2021年自动化设备行业研究报告

导语

2021年继续全面看多通用自动化板块，主要包括机器人、激光、注塑机、机床四大细分子行业，在制造业投资持续回升的大背景下，叠加技术升级和国产替代，通用自动化板块是制造业投资复苏的弹性品种。

来源：华创证券

新一轮制造业投资复苏的典型特征或将为“制造升级”，具体体现在高端产品占比提升，自动化改造比例提升，国产化程度提升三大趋势。我们认为，随 着中国经济从增量时代进入存量时代，新一轮资本开支的扩张将更加侧重于设 备的更新升级和自动化改造，且体现出高端化、自动化、国产化三大趋势。

高端化：制造升级带动制造业中的设备类投资随之升级，体现为设备投资中的中高端产品的比例逐步提升；

自动化：全球制造业转移受低成本趋势推动，我国面临产业升级的历史机遇期，传统产业在中国完成自动化升级是更优的选择；

国产化：技术进步叠加供应链安全保证，进口替代加速。

机器人、激光、注塑机和机床四个行业虽然同属有“工业母机”性质的通用设备领域，但每个行业由于自身发展阶段不同，当前时点的逻辑侧重点不同。机器人更看重行业空间扩大和进口替代趋势，激光更看中渗透率提升和国产高端领域突破的节奏，注塑机更看中出口和格局，机床领域高端看政策、低端看格局。

工业机器人：后疫情时代机器换人加速，千亿市场蓄势待发，国产品牌 技术进步促进进口替代；

激光：应用场景突破持续拓展增量市场，中低功率领域竞争白热化，产 品升级、原材料自制率提升叠加高功率激光器产品性能提升推动国产化进 程；

注塑机：全球经济复苏出口市场有望扩大，格局优化龙头企业受益弹性 更大；

机床：行业处于 10 年大周期底部，大而不强未来有望诞生行业整合者。

一、现象：通用自动化行业体现出类似的周期性特征，2020 年起拐点向上

（一）以机器人、激光、注塑机、机床为代表的通用自动化行业体现出类似的周期性特征

工业机器人、激光、注塑机、机床等通用自动化设备由于景气度均与制造业投资相关， 历史上主要受汽车制造业投资、3C 制造业投资及其他一般制造业投资波动影响，景气趋 势上体现出方向上的一致性（幅度有差别）。

工业机器人：通过复盘 IFR 公布的 2001 年至 2019 年的工业机器人销量历史数据， 全球工业机器人和中国工业机器人的销量增速有着较为相似的变化趋势，表现出 3-4 年左右的周期性。过去的 19 年出现过 2002-2005 年，2005-2009 年，2009-2012 年， 2012-2015 年，2015-2019 年 5 个 3-4 年的小周期，分别由 1-2 年增速上行和 1-2 年增 速下行组成。

激光：我们以武汉文献中心公布的历年中国激光产业发展报告中的中国激光设备销 售规模为指标，可以看出，激光设备行业同样体现出 3 年左右的周期性，过去 9 年 出现过 2013-2016 年，2016-2019 年两轮周期，激光作为一个新兴产业链，数据较短， 从这近两轮的数据来看，近 3 年变化趋势与机器人一致，上一轮较机器人滞后一年。

注塑机：由于注塑机行业缺乏行业性统计数据，我们以行业龙头海天国际的营收数 据为代表说明行业的变化趋势。从海天国际过去 17 年的营收增速变化趋势来看，同 样体现出 3 年左右的周期性特征，从增速低谷到下一个周期低谷的时间段分别为：2005-2008 年，2008-2012 年，2012-2015 年，2015-2019 年，整体体现出与机器人较 为一致的变动趋势。

机床：由于我国机床产业大而不强，中高端机床进口为主，相较国内产量数据，进 口数据可以更好地体现产业升级下的需求变动趋势，因此我们选取机床进口数据作 为指标。从过去 26 年的机床进口数据来看，机床行业有其 10 年左右的大周期性的 特征（详见报告《机床行业深度研究报告（一）：产业发展篇：“天时、地利、人和”， 国产中高端数控机床扬帆起航》），但也镶嵌 3-4 年小周期，从增速低谷到下一个 周期低谷的时间段分别为：1998-2001 年，2001-2005 年，2005-2009 年，2009-2013 年，2013-2016 年，2016-2019 年，虽个别年份有领先或滞后，整体也体现出与机器 人、激光、注塑机较为一致的变动趋势。

总结：机器人、激光、注塑机、机床四个行业体现出相似的 3-4 年左右的周期性变动特 征，主要由于这四个行业均为通用设备，需求与下游的制造业投资相关，特别是汽车、 3C 等产值占比高的制造业投资对其影响较大。2019 年为此轮增速低点，假设周期性特征 延续，在 2020-2021 年有望看到增速回升。此外，这四个行业由于发展阶段不一，下游 制造业渗透率不一，增速差异较大，按照过去 10 年（2009-2019 年）的 CAGR 来排序， 机器人（38.2%）>激光（21.1%）>塑料机械1（10.03%）>机床（-3.18%），机器人和激 光行业成长性特征更为显著。

