机械行业研究报告:通用设备板块的主要驱动力分析

(报告出品方/作者:长江证券,赵智勇、曹小敏)

展望 2023,资本开支或将步入第二阶段

经济复苏对应到资本开支可以划分为三个阶段

制造业资本开支呈现周期属性。通用自动化设备下游对应包括汽车、家电、电子、食品 饮料等在内的几乎所有制造业,其景气度会随制造业资本开支波动。另一方面,基于大 部分国产通用设备的进口替代在未来 3-5 年内仍将继续推进,以及产业升级推动的设备 更迭,自动化行业又有其自身运行的周期性。以典型的机床产品为例,通过梳理较长时 间序列的订单及产量数据,我们发现国内通用设备景气周期较为显著,一个完整周期约 为 3 年半-4 年。不同数据所反映的行业拐点不尽相同,时间偏离在 6 个月内。 从历史数据来看,每轮周期的上行期可以划分为三个阶段:1)第一阶段的特点是设备 先于需求。在每轮行业周期底部,或由于信贷政策,或由于行业格局出清,叠加社会库 存处于下降通道,企业的资本开支会率先体现。2)第二阶段的特点是需求真正修复。第 一阶段的资本开支可能会出现反复,但是一旦社会总需求提升,企业资本开支进入正向 循环,此时设备弹性更大。3)第三阶段的特点是需求持续向好,但产能逐步提升。此阶 段社会库存会逐步累积,但资本开支仍处于向上通道。

所以相应的,我们判断周期处于何种位置时,除了中微观数据的体现,还需要关注 PPI、 信贷及库存等指标。回溯历轮周期,我们发现,周期底部时,设备订单(资本开支)转 好需要具有几个条件:

1)库存处于下降通道,长时间的下行周期对格局有一定改善。 以 2019 年底的那轮周期为例,我们看到,2019 年初、2019 年底以及 2020 年中,都 有社会库存的一个相对低点,出于格局出清下的补库需求叠加政策刺激,企业资本开支 意愿提升,于是不断尝试。在这个时间点,龙头企业的订单会领先行业,也会率先感受 到行业复苏。


2)具备外力(如信贷或其他政策)引导企业进入良性资本开支。由于周期的初始阶段 盈利改善并不明显,流动性则显得至关重要。通过回溯历史周期,我们发现,一般情况 下,融资(企业中长期贷款)会领先资本开支。我们选择金切机床产量增速作为资本开 支的代表,因为机床是工业母机,它的需求变动与资本开支相关性较强。可以看出,2011 年企业新增中长期贷款增速触底,2012 年开始回升,而相应的 2012 年金切机床产量增 速触底,2013 年开始回升;2018 年企业新增中长期贷款增速触底,随后金切机床产量 增速在 2019 年开始触底回升。

资本开支第二阶段的最重要的表征则是 PPI 上行。随着需求改善,企业资本开支进入良 性循环,此时的设备行业表现为稳定增长,中小企业也受益行业复苏。不过上轮周期中, 由于一些外部因素,PPI 上行弹性超出往年区间,也在一定程度上减少了企业的盈利, 对行业整体的资本开支或也产生了一定的影响。

现在处于什么阶段?未来如何判断?

从微观数据来看,筑底现象明显,部分细分行业同比有所波动回升: 1)工业机器人:12 月下游需求增速放缓,工业机器人单月产量为 4.0 万台,同比下降 9.5%。 2)金切机床:12 月国内金切机床需求持续承压,同比下降 11.7%。同时,日本对华销 售金切机床订单需求回暖,11 月同比提升 11.3%。 3)叉车:叉车广泛应用于制造业工厂,受制造业需求修复不及预期影响,12 月销量降 幅有所收扩大,单月销量同比下降 6.1%,1-12 月累计同比下降 4.7%。 4)工控:11 月日本工控产品对华销售额同比+13.6%。


但从总量上来看,截至 2022 年 12 月,需求分项仍未有起色。地产、消费、出口,整体 上仍处于下降通道。由此来看,现在仍处第一阶段。

往后来看,以 PPI 为历史数据来看,下行周期一般为 12-18 个月附近,目前 PPI 已经下 行接近 18 个月,后续有望回升。

另外,从其他两个指标来看,库存去化已进行一定时间,如果考虑价格因素,去库存阶 段更为明显。而企业中长期贷款数据同比增速在 21Q4 形成了一个小的拐点。2022 年 1 月企业中长期贷款 21000 亿元,同比增长 2.9%,结束自 2021 下半年以来同比下降的 趋势。如果按照移动 12 个月平均来看,同比增速 6 月接近历史底部区间,随后增速边 际改善,12 月移动平均的计算方式下 12 月同比为+19.8%。

本轮周期与上轮周期的同与不同

上轮周期:新能源引领,流程行业托底

上轮周期与以往不同的一个点在于,先进制造成为周期复苏的驱动。2020 年初的疫情 使各行业的生产都短暂的停滞,但不同行业疫情后恢复的进度和程度均不同。计算机、 通信及其他电子行业,专用设备,食品等行业利润率先修复至正增长且全年利润维持稳 定增长的水平,电气机械利润的恢复程度也好于传统制造业(汽车等)。在融资及企业利 润的双重推动下,资本开支呈现先进制造领头的趋势。从工控下游需求来看,电子及半 导体、锂电等先进制造行业需求疫情后快速修复且稳定增长,恢复快且弹性高。从产品 端来看,低压变频器的应用偏重传统制造,伺服的应用偏重新兴行业,因此伺服需求增 速表现通常会优于低压变频器。

