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中國動力(600482):海洋動力產業龍頭,內生外延增長強勁(二)

2018-05-18  提供機構:中信建投證券  作者:中信建投證券  點閱次數:2

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三、燃氣輪機:大中型艦船動力主流發展方向,國產替代助推市場進入高速增長期

3.1體積小功率高,軍民兩用應用廣泛

燃氣輪機是一種以空氣爲介質,內部連續回轉燃燒、依靠高溫燃氣推動渦輪機械連續做功的大功率、高性能熱機。壓氣機從外界大氣環境吸入空氣,並經過軸流式壓氣機逐級壓縮使之增壓,同時空氣溫度也相應提高;壓縮空氣被壓送到燃燒室與噴入的燃料混合燃燒生成高溫高壓的氣體;然後再進入到透平中膨脹做功,推動透平帶動壓氣機和外負荷轉子一起高速旋轉,實現了氣體或液體燃料的化學能部分轉化爲機械功,並輸出電功。

燃氣輪機自上世紀20年代發明以來,首先應用於發電領域,並逐步向飛機、艦船和車輛動力領域擴展。與柴油機相比,燃氣輪機功率密度大、體積小、啓動速度快、噪音小。與常用船用柴油發動機相比,燃汽輪機重量至多可減輕80%,體積縮小30%,能夠滿足海軍艦艇在作戰中的需求,是艦船動力的主要選擇。燃氣輪機的缺點是造價較高,因此在商船中應用較少,但是在發電設備、管道運輸等其他民品領域應用廣泛。燃氣輪機可分爲重型燃氣輪機、輕型燃氣輪機。重型燃氣輪機主要用於城市公用電網的發電設備、大型艦船,輕型燃氣輪機主要作爲航空、中小型艦船、坦克車輛、能源長距離運輸、油氣開採等工業專案的驅動力。

3.2軍用市場壟斷地位,艦船動力轉型增長可期

我國艦船常規動力系統逐步向燃氣輪機轉型。自上世紀50年代以來燃氣輪機不斷在海軍艦艇領域擴展應用,各海軍強國已經逐步完成從小型艦艇到驅護艦船的燃氣動力化,據統計,各國的軍用艦船中有3/4採用了燃氣輪機動力裝置。而我國由於燃氣輪機技術生産水平落後,已建成的艦船多採用柴油機動力,如056A輕型護衛艦就採用柴柴聯合動力等。但隨著我國燃氣輪機國產技術的逐步加強,未來我國艦船動力將逐漸向燃氣動力轉型,例如2017年完工的055大型驅逐艦就採用了全燃聯合動力裝置。

我們認爲,燃氣輪機將成爲未來我國驅逐艦、護衛艦的主流動力系統,按照未來10年我國海軍驅逐艦與護衛艦新建船隻總體造價558億美元的預測計算,艦船燃氣動力系統市場空間約爲58億美元(約368億元人民幣)。

公司旗下廣瀚動力承接703所核心燃氣蒸汽動力業務,壟斷海軍動力裝置供應。廣瀚動力原由703所、中船重工各持股50%,主營業務爲燃氣動力、蒸汽動力傳動等。受益于股東703所豐富的業務資源,廣瀚動力是我國海軍大中型艦艇燃氣動力裝置和蒸汽動力裝置的主要供貨單位。703所組建於1961年,主要從事船舶蒸汽、燃氣動力裝置、熱能工程等應用研究、生産及成套供貨,我國第一代、第二代核動力潛艇及之後的167艦、051C艦等動力裝置均由其負責研製,在軍工尤其海軍領域享有盛譽,是我國海軍水面及水下大型艦艇唯一的動力裝置供應商。隨著我國海軍裝備的更新換代,國產燃氣輪機技術水平增強,未來國產艦艇燃氣輪機的需求將逐步釋放,市場前景廣闊。廣瀚動力憑藉與海軍系統長期緊密的合作關係,將在燃氣輪機動力市場佔據主要地位,未來有望在軍品燃氣輪機業務實現快速增長。

3.3民品實現技術突破,國產替代助推市場份額增長

燃氣輪機在民用市場主要應用于天然氣管道增壓站、油氣開採領域發電機和分散式能源。

天然氣長輸管線的建設將對燃氣壓縮機組産生大量需求,市場規模達到百億元規模。由於我國對環保要求日益嚴苛,我國對天然氣消耗量的不斷增加,2017年我國天然氣消費量同比增長15.3%。燃氣輪機作爲天然氣管道運輸的驅動機,未來市場需求旺盛。國內方面,西氣東輸三線建成,未來四線工程建設已提上日程;國際方面,在“一帶一路”倡議大背景下,中亞、中俄、中伊等境外管線建設工作陸續推進。根據天然氣“十三五” 規劃,“十三五”期間,我國將完善西氣東輸三、四、五線,以及建設中亞D線、中俄管道、中緬管道和海上進口LNG配套管網。天然氣管道里程將從2015年6.4萬公里增加到10.4萬公里,即新增4萬公里,年均增長10.2%。天然氣長輸管線一般每隔100公里至200公里設有一個由4-6台30MW燃氣壓縮機組構成的壓氣站,由此推算,我國“十三五”期間需要至少800台燃氣輪機,年均需求量爲160台。按照30MW燃氣輪機售價爲1億元計算,我國天然氣管道燃氣輪機每年市場需求規模將達到160億元。

