1、2023 年深度行業分析研究報告 VYlZhURUjXiXsRtQnPbRdN6MsQmMpNnOjMpPsOkPoMrQbRoPoOxNrRnPuOrRqR 3 目錄 一、工業自動化:千億級賽道,周期與成長共舞.6 1.1 工業自動化下游應用場景豐富.6 1.2 需求與制造業掛鉤,千億市場持續擴容.6 二、行業拐點將至,國產替代進程有望提速.11 2.1 中長期成長邏輯不改,新一輪景氣周期有望開啟.11 2.2 行業現狀:先進制造+“雙碳目標”催化,關注下游結構性機會.15 2.3“價格+本地化服務+響應速度”三重優勢下,本土品牌有望崛起.17 三、工控產品情況:國產品牌份額加速提升.21
2、3.1 變頻器:22 年增速有所下滑,低壓變頻國產廠商持續擴張.21 3.2 伺服:22 年市場規模有所下滑,通用伺服匯川地位穩固.26 3.2 PLC:大型 PLC 市場仍受外資壟斷,中小型 PLC 國產替代加速.29 3.3 HMI:增長勢頭良好,國產品牌競爭力凸顯.32 3.4 DCS:中控技術為絕對龍頭.33 3.5 PC-based:整體市場保持較快增長,國內品牌占據主導地位.35 3.6 步進系統:國內企業主導,主要滿足低負載/低速市場.35 3.7 CNC 數控系統:國內替代空間大,看好國內工控龍頭切入.36 3.8 工業機器人:市場空間較大.38 3.9 工業軟件:研發設計類亟
3、待突破,整體國產化率較低.41 四、重點標的情況.43 4.1 匯川技術:穿越周期,工控龍頭韌性十足.43 4.2 麥格米特:平臺型企業典范,多極發展打開增長空間.44 4.3 英威騰:優秀工控行業方案提供商,第二曲線成長加速.45 4.3 藍海華騰:聚焦電驅動+工業自動化,換電重卡發展趨勢下持續受益.45 五、風險因素.47 圖 表 目 錄 圖表 1:工控下游市場劃分.6 圖表 2:工控產業鏈情況.6 圖表 3:工業自動化市場規模變化.7 圖表 4:中國通用設備和專用設備工業增加值當月同比情況(%).7 圖表 5:分OEM 和項目自動化市場情況(億元).8 圖表 6:2021 年 OEM 下
4、游市場情況.8 圖表 7:2021 年項目型市場下游情況.8 圖表 8:2021 年 OEM 市場分行業自動化市場規模及增速.9 圖表 9:2021 年 OEM 市場分行業自動化市場規模及增速.9 圖表 10:工業自動化主要產品情況.10 圖表 11:中國制造業就業人數和人口結構.11 圖表 12:中國城鎮就業人員年平均工資.11 圖表 13:全國就業人員受教育程度構成:總計:大學本科(%).11 圖表 14:中美兩國制造業人均增加值(萬美元).11 圖表 15:中國工業企業產成品存貨同比變化(%)和產成品庫存(億元).12 圖表 16:中國中長期貸款利率 1-3 年(%).13 圖表 17:
5、中期借貸便利(MLF)1 年利率(%).13 圖表 18:中國工業企業產能利用率(%).13 圖表 19:中國 PPI 和 CPI 情況(%).13 圖表 20:中國 PMI 指數(%).14 圖表 21:中國 PMI-新訂單情況(%).14 圖表 22:中國 PMI-產成品庫存情況(%).14 圖表 23:中國自動化市場規模變化.15 圖表 24:OEM 行業 2022 年第三季度自動化產品同比增長情況.15 圖表 25:項目型行業 2022 年第三季度自動化產品同比增長情況.15 4 圖表 26:中國金屬切削機床產量及同比情況.16 圖表 27:中國工業機器人產量及同比情況.16 圖表 2
6、8:碳流通及碳中和路徑.16 圖表 29:國內工控行業本土品牌市占率提高.17 圖表 30:國產品牌工業自動化產品線布局情況.17 圖表 31:國產與海外伺服性能與價格對比.18 圖表 32:2022 年以來主要工業自動化廠商漲價情況.18 圖表 33:2022Q1、Q2 主要工控/通用 MCU 交期和價格變化.19 圖表 34:西門子部分產品交付周期變化.20 圖表 35:交-直-交變頻器的工作原理.21 圖表 36:變頻器的分類.21 圖表 37:變頻器產業鏈情況.22 圖表 38:變頻器上下游對應企業情況.22 圖表 39:變頻器成本構成.22 圖表 40:變頻器上游對供應對變頻器利潤的
7、影響.22 圖表 41:2021 年中國高壓變頻器下游應用領域占比情況.23 圖表 42:2021 年中國低壓變頻器下游應用領域占比情況.23 圖表 43:2013-2021 年中國變頻器市場規模.23 圖表 44:2020-2021 年中國變頻器細分市場規模占比.23 圖表 45:2017-2025E 年中國低壓變頻器市場規模(百萬).24 圖表 46:2013-2022 年我國高壓變頻器市場規模及預測.24 圖表 47:2017-2021 年中國低壓變頻器市場國產替代情況.25 圖表 48:2021 年我國高壓變頻器 CR5 市場份額占比.25 圖表 49:2021 年我國低壓變頻器 CR
8、5 市場份額占比.25 圖表 50:伺服系統工作原理.26 圖表 51:變頻器主要成本構成情況.26 圖表 52:伺服系統的分類.27 圖表 53:2021 年伺服系統主要應用領域.27 圖表 54:通用伺服系統市場規模(單位:億元).28 圖表 55:2022 前三季度通用伺服市場競爭格局.28 圖表 56:專用伺服系統市場規模(單位:百萬元).28 圖表 57:2020 中國專用伺服市場份額情況.28 圖表 58:PLC 工作原理.29 圖表 59:PLC 按輸入/輸出接口點數分類.29 圖表 60:PLC 產業鏈情況.30 圖表 61:PLC 在工控中屬于承上啟下作用.30 圖表 62:
9、2018-2022 年中國 PLC 市場規模.30 圖表 63:2021 年我國 PLC 市場規模結構.30 圖表 64:小型 PLC 主要應用場景.31 圖表 65:中大型 PLC 應用場景.31 圖表 66:2021 年中國中大型 PLC 市場競爭格局.31 圖表 67:2021 年中國小型 PLC 市場競爭格局.31 圖表 68:2022 年上半年中國 PLC10 強.32 圖表 69:PLC 和 HMI 的關系.32 圖表 70:中國 HMI 市場規模.33 圖表 71:2019 年中國 HMI 競爭格局.33 5 圖表 72:DCS 網絡結構圖.33 圖表 73:中國 DCS 市場規
10、模(億元).34 圖表 74:中國 DCS 細分市場情況.34 圖表 75:中控技術在 DCS 市場份額情況.34 圖表 76:運動控制器分類.35 圖表 77:通用控制器市場規模.35 圖表 78:步進電機和伺服電機區別.36 圖表 79:步進電機原理.36 圖表 80:CNC 數控系統下游應用場景.37 圖表 81:中國 CNC 系統市場銷售情況.37 圖表 82:中國 CNC 系統市場規模(億元).38 圖表 83:中國 CNC 系統國產替代空間(億元).38 圖表 84:工業機器人分類.38 圖表 85:工業機器人產業鏈.39 圖表 86:全球工業機器人應用領域(百萬美元).39 圖表
11、 87:我國工業機器人市場規模.40 圖表 88:22H1 中國市場工業機器人出貨 TOP20.40 圖表 89:本土集成商加速向中高端應用集成滲透.41 圖表 90:20172021 年中國工業機器人市場份額變化.41 圖表 91:工業軟件分類.41 圖表 92:中國工業軟件市場規模.41 圖表 93:2019 年國內工業軟件國產化率情況.42 圖表 94:匯川技術業務情況.43 圖表 95:匯川技術業務上、下游行業之間的關聯性.44 圖表 96:匯川技術工業自動化整體解決方案.44 圖表 97:麥格米特主要產品.44 圖表 98:英威騰業務情況.45 圖表 99:藍海華騰主要產品.46 6
12、 一、工業自動化:千億級賽道,周期與成長共舞 1.1 工業自動化下游應用場景豐富 工業自動化是指將自動化技術運用在機械工業制造環節中,實現自動加工和連續生產,提高機械生產效率和質量,釋放生產力的作業手段,用以代替人工操縱機器和機器體系進行加工生產,在工業生產自動化條件下,人只是間接地照管和監督機器進行生產。從下游應用來看,可以分為 OEM 和項目型市場;1)O OEMEM 市場市場:工廠自動化(FA),用于離散工業。主要是標準化、批量生產的機械市場,客戶是設備生產商,一些小量、定制的非標準大型裝備,不納入到這個范疇。主要行業有紡織機械、包裝機械、起重機械、食品機械、塑料機械、橡膠機械、機床工具
13、、電梯、印刷機械、暖通空調、電子設備制造業、風電、太陽能、造紙機械、交通運輸工具、建筑機械、礦用機械、電源設備等。2)項目型市場項目型市場(EU)EU):流程自動化(PA)。主要是控制流程工業的生產過程,實現連續生產和加工,包括冶金、化工、電力、汽車、石化石油、市政、建材、公共設施、造紙、礦業等。圖表圖表 1 1:工控下游市場劃分工控下游市場劃分 市場劃分市場劃分 定義定義 客戶類型客戶類型 OEM 型市場 面向批量生產自動化、智能化制造裝備的客戶 紡織機械、包裝機械、起重機械、食品機械、塑料機械、橡膠機械、機床工具、電梯、印刷機械、暖通空調、電子設備制造業、風電、太陽能、造紙機械、交通運輸工
14、具、建筑機械、礦用機械、電源設備 項目型市場 工程整體自動化系統的設計和實施 冶金、化工、電力、汽車、石化石油、市政、建材、公共設施、造紙、礦業 資料來源:信達證券研發中心 工控產品按照功能主要可以分為控制層、驅動層和執行層三個層次工控產品按照功能主要可以分為控制層、驅動層和執行層三個層次。從產業鏈來看,工控可以分為上游、中游和下游,上游主要是 PCB、絕緣材料、元器件、芯片等原材料,下游是 OEM和項目型市場。中游按照功能不同可以分為執行、驅動、控制和運行監視類:控制層實現對任務的分析、處理和分配,如 PLC、DCS 等;驅動層將控制層的任務進行解碼,變成能被電機、閥門等能夠識別的信號,如變
15、頻器和伺服驅動器等;執行層則執行相應的任務,包括電機、閥門等。圖表圖表 2 2:工控產業鏈情況工控產業鏈情況 資料來源:信達證券研發中心整理 1.2 需求與制造業掛鉤,千億市場持續擴容 工控行業由于需求與制造業息息相關,與宏觀經濟運行情況較為關聯工控行業由于需求與制造業息息相關,與宏觀經濟運行情況較為關聯。工控行業是制造業的上游行業,收入增長驅動取決于制造業的投資活動,具有較強的順周期特征。從整體市場來看來看,工業自動化市場與制造者設備增加值強相關,波峰波谷較為一致,與工業投資活動和經濟波動聯系較大。舉例來看,2008-2011 年,金融危機后,國內 GDP 增速開始恢復,整體工控 7 市場保