本轮周期:前期强势行业的拉动作用或有所放缓

上轮周期中,先进制造作用提升,一直维持较高增速,先进制造增速的可持续性也引发 大家对于下轮周期中增长弹性的担忧。但展望 2023 年,先进制造的景气程度或将继续 维持高水平。从融资角度看,我们在已经发行完毕的和正在实施的项目,剔除掉因为各 种原因停止的,按照最初预案发布日期进行统计(反映开支意愿)用于项目融资的数据, 发现:1)截至 2022 年底,制造业上市公司增发项目拟募集金额仍维持高水平;2)2022 年拟项目融资的细分行业中新能源(包括光伏、电池材料等)、汽车的绝对额相对较高, 或将对设备的带动更大。其中,先进制造中的光伏、风电或支撑效应更强。

2022年光伏需求提速,行业中长期成长性确定。国内来看,2022年需求有望达到88GW, 2023 年国内装机有望达到 120-130GW,同比增长 40%以上。同时,在谨慎、中性和乐 观三种预期下,2030 年全球新增光伏装机量有望分别达到 1040.2GW、1214.4GW、 1444.2GW,对应 CAGR 分别为 22.3%、24.5%、26.9%。装机需求旺盛,产业链扩产 趋势延续,有望带动设备市场维持高景气。


同时,光伏行业技术迭代相对频繁,新技术设备投资提升及设备更新替换进一步催化设 备市场弹性。在电池片环节,受益新技术落地,设备需求量价齐升。一方面,PERC 扩 产超预期叠加 N 型电池技术落地,今年电池扩产有望超 200GW,较去年同期有明显提 升。另一方面,从电池扩产结构看,TOPCon 和 XBC 扩产占比接近 50%,HJT 亦有量 产规划落地。TOPCon(1.6-1.8 亿/GW)、XBC(约 3-5 亿/GW)、HJT(3.5-4 亿/GW) 单 GW 设备投资较 PERC 有大幅增加,设备需求高成长、高弹性属性凸显。往后看, 2022H2-2023 年是新技术电池加速扩产的时间窗口,伴随技术工艺成熟且新技术电池 溢价凸显,预计 23 年电池扩产结构将以新技术为主。电池扩产规模或接近 300GW 同 增约 30%,设备受益新技术投资额提升同增约 50%,设备需求将仍保持高增,其中, 技术迭代价值量提升环节和降本增效的增益设备将更受益。在组件环节,作为光伏制造 产业链的最后一环,硅片、电池环节的技术变化均会传导至组件,且组件环节本身也存 在多种技术变化,从串焊工艺要求看,硅片大尺寸、电池片 HJT、XBC 扩产以及组件端 SMBB 等新技术均有望带来串焊机的更新替换需求,新技术迭代加速将明显提升设备的需求弹性。今年组件扩产旺盛叠加大尺寸红利释放,串焊机市场规模明显提速,未来 2- 3 年有望保持超 30%的增速,赛道景气度将保持较好水平。

风电市场方面,据不完全统计,从招标情况来看,2022 年 1-9 月总计约有 88GW 风电 项目招标(含框架竞配),其中,陆风约 69GW,海风约 19GW;从中标情况来看,约 有 73GW 项目中标(含部分 2021 年及以前招标项目),已超 2021 年全年。

从今年装机情况来看,装机有所推迟。据国家能源局统计,2022 年 1-10 月国内装机规 模达 21.14GW,同比增长 10.2%,其中 10 月装机量为 1.90GW,同环比均有所下降, 主要受疫情管控等因素影响,装机有所推迟。后续来看,行业内装机量有望保持增长, 但仍存在疫情等因素影响装机的可能性。

预计 2022 年有效招标规模有望达 100GW 左右,奠定 2023 年的装机基础。按 70-80% 的项目于明年落地计算,预计 2023 年装机规模有望达 80GW 左右,同比今年的 50- 55GW 实现 40%-50%左右的增长。考虑到今年装机有所延迟,2023 年装机或更高。 从风电零部件环节主要企业产能来看,2023 年行业扩产加速。从塔筒、桩基来看,对行 业大金重工、天顺风能、泰胜风能、天能重工、海力风电、润邦股份等主要企业产能统 计,预计 2023 年主要企业产能达 650 万吨以上,产能增速达 42%,高于 2022 年增速。从主轴环节来看,通过对金雷股份、通裕重工两家企业产能统计,预计 2023 年两家企 业合计产能 70 万吨左右,同比增长超 10%,增速环比提升。


流程类利润中枢已向中下游转移,但能源电力类仍有亮点。以火电为例,当前国内供需 缺口矛盾凸显,主要是新能源装机占比持续提升,电力系统稳定性有所下降。2021 年 我国煤电装机仅 28.0GW,且自 2006 年以来呈“阶梯式”回落,而与此同时国内用电 稳步提升。当前水电建设进入末期,核电装机有 5 年左右建设周期,释放电力产能的最 有效策略是开启煤电建设。火电行业正发生积极变化,火电固定产投资迎来拐点向上。 2022 年以来,火电核准明显提速,核准规模是火电建设前瞻性指标,决定未来装机规 模、设备投资水平。2022 年 1-11 月火电核准接近 85GW,预计 2023 年火电核准规模 继续上看 80GW。火电项目核准将较快进入建设期,去年大规模火电项目核准已在去年 下半年到今年开启建设,设备订单有望持续兑现。而今年仍有大规模核准预期,火电设 备需求可以看到明年。实际上去年火电基本建设投资完成额累计同比已迎来拐点向上, 当前仍维持在较高水平。

