火電鍋爐管行業研究報告:柳暗花明又一村
(報告出品方:民生證券)1 火電“壓艙石”作用突出,項目核準同比大增1.1 火電“壓艙石”作用突出,保障電力供應穩定火電是我國無可爭議的
(報告出品方:民生證券)
1 火電“壓艙石”作用突出,項目核準同比大增
1.1 火電“壓艙石”作用突出,保障電力供應穩定
火電是我國無可爭議的主體電源。立足富煤貧油少氣的基本國情,我國形成了 以煤電為主、氣電為輔、生物質發電為補充的火電發展格局。截至 2022 年 11 月, 全國火電裝機 13.2 億千瓦,占發電總裝機容量的 52.57%,其中,煤電 11.2 億千 瓦,占火電裝機容量 84.60%,貢獻了不可替代的電網安全支撐,有力滿足了經濟 社會發展需要,是當前無可爭議的主體電源。
以煤電為主的穩定支撐性電源建設有望重新啟動。受煤價和“雙碳”影響, 2021 年我國的火電投資完成額有所下降,新增投產煤電裝機僅 2800 萬千瓦,同 比下滑 30.40%。但 21 年以來頻繁出現的拉閘限電現象以及 22 年夏天由極端高 溫帶來的用電高峰電力供應不足的問題都側面反映了新能源供電能力不足以及不 穩定的問題,而火電具有穩定性較強,建設周期較短等優勢,為了保障電力供應, 國家迅速出臺一系列政策,要求加快煤炭產能釋放,火電承擔保障電力供應的主要 責任。2022 年 8 月 19 日,電規總院發布《未來三年電力供需形勢分析》,提出要 保障未來三年 1.4 億千瓦煤電按期投產,同時盡快將新增規劃煤電項目落實,適時 新增規劃一批電源儲備項目,以煤電為主的穩定支撐性電源建設有望重新啟動。
1.2 煤電核準同比大增,鍋爐價值量明顯提升
2021Q4 以來火電核準裝機量明顯增加。從 2021 年 Q4 開始,火電投資規模 出現較大幅度的增長,2021 年 12 月獲得核準的煤電裝機占到全年總核準裝機的 54.37%。根據我們統計,2022 年煤電核準量為 68.18GW,同比 2021 年大幅增 加。專家預計后續將會有一大批煤電項目獲批,每年將核準 8000 萬千瓦(折合 80GW),2024 年保證投產 8000 萬千瓦的數量,未來三年將帶來 2 億千瓦的新 增裝機量。

下游鍋爐機組價值量回升,上游原材料有望受益。2021 年火電投資低迷,根據我們統計火電鍋爐中標價格明顯回落,2022 年上半年價格最低跌至 7.60 億元。 進入 2022 年下半年,隨著火電核準項目增加,超超臨界 1000MW 級二次再熱機 組中標價格已普遍回升至 12.5 億元之上,最高達 14.76 億元。鍋爐管作為鍋爐的 主要原材料,隨著下游鍋爐價格的提升,鍋爐廠盈利的改善,有望明顯受益。
1.3 新建項目與升級改造并舉,大力發展超超臨界機組
超超臨界機組是主要發展方向。根據遲成宇等發表在《世界鋼鐵》期刊上的論 文,高壓機組和亞臨界機組等火電機組熱效率低下,分別為 33%和 41.8%,不僅 造成了煤炭資源的大量消耗,同時大量有害氣體的排放嚴重污染環境。通過對幾種 潔凈煤燃燒技術的比較,例如超超臨界( USC) 、常壓循環流化床燃燒( CFBC) 、 整體煤氣化聯合循環( IGCC) 、增壓硫化床聯合循環( PFBC) 等,從技術難度和可 行性方面來看,超超臨界燃煤技術更適合我國的情況,在技術方面具有可行性、成 熟性與穩定性,可以在短期內迅速發展并產生規模效應。超超臨界技術在世界各國 的現實運行當中也已經被證實是提高燃煤效率、降低發電成本、減少污染物排放的 一種切實可行的方法,并已經在歐美及日本等發達國家得到了應用和推廣。因此大 力發展大容量、高參數值的超超臨界燃煤技術已成為我國實現節能減排目標的一 種重要手段,也是我國火電機組的主要發展方向。

