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【信达能源】特钢系列能源篇:景气托底,高端突围

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🔷在钢铁行业深度调整与高质量发展的战略转型期,特钢作为支撑国家战略安全与高端制造的核心材料,正经历结构性变革。本文聚焦能源用特钢领域,旨在剖析行业现状与机遇,研判具备代表性的高端能源用特钢品种,揭示其双重增长驱动力:能源需求景气周期的底层支撑与国产替代加速进程的产业逻辑。即,一方面,全球能源转型驱动需求扩张,煤油气电传统化石能源与风光水核等清洁能源的资本开支保持高位共振,可再生能源装机容量稳步攀升,能源基建用钢需求呈现刚性增长;另一方面,国家出台系列政策鼓励攻克“卡脖子”技术,推动高端特钢领域国产化替代进程加速,这一趋势正倒逼国内特钢产业实现技术升级与产业变革。

🔷特钢行业的发展仍面临多重挑战,国产化替代的征程尚未完成。从产量结构分析,我国特钢产品中中低端占比偏高,2024年特钢企业的中低端钢材产量占特殊钢总产量的比例约为60%,而中高端产品的产量占比依旧较低。在高端特钢的供给层面,国内市场对进口的依赖度居高不下,尽管工业化进程推动国内特钢产量持续增长,但行业始终未能摆脱“产品结构低端化、高端产品进口化”的困境。从进口数据来看,我国特殊钢进口量虽从历史高点逐步回落,但仍保持较大规模:2024年进口量达311万吨,总金额59亿美元。对外依存度方面,2024年我国特殊钢进口量占表需的比例为3.5%,尽管这一数值自2004年以来整体呈下降趋势,但目前仍处于较高区间。

🔷在周期迭代与政策支持的双重驱动下,特钢行业正迎来发展的黄金期。一方面,我国钢铁行业已步入减量化发展阶段,这为特钢占比提升创造了有利条件。中国特钢企业协会秘书长刘建军曾指出:“纵观世界钢铁工业发展历程,发达国家钢铁发展的共同点是,钢产量达到一定规模后,特钢占比逐步提高。”在钢铁行业减量化推进、产业向高端化转型的大背景下,我国特钢占比有望逐步攀升。另一方面,政策层面也在积极为特钢行业发展赋能。国家高度重视钢铁及特钢产业,而特钢作为面向国家重大需求的关键材料,是众多高端制造领域不可或缺的基础支撑。2024年5月发布的《2024—2025年节能降碳行动方案》明确提出,要深入调整钢铁产品结构,大力发展高性能特种钢等高端钢铁产品,为行业发展指明了方向。

🔷能源领域作为特钢的重要下游市场,其发展景气度持续为能源用特钢需求提供有力支撑。能源行业广泛需要具备强韧性、耐腐蚀性等性能的高性能材料,而能源用钢正是该行业不可或缺的关键基础材料。从国内下游应用领域来看,粗略统计显示,涉及能源领域的发电及海洋石化合计占比达11%。一方面,能源行业的资本开支持续处于高位。2024年,我国能源行业固定资产投资实际完成额达60376亿元,同比增长24%,这已是连续第三年保持20%以上的增速。2018-2024年,我国能源行业固定资产投资实际完成额增长118%,年化增速超过19%。具体到各细分领域:煤电方面,近两年煤电核准力度不断加大,基本扭转了前些年严控煤电装机的局面;核电方面,相关政策表述中首次采用“积极”一词明确提及核电,且连续3年核准机组数量超过10台;油气方面,原油上游资本开支稳步复苏,海上及非常规领域勘探开发的资本支出增长显著;新能源方面,风电新增装机规模创下历史新高,海上风电市场前景十分广阔。

🔷 能源高端需求引领能源用特钢发展,高端品种国产替代空间广阔。通过梳理能源用钢细分应用场景,空间相对广阔的核心元器件涉及以下产品:

(一)核电蒸汽发生器传热管:蒸发器传热管是核电用钢的关键部件,单台压水堆机组的用量约为200吨。2022-2024年核准的核电站,预计在2023-2025年完成招标,相关设备预计在2025-2027年集中进场,并于2025-2030年期间集中投产。从中长期看,“十五五”期间(2026-2030年)核电新增装机容量有望迎来大幅提升,年新增装机峰值有望突破10GW。我们预计到2030年核电蒸发器传热管需求量为5800-33000吨。

(二)高压锅炉管:高压锅炉管主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道,每制造1万kW发电量的锅炉需要100t高压锅炉管。考虑到火电的建设周期,当前正处于设备交付高峰期。展望“十五五”期间,我国火电新增装机量有望继续维持高位。根据国家能源集团技术经济研究院柴玮的初步测算,煤电机组每年需增加7000万千瓦左右才能维持现有电力系统的可靠性。我们认为,“十五五”期间,我国火电年新增装机容量仍有望维持约5000万千瓦/年的高位。同时,随着超超临界机组使用增加,高端锅炉管需求也将持续提升。

(三)镍基油气用管:酸性油气田分布广泛,中国酸性油气田比例较高,镍基合金油井管抗腐蚀性能优异,我国高端镍合金油井管需求呈现刚性。同时,近年来,我国油气勘探重大战略性突破基本集中在深层超深层或深海,随着油气勘探逐渐向深层超深层或深海发展,传统油气用管面临介质腐蚀与高压环境的双重挑战,高端油管需求有望增长。

