机械行业研究及2022年投资策略：在蓄势中酝酿升势

（报告出品方/作者：东方证券，杨震）

一、2021板块增速复苏，细分板块分化

1.1 经济恢复，中游制造增速可观

回顾疫情以来，工业景气的复苏与承压。20 年新冠疫情造成停摆，对工业产生了不利影响，20 年 2 月 PMI 创下 35.7%的较低水平。随着疫情得到控制，我国工业经济也开始进入复苏通道，PMI 自 2020 年 3 月至 2021 年 8 月始终位于 50%以上，反映工业经济持续复苏。8 月 PMI 达 50.1%仍处 于较高的水平，9 月 PMI 为 49.6%，相比 8 月有所回落，10 月 PMI 为 49.2%，比 9 月下降 0.4pct， 反映工业经济短期增长放缓，存在压力。

强劲的工业经济也传导到企业的投资，从制造业投资角度 看，1-9 月制造业固定资产投资金额 16.8 万亿元，同比增长 14.8%，反映制造业的投资增速稳定。在较好的景气中，企业的成本压力也在逐渐增加。21 年 Q1-Q3 大宗商品价格上涨，导致机械行业 经营成本上升，另外对于智能制造和智能机械而言，今年面临“缺芯”问题也影响了企业的产量。从中长期看，随着疫情影响的逐渐好转，经济环境的不断优化，产业结构的升级，制造业的前景可 观。而自 21 年 Q4 以来，大宗商品价格也有所回落，制造业企业的经营压力有望得到改善。

2021 年板块收入增速攀升。2016-2020 年机械板块营业收入逐年增长，在 2018 年受国际贸易影 响导致营业收入增速开始回落，2020 年疫情之后，我国疫情控制较好并较早复苏，2021 前三季度 实现收入增速 23%。

季度增速前低后高。从季度数据看，板块收入和归母净利润增速在 21Q1 实现了非常高的增速，我 们认为一方面反映了制造业景气复苏的状态，另一方面也是由于 20 年初新冠疫情产生了一个较低 的基数。但在 Q2-Q3，由于原材料价格大幅攀升，企业的盈利承压，我们观察到板块的业绩也开 始承压。

1.2 原材料涨价导致毛利率承压

从长期视角看，机械毛利率相对稳定，净利润率逐步提升。过去五年，板块的毛利率一直保持在 20% 以上，最高点出现在 2019 年，为 24.01%，在 2020 年有小幅回落，我们认为或受会计准则变化影 响。2021 年前三季度机械板块的毛利率同比下降 0.7pct，我们认为主要是受原材料涨价带来的影 响。而机械板块净利率呈现稳步上涨的趋势。过去五年，行业的净利率从 2015 年的 4.57%，上升 到了 2020 年的 6.54%，2021 年 Q1-3 板块的净利率为 7.46%。

从短期视角看，受原材料价格影响，年内盈利能力略有回落。我们观察到 21 年前三季度毛利率分 别为 23.4%/22.9%/22.7%，呈现小幅下降趋势。从 2019-2021 年单季度机械板块的毛利率来看， 2021 年机械行业单季度的毛利率相比之前两年出现了小幅度的下降，我们认为原因主要是因为原 材料价格上升、会计准则变化。21 年 PPI 同比增速逐渐上行，6 月-10 月环比上行，导致成本承 压。而从净利润率看，前三季度为 8.4%/8.9%/7.9%，略有波动，我们认为一方面是部分领域的净 利润率大幅上升的结构性原因，另一方面是企业成本管控能力也在加强。

1.3 细分板块景气度各不相同

21 年细分板块整体向好。从申万机械板块的细分子板块看，21 年前三季度收入增速由高到低分别 为金属制品、通用机械、专用设备、仪器仪表、运输设备，其中金属制品部分受益于价格变化，多 年来增速波动性大，专用设备的增速则一直处于较高的水平，运输设备近年来受轨交投资稳健影响 增速虽然较低但比较稳定。从盈利角度看，近年来 21 年前三季度整体净利率由高到低分别为仪器 仪表、通用机械、专用设备、金属制品、运输设备。21 年通用设备的增速和净利率均取得良好表 现，反映工业需求旺盛。专用设备下游领域较为分散，涉及工程机械、锂电设备、光伏设备等，多 年来保持优秀和均衡的表现。

21 年内增速略降。在基数的影响下，行业板块增速有所变化，从细分领域收入增速看，Q3 增速最 高的依然是金属制品板块，而运输设备的增速依然低迷。从净利率角度看，仪器仪表依然保持较高 盈利能力，除金属制品以外，其他细分板块额的净利润率均较 Q2 有所下降。

