2022年機械設備行業投資策略：新基建引領價值重塑“雙碳”趨勢主導邏輯外溢-20211226（64頁）.pdf

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1、 新基建引領價值重塑， “雙碳”趨勢主導邏輯外溢 Table_Industry 2022 年機械設備行業投資策略 Table_ReportDate2021 年 12 月 26 日 2 證券研究報告 行業研究 投資策略報告 9號 院1號 樓 新基建引領價值重塑，新基建引領價值重塑， “雙碳”趨勢主導邏輯外溢“雙碳”趨勢主導邏輯外溢 Table_ReportDate 2021 年 12 月 26 日 Table_Summary 一、一、2021 回顧：回顧：新興制造異軍突起， “新興制造異軍突起， “+新能源”熱點紛呈新能源”熱點紛呈 2021 年是制造業最受關注的一年， 消費板塊的低迷帶來更多資

2、金關注的同時，整體制造業盈利的大幅改善成為板塊行情的底色，從工業自動化到工業機床，從木工、縫紉、包裝等專用設備，無不迎來了訂單的暴增和業績的充分釋放。進入下半年，雖然工業企業利潤增速開始回落，但是“+新能源”的邏輯備受追捧，傳統制造業企業切入新能源賽道者，獲得了市場最為充分的關注。但是我們認為，熱點板塊并非晴空一片， 進入 2022 年， 我們依然會從產業趨勢和安全性兩個維度尋求投資機會。 二、二、2022 展望：展望：新基建引領價值重塑，驅動經濟實現穩增長新基建引領價值重塑，驅動經濟實現穩增長 電網投資電網投資： 隨著今年中央經濟工作會議的召開， 我國已連續多年將 “穩中求進”設定為經濟工作

3、的總基調。今年中央經濟工作會議提出我國經濟發展面臨需求收縮、供給沖擊、預期轉弱三重壓力。我們認為新基建將是穩增長重點方向，新能源建設及電網投資將是拉動增長的主要發力點，十四五期間電網總投資規模有望實現較快增長，其中配電網仍是重點投資方向，電網智能化、數字化投資比例也有望進一步提升。新能源發電占比持續提升，新型電力系統促進電網改造升級，疊加穩增長背景下新基建對經濟的重要托底意義，我們預計電網投資規模將在“十四五”期間迎來較快增長，其中基本建設投資是基礎，配電側的補短板和自動化升級，以及電網智能化的整體推進，將是電網投資更為重要的發力方向， 建議關注配電網和智能電網板塊投資機會。 城市管網城市管網

4、：我們認為“十四五”城市管網投資增速有望提升，重點聚焦管道更新和環保排污、綜合管廊等方向。中央經濟工作會提出適度超前開展基礎設施投資，要求加快城市管道老化更新改造，最為利好燃氣管道更新投資需求提升，十四五期間燃氣管道相關標的業績增速有望加快。環保排污一直是城市管網補短板的重點，城市污水管理趨嚴，十四五期間排水管道相關標的將充分受益于排水管道需求提升。地下綜合管廊建設在十四五期間仍將持續向前推進，尤其在穩增長背景下，地下管廊初始投資較大，將帶來較有力的經濟拉動作用。重點工程如長江大保護、雨污分流、高標準農田建設持續推進，也將對管道需求提升起到帶動作用。 三、三、2022 前瞻：前瞻：高端制造再度

5、升溫，長期趨勢仍然向好高端制造再度升溫，長期趨勢仍然向好 工業自動化：部分領域實現突破，國產替代大有可為工業自動化：部分領域實現突破，國產替代大有可為。工業自動化可以實現提高生產效率、增加產量、提高質量、減少人力成本、確保安全等目的，也是現代化高端制造的重要基礎。歐美等發達國家的工業化發展歷史較長，在工業自動化各細分領域均具有先發優勢和領導地位，特別在 PLC、工業機器人、伺服系統等領域，在高端市場具有明 3 顯的競爭優勢。我國企業經過多年積累，已經在部分領域實現突破，小型 PLC、中低端伺服系統、變頻器、工業機器人等領域出現了一批具有一定競爭力的企業?？傮w來看我國工業自動化主要市場仍然在外總

6、體來看我國工業自動化主要市場仍然在外資企業手中，資企業手中，PLC 行業外資占有行業外資占有 80%以上市場，變頻器行業外資占有以上市場，變頻器行業外資占有60%以上，伺服電機行業外資占有以上，伺服電機行業外資占有 70%以上，工業機器人行業外資占以上，工業機器人行業外資占有有 70%左右，我國內企業還有巨大的替代空間。左右，我國內企業還有巨大的替代空間。 高端機床：高端機床：國產機床發展國產機床發展趨勢趨勢向好，向好，核心零部件核心零部件逐步攻克逐步攻克。我國機床行業發展時間較短，早期也進入過快速發展時期，但在全球經濟以及國營機床企業經營問題的影響下， 行業有所回落。 2020 年 4 月份

