“十五五”环轧行业爆发!风电核电催生千亿锻件市场
1、锻造环轧行业发展概况
锻造业是工业基础,锻件通过锻压加工可获得优于铸件的力学性能与使用寿命。环形锻件广泛用于工程机械、能源设备、石油炼化、航空航天及军工等领域,其成形方式主要包括自由锻、模锻和环形轧制。
环形轧制(环轧)通过辗环机实现连续局部塑性变形,使环件直径扩大、截面成形,分为径向轧制和径轴向轧制。径轴向轧制设备复杂、造价高,适用于直径超0.5米乃至10米以上的大型及超大型无缝环件,如风电环件、核反应堆环件、加氢筒节、运载火箭舱体等。相比自由锻,环轧具有高效、节能、节材、精度高等显著优势。
从全球看,环轧技术由欧美日率先发展,广泛应用于能源、航空、国防等高端领域,但技术保密严格。我国环轧行业起步较晚但发展迅速,2025年锻件总产量岳达1,399.3万吨,稳居全球第一,环锻件产量占比保持稳定。目前,环轧工艺正向异形截面、难变形材料及超大型规格方向发展,大型锻件面临大型化、复杂化、纯净化和极限化的技术挑战。
国内环轧产品已广泛应用于能源装备、工程机械、航空航天等领域,并出口国际,成为全球大型无缝环件重要生产基地。典型技术突破包括本公司掌握的极端超大型环件成形技术,以及派克新材等企业在航空高温合金、钛合金环件径轴向轧制方面的进展。
但与国际先进水平相比,国内在复杂异形截面精密环轧、难变形材料利用率和工艺稳定性方面仍有差距。多数企业仍以普通钢锻件为主,对高温合金、钛合金、铝合金等难变形材料加工能力偏弱,产品附加值较低,锻造与热处理工艺水平有待提高。
2、行业在产业链中的地位和作用,以及与上下游行业之间的关联性
锻造行业的上游主要为各类金属材料冶炼企业及专业废钢铁回收企业;环形锻件的主要下游行业为风电、水电、核电、海洋工程装备等行业的设备制造商,而耐磨材料的下游行业为矿山冶金行业。
环形锻件产业链
资料来源:普华有策
(2)耐磨材料
耐磨材料产业链
资料来源:普华有策
3、下游行业发展概况
(1)风电行业
全球能源转型加速,风电作为技术最成熟、最具规模化开发前景的可再生能源,增长尤为突出。2023年、2024年全球风电新增装机分别为116.5GW、117.3GW,2025年大幅增长至164.6GW(同比+40.4%);预计到2030年全球风电年新增装机将达211.8GW,其中陆上178.5GW、海上33.3GW,2025-2030年复合增长率约5.2%。风电装机持续扩容,为上游大型环形锻件等关键零部件带来稳定的增量需求。
2025年,全国(不含港澳台)新增风电装机18,272台,容量达1.3亿千瓦,同比增长49.9%。其中陆上风电新增1.25亿千瓦,海上风电新增560.3万千瓦。截至2025年底,全国累计风电装机容量超6.9亿千瓦,同比增长23.2%;其中陆上累计装机6.4亿千瓦,占比92.9%,海上累计装机4,917万千瓦,占比7.1%。
我国风电市场在全球占据主导地位,在市场规模、技术创新和产业链方面全面领先。2025年,我国新增风电装机容量占全球总量的73%,新增及累计装机容量已连续多年位居世界第一。中国拥有全球最完整的风电装备制造体系,关键部件已实现自主可控,产能规模全球最大,深刻影响着全球能源转型进程。
1)海上风电行业发展概况
