【民生证券】电网行业深度：电网开启新篇章，出海再造新引擎.pdf

2024-01-05

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海外电网现状：投资滞后，正在进入更换周期

欧美电网建设投资整体不及预期，滞后严重

欧美电网建设基本情况

美国电力系统 BPS 由包括加拿大、美国本土以及墨西哥部分地区在内的东部、西部、魁北克和 ERCOT（德克萨斯）四个区域电网组成。区域电网之间交流线路电力传输受限，通过直流线路连接。1）美国现有超过 97 万公里交流输电线路（>69kV），其中高压交流输电线路（>230kV） 39 万公里；直流输电线路（400-600kV）约 2,900 公里。2）美国拥有超过 885 万公里配电线路（<69kV）。

2021 年 BPS 净发电量达约 46 亿 MWh，其中天然气和石油为主要发电方式，发电量分别约 16.5 亿 MWh 和 9.3 亿 MWh。近年来天然气发电量占比逐渐增加，石油发电量占比逐渐减小。

欧洲电力系统的 60%由低压线路组成，37%由中压线路组成，3%由高压线路组成。根据欧洲电工标准化委员会（CEN-CENELEC），低压是指低于 1 千瓦（kV）的水平;中压范围在 1kV 和 36kV 之间，高压范围适用于 36kV 以上的任何电压。

据预测，到 2040 年欧洲电力系统电力容量将达 2.93GW，较 2020 年的 1.05GW 增长近三倍。据 Eurelectric 预测，到 2040 年欧洲电力系统电力容量将达 2.93GW，其中可再生能源将占绝大部分。

欧美电网承载力不足，基础设施老旧，导致并网存在延期问题

海外新能源并网需求激增，带来巨大电网投资需求。美国、西班牙、巴西、意大利、日本、英国、德国、澳大利亚、墨西哥、智利、印度、哥伦比亚共有新能源并网请求接近 3TW，其中 500GW 已处于并网连接的最终阶段。

欧美地区并网进展缓慢，成为阻碍新能源转型的一大问题。根据 EUSolarPower 在 2023 年 11 月发布的调研报告显示，欧洲目前地面光伏项目安装时间周期最长可达 8 年，平均时长为 4 年。美国目前清洁能源平均并网排队时长在 2 年以上，在 CAISO（加州电力调度中心）管辖地区则达到近 4 年。

导致并网延期的一个重要原因在于海外主要经济体基础设施老旧，无法适应上升的可再生能源发电量。可再生能源发电量上升，老旧的配电系统面临巨大压力，目前欧美面临电网规模小、基础设施老旧、连接不足等问题。根据 PTR 披露，美国高压电网拥有超过 3,500 个变电站，其中超过 33%的变压器使用寿命超过 50 年；AEP 指出，在未来十年内，30% 的现有输电导线的预期寿命将达到或超过 70 年。根据德勤披露，欧洲预计 2030 年欧洲现有电网中将有 40-55%的低压线路年限将大于 40 年。

欧美地区为首存在新能源建设与电网基础设施投资周期不相匹配的问题

新能源建设与电网基础设施投资周期不相匹配。新能源发电需要依托配电线路进行传输，两者是密不可分的关系，但电网基础设施建设周期远长于新能源建设。以欧美地区为例，建设高压输电线路需要 4-8 年，建设特高压线路需要 5-13 年，而新能源建设市场往往在 2-5 年不等，平均在 3 年左右，导致两者之间产生错配，需要提前规划电网基础设施建设。

海外主要经济体电网投资整体不及预期，且滞后于电源投资增长

海外主要经济体电网投资稳定增长，但整体不及预期，电网投资不足或成清洁能源转型的巨大障碍。据 IEA 统计，2016-2022 年海外主要经济体电网投资达到近 3,200 亿美元。2022 年电网投资增长 6%，但远远没有达到 APS 与 NSE 的计划，如果到 2030 年的电网投资保持在当前水平，年平均投资将低于 APS 标准的约 35%，NZE 标准的 42%。电网投资滞后于电源投资增长。2016-2022 年电力投资显著增长，增长率达 40%，到 2022 年已经超过 7,500 亿美元。相比之下，在电网基础设施支出仍保持稳定，每年徘徊在 3,000 亿美元左右。