从指数表现看，细分板块分化较大。截止至 2021 年 11 月 23 日，机械指数于年内上涨 15.0%， 细分板块的涨跌幅分化较大，涨幅前五的板块是：机床工具/磨具磨料/金属制品Ⅲ//制冷空调设备/ 其它专用机械，分别上涨 66%/55%/50%/49%/41%。涨幅靠后的板块分别为：工程机械/农用机械 /楼宇设备/铁路设备/机械基础件，分别波动-25%/0%/3%/5%/8%。我们观察到 2021 年机械板块的 景气度在向工业品倾斜，尤其是基础工业设备表现更佳，如工业母机等板块景气较高。而基建和地 产相关的板块由于相关政策导向，今年的景气度略有承压。

二、2022，在蓄势中酝酿升势

21 年行业景气度受益下游营收改善。从逻辑上看，机械作为资本品与下游制造业的固定资产投资 密切相关，而固定资产投资也会受到下游制造业的收入和利润端的变化的影响。从实际上看，制造 业投资增速拐点与收入变化相关，但时间上略有滞后。根据 wind，2021 年 1-9 月我国制造业收入 同比增长 22%，固定资产投资完成额同比增长 15%，制造业景气度整体好于 2020 年也拉动了设 备的需求。

而从长周期角度看，制造业景气存在波动。从制造业的产业链角度看，企业将原材料制成零部件并 最终组装成产成品，多个环节都会涉及到机械装备。当终端产品库存发生变化的时候，将会拉动较 长产业链的景气，并影响装备的需求。从历史数据来看，我国制造业库存的增速存在周期规律，在经历大约 40 个月左右的时间将会完成一轮周期。从库存的增速角度看，本轮景气起始于 19 年末， 而 20 年初受疫情影响，部分时间制造业停摆、收入下降，进而导致库存增加，但当制造业略微回 归正常水平后，行业则重新返回应有的景气状态。自 2021 年开始，随着疫情的逐渐好转，全国工 业企业产成品期末库存也在逐渐恢复。但受原材料价格激增、海运不畅、疫情反复等多方面影响， 库存难以快速消化，导致行业景气度逐渐承压。

制造能力全球有目共睹，出口景气向好。20 年新冠疫情对全球经济带来了较大的影响，而受益于 国内疫情控制能力和完善的产业链，所以我国制造业得以率先恢复。在 21 年，受益于全球经济需 求的恢复，我国装备出口继续保持良好态势。以美国市场数据来看，进口自我国的机械和交通运输 设备的增速自 20 年 4 月起明显回升，早于进口自全球的全口径的 7 月份，且 9 月仍保持超过整体的水平。我们认为我国机械产品也再一次向全球市场证明了自己，未来海外市场份额也仍将继续向 好。

出口占比提升有望降低周期带来的波动。根据 wind，2020 年我国机械工业营业收入达 22.9 万亿 元，机械工业出口交货值 2.26 万亿元，占比约 9.9%。自 2016-2019 年，我国机械工业出口占比 提升接近 2pct，但 2020 年新冠疫情期间，尽管我国机械出口景气旺盛，但出口占比并未明显提升， 我们认为主要是由于疫情、海运等因素压制设备出口。相比于 GDP 中出口占比，我国机械工业的 出口占比仍低，未来存在提升空间。而由于各国的经济节奏略有差异，我们认为出口的比例提升有 望降低制造业的周期波动。

展望 2022，在蓄势中酝酿升势。由于库存和生产周期的变化，制造业本身存在周期波动的特点， 我们认为短期看行业增速将仍然承压，但这其实是一个蓄势的过程。一方面，我国机械行业技术实 力不断进步，带来成本的下降和渗透率的提升；另一方面，我国机械行业出口提升空间大，未来的 波动性也将得到平抑。展望未来，随着我国人工成本上升，我国制造业也将逐渐走向微笑曲线的两端，机械装备的升级将成为制造业升级的重要基础，高端装备、智能制造企业的收入水平也有望继 续提高。（报告来源：未来智库）

三、把握弱化周期的线条

3.1 逆周期线条有望继续发力

2021 年我国基建投资增速较低，而国务院常务会议要求，面对新的经济下行压力，要加强跨周期 调节，并指出力争在明年初形成更多实物工作量。我们认为与政府及政策相关的广义逆周期线条有 望加码。

3.1.1 建设装备受益实物工作量发力

基建投资增速处于近年来低位。在 12-17 年我国基础设施建设投资保持较高增速，而近年来我国 基建投资增速处于较低水平，2021 年 1-10 月累计增长 0.7%，其中电力、热力、燃气及水的生产 和供应业同比增长 0.4%，交通运输、仓储和邮政业同比增长 2.3%，水利、环境和公共设施管理业 同比下降 0.4%。从历史看，基础设施建设投资具有逆周期调节的属性，有望在工业增速下行期发 力回暖。