（二）后疫情时代，通用自动化行业景气持续向上

后疫情时代通用自动化景气趋势向上。2019 年行业增速见底，2020 年开始企稳回升，年 初疫情影响各个行业，随着复工复产的推进，通用自动化行业复苏趋势显著，增速持续 向上。疫情对通用自动化行业的影响：（1）疫情造成全球经济衰退，各国流动性宽松， （2）中国复工复产最快，作为全球制造业核心供给端份额提升，（3）疫情后企业自动 化改造意愿更加强烈，新增资本开支中自动化比例提升。

工业机器人：工业机器人单月产量增速 2019 年 10 月转正，结束了 2018 年下半年起 的下降，2020 年年初受疫情影响有所下滑，疫情过后重拾升势。2020 年全年工业机 器人累计产量达到 237068 台，同比增长 19.1%，12 月单月工业机器人产量达到 29706 台，同比增长 32.4%，为历史新高。

机床：机床行业产销量过去 10 年整体是下降的，从金属切削机床单月产量数据来看， 2020 年疫情后 4 月份单月增速已经转正，10 月份累计增速也已转正。2020 年全年 金属切削机床累计产量达 45 万台，同比增长 5.9%。从机床进口数据来看，2020 年 11 月-12 月进口机床分别达到 28393 台、10913 台，提升幅度较大，全年累计进口机 床数量为 109483 台，同比增长 18.8%。

激光产业链：激光产业链的高频数据我们观察全球激光器龙头 IPG 的收入。2020 年 年以来，IPG 营收逐步扭转 2018 年开始的下降趋势，特别是其中国区 2020Q3 销售 收入同比增长 22%。

注塑机：注塑机的高频数据我们观察伯朗特机械手（配套注塑机）的出货数据，2020 年 6 月份以来增速保持高位，行业龙头海天国际及伊之密均在手订单充足。

二、溯源：三个视角解析景气因素

（一）总量视角：时代背景铸就行业景气，3 个典型历史时期制造业投资增速比较

通用设备的下游较为分散，囊括了几乎所有制造业，因此行业的景气程度与制造业固定 资产投资高度相关。

由于中国经济已由高速发展阶段走向高质量发展阶段，由增量阶段走向存量阶段，固定 资产投资增速长期来看是趋缓的，我们分解过去 16 年的制造业固定资产投资增速数据为 趋势项和周期项。对比其周期项数据，可发现与通用自动化几个细分行业的变动趋势一 致。

1、长周期视角：回顾历史上 3 轮制造业投资，具备其时代典型特征

过去 20 年制造业固定资产投资经历过 3 轮典型的高增长/投资复苏时期：

2001-2003 年：一是应对亚洲金融危机和世界经济低迷，政策倾斜于扩大内需，二是 加入 WTO，出口迅速拉动经济增长，2003 年制造业固定资产投资增速达到 62%， 拉动了工业特别是重工业的增长，采矿业、重化工业等。

2009-2011：受 2008 年金融危机影响全球经济低迷，四万亿投资拉动经济增长，2011 年制造业固定资产投资增速达到 38%。基建和地产投资加快，带动相关产业链投资， 装备制造业（通用设备、专用设备、电气设备、交运设备等）、电子制造业等投资 增速较高。2017-2018 年上半年：2016 年供给侧改革之后，工业企业利润好转，汽车、3C 等行 业投资增速回升，且伴随着制造升级自动化水平逐步提升，2018 年制造业固定资产 投资增速达到 9.5%。2018 年中美贸易战影响企业家信心，制造业投资增速下降。

当前时点怎么看？

2020 年疫情影响全球经济低迷，双循环政策加码，且中国作为最早从疫情中走出来 的国家和全世界的供给中心，制造业竞争力进一步得到验证。疫情后中观产量数据 及微观上市公司数据显示，制造业投资已启动复苏。展望 2021 年，出口和汽车投资 复苏，制造业投资有进一步提升的可能。

2、短周期视角：制造业投资的传导链条 制造业固定资产投资与 PMI、PPI、工业企业利润之间存在一定的传导关系。

具体逻辑 链条为：需求复苏，企业家信心好转，PMI 走强，需求进一步复苏供不应求反应为价格 指标 PPI 上涨，PPI 上涨带动工业企业利润上行，工业企业利润上行又对 PMI 产生正反 馈。当生产端继续供不应求，企业产能利用率打满，且企业家对为未来经济持续好转有 信心时，将主动加大资本开支扩大再生产，反映为制造业投资增速上行。2020 年疫情之后，国内生产生活迅速恢复，从 3 月起 PMI 位于荣枯线之上，但 PPI 走弱， 由于成本端的下降更超预期，所以工业企业利润累计增速 10 月份开始转正，12 月工业 企业利润累计增速达到 4.1%，制造业固定资产投资累计增速降幅逐步收窄，12 月收窄至 2.2%。