新建項目與舊項目升級改造并舉。結合國家發改委和國家能源局 2021 年發布 的《全國煤電機組改造升級實施方案》,要求新建非熱電聯產燃煤發電項目原則上 要采用 60 萬千瓦及以上超超臨界機組,且供電煤耗低于 270 克標準煤/千瓦時; 對供電煤耗在 300 克標準煤/千瓦時以上的煤電機組,要加快創造條件實施節能改 造,對無法改造的機組逐步淘汰關停,并視情況將具備條件的轉為應急備用電源。 要求“十四五”期間改造規模不低于 3.5 億千瓦,穩步推進 650℃等級超超臨界 燃煤發電技術。新建項目與舊項目升級改造并舉,將帶動建設超超臨界機組的產品 需求。
2 需求柳暗花明,火電不銹鋼管價值重估
2.1 鍋爐的“骨架”—火電鍋爐管
超超臨界鍋爐對管道的性能要求更高。根據張書輝等發表在《新型工業化》期 刊上的論文《超超臨界鍋爐管道用鋼的研究現狀與發展趨勢》,超超臨界機組對于 鍋爐、管道和壓力容器的鋼材要求很高,處于高壓高溫狀態的蒸汽將會先通過水冷 壁,然后為過熱器與再熱器管,并且先后通過集熱箱與主蒸汽管道,在此過程中, 其壓力與溫度將會不斷上升。為了確保上述部件能夠安全有效地工作,應當采用高 溫力學性能良好的合金或是耐熱鋼,現在超超臨界鍋爐中采用的鋼種有 HR3C、 S30432、T91 與 T92 等。
過熱器與再熱器是鍋爐內工質溫度最高的部件。過熱器主要是將飽和蒸汽加 熱成過熱蒸氣;再熱器主要用于將汽輪機高壓缸的排汽返回鍋爐再次加熱,然后再 送到低壓缸膨脹做功,使汽輪機末級葉片的蒸汽濕度控制在允許范圍內。
過熱器與再熱器分為對流式、屏式和壁式。對流式過(再)熱器由蛇形管組成, 布置在鍋爐水平煙道或尾部豎井,吸收煙氣的對流放熱量;屏式過(再)熱器布置 在爐膛內部,吸收爐膛輻射熱量,減少煙氣擾動,減低熱偏差,改善蒸汽氣溫特性, 又分為輻射式和半輻射式,分別布置在爐膛上前部和出口處;壁式過(再)熱器緊 貼水冷壁或爐墻布置,也成為墻式過熱器,常用于低溫段過(再)熱器。

高溫積灰與高溫腐蝕的危害。煤灰中的堿金屬接觸到受熱面管壁時,堿金屬發 生凝結,在高溫煙氣中氧化硫作用下,行成致密的白色堿金屬硫酸鹽積灰層,不僅 降低了受熱面吸熱能力,增加管排間阻力,而且在高溫狀態下,半熔融狀態的硫酸 鹽會與 Fe2O3 保護層發生反應行成復合硫酸鹽,對金屬產生強烈的化學腐蝕作用, 從而影響機組運行,縮短設備使用壽命。
2.2 S30432 與 HR3C 是鍋爐管中的頂級管材
火電鍋爐管材質可分為碳鋼管、鉻鉬合金鋼與鉻鎳不銹鋼。碳鋼管與合金鋼管 中的 15CrMo 與 12CrMoVG 用量較大,合計占爐內用量約 75%,但性能較差, 產品較為低端,主要用于中低壓鍋爐與較為低端的過熱器和再熱器。而合金鋼中的T91 和 T92 與鉻鎳不銹鋼管產品相對高端,適用溫度較高,尤其是 S30432 和 HR3C 適用溫度范圍可達 700℃,是鍋爐管中的頂級管材。整體來看,火電投資的 提升使得各種管材需求均有增長。
S30432 耐熱不銹鋼是目前超超臨界電站鍋爐過熱器及再熱器最廣泛使用的 商用奧氏體類耐熱鋼之一。它是在 TP304H 的基礎上,通過降低 Mn 含量上限, 加入約 3%的 Cu、約 0.45%的 Nb 和一定量的 N,經過高溫軟化工藝及大變形量冷軋工藝處理,并在高于 1150℃條件下固溶處理后具有單一的奧氏體組織,晶粒 度在 7—8 級以上。服役過程中在奧氏體晶內逐漸析出微細彌散的富銅相,會輔助 產生極佳的強化作用,許用應力也會大幅提高。