性与致密性的更高要求,显著提升了设备结构复杂度与价值量。随着下游固态电池产业化加速以及干法电极的技术突破,设备需求释放将打开公司未来成长空间。表表 22:纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比纳科诺尔传统轧机与干法轧机参数对比 传统湿法轧机传统湿法轧机 干法轧机干法轧机 辊系辊系 单轧主机,两辊压制 多级多道辊压(10-20 辊)最大速度最大速度 14120m/min 100m/min 厚度精度厚度精度 1.5m 2m 以内 成膜宽度成膜宽度 Max.1200mm Max.1000mm 轧辊直径轧辊直径 500-900mm 200-500mm 适用工艺适用工艺 湿法工艺,需溶剂涂布 与烘干 无溶剂干法工艺 控制系统控制系统 标配闭环控制系统,激 光测厚反馈调节 AGC 油缸 独立辊缝控制,支 持恒压/恒缝动态调节 成膜成膜 单面辊压 同步检测双面活性物质分布,实现高一致性 数据来源:纳科诺尔官网、清研纳科官网、东北证券 4.5.赢合科技(300457.SZ):“湿法 干法”并驾前驱 公司公司聚焦聚焦锂电池生产的前中段主要工序。锂电池生产的前中段主要工序。赢合科技建于 2006 年,2015 年上市,是锂电装备行业首批上市企业。公司产品应用于动力、储能及消费类电池等多个领域,是目前全球少数能够提供锂电池智能化数字工厂解决方案的企业之一。深耕行业 19年,在上海电气引领下,公司已在前沿技术领域如涂布、辊压、分切,以及卷绕、激光模切、叠片和组装线等环节,实现技术领先,确立了行业标杆地位。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 27/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 表表 23:赢合锂电设备产品:赢合锂电设备产品 工艺工艺/产品分类产品分类 主要产品系列主要产品系列 产品简介产品简介 极片制作(前极片制作(前段)段)涂布机系列、辊压机系列、分切机系列、辊分一体机系列、涂辊分一体机系列 涂布机产品系列主要用于锂离子电池极片的涂布工序,是锂离子电池核心的生产设备之一,设备将搅拌完成的浆料均匀涂覆在基材(铜箔或铝箔)上烘干并收卷成极片。辊压机系列设备是锂电池提高容量、降低内阻、保证一致性不可或缺的重要设备,极片通过辊压增加极片的压实密度,提高极片厚度一致性。分切机系列主要用于普通锂电极片、动力电池极片的定宽分切,生产流程包括极片卷料放卷、定宽分切和分切后收卷。电芯制作电芯制作(中段)(中段)激光模切机系列、卷绕机系列、激光切卷绕一体机系列、制片卷绕一体机系列、激光清洗系列叠片机系列、切叠一体机系列、自动组装线系列 模切机系列主要用于锂离子电池极片及极耳的定型裁切,依据电池工艺所需尺寸完成极片及极耳的成型。卷绕机系列主要用于方形或圆柱形锂离子电池电芯的卷绕。激光清洗机主要用于电芯极片极耳焊接区域涂层清理,设备根据电芯工艺的要求对约定涂膜区域正反面的活性物质进行快速烧除、气化,使金属导电部分完全裸露出来,并使之能达到电池 TAB 焊接的要求。叠片机系列主要用于将裁切成型的极片与隔膜间隔堆叠成电芯。自动组装线系列主要用于卷绕电芯或叠片电芯的封装。数据来源:公司年报、东北证券 2024 年公司实现营业收入 85.24 亿元,同比-12.58%,其中锂电池专用设备收入 49.51亿元,同比-19.41%;实现归母净利润 5.03 亿元,同比-9.14%。2025 年一季度,公司实现营业收入13.38亿元,同比-28.29%;实现归母净利润0.15亿元,同比-90.43%。图图 29:2020-2025Q1 营业收入及同比(亿元营业收入及同比(亿元/%)图图 30:2020-2025Q1 归母净利润及同比(亿元归母净利润及同比(亿元/%)数据来源:公司公告、东北证券 数据来源:公司公告、东北证券 打通打通湿法湿法 干法双路径,干法双路径,出海布局打开成长空间出海布局打开成长空间。通过持续研发和创新,公司已覆盖锂电池生产的前中段工序设备,涵盖涂布机、辊压机、分切机、制片机、卷绕机、叠片机、组装线等系列核心设备,打通国内固态电池制造的关键工艺环节,提供湿法和干法两大工艺路径全套设备,并已获得宁德时代、比亚迪、亿纬锂能、国轩高科等国内外知名电池制造商及汽车制造商订单,海外也已向德国、美国、韩国、法国等多个国家实现出口。5.风险提示风险提示 1)下游需求不及预期 2)客户回款不及预期 3)研发进度不及预期 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 28/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 研究团队简介:研究团队简介:Table_Introduction 李玖:北京大学光学博士,北京大学国家发展研究院经济学学士(双学位),电子科技大学本科,曾任华为海思高级工程师、光峰科技博士后研究员,具有三年产业经验,2019 年加入东北证券,现任电子行业首席分析师。