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#CWIEME行业干货
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置。其行业产业链上游主要为原材料供应商,提供硅钢片、铜、铝等原材料;中游为变压器生产供应环节,为下游企业提供定制化变压器的产品设计、生产制造、装配调试和售后服务等,主要应用于能源电力、石油化工、冶金、铁路交通和城市建设等领域,各细分行业呈现出不同的市场需求特点。
本周小编带来关于美国变压器行业的专题报告——美国变压器供需失衡的局面下,国内厂商将迎来怎样的历史性机遇?
01
美国变压器市场规模全球占比接近两成
据Power Technology Research(下文简称“PTR”),2021年全球变压器市场规模达到373亿美元,其中电力变压器占236亿美元,配电变压器占137亿美元。分区域看,北美占全球变压器市场的21%,北美变压器市场由美国主导,美国占北美变压器市场总额的79%,即美国变压器总市场规模为63亿元,在全球市场占比17%,其中电力变压器市场收入38.5亿美元,配电变压器市场收入24亿美元,在全球占比分别为 16%、18%。
02
需求:政策支持,存量替换与增量需求齐升
存量需求:变压器老化严重,替换升级迫切性强
美国变压器老化严重,致使电网安全稳定性下降。美国电力基础设施的大部分投资都是在1950年代到1980年代进行,因此当前美国多数变压器都达到了平均寿命。根据PTR,美国70%的配电变压器机组使用年限超过25年,约15%的已经超过了40年的平均预期寿命;美国的高压电网包含超过3500个变电站,其中超过33%的变压器已使用超过50年,约六分之一的变压器使用年限超过60年。设备的老化增加了其故障率,加之极端天气的影响,导致电网供电的不稳定性增加。根据IEA 对部分国家按不同原因分类的电网相关停电情况的统计,2021年电网相关停电对美国经济的幅面影响达到540亿美元,美国因技术/设备原因停电所造成的经济影响占总GDP的比例高于中国、德国以及澳大利亚。
存量替换是美国变压器市场增长的重要驱动力,每年近 2/3 的变压器用于替换需求。根据 PTR,美国每年约 2.1%的变压器机组退役,用新变压器替换老旧变压器是行业重要的需求来源。美国每年销售的配电变压器超过 100 万台,但其中只有三分之一的容量增加;另外三分之二用于替换电网中使用了几十年的变压器。
新增需求:新能源与交通电气化推动新增需求
美国新能源发电量的大幅增长需要相应的输配电网络升级扩容,进而推动变压器需求。根据 EIA,2022 年美国总发电量达到40.9亿兆瓦时,风能、太阳能、水力等可再生能源发电量于 2021、2022 年先后超过核电和煤电。EIA 预测美国可再生能源发电的份额将从2021年的21%增加到2050年的44%,增量主要来自光伏和风电。美国新能源的发展目标需要对电网进行扩展和升级,以使得即将上线的新电厂能够实现电网互联,进而将推动电力和配电变压器市场的增长。
美国交通运输部门的电气化有望推动美国变压器市场的增长。根据麦肯锡的报告,美国联邦政府的目标是至2030年美国销售的新乘用车和轻型卡车中有一半应该是零排放汽车(ZEV),预计美国的电动汽车车队将从2022年的不到300万辆增长到2030年的4800多万辆,约占美国道路上所有车辆的15%,其中乘用车数量可能超过4400万辆。随着道路上电动汽车数量的增加,每年为电动汽车充电的电力需求将从现在的110亿千瓦时激增到2030年的2300亿千瓦时。电动汽车充电基础设施的急剧增长将在更高的电网容量需求和电网灵活性方面直接影响电网,推动变压器需求。
政策支持:相关法案支持美国电网建设升级