3、矛盾？如何理解中游产量数据与制造业投资的不匹配

从历史数据看，制造业投资增速与我们追踪的中游产量数据基本吻合，但 2016 年之后， 数据在幅度上就开始有悖于直觉，与一些中游产量数据不匹配，具体表现在以下几点：

（1）2011 年之后制造业固定资产投资增速数据趋势性下行，直到 2016 年中才有所趋稳， 到 2018 年有所回升，这与我们追踪到的中游的机器人、注塑机等行业在 2017 年下半年 景气度高企不相匹配，（2）制造业投资即使有所回升，其幅度远远弱于中游产品的产销 量表现，比如 2020 年中游产量数据亮眼，但制造业投资增速依然为负。我们认为，造成这种差异主要来源于两点：（1）一是中国经济进入存量阶段，制造业固 定资产投资中的设备投资更新周期短于厂房建设等的投资，很多设备类投资在 2009-2011 年达到顶峰之后逐步在之后的 5-6 年、10 年左右的时间进入更新周期，此轮投资更侧重 于设备；（2）中国制造业面临转型升级的历史机遇期，此轮投资更多进行的是技改、自 动化升级等。

（二）结构性视角：更新周期+制造升级带来设备需求弹性

随着中国经济从增量时代进入到存量时代，我们观察设备类投资需求，结构性视角更为 重要，其中一是更新周期，二是制造升级。

1、更新成为此轮设备需求的主导因素之一

我们观察到很多设备类需求与下游投资增速不匹配，比如 2017 年以来的工程机械高增长， 但基建和地产投资增速趋于平稳，这是因为此轮设备类需求的主导因素之一在于更新需 求。2009 年起的四万亿投资使得众多领域的设备销售在 2011-2012 年期间达到其峰值，按照 设备类 10 年左右的使用寿命，目前有望开启一轮朱格拉周期。

以工业母机机床为例，存量设备更新需求庞大。机床的一般产品寿命约为 10 年，而重切 削、长时间运转的机床寿命在 7-8 年。在需求最旺盛的 2010、2011、2012 的三年中，金 属切削机床共生产 241.3 万台，金属成形机床共生产 71.5 万台，这部分都是有潜在的更 新需求。

2、制造升级：我国面临产业升级的历史机遇期，制造升级大势所趋

从历史规律看，一般一个国家承接产业后发展 30-40 年开始产业升级，中国正面临这一 历史机遇期。 低成本化趋势：全球制造业至今经历了四次大迁移，随着制造业产业分工日益壮大和复 杂，主要工业国受限于人口无法覆盖产业链的所有环节，只能被迫不断向海外转移低端 产业，同时国内向更高端的产业升级。按历史规律中国目前正面临产业升级阶段。

低端产业向更低人力成本地区和国家转移这一规律或将发生改变。贸易保护主义升温，新晋国家内需可能不足以支撑其发展。目前世界贸易增速已从金融 危机前大幅下降，发达国家贸易战保护升温，靠外需拉动经济的模式难以复制，工业化 只能靠内部积累。但是没有外需新晋国家很难再赚取足够资金完成工业化的初始积累。

最有可能的承接国印度的工业基础积累薄弱。印度作为另一个人口上 10 亿的大国，一直 被市场寄予厚望成为下一个中国。但印度一直没有建立起完整的工业体系，80 年代中印 经济总量虽然接近，但结构却大相径庭。薄弱的工业基础也使其初级制造业缺乏全球比 较优势，无法通过出口获得原始积累，进而实现全面工业化，因此发展速度也远远落后 中国，错过了全球化红利最好的阶段。

传统产业在中国完成自动化升级是更优的选择。我国有 14 亿人口，相当于所有发达国家 总和，足以覆盖现有全部产业分工，拥有持续承载产业转移的空间。同时正值自动化升 级的历史机遇，自动化水平已经非常成熟，人力成本优势不再显著，更优的选择是在中 国完成产业自动化升级。

（三）财务视角：影响制造业企业投资的三因素对应 ROE 的杜邦拆解

制造业投资从微观视角看是企业的资本开支行为。从这一视角出发，制造业投资主要取 决于三方面因素：一是企业盈利情况，当制造业企业盈利好转，企业有利可图时，为进一步扩大企业规模 攫取利润，企业主将考虑扩大资本开支；二是产能利用率，当企业经营有利可图时，若企业产能未得到充分利用，一般会倾向于 先利用现有产能，提高产能利用率，当产能利用率处于高位时会考虑加大资本开支扩充 产能；三是企业融资情况，企业固定资产投资往往要借助于企业的外部融资，尤其是信贷融资 的支持，当外部融资成本低于 IRR，企业更倾向于借助外部融资扩大再生产。这三者从财务角度对应了 ROE 的杜邦拆解。