新兴市场国家需求上升将拉动电网投资

新兴市场国家社会用电需求上升，但电气化率与电网可靠性跟不上节奏。据 IEA 统计，2000 年以来全球社会用电量几乎翻了一番，新兴市场国家增长尤为明显，在 2012-2021 阶段用电量超过 10,000TWh，超过发达经济体社会用电量。与之相对的，新兴经济体电气化率明显跟不上社会用电量增长的步伐，显著低于发达经济体。同时，新兴经济体电网可靠性有待提升。以 2016-2020 年来看，除中国外新兴经济体每年平均断电时长在 19 小时以上，是美国的三倍左右，中国和欧洲的 15 倍左右。

新兴市场国家财政资源不足导致电网投资放缓。过去 5 年除中国外新兴市场电网投资速度放缓，年平均下降 7%。电力供应与需求增长促使除中国外新兴市场电网投资增加，但近五年投资速度放缓，据 IEA统计，2017- 2019 年年平均投资 860 亿美元，2020-2022 年年平均投资下降至 657 亿美元，年平均下降 7%，由于亚非拉地区电气化与电网可靠性仍不足，投资放缓令人担忧。亚非拉地区电网投资极度依赖政府投资，政府资金短缺或为电网投资减缓的原因之一。亚非拉地区电网投资通常通过在公共事业部门占主导地位的国有企业进行的，但财政资源不足、监管障碍等阻碍了电网投资进度。

亚洲：用电需求高速增长带来电网投资需求

2022 年亚洲全社会用电量为 13,073TWh，并将持续增长。以印度为首，东南亚为其次，亚洲用电量持续高增，据 Fitch Solutions 的预测，未来十年亚洲社会用电量将以 3.5%的 CAGR 增长至 2032 年的 18,406TWh。 2022 年亚洲国家出现了不同程度的用电紧张，电力基础设施有待提升。目前亚洲发电仍以原煤为主，清洁能源发电仍有上升空间。2022 年亚太地区清洁能源发电量占总发电量的 32.0%，中国清洁能源发点占比略高，为 34.9%，其他地区为 27.5%。

非洲：电力覆盖度较低，未来将拉动电网投资

非洲各国供电人口比例在 30%-80%之间，多数国家电气化程度小于 10%。世界银行资料显示，非洲大部分国家供电人口比例在 20%-60%之间，仅有个别国家供电人口比例超过 78%。撒哈拉以南非洲电力公司经营困难，难以维护老化设备或铺设新的电力设施，预计未来电力系统建设产生的需求缺口将进一步加大。

未来非洲将增加电力覆盖程度。据 IEA 预测，在 APS 框架下，非洲到 2030 年将解决 67%的现有无电家庭供电，其中 4,500 万户家庭连接到主电网，3,200 万户连接到微型电网，2,600 万户通过独立解决方案供电。

拉美：清洁能源发电比例较高，需要配套电网设备投资

拉美地区清洁能源发电占比较高，吸引电网投资升级。根据中国电力网的数据，2022 年拉美地区清洁能源发电占比 72.4%，其中水力发电占主要部分，为 53%，可再生能源发电占比同样较高，为 18%。而拉美地区的电网建设落后于电源建设，预计未来电网建设将进一步扩大。

海外电网空间：2030 年前欧美或投入超 14,000 亿美元

现代化、电气化、低碳化转变赋予欧洲电网投资增长潜力

欧洲电网投资大幅增加，向现代化、电气化、低碳化转变。Eurelectric and E.DSO 的研究显示，预计到 2030 年欧洲配电网投资将达 3,750-4,250 亿美元。同时风能和太阳能发电能力必须从 2022 年的 4,000 兆瓦增加到 2030 年的至少 1,000 千瓦，包括大量建设 3,170 兆瓦的海上可再生能源。

欧洲颁布电网投资计划，提出欧洲电力部门清洁转型需 5,840 亿欧元电网投资。2022/11/28 欧盟颁布电网投资计划，提出为实现欧洲电网现代化、电气化以及可再生能源的替换和扩张，欧洲电网需要 5,840 亿欧元投资并快速实施 2023 年 PCI 清单中包含的 85 个输电、存储和智能电网跨境项目。

