電機行業前景展望：節能電機+特種電機需求潛力巨大

1. 中小型電機行業平穩發展，產品結構逐步向專用及特種電機轉型

中小型電機行業平穩發展，2020 年市場規模達 656.6 億元。

“十三五” 期間，中國經濟邁入高質量發展新常態，電機行業也隨之進入相對平穩發展階段。2020 年中小電機行業銷售收入達 656.6 億元，CAGR 5=1.04%；工業總產值達 627.1 億元，CAGR 5=2.07%。

競爭加劇推動落后產能出清，馬太效應持續顯現。①伴隨下游需求穩定+行業競爭加劇， 電機制造行業利潤率顯著下滑，2015-2017 年電機制造業銷售利潤率均值由 14.7%下滑至 3.6%。同時，2016-2019 行業銷售利潤較低值連續 4 年為負，推動落后產能持續出清。②中小型電機行業馬太效應顯現，在中小型電機行業協會 64 家企業中，2020 年利潤總額 超過 6000 萬元的企業達 17 家，較 2016 年增加 6 家。

中小電機行業產業結構持續升級，主要產品逐步從普通電機向專用/特種電機過渡。伴隨 中國能源結構轉型及工業 4.0 的推進，中國電機行業逐步由過去以同質化普通電機為主過 渡到以專用及特種產品為主，以高附加產品引領市場。站在目前的時間節點，我們推薦中 小型電機行業的三個細分賽道：

節能高效電機：作為工業設備的“心臟”，電機是用電大戶，2020 小型電機用電 占工業用電量的 60%以上?！半p碳”背景下，高能耗行業低碳轉型，倒逼電機更新 代，帶動高效節能電機需求放量。同時 2021 年電機新國標實施以及兩部門聯合制定 高效節能電機目標，2023 年中國高效節能電機市場規模有望突破 450 億元。

三代核電電機：2021 年政府文件首次提出“積極”發展核電，中國核電有望在“十 四五”期間迎來密集建設期，我們預計 2021-2025 年中國年均核準 6-8 臺自主三代核 電機組，帶動核電電機每年新增約 1 億元需求。

高溫氣冷堆主氦風機：高溫氣冷堆熱效率領先，制氫成本接近化石能源制氫和焦爐煤 氣提，商用前景廣闊。主氦風機作為高溫氣冷堆的核心動力設備，120 萬千瓦機組 對應主氦風機價值量高達 5.5 億元。伴隨 2021 年 9 月石島灣項目首次臨界，氣 冷堆規模商用有望啟動，主氦風機需求有望逐步打開。

2. 雙碳推動高耗能行業“減量提質”，節能電機換新需求有望爆發

2.1. “雙碳”背景下，電機能效升級是傳統高能耗行業“減量增質”的必要一環

原煤、原油的 CO2表觀排放量占比合計達 89.1%，“雙碳”目標下石油石化、煤化工、鋼鐵 等行業碳減排壓力大。根據 CEADs 統計的中國 CO2表觀排放量，2019 年中國 CO2表觀排 放量達 104.35 億噸，其中原煤、原油占比分別高達 69.1%、20.0%。

高能耗行業減碳目標逐步落定。2021 年 10 國家**聯合五部委發文*高能耗行業 “十四五”減碳目標， 2025 年，鋼鐵、電解鋁、水泥、平板玻璃、煉油、乙烯、合成 、電石等重點行業和數據中心達到成員水平的產能比例超過 30%。

煤炭行業：到 2025 實現煤炭消費占比下降至 13%以下。推進煤炭消費替代和轉型 升級，嚴格控制新增煤電項目，新建機組煤耗標準達到國際先進水平，有序淘汰煤電 落后產能，加快現役機組節能升級和靈活性改造，推動煤電向基礎**性和系統調節 電源并重轉型。

石油行業：中國石油制定綠色轉型三步走戰略，到 2025 左右溫室氣體排放 近峰值，2035 年左右實現新能源新業務的戰略接替，2050 年實現“近零”排放。中 國石化致力于打造世界領先潔凈能源化工公司，于 2021 年 7 月開啟中國首個百萬噸 級 CCUS 項目建設，力爭在 2050 年實現碳中和的目標。中國海油加速能源轉型，努 力實現 2025 年清潔能源新產業收入占總收入 10%的目標。

