能源用钢深度报告：能源用钢，增长可期

能源结构转型，能源用钢发展可期

能源用钢体量小，但部分产品附加值高，值得关注。按巴黎气候变化大会 承诺及《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》，未来能源结构将向非化石能源和天然气转变，利好部分能源用钢需求。从稳定性、成本等角度考虑煤电仍将是压舱石，提高超超临界机组占比将是煤电降低碳排放的重要方式;此外天然气占一次能源消费比重有提升空间，国内缺气，未来长 输管道、LNG 接收站投资额或增长，国家管网公司也将是推动因素;十三 五期间，海上风电建设较为滞后，海上风电有望在未来十年迎来成本下降、 建设加速。

能源用钢体量、占比较小，但产值相对较高。根据冶金工业研究院测算，2017-2019 年， 我国能源用钢消费量在 3000-4000 万吨区间，相对于同期 8-9 亿吨的粗钢表观消费量，能 源用钢体量小、占比低。常规能源用钢主要为油气长距离输送管道，此外，也有部分非常 规能源用钢使用环境苛刻，如耐低温（-160℃）、高温（＞600 摄氏度）或腐蚀用钢，技 术含量高、单位价值较高，如超超临界锅炉用 Super304H 不锈钢无缝管价格约 5 万元/吨。

能源结构变化，材料技术逐渐突破、并量产。据 Wind，从 2001 年到 2020 年 8 月，中国 核电发电量占比从 1%上升到 5%，期间 CAGR18%。据 Mysteel，2010 年前，核电蒸发 器用 690U 型管仅日本、法国、瑞典三国企业可供货，法国产 690U 型管价格 240 万元/ 吨（均为人民币，下同），后来宝钢等实现 690U 型管国产化，价格降至 70-80 万元/吨， 可供货 750 吨/年。

能源向低碳方向发展，对材料性能要求更高。在《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》 中，提出到 2030 年，我国非化石能源发电量占比提升至 50%，单位 GDP 的 CO2二氧化 碳排放比 2005 年下降 60%-65%。政府在能源“十二五”、“十三五”发展规划均对非化石 能源消费比重、碳排放量及火电供电标准煤耗有预期性或约束性目标，我们预计能源“十 四五”发展规划仍将继续限制上述指标。

贸易摩擦，材料国产化率提高，带来新机遇。2017 年 1 月，工信部发布《新材料产业发 展指南》，到 2020 年，在碳纤维复合材料、高品质特殊钢、先进轻合金材料等领域实现 70 种以上重点新材料产业化及应用，建成与中国新材料产业发展水平相匹配的工艺装备 保障体系。为实现上述目标，工信部定期发布《重点新材料首批次应用示范指导目录》（已 发布 2017、2018、2019 年版本），并建立了新材料首批次保险补偿机制。此外，中美贸 易摩擦、海外疫情发展，也给国内关键设备、关键材料提高国产化率带来了契机。

综上所述，我们认为能源用钢体量小、部分附加值高。未来中国能源行业仍将以火电发电 方式为压舱石，但仍有结构调整的必要，例如火电中超超临界机组的增加，非化石能源中 核电、风电的大力发展，以及加大 LNG 形式的天然气进口等，能源用钢未来发展机遇可 期。

内外生需求或推动超超临界机组投资额增长

燃煤发电仍然是能源基建的基础。2003 年，因重工业高速发展，一度出现电荒，2003-2005 年火电出现投资高潮，随后火电利用小时数走低，火电投资逐渐放缓。但在国内的能源结 构中，火电、煤电的装机量、发电量占比仍然较高，较高的火电、燃煤装机量为经济发展 提供了稳定、低成本的电源来源，也为风电、光伏、水电等新能源发展提供了调峰力量。

超超临界机组具有清洁高效特点。2016-2017 年发改委和国家能源局发布的《能源生产和 消费革命战略（2016-2030）》、《“十三五”能源规划》均要求 2020 年煤电机组供电煤耗 低于 310g 标煤/千瓦时，新建电厂平均供电煤耗控制在 300g 以下。根据中电联数据，2018 年煤电机组供电煤耗 290g 标煤/千瓦时，随着超超临界机组占比的提高，2019、2020 年 供电煤耗应较 290g 标煤/千瓦时低，可完成“十三五”规划目标。