王一鸣:东北证券空间科技组组长,上海交通大学机械硕士,莫斯科国立技术大学航天工程硕士。谢佶圆:东北证券空间科技组研究员,美国约翰霍普金斯大学硕士。分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格,并在中国证券业协会注册登记为证券分析师。本报告遵循合规、客观、专业、审慎的制作原则,所采用数据、资料的来源合法合规,文字阐述反映了作者的真实观点,报告结论未受任何第三方的授意或影响,特此声明。投资投资评级说明评级说明 股票 投资 评级 说明 买入 未来 6 个月内,股价涨幅超越市场基准 15%以上。投资评级中所涉及的市场基准:A 股市场以沪深 300 指数为市场基准,新三板市场以三板成指(针对协议转让标的)或三板做市指数(针对做市转让标的)为市场基准;香港市场以摩根士丹利中国指数为市场基准;美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500指数为市场基准。增持 未来 6 个月内,股价涨幅超越市场基准 5%至 15%之间。中性 未来 6 个月内,股价涨幅介于市场基准-5%至 5%之间。减持 未来 6 个月内,股价涨幅落后市场基准 5%至 15%之间。卖出 未来 6 个月内,股价涨幅落后市场基准 15%以上。行业 投资 评级 说明 优于大势 未来 6 个月内,行业指数的收益超越市场基准。同步大势 未来 6 个月内,行业指数的收益与市场基准持平。落后大势 未来 6 个月内,行业指数的收益落后于市场基准。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 29/29 电力设备电力设备/行业深度行业深度 重要声明重要声明 本报告由东北证券股份有限公司(以下称“本公司”)制作并仅向本公司客户发布,本公司不会因任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料,本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。报告中的内容和意见仅反映本公司于发布本报告当日的判断,不保证所包含的内容和意见不发生变化。本报告仅供参考,并不构成对所述证券买卖的出价或征价。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的证券买卖建议。本公司及其雇员不承诺投资者一定获利,不与投资者分享投资收益,在任何情况下,我公司及其雇员对任何人使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。本公司或其关联机构可能会持有本报告中涉及到的公司所发行的证券头寸并进行交易,并在法律许可的情况下不进行披露;可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务、财务顾问等相关服务。本报告版权归本公司所有。未经本公司书面许可,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的,须在本公司允许的范围内使用,并注明本报告的发布人和发布日期,提示使用本报告的风险。若本公司客户(以下称“该客户”)向第三方发送本报告,则由该客户独自为此发送行为负责。提醒通过此途径获得本报告的投资者注意,本公司不对通过此种途径获得本报告所引起的任何损失承担任何责任。东北证券股份有限公司东北证券股份有限公司 网址:网址:http:/ 电话:电话:95360,400-600-0686 研究所公众号:研究所公众号:dbzqyanjiusuo 地址地址 邮编邮编 中国吉林省长春市生态大街 6666 号 130119 中国北京市西城区锦什坊街 28 号恒奥中心 D 座 100033 中国上海市浦东新区杨高南路 799 号 200127 中国深圳市福田区福中三路 1006 号诺德中心 34D 518038 中国广东省广州市天河区冼村街道黄埔大道西 122 号之二星辉中心 15 楼 510630

    发布时间2025-08-27 29页 推荐指数推荐指数推荐指数推荐指数推荐指数5星级
  • 电力设备与新能源行业周报(第三十四周):周观点光伏反内卷政策成果显著产业链价格持续上涨-250823(18页).pdf

    免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分,请务必一起阅读。1 证券研究报告 电力设备与新能源电力设备与新能源 周观点:周观点:光伏反内卷政策成果显著,光伏反内卷政策成果显著,产业链价格持续上涨产业.