鋼鐵行業：中鋼協發文制定行業碳達峰初定目標，2025 年前實現碳排放達峰；到 2030 年，鋼鐵行業碳排放量較峰值降低 30%，預計將實現碳減排量 4.2 億噸。

電機能效升級將成為工業領域助力“雙碳”目標實現的關鍵一環。①電機作為風機、泵、 壓縮機、機床、傳輸帶等各種機械設備的驅動裝置，被稱為工業設備的“心臟”，2020 年 中小型電機用電量占工業用電量的 60%以上。②面對減排目標，高效節能電機的推廣勢在 必行。根據中國標準化研究院，按照全國年發電量 5 萬億千瓦時計算，如果工業電動機效 率提升 1%，那么一年節約用電量將相當于國內一個中等城市年度用電量?！半p碳”背景下， 高能耗行業低碳轉型，倒逼電機更新換代，推動高效節能電機需求放量。

2.2. 政策助推高效節能電機應用，2023 年市場規模有望突破 450 億元

2021 年 6 月電機新國標實施，中國全面進入 IE3 高效電機時代。電機新國標實施后，IE3 效率將成為中國較低的三相異步電動機能效限定值（三級能效），低于 IE3 能效限定值的三 相異步電動機不允許再生產銷售。根據中國標準化研究院測算，如果中小型電機效率全部 從 IE2 提升到 IE3，全國年節電量可達 900 億千瓦時，僅生產過程即可減少 5960 萬噸碳 排放。

工信部、市場監管總局聯合制定高效節能電機提升目標。2021 年 11 月 22 日工信部和市 場監督管理總局聯合發布《電機能效提升計劃（2021-2023 年）》，到 2023 年，高效節能 電機年產量達到 1.7 億千瓦，在役高效節能電機占比達到 20%以上，實現年節電量 490 億 千瓦時，相當于年節約標準煤 1500 萬噸，減排二氧化碳 2800 萬噸。

3. 三代核電建設加速在即，核用電機需求有望持續釋放

3.1. 政策助力，中國核電行業有望迎來密集建設期

2021 年政府文件首次提出“積極”發展核電。2012 年福島核事故后，中國逐步放緩了核 電建設節奏。2021 年，《“十四五”規劃和 2035 年遠景目標》和《2021 年政府工作報告》 先后提出“積極有序發展核電”。政策助力，中國核電有望在“十四五”期間迎來密集建 設期。

截至 2021 年 8 月底，中國已核準 5 臺核電機組，達 2016 年以來較高峰。截至 2021 年 6 月底，我國商運核電機組 50 臺，總裝機容量 5214.5 萬千瓦，居全球第三；核準及在建核 電機組 23 臺，總裝機約 2480 萬千瓦，居全球首位。

3.2. 預計“十四五”年均核準 6-8 臺核電機組，新增電機需求每年約 1 億元

預計“十四五”期間中國年均核準 6-8 臺自主三代核電機組。2020 年中國商用核電裝機4988 萬千瓦，在建裝機 1260 萬千瓦。根據中國核能行業協會及有關機構的研究成果，到 2025 年中國核電在運裝機容量預計達 7000 萬千瓦左右，在建裝機規模接近 4000 萬千瓦；到 2035 年，我國核電在運和在建裝機容量將達 2 億千瓦左右，發電量約占全國發電量的 10%左右。按照華龍一號每臺機組裝機容量 116-120 萬千瓦進行測算，中國市場在 2035 年前需新建 100-150 臺核電機組，我們預計 2021-2025 年中國年均核準 6-8 臺核電機組。

此外，目前中國自主三代核電綜合國產化率達 88%以上，已具備每年 8-10 臺/套核電主設 備的制造能力和同時建造 30 臺以上核電機組的工程施工能力，因此產能將不會成為“十 四五”期間掣肘中國核電發展的因素。

按照“十四五”每年核準 6-8 臺核電機組，中國核電電機每年市場需求達 0.92-1.23 億元。參考核電電機龍頭佳電股份 85%-95%的市占率和對福清 5 號機組的核級電機供應情況，我 們以“核三級重要廠用水泵”價格代表核電電機單價，測得單臺核電機組對應的核電電機 價值量約 1500 萬元。