基础设施法案等政策有效推动美国电网投资建设。为提升电网可靠性以及对老旧设备进行升级改造,近年来美国逐渐加大对电网领域的投资。2022年北美电网投资额达到936亿美元,同比增长6.85%,2018-2022年复合增速达到6.97%。2021年11月通过的《两党基础设施法案》提出将升级美国的电网设施,投资超过650亿美元用于清洁能源传输和电网领域。它将通过建设数千英里的新的、有弹性的输电线路来升级我们的电力基础设施,以促进可再生能源和清洁能源的扩张,同时降低成本。《通胀消减法案》计划提供3700亿美元的激励资金,用于部署商业和新兴清洁能源技术。我们预计相关刺激政策有望对美国变压器在内的电网基础设施投资带来有效的拉动。
03
供给:本土厂商供给不足,变压器供需失衡
进口依赖:美国本土产能有限,进口依赖度高
美国变压器市场参与者包括本土企业和跨国公司,后者为主导。美国市场电力变压器的主要供应商分为美国公司(总部设在美国)和国际公司(可能在美国设有制造工厂,但总部设在其他地方)。美国公司包括通用电气(GE)、弗吉尼亚变压器公司(Virginia Transformer Corporation)伊顿(Eaton)、宾夕法尼亚变压器技术公司(Pennsylvania Transformer Technology)。另一方面,美国变压器市场由大型跨国公司主导,包括日立能源、WEG、HPS(Hammond Power Solutions)、西门子、晓星(Hyosung)、现代电力变压器(美国)和 JSHP 等。
美国本土变压器产能有限,进口依赖度较高。根据USA Trade Online,2021年美国变压器进口额为28.62亿美元,而前文提到当年美国变压器市场规模为63亿美元, 即综合进口比例达到 46%。不同容量等级中,大型变压器进口依赖度更高,根据PTR的数据,美国对大型电力变压器(容量>100MVA)的需求中 82%通过进口满足;不同绝缘类型中,干式变压器进口比例更高。
短缺现状:交付周期延长,价格大幅上涨
美国变压器面临供给短缺,平均交付时间延长几个月至数年。2020年以来由于与COVID-19相关的短缺和积压、劳动力限制、运输问题和地缘政治紧张局势,美国变压器出现短缺。根据PTR,美国电力变压器交货时间通常为从COVID-19 之前的12-14个月增至当前的38个月。
供应链短缺致使美国变压器价格大幅上涨,2009至2019年的这十年,美国变压器的价格都维持相对稳定,但由于供应链问题,美国变压器价格自2020年以来大幅上涨,单价上涨 100%-200%(来源:PTR)。根据美国政府问责署的报告,由于与供应链挑战相关的成本增加,采购各种规模的变压器变得越来越困难。一家受采访公司指出,一个相对较小的配电变压器在2020年的报价约为0.57万美元,至2023年2月,已上涨至2.2万美元至2.7万美元不等;大型配电变压器的报价已经从2020年的约2.4万美元增加到2023年2月的8.1万美元至10.9万美元。
扩产瓶颈:材料与人工不足,短缺或将长期存在
美国变压器厂商加大变压器产能投建,印证了行业需求的高景气度。美国市场的变压器制造商于2015-2016年投建了新的产能,以满足可再生能源增长所带来的需求。但由于需求无法持续,这些厂商的产能利用率下降至40-50%。面对近两三年来行业的旺盛需求,美国市场变压器厂商加大了相关投资。例如,日立能源于2022年5月和10月分别宣布投资1000万美元、3700万美元扩建其美国变压器工厂;WEG 于2023年12月宣布未来三年投资12亿雷亚尔(1雷亚尔=1.46人民币),以扩大巴西、墨西哥和哥伦比亚的变压器产能,满足拉美和美国对电力变压器的持续和不断增长的需求。根据PTR的报告,美国变压器设备制造商认为对变压器的需求的可持续性较为谨慎,更多选择扩建现有生产线或增加现有设施的班次,新建工厂的情况较少,不能完全填补需求缺口。美国提升变压器产量关键材料短缺、缺乏劳动力等瓶颈,短缺问题或将持续较长时间。
美国提升变压器产量,解决其供应短缺问题面临诸多瓶颈,例如:
现有变压器生产能力有限,建新工厂、扩建现有工厂及增加工人需要大量时间和资源;
关键材料和部件短缺,尤其是制造变压器的关键材料——晶粒取向硅钢(GOES);