超超临界发电机组主蒸汽温度超过 600℃，煤耗仅为 256g 标煤/千瓦时，较 567℃的超临 界煤耗低 44g 标煤/千瓦时，且污染物排放更少，符合《能源生产和消费革命战略 （2016-2030）》、《“十三五”能源规划》能源规划的方向，2014 年 9 月发改委、环保部、 国家能源局发布的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014~2020 年）》要求，新建燃 煤发电项目原则上采用 60 万千瓦及以上超超临界机组。

预计 2030 年燃煤机组装机量 13.5 亿千瓦。2016 年国家发改委发布《电力发展“十三五” 规划》，其中提及 2020 年燃煤装机力争控制在 11 亿千瓦以内，占比降至 55%。据中电联， 2018 年燃煤装机量 10.08 亿千瓦，占比 53%，新增 30.56GW，关停 7.83GW；我们预计 2020 年燃煤机组装机量 10.86 亿千瓦，占比 51%，近年来光伏成本下降、风电抢装及燃 煤小机组淘汰，使得新能源装机占比提高较多。

预计未来 10 年约 1 亿千瓦煤电服役到期。据北极星电力网，国内燃煤机组关停始于 1999 年，由于“上大压小”，国内对环保重视程度的增加及清洁能源装机量的上行，能耗、环 保指标相对较差的小煤电机组多提前退役。据中电联披露的煤电机组及新增煤电机组数据， 我们测算得从 2010 年到 2018 年，燃煤机组合计淘汰 8.02 亿千瓦，2019 年国家能源局 下达的落后煤电产能淘汰目标为 8.66GW，中电联尚未更新 2019 年实际关停煤电数量。 2020 年 7 月，国家能源局下达 2020 年煤电行业淘汰落后产能目标任务为 7.33GW。

国内煤电机组多按 30 年寿命设计，根据《国内外煤电机组服役现状研究》， 2020-2030 年国内退役煤电机组将达 0.993 亿千瓦，而根据对 Wind 提供的 6000 千瓦及以上电厂火 电设备容量的梳理，在 1990-2030 年无提前退役产能的保守假设下，则 2020-2030 年退 役煤电机组为 1.45 亿千瓦。国内外均有电站服役寿命超 30 年的案例，如美国燃煤发电厂 的平均使用年限是 42 年，11%发电厂运行年限超 60 年1，考虑到国内提高的环保标准， 我们假设国内机组实际服役寿命 35 年，则预计 2021-2030 年关停机组将达 1.02 亿千瓦。

预测未来 10 年新建煤电机组 3.69 亿千瓦。我们估算“十三五”期间新建煤电机组 2.69 亿千瓦，预测“十四五”、“十五五”期间将分别新建煤电机组 1.99 亿千瓦、1.70 亿千瓦， 其中超超临界机组占比将增加。发改委、环保部及国家能源局于 2014 年 9 月发布的《煤 电节能减排升级与改造行动计划（2014~2020 年）》要求新建燃煤发电项目原则上采用 60 万千瓦及以上超超临界机组，按我们对北极星网站数据的不完全统计，2018 年投产的燃 煤机组中，超超临界机组占比为 34%，2019 年上升至 73%，预计此后比例将进一步提高。

挖掘超超临界机组投资带来的机会。超超临界锅炉通过提高锅炉中蒸汽的压强和温度来提 高机组的热效率，其汽水管道包括再热器管、过热器管、水冷壁管、省煤器管、空气预热 管、导热管、下降管及各种联箱管均长期处于高温高压条件，因此要求钢管具有高的持久 强度、高抗氧化腐蚀性能并具有良好的组织稳定性。其中，二级、三级的过热器管和再热 器管是锅炉烟气系统里温度最高的地方，蒸汽温度达到 600℃，烟气温度较 600℃高，需 要使用 Super304H、HR3C 不锈钢无缝管钢管，据 Mysteel，每 GW 超超临界机组需要消 耗 Super304H 和 HR3C 等高压锅炉管数量约为 1250 吨。

Super304H 等产品早年由日本、德国公司垄断，武进不锈在 2007 年成功研制 Super304H 不锈钢无缝管，获得国家科学技术部颁发的“国家重点新产品”证书，2008 年该产品通 过鉴定，打破海外技术垄断。2009 年，武进不锈生产 Super304H 钢管在华能井冈山电厂 和大唐信阳电厂 660 MW 超超临界机组中投入使用，标志着 Super304H 钢管真正国产化。

Super304H 等产品仍存进口替代空间。从不锈钢冷拔锅炉管进口数据看，2017-2019 年 进口量在 1-2 万吨，其中包含 Super304H 等高端产品，整体进口均价在 5-6 万元/吨。