必要時,根據客戶要求可采用內壁 噴丸技術來提高管材的抗蒸汽氧化能力,延長運行壽命。 HR3C 耐熱鋼具有優良的抗氧化腐蝕性能,高溫蠕變強度以及焊接性能。 HR3C 是在 25—20 型奧氏體耐熱鋼 TP310H 的基礎上添加了 0.20%~0.60%的 Nb 和 0.15%一 0.35%的 N,使材料抗高溫強度明顯提高,同時其 Cr 質量分數提 高到 25%,Ni 質量分數提高到 20%,因此在長期服役過程中,Cr 易于向表面擴 散,與氧結合形成致密的氧化層,起到良好的抗氧化作用,抗蒸汽腐蝕性能更好。
鎳價對超級不銹鋼管成本影響較大。相對于合金鋼和碳鋼管,鉻鎳不銹鋼管中 鎳質量占比明顯提升,S30432 和 HR3C 鎳含量中間值分別為 9%和 20.1%,成本 受鎳價波動影響較大。假設鎳價格上漲 10000 元/噸,對應的 S30432 和 HR3C 成 本將分別提升 900 和 2010 元/噸。
2.3 需求柳暗花明,相關標的明顯受益
我們預計 2022 到 2025 年高端不銹鋼鍋爐管需求將明顯增加。一臺超超臨界百萬機組對于 S30432 和 HR3C 等高端不銹鋼需求量為 800-1000 噸,其中 S30432 和 HR3C 占比分別為 73%和 27%。新建需求方面,根據前文,每年核準 80GW 煤電項目,從核準到建設需要 1 年左右的時間,考慮到鍋爐廠產量需要逐 步爬坡,則 2023-2025 年新建煤電裝機量為 60、80 和 60GW;改造需求方面, 根據“十四五”期間煤電機組改造規模不低于 3.5 億千瓦,折合 350GW,我們假 設可以升級改造的煤電機組約 110GW,2022 年火電改造項目較多,升級改造需 求預計為 30GW。由于產能爬坡需要時間,且 2023 年開始火電新建項目將占用 大量產能,預計 2023-2024 年火電改造需求將逐步降為 20 和 10GW,直到 2025 年新增需求下滑后重新反彈升至 40GW,按照 1000 噸/GW 的用量估算,則 2022- 25 年新增+升級改造產生的需求將由 2021 年的 3.81 萬噸提升至 10 萬噸,CAGR 為 27.32%。
全國鍋爐廠產能可承接新增需求。2008 年以來,三大鍋爐廠新建電站歷史最 高值分別為哈鍋 32.81GW(2010 年),東鍋 26.43GW (2008 年),上鍋 28GW(2009 年)。全國合計新建鍋爐電站 2008 年以來最高值為 102.43GW(2008 年),完全可以承接上述表格中的新增需求。

2.4 技術與認證壁壘雙加持,行業集中度較高
S30432 鋼管對晶粒度、高溫強度、抗腐蝕性能要求較高,制管工藝對成品的 性能影響很大,其中關鍵工藝包括冷變形前的高溫軟化處理、大變形量冷軋和冷變 形后的稍低溫度下的固溶處理。由于工藝的特殊性,因此對鋼管廠的整體綜合能力, 特別是技術與設備能力提出了更高的要求。
變形前固溶溫度的把握。在一定溫度范圍內奧氏體耐熱不銹鋼固溶溫度 越高,高溫持久性能越好,但晶粒卻會隨固溶溫度的升高而長大,從而導 致材料的抗蒸汽氧化性能變差,因此在最終成型前進行一次高溫軟化處 理。高溫軟化處理析出的沉淀相細小彌散,在較低溫度下固溶時不能完全 溶解,將起到“釘扎”晶界的作用從而阻礙晶粒長大。
大變形冷加工保證晶粒度。經高溫軟化處理后,晶粒仍有 3 級甚至更粗, 須經過大變形冷加工充分破碎,不但保證了成品鋼管晶粒度細于 7 級, 而且使析出的鈮和鉻的碳、氮化合物更加彌散。
最終固溶處理的溫度和時間決定了產品的性能。固溶溫度越高,保溫時間 越短;但管壁越厚,保溫時間就越長。因此在確定最佳保溫時間時要綜合 考慮固溶溫度和鋼管規格(壁厚)等因素。