    发布时间2025-08-26 18页 推荐指数推荐指数推荐指数推荐指数推荐指数5星级
  • 风电齿轮箱行业专题报告:稀缺通胀环节格局优盈利好-250824(18页).pdf

    中 泰 证 券 研 究 所专 业 领 先 深 度 诚 信证券研究报告证券研究报告2 0 2 5.0 8.2 4稀缺通胀环节,格局优盈利好稀缺通胀环节,格局优盈利好风电齿轮箱专题报告风电齿轮箱专题报告分析师:曾彪执业证书编号:S0740522020001邮 箱:分析师:吴鹏执业证书编号:S0740522040004邮 箱:分析师:郭琳执业证书编号:S0740525080002邮 箱:目录C O N T E N T SC O N T E N T S风电关键零部件,价值量高具备通胀属性,行业需求上行格局相对集中,盈利表现较好投资建议与风险提示1234WUOWsMnPmNrPtMqOpNtRpM9P8Q8OpNqQmOsPiNnNyQlOmOnQ8OqRpQNZqQmPwMoOtR3投资摘要投资摘要p风电齿轮箱:价值量占比高风电齿轮箱:价值量占比高。风力发电设备关键部件之一,由多个齿轮组成,通过精确传动比例来提高风轮转速,并将其转化为适合发电机工作的转速。据运达股份2024年定增募集书,齿轮箱采购成本占风机零部件采购18%-21%,仅次于叶片。p风电主齿轮箱具备通胀属性,全球需求空间快速增长:风电主齿轮箱具备通胀属性,全球需求空间快速增长:(1)单台功率提升,价值量提升明显)单台功率提升,价值量提升明显。以联合动力在2024年的几次齿轮箱采购为例,5.XMW机型单价150万元/台(含税),功率每提高1MW,价格抬升10-20万元/台。(2)双馈)双馈/半直驱占比提升,带动齿轮箱需求提升。半直驱占比提升,带动齿轮箱需求提升。陆上风电双馈路线更具成本优势,渗透率快速提升;海上风电半直驱路线兼具双馈和直驱优势、更具性价比,占比有望快速提升。(3)全球海上风电起量,进一步驱动齿轮箱空间提升。)全球海上风电起量,进一步驱动齿轮箱空间提升。(4)测算到26年全球风电主齿轮箱需求达2.6万台万台,对应全球风电主齿轮箱市场空间为415亿元,同比亿元,同比 22%。p风电主齿轮箱技术门槛高,行业相对集中:风电主齿轮箱技术门槛高,行业相对集中:(1)风机零部件中技术难度最高环节之一。)风机零部件中技术难度最高环节之一。大型化背景下输出功率大,在增大扭矩的前提下,不增加太大齿轮箱的尺寸规格和重量是难点;设计需适配复杂工况,加工、装配精度要求高;齿轮箱为风机故障主要来源且更换维护成本高。(2)格局好)格局好 盈利优盈利优。2024年全球风电主齿轮箱市场CR4超70%,其中南高齿、威能极、德力佳、采埃孚分别占比34%/17%/10.4%/10.0%;国内市场南高齿占据半壁江山,德力佳市占率次之达16%。整体格局较优,盈利能力较好,参考德力佳毛利率在22-25%左右。p投资建议:投资建议:风电齿轮箱价值占比高,盈利能力较优,在海风持续放量 双馈/半直驱机型占比提升 市占率提升背景下,有望释放增量弹性。建议重点关注齿轮箱产业链核心龙头:【威力传动】【德力佳】【广大特材】等。p风险提示风险提示:风电需求不及预期;行业竞争加剧;数据更新不及时的风险;第三方数据失真的风险;测算偏差的风险等。CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所1齿轮箱:风电关键零部件,价值量高齿轮箱:风电关键零部件,价值量高5齿轮箱:风电关键零部件,提高转速并传输风能齿轮箱:风电关键零部件,提高转速并传输风能p风电主齿轮箱:风电主齿轮箱:风电机组主要由主齿轮箱、发电机、叶片、轴承等部件组成。风电主齿轮箱是连接风轮(叶片)和发电机的关键部件,其主要作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并匹配发电机需要的转速。p齿轮箱对风电机组建设和运行至关重要。齿轮箱对风电机组建设和运行至关重要。(1)转速提升)转速提升。风电主齿轮箱通过增速比将风轮的低速旋转转换为发电机所需的高速旋转,这一过程通过齿轮实现,要求其具备高效率和可靠性。(2)传输功率。)传输功率。齿轮箱需高效地传输风轮捕获的能量到发电机,则要求其必须能承受非常高的扭矩。(3)环境适应性。)环境适应性。能够适应高低温、湿度、沙尘及海洋等各种恶劣环境。(4)高可靠性与可维护性。)高可靠性与可维护性。