7、以來，我國金屬切削機床產量開始快速回升，目前仍然保持增長，在我國制造業穩步發展的背景下，機床行業將有一個很好的成長期。我國目前我國目前在中低端機床已經有國產化替代實力，也涌現出海天精工、創世紀、在中低端機床已經有國產化替代實力，也涌現出海天精工、創世紀、科德數控、國盛智科、紐威數控、浙海德曼等一系列具有競爭力的機科德數控、國盛智科、紐威數控、浙海德曼等一系列具有競爭力的機床企業。床企業。我國高端機床領域仍然被海外機床企業占據，2018 年高端機床國產化率為 6%，近年來有所發展，但沒有實質上扭轉局面，我國每年仍然需要進口 30 億美元左右的高端機床，國產化替代空間巨大。同同時我國機床行業的數控

8、化率也有較大的提升空間，在目前的政策環境時我國機床行業的數控化率也有較大的提升空間，在目前的政策環境下，民營企業的競爭力可進一步提現，帶領行業整體向上發展。下，民營企業的競爭力可進一步提現，帶領行業整體向上發展。我國我國機床核心零部件正逐步突破，機床核心零部件正逐步突破，伺服系統、刀具、數控系統等均呈現出一定競爭力，也出現了科德數控、華中數控等具備較強自主化能力的機床企業和核心零部件企業，核心零部件的自主化生產也將賦能國產機床向高端市場拓展。 四、四、2022 前瞻：前瞻：雙碳趨勢再起波瀾，重點關注節能減排和氫能板塊雙碳趨勢再起波瀾，重點關注節能減排和氫能板塊 節能減排：綠色制造重要途徑，高能

9、效節能設備迎來成長契機節能減排：綠色制造重要途徑，高能效節能設備迎來成長契機。節能減排是未來工業發展的重要方向，加快高效電機、配電變壓器等用能設備開發和推廣應用，淘汰低效電機、變壓器、風機、水泵、壓縮機等用能設備是未來的長期趨勢。壓縮機、電機、變壓器、風機、泵等壓縮機、電機、變壓器、風機、泵等工業設備具有巨大的節能潛力。工業設備具有巨大的節能潛力。在一般制造業企業中，壓縮機空氣系統電能消耗占企業用電總量的 1020%。電機耗電量約占工業用電量的 75%左右，是主要的耗能產品，也是工業領域節能減排的關鍵。變壓器損耗約占輸配電電力損耗的 40%，具有較大節能潛力。風機是重要的工業基礎設備，風機屬于

10、大功率耗電設備，全國風機用電量約占全國發電總量的 10%左右。我國在壓縮機、變壓器、風機、電機等設備中均有移動突破，但是高端市場還沒有占據領導地位，部分領域競爭力較差。我國泵行業市場競爭激烈，集中度低，半導體領域真空泵還主要依靠進口。綜合而言，我國壓縮機、變壓器、風機、電機等高能耗設備在高端產品上競爭力還有欠缺，節能技術已經獲得突破，但部分領域還有提升空間，行業也還有較大的國產化替代空間。 氫能板塊氫能板塊： “雙碳”目標下，新能源革命已然到來，氫能將成為重要分戰場。理解發展氫能的戰略意義需要站在更高的角度，長期制約氫能發展的主要因素是產業鏈各環節技術突破難、成本居高不下，且主流的化石能源重整

11、制氫方式依然造成碳排放，但放眼未來，新能源發展趨勢將帶來協同效應，未來將是主要以廉價的可再生一次能源通過電解水制氫實現氫能完全清潔化，而氫能需求端最具應用前景的則是燃 4 料電池。目前氫能行業與其他新能源爆發前夕極為相似，政策引導行業規模擴大和產業技術進步，進而驅動產業各環節提效降本，市場需求持續擴容。我們認為政策驅動加快，氫能產業發展駛入快車道。碳中和目標下，我國已把氫能發展放至國家戰略高度，地方政府積極制定氫能支持計劃， 從產業投資額也可看出目前的政策力度和發展決心。另外，雙循環格局下，氫能行業也迎來國產替代的契機。目前無論是氫氣制備、輸運還是燃料電池制備環節，所需材料和設備與國外技術差距

12、顯著，整體自給率較低，進口替代空間大。建議關注具備技術領先優勢的氫能設備企業。 風險因素：風險因素：制造業景氣度不及預期風險，國產替代進程不及預期風險，政策變動風險，新能源產業鏈擴產不及預期風險，原材料價格波動風險，疫情反復風險等。 5 目錄 2021 回顧：新興制造異軍突起， “+新能源”熱點紛呈 . 9 2021 年是制造業最受關注的一年 . 9 2021 年熱點不斷，+新能源成為核心 . 9 新基建引領價值重塑，驅動經濟實現穩增 . 10 電網投資有望加快，促進構建以新能源為主體的新型電力結構 . 10 城市管網升溫，重點聚焦管道更新和環保排污、綜合管廊等方向 . 18 高端制造再度升溫