除新建机组使用的 Super304H 国产化率提高以外，煤电机组 10 年大修时也涉及 Super304H 等不锈钢管的更换，国产化率也将进一步提高。

我们认为 630-650℃或将是超超临界发电过渡机组。2010 年，国家能源局组织成立 “国 家 700 摄氏度超超临界燃煤发电技术创新联盟”，并依据《“十二五”国家能源发展规划》 和《“十二五”能源科技发展规划》设立了国家能源领域重点项目《国家 700 摄氏度超超 临界燃煤发电关键技术与设备研发及应用示范》。《电力发展“十三五”规划》在清洁高效 发电技术中指出以高温材料为重点，加快攻关 700 摄氏度超超临界发电技术，研究开展中 间参数等级示范，实现发电效率突破 50%。

此前适用于 600-620℃的 Super304H 和 HR3C 均不能满足超超临界机组向 700℃或中间 参数过渡机组的要求。Super304H 有较高的高温持久强度，但由于 Cr 含量仅为 18wt%， 其抗高温氧化/烟气腐蚀能力不足，服役产生大量的氧化铁皮，造成机组维护不便。HR3C 的抗高温氧化/烟气腐蚀性能优异，但高温持久强度偏低，且服役过程中冲击韧性恶化严重。 从目前的在研材料看，我们认为直接向 700℃机组迈进有较大难度，630-650℃将成为 600-620℃与 700℃的过渡机组。

2017 年，工信部发布《新材料产业发展指南》，目标是到 2020 年，在碳纤维复合材料、 高品质特殊钢、先进轻合金材料等领域实现 70 种以上重点新材料产业化及应用，建成与 中国新材料产业发展水平相匹配的工艺装备保障体系。为实现上述目标，工信部将牵头组 建新材料制造业创新中心，研究建立新材料首批次应用保险补偿机制，定期发布重点新材 料首批次应用示范指导目录。工信部在 2019 年底印发的《重点新材料首批次应用示范指 导目录（2019 年）》中提及适用于620-650℃超超临界电站的SP2215奥氏体耐热不锈钢、 适用于 630℃的 G115 马氏体耐热钢。

Sp2215 或成为超超临界过渡机组材料。Sanicro25 是由瑞典 SANDVIK 公司开发的一种 高温性能极佳的新型奥氏体耐热钢，其 650℃/105h 持久强度可达 165MPa，远高于其他 钢种。但是，Sanicro25 合金化程度也明显高于其他钢种，Co 和 W 的添加也将大大增加 炼钢和制管难度，预计其成品价格也将远高于现役材料。

SP2215 是由永兴材料（002756 CH，无评级）、武进不锈、北京科技大学共同研发钢种 材料，拥有自主知识产权，适用于 620-650℃机组。2018 年 7 月，永兴材料发布公告称 永兴材料提供的钢管坯、武进不锈生产的新型奥氏体耐热钢 SP2215 通过了全国锅炉压力 容器标准化技术委员会的“锅炉压力容器用材料技术评审”，获准用于超超临界锅炉的过 热器、再热器等部件，以及类似工况的受压元件。

据世界金属导报 2017 年报道，SP2215 的 650℃/105h 高温持久试验已进行约 10000h， 依据现有数据外推的持久强度不低于 130MPa，高于 Super304H 和 HR3C；650℃抗蒸汽 氧化试验已超过 2000h（图 2），其抗蒸汽氧化性能优于 Super304H，预计与 HR3C 相当。 此外，SP2215 的 Cr+Ni 含量仅为 37%，采用的炼钢及制管工艺与 Super304H 和 HR3C 无异，性价比优势十分明显。SP2215 有望成为 HR3C 和 Super304H 的替代材料，以及 中间参数等级超超临界示范机组过热器和再热器的候选材料。

2019-2020 年核电重启信号明确

据国家核安全局，2019 年 1 月，福建漳州核电厂和广东太平岭核电厂的两台机组获得核 准，并分别于 2019 年 10 月、12 月，先后获得国家核安全局的建造许可证。2020 年 9 月， 海南昌江核电二期工程、浙江三澳核电一期工程获得核准；此外，田湾、徐大堡也各自有 两台机组将逐渐进入建设阶段，并有望于 2020 年获得核准。

核电重启信号明确，据 Wind，2020 年前 7 月核电电源投资增长-3.40%，较 2019 年全年 -25%增速好转。我们假设 2020 年后，每年将有 2-4 个核电机组获核准，且核准后立即开 工建设，对应装机量 3.5GW。按现有项目建设进度，我们认为 2021 年将是核电设备订单 的高峰期。

