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机械设备行业专题研究:工业低碳转型关键期,关注工业节能

(报告出品方:华泰证券)

工业节能产业链梳理

工业节能设备主要包括工业动设备以及余热利用设备。其中工业动设备的节能以节能电机 和压缩机为主,余热利用设备主要包括余热锅炉以及热泵等。工业节能下游应用领域较为 广泛,主要包括能耗较大的钢铁、有色、石化、建材制造业等行业。



工业绿色低碳转型关键期,“十四五”单位 GDP 能耗再降 13.5%

“十二五“以来我国加大工业绿色发展,成果显著。2000 年以来中国能源消费进入快速增 长阶段,2005-2021 年中国累计消耗能源约 683 亿吨标煤,2021 年能源消费 52.4 亿吨标 准煤,约占全球的四分之一,煤炭消费占全球的一半以上。随着工业结构调整及国家节能 减排的力度不断加大,我国工业绿色发展成效显著。“十五”期间能源消耗增长 12.5%, “十一五”、“十二五”、“十三五”15 年间能源消耗年均增速显著放缓,分别为 6.7%、3.8% 和 2.8%。

“十四五”是我国应对气候变化、实现碳达峰目标的关键期和窗口期,也是工业实现绿色低 碳转型的关键五年。2021 年 7 月 1 日,国家发改委发布《“十四五”循环经济发展规划》, 提出节能目标:到 2025 年,单位 GDP 能源消耗比 2020 年降低 13.5%。“十二五”、“十 三五”规模以上工业单位增加值能耗分别下降 28%、16%, 2021 年下降 5.6%。根据国 家统计局数据,2020 年全国万元工业增加值能耗为 1.06 吨标准煤,与 2010 年的 1.59 吨 标准煤相比下降了三分之一。预计 2022-2026 年国内工业领域年节能量将超过 2000 万吨 标准煤以上,较 2019~2021 年平均 1600 万吨标准煤的节能量增长 25%。



“十四五”时期,制造业用能需求将刚性增长,制造业能耗控制压力仍然较大。2020 年 制造业占我国能源消费总量的 55.6%,电力、采掘业分别占我国能源消耗的 10.7%、 5.3%。生活能源消费和交通运输业耗能分别占比 12.9%和 8.3%,其余 12%的能源被建筑 业、农业、餐饮住宿等行业所消耗。

具体的子行业来说,钢铁、化工、建材、石化、电力、有色、煤炭、纺织等八大重点耗能 行业的年耗电量占据了工业行业耗电量的 80%以上。

从能源消耗的种类上来看,我国工业耗能主要包括三大类:煤炭、石油以及电力。以 2021 年的数据为例,其中工业煤炭消费量占我国煤炭消费总量超过 80%,工业耗电占我 国用电总量超过 70%,工业石油消耗量也达到了我国石油总消耗的三分之一以上。近年来, 在国家工业节能的战略方针下,工业用电占比由 2003 年的 73%下降到 2020 的 67%,但 工业煤炭消耗量仍然居高不下。

电力供需紧张或将成为常态,工业企业迫在眉睫的是实现自身的能耗优化和整体的转型升 级。随着电力供需紧张,燃料成本居高不下,高频率的月度交易电价近期也创出新高,但是 受限于 20%的涨跌幅限制,难以更加有效调动发电厂积极性。在这种情况下,广东暂时取消 现货交易天花板,希望通过价格波动区间更大的现货交易激发火电厂还可以调度的电量。2022 夏季用电高峰受高温及干旱影响电力硬缺口彰显,未来源/网/荷/储投资力度预计会进 一步加大以夯实新型电力系统的安全与稳定。根据中电联预测,今年除川渝外,贵州/湖南 /江西/安徽等地用电紧张,明后年河南/湖北也有较大压力。随全球极端天气情况频发和冬 季到来,供热需求有望继续提升,能源紧张可能继续发酵。



根据 2022 年 6 月 23 日工业和信息化部、发展改革委、财政部、生态环境部、国资委、市 场监管总局等六部门联合发布的《工业能效提升行动计划》,主要围绕以下几个方面展开:1)大力提升重点行业领域能效:推进重点行业节能提效改造升级;重点领域能效提升绿 色升级,主要指绿色数据中心建设;推进跨产业跨领域耦合提效协同升级;2)持续提升用能设备系统能效:围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备,持续开展能 效提升专项行动,加大高效用能设备应用力度,开展存量用能设备节能改造。3)统筹提升企业园区综合能效:推动工业企业、工业园区加强全链条、全维度、全过程 用能管理,协同推进大中小企业节能提效,系统提升产业链供应链综合能效水平;4)有序推进工业用能低碳转型:加强用能供需双向互动,统筹用好化石能源、可再生能 源等不同能源品种,积极构建电、热、冷、气等多能高效互补的工业用能结构。5)积极推动数字能效提档升级:充分发挥数字技术对工业能效提升的赋能作用,加速生 产方式数字化、绿色化转型;6)持续夯实节能提效产业基础:着力提升节能技术装备产品供给水平,大力发展节能服 务。

重点行业领域:重点关注绿色数据中心建设

重点行业:关注钢铁/石化化工/有色/建材节能技术

《工业能效提升行动计划》(2022.06.23)推进重点行业节能提效改造升级:石化、化工、 电力、钢铁、有色、建材六大行业的能耗量超过工业总能耗的 80%,是工业节能针对的重 点行业。深入挖掘钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业节能潜力,推进技术工艺升级, 推动能效水平应提尽提,实现行业能效稳步提升。



关注绿色数据中心建设,制冷系统节能是 IDC 降低能耗的关键之一

关注重点领域-绿色数据中心节能改造。《行动纲要》规划到 2025 年,新建大型、超大型 数据中心电能利用效率(PUE,指数据中心总耗电量与信息设备耗电量的比值)优于 1.3。温控设备是数据中心的用电大户,是降低 PUE 的关键所在。根据 2021 年 12 月,国家发 改委等联合印发《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求推动数据中心和 5G 等新型基础设施绿 色高质量发展实施方案》中“鼓励使用高效环保制冷技术降低能耗。支持数据中心采用新 型机房精密空调、液冷、机柜式模块化、余热综合利用等方式建设数据中心”,关注机房 温控节能产品。IDC 能耗部分主要包括 IT 设备、制冷系统、供配电系统等。根据中数智慧研究院 2019 年 发布的《数据中心间接蒸发冷却技术白皮书》中列举的某典型 IDC 能耗构成,当 PUE 为 1.92 时,该数据中心的 IT 设备能耗占比为 52%;制冷系统的能耗占比为 38%,占据非 IT 设备中的较高比例;当 PUE 为 1.3 时,该数据中心的制冷系统的能耗占比为下降到 18%。因此当 IDC 考虑节能减排,且无法升级 IT 设备时,制冷系统是首先需要考虑的因素,即 实现制冷系统的节能是实现 IDC 节能的核心途径之一。随着政策面对 IDC 能耗指标的持续趋严, IDC 传统制冷系统如风冷空调、冷冻水自然冷等 方案因能耗较高问题面临转型。据工信部数据,采用间接蒸发冷却、液冷方案的 PUE 值 可分别达 1.13、1.08,而传统风冷解决方案 PUE 值为 1.55。

我们认为以液冷、间接蒸发冷却为代表的 IDC 新型节能制冷技术渗透率有望快速提升:1)蒸发冷却:蒸发冷却是一种利用水分蒸发制取冷量的高效冷却方式,凭借对自然冷源 的充分利用减少了对电能的消耗。蒸发冷却技术可分为直接蒸发冷却、间接蒸发冷却等, 其中间接蒸发冷却是指借助非接触式换热器冷却待处理空气,过程中空气含湿量不变。目 前腾讯、字节跳动等厂商已引入间接蒸发冷却技术,根据字节跳动发布的 2020 年企业社 会责任报告,字节跳动采用间接蒸发冷却技术,将传统数据中心 PUE 降至 1.14,低于行 业均值。间接蒸发冷却法具备较高经济性。根据《数据中心间接蒸发冷却技术白皮书》中的测算, 某河北数据中心总热负荷为 17,600kW,其采用传统水冷离心机组进行制冷,单位冷量初 始投资成本约 3,000 元/kW,对应初期投资总成本为 5,280 万元,该系统全年能效比 (AEER)为 4.5;当采用间接蒸发冷却设备时,单位冷量初始投资成本约 5,000 元/kW, 对应初期投资总成本为 8,800 万元,系统 AEER 可提升至 10.1。相较于传统制冷系统,间 接蒸发冷却系统凭借较高 AEER 每年可节约用电 1,900 万度,对应每年节省电费 1,520 万 元,此外叠加水费等方面的节省,约 2.2 年可实现初始投资成本差额的收回。以系统使用 寿命均为 10 年计算,相较于传统冷却,间接蒸发冷却系统全生命周期可节省成本共计 1.3 亿元。



定量测算:我们根据公式“IDC 间接蒸发冷却系统市场空间=年度 IDC 机架增量*单机架平 均功率*间接蒸发冷却技术渗透率*单位冷量投资额”进行定量测算,我们假设:1、 年度 IDC 机架增量方面,据 CDCC 于 2020 年 8 月的统计,2020~2022 年国内规划 新增机柜总数约 254 万架,我们认为 2020 年受新冠疫情影响施工进度,部分机架推 迟至 2021 年上架,我们假设 2020、2021、2022 年新增机架数量分布为 80、89、85 万架;2、 老旧数据中心替换需求方面,据 IDC 数据,2019 年我国约有 48.0%的数据中心 PUE 大于 1.8,我们假设这部分高能耗数据中心在 2025 年前改造完毕,且新增数据中心均 符合能耗要求,即每年约有 25 万机架有改造需求。3、 间接蒸发冷却技术渗透率方面,根据 CDCC 统计数据,2019 年间接蒸发冷却系统在 新增数据中心渗透率约为 10%,我们假设 2020-2022 年间接蒸发冷却技术渗透率分 别提升至 15%、20%、28%(假设在碳中和政策驱动下,2022 年渗透加速);4、 单位冷量投资额方面,根据《数据中心间接蒸发冷却技术白皮书》中的数据,IDC 间 接蒸发冷却制冷系统初始投资额约 5000 元/kW。我们假设未来随着技术成熟度的持续 提升,初始投资成本保持 3%的年降幅。根据以上假设,我们测算出 2019 年国内 IDC 间接蒸发冷却系统市场规模约 28.8 亿元,受 益于间接蒸发渗透率提升、IDC 单机架平均功率提升等因素,至 2022 年国内 IDC 间接蒸 发冷却系统市场规模有望提升至 79.2 亿元,对应 2020~2022 年 CAGR 为 40.1%。

2)液冷:液冷是指使用液体取代空气作为冷媒,为发热部件进行换热,带走热量的技术。液冷数据中心是指应用液冷技术和液冷服务器等设备的数据中心,与传统风冷服务器相比, 液冷服务器的热量导出方式不同。根据 OFweek 数据,相对于传统风冷技术,液冷技术热 量带走更多,同体积液体带走热量是同体积空气的近 3000 倍,液体导热能力是空气的 25 倍。节能方面,液冷系统约比风冷系统节省电量 30%~50%。目前国内厂家如阿里、华为、 中科曙光等均已在数据中心中引入液冷技术。根据 2020 年 9 月 IDC 圈报道,阿里巴巴在 杭州的首座超级数据中心正式投入使用,该数据中心是目前为止全球规模最大的全浸没液 冷数据中心,与传统数据中心相比每年可节省用电 7,000 万度。根据赛迪顾问数据,以液冷数据中心对传统市场进行替换作为市场规模测算基础,结合华 为、阿里巴巴和中科曙光对液冷数据中心的替换率调查,保守测算出 2019 年中国液冷数 据中心的市场规模为 261 亿元,乐观估计为 351 亿元,赛迪顾问预测 2025 年我国液冷数 据中心的市场规模将破 1200 亿元。



未来数据中心以大型和超大型数据中心建设为主,关注领先企业英维克的规模提升。根据 ICT research 统计数据,国内机房温控设备市场前 10 厂商中,中国企业从 2016 年 4 家, 市场占比 33.7%,上升到 2019 年的 7 家,市场占比为 54.1%。英维克是国内机房温控行 业巨头,未来有望享受机房温控市场规模提升,国产化双重红利。

用能设备:关注电机/变压器/锅炉/压缩机技术创新和进口替代

《工业能效提升行动计划》(20220623)指出:围绕电机、变压器、锅炉等通用用能设备, 持续开展能效提升专项行动,加大高效用能设备应用力度,加强重点用能设备系统匹配性 节能改造和运行控制优化。到 2025 年,新增高效节能电机占比达到 70%以上,新增高效 节能变压器占比达到 80%以上。“双碳”目标下,国内节能市场有望迎来较快发展,根据中研普华产业研究院,预计 2026 年国内工业节能产品市场规模达 2860 亿元。2021 年国内工业节能产品市场规模预 计为 1655 亿元,预计到 2026 年国内工业节能产品市场规模为 2860.68 亿元,年均增长 率 10.32%。

高效节能电机:强制能效标准提高,中国全面进入 IE3 高效电机时代

电机及压缩机在总耗电量中的比重达到 50%以上,是工业动设备节能改造的重点。根据国 际能源署的数据,电机耗电量占总耗电量的 50%以上。按 2021 年全国发电总量 83128 亿 千瓦时计算,则电机和压缩机的年耗电量为 41564 亿千瓦时以上。目前,我国电机的运行 效率却比国际先进水平低 10-20%,节能潜力较大。



电机作为工业设备的“心脏”,2020 年中小型电机用电量占工业用电量的 60%以上。2011~2020 年,我国工业电机产量呈现波动的态势,2018 年,全国工业电机产量为 26971.1 万千瓦,同比下降 5.14%,为近年来最低值,2019~2020 年行业产量快速回暖, 2020 年全国工业电机产量为 32334.1 万千瓦,同比增长 10.24%。

2021 年 6 月 1 日,电机新国标开始实施,中国全面进入 IE3 高效电机时代。电机新国标 实施后,IE3 效率将成为中国最低的三相异步电动机能效限定值(三级能效)。根据中国标 准化研究院测算,如果中小型电机效率全部从 IE2 提升到 IE3,全国年节电量可达 900 亿 千瓦时,仅生产过程即可减少 5960 万吨碳排放。2021 年 11 月 22 日工信部和市场监督管 理总局联合发布《电机能效提升计划(2021~2023 年)》,到 2023 年,高效节能电机年产 量达到 1.7 亿千瓦,在役高效节能电机占比达到 20%以上,实现年节电量 490 亿千瓦时, 相当于年节约标准煤 1500 万吨,减排二氧化碳 2800 万吨。

