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机械制造可持续发展(机械生产对社会可持续发展的影响)

时间:2022-11-21

(报告出品方/作者:华泰证券,肖群稀、关东奇来)

1.主线一:“碳中和”目标指引,清洁能源装备或率先受益

据我们梳理,双碳目标指引下中国能源转型势在必行,清洁能源扩大产能,传统能源提升 效率,设备行业相关受益子行业为:1)借助可再生能源技术,实现清洁能源发电与利用的 设备,包括光伏、风电、核电、氢能设备。风光平价持续推进、核电氢能受政策催化,行 业需求均有望迎来加速增长,带动设备需求增长;2)节能减排设备,包括使用新工艺、新 设备提升传统能源使用效率,以及更有效的减少碳排放的新技术和新设备,如碳捕集相关 设备;3)新型电网建设及储能设备:随着清洁能源占比继续提升,电网不确定性增长带来 的智能化、数字化建设机会及储能需求。

锂电设备;受益全球电池产能扩张,设备公司在手订单充足

受益下游电池厂产能扩张,锂电设备需求旺盛

碳达峰目标明确推进运输工具低碳转型,提高新能源汽车、电动船舶、机场运行电动化水 平,预计到 2030 年新增新能源、清洁能源动力的交通工具比例达到 40%左右。基于中国 在 2030 年达 40%渗透率,美国 2030 年达 50%渗透率及欧洲各国政策,我们预测 2025 年 全球总锂电装机量需求达 2.3TWh,设备需求达 2200 亿元:其中国内锂电装机量需求达 800GWh,锂电设备需求达 700 亿元;国外总锂电装机量需求达 1.5TWh,设备需求达 1500 亿元。

下游锂电需求扩张促进电池龙头企业加快产能布局。2021 年宁德时代新增规划产能 340GWh,投资金额共计 1112 亿元,预计到 2025 年宁德时代规划总产能达 633GWh。国 内外锂电池龙头加大产能布局,预计到 2025 年全球锂电池龙头产能合计 2.37TWh,2025 年新增锂电设备需求 1642 亿元;其中中国锂电池龙头产能合计 1.6TWh,2025 年国内新 增锂电设备需求 1000 亿元。

锂电设备企业在手订单充足,营收增长迅速

锂电设备企业订单充足,行业预收账款、存货快速上升。9M21 锂电设备行业预收账款+合 同负债为 92 亿元/yoy+140%,9M21 行业存货为 123 亿元/yoy+94%。

光伏设备:促进产业链持续降本,强化中国光伏竞争力

国产设备助力降本提效,工艺优化下中国制造优势明显

光伏行业产能扩张背景下,国产真空设备加速渗透持续受益。光伏电池片的许多制作流程 都需要在真空环境下完成,这就要求真空泵来抽取空气创造真空环境。目前真空泵已经广 泛应用于拉晶、PEVCD 和层压环节。据我们调研,国产真空设备龙头汉钟精机的产品系 列已经可以对标国际巨头,随着未来不论光伏制程还是半导体制程都变得更严苛,国产设 备的优势也有望逐步体现。汉钟的优势在于性价比与稳定性,在拉晶环节汉钟已经批量稳 定供货超过 10 年。光伏行业,2020 年汉钟精机在拉晶环节市占率 70-80%,电池片环节 市占率约为 30%,电池片未来将会继续进行进口替代,还有进一步提升的空间。

硅料生产能耗高限制大,国产设备助力降本增效显优势。光伏硅料生产,主要是将冶金级 工业硅经过多次反应处理,提纯至光伏级的多晶硅材料;因能耗、环保等方面的限制,硅 料产能的扩充相较于其他环节壁垒较高、时间较长,助长了 20H2 以来的硅料价格上涨。 以主流的改良西门子法为例,硅料主要生产设备还原炉(系统),约占硅料设备总投资的 30%左右。在硅料环节占综合电耗 70%的还原炉,20 年行业平均还原电耗约 48kWh/kg-Si; 而龙头设备厂商通过技术迭代,部分炉型已将还原电耗做到 42kWh/kg-Si。多晶硅还原环 节主要通过充分的尾气余热利用,优化换热网络和还原流程涉及等方式降低综合能耗。20 年行业平均还原余热利用率在 80%左右,据我们调研,双良节能的新型还原炉,通过扩大 余热回收范围/提升余热品味,还原余热利用率可达 90%左右,行业节能降耗水平持续提升。