海上风电因资源禀赋优越,是全球风电发展的重要方向。截至2025年底,全球累计装机92.5GW,中国占52.3%,2025年新增9.3GW中中国贡献71.2%,亚洲自2022年起超越欧洲成为最大区域市场。预计2027年全球新增装机突破25GW,2030年超30GW,长期增长明确。中国作为全球海上风电领导者,2025年新增装机中超10MW机组占比达45.6%,大型化趋势将推动风电锻件向更大尺寸、更高性能升级。我国海上风能资源可开发量约27.8亿千瓦,而累计装机仅4,917万千瓦,开发空间广阔;“十五五”期间目标累计并网达1亿千瓦以上,为行业指明发展方向。
2)风电机组大型化已成为发展重要趋势
风电机组大型化已成为陆上与海上风电发展的核心趋势。2010年全球最大机组额定功率仅3MW,至2025年我国新增陆上、海上机组平均单机容量已分别达7.1MW和10.1MW;10MW及以上机组占国内新增装机容量比例从2024年的8.7%跃升至2025年的25.8%。主要整机商已大多推出15MW以上海上机组。大型化的核心驱动力在于降低度电成本——通过提升风能利用效率、单位面积土地/海域利用效率和项目整体经济性,从而提升投资回报,支撑大规模风场开发。
4)大型环形锻件在风电行业的应用
风电机组大型化,尤其是海上风电加速,驱动设备尺寸持续突破。公司为12MW以上机组配套的塔筒法兰直径已超8米,16MW以上超10米,加工难度成倍增加,全球市占领先。同时,复杂环境对锻件强度和疲劳寿命要求极高。
(2)水电行业
水电是全球最大的清洁能源发电来源,技术成熟、度电成本低、碳排放极低,是实现能源结构优化的现实路径。水电不仅能提供规模化、持续性的可靠电力,还具备储能与快速调节能力,可有效弥补风电、光伏的间歇性,为高比例可再生能源电网的安全稳定运行提供关键支撑。截至2024年底,全球水电累计装机达14.26亿千瓦,中国装机4.36亿千瓦,占全球约30%,是全球最大的水电市场。
1)抽水蓄能成为水电发展重要趋势。
随着新能源大规模并网,电网对调节能源的需求迫切,抽水蓄能作为技术最成熟、经济性最优的灵活调节电源,发展已上升至战略高度。根据《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》,2030年投产总规模目标达1.2亿千瓦。截至2024年底,我国抽水蓄能累计装机超5,800万千瓦,连续九年世界第一,全国可开发站点资源总规模约16亿千瓦,未来发展空间广阔。2025年7月,雅鲁藏布江下游水电工程开工,总投资约1.2万亿元,总装机6,000万千瓦,地处极端地质环境,对大型环形锻件等核心零部件提出了抗震、低温韧性及高致密度等严苛要求,高品质大型锻件需求总量达数万吨,对产业链的高精度、规模化供应能力构成双重挑战。
2)大型环形锻件在水电行业的应用。
我国水电机组核心装备制造能力已达世界领先水平并基本实现国产化。水轮发电机组中的磁轭锻件(转子核心承重与导磁部件)和镜板(推力轴承关键摩擦部件)等大型锻件,需在高压水流、高速旋转和强电磁场等复杂环境中可靠运行数十年,对材料强度、内部质量、均匀性及加工精度均有极高要求,是保障机组安全稳定运行的关键。
(3)核电行业
①核电行业发展概况
核能发电利用核裂变热能发电,兼具清洁、高效与经济性,是低碳电力的重要来源。我国核电起步于20世纪70年代,1991年秦山核电站并网,标志着迈入核电国家行列。2025年全国核电发电量达4,066亿千瓦时,近十年年均复合增长9.85%。截至2025年末,我国大陆在运核电机组59台(装机6,225.89万千瓦),数量居全球第二;在建机组35台(装机4,221.6万千瓦),继续保持全球第一。