专项债逐渐回暖，实物工作量有望落地。20 年疫情期间，我国政府专项债增速回升，2021 年全年 的地方专项债发行额处于逐月上升阶段， 2021 年 1-10 月累计发行的专项债与去年持平，累计新增专项债仍低于去年同期水平。我们认为专项债的加速发行将为明年年初的政府拉动 投资或者项目做好资金准备。

工程机械增速承压，销量外热内冷。受国家政策影响，我国房地产开发投资金额增速持续下降， 2021 年 1-10 月累计增长 7.2%，而购置面积增速下降 11%，新开工面积下降 8%。受地产投资和 新开工面积下降影响，国内挖机需求增速下降，2021 年 1-10 月挖掘机累计销量为 29.83 万台，同 比增长 13%，其中国内销量 24.49 万台，同比增长 3.4%，累计出口 5.33 万台，同比增长 96.78%。从挖掘机单月销量来看，10 月挖机销售 1.90 万台，同比下降 30.6%，内销 1.26 万台，同比下降 47.2%，其中小挖/中挖/大挖分别下降 42%/53%/46%，出口 0.64 万台，同比增长 84.8%。而小松 中国挖机利用小时在 10 月达 109.8 小时，同比下降 20%，也反映行业短期处于承压状态。

受疫情影响，铁路装备 21 年增速较低。2020 年新冠疫情期间，我国铁路运输受到影响，尤其是客 运量出现较大的下降，2020 年客运量一度下降 60%。随着疫情得到控制，我国铁路客运和货运量 重返正常水平。而受疫情影响，我国铁路的投资和设备的采购也出现一定放缓，2021 年 1-10 月投 资增速同比下降 7%，动车累计产量下降 16%。

关注跨周期调节和实物工作量落地。受地产和政府专项债增速影响，21 年工程机械、铁路装备增 速承压，从板块表现上看，两个细分板块的表现也相对落后，我们认为市场基本反映了基本面的表 现。但展望明后年，我们认为行业有望出现边际改善的机会，尤其重视专项债下发后的实物工作量 落地。

3.1.2 碳中和趋势下，光伏产业链景气向好

碳中和将是长期发展趋势。向前看，我们认为从人类长期命运看，低碳环 保具有重要意义，未来绿色低碳市场前景广阔，也将成为全球经济高质量发展的重要增长点。在发 展过程中，可再生能源如光伏风电等领域有望持续获得国家支持。

我国可再生能源发电累计装机容量继续突破。跟据北极星太阳能光伏网统计，截至 2021 年 10 月 底，我国可再生能源发电累计装机容量达到 10.02 亿千瓦，突破 10 亿千瓦大关，比 2015 年底实 现翻番，占全国发电总装机容量的比重达到 43.5%，比 2015 年底提高 10.2 个百分点。其中，水 电、风电、太阳能发电和生物质发电装机分别达到 3.85 亿千瓦、2.99 亿千瓦、2.82 亿千瓦和 3534 万千瓦，均持续保持世界第一。

双碳目标下，光伏长期向好。在碳中和的驱动下，我们认为光伏等新能源发展前景持续向好。2020 年我国太阳能发电新增设备容量达 48.2GWh，2021 年 1-10 月新增设备容量达 29GWh，同比增 长 34%。从电池产量看，2021 年 1-10 月太阳能电池产量累计同比增长 51%。根据 CPIA 统计多 省份十四五光伏装机量目标看，未来行业仍将保持高景气。根据 CPIA 协会预测，2022 年全球和 我国光伏新增装机量可分别达 180-225GW、60-75GW。从短期看，我们认为太阳能装机量的增速 略有下滑与前期产业链的产品成本上升有关，但随着明年上游产能投放及规模效应产生，产业链价 格有望回落，2022 年行业新增装机量有望继续回升。而技术升级也将带动装备的更新迭代。

3.1.3 锂电装备景气持续

受环保推动和技术进步影响，我国新能源行业保持快速发展。2020 年我国新能源汽车产量达 145.6 万辆，同比增长 17.3%，2021 年来行业持续高增长，1-10 月累计产量 270 万辆，同比增 164%， 电动汽车需求持续旺盛，行业景气度持续向好。而动力电池装机量也同步增加，2020 年装机量 63.6GWh，同比增加 2.3%，2021 年 10 月单月装机量达 15.4GWh，同比增长 162%。行业的持 续快速增长，也将推动电池设备的投资，在“碳中和”的大背景下，大力发展清洁能源、储能等又 成为了当前的热点话题，在经济发展和政策的双重推动下，锂电池的下游需求继续旺盛，反映行业 发展持续向好。

