（报告出品方/作者：西部证券，杨敬梅）
一、概述：美国市场是全球变压器市场的重要构成
1.1 变压器的原理、分类及成本结构
变压器利用电磁感应原理改变交流电压，核心构件包括初级线圈、次级线圈和铁芯，主要功能涵盖电压变换、电流变换、阻抗匹配、隔离与稳压等。在电力系统中，发电端输出的中压电需升压至110kV～1000kV进行远距离低损耗输电，进入用电区域后逐步降压至110kV～10kV供工业用户使用，最终降至380/220V供居民用电。
按应用场景分为电力变压器与配电变压器。电力变压器用于高压输电网（如400kV、110kV），额定容量通常超过200MVA；配电变压器服务于低压配电网（如11kV、440V），容量一般小于200MVA，广泛应用于工商业及居民终端供电，并支持光伏、风电、储能等新能源并网。美国以69kV或72kV为划分标准。
按冷却方式可分为干式与油浸式。干式变压器采用空气自然冷却或风机辅助冷却，绝缘材料多为环氧树脂或Nomex纸，适用于防火防爆要求高的建筑内部；油浸式变压器依赖变压器油作为冷却与绝缘介质，常安装于独立室内或室外。
产业链上游为硅钢片、铜材、铝材等原材料供应商，中游为变压器制造企业，下游应用于能源电力、石化、冶金、交通及城建等领域。铜材用于绕组制造，取向硅钢是铁芯关键材料，具备高导磁性与低损耗特性。
原材料占变压器总成本约90%，其中铜材占比约30%，取向硅钢约25%，变压器油约占15%。根据江苏华辰招股书数据，干式与油浸式变压器的直接材料成本均接近九成。
1.2 美国变压器市场规模占全球近两成
2021年全球变压器市场规模达373亿美元，北美占21%，其中美国主导北美市场，占比79%，市场规模达63亿美元，占全球17%。细分来看，美国电力变压器收入38.5亿美元（全球占比16%），配电变压器24亿美元（全球占比18%）。据Power Technology Research（PTR）统计，北美电力变压器市场超49亿美元，配电变压器达30亿美元。
二、需求：政策驱动叠加新旧更替，市场需求持续攀升
2.1 存量替换：设备老化严重，更新需求迫切
美国多数电力基础设施建于1950–1980年代，当前变压器平均使用年限已达38年。PTR数据显示，70%的配电变压器运行超25年，约15%已超40年设计寿命；高压电网中超33%的变压器服役超50年，六分之一超60年。设备老化导致故障率上升，极端天气加剧供电不稳定性。国际能源署（IEA）统计显示，2021年因电网问题导致的经济损失达540亿美元，技术设备原因造成的经济影响占GDP比重高于中国、德国和澳大利亚。
存量替换成为市场增长核心驱动力。PTR指出，美国每年约2.1%的变压器机组退役，年销售超百万台配电变压器中，三分之二用于替换老旧设备，仅三分之一用于扩容。
2.2 新增需求：新能源与交通电气化拉动增量空间
可再生能源快速发展推动电网升级。美国能源信息署（EIA）数据显示，2022年风能、太阳能及水电发电量已超越核电与煤电。公用事业级光伏装机从2021年61GW增至2022年71GW，风电从133GW增至141GW。EIA预测，到2050年可再生能源发电占比将从2021年的21%提升至44%，主要来自光伏与风电。截至2022年底，美国有超10200个新能源项目待接入电网，总发电能力达1350GW，储能达680GW，亟需输配电网络扩容。
交通电气化加速充电基础设施建设。麦肯锡预计，美国电动汽车保有量将从2022年不足300万辆增至2030年超4800万辆，占道路车辆约15%。届时年充电需求将达2300亿千瓦时，占全国总用电量约5%。《两党基础设施法》提供75亿美元支持充电桩建设。若电网配套滞后，可能出现充电排队、局部过载等问题，进而推动变压器需求增长。
2.3 政策支持：多项法案助推电网投资升级