(四)高端风电轴承用钢:风电用特殊钢约占行业总耗钢量的26%,其中轴承用钢是核心组成部分。未来,在海上风电加速发展和风电机组大型化的双重趋势下,对轴承钢的质量要求有望显著提升,有望带动国产高端风电轴承钢需求增长。一方面,海上风电进入发展快车道,其特殊工况对轴承的承载能力、可靠性和使用寿命提出了更高标准。另一方面,机组大型化带来更大额定功率和更长叶片,导致载荷增大,作为关键承载部件的主轴承,其用钢性能也面临更高挑战。

🔷从产业发展趋势看,当前我国钢铁行业已整体迈入“减量发展”阶段,在政策的引导下,行业结构升级步伐加快,集中度提升与竞争格局优化的趋势日益清晰。而特钢作为支撑产业升级的关键材料,发展前景广阔。能源行业作为特钢的重要下游领域,受益于我国持续旺盛的能源需求以及长期处于高位的能源领域资本开支。同时,随着能源开采难度不断加大、能源技术持续进步,市场对能源用特殊钢材料在强度、耐腐蚀性、极端环境适应性等方面的性能提出了更高要求,或将带动高端能源用特钢需求量的攀升。从投资价值来看,在宏观经济追求高质量发展与培育新质生产力的战略指引下,具备高壁垒、高附加值属性的高端特钢产业,有望迎来历史性的发展机遇,行业格局有望持续优化。重点聚焦能源用钢需求的优质特钢企业,不仅能深度分享能源行业高景气度带来的红利,还能牢牢把握国产化替代释放的增量机遇。更值得关注的是,部分优质标的估值仍处于相对合理甚至低估区间,投资性价比尤为突出,因此我们给予行业“看好”评级。建议重点关注那些能充分受益于新一轮能源周期的优特钢企业,包括久立特材、中信特钢、常宝股份、武进不锈等。

🔷风险因素:宏观经济不及预期;房地产持续大幅下行;能源行业周期风险;钢铁工业高质量发展进程滞后;钢铁行业供给侧改革政策发生重大变化;贸易保护主义兴起带来出口限制的风险。

正文内容

一、 特钢行业处于由量向质发展关键阶段

1.1 特钢行业技术难度大,需长期持续投入

特钢是指那些因成分、结构、生产工艺特殊而具有特殊物理、化学性能或者特殊用途的钢铁产品。特钢牌号众多,规格繁杂。按化学成分来分,特钢可分为优质碳素钢、低合金钢和合金钢三大类,区分标准为合金元素含量。按用途来分,特钢可分为结构钢(优质碳素结构钢和合金结构钢)、工具钢(碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢)以及特殊用钢(齿轮钢、轴承钢、弹簧钢、不锈钢、高强度钢和高温合金等),区分标准为具体用途。参照GB_T13304.2-2008,将特殊钢分为普通特殊钢、中端特殊钢、高品质特殊钢。

熔炼环节是产业的核心,决定了合金材料的关键性能。特殊钢行业依托上游产业原料供给,需要经过熔炼、成型、热处理、精加工等一系列生产制造环节,形成诸如精密机械部件等合金制品,满足下游应用领域在产品性能、形态等方面的要求。原材料在各产业环节生产完成后均有对应的产品,其中:熔炼完成后,得到合金坯料;成型和热处理完成后,得到合金锻材;精加工完成后形成合金制品。在各环节中,合金材料决定了各类制品性能的关键,而材料性能主要取决于熔炼环节,是下游终端客户关注的核心。

特殊钢行业主要有长流程、短流程两种工艺流程。一是长流程,是指以铁矿石、焦炭为主要原材料,利用高炉冶炼得到液态铁水,铁水经过氧气转炉吹炼配以精炼炉得到合格钢材,高炉容积较大,熔炼后产品加工通常采用连铸、连扎成型工艺,适合大批量生产;二是短流程,是指以废钢和合金为主要原材料,废钢经破碎、分选后装入电炉来熔炼废钢,并配以精炼炉完成脱气、调成分、调温度、去夹杂等功能,得到合格钢材,电炉容积较小,熔炼后产品加工通常采用模铸、锻造成型工艺,适合小批量生产。

国外先进钢铁生产国大量采用转炉生产特殊钢。根据王一德等《国外特殊钢产业的特点及发展趋势》,日本转炉生产的特殊钢量虽然只占转炉钢总产量的16%~18%,却占特殊钢总产量的 80%,对电炉钢生产企业形成了很大的冲击,其他国家中如德国的蒂森公司和韩国的浦项钢铁公司等都在不断扩大转炉生产特殊钢的比例。从工序来看,转炉采用金属杂质含量低的铁水作为原料,脱碳效果好,适于生产低碳及超低碳、低氮和低金属杂质钢种。随着转炉技术的进步、铁水预处理及二次精炼技术的采用,以及转炉冶炼的高效率、低成本等优势,转炉冶炼特殊钢的比例越来越大,转炉流程在特殊钢的生产领域已经占据了一定的地位,尤其是对用量大、适于连铸钢种的生产领域。

无论是采用电弧炉冶炼,还是采用转炉冶炼,炉外精炼都是生产高质量特殊钢的关键工艺环节。不同的特殊钢一般采用不同的精炼技术,例如,合金结构钢一般采用钢包精炼,而高性能轴承钢要求高纯净度,需要采用钢包精炼加真空循环脱气;常用不锈钢一般采用氩氧炉精炼,而超低碳不锈钢、超纯铁素体不锈钢则采用真空脱气法进行脱碳处理。