“十四五”海上风电投资有望加速

国内海上风电起步晚、发展快。2010 年国内第一个海上风电场上海东海大桥风电场建成 并网，装机量 10 万千瓦，据 GWEC，到 2019 年底，国内并网海上风电 6.41GW。《风电 发展“十三五”规划》原 2020 年目标“5GW 以上”，在 2019 年 12 月的中国海上风电工 程技术大会上，国家发展和改革委员会能源研究所高级顾问、研究员韩文科称能源局已将 “十三五”海上风电目标调至 6.6GW。2010 年，海上风电装机量占比 0.52%，2019 年 占比提升至 3.05%，沿海江苏、福建等 8 省市均有海上风电项目。

2019 年 5 月 21 日，国家发改委下发《关于完善风电上网电价政策的通知》，引发陆上风 电、海上风电抢装潮，海上风电抢装潮有望持续至 2021 年。

预计“十四五”期间海上风电新增装机量约 25GW。与陆上风电比较，海上风电具有平均 风速高、利用小时数高、不占用土地资源，靠近用电负荷中心等优点。此外，得益于大型 风电设备产业化，海上安装工艺、海上输变电技术能力及运维能力的提升，海上风电大规 模开发获得保障。2019 年，中国海洋石油集团有限公司（未上市）首次发布了《绿色发 展行动计划》，明确大力发展海上风电产业开发等新能源新业务，中国华能集团有限公司 （未上市）与江苏省政府签署战略合作协议，双方将投入 1600 亿元打造华能江苏千万千 瓦级海上风电基地，建设研发、制造、施工、运维一体化的海上风电产业基地。此外，三 峡集团、国家能源集团、中广核、国家电投（均未上市）等央企都加大了海上风电的布局 力度。

据北极星电力网，截至 2020 年 6 月底，各地符合规划内核准海上风电总容量 35GW 以上， 根据我们对沿海各省市海上风电规划的梳理，远期装机量目标达到 109.72GW。

2019 年，国网能源研究院发布《2019 年中国新能源发电分析报告》，根据江苏、广东、 浙江、福建和上海等地已批复的海上风电发展规划规模，预测“十四五”期间，全国新增 海上风电装机容量约为 25GW；到 2025 年底，我国海上风电累计装机容量将达到 30GW 左右；到 2030 年底，我国海上风电的累计装机容量将会超过 60GW。2020 年 9 月，GWEC 发布《2020 全球海上风电报告》，预测到 2030 年中国海上风电装机量 58.8GW。

国网能源研究院及 GWEC 均认为到 2030 年，中国海上风电装机量达到 60GW 左右，我 们认为这一目标值过于保守。一是现有远期规划装机量显著超过 60GW，二是海上风电成 本逐年降低——水电水利规划设计总院发布的《中国可再生能源发展报告 2018》预测， 到 2025 年，海上风电成本快速降低，逐步实现海上风电平价上网，三是海上风电具有平 均风速高、利用小时数高、市场消纳空间大、适合大规模开发等优点，新增海上风电占风 电比例有望逐步提高，国网能源研究院新能源与统计研究所也认为未来五年海上风电新增 装机占风电新增装机的比例将由目前的 8%增加到 22%。基于华泰电力设备与新能源团队 报告《政策与需求共振，蓄力共前行》（2020.7.2）以及北极星电力网，我们预计“十四 五”、“十五五”期间每年风电装机量分别为 25-30GW、40-50GW。

海上风电走向大型化有利降本。按发改委 2019 年《关于完善风电上网电价政策的通知》， 新核准海上风电项目全部通过竞争方式确定上网电价，海上风电项目面临较大的降本压力， 据北极星电力网，华东勘测设计研究院认为目前还有 3000-4000 元/kw 的成本降低压力。

从全球海上风电发展趋势看，海上风电大型化、规模化是降本增效的有效途径，如 2020 年 1 月西门子歌美飒（未上市）推出的 10MW 风机发电量较 8MW 风机提升 30%，此外 更大的单机功率、更少的安装台数将有效降低后续的运维成本。据水利水规总院，近三年 来，欧洲新中标的海上风电机组都在 6.5MW 以上，主要设备制造企业加快大容量海上机 组的研发与商业化应用，西门子 7MW 机组商业化应用、维斯塔斯（未上市）批量生产 9.5MW 机组，GE Haliade-X 12MW 已安装样机，计划在 2021 年实现批量化生产，西门 子歌美飒 14MW 风电机组研发提上日程。