齿轮箱故障会造成发电损失及高昂的维修更换成本。(5)成本因素。)成本因素。齿轮箱成本较高,选择高效且可靠的风电主齿轮箱对于降低整体成本很重要。图表图表1:带齿轮箱的风电机组结构图:带齿轮箱的风电机组结构图资料来源:德力佳招股书,中泰证券研究所6齿轮箱:风电关键零部件,内部重要零件较多齿轮箱:风电关键零部件,内部重要零件较多p 齿轮箱内部包含多个重要的零部件,主要有齿轮、轴承、锁紧盘、润滑冷却系统、冷却系统、加热器和空气滤清器,主要有齿轮、轴承、锁紧盘、润滑冷却系统、冷却系统、加热器和空气滤清器等。图表图表2:齿轮箱内部零部件作用图:齿轮箱内部零部件作用图资料来源:北极星风电学社,风电头条,中泰证券研究所内部零部件内部零部件主要作用主要作用齿轮1、齿轮箱中的核心传动部件,通过不同形式的齿轮传动(如行星轮系、平行轴通过不同形式的齿轮传动(如行星轮系、平行轴系等)实现风能到电能的转换系等)实现风能到电能的转换。2、行星轮系行星轮系结构紧凑、体积小、承载能力大,但加工和配装要求高;平行轴系平行轴系则相对简单,但可能体积较大。3、齿轮的失效形式多种多样,包括断裂、点蚀、胶合、塑性变形和磨损等,因此齿轮的材料选择和制作工艺至关重要。轴承为齿轮箱中的轴提供支撑为齿轮箱中的轴提供支撑,确保轴的精准运转。在风力发电机组中,由于振动大,对轴承的安装有严格的工业标准规定,以防止轴承失效。锁紧盘锁紧盘用于连接齿轮箱输入轴端与主轴连接齿轮箱输入轴端与主轴,确保两者之间的牢固连接和传动效率。润滑冷却系统1、润滑:为齿轮箱提供润滑油为齿轮箱提供润滑油,形成油膜以减少齿轮和轴承之间的摩擦和磨损。2、冷却:则用于降低润滑油的温度降低润滑油的温度,防止因过热而导致的齿轮和轴承损坏。冷却系统冷却系统通常采用风冷或水冷方式,确保齿轮箱在高效运转的同时保持适宜的工确保齿轮箱在高效运转的同时保持适宜的工作温度作温度。加热器在低温环境下,加热器用于加热齿轮箱油池的润滑油用于加热齿轮箱油池的润滑油,降低其粘度,确保润滑系统能够正常工作。空气滤清器空气滤清器用于清除空气中的微粒杂质和水分,清除空气中的微粒杂质和水分,防止它们进入齿轮箱内部造成损坏。图表图表3:行星轮系图:行星轮系图图表图表:平行轮系图:平行轮系图7齿轮箱:风电关键零部件,有多种结构技术路线齿轮箱:风电关键零部件,有多种结构技术路线p风电机组齿轮箱三种结构具有代表意义:风电机组齿轮箱三种结构具有代表意义:一级行星一级行星 两级平行:两级平行:一级行星传动和两级平行传动组成。传动轴平行布置,输入轴与输出轴平行布置,结构相对简单且维护便捷,稳定性较好,且维护较方便。但体积和重量大,传动效率略低。常用于双馈风力发电机组。两级行星两级行星 一级平行:一级平行:两级行星传动和一级平行传动组成。承载能力更强。由太阳轮、行星轮、齿圈和行星架组成,具有多齿啮合的特点,结构紧凑。传动比大,适合大功率风机;承载能力强,效率高;体积小,重量轻,节省空间;但设计较复杂、成本较高、维护较难。通常用于大型海上或陆上风力发电机组。随着大型化平台发展,三级行星三级行星 一级平行结构一级平行结构也开始应用。复合行星结构:复合行星结构:与一级行星加两级平行结构有些类似,但其行星级传动的主动轮为内齿圈,并且不存在惰轮。优点是所有传动级的齿轮和轴承都能得到良好的润滑,承载能力进一步加大。但其装配要求高(装配时需要对齿),以及壳体铸造加工也较复杂。图表图表4:一级行星:一级行星 两级平行结构图两级平行结构图资料来源:风电后市场微平台,中泰证券研究所图表图表5:两级行星:两级行星 一级平行结构图一级平行结构图资料来源:风电后市场微平台,中泰证券研究所图表图表6:复合行星结构图:复合行星结构图资料来源:风电后市场微平台,中泰证券研究所8齿轮箱:价值占比高,且单台价格随功率提升而提高齿轮箱:价值占比高,且单台价格随功率提升而提高p齿轮箱在风电机组中价值占比较高齿轮箱在风电机组中价值占比较高,仅次于叶片:仅次于叶片:据运达股份2024年度向特定对象发行股票募集说明书,齿轮箱采购成本占风机成本的18%-21%。p单台齿轮箱价格随功率的提升而提高单台齿轮箱价格随功率的提升而提高。以联合动力在2024年的几次齿轮箱采购为例(含税价),5.X机型价格在155万元万元/台台左右,6.X机型价格在175万元万元/台台,7.X机型价格在185万元万元/台台,机型功率每提高1MW,价格抬升10-20万万元元/台台。