16、持較高增速;而到了 2012 年經濟增長開始降速,供給側過剩,設備投資增長處于較低區間;2016 年,供給側改革出清了過剩產能,設備增速有所恢復。圖表圖表 3 3:工業自動化市場規模變化工業自動化市場規模變化 資料來源:工控網,信達證券研發中心 圖表圖表 4 4:中國通用設備和專用設備工業增加值當月同比情況(中國通用設備和專用設備工業增加值當月同比情況(%)資料來源:wind,信達證券研發中心 從下游市場來看,項目市場占比較高從下游市場來看,項目市場占比較高。參考睿工業數據,我國 2021 年自動化市場為 2923 億元,其中項目自動化市場為 1721 億元,占比為59%,OEM 自動化市場為
17、 1202 億元,占比為 41%。從具體下游市場來看,OEM 市場 2021 年增速較快,為 28%,主要是工業機器人、電池、半導體等新興行業增速較快;項目型市場 2021 年增速為 10%,冶金、化工等行業保持快速增長,汽車、市政等行業有所下跌。-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%0500100015002000250030002008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021工業自動化市場規模(億元)YOY-20.00-15.00-1
18、0.00-5.000.005.0010.0015.0020.0025.0030.00工業增加值:通用設備制造業:當月同比工業增加值:專用設備制造業:當月同比 8 圖表圖表 5 5:分分 O OEMEM 和項目自動化市場情況和項目自動化市場情況(億元)(億元)資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 圖表圖表 6 6:2 2021021 年年 O OEMEM 下游市場情況下游市場情況 圖表圖表 7 7:2 2021021 年項目型市場下游情況年項目型市場下游情況 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 9 圖表圖表 8 8:20212021 年年
19、 OEMOEM 市場分行業自動化市場規模及增速市場分行業自動化市場規模及增速 資料來源:工控網,信達證券研發中心 圖表圖表 9 9:20212021 年年 OEMOEM 市場分行業自動化市場規模及增速市場分行業自動化市場規模及增速 資料來源:工控網,信達證券研發中心 備注:橫坐標軸代表 2017-2021 年細分行業的復合增長率,縱坐標軸代表 2021 年各行業的增長率,氣泡大小代表 2021 年各行業自動化產品的市場份額 從具體產品來看,控制層、驅動層和執行層中從具體產品來看,控制層、驅動層和執行層中PLCPLC、D DCSCS、伺服系統、低壓變頻器、伺服系統、低壓變頻器、C CNCNC等市
20、場等市場規模較大規模較大,其中 21 年PLC 市場規模為158 億,同比增速 21%;工控機市場規模120億,同比增速 14%,低壓變頻器市場規模 283 億,同比增速 20%;伺服系統 233 億,同比增長 35%;CNC 市場 144 億,同比增長 33%。10 圖表圖表 1010:工業自動化主要產品情況工業自動化主要產品情況 類別類別 具體產品具體產品 產品介紹產品介紹 20212021 年市場規模及增速(億元)年市場規模及增速(億元)增速增速 控制類 PLC 通過數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程 158 21%DCS 以微處理器為基礎,采用控制功能分散、顯示
21、操作集中、兼顧分而自治和綜合協調的設計原則的新一代儀表控制系統 111 25%工控機(IPC)基于 PC 總線的工業電腦,可以作為一個工業控制器在工業環境中可靠運行 120 14%HMI 系統和用戶之間進行交互和信息交換的媒介,它實現信息的內部形式與人類可以接受形式之間的轉換 53 30%組態監控軟件 數據采集與過程控制的專用軟件,是在自動控制系統監控層一級的軟件平臺和開發環境,使用靈活的組態方式,為用戶提供快速構建工業自動控制系統監控功能的、通用層次的軟件工具/驅動類 低壓變頻器(LVD)電壓等級低于 690V 的可調輸出頻率交流電機驅動裝置 283 20%中高壓變頻器(MVD)電壓等級在
22、1.1kV 以上的大型交流電機驅動裝置 55 20%直流驅動(DCD)直流電動機的驅動裝置/軟啟(SS)使電動機可以平穩起停的電機控制設備/運動控制類 通用運動控制(GMC)運動控制中的一部分,是指機器的位置或速度是由像液壓泵、線性致動器或是電動馬達(例如伺服驅動器)之類的設備所控制。233 35%CNC 能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序,通過計算機將其譯碼,從而使機床執行規定好了的動作 144 33%反饋類 傳感器 能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求的檢測裝置。/壓
23、力儀表 在工業生產過程中,對工藝參數進行檢測、顯示、記錄或控制的儀表/溫度儀表/物液位儀表/流量儀表/在線水質分析儀 檢測分析水質和氣體成分的儀器/在線氣體分析儀/執行機構 調節閥(AV)用于調節工業自動化過程控制領域中的介質流量、壓力、溫度、液位等工藝參數 81.25 13%接觸器(LVC)工業電中利用線圈流過電流產生磁場,使觸頭閉合,以達到控制負載的電器 120.2 13%其他 開關電源 一種高頻化電能轉換裝置,將一個位準的電壓,透過不同形式的架構轉換為用戶端所需求的電壓或電流/工業交換機 應用于工業控制領域的以太網交換機設備/按鈕指示燈 指示工業設備當前狀態的裝置/繼電器 一種電控制器件
24、,是當輸入量(激勵量)的變化達到規定要求時,在電氣輸出電路中使被控量發生預定的階躍變化的一種電器/設備安全 對設備起到保護作用的一類裝置/過程安全 應用于重大危險源處等需要安全保護及自動聯鎖保護場合的控制系統/資料來源:工控網等,信達證券研發中心整理 11 二、行業拐點將至,國產替代進程有望提速 2.1 中長期成長邏輯不改,新一輪景氣周期有望開啟 人口紅利消退疊加勞動力價格上升趨勢下,制造業自動化水平有望提升人口紅利消退疊加勞動力價格上升趨勢下,制造業自動化水平有望提升。從宏觀數據來看,一方面,我國 15-59 歲人口占比呈現下降趨勢,2022 年占比為 62.23%,相比 2011 年下降6
25、.57pct,人口紅利逐漸消退,與此同時,制造業就業人數也呈現下降,2021 年僅為 3828 萬人。另一方面,我國勞動力就業平均工資逐年上漲,2021 年城鎮就業人口年平均工資為 10.68 萬元,同比上升 9.7%,而以美國為例,參考中國信通院數據,2001-2018 年美國人均實際工資復合增速僅為 0.88%。我們認為伴隨我國企業用工成本的快速增加和人口紅利的退坡,提高自動化水平降本增效有望成為未來制造業發展趨勢。圖表圖表 1111:中國制造業就業人數和人口結構:中國制造業就業人數和人口結構 圖表圖表 1212:中國城鎮就業人員:中國城鎮就業人員年年平均工資平均工資 資料來源:wind,
26、信達證券研發中心 資料來源:wind,信達證券研發中心 我國制造業人均增加值與美國仍有差距,未來依然有增長空間。從數據來看,我國制造業人均增加值 2021 年為 12.7 萬美元,而美國為 20.3 萬美元,制造業依然有增長空間。而與此同時我國就業人口受教育程度不斷提高,2021 年全國就業人口中大學本科比例超過 10%,大學就業人口逐漸成為就業市場主力,在此其情況下,工程師紅利逐漸顯現。在雙重因素的驅動下,我國制造業自動化轉型鑄就了基礎。此外,考慮疫情影響已經逐步消退,制造業前景有望改善,對投資自動化產線和設備的需求有望提升,整體自動化水平或將快速提升。圖表圖表 1313:全國就:全國就業人
27、員受教育程度構成業人員受教育程度構成:總計總計:大學本科(大學本科(%)圖表圖表 1414:中美兩國制造業人均增加值(萬美元):中美兩國制造業人均增加值(萬美元)資料來源:wind,信達證券研發中心 資料來源:wind,信達證券研發中心 58.0060.0062.0064.0066.0068.0070.0072.000100020003000400050006000制造業就業人數(萬人)人口結構:占總人口比例:15-59歲0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%0200004000060000800001000001200002010年2011年2012
28、年2013年2014年2015年2016年2017年2018年2019年2020年2021年城鎮就業人員平均工資(元)YOY0.002.004.006.008.0010.0012.0020092010201120122013201420152016201720182019202020210510152025中國美國 12 復盤歷史:制造業產成品庫存降低,工控行業景氣度有望回升。復盤歷史:制造業產成品庫存降低,工控行業景氣度有望回升。從我國制造業周期來看,從從我國制造業周期來看,從 2 2000000 開始,我國制造業庫存經歷了開始,我國制造業庫存經歷了 7 7 輪周期,平均持續時間是輪周期,平
29、均持續時間是 3 3-4 4 年左右(年左右(3 30 0-4040 個月),目前處于主動去庫存階段個月),目前處于主動去庫存階段。從整個庫存周期來看,可以分為四個階段:1)第一個階段,被動去庫存第一個階段,被動去庫存,當需求開始好轉,當期需求大于當期生產,庫存開始減少;2)第二個階段,主動補庫存第二個階段,主動補庫存,需求旺盛,生產加速擴張,當期生產大于當期需求,整體庫存量(產成品和原材料庫存)增加;3)第三個階段,被動補庫存第三個階段,被動補庫存,需求開始放緩,生產也開始放緩,然而當期生產還是高于當期需求,產成品庫存依然升高,但原材料庫存降低;4)第四個第四個階段,主動去庫存階段,主動去庫
30、存,需求繼續下滑,預期開始悲觀、生產開始收縮,產成品庫存下降。原材料庫存也進一步下降。圖表圖表 1515:中國工業企業產成品存貨同比變化(中國工業企業產成品存貨同比變化(%)和產成品庫存(億)和產成品庫存(億元)元)資料來源:wind,信達證券研發中心 注:右軸為產成品存貨:同比;左軸為存貨 信貸是支持企業擴張設備的主要資金來源之一。企業在進行投資決策時,不僅需要考慮是否能提升自身盈利能力,也同樣需要考慮外部的資金支持。宏觀貨幣政策的寬松帶來融資成本的下降,從而促進企業設備擴張。從企業庫存周期來看,對照中期借貸便利(MLF)1年利率,一般去庫存周期伴隨著信貸的擴張,從而支撐企業渡過較為艱難的主