特钢行业具备较高的技术创新壁垒,需要企业持续投入。特钢由于特殊的成分、结构、生产工艺而具有特殊物理、化学性能或者特殊用途,因此与普钢相比,特钢生产工艺更加复杂、技术水平要求更高。而近年来,随着高端工业及前沿学科的发展,下游应用行业对所需特钢的质量、性能、可靠性方面的要求越来越严苛,用传统的电炉和转炉炼制出的特钢难以满足上述特定要求,诸如真空感应熔炼、真空自耗熔炼真空电弧重熔、电渣重熔、电子束重熔、等离子熔炼等特种冶炼技术逐渐运用。因此,特钢生产企业需要强大的技术创新能力和专利储备以提高产品质量和应对下游不断变化的市场需求。此外,特钢生产的冶炼和轧制过程需要大批熟悉设备操作及对生产流程进行严格控制的熟练技术工人,而熟练技术工人的培养需要大量的生产经验积累。技术创新能力和熟练技术工人对潜在行业进入者形成壁垒。 

特钢行业认证壁垒突出,认证周期长、稳定性要求高。特钢的下游应用主要集中于国防、电力、石化、核电、环保、汽车、航空、船舶、铁路等行业的高端、特种装备制造领域,终端企业用户对特钢的质量、性能有着更高的要求。终端企业用户需要通过对合格供应商认证的形式确保采购来源的可靠性和稳定性,通常不仅需要认证上游特钢产品,还要对特钢产品使用的基础特钢材料提出明确指定要求。认证周期一般较长,且通过严格认证的特钢供应企业往往难以替代,因此合格供应商一旦确定,新的供应商短期内难以进入,从而形成了特钢行业的供应商认证壁垒。

1.2 特钢行业仍面临诸多挑战,国产替代征程未竟

从特钢产量结构来看,我国特钢产量大部分为中低端产品。2024 年我国特钢企业钢材产量主要以中低端产品(非合金钢和低合金钢)为主,其产量占特殊钢比例约为60%;中高端产品在行业中产量占比仍较低。

从高端特钢来源来看,我国特殊钢高端产品高度依赖进口。尽管在工业化发展带动下,国内特钢材料产量持续增加,但行业仍面临产品结构低端化,高端产品进口化的窘境。目前国内诸多关键特钢材料仍依赖进口,严重制约我国诸如航空航天等战略性产业的发展。虽然我国特钢产业的部分产品类别在规模上已跻身世界前列,但部分品种依然无法满足下游行业的要求,导致核心材料依赖国外进口。

从特钢进口量来看,我国特殊钢进口量从高点逐步下降,但仍维持较高水平。2021 年是我国特殊钢进口量的最高值,全年进口特殊钢603万吨,总金额达102亿美元。2024年,我国进口特殊钢311万吨,总金额59亿美元,较峰值下降显著,基本回到2017-2019年的水平。

从对外依存度来看,我国特殊钢对外依存度仍处于较高区间。截至2024年我国特殊钢表观需求量约9000万吨,当年实现进口量311万吨,出口量1516万吨,进口占表需比例为3.5%。2004 年以来整体处于下降趋势,但仍处于较高区间,其中2014-2016 年,国内特钢需求下滑幅度大于进口量下滑幅度,导致对外依存度短暂升高。

1.3 周期与政策合力推动,特钢行业迎来发展黄金期

以工业为主体的外向型经济如德国、日本,钢铁行业步入成熟期后产量不再大幅增长,但也不下降,钢铁工业向高端化和全球化方向发展。通过分析典型国家钢铁工业发展历史,可以总结出两种发展路径:一是经历了萌芽期、快速成长期、衰退期三个阶段的国家,例如英国、美国等国家,这些国家在经历了萌芽期、快速成长期后,最终走向了衰退;二是经历了萌芽期、快速成长期后,成功转型升级,步入成熟期,产量不再大幅增长,但也不下降,钢铁工业向高端化和全球化方向发展,例如德国和日本。第二类国家钢铁工业发展在经历了萌芽期、快速成长期之后,通过向智能化、高端化和全球化转变后,钢铁工业实现了转型升级,进入钢铁工业发展的成熟期,站在了全球钢铁产业价值链的顶端,例如德国和日本。对于这些国家来说,钢铁产业已不是传统产业,而是转向了高端材料产业。德国和日本成为钢铁工业强国的主要原因还在于,德国和日本的经济发展模式仍是以高端工业为主体的外向型经济。而英国、美国钢铁工业之所以走向衰退,主要原因是这两个国家经济发展是以第三产业为主体的内需型国家。

日本粗钢产量见顶后特钢发展加速,是其高端制造业全球竞争力的源泉。日本特钢产量与质量均在全球钢铁行业中排名居前,是支撑日本汽车、火车、工程机械、能源设备等高附加值产品全球竞争的重要基石,是日本经济发展的源泉,特钢行业在日本经济中的地位越来越重要。日本粗钢产量在1973年以1.2亿吨见顶,此后一直稳定在1亿吨左右。特钢产量1952年仅24万吨,钢材占比4.8%,至粗钢见顶时的1973年,特钢产量约888万吨,占钢材的8.8%。随后日本特钢产量开始了迅猛发展,在 1977 年产量突破 1000 万吨,钢材占比接近12%,在 2007 年达到 2060 万吨的历史峰值,钢材占比达到19.4%。虽然近十年特钢产量略有下降,但特钢占比不断上升,特钢占比的提升也反映出日本钢铁产业在向高附加值、高科技产品转型,从而支撑其高端制造业不断增长的需求。