进步无止境的电池片环节:转换效率提升与材料成本降低是关键

电池片是提效降本的核心,下一世代技术不断优化前进。上游硅料、硅片偏标准品,但电 池片因为技术工艺较多,迭代更新速度快,有望走出差异化路线。产业链上下游围绕新技 术的讨论日趋激烈,但由于分布式光伏、BIPV、风光大基地等应用场景的逐渐增多,下一 代电池技术差异化显现,我们认为未来 2-3 年将出现多种技术路线并存的阶段。在推动现 有产能升级的基础上,N 型 TOPCon 电池组件与多主栅、半片、叠瓦等技术相配合,可以 实现更高的组件功率,有效的降低度电成本,是开启 N 型时代的敲门砖。HJT 技术作为最 具发展潜力的下一代大规模量产电池技术之一,实现关键辅助材料的研发和替代等将推动 非硅成本的进一步降低,将真正开启 HJT 低成本量产时代。

风电设备:大型化加速风电平价,零部件厂商迎发展良机

“双碳”目标确立,风电装机步入“十四五”发展新阶段

风机价格大幅回落,平价元年竞争力凸显。2021 年之前国内风电行业对补贴的依赖程度 相对较高,降本速度相对较慢。据国际可再生能源署(IRENA),2010-2020 年间中国陆 上及海上风电的平均度电成本分别从 0.071/0.178 美元下降至 0.033/0.084 美元,降幅为 54%/53%,相比同时期光伏度电成本 86%的降幅,有较大的差距,主要系风电补贴退坡 节奏相对更为温和。而 2021 年作为陆上风电的平价元年,风机招投标价格大幅下降,从 2020 年初的 4000 元/kW 下探至 2021 年 9 月的 2326 元/kW。投资成本的大幅降低将进一 步降低风电度电成本,提升终端电站投资的吸引力。

分散式风电与老旧风场改造有望带来增量空间。2021 年 9 月国家能源局领导在座谈会上提 出“在风能资源优质地区有序实施老旧风电场升级改造,提升风能资源的利用效率”,我们 认为未来老旧风场的改造需求将逐渐显现,潜在的新增装机空间或可达到百兆瓦级别。

据 CEWA,2018 年全国累计风电装机中 2MW 以下(不含)的占比达 48.1%,以此推算全国 2MW 以下的存量机组超过 100GW,其中大部分为 1.5MW 机组。2021 年 10 月 17 日, 118 个城市与 600 多家风电企业共同发起了“风电伙伴行动·零碳城市富美乡村”计划。 计划提出,力争 2021 年年底前启动首批 10 个县市总规划容量 500 万千瓦示范项目。“十 四五”期间,在全国 100 个县优选 5000 个村安装 1 万台风机,总装机规模达到 50GW。

优选受益于风机大型化、具备较高壁垒的风电零部件企业 风电零部件供应商毛利率水平通常优于整机厂。据各上市公司报表披露,零部件制造商的 毛利率水平通常高于中游整机厂,零部件中的主轴、轴承、法兰、电缆、变流器毛利率较 高,塔筒、叶片其次。叶片、齿轮箱和发电机是风电整机中价值量最大的零部件。其中除 了主轴承之外的其他零部件基本实现了全部国产化。