技術提升推動國產化。高端鍋爐用管曾長期依賴于從日本住友和德國 DMV 等 公司進口,時刻會面臨“卡脖子”問題。國家發展改革委在 2007 年 11 月就將超 超臨界電站鍋爐鋼管列為重點攻關項目,2008 年 4 月和 2009 年 6 月國內成功研 發 S30432 和 HR3C 不銹鋼管,并先后在江蘇呂泗電廠、江西井岡山電廠等多家 電廠應用,經過了十幾年的實際運行檢驗,運行狀況良好。在產品參數方面,我國 國產管材的抗拉強度(),屈服強度(0.2)和延伸率()均滿足標準要求,與日 本住友公司的產品相對比,國內產品的部分指標已經實現了跨越。由于疫情期間進 口產品的供貨周期變長以及國家倡導解決“卡脖子”問題等因素,國產化進程會較 快速的推進,未來國產替代的市場空間非常廣闊。
較高的認證壁壘。鍋爐廠對自身供應鏈體系要求較為嚴格,以東方鍋爐廠為例, 若要成為其潛在客戶并轉為正式客戶,需要經過采購部門、質保部、評審組、總經 理等多項流程審批。而鍋爐廠對上游供應商制造許可證、注冊資金、儀器設備、技 術人員等均有明確的要求。寶鋼股份 2008 年建立了 S30432 的生產體系,并通過 專家評審,但直到 2010 年才獲得全國壓力容器標準化技術委員會技術評審證書和 生產許可,僅獲得生產許可就花了 2 年時間。

供應格局相對集中。國內高端鍋爐管產品的主要供應商有兩類,分別是專業的 無縫鋼管企業和大型聯合冶金企業。由于鍋爐管在產業鏈地位較為弱勢,尤其是自 2012 年開始行業需求收縮,具有成本或產品差異化等優勢的企業才能在激烈的市 場競爭中生存下來。聯合冶金企業規模效應強,在原材料獲取上具有成本優勢;而 專業化的無縫鋼管生產企業,雖然沒有聯合企業的規模效應,但其技術力量強、生 產經驗豐富、市場信譽好,并且經過技術積累,形成了各自的優勢產品。武進不銹、 太鋼不銹、盛德鑫泰等為國內主要的電站鍋爐用小口徑無縫鋼管供應商,在國產 S30432 或 HR3C 的技術和制造工藝上具有領先地位。
價格有望上行,行業龍頭積極投產。需求有望高速增長,而行業供給彈性受限, 超級不銹鋼管價格有望持續上行。龍頭企業積極把握行業復蘇機遇,業績有望得到 明顯提振。武進不銹火電鍋爐管原有產能 1 萬噸,2020 年開始投資 4.7 元建設年 產 2 萬噸的高端不銹鋼管項目,目前廠房已經進入建造階段,預計 2023 年 5 月 份就可以進行生產,年產量將達 2 萬噸,2024 年可達 3 萬噸。盛德鑫泰 80%的 營業收入來自于火電,目前有不銹鋼管產能 1.5 萬噸。公司 IPO 募投項目包含 3 萬噸的不銹鋼產能和 2 萬噸的 T91、T92 產能,預計 2023 年一季度開始投產, 二季度滿負荷運行。
3 重點公司分析
3.1 武進不銹:把握火電需求復蘇機遇,高端管材龍頭蓄勢 待發
公司實際控制人為朱國良家族。朱國良家族即朱國良先生、顧堅勤女士、朱琦 女士和沈衛強先生,其中朱國良與顧堅勤為夫妻關系;朱琦與朱國良為父女關系、與顧堅勤為母女關系、與沈衛強為夫妻關系。截至 2022 年 9 月 30 日,朱國良家 族合計持有公司 39.28%的股權,其中朱國良持有公司 16.14%的股權,朱琦持有 13.28%股權,分別為公司的前兩大股東,顧堅勤持有 2.22%的股權,沈衛強持有 2.22%的股權,股權占比 5.42%的公司第三大股東——常州富盈投資有限公司的 實際控制人同樣是朱國良家族,朱國良和朱琦分別持股常州富盈投資有限公司 60% 和 40%。公司目前有全資子公司——常州潤興管業有限公司,其主營業務范圍是 不銹鋼管、鋼制管件制造及加工,由武進不銹持股 100%。