钢铁行业减量化、产业高端化背景下我国特钢占比有望逐步提高。2024 年,中国特钢企业协会秘书长刘建军判断:“纵观世界钢铁工业发展历程,发达国家钢铁发展的共同点是,钢产量达到一定规模后,特钢占比逐步提高”。我们认为,钢铁行业减量化、产业高端化背景下,特钢产量有望稳中有增。

从政策层面来看,国家高度重视钢铁和特钢产业发展。特钢的应用面向国家重大需求,是众多高端制造行业不可或缺的基础原材料。特钢生产能力也是衡量一个国家能否成为钢铁强国的重要标志。近年来,国家出台多项政策支持特钢行业发展,如2024年5月发布的《2024— 2025 年节能降碳行动方案》,提出深入调整钢铁产品结构。大力发展高性能特种钢等高端钢铁产品,严控低附加值基础原材料产品出口。

二、能源高端需求引领能源用特钢发展

2.1 能源行业是特钢重要下游市场

能源用钢是能源行业的关键基础材料。特钢具有优异的强韧性、耐腐蚀性、可焊性等特性,为我国能源战略的实施提供了强大保障。在未来较长一段时间内,我国能源需求总量仍有望保持较高水平,尤其在可再生清洁能源领域。能源用钢根据其主要的应用场景可以分为高端能源管坯用钢、高端风电用钢、页岩油开采能源装备工具特殊钢材料、超大规格能源用钢板、高性能压力容器用钢、能源用高端钢管等方向。分别应用于火电、氢能、油气、核电、风电等能源领域。

能源行业是特钢重要下游需求。从国内下游应用领域看,从目前国内特钢需求领域来看,汽车工业占比最高,约为40%;其次是工业制造,占比约为20%。粗略计算,涉及能源领域的发电及海洋石化合计占比11%,考虑到其他细分应用领域中有相当部分需求来源于能源行业,实际占比或远高于测算值。

2.2 能源行业资本开支维持高位

近年来,能源行业固定资产投资额快速增长。2024 年,我国能源行业固定资产投资实际完成额60376亿元,同比增长24%,已连续第三年增速达20%。2018-2024,我国能源行业固定资产投资实际完成额增长118%,年化增速超19%。

煤电方面,近两年加大煤电核准力度,基本改变前些年煤电严控局面。在“十三五”后半期,即2019年至2020年,煤电项目核准再次出现”U型逆势上升”的趋势。2020年一年内新通过发改委核准的煤电装机总量为46.1吉瓦,占“十三五”期间通过发改委核准总和约31.9%。此后,受2021年电荒的影响,我国近两年加大煤电核准力度,基本改变前些年煤电严控局面。据Global Energy Monitor 的统计显示,2021年,中国核准了超过23GW的煤电项目。2022年,中国煤电核准量超过2021年4倍,高达106GW以上,相当于每周核准2个煤电项目。2023 年全国总核准煤电装机约1亿千瓦左右。2024年,中国新增煤电核准装机约6224万千瓦,仍维持历史较高水平。在“十三五”后半期,即2019年至2020年,煤电项目核准再次出现”U型逆势上升”的趋势。2020年一年内新通过发改委核准的煤电装机总量为46.1吉瓦,占“十三五”期间通过发改委核准总和约31.9%。此后,受2021年电荒的影响,我国近两年加大煤电核准力度,基本改变前些年煤电严控局面。据Global Energy Monitor 的统计显示,2021年,中国核准了超过23GW的煤电项目。2022年,中国煤电核准量超过2021年4倍,高达106GW以上,相当于每周核准2个煤电项目。2023 年全国总核准煤电装机约1亿千瓦左右。2024年,中国新增煤电核准装机约6224万千瓦,仍维持历史较高水平。

核电方面,首次采用“积极”的表述明确提及核电,核电有望迎来新一轮加速发展。我国核电在2016-2018年的三年零核准期后,2019年起我国核电核准提速,2019年至2021年,国内分别核准了四台、四台、五台。而在2023年,全年共计核准了10台核电机组,同2022年持平,在数量上创下过去十余年新高。2024年,我国共核准11台核电机组,连续3年核准机组数量超过10台。2021年初,政府工作报告中提出“在确保安全的前提下积极有序发展核电”,系我国多年来首次采用“积极”的表述明确提及核电。十四五以来核电政策转向积极,加速趋势明显。“十四五”规划中明确提出积极有序地发展沿海三代核电建设;2022年发布的《“十四五”现代能源体系规划》中再次提到积极安全有序发展核电,要求到2025年核电运行装机容量达到7000万千瓦左右。

油气方面,原油上游资本开支稳步复苏,海上及非常规领域勘探开发资本支出增长明显。受疫情影响,上游资本开支在2020年大幅下跌,但疫后上游资本开支迅速恢复。根据 IHS 预测,未来几年全球上游资本开支存在稳定性增长保障;从资本开支结构来看,海上和陆上非常规油气田为未来勘探开发重点,资本开支占比有望逐步提升。其中海上勘探开发的资本开支增长更为明显,根据IHS预计,到2024年,全球上游海上勘探开发资本支出有望超过1500亿美元,未来勘探资本开支修复及增长仍有较大空间。

风电新增装机规模创历史新高。2024年,全国新增风电装机7982万kW,同比增长5.5%。年底累计装机5.2亿kW,同比增长18.0%。海上风电累计并网装机4127万kW,广西、海南实现零的突破,海上风电实现沿海11省份全覆盖。