氢能设备/燃料电池:政策不断加码,氢能产业化有望提速

政策推动氢燃料电池产业化,氢能发展进入快车道

“碳中和”大背景下,中国紧跟时代步伐,推出一系列氢能源发展的建设规划与补贴政策。 中国政府提出 2060 年“碳中和”的目标,预计可再生清洁能源在一次能源消费占比中将 进一步提高至 10%。氢能源作为清洁能源,具有可再生、热值高、无污染、多种形态适应 贮存运输等优势,在保障国家能源安全、代替化石燃料减少温室效应、 推进能源产业升级 等方面具有重要意义。各国政府积极推动氢能源及燃料电池发展,大力支持氢能源燃料电 池汽车,中国紧跟时代步伐,推出一系列建设规划与补贴政策。

氢能产业发展进入快车道。发展氢能源不仅缓解能源短缺,也可改善化石能源燃烧带来的 环境污染问题,未来市场空间规模超万亿人民币。2019 年中国有 36 个省市出台氢燃料产 业规划,到 2020 年 9 月份,规划的城市已经上升到 60 个。2016-2019 年,我国氢燃料电 池汽车(FCV)产量从 629 台增长至 2737 台,复合增长率达到 63%。目标 2030 年中国的 氢燃料电池车达到 100 万辆。(报告来源:未来智库)

燃料电池系统、加氢站及相关设备需求或率先释放

《节能与新能源汽车技术路线图》中指出到 2030 年中国计划建成加氢站 1000 座。2019 年 5 月 24 日,由中国汽车工程学会编写的《长三角氢走廊建设发展规划》正式发布,根 据规划,长三角氢走廊目标加氢站数量在 2019-2021 年超 40 座、2022-2025 年超 200 座, 2026-2030 年超 500 座。

而在 2016 年,由工信部组织指定的《节能与新能源汽车技术路 线图》中指出,到 2020 年中国加氢站数量将超过 100 座。据 2020 年 10 月 27 日《节能 与新能源汽车技术路线图 2.0》规划显示,到 2025 年我国加氢站的建设目标为至少 1000 座,到 2035 年加氢站的建设目标为至少 5000 座。据氢能研究院,截止 2020 年 12 月底, 我国共建成 118 座加氢站,数量超过德国成为世界第二,另有 167 座在建或规划当中的加 氢站,完成 2020 年规划水平。

2021-2050 年,加氢站对应累计设备新增投资额有望达到 830 亿元。据 ICCT,装有 500 kg 储气瓶的加氢站的造价约为 1200 万元人民币。如按照 2050 年的远期规划建设 10000 座加氢 站,2021-2050 年累计新增投资额约为 1186 亿元,对应设备投资额为 830 亿元。2020- 2025 年间,年均投资总额约为 21 亿元,年均设备投资额为 15 亿元。

中国未来将成为全球最大的车载储氢瓶市场。在碳中和承诺的推动下,特别是在能量密度 要求较高的中型和重型卡车领域,氢燃料电池汽车或将成为继锂电之后中国新能源汽车产 业发展中的另一大重要发展方向。据势银咨询,Hexagon 可进入的车载储氢瓶市场规模在 2030 年预计达到 69 亿美元,受中国市场庞大的重卡基数推动,十年内中国市场的车载储 氢瓶市场份额预期提升至 39%,成为全球最大的车载储氢瓶市场。

2020-2050 年中国储氢瓶市场规模合计有望达到 3234 亿元。据 2020 年 10 月 27 日《节能 与新能源汽车技术路线图 2.0》规划显示,到 2025 年我国燃料电池车保有量目标为至少 10 万辆,到 2035 年为至少 100 万辆。远期目标是在 2050 年实现中国 500 万辆的燃料电池车保有量。考虑到一辆车车载气瓶在 3-6 个不等,取 平均值假设一辆车车载气瓶为 4.5 个,如按规划 2025 年燃料电池车保有量为 10 万辆,则 2020-2025 新增量 CAGR 为 29.05%,对应 2025 年销量为 6.88 万辆,储氢瓶年需求为 30.95 万个。

