电机行业前景展望：节能电机+特种电机需求潜力巨大

1. 中小型电机行业平稳发展，产品结构逐步向专用及特种电机转型

中小型电机行业平稳发展，2020 年市场规模达 656.6 亿元。

“十三五” 期间，中国经济迈入高质量发展新常态，电机行业也随之进入相对平稳发展阶段。2020 年中小电机行业销售收入达 656.6 亿元，CAGR 5=1.04%；工业总产值达 627.1 亿元，CAGR 5=2.07%。

竞争加剧推动落后产能出清，马太效应持续显现。①伴随下游需求稳定+行业竞争加剧， 电机制造行业利润率显著下滑，2015-2017 年电机制造业销售利润率均值由 14.7%下滑至 3.6%。同时，2016-2019 行业销售利润较低值连续 4 年为负，推动落后产能持续出清。②中小型电机行业马太效应显现，在中小型电机行业协会 64 家企业中，2020 年利润总额 超过 6000 万元的企业达 17 家，较 2016 年增加 6 家。

中小电机行业产业结构持续升级，主要产品逐步从普通电机向专用/特种电机过渡。伴随 中国能源结构转型及工业 4.0 的推进，中国电机行业逐步由过去以同质化普通电机为主过 渡到以专用及特种产品为主，以高附加产品引领市场。站在目前的时间节点，我们推荐中 小型电机行业的三个细分赛道：

节能高效电机：作为工业设备的“心脏”，电机是用电大户，2020 小型电机用电 占工业用电量的 60%以上。“双碳”背景下，高能耗行业低碳转型，倒逼电机更新 代，带动高效节能电机需求放量。同时 2021 年电机新国标实施以及两部门联合制定 高效节能电机目标，2023 年中国高效节能电机市场规模有望突破 450 亿元。

三代核电电机：2021 年政府文件首次提出“积极”发展核电，中国核电有望在“十 四五”期间迎来密集建设期，我们预计 2021-2025 年中国年均核准 6-8 台自主三代核 电机组，带动核电电机每年新增约 1 亿元需求。

高温气冷堆主氦风机：高温气冷堆热效率良好，制氢成本接近化石能源制氢和焦炉煤 气提，商用前景广阔。主氦风机作为高温气冷堆的核心动力设备，120 万千瓦机组 对应主氦风机价值量高达 5.5 亿元。伴随 2021 年 9 月石岛湾项目首次临界，气 冷堆规模商用有望启动，主氦风机需求有望逐步打开。

2. 双碳推动高耗能行业“减量提质”，节能电机换新需求有望爆发

2.1. “双碳”背景下，电机能效升级是传统高能耗行业“减量增质”的必要一环

原煤、原油的 CO2表观排放量占比合计达 89.1%，“双碳”目标下石油石化、煤化工、钢铁 等行业碳减排压力大。根据 CEADs 统计的中国 CO2表观排放量，2019 年中国 CO2表观排 放量达 104.35 亿吨，其中原煤、原油占比分别高达 69.1%、20.0%。

高能耗行业减碳目标逐步落定。2021 年 10 国家发改委联合五部委发文*高能耗行业 “十四五”减碳目标， 2025 年，钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、炼油、乙烯、合成 、电石等重点行业和数据中心达到成员水平的产能比例超过 30%。

煤炭行业：到 2025 实现煤炭消费占比下降至 13%以下。推进煤炭消费替代和转型 升级，严格控制新增煤电项目，新建机组煤耗标准达到国际先进水平，有序淘汰煤电 落后产能，加快现役机组节能升级和灵活性改造，推动煤电向基础保障性和系统调节 电源并重转型。

石油行业：中国石油制定绿色转型三步走战略，到 2025 左右温室气体排放 近峰值，2035 年左右实现新能源新业务的战略接替，2050 年实现“近零”排放。中 国石化致力于打造世界良好洁净能源化工公司，于 2021 年 7 月开启中国一个百万吨 级 CCUS 项目建设，力争在 2050 年实现碳中和的目标。中国海油加速能源转型，努 力实现 2025 年清洁能源新产业收入占总收入 10%的目标。