海上风电市场前景广阔。2024 年,中国海上风电继续保持全球最大的新增市场地位,占据了当年全球海上风电新增市场的一半以上,新增装机连续第七年位居全球首位,累计装机连续第四年位居全球首位。2024年中国海上风电新增并网容量为4.04GW,约占全年风电新增并网容量的5.1%,占全球新增容量的50.5%。截至2024年年底,中国海上风电累计并网容量41GW,占中国风电累计并网容量的7.9%,占全球海上风电累计容量的49.6%。展望2025年,山东、浙江等省份将继续推进深远海风电前期工作,项目竞争配置与技术示范同步进行,深远海风电示范试点项目有望得到进一步加强。根据《中国海洋能源发展报告2024》预测,2025 年,中国海上风电新增装机量将超过1400万千瓦,步伐进一步加快。中国计划到 2030 年实现 70GW 海上风电装机容量,并在更长期内进一步扩大发展。

2.3 能源行业特钢需求空间广阔

2.3.1 能源用高端钢管

(1)核电蒸汽发生器传热管 

蒸发器传热管是核电用钢的重要组成部分,约占核电机组成本的10%。目前, 世界上常见的核电站堆型有压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆和快中子堆等,最广泛采用的是以普通水作为冷却剂和慢化剂的压水堆。我国在役和在建的核电站中,除秦山Ⅲ期采用CANDU型重水堆,山东荣成采用高温气冷堆外,其余均为压水堆,包括第3代AP1000核电机组。按照成本估算,压水堆核电站中采用钢铁材料制造部件的成本占整套核电机组成本的 83%,如图所示。在这些钢制部件中,制造难度最大的压力容器成本占比最高为 14%,其次是主管道占 12%,再次是蒸汽发生器占10%,核级阀占7%,主冷却泵占5%,堆内构件占4%,稳压器占1%;二回路中的泵、阀、管道、冷凝器等合计占16%,汽轮机占9%,汽水分离再热器占5%。

单台机组压水堆蒸发器U型钢管用量在200吨左右。其中钢材需求规模按照北京科技大学新金属材料国家重点实验室的测算,发电能力 100 万千瓦的压水堆核电站消耗钢材 5万吨以上,包括蒸汽发生器U形传热管等在内的管道需求为1255吨/百万千瓦,压水堆蒸发器U型钢管单台机组用量在200吨左右。其中压水堆蒸汽发生器传热管是核电站一回路压力边界的重要组成部分,也是防止放射性裂变产物外泄的主要屏障。

已核准项目有望在2025-2030集中投产。由于核电站一般存在5-8年的建设周期,2016-2018年连续三年的零核准导致了2021-2023年新增核电装机量的低迷,每年仅2GW左右。

2025-2027 是蒸发器传热管等核电设备进厂高峰期。核电站的建设可分为五大阶段,按时间顺序分别为:FCD准备阶段、土建施工阶段、设备安装阶段、调试阶段和并网阶段,一般核电站建设一般存在5-8年的建设周期。核电设备主要包括核岛、常规岛和辅助设施设备,核电蒸汽发生器传热管属于核岛设备,核岛的核心设备从招标到最终交付、安装完成可能长达3-5 年,主要由于其2-3年的长生产周期、有限的产能以及供应商数量的限制。因此,核岛设备通常在核电项目核准之前就已经与厂商充分沟通,而在FCD开始之前,基本已经完成核岛设备招标。从建设周期角度看,一般核准后半年到一年时间启动首台机组混凝土浇筑(FCD),参照台山核电站建设过程,核岛设备、常规岛设备分别于开工第3 年、开工第5年进场。2022-2024 年核准的核电站,我们预计2023-2025年完成招标,将在2025-2027年迎来设备集中进场。

从中长期角度来看,核电的低碳和稳定属性,是作为基荷能源的最佳选择。中国原子能科学研究院的李萍等人在《“碳中和”目标下中国核电发展》(2023年)中分保守情景、“碳中和”情景以及强化低碳情景,对我国中长期核电装机容量规模进行预测:在保守情景下,按照目前的在建装机规模,预计到2030年我国核电装机量有望达到9000万千瓦;到2050年我国核电装机容量有望达到1.7亿千瓦。在“碳中和”情景下,预计到2030年我国核电装机量有望达到1.4亿千瓦;到2050年我国核电装机容量有望达到3.5亿千瓦。

未来核电蒸汽发生器传热管需求量巨大。以每座发电能力 100 万千瓦的压水堆核电站消耗压水堆蒸发器 U 型钢管 200 吨计算,到 2030 年核电蒸发器传热管需求量在不同假设下为5800-33000 吨,“碳中和”情景下需求量已远超过去10年需求总量。到2050年核电蒸发器传热管需求量在不同假设下为1.6-9.2万吨,市场需求量巨大。

(2)高压锅炉管 

高压锅炉管主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道。高压锅炉管要求具有高的持久强度、高的抗氧化性能,并具有良好的组织稳定性。高压锅炉管的主要消费对象是火力发电锅炉制造业,占总消费量的85%;其次是火力发电站四大管道系列的安装与维修用管,占总消费量的10%左右;还有部分是油田高压蒸汽输送用管,占总消费量的5%左右。通过对国内主要发电锅炉制造企业生产量的追踪,每制造1万kW发电量的锅炉需要100t高压锅炉管。

火电设备交付滞后已核准火电项目约 1 年时间,当前正处于设备交付高峰期。以火电中占据主体地位的煤电为例,煤电行业建设周期需要24个月,核准之后到开工建设还要至少留出6个月批准所有手续,开工后8个月左右,设备平台交安开始安装设备。整体上,从开始核准到设备安装大概需要1年左右时间,到建成基本上需要3年左右的时间。