据势银咨询,2020 年 III/IV 型储氢瓶的造价在 2865-3921 美元之间,考虑到国 内以 70MPa 气态 III 型瓶为主,且有望增加采用 IV 型瓶技术路线,因此假设 2020 年、 2025 年造价成本分别为 3921 美元及 3485 美元。假设企业毛利率水平维持在 30%,可测 算得单个储氢瓶售价水平约 2 万至 4 万不等。按照当前车用储氢瓶价格,我们测算储氢瓶 及配套系统单车价值量约为 10~15 万元/套(单车搭载 3~6 个储氢瓶+一套系统)。随着技术 发展和生产规模的扩大,我们合理假设到 2025/2035/2050 年储氢瓶及配套系统单车价值量 分别为 12/8/6 万元/套。测算得 2020-2050 年中国储氢瓶市场规模合计有望达到 3234 亿元, 其中 2020-2025 年新增市场规模约为 111 亿元,2020-2035 年间市场规模约为 831 亿元。

燃料电池系统、加氢站及相关设备需求或率先释放。性能提升和成本下降是氢燃料电池车 产业化的关键,技术进步和国产化是主要路径。氢能基础设施的布局和建设,是燃料电池 汽车产业商业化发展的突破口,因此燃料电池系统、加氢站及相关核心设备/零部件的需求 或率先释放。氢能源产业链核心环节(如燃料电池系统:亿华通、大洋电机、潍柴动力; 空气/氢气循环系统:汉钟精机、冰轮环境、雪人股份;储氢瓶:中集安瑞科、富瑞特装、 中材科技;加氢站:厚普股份、嘉化能源等)有望率先受益。

核电设备:长期空间大,乏燃料后处理助力实现可持续循环发展

碳中和背景下长期空间较可观,设备企业有望率先受益。核电能量密度大、机组可用率 高、是目前能大规模地稳定替代煤电、构建以新能源为主体的新型电力系统的有效选择。据上海市核电办公司的《核电观 察》测算,在碳中和背景下,考虑风光电、火电的政策及产能限制,结合核电的年平均利 用小时数约为 7300 小时,2030 年核电装机容量需达到约 1.07 亿千瓦,相比当前需要增 加约 3500 万千瓦。考虑到核电五年左右的建设周期,这些机组需要在“十四五”期间全 部开工,意味着未来 5 年需要新增约 30 到 35 台百万千瓦机组,年均新增 6 至 7 台机组, 对比“十三五”期间一共开工 10 台机组,增长空间较为可观。如假设单台机组投资 200 亿,其中约 50%是设备投资,则“十四五”期间核电投资有望达到 6000 亿元,设备投资 3000 亿元。

助力核工业实现可持续循环发展,乏燃料后处理能力建设有望加速。核工业是一个十分广 大的系统工程,其组成体系包括:铀矿勘探、铀矿开采与铀的提取、燃料元件制造、铀同 位素分离、反应堆发电、乏燃料后处理、同位素应用以及与核工业相关的建筑安装、仪器 仪表、设备制造与加工、安全防护及环境保护。核燃料循环是核工业体系中的重要组成部 分,包括核燃料的获得、使用、处理、回收利用的全过程,并分成前端和后端两大部分, 前端包括铀矿开采、矿石加工(选矿、浸出、沉淀等多种工序)、铀的提取、精制、转换、 浓缩、元件制造等;后端包括对反应堆辐照以后的乏燃料元件进行铀钚分离的后处理以及 对放射性废物处理、贮存和处置。

据核能安全局,目前我国共有 71 台核电机组,其中 51 台在商业运行中,其他仍在建设中。据江苏神通 11 月 5 日调研公告,到 2025 年,我国核 电站运营累积产生的乏燃料预计将达到 1.5 万余吨,国内乏燃料处理产能缺口在 1800- 2000 吨/年;公司在首个乏燃料后处理建设项目正在按照供货合同约定的交货期生产并陆 续交货,预计 2021 将完成绝大部分交货任务。我们认为,在我国推进核能利用背景下, 乏燃料的累计增多与核燃料的战略重要性有望加速乏燃料后处理系统建设。

