2022年机械行业深度研究报告

导语

2021年1-10月，中国新能源汽车累计渗透率已达10%：2020年，受补贴退坡尚未完全消退叠加疫情影响上半年中国新能源汽车销量持续低迷，下半年开始逐渐恢复活力。

来源：德邦证券 作者：倪正洋，杨任重

1.2021年机械行业回顾

2021年1-10月，中国新能源汽车累计渗透率已达10%：2020年，受补贴退坡尚未完全消退叠加疫情影响上半年中国新能源汽车销量持续低迷，下半年开始逐渐恢复活力。2021年，上半年以来国内新能源车销量持续超预期。2021年1-10月，中国新能源汽车累计渗透率已达10%。

过去十年，LCOE降低推动光伏装机高速增长。据国际可再生能源署，2010-2020 年全球光伏装机从 40GW 增加到 760GW，增长了 19 倍。装机高速增长源于LCOE（度电成本）降低，近十年光伏LCOE降低了超80%。在国内部分地区光伏度电成本已达煤电上网水平，但整体较煤电仍有较大降本空间。

产能错位释放+能耗双控加剧多晶硅涨价，光伏平价产生新需求。2021年，多晶硅投产长周期（12-18个月）与硅片、电池、组件等下游扩产短周期（3-6个月）矛盾突出，此外叠加下半年能耗双控影响多晶硅生产，供需不平衡推动多晶硅价格上涨，并超越历史历次涨幅。截至2021.11.24，多晶硅成交价较年初增长超210%。为应对上游原材料价格周期波动对下游利润侵蚀，高效技术持续推动LCOE降低，光伏进入平价新时代。

2020年我国激光加工设备市场规模同比+12%为432亿元。激光具有方向性好、亮度高、单色性好等特点，主要应用领域有工业、信息、医学、商业、科研、军事等。2020年我国激光设备市场规模约691亿元，其中工业应用占比约63%，为432亿元。激光在工业上的应用主要体现在利用激光束与物质相互作用的特性对材料进行加工处理，工艺丰富，随技术进步、经济性提升，具有快速替代传统加工方式的良好前景。

光纤激光器是推动激光产业普及的关键原因之一，近五年市场销售总瓦数实现了快速增长。光纤激光器具有光电转换率高的优势，而且采用灵活的无源光纤传输，通过激光头就将能量打出，打破了气体激光器需要多个棱镜不断反射、柔性化程度低、维护费用高的瓶颈。2020年我国光纤激光器市场规模达94亿元，2015-2020年复合增速高达18%，若考虑到近年来光纤激光器价格的快速下降，则销售的总瓦数、每年增加的加工能力增速还会更高，发展迅速。

2020年大陆半导体设备销售额达187亿美元，同比+39%，市场份额全球第一。

据SEMI数据，2020年全球半导体设备市场达712亿美元，其中大陆半导体设备销售额占比26.3%，首次跃居全球第一。

本土厂商研发成果持续兑现，设备国产率日益提升。

根据招标网信息梳理，2021年至今，长江存储、华力集成等国内10大晶圆厂通过招标网共授出1034台设备招标，国产设备占比达18.7%，较2020年提升2.9pp。其中干法去胶、抛光、清洗、刻蚀设备国产率较高，分别达45.0%、41.7%、31.4%、24.2%。半导体设备国产进度不断加速。

据MIR统计，2020年我国自动化市场规模达2502亿元，其中OEM市场占38%为943亿元。工业自动化控制产品一般指对制造设备或者自动化产线机械部分进行控制的电气信息产品。按照下游行业特点可以分为项目市场和OEM市场，其中项目市场主要对应过程自动化（Process Automation），控制对象为连续变量（如流量、温度等），强调控制的稳定性，下游行业包括化工、石化、电力、冶金等；OEM市场指销售对象为原始设备制造商（OriginalEquipment Manufacturer）的市场，它们采购工控自动化产品将其配置在自己生产的机械设备中，主要对应工厂自动化（Factory Automation），控制对象为离散型变量，强调控制的精确性，下游包括机床、纺织、电池等行业用设备制造市场。OEM市场的更新换代速度一般较项目型市场更快，更新周期也更短，这给了国内工控品牌更多的发展机会。