31、動去庫存周期。從目前利率來看,一年期的中期借貸便利已經逐步下降到較低水平,有望對制造業未來擴張起到信貸支持。13 圖表圖表 1616:中國中長期貸款利率:中國中長期貸款利率 1 1-3 3 年(年(%)圖表圖表 1717:中期借貸便利:中期借貸便利(MLFMLF)1 1 年利率(年利率(%)資料來源:wind,信達證券研發中心 資料來源:wind,信達證券研發中心 從今年數據來看,工業企業產能利用率有所提升,受疫情影響,2022 年 12 月增幅不大。我們認為,隨著疫情影響的減弱,整體工業企業產能利用率有望提升,同時由于 PPI 向下穿過 CPI,PPI 與 CPI 的剪刀差轉正,整體利潤有望
32、向制造業集中,從而帶動工業企業投資。2023 年政府工作報告提出:推動產業向中高端發展,把制造業作為發展實體經濟的重點,保持制造業比重基本穩定,鼓勵企業加快設備更新和技術改造,將固定資產加速折舊優惠政策擴大至全部制造業。我們認為制造業有望進入下一輪景氣周期,工控行業景氣度有望提升。圖表圖表 1818:中國工業企業產能利用率(:中國工業企業產能利用率(%)圖表圖表 1 19 9:中國:中國 P PPIPI 和和 C CPIPI 情況(情況(%)資料來源:wind,信達證券研發中心 資料來源:wind,信達證券研發中心 P PMIMI 指數回暖指數回暖,工控行業景氣度有望上行工控行業景氣度有望上行
33、。PMI是監測宏觀經濟走勢的先行性指數之一。從制造0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.001989-021990-121992-101994-081996-061998-042000-022001-122003-102005-082007-062009-042011-022012-122014-102016-082018-062020-042022-022.402.502.602.702.802.903.003.103.203.303.4060.0062.0064.0066.0068.0070.0072.0074.0076.0078.0080.00201
34、6-032016-082017-012017-062017-112018-042018-092019-022019-072019-122020-052020-102021-032021-082022-012022-062022-11-15.00-10.00-5.000.005.0010.0015.0020.002005-012006-032007-052008-072009-092010-112012-012013-032014-052015-072016-092017-112019-012020-032021-052022-07中國:PPI:生產資料:當月同比中國:CPI:當月同比 14 業
35、 PMI 指數的構成上看,2 月制造業 PMI 大幅上行主要由生產指數和新訂單指數拉動,顯示當前供需兩旺是推動制造業景氣度上揚的主要動力。生產指數和新訂單指數分別為 56.7%和54.1%,較上月上升 6.9 和 3.2 個百分點。從從 P PMIMI 指數可以看出,在生產端和需求端,經濟修指數可以看出,在生產端和需求端,經濟修復的力度在不斷增強,同時復的力度在不斷增強,同時 P PMIMI(新訂單)(新訂單)-PMIPMI(產成品庫存)數據顯示企業開始進入被動去(產成品庫存)數據顯示企業開始進入被動去庫存狀態,我們認為,隨著制造業的回暖,工控行業整體景氣度有望上行。庫存狀態,我們認為,隨著制
36、造業的回暖,工控行業整體景氣度有望上行。圖表圖表 2020:中國中國 P PMIMI 指數(指數(%)資料來源:wind,信達證券研發中心 圖表圖表 2121:中國:中國 P PMIMI-新訂單情況(新訂單情況(%)圖表圖表 2222:中國:中國 P PMIMI-產成品庫存情況(產成品庫存情況(%)資料來源:wind,信達證券研發中心 資料來源:wind,信達證券研發中心 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.002005-012005-112006-092007-072008-052009-032010-012010-112011-092012-07201
37、3-052014-032015-012015-112016-092017-072018-052019-032020-012020-112021-092022-070.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.002005-012005-112006-092007-072008-052009-032010-012010-112011-092012-072013-052014-032015-012015-112016-092017-072018-052019-032020-012020-112021-092022-070.0010.0020.0030.0040.0050
38、.0060.002005-012005-102006-072007-042008-012008-102009-072010-042011-012011-102012-072013-042014-012014-102015-072016-042017-012017-102018-072019-042020-012020-102021-072022-042023-01中國:PMI:產成品庫存 15 2.2 行業現狀:先進制造+“雙碳目標”催化,關注下游結構性機會 2021 年以來整體工業自動化市場有所承壓,行業增速放緩,2022Q3 整體市場增速約 2.4%。行業整體處于磨底期。從下游來看,202
39、2年第三季度項目型自動化市場規模為483億元,同比增長 7.8%。從 2022 年初延續至今的形式來看,項目型行業增速始終高于 OEM 型行業,2022 年三季度 OEM 自動化市場規模為 265 億元,同比出現 6%的下滑幅度。圖表圖表 2323:中國自動化市場規模變化中國自動化市場規模變化 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 具體來看:1)項目型市場有所復蘇,從三季度來看,化工、汽車、煤礦、市政及公共設施等板塊同比增)項目型市場有所復蘇,從三季度來看,化工、汽車、煤礦、市政及公共設施等板塊同比增幅明顯幅明顯,在國有資本投資的支持下,市場保持明顯增長態勢,參考 MIR 分析,由于大宗
40、商品漲價疊加俄烏沖突的影響,推動我國國家儲備能力計劃落實,我們認為未來項目型市場有望維持較高增速;2)O OEMEM市場出現結構分化市場出現結構分化。傳統OEM行業(橡膠、紡織等)雖出現降幅收窄,但仍較為低迷;與民生(食品飲料、制藥等),智能裝備相關(機器人等)的行業企穩回升;新能源相關(電池、光伏等)的行業,繼續保持較快增速。我們認為,隨著疫情影響的減弱、供應鏈恢復正常,和下游需求回升,整體 OEM 市場有望迎來行業拐點。圖表圖表 2424:OEMOEM 行業行業 20222022 年第三季度自動化產品同比增長情年第三季度自動化產品同比增長情況況 圖表圖表 2525:項目型行業:項目型行業
41、20222022 年第三季度自動化產品同比增長情年第三季度自動化產品同比增長情況況 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%45.00%0100200300400500600700800900自動化市場規模(億元)同比增長率 16 機床一般應用在傳統制造業上,與傳統制造業投資較為相關,而工業機器人與先進制造業投資較為相關,因此可以通過兩者數據來反應當期工控產品需求情況。從目前數據來看,受疫情影響,機床類產品產量表現較差,
42、工業機器人 22 年大多數月份仍處于正增長。雖然近幾年工業雖然近幾年工業機器人市場經歷短期波動,但中長期依然有望向好,機器人市場經歷短期波動,但中長期依然有望向好,M MIRIR 預測預測 2 2023023 年中國工業機器人增速或年中國工業機器人增速或將提升至將提升至 1 12 2%左右,未來幾年仍將保持左右,未來幾年仍將保持 2 2 位數增長。我們認為,在產業結構調整趨勢下,先進位數增長。我們認為,在產業結構調整趨勢下,先進制造業有望成為未來發展重點。制造業有望成為未來發展重點。圖表圖表 2626:中國金屬切:中國金屬切削機床產量及同比情況削機床產量及同比情況 圖表圖表 2727:中國工業
43、機器人產量及同比情況:中國工業機器人產量及同比情況 資料來源:wind,信達證券研發中心 資料來源:wind,信達證券研發中心 “雙碳”政策驅動,新能源產業異軍突起。2020 年我國提出,2030 年要實現“碳達峰”,2060 年要實現“碳中和”,“雙碳”目前成為我國發展方向之一。從中短期來看,2022 年,國務院印發“十四五”節能減排綜合工作方案,方案明確到 2025 年,全國單位國內生產總值能源消耗比 2020年下降 13.5%。中國能源轉型已成為大勢所趨,要實現“雙碳”目標,新能源是重點領域,電力系統的清潔轉型是中國實現雙碳目標的核心抓手。我們認為,以光伏、風電為代表的新能源,以儲能為代
44、表的柔性調頻資源,以新能源車等為代表的用電產業鏈有望長期向好,維持較高景氣度,從而帶動相應設備的擴產和銷售。圖表圖表 2828:碳流通及碳中和路徑碳流通及碳中和路徑 資料來源:工控網,信達證券研發中心 -30.00-20.00-10.000.0010.0020.0030.0040.0050.000.001.002.003.004.005.006.007.008.002016-032016-072016-112017-052017-092018-032018-072018-112019-052019-092020-032020-072020-112021-052021-092022-032022
45、-072022-11金屬切削機床產量(萬臺)金屬切削機床產量:當月同比(%)-40.00-20.000.0020.0040.0060.0080.00100.00120.000.005000.0010000.0015000.0020000.0025000.0030000.0035000.0040000.0045000.0050000.002016-032016-072016-112017-052017-092018-032018-072018-112019-052019-092020-032020-072020-112021-052021-092022-032022-072022-11工業機器人
46、產量(臺)工業機器人產量:當月同比(%)17 2.3“價格+本地化服務+響應速度”三重優勢下,本土品牌有望崛起 工控行業產品國產替代趨勢明顯。工控行業產品國產替代趨勢明顯。近年來,國內工控廠商的研發能力和綜合實力顯著增強,獲得了進口替代方面的很多機會。根據 MIR 睿工業數據,2021 年在中國低壓變頻器、伺服、傳感器、小 PLC 市場中,本土品牌份額均有提升,以伺服市場為例,本土品牌市占率由 2016 年的 27.6%提升至 2021 年的 43.3%。圖表圖表 2929:國內工控行業本土品牌市占率提高:國內工控行業本土品牌市占率提高 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 國產品牌國產