老旧设备更换与电网扩张促进美国电网投资

老旧设备更换促进美国电网投资。美国电网根据 Brattle Group 预测，假设四分之一的设备在使用 50-80 年后更换，那么未来 20 年内则每年将需要大约 100 亿美元的输电投资来更换、重建或升级总计 8 万英里的老化输电网；假设全部的设备在使用 50-80 年后更换，那么未来 20 年内则每年将需要大约 400 亿美元的输电投资来替换、重建或升级总计 32 万英里的老旧输电资产。扩张计划促进美国电网投资。2022 年美国能源部在《联邦公报》表示通过升级和新建输电线路来实现美国电网的大规模扩张，预估到 2030 年输电系统扩大 60%，到 2050 年扩大两倍，输电系统扩张也将促进美国电网投资。

美国宣布电网弹性和创新伙伴合作关系计划（GRIP），目前已完成第一轮融资，开启第二轮融资。GRIP 计划旨在提高美国电网的可靠性、韧性与灵活性，包括三种资助机制。增强电网韧性基金（25 亿美元）旨在资助输配电技术解决方案，减少极端天气和自然灾害造成的影响。智能电网基金（30 亿美元）注重增加输电系统的容量，旨在增强电力系统的灵活性、效率和可靠性。电网创新计划（50 亿美元）将通过向州、地方政府和公用事业委员会等提供财政援助，与电力公司合作使用创新方法建设输配电基础设施和储能项目，以增强电网的韧性和可靠性。 2023 年 10 月 18 日，美国能源部宣布首轮融资将拨款近 35 亿美元支持 58 个项目，提高美国全国电网可靠性。本次项目分布于美国的 44 个州，将助力超 35 吉瓦的可再生能源并网，同时投资建设 400 个独立微电网项目，集中为医院和急救中心等关键设施提供服务。 2023 年 11 月 14 日第二轮融资机会开始，美国能源部将提供高达 39 亿美金支持电网基础设施部署，完整申请截止日期为 2024 年 4 月 17 日美国东部时间下午 5：00。2023 年 11 月 14 日，拜登-哈里斯政府宣布通过 2024 财年和 2025 财年电网弹性和创新伙伴关系（GRIP）计划的第二轮融资机会提供高达 39 亿美元的资金。成功的项目将部署联邦资金，以最大限度地大规模部署电网基础设施，并利用私营部门和非联邦公共资本来推进部署目标。本次融资将致力于增强电网灵活性和弹性，重点放在推进互联进程、集成电网通信系统、分布式能源部署三个主题领域。

新兴市场国家：加快电网部署以支持能源转型

世界各国陆续布署电网投资计划进一步支持能源转型。据 IEA 统计，南非制定 2023-2032 年输电发展规划，计划 2023-2032 年十年间将 40 亿美元投资于电网建设；澳大利亚制定 2022 年综合系统计划，计划 2022- 2050 年共向输配电网投资 90 亿美元；巴西在 2032 年十年能源发展计划中提出 2032 年前将投资 320 亿美元到电网中；印度计划 2030 年前电网投资达到 290 亿美元。

各个国家分别进行电网研究，系统规划每隔一到五年进行一次研究，在更短的范围内对电网投资进行规划。以下是一些国家电网研究的例子。

全球电网投资额度预测

预计最终用途部门的电气化、分布式可再生能源和替换现有电网将带动海外电网投资增长。预计到 2030 年前全球电网投资将显著增加，2023- 2030 年间年平均电网投资约 5,000 亿美元。2030 年后电网投资将进一步增长，在 APS 框架下，2031-2040 年间投资 7,750 亿美元/年，2041-2050 年间投资 8,700 亿美元/年。在 NZE 框架下电网投资将在 2035 年达到每年一万亿美元。电网投资预计到 2030 年前全球电网投资将快速增长，新兴经济体发展势态汹涌。预计到 2030 年欧洲/美国/除欧美外其他地区/中国/除欧美中外其他地区/全球年平均投资额为914/1,180/2,779/893/1,886/4,873亿美元，年均复合增长率为 7.9%/5.9%/9.3%/5.9%/13%/8.0%。