船舶制造行业位于产业链中游，被称为“面向海洋的装备业”。船舶制造行业是为航运业、海洋开发、国防建设等领域提供技术装备的综合性产业，又被称为“面向海洋的装备业”。目前船舶行业在我国重工业中有着举足轻重的地位。从产业链角度来看，船舶制造行业的上游主要包括原材料、船舶设计、相关配套零件等；下游主要包括以航运公司、租赁公司为主的航运市场。

纵观历史，船舶制造行业可大致划分为六个大周期。作为一个跨越数个世纪、历史悠久的行业，造船行业是一个非常典型的周期行业。在繁荣的周期顶部，行业供不应求，日进斗金；在落寞的周期底部，行业参与玩家经历过资金断裂、产能过剩的窘境。

机床刀具是一种耗材，市场规模稳健增长。根据中国机床协会的统计，2020年国内形形色色的机床刀具的总消费额在400亿左右，过去15年震荡上行，复合增速达7.4%。理论上刀具的消耗量和机床保有量以及下游行业景气度相关，近年来刀具消费额与机床产销的相关性持续减弱，展现出较强韧性。未来硬质合金数控刀具市场有望持续增长，主要受益1）机床数控化率的提升，2）机床保有量的稳定增长。

硬质合金刀具应用领域广泛，是机床刀具的主要种类之一。根据被加工件的材料、加工精度和效率等要求的不同，所需刀具的具体种类也各不相同，如高速钢更多应用于中低速切削和粗加工，超硬金刚石PCD主要用于有色金属的精加工。而硬质合金因为其硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热等特性应用场景相对广泛，主要用于铸铁、不锈钢等材质工件的加工，目前约占到国内刀具市场近七成的份额。

国产刀具已具备性价比优势，有望持续替代日韩厂商份额。硬质合金刀片的核心技术主要体现在基体材料、槽型结构设计、精密成形和表面涂层四方面，目前国产厂商已在相关技术方面积蓄了充分的积累，虽然在高端制造领域所需的一致性和稳定性以及提供成套服务的能力方面尚不及山特维克等欧美头部厂商，但和中端的日韩厂商相比产品性能已经不输，终端价格具备一定优势，且能够给予经销商更多的优惠。

未来潜在替代品类明确，疫情和设备大国产趋势带来刀具国产商切入契机。硬质合金刀具国产商发力的主要对象是日韩系占据的中端市场，根据我们的调研欧科亿和华锐等国产商在上市之前已对替代品类的研发和试刀进行了充分的储备，目前相关品种多在客户端检验的阶段，之后会开始进行批量的扩产。由于近年来下游汽车、模具行业的许多客户本身就在从事国产替代有关的工作，国产品牌的认可度逐步提升，刀具国产商未来3年的增长确定性相对较强。

口腔医疗需求持续增长。我国口腔医疗服务行业市场接近2000亿元，2015~2020年复合增速约16%，即便受到疫情影响，2020年行业增长仍有不错表现。

种植、正畸渗透率有巨大提升空间。种植牙颗数和正畸病例数2015~2020年复合增速分别达到31%和15%。2020年国内种植牙渗透率仅25颗/万人，远低于发达国家100~200颗/万人和韩国、以色列600颗/万人的水平，2019年国内正畸的渗透率仅0.28%，远低于美国1.8%的水平。

CBCT已成为种植、正畸服务过程中不可或缺的影像设备之一。CBCT是一类特殊的CT，其工作原理是通过X线发生器以较低的射线量发射锥形X束，围绕投照体做环形DR（Digital Radiography，数字式投照），将围绕投照体多次产生的二维投射影像通过图像重建算法获得三维图像。与普放设备生成的X光片相比，CBCT能够针对任意局部断层曲面重建生成清晰无重叠的断层影像以及3D影像，成像效果更好，对于种植、正畸、口腔内科等诊断治疗均有帮助。目前CBCT在综合医院口腔科、大型民营连锁口腔已基本属于标配。