47、品牌 VS 海外品牌海外品牌 產品對比:海外品牌產品線更加完備;國產品牌廣度提升,整體性能逐步接近海外產品。產品對比:海外品牌產品線更加完備;國產品牌廣度提升,整體性能逐步接近海外產品。從產品線角度來看,海外品牌由于積淀更加深厚,經過多年發展,已經形成多個綜合型工業自動化行業巨頭,產品線覆蓋面更廣一些。而國產品牌近幾年發展較快,企業產品線逐步擴張。以匯川技術為例,其產品覆蓋了變頻、伺服、可編程邏輯控制器、人機交互、傳感器、電機、CNC 控制器、工業機器人等,產品線廣度逐漸提升。圖表圖表 3030:國產品牌工業自動化產品線布局情況國產品牌工業自動化產品線布局情況 類別類別 具體產品具體產品 匯川
48、技術匯川技術 英威騰英威騰 麥格米特麥格米特 藍海華騰藍海華騰 中控技術中控技術 禾川科技禾川科技 控制類&驅動類 PLC&HMI PAC DCS 工控機(IPC)工業軟件 變頻器 運動控制類 通用運動控制 CNC 反饋類 傳感器 工業視覺 壓力儀表 溫度儀表 其他 調節閥(AV)伺服/汽車電機 工業機器人 逆變器 18 電梯控制 工業電源 UPS 新能源車電控 資料來源:各公司官網等,信達證券研發中心 從性能和價格層面分析,國產價格相對較低,同時性能與海外相接近從性能和價格層面分析,國產價格相對較低,同時性能與海外相接近。以伺服系統為例,國內伺服系統與海外差距縮小,價格相對較低。伺服的性能主
49、要觀察四個指標,編碼器精度、電機過載能力、最高轉速以及速度頻率響應的能力。對比國內外伺服性能可以看出,松下綜合表現較好。國內廠商方面,匯川優勢明顯,各項指標與安川接近,不過價格上國產更具優勢??傮w來看,國產伺服在中低功率上,基本與海外處于同一水平線,產品性能接近海外水平。圖表圖表 3131:國產與海外伺服性能與價格對比國產與海外伺服性能與價格對比 匯川 英威騰 安川 三菱 松下 SV660 DA300-7 系列 MELSERVO-J4 MINAS-A6 編碼器精度 23 23 24 22 23(bit)過載能力 3.5 3 3.5 3 3.5(最大轉矩)最高轉速 6000 5000 6000
50、6000 6500(rpm)速度頻率響應 3 3 3.1 2.5 3.2(kHz)價格(RMB)2200 2000 2600 2500 2500 資料來源:各公司官網等,信達證券研發中心 服務對比:國內響應速度和定制化更好,交付較為及時服務對比:國內響應速度和定制化更好,交付較為及時 供應鏈短缺情況下,海外廠商多次漲價。2021 年以來,工業自動化市場規模提升明顯,但自動化廠商卻飽受原材料漲價、上游芯片供應影響,面對成本變高、訂單眾多、供貨周期變長等壓力,2021 年以來多家企業漲價,以 2022 年為例,海外頭部自動化企業多次漲價,單次漲價幅度較高,國產品牌性價比提升。圖表圖表 3232:2
51、 2022022 年以來主要工業自動化廠商漲價情況年以來主要工業自動化廠商漲價情況 廠商廠商 系列產品系列產品 漲幅漲幅 生效日期生效日期 ABB ACS800 變頻器相關配件等 3-10%2023/1/1 羅克韋爾 伺服驅動器、電機、變頻等 1-23%2022/12/4 三菱電機 驅動控制設備、工業機器人等 10-20%2023/2/1 西門子 SINAMICS V20 等 3-12%2022/12/1 丹佛斯 VACON 品牌的所有產品 5%2022/10/1 三菱電機 PLC、變頻、伺服等 6%2022/10/1 施耐德 大型 PLC 等 8%2022/9/1 施耐德 變頻、伺服 LXM
52、32 等 5%-15%2022/7/29 臺達 運動控制、變頻、伺服、機器人等 3-10%2022/6/11 19 臺達 邏輯控制器 6%2022/5/17 ABB ACS2000、ACS800 模塊、備件 3-20%2022/6/1 西門子 低壓標準電機等 3-12%2022/5/9 松下 傳感器、PCL 1-10%2022/5/2 匯川 變頻、伺服等 3-10%2022/4/15 禾川 變頻、SV 系列等 3-10%2022/4/15 施耐德 Modicon M171 等產品 10-40%2022/4/1 ABB 發電機 9-15%2022/3/10 ABB ACS880 系列產品 8%2
53、022/3/1 ABB 伺服/PLC 等 6-10%2022/1/6 臺達 M300 系列 2-5%2022/1/5 三菱電機 A800 等 5-6%2022/1/1 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 MCU 等交期拉長等交期拉長。參考芯八哥數據,從工控類 MCU 市場來看,在正常情況下的交期基本在14-20周左右,供貨周期自2020Q2開始逐漸拉長,2021Q4開始,頭部大廠中德儀、瑞薩、NXP、ST、英飛凌交期均進一步拉長,到 2022Q1 部分工控類產品最長交期超過 52周。同時部分海外自動化大廠拉長交付周期,以西門子為例,2021 年末上調了部分產品的交付。在海外元器件交期拉
54、長的情況下,國內品牌競爭力有望進一步提升,國產替代進度有望進一步加速。圖表圖表 3333:2022Q12022Q1、Q Q2 2 主要工控主要工控/通用通用 M MCUCU 交期和價格變化交期和價格變化 供應商供應商 產品產品 Q1Q1 交期交期/周周 Q2Q2 交期交期/周周 交期趨勢交期趨勢 價格趨勢價格趨勢 德儀 8 位 MCU 配貨狀態 配貨狀態 上升 上升 32 位 MCU 配貨狀態 配貨狀態 上升 上升 瑞薩電子 8 位 MCU 40-45 52 上升 上升 32 位 MCU 40-45 52 上升 穩定 意法半導體 8 位 MCU 配貨狀態 緊缺 上升 上升 STM32FO 配貨
55、狀態 緊缺 穩定 上升 STM32F1 配貨狀態 緊缺 穩定 上升 STM32L 配貨狀態 緊缺 上升 上升 32 位 MCU 配貨狀態 緊缺 上升 上升 英飛源 8 位 MCU 45 45-52 上升 穩定 32 位 MCU 45 45 上升 穩定 微芯科技 8 位 MCU 52+52+上升 上升 32 位 MCU 52+52+上升 上升 思智浦 8 位 MCU 配貨狀態 緊缺 上升 上升 32 位 MCU 配貨狀態 緊缺 上升 上升 資料來源:芯八哥,信達證券研發中心 20 圖表圖表 3434:西門子部分產品交付周期變化西門子部分產品交付周期變化 產品產品 交貨周期交貨周期 S7-1500
56、 CPU 180 個工作日 ET200 MP 80 個工作日 S7-300 CPU 110 個工作日 S7-300 IO 155 個工作日 ET200 SP 150 個工作日 S7-1200 CPU 75 個工作日 觸摸屏 精智面板 185 個工作日 IPC 工控機 100 個工作日 資料來源:燁田電氣,信達證券研發中心 相比海外品牌,國產企業響應速度相比海外品牌,國產企業響應速度和定制化能力和定制化能力成優勢成優勢。國產品牌具有較強的響應的能力和定制化能力,相比海外企業有以下四大優勢:1)緊跟碳中和、先進制造等國家戰略,重點攻略新能源鋰電、光伏等行業。2)營銷模式上,本土公司營銷理念更為貼合
57、市場需要。3)供應鏈方面,本土公司應對更加靈活。4)本土公司產品研發緊跟市場需求,產品迭代速度快,效果好。21 三、工控產品情況:國產品牌份額加速提升 3.1 變頻器:22 年增速有所下滑,低壓變頻國產廠商持續擴張 變頻器變頻器是是一種電力控制設備,可以分為低壓變頻器和高壓變頻器一種電力控制設備,可以分為低壓變頻器和高壓變頻器。變頻器應用變頻技術與微電子技術,通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部 IGBT 的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率,根據電機的實際需
58、要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節能、調速的目的,另外,變頻器還有很多的保護功能,如過流、過壓、過載保護等等。分類來看:1)按照電壓等級,變頻器可以分為中/低壓變頻器和高壓變頻器,低于 3KV 的歸為中低壓變頻器(低于 690V 的為低壓變頻器),高于 3KV 的歸為高壓變頻器,兩者適用電箱有所差別,但原理相同,低壓變頻器對于電力電子器件和變壓器的容量要求相對較低,具有成熟的一致性的拓撲結構,而高壓變頻器拓撲結構較多,較為復雜;2)按照變換頻率的方法也可以分成交-交型變頻器與交-直交型變頻器。圖表圖表 3535:交交-直直-交變頻器的工作原理交變頻器的工作原理 圖表圖表 3636:變頻器的
59、變頻器的分類分類 資料來源:電子發燒友,信達證券研發中心 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 變頻器行業上游由各類原材料及零部件生產行業組成,其中主要的零部件有變壓器、IGBT、冷卻風機、電阻、電容等、從成本構成來看,原材料是產品的主要構成,IGBT與 PCB板成本占比較大,IGBT 的成本占到了整個生產成本的約 26.5%,PCB 占到了 31.5%。IGBT 由于國產化程度相對較低,國外供給較高,且供應存在不確定性,對變頻器的利潤影響程度較大。22 圖表圖表 3737:變頻器產業鏈情況變頻器產業鏈情況 圖表圖表 3838:變頻器變頻器上下游對應企業情況上下游對應企業情況 資料來源:前瞻
60、產業研究院,信達證券研發中心 資料來源:前瞻產業研究院,信達證券研發中心 圖表圖表 3939:變頻器成本構成變頻器成本構成 圖表圖表 4040:變頻器變頻器上游對供應對變頻器利潤的影響上游對供應對變頻器利潤的影響 資料來源:前瞻產業研究院,信達證券研發中心 資料來源:前瞻產業研究院,信達證券研發中心 從下游應用來看,高壓變頻器應用領域集中在高耗能領域,主要用于冶金、電力、石化、采礦等高能耗行業,可實現對各類高壓電動機的風機、水泵、空氣壓縮機、提升機、皮帶機等負載的軟起動、智能控制和調速節能,2021 年 CR5 總占比為 76%。低壓變頻器適用場景較為廣闊,下游較為分散,一般應用在起重機械、電
61、梯、紡織機械等領域,2021 年CR5 總占比為 43%。23 圖表圖表 4141:2021 年中國高壓變頻器下游應用領域占比情況年中國高壓變頻器下游應用領域占比情況 圖表圖表 4242:2021 年中國低壓變頻器下游應用領域占比情況年中國低壓變頻器下游應用領域占比情況 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 隨著國內工業生產規模不斷擴大,我國變頻器市場規模整體呈現穩定增長態勢。隨著國內工業生產規模不斷擴大,我國變頻器市場規模整體呈現穩定增長態勢。2021年我國變頻器行業市場規模達到428億元,同比增長14%。2021年低壓變頻器的市場規模占比較大,市場