公司不銹鋼管產品下游消費領域主要是石油化工,且是國內第一家國產化 S30432 供應商。武進不銹在石油煉化、天然氣輸送、電站鍋爐和煤化工等行業的 不銹鋼管市場中居于行業領先地位,目前有 5.35 萬的不銹鋼無縫管產能以及 5.5 萬噸不銹鋼焊管產能。從下游行業來看,公司產品主要流向石油化工、機械設備等 領域,其中石油化工是公司最大的下游消費領域,2021 年營收占比 40.05%,毛 利占比 44.50%。公司自主創新,填補了我國超超臨界火電機組鍋爐用不銹鋼無縫 管國內空白,是第一家國產化 S30432 的供應商,對超超臨界機組供貨數量最多。

火電鍋爐管需求釋放,公司積極增產把握市場復蘇機遇。受益于火電核準量 大增以及改造升級需求提振,2025年火電鍋爐高端不銹鋼無縫管需求將由2021 年的3.81萬噸提升至10萬噸,CAGR為27.32%。公司把握火電管材市場復蘇機 遇,積極發行可轉債增產2萬噸高端不銹鋼鍋爐管。2022年12月6日,武進不銹 發布公告中標上海鍋爐廠2023年百萬等級火電機組S30432高端不銹鋼管的采購 項目。本次中標合同的預估不銹鋼管需用量約120萬米(預計折合約8000噸), 總計含稅金額約 37,000萬元。 2022 年業績承壓,行業需求反轉有望明顯受益。受疫情沖擊,前三季度公司 主營產品產銷量下滑,疊加原材料不銹鋼圓鋼和板材價格上漲,公司主要產品盈利 能力有所下滑。22 前三季度公司實現營收 20.38 億元,同比+1.97%,但毛利率 同比下滑 1.42pct 至 13.62%,最終歸母凈利潤 1.43 億元,同比-8.78%。隨著超 級不銹鋼管需求回暖,價格持續上行,公司盈利能力有望得到明顯提振。
提升高端產品比例,盈利能力有望進一步得到增強。根據華經情報網,預計 我國乙烯裂解爐、高溫爐管市場規模穩定擴大,但目前國產化爐管尚無高溫持久 數據,設計單位無法選用。公司與國內某石化巨頭聯合立項,展開深度合作,致 力于打破國外壟斷,實現乙烯裂解爐對流段爐管的國產化;作為精密不銹鋼管材 的龍頭企業,公司在3500噸精密管材生產線投產過后繼續砥礪前行,將為公司高 盈利能力構筑護城河,打造行業龍頭地位。
3.2 盛德鑫泰:火電鍋爐管后起之秀,需求柳暗花明受益明 顯
公司實際控制人為周文慶家族。周文慶家族即周文慶先生、宗煥琴女士及其 他關聯人,其中周文慶與宗煥琴為夫妻關系。截至2022年末,周文慶家族合計持 有公司65%的股權,其中周文慶與宗煥琴分別直接持有公司43.50%、20.25%的 股份。常州聯泓企業管理中心(有限合伙)與常州鑫泰企業管理中心(有限合 伙)為公司的員工持股平臺,分別直接持有公司 7.85%和 1.90%股份。宗煥琴 持有聯泓合伙1.66%份額,從而間接持有公司0.13%股份。周文慶家族其他關聯 人總計持有聯泓合伙10.18%份額,從而間接持有公司0.80%股份,同時持有鑫泰 合伙16.84%份額,從而間接持有公司0.32%股份。

公司產品下游消費領域主要是火電鍋爐管,且以合金鋼管為主。目前公司火電 鍋爐管客戶已涵蓋上海鍋爐廠、哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐等國內大型電站鍋爐制造 企業。2019 年,5 家火電鍋爐廠占公司總營收比例為 80.88%。公司目前共有產 能 12.5 萬噸,其中 T91 與 T92 產能 2-3 萬噸,不銹鋼管產能 1.5 萬噸,2022 年超級不銹鋼管銷量約占 50%。公司主要產品為合金鋼無縫管,2022H1 營收占 比 64.5%,毛利占比 52.31%;不銹鋼無縫管營收占比僅 17.8%,但毛利占比 31.75%,體現了不銹鋼管較高的單噸盈利能力。