13、，長期趨勢仍然向好 . 22 工業自動化：部分領域實現突破，國產替代仍大有可為 . 22 高端機床：國產機床發展趨勢向好，核心零部件逐步攻克 . 31 雙碳趨勢再起波瀾，重點關注節能減排和氫能板塊 . 39 節能減排：綠色制造重要途徑，高能效節能設備迎來成長契機 . 39 氫能板塊：氫能源高舉“雙碳”旗幟發展駛入快車道 . 51 風險因素 . 64 表目錄 表 1：配電自動化主要設備 . 14 表 2：南方電網“十四五”智能電網建設規劃 . 15 表 3：電網設備相關投資標的梳理 . 16 表 4：地方開始陸續落實城市管道老化更新改造要求 . 18 表 5：城市污水處理相關政策梳理 . 19

14、表 6：城市管網相關標的梳理 . 22 表 7：伺服電機主要分類 . 29 表 8：2019 年全球 top10 機床企業 . 32 表 9：我國 2011 年、2019 年和 2020 年機床企業 top10 . 35 表 10：壓縮機用途 . 40 表 11：國內外動力用空壓機企業規模對比 . 43 表 12：20162021 年我國工業電機行業相關政策 . 46 表 13：我國風機主要品類產量及占比 . 48 表 14：各國氫能產業支持政策 . 52 表 15：地方氫能產業規劃和支持政策 . 54 表 16：北京氫能產業規劃 . 54 表 17：國企氫能布局情況 . 56 表 18：我國

15、氫能產業發展預期 . 56 表 19：制氫方式比較. 57 表 20：氫能不同儲運方式比較 . 58 表 21：國內外氫能產業發展對比 . 59 表 22：氫能降本路徑及競爭力遠期預期 . 59 表 23：國內外主要新能源乘用車比較 . 60 表 24：燃料電池汽車城市群示范目標和積分評價體系 . 61 表 25：2020 年燃料電池領域關稅下調列表 . 62 表 26：燃料電池關鍵零部件國內主要企業 . 63 表 27：國內布局氫能產業的相關上市公司 . 64 圖目錄 圖 1：電力系統示意圖 . 10 圖 2：電力產業鏈 . 10 圖 3：2010-2020 年國家電網經營規模變化情況 .

16、10 圖 4：電力建設周期 . 11 6 圖 5：電網基本建設投資額及同比變化. 11 圖 6：國家電網總投資（億元） . 11 圖 7：國家電網輸電線路（110kv 及以上長度，萬公里） . 11 圖 8：南方電網總投資（億元） . 12 圖 9：南方電網輸電線路（110kv 及以上長度，萬公里） . 12 圖 10：國家電網在建和在運特高壓工程示意圖 . 12 圖 11：國家電網建設特高壓累計線路長度（萬公里） . 12 圖 12：國家電網“十三五”農村電網升級改造重點項目 . 13 圖 13：國家電網分類區域戶均停電時間 . 13 圖 14：停電的主要因素分析 . 13 圖 15：配電網

17、所需主要設備 . 14 圖 16：南方電網總投資額（億元）及同比變化 . 16 圖 17：城市排水管道長度和新增長度（萬公里） . 20 圖 18：縣城排水管道長度和新增長度（萬公里） . 20 圖 19：城市地下綜合管廊圖示 . 20 圖 20：城市地下綜合管廊總長度和新增長度（公里） . 21 圖 21：縣城地下綜合管廊總長度和新增長度（公里） . 21 圖 22：中國工業自動化控制系統裝置市場規模 . 23 圖 23：我國出生率 . 23 圖 24：19532020 年中國各年齡段人口數量占比 . 23 圖 25：中國制造業人均工資 . 23 圖 26：2009-2018 年中國動化及工

18、業控制市場應用領域情況（單位：%） . 24 圖 27：OEM 下游應用占比 . 24 圖 28：項目型市場下游應用占比 . 24 圖 29：工業自動化產業鏈 . 25 圖 30：2009-2019 年中國動化及工業控制市場細分產品結構情況（單位：%） . 25 圖 31：2020 年中國 PLC 市場份額占比情況 . 26 圖 32：我國 PLC 市場競爭格局 . 26 圖 33：我國中大型 PLC 應用場景 . 26 圖 34：我國小型 PLC 應用場景 . 26 圖 35：我國 PLC 市場主要企業的市場份額 . 26 圖 36：我國 PLC 市場競爭格局 . 26 圖 37：信捷電氣