62、比重約為 73.5%,較上一年下降 2.6 個百分點;高壓變頻器為 26.5%,市場規模占比持續增長。圖表圖表 4343:2013-2021 年中國變頻器市場規模年中國變頻器市場規模 圖表圖表 4444:2020-2021 年中國變頻器細分市場規模占比年中國變頻器細分市場規模占比 資料來源:共研網,信達證券研發中心 資料來源:研精智庫,信達證券研發中心 低壓變頻器市場近年來有所承壓。主要原因有:1)宏觀經濟下行:宏觀經濟下行:2022年 GDP增速3%,受外需下行、疫情反復和地產低迷等因素拖累,整體經濟發展依然處于疲軟區間。2)前三前三季度疫情焦灼,四季度疫情擴散高峰期:季度疫情焦灼,四季度疫
63、情擴散高峰期:2022 年前三季度新冠疫情多點先后爆發,各地疫情政策收緊,消費也隨之收緊,整個中國制造業景氣指數降低,投資熱情不足;四季度疫情防控措施優化調整之后,經歷感染高峰期,生產生活影響較大。3)部分部分下游行業需求衰下游行業需求衰退:退:如房地產等行業近年來表現相對不佳。冶金,27%電力,14%石化,14%采礦,12%市政及公共設施,9%建材,8%其他,16%起重機,9%電梯,9%紡織,9%冶金,8%電力,8%石油石化,7%市政,6%建筑,5%建材,4%其他,35%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%0501001502002503003504004502013 2014
64、 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021市場規模(億元)YoY23.90%76.10%26.50%73.50%高壓變頻器低壓變頻器 24 圖表圖表 4545:2 2017017-2025E2025E 年中國低壓變頻器市場規模(百萬)年中國低壓變頻器市場規模(百萬)資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 根據共研網數據,高壓變頻器市場規模從 2013年的75.77億元增長至 2021年的145.02億元。2021 年同比增長 5.65%。圖表圖表 4646:20132013-20222022 年我國高壓變頻器市場規模及預測年我國高壓變頻器市場規模及預測 資料來源
65、:共研網,信達證券研發中心 國產品牌定制化能力以及產品研發制造實力提升國產品牌定制化能力以及產品研發制造實力提升,國產替代逐步落地。,國產替代逐步落地。近年來國內品牌產品質量逐步提高,故障率逐漸減少,相比進口品牌性價比表現出優越性。據華經情報網,2021 年歐美品牌低壓變頻器占比為 44.6%,日韓份額為 13.1%,中國本土品牌占比為42.3%,相較于 2017 年的 38.7%上升 3.6pcts。0.0%2.0%4.0%6.0%8.0%10.0%12.0%14.0%16.0%18.0%0500010000150002000025000300003500020172018201920202
66、0212022E市場規模增長率0%5%10%15%20%25%0204060801001201401601802013201420152016201720182019202020212022E市場規模(億元)YoY 25 圖表圖表 4747:2 2017017-20212021 年中國低壓變頻器市場國產替代情況年中國低壓變頻器市場國產替代情況 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 在高壓變頻器市場中,在高壓變頻器市場中,2021 年合康、施耐德、匯川技術、西門子和 ABB 五家企業的市場占有率排在前五名,分別達到10.8%、10.6%、10.1%、9.2%和8.9%,CR5份額占比達到49.
67、6%。在低壓變頻器市場中,在低壓變頻器市場中,匯川技術、ABB、西門子、英威騰和中達等企業排在前列,2021 年五者的市場份額占比分別為 18.8%、18.4%、12.3%、7.5%和 7.1%,CR5 份額占比達到 64.1%,超過一半以上。圖表圖表 4848:2021 年年我我國高壓變頻器國高壓變頻器 CR5 市場份額占比市場份額占比 圖表圖表 4949:2021 年年我我國國低低壓變頻器壓變頻器 CR5 市場份額占比市場份額占比 資料來源:研精智庫,信達證券研發中心 資料來源:研精智庫,信達證券研發中心 我國變頻器國產替代有望加速我國變頻器國產替代有望加速。1)供貨周期短,性價比高供貨周
68、期短,性價比高。由于國外變頻器生產企業受到原材料價格上升等因素的影響,其產品價格呈現一定程度的上漲,同時供貨周期延長,在這種背景之下,相比國外變頻器生產企業,我國變頻器生產企業的產品供貨周期更短,并且性價比也比較高,推動了國內變頻器生產企業的份額不斷增加,行業迎來了發展機遇。2)行業政策不斷出臺行業政策不斷出臺。變頻器產品屬于節能型的電子設備,一直以來都是我國重點支持發展的高新技術產品類型之一,近些年來在國家層面不斷出臺相關行業的支持和鼓勵政策,與此同時變頻器在節能減排方面發揮著一定的作用,迎合國家節能減碳的發展規劃,我國16.8%15.9%14.3%13.3%13.1%38.7%39.4%4
69、0.6%40.9%42.3%44.5%44.7%45.1%45.8%44.6%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20172018201920202021日韓本土歐美合康施耐德匯川技術西門子ABB其他匯川技術ABB西門子英威騰中達其他 26 變頻器行業有望迎來新的發展時期。3)行業處于成長階段行業處于成長階段。隨著我國變頻器行業內生產企業數量的持續增多,推動了行業發展速度不斷加快,同時國內市場憑借成本和價格等方面的優勢吸引了國外眾多大型企業進行產業布局,在一定程度上提高了我國變頻器市場的發展水平,目前行業處于產業生命周期的成長階段,仍有較大的發展潛力。3.2 伺服
70、:22 年市場規模有所下滑,通用伺服匯川地位穩固 伺服系統是工業自動化控制設備主要的動力來源之一,伺服系統主要由伺服驅動器、伺服電機和編碼器組成,編碼器通常嵌入于伺服電機。伺服系統可通過閉環方式實現精確、快速、穩定的位置控制、速度控制和轉矩控制,主要應用于對定位精度和運轉速度要求較高的工業自動化控制領域。從原理來看,伺服系統由伺服驅動器發出信號給伺服電機驅動其轉動,同時編碼器將伺服電機的運動參數反饋給伺服驅動器,伺服驅動器再對信號進行匯總、分析、修正。整個工作過程通過閉環方式精確控制執行機構的位置、速度、轉矩等輸出變量。從成本構成上看,驅動器成本占比 42%;電機占比約 35%;編碼器由碼盤、
71、光源和接收器組成,成本占比約為 11%。圖表圖表 5050:伺服系統工作原理伺服系統工作原理 圖表圖表 5151:變頻器主要成本構成情況變頻器主要成本構成情況 資料來源:禾川科技招股說明書,信達證券研發中心 資料來源:埃斯頓招股書,華經產業研究院,信達證券研發中心 從分類來看。伺服系統可以分為通用伺服系統和專用伺服系統,其在產品技術、應用領域等方面存在差異。通用伺服系統下游應用廣泛,包括電子及半導體、機床、機器人、包裝、紡織、塑料、紙巾等。專用伺服系統根據不同行業需求定制化開發,提供專業化產品,主要為交流電伺服以外的其他品類伺服,其市場規模較小。其下游應用領域包括風力發電、礦山機械、纜車索道、
72、電梯等。42%35%11%12%驅動器電機編碼器其他 27 圖表圖表 5252:伺服系統的分類伺服系統的分類 差異差異 通用伺服系統通用伺服系統 專用伺服系統專用伺服系統 產品技術 需要基于不同行業的應用需求提供專業化產品 需要使其產品在不同行業應用領域內均保持高水平運作 電機結構 整機為主 整機、半整機、無框架電機 功率段 額定功率一般在 7.5Kw 一下 額定功率一般在 7.5kw 以上 額定轉速 1500rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm、6000rpm 為主 電機額定轉速可定制 震動性要求 EN60034-14A 級振動強度 特殊設計,可適用于客戶現場更強振動環境
73、機械接口 光軸或平鍵為主;標準法蘭止口 光軸、平鍵軸、內花軸/外花鍵、空心軸;法蘭止口可定制 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 圖圖表表 5353:2 2021021 年伺服系統主要應用領域年伺服系統主要應用領域 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 通用伺服系統國產化率穩步提升。從市場規模來看,2022 年前三季度通用伺服市場規模為173.3 億元,同比下滑 3.45%,主要受到 2022 年傳統制造業景氣度較弱以及國內疫情影響。從國產化率來看,國內伺服廠商以較短的貨期和充足的備貨擴大自身競爭優勢,市場份額均實現增長。近年來通用伺服國產化率逐年攀升,2021 年行業國產化率達到 23
74、.57%,2022 年前三季度提升至 30.51%。0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%電子制造設備電池制造設備工業機器人包裝機械光伏設備 28 圖表圖表 5454:通用伺服系統市場規模(單位:億元)通用伺服系統市場規模(單位:億元)圖表圖表 5555:2022 前三季度通用伺服市場競爭格局前三季度通用伺服市場競爭格局 資料來源:匯川技術公告,MIR 睿工業,華經情報網,信達證券研發中心 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 專用伺服系統主要以國產品牌為主,市場集中度較高,主要以菲仕技術、匯川、北京超同步等廠商為代表。以2020年數據為例,TOP5廠商占據中國
75、專用伺服市場60%以上的市場份額,其產品共同特點為進入市場較早,電機產品技術成熟,滿足行業客戶的集成化、智能化、差異化需求,提供成套的專用行業解決方案,以較高的產品性價比和優質的售后服務受到下游機床、注塑、工業機器人、風電等行業客戶青睞。圖表圖表 5656:專用伺服系統市場規模(單位:百萬元)專用伺服系統市場規模(單位:百萬元)圖表圖表 5757:2020 中國專用伺服市場中國專用伺服市場份額情況份額情況 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 -20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%05010015020025