三、展望：行业高景气有望持续，高端化&自动化&自主化是必然趋势，关注格局及企业商业模式变化

展望 2021 年及更长期，我们认为，这一轮制造业投资的复苏已经启动且 2021 年能够持 续。

这一轮制造业投资复苏的典型特征将为“制造升级”，具体体现在高端产品占比提升， 自动化改造比例提升，国产化程度提升三大趋势。

（一）行业景气趋势：制造业复苏持续，制造升级背景下高端化&自动化是战略必然选 择

1、从杜邦拆解的角度，投资周期已开启且持续

从杜邦拆解的角度，ROE 三个因素的触底，预示下游制造业投资能力回升。

净利率：疫情之后持续好转，企业利润空间的修复是资本开支周期启动的基础。

资产周转率（产能利用率）：疫情之后需求增速由负转正，完成筑底开始回升，将 带动企业现金流状况回升，进而持续带动资本开支上行。

负债率：制造业企业负债率水平 2017 年之前一直在震荡回落，2018 年起趋势性回 升。但是我们观察企业融资情况，一方面看企业自身负债率，另一方面还要看当时 的宏观融资环境。2020 年流动性充裕，预计 2021 年货币政策保持稳健。

2、此轮投资将侧重于技改、自动化升级等

传统的制造业投资多以扩建厂房，采购新设备以达到扩大产能的目的，其主要结果是规 模的扩张。但是由于上一轮投资周期中，企业新增的产能过多，到目前为止仍有部分行 业未能完全消化前期新增产能。本轮资本扩张周期，企业的投资着重点是对存量设备的 升级，以提升效率。

相对与世界主要发达经济体，中国的生产效率仍处于较低水平，企业以改善效率为目的 的资本支出与中国经济向高效率转型是不谋而合的，自动化行业将极大地受益于这一过 程。

（二）行业格局趋势：高端份额提升+集中度提升+进口替代

1、产业升级，制造业走向高端

当前我国经济处于由高速发展向高质量发展的转型换挡期，对应到制造业的升级就是由 劳动力密集型向技术、资本密集型转变，对应到的制造业中的设备类投资也随之升级， 体现为设备投资中的中高端产品的比例逐步提升。

我们观察制造业固定资产投资增速和高技术制造业固定资产投资增速之差，可以发现 2017 年和 2020 年这个指标持续走高，反应制造业投资向高技术领域倾斜的趋势。（注：按照统计局分类，高技术制造业包括医药制造、航空航天及设备制造、电子及通信设备 制造、计算机及办公设备制造、医疗仪器设备及仪器仪表制造、信息化学品制造等 6 大 类。）

制造升级，向高端发展对设备类投资的影响：

机器人：机器人应用将逐步从简单的搬运、码垛等向更复杂的应用发展，结合 3D 视觉技术的智能化应用范围扩大。

激光：激光由于其自身的技术优越性，能使得加工速度更快、出产效率更高，代表 了智能制造的方向，未来渗透率有望提升。

注塑机：大型机两板化、小型机电动化的趋势持续。

机床：向高速度、高精度、高稳定性、更加智能、更加复合的方向发展。

2、头部趋势愈发显著，对设备要求提升导致行业集中度进一步提升

2015 年后，无论是受益于供给侧改革，或者是行业发展阶段的影响，各个行业均体现出 集中度提升，头部效应越发显著的趋势。由于产业链的传导效应，广泛的制造业的集中 度提升，将导致设备制造业集中度提升。具体传导逻辑为设备类企业的下游行业集中度 提升，其在做新的一轮资本开支时将倾向于选择同样具备竞争力的设备类企业的产品，导致设备类企业集中度提升。

机器人：工业机器人行业集中度较高，但目前主要为国外厂商占据。据 MIR Databank 统计，2020 年行业前十名市占率合计达到 67%，前五名市占率合计为 49%，前五名 企业分别为发那科、爱普生、ABB、安川、库卡。

激光：以产业链中激光器这个环节为例，国内激光器市场集中度较高，前三市占率 在 80%上下，龙头依然为 IPG。

注塑机：我国注塑机行业体现为头部企业占据大量市场份额，其他中小注塑机企业 数量众多但竞争力较弱的格局。龙头海天国际市占率达到 40%以上，二梯队企业伊 之密、震雄科技、力劲科技等也具备一定规模、技术和市场实力。

机床：我国机床行业大而不强，市场极为分散，根据国家统计局统计，截至 2020 年 11 月，全国金属切削机床企业数量 831 家，全国金属成形机床企业数量 530 家。机 床是制造升级的重要基础装备，未来随着政策、资金以及企业自身成长，有实力的 企业有望成为市场整合者，市占率提升。