2)核电行业发展趋势
核电作为清洁、稳定、高效的基荷电源,在全球能源转型中重新受到重视。传统核能大国美、法、英等均出台激励核电发展的计划。据《中国核能发展与展望(2023)》,预计2030年前我国在运核电装机规模有望成为世界第一,2035年核能发电量占总发电量比重将达10%,较2022年实现翻倍。未来我国核电行业将保持较高速度发展,为核电相关锻件材料带来良好发展空间。
3)大型环形锻件在核电行业的应用
核电站由核岛和常规岛两大部分组成,大型环形锻件承担着核岛最关键的结构支撑。在我国四代快中子增殖反应堆中,反应堆支承环作为整个反应堆容器的“脊梁”,需承受数千吨重量及高温、高压、强辐照等复杂工况,质量直接关系核安全,对材料的纯净度、内部组织均匀性及力学性能均有极高要求。核电环形锻件的锻造难点在于巨型钢锭易产生偏析、疏松等缺陷,需精确控制温度与变形以保证内部组织致密均匀。
4、进入行业壁垒
行业壁垒
资料来源:普华有策
5、环轧行业的发展趋势
(1)大型环锻件向更大尺寸、更高性能发展
大型锻件制造能力直接关系国家重大装备自主制造能力。随着装备趋向大型化,对关键锻件在尺寸、可靠性及服役寿命上的要求持续提升,如大兆瓦海上风电对耐腐蚀、抗冲击性能提出更高标准,重要承力部件也由铸件或组焊转向整体锻件设计。目前主流轧环机能力多局限在直径10米以下,亟需突破10米以上、高度超2米的极端尺寸环件轧制工艺,以支撑大型风电、核反应堆、加氢反应器等重大能源装备建设。
(2)工艺发展智能化
面对产品定制化、绿色低碳等挑战,环轧行业需加速数据驱动的智能化升级。构建一体化智能产线,实现工艺参数在线优化与质量主动调控;打造柔性化生产流程,提升运营效率,同时推进物料与能耗精细化管理,助力低碳转型。企业应逐步推进自动化、数字化、信息化,建立涵盖工艺设计、生产组织、过程控制及质量管理的数字模型,提升行业整体制造水平。
(3)锻造材料高品质化
《中国锻压行业“十五五”发展纲要》指出,我国锻件产业受制于材料与工艺发展水平,高温合金纯度及质量控制与国外存在差距。未来应深化产学研合作,围绕钛合金、高温合金、超级奥氏体不锈钢等高端材料开展工艺研究,探索最优成形路线与参数,完善材料与工艺标准,为锻件在高端装备领域的广泛应用奠定基础。
(4)低碳绿色发展成为核心导向
在双碳目标引领下,锻造行业加速向节能降耗、绿色低碳转型。未来将进一步推广绿色材料、加强废料回收利用、优化热循环使用,实现从原材料、锻造过程到废料回收的全生命周期碳足迹管控,推动经济效益与环境效益协同的可持续发展。
6、行业技术水平及特点
(1)环轧工艺是公认的可实现大型锻件近净成形的先进工艺技术
大型锻件制造是炼钢、锻造、热处理的系统工程,锻造钢锭重达数十吨至数百吨,热变形过程复杂。目前国内大型环锻件仍以自由锻为主,但存在周期长、能耗高、组织均匀性差等不足;直径超10米的大型环件传统上采用分段拼焊或铸造工艺,存在焊缝缺陷、铸造缺陷等共性问题。环轧工艺作为国际公认的近净成形先进技术,具有节能、高效、材料利用率高的优势,锻件组织致密、晶粒细化,对提升大型锻件性能和疲劳寿命意义重大。
(2)大型锻件环轧制造是炼钢—锻造—热处理全工序系统工程,体现高端技术含量