政策助推高效节能电机应用,根据能效提升规划,到 2023 年在役高效节能电机占比达到 20%以上,到 2025 年,新增高效节能电机占比达到 70%以上。根据 ZION Market Research 披露的数据,2019 年全球工业电机市场规模为 1184 亿美元。2020 年,在全球 降低能耗的背景下,欧盟及法国、德国等国家地区推出高效节能的政策,推动全球工业电 机行业加速发展,2020 年全球工业电机市场为 1494 亿美元。2012~2021 年,我国工业电 机行业规模由 2099.3 亿元增长至 3501.3 亿元,复合增速 5.15%。根据《电机能效提升计 划(2021-2023 年)》提出的规划,到 2023 年在役高效节能电机占比达到 20%以上。根 据《工业能效提升行动计划》:到 2025 年,新增高效节能电机占比达到 70%以上。



中国工业电机行业市场参与者数量众多,竞争激烈,以高效节能电机为代表的高端市场被 国外企业占据。第一梯队为以西门子、ABB 为代表的外资工业电机品牌生产商。外资企业 工业电机产品应用集中于起重、冶金、建材、机床和食品饮料等中高端项目型市场中,企 业拥有成熟的生产线,产品覆盖功率范围广。第二梯队以汇川、台达、英威腾、合康新能 为代表的中国本土工业电机品牌生产商和部分如日立、东芝等日系品牌。各生产厂商侧重 于不同的生产领域,如英威腾专注于起重机械、金属拉丝、煤炭行业,汇川专注于电梯和 注塑机市场。第三梯队为以中小企业为主的中国本土工业电机生产商,多分布于珠江三角 洲、长江三角洲等区域,该类企业所生产工业电机产品价格低廉,产品同质化严重,产品 稳定性差。

国内企业中,卧龙控股在小型和大中型交流电机中占据领先的市场地位。国内小型交流电 机供给主要以卧龙控股为主,2021 年,卧龙控股小型交流电机产量为 5436.4 万千瓦,远 超其他企业。此外,安徽皖南以及山东华力小型交流电机产量也在 1000 万千瓦以上水平, 两者分列二三位。在大中型交流电机领域,卧龙控股保持领先地位,到 2021 年,全国仅 有卧龙控股一家大中型交流电机产量破千万千瓦的企业,总产量为 2311.21 万千瓦;上海 电机以及佳木斯电机紧随其后,产量分别为 866.2 万千瓦和 806.3 万千瓦。

应用案例:欧佩德伺服电机节能系统有限公司提供的江门明星纸业制浆设备节能改造项目, 年节约标准煤达 0.044 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应用指南与案例(2021)》 之五——重点用能设备系统节能提效技术,项目具体情况为:1)用户用能情况:江门明 星纸业制浆生产线平均每立方浆能耗为 2.162 千瓦时;2)实施内容及周期:在 11 台总功 率为 1443 千瓦电机上配备伺服电机智能控制系统。实施周期 15 天;3)节能减排效果及 投资回收期:改造完成后,平均每立方浆能耗由原来的 2.162 千瓦时下降到 1.7613 千瓦 时,节能率为 21.79%,设备负载率为 75%,系统每天开机时间为 20 小时,每年运行时 间为 300 天,年节约标准煤 0.044 万吨,年减排 CO20.12 万吨。该项目综合年效益合计 84.89 万元,总投入 144 万元,投资回收期 1.7 年。



压缩机:关注磁悬浮、气悬浮等节能高效新技术的应用

空气压缩机:节能空间广阔,高端市场被国外领先企业占据,国内企业成长空间较大

据压缩机网,空压机 2021 年用电量约占社会总发电量的 10%左右,通过各种节能方式有 望将空压机的能源利用效率提升 15%-25%,以 2021 年社会总发电量 83128 亿千瓦时计 算,空压机的节流能带来 1272~2120 亿千瓦时电量的节省,如工业度电成本以 0.65 元/千 瓦时计算,每年可节约成本 826~1378 亿元电费。

2016 年以来,我国空气压缩机产量呈现逐年增长态势,预计 2021 年我国空气压缩机市场 规模可以达到 605.54 亿元。根据观研报告网发布的《中国空气压缩机行业现状深度分析 与发展趋势预测报告(2022-2029 年)》显示,2019 年我国空气压缩机累计产量为 3.93 亿 台,同比增长 4.37%;2020 年我国空气压缩机累计产量为 4.08 亿台,同比增长 3.82%。2022 年 1-3 月,我国空气压缩机累计产量为 1.04 亿台。行业节能改造需求将持续提升吗, 估计 2021 年我国空气压缩机市场规模可以达到 605.54 亿元。

活塞式压缩机逐渐被螺杆式压缩机和离心式压缩机取代。螺杆式压缩机可靠性高、运转平 稳、操作简单,在余热余压回收、制冷行业具有优势。离心式压缩机流量大、功率大、无 油、排气均匀,但不适合大压力场合,在石油、化工电力等行业有广泛应用。活塞式压缩 机技术难度和成本更低,但是活塞式压缩机具有惯性大,排气不连续易产生压力脉动等问 题,近几年在部分领域逐渐被螺杆式压缩机和离心式压缩机取代。根据 Technavio 数据,2016 年全球空气压缩机市场规模为 426 亿美元,2021 年为 530 亿 美元。据《中国通用机械工业年鉴(2020)》数据,2019 年我国主要空压机厂商共生产一般 动力用容积式空压机 161.79 万台,其中,螺杆空压机 50.57 万台,微小型活塞式空压机 109.13 万台,离心式空压机 1010 台,活塞式空压机和螺杆空压机分别占有 67.5%和 31.3%。离心压缩机未来进口替代空间较大。



进出口方面,我国空气压缩机净出口规模逐年增大,出口产品附加值逐年增加,仍有进步 空间。数据显示,2021 年我国空气压缩机行业进出口总额为 28.46 亿美元,其中出口额为 21.67 亿美元,进口额为 6.87 亿美元,实现贸易顺差 14.73 亿美元。从进出口单价来看, 我国空气压缩机出口市场上主要以低端产品为主,而进口中以高端空气压缩机产品为主, 出口平均单价均小于进口平均单价,随我国空压机中高端领域进口替代进程以及出口空压 机均价的提升,2021 年进口均价/出口均价为 2.5,工业附加值增加,但仍有较大的进步空 间。

海外企业占据我国高端压缩机市场,中低端产品市场竞争激烈,设备节能改造促进进口替 代进行。我国空压机市场竞争格局为:1)第一梯队:国际企业为主,主要包括瑞典阿特 拉斯、爱尔兰英格索兰、美国加顿丹佛、美国寿力,进入空压机市场时间较长,已经在专 有产品、专有技术实现了部分市场垄断,在高端市场处于优势地位;2)第二梯队:国内 优质空压机企业,包括开山股份、东亚机械等,已经具有较强研发设计和加工制造水平, 凭借价格优势和售后服务实现了对外资产品的部分替代,并持续冲击高端市场,其中节能 改造将成为中国企业进军空压机高端市场的有力手段;3)第三梯队:众多不具备螺杆主 机设计生产能力,仍以组装生产为主的中小企业,依靠激烈的价格战来争夺市场份额。我国空气压缩机行业市场集中度低。根据前瞻产业研究院的数据,2020 年,国内企业中 开山股份市场份额最大,企业空气压缩机业务销售收入占市场总销售额的 2.34%,其次是 汉钟精机,空气压缩机业务销售额占比为 1.37%;东亚机械市场空气压缩机市场销售额占据 第三席位,占比为 1.22%。

相较国外领先企业,国内空压机企业市场规模较小,成长空间较大。2021 年瑞典阿特拉 斯压缩机业务收入规模为 373 亿元人民币,爱尔兰英格索兰流体机械类业务(泵类、鼓风 机、压缩机)和电动工具等业务合计收入约 277 亿元人民币;产品布局方面,国外领先公 司已经实现了各类压缩机的全面布局。国内空压机领先企业中,2021 年开山股份/东亚机 械/鲍斯股份压缩机业务收入分别为 22.66/7.62/9.49 亿元,产品布局上在高端的无油压缩 机、离心压缩机上有所缺失,与全球龙头相比仍然有较大的成长空间。

制冷压缩机:大冷量商用发展提速,磁悬浮/气悬浮新技术带来节能空间

制冷压缩机种类较多,目前基本形成了“家用低功率场景转子式、活塞式为主,轻商场景 涡旋式为主,大中型商业领域涡旋式、螺杆式、半封式活塞差异化竞争、特大型商业和工 业场景离心式为主”的市场格局。其中大型工商制冷场景主要为石油化工、食品加工处理 及冷库三种应用场景,开启活塞式、开启螺杆式和离心式三种压缩机形成了差异化竞争的 格局。螺杆压缩机具有经济性强、易损件少、故障率低、稳定性好、维护简单等优势,应 用范围更广。



我 国 商 用 制 冷 压 缩 机 ( 3HP 以 上 ) 市 场 规 模 稳 定 增 长 , 2018-2021 年 总 销 售 额 CAGR=8.61%。根据中商产业研究院的数据,我国商用制冷压缩机(3HP 以上)总销售 额从 2018 年的 189.24 亿元增长至 2021 年的 242.44 亿元,复合增长率为 8.61%;总销 量从 2018 年的 839.98 万台增长至 2021 年的 1131.78 万台,复合增长率为 10.45%。根 据中商产业研究院的数据,预计 2022 年中国商用制冷压缩机(3HP 以上)销售额将达到 263.31 亿元,销售总量达到 1250.05 万台。从压缩机的种类来看,涡旋压缩机占商用制冷压缩机(3HP 以上)市场份额最大。2021 年,涡旋压缩机、转子式压缩机、活塞式压缩机、螺旋式压缩机、离心式压缩机市场销售 总额分别为 100.69 亿元、61.04 亿元、14.61 亿元、30.07 亿元和 36.03 亿元,涡旋压缩 机占商用制冷压缩机(3HP 以上)市场份额最大,居五大商用制冷压缩机之首。2021 年, 涡旋压缩机、转子式压缩机、活塞式压缩机、螺旋式压缩机、离心式压缩机市场销售量分 别为 455.77 万台、650.85 万台、15.99 万台、7.22 万台、1.95 万台。

竞争格局:高端节能产品被海外企业占据,国产企业已经切入,节能改造的升级将进一步 促进中国产品进口替代。涡旋、螺杆、离心压缩机等产业附加值以及技术门槛更高的压缩 机主要被海外企业占据,代表性企业包括瑞典阿特拉斯科普柯、爱尔兰英格索兰、美国丹 佛斯、美国寿力等,部分中国企业已经切入该市场。从财务表现来看,国内企业收入规模 仍不大,但已经呈现出较为明显的盈利能力优势。国内企业在商用制冷领域螺杆压缩机领域已具备较强研发及制造能力。应用于冷冻冷藏领 域的主要为半封螺杆式压缩机,国内企业部分具备较强研发及制造能力,已经有较深入的 布局,并对海外企业实现了一定的国产替代其中,包括汉钟精机(002158 CH)、比泽尔 (未上市)、复盛集团(未上市)、鲍斯股份(300441 CH)等均有较强的竞争力。应用于工业领域的主要为开启螺杆式压缩机,大型低温制冷场景竞争较为充分,用户对于 系统稳定性、可靠性有更高要求。



磁悬浮压缩机技术可实现节能 50%以上,进入产品推广阶段。磁悬浮高速压缩机将机械轴 承替换成电磁轴承,从接触、摩擦转变成不接触、不摩擦,磁悬浮高速电机可谓是电机驱 动领域发展的极致,引领电驱动技术向着高速大功率方向发展。压缩机转轴在重力作用下 相对轴承发生偏心,进而与轴承内表面形成楔形间隙,当转轴在做高速旋转运动时,不断 将具有一定黏度的气体带入楔形间隙,而气体的不断进入使得气膜产生一定的压力,当轴 系转动达到一定转速时(起飞速度),气膜力足以平衡转轴载荷,具有刚度的气膜将轴系 浮起,使轴系在悬浮状态下工作,采用气体轴承的压缩机运行过程中无油、无摩擦。在磁 悬浮的工作状态下,从电能到机械能的转化效率极高,意味着在碳达峰碳中和的战略背景 下,该技术可以成为节能降耗的“排头兵”。

高效动压气悬浮离心压缩机关键技术入选工信部《国家工业节能技术推荐目录(2021)》, 可用于离心压缩机系统节能技术改造,该技术目前仍为研发阶段,无应用案例。根据工信 部《国家工业节能技术应用指南与案例(2021)》之五——重点用能设备系统节能提效技 术,技术提供单位为珠海格力电器股份有限公司,为研发类节能技术,尚无应用案例,预 计未来 3 年,推广应用比例可达到 4.5%,可形成年节约标准煤 5.4 万吨,年减排 CO2 14.96 万吨。

国内具备磁悬浮压缩机技术的公司包括:1)汉钟精机(002158)磁悬浮制冷离心机,目 前客户是传统离心机客户群。2017 年小量产,市场验证阶段;2)山科智能(300897)入 股江苏讯智捷能源环保有限公司,该公司主营磁悬浮离心鼓风机、磁悬浮 ORC 余热发电 机、磁悬浮制冷压缩机、磁悬浮空气压缩机、基于磁悬浮热泵的污泥低温干化系统,产品 主要用于污水处理、生物发酵等行业领域;3)金通灵(300091)磁悬浮产品主要应用于 污水处理、电厂氧化脱硫、工艺空气增压等领域。4)22 年 7 月,山东天瑞重工有限公司 发布了国内首台磁悬浮制冷压缩机。该磁悬浮制冷压缩机解决了传统冷水机组中的行业难 题,具有更高的能效比,实现节能 50%以上,噪音降低至 80 分贝以下,是引领制冷行业 向高效化、绿色化、智能化方向发展的迭代升级产品。5)伊利智慧健康产业园项目使用 顿汉布什自主研发的磁悬浮变频离心式冷水机组,采用磁悬浮技术和高速直驱技术,结合 数字变频技术,节能环保,达到双一级能效。