图表图表7:运达股份:运达股份2021-2024H1主要零部件及配主要零部件及配件采购情况件采购情况资料来源:运达股份募集说明书,中泰证券研究所20.8 .5.2.4%0 0Pp0 21202220232024H1桨叶齿轮箱发电机变桨轴承主轴轮毂风机等级风机等级供应商供应商20172018201920201.5MW系列德力佳67.3967.3967.3969.45其他供应商76.9270.6577.182MW系列德力佳92.5689.7888.785.82其他供应商102.7892.0387.2892.132.5MW系列德力佳112.86107.76110.43其他供应商115.38118.45129.483MW系列德力佳141.95138.12其他供应商148.67148.673.2MW系列德力佳163.72其他供应商149.24MW系列德力佳190.27其他供应商224.55图表图表8:功率越大、齿轮箱价格越高(万元:功率越大、齿轮箱价格越高(万元/台,台,三一向供应商采购齿轮箱情况)三一向供应商采购齿轮箱情况)资料来源:三一重能招股书,中泰证券研究所图表图表9:2024年联合动力采购齿轮箱价格情年联合动力采购齿轮箱价格情况况(万元(万元/台,含税价)台,含税价)154 155 174 175 185 185 120130140150160170180190南高齿德力佳南高齿德力佳南高齿南高齿5MW采购6.25MW采购7.XMW采购6/7.XMW采购资料来源:国能e标,中泰证券研究所9CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所2空间:风电高景气空间:风电高景气 通胀属性,需求上行通胀属性,需求上行10通胀驱动:大兆瓦价值量提升通胀驱动:大兆瓦价值量提升 双馈双馈/半直驱占比提升半直驱占比提升 海上占比提升海上占比提升p逻辑逻辑1:随单台功率提升:随单台功率提升,价值量提升明显价值量提升明显。据上一章节说明,机型功率每提高1MW,价格抬升10-20万元/台。p逻辑逻辑2:双馈:双馈/半直驱占比提升半直驱占比提升,带动齿轮箱需求提升带动齿轮箱需求提升。双馈/半直驱机型需要主齿轮箱,而直驱机型不需要主齿轮箱。对于陆上风电,双馈最具成本优势,特别在大型化以及陆上风机价格下行压力下,双馈路线占比预期快速提升。对于海上风电,半直驱综合双馈和直驱特点,即具备成本优势,也能够实现追求大型化目标,预计半直驱机型占比快速提升。p逻辑逻辑3:全球海上风电需求起量:全球海上风电需求起量,有望带动综合齿轮箱空间进一步提升有望带动综合齿轮箱空间进一步提升。一方面,国内海风复苏 海外海风规划起量,未来几年全球海风装机需求预计快速提升,另一方面,海上风电主齿轮箱由于工况环境更加复杂、价值量更高,综上预期进一步驱动风电主齿轮箱需求增长。图表图表12:2016-2024年国内新增海风机组技年国内新增海风机组技术路线占比术路线占比资料来源:CWP2021,中泰证券研究所图表图表10:2010-2020国内新增陆上机组技术路国内新增陆上机组技术路线占比线占比资料来源:CWEA,中泰证券研究所图表图表11:22-24年国内宣布下线的陆上风电机年国内宣布下线的陆上风电机型技术路线发展趋势型技术路线发展趋势资料来源:CWEA,中泰证券研究所11齿轮箱市场空间:齿轮箱市场空间:2026年预计全球风电主齿轮箱规模年预计全球风电主齿轮箱规模415亿亿p 假设26年全球陆风161GW,双馈及半直驱渗透率90%,且齿轮箱单台价格随着功率提升而提升,则到则到26年全球陆上风电主齿轮箱年全球陆上风电主齿轮箱需求达需求达2.34万台,对应空间为万台,对应空间为356亿元。亿元。p 假设26年全球海风31GW,双馈及半直驱渗透率90%,且齿轮箱单台价格随着功率提升而提升,则到则到26年全球海上风电主齿轮箱需年全球海上风电主齿轮箱需求达求达0.23万台,对应空间为万台,对应空间为59亿元。亿元。p 综上,到到26年全球风电主齿轮箱需求达年全球风电主齿轮箱需求达2.6万台,对应市场空间为万台,对应市场空间为415亿元,同比亿元,同比 22%。