近年来美国持续加大电网投资力度。2022年北美电网投资额达936亿美元，同比增长6.85%，2018–2022年复合增速为6.97%。2021年通过的《两党基础设施法案》计划投入超650亿美元用于清洁能源传输与电网升级，推动新建数千英里韧性输电线路。《通胀削减法案》提供3700亿美元激励资金，支持清洁能源技术部署。相关政策有望显著拉动变压器等电网设备投资。
三、供给：本土产能不足，供需失衡加剧
3.1 进口依赖：美国产能有限，进口比例持续攀升
美国变压器市场由跨国企业主导，主要厂商包括日立能源、WEG、西门子、晓星、现代电力变压器等，本土企业如通用电气、弗吉尼亚变压器公司亦参与竞争。部分厂商如日立能源、GE、WEG同时覆盖电力与配电变压器领域，而宾夕法尼亚变压器等仅专注电力变压器。
美国本土产能受限，高度依赖进口。2021年美国变压器市场规模为63亿美元，进口额达28.62亿美元，综合进口比例达46%。大型电力变压器（>100MVA）进口依赖度高达82%，干式变压器进口比例更高。2023年前11个月进口额已达51.73亿美元，预计全年接近56亿美元。假设市场规模年增8%，测算2022年与2023年进口比例分别达58%与77%，进口依赖趋势进一步强化。
3.2 供应短缺：交付周期延长，价格大幅上涨
自2020年以来，受疫情、劳动力短缺、运输瓶颈及地缘政治影响，美国变压器供应紧张。PTR数据显示，电力变压器交货期从疫情前的12–14个月延长至目前的38个月。美国政府问责署（GAO）调查显示，配电变压器交货时间普遍延长至1–7年，部分制造商订单排期达2–4年，甚至暂停接单。
供应链压力推高产品价格。2020年起变压器单价上涨100%–200%。GAO报告指出，小型配电变压器报价由2020年约0.57万美元涨至2023年2.2万–2.7万美元；大型变压器从2.4万美元升至8.1万–10.9万美元。
3.3 扩产瓶颈：材料与人力短缺制约产能释放
尽管日立能源、WEG、GE等企业陆续扩产，但整体扩产节奏保守。日立能源2022年两次投资共4700万美元扩建美国工厂；WEG近三年在美国投资近4700万美元，并计划三年内投资12亿雷亚尔扩展拉美产能；Prolec GE亦加大投资力度。
然而，新增产能难以填补巨大缺口。假设每1亿美元投资带来2亿美元产值，即便所有扩产项目顺利落地，未来两三年新增年产值仍不足10亿美元，远低于2023年预计16亿美元的进口增量。
产能扩张面临多重瓶颈：一是晶粒取向硅钢（GOES）供应紧张，全美仅AK Steel一家生产商，且经营困难；二是进口受限，2019年钢铁关税导致GOES进口下降；三是电动车产业也消耗GOES资源，加剧供需矛盾；四是变压器属劳动密集型产业，美国缺乏专业制造工人。综上，供给短缺或将长期存在。
四、国内厂商出海：挑战与机遇并存
4.1 市场壁垒：电网分散、认证严格、政策限制
美国电网由东部、西部、德州三大互联电网及多个地方性电力公司组成，结构分散，无统一集采模式，市场开拓需逐个突破，渠道建设成本高，先进入者具备先发优势。
产品需通过UL、IEEE等安全与性能认证，流程复杂、耗时长、费用高。部分业主还关注环保合规与碳中和表现，对生产过程提出更高要求。
美国对中国69kV及以上电压等级电力变压器实施进口限制。2020年特朗普签署13920号行政令，禁止“外国对手”提供的大容量电力设备交易，涵盖69kV以上输变电设备。虽拜登政府撤销该令，但能源部后续发布《确保关键电力基础设施安全》征求意见稿，表明对高电压设备的安全审查仍将延续。
4.2 出海机遇：性价比与产能优势凸显，布局提速
中国厂商主要通过EPC工程总包或并购/海外建厂/设备出口两种路径进入美国市场。EPC模式下，特变电工、中国西电、正泰电器等依托国际工程项目参与澳洲、美国、中东等地项目；保变电气通过与GE合作出口美国。