泵:节能改造及核心部件国产化促进泵业高端产品进口替代

泵:核心零部件和技术进口依赖性仍较高,节能改造有望促进高端产品进口替代

离心泵占我国泵产量的 90%以上。泵是输送流体或使流体增压的机械,主要用来输送水、 油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物 的液体。按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类;容积泵是利用其工作室 容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴 流泵和混流泵等类型。我国离心泵产量占比 90%以上,被广泛应用于流程工业。据中国通用机械工业协会数据,我国泵行业产量由 2012 年的 8502 万台增长至 2020 年的 18251 万台,期间年复合增长率为 10%;2020 年中国规模以上泵企合计主营业务收入达 1781 亿元,同比增长 5.6%;实现利润总额 140.38 亿元,同比增长 0.12%。



高端产品依靠进口,国产产品中核心部件的对外依存度依旧较高。根据海关总署的数据, 2021 年我国泵进口金额为 48.29 亿美元,出口金额为 81.56 亿美元,出口金额大于进口金 额;但进口泵均价为 41.88 美元,出口均价为 1.79 美元,进口均价/出口均价比值达 23.40。进口产品在国内泵行业中高端市场具有较强竞争力,国内泵相关设备已实现部分国产化替 代,但受制于核心技术研发周期、产品配套标准要求以及品牌影响力,部分重要核心部件 或技术仍旧依赖进口,国产化程度有待提高。如水力模型计算软件、复杂、特殊环境泵用 技术、轴承与密封等关键部件、微泵领域技术、供排水泵车液压系统等核心部件仍存在不 同程度依赖进口。

行业参与者较多,随着具有技术优势的企业进行并购扩张,离心泵行业呈现集中度提升的 趋势。全球泵行业市场主要份额由丹麦格兰富(TheGrundfosGroup)、赛莱默(Xylem)、 意大利佩德罗(PedrolloS.p.a.)、德国凯士比(KSBSE&Co.KGaA)、株式会社荏原制作 所(EbaraGoup)等行业领先企业占据。国内水泵行业中的上市公司主要从事民用泵产品, 如泰福泵业、大元泵业、凌霄泵业、君禾股份等。国内水泵行业的主要销售企业为国内、 外水泵传统企业,如株式会社荏原制作所(Ebara)、上海东方泵业(集团)有限公司、格 兰富集团(Grundfos)、南方泵业股份有限公司等。该等企业在国内主要销售离心泵,销 售额均超过 30 亿元。



真空泵:光伏、半导体下游需求驱动,真空泵高端产品进口替代仍有空间

真空泵是真空技术中最关键的设备种类广泛应用于光伏、半导体等多个领域。真空泵是真 空获得设备中的主要种类,用于获得、改善和(或)维持真空环境。按照工作原理的不同, 真空泵分为气体传输泵和气体捕集泵两大类。气体传输泵可以被进一步分为变容真空泵和 动量真空泵两类。气体捕集泵是使气体分子被吸附或冷凝而保留在泵内表面上的一种真空 泵,主要包括吸附泵、吸气剂泵、升华(蒸发)泵、吸气剂离子泵、低温泵等类型。真空 泵广泛应用于光伏、半导体、仪器制造、科学研究、制药、化工、食品、电子等多个领域。

从产量上来看,近年来我国真空泵产量持续下降。据中国通用机械协会数据,2020 年我 国真空泵产量为 526.64 万台,同比下降 24.40%。从全球真空泵应用领域来看,2019 年 半导体领域是规模最大的下游市场,占比 37%,规模约 17.3 亿欧元。2020 年以来真空泵 行业结构转型趋势明显,干式螺杆真空泵的出现替代了大部分油螺杆真空泵,在制药、医 疗器械、半导体行业均有应用。



2021 年我国进出口产品均价之比 10.44,高端产品进口替代仍有较大空间。根据海关总署 的数据,2021 年我国真空泵进口数量为 282.8 万台,进口金额为 10.49 亿美元,进口均价 为 364 美元;出口数量为 1175.5 万台,出口金额为 4.22 亿美元,出口均价为 34.88 美元。

光伏电池片的许多制作流程都需要在真空环境下完成,这就要求真空泵来抽取空气创造真 空环境。目前真空泵已经广泛应用于拉晶、PEVCD 和层压环节。

保守估计下,2021~2025 年光伏电池片制造环节、拉晶环节对真空泵的需求将从 44.5 亿 元增长到 79.2 亿元,年均增速 15.5% 核心假设:1、每 GW 光伏组件装机量对应 80 台真空泵的需求;2、真空泵的平均价格为 10 万元/台;3、拉晶环节与电池片制造环节所用真空泵数量一致。4、电池片制造环节技术更新每 5 年一次,对应存量更新率为 20%;5、拉晶环节技术迭代每 10 年一次,对应存量更新率每 10%;

真空泵主要参与半导体制造工艺中的:单晶硅制造环节(拉晶工艺)、晶圆加工环节、封 装测试环节。在晶圆加工环节中除了 CMP 与金属化环节不需要真空泵,其他环节均需要 真空泵。在封装测试工艺中真空泵则主要用于模塑环节。从半导体行业的清洁制程到严苛 制程,公司具有相应产品进行覆盖。



我们测算,半导体行业真空泵市场需求约为 80-120 亿元/年 关键假设:1)8 寸晶圆厂每一万片/月产能需要 200 台真空泵,12 寸晶圆厂每一万片/月产能对应 500 台真空泵;2)真空泵存量更换率为 20%;3)真空泵平均单价为 10-15 万元。最终测算结果:在国内晶圆代工产能紧缺的情况下,晶圆厂产能将会持续扩张。

全球真空领域的主要公司有 Edwards(英国,被 Atlas 收购)、PfeifferVacuum(普发,德 国)、Ebara(荏原,日本)、Kashiyama(坚山工业,日本)等,其中 Atlas、Pfeiffer、 Ebara 均为上市公司,这几家龙头公司均为成立多年的百年企业,在激烈的行业竞争中脱 颖而出,技术实力雄厚。国内主要企业包括汉钟精机、中科仪、中科科仪等。

从光伏真空泵市场竞争格局来看,国内厂商汉钟精机占据较大市场份额。据统计,2021 年全球光伏真空泵市场竞争格局中,汉钟精机市场占比 73.88%,其中拉晶环节市占率较 高,电池片环节仍有一定提升空间。2020 年汉钟精机在拉晶环节市占率 70-80%,电池片 环节市占率目前 30%,电池片未来将会继续进行进口替代,还有进一步提升的空间。汉钟 的优势在于性价比与稳定性,在拉晶环节汉钟已经批量稳定供货超过 10 年。

从半导体真空泵市场竞争格局来看,海外厂商占据 95%的市场份额,主要由 Atlas(2021 年半导体真空泵收入约 105 亿元)和 Pfeiffer(2021 年半导体真空产品收入约 25 亿元) 占据,国内厂商市场份额不到 5%,目前汉钟精机已在联电、力积电等取得突破,未来有 较大的国产替代空间。真空泵以外资品牌为主,主导厂商是美国的 Edwards(母公司为 Atlas,代码 ATCOUS),市场占有率遥遥领先。其余参与厂商有 Ebara(6361JP)、 Kashiyama(未上市),国内厂商是沈科仪(830852CH)、汉钟精机。

变压器:25 年新增高效节能变压器占比大于 80%,进口替代有望加速

变压器损耗约占输配电电力损耗的 40%,年电能损耗约 2500 亿千瓦时,具有较大节能潜 力。变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要功能有:电压变换、电流 变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。根据前瞻产业研究院数据,截至“十三 五”末,我国在网运行的变压器约 1700 万台,总容量约 110 亿千伏安。变压器损耗约占 输配电电力损耗的 40%,年电能损耗约 2500 亿千瓦时,具有较大节能潜力。根据《工业 能效提升行动计划》(20220623),到 2025 年新增高效节能变压器占比达到 80%以上。变压器行业节能改造主要集中大容量、高电压、高可靠性、环保型、小型化、便携化及高 阻抗方向发展。2021 年新标准下各类变压器损耗指标下降 10~45%,已优于欧美相关标 准要求。“十三五”以来,工业和信息化部积极推进变压器能效持续提升,会同原质检总 局、发展改革委制定实施《配电变压器能效提升计划(2015-2017 年)》,提升高效变压器 原材料供应能力、夯实产业发展基础、加大推广力度,发布多批《国家工业节能技术装备 推荐目录》和《“能效之星”产品目录》,共向社会推荐 437 种高效变压器。2021 年 6 月 1 日,《电力变压器能效限定值及能效等级》(GB20052-2020)正式实施,与之前的标准 (GB20052-2013)相比,新标准各类变压器损耗指标下降约 10~45%不等,已优于欧盟、 美国相关标准要求。



特高压项目相继落地,预计 2026 年我国变压器产量规模有望突破 20 亿千伏安。据中国 机械工业联合会统计数据显示,2016 年以来,我国变压器总产量整体呈现震荡走势。在 经历 2017-2018 年连续两年产量规模下滑之后,2019 年,我国变压器总产量规模有所回 升,整体规模达到 175600 万千安伏,同比增长 20.6%。2020 年,我国变压器总产量规模 略微下降,降至 173601 万千安伏。随着我国各地特高压项目相继落地,预计未来几年, 我国电力变压器市场将呈现出阶段性新的增长趋势,根据前瞻产业研究院数据,预计到 2026 年,我国变压器产量规模将突破 20 亿千伏安。中国变压器出口金额全球排名第二,2020 年全球市场份额 11%。变压器属于技术密集型 产业,市场集中度高,排名前五的国家占据出口额的一半以上。我国变压器产品市场份额 第二,为 10.99%。排名前五的国家还有墨西哥、土耳其、加拿大和美国,占比分别为 18.59%、8.38%、6.86%和 6%。

外资跨国企业占据较大市场份额,变压器节能改造加速进口替代。中国变压器企业可以分 为四大阵营:1)第一梯队:ABB、AREVA、西门子、东芝等几大跨国集团公司在技术和 管理优势已经具备优势,同时在变压节能改造上具备先发优势;2)第二梯队:保变、特 变、西变等国内大型企业,有望通过提升产品的技术水平和等级追赶第一梯队,进行变压 器节能改造的进口替代;3)第三梯队:江苏华鹏变压器有限公司、青岛青波变压器股份 有限公司、顺特电气有限公司、山东达驰电气股份有限公司、杭州钱江电气集团有限公司 等为代表的制造企业;4)第四梯队:不少民营企业由于经营机制灵活,也形成了一定的 市场份额。

工业锅炉:锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系统

2021 年我国工业锅炉产量 38.91 蒸发量吨。工业锅炉主要应用于工矿业生产、人民生活 采暖及热水供应的锅炉设备。工业锅炉按照锅炉用燃料和能源种类不同可以进一步划分为 燃煤锅炉、燃气锅炉、生物质锅炉、垃圾焚烧锅炉、余热锅炉和电热锅炉等,按工质种类 和输出状态不同可进一步划分为热水锅炉和蒸汽锅炉。根据观研天下数据,2021 年我国 工业锅炉产量 38.91 蒸发量吨,同比下降 11.39%。2022 年 1-6 月我国工业锅炉累计产量 为 16.5 万蒸发量吨,累计下降 1%。2021 年在我国工业生产中,轻纺是大量用热的部门, 占比接近 19.5%。



国内锅炉行业竞争充分,锅炉节能改造有望促进行业集中度有望进一步提升。其中:1) 第一梯队:哈尔滨锅炉厂、东方锅炉、上海锅炉等为代表的大型企业,具备批量制造和配 套提供 600MW 及以上超临界、超超临界大型电站锅炉的能力;2)第二梯队:华西能源、 武汉锅炉厂、西子洁能、济南锅炉厂在内的大中型锅炉制造企业,主要为企业自备电厂、 地方发电企业提供 600MW 以下成套电站锅炉装备;3)第三梯队:其余锅炉制造企业则 填补区域空缺。根据中国电器工业协会工业锅炉分会的预测,至“十四五”末,行业内锅 炉企业数量将缩小至 400 家,其中持有 A 级锅炉生产制造许可证的企业约为 150 家左右。未来,行业规模将更加集中,产业结构将进一步整合,产业资源将更为集中。

锅炉平均运行热效率仅 60%~65%,节能潜力较大。根据北极星电力网的数据,目前我国 供热系统以燃煤工业锅炉热源厂为主,燃煤工业锅炉供热系统煤耗约占全国总煤耗量的 1/5,锅炉平均运行热效率仅 60%~65%,输配热网热损失达 4%~10%。凝结水回收利用 率低;锅炉水处理设施不尽科学完善;供热系统自动控制与检测水平低;操作、维护和管 理水平低,供热系统能源利用效率仅约 35%,现实节能潜力较大。就当前我国实际现状而 言,管理节能比技术节能潜力更大,供热系统节能又比能源设备节能潜力大。工业锅炉的节能改造包括可以从锅炉技术改造和洁净燃烧技术两个方面发力。我国的工业 锅炉向着容量增大、热电联产、提高自动调节与控制的方向发展,在这个过程中锅炉节能 改造技术需要从三个方面来进行,分别是:锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系 统,同时,未来将淘汰一些效率低、环境污染严重的旧式燃煤锅炉,因地制宜地对现有燃 煤锅炉进行技术改造。在天然气等资源丰富地区进行煤改气,在煤气资源贫乏地区,采用 太阳能集热器替代小型燃煤锅炉等措施。同时,还可以采用洁净燃烧技术,用洁净煤替代 原煤提高燃煤质量。



应用案例:浙江音诺伟森热能科技有限公司提供的北京芳菁苑锅炉改造项目,项目年节约 标准煤 0.045 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应用指南与案例(2021)》之五—— 重点用能设备系统节能提效技术,项目具体情况:1)用户用能情况:供暖面积 216000 平 方米,采用 20 台 1000 千瓦的铸铁锅炉进行供热,年均耗气量 1639073 立方米;2)实施 内容及周期:23 台功率为 700 千瓦的冷凝锅炉替代 20 台 1000 千瓦的铸铁锅炉进行供热。实施周期 4 个月;3)节能减排效果及投资回收期:改造完成后,年均耗气量为 1300119 立方米,平均每年节约天然气 338954 立方米,年节约标准煤 0.045 万吨,年减排 CO20.12 万吨。该项目综合年效益合计 90 万元,总投入 320 万元,投资回收期 3.5 年。