方向一:总量之下,自动化是强需求

人口红利的最佳时期或已过去,效率或是主旋律

人口红利在过往主要体现在两方面,充足的劳动力+性价比高的工程师。精益制造趋势 下,细化智能制造细分行业需求,做专做精,既需要 know-how 的核心支撑,智能制造 要落地靠的还是“工程师”。工程师红利是当前我国制造业的重要优势之一。完善的教育 培养体系每年为社会输送大量的专业性人才,工程师团队在持续扩容。持续的研发投入 夯实了企业的核心技术积累,在应用与不断试错中转化为知识产权与产品综合竞争力提 升。工程师红利降低了中国企业的试错成本。相比国外企业来说,中国工程师人才基数 大,且每年有源源不断的新生毕业,保障了行业具备足够多的工程师资源。同时,中国 工程师的工资相较于外国仍偏低,因此国内企业可以以相对低的成本为客户提供技术服 务以及响应客户需求,如客户对于设计变更的需求、产品故障处理的及时性等。也因此, 凭借快速响应,中国企业能够抢占部分外资的市场。

劳动力的供给方面主要有两个因素,劳动力数量+劳动时长。但是,2022 年公布的全国 人口数量统计中,2022 年全国净新增人数近年来首次为负。这反映出,如果将来人口 增长确实放缓甚至负增长的情况下,人口结构的变化(老龄化)将成为不得不面对的问 题。


劳动时长方面,近年来,我国企业单位人员的周平均工作时长逐步提升,已接近周平均 工作 48 小时,按照 5 天计算,每天将近 10 小时,远高于美国、加拿大、菲律宾等国 家。劳动时长的进一步“达峰”或减少将来“以时间换数量”的可能,因此劳动力问题 或将成为未来企业需要重要考虑的因素。

但是我们也不可否认,我国的人数负增长与其他国家有所不同,由于建国后大学教育普 及是逐步完善的,劳动力的退出在一定程度上会改善我国的人才结构,适龄劳动力中的 高学历占比将稳步提升,这或是我们新的“工程师红利”的核心。但不可否认的是,随 着全民平均学历的提升,工资(人力成本)也将进一步提升,因此未来,企业或将采取: 1)简单、重复的动作由机器人去替代;2)不断提升效率,用更多的产出增加值去覆盖 人力成本的提升。因此,我们认为,未来制造业确定性的是,机器替人以及效率提升。 从国外的角度来看,在经过多年的制造业发展以后,机器人的使用量也在逐步提升。例 如韩国的工业机器人密度自 2015 年的 531 台/万人提升至 2021 年的 1000 台/万人,密 度接近翻倍,已成为全球工业机器人密度最大的国家。其他国家也基本保持平稳上升态 势。

因此,结合两个方向,我们选择了以下行业。直接替代人的行业主要包括自动化设备、 机器人、机器视觉等及相关核心部件。提升效率的行业包括激光设备、数控机床、高空 作业平台等。

工控:国产替代步入正轨,自动化率提升创造需求

近年来,变频、伺服等国产品牌的市占率逐步提升。其中,根据 MIR 的统计,2019-2021 年,通用伺服国产化率(本土及中国台湾厂商合计市占份额)由 31%大幅提升至 42%, 份额提升明显。


提升原因 1:下游设备国产化率提升,为国内企业提供试错机会。伺服的下游偏重新兴 行业,下游中电子及半导体制造设备、工业机器人、电池制造设备均位列前五大应用领 域,合计占比超过 35%。近年来,手机装配线及锂电光伏行业内中国设备企业不断突破, 抢占部分市场份额,出于降本以及供应安全等考虑,纷纷考虑核心部件国产化,而这也 给国内企业创造了试错的机会。同时,由于中国市场足够庞大,在整体占比低的行业也 具备一定的规模,因此孕育了很多细分行业的“隐形冠军”。 提升原因 2:工程师红利降低了中国企业的试错成本。相比国外企业来说,中国工程师 人才基数大,且每年有源源不断的新生毕业,保障了行业具备足够多的工程师资源。同 时,中国工程师的工资相较于外国仍偏低,因此国内企业可以以相对低的成本为客户提 供技术服务以及响应客户需求,如客户对于设计变更的需求、产品故障处理的及时性等。 也因此,凭借快速响应,中国企业能够抢占部分外资的市场。

行业化、专用化是中国企业不断突破的主要方式。除通用工艺外,其针对不同行业的特 殊工艺对应设计了不同的解决方案,以解决行业痛点。例如在包装行业,应用的特殊行 业工艺包括烫金跳步、纵切排刀、码垛算法等,这有别于其他如印刷、锂电行业工艺。 中国企业通过对细分行业工艺进行突破,设计行业化、专用化的解决方案,以更切合对 应行业需求的产品,不断提升中国产品的市场份额。 内外部机遇叠加下,本轮周期国产品牌进入加速替代期。由于全球供应链及原材料价格 问题,外资品牌出现交货期拉长甚至缺货的情况,给中国品牌替代创造了机遇。在上一 轮周期汇川产品打开市场之后,国产品牌的接受程度明显提升。本轮周期中,多品牌在 新能源领域均有突破,“从 0-1”或成为本轮周期的快速增长点。