3、技术进步叠加供应链安全保证，进口替代加速

在中美贸易战的大背景下，由于美国以各种理由，特别是在高科技领域限制中国的全球 化进程，这使得国内行业供应链被迫进行调整。并且后疫情时代，国内产业链的可靠性 得到了验证，国产竞争力进一步加强。

我国制造业产业均经历本土市场培育-进口替代-出口拓展-供应全球各个阶段。很多产业 已经完成了进口替代过程，我们发现，能够完成进口替代历程的产业处于进口替代的时 期企业成长性强。

目前我们追踪的四个通用自动化行业，仅注塑机行业国产化率较高，其他三个行业依然 面临进口替代的机遇和挑战。

机器人：目前我国工业机器人国产化率在 25-30%之间，国产龙头市占率仅为 2-3%， 未来 3-5 年国产有望占据半壁江山，国产龙头市占率有望达到 10%以上。我国国产 的工业机器人兴起于 2015 年前后，彼时政策鼓励智能制造，推升了一波机器人投资 热潮，近年来热潮退后没有竞争力的国产小品牌逐步退出，剩下的国产品牌特别是 国产龙头品牌已具备一定的技术、品牌和渠道影响力，有望在这一轮市场景气中逐 步实现进口替代扩大其市场份额。

激光：依然以激光器为例，国产品牌份额持续提升，龙头锐科激光的市占率从 2017 年 12%提升至 2019 年的 24%。

注塑机：我国注塑机行业或已完成国产替代，目前国产品牌是市场主流，国产龙头 处于攫取全球市场份额的阶段。

机床：国产化率有待提高，中高端设备进口替代空间弹性更大。根据 Gardner Intelligence的数据，2019年中国机床进出口金额为72.9亿美元，占消费总量的32.69%， 整体的国产化率不足 70%。而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化率更低。由于低档机床主要由国产厂商提供，我们假设进口机床集中在中高档，则中高档机 床国产化率仅为 20%上下。高档数控机床主要依靠进口。

（三）公司模式趋势：通用设备专用化，考验企业管理能力

通用设备的使用、自动化升级是下游几乎所有制造业都需要的，但对于自动化企业自身 来说，跨行业一直是难点和痛点。比如对于工业机器人来说，下游主要是汽车和 3C，其 他制造业渗透率较低。究其原因，有一个观点认为对于装备制造业企业来说，其核心竞争力并不仅仅来自于其 员工，而是来自于“Know-How”，Know-How 指从事某行业或者做某项工作，所需要的技 术诀窍和专业知识，一般为企业长时间运营积累而来的技术诀窍和制造流程及经验，是 一套完整的制造体系，所以 Know-How 很难在短时间内被复制或再造。我们观察一些通用设备的龙头公司发展路径，发现其成长的脉络是在一个个下游行业深 耕并突破后逐步做出规模的，我们称之为“通用设备专用化”。典型案例包括工控领域的 汇川技术、机器人领域的埃斯顿、激光设备领域的大族激光等。

汇川技术 汇川技术成立于 2003 年，成立初期为销售单一产品变频器的公司，2008-2015 年，公司 布局打造综合电气自动化产品及解决方案，先后在注塑机、电梯行业获得成功，2013 年 起布局新能源汽车，2015-2016 年收购江苏经纬进入轨交牵引控制领域， 2017 年新一代 scara 机器人发布，目前自动化及新能源汽车均进入收获阶段。

埃斯顿 埃斯顿在机器人业务上坚持通用+细分的模式，通用机器人依靠全产业链优势，以规模取 胜；在细分行业领域，更加聚焦行业标杆，为行业快速定制专用机器人。公司先后开发 覆盖了包含弧焊、搬运码垛、折弯、光伏、木工、压铸等行业数十种标准化工作站；在 在多个细分行业领域，发挥先发优势，占领行业领先地位。

大族激光大族激光经历了从小功率激光打标→布局 PCB+LED→突破大功率、进入苹果→布局半 导体/OLED/新能源的成长历程。

1998 年公司生产的 YAG 激光打标机通过各项质量检测开始量产；

2002 年公司增加对 PCB 和 LED 领域激光智能制造的布局，中国第一台 PCB 激 光钻孔机在大族激光问世；

大族激光成立后的 10 年内，公司深耕于国内工业激光加工设备领域并逐渐取得 龙头地位，特别是在小功率激光标记设备、激光焊接设备等领域成为市场上的 领导者，并且在 2009 年打入苹果供应链。

与此同时，大族激光开始了对大功率激光制造领域的战略发展并于 2005 年完成 了大功率切割设备的产业化开发，先后有六款大功率激光切割设备进入市场， 并取得良好的市场效果；