钢铁行业：中钢协发文制定行业碳达峰初定目标，2025 年前实现碳排放达峰；到 2030 年，钢铁行业碳排放量较峰值降低 30%，预计将实现碳减排量 4.2 亿吨。

电机能效升级将成为工业领域助力“双碳”目标实现的关键一环。①电机作为风机、泵、 压缩机、机床、传输带等各种机械设备的驱动装置，被称为工业设备的“心脏”，2020 年 中小型电机用电量占工业用电量的 60%以上。②面对减排目标，高效节能电机的推广势在 必行。根据中国标准化研究院，按照全国年发电量 5 万亿千瓦时计算，如果工业电动机效 率提升 1%，那么一年节约用电量将相当于国内一个中等城市年度用电量。“双碳”背景下， 高能耗行业低碳转型，倒逼电机更新换代，推动高效节能电机需求放量。

2.2. 政策助推高效节能电机应用，2023 年市场规模有望突破 450 亿元

2021 年 6 月电机新国标实施，中国全面进入 IE3 高效电机时代。电机新国标实施后，IE3 效率将成为中国较低的三相异步电动机能效限定值（三级能效），低于 IE3 能效限定值的三 相异步电动机不允许再生产销售。根据中国标准化研究院测算，如果中小型电机效率全部 从 IE2 提升到 IE3，全国年节电量可达 900 亿千瓦时，仅生产过程即可减少 5960 万吨碳 排放。

工信部、市场监管总局联合制定高效节能电机提升目标。2021 年 11 月 22 日工信部和市 场监督管理总局联合发布《电机能效提升计划（2021-2023 年）》，到 2023 年，高效节能 电机年产量达到 1.7 亿千瓦，在役高效节能电机占比达到 20%以上，实现年节电量 490 亿 千瓦时，相当于年节约标准煤 1500 万吨，减排二氧化碳 2800 万吨。

3. 三代核电建设加速在即，核用电机需求有望持续释放

3.1. 政策助力，中国核电行业有望迎来密集建设期

2021 年政府文件首次提出“积极”发展核电。2012 年福岛核事故后，中国逐步放缓了核 电建设节奏。2021 年，《“十四五”规划和 2035 年远景目标》和《2021 年政府工作报告》 先后提出“积极有序发展核电”。政策助力，中国核电有望在“十四五”期间迎来密集建 设期。

截至 2021 年 8 月底，中国已核准 5 台核电机组，达 2016 年以来较高峰。截至 2021 年 6 月底，我国商运核电机组 50 台，总装机容量 5214.5 万千瓦，居全球第三；核准及在建核 电机组 23 台，总装机约 2480 万千瓦，居全球首位。

3.2. 预计“十四五”年均核准 6-8 台核电机组，新增电机需求每年约 1 亿元

预计“十四五”期间中国年均核准 6-8 台自主三代核电机组。2020 年中国商用核电装机4988 万千瓦，在建装机 1260 万千瓦。根据中国核能行业协会及有关机构的研究成果，到 2025 年中国核电在运装机容量预计达 7000 万千瓦左右，在建装机规模接近 4000 万千瓦；到 2035 年，我国核电在运和在建装机容量将达 2 亿千瓦左右，发电量约占全国发电量的 10%左右。按照华龙一号每台机组装机容量 116-120 万千瓦进行测算，中国市场在 2035 年前需新建 100-150 台核电机组，我们预计 2021-2025 年中国年均核准 6-8 台核电机组。

此外，目前中国自主三代核电综合国产化率达 88%以上，已具备每年 8-10 台/套核电主设 备的制造能力和同时建造 30 台以上核电机组的工程施工能力，因此产能将不会成为“十 四五”期间掣肘中国核电发展的因素。

按照“十四五”每年核准 6-8 台核电机组，中国核电电机每年市场需求达 0.92-1.23 亿元。参考核电电机龙头佳电股份 85%-95%的市占率和对福清 5 号机组的核级电机供应情况，我 们以“核三级重要厂用水泵”价格代表核电电机单价，测得单台核电机组对应的核电电机 价值量约 1500 万元。