19、PLC 業務收入（萬元）及市占率 . 27 圖 38：匯川技術 PLC 業務收入（萬元）及市占率 . 27 圖 39：2020 年變頻器品牌市場份額占比（單位/%） . 27 圖 40：我國各類型變頻器市場份額占比 . 27 圖 41：我國中高壓變頻器供應商市場份額 . 27 圖 42：我國低壓變頻器（不包含工程型）市場份額 . 27 圖 43：伺服電機各地區市場份額情況 . 28 圖 44：中國伺服電機市場規模（億元） . 28 圖 45：2016 年我國伺服市場競爭格局 . 28 圖 46：2019 年我國伺服市場競爭格局 . 28 圖 47：中國伺服驅動市場競爭格局 . 28 圖 48：

20、2010-2019 年全球主要地區工業機器人銷量分布情況 . 29 圖 49：2019 年全球工業機器人裝機量 TOP15 國家分布情況 . 29 圖 50：2019 年全球工業機器人裝機密度 TOP20 國家/地區分布情況 . 29 7 圖 51：2020-2026 年中國工業機器人規模預測（單位：億美元） . 30 圖 52：2015-2019 年中國工業機器人銷量變化情況（單位：萬臺） . 30 圖 53：2020 年中國工業機器人廠商市場份額（單位：%） . 30 圖 54：20172019 年中國自主品牌工業機器人市場份額（%） . 31 圖 55：中國國產工業機器人競爭梯隊 . 3

21、1 圖 56：機床工具的分類 . 31 圖 57：中國工業各子行業銷售占比（2020 年） . 32 圖 58：2020 年中國金屬加工機床產量（萬臺） . 32 圖 59：2019 全球機床消費與生產國家市場占比 . 32 圖 60：我國進口機床結構（2018 年） . 33 圖 61：我國出口機床結構（2018 年） . 33 圖 62：高檔數控機床核心技術 . 33 圖 63：我國不同級別機床的國產化率 . 34 圖 64：我國數控機床進口金額（千美元） . 34 圖 65：我國金屬加工機床進口金額（百萬美元） . 34 圖 66：我國金屬切削機床產量 . 35 圖 67：數控機床三大子

22、系統 . 36 圖 68：機床傳動系統. 36 圖 69：機床零部件價值量占比 . 36 圖 70：國內機床控制系統格局 . 37 圖 71：2019 年國內數控系統市場結構 . 37 圖 72：不同等級數控系統市場格局 . 37 圖 73：科德數控 GNC60 產品介紹 . 37 圖 74：華中數控 HNC-848Di 五軸數控系統 . 37 圖 75：我國高檔數控系統國產化率 . 38 圖 76：絲桿等功能部件國產化率 . 38 圖 77：20102019 中國刀具行業市場規模及增長情況 . 38 圖 78：20102019 中國刀具行業進出口統計 . 38 圖 79：中國液壓件進出口情況

23、（億美元） . 39 圖 80：中國液壓件市場競爭格局 . 39 圖 81：2025 年我國工業需要實現的目標 . 39 圖 82：空壓機能效標識的含義 . 41 圖 83：壓縮空氣系統占企業總耗電比例 . 41 圖 84：空壓機占全國發電量比例 . 41 圖 85：各類空壓機的排氣量、排氣壓力范圍 . 42 圖 86：2016-2021 年中國空氣壓縮機銷售額（億元） . 42 圖 87：空壓機行業競爭格局 . 42 圖 88：20152020 年我國空氣壓縮機進出口情況 . 43 圖 89：我國工業電機發展歷程 . 43 圖 90：我國工業電機政策的演變 . 43 圖 91：我國電機市場規

24、模及同比變化情況(億元) . 44 圖 92：我國電動機行業微特電機和其他電機收入占比 . 44 圖 93：我國電機(電動機和發電機)進出口額(億美元) . 44 圖 94：2015-2020 年中國各類型工業電機銷售額占比 . 44 圖 95：中國工業電機競爭格局 . 45 圖 96：電機行業競爭格局 . 45 8 圖 97：國內部分電機企業毛利率% . 45 圖 98：中國變壓器行業產量規模（萬千安伏） . 46 圖 99：全球變壓器制造企業競爭梯隊 . 47 圖 100：中國變壓器制造企業競爭梯隊 . 47 圖 101：中國變壓器行業發展趨勢 . 47 圖 102：風機產業鏈結構 . 4

25、8 圖 103：中國主要工業行業應用風機的實際運行效率情況 . 49 圖 104：泵的分類 . 49 圖 105：2012-2020 年中國泵產量統計 . 50 圖 106：2012-2020 年中國泵及真空設備產業主營收入統計 . 50 圖 107：2019 年中國泵行業收入前十大企業統計(億元) . 50 圖 108：2019 年中國泵行業利潤總額前十大企業統計（億元） . 50 圖 109：2014-2019 年我國真空泵進出口數量統計 . 51 圖 110：2014-2019 年我國真空泵進出口金額統計 . 51 圖 111：我國氫氣年需求量（百萬噸）及預測 . 51 圖 112：我國