此后公司不断研发更高功率、更多应用场景的各类激光设备，广泛应用于汽车、机械等行业。

2010 年，大族激光成立显视与半导体装备事业部成，聚焦于 LED、面板、半导 体、光伏、消费电子等行业的精细微加工、检测和自动化解决方案；

2017 年，新能源装备事业部成立，同年实现营收 5.47 亿元，现已具备从电芯到 模组再到 PACK 整体装备供给能力。

通过不断提升领域内的专业能力、实现通用设备专用化，大族激光不断拓展应用场景， 提供激光、机器人及自动化技术在智能制造领域的全系列激光装备（涉及包括打标、焊 接、切割、 PCB 钻孔、工业机器人等 200 余种工业激光设备）和系统解决方案，成长为 亚洲最大、世界排名前三的工业激光加工设备生产厂商。

这种情况考验的是公司的组织管理能力。随着公司下游逐步增多，运营效率的提升将进入瓶颈期，考验的是企业的管理能力，整合多个下游行业提升人均产出的能力。

（四）各个细分行业逻辑侧重点各不相同

机器人、激光、注塑机和机床四个行业虽然同属有“工业母机”性质的通用设备领域，但 每个行业由于自身发展阶段不同，当前时点的逻辑侧重点不同。机器人更看重行业空间 扩大和进口替代趋势，激光更看中渗透率提升和国产高端领域突破的节奏，注塑机更看 中出口和格局，机床领域高端看政策、低端看格局。

1、工业机器人及工业自动化：后疫情时代机器人换人加速，国产品牌技术进步促进进口替代

工业机器人行业景气向上，千亿市场蓄势待发

工业机器人行业迎来景气拐点。从单月产量数据来看，行业复苏从 2019 年四季度开始（数 据详见图表 7、图表 8）。工业机器人单月产量增速数据 2019 年 10 月转正，结束了 2018 年下半年起的下降，2020 年年初受疫情影响有所下滑，疫情过后重拾升势。2020 年全年 工业机器人累计产量达到 237068 台，同比增长 19.1%，12 月单月工业机器人产量达到 29706 台，同比增长 32.4%，为历史新高。

后疫情时代“机器换人”浪潮依旧，工业机器人密度的提升带来巨大市场空间，千亿市场 蓄势待发。中国市场已经成为工业机器人的第一大市场，贡献了超过 30%的全球工业机器人销量，2019 年市场规模达 400 亿。但中国工业机器人密度仅为 187 台/万人，落后于 其他工业国家，有很大提升空间，若达到日本 364 台/万人的水平，则是一个年市场规模 800 亿的市场。未来在人口红利消失、人工成本上升的背景下，中国将像日本 20 世纪 80-90 年代一样进入工业机器人行业的稳定增长阶段，预计未来三年 CAGR 超过 20%

国产机器人品牌技术进步促进进口替代国内产业链逐步完善，此轮行业复苏将伴随着国产化率的提升。

目前我国工业机器人本体及核心零部件的国产化率都较低。目前 70%以上的本体市场为 国外品牌所占据。核心零部件方面，减速器、伺服系统、控制器 3 个核心部件是工业机 器人的核心技术壁垒，分别约占工业机器人成本构成的 36%、24%和 12%，目前国内约 85%的减速器市场、70%的伺服系统市场和超过 80%的控制器市场被国外品牌占据。

另外，市场份额仍较为分散且处于价值链偏低端，在汽车和 3C 等对于精度和稳定性要求 比较高的领域，大部分市场份额都是被外资品牌占据，我国大部分本体都是集中在码垛、 上下料以及搬运等相对低端的领域。根据 MIR Databank 数据，近年来我国机器人自主品 牌销量占比范围在 25-30%之间。而根据中国机器人产业联盟数据，在主要下游应用领域 电气电子设备和器材制造业和汽车行业中自主品牌分别占比约为 30%和 14%，均有非常 大的提升空间。

国产机器人企业逐步加强技术研发及创新实力，随着我国机器人市场不断扩大，重点核 心零部件国产化的突破，本体企业不断提升技术创新能力，取得了不俗的成绩，国内外 技术差距不断缩小。未来随着我国工业机器人技术的不断加强，国产化率有望逐步提升。

工业机器人行业典型企业 工业机器人产业链包括上游核心零部件、中游机器人本体和下游集成应用三部分。上游 是控制器、伺服电机、减速器、传感器、末端执行器等零部件的生产厂商，控制器、伺 服电机和减速器是工业机器人三大核心零部件；中游是本体生产商，负责工业机器人本 体的组装和集成，即机座和执行机构，包括手臂、腕部等，部分机器人本体还包括行走 结构；下游是集成应用商，负责根据不同的应用场景和用途对工业机器人进行有针对性 地系统集成和软件二次开发。

2、激光：应用场景突破持续拓展增量市场，进口替代势不可挡

激光加工代替传统工艺，智能制造前景广阔激光的高亮度、高方向性、高单色性和高相干性特点使激光加工兼具经济型和社会效益。 激光加工制造的特点在于激光易于控制，可以将激光加工系统、机器人系统与计算机数 控技术等相结合，柔性化程度高、加工速度快、出产效率高、产品出产周期短，行业具 有广阔的发展前景。