工业用户多能互补,余热利用应用空间大

构建工业用户多能互补的用能结构。《行动纲要》提出有序推进工业用能低碳转型。加强 用能供需双向互动,统筹用好化石能源、可再生能源等不同能源品种,积极构建电、热、 冷、气等多能高效互补的工业用能结构。多能互补的工程形式包括:1)面向终端用户电、热、冷、气等多种用能需求,因地制宜、统筹开发、互补利用传统 能源和新能源,优化布局建设一体化集成供能基础设施,通过天然气热电冷三联供、分布 式可再生能源和能源智能微网等方式,实现多能协同供应和能源综合梯级利用。此类工程 针对工业企业用户侧,主要为分布式能源,比如常说的冷热电三联供,可以以天然气为主 要燃料带动发电设备运行,产生的电力供应用户,发电后排出的余热通过余热回收利用设 备向用户供热、供冷,大大提高整个系统的一次能源利用率,实现能源的梯级利用。2)利用大型综合能源基地风能、太阳能、水能、煤炭、天然气等资源组合优势,推进风 光水火储多能互补系统建设运行,这类工程针对电源侧。本文讨论的是工业节能,因此主要关注余热利用在工业企业用户侧多能互补中的应用,第 二类电源侧的应用不是本文的讨论范畴。

民用供热:从清洁到低成本,空气源/水地源热泵进入成长期

2020 年我国城市集中供热面积 99 亿平方米,每年供暖地区(华北、东北、西北地区和山 东)新增供暖建筑面积 3~5 亿平方米左右,增量市场规模稳定。

我国的供热方式多种多样,主要包括热电联产、区域锅炉、分散锅炉、电热地膜、热泵技 术等,已经逐步形成了以热电联产为主、集中锅炉房为辅、其他先进高效方式为补充的供 热局面。我国供热产业热源总热量中,热电联产占 62.9%、区域锅炉房占 35.75%、其它 占 1.35%。由于区域锅炉房分散供热效率低,对环境污染严重,国家大力推行天燃气锅炉 /壁挂炉/空气源热泵等清洁高效的技术进行替代。依据《北方地区冬季清洁取暖规划 (2017-2021 年)》,2021 年北方地区清洁取暖率达到 70%,“2+26”城市清洁取暖率达到 60%,其他地区农村清洁取暖率达到 40%。未来的供热趋势,不再是由单纯的传统高污染采暖向清洁采暖转变,而是清洁采暖高成本 向低成本方向、单一能源向多能互补方向发展。太阳能与其他能源互补使用已成为一种必 然趋势。与天然气和电锅炉相比,高温热泵初始投资成本及运营成本都具备相当优势:1) 热泵效率是天然气和电锅炉效率的 3 倍。2)度总成本来看,高温热泵运行成本比天然气锅 炉便宜 30%,比电锅炉便宜 70%。从初始投资来看,燃煤锅炉<燃气锅炉<燃油锅炉<高温 热泵<溴化锂机组。

案例应用:国能龙源蓝天节能技术有限公司提供的国电电力大连开发区热电厂 1 号机机组 供热节能改造工程,项目年节约标准煤可达 9.2 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应 用指南与案例(2021)》之八——余热余压利用技术,项目具体情况:1)用户用能情况说 明:两台 350 兆瓦超临界热电联产机组,采用中排抽汽供热,单机实际抽汽量 490 吨/小 时,电厂最高供热面积 1145 平方米;2)实施内容及周期:综合考虑电厂供热负荷、发电 煤耗率、非供热期负荷率、㶲损失等条件,采用“宽背压低压缸转子”的改造方案,新转 子即可适应采暖期高背压供热条件,也可兼顾非采暖期纯凝运行经济性,采暖期将 1 号机 主机乏汽和小机乏汽共同回收、用作热网的基础热源,加热热网循环水,非采暖期将再凝 汽器内的冷却水更换为循环冷却水;3)节能减排效果及投资回收期:改造后机组热负荷 可达 490 兆瓦,电厂设计供热面积达到 1600 万平方米,机组供热能力增加 31.6%,发电 出力增加 11.4%,发电煤耗相对下降 105.9 克/千瓦时。按采暖期机组发电 8.7 亿千瓦时计 算,年节约标准煤 9.2 万吨,年减排 CO225.5 万吨。该项目综合年效益 9210 万元,总投 入 27600 万元,投资回收期 3 年。

工业余热利用:多能互补趋势确立,工业用户余热利用市场空间打开

我国工业余热资源潜在规模超过千亿。前瞻网预计到 2026 年我国余热资源均量将达到 14.55 亿吨标准煤,以动力煤价格对余热资源市场进行测算,郑商所过去一年动力煤结算 价格均值为 794.59 元/吨,基准交割品发热量为 5500 大卡/公斤。我国标煤热量为 7000 大卡/公斤。由此计算假设我国标煤单价为 1011.30 元/吨。根据前瞻网预测,考虑余热资 源中有 50%高温烟气余热回收容易,预计 2021 年我国余热资源潜在利用价值超 2500 亿 元,到 2026 年将达 2930 亿元。

我国余热资源丰富,余热利用有望成为未来的重要能源来源之一。余热资源从其来源可分 高温烟气余热、冷却介质余热、废气废水余热、高温产品和炉渣余热、化学反应余热、可 燃废气废液余热和废料余热等六种类型。其中高温烟气余热数量大,分布广,如冶金、化 工、建材、机械、电力等行业的各种冶炼炉、加热炉中、内燃机中,且回收容易,根据前 瞻产业研究院数据,高温烟气余热约占余热资源总量的 50%左右。高温烟气余热约占余热 资源总量的 50%左右,回收较为容易,冷却介质余热约占余热资源总量的 20%,回收较 为困难。根据前瞻产业研究院数据,国内市场所回收的余热利用率不足 20%,欧美余热利用率 50%。随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,“能源双控”目标也越来越重要,国内高耗 能龙头企业对余热回收环节的重视程度和投入也在加大,未来国内余热回收利用率有望不 断提升。加之政策对余热回收利用的鼓励和支持,以及余热回收利用技术和效率的不断提 高,未来的余热资源利用市场发展潜力较大。当前我国余热改造技术推广比例仍然较低,余热资源利用比例存在较大的提升空间。余热 资源具备多形态、分散性强、行业分布不均、资源品质差异较大等特点,余热资源分布最 多的行业主要包括钢铁、水泥、玻璃、合成氨、烧碱、电石、硫酸行业等。目前我国余热 资源丰富,余热利用比例增长空间大。根据华经产业研究院数据,目前我国大型钢铁企业 的耗能量占全国能耗量的 10%左右,余热利用率约为 30%-50%,国外先进钢铁企业的余 热余能的回收利用率平均可以达到 80%-90%,例如日本新日铁高达 92%。根据《国家工 业节能技术装备推荐目录(2020)》,目前除了电厂用低压驱动热泵技术,各类余热改造技 术推广比例均在 5%以下,提升空间大。

案例应用:冰轮环境子公司华源泰盟提供的中海石油宁波大榭石化 30 万吨/年乙苯装置工 艺热水余热回收项目,年节约标准煤可达到 0.9 万吨。根据工信部《国家工业节能技术应 用指南与案例(2021)》之八——余热余压利用技术,项目具体情况为:1)用户用能情况 简单说明:30 万吨乙苯装置中高温物料冷却产生大量热水,温度达 120℃、总量 468.4 吨/ 小时,直接进入冷却塔散热,造成极大浪费;2)实施内容及周期:安装二类热泵机组回收 乙苯工艺装置热水余热,以 120℃热水作为驱动热源,制取 0.30 兆帕(表压)的蒸汽,并 入 0.25 兆帕(表压)蒸汽管网。实施周期 2 个月;3)节能减排效果及投资回收期:改造 后,可多产 0.3 兆帕蒸汽 12.5 吨/小时,节约循环水 1400 吨/小时。设备年运行时间按 8000 小时计算,年节约标准煤 0.90 万吨,年减排二氧化碳 2.49 万吨。投资回收期 10 个月。

余热锅炉完成进口替代,细分产品市场集中度高

余热锅炉为余热利用的重要核心设备。余热锅炉是指利用工业过程中的废气、废料、废液 中的余热或(和)其可燃物质燃烧后产生的热量的锅炉。余热锅炉可以分为电站余热锅炉 以及其他工业余热锅炉。受益于天然气电站对风光发电的补充及调峰作用,以及工业余热 的回收利用,电站和工业余热锅炉市场空间均可观。

我国余热锅炉行业已经充分竞争,龙头西子洁能优势显著,细分产品市场集中度高。在余 热锅炉领域,只有少数几家具备研发、设计和生产能力,竞争者较少,中国传统三大锅炉 企业哈尔滨锅炉厂、东方锅炉、上海锅炉在该领域比重不大。因此,我国余热锅炉行业的 集中度相对较高。西子洁能是余热锅炉行业领军企业,拥有全面的研发、设计和生产能力, 具备稀缺性和高壁垒。

集中供暖从清洁到低成本:空气源/水地源热泵市场有望快速增长

2017~2021 年中国热泵行业市场规模整体呈上涨趋势。随着我国“双碳”的提出以及相关政 策的发布,2021 年我国热泵行业市场规模较 2020 年上涨明显,达到 248.2 亿元,增幅 22.87%。未来根据相关建筑减碳要求的加速实施,中国热泵市场规模有望持续上升,预计 2022 年我国热泵行业市场规模达 261 亿元。2021 年我国热泵产品的主要销售区域为华北 和华东地区,销售额占比均为 30%,主要是受供暖需求与政策的影响较大。华中、西北地 区热泵产品的销售额占比分别为 12%、10%。从热泵产品热水和供暖的用途来看,北方地 区以供暖为主,占比高达 85%以上;南方地区(华南、西南)以热水为主。华东地区热水 和供暖结构占比相当,占比分别为 48%、52%。

空气源热泵市场竞争格局:大型家电企业稳居空气源热泵市场三大阵营之首,节能改造成 为行业竞争的着力点。根据产业在线数据显示,2020 年在中国空气源热泵行业销售额排 名前四的是海尔智家、美的集团、格力电器和芬妮科技,大型家电企业占空气源热泵市场 前三。企业头部总体格局稳固,TOP5 企业的市场占比在 2021 年出现了提升,同比 +4.4pct。2021 年在芯片短缺和原材料涨价、限产限电等多重因素夹击之下,空气源热泵 中小企业面临着退市高潮,市场增量和小企业退出后的市场空缺,为头部企业带来了进一 步的扩张空间,可能迎来重要的发展窗口。

北方集中供热节能改造,大温差换热技术是首选。在热电联产领域,由于建筑结构、二次 管网智能调节欠缺等问题,导致楼栋及同楼之间存在供热不均衡情况,供热企业缺乏供热 调控手段,一般采取的是加大供热量的方式,进而使得部分用户被过量供热,同时热源处 对热量的调节时间较长,难以实现根据室外温度、建筑物的不同保温情况进行及时调节。根据冰轮环境官网,基于吸收式换热的热电联产集中供热技术具备以下优势:1)一次网 回水温度降至 20℃;2)提高热电厂的供热能力 30%;3)降低供热能耗 40%;4)提高 既有管网的输送能力 80%。

案例应用:宁波美科二氧化碳热泵技术有限公司提供的察哈尔右翼前旗黄家村高速公路服 务区 CO2 空气源热泵供暖改造工程,年节约标准煤 0.0089 万吨。根据工信部《国家工业 节能技术应用指南与案例(2021)》之八——余热余压利用技术,项目具体情况:1)用户 用能情况简单说明:原有一台供暖热源为燃煤热水锅炉供热,热功率远远大于采暖热负荷 需求,造成很大的能源浪费;燃煤热水锅炉没有脱硫系统,不满足排放标准;锅炉供热为 间接供暖系统,存在供暖效果不均匀和能源浪费严重等现象;2)实施内容及周期:运用 CO2 空气源热泵替代原有燃煤锅炉进行供暖。实施周期 2 周;3)节能减排效果及投资回 收期:改造前消耗标准煤 188.7 吨/年,改造后耗电为 32.02 万千瓦时/年,年节约标准煤 0.0089 万吨,年减排 CO20.025 万吨。该项目综合年效益合计为 12.89 万元,项目总投入 为 45 万元,投资回收期 3.5 年。



(报告出品方/作者:华泰证券)

通用制造:受益复苏,首推周期品类

制造业整体景气度有望迎来向上拐点。今年 5 月底,国务院出台稳经济一揽子政策措施。从宏观数据来看,今年 Q3 国内生产总值同比+3.9%,环比提升 3.5pp;固定资产投资同比 +5.7%,环比提升 1.5pp;规上工业增加值同比+4.8%,环比提升 4.1pp,Q3 我国经济呈现 良好恢复势头。从典型通用自动化产品来看,金属切削机床、工业机器人月度同比增速自 今年 5 月以来也呈现良好修复态势。我们认为,制造业的周期复苏将是 2023 年机械设备行 业的关键主线,周期赛道受益程度有望领先。

制造业子行业明显分化,装备制造业领先修复。据我们 11 月 30 日发布的《PMI 承压,通 用设备等率先修复》,虽然从制造业总体经济效益、PMI 等数据来看,制造业整体景气度在 10、11 月有所回落,但细拆其子行业,我们发现在 10 月制造业整体走弱的情况下,装备 制造业继续改善,其中通用设备制造业等子行业库存也已处于较低水平,后续有望最先受 益于复苏。

机床:新能源产业持续拉动,工业母机国产替代加速

我国机床产量与全球范围内制造业转移情况息息相关。2001 年中国成功加入 WTO,我国 成为“世界工厂”,中国机床产业迎来发展黄金期。2011 年我国金属切削机床产量达到历史 最高的 86 万台,是 2001 年加入 WTO 时机床产量的 4.5 倍。2011-2019 年间,我国金切 机床产量下降了 51.63%。造成机床产量大幅下滑的主要原因在于全球范围内的制造业转移 和高保有量,2011 年以来,制造业流入中国的速度变慢,西方发达国家实行“再工业化” 政策,将核心高端制造业收回本国,而中低端制造业也由于中国丧失成本优势等原因而开 始转移至东南亚等地;另外高保有量和部分“零首付”等激进销售政策下的闲置机型也压 制了需求。