26、燃料汽車產量 . 51 圖 113：氫能產業投資邏輯梳理 . 52 圖 114：中國氫能聯盟主要職責 . 55 圖 115：中國氫能聯盟成員單位 . 55 圖 116：制氫主要技術路線 . 57 圖 117：天然氣制氫和煤制氫成本比較 . 57 圖 118：儲氫主要技術路線 . 58 圖 119：運氫主要技術路線 . 58 圖 120：氫燃料電池工作原理 . 60 圖 121：氫燃料電池構造 . 60 圖 122：燃料電池成本構成 . 60 圖 123：電堆成本構成 . 60 圖 124：膜電極成本構成 . 60 圖 125：國內氫燃料汽車年銷售量（輛） . 62 圖 126：氫燃料車銷售量預

27、期（萬輛） . 62 圖 127：燃料電池汽車發動機系統供應商分布 . 63 圖 128：億華通燃料電池系統銷量（套）及變化情況 . 63 9 2021 回顧：新興制造異軍突起， “+新能源”熱點紛呈 2021 年是制造業最受關注的一年 2021 年， 春節之后消費龍頭墜落， 制造業迎來資金的關注。年， 春節之后消費龍頭墜落， 制造業迎來資金的關注。 宏觀環境來看， 2021 年上半年，制造業從國內需求到出口等環節均有亮眼的表現。工業企業利潤持續高攀，工業機器人、工業機床等通用設備產銷兩旺，而我們調研亦顯示，無論是家具家裝產業鏈的木工機械，還是紡織服裝產業鏈的縫紉設備，抑或是包裝、印刷等大型整

28、線，各細分龍頭企業的訂單都處于歷史高位，產能飽滿，交付緊張。重型裝備也不錯，盡管工程機械全年并無行情，但是就2021 年上半年而言，工程機械、重卡的銷售依然保持了旺盛的態勢。整體而言，2021 年上半年，制造業的欣欣向榮，是板塊行情的基本底色。 2021 年上半年，制造業企業盈利大幅改善，宏觀環境年上半年，制造業企業盈利大幅改善，宏觀環境到個股業績的傳導尤其順暢。到個股業績的傳導尤其順暢。盡管同比 2020 年上半年，疫情防控的影響在減弱，但就算環比 2020 年下半年，2021 上半年的企業盈利也創造了新的高峰。因此，2021 年 4 月之后，我們發布了機床行業系列報告，這也是自 2012

29、年機床行業大周期陷入下行階段之后，全市場首次對機床行業投資邏輯的系統闡述，而也終于在中報披露的前后，市場圍繞“工業母機”主題展開了一輪波瀾壯闊的行情，催化劑固然是國資委的一次會議， 但是根本原因， 我們認為還是來自于企業盈利的超預期改善。 2021 年下半年，企業盈利增速開始趨緩年下半年，企業盈利增速開始趨緩，工業機器人、工業機床產銷的增速也開始回落，市場敏銳感受到這種變化， 通用裝備行業結束了估值業績雙升的階段， 但是調整的背后也只是對業績預期不確定性的折扣。9 月份之后的限電限產，以及 10 月份之后疫情防控突然升級，并出現了上市公司層面的工廠整體隔離，這些都為制造業的流速和活力籠罩了陰影

30、。但是市場對于制造業的關注并未停止，除機械設備之外，電網投資主線的電力設備、雙碳主線的節能環保、汽車制造方向的汽車零部件，在通用設備短暫調整的當口接替發力，制造業依然是全市場最靚的板塊。 2021 年熱點不斷，+新能源成為核心 2021，“雙碳雙碳”正式成為經濟正式成為經濟增長的驅動力增長的驅動力。需求的暴增必然需要供給的延申，諸多“傳統”制造業的公司紛紛切入新能源賽道，統稱為“+新能源”。有的屬于產品應用的自然順承，如雙環傳動、 川環科技、 青鳥消防等， 更多的則是公司發展的主動選擇， 如斯萊克、 五洲新春、新元科技、福鞍股份、天宜上佳等。這種現象發生的原因，一是新能源市場本身的擴容，需要更

31、多的供給主體參與其中，二是很多傳統的制造要素，經過一定的技術處理和改造，本就可以應用于新的行業，甚至還可以獲得更好的產品性能。如果說，2020 年市場已經將比較純粹的新能源領域的企業做了充分的挖掘之外， 2021 年年，市場對于傳統制造業市場對于傳統制造業“+新能源新能源”的邏輯則是格外關注的邏輯則是格外關注。然而熱點板塊并非晴空一片， 依然有諸多疑問讓投資人忐忑。 光伏新工藝革命的進程已經低于市場樂觀投資者的預期，光伏設備的新王者究竟要花落誰家？新能源車超預期的高增能否維繼？海上風電的成本問題能否快速解決？越是高處，越是不勝寒，而低處固然不夠引人注目，但是卻少了翻車的風險。 因此， 站在 2