下游景气旺盛，设备订单向好。受新能源汽车及动力电池快速增长，电池环节景气向好。参考龙头 公司宁德时代的融资和财务数据，公司近年来融资用于产能扩建，固定资产逐季度环比上升，反映 公司产能正逐渐投放。而锂电设备龙头先导智能的订单也随着行业的产能上升而更加向好。向前看， 我们仍然看好未来新能源汽车和动力电池需求，参与锂电设备前后道工序公司都将持续受益。

3.1.4 能源安全，保供将带来投资回升

能源安全仍是中长期趋势。2021 年多项能源产品价格持续上行，一方面由于经济复苏，市场的需 求向好，另一方面也是受供给端压制。从能源的对外依赖度看，我国原油和天然气依然比较依赖进 口。而通过推广可再生能源，我国能源的对外依赖度将逐渐下降。但可再生能源的兴建需要时间和 资金，从中长期维度看，传统能源仍将占据重要地位，而传统能源本身也在逐渐升级，比如在油气 领域加大开发页岩油气，煤炭领域推广无人矿山开发。

（1）页岩油气开发保障能源安全

我国油气对外依赖度高。石油被称为工业“血液”，广泛应用于交通、化工等领域。随着我国经济 的持续增长，石油的进口量也不断增加，近二十年来我国油气对外依存度不断提高。随着国内能源 的持续开发，近年来我国油气依赖度已经保持稳定，截止至 2021 年 10 月，我国原油和天然气的 对外依赖度分别达 72%和 44%。21 年初国家能源局组织召开 2021 年页岩油勘探开发推进会，将 加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划。参考美国的页岩油气革命，我们认为我 国非常规油气的开采也具有较好发展前景，高端油气装备前景向好。

油气价格上行，助力全球开发投资。2020 年初受疫情影响，原油和天然气价格出现大幅下降，布 伦特原油期货结算价在 2020 年 3 月 31 日创 22.74 美元/桶的低价。随着疫情逐步得到控制，原油 价格和天然气价格逐渐恢复。而从库存情况看，美国炼厂开工率已经恢复并保持在较高水平，但原 油商业库存仍在低位水平，油气行业具备复苏的驱动力。从钻机数量看，20 年 10 月的陆地和海上 钻机下降至 848 和 169 部，而随着经济回暖、原油需求上升，全球钻机数量稳步回升（尤其是陆 地钻机），21 年 10 月数量分别达 1312 和 192 部。向前看，随着经济的恢复，我们认为全球在用 钻机数有望进一步回升。而自十年前的非常规油气革命以来，美国的油气设备也即将进入更换期， 市场空间巨大。近年来我国油气设备厂商在技术实力、现场经验、品牌服务等方面都取得了很大的 进步，我们看好国内设备厂商在海外市场的发展机遇。

（2）智慧煤机无人矿山

能源保供，煤炭景气有利于设备投资。自供给侧改革以来，我国煤炭价格恢复上行，也带动了设备 行业的发展。2020 年新冠疫情以来，由于经济需求恢复和运输紧张导致煤炭价格进一步上升。而 过高的煤价对电力、民生都有较大压力，前期国家发改委对于保障冬季电力供应方面做出了相关的 指示，保障煤炭的充足供应，防止价格恶意炒作，近期煤价出现大幅回调，但仍处于较高位置。在 良好的盈利条件下，煤炭的产量逐渐上升，而行业固定资产投资尚处于底部区间，2021 年 1-10 月 煤炭开采和洗选业固定资产投资同比增长 4%。随着疫情的逐渐好转，企业生产的不断恢复，将会 进一步促进煤炭产量的增加，我们认为行业投资存在回升空间，利好煤机装备制造业。

智慧煤机打开行业发展空间。近年来，国家持续推出多条政策和意见对煤矿智能化做出规范的指 示。我们认为我国煤炭智能化正处于快速发展期前端，十四五期间市场将保持快速发展。2020 年 3 月，由国家发展改革委、能源局、应急部、煤监局、工信部、财政部、科技部、教育部 8 部委联 合印发了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，指出煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心 技术支撑，将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发利用 深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统。

3.2 弱周期线条的吸引力凸显

随着经济水平提升，不论企业还是消费者，对品质的重视程度都在不断提升。因此检测服务、消费 升级相关的设备行业兼具下游弱周期和渗透率成长特点。我们认为这些板块的吸引力有望更加凸 显。

3.2.1 检测服务稳定增长，新兴领域渗透率提升

检测市场持续平稳发展。近年来，受益于经济水平提升，产品检验的市场也在蓬勃发展。截至 2020 年底，我国共有检验检测机构 48919 家，同比增长 11.16%，板块实现营业收入 3585.92 亿元，同 比增长 11.19%。从业人员 141.19 万人，同比增长 9.90%。2020 年共出具检验检测报告 5.67 亿 份，同比增长 7.64%，平均每天对社会出具各类报告 155.34 万份。