2019 年后,金属切削机床行业触底反弹,2020、2021 年我国金切机床产量分 别增长 7%、35%。2020 年初以来,我国快速脱离疫情的影响,制造业部分回流国内;机 床十年更新大周期带来的更新需求托底;新能源、航空航天等产业景气高企共同助力本轮 机床上行周期。


竞争格局:金属切削机床市场竞争格局可以概括为分层、分散。分层:机床因精度、可靠 性、效率等差异导致同规格机床价格差距非常大,不同品牌价格差距超过 10 倍,每个品牌 都在所属价格段竞争,跨价格段几乎不存在竞争关系。分散:国内金属切削机床市场集中 度低,2020 年,中国数控金属切削机床 CR10 约为 30%。一方面机床品类众多,一家公司 很难擅长多个品类;一方面机床组装依赖人工,规模扩张比较难。

细分市场竞争格局,根据制造难度和竞争激烈程度可分为四个层次:1) 五轴加工中心:五轴为代表的高端市场长期由海外公司主导,国产化率约为 15%,毛 利率可超过 40%;2) 卧加&龙门加工中心:竞争格局良好,毛利率可超过 30%,且国内民营企业异军突起;3) 立加&普通数控机床:通用且市场空间大,竞争相对激烈,毛利率一般不超过 20%;4) 普通机床:竞争几乎白热化,大量中小企业采用薄利多销的战略抢占市场。

民营机床厂全面崛起,已实现稳定盈利,且净利率在本轮上行周期显著提升。收入端,2019 年以来,国内以海天精工、纽威数控为代表的的民营机床厂收入增速显著且持续高于加工 中心进口增速,加工中心作为高端数控机床的代表,表明我国民营机床厂已经在高端市场 站稳脚跟,逐步实现进口替代。利润端,民营机床厂已实现稳定盈利,在 2011-2019 年行 业下行周期中能够维持稳定的净利率水平,并且在 2020 年以来的上行周期中,净利率显著 提升。稳定的盈利有助于公司进一步投入研发,在精度、可靠性及核心功能部件领域逐步 突破,实现高端机床进口替代的良性循环。

我国具备全球竞争力的新能源产业有望带动国产机床进口替代加速。我们认为机床的国产 替代是通过技术进步在特定场景实现替代,提升国产化比例,并进一步精进技术以打开空 间。复盘机床强国及知名机床公司成功的共性,具备全球竞争力的优势制造业反哺至关重 要。比如德国、日本的汽车产业造就了以通用和效率著称的龙头公司,瑞士的钟表产业孕 育了超高精度的隐形冠军。我国新能源产业具备全球竞争力,2022 年上半年,中国新能源 汽车全球销量占比 59%,2021 年中国风电新增装机容量全球占比 51%。

并且,汽车是数 控机床最大的下游应用,2020 年占比约为 30%,虽然动力总成由发动机、变速箱切换至三 电系统,对金属切削机床需求有所下降,但是其对机床的需求量依然非常可观。据央视财 经频道报道(工业母机产业调查 2022.9.23),2022 年下半年,受新能源汽车拉动,机床公 司订单增长明显,表明我国机床公司有能力承接新能源行业相关订单。我们认为我国机床 公司在新能源的拉动下,有望加速进口替代。


刀具:23年看好需求复苏,中高端市场将成主战场

2023 年刀具国产商的增长或更多来自于汽车、航空等高端市场的新品拓展。刀具产品的本 质是一种顺周期工业品,主要用于加工钢、不锈钢、铸铁、有色金属、耐热合金等材料, 而这些金属的需求量最终和 GDP 相关。从支出法的角度看,GDP=最终消费支出+资本形 成总额+货物和服务净出口,我们选取最终消费支出、房地产开发投资完成额、制造业固定 资产投资完成额、基础设施建设投资固定资产投资完成额以及出口数据分别和国内刀具市 场需求增速分别进行回归分析,发现:

1) 出口、地产和消费是近 20 年与刀具需求有显著相关关系的三大板块。无论从显著性还 是解释程度的角度,和刀具的相关性排序为出口>地产>消费>制造业投资>基建,其中 出口、地产和消费的 p 值分别为 0.09%、2.45%和 4.15%,相关性较为显著。根据华泰 宏观 2022 年 12 月《2023 年宏观经济展望更新》和地产组 2022 年 11 月《变奏余音 绕梁,剩者凤鸣朝阳》报告中的判断,2023 年海外需求可能进一步走弱,抑制中国出 口增速,全年出口同比可能在-1.7%的水平,而社零销售总额和地产投资有望回升至 10.3%和 0.3%(乐观状态)的水平。

2) 出口不振或对刀具需求造成一定压力。历史上看,刀具行业 2006~2008、2010~2011、 2017~2018、2020~2021 这 4 轮景气周期,都是出口高速增长的繁荣期,反之亦然。出口对于刀具需求的影响主要来源于机械及运输设备出口对于刀具的需求,机械出口占 到全部出口的近 50%,而基本所有的机械设备都需要用到刀具进行加工。但需要注意 的是,即便是相关性最强的出口,对于刀具回归的 adjust-R²也仅为 0.52,并不能完全 解释刀具需求的变化,如 2016 年出口下滑的时期也出现过刀具行业弱复苏的情况。

3) 汽车等需求的潜在修复可能带来更大的刀具国产替代空间。进一步研究发现,消费和地 产与刀具需求呈现出的相关关系主要来源于消费、地产与出口之间的相关关系。虽然消 费和地产中包含了汽车、家电、电子、模具等有刀具需求的行业,但最大的汽车仅占到 社零消费的约 10%,历史上汽车和消费之间也没有明确的相关关系。一个有趣的现象 是,虽然 2021 年我国汽车工业的产值达 10 万亿规模,和机械 1.6 万亿美元的出口金 额相当,汽车和通用机械分别占到全球切削刀具销售去向的 35% 和 34%,是刀具最大的两个应用场景。但从过往数据的情况来看,汽车产销量与刀具 需求之间并无明显的相关关系,仅是最近 4 年开始趋同,我们推测这其中的原因可能在 于汽车领域刀具的整体要求相较通用更高,导致国产化率在近 4 年才慢慢起步。这也意 味着如果未来汽车需求修复,相应国产替代的空间更大。


短期看国内刀具整体需求相对疲软,中高端市场相对稳定。21H1 以来 PMI 处于震荡下行 趋势,年初疫情期间达到短期低点,9 月短暂回正后 10 月再度下行。而从代表性刀具企业 的收入增长来看,受到行业景气度下行的影响,收入增速也跟随震荡走低,但在下游受冲 击较大的 Q2 短暂地出现了收入增速回升的情况,主要原因可能系疫情导致刀片进口渠道受 阻。据海关总署数据,1~10 月刀片累计进口 5.2 亿美元,同比持平,趋势上看在 3 月以后 进口金额出现一定修复,可能与物流的恢复以及中高端市场需求的稳定增长有关。

业务低重合度下国内企业之间的价格竞争会相对温和。根据相关上市公司 21 年年报和我们 对于行业其他参与者规模的大致测算,目前国内厂商处于集中度较低的发展阶段,规模最 大的株洲钻石也仅占到 21 年刀具市场份额的约 10%。分散的竞争格局+产品的强定制化属 性势必导致不同企业之间较低的业务重合度,而在错位竞争的格局下,如果单一厂商发动 价格战,有业务重合的厂商只需在重合品类上跟随降价,价格战最终对于发动者的损害要 远大于其竞争对手。

国产替代趋势已现,未来仍有较大发展空间。2021 年国内 120 亿硬质合金数控刀片市场中, 进口数控刀片的规模约在 40 亿元,此外国际品牌在国内设厂也有约 30 亿的份额,国产品牌的 份额在 50 亿左右,国产化率在 40%左右,存在较大提升空间。从海关总署的进口数据来看, 2017 年以来我国刀具进口总量基本维持在 16 亿美元左右的规模,其中硬质合金进口额占国内 刀具需求的比重呈现出逐年下滑的趋势。22 年前 10 月刀具进口额同比基本持平,而代表性刀 具企业中钨高新、欧科亿等刀具业务收入多呈现增长态势。未来随着国产刀具产品力的不断增 强,相关国产厂商在能源装备、军工、汽车等中高端领域的份额有望持续提升。

工控:库存周期+进口替代,工控行业有望迎来业绩快速增长

整体市场上,22 年工控自动化行业总体需求持续疲软,新增订单不足,预计 22 年同比增 速约 2%。当前国内经济增速放缓,叠加上游原料价格高涨,以及芯片等关键原材料紧缺, 根据 MIR 数据,2021Q4-2022Q3,我国工控市场总规模单季同比增速分别为+7%、+8%、 -4%、+2%,MIR 预计 22 年中国工控行业市场总规模约 3000 亿元,市场增速约 2%,国产 化率约 45%, 重工业投资增速稳定,带动 22 年项目型行业增速高于 OEM 型行业。根据 MIR 数据,22 年前三季度 OEM 自动化市场规模为 893 亿元,同比降低 4%,项目型自动化市场规模为 1411 亿元,同比增长 6.2%。


OEM 自动化行业受市场需求疲软的影响较大,多个重要细分 行业景气度无明显好,除了电池制造、光伏设备有明显增长,另有印刷机械、制药机械、 暖通空调、食品饮料机械、电梯有微小增长以外,其他 OEM 行业均处于下滑趋势。在国有 资本投资的带动下,重工业(除钢铁行业之外)投资增速相对稳定,使得由国有企业主导 的采矿、化工、电力、市政及公共设施等项目型行业自动化产品同比增长优势明显。

外资具备先发优势,内资通过“行业定制化”战略突围。工控整体是成熟赛道,外资企业 对主要行业进行过深度开发,较内资企业建立了显著的先发优势,借此占据我国工控行业 的主要份额。内资龙头打法清晰,采取了“行业定制化”战略,抓住大客户打造行业标杆 应用,在传统赛道对外资进行份额替代,并且提前布局抓住了我国 3C、锂电、光伏等新兴 赛道高速发展的良机,在这些领域实现了较高占有率,品牌知名度持续提升,未来也将依 托越来越完善的整体解决方案继续成长和巩固壁垒。这种策略也被越来越多的业内同行所 借鉴,我国内资工控企业整体竞争力不断加强。2021 年来看,外资在低压变频、伺服、PLC 中分别还占据了 55%、59%、84%的份额,国产替代仍有较大空间。

国内龙头拉大领先优势,二线梯队通过新产品+新行业寻求破局。22 年前三季度国内龙头 企业市占率提升趋势延续。下游企业自动化升级叠加供应链安全的重要性持续提升,国内 企业解决方案优势显现,国内厂商替代进程加速推进。龙头企业汇川技术 22 年前三季度在 低压变频器、伺服市场、小型 PLC 领域市占率同比 21 年前三季度分别提升 1.4/4.7/4.8pct。目前,国内智能制造仍处于早期阶段,未来市场空间广阔,我们认为未来龙头企业有望凭 借资金和技术优势不断扩大市场份额,二线厂商有望通过具备竞争优势的新产品以及在高 速发展的新行业中重点突破寻求破局之路。

锂电、光伏行业相对其他普通制造业具有更好的景气度,对工控整体增速起到了一定带动 和支撑作用。同时,我国制造业正向高端、节能升级,传统制造业在内的诸多行业对能源 管理、储能的需求日益提升,也是工控长期向好的关键驱动。锂电、光伏、能源管理、储 能领域,以交流伺服为例,2021Q4-2022Q3,来自电池制造设备的收入单季同比分别为 +19%、+13%、+22%、+26%,来自光伏设备的收入单季同比分别为+14%、+15%、+26%、 +30%。


激光器:价格竞争有望趋缓,龙头份额高将最先受益

格竞争有望随制造业复苏而趋缓。光纤激光器凭借高效率、低维护运营成本、高性价比 等优势,在我国工业获得快速应用。2014-17 年,我国光纤激光器市场规模从 29 亿元增长 至 71 亿元,2015-17 年 CAGR 达 36%。但 2018 年后,由于市场竞争加剧,虽然我国光纤 激光器销量保持了快速增长,但在产品价格下降的影响下,市场规模的增速受到一定拖累, 全球光纤激光器龙头 IPG、我国光纤激光器龙头锐科激光的毛利率也受到了较大影响。但 同时可见,2020Q1-2021Q1,两家企业单季度毛利率呈修复趋势,预计与市场景气度较高 有关。制造业复苏阶段,我们认为激光器行业价格竞争有望趋缓,企业盈利能力有望提升。

市场份额集中,龙头份额高将充分受益。据《中国激光产业发展报告》统计,2019-21 年, IPG、锐科、创鑫在我国光纤激光器市场的占有率合计分别为 78%、76%、74%。在行业 价格竞争较为激烈的情况下,龙头企业依旧保持了高份额。行业集中度高,应具有较强的 规模效应。其中,锐科激光是内资龙头,在我国光纤激光器市场中的份额从 2015 年的 7.7% 提升至 2021 年的 27.3%,与第一名 IPG(28.1%)的占有率基本持平,较第三名创鑫激光 领先 9.0pp,实现了对进口品牌的快速替代,并较其他内资品牌建立了更显著的占有率,有 望充分受益于行业需求复苏及竞争趋缓。

叉车:长期成长性强+短期需求复苏,电动化、国际化打开蓝海

“人力替代”+物流仓储发展推动需求成长,中国孕育全球最庞大市场。叉车广泛应用于国 民经济的诸多领域,如制造业、物流搬运、交通运输、仓储、邮政、批发零售、出租等行 业,这些主要行业对叉车市场的贡献相差不大,叉车市场景气程度的波动受下游单个行业 的影响相对较小,而与实体经济的发展紧密相关。全球正处于物流行业发展上升期,对物 流装备的需求呈现出个性化、差异化、规模化、智能化的趋势。由于人工成本的增加及物 流效率提升的需要,叉车市场稳步发展,与宏观经济发展呈正向关系,相辅相成。

2000 年以来我国叉车行业步入快速发展期,2021 年中国叉车行业销量全球领先。根据中 国工程机械工业协会工业车辆分会的统计,近十年间中国叉车行业(含外资企业,含出口 销量,下同)总销量由 2011 年的 31 万台增至 2021 年的 110 万台,行业规模迅速扩张, 年复合增速达 13.36%,且从 2009 年开始我国成为世界第一大叉车生产国和消费市场。2015 年国内经济处于转型期、经济增速放缓及叉车市场保有量等因素对国内叉车行业特别是内 燃叉车造成了较大不利影响,中国叉车企业总销量同比下滑 9%。2016、2017 年受益于物 流仓储运输、基建等行业推动,国内叉车行业销量同比增长 13%、34%,达到 37、50 万 台。随着国内制造业温和复苏,物流仓储等需求潜力进一步释放,国产叉车出口规模稳定 增长。2019 年后,伴随疫情好转后的制造业复苏,建筑业的发展以及工业化的快速发展推 动叉车市场增长,2021 年叉车国内销量突破百万台大关,实现 37.38%的增长。


