国金证券：湘电股份直驱风机前景看好但估值已高(组图)-搜狐财经

　　基本结论、价值评估与投资建议

　　若明年能顺利实现量产，直驱电机将在2008年贡献0.04元的EPS，2009年0.10元，2010年0.15元；

　　我们深入分析了全球目前主要大厂的驱动方式和直驱风机的使用情况，包括Enercon、Clipper、Vensys等主要大厂，认为直驱电机未来空间巨大；

　　为揭示公司直驱电机的盈利能力，我们详细分拆了成本，并对可能的成本变化，包括钕铁硼、漆包线和硅钢等，进行敏感性分析；

　　公司其他业务基本稳定，交流电机维持20%左右的增长，但毛利率有所下降；交流电机收入规模和毛利率基本稳定；水泵略有增长；

　　综合对公司风电业务和其他业务的分析，测算得公司2007年实现每股收益0.451元、2008年0.556元、2009年0.816元；

　　即使全部业务以风电估值水平测算，公司2009年40倍和2010年35倍PE对应的估值区间在30.32～32.66元，目前股价基本合理建议持有；

　　当然公司风电部分的盈利预测存在一定不确定性，我们将密切跟踪，及时调整盈利预测。

　　直驱风机的技术背景

　　风电电机的历史发展趋势：无刷化、永磁

　　大规模工业化生产的风机是从丹麦上世纪七十年代末的三桨、上风向、定桨距失速调节的风机基础上发展来的；

　　随着单机容量的提升，这种恒速恒频的风机面临着技术挑战。容量越大，风机承受的能量密度越大，当风速跃升时，恒速电机将巨大的力传导给主轴和齿轮箱、电机等设备，产生的应力容易引起设备的疲劳损伤；

　　在这一背景下，变速恒频风机逐渐成为新的主流，变速恒频风电电机中，无刷双馈电机和永磁电机成为两个最有前途的方向；

　　电励磁的同步电机和绕线转子感应电机都需要通过滑环和电刷实现对转子绕组电流的控制。滑环和电刷之间电流较大，同时两者之间存在滑动接触，机械磨损和电腐蚀使得滑环电刷磨损严重，是容易产生故障的部位，无刷化成为必然要求；

　　普通鼠笼转子感应电机是无刷电机，但在变速恒频系统中难以直接使用，而永磁发电机不需要电励磁，可以兼顾直驱和无刷的需求。

　　永磁电机的特点：功率高、造价也高、控制技术复杂

　　永磁电机的优点是不需要电励磁，无励磁损耗，因此效率较常规电机高；同时，由于永磁体气隙磁通密度较高，因此可以提高电机的功率密度；

　　而稀土永磁材料的高磁能积使得同样输出功率下，整机重量降低30%，同体积下输出功率增大50%；同时可以减小离心力、提高转速、降低电流强度、减少冷却问题和机械轴承问题；而高剩磁使得气隙磁通密度较高，可以节约铜绕组用量，降低成本；高纠顽力使得退磁危险降低，可以采取多种磁体形状，方便设计各种定转子外形；最后，稀土钴使电机无最低工作温度限制，最高温度可以达到250摄氏度；

　　永磁电机的缺点是励磁无法调节，由于励磁无法调节，在变速系统中不能依靠电机本身实现恒压控制，很多时候不得不串连电容调压或者采用永磁与电励磁结合的混合动力方式。

　　直驱电机的特点：转速低、输出波形质量差

　　由于叶片转速普遍较低，现在的主流机型叶片转速基本在10~30r/min的水平，而传统电机的转速高达几千转甚至几万转，这当中需要齿轮箱增速；

　　MW级风机通常需要三级齿轮增速，比如GE的主要机型，从1.5mw到3.6m均是三级行星正齿传动，而Gamesa则使用一级行星二级螺旋齿的设计，各大厂的主要齿轮箱设计情况将在下文详细分析；

　　齿轮箱传动的劣势主要有下面几点：摩擦降低了传动效率、噪声、机械磨损需要定期润滑清洗、故障率高；取消齿轮箱的直驱电机则不存在上面的问题。

　　直驱电机与传统双馈电机的区别在于转速较低；

　　从原理上讲，电机输出电压频率不变时，转速与电机绕组的极数成反比，而与电磁功率成反比。因此，若保持与高速电机相同的额定功率，直驱低速发电机需要有较多的极数和较大的体积；

　　受铁芯尺寸和槽数所限，极数较多的直驱电机每极每相槽数过少，因此无法采取正常的分布和短距绕组，使得输出电压、电流波形含有较大的谐波分量；

　　解决这一问题的办法就是采用高性能的交直交变频器，对无功和谐波进行处理，使之符合上网要求。

　　直驱风机的现状传动方式分类：齿轮箱传动型、直驱型和混合型

　　根据传动方式的不同我们把主要整机大厂的机型分为三大类：齿轮箱传动型、直驱型和混合型；

　　主要大厂，包括Vestas、Suzlon和Gamesa、GE等均采用技术较为成熟的齿轮箱传动型；

　　Gamesa的机型，从G52-850到G90-2000都采用一级行星二级螺旋齿的齿轮传动模式；

　　GE的1.5mw到3.6mw则都采用三级行星正齿传动方式；

　　其他各厂齿轮箱方式各有不同，篇幅所限，下面只列出了部分厂商的齿轮传动方式，供参考。

　　采用直驱无齿轮箱的企业数量不多，但发货量占总装机的比例不低，目前较知名的主要是下面四家；

　　直驱最著名的是人尽皆知的Enercon，最近两年的出货量全球第二名；

　　Clipper设计风机已有20年历史，近两年在美国势头相当猛，其主力2.5mw机组有89/93/96/99四种机型，内装4台永磁同步发电机，绝缘级别H，空冷，若其中一个故障,仍可连续运行，可靠性很好；

　　Vensys也是国内比较熟悉的厂商，金风科技引进的就是它的1.2mw机型；其主流机型有1.2mw和1.5mw各两款共四款。结构主要是外转子式永磁直驱式发电机，采用全容量变流器,部件少,可靠性高；

　　M.torres机型以多极同步直驱式为主，机型有TWT1650/70、TWT1650/78两种，采用独立励磁的变速多极同步发电机。

　　混合型技术并未完全成熟，采用企业较少，无全球前十的整机厂采用；

　　Dewind的2mw机型Dewind8.2采用二级行星正齿的齿轮与四级永磁同步电机配合的混合驱动方式；

　　Multibrid采用1：9.92的行星斜齿配合水冷的永磁同步电机，目前刚刚结束试运行。

　　永磁电机制造的现状

　　国外永磁风力发电机的使用范围相当广泛，永磁电机制造商较多，技术流派亦多有不同；

　　一是横向磁场永磁电机TFPM(TransverseFluxPermanent-magneticMachines)，代表厂商是热那亚的R&D公司，有三种主要型号：

　　24r/min－600kw、20r/min-1.2mw、18r/min-2.4mw;

　　法马通公司则生产盘式双定子闭式回路水冷永磁风力发电机，转速范围在0~25r/min；

　　Zephyros(原来的Lagerwey)与ABB合作开发的2MW永磁直驱风机(LW70/2000)已经在Rotterdam附近的Masvlakte以及其他风场运行多年，其空轴可供人员出入，相当有新意；

　　国内自主知识产权MW级永磁直驱电机均处于设计、样品生产阶段；MW以下直驱电机技术水平也与大厂存在较大差距，主要表现为转速较高，无法适应直驱风机需求；目前能够生产的主要是金风从Vensys引进的Vensys62。