进口替代打开百亿级存量市场，应用场景突破持续拓展增量市场。激光行业上游部件包 括光源材料和泵浦源等光学元器件，根据《2020 年中国激光产业发展报告》的统计，2019 年全球激光上游元器件市场规模超过 7 亿美元。全球中游激光器市场规模达到 147.3 亿 美元，其中工业激光器 49.3 亿美元；中国激光器市场规模接近 200 亿元，其中光纤激光 器出货量占总体的一半。中国下游激光设备市场规模达到 656 亿元，十年间年复合增长 率超过 20%。

未来 OLED、半导体等新兴领域需求将有力拓展增量空间，同时 LED、PCB 配套自动化 设备也可打开细分领域天花板。全球激光市场下游应用拆分规模如下表所示：

顺周期波动，二季度以来激光行业景气度较高，产业扩张势乘东风。从全球激光产业龙 头近 10 年季度数据看出，激光产业规模整体呈周期性波动向上趋势。得益于应用市场 的逐步成熟，目前国内激光产业的发展迅速，国内市场潜力巨大、发展迅猛。当前受工 业制造宏观环境、终端产品创新周期、新冠肺炎疫情好转等多因素叠加影响，新应用拓 展将更加多元和成熟，激光产业有望迎来新的高速发展周期。

进口替代势不可挡，高功率激光器已成竞争核心环节

目前低功率领域已经完成国产化进程，中功率领域国产化过半，高功率领域国产化率正 在快速提升，国内厂商竞争力不断增强。目前上游除了泵浦源和有源光纤等核心部件尚 不能实现完全自产之外，其余元器件均由国内厂商供应。国外激光器厂商在中国的生存 空间进一步压缩，2019 年 IPG 在中国占有 42%的市场份额，较 2018 年下降 8%；锐科激 光的市占率从 17.8%提升到 2019 年的 24%；此外创鑫激光和杰普特分别占有 12%和 3% 的市场份额。激光器的国产化趋势或已确立，光纤激光器、紫外激光器、超快激光器是 具有极大国产化潜力的产品。当前激光器尤其是中低功率领域的价格战已进入白热化阶 段，产品升级、原材料自制率提升叠加高功率激光器产品性能提升有望助力国产化进程。

3、注塑机：关注出口、关注格局

注塑机即将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要 成型设备，在塑料制品的生产中应用非常广泛，主要应用于汽车、家电、3C、包装、物 流等产业。注塑机是塑料机械行业的重要分支，也是我国产量最大、产值最高、出口最 多的塑料机械设备。

我国是注塑机的生产大国，同时也是消费大国和出口大国。2019 年，我国注塑机行业规 模 233.02 亿元，同比增 2.7%。未来几年，预计我国注塑机行业市场规模呈现增长趋势。长期来看，注塑机行业也有望处于螺旋上升状态。中国注塑机行业市场规模将持续增长 三个主要原因：

汽车轻量化已成为汽车行业发展趋势，汽车行业需求增长将会大幅加快注塑机行业 的发展。塑料具有质量轻、强度高、韧性好、易加工、可重复使用等特点，在新型工业化进 程的背景下，应用领域不断拓展，为注塑机行业景气发展提供了强劲的增长潜力凭借国内的价格优势，产品技术不断升级，产业结构持续优化，国产注塑机企业全 球市场份额有望进一步提升，海外市场的庞大需求，将助力中国注塑机行业不断发 展。

海外需求强劲，注塑机出口市场持续扩大。2018 年，注塑机进口数量为 7206 台，基本 和上年持平，进口额同比增长 4%，出口数量为 71929 台，同比增长 106%。2019 年受行 业景气度下行影响，注塑机出口数量为 42602 台，同比降 40.8%；进口数量为 6335 台， 同比下降 12.1%。我国注塑机产业已经具备全球竞争力，未来有望看到国产注塑机龙头 进一步攫取全球市场份额。

龙头企业有望受益于格局优化。目前我国注塑机行业呈现“一强多 X”的局面。“一强”指 的是海天国际，为行业绝对龙头，注塑机全球出货量第一企业，年产值超过百亿。“多 X” 指的是由伊之密、震雄集团、泰瑞机器、力劲科技、博创智能等组成的第二梯队集团， 虽相比龙头海天国际产品覆盖度和品牌知名度上稍弱，但能够维持 5 亿以上收入水平， 与行业众多小企业拉开规模差距。其中，在二梯队中，伊之密历史成长性好，过去 10 年 CAGR 达到 15%，远超行业平均水平，正在脱离二梯队成为真正的行业龙二。2020 年疫 情后注塑机行业迅速企稳回升，龙头企业如海天国际、伊之密均有扩产计划使其产能与 需求增长相匹配，在行业复苏趋势中受益弹性更大。