新型电网建设:看好清洁能源占比提升下的电网数字化智能化建设机会

10 月 24 日,国务院印发《2030 年前碳达峰行动方案》,目标在 2025 年非化石能源消费 比重达到 20%,较 2020 年单位 GDP 能耗/碳排放下降 13.5%/18%;在 2030 年非化石能 源消费比重达到 25%,单位 GDP 碳排放较 2005 年下降 65%以上,实现碳达峰目标。随 着清洁能源占比继续提升,我们也看好新型电力系统建设下的机会,电网数字化智能化建 设,在线监测和故障预判也有长期逻辑。

短期电力供需矛盾缓解,长期系统保障能力亟待加强。据国网江苏电力公众号,“保供电” 成了所有电网员工近期的首要任务,每个电网人都在全力以赴。在发电端,能源局发文要 求积极推动新能源发电项目能并尽并、多发满发,对风光发电项目实施并网,有望推动终 端新能源装机增速提升。但同时,电力系统的保障压力也不断提升。传统保供电主要依靠 变电检修班的作业员进行设备的各项检查,需要作业员准确掌握线路设备运行状况,确保 供电安全隐患能够被及时发现并消除。(报告来源:未来智库)

在风光接入加大后,电网不确定性因素增加,带来的智能化、数字化建设机会: 除了发电端/供应侧的新能源接入投入,用电端/需求侧同样面临挑战:一是提升区域内电 网扩容、保护监测和调度能力,同时电网的数字化转型也需要加快。我们认为,在碳达峰 碳中和新型智能电网建设背景下,智能运维和故障预判系统将有效解决新能源大比例接入 对电网的冲击,保障电网的稳定运行;同时机器替人等也是电网数字化转型的重要方向。

看好风光接入加大后,电网不确定增加带来的智能化、数字化建设机会。据国家电网董事 长辛保安 2021 年 9 月 9 日在 2021 能源电力转型国际论坛上的发言,国家电网未来五年 计划投入 3500 亿美元,推进电网转型升级。其中,中电联预测 2021 年我国智能电网投资 额达 969 亿元。新型电力系统拥有五大新的特点,我们认为有望与电网转型升级方向重合: 1)能源供给结构深度调整,可再生能源大规模开发利用;2)能源利用方式更多样化、个 性化、综合化、互动化;3)能源技术装备跨越升级,推进数字技术与能源技术融合发展; 4)能源产业生态涌现新业务、新业态、新模式与更多的新型市场主体;5)能源治理体系 将系统优化。

我们认为新型电网的建设既包括外功又要兼修内功:特高压线路与设备产业 链是实现新型电网转型必须的硬件外设。另一方面,自动化机器人应用场景增多等也是电 网数字化转型的重要方向,相关产业链公司除国电南瑞、许继电气等传统电力设备企业, 还包括在机器替人方面不断拓展电力行业特种需求的新型设备与服务供应商,产业链公司 包括亿嘉和、申昊科技、智洋创新、杭州柯林。

2.主线二:负面因素有望改善

我们判断,2022 年受超额储蓄支撑,美国消费需求有望持续维持旺盛,且整体零售商存 在较强的补库需求,两个因素有望共同支撑强劲出口需求。细分板块上,全地形车、自行 车、手工具及电动工具等产品北美零售端库存均处于低位,补库需求有望持续 4-6 个季度。 在此背景下,1)中美贸易摩擦出现缓和迹象,包括全地形车、自行车、家用扫地机器人 等在内的 549 种商品处于关税豁免公众意见征求期;2)海运运费高企及运力紧张状态均 有望出现一定程度的缓解,出口链企业利润端有望改善。