油氣開採領域需求重啓、分散式能源快速發展將大幅帶動燃氣輪機需求量。燃氣輪機在油氣開採領域主要應用于陸地油氣田、海洋油氣田、FPSO及海油陸地終端領域,隨著原油價格的逐步升高,未來海洋油氣開採有望重啓,未來5-10年對5-30MW級工業燃氣輪機需求超過百台;分散式能源應用方面,“十三五”期間將是分散式能源高速發展期,預計到2020年,我國天然氣分散式能源裝機容量將達到5000萬千瓦,比2015年增長500%。分散式能源領域的快速發展將有效帶動燃氣輪機的需求,預計“十三五”期間對15-50MW級工業燃氣輪機的需求量在100台以上。

民用燃氣輪機國產化進程加快。我國燃氣輪機産業基礎相對薄弱,國產化水平較低,主要依賴從美國、俄羅斯等國進口。近年來,我國對燃氣輪機技術發展高度重視,《船舶配套産業能力提升行動計劃(2016-2020年)》將燃氣輪機列爲重點關鍵技術發展;2017年發佈的《依託能源工程推進燃氣輪機創新發展的若干意見》中明確提出到2020年,國內基本形成完整的重型燃氣輪機産業體系,各類中小型燃氣輪機裝備初步實現系列化。目前,我國已經完成了GT25000型燃氣輪機的引進和國產化等相關産業化突破,燃氣輪機國產化已經具備技術條件。我們認爲,隨著未來燃氣輪機國產化進程加快,國內企業市場份額將迅速攀升。

廣瀚動力打破國外在燃氣輪機領域技術壟斷,實現30MW燃氣輪機國產化,已獲得天然氣管道輸送的批量訂單。2016年,廣瀚動力自主研發的30兆瓦級燃氣輪機驅動壓縮機組在我國西氣東輸3線煙墩壓氣站完成220小時運行試驗正式投入運行。此舉結束長期以來我國天然氣長輸管線燃驅壓縮機組依賴進口的歷史。隨後,公司於2016年與中石油簽訂5套燃氣壓縮機,用於天然氣輸送;於2017年與中海油簽訂合作,首次由國內燃機供應商承擔中海油海上平臺發電機組供貨任務,打破了國外燃氣輪機供應商的長期壟斷。國產化的燃氣壓縮機價格比同類型進口設備低10%,維修成本更是遠低於進口設備。按照每年200台民用燃氣輪機的需求數量推測,若廣瀚動力能夠達到20%的市場份額,則每年帶來營業收入爲40億元。我們認爲,廣瀚動力生産的燃氣輪機在價格、維修方面與國外相比具有競爭力,且目前已經有樣機投入使用,將會逐步替代進口設備,國產化進程將加快,廣瀚動力市場份額將會大幅提升,業績增長可期。

四、海洋核動力:航空母艦未來主要動力,海洋核動力平臺批量建造在即

4.1航空母艦動力發展必然趨勢,資源優勢助其壟斷地位

核電是利用核裂變過程中産生的熱能,生成蒸汽,從而推動蒸汽輪機運轉利用進行發電的方式。核動力主要應用於航空母艦、核潛艇以及海洋核動力平臺等大型海洋結構物。

核動力是航空母艦動力發展的必然趨勢。與常規單一蒸汽動力相比,核動力航空母艦具有明顯優勢。一方面,核動力效率極高,攜帶燃料少,使航母節省出大量空間和載重噸位。可以裝載更多的航空燃油,以滿足艦載機作戰的需要,也大大改善了艦員的居住和工作條件。另一方面,核動力使航母減少了對基地和後勤支援的依賴。核動力航母更換一次燃料可以連續航行50萬海裏,不需要海外基地的燃料支援。而常規動力航母執行同樣的任務,卻需要事先在世界各地建立燃料補給網。

預計我國未來我國核動力航空母艦將實現首艘突破並實現批量建造,預計將有4艘新建航空母艦採用核動力裝置,市場價值約爲59.14億美元(約合375億元人民幣)。公司憑藉母公司優勢將參與甚至壟斷核動力航空母艦核動力設備供應,爲公司帶來較強的收入增長點。