机器人:替人是核心逻辑,市场空间不断增大

随着人口老龄化程度持续加深,企业招工越来越困难、制造业工人工资逐年增长,导致 劳动力短缺和劳动力成本上升,催生机器换人的需求。根据 IFR 数据,2021 年全球工 业机器人密度(工业机器人保有量/制造业就业人数)约为 141 台/万人,且处于持续上 升状态,其中排名第一的韩国已达 1000 台/万人。经验证,IFR 公布的中国工业机器人 密度明显高于实际情况,或因未考虑私营企业和个体制造业人数,导致用于计算的制造 业就业人数偏低,经过矫正,2021 年中国工业机器人密度约为 121 台/万人,较韩国、 新加坡、日本、德国等国仍有不小差距,说明我国工业机器人市场发展空间较大。


《“十四五”机器人产业发展规划》,提出要重点解决关键零部件“卡脖子”问题,并不 断提升高端供给能力,对比来看“十三五”期间总体发展目标是形成较为完善的机器人 产业体系,发展侧重点上升了一个阶段。《规划》提出要推动用产学研联合攻关,提升机 器人关键零部件的功能、性能和可靠性,这将继续支撑中国工业机器人领域关键零部件 “卡脖子”技术的研发,提升高端供给能力。《规划》提出到 2025 年机器人产业营业收 入年均增速超过 20%,制造业机器人密度实现翻番,将为工业机器人带来更广阔的市场 空间。

中国是全球工业机器人密度增长的主要驱动市场。我国已经连续 9 年成为全球最大的工 业机器人消费国,根据中国机器人产业发展报告(2022 年),2021 年我国工业机器人 市场规模约 75 亿美元(约 484 亿元人民币),占全球市场规模的 43%。2017-2021 年 国内销售额 CAGR 约为 13%。报告预测到 2024 年,全球、中国工业机器人市场规模 可达 230、115 亿美元。 销量方面,根据 IFR 和 MIR 数据,中国市场工业机器人销量占全球比例逐年升高,由 2011 年的 13.6%提升至 2021 年的 51.8%。2021 年中国市场、全球市场工业机器人销 量分别为 26.8 万台、51.7 万台。

2021 年工业机器人下游行业中新能源相关行业发展旺盛,锂电池行业同比增速达 131%, 光伏行业同比增长 51%;新兴工业市场需求大幅增长,仓储物流、医疗用品、半导体行 业增速分别达 103%、74%、70%。随着新能源行业趋势向好,3C、锂电、光伏需求仍 将保持高速增长,一般工业应用领域不断深入,以及非工业领域应用的拓展,工业机器 人各下游行业会持续发展。

在机器人细分品类中,轻型机器人增速较快,小型化趋势明显。历史上,汽车产业对于 机器人的需求占比最高,其需求载荷较高,普遍在 30kg 以上;近几年对于机器人的需 求特征为轻负载、高精度,轻型化需求非常明显。2018-2021 年,Delta 和大六轴机器人增速最慢,轻载机器人(小六轴、SCARA、协作等)增速快于重载,协作机器人的复 合增速达 34.9%,一定程度上驱动了机器人产业二次爆发。 协作机器人是一种新型工业机器人,旨在与人类共享工作空间。此前,工厂中的工业机 器人都有安全围栏,将它们与人工操作隔开,但由于空间和安装成本的要求,中小企业 很难安装工业机器人。随着机器人技术的进步(例如安装安全传感器),其与人类可以更 安全地合作,因此市场对协作机器人的需求也在持续增加。此外,协作机器人价格下行 加速,用户导入门槛进一步降低,不少企业推出经济型协作产品,以抢占市场,资本助 力协作机器人市场,进一步拉动市场发展。


小负载机器人对于谐波减速器的需求更高。根据绿的谐波招股说明书,每台六轴多关节 机器人需要搭配 6 台精密减速器,其中 10kg 以下负载的机器人需要 6 个谐波减速器, 10-30kg 负载的机器人小臂、手腕关节可以采用谐波减速器,30kg 负载以上的机器人在 其轻负荷的末端关节上也能使用谐波减速器。此外,协作机器人单台设备则需使用 6-7 台谐波减速器;并联机器人单台设备需使用 3 台谐波减速器;SCARA 机器人单台设备 使用 2-3 台谐波减速器。随着谐波减速器的技术进步以及轻负载多关节机器人市场占比 提升,平均每台设备使用谐波减速器数量也会相应增加。

2021 年国内工业机器人领域的谐波减速器需求量为 55.25 万台,与 RV 减速器需求比 例为 1.46:1。GGII 数据显示,2021 年中国工业机器人减速器总需求量为 93.11 万台(含 RV 和谐波),同比增长 78.06%。其中增量需求 82.41 万台,同比增长 95.05%;存量替 换量为 10.70 万台,同比增长 6.57%。细分来看,2021 年中国工业机器人谐波减速器 与 RV 减速器需求量分别为 55.25 万台与 37.86 万台,谐波减速器与 RV 减速器的需求 比例约为 59%:41%。