海外电网格局：集中度低，欧美电网企业基础较深

海外电网行业集中度较低，主要供应商为跨国龙头企业。以变压器市场为例，海外变压器市场主要供应商包括国际电气巨头如 ABB 电网、西门子能源、施耐德电气等，还有美国本土电气企业如通用电气公司。美国市场：供应商高度分散，主要供应商包括西门子、ABB、通用电气、施耐德、艾默生。欧洲市场：供应商高度分散，主要供应商包括日立 ABB 电网、伊顿电气、施耐德、通用电气、西门子能源。

ABB 公司：全球最大的变压器制造商和服务提供商

ABB 是全球最大的变压器制造商和服务提供商。阿西布朗勃法瑞公司（ABB），成立于 1883 年，总部位于瑞士苏黎世，业务遍布全球 100 多个国家和地区，ABB 业务范围覆盖欧洲、美国和亚洲、中东、非洲地区，以欧洲为主要业务领域，在欧洲、美国和亚洲、中东、非洲地区分别设有工厂 678、226、540 家，是世界上最大的生产工业、能源、自动化产品的公司之一。1893 年，ABB 交付的第一台变压器是世界首批变压器之一。ABB 现拥有 55 个变压器厂和 30 个服务中心，是全球最大的变压器制造商和服务提供商。 ABB 公司包含四大业务：电气、运动控制、过程自动化和机器人与离散自动化，以电力和自动化产品最为著名。2022 年剥离涡轮增压部门，成立一家新的上市公司阿塞隆，并于 2022 年 10 月 3 日在瑞士证券交易所开始交易。公司 2023 年实现营收 322 亿美元，其中电气/运动控制/过程自动化/机器人与离散自动化营收占比分别为 45%/24%/19%/11%。

ABB 公司电气化业务领域提供领先的配电和管理技术、解决方案和服务，以安全、智能和可持续的方式为世界通电。电气业务主要产品包括中低压电气元件、开关设备、数字设备、外壳、断路器、电源转换产品和电动车充电解决方案等。旨在提高电力交付和安全性，并提高能源管理、效率和运营的可靠性。受到销量增长和价格的双重支撑，加之运营效率的提高，电气业务营收从疲软中恢复实现增长。2023 年 ABB 公司电气业务实现营业收入 145.84 亿元，同比增长 7%。

日立能源：全球能源技术领导者

日立能源为全球能源技术领导者，总部位于瑞士。2020 年 ABB 与日立公司合资成立了日立 ABB 电网，也就是日立能源的前身，2021 年日立 ABB 电网宣布更名为日立能源公司，2022 年 ABB 将全部电网业务出售给日立公司，目前日立公司具有日立能源的全部股份。日立能源业务遍布 140 多个国家，员工约 4 万人；每年业务规模约 100 亿美元（735 亿人民币）。日立能源主要业务包括电网自动化、电网接入、高压产品和变压器四大业务。日立能源的电网自动化业务部门为全球前 250 家电力公司中的 50% 提供包括发电、输电、配电、工业、运输和基础设施等方面支持。电网集成项目在过去 15 年交付 4,000 多个项目，产品组合包括广泛的输电和变电站应用，如包括高压直流输电、变电站、柔性交流输电系统等。公司是高压技术的领导者，产品交流电压高达 1,200 千伏，直流电压高达 1,100 千伏。日立能源提供全套电力变压器及相关零部件，目前已向全球主要市场交付了 2 万多台电力变压器（超过 2,600GVA）。

目前日立能源的财务报告包含在日立公司财报中，关注日立公司三大业务中绿色能源与移动（GEM)部分，其中日立能源部分包含在电网业务中。日立公司电网业务在全球处于领先地位。2022 年日立公司绿色能源与移动业务实现总营收 2.5 兆亿日元，其中电网营业收入为 14.39 千亿日元，占总营收 59%，在全球处于领先地位，日立能源收入 14.14 千亿日元。稳定的积压订单转换、解决外部供应链挑战和产能建设推动日立能源收入呈现逐年高速上涨趋势。2023 年 Q1-Q3 日立能源收入 13.12 千亿日元，同比增长 29%，以 2023Q1-Q3 为基准预测的 2023 全年营业收入约 18.03 千亿日元，同比增长 28%，全年调整后 EBITDA 预计约 1487 亿日元，同比增长 47%。