4.2海上核動力平臺將實現批量建設,19年核動力板塊或將加速增長

4.2.1海上核動力平臺安全可靠,能源保障作用重大

海上能源保障作用重大。海洋核動力平臺是海上移動式小型核電站,是小型核反應爐與船舶工程的有機結合,可爲海洋石油開採和偏遠島嶼提供安全、有效的能源供給,也可用於大功率船舶和海水淡化領域,在軍事領域也有很多用途。海洋核動力平臺將爲中國南沙島礁提供能源保障及淡水保障,它的建成將大大提升我國遠洋海上資源開發的能力。海洋核動力平臺的建造將提高中國對南海地區進行實際控制、商業開發的能力,同時也爲我國積累開發利用核能的能力,爲未來民用核裝備出口打下堅實的基礎。

海洋核動力平臺較陸上核電站更加安全。相對於陸上的核電站,核動力海洋平臺有其獨特的安全優勢,因其漂浮在海上,即使發生地震,在海水的緩衝下,地震波也不會直接作用到電站上,這就爲關停反應堆提供了緩衝期。在極端事故情況下,可以將海水引入船體內,阻止堆芯熔化進程,保證反應堆安全。由於海洋平臺體積小,它們可被牽引到專門的場所進行集中維護和處理。此外,海洋核動力平臺所用的反應堆爲小型反應堆,這些小型堆也曾在核潛艇以及破冰船上使用過,因此在安全方面海洋核動力平臺不存在問題。

4.2.2批量化建造在即,19年或將迎來快速增長期

政策助力打開市場,産業化進程指日可待。我國政府高度重視海上核動力平臺的發展,我國已將海上核動力平臺列入國防科技工業“十三五”規劃和核工業發展“十三五”規劃,目前已開展相關標準研究和關鍵技術攻關。在技術公關的同時,産業化步伐也在加快。2016年1月,國家發展改革委復函同意設立中船重工申報的國家能源重大科技創新工程海洋核動力平臺示範工程項目,這一平臺的動力系統由中國動力和中廣核合作開發。目前已經在中船重工集團旗下渤船重工進入總裝建造階段,首座海洋核動力平臺將在2018年完成,2019年海洋核動力平臺將進入批量化生産高峰期。

未來海洋核動力每年市場規模超過1000億元。中船重工首座海洋核動力平臺示範工程建設投資約爲30億元,建成後,在全壽期40年內通過售電可實現銷售收入約226億元。目前遠洋鑽井平臺靠柴油發電,成本爲5-6元/度電,採用核動力,成本可降爲2元/度電,核動力海工平臺與傳統動力的海工平臺相比具有經濟性,未來核動力平臺有望替代傳統動力海工平臺。若南海和渤海的新增海工平臺採用核動力,則共有40座左右的海洋核動力平臺的需求。實現批量建設後,預計每座海洋核動力平臺的投資約爲25億元,市場規模將達到1000億元。若在未來十年內完成40座的佈局,則每年將形成上百億的核動力裝備製造産值,同時帶動相關配套産業的發展。

海王核能依託獨特的技術和資源優勢參與海上浮動核電站建設。海王核能是資質齊全、技術領先的核電業主供應商。海王核能原由719所和中船重工各持股50%,主營業務包括核電工程設計、核電工程成套、高端裝備製造、核電技術服務四大領域,同時具備在該領域經營的完備資質證書,具有核級閥門民用核安全設計許可證和製造資質、歐盟CE、美國API600和API6D等資質。海王核能已經深入參與首座海洋核動力平臺建造,憑藉中船重工集團母公司的資源優勢,未來海王核能在海上核動力平臺動力裝備方面將佔據市場主要領導者甚至壟斷者地位。我們認爲,2019年海洋核動力平臺將實現批量生産後,年均增長率將會達到40%,顯著拉動公司海洋核動力業務發展。

除核電設備業務之外,海王核能在核設備相關服務方面市場競爭實力也很突出。海王核能是國內唯一能夠提供全套國產化廠房輻射監測系統的單位,與國內外多家公司達成良好戰略合作關係,已成功向國內外核電業主提供了200餘套相關設備,供應範圍包括核電站核島輔助系統、核電站常規島系統、核電站公用系統。

五、綜合電力推進:技術優勢奠定行業領先地位,未來增長潛力較大

5.1艦船動力前沿方向,逐步向民品拓展

綜合電力推進系統(全電推進)是在船舶平臺上將全船所需的能源以電力的形式集中提供,統一調度、分配和管理。傳統的動力裝置包括蒸汽輪機、柴油機、燃氣輪機等均屬於機械推進,而綜合電力推進全部依靠電力推進。綜合電力推進系統由發電和推進、配電、系統監控等分系統組成,主要有發電、電力控制、配電、電力變換、推進、平臺負載和儲能七個功能模組。其中,發電模組將其他形式的能量轉化爲電能,經全船環形電網向各區域配電系統供電;電力控制模組對配電模組實行電能分配和監控;配電模組將電力輸送到電力負荷中心,再分配到各個用電設備;推進電機模組用於船舶推進;平臺負載模組是一個或多個配電模組的用戶;能量儲存模組用於儲存電能,維持整個供電系統的穩定。近年來,隨著船舶向智慧化、綠色化方向發展,綜合電力推進由於其效率高、經濟性好、適配性強,在艦船和民船具有廣闊的應用前景。預計綜合電力推進系統將率先在我國海警公務船和海軍艦船領域實現應用,並進一步向其他民船拓展。