76、0201720182019202020212022Q3通用伺服市場規模增速匯川技術西門子松下安川三菱其他-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%01000200030004000500060007000專用伺服同比17%17%14%10%6%5%27%匯川菲仕北京超同步海天廣州數控上海翡葉 29 3.2 PLC:大型 PLC 市場仍受外資壟斷,中小型 PLC 國產替代加速 可編程邏輯控制器(PLC)是種專門為在工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。它采用一種可編程的存儲器,在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令,通過
77、數字式或模擬式的輸入輸出來控制各種類型的機械設備或生產過程。PLC 由 CPU、指令及存儲器、輸入/輸出接口、電源、數模轉換、通訊接口等功能模塊組成。其工作原理分為三個階段,先是進行輸入采樣、再執行用戶程序、最后輸出刷新,這三個階段可以視作一個掃描周期。在整個工作期間,PLC 會重復執行上述三個階段。圖表圖表 5858:PLC 工作原理工作原理 資料來源:工業匯,信達證券研發中心 PLC 通常按照輸入/輸出(I/O)點數來分類,可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。點數越多,控制關系越復雜,要求的程序存儲器容量越大,指令與功能越豐富,能夠應用更大型復雜的控制任務,技術要求同步抬高。圖表圖表
78、5959:PLC 按輸入按輸入/輸出接口點數分類輸出接口點數分類 分類分類 輸入輸入/輸出接口點數輸出接口點數 存儲容量存儲容量 特點特點 適用場景適用場景 小型 PLC 256 2048 8-16KB 1.軟硬件功能綜合最強 2.可自我診斷 3.通信能力進一步強化 大型生產設備的自動化控制系統 資料來源:后廠造,信達證券研發中心 PLC 在在工業控制層級工業控制層級中屬于承上啟下的中屬于承上啟下的地位地位,向下連接驅動層、執行層,向上連接信息層,向下連接驅動層、執行層,向上連接信息層。在產業上來講,國外企業起步較早,技術積淀豐富,在中大型 PLC 競爭上具有一定優勢,國內企業起步相對偏晚,但
79、在小型 PLC 市場上已經具備一定競爭力。30 圖表圖表 6060:PLC 產業鏈情況產業鏈情況 圖表圖表 6161:PLC 在工控中屬于承上啟下作用在工控中屬于承上啟下作用 資料來源:后廠造,信達證券研發中心 資料來源:匯川技術公司公告,信達證券研發中心 我國我國 PLC 市場韌性較大,市場規模穩健增長。市場韌性較大,市場規模穩健增長。PLC 在自動化裝備和產線中有普遍應用場景,據觀研天下數據,受益制造業產業升級和高端裝備的發展,2018-2022 年,中國 PLC市場規模由 121.31 億元提升至150.91億元,2018-2022年CAGR 為5.61%。其中,2019年由于受到我國經
80、濟增速放緩和中美貿易摩擦影響,PLC 市場規模同比下滑,2020-2021年,得益于口罩機需求大幅增長和中國制造在疫情下體現的供應鏈優勢,2020 年和 2021年 PLC 市場明顯回暖。2022年在疫情反復的壓力下PLC市場體現較強韌性,我國PLC市場規模為 150.91 億,PLC 市場規模呈穩健增長態勢。從市場結構來看,據 MIR 數據顯示,我國中大型 PLC和小型 PLC 大致平分市場,2021年市場份額均占比約 50%。圖表圖表 6262:2018-2022 年中國年中國 PLC 市場規模市場規模 圖表圖表 6363:2021 年我國年我國 PLC 市場規模結構市場規模結構 資料來源
81、:觀研天下,信達證券研發中心 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 從應用市場來講,小型 PLC 的市場準入門檻低,一般用于 OEM 型市場,由于下游客戶對價格敏感,因而小型PLC市場同質化較為嚴重,同時競爭相對激烈。中大型PLC的技術難度高,一般用于項目型市場,在“技術+客戶+組網/排他性”等壁壘下,國內企業替代海外品牌依然是個長期過程。121.31116130.02141.22150.91-6%-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%02040608010012014016020182019202020212022市場規模(億元)YoY小型PLC,50.19%中大型PLC,49
82、.80%小型PLC中大型PLC 31 圖表圖表 6464:小型小型 PLC 主要應用場景主要應用場景 圖表圖表 6565:中大型中大型 PLC 應用場景應用場景 資料來源:后廠造,億渡數據,信達證券研發中心 資料來源:后廠造,億渡數據,信達證券研發中心 PLC 市場整體由國外龍頭企業主導,市場整體由國外龍頭企業主導,國產化率較低國產化率較低。PLC 市場集中度較高,歐日系占比較高。競爭格局方面,可靠性要求更高的中大型 PLC 市場主要被西門子、歐姆龍、三菱等外資廠商所占據,據 MIR 統計,2021 年西門子市場份額近 50%。小型 PLC 市場方面,國內企業有望憑借完備的解決方案能力、響應下
83、游進行定制化開發及現場調試和較快的響應速度,逐步替代外資份額。同時,國內企業在掌握小型 PLC 技術基礎上,逐步拓展在中大型PLC產品上的布局,以信捷電氣為例,其XG和XS3兩個系列的中型PLC產品在光伏、鋰電、半導體行業得到廣泛應用。我們認為,小型我們認為,小型 PLC領域國產替代進程或將持續進行,而領域國產替代進程或將持續進行,而在中大型在中大型PLC市場上,隨著國內半導體、鋰電池以及光伏等新興行業的旺盛需求驅動和國市場上,隨著國內半導體、鋰電池以及光伏等新興行業的旺盛需求驅動和國產產 PLC 技術的進步,國產品牌有望逐步取得一定突破。技術的進步,國產品牌有望逐步取得一定突破。圖表圖表 6
84、666:2021 年中國中大型年中國中大型 PLC 市場競爭格局市場競爭格局 圖表圖表 6767:2021 年中國小型年中國小型 PLC 市場競爭格局市場競爭格局 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 2022 年上半年國內年上半年國內 PLC 市場國產廠商市場國產廠商取得取得突破突破。據 MIR 睿工業數據,從排名上來看雖然前三強依舊穩定地被西門子、三菱、歐姆龍所占據,但在三強之后,國產廠商匯川從 2021年的第八位躍升到第四位,這為國產廠商在 PLC 領域的發展起了一個好的開端。不僅是匯川,國產廠商臺達、信捷電氣也躋身前十強榜單中,這也進一步壯大了
85、 PLC 領域國產廠商的隊伍。西門子,49%歐姆龍,15%三菱電機,11%基恩士,7%羅克韋爾,7%施耐德,4%臺達,1%其他,6%西門子,37%三菱電機,12%歐姆龍,8%臺達,7%匯川技術,7%信捷電氣,7%松下,5%施耐德,3%羅克韋爾,1%其他,13%32 圖表圖表 6868:2022 年上半年中國年上半年中國 PLC10 強強 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 3.3 HMI:增長勢頭良好,國產品牌競爭力凸顯 人機界面(人機界面(HMI)是人與機器進行交互的終端設備)是人與機器進行交互的終端設備,是工業自動化控制系統不可或缺的功能單元,主要包括文本顯示器、觸摸屏和平板電腦。
86、人機界面由硬件和軟件兩部分組成,其中軟件的開發是核心。從功能上來講,HMI 和 PLC 關系密切,一般與中小型 PLC 較為相關。圖圖表表 6969:P PLCLC 和和 H HMIMI 的關系的關系 資料來源:產業信息網,信達證券研發中心 從市場來看,人機界面市場近幾年增速較快,2021 年規模超過 50 億,同比增長 30%。從競爭格局來看,我國人機界面自主研發始于 2000 年以后,通過將近二十年的發展,主要0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%小型PLC中型PLC大型PLC連接HMI不連接HMI 33 生產企業在產品性能、功能、穩定性等方面均取得較大進步,我
87、國人機界面生產企業整體呈現良好的發展勢頭,步科股份、信捷電氣等國產廠商已經占據了一定的市場份額。圖表圖表 7070:中國中國 HMI 市場規模市場規模 圖表圖表 7171:2019 年中國年中國 HMI 競爭格局競爭格局 資料來源:步科股份招股說明書,維控科技,信達證券研發中心 資料來源:步科股份招股書,工控網,信達證券研發中心 3.4 DCS:中控技術為絕對龍頭 DCS(Distributed Control System)即集散控制系統,由輸入輸出模塊、通信模塊、控制器和人機界面組成,用于實現對生產過程的數據采集、控制和監視功能。其主要特點是分散控制、集中操作。DCS 主要應用于化工、石化
88、、電力、核電、制藥、冶金、建材等流程工業領域。圖圖表表 7272:DCSDCS 網絡結構圖網絡結構圖 資料來源:中控技術官網,信達證券研發中心 2021 年年 DCS 市場規模約為市場規模約為 111.2 億元,同比增長億元,同比增長 24.6%。睿工業預計,2022 年至 2027-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%010203040506020142015201620172018201920202021市場規模(億元)增長率西門子威綸昆侖通態研華三菱普洛菲斯臺達步科股份信捷電氣施耐德歐姆龍其他 34 年 DC
89、S 市場仍會保持穩定增長,平均年增長率將維持在 5-6%,隨著 VR、大數據、云計算、5G 等技術逐步從一線城市過渡到二三四線城市,DCS 與高新技術的對接將助力行業實現高質量發展?;?、石油、電力領域是化工、石油、電力領域是 DCS 的主要應用領域的主要應用領域。目前化工、電力、石油領域是我國 DCS的主要應用領域。智研咨詢數據顯示,2021 年化工領域 DCS 規模為 41.41 億元,占比達37.24%;電力領域規模 26.28 億元,占比 23.63%;石油領域規模 21.56 億元,占比19.43%。圖表圖表 7373:中國中國 DCS 市場規模(億元)市場規模(億元)圖表圖表 74