西门子能源：高压输变电巨头

德国西门子（SIEMENS）创立于 1847 年，是全球最大的电气和电子公司之一。西门子能源前身是 2019 年 5 月西门子分拆的电力和天然气部门，目前业务覆盖从能源工业应用、发电、输电到储能的全能源价值链，业务遍布 90 个国家和地区。2020 年 9 月，西门子能源从西门子公司分拆上市，登陆法兰克福交易所。2023年西门子能源实现营收311亿欧元，其中 EMEA/美洲/亚洲、澳大利亚实现营业收入 148/100/64 亿欧元，占比 48%/32%/21%。西门子能源主要提供高压输变电领域的一、二次电力设备及系统服务。公司的高压开关、高压变压器、高压环网柜等设备的全球市占率较为领先。

西门子能源 2023 年重新整合公司结构，现分为四个部门：由原天然气与电力（GP）拆分而成的天然气服务（GS）、电网科技（GT）、工业转型（TI），以及西门子歌美飒可再生能源公司（SGRE）。2023 年 2 月 14 日，西门子能源完成对西门子歌美飒可再生能源的收购，对其实施 100% 控制。2023 年西门子能源实现营业收入 311 亿欧元，其中 GS/GT/TI 业务营收分别为 109/72/44 亿欧元，主要增长原因为积压订单的处理。西门子歌美飒的收入略低于上年，为 90.9 亿欧元，主要原因为其产品出现质量问题，尤其是 4.X 和 5.X 陆上涡轮机，以及产品成本增加与海上风电活动推迟。

施耐德电气：以低压为核心，多方面拓展业务边界

施耐德电气成立于 1836 年，公司成立初业务领域主要集中在当时蓬勃发展的铁路、钢铁领域，后历经多次重组以及战略并购，公司在 20 世纪 80~90 年代，逐步确立了以电气及自动化产品作为经营重心的发展战略；在 1999 年 5 月，公司由施耐德集团改名施耐德电气，进一步确立了公司对电气行业的专注和能效管理专家的形象。施耐德电气业务分为能效管理和工业自动化两大板块，在能效管理业务中细分为中压设备及电网自动化、低压设备及楼宇自动化和关键能源及服务三个领域。据公司 2023 年业绩报告，施耐德电气 2023 年实现营业收入359.02亿欧元，能效管理实现营收282.41亿欧元，占总营收的79%，电气自动化业务营业收入及占比为 76.61 亿欧元/21%。施耐德电气业务主要集中在欧美亚地区，三者相差不多。能效管理业务营收在北美地区最多，2023 年实现营收 104.49 亿欧元，占比 37%，自动化业务营收在亚洲地区最多，2023 年实现营收 24.44 亿欧元，占比 32%。

通用电气公司：多元化科技公司

通用电气公司是一家高科技工业公司，主要业务部门包括航空航天、可再生能源、电力部门，以及于 2023 年 1 月分离独立的医疗保健部门。具体业务包括商用和军用飞机的发动机和系统，风能和其他可再生能源发电设备和电网解决方案以及天然气、蒸汽、核能和其他发电设备等。公司业务遍及全球 170 个国家，制造业和服务业在美国 26 个州共设立 75 个工厂，另外在 32 个国家设有共 130 个工厂，员工约 17.2 万人。通用电气公司 2023 年实现营业收入 646 亿美元，同比增长 17%，航空航天、可再生能源、电力部门占比 49%/24%/27%/24%。根据公司年报，公司 2023 年航空航天和可再生能源部门表现出色，航空航天部门营收占比较高，且自 2020 年来呈现增长的趋势。

伊顿公司：多元化动力管理公司

伊顿公司一家专注电力价值链、电动汽车市场并利用数字技术进行电力管理的智能电力管理公司。该公司成立于 1911 年，2023 年是伊顿在纽约证券交易所上市 100 周年纪念日。公司为 170 多个国家的客户提供服务，员工约 9.2 万人，代表产品包括不间断电源系统、中压开关面板、开关设备、真空断路器、装配器、电气自动化系统。2023 年伊顿公司实现营业收入 232 亿美元。2022 年美国业务占总业务的一半以上，美国/ 欧洲 / 亚太地区 / 拉丁美洲 / 加拿大营收占比分别为 60%/19.07%/10.53%/7.25%/3.63%。伊顿公司成功由汽车公司转型至多元化能源动力公司，2023 年约 90%的利润来自于航空与电气。2021 年 8 月公司将其液压业务出售给 Danfoss A/S，目前主要业务包括电气、航空航天、车辆以及电动交通，根据公司年报，公司电气部门营收占比较高，且自 2020 年来持续保持稳定，2023 年电气部门营收占总营收的 70%。