劳动力短缺:变压器是劳动密集型产业,需要专门的培训,美国缺少变压器制造业的劳动力。
因此,美国市场变压器短缺的情况或将持续较长时间。
04
国内变压器厂商出海挑战与机遇并存
挑战:电网分散、认证壁垒高以及政策限制
美国电网较为分散,新入局设备厂商突破难度更高。美国的电力系统由三个主要的互联系统组成,它们在很大程度上彼此独立运行,彼此之间的电力传输有限。除了三大电网外,美国还有更多的地方性的电力企业和私有的电力企业,缺少我国电网的集采形式,投入产出比较差。如果需要打开电网的市场,需要搭建强有力的销售渠道,逐个突破,此时先进入市场的公司具备一定的先发优势。美国市场下游分散,电网、发电企业、工程总包商等均可能是潜在客户。
美国变压器市场产品认证技术门槛高、耗时长、费用高,且对环保更为重视。进入美国变压器市场需要相关的产品标准认证,主要认证标准主要包括 UL 标准、IEEE 标准等。这些标准是用于确保变压器产品的安全、性能和互操作性。美国变压器产品认证对于技术要 求较高,且如果没有当地或周边国家的销售经验,对部分技术标准的理解可能不准确。其次,美国变压器产品认证耗时较长,认证费用较高。此外,美国市场都注重环保问题,一些苛刻的业主会要求考察生产环境,排放是否达标,甚至可能会要求中国的变压器公司是否真正做到了碳中和或是零碳。
此外,美国对中国高电压等级电力变压器进口还存在政策性限制。
机遇:具备性价比与产能优势,加大出海布局
中国变压器厂商出海有 EPC 和并购/海外建厂/设备出海两类方式。
国内变压器厂商可以通过工程总承包商出海。国外越来越多的项目都是以 EPC的方式由工程公司主导,最终都是由工程公司去产生实际的合同签订流程。我国电工装备企业承包业务主要分布在美洲、非洲、亚洲区域,中国西电、特变电工、正泰电器等可通过其国际工程EPC,参与澳洲、美国、意大利、希腊、沙特等多地项目;保变通过和GE合作,出口美国市场。
国内厂商并购、海外建厂或者设备出海。国内厂商可以通过收购海外拥有核心技术的公司股权,实现技术升级,从而扩大技术国际市场份额;在当地建厂实现当地市场生产供应,可以更好的融入当地市场,与当地客户,尤其电网和发电企业形成稳固关系。例如金盘在墨西哥建设变压器工厂,即使美国对中国本土生产的产品有限制性的贸易政策要求,但在墨西哥工厂的产品出口则在合理的允许范围之内;海外贸易商出口的方式目前更多面相RCEP等周边国家为主。
国内变压器厂商具备技术、性价比、响应速度等多方面优势。此外,我国变压器厂商产能充沛,响应速度更快,产品交付周期更短。部分厂商还在海外布局产能,以更好地满足当地求。当前,我国变压器厂商正在加大出海布局,例如金盘科技产品和服务已遍布全球84个国家及地区,主要产品已获得国内外权威认证278个,伊戈尔已宣布计划在墨西哥新建变压器生产基地,以更好地推动公司在北美开拓新客户。
22 年起中国对美变压器出口额显著增长,过去两年复合增速44%。根据海关总署数据,2022年以来中国变压器厂商加快出海步伐,2022与 2023年出口额分别达到295/353亿人民币,同比+24.99%/+19.48%。这其中,美国市场对中国变压器出口增长贡献较大。2015-2021年中国对美变压器出口整体呈现负增长态势,2022年起中国对美变压器出口大幅提升至25.66亿元,同比+65.27%,2023年同比增长25.51%至32.21亿元, 2021-2023两年复合增速达到44%左右。
数据显示,2020年以来中国出口占美国变压器总进口额比例均低于10%,这表明在美国变压器进口需求大幅提升的背景下,中国对美变压器出口厂商仍然较少、出口规模较小,市场占有率偏低。但另一方面,当前美国变压器市场景气度高,预计2023 年国内厂商针对其他进口地区的潜在替代市场空间(即美国从其他国家和地区进口金额)接近52亿美元。国内厂商有望依靠其产能、性价比等优势提升市占率,快速提升海外业务收入规模。
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