检测行业具有弱周期属性。在 2020 年新冠疫情期间，国内外经济环境出现波动，但我国检验检测 行业继续保持增长趋势。从 2014-2020 年历史的数据复盘来看，检测检验行业增速在较高的水平 上保持稳定，我们认为检测检验行业的下游分布广泛，与 GDP 关联度较大，因此具有弱周期的属 性。

新兴领域渗透率仍有提升空间，增速有潜力。从 2014-2020 年历史的数据复盘来看，检测检验行 业增速总是高于 GDP 增速。平均看约达 GDP 增速的 2 倍左右。我们认为随着我国经济水平仍在 上升，人们对美好生活、高质量产品的需求持续增加，多个经济领域的渗透率都存在上升空间。而 其中新兴领域如包括电子电器、机械（含汽车）、材料测试、医学、电力、能源和软件及信息化等 的提升比例也存在空间。

从上市公司看，行业盈利稳定。我们统计了 A 股检测类上市公司近年来的综合表现，其总收入规 模与行业发展趋势一致，保持稳定增长，而其净利率和 ROE 水平则保持较高水平，2020 年加权 归母净利润率达 12%，2020 年扣除新三板后的上市公司 ROE 中位数达 14%。

大型公司发展空间依然巨大。从行业统计数据看，就业人数在 100 人以下的检验检测机构数量占 比达到 96.43%，绝大多数检验检测机构属于小微型企业。从服务半径来看，73.38%的检验检测机 构仅在本省区域内提供检验检测服务，服务半径依然较小。从专利数量来看，2020 年全国检验检 测机构拥有有效专利 86944 件，平均每家机构 1.78 件，创新能力偏弱。根据我们测算，目前 A 股检测类上市公司收入仅占全行业的 8%，向未来看，我们认为龙头公司有望凭借品牌优势进一步 拓展连锁店，其市占率有望持续不断提升，未来发展空间巨大。

3.2.2 贴近消费装备，关注产品升级

消费类装备升级贴合经济发展。随着经济的发展，人们更愿意在高效升级的领域实现消费，因此具 有消费品属性的赛道除了自身具有稳定性的特点以外，也具有渗透率持续提升的空间。除了耳熟能 详的食品饮料医药等板块以外，在机械板块中也存在着符合消费属性的细分领域。由于公司下游往 往也比较多，很难被 1-2 个领域完全概括，所以主观的统计拆分出几个消费升级、纺织服装、食品 饮料及包装等细分领域设备。这类公司或者为 2C 的下游企业服务，比如低温奶包装设备、工业平 缝机等，或者本身就是消费品或者消费品的零部件，比如手工具或者自动升降办公桌的线性驱动系 统等。

重视和把握消费升级。从三个赛道收入增速规律看，（1）消费升级类机械公司的收入增速高于机 械板块平均水平，板块公司的成长性更优；（2）食品及包装类机械公司的收入增速更加平滑；（3）纺织服装类机械公司额的收入增速围绕机械板块做大幅波动，下行期增速有限，上行期增速弹性较 大。展望 2022-2023 我们依然看好这三类装备公司的发展。（报告来源：未来智库）

四、原材料降价，板块享受盈利改善

4.1 原材料价格迈过山峰

暴涨之后，原材料价格逐渐回落。自 2020 年以来，钢材、铜材价格持续迅速拉升，并在 2021 年 Q2-Q3 达到高峰，动力煤价格在 Q4 达到高峰，五金机电产品价格在 Q4 处于高位水平，较高的 原材料给制造业带来较高的压力。自年初以来，国家多次对大宗商品涨价进行发声部署，严格要 求做好大宗商品保供稳价工作。国家多次在国家持续管控下，原材料的价格也开始出现下降态 势。我们认为原材料价格的下降，反映下游制造业成本下降，减轻了企业的经营压力。

4.2 中游享受成本下降红利

钢材在成本占比较高，原材料波动对利润影响较大。机械设备往往涉及到动力系统、传动系统、 转向系统、液压系统、电气系统等诸多组成部分，其中大部分都会涉及到基础的原材料。我们统 计的 20 余家代表公司的原材料情况，其原材料占成本比例在 70-80%左右。且近年来受原材料的 温和上涨，原材料的占比也在进一步提升。考虑到原材料在成本中产比较高，我们认为过去一段 时间的原材料涨价对利润影响较大。

制造升级，机械细分毛利率波动中上升。自 2017 年以来，制造业毛利率从 15%提升到 16%，在 波动中提高。自 2017 年以来，机械细分板块如通用设备、专用设备、仪器仪表毛利率稳中有 升，铁路船舶航空航天、金属制品毛利率稳定。自 2021 年初以来，由于原材料上涨，企业盈利 能力承压，仪器仪表、专用设备、仪器仪表、铁路船舶航空航天设备的毛利率下降，而金属制品 的毛利率有所提升，从 2021 年 3 月开始，制造业毛利率一直保持在 16%。就机械细分领域而 言，仪器仪表的毛利率相对较高，金属制品，机械和设备修理的毛利率相对较低。