90、74:中國中國 D DCSCS 細分市場情況細分市場情況 資料來源:中控技術公司公告,信達證券研發中心 資料來源:智研咨詢,信達證券研發中心 中控技術是中控技術是 DCS 市場的龍頭企業。市場的龍頭企業。根據睿工業統計,2011 年至 2021 年,中控技術連續蟬聯國內 DCS 市場整體占有率第一名,2021 年市場份額為 33.8%,細分領域中化工領域的市場占有率達到 51.1%,石化領域的市場占有率達到 41.6%圖圖表表 7575:中控技術在中控技術在 D DCSCS 市場份額情況市場份額情況 資料來源:中控技術公司公告,信達證券研發中心 0.00%5.00%10.00%15.00%20
91、.00%25.00%30.00%0204060801001202018201920202021市場規模增速0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%40.00%20172018201920202021 35 3.5 PC-based:整體市場保持較快增長,國內品牌占據主導地位 在工業自動化領域,通用控制器可以分為三類,即:PLC 控制、嵌入式控制器、PC-Based 控制。相比而言,PC-Based 運動控制卡能夠實現更為復雜的運動控制,目前已成為發展較快的運動控制器,隨著下游工業機器人、半導體等行業對運動控制要求的提高,PC-Based 控制
92、卡有望迎來更為廣闊的發展空間。圖表圖表 7676:運動控制器分類運動控制器分類 分類分類 特點特點 應用領域應用領域 PLC 控制器 系統簡單,體積小,可靠性高,但不支持復雜算法,可以通過在 PLC 平臺上,添加驅動步進電機或伺服電機的位置控制模塊,在為各種機械設備提供邏輯控制的同時,提供運動控制功能 可以用于圓周運動或直線運動的控制,廣泛應用于各種機械、機床、機器人和電梯等行業 嵌入式控制器 涵蓋從簡單到復雜的各種運用,具有應用靈活、穩定性高、定制性強、價格便宜、操作和維護方便的特點 在針織機械、激光、切割、點膠機等設備制造行業有廣泛的應用 PC-Based 控制卡 系統通用性強、可拓展性強
93、,能夠滿足復雜運動的算法要求、抗干擾能力強,可供用戶根據不同的需求,在 DOS 或 Windows 等平臺下自行開發應用軟件,組成各種控制系統 主要應用于電子、半導體、工業機器人、包裝等領域 資料來源:雷賽智能公司公告,信達證券研發中心 市場規模來看,參考工控網數據,2021 年市場規模預計為 9.9 億元。通用控制器主要廠商包括固高科技、雷賽智能、美國泰道、ACS、翠歐、倍福、ELMO 等。其中以固高科技等為代表的國產廠商產品和技術逐漸達到國際先進水平,國產替代持續進行。圖圖表表 7777:通用控制器市場規模通用控制器市場規模 資料來源:雷賽智能公司公告,工控網,信達證券研發中心 3.6 步
94、進系統:國內企業主導,主要滿足低負載/低速市場 步進系統一般由步進電機和步進驅動器構成,步進電機按照驅動器發出的指令脈沖工作,步進系統一般由步進電機和步進驅動器構成,步進電機按照驅動器發出的指令脈沖工作,按照設定的方向轉動相應的角度按照設定的方向轉動相應的角度;通過控制脈沖個數可以控制角度位移量,達到準確定位;通過控制脈沖頻率可以控制電機的轉速和加速度,達到準確調速。按照是否設置位置檢測0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%024681012201720182019E2020E2021E市場規模(億元)YOY 36 反饋裝置,是否構成運動反
95、饋控制回路,步進系統可以分為開環步進系統和閉環步進系統。步進系統能夠滿足大多數低負載步進系統能夠滿足大多數低負載/恒負載的低速工況,并且具有控制簡單、恒負載的低速工況,并且具有控制簡單、成本低、可靠性成本低、可靠性高等方面的優勢高等方面的優勢,因此,在普通機床、紡織、包裝、電子加工、儀器、激光加工、線切割、焊接等領域廣泛運用。圖表圖表 7878:步進電機和伺服電機區別步進電機和伺服電機區別 分類分類 原理原理 控制精度控制精度 低頻特性低頻特性 矩頻特性矩頻特性 過載能力過載能力 運行性能運行性能 價格價格 步進電機 步進電機是將電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件 步進電機是
96、通過控制脈沖的個數控制轉動角度的,一個脈沖對應一個步距角 低頻震動 步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降,且在較高轉速時會急劇下降 一般不具有 步進電機的控制為開環控制,啟動頻率過高或負載過大易出現失步或堵轉的現象 低 伺服電機 伺服依靠脈沖來定位,接收一個脈沖信號旋轉一個脈沖對應的角度,具有發出脈沖的功能 伺服電機是通過控制脈沖時間的長短控制轉動角度的。運行較為平穩 交流伺服電機為恒力矩輸出 較強的過載能力 交流伺服驅動系統為閉環控制,控制性可靠 高 資料來源:步進電機和交流伺服電機性能綜合比較,信達證券研發中心 圖圖表表 7979:步進電機原理步進電機原理 資料來源:變頻器、伺服步進驅動技術
97、自學手冊,信達證券研發中心 步進系統市場保持較為穩定的趨勢,以國內企業主導為主。步進系統市場保持較為穩定的趨勢,以國內企業主導為主。與其他運動控制系統相比,在精度和速度要求并不苛刻的場合下,步進系統憑借其經濟性和實用性,滲透率相對較高。行業格局方面,我國步進系統市場以內資品牌為主,如雷賽智能、深圳研控、鳴志電器等國產品牌已占據較大的市場份額。3.7 CNC 數控系統:國內替代空間大,看好國內工控龍頭切入 數控系統則是利用數字化信息并采用數字控制技術對生產過程進行自動控制的系統,即數控系統由輸入、決策和輸出三個環節構成,是一種由程序控制的自動化機床。簡而言之,數控系統是控制機床工作的“大腦”,類
98、似于手機中的操作系統和 CPU 的作用。37 圖圖表表 8080:C CNCNC 數控系統下游應用場景數控系統下游應用場景 資料來源:匯川技術公眾號,信達證券研發中心 國產替代空間較大國產替代空間較大。參考華經情報網,我國數控系統甚至整個機床產業的起步階段都是以政府為主導,1949 年我國機床工業在政府領導下開始建設,1958 年我國出現了第一臺數控機床。1981 年北京集裝研究所開始引進發那科數控技術,隨后我國又引進 GE、西門子等數控系統。目前民營企業中華中數控、廣州數控、科德數控、蘇州新代等企業在中高端數控領域已經取得實質性突破。在市場空間方面,參考華經情報網測算,2021 年 CNC
99、系統進口替代空間約 137 億元。我們認為未來隨著匯川技術等企業進軍 CNC 系統,CNC 系統國產替代或將加速。圖圖表表 8181:中國中國 C CNCNC 系統市場銷售情況系統市場銷售情況 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 -30.00%-20.00%-10.00%0.00%10.00%20.00%30.00%051015202530354045201620172018201920202021E銷量(萬臺)YOY 38 圖表圖表 8282:中國中國 CNC 系統市場規模(億元)系統市場規模(億元)圖表圖表 8 83 3:中國中國 CNCCNC 系統國產替代空間(億元)系統國產替代
100、空間(億元)資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 3.8 工業機器人:市場空間較大 工業機器人指的是面向工業生產領域的多關節機械手或多自由度的機械裝置,其能夠代替人工完成繁重、重復的工作,同時提高工業加工的精度和生產效率。工業機器人的分類方式多樣,可根據運動坐標形式、驅動方式等進行分類,按照機械結構特點可分為垂直多關節機器人、SCARA 機器人、協作機器人、Delta 機器人四大類,常見的功能包括搬運、裝配、焊接、噴涂等,廣泛應用于汽車制造、3C 電子行業。圖表圖表 8484:工業機器人分類工業機器人分類 垂直多關節機器人垂直多關節機器人 SCARAS
101、CARA 機器人機器人 協作急切人協作急切人 DtltaDtlta 機器人機器人 結構 通常為 4-6 關節 水平多關節 與垂直多關節類似 以并聯方式驅動的閉環機構 特點 工作范圍廣,運動形式多樣化,高靈活性,高精度 節奏緊湊,速度較快,適合于平面定位,垂直裝配的作業 可以在沒有防護欄的情況下和人近距離協同工作 高速,負載小 應用領域 搬運,裝配,噴涂,焊接 裝配,裝卸,固定,涂層 搬運,裝配,噴涂,焊接 分揀,裝配 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 工業機器人產業鏈上游為核心零部件,包括控制器、伺服電機和減速器等,根據 OFweek數據,減速器、伺服電機和控制器分別占工業機器人總成本的
102、 35%、20%、15%,合計占比高達 70%;中游為機器人本體制造,包括關節機器人、SCARA 機器人、直角坐標系機器人、DELTA 機器人;下游為工業機器人應用終端,主要應用領域有汽車、家電、航空航050100150200250300201620172018201920202021020406080100120140160201620172018201920202021 39 天等行業。圖圖表表 8585:工業機器人產業鏈工業機器人產業鏈 資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 汽車、電氣電子領域應用比例較高汽車、電氣電子領域應用比例較高。從全球工業機器人應用領域來看,汽車和電氣/電子領域
103、應用比例較高,華經情報網預計 2022年行業規模分別為35.45 億美元和 34.72億美元。從整體市場規模來看,由于疫情影響,近幾年市場略有波動,我們認為未來隨著疫情影響的減弱,整體市場規模有望穩健增長。圖圖表表 8686:全球工業機器人應用領域(百萬美元全球工業機器人應用領域(百萬美元)資料來源:華經情報網,信達證券研發中心 我國已經連續 8 年成為全球最大的工業機器人消費國,工業機器人銷售額呈現增長的趨勢。2021 年我國工業機器人市場規模約達 450 億元,中商情報網預計到 2023 年,國內市場規模進一步擴大,將突破 500 億元。02000400060008000100001200
104、014000160001800020000201820192020E2021E2022E汽車電氣/電子金屬塑料和化工食品飲料其他 40 圖圖表表 8787:我國工業機器人市場規模我國工業機器人市場規模 資料來源:中商情報網,信達證券研發中心 國產替代空間大國產替代空間大。據 MIR DATABANK 數據,2022 年上半年中國市場工業機器人出貨量排名前二十名中,外資占多數,有 12 家外資企業;8 家內資企業,僅埃斯頓和匯川技術兩家廠商進入了前十。圖表圖表 8888:22H1 中國市場工業機器人出貨中國市場工業機器人出貨 TOP20 排名排名 企業名稱企業名稱 1 發那科 2 安川電機 3