我们认为,未来叉车市场销量有望实现持续增长,主要驱动因素包括:1)国民经济的稳定 增长;2)以物流仓储行业为代表的众多下游领域的蓬勃发展;3)伴随劳动力成本上升及 人口红利消失而产生的“机器换人”趋势;4)存量叉车自然更新需求的释放。技术成熟+节能环保需求推动叉车电动化进程,电动化率快速上升。与内燃叉车相比,电动 叉车具有噪音低、污染少、节能高效等优点,随着人们环保意识的增强,以及日趋严格的 非道路用车辆排放标准,电动叉车必将成为叉车行业未来发展趋势。

随着人们对绿色环保、 节能减排的日益重视,以及近年来电动技术的不断进步,电动类工业车辆的应用比例快速 提高,在发达国家电动类产品的比例已经远超过内燃型产品。电动类工业车辆不使用化石 能源,普遍适用于港口、车站、货场、车间、仓库、超市、油田及机场等处,可以进入船 舱和集装箱内进行作业,还可以广泛用于军事和特殊防爆及越野部门。电动类工业车辆产 品适用范围正日益扩大,成为一种产量和品种规格最多的装卸仓储搬运机械。

国内电动叉车比例呈加速提升趋势,但与发达国家仍存在一定差距。据世界工业车辆统计 协会报告,2020 年欧洲电叉销售占比高达 87%,而美洲、大洋洲分别为 68%、56%,均 高于我国的 51%。随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全 球气温上升的危害加剧,环保节能技术受到各国叉车行业的普遍重视,电动叉车技术的发 展迅速,同时自动仓储系统、大型超市纷纷建立也增大了室内搬运机械需求,近年来电动 叉车市场正逐渐扩大。在“碳中和”的政策大背景下,我国叉车结构构成将持续改善,电 动叉车占比预计不断提高。

中国叉车行业(含外资企业,含出口,下同)电动叉车销售占比呈上升趋势,但仍然明显 低于全球平均水平。中国虽位列世界第一大叉车生产国与消费国,但国内叉车市场电动叉 车的销售结构较为失衡,2020 年我国电叉销售占比首次超过 50%,2021 年中国叉车行业 电动叉车销量占比为 60%,较 2020 年 51%占比提升 9pct,逐渐缩小与欧洲等地区的占比 差距。中国叉车行业销售结构的电动化趋势很明显,由 2011 年的 27%逐年提升至 2021 年 的 60%,其中电动步行式仓储叉车提升幅度最大,同期销量占比由 13%提升至 48%。我们 认为,在以仓储业为代表的下游市场需求增长以及环保意识和国家节能减排推行力度的不 断强化下,国内叉车市场的消费结构将逐步调整,电动叉车占国内叉车市场的比例将逐渐 提高,由此将为国产电动叉车带来具有较大的发展空间。

中国已是全球第一大叉车生产国,中国企业国际地位日益提升。世界范围内,在叉车高端 市场,以日本丰田、德国凯傲、德国永恒力、美国科朗、美国纳科等为代表的全球知名的 叉车制造商,依靠雄厚的资金、技术实力,明显的品牌优势,全球布局的销售网络,在全 球叉车市场竞争中处于有利地位;在叉车中低端市场,主要以中国的叉车产品以及各国本 土的叉车生产企业的产品为主,各企业依靠自身的营销网络在全球或本土进行产品销售并 建立优势。中国成为了全球第一大叉车生产国,据美国《现代物料搬运》(MMH)统计, 2020 年安徽合力、杭叉集团依旧位列全球叉车企业前 10 强。中国企业全球竞争力持续提 升,工业车辆行业总体呈现市场份额集中度不断提高且有加快的趋势。


中国已是全球第一大叉车生产国,中国企业国际地位日益提升。世界范围内,在叉车高端 市场,以日本丰田、德国凯傲、德国永恒力、美国科朗、美国纳科等为代表的全球知名的 叉车制造商,依靠雄厚的资金、技术实力,明显的品牌优势,全球布局的销售网络,在全 球叉车市场竞争中处于有利地位;在叉车中低端市场,主要以中国的叉车产品以及各国本 土的叉车生产企业的产品为主,各企业依靠自身的营销网络在全球或本土进行产品销售并 建立优势。中国成为了全球第一大叉车生产国,据美国《现代物料搬运》(MMH)统计, 2020 年安徽合力、杭叉集团依旧位列全球叉车企业前 10 强。中国企业全球竞争力持续提 升,工业车辆行业总体呈现市场份额集中度不断提高且有加快的趋势。

关注新能源装备企业的“中国输出”以及平台化逻辑

锂电设备:海外本地化叠加储能需求,锂电设备的“中国输出”值得期待

国内产能逐步落地,车企电池厂合作加速,海外需求接力趋势明显

22 年国内电池厂扩产持续落地。新能源汽车保持高景气,22 年 1-11 月新能源车销量 605.8 万辆/yoy+103.56%,带动国内动力电池产能持续扩产。22 年 11 月比亚迪温州 20GWh 动 力电池项目签约,亿纬林洋 10GWh 储能电池项目建成投产,远景动力沧州 30GWh 电池项 目开工,国内锂电产能扩张逐步落地。

中国锂电产业链有望在全球行业分工下加速成长。从海外需求端来看,汽车出口创新高, 中汽协统计 22 年 1-11 月汽车企业出口 278.5 万辆/yoy+55.3%,其中新能源汽车出口 59.3 万辆,同比增长近一倍。国产汽车智能化电动化趋势领先,叠加工程师红利、精益管理等 优势,逐渐在进口替代和走向全球两方面发力,也有望带动中国锂电产业链在全球分工下 的成长。海外的需求一部分来自海外电动车产业链本土化,包括 11 月底现代汽车与 SK On 签约,双方拟建 20GWh 的北美电池供应,同时也满足美国的 IRA 法案要求。

车企与电池厂合作背景下,二三线国内电池厂加速出海。全球车企加速电动化转型,也为 此加速了保障电池本地供应的合作。除了与海外电池厂合作,中国电池企业的海外布局也 在加快,11 月初常州电池企业宣布在葡萄牙建设首期 15GWh 的生产基地,未来可能扩大 到 45GWh 海外电动车产业链本土化趋势明显。据公司官网,远景动力总部设在日本,同时 在日本神奈川、日本茨城、美国田纳西、英国桑德兰、法国杜埃、西班牙纳瓦尔莫拉德拉 马塔等地设有生产基地,在中国有无锡、鄂尔多斯、十堰、沧州四座生产基地,并在上海 设有研发中心。远景 2026 年规划产能 400GWh。中国电池产业链在量产方面优势明显,海 外电池厂对国产设备的认可度也持续提升,国产设备龙头或更加受益。


中国锂电设备企业具备全球竞争力

供应要求提升,布局领先、本地化服务能力强的设备企业或更加受益。据海目星锂电事业 群海外负责人韩婧(央视财经 22.11.24),公司 22 年以来的海外设备订单相比 21 年翻了 四到五倍。10 月 21 日,先导智能官网公布在德国全资收购自动化装备制造商 Ontec,建立 海外技术能力中心。先导此次收购的德国奈拉的工厂,在电气工程机械、机器人技术、工 业图像处理等领域有二十多年的专业经验。我们认为公司此次收购有望为海外市场开拓提 供强劲的战略支持和动力;同时也将收获一支高水平的非标装备本地化服务队伍。据先导 官网,公司目前员工人数达到 19000 人,较 21 年底(14858 人)增长 28%。考虑到先导 不断优化的内部管理与部门间协同,我们认为其生产及交付能力有望提升得更快。

国产锂电设备海外认可度提升。据赢合科技 11 月底官网发布,公司高精度双层挤压涂布机 出货德国领先车企客户,并投入后者的首条锂电池生产试验线。国产锂电设备在机械、电 气等方面的安全设计能够满足欧盟 CE 认证,各项技术水平达到全球顶尖车企严苛体系标准, 我们认为海外客户对国产设备的认可度有望持续提升。提前布局的锂电设备企业有望更加 受益,推荐先导智能、科瑞技术。

储能发展态势向好,助力电池需求长期增长

国内外风光发电方兴未艾,电化学储能发展前景广阔。全球范围内新能源替代非再生能源 趋势明显,光伏、风电等可再生能源快速发展,储能是解决风电、光伏间歇波动性,实现 削峰平谷功能的重要手段之一。电化学储能由于其受地理因素影响小,应用的场景较灵活, 在储能领域的优势逐渐凸显。美国、中国和欧洲是全球储能市场发展的主要推动地区,三 者合计占全球市场的 80%。

储能正在成为目前全球用于推进碳中和目标进程的关键技术之一,即使面临新冠疫情和供 应链短缺压力,2021 年全球新型储能市场依然保持高速增长。据 CNESA,2021 年全球新 增投运电力储能项目装机规模 18.3GW,同比增长 185%,其中,新型储能(以电化学储能 为主)的新增投运规模最大,并且首次突破 10GW,同比增长 117%。据 CNESA 统计,2021 年底全球已投运电力储能项目累计装机规模 209.4GW/yoy+9%,其中抽水蓄能的累计装机 规模占比首次低于 90%/yoy-4.1 pct;新型储能的累计装机规模 25.4GW/yoy+67.7%,其中 锂离子电池占主导地位,占比约 91%。2021 年中国已投运电力储能项目累计装机 46.1GW/ yoy+30%,占全球市场总规模的 22%。磷酸铁锂等电化学储能成本持续下降、商业化应用 逐步成熟,已逐渐成为储能新增装机的主流。

锂电为电化学储能主要路线,政策引导下需求有望快速增长。锂电池是电化学储能系统最 主流的装机分类。据 CNESA 统计,截至 2019 年底,国内电化学储能中锂电池的累计装机 规模为 1378.3MW,在电化学储能累计装机中占比超 80%。不同于户用储能较多的海外市 场,国内储能应用受政策影响较大。2021 年国内储能从商业化初期步入规模化发展,国家 明确 2030 年 30GW 储能装机目标,CNESA 统计 14 个省相继发布了储能规划,20 多个省 明确了新能源配置储能的要求,包括山东在此影响下项目装机规模大幅提升,2021 年新增 投运规模首次突破 2GW,是 2020 年的 1.6 倍,以源侧新能源配置储能和独立储能应用为 主。新增百兆瓦级项目(含规划、在建、投运)的数量刷新历年记录,达到 78 个,超过 2020 年 9 倍,规模达 26.2GW。CNESA 预测 2026 年新型储能累计规模将达到 79.5GW,22-26 年复合增长率 69.2%。


关注电池技术迭代带来的设备新需求:大圆柱、钠离子、复合铜箔、储能产线等

大圆柱电池提升电池能量密度,也有望应用于钠离子电池推广。圆柱电池生产效率较高, 而相比 18650 和 21700 电池,4680 尺寸更大,能量密度更高。据亿纬锂能董事长刘金成 (2022.03.27 电动车百人会论坛),4680 电池工艺路径较前代 2170 电池工艺路径缩短了 30%,每 GWh 生产效率更高,对比方形电池的制造成本下降 42%。据国轩高科官网,公 司 12 月初携多款新产品亮相美国先进汽车电池大会,其中首次展出的 46 系列圆柱电芯能 量密度达到了 310Wh/Kg,常温下 18 分钟能快速充电至 80%,处于行业领先水平。12 月 15 日亿纬锂能发布的大圆柱钠离子电池,基于层状氧化物正极和硬碳负极,以 C40 铝壳为 载体,比能量可达 135Wh/Kg,10C 下容量保持率高达 90%,-40℃仍能正常工作,循环 2500 次 80%容量保持率;目前与终端客户在做中试前的准备工作。

PET 铜箔有望成为提升电池安全性与能量密度的下一代技术。锂电铜箔根据组成材料的不 同可分为传统铜箔与复合(PET)铜箔。PET 铜箔具有典型的“金属导电层-高分子支撑层 -金属导电层”三明治结构,以绝缘分子薄膜为支撑基材,两侧沉积金属铜层而得到的复合 集流体。PET 铜箔是在 4.5μm 的 PET(或 PP)膜两边各镀 1μm 铜形成 6.5μm 的 PET 镀铜膜,通过低密度、高可压缩性以及低造价的高分子基材材料 PET 替换金属铜,其特点 为厚度较薄、用铜量较小、有效提升电池的安全性与能量密度。

储能是推动电力能源变革与结构调整的重要支撑,改变传统生产模式的自动化产线等创新, 有望推动储能行业加速发展。12 月 15 日,先导智能官网公布将与宝丰集团再度联手,在 前期电芯、化成分容、模组、PACK、CTP、大物流等装备合作的基础上,签订充放电测试 设备与 20GWh 全自动储能集装箱装配线合作协议。全自动储能集装箱 PACK 装备线包含 了箱体上下线、内部结构安装,绝缘性、交直流测试等多道工序,可以使产线自动化率提 升 50%,助力实现产业规模化。

光伏设备:关注设备平台化逻辑及降本产业链,紧跟先进技术产业化

需求释放推动2022年电池产能高速扩张,下游一体化进度加速保障资本开支平稳增加

2022 年光伏全产业链需求上行,多环节量价起升。受俄乌冲突导致的欧洲天然气、煤炭价 格上涨,以及北半球干旱、高温等因素影响,欧洲传统火电、水电等供应紧张,电力成本 高增。22 年 8 月,泛欧洲的电力交易所 Nord Pool 的数据显示,欧洲部分国家的基准负荷 电力价格在今年同比上涨了约 500%,全球“碳中和”脚步因此提速。在全球光伏需求和发 电成本上行基础下,硅料成本与全球需求关联度下降,硅料价格上涨不再是压抑需求的主 要原因。2022 年 1-10 月光伏组件平均成交价约为 1.94 元/W,同比上升 10%,前三季度光 伏组件产量 191GW,同比上升 46.9%,光伏全产业链量价起升明显,刺激下游资本开支意 愿上行。