根据 GGII 预测,到 2026 年国内工业机器人市场减速器总需求量有望超过 270 万台, 2021-2026 年 CAGR 为 23.73%。假设在谐波减速器和 RV 减速器的需求占比维持 2021 年不变的情况下,2026 年国内工业机器人市场的谐波减速器需求量约为 160 万台。

机器视觉:行业长坡厚雪,国产企业非标突围

机器视觉具有长坡厚雪的属性,特点是成长期长、天花板高。2021 年全球机器视觉器 件市场规模超 800 亿元,中国市场已成为市场容量扩大的主要驱动力。根据 GGII 数据, 2021年全球/中国机器视觉市场规模分别为804亿元/138亿元,同比增长12.1%/46.8%, 2016-2021 年 CAGR 分别为14.0%/24.1%,中国机器视觉市场规模增速显著快于全球, 2021 年中国贡献了全球一半的市场规模增量。 根据 GGII 预测,预计 2025 年全球/中国机器视觉市场规模分别达 1276 亿元/469 亿元, 21-25 年 CAGR 分别为 12.2%/35.7%,中国市场有望继续作为全球市场增量的主要贡 献者。从细分产品来看,3D 视觉在中国仍处起步阶段,2021 年市场规模约为 11.5 亿, 预计 2025 年将达 104.4 亿元,2021-2025 年 CAGR 为 73.5%。

美国成熟市场仍在持续扩张,为中国市场发展提供借鉴目标。以全球最主要的机器视觉 市场之一美国为例,尽管已经发展了数十年,美国机器视觉市场仍保持增长。基恩士的 美国地区收入在 2012-2021 年(自然年)的复合增速约为 16.7%,康耐视的美国地区收 入在 2012-2021 年的复合增速约为 16.4%,说明机器视觉的成长期较长,中国作为机 器视觉全球新兴市场,有望复制美国等机器视觉成熟市场的发展路径。


中国机器视觉主要应用于制造业,其中消费电子占比最大。根据机器视觉产业联盟 (CMVU)统计数据,2021 年中国机器视觉销售额的 79.8%应用于制造业,包含消费 电子、锂电、半导体(含 PCB)、电气/电子(除半导体)、汽车、印刷和纸张、光伏等细 分行业,其中消费电子领域用机器视觉占全行业的比例为 21.9%,为目前机器视觉最主 要的下游应用行业,其次为锂电行业,全行业占比约为 10.8%。

在消费电子行业,工业机器视觉在主板、零部件组装、整机组装这三大生产环节均有应 用。随着近年来中国经济快速发展、居民收入水平提升、以及全球电子制造中心向发展 中国家转移,中国逐渐成为全球最大的消费电子产品市场之一。电子产业的自动化水平 较高,也是当前中国市场机器视觉最主要的下游行业。消费电子行业的产品主要包括平 板电脑、笔记本、台式机、传统手机(淘汰中)、智能手机、电视和相机等 7 大类。其 中,智能手机凭借越来越多的消费应用,市场占比逐步攀升,目前已接近 50%。 消费电子产品的发展趋势是逐渐精密化,同时也伴随着元器件尺寸越来越小和质量标准 日渐提高。以智能手机为例,每一代产品与技术升级,几乎都需要对机器视觉工具进行 更新。因此,行业整体对于机器视觉的需求呈放大趋势。目前在主板和零部件端,2D 视 觉仍是主要的机器视觉应用,3D 视觉为辅,未来具有较大发展空间。在整机组装端, 机器视觉已应用于定位、测量、检测和识别。在成品端,机器视觉由于其高精度、高速 度的检测能力,可以出色完成对划痕、破损、斑点、色差等的外观检测,且随着客户要 求提升及机器视觉技术进步,机器视觉的外观检测应用将越来越多。

新能源(锂电)成为中国机器视觉行业新支撑。根据 CMVU 统计数据,在中国制造业 中,除了最大下游消费电子之外,锂电行业的机器视觉应用随着新能源汽车行业高速发 展而持续增长,2019-2021 年,机器视觉在锂电行业的销售额 CAGR 达 110.4%,在光 伏行业的发展与锂电行业类似,均实现销售额占比三连增,但光伏应用的体量目前还较 小,2021 年光伏领域机器视觉销售额占全行业的比例为 4.0%。

机器视觉属于技术密集型行业,具备持续且稳定的高盈利属性。从毛利率来看,基恩士 和康耐视作为机器视觉全球两大龙头企业,近 25 年来平均毛利率达到 79%、72%,远 超一般行业水平,近 5 年更是高达 82%、74%,奥普特近 5 年平均毛利率也达到 71%, 说明机器视觉行业不仅具备长期高盈利的特点,而且还处于成长期。

从净利率来看,基恩士维持增长态势,自 1997 年的 23%稳定增长至 2021 年的 40%, 康耐视尽管在 2001、2009 年陷入亏损,但整体仍然保持较高毛利率,近 25 年平均净 利率达 25%,5 年视角来看,基恩士与奥普特基本处于同一净利率水准,均略高于康耐 视。整体来说,机器视觉行业具备持续且稳定的高盈利属性。