原材料价格下降，机械盈利有望回升。从 SW 机械板块公司看，近一年来板块整体毛利率呈现下 降的趋势，其中 20 年毛利率下降近 2pct，我们认为部分源自原材料涨价、部分源自会计准则对 运输费用的调整，但 21Q3 毛利率较年初下降 0.7pct，则主要反映了各项成本的上升。若原材料 价格进一步回落到 21 年初水平，则行业毛利率有望回升 0.7pct（各细分行业情况存在差别）。从传导的角度看，尽管过去 1-2 年毛利率下降，但 21Q3 净利润率较年初下降 0.2pct，变化幅度 小于毛利率，我们认为主要是企业通过内部成本管控压缩期间费用守住了盈利。若原材料成本压 力缓解，我们认为从毛利率到净利润率的传导仍将顺畅，根据 21Q3 的整体净利润率 7.9%计算， 若净利润率回升 0.7pct，则对净利润贡献 9%。

五、海外需求恢复，出口仍旧向好

5.1 海外经济体仍在复苏

新冠疫情扰动之后，海外经济体持续复苏。在 2020 年新冠疫情影响下，全球经济产生一定的波动， 20Q2 呈现承压的状态。比如，日本 Q2 制造业销售额同比下降 19.98%，经常利润同比下降 48.72%；美国、日本、德国、法国等国家的制造业 PMI 在 3-4 月均出现明显下降，欧盟 27 国制造业产能利 用率在 Q2 下降到 67.4%的低点。随着疫苗的研发和疫情的控制，自 20H2 开始经济逐渐呈现修复 的状态，日本制造业工业生产指数期间突破 100，库存指数则跌破 100，机械行业订单也出现明显 回升，反映制造业景气度恢复。从制造业 PMI 角度看，美国、日本、德国、法国等国家的制造业 PMI 在 20 年下半年出现回暖，欧盟 27 国制造业产能利用率有望在 21Q4 回升到 82%。

机械行业出口受益海外经济复苏。20 年初，我国机械工业行业收入和出口交货值均出现明显下降， 而随着疫情得到控制，我国机械工业行业景气度整体上升，2021 年 1-9 月行业出口交货值同比增 长 32%，高于机械工业收入增速 18%。因为我国疫情较早得到控制，前期国内需求较国外提前修 复，而 21H2 出口略好于内销的增速。

5.2 海运成本缓解，出口竞争力加强

海运成本逐渐缓解，机械出口仍有后劲。在新冠疫情影响下，各国封锁措施一度带来经济停摆， 我国制造业恢复较快，出口需求向好；同时欧美等主要国家港口吞吐量下降引发了集装箱周转效 率降低，刺激了海运价格的迅速增长。而随着疫情逐渐缓解，部分国家已经逐渐解封，同时集装 箱船舶订单持续快速增长，有望开始逐渐消化海运压力。而前期一直压制我国机械设备出口的因 素也将逐渐缓解，我们仍然看好目前机械行业出口的后劲。

机械竞争力加强，助力企业出海。近年来，随着技术实力的进步，我国机械产品竞争力不断加 强，以挖掘机为例，国产品牌的市场占有率从十年前的不到 40%提升到目前的 70%。从全球角度 看，自 2000 年以来，我国机械及运输设备的出口金额也在持续扩大优势。从中长期看，我们认 为我国机械公司的市场竞争力仍将提升，并带来海外市场份额的进一步拓展。首先，从技术上 看，近年来行业持续研发投入，我们国产设备的技术在持续进步。第二，疫情期间，国内机械产 品出口较好，有望继续在海外市场形成先发市场优势。第三，国内制造业存在升级，将为设备类 供应链提供更多国产替代和产业化的机遇，进一步提升机械行业综合竞争力。

六、自下而上，挖掘技术升级机遇

6.1 研发持续积累

机械板块研发费用持续增长。2016-2020 年，机械板块的研发费用逐年上升，年均增幅保持在 10%以上，21Q1-3 合计支出同比增长 36%。与此同时研发费用占比也在提升，2020 年研发费用 占收入比例达 5.0%。研发费用的不断上升，反映了企业重视研发投入，努力提高自身的技术水 平，提高产品质量和技术竞争力。

子板块研发投入整体趋势一致。近年来细分板块的研发支出也同样保持增长状态，尤其是 2021 年受益于收入规模的上升，整体的增速拐点向上，其中 21Q1-3 合计研发支出最高的板块是金属 制品。从研发占比看，仪器仪表行业高度重视研发投入，其研发占比始终保持高位的 7-8%，金 属制品板块的研发投入比例在 2%左右相对较低。