展望“十五五”期间,我国火电新增装机量有望继续维持高位。煤电方面,2022年8月,国家发改委提出了煤电“三个8000万”目标,要求2022年、2023年煤电各开工8000万千瓦、两年投产8000万千瓦,并将“十四五”煤电发展目标从12.5亿千瓦调增到13.6亿千瓦。截至2024年底,煤电装机容量达到11.9亿千瓦,距离调整后的规划目标还有2亿千瓦的距离。随着煤电项目相继开工投产,各地电力可靠性指标上升趋势明显。根据国家能源集团技术经济研究院柴玮的初步测算,按照我国各类型电源的规划装机容量,在考虑其有效容量折算以及系统合理备用后,煤电机组每年需增加7000万千瓦左右才能维持现有电力系统的可靠性。因此,从这一角度来看,未来一段时期,我国煤电装机仍会伴随最大负荷增长而增长。气电方面,天然气发电的碳排放强度仅为煤电的一半左右,是过渡阶段的重要替代能源。据中石油经济技术研究院发布的《2024年国内外油气行业发展报告》预测,预计2025年全国气电新增装机超2000万千瓦,总装机容量超1.6亿千瓦。我们预计未来气电也有望迎来投产高峰,在新能源大基地配套项目、中东部和西南地区气电规模均将快速增长。总体上,我们认为,“十五五”期间,我国火电年新增装机容量有望维持约5000万千瓦/年的高位。

结构上,超超临界机组占比的抬升有望拉动高端锅炉管需求。发电锅炉的效率取决于蒸汽的温度和压力,近年来,对CO2、排放量的限制是促进发电效率提高的又一重要原因。目前,超超临界燃煤发电技术是国际上较为成熟和广泛适用的一种清洁燃煤技术。根据邢娜等《超临界超超临界锅炉管品种的开发现状》预计,在今后的二三十年,燃煤电站的蒸汽温度将再提高50~100℃。火电装置蒸汽参数温度、压力和热效率不断提高,对火电锅炉钢管的要求也越来越高。高强度、高耐蚀性耐热钢管的开发在实现超临界、超超临界锅炉蒸汽高温高压化中起了非常重要的作用,为高参数火电机组的发展提供了有力保障。2021年,国家发展改革委、国家能源局印发《全国煤电机组改造升级实施方案》。方案称,按特定要求新建的煤电机组,除特定需求外,原则上采用超超临界且供电煤耗低于270克标准煤/千瓦时的机组。对供电煤耗在300克标准煤/千瓦时以上的煤电机组,应加快创造条件实施节能改造。“十四五”期间改造规模不低于3.5亿千瓦。存量煤电机组灵活性改造应改尽改。随着超超临界机组使用增加,高端锅炉管需求提升,每百万千瓦超(超)临界机组消耗Super304H和HR3C等高压锅炉管数量约为1250吨。同时,锅炉管作为消耗品,生命周期约15年,对应我国第一批超(超)临界用锅炉管陆续进入更换周期,带动高端锅炉管需求。

(3)镍基油气用管

镍基合金油井管抗腐蚀性能优异,可满足高酸性油气田开发需求。镍基合金油井管主要应用于地质结构复杂、高温高压高腐蚀性的特大型海相天然气田等富含 C02、HS、CI等强腐蚀环境的高酸性油气资源。因其服役条件恶劣、制造工序复杂、生产难度大、产品质量要求苛刻等,被誉为钢铁产品中技术含量最高的产品。

酸性油气田分布广泛,中国酸性油气田比例较高,对高端镍合金油井管需求刚性。全球范围内,目前已发现400多个具有工业开发价值的酸性油气田(高含H2S和CO2),主要分布在加拿大、法国、德国、俄国、中国、北美地区等。我国拥有非常丰富的高含硫天然气资源,资源分布在川东北地区及渤海湾等地,包括普光气田,罗家寨气田、赵兰庄气田,2010年在普光气田建成了我国第一个超百亿立方米高含硫大气田。在我国已探明的油气田中,酸性油气田占有相当大的比例,天然气田中高酸性气田就接近50%。

油气勘探逐渐向深层超深层或深海发展,传统油气用管面临介质腐蚀与高压环境的双重挑战,高端油管需求有望增长。近年来,我国油气勘探重大战略性突破基本集中在深层超深层或深海。从资源量上来看,深层超深层资源量达 671 亿吨油当量,占我国油气资源总量的34%,其中2/3以上分布在塔里木、四川和鄂尔多斯等盆地,且以大型碳酸盐岩油气藏为主。以塔里木盆地为例,埋深在6000米至1万米的油、气资源分别占油、气总量的83.2%和63.9%。 

全球新发现油气中海洋油气的储量规模远高于陆地,深水-超深水储量占比高。近10年来,海域新发现的油气储量占全球总量的 60%,其中深水-超深水领域发现的油气储量占海域总发现量的61.99%。截至2022年,全球海域新增油气储量占比约80%。随着油气勘探逐渐向深层超深层或深海发展,同时考虑到广泛分布的酸性油气田,传统油气用管面临介质腐蚀与高压环境的双重挑战,以镍基合金油气管为代表的高端油管需求有望增长。