目前机器视觉各环节龙头呈现良性错位竞争,国内企业产品相对局限。机器视觉厂商可 以分为三大类:1)核心零部件供应商,目前龙头公司集中在欧美、日本和美国,且呈现 龙头联合研发的趋势;2)软件及 AI 服务商,主要以集成了通用算法的软件开发包和 AI 加速平台服务商为主,龙头公司几乎来自海外;3)视觉系统及解决方案集成商,我国本 土的机器视觉企业大多属这一类,以工业自动化非标设备及方案为主要业务,对机器视 觉核心零部件的把控能力较弱,全产品线运营能力亟待提高。

总体上,光源非标定制属性最强,国内厂商也进入较早,目前国内市场基本由国产企业 主导,其中奥普特市占率领先。镜头市场国产企业逐鹿低端,高端产品仍需进口。目前 我国工业镜头市场主要由国外老牌镜头厂商主导,包括美国 Navitar、德国 Zeiss 等,但 其产品价格较高,国内镜头厂商主要从中低端市场切入,也已经占据相当的市场份额。

国产机器市场厂商起初主要进行系统集成,核心零部件基本依靠进口及代理,部分领先 公司如奥普特自研突破了核心零部件技术,并由硬件向软件延伸。整体上,目前工业机 器视觉领域的国产品牌市占率持续提升,2020 年首次超过外资份额,达到 52%。随着 国内厂商逐步完善产业链布局,结合国产性价比及国内行业发展的助力,有望实现国产 突围。

激光:行业成长性优异,新应用持续拓展

行业成长性优异,焊接、清洗等新应用持续拓展

国内激光设备需求维持稳步提升。2021 年中国激光设备市场收入 821 亿元,同比增长 18.6%,预计 2022 年激光市场收入 876 亿元,同比增长约 6.7%;同时,2021 年中国 光纤激光器市场销售额为 124.8 亿元,同比增长 32.5%。伴随激光应用渗透率提升,激 光设备需求有望稳步增长。


激光技术具备明显的平台化拓展属性,在宏观加工和微加工领域应用广泛,并由于其显 著的加工优势,应用场景不断扩展。 在宏观加工领域,激光替代传统加工方式并不断拓展新兴应用领域,成长性优异。切割、 打标、焊接是工业激光市场的核心 3 大应用,其中,激光切割居于主导,2020 年占比 为 41%,激光焊接和激光打标应用占比约 10%-15%。

切割:设备价格持续下降,功率段提升显著,总体市场渗透度已相对较高,需求仍有望 稳步增长。激光切割赛道竞争激烈,近年来切割用激光器价格持续下降,尤其是今年以 来国内龙头厂商采取较为激进的价格策略进行市场拓展,持续下探的价格不断刺激行业 需求。同时,激光器功率段的提升也使得激光切割目标市场从薄板向中厚板渗透,逐渐 替代传统加工方式。2020 年我国 1kw-3kw 功率段的光纤激光器出货量占到约 60%,随 着各大激光器厂商新产品的推出,预计 3kw、6kw 及以上占比将提升,功率段的提升将 进一步扩大激光切割市场规模。从整机设备销售看,2021 年国内激光切割成套设备市 场达 280.1 亿元,同比+6.6%,多年来维持稳定增长。

焊接:细分领域加速渗透,市场空间广阔。受益于激光技术进步和激光器价格下降,激 光焊接设备在各行业渗透率不断提高,下游新能源汽车、锂电池、显示面板、手机消费 电子等领域需求旺盛。从具体应用来看,国外激光焊接以汽车应用为主(IPG 焊接业务 中 70%以上为汽车行业,包括白车身、传动、座椅等),而国内激光焊接近几年发展较 快,主要应用包括动力电池(约占 30%)、汽车、五金等。以动力电池为例,从电芯制 造到 PACK 组装,焊接都是一道非常重要的工序,极柱、顶盖、注液孔、防爆阀、连接 片等都需要用到激光焊接。此外,随着近两年来激光器大幅降价,新的焊接应用场景也 在打开,手持激光焊呈现大幅增长。

根据中国激光工业协会,2021 年激光焊接成套设备市场规模 66.5 亿元,2018-2021 年 复合增速为 25%;预计 2022 年激光焊接成套设备市场规模 80.1 亿元,同比+20.5%。 同时,激光在清洗、熔覆等新领域的应用也在不断拓展。激光在焊接、清洗、熔覆等领 域均为新兴运用,基数相对较小,渗透率有望进一步提升,未来需求有望保持较快增长。

在微加工领域,激光在消费电子、光伏、锂电、半导体、医疗等领域的应用也在持续拓 展,市场规模不断扩容。同时,由于激光在微加工领域的应用往往需要基于下游行业 know-how 进行特定开发,具备一定的定制化属性,因此,微加工领域激光器及激光设 备竞争格局相对稳固,盈利能力优异。