4. 四代核電高溫氣冷堆商用時代開啟，主氦風機空間有望逐步打開

4.1. 高溫氣冷堆商用時代開啟，核能制氫前景廣闊

高溫氣冷堆商用在即。①2021 年 9 月石島灣項目達到臨界狀態。2021 年 9 月 12 日，華 能石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程 1 號反應堆首次達到臨界狀態，機組正式開啟帶核功 率運行，標志著全球首座四代核電石島灣高溫氣冷堆臨界。②石島灣高溫氣冷堆核電機組 預計于 2021 年內實現并網發電。按照規劃，石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程還將進行 零功率物理試驗，驗證堆芯性能、控制棒價值及核儀表監測系統設備的可用性，預計于 2021 年內實現并網發電。

高溫氣冷堆熱效率領先，商用前景廣闊。石島灣高溫氣冷堆示范電站的氦氣出口溫度能達 到 750℃，產生 566℃的過熱蒸汽，因此高溫氣冷堆在熱電冷聯產、高溫工藝熱應用等核 能綜合利用上擁有廣闊前景，例如制氫、海水淡化、居民區供熱等。

應用前景一：高溫氣冷堆發電效率高。高溫氣冷堆示范工程采用氦氣作為冷卻劑，石墨作 為慢化劑，氣冷堆出口溫度可以高達 750℃，比目前普遍使用的水冷反應堆產生 300 多攝 氏度的高溫高出了一倍多，將核能發電效率從 37%左右提升至 42%以上。（報告來源：未來智庫）

應用場景二：高溫氣冷堆制氫，工藝契合度高，有望助力高排碳行業低碳轉型。

高溫氣冷堆能夠提供高溫工藝熱，是目前較理想的高溫電解制氫的核反應堆。高溫氣 冷堆制氫是將核反應堆與熱化學循環制氫裝置耦合，以核反應堆提供的高溫作為熱源， 使水在 800℃至 1000℃下催化熱分解，從而制取氫和氧。在 800℃下，高溫電解的理 論效率高于 50%，溫度升高會使效率進一步提高。在此種方案下，高溫氣冷堆（出口 溫度 700℃-950℃）和超高溫氣冷堆（出口溫度 950℃以上）是目前較理想的高溫電 解制氫的核反應堆。

高溫氣冷堆制氫成本低、減排效果優。①制氫成本低：根據《中國不同制氫方式的成 本分析》測算，高溫堆熱化學制氫成本僅 20 元/kg，接近化石能源制氫和焦爐煤氣提 氫成本，是成本較低的大規模新型制氫技術。②減排效果優：根據氫能匯數據，一臺 60 萬千瓦高溫氣冷堆機組可滿足 180 萬噸鋼對氫氣、電力及部分氧氣的能量需求， 每年可減排約 300 萬噸二氧化碳，減少能源消費約 100 萬噸標準煤。

在核電核準加速和工業低碳轉型背景下，高溫氣冷堆空間廣闊。我們以制鋼行業測算高溫 氣冷堆需求，2020 年中國粗鋼產量達 10.65 億噸，按照 180 萬噸鋼對 60 萬千瓦高溫氣冷 堆，對應 3.55 億千瓦高溫氣冷堆（即 296 個 120 萬千瓦規格的高溫氣冷堆機組）。

4.2. 主氦風機是高溫氣冷堆的核心設備，120 萬千瓦核電機組對應主氦風機價值量約 5.5 億元

主氦風機是高溫氣冷堆的心臟設備，被安裝在一回路內部蒸汽發生器輸出端，是核反應堆 一回路系統唯一的能動設備。在工作中，HTR-PM 的主氦氣風機將氦氣加壓到 70 個大氣 壓后作為冷卻劑，將反應堆堆芯產生的熱量帶走。隨后氦氣流經蒸汽發生器，再次加壓后 返回反應堆堆芯，從而實現能量交換。

經測算，高溫氣冷堆量產建設后，120 萬千瓦標準機組對應主氦風機價值量約 5.5 億元。我們根據佳電股份主氦風機成套產業化項目（年產 6 套主氦風機產品和 570 臺高壓防爆和 普通電機的產能每年可實現銷售收入 3.6 億元）和佳電股份 2020 年電機的單功率價格（271 元/千瓦），測得 120 萬千瓦標準高溫氣冷堆機組對應主氦風機價值量處于 5.1-5.9 億元區 間。

轉自未來智庫