镍基合金油气管技术含量高,长期被国外少数钢管企业垄断,2009 年以来逐步国产替代。镍基合金油套管是涉及国家能源安全的重要产品,其合金含量高达80%以上,主要用于地质结构复杂、高温高压、高腐蚀性的特大型海相天然气田的开采开发。其因服役条件恶劣、制造工序复杂、生产难度大、产品质量要求苛刻等特点,被誉为油井管中技术含金量最高的产品。长期以来,镍基合金油井管的核心制造技术被日本住友金属(Sumitomo)、美国SMC国际镍合金集团和瑞典山特维克(Sandvik Group) 等少数钢管企业垄断,国内市场价格一度高达每吨80多万元。为打破国外镍基合金油套管进口价格居高不下、交货期难以保证的不利局面,2006 年 7 月,中石化与宝钢正式签订了镍基合金油套管国产化技术开发项目。2009年BG2830-1 10/BGTl 镍基合金油套管在龙岗气田成功下井,首次实现国产镍基合金产品全井试用。2011 年 9 月宝钢实现镍基合金油套管钢种和规格全覆盖,工业化生产了一系列镍基合金油管(BG2235、BG2830、BG2242、BG2250),有害元素和夹杂物控制水平已达到住友的控制水平,成为国内首家具有镍基合金油套管产品供货能力的企业。2012年,天津钢管联合抚顺特钢和浙江久立特钢研发出具有自主知识产权的TDJ—G3镍基耐蚀合金油管,并形成稳定的批量生产能力,达到国际先进水平,产品耐腐蚀性能与美国SMC国际镍合金集团G3处于同等水平,解决了特殊扣气密封性和耐腐蚀性能的难题,打破镍基耐蚀合金气密封扣油管只能依赖进口的局面。

2.3.2 高端风电轴承用钢 

风电用特殊钢主要用于轴承等部件,其中轴承用钢是重要组成部分。其中,电工钢具有铁芯损耗低、磁感应强度高、冲片性良好等特性,主要用于风力发电机的定子和转子零部件,约占总耗钢量的 5%;特殊钢具有更高的强度和韧性及性能,主要用于风轮主轴、变桨系统轴承、偏航系统轴承、传动系统齿轮、轴和轴承以及发电机轴等零部件,约占总耗钢量的26%;每GW陆上风电装机量对应钢材需求量12.4万吨,按照用量比例来看,需中厚板8.6万吨、电工钢0.6万吨、特殊钢3.2万吨;每GW海上风电装机量对应钢材需求量19.0万吨,其中中厚板13.1万吨、电工钢1.0万吨、特殊钢4.9万吨。

材料是直接影响风机轴承最终性能好坏的重要因素。风电轴承包括从主轴和偏航变桨所用的轴承,到齿轮箱和发电机用的高速轴承。由于风场大多坐落于高山、沙漠海洋离岸,自然环境恶劣、运行环境复杂多变、安装及维修维护不便,因此对轴承零件的质量要求非常苛刻。不但要求轴承具有足够的强度和承载能力,还要求寿命不低于 20 年。风电主轴、偏航、变桨、齿轮箱、发电机用的高标准轴承钢材料作为风电关键部件材料,其质量尤为重要,是保证风电机组在恶劣环境下长时间正常运转的关键因素之一。这就对钢材提出了高的要求,既要有高的纯净度也必须有高的组织均匀性和致密性。

我国风机轴承钢国产替代不断突破。从整个中国风电产业链来看,大部分环节已经在过去十多年的发展中实现了国产化,但配套大兆瓦机型的主轴轴承核心部件等环节仍较高程度依赖进口。风机主轴轴承是风力发电机的核心零部件,也是风机产业链国产化中,最难啃的“骨头”,尤其是大功率产品依赖进口。近来,国内主轴企业不断定点突破,大功率产品开始破局,国产替代开始加速。大冶特钢是最早实现风电关键部位用钢国产化的特殊钢厂,先后与用户联合研发风电主轴承,创造了风电轴承多个首台套。2023年8月,国内首套18兆瓦平台风电主轴承顺利下线,再次刷新了我国国产风电主轴承最大单机容量纪录。其主轴承是用大冶特钢直径700毫米超大规格轴承用钢研制而成,这是风电行业关键部件国产化进程的又一重大突破。2024年3月,由抚顺特钢自主研发的25MW级海上风电机组主轴轴承套圈用轴承钢成功通过洛阳轴研所验收,标志着我国在高端风电轴承钢领域取得重大突破,实现了这一关键零部件的国产化替代。

未来,海风及风电大型化均对轴承用钢质量提出更高的要求,高端风电轴承钢需求有望抬升。一方面,海上风电步入发展快车道,海上风电的特殊应用工况对轴承的承载能力、可靠性和使用寿命提出更高的要求。另一方面,风电机组逐步大型化,更大的额定功率和更长的叶片,导致更大的机组载荷。主轴承作为重要承载部件,对轴承用钢提出更高的要求,有望拉动国产高端风电轴承用钢需求。

三、投资机遇分析

从市盈率来看,当前特钢板块处于历史约30%分位水平。自1999年基日以来,截至7月18日收盘价,申万特钢板块PE-TTM(剔除负值)为 14.82x,为历史的 32%分位,处于历史较低区间。

从市净率来看,当前特钢板块处于历史约20%分位水平。自1999年基日以来,截至7月18日收盘价,申万特钢板块PE-MRQ为1.41x,约为历史的22%分位,同样处于历史较低区间。

从PB-ROE 视角来看,当前特钢板块大部分标的PB处于1x-2x区间。截至7月18日收盘价,特钢板块大部分标的处于1x-2x区间,其中如常宝股份、甬金股份、中信特钢2024年ROE均大于 10%,估值仍有较大提升空间。充分受益于能源用钢标的中,常宝股份、中信特钢、武进不锈也均处于该区间。