海外建厂可规避贸易壁垒。金盘科技于2019年在墨西哥以Shelter模式投产干式变压器，产品顺利进入美国市场。伊戈尔宣布将在墨西哥新建生产基地，聚焦新能源产品，提升北美供应链响应效率。
中国厂商具备技术领先、性价比高、交付周期短等优势。特变电工在超特高压交直流、核电等领域已达世界先进水平。金盘科技获UL、KEMA、CE、CSA等278项国际认证，产品销往84个国家。
2022年起中国对美变压器出口显著增长。2022年与2023年出口额分别为295亿元与353亿元人民币，同比+24.99%与+19.48%。对美出口额从2021年15.53亿元增至2022年25.66亿元（+65.27%），2023年达32.21亿元（+25.51%），2021–2023年复合增速约44%。
中国出口占美国变压器总进口比例近年维持在10%以下，2021–2023年分别为8.39%、9.87%、8.09%，表明市场渗透率仍低。但美国2023年进口需求激增，潜在替代空间接近52亿美元。国内厂商凭借产能与成本优势，有望快速提升市占率。
五、重点关注优质出海企业
5.1 金盘科技：风电干变龙头，深耕海外市场
公司成立于1997年，2021年登陆科创板，专注于干式变压器与储能系统，提供数字化工厂整体解决方案。产品获278项国内外权威认证，服务覆盖全球84国，应用于500余个海外电站及12条轨道交通线。
深耕美国市场逾20年，拥有百人本地销售团队，通过UL认证。2019年在墨西哥设立生产基地，以Shelter模式生产干式变压器并出口美国，规避贸易限制。2019–2022年中后段生产能力分别达100万、240万、367.5万、184万kVA（半年）。2023年上半年外销订单同比+157.49%，并签订两项海外长单，五年累计预计10.8–14.4亿元。
5.2 思源电气：民营电力装备龙头，海外厚积薄发
公司成立于1993年，2004年上市，产品覆盖高压开关、变压器、继电保护、无功补偿等，是国内少数具备一次、二次及电力电子设备集成能力的企业。
持续推进海外战略，2023年上半年海外收入10.82亿元，同比+47.5%，毛利率32.3%，同比提升9.7个百分点。业务以单机销售与EPC为主，变压器订单增长显著。重点布局拉美、非洲、中亚、中东与东南亚，参与中老铁路、雅万高铁等重大项目。
5.3 华明装备：分接开关龙头，稳步推进全球化
公司专注分接开关领域30年，全资子公司上海华明为国家级“专精特新”小巨人企业。2018年并购贵州长征电气后确立国内第一、全球第二地位。
主营业务包括有载/无励磁分接开关、输变电设备及新能源工程。掌握特高压分接开关核心技术，拥有全产业链能力，累计获超300项专利。
产品进入全球150多个国家，客户涵盖世界前40大电网。2023年上半年海外收入同比+169.55%，俄罗斯、美国、土耳其等市场增长显著。在美国、巴西、拉美设分支机构，在土耳其建生产基地，计划辐射欧洲；俄罗斯工厂预计2024年初投产；新加坡团队筹建中，拟拓展东南亚市场；未来拟在美国本土布局以突破市场壁垒。
5.4 伊戈尔：绑定光伏头部客户，海外产能加速落地
公司成立于1999年，2017年上市，主营新能源产品、工业控制类变压器与照明产品，深度绑定施耐德、博世、宜家等国际客户，聚焦“新能源+数据中心”双轮驱动。
已建立覆盖中国、美国、日本、欧洲及东南亚的销售网络，在上海、美国、日本、新加坡、马来西亚设分支机构。2023年上半年对欧美出口营收2.72亿元。
海外生产基地布局完善：2019年收购马来西亚DEG公司70%股权，2023年实现100%控股，加快新产线建设服务北美市场；2023年10月宣布投资不超过8600万美元在墨西哥新建生产基地，打造数字化新能源产品工厂，提升北美供应链稳定性与客户响应速度。