32、021 年末我們嘗試思考 2022 的時候， 依然會基于兩個維度思考問題： （1）產業趨勢確定性向上的，或者成長空間依然巨大的板塊是哪些？（2）估值已然偏低，但是可能存在催化因素的板塊又是哪些？ 新基建引領價值重塑，驅動經濟實現穩增 電網投資有望加快，促進構建以新能源為主體的新型電力結構 1、新型電力系統建設促進電網投資力度加大、新型電力系統建設促進電網投資力度加大 電網也稱電力網，是電力系統中各種電壓的變電所及輸配電線路組成的整體，包括變電、輸電、 配電三個單元。 電力網的作用是輸送與分配電能， 改變電壓。 電力系統可分為發電系統、輸變電系統、配電系統和用電系統，其中輸變電系統和配電系統即一

33、般所說的電網系統。電壓一般分類為，220/380 伏為低壓；3 千伏至 35 千伏為中壓；110 千伏、220 千伏為高壓；330 千伏、500 千伏為超高壓；700 千伏、1000 千伏為特高壓。 電力設備分為一次設備和二次設備，一次設備是直接用于生產、輸送、分配電能的高壓電氣設備。 （如：發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電力電纜、電抗器、避雷器、電壓互感器、電流互感器、接地線等） ；二次設備是指對一次設備的工作進行監測、控制、調節、保護、以及運行所需的低壓電氣設備。 （如：熔斷器、繼電器、按鈕、指示燈、控制開關、儀表、信號設備、自動裝置、保護裝置等） 。 圖圖 1：電力系統示意圖電

34、力系統示意圖 資料來源：萬得，信達證券研發中心 圖圖 2：電力產業鏈電力產業鏈 資料來源：萬得，信達證券研發中心 電網是高效快捷的能源輸送通道和優化配置平臺，是能源電力可持續發展的關鍵環節，在電網是高效快捷的能源輸送通道和優化配置平臺，是能源電力可持續發展的關鍵環節，在現代能源供應體系中發揮著重要的樞紐作用，關系國家能源安全?，F代能源供應體系中發揮著重要的樞紐作用，關系國家能源安全。2010 年以來，電網規模增長近一倍，保障了經濟社會發展對能源電力的需求。2020 年國家電網經營區全社會用電量 5.83 萬億千瓦時、 最高用電負荷 8.75 億千瓦、 并網發電總裝機容量 17 億千瓦。 截至

35、2020年底，國家電網經營 110（66）千伏及以上輸電線路長度 114.2 萬千米、變電（換流）容量52.3 億千伏安（千瓦） 。 我國目前已形成東北、華北、西北、華東、華中、西南、南方七大區域電網格局。其中，東北形成了 500 千伏主網架結構，華北形成了“兩橫三縱一環網”交流特高壓主網架，西北形成了 750 千伏主網架，華東形成 1000 千伏特高壓環網，華中四省與西南電網實現異步互聯，川渝電網實現了與藏中的 500 千伏聯網，南網形成西電東送主網架。 圖圖 3：2010-2020 年國家電網經營規模變化情況年國家電網經營規模變化情況 資料來源：國家電網，信達證券研發中心 我國電力建設已經

36、進入到成熟階段我國電力建設已經進入到成熟階段，未來仍面臨兩大變化未來仍面臨兩大變化，一是新能源發電占比提升一是新能源發電占比提升，新新型電力結構的形成將進一步造成發電側和用電側的資源不匹配型電力結構的形成將進一步造成發電側和用電側的資源不匹配，輸電側需要加大力度投入輸電側需要加大力度投入遠距離特高壓遠距離特高壓輸電輸電建設建設，二是在電力建設的整個發展周期中二是在電力建設的整個發展周期中，配電側本就滯后于電源側的配電側本就滯后于電源側的發展發展，因此配電網的補短板因此配電網的補短板，以及以及配電網配電網自動化和數字化建設有望加快自動化和數字化建設有望加快。 電力建設具有自身固有的規律，即先電源

37、再電網，先一次再二次、先輸送再配用電。從我國電網建設的現狀來看， 目前我國的電源建設已經進入結構性調整階段， 輸電骨架網絡也已經基本完成， 目前相對薄弱的環節主要集中在配電網， 同時特高壓建設能夠進一步提升輸電效率，匹配新型電力結構。 十三五期間電網基本建設投資額略有下降，2016 年電網基本建設投資額 5431 億元，2020年電網基本建設總投資 4699 億元，同比下降 3.23%，電網架構趨于成熟，考慮到新能源建設加快，基本建設投資進入到偏穩階段，更多的是結構性的變化，重點方向由前端的發電側向后端的輸配電轉移。 圖圖 4：電力建設周期電力建設周期 資料來源：萬得，信達證券研發中心 圖圖