国家管网公司成立利好管网投资

19 年 12 月，国家管网公司正式挂牌成立。自 13 年起，国家层面陆续发布相关文件，针 对油气行业改革进行部署，19 年 3 月发布的《石油天然气管网运营机制改革实施意见》， 正式明确计划成立集中管理的管网公司。19 年 12 月，国家石油天然气管网集团有限公司 （以下简称“国家管网公司”）正式挂牌，资产来源为三桶油管网相关资产，“X+1+X”产 业链格局正式形成，即上游资源多主体、多渠道供应，中间环节统一通过管网集输，下游 销售市场充分竞争。

根据国家管网公司官网，国家管网公司（未上市）主要从事油气干线管网及储气调峰等基 础设施的投资建设和运营，负责干线管网互联互通和与社会管道联通，以及全国油气管网 的运行调度，定期向社会公开剩余管输和储存能力，实现基础设施向用户公平开放。

20 年 7 月，管网公司的资产注入正式启动。20 年 7 月 23 日，中国石油（601857 CH， 无评级）等公司发布公告称（临 2020-032），拟将所持有的主要油气管道、部分储气库、 LNG 接收站及铺底油气等相关资产出售予国家管网集团。由于相关资产较为繁杂，我们预 计相关交易过程需耗费一定时间，但已标志着国家管网公司迈入实质性运营阶段。

未来一次能源消费结构天然气占比将提高。发改委和国家能源局在 2016 年年底发布《能 源生产和消费革命战略（2016-2030）》，提出到 2030 年天然气占比达到 15%左右。从 2011 年到 2019 年，天然气消费量年均复合增速 10.8%，占一次能源消费比重从 4.3%提升至 7.8%，距离 2030 年目标 15%有较大距离。

国内“少气”，未来有望进口更多天然气。国内能源资源结构呈现出“富煤贫油少气”的 特征，据 Wind，从 2011 年到 2019 年，随着国内天然气消费量的增长，天然气对外依存 度从 24%上升到 44%。天然气进口包括管道气（气态）、LNG（液态），其中 LNG 占比稳 定在 40%以上，2019 年占比达到 60%。

据 BP，参考 2011-2019 年一次能源消费总量年均复合增速 2.9%，我们假设 2019-2030 年年均增速 1.5%，2030 年天然气占一次能源消费比例达到 15%，则 2019-2030 年天然 气消费量年均增速 7.7%。我们假设天然气对外依存度、LNG 进口占比均维持在 2019 年 水平，分别为 44%、60%，则 LNG 进口量 CAGR 或将达到 7.7%。

LNG 接收站建设有望拉动低温焊管需求。LNG 接收站从海运 LNG 船接收液化天然气，经 储存和气化后向外输送至终端用户，从卸船系统到储存、净化阶段，温度低至零下 162℃， 均需要使用低温不锈钢焊管。在卸船系统中，低温焊管用于 LNG 卸船管线、蒸发器回流 管线及 LNG 循环保冷管线等，在接受和净化装置中，低温焊管用于换热器、热交换器。

根据武进不锈招股说明书，以中石油建设的江苏如东 300 万吨/年 LNG 站一期项目为例， 其 LNG 管道的参数如下：接收站焊管 2900 吨；同时 LNG 接收站距离 LNG 装卸港口距 离直接影响 LNG 焊管用量，距离港口较远的需焊管 3000-4000 吨，距离港口较近的需 2000-3000 吨。

2020 年 5 月，卓创资讯称国内目前已投运接收站 22 座，总接收能力 7440 万吨/年，其中 部分已划拨给国家管网公司。国家管网公司已逐渐进入实质运营阶段，将逐渐发力 LNG 接收站建设，2020 年 5 月龙口南山 LNG 接收站项目开建，总规模 2000 万吨，总投资 350 亿元，一期工程项目 500 万吨，计划 2023 年建成投产。2020 年 9 月，据能源咨询公司 伍德麦肯兹（未上市），今年全球在建 LNG 项目的年气化能力将达 1.44 亿吨，为 10 年最 高水平，中国产能增量占全球 1/3，其中，33 个新建接收站的气化能力共计 9280 万吨/ 年，已建接收站扩建后，气化能力共计将增加 5100 万吨/年。

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（报告观点属于原作者，仅供参考。作者：华泰证券，邱瀚萱）