盈利上行+供求不平+技术迭代,促进 2022 年电池产能高速扩产。光伏下游资本开支意愿 与各环节盈利情况高度相关,盈利上行阶段,投资回报期缩短,下游厂家扩产意愿提升。2019-2021H1,光伏硅片盈利能力维持高位,叠加拉晶技术扩散,刺激硅片进入者不断增 加。2021 年受到硅料、光伏玻璃等原材料价格上涨影响,电池、组件环节成本压力上升, 导致大尺寸电池等产能扩产增速放缓。受益于 2022 年全球光伏装机需求上行,组件需求旺盛,电池端供求关系紧俏,盈利能力快速恢复,叠加 HJT、TOPCon、XBC 等新技术对传 统 PERC 电池的替代,22 年电池扩产及设备招标快速放量。据 solarzoom,2022 年电池 扩产有望达 230GW,同比+58.7%。考虑新技术对老技术的产能替代,我们预计 2022 年实 际发生的电池设备招标在 300GW 左右,其中 TOPCon、HJT、XBC 等新技术路线占据设 备招标的主要力量。


除盈利因素影响外,技术进步带来的老旧产能迭代也是设备采购的重要力量。依托于技术 迭代的降本增效是光伏发展的内生动力,且越靠近终端的产能由于在生产顺序上靠后,技 术迭代的“累计效果”显著,因此组件端技术迭代一般快于电池端,电池端快于硅片端。2019-2021 年是光伏大尺寸硅片快速渗透的阶段,受益于此,大尺寸单晶炉加速老旧产能 迭代,电池和组件产能在生产顺序上晚于硅片,大尺寸迭代从 2020 年下半年开始放量。同 时由于 PERC 电池理论转化效率接近极限,TOPCon、HJT、XBC 等具备更高转化效率的 技术渗透率自 2021 年开始迅速提升。组件端串焊机除了受到硅片尺寸、厚度、电池技术路 线影响以外,同时承接 SMBB、0BB 等电池端新型金属化技术变化,因此组件设备招标除 受到盈利影响外,也与技术迭代高度相关。因此在近年来硅片、电池技术迭代不断推进背 景下,组件产能扩张持续增加。

下游一体化布局保障后续资本开支更加平稳。专业化或一体化是光伏制造企业普遍面临的 选择。2020 年下半年以来,工业硅、硅料、EVA 粒子、光伏玻璃、石英坩埚等相继出现 紧缺,并带动产业链价格上涨。在供应链管理的压力下,组件企业加速进行垂直一体化布 局,并通过向硅料、硅片等环节的专业化企业进行上、下游领域延伸或与一体化厂商建立 合资、参股等方式的合作关系补齐产业链短板,以此来保障企业自身的发展及供应链安全。目前隆基、天合、晶科、晶澳、阿特斯、通威等电池和组件大厂均在垂直布局自身一体化 产能,加码全产业链产能布局,有望使得单一环节设备资本开支受到该环节盈利波动影响 逐渐下降,保障后续光伏产业设备资本开支更加平稳。

2023年关注不同技术结构性变化,紧跟电镀铜、0BB、薄片化、钙钛矿等新技术产业化

硅片:大尺寸迭代基本完成,关注薄片化和 N 型技术迭代。N 型硅片和薄片化转型分别对 应光伏发电提升转化效率及降低成本两大技术升级核心要点。N 型硅片具有少子寿命更高 的特点,可提升电池转化效率;硅料成本在光伏度电成本中占比最高,在硅料价格 265 元/ 公斤的背景下,硅料成本占光伏组件全产业链成本 60%左右,硅片减薄可有效降低硅片单 片耗硅量,提高出片数。薄片化和硅耗降低主要利好金刚线相关标的,N 型硅片则对热场 和石英坩埚及石英砂纯度提出更高要求,产业链相关公司包括欧晶科技、金博股份等。由 于 2022 年 TOPCon、HJT 等 N 型电池产能扩张迅速,以及高效电池对于降本的需求度更 高,预计 23 年 N 型硅片和薄片化渗透率有望快速提升。

电池片:TOPCon、HJT、XBC 等技术路径渗透率 2023 年将持续提升。2022 年电池设备 招标量超预期增长,考虑存量的大尺寸 PERC 电池后续均将转化为 TOPCon、HJT、XBC 等技术路线,高效电池技术仍有较大渗透空间。预计 2023 年,综合成本较低的 TOPCon 仍将领衔高效电池技术路径,同时随着 HJT 平价推进,HJT 后续发展空间可观。从设备投 资额角度来看,PERC 设备投资额约为 1.1-1.2 亿元/GW,TOPCon 设备相比 PERC 设备, 主要在磷扩改硼扩、激光磷掺改硼掺、新增隧穿氧化层制备设备三方面改变较大,其中隧 穿氧化层制备环节最为重要,主要包括以 PECVD 做原位掺杂和以 LPCVD 做本征掺杂两种 技术路径为主,PECVD 渗透率提升较快。

综合来说 TOPCon 整线相较 PERC 设备提升 0.4-0.5 亿元/GW。HJT 设备投资额保持在 4 亿元/GW 左右,随着产业化推进及竞争者增加, 预计 HJT 设备投资额将逐渐下降。XBC 结构指在原有电池基础上,将 PN 结和金属接触都 设于太阳电池背面,以提高正面发电效率的技术,对激光开槽等设备需求量较高。由于具 备更高设备投资额的高效技术占比提升,预计 2023 年电池设备整体市场仍将增加,布局高 效技术关键设备的设备商有望充分受益。


组件:受益薄片、降银技术影响的串焊机、焊带等环节技术升级。组件串焊机单 GW 投资 额约为 2000 万元,以 1.9 元/W 计算,在不考虑折旧情况下,串焊机投资额占组件厂收入 的 1%,组件厂对串焊机成本敏感度较低,且组件串焊机属于高速自动化设备,对硅片尺寸、 厚度等参数较为敏感,同银浆作为构成金属栅线重要材料,是非硅成本占比最高的一项, 少银、无银化是金属化重要趋势,SMBB、0BB、电镀铜等技术是金属化发展未来的重要路 径,焊接工艺匹配性是新金属化技术向组件终端产品推广的重要保证。

因此,串焊机成为 光伏产业链中更新迭代最快的设备之一。在薄片化及 N 型电池渗透率提升背景下,串焊机 承接了硅片降本(薄片化)和非硅降本(银浆作为构成金属栅线重要材料,是非硅成本占 比最高的一项,少银、无银化是金属化重要趋势)双重使命,同时一体化趋势使得龙头电 池厂、硅片厂纷纷自建组件产能,进一步稳固组件端后续设备资本开支。此外,配合串焊 机一同升级的焊带环节,有望向更细、低温等方向升级。

紧跟金刚线细线化、0BB、电镀铜、钙钛矿等新技术产业化。新技术迭代不仅推动存量产 能置换,新技术的低渗透率也保证了相关设备一段时期的高速放量和较高的盈利空间。目 前光伏行业新技术发展仍围绕提效和降本两大环节展开。降本主要依赖硅成本和银浆成本 降低,更细的金刚线保证了硅损耗的降低,目前主流碳钢丝金刚线线径为 36-38 线,后续 有望向 30-32 线径推广,同时更高破断力的钨丝金刚线有望进一步推动金刚线向 30 及以下 线径进步,超低线径金刚线将推动切片机等设备迭代。

0BB、电镀铜是金属化环节重要的降 银技术,0BB 对串焊机、焊带、胶膜等环节提出更高要求,电镀铜则通过在金属化环节以 PVD、涂胶显影设备、图形化、镀铜等设备替代传统丝网印刷设备的方式,实现以铜替代 银进而降低金属化成本,且由于栅线或焊带的进一步细化,可减少遮光棉机,提高转化效 率。钙钛矿技术或钙钛矿叠层晶硅电池技术可实现超 30%光电转化效率,且大大缩短了目 前光伏晶硅电池生产制造周期,其所需设备与现有晶硅电池体系具有较大颠覆性。相关新 技术大多处于产业化萌芽或早期阶段,其产业化边际变化有望带来相关设备商较大的空间 预期。


设备公司平台化拓展释放新增点,关注设备降本产业链

设备商平台化发展成为大多数光伏设备企业后续发展重要推动力。在近几年行业高速扩产 以及新技术不断迭代背景下,各环节设备商订单屡创新高。但光伏设备本质仍具有“二阶 导”属性,随着各设备商订单基数增加,平台化成为大多数光伏设备企业后续发展重要推 动力。从硅料、硅片到电池及组件,光伏具有漫长的产业链,各环节设备彼此互相联系, 成为单一设备商平台化拓展重要方向;同时围绕设备所需要的耗材、辅材及终端产品同样 成为光伏设备商平台化布局的方向;此外,诸多干法真空设备、湿法设备、激光、自动化 设备可拓展至面板、半导体、锂电等其他专机环节,成为光伏设备商纵向拓展的重要方向。重点关注光伏设备纵向和横向两条主线,推荐异质结龙头迈为股份和光伏电池设备平台化 玩家捷佳伟创。

沿光伏产业链横向拓展:横向拓展一方面为设备平台化,如奥特维通过内生+外延,产品布 局横跨硅棒端的单晶炉、加料机,电池端丝网印刷设备、光注入退火炉,组件端激光划片 机、串焊机、排版叠瓦机等;迈为股份从电池后道丝网印刷设备龙头,拓展至 HJT 干法镀 膜机和湿法设备;捷佳伟创从干法+湿法设备拓展至激光、丝印等环节;帝尔激光从激光设 备向金属化设备突破;金辰股份、京山轻机从组件自动化设备向电池设备拓展;光伏单晶 炉龙头从硅片单晶炉和硅片加工设备拓展向电池、组件设备。另一方面为设备+材料双轮驱 动发展,如光伏单晶炉龙头布局的石英坩埚、金刚线等业务;高测股份、宇晶股份围绕多 线切片机同时布局金刚线和切片代工业务。相关布局可提高光伏设备商单一成长曲线带来 的发展天花板,促进自身业绩的长久增长。

依托平台化技术,向半导体、锂电、面板等环节纵向拓展:光伏电池组件生产中所使用的 干法真空设备、湿法设备、激光、自动化设备等底层技术在面板、半导体、锂电等其他高 端制造环节具有一定通用性,且面板、半导体等环节众多设备国产率相对较低,国产替代 空间广阔。诸如光伏单晶炉龙头的半导体单晶炉及切磨抛设备、碳化硅外延设备、碳化硅 衬底(依托自身单晶炉及切片机加设备技术生产);奥特维在半导体键合机、装片机、封装 AOI 设备及锂电设备等环节的布局;迈为股份、帝尔激光在半导体及面板激光设备的拓展;捷佳伟创在半导体清洗领域的拓展;高测股份创新业务中包含的半导体、碳化硅、蓝宝石、 磁材等业务。由于半导体、面板等设备市场规模相比光伏设备市场更大,纵向拓展可进一 步稀释光伏设备商在单一行业中的风险,走向更广阔的空间。

行业高景气推动中游设备环节玩家增多,后续竞争将日益激烈。光伏近年来的高景气度带 动行业内频繁的人才交流和技术交流,新玩家及跨行业玩家不断增加,引起竞争格局逐渐 激烈,我们认为后续竞争主要源于三方面:1)各环节龙头设备商横向平台化拓展;2)未 上市公司在光伏领域的快速成长;3)消费电子、锂电等其他行业公司的转型。

竞争日益激烈提速光伏设备供应链降本,关注零部件国产化逻辑。国内光伏设备各环节龙 头大多是 2010-2016 年期间实现了对国外厂家的国产化替代,此后受益于光伏行业高速成 长,各家设备盈利能力整体保持平稳。随着国产玩家增多及行业高速扩产下供给端压力下 降,零部件国产化成为各设备商保持盈利能力,以及新玩家实现弯道超车的重要依托。目 前单晶炉、电池及组件设备中,除芯片外,仍有较高国产化空间的包括工控自动化(PLC、 伺服等)、真空泵、真空设备腔体、电源等环节。其中工控自动化环节在电池、组件设备中 成本占比为 8%-10%,单晶炉中成本占比更高,而综合国产率仅为 40%-50%,仍有较大替 代空间;真空泵、真空设备腔体、电源等环节在 HJT 等光伏设备中国产率较低,相关标的 有望受益于零部件国产替代提升逻辑。


碳中和下,关注产能扩张偏刚性、景气向上供需错配的投资机会

全球碳中和的时代目标,使得很多传统周期行业供给端的弹性发生了变化。而在传统周期 行业复苏向上的过程中,供给端性质的变化大幅放大了行业供需错配的程度,带来了对应 的投资机会。我们持续看好供给端偏刚性、需求度景气持续复苏向上的船舶、海工板块投 资机会。

船舶:供给端刚性,期待环保新规生效+油船订单放量

目前产能扩张主要受限于船坞扩建政策,工信部停止批复扩张项目。根据《政府核准的投 资项目目录(2016 年本)》,对于钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、船舶等产能严重过剩行 业的项目,要严格执行《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》(国发〔2013〕41 号),各地方、各部门不得以其他任何名义、任何方式备案新增产能项目,各相关部门和机 构不得办理土地(海域、无居民海岛)供应、能评、环评审批和新增授信支持等相关业务, 并合力推进化解产能严重过剩矛盾各项工作。

本轮周期的需求结构,使得头部船厂产能具有较强的稀缺性。本轮周期船型需求目前重要 增量为大型箱船、LNG 船为主,和上一轮周期复苏结构不同。船舶偏工程属性,首制船在 设计修改、建造效率控制方面均需要付出大宗材料耗用、工费等多余成本。这类产能需要 多年技术的积累和首制船的探索控制成本才能有大规模接单的能力。本轮周期,只有行业 底部不断摸索尝试持续研发的头部船厂才有接单的能力。目前而言,LNG 船全球仅有少数 的船厂有接单的能力,满足最新环保要求的大型箱船又只有头部船厂有能力进行对应的接 单。这使得头部船厂的产能具有较强的稀缺性。

焊工为代表的技术工人资源稀缺,带来了人力成本比上一轮周期显著提高。在造船过程中, 传统工人主要是焊工、油漆工、电气工程师和工厂工程师。在整个造船过程中,焊接工作 占绝大部分。而电焊工实质广泛应用在建筑、造船、航空、机械设备、管道制作安装等领 域,在工业上起着不可或缺的作用。但与市场需求不同的是,电焊工作业环境较差,长久 从事该行业还对身体有损伤,使得年轻人进入行业的越来越少。对应人力资源的稀缺使得 人力成本比上一轮周期显著提高。