38、5：電網基本建設投資額及同比變化電網基本建設投資額及同比變化 資料來源：萬得，信達證券研發中心 國家電網十三五期間總投資保持基本穩定，2016 年國家電網總投資額 4964 億，2020 年總投資額 4605 億。國家電網運行 110kv 以上輸電線路長度保持穩定增長，由 2016 年的 93.2萬公里，逐年提升至 2020 年的 114.2 萬公里，與用電量增長基本匹配。 圖圖 6：國家電網總投資（億元）國家電網總投資（億元） 資料來源：國家電網，信達證券研發中心 圖圖 7：國家電網輸電線路（國家電網輸電線路（110kv 及以上長度及以上長度，萬公里萬公里） 資料來源：國家電網，信達證券研發

39、中心 南方電網十三五期間總投資保持平穩增長，2016 年南方電網總投資額 775 億，2020 年總投資額 907 億。南方電網運行 110kv 以上輸電線路長度保持穩定增長，由 2016 年的 20.8萬公里，逐年提升至 2020 年的 24.9 萬公里，與用電量增長基本匹配。 -20%-10%0%10%20%30%40%010002000300040005000600020082009201020112012201320142015201620172018201920202021-10電網基本建設投資額（億元）YoY0100020003000400050006000201620172018

40、2019202002040608010012020162017201820192020 圖圖 8：南方電網總投資（億元）南方電網總投資（億元） 資料來源：南方電網，信達證券研發中心 圖圖 9：南方電網輸電線路（南方電網輸電線路（110kv 及以上長度及以上長度，萬公里萬公里） 資料來源：南方電網，信達證券研發中心 輸電側有望持續加大特高壓投建力度。輸電側有望持續加大特高壓投建力度。 特高壓是指電壓等級在交流 1000 千伏及以上和直流800 千伏及以上的輸電技術， 具有輸送容量大、 距離遠、 效率高和損耗低等技術優勢。 2004年以來，國家電網公司聯合各方力量，在特高壓理論、技術、標準、裝備及

41、工程建設、運行等方面取得全面創新突破， 掌握了具有自主知識產權的特高壓輸電技術， 并將特高壓技術和設備輸出國外，實現了“中國創造”和“中國引領”。近幾年國家電網在運特高壓線路長度取得快速增長，特高壓累計在運線路長度由 2016 年的 1.69 萬公里快速增長至 2020 年的 3.59萬公里，增長超過一倍。 國家電網目前已建成投運“十四交十二直”26 項特高壓工程，核準、在建“兩交三直”5 項特高壓工程。在運在建 31 項特高壓輸電工程線路長度達到 4.1 萬千米，變電（換流）容量超過4.5 億千伏安（千瓦） 。特高壓交流和直流分別榮獲 2012 年度、2017 年度國家科技進步特等獎。截至

42、2020 年，特高壓累計輸送電量超過 2.1 萬億千瓦時，電網資源配置能力不斷提升，在保障電力供應、促進清潔能源發展、改善環境、提升電網安全水平等方面發揮了重要作用。 圖圖 10：國家電網在建和在運特高壓工程示意圖國家電網在建和在運特高壓工程示意圖 資料來源：國家電網，信達證券研發中心 圖圖 11：國家電網建設特高壓累計線路長度（萬公里）國家電網建設特高壓累計線路長度（萬公里） 資料來源：國家電網，信達證券研發中心 配電網將持續完善配電網將持續完善， 配電， 配電自動化持續推進自動化持續推進。 配電網是國民經濟和社會發展的重要公共基礎設施。近年來相關政策文件陸續發布，包括國家發展改革委關于加快

43、配電網建設改造的指導意見 （發改能源20151899 號）和國家能源局關于印發配電網建設改造行動計劃（20152020 年）的通知 （國能電力2015290 號） ，規劃建設一流現代化配電網。截至 2020 年底，國家電網 6-20 千伏配電線路 427.3 萬公里，其中架空線路 345.2 萬公里，電纜線路 82.1 萬公里， 配電變壓器 524.2 萬臺、 容量 16.7 億千伏安， 配電開關 586.8 萬臺。 配電網建設滯后于電源側， 目前配電網的補短板主要集中于農村電網改造升級。 實施新一輪農村電網改造升級工程， 是貫徹中央供給側結構性改革部署、 促進農村經濟社會發展的需要，是擴大有

44、效投資、促進經濟平穩增長的需要。國家電網十三五期間制定了七項重點任務，包括井井通電工程、小城鎮電網改造升級、村村通動力電、光伏扶貧項目接網工程、西部及貧困地區農網供電服務均等化等。 隨著配電網補短板持續推進， 國內各區域戶均停電時間持續020040060080010001200201620172018201920200510152025302016201720182019202000.511.522.533.5420162017201820192020 下降，但很多區域在供電方面仍然不足，2020 年國家電網 D 類供電區戶均停電時間約 9 小時，A+類供電區也尚不能保證持續供電，因此未來配電