从国内外能源用特钢标的PB-ROE对比来看。对比海外知名能源用特钢企业,国内受益于能源行业的特钢企业在同等PB估值下,ROE水平普遍高于海外公司,一方面,随着国内特钢企业技术不断突破,产品盈利能力处于高位。另一方面,国内能源用特钢企业的价值有待获得认可,估值仍有较大空间。

3.1 久立特材:聚焦能源行业的高端特钢钢管龙头

公司产品主要应用于石油、化工、天然气及电力设备制造,能源行业营收占比达76%,毛利占比达83%。2024年,公司营收绝大部分来源于能源行业用钢需求,实现能源行业营收83亿元,占比达76%;实现能源行业毛利25亿元,占比83%。

公司具备年产20万吨成品管材(含不锈钢管、复合管和部分特殊碳钢管)、1.5 万吨管件及 2.6 万吨合金材料的生产能力。公司产品线涵盖 DSS/SDSS、CRA-OCTG、HRB/MLP/WOL、SGU 管、油气输送用大口径厚壁不锈钢焊接管、大型换热器用超长不锈钢焊接 U 型管、海水腐蚀铁素体不锈钢焊接 U 型管、海水淡化及电站用钛及钛合金焊接管等近百个品种,广泛应用于油气、电力、化工等多个工业领域。部分高端产品打破国外技术垄断,填补国内空白,体现了公司在特种不锈钢材料领域的技术引领能力。

3.2  中信特钢:品类最全、规模最大的特钢领军企业

公司是全球领先的专业化特殊钢材料制造企业,能源行业营收占比达34%。具备年产约2000万吨特殊钢材料的生产能力。公司拥有江苏兴澄特钢、湖北大冶特钢、山东青岛特钢、天津钢管、江苏靖江特钢五家专业精品特殊钢材料生产基地。公司技术工艺和装备具备世界领先水平,拥有特殊钢棒材、特殊钢线材、特种板材、无缝钢管、特冶锻材、延伸加工产品六大板块,主导产品高端轴承钢、高端汽车用钢、高端能源用钢等国内外市场占有率不断提升。

在风电轴承钢领域,公司持续推动技术创新,创造了多个首次。公司旗下大冶特钢先后与国内外轴承厂家联合研发国产首台4.5兆瓦、7兆瓦、10兆瓦、12兆瓦、16兆瓦,创造了风电轴承多个首台套。2023年8月15日,大冶特钢与用户联合开发的国内首套18兆瓦平台风电主轴承顺利下线,刷新了我国国产风电主轴承最大单机容量纪录。

3.3  常宝股份:海外业务盈利突出的能源用管企业 

公司主要产品锅炉管、油套管营收占比为78%。公司主要产品包括油气开采用管、电站锅炉用管、工程机械管、石化换热器用管、汽车用管、船舶用管以及其他细分市场特殊用管。客户涵盖国内外知名的石油公司、电力及能源公司、石化装备制造公司、机械装备制造公司等。

公司海外业务毛利占比维持高位。2024年受油气行业市场需求波动和贸易保护政策影响,部分外贸区域市场的销量有所下降。海外市场实现毛利3.7亿元,毛利占比达39%。从毛利率来看,公司海外业务盈利能力强劲,2018年以来均显著高于国内;2024年,公司海外业务毛利率22.54%,远远高于国内14.38%的毛利率水平。

3.4 武进不锈:专注不锈钢钢管制造的特钢管材龙头

能源行业是公司的主要产品下游,营收、毛利占比约60%。公司是国内不锈钢管行业龙头企业之一,产品广泛应用于石油炼化、LNG、电站锅炉和煤化工等工业用不锈钢管市场。从下游行业营收占比来看,能源行业是公司的主要营收来源,2024年营收占比达57%。

公司主要产品为无缝管、焊接管、管件及法兰。公司为能源行业、高端装备制造业等各领域提供不锈钢及特种合金无缝管、焊接管和管件、法兰产品的研发、制造和销售。产品广泛用于电站锅炉、核电、石油、石化、化工、煤化工、盐化工、LNG、光伏发电、光热发电、船舶与海洋及压力容器、机械制造等行业。

3.5 重点关注公司估值表

四、风险因素

(1)宏观经济不及预期:国内宏观经济复苏不及预期,进而拖累钢铁需求,造成供需进一步失衡,钢材销售价格下跌。 

(2)房地产持续大幅下行:房地产是钢铁核心下游,若房地产行业继续下行,将大幅影响钢铁下游需求,造成供需矛盾继续激化。

(3)能源行业周期风险:能源行业是特钢重要下游,若资本开支出现周期性调整,可能会影响上游钢材生产商。 

(4)钢铁工业高质量发展进程滞后:钢铁行业高质量发展是淘汰钢铁落后产能的主要抓手,若整体进程滞后,可能影响钢铁行业供给格局。 

(5)钢铁行业供给侧改革政策发生重大变化:当前钢铁行业供给端政策调控力度较大,存在国家改变钢铁行业政策的可能性,进而影响钢铁行业供给格局。 

(6)贸易保护主义兴起带来出口限制的风险:钢铁是我国重要的出口商品,贸易保护主义措施如关税壁垒、进口配额等,直接限制了我国钢铁商品进入海外市场,导致出口量减少。

本文源自报告:特钢系列能源篇:景气托底,高端突围

报告发布时间:2025年7月22日

发布报告机构:信达证券研究开发中心

报告作者:高   升  S1500524100002

               左前明  S1500518070001

               刘   波  S1500525070001

               李   睿  S1500525040002

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