4、数控机床：政策+格局变化，两条主线寻找投资机会

机床作为工业母机具备明显的十年大周期性特征，目前处于底部趋势向上

机床是“工业母机”，行业具有明显的 10 年左右的大周期性特征，目前全球机床行业仍处 于周期底部。机床与其他机器的主要区别在于，机床是制造机器的机器，同时也是制造 机床本身的机器，因此机床又被称为母机或工具机。机床行业大约每 7-10 年为一个商业 周期，在 2011 年全球机床消费量和产值达到顶峰后回落， 2019 年全球机床消费 821 亿 美元，同比下降 13.8%，2020 年从中国数据来看行业景气有所回暖，但全球行业仍可以 说是处于周期底部。

从单月产量数据来看，疫情之后金属切削机床呈现复苏态势，单月产量同比转正（参见 图表 9、图表 10、图表 11、图表 12 中机床高频数据）。

国产中高端机床迎来发展良机 中国机床行业“大而不强”，迎来产业升级和结构调整。2019 年中国机床消费 223 亿美元， 生产 194.2 亿美元，是世界第一机床生产和消费大国。但是国产品牌占据中低端市场， 高端依赖进口。2019 年，中国机床进出口贸易逆差为 28.7 亿元，进口量占消费量的 32.69%。尤其是以数控机床为代表的高端机床，我国每年的进口数量均在 1 万台以上，2019 年进 口金额为 29 亿美元。民营企业正在成为机床工业新的主力军，我国机床行业进入结构调 整，正在向着自动化成套、客户定制化和普遍的换挡升级方向发展，产品由普通机床向 数控机床、由低档数控机床向中高档数控机床升级。

存量替换、数控机床升级和进口替代需求空间庞大。在需求最旺盛的 2010、2011、 2012 的三年中，金属切削机床共生产 241.3 万台，金属成形机床共生产 71.5 万台， 这部分都是有潜在的更新需求。金属切削机床数控化率为 37.75%，金属成形机床数 控化率更低，整体数控化率在 30%左右，而日本、德国、美国等发达国家数控化率 遥遥领先中国。另外，整体的国产化率不足 70%，中高端机床国产化率约为 20%， 高端机床国产化率不足 10%。因此国产中高端数控机床拥有广阔的提升空间。

国家重视，众多政策推动行业发展。中国从不同方向和角度提出了众多促进发展精 密数控机床、高档数控机床及其技术研发的政策。在 2015 年工信部出台的《中国 制造 2025》规划中明确提出 “到 2025 年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占 有率超过 80%。高档数控机床与基础制造备总体进入世界强国行列”。

5、总结：四个细分行业的比较

从历史成长性上看，过去 10 年 CAGR，按照过去 10 年（2009-2019 年）需求的 CAGR 来排序，机器人（38.2%）>激光（21.1%）>塑料机械2（10.03%）>机床（-3.18%），机 器人和激光行业成长性特征更为显著。从行业规模看，机床>激光设备>机器人＞注塑机。从行业集中度来看，注塑机>激光器>工业机器人>机床。从国产竞争力上来看，注塑机>激光>机器人≈数控机床。

四、重点企业分析（详见报告原文）

2021 年继续全面看多通用自动化，主要包括机器人、激光、注塑机、机床四大板块，在 制造业投资持续回升的大背景下，叠加技术升级和国产替代，通用自动化板块是制造业 投资复苏的弹性品种。其中，工业机器人和激光是更加具备成长性的长赛道，未来市场 空间广阔，注塑机和机床更偏周期，在关注行业复苏的同时投资需应更加注重竞争格局 的演变。

结合公司所处成长阶段和估值的比较，当前时点我们推荐机器人板块的埃斯顿、注塑机 板块的伊之密、机床板块的创世纪。其他建议关注标的包括机器人板块的拓斯达、埃夫 特、绿的谐波，激光板块的柏楚电子、锐科激光、大族激光，注塑机板块的海天国际， 机床板块的海天精工、秦川机床等。

埃斯顿：布局全产业链的国产机器人龙头，收购德国百年隐形冠军CLOOS；

绿的谐波：谐波减速器国产化先行者；

拓斯达：从自动化系统集成商到智能制造平台型公司；

科瑞技术：实现跨行业集成的自动化解决方案提供商；

柏楚电子：国产激光切割系统龙头，高功率进口替代打开成长空间；

锐科激光：十年铸造国资光纤激光器龙头，高功率市场潜力无穷，垂直整合迎战 未来 ；

伊之密：成长性十足的注塑机龙头，行业地位不断提升；

海天国际：注塑机行业龙头，全球注塑机销冠；

创世纪：剥离亏损资产，创世纪涅槃重生；

海天精工：专注数控机床十八载，2020Q2 起单季度收入持续创新高。

风险提示：制造业投资增速下行，国产化进程不及预期。

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