45、網建設仍將持續完善。 圖圖 12：國家電網“十三五”農村電網升級改造重點項目國家電網“十三五”農村電網升級改造重點項目 資料來源：國家電網，信達證券研發中心 圖圖 13：國家電網分類區域戶均停電時間：國家電網分類區域戶均停電時間 資料來源：萬得，信達證券研發中心 配電側的配電側的目標是目標是要要達到供電的高可靠性達到供電的高可靠性，而達到該目標的主要措施就是建設智能電網而達到該目標的主要措施就是建設智能電網，配配電自動化將是重中之重電自動化將是重中之重。目前在電力系統中，配電網是影響用戶供電可靠性的短板。上述農村電網改造升級屬于缺電因素，排除缺電因素，目前我國用戶的停電時間 95%以上都是由配

46、電網引起的。提高配電網的供電可靠性和供電質量較為重要，對于現代城市，由于大量使用電梯和軌道交通， 停電可能帶來人身安全問題， 因此通過配網智能化改造提高電網可靠性更加重要。 傳統配電網是一個無源的放射形電網， 信息采集、 開關的操作、 能源的調度等相應比較簡單，其實施監測、控制和高度是由供電部門統一來執行的。新能源的接入使此過程復雜化，特別需要對新能源接入后可能出現的“孤島”現象進行監測預防。當新能源的本電網與主配電網分離后，仍繼續向所在的獨立配電網輸電，就會形成“孤島”現象。孤島中的電壓和頻率不受電網控制，如果電壓和頻率超出允許的范圍，可能會對用戶設備造成損壞;如果負載容量大于孤島中逆變器容

47、量，會使逆變器過載，可能會燒毀逆變器。同時，會對檢修人員造成危險;如果對孤島進行重合閘操作，會導致該線路再次跳閘，而且負荷可能出現供需不平衡，將嚴重損害電能質量，從而降低配電網的供電可靠性。此外，用電側如 5G、數據中心、電動汽車等等不可控負荷也同樣對配電網供電能力和質量提出了更高的要求， 智能配電網建設將是重中之重。 圖圖 14：停電的主要因素分析停電的主要因素分析 資料來源：萬得，信達證券研發中心 電力系統類似人體血液循環系統，發電廠是心臟（產生電能） ，特高壓/超高壓/高壓輸電網絡是主動脈，而配電網則是遍布全身的毛細血管，將電能最終傳送到用戶側。我國習慣上把10kv 中壓配電網看做是配電

48、網的主干，而它的供電半徑約在 10 公里左右， 因此我們可以說 配電網是電力傳輸的“最后 10 公里”。 配電網是從電源側（輸電網和發電設施）接受電能，并通過配電設施就地或逐級分配給各類用戶的電力網絡。 國家電網公司將 110kv 及以下電壓等級電網定義為配電網， 包括 110 （66）kv、35kv、10（20）kv 和 0.38kv 電網。配電網分為城市配電網和農村配電網。 根據電壓等級分為高壓、中壓和低壓配電網。高壓配電網通常為 35-110kV，負荷密度大可用 220kV。中壓配電網通常 6-10kV，6kV 為淘汰型。我國中壓配電網以 10kV 為主。低壓配電網 220/380V。配

49、電網架主要由兩類設備構成： （1）開關柜、環網柜、柱上斷路器、重合器、分段器等各類開關設備； （2）箱式變電站、柱上變壓器等變壓器設備， （1） 、 （2）通常稱為一次設備。 圖圖 15：配電網所需主要設備配電網所需主要設備 資料來源：萬得，信達證券研發中心 配配電電自動化是運用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能配電設自動化是運用計算機技術、自動控制技術、電子技術、通信技術及新的高性能配電設備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監控管理，使配電網始終處于安全、可備等技術手段，對配電網進行離線與在線的智能化監控管理，使配電網始終處于安全、可靠、優質、經濟、高效的最優運

50、行狀態?？?、優質、經濟、高效的最優運行狀態。其最終目的是為了提高供電可靠性和供電質量，自動隔離故障區段，減少停電范圍和停電時間，降低維護工作量，提高整個配電系統的效率，提升服務電力用戶的水平。配電自動化設備可以分為 DA、DAS、FTU、DTU、TTU 五大類別。 表表 1：配電自動化主要設備：配電自動化主要設備 分類 定義 配電自動化（DA、配網自動化） 配電自動化以一次網架和設備為基礎，以配電自動化系統為核心，綜合利用多種通信方式，實現對配電系統的監測與控制，并通過與相關應用系統的信息集成，實現配電系統的科學管理。 配電自動化系統（DAS） 實現配電網的運行監視和控制的自動化系統，具備配電