6.2 新技术或带来新变化

技术变革推动制造业升级。在持续研发的投入下，我国机械装备的技术实力也在不断提升，从工 程机械角度看，国产品牌占比不断提升，十年前的不到 40%提升到目前的 70%。不只是工程机 械，机床、数控系统、减速机、机器人等诸多制造业广泛应用的装备也在日新月异地升级。而机 械行业技术变革将有望提升下游的生产效率、降低成本，并助推制造业更广泛的升级。比如光伏 电池设备领域，随着设备综合成本的下降，perc 电池逐渐向更高效的 topcon、HJT 升级；比如 页岩油气压裂领域，大马力压裂设备的推出，也将降低油气的综合成本。

技术的升级换代也推动机械设备需求。由于技术的升级将带来后发优势，因此在竞争充分的领域 内，龙头公司、跟随者、挑战者都格外重视投资应用更新的技术和装备。比如近年来光伏设备领 域对新设备的投资和更换。另外，近年来随着环保要求提升，高排放的装备也受到政策上的压 制，比如道路移动机械的排放升级带来发动机、工程设备的更换，电动化装备的性价比也在逐渐 凸显。由于机械设备主要是作为客户的资本品，更高效的技术将为下游带来更大的价值，因此相 关的资本开支也将与技术升级相关，我们认为技术升级换代也是机械设备需求的重要旋律。

未来技术的部分展望。从技术跟踪角度看，我们认为 2022 年依然是技术升级的好年份，并且展 望未来 5-10 年，机械设备将迎来很多技术升级的大机遇。从技术和应用角度的突破看，我们认为 未来 2-3 年有望看到围绕电动化和智能化的新技术升级。如车身一体化压铸、新能源汽车换电设 备、光伏电池设备、智能化产线、工厂电动化设备等。

（1）车身一体化压铸

传统汽车车身的制造流程从不同厚度和规格的钢板开始，被各种冲压机折叠切割变成尺寸较小的 各类部件，然后由人工或机器人用焊接的方式组合在一起。而一体化压铸技术的目标是将复杂的 车身结构一次压铸成型，减少折弯、拼接、焊接等工序，是未来的发展趋势。

一体化压铸方法相较于传统的冲压+焊接主要具备诸多优势。在技术方面，前者一体化程度高， 变形量小，使车身的稳定性更高，产品的一致性高而且重量轻。在成本方面，使用压铸机后，只 需要传统焊接车间十分之一数量的工人，场地面积减少 30%，在不考虑给上下游供应链带来的成 本下降的情况下，每台车的直接成本已经能下降 20%。在效率方面，前者增效能力显著，以 Model Y 后底板为例，原来的后底板是由 70 个零部件焊接成的，焊接过程耗费两个小时，而使 用压铸机只需要 80-90 秒。

一体化压铸逐渐进入商业化。压铸件的大型化和一体成型，催生了巨型压铸机的需求市场。特斯 拉也正在积极推行车身一体化压铸技术来简化生产流程，2020 年底，特斯拉上海超级工厂压铸车 间内，3 台（套）6000T 的巨型压铸机（岛）成功投产，主要生产 Model Y 车型一体成型的后底 板汽车零部件。向未来看，我们认为一体化压铸有望随新能源汽车发展而不断提升渗透率。

（2）换电设备

新能源汽车的换电模式具有较多优势。换电模式即将电动车和电池拆分，当新能源汽车电量不足 时，车主只需到换电站更换一块满电的电池即可继续使用车辆。对用户而言，特别是出租车运营者， 假设每天充电 2 次，加上寻找充电桩的时间，大约需要花费 3 小时，若采用换电模式，则可以节省 充电损耗的时间，极大地提高资产营运效率。对动力电池企业来说，换电时代每辆车所需占用的电 池数量更多，动力电池行业的出货量存在提升潜力。

国家持续支持换电模式发展。换电模式作为一种技术和商业模式创新，在政策上得到了国家的大力 支持。2019 年 6 月，国家发改委、生态环境部、商务部发布《推动重点消费品更新升级畅通资源 循环利用实施方案（2019-2020 年）》，提出要发展车电分离消费模式的新能源汽车产品，继续支 持“充换电”设施建设。2020 年 4 月 23 日，财政部等四部委联合发布新能源补贴新政，明确指出 起售价 30 万元以上（含 30 万）的新能源汽车不再享受补贴，但支持换电模式的车辆例外，以此 鼓励“换电”新型商业模式发展。

电池厂商开始投入换电领域。2019 年，宁德时代与哈罗单车已深入合作了电动自行车的换电业务。2020 年 7 月 24 日，宁德时代和福田智蓝新能源携手打造的换电重卡在北京交付，该次交付是北汽福田车电分离技术的首次应用。2020 年 8 月 20 日，宁德时代宣布，与蔚来汽车、国泰君安国 际控股有限公司和湖北省科技投资集团有限公司共同投资成立武汉蔚能电池资产有限公司，以推 动“车电分离”新商业模式在新能源汽车行业的发展，并在此基础上推出 BaaS（电池租用服务） 业务。