资料来源:GWEC,CWP2021,中泰证券研究所测算图表图表13:全球风电齿轮箱市场空间测算:全球风电齿轮箱市场空间测算2022202320242025E2026E全球陆上全球陆上陆上新增装机容量(陆上新增装机容量(GW)68.8 105.8 109.0 146.8 161.4 双馈/半直驱路线占比60ep%其中:大兆瓦新增装机占比(%)0%3%小兆瓦新增装机占比(%)100u%其中:大兆瓦平均功率(MW)7.0 7.0 7.0 7.5 8.0 小兆瓦平均功率(MW)4.0 4.5 4.8 5.1 5.4 陆风主齿轮箱需求(台)陆风主齿轮箱需求(台)10,316 15,113 15,392 21,185 23,403 其中,大兆瓦数量(台)6 295 1,090 3,915 7,263 小兆瓦数量(台)10,310 14,819 14,302 17,271 16,140 陆风齿轮箱均价(万元陆风齿轮箱均价(万元/台)台)128 134 138 145 152 其中,大兆瓦齿轮箱均价(万元/台)164 164 164 169 174 其中,小兆瓦齿轮箱均价(万元/台)128 133 136 139 142 全球陆风主齿轮箱空间(亿元)全球陆风主齿轮箱空间(亿元)132 202 213 307 356 全球海上全球海上海上新增装机容量(海上新增装机容量(GW)8.8 10.9 8.0 18.3 31.4 双馈/半直驱路线占比65u%海上单台风机平均功率(MV)7.0 9.0 10.0 11.0 12.0 海风主齿轮箱需求(台)海风主齿轮箱需求(台)814 904 640 1,414 2,358 齿轮箱均价(万元齿轮箱均价(万元/台)台)200 220 230 240 250 全球海风主齿轮箱空间(亿元)全球海风主齿轮箱空间(亿元)16 20 15 34 59 合计:全球风电主齿轮箱空间(亿元)合计:全球风电主齿轮箱空间(亿元)148.7 222.3 227.5 340.6 414.8 yoy50%2P%注:陆上大兆瓦机型指7MW及以上12CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所3格局:格局相对集中,盈利表现较好格局:格局相对集中,盈利表现较好13齿轮箱:技术含量较高,大型化加深竞争壁垒齿轮箱:技术含量较高,大型化加深竞争壁垒p齿轮箱技术含量高,是风电机组中技术壁垒最高的大型零部件之一。齿轮箱技术含量高,是风电机组中技术壁垒最高的大型零部件之一。(1)在设计中,需在满足输入载荷和速比的情况下设计出更高扭矩密度的齿轮箱。)在设计中,需在满足输入载荷和速比的情况下设计出更高扭矩密度的齿轮箱。风机功率提升,齿轮箱重量会大幅提升,齿轮箱中的关键核心部件轴承、齿轮、齿圈的加工难度会增加。齿轮箱功率越大,其输出扭矩就越大,在增大扭矩的前提下,不增加太大齿轮箱的尺寸规格和重量是难点。(2)在生产过程中,工艺、热处理控制、精密齿形加工等均对制造能力和技术有着很高的要求。)在生产过程中,工艺、热处理控制、精密齿形加工等均对制造能力和技术有着很高的要求。(3)相比其他部件,齿轮箱故障率较高,且更换成本也高。)相比其他部件,齿轮箱故障率较高,且更换成本也高。齿轮箱内部零件非常复杂且本身运行工况较为恶劣(承受大载荷、变转速等),因此容易失效。齿轮箱及其整个传动链配合理解对风机系统效率与安全具有重大影响,风电机组故障中齿轮箱故障占比风电机组故障中齿轮箱故障占比25-30%。并且,齿轮箱更换维护成本也较高。资料来源:风电头条,中泰证券研究所热处理热处理(改善切削加工性)粗加工粗加工(毛坏加工成大致形状)半精加工半精加工及车、滚、插齿1.1.齿轮毛坏加工齿轮毛坏加工热处理热处理(改善力学性能)(调质、渗碳淬火、高频感应加热淬火)精加工精加工(精修基准、精加工齿形)2.2.齿轮热处理齿轮热处理及齿面精加工及齿面精加工齿轮测量仪检验齿轮测量仪检验加工精度是否达标螺旋角压力角偏差齿廓和齿向修形3.3.齿轮检验齿轮检验齿轮啮合载荷分布检验齿轮啮合载荷分布检验(着色检验法)装配装配齿轮箱运行实验齿轮箱运行实验异响检查振动检查润滑点油温检查偏载检查4.4.齿轮装配齿轮装配图表图表14:齿轮箱生产工序较多:齿轮箱生产工序较多图表图表15:先进高端齿轮箱与普通齿轮箱技术差异愈加明显:先进高端齿轮箱与普通齿轮箱技术差异愈加明显性能参数性能参数普通齿轮箱普通齿轮箱高端齿轮箱高端齿轮箱技术差距技术差距功率密度(功率密度(Nm/kg)80-120150-200提升60%以上传动效率传动效率95-96-98%提升2-3个百分点噪音水平(噪音水平(dB)90-9580-85降低10-15dB设计寿命(年)设计寿命(年)15-1820-25延长5-7年温度控制(温度控制()90-10075-85降低15-20资料来源:风电头条,中泰证券研究所14齿轮箱:技术壁垒齿轮箱:技术壁垒 国产替代,竞争格局相对集中国产替代,竞争格局相对集中p基于技术高壁垒等限制,基于技术高壁垒等限制,全球风电主齿轮箱市场格局全球风电主齿轮箱市场格局相对集中,同时国产替代有望挤占海外企业份额。