火電鍋爐管后起之秀,市場占有率明顯提升。公司近幾年相繼開發了 ASME SA-213T系列小口徑合金無縫鋼管、全系列優化型內螺紋無縫鋼管、T91合金鋼 管、T92合金鋼管、超超臨界鍋爐機組用 TP347H、TP347HFG高性能不銹鋼無 縫鋼管等新產品。2020年,S30432不銹鋼無縫鋼管通過了國家鋼鐵產品質量監 督檢驗中心的型式試驗評定,并在東方鍋爐材料研究所、哈爾濱鍋爐廠材料研究 所通過了包含 10000 小時以上的高溫蠕變持久試驗在內的性能評定,產品質量 穩定可靠。 超級不銹鋼持續漲價,公司積極投產把握市場復蘇機遇。2025年火電鍋爐高 端不銹鋼無縫管需求將由2021年的3.81萬噸提升至10萬噸,CAGR為27.32%。 公司IPO募投項目目前包含3萬噸的不銹鋼產能和2萬噸的T91、T92 產能,預計 2023年一季度開始投產,二季度滿負荷運行,將明顯提升公司盈利能力。 需求改善疊加成本下移,2022 年前三季度公司盈利能力明顯改善。受益于火 電鍋爐管行業需求反轉,疊加原材料鋼材價格下行,22前三季度公司實現營收8.87 億元,同比+8.64%,實現歸母凈利潤 0.45 億元,同比+46.33%。
3.3 常寶股份:能源管材需求良好,PQF 產線達產助力產 能大幅提升
公司實際控制人為曹堅先生。截至2022年9月30日,曹堅先生直接持有公司 24.68%股份,關聯人曹雨倩女士為曹堅先生女兒,直接持有公司1.60%股份。江 蘇常寶投資發展有限公司為曹堅先生行使控制權的公司,持有公司7.47%股份。 曹堅先生及其關聯人、行使控制權的公司合計持有公司33.75%的股權。
公司 2021 年重新聚焦能源管材主業,主要產品為碳鋼管與合金鋼管。從下游 行業來看,公司產品主要流向油氣和火電鍋爐領域,其中油氣領域是公司最大的下 游消費領域,2022H1 營收占比 58%,毛利占比 68.21%。公司 21 年整體出售醫 療資產,重回能源管材主線業務,高端 PQF 生產線已于 2021 年 6 月 18 日投產 試運行,達產后使公司管材年產能達到 100 萬噸,在下游需求良好的背景下,支 撐公司產品銷量實現較大幅度的增長。

油氣+火電鍋爐管市場需求雙雙回暖。油氣管道方面,油氣價格持續處于高 位,有望支撐油氣管材需求。公司重點做好國外市場開發和認證工作,積極拓展 海外市場,2022H1營業收入同比增加40.38%,而毛利率水平更高的海外業務收 入同比大幅增加137%。火電鍋爐管方面,公司生產的小口徑高壓鍋爐管、HRSG 超長鍋爐管、U型高壓給水加熱器用管等產品廣泛應用于國內外電站機組, T91、T92高合金鋼產品成功應用于超超臨界機組。 出口業務提振疊加匯率波動影響,2022 年前三季度公司盈利大幅提升。受益 于需求改善,原材料鋼材價格下行,疊加匯率波動影響,公司匯兌收益明顯增長, 前三季度財務費用同比下滑 1.12 億元,助力公司業績增厚。22 前三季度公司實現 營收 44.89 億元,同比+52.85%,實現歸母凈利潤 3.23 億元,同比+244%。
(本文僅供參考,不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息,請參閱報告原文。)
精選報告來源:【未來智庫】。
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