关税分析:中美贸易摩擦出现缓和迹象

中美贸易摩擦出现缓和迹象,549 种关税排除计划内产品有望率先受益。美国时间 10 月 4 日,美国贸易代表戴琦公开声明,美国对于与中国的贸易关系将会进行新一轮的评估和考 察,重新审视中美之间的贸易关系,将会制定弹性的新的贸易政策,并重启中国部分商品 的关税豁免程序的讨论。10 月 5 日,美国贸易代表办公室(USTR)表示,将在 10 月 12 日至 12 月 1 日期间就恢复针对中国进口产品的定向关税排除程序的计划征求公众意见, 特别是是否恢复此前扩大的 549 种进口产品类别的关税排除,其中包括 ATV、自行车、家 用扫地机器人、AC/DC 电机及工业零部件等。据 USTR 声明,我们判断,这 549 种产品 中的一部分有望在明年率先实现关税豁免。

机电产品占我国对美出口金额约 45%,是美加征关税的重要组成部分。2018 年 5 月 29 日 美国白宫发表声明称美国将对 500 亿美元含有“重要工业技术”的中国进口商品加征 25% 的关税,包括与“中国制造 2025”相关的技术。6 月 15 日发布了约 500 亿美元的 25%关 税加征商品清单,7 月 11 日发布了新一批约 2000 亿美元的关税加征清单,并于 8 月 2 日 宣布 2019 年 1 月 1 日将这批关税由 10%提升至 25%。据海关总署,自 2015 年至 2021 年 8 月,我国对美出口金额中约 45%为机电、音像设备及其零件、附件,机械设备类产品 在对美出口中占据重要地位,如关税豁免,相关设备类公司有望直接受益。

如关税豁免/取消/退还,关注相关出口链机械设备公司的业绩弹性。据我们调研,出口链 相关公司实际承担关税约占受关税影响这部分业务营收的约 4%-6%,因此如关税豁免/取 消/退还,出口链相关机械设备公司均能不同程度增厚业绩。

海运分析:2021 年海运紧张暂时压制制造业出口,期待运力修复

2020 年以来受疫情因素影响全球海运运力承压,2021 年海运供需矛盾进一步加剧,叠加 海外港口拥堵等问题,上海出口集装箱运输指数(SCFI)、中国出口集装箱运输指数 (CCFI)持续创 2010 年以来新高,对中国制造业出口型企业造成较大压力。一方面,欧美 航线运力紧张压制了中国出口型企业的出货速度,另一方面,其中自有品牌企业还需承担 高额运费,盈利能力暂时受损。我们认为,海运紧张问题虽然压制了出口型企业 2021 年 的业绩增长,但并不会影响中国企业出海的长期竞争优势,海运问题缓解后,海外补库需 求将有望释放。

需求/库存分析:美国超储有望支撑强劲需求,库存销售比处 20 年历史低位

超额储蓄有望支撑显著美国高于疫情前的消费(金额)。据华泰宏观组在 10 月 16 日发布 的点评《缺芯边际缓解推动美国实物消费回升》中提出 8 月美国居民储蓄率 9.4%、回落 0.7pct,而居民收入增速 6.1%、上行 3.3pct。近一个季度来,居民储蓄率逐渐回落、接近 疫情前“正常”8%左右的水平。但此前积累的大量超额储蓄仍可支撑显著高于疫情前的 消费(金额),消费环比增长虽趋缓,但今年 Q4 同比增速或仍将维持在较高水平。 核心问题仍在缓解供需矛盾。二季度困扰美国经济增长的主要因素是生产恢复滞后、供给 不能匹配需求增长。三季度疫情反复之下,生产依旧恢复缓慢,截至 8 月数据,美国零售 商库存总额仍远低于疫情前水平。

因此总体上,我们认为,受超额储蓄支撑,美国消费需求有望持续维持旺盛,且整体零售 商存在较强的补库需求,两个因素有望共同支撑强劲出口需求。细分板块上,据调研,全 地形车、自行车、手工具及电动工具等产品北美零售端库存均处于低位,补库需求有望持 续 4-6 个季度。