国产替代加快推进,龙头厂商市场份额有望继续提升

国产龙头激光器厂商市场份额持续提升。2021 年 IPG、恩耐、相干等国外企业在中国 市场的份额下降,IPG 降至 28.1%。国产激光器厂商锐科激光和创鑫激光市场份额分别 为 27.3%和 18.3%,市场份额持续提升。其中锐科激光与 IPG 市场份额进一步缩小, 2021Q3 公司销售收入首次超过 IPG。 我们认为,国产激光器厂商的份额提升具有持续性。一方面,国内头部激光器厂商在泵 浦源、有源光纤、无源光纤等核心部件方面持续提升自制率,在份额争夺的过程中,核 心零部件自制比例高的企业具备更好的成本控制能力,国内厂商锐科激光、创鑫激光在 持续推进核心件自制。另一方面,国内厂商技术不断突破,功率段持续提升,随着 IPG 激光器功率提升放缓,有利于国内厂商追赶,国内头部激光器厂商正从中低功率到高功 率逐步突破。往后看,锐科激光光纤激光器的市场份额有望超过 IPG。


激光控制系统:竞争格局相对较好,需求有望修复

激光加工控制系统可分为激光振镜控制系统与伺服电机控制系统。其中,振镜控制主要 通过振镜摆动来控制激光的出光路径及加工速度,而伺服电机控制主要通过激光头的运 动来控制激光的作业输出。从运用场景角度看,由于振镜控制可以达到 0.5μm-10μm 之 间的精度,一般用于精密加工领域;而伺服电机控制系统一般达到 50μm 的控制精度, 用于宏加工领域较多。 激光振镜系统和伺服控制系统一般与激光加工整机设备配套,与激光加工设备、激光器 需求密切相关。从细分市场表现看,激光振镜系统和激光伺服控制系统需求规模持续扩 容。1)高精度、柔性化需求驱动,激光设备行业将向高精度方向发展,近年来,紫外激 光和超快激光器销售出货量增速较快,显示激光精细加工需求较旺且发展较快。2)激 光切割、激光焊接成套设备市场近年来稳步提升。

行业竞争格局较好,国产品牌取得较大市场份额,且未来高端化市场拓展可期。目前伺 服控制系统中低率市场主要由柏楚电子和维宏股份分别占据 60%、20%的市场份额,国 外厂商仅 10%。高功率伺服控制市场仍由倍福、西门子、PA 等国际厂商占主导地位, 国内龙头柏楚电子持续突破,预计目前市占率已提升至 30%左右。在激光振镜系统市 场,金橙子已经形成细分领域龙头地位,2020 年出货量市场占有率约 32.29%,国内市 场占有率第一。

方向二:结构之中,消费类疫情修复或更强

疫情之后,消费类行业呈现逐步修复

2023 年春节是疫情后的第一个春节,从主要城市重点商圈人流情况来看,除了部分受 到返乡影响的特大城市以外,大部分城市商圈人流量恢复到甚至超过疫情前水平(2019 年),相较于 2021-2022 年有明显提升。

从出游角度来看,2023 样本景区元旦及春节假期接待人次也有明显修复,景区出游人 数增加。其中黄山景区 1.21-1.27 当周接待人次恢复至 2019 年的 112%,恢复至 2022 年的 199%。


观影方面,春节档票房无论是总出票张数还是规模都超过 2019 年同期,较 2022 年同 期有所修复。

从 2021 年下半年以来,下游以消费为主的公司营收利润均有一定回落,部分公司 22Q3 已出现较大负增长。杰克股份及宏华数科由于出口业务占比较大,汇率对利润有一定正 向贡献,但即使如此,22 年全年公司营收利润均较之前中枢有所回落。

整体来看,2022 年 12 月疫情快速“过峰”以后,主要消费在春节期间有一定程度改善, 受疫情影响的出行及可支配收入问题得到缓解之后,2023 年消费呈现复苏趋势或是大 概率事件。

纺织服装类设备:周期拐点渐进,龙头竞争地位突出

行业波动明显,周期拐点临近

缝纫机分为缝前、缝中、缝后设备,比较典型的是为工业缝纫机(缝中设备),根据协会 数据,工业缝纫机产量呈现明显的周期属性,一般为 3-4 年。由于全行业的数据可追溯 年限不久,我们以行业百家企业缝制设备整体产量来看,周期也一般为 3-4 年。

缝制设备与服装生产密切相关。缝制设备的采购与存量设备的更新需求及下游服装生产 产能扩张有关。更新需求中,一般设备的使用寿命都在 5 年以上,但由于机器使用久了 效率会下降叠加厂家会不断推出新品,而服装工人多为计件工资,因此大家都不愿意使 用旧的设备,一般 3 年就会进行存量的更新。当然更新周期也与下游企业盈利相关,利 润不好的时候也会减少资本开支。 通过对杰克股份季度营收进行回溯,我们认为纺织业 PPI 与公司的景气基本同步,可以 作为同步指标。当然这是需求的大周期,更新周期的提前或推后也可能会影响短期业绩, 比如以旧换新力度加强,对于销量可能会有短期带动。另外,上轮周期中由于中外需求 错期,对节奏也有一定影响。


龙头市占率提升明显,行业上行期弹性更大

工业缝纫机行业没有较为权威的市占率统计数据。我们以行业比较知名的缝纫机企业的 营收作为替代,可以看到杰克股份的市占率提升明显。(注:分母为上述企业的营收总 和,实际市占率应小于计算值)2015 年杰克股份全球的市占率仅为 11%,2019 年已达 到 21%。中小产能或在疫情影响下加速出清,公司依托供应商稳固的合作关系叠加产品 竞争力的日益增进,市占率有望继续稳步提升。