口扫是数字采集端口，国内渗透率刚刚起步。口内扫描仪通过视频或是照片连续拍摄的方式，利用可见光成像技术呈现口腔表面软硬组织的三维彩色图像，配合CAD/CAM和3D打印系统，能够实现对传统物理取模的替代，带给患者更舒适便捷的就诊体验。

CBCT短期景气度受疫情影响较大，长期看渗透率仍有望不断提升。当前我国每年有四场重要的口腔展会，2019、2020年美亚光电在口腔展上的团购销售占到全年销售的80~90%。2021上半年公司在华南和北京口腔展分别实现了543和913台的销量，总数同比2020上半年大幅增长214%、相较19年+51%，而下半年举行的上海两次展会由于受到疫情影响合并为一场，721台的销量较北京展有所下滑。但长期来看随着下游口腔诊所的持续开设，未来3年CBCT销量仍有望保持10~20%的年复合增长。

锂电无损检测带来增量市场，且相关产品具备类耗材属性。随着锂电池等领域对于产品质量控制要求的提升，利用X光对电芯等环节进行无损检测的需求开始出现。虽然相关检测设备形态较为多样，属于可选设备，单GW对应价值量不好测算，但由于工业检测24小时连续开机的使用工况较医用产品恶劣得多，工业用探测器的寿命往往只有1~2年，导致产品具备类耗材属性。随着锂电厂商的快速扩产，相关市场有望持续放量。

2 展望2022，关注三大行业发展要素

圆柱、方形、软包各有优劣，成本、安全性、生产效率为重要衡量指标

由于形状不同，圆柱电池主要采用卷绕工艺；方形电池可以采用卷绕和叠片工艺，目前以卷绕为主；软包电池以叠片工艺为主；圆柱电池代表车型为特斯拉Model3、江淮iEV7；方形电池代表车型为宝马i3、小鹏G3；软包电池代表车型为日产Leaf、奇瑞eQ1。

薄片化：薄片有利于降低硅耗和硅片成本，但也要兼顾良率问题。2020 年，P 型单晶硅片平均厚度在 175μm左右，用于 TOPCon电池的 N 型硅片平均厚度为 175μm，用于异质结电池的硅片厚度约 150μm，用于 IBC 电池的硅片厚度约 130μm，预计随着电池降本需求增加，硅片厚度有望持续降低。

颗粒硅：颗粒硅有助于环节棒状硅短缺问题，目前颗粒硅掺杂比例最高接近80%，品质与棒状硅一级品质接近，能耗降低为传统工艺1/3左右。目前颗粒硅技术渗透率提升需要坩埚、热场的重新配套以及连续直拉（CCz）技术的升级。

动力电池等高端应用空间广阔，工程机械等细分领域有待挖掘。按功率高低来分，中低功率市场主要产品为手持激光焊，机器小巧、操作方便，以3mm以下板材焊接为主，可用于焊接金属和非金属材料，应用领域为钣金、厨具、卫浴、五金等轻工行业，可以实现复杂不规则的焊接工序。中高功率激光器装配于产线，多用于白车身、动力电池等产品的焊接，应用相对成熟。未来将逐步在主要细分市场，如工程机械、轨道交通等领域逐个击破。

激光在焊接市场替代传统工艺才刚刚开始，焊接设备市场规模应高于切割。因为（1）理论上大部分切割出的材料均需要焊接，（2）焊接更加定制化，例如，同时被切割的大批量板材可能分散在不同场景下分别焊接，（3）焊接工艺更加复杂，同等条件下速度较慢。从市场规模来看，2019年我国激光焊接设备市场规模101亿元，有望在动力电池等行业高景气的支持，以及在其他行业应用的渗透率提升下继续向好发展。