3.主线三:聚焦“卡脖子”环节

据国资委官网 8 月 19 日信息,国资委党委召开会议指出“要把科技创新摆在更加突出的 位置,推动中央企业主动融入国家基础研究、应用基础研究创新体系,针对工业母机、高 端芯片、新材料等加强关键核心技术攻关,努力打造原创技术‘策源地’,肩负起产业链 ‘链主责任’。”在复杂的国际环境下,工业母机、高端芯片等关键核心技术攻关需求迫切。

工业机器人:中国未来有望孕育世界领先企业

长期来看,中国人口老龄化、劳动年龄人口数量减少等问题依然严峻,人口结构的变化或 将成为中国智能制造升级的长期驱动因素。据联合国人口司预计,2020~2050 年中国 15- 64 岁劳动年龄人口的绝对数量和人口比重仍将会持续下降,65 岁及以上老龄人口及占比 则将不断攀升。据国家统计局数据,中国 15-64 岁人口的规模及占比分别于 2013、2010 年见顶并开始持续下降,考虑到中国历史上最大规模的“婴儿潮”人口(始于 1962 年) 将于 2022 年开始逐渐步入退休年龄,劳动力短缺或将进一步突显。随着社会人口老龄化 问题的日益突出和年轻一代观念意识的转变,劳动力市场成本逐渐攀升或将成为难以避免 的大趋势,制造业利用廉价劳动力竞争的模式亟待改变。在此背景下,我们认为 2022~2050 年机器替代人工或将成为确定性较高的长期发展趋势,国内对自动化、智能化 设备的需求有望持续提升。

中国具备诞生世界领先机器人公司的基础,本土企业成长潜力大。从“机器换人”到“智能制 造”,国内工业机器人需求有望改善。我们认为国内工业机器人需求长期成长空间广阔,主 要原因是:1)人口结构的变化将长期推动中国制造业进行智能制造升级;2)伴随技术发 展,工业机器人的实际应用效果从“机器换人”升级为“智能制造”,从仅仅是替代人工变为提 升企业制造效率、稳定产品品质及降低库存;3)国家及地方政策支持力度大,助力智能 制造升级,为机器人产业发展提供有利环境;4)宏观经济及工业活动复苏促使制造业恢 复投资意愿,2020 年以来,中国工业机器人产量保持较快增长。

中国工业机器人密度仍明显低于全球其他制造强国,“新基建”投资或有助于中国智能制造 程度和工业机器人密度的提升。自动化生产的单元产品(机器人)是衡量一个国家自动化 水平的重要指标。虽然中国工业自动化行业规模呈现较快增长趋势,但生产制造业中自动 化率仍低于欧美发达国家。lFR 数据显示,中国自 2013 年开始成为全球工业机器人最大 市场,2018 年中国销量达 15.4 万台,占全球比重达 36%。

但是,按照机器人使用密度 (平均每万名制造业工人所使用的工业机器人数量)为标准,中国的工业机器人密度为 140 台/万人,虽然已经超过全球平均水平,但仍然显著低于美国(217 台/万人)、德国 (338 台/万人)、韩国(774 台/万人)、日本(327 台/万人)等制造业强国。我们认为, 中国正处于制造业转型升级的历史机遇期,半导体、面板、消费电子智能终端、新能源等 高端制造业产能稳步扩张,其对自动化、智能化生产所产生的工业机器人多元化需求将提 高中国制造业整体工业机器人密度,中国工业机器人市场有望进一步扩容。

5G 护航,工业机器人企业有望与工业互联网深度融合,打造全流程闭环数据传输分析系 统,提升自动化和人工智能效率。5G 技术的普及,有望赋予机器人更加完善的交互能力, 更强大的分析和数据处理能力,很大程度上优化机器人的性能。通过 5G 提供的低时延+ 高稳定性的数据流传输,系统可以精确分析到每一台机器人主机。通过监控系统对机器人 各项历史数据的分析及学习,对实时数据采集和分析,实现局部故障预警,机械寿命分析 等功能,可帮助客户提前排查生产中的各项问题,有效提升生产效率。与此同时,将客户 处的机器人运转数据返回至企业,用于新一代机器人的技术研发与更新,实现数据的全流 程闭环。与工业物联网的融合,有望提升企业在价值链中的增加值,提升企业经营的回报 率和智能制造升级的投资意愿。