杰克股份产能充足,募投的智能产业园有望逐步达产,预计达产后工业缝纫机产能可以 达到 300 万台,足够支撑行业上行期公司需求。通过以旧换新,尤其是推出新品对 A4 替代,杰克股份有望快速抢占市场份额,市占率提升有望帮助公司快速反弹。

食品饮料设备:食品饮料有望复苏,白酒贡献新增量

包装机械市场广阔。根据 The Freedonia Group 统计,2019 年全球包装机械市场空间 约为 455 亿美元,并预计将以 7.9%的年均复合增长率稳步拓展,至 2023 年达到 604 亿美元。从国内看,2021 年中国食品包装机械行业营业收入约 978 亿元。

食品饮料是包装设备行业的重要下游。根据 The Freedonia Group 的统计,2018 年全 年包装设备中,大约 35%是食品,21%是饮料,二者合计占比达 56%。从中国市场来 看,2018 年食品及饮料占整体包装设备的约 53%;除食品饮料以外,包装设备还主要 应用在石化、医药、电子、日化、烟草及其他行业中。

从包装机械公司永创智能看,食品饮料领域是其重要的营收来源。根据公司招股说明书 披露,2014 年公司营收中,饮料及食品占比约 33.5%。当年公司收入中标准单机设备 占比达 43%,标机下游较为广泛,如化工、家电、印钞造币等。因此从包装线角度来看, 食品及饮料为公司重要应用领域。

白酒是近年的主要增量。相较于乳制品、啤酒、调味品企业,白酒企业职工薪酬与营业 成本之比较高,自动化水平有待提高。以 2021 年为例,贵州茅台、五粮液、古井贡酒、 山西汾酒职工薪酬与营业成本之比远高于伊利股份、青岛啤酒、恒顺醋业、海天味业等 非白酒企业。另一方面,近年来白酒企业纷纷扩大资本开支,进行技改或引进自动化产 线等。2019-2021 年,白酒企业资本开支相较于 2016-2018 年有所增加。


永创智能不断中标酒企项目,为白酒企业智能化赋能。公司中标的酒业包括古井贡酒、 水井坊、仙津保健食品、贵阳酱酒集团、泸州老窖、金徽酒、五粮液等,主要包含灌装、 包装等生产线,合同价格均超 1000 万元,其中 2022 年以来中标五粮液订单较多。

由于包装设备下游行业应用广泛,市场容量大,同行业内企业产品各有侧重且普遍规模 不大,市场集中度较低,行业内各企业市场占有率普遍不高。根据中国食品和包装机械 工业协会统计,中国包装机械行业 2016 年、2017 年和 2018 年市场容量分别为 616.78 亿元、634.40 亿元和 660.36 亿元,其中主要上市公司的市占率均未超过 3%。永创智 能 2018 年市占率为 2.5%,仍有广阔的发展空间。

永创智能保持较高的研发投入水平,巩固行业领先地位。2012 年以来公司研发投入持 续增长,2021 年全年研发支出为 1.64 亿元,同比增长 36.82%;同时,截至 2021 年 末,公司研发人员数量为 592 人,同比增长 40.6%。对比竞争对手,公司研发支出和研 发人员的体量均为最大。2015 年以来公司研发投入远超竞争对手,研发费用率也处于 行业较高水平。

注塑机:受益消费修复,规模效应带动盈利能力提升

根据中国塑机数据,2021 年中国塑机行业规模以上企业(568 家)主营收入约 950.0 亿 元,同比增长 17.2%。其中优势企业(45 家)主营收入为 438.5 亿元,同比增长 23.3%, 且占规模以上塑机企业主营收入的 46.2%。近年来,中国塑机市场规模持续扩大,2011- 2021 年中国塑机行业规模以上企业、优势企业主营收入 CAGR 分别约 8.0%、8.4%。细分来看,2021 年中国塑机行业优势企业中,注塑机主营业务收入为 313.6 亿元,占 优势塑机企业主营收入的 71.5%。

国内注塑机生产厂家较多且主要集中在长三角、珠三角等经济发达地区。据中国塑机报 告,2021 年中国注塑机优势企业中,按主营业务收入排序,前 5 强为海天国际、伊之 密、震雄集团、力劲科技、泰瑞机器,行业前 5 市占率合计约为 73.4%,除海天外其余 厂商市场份额均未超过 10%。海天国际为中国注塑机行业龙头,2021 年在优势企业主 营业务收入中市占率为 51.1%,第二梯队内的企业包括伊之密、震雄集团、力劲科技、 博创智能等。其中,伊之密凭借持续的技术投入和积极的销售策略,行业排名持续上升, 未来有望继续提升市占率,坐稳国内塑机领先位置。


从历史数据可以看到,伊之密单季度营收同比增速与 PMI 之间关联性较强,体现公司具 备较强的通用属性,有望充分受益制造业修复。

公司分季度毛利率、净利率与下游采购需求有关。从历史来看,公司净利率基本与制造 业 PMI 走势相同,体现规模效应及市场竞争对公司产品盈利能力的影响。2022 年以来, 受行业下行期需求较弱叠加原材料价格影响,公司盈利能力有所弱化。随着行业修复规 模效应体现以及原材料价格较前期高位明显下降,未来盈利能力有望随着 PMI 修复而 逐步恢复。

(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】。「链接」

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页面更新:2024-05-19

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