国内企业：出海篇章刚刚打开

我国电力设备出口现状从出口地区来看，中国电力设备出口主要面向亚洲，近年出口增速放缓。亚洲作为中国电力设备的主要出口国始终占有较大份额。2021 年起受到欧洲低碳化和设备更新的影响，中国出口欧洲电力设备显著增长，增速达到近 50%，2022 年增速有所放缓。从出口类别来看，中国电力设备出口以变压器为主，呈现平稳增长的趋势。我国出口金额最大的是变压器，其次是开关、继电器、断路器、电容器、电表。自 2020 年开始我国主要电力设备出口显著增加，变压器、电表出口增速较快。

变压器出口方面，我国 2023 年 1 月至 2024 年 2 月变压器出口金额呈现波动上升的趋势。据中国海关总署数据，2023 年全年，我国变压器累计出口数量 27 亿个，同比下降 14.9%，但变压器出口金额波动上升，2023 年全年出口金额达 372.9 亿元，同比上升 26.3%。2024 年变压器出口依旧保持高增速，2024 年 1-2 月我国变压器累计出口金额 58.9 亿元，同比增长 33.2%。

我国变压器主要向亚洲出口，其次为欧美地区，中国出口欧洲增速最快。据中国海关总署数据，中国 2023 年向亚洲/欧洲/北美地区出口变压器 169/77/34 亿元，占总出口额 47%/22%/10%，中国 2024 年 1-2 月向亚洲 /欧洲/北美地区出口变压器 25/13/6 亿元，占总出口额 45%/23%/11%，欧美地区出口占比逐渐增大。出口增速方面，随着欧美地区电网建设需求的扩张，中国向欧美地区的变压器出口在 23、24 年，尤其是 24 年迅速增长，2024年1-2月欧洲/北美/南美变压器出口同比增长68%/84%/55%，北美受到贸易禁令颁布的影响增速不及欧洲与南美地区。

电表方面，我国 2023 年 1 月至 2024 年 2 月电表出口金额总体呈上升趋势。据中国海关总署数据，2023 年全年，我国电表累计出口金额达 102.8 亿元，同比上升 22.6%。2024 年电表出口维持高增长，2024 年 1-2 月我国电表累计出口金额 16.3 亿元，同比增长 20.25%。

电表出口以亚非欧为主，北美电表出口市场有所欠缺。根据中国海关总署数据，中国 2023 年向亚洲/非洲/欧洲出口电表 33/24/36 亿元，占总出口额 32%/23%/35%，中国 2024 年 1-2 月向亚洲/欧洲/北美地区出口电表 7/4/5 亿元，占总出口额 41%/24%/29%，亚非欧电表出口始终占主导地位。2023 年中国向北美出口电表金额 0.32 亿元，且出口金额在 2024 年继续降低，2024 年 1-2 月向北美累计出口数额为 270 万元，同比下降 49%。

高压开关方面，中国出口数额持续增长，但 23 年下半年开始增长速率放缓。2023 年高压开关出口金额达 62.1 亿元，同比上升 31.6%，但增长主要来自上半年，23 年上半年增长率普遍高于 40%，下半年开始到 24 年 2 月大部分月份增长率低于 20%。2024 年维持低增长速率，1-2 月高压开关累计出口 9.46 亿元，同比增长 7.49%。

高压开关出口以亚洲为主，南美出口增速较快。根据中国海关总署数据，中国 2023 年向亚洲出口高压开关 40.6 亿元，占总出口额的 65%，中国 2024 年 1-2 月向亚洲出口高压开关 6.7 亿元，占总出口额的 70%。南美出口市场涨势良好，2023 年中国向南美出口高压开关金额同比增长 73%， 2024 年 1-2 月向南美累计出口金额同比增长 45%，维持良好的增速。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）