相对集中,同时国产替代有望挤占海外企业份额。全球市场看,南高齿、威能极、德力佳和采埃孚位居全球前四,2024年CR4超超70%。国内市场看,主要包括南高齿、德力佳、南方宇航、大连重工等厂家,其中2024年南高齿国内风电齿轮箱市占率预计有50%,德力佳仅次于南高齿市占率达16%。后续来看,国内二三线企业有望加快国产替代并加速出海,市占率有望实现提升。p市场格局好,盈利能力较优。市场格局好,盈利能力较优。据德力佳招股书披露,其风电齿轮箱业务22-24年毛利率为22.5%/23.2%/24.7%,整体在22%-25%左右,好于大部分风电零部件环节。资料来源:德力佳招股书以及问询函回复,QY Research,中泰证券研究所图表图表16:全球全球风电齿轮箱市场格局(风电齿轮箱市场格局(%)资料来源:Wind,中泰证券研究所供应商供应商202420232022南高齿33.984.968.30%威能极17.28.40.55%德力佳10.36.77.24%采埃孚9.95.32.29%南方宇航4.88%大连重工3.11%图表图表17:国内企业国内风电齿轮箱市场销量国内企业国内风电齿轮箱市场销量(GW)202420232022南高齿40.24 34.62 22.01 德力佳15.72 14.83 9.86 南方宇航5.95 5.40 3.33 大连重工3.63 3.20 1.92 重齿公司2.81 2.59 2.31 杭齿前进2.67 1.40 1.16 资料来源:德力佳问询函回复,QY Research,中泰证券研究所21%1%7%0.0%5.0.0.0 .0%.00.0%金雷股份通裕重工日月股份中材科技 新强联 恒润股份天顺风能 德力佳主轴铸件叶片轴承法兰塔筒齿轮箱相关业务毛利率图表图表18:风电齿轮箱毛利率在零部件环:风电齿轮箱毛利率在零部件环节处于较高水平(节处于较高水平(2024年)年)15风电齿轮箱供应商梳理风电齿轮箱供应商梳理资料来源:各公司官网/公告,德力佳招股书,风电头条,中泰证券研究所图表图表19:国内主要齿轮箱供应商梳理:国内主要齿轮箱供应商梳理厂商名称厂商名称总部所在地总部所在地主要产品主要产品风电齿轮箱覆盖功率风电齿轮箱覆盖功率综合定位综合定位核心特色核心特色生产规模(生产规模(2024年)年)中国传动(南高齿)中国传动(南高齿)中国南京风电齿轮箱、轨道车辆齿轮箱、工业齿轮箱、机器人减速机、新能源汽车齿轮箱、GearSight 智能软硬件系统1.5MW-22MW风电齿轮箱与动力传动系统解决方案专家拥有滑动轴承技术,产品可适应低温、高温、低风速、高海拔、沙戈荒、海上等各种工况环境年产能超20,000台Flender(威能极)威能极)德国混合驱动、齿轮箱、发电机、直驱定子块、风电联轴器等2MW-10MW全球风机驱动系统领先的供应商高精度传动系统利用数字齿轮箱优化风力发电机组;海上风电技术领先;1981年制造第一台风电齿轮箱,全球已交付风电齿轮箱超175GW全球年产能15,000台ZF采埃孚采埃孚德国机械式变速器、液力自动变速器、齿轮传动箱、转向机等4MW-15MW工业传动领域的领导者之一ZF开发了SHIFT-模块化变速箱平台系列,具有高度可扩展性并支持新的涡轮机设计;全球累计交付超180GW年产能12,000台德力佳德力佳中国无锡风电主齿轮箱1.5MW-20MW齿轮传动设计开发、精密制造技术引领者全球极少数几家掌握齿轮箱研发、制造及测试全套核心技术的公司之一年产能2000台(大型机组)重齿公司重齿公司中国重庆船用齿轮箱、风力发电增速齿轮箱、偏航变桨齿轮箱、核电循环水泵齿轮箱、辊磨机、塔式光热发电定日镜跟踪传动装置等2MW-10MW以研发和生产高、低速重载齿轮箱为主的大型国有企业中国动力下属子公司,以硬齿面齿轮传动装置为核心业务年产能15,000台南方宇航南方宇航中国湖南风力发电机组主齿轮箱、大型矿山机械轮毂驱动系统,盾构机主驱动减速机,石油压裂车传动件,大型车辆传动系统1.5MW-25MW国内排名前三的风电齿轮箱制造商航空技术转化产品耐极端环境年产能8,000台大连重工大连重工中国大连物料搬运设备板块包含堆料机、冶金起重机、卸船机等;新能源设备板块包含风电齿轮箱、环行起重机等;冶金设备板块包含炼焦机械、冶