我國綜合電力推進技術率先應用於海警船舶與海軍艦船,未來市場空間廣闊。2014年10月18日,中國海警北海總隊正式列裝“海警1306”號執法船,該船是一款3000噸級的執法船,全長98米、寬15.2米,同時還是中國第一款採用全電推進系統的執法船。綜合電力推進系統將率先在我國海警公務船和海軍艦船領域實現廣泛應用,隨著全電推進系統技術進步、成本降低,船舶排放標準日趨嚴格,綜合電力推進系統在民船領域也將佔據一定市場。軍用及民用船舶市場疊加,對綜合電力推進系統産生巨大的市場需求。隨著我國綜合電力推進的逐漸成熟,預計會有更多軍艦採取全電推進。

5.2軍民兩用未來市場增長潛力較大,技術領先奠定領導者地位

能源替代與資訊化雙重推動,綜合電力推進系統未來市場空間廣闊。綜合電力推進系統具有佈置靈活、節省燃料等特點,適合作爲軍用艦船的推進系統,未來艦船的推進系統將向綜合電力推進發展。同時,國內軍用及民用船舶對船舶資訊化、智慧化的要求持續提高,將對綜合電力推進系統産生巨大的市場需求。據預測,目前國內的民用電力推進市場共計約爲15億元,到“十三五”末市場空間每年將增長至20億元。我們認爲,綜合電力推進系統將率先在海警公務船、軍船領域實現應用,並逐步向民船領域拓展。公司在船舶綜合電力推進方面具備明顯的技術優勢和産業化能力,隨著環保節能和船舶資訊化要求不斷提高,市場空間有望進一步提升,將爲公司業績帶來全新增長點。

公司旗下上海推進是國內大型水面艦艇電站系統集成主要提供商。上海推進原由704所、中船重工各持股50%,主營業務爲動力推進系統集成(常規、電推)、汽輪輔機、供電系統及減振降噪等,屬於全電動力行業。上海推進依託704所深厚的技術積累與行業資源,已形成特種裝置、船舶綜合供電系統等五大專業板塊,是目前國內大型水面艦艇電站設備的主要提供商,已爲國內外各型船舶及海洋工程配備了數十萬套設備産品。其電力推進系統包括發電機組、配電系統、變頻驅動系統、推進配置、控制系統,是國內少數能夠保證電力推進系統穩定可靠運行的單位之一。同時,上海推進也是國內唯一一家專門從事調距槳裝置研究、設計及應用的單位。相較於定距槳,調距槳具有更高的推進效率、更靈活的操作性、低推進噪音等優勢,其自行研製的KL系列調距槳已廣泛應用於航太測量船、油田服務船等各類船舶,並且基於先進的調距槳技術,率先在國內承擔了動力系統集成專案。

長海電推是國內實力最強,産品線最完整的船舶電力推進裝置供應商。長海電推由712所、中船重工各持股50%,主營業務爲水下電力推進相關設備生産及系統集成等,業務涉及電力推進系統、電氣傳動系統、電機、電力電子、化學電源等多個領域。中船重工712所是目前國內唯一具備船舶電力推進系統集成和自主核心設備供貨的單位,形成了具有完全自主知識産權的電力推進系統及變頻器、推進電機、功率管理系統等核心設備系列化産品硏制生産能力。2018年5月,由712所承擔的“船舶綜合電力推進系統工程化技術研究”專案通過工信部驗收,標誌著我國已經具備自主知識産權的低壓、中壓兩個系列的船用推進變頻器、推進電機、智慧化控制模組等電力推進系統核心設備的供貨能力。

長海電推承接712所的技術和研發能力,代表國內船舶電力推進工程應用領域的最高水準。其核心産品推進變頻器、推進電機等取得中國船級社系列化産品形式認可,填補了國內在該領域的空白。目前長海電推已爲航道、海洋工程、漁業等領域用戶提供超過100套船舶電力推進系統。同時,長海電推擁有先進技術的特種電池,打破了國外技術的壟斷,目前擁有年産值300萬的鋰錳CR系列民品電池生產線和年産值1000萬的心臟輔助電源組裝車間,並正在籌建年産值3000萬的貯備電池生産組裝車間。

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