量:11 月订单以金额计同比+13.7%,6 月以来企稳回升。2022 年 11 月全球船舶月新接订 单 589 万载重吨,同比+27.4%,环比-27.2%;新接订单金额达 81 亿美元,同比+13.7%, 环比-42.0%。2022 年 1-11 月,全球船舶新接订单 7627 万载重吨,同比-42.5%;新接订 单金额达 1116 亿美元,同比-1.0%。6 月以来全球新接订单月均金额达 105 亿美元,较去 年月均接单量+7.3%。

价:11 月新造船价环比微跌,分船型船价分化。11 月新造船价综合指数环比-0.17%,同比 +6.07%。其中,油船/散货船/集装箱船新造船价同比+6.17%/-1.22%/+4.41%,环比 +0.00%/-2.84%/-0.39%;年初以来,油船/散货船/集装箱船新造船价+5.70%/-1.64%/ +4.24%。综合新造船价合计+4.82%。11 月,油船/散货船/集装箱船二手船价同比 +46.26%/-7.84%/-35.84%,环比+2.54%/-6.02%/-19.32%。

结构:11 月新接订单以散货船、LNG 船为主。据 Claksons 最新统计数据显示,1-11 月, 全球新接订单单载重吨价值量达 1463$/DWT,同比+72.2%;其中,11 月单月订单结构(以 载重吨计)看,主要以散货船、LNG 船为主。其中,散货船占比 49.8%、LNG 船占比 29.4%、 油船占比 13.5%、箱船占比 2.3%。1-11 月(以载重吨计),箱船/LNG 船/油船/散货船分别 占比 36.8%/20.7%/8.7%/27.3%,较去年同期+1.5 pp/+15.7 pp/-8.0 pp/-9.7 pp。

新造船价较低点上涨 29.3%,环保新规生效叠加油船订单放量进一步刺激行业需求。本轮 周期船价上涨的幅度和时间已远超 2013、2017 年。历史看,船价领先周期复苏,也是复 苏最直接的信号。新造船价上涨持续反映供需缺口及行业需求的向上。不考虑环保带来的 新要求及通胀等因素,目前综合新造船价距离 2008 年 8 月上一轮周期高点仍有 18%的空 间。随着 2023 年 EEXI 等环保政策生效叠加油船订单放量将进一步刺激行业需求。

海工:底部行业产能出清,海工行业景气度正取得积极改善

深海油气全生命周期时间长达 30 年,开发阶段投资密度大。深海油气投资金额主要集中在 开发成本,其中为期 5 年的前期开发成本占总成本的 8.52%,为期 5 年开发阶段的成本占 比为 49.41%,为期 20 年的生产运营阶段成本占比为 42.07%,开发阶段的投资密度显著高 于其他阶段,并且设备制造占总投资额的 26.11%。


勘探船是海上油气前期开发的重要设备。在开采近海石油和天然气之前,必须先找到这些 资源。地球物理公司通过在海底反弹声波,在近海地区进行科学调查。在水中,能量源通 常是一排不同大小的气室,充满压缩空气。能量源被拖在地震勘探船后面,向水中释放出 高压能量。返回的声波被沿一系列电缆间隔开的水听器探测和记录。在整个过程中采用严 格的环保措施,以确保海洋哺乳动物和其他海洋生物的健康和安全。

海上钻井设备可根据作业水深依次分为驳船、自升式平台、半潜式漂浮平台和钻井船。一 旦发现潜在的石油时,公司将用移动式海上钻井装置(MODU)钻探勘探井。当 MODU 打 到油时,工程师密封油井,为生产钻机做准备。一些 MODU 被改装成生产钻机,这意味着 一旦发现石油,它们会从钻探石油转为捕获石油。大多数时候,石油公司会用一个更永久 的石油生产钻井平台来取代 MODU,以收获石油。驳船、自升式平台、半潜式漂浮平台和 钻井船是四种主要类型的 MODU。

深海井口主要包括深海采油树、管汇、阀体等组成,相较陆上设备要求更高。井口及采油 树专用件是指在石油、天然气钻井开采过程中,用于控制气、液(油、水等)流体压力和 方向的设备。悬挂套管、油管,并密封油管与套管及各层套管环形空间的井口装置中的零 部件包括采油树阀、悬挂器、套管头、油管头、四通、法兰等。由于深海油气设备的安装 操作难度高及使用环境恶劣,相较于陆上井口设备,深海油气井口设备对专用件的承压、 抗腐蚀等各项性能指标和可靠性有着更高的要求。借助灵活的机制、高效的管理、成本的 优势及持续的技术研发投入,如迪威尔为代表的国内企业已成功打破垄断,成为重要的供 应商之一。

底部行业产能出清,船坞、船台资源有限限制供给端扩张。受全球能源转型压力及国际油 价大幅波动影响,海洋工程装备行业产能底部大幅出清。如 2021 年 1 月,全球最大的海上 钻井平台建造商吉宝企业(Keppel Corp)宣布,彻底退出海上钻井平台建造业务,并将重 心转向基础设施项目和海上可再生能源。而海洋工程装备中驳船、自升式平台、半潜式漂 浮平台和钻井船等设备生产制造流程与船舶相似。受船坞、船台资源等限制,底部出清产 能的恢复扩张仍偏刚性。

中高油价中枢下,海工行业景气度正取得积极改善。据克拉克森数据,2022 年 1-10 月, 全球共成交海洋工程装备订单 99 座/艘,成交金额约 199 亿美元。尽管以数量计同比下降 20%,但是以金额计同比增长 61%,创下 2015 年以来新高。装备租金继续上涨,10 月份, 全球浮式钻井平台平均日租金达到了 26.1 万美元/天,同比增长 35.3%;自升式钻井平台平 均租金达到了 11.1 万美元/天,同比增长 28.4%;三用工作船租金指数同比增长 28.0%。

重视扩大内需、增强国内大循环内生动力与可靠性的投资机会

2022 年中央经济会议指出:虽然当前我国经济恢复的基础尚不牢固,需求收缩、供给冲击、 预期转弱三重压力仍然较大,但更要统筹国内循环和国际循环,围绕构建新发展格局,增 强国内大循环内生动力和可靠性。展望明年:一方面要重视已经逐步具有全球竞争力的国 内工程机械等增强内循环内生动力的投资机会。另一方面,我们看好保障能源安全、增强 国内大循环可靠性的油服板块投资机会。


工程机械:国内周期向下静待拐点,海外景气高企有望持续

国内工程机械行业 2021Q2 进入下行周期。2021 年挖掘机在工程机械主要品种(除叉车) 中销量占比约 46%。且挖掘机对应的土方施工在地产施工工序中为前期工序,所以跟踪挖 掘机需求来跟踪工程机械行业具有指导意义。总体而言,我国工程机械行业呈现明显的周 期成长特征,周期性的驱动力主要为包括信贷、基建地产投资等因素在内的宏观经济周期, 成长性的驱动力主要为技术进步、城镇化、机器替人等。从挖掘机销量来看,2021Q2 以来 我国工程机械行业进入下行区间。

开工端数据表明当前行业仍处于下行周期。2022 年 11 月中国工程机械市场指数即 CMI 为 109.71,同比降低 7.25%,环比微增 4.32%。11 月份中国工程机械市场指数同比降幅小幅 收窄 3.05 个百分点,环比增速微增 1.30 个百分点,表明国内工程机械市场 11 月上旬之后, 大多数地区,环比有小幅改善,但仍处于下行周期内的筑底过程。2022M11 中国小松挖掘 机开工小时数为 97.9 小时,环比降 3.5%,同比降 11.3%,连续 9 个月同比下降。11 月小 松挖掘机开工小时数同环比均下降,且降幅有所扩大。开工端需求不振表明当前工程机械 行业仍处于下行周期。

投资端来看,地产投资持续低迷且未见好转,基建及采矿业投资持续增长。2022 年 1-11 月,我国房屋新开工面积下降 38.90%,降幅较 1-10 月扩大 1.1pp;基础设施建设投资同比 增长 11.65%,增速比上月提高 0.26pp。2022 年 1-10 月,采矿业固定资产投资同比增长 8.1%,比上月降低 0.1pp。

地产支持政策及疫后复苏有望带动国内工程机械行业回暖。近期出台多项地产支持政策, 鼓励金融机构重点支持治理完善、聚焦主业、资质良好的房地产企业稳健发展。在保证债 权安全、资金封闭运作的前提下,金融机构要按照市场化原则满足房地产项目合理融资需 求。随着疫情管控放松,未来经济复苏有望带动下游投资信心修复,进而带动工程机械行 业销售回暖。我国工程机械已经完成了从“配套”到“自主”出海的转变。2017 年之前我国工程机械通 过对外承包工程的方式“配套”出口,2017 年以来,我国对外承包工程业务新签合同额趋 于稳定,但我国挖机出口销量及占比持续提升,随着我国工程机械产品竞争力提升,已经 开始 “自主”出海抢占海外市场。


开工端数据表明当前海外市场景气高企。印尼 11 月小松挖机开工小时数为 209.3 小时,同 比提高10.3%,环比提高0.4%;欧洲11月小松挖机开工小时数为75.8小时,同比下降5.4%, 环比提高 2.4%;北美 11 月小松挖机开工小时数为 67.9 小时,同比下降 3.9%,环比下降 7.7%;日本 11 月小松挖机开工小时数为 48.5 小时,同比下降 5.9%,环比略降 0.6%。整 体而言,受益于疫后复苏,全球主要经济体开工数据较好。

我国工程机械品牌全球竞争力提升,海外市场占有率有望持续提升。以三一重工为代表的 的国内工程机械龙头已经具备全球竞争力,与全球龙头卡特彼勒、小松产品性能接近且具 有价格优势。当前国内龙头海外市占率依然较低,根据三一重工 2022 年中报,其挖掘机械 海外市场份额接近 8%,较 2021 全年提升 1.3 个百分点,我们认为随着国内工程机械品 牌全球竞争力持续提升,未来海外收入有望继续高增。

油服:持续保障能源安全、增强国内大循环可靠性

国内产量与油价高度正相关,资本开支变动并非单纯受油价影响。2014 年以来,中国原油 产量与油价相关系数为 0.353,呈现出高度的正相关关系。在 2014 年以前,中国三桶油资 本开支不断增长,并没有显著收到油价波动影响。2015 左右,由于三桶油高层人事变动, 资本开支有所放缓。2018 年中美经贸冲突升级,能源保供政策不断推出,在油价下跌期间, 资本开支逆势上扬。即便在疫情期间,资本开支依旧维持高位,仅有小幅收缩。石油/天然气对外依存度 70%/40%以上,页岩油储量世界第三,页岩气储量世界第一。2008-2020 年我国石油对外依存度呈上升趋势,2021 年为 72%/yoy-1.6 pct,首次下降;天然气对外依存度仍成上升趋势,已超 40%。而我国非常规油气资源储量世界前列,页岩 油储量世界第三,页岩气储量世界第一。

安全与发展大背景下,非常规油气助力能源安全。自中美贸易摩擦以来,习总书记提出, 在百年未有之大变局背景下,要加大国内油气勘探开发力度,保障我国能源安全。从油气 开发政策中,我们可以看出,非常规油气资源重要性日渐凸显。国家多次强调要加快页岩 油气、致密气、煤层气等非常规资源开发。2022 年 12 月 20 日 NYMEX 天然气期货价格为 5.35USD/Mbtu,根据中石油新闻中心 2019 年底报道,通过多年的降本增效,目前国内页 岩气开采成本仅为 0.9-1.2 元/立方米,对应 3.9-5.1USD/Mbtu,已初步显示出经济性。


转向非常规,压裂设备增储上产。常规优质的储层逐渐耗尽是中国乃至全球油气田开发共 同面临的难题。国内外油气资源开采逐步从常规地区向非常规地区转移,低渗透、超低渗 透的非常规油气资源逐渐成为各国油气田的增产主体。非常规油气无法使用传统的技术手 段进行开采,需要用到以压裂设备为核心的开采方式。压裂作业将携带化学添加剂和石英 砂的液体通过高压泵注入到目的地层,使油层岩石破裂产生裂缝。压裂液中的石英砂比地 层砂密度大数倍,因此能够在裂缝中起到支撑作用,使裂缝长期处于开启状态,从而形成 原油渗出通道,改善油流环境,提高原油产量。

压裂占钻完井成本 28%,柱塞泵为压裂核心部件。页岩气的开采成本分为前期投资成本 (CAPEX)和后期运营成本(OPEX)两部分。CAPEX 主要包括占地成本、探勘成本、钻 井成本和完井成本等,属于固定成本。钻完井的成本中,水力压裂设备、钻机和钻井液成 本占比分居前两位,达 28%、18%。压裂作业的主要设备为压裂车组或压裂橇组。1 套压 裂车组一般包含 6 台压裂泵车、2 台混砂车、2 台仪表车和 1 台管汇车。压裂橇组是去掉底 盘车安装在橇架上的设备,主要应用于海上和沙漠上的压裂作业。发动机、变速箱、柱塞 泵、底盘车被称为压裂设备等油田专用设备的四大件,其中核心部件是高质量、高压力、 大功率的柱塞泵。

适用性较差、国外品牌基本退出中国市场,我国电驱压裂设备市场增速有望高于全球。我 国页岩气资源多分布在山区,地表条件复杂,岩石内空气阻力更大,油藏基本埋深在 3500 米以下,页岩气开发难度较美国更大,需要 2500HHP 及以上的压裂车以大功率长时间稳定 输出。而美国当地的油田通常道路平坦,施工作业中压力低,生产设备以 2000HHP 为主, 在近年来国产设备发展迅速的冲击下已经逐步退出了中国市场,目前进口产品市场占有率 已不足 10%。所以目前中国市场主要由四机厂、杰瑞股份、宝石机械三家占有,海外市场 有哈里伯顿、BYRONJACKSON、Stewart & Stevenson、USWS 和 EWS 等。

2022 年 9 月 30 日,中国石油天然气股份有限公司发布压裂设备租赁招标计划,共计租赁 164 台电驱 压裂设备。考虑到国内三桶油七年计划,以及安全与发展大背景下油气增储上产的要求, 我国电驱压裂设备市场增速有望高于全球。

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