工业机器人与工业互联网的发展相辅相成,中国机器人产业未来有望孕育世界领先企业。 结合人口结构、应用场景、产业政策、企业投资信心等多种因素综合分析,我们判断 2022 年以后中国机器人产业的未来主要发展趋势包括:1)市场份额或进一步集中,研发 可持续增长;2)5G 商用时代机器人企业有望与工业互联网、物联网深度融合;3)协作 机器人需求有望快速扩张,或是本土企业重点突破的领域之一;4)中国有望在新一轮发 展期诞生世界领先机器人企业。

数控机床:受益进口替代及高端数控机床自主可控

制造业投资回暖,中国机床进入存量替代阶段

中国机床行业经历了投资拉动的增量需求驱动阶段,开始进入存量替代阶段,整体新增需 求趋稳,结构性景气。我们认为机床需求=更新需求+制造业投资+进口替代。

1)制造业投资额同步于机床行业景气度。制造业固定资产投资完成额与切削机床产量走 势较为一致。2020 年 8 月开始,制造业固定资产投资完成额开始触底回升。

2)机床更新需求托底。用户对超过服役年限的机床主要有三种选择:报废、进入二手市 场、翻新改造。如果制造业景气度下滑,新机生产需求会下降,二手市场和翻新机市场会 相对活跃。尤其是对于中小企业,更喜欢购买二手机床或翻新机来解决短期现金流问题。 2011~2013 年是我国机床产量的历史顶点。按照十年更新周期,2011~2013 年的老旧设备 置换将在 2021-2023 年加速释放。根据国家统计局的数据,2020 年我国机床保有量约为 800 万台,其中超过 10 年的机床占比超 60%。按照国际通用的 3%的淘汰率来计算,每年 至少有 20 万台机床被淘汰。(报告来源:未来智库)

3)中国制造业崛起,高端机床领域进口替代加速。在军工、新能源汽车、光伏、风电、 工程机械、船舶海工带动下,中国机床行业有望加速高端机床领域进口替代的脚步。机床 行业现有竞争格局中,第一阵营为实力雄厚的外资企业、跨国公司,包括 MAZAK、DMG MORI、OKUMA、友佳国际等,产品集中在高端数控机床。第二阵营为大型国有企业、具 有一定知名度和技术实力的民营企业包括济南二机床集团、海天精工、创世纪、国盛智科、 科德数控、浙海德曼,产品集中在中端机床。第三阵营为技术含量较低、规模较小的众多 民营企业,集中在低端机床。

民营企业将受益于数控化率和核心部件国产化率提升

数控化率提升、核心部件国产化率提升是长期趋势,看好数控系统子行业进口替代空间。 机床数控化率持续提升,从 2000 年的 5%提升到 2020 年 44%,近 5 年年均提升 2.6 个百 分点。高端数控系统行业外资占据 6 成份额,垄断高端市场。国产数控系统和外资的差距: 1)功能不够完善,在实际应用中验证还不全面;2) 产品系列化不全,如伺服电机、伺服 驱动等产品规格有限;3) 性能上存在差距,在高速(快速进给速度 40 米/分以上)、高精 (分辨率 0.1 微米以下)。

核心部件自主生产程度低。数控机床核心部件包括数控系统、主轴部件、刀塔部件、尾座 部件、导轨、丝杆和轴承。其中高档数控系统价值约占高端数控机床成本的 20%-40%。 核心部件绝大多数外购昂贵的进口产品,导致行业利润率偏低。若能在保持精度的前提下, 自制或者采购国产零部件替代品,盈利水平会有大幅度抬升。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站

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