金车辆等;核心零部件板块包含齿轮传动系统、曲轴等2MW-12MW国家重机行业的大型重点骨干企业定制化需求,性能稳定,可靠性高年产能10,000台杭齿前进杭齿前进中国杭州船用产品、工程产品、汽车产品、风电产品、工业传动产品、农业机械产品、粉末冶金制品、大型高精齿轮0.1MW-5.5MW专业设计、制造齿轮传动装置和粉末冶金制品的大型重点骨干企业中小型机组定制化服务;2024推出7.XMW和10.XMW平台方案年产能7,000台威力传动威力传动中国宁夏风电增速器和风电减速器/风电减速器头部企业,加速布局风电增速器(主齿轮箱)建设投产中16CONTENTS目录CCONTENTS专 业 领 先 深 度 诚 信专 业 领 先 深 度 诚 信中 泰 证 券 研 究 所中 泰 证 券 研 究 所4投资建议与风险提示投资建议与风险提示17投资建议与风险提示投资建议与风险提示p投资建议:投资建议:风电齿轮箱价值占比高,盈利能力较优,在海风持续放量 双馈/半直驱机型占比提升 市占率提升背景下,有望释放增量弹性。建议重点关注齿轮箱产业链核心龙头:【威力传动】【德力佳】【广大特材】等。p风险提示风险提示:风电需求不及预期;行业竞争加剧;数据更新不及时的风险;第三方数据失真的风险;测算偏差的风险等。18重要声明重要声明n 中泰证券股份有限公司(以下简称“本公司”)具有中国证券监督管理委员会许可的证券投资咨询业务资格。本公司不会因接收人收到本报告而视其为客户。n 本报告基于本公司及其研究人员认为可信的公开资料或实地调研资料,反映了作者的研究观点,力求独立、客观和公正,结论不受任何第三方的授意或影响。本公司力求但不保证这些信息的准确性和完整性,且本报告中的资料、意见、预测均反映报告初次公开发布时的判断,可能会随时调整。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改,投资者应当自行关注相应的更新或修改。本报告所载的资料、工具、意见、信息及推测只提供给客户作参考之用,不构成任何投资、法律、会计或税务的最终操作建议,本公司不就报告中的内容对最终操作建议做出任何担保。本报告中所指的投资及服务可能不适合个别客户,不构成客户私人咨询建议。n 市场有风险,投资需谨慎。在任何情况下,本公司不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任。n 投资者应注意,在法律允许的情况下,本公司及其本公司的关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能为这些公司正在提供或争取提供投资银行、财务顾问和金融产品等各种金融服务。本公司及其本公司的关联机构或个人可能在本报告公开发布之前已经使用或了解其中的信息。n 本报告版权归“中泰证券股份有限公司”所有。事先未经本公司书面授权,任何机构和个人,不得对本报告进行任何形式的翻版、发布、复制、转载、刊登、篡改,且不得对本报告进行有悖原意的删节或修改。

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    中 泰 证 券 研 究 所专 业 领 先 深 度 诚 信 证 券 研 究 报 告/行 业 专 题 报 告 2 0 2 5.0 8.2 4国内盈利修复,双海打开空间国内盈利修复,双海打开空间风电整机专题.

    发布时间2025-08-25 23页 推荐指数推荐指数推荐指数推荐指数推荐指数5星级
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    晶硅电池铜代银方案还有多久产业化?分析师:蔡紫豪登记编码:S0950523070002邮箱:联系电话:0755-23375760五矿证券研究所 电气设备行业证券研究报告证券研究报告|专题报告专题报告2.

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    敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告华安证券研究所华安证券研究所证券研究报告敬请参阅末页重要声明及评级说明国内独立储能招标活跃,海外分布式储能利好频出国内独立储能招标活跃,海外分布式储能利好频出.

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