105、愛普生 4 庫卡 5 埃斯頓 6 ABB 7 匯川技術 8 雅馬哈 9 川崎機器人 10 不二越 11 三菱電機 12 埃夫特 13 新時代 14 史陶比爾 15 臺達 16 節卡 17 卡諾普 18 邀博 19 松下 20 珞石 資料來源:中商情報網,信達證券研發中心 -15.00%-10.00%-5.00%0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%01002003004005006007002016201720182019202020212022E2023E銷售額(億元)增速 41 圖表圖表 8989:本土集成商加速向中高端應用集成滲透本土
106、集成商加速向中高端應用集成滲透 圖表圖表 9090:2017202120172021 年中國工業機器人市場份額變化年中國工業機器人市場份額變化 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 資料來源:MIR 睿工業,信達證券研發中心 3.9 工業軟件:研發設計類亟待突破,整體國產化率較低 工業軟件是指專用于或主要用于工業領域,為提高工業企業研發、制造、生產管理水平和工業裝備性能的軟件,其廣泛應用于工業領域各個要素和環節之中,與業務流程、工業產品、工業裝備密切結合,全面支撐企業研發設計、生產制造、經營管理等各項活動。從整體市場來看,2021 年我國工業軟件市場規模為 2414 億元,同比增長 24
107、.8%。圖表圖表 9191:工業軟件分類工業軟件分類 圖表圖表 9292:中國工業軟件市場規模中國工業軟件市場規模 資料來源:易普咨詢,信達證券研發中心 資料來源:易普咨詢,信達證券研發中心 國產化率低。國產化率低。中國工業軟件產業白皮書(2020)的調研數據,我國 95%以上的研發設計類工業軟件依賴進口,研發設計類各細分軟件領域的前十大供應商中,國內企業數量明顯處于劣勢。國產生產制造類工業軟件占據 50%的國內市場,在部分領域已經具備一定實力,涌現了寶信軟件、和利時自動化、中控技術等行業領軍企業,但在高端市場中并不占優勢。國產經營管理軟件占有國內 70%的市場份額,代表廠商有用友網絡、金蝶國
108、際、浪潮信息等。70%的運維服務類工業軟件依賴進口,國內運維服務類工業軟件缺少成熟工程應用,缺乏數據和經驗積累。0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%050010001500200025003000201620172018201920202021中國規模(億元)YOY 42 圖圖表表 9393:2 2019019 年國內工業軟件國產化率情況年國內工業軟件國產化率情況 資料來源:中國工業軟件產業白皮書,信達證券研發中心 0%10%20%30%40%50%60%70%80%研發設計類生產控制類經營管理類運維服務 43 四、重點標的情況 4.1 匯川技術:穿
109、越周期,工控龍頭韌性十足 公司聚焦工業領域的自動化、數字化、智能化,專注“信息層、控制層、驅動層、執行層、傳感層”核心技術經過十多年的深耕和行業積累,已成為國內工業自動化領域的龍頭企業。在業務方面,公司當前已形成通用自動化、電梯電氣大配套、新能源汽車、工業機器人和軌道交通五大業務板塊發展格局。公司從通用自動化領域變頻器業務起家,逐步拓展至伺服、PLC&HMI、傳統器和工業互聯網相關產品;并橫向拓展電梯行業專用變頻器及人機界面、門系統、控制柜等相關電氣產品;新能源汽車主要生產電機控制器、電驅總成相關產品;工業機器人和軌交業務主要為機器人核心部件/整機和牽引系統相關零部件。圖表圖表 9494:匯川
110、技術業務情況匯川技術業務情況 領域領域/行業行業 所屬公司業務板塊所屬公司業務板塊 產品類型產品類型 主營產品系列主營產品系列 下游行業下游行業 工業自動化 通用自動化事業部 變頻類 通用低壓變頻器、中高壓變頻器、行業專機 空壓機、起重、機床、金屬制品、電線電纜、紡織化纖、印刷包裝、塑膠、建材、煤礦、冶金、化工、市政、石油等 伺服系統類 通用伺服系統 3C 制造設備、機器人/機械手、鯉電設備、LED 設備、印刷設備、包裝設備、機床、紡織機械、食品機械、注塑機、壓力機等 專用伺服系統(電液行業專用)控制技術類 PLC、視覺系統 3C 制造設備、印刷設備、包裝設備、機床、紡織機械、汽車制造、鯉電設
111、備、LED 設備、機器人/機械手等 HMI 傳感器類 光電編碼器、開關 電梯、機床、紡織機械、電子設備等 工業互聯網類 工業云、應用開發平臺、信息化管理平臺 電梯、空壓機、注塑機等 智能硬件 工業機器人 工業機器人事業部 核心部件類 機器人控制系統、視覺控制 系統、精密絲杠 工業機器人、機械手、3C 制造設備等 整機類 SCARA 機器人、六關節機器 人 3C 制造設備、鯉電設備、LED 設備等 電梯 電梯事業部 變頻類 電梯一體化相關產品 電梯 電氣配套類 人機界面、門系統、線束線 纜、井道電氣等產品 新能源汽車 聯合動力 電機控制類 電機控制器、高性能電機、五合一、動力總成 新能源汽車 電
112、源類 DC/DC、OBC、電源總成 軌道交通 經緯軌道 牽引系統 牽引變流器、輔助變流器、高壓箱、牽引電機 軌道交通 資料來源:匯川技術公司公告,信達證券研發中心 我們認為公司通用自動化業務增速明顯領先于行業主要有以下幾個原因:1)早期專注推行行業解決方案,聚焦“行業營銷+品牌營銷”。公司從變頻器產品起家,早期在電梯、空壓機、金屬制品等細分行業具備優勢,之后公司推出“行業營銷+品牌營銷”理念,在現有優勢產業基礎上,公司通過推出一系列行業解決方案,實現了覆蓋產業的橫向拓展,在有效防范單一下游行業波動對公司影響風險的基礎上,也實現了市占率的持續提升。2)產品種類全面,堅持“技術營銷”,推行綜合解決
113、方案,擁有較強盈利能力。公司之所 44 以能通過提供行業解決方案方式實現下游覆蓋領域拓展及市占率提升,很大程度上來自公司全面的產品品類,公司已實現工業自動化領域信息層、控制層、驅動層、執行層和傳感層產品的全覆蓋,可基于客戶需求、通過不同產品組合實現不同要求。3)多年的行業營銷使公司具備標準化產品生產能力和條件,公司開始開拓散單市場。通過多年行業營銷,公司已樹立知名品牌形象、同時掌握可適用多個行業的相對標準化的產品,基于此,2019 年公司提出“上頂下沉”經營策略,聚焦行業 TOP 客戶的同時,深耕區域散單市場,進一步提升市占率。圖表圖表 9595:匯川技術業務上、下游行業之間的關聯性匯川技術業
114、務上、下游行業之間的關聯性 圖表圖表 9696:匯川技術工業自動化整體解決方案匯川技術工業自動化整體解決方案 資料來源:匯川技術公司公告,信達證券研發中心 資料來源:匯川技術公司公告,信達證券研發中心 4.2 麥格米特:平臺型企業典范,多極發展打開增長空間 華為華為+艾默生體系成員之一艾默生體系成員之一。公司以電力電子及自動控制為核心技術,從事電氣自動化領域硬件和軟件研發、生產、銷售與服務。公司業務遍布海內外,產品廣泛應用于工業自動化設備、家用及商業顯示、變頻家電、智能衛浴、新能源汽車、軌道交通、制冷制熱、工業視覺、傳感器、數字化智能焊機、精密連接、5G 通信、醫療設備、服務器、光伏、風力發電
115、、儲能、鋰電池包、工業微波、石油裝備等消費和工業的眾多行業。圖表圖表 9797:麥格米特主要產品麥格米特主要產品 資料來源:麥格米特公司官網,信達證券研發中心 新能源業務新能源業務+電源業務有望高增長電源業務有望高增長。公司不斷開拓新能源汽車領域新客戶,與寧波菲仕 45(應用于哪吒汽車)、零跑等客戶已建立合作,未來新能源業務有望維持高增速;電源業務方面,受益于國產替代+公司不斷開拓細分領域,電源業務整體有望維持高增長。4.3 英威騰:優秀工控行業方案提供商,第二曲線成長加速 低壓變頻頭部企業,深耕行業二十余年低壓變頻頭部企業,深耕行業二十余年。公司于2002年成立,專注電力電子、自動控制、信息
116、技術,聚焦工業自動化與能源電力領域,主營產品包括變頻器、UPS(不間斷電源)、精密空調、新能源車電控、光伏儲能逆變器等。從業務來看,公司低壓變頻在國產品牌中市場份額較為領先,受益于工業自動化行業增長,未來有望持續穩健發展;新能源汽車與光儲作為景氣賽道,公司相關業務保持較為高速增長。圖表圖表 9898:英威騰業務情況英威騰業務情況 業務板塊業務板塊 產品產品 細分產品細分產品 工業自動化 變頻器 低壓通用變頻器、行業專用變頻器、工程傳動變頻器、電梯控制系統、中壓變頻器、高壓變頻器和其他 伺服系統 通用伺服系統、行業專用伺服系統 控制器 中型 PLC、小型 PLC、HMI、I/O 物聯網 云平臺、
117、應用系統、數據終端 新能源汽車 主電機控制器 商用車主電機控制器、乘用車主電機控制器 輔助電機控制器 輔助電機控制器 車載充電電源 DC/DC 轉化器、CDU 多合一 網絡能源 微模塊產品線 英智 iSmart 系列、威智 iWit 系列、騰智 iTalent 系列 供配電差評先 智能 UPS、配電柜等 智能溫控產品線 精密空調 光伏儲能 并網逆變器 單相并網、三相并網 儲能逆變器 單相儲能、美標裂相、三相儲能、儲能變流器 離網逆變器 高頻離網 監控配件 采集器 資料來源:英威騰公司官網,信達證券研發中心 組織結構優化,第二成長曲線有望加速組織結構優化,第二成長曲線有望加速。2021 年以來,
118、公司進行了組織優化,成立工業自動化事業群,調整、優化集團研發技術中心,使研發資源得到有效整合,工業自動化業務年銷量實現較大增長,疫情下海外市場持續保持較快增長。同時,公司不斷發力新業務領域,新能源電控業務發掘重卡等客戶;光儲行業,公司產品覆蓋國內和國外市場,2022 年在國內中東部分布式增量顯著,與國內較多大客戶建立了合作關系。4.3 藍海華騰:聚焦電驅動+工業自動化,換電重卡發展趨勢下持續受益 聚焦新能源電驅動聚焦新能源電驅動+工業自動化領域工業自動化領域。公司成立于 2006 年,主要產品為中低壓變頻器、電動汽車電機控制器和伺服驅動器。在新能源電驅動領域,公司產品涵蓋主驅多合一集成控制器、
119、主/輔驅集成控制器、混合動力集成控制器、輔驅集成控制器、電機+主驅控制器集成系統、電機+變速箱+主驅控制器集成系統以及客戶定制化產品等;在工業自動化領域,公司產品為中低壓變頻產品、伺服驅動器等。46 圖表圖表 9999:藍海華騰主要產品藍海華騰主要產品 資料來源:藍海華騰公司官網,信達證券研發中心 把握細分領域重卡電控需求,業務有望高增速把握細分領域重卡電控需求,業務有望高增速。隨著碳酸鋰等電池材料的降價,同時考慮電價與油價的價差等因素,換電重卡經濟性日益凸顯,未來換電重卡有望維持較高增速。從財務數據來看,在重卡電控業務的驅動下,2022H1 公司電控業務收入為 1.5億,同比增長 57.42%。剔除藍海永辰影響,2022H1 公司營業收入較上年同期增長 30.29%,歸屬于上市公司股東的凈利潤同比增長 54.89%。