4. 四代核电高温气冷堆商用时代开启，主氦风机空间有望逐步打开

4.1. 高温气冷堆商用时代开启，核能制氢前景广阔

高温气冷堆商用在即。①2021 年 9 月石岛湾项目达到临界状态。2021 年 9 月 12 日，华 能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程 1 号反应堆首次达到临界状态，机组正式开启带核功 率运行，标志着全球首座四代核电石岛湾高温气冷堆临界。②石岛湾高温气冷堆核电机组 预计于 2021 年内实现并网发电。按照规划，石岛湾高温气冷堆核电站示范工程还将进行 零功率物理试验，验证堆芯性能、控制棒价值及核仪表监测系统设备的可用性，预计于 2021 年内实现并网发电。

高温气冷堆热效率良好，商用前景广阔。石岛湾高温气冷堆示范电站的氦气出口温度能达 到 750℃，产生 566℃的过热蒸汽，因此高温气冷堆在热电冷联产、高温工艺热应用等核 能综合利用上拥有广阔前景，例如制氢、海水淡化、居民区供热等。

应用前景一：高温气冷堆发电效率高。高温气冷堆示范工程采用氦气作为冷却剂，石墨作 为慢化剂，气冷堆出口温度可以高达 750℃，比目前普遍使用的水冷反应堆产生 300 多摄 氏度的高温高出了一倍多，将核能发电效率从 37%左右提升至 42%以上。（报告来源：未来智库）

应用场景二：高温气冷堆制氢，工艺契合度高，有望助力高排碳行业低碳转型。

高温气冷堆能够提供高温工艺热，是目前较理想的高温电解制氢的核反应堆。高温气 冷堆制氢是将核反应堆与热化学循环制氢装置耦合，以核反应堆提供的高温作为热源， 使水在 800℃至 1000℃下催化热分解，从而制取氢和氧。在 800℃下，高温电解的理 论效率高于 50%，温度升高会使效率进一步提高。在此种方案下，高温气冷堆（出口 温度 700℃-950℃）和超高温气冷堆（出口温度 950℃以上）是目前较理想的高温电 解制氢的核反应堆。

高温气冷堆制氢成本低、减排效果优。①制氢成本低：根据《中国不同制氢方式的成 本分析》测算，高温堆热化学制氢成本仅 20 元/kg，接近化石能源制氢和焦炉煤气提 氢成本，是成本较低的大规模新型制氢技术。②减排效果优：根据氢能汇数据，一台 60 万千瓦高温气冷堆机组可满足 180 万吨钢对氢气、电力及部分氧气的能量需求， 每年可减排约 300 万吨二氧化碳，减少能源消费约 100 万吨标准煤。

在核电核准加速和工业低碳转型背景下，高温气冷堆空间广阔。我们以制钢行业测算高温 气冷堆需求，2020 年中国粗钢产量达 10.65 亿吨，按照 180 万吨钢对 60 万千瓦高温气冷 堆，对应 3.55 亿千瓦高温气冷堆（即 296 个 120 万千瓦规格的高温气冷堆机组）。

4.2. 主氦风机是高温气冷堆的核心设备，120 万千瓦核电机组对应主氦风机价值量约 5.5 亿元

主氦风机是高温气冷堆的心脏设备，被安装在一回路内部蒸汽发生器输出端，是核反应堆 一回路系统一的能动设备。在工作中，HTR-PM 的主氦气风机将氦气加压到 70 个大气 压后作为冷却剂，将反应堆堆芯产生的热量带走。随后氦气流经蒸汽发生器，再次加压后 返回反应堆堆芯，从而实现能量交换。

经测算，高温气冷堆量产建设后，120 万千瓦标准机组对应主氦风机价值量约 5.5 亿元。我们根据佳电股份主氦风机成套产业化项目（年产 6 套主氦风机产品和 570 台高压防爆和 普通电机的产能每年可实现销售收入 3.6 亿元）和佳电股份 2020 年电机的单功率价格（271 元/千瓦），测得 120 万千瓦标准高温气冷堆机组对应主氦风机价值量处于 5.1-5.9 亿元区 间。

转自未来智库