大型锻件环轧制造需炼钢、锻造、热处理全流程协同,每个环节均需精益控制,方能实现质量累积效应,是核心技术的集中体现。炼钢环节,大型钢锭的偏析、疏松和纯净度控制难度大,直接影响锻件质量,国内企业通过设备升级已显著提升钢锭成分均匀性。锻造环节,需制定合理的锻透压实工艺,保证大截面坯料加热均匀,避免附加应力;径轴向轧制实现近净成形,提高材料利用率。热处理环节,核心是精准控温与相变调控,尤其大截面锻件的温度均匀性和冷却同步性是工艺难点,需通过后续去应力退火消除残余应力,确保锻件长期服役的尺寸稳定性和安全性。
7、细分行业竞争格局
(1)竞争格局
锻造行业是高端装备制造业的重要基础,其发展深受宏观经济、上游原材料下游市场需求等多重因素影响。大型环形锻件2领域属于资本密集型行业,受设备能力与高技术壁垒限制。报告期内,国内具备10米以上超大型环形锻件生产能力的企业较少,主要包括伊莱特能源装备股份有限公司、恒润股份、派克新材、烟台台海玛努尔核电设备有限公司等企业,而在极限尺寸环形锻件制造领域,伊莱特能源装备股份有限公司为唯一掌握直径20米以上环轧工艺的企业。
下游细分行业来看,风电环形锻件的产业链全球化效应显著,市场集中度较高。在风电塔筒法兰市场,全球排名前列的企业包括伊莱特能源装备股份有限公司、恒润股份、山西天宝集团有限公司等,尤其在海上风电塔筒法兰领域,由于风机大型化趋势明显,产品已进入超大型环形锻件领域,具备较高的技术壁垒和设备能力要求,市场集中度进一步提升。在水电、核电、海洋工程装备领域,超大型、超重型锻件是国家装备能力的集中体现,市场参与者包括以伊莱特能源装备股份有限公司为代表的在环轧领域具有整体锻轧能力的企业,以及以自由锻工艺为代表的国有重型机械企业如中国一重、中国二重、中国上重等。耐磨材料行业竞争较为市场化与充分,竞争对手包括常熟市龙腾特种钢有限公司、钢诺新材料股份有限公司、凤形股份有限公司等。
(2)行业内主要企业
环形锻件领域主要竞争企业包括恒润股份、中环海陆、海钢股份、派克新材等公司,基本情况如下:
环形锻件领域主要竞争企业
资料来源:普华有策
2)耐磨材料领域内主要的竞争企业包括常熟市龙腾特种钢有限公司、钢诺新材料股份有限公司、凤形股份有限公司等。基本情况如下:
耐磨材料领域内主要的竞争企业
资料来源:普华有策
8、行业面临的机遇与挑战
(1)行业面临的机遇
①国民经济及下游行业发展机遇。国民经济持续增长为锻造行业提供了良好发展环境。公司产品广泛应用于风电、水电、核电等能源装备及海工、矿山等领域,下游市场扩容有效拉动行业增长。2025年《风能北京宣言2.0》提出,到2030年中国风电累计装机达13亿千瓦,2035年不少于20亿千瓦,2060年达50亿千瓦,“十五五”期间年均新增装机不低于1.2亿千瓦(海上不低于1,500万千瓦),为风电锻件带来明确增量空间。
②产业政策引导行业高质量发展。2023年三部委联合发布指导意见,提出到2035年锻造行业总体水平进入国际先进行列,培育世界级优质企业集团和具有国际竞争力的先进制造业集群,政策导向为行业转型升级提供有力支撑。
(2)行业面临的挑战
①行业竞争较为激烈。国内小规模锻造企业技术水平低、设备落后,多通过低价竞争扰乱市场秩序;先进企业则持续加大研发投入,行业竞争进一步加剧。
②高端锻件工艺相对落后。国内大部分企业对钛合金、高温合金、铝合金、镁合金等特种合金材料加工能力不足,在高端锻件工艺研究、智能化生产水平及技术人才储备等方面与国际先进水平存在差距,制约高端领域发展。
《“十五五”锻造环轧行业细分市场调研及投资战略规划报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。(PHPOLICY:MJ)