超快激光面向“精密加工”尤其适合精密度要求高的加工应用。超快激光器又称超短脉冲激光器，一般指脉冲宽度小于1 ns 的激光器，包括皮秒级（10-12s）激光器和飞秒级（10-15s）激光器。超快激光产生的超短脉冲与材料相互作用时间极短，将能量极快地注入很小的作用区域，在根本上避免了能量的转移、转化以及热能的存在和热扩散造成的影响，从根本上改变了激光与物质相互作用机制，又被称为“冷加工”。

国产品牌快速发展，有望推动行业更快起量。2015-2020年，我国超快激光器总市场规模从2.9亿元增加至27亿元（CAGR 56%），近两年增速有所放缓，我们认为可能有两方面的原因：1、2019年制造业尤其是消费电子相关领域固定资产投资放缓；2、超快激光器随国产的突破价格有所下降，国产超快激光器出货台数从40台增加至2100台（CAGR 121%），实现了快速发展。

周期底部重组后，中国国有造船集团协同效应开始凸显。据克拉克森相关研究数据，截至2021年8月底，中国大约有134家造船集团（不考虑小型内贸订单），包括3家国有造船集团、2家民营造船集团在内的总计5家大型/超大型造船集团。近年来，中国大型/超大型造船集团在国内外的市场份额均有所增加。国有造船集团合并重组后的协同效应开始突显，旗下造船厂联合签订了批量的大型集装箱船建造合同。另一方面，两大民营造船集团则为船东提供更多不同的选择。

由于供需失衡，船价此前持续处于谷底。自2008年金融危机以后，新造船价格一直处于低迷状态，2010-2020年期间，全球新造船综合价格指数为132，较2008年192的历史最高水平-31%，油船/散货船/集装箱船的平均价格指数为153/128/79，分别较2008年历史最高水平-40%/-47%/-38%。至2021年船价有所回升，2021年10月新造船综合价格指数为150，较去年同比+19%，较前十年均价+14%，2021年10月新造油船/散货船/集装箱船价格指数分别为179/160/96，同比+24%/+30%/+26%，较前十年均价+18%/+26%/+21%。

二手船价此前也持续处于谷底。2010-2020年，二手船综合价格指数平均为106，较2008年310的历史最高水平-66%，二手油船/散货船/集装箱船的平均价格指数为117/130/44，分别较2008年历史最高水平-53%/-74%/-72%。至2021年二手船价有所回升，2021年10月二手船综合价格指数为180，较去年同比+109%，较前十年均价+70%，2021年10月二手油船/散货船/集装箱船价格指数分别为118/174/105，同比+10%/+76%/+200%，较前十年均价+1%/35%/+139%。

美西航线运费快速攀升，东南亚维持高位。从中国出口集装箱运价指数的情况来看，截至11月末，中国美西航线运费指数达2293点，较2020年底增长85%，中国往东南亚航线运费指数达1647点，较2020年底增长15%。

虽然年内港口集装箱吞吐量持续高景气，但疫情防控政策对船运短期供不应求的影响更大。从年内全国主要港口集装箱吞吐量来看，前10月累计同比增长8.4%，整体增速体现出前高后低的趋势，但主要系去年春节前后疫情影响导致基数较低所致。以19年为基数，年内港口集装箱虽然景气度较高，但增长也未脱离此前5~10%的波动区间，我们认为海运费的快速上涨更多来源于疫情防控政策导致港口运营的效率降低，从而导致运输船和集装箱的供不应求。

多数出口公司毛利率出现下滑，海运费是影响因素之一。需求向好的情况下许多出口型公司出现增收不增利的情况，除海运费影响外，大宗商品上涨带来的成本压力，运输费从销售费用计入营业成本等因素也是导致毛利率下滑的原因。

关注成本转移能力强的子行业。由于实际执行中海运费多以和客户共担的形式存在，高海运费本身也是对公司定价权的一次验证。如果未来海运费回落，则杰克股份等实际承担运费比重在50%以下的公司的盈利能力的修复值得关注。

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