（3）电池片新技术量产

太阳能电池片新技术不断进步。TOPCon 电池是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳能电 池，背面的隧穿氧化层钝化金属接触结构由一层超薄的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层组成，可以显著 降低金属接触区域的复合，提升电池的开路电压和短路电流，同时兼具良好的接触性能，可以极大 地提升太阳能电池的效率。异质结电池以 N 型硅片为衬底，在正面依次为透明导电氧化物膜、P 型 非晶硅薄膜和本征富氢非晶硅薄膜，在电池背面，依次为 TCO 透明导电氧化物膜、N 型非晶硅薄 膜和本征非晶硅膜。HJT 电池在制造工艺流程上较为简洁，依次是清洗制绒、非晶硅沉积、TCO 沉积、丝印固化。HJT 电池转换效率高，衰减程度低，温度系数低，双面率较高。2021 年，行业 量产效率普遍在 24%以上，通威异质结电池效率达到 25.18%，双面率普遍在 90%以上。

设备厂商受益于新技术推广。根据集邦新能源网，在 TOPCon 技术相应的设备方面，主要在原有 产线上增加了沉积设备，硼扩设备及湿法刻蚀设备，三类设备均已实现了较高的国产化程度。在 HJT 四道工序中，国产设备均已取得突破性进展。（报告来源：未来智库）

（4）智能化产线

智能化生产方式正在改变传统行业。在新一代信息技术与制造业深度融合的背景下，纺织服装行业 小单快反、个性化定制等新模式喷涌而出，成为消费升级下的潮流和趋势。根据纺织服装周刊网， 近年来，纺织企业数字化改造、设备上云等力度逐渐加大，2020 年，纺织行业生产设备数字化率 及联网率分别达到 52.1%、45.3%，分别高于消费品行业平均水平 2.6 和 3.6 个百分点。

龙头厂商先知先觉，行业酝酿变革。（1）阿里的数字工厂：阿里巴巴旗下迅犀数字工厂为中小企 业提供端到端的全链路数字化解决方案，使小企业及生产商可以更迅速地应对客户日新月异的需 求。根据中国软件网，犀牛智造可以将生产效率从 25%提升至平均 55%。（2）杰克的智能成套解 决方案：杰克股份 “未来工厂”项目，将人机互动、智能生产物流管理、3D 打印技术等先进技术 应用于从铸造、金加工、喷漆、装配到打包的全流程，并对整个生产流程进行数据采集、数据监控、 数据分析，从而使智能柔性缝制生产系统灵活、个性化、网络化。根据杰克股份官网，公司将为客 户提供自动化、精益化、数字化、智能化的智能成套解决方案，打通工厂五大模块“数据孤岛”。（3）上工的蝴蝶工厂：上工申贝旗下“蝴蝶工厂”旨在打造成为以智能制造为基础，融合工业旅 游、直播电商的“数字化共享工厂”新生态。依托蝴蝶数科行业首创的服装智造产能共享平台，集 合所有纺织服装产业端、消费端的参与者，促进形成具有更高效率的产业体系。

（5）工厂设备电动化

随着制造业升级，生产制造的环境也在不断升级。叉车作为工厂中不可或缺的工业车辆，也在加入 到电动化大潮流之中。从全球角度看，全球电动叉车占比约 60%，而近年来我国电动车渗透率也 在提升，向前看，随着锂电池的应用成本逐年下滑，锂电池叉车性价比凸显，未来具备发展潜力。

龙头公司持续推出新产品。近年来，包括合力、诺力、杭叉集团等多家主流叉车主机厂都在积极导 入锂电池的应用。而动力电池领域，宁德时代、比亚迪、国轩高科几大巨头企业也在积极开拓此细 分领域新赛道。根据高工锂电，2018 年 11 月 6 日，杭叉集团发布了最新的“XC 系列新能源叉车” 和“杭叉-C 系列锂电池”，其中，“杭叉-C 系列锂电池”由宁德时代提供电芯和模组。根据合力 官方发布数据，在 2021 世界制造业大会上，合力参展并发布 K2 高压锂电叉车，已开始批量上市。

以远期的视角展望，未来 3-5 年我国制造业向更高端发展，能源升级迭代。在高端制造领域，设 备核心零部件有望进一步突破，包括数控系统、减速机、刀具。在电动化领域，更多的设备有望 形成能源升级，如电动挖掘机、电动高空作业平台、新能源压裂设备等。在氢能领域，随着成本 的逐渐下降，氢能重卡的渗透率有望实现更大突破。

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