1 回顾：十年风雨，既有欢笑也有泪水
1.1 激荡十年，经历完整周期回归原点
回顾过去工程机械的10年发展历程，经历了相对完整的行业发展周期，以挖掘机和泵车为例，从2006-2015年的10年之间，从销量的绝对水平来看，2006年挖掘机销量约为50000台左右，到2015年全年销售5.76万台，泵车2006年销量为2000台，2015年底仅为3000台，销量经历了高潮与低谷，最终逐渐回归原点，走完一轮相对完整的周期。2011年工程机械销量见顶后，到2015年大部分工程机械品类的销量仅为高峰时期的30-40%左右，行业需求迅速回落，一方面与需求回落有关、另一方面与行业自身积极扩张有关。
从过程来看，工程机械过去10年的发展激荡起伏，其发展轨迹大致可以描绘成三个阶段：（1）2006-2009年之间快速发展的4年，伴随着城镇化的进程，地产和基建进入投资周期，这个阶段，房地产固定资产投资增速和基建投资增速基本保持在20-30%的增速；（2）2010-2011年，这两年的工程机械实际上是产能和信用扩张期，一方面各大主机厂顺应趋势投放大量的产能，2011年全行业从业人数见顶，固定资产和在建工程逐步见顶。伴随产能扩张的是信用扩张，大量主机厂以信用销售为竞争手段，首付比例降至10%左右；（3）2012-2016年，行业经历了长达5年的去库存周期，新机销量迅速回落，大量的存量设备，设备利用率和销量均逐步下滑，漫长的去库存周期，还伴随着坏账处理和资产整合。
着眼未来，活血祛瘀后进入新起点
虽然过去十年，工程机械的发展经历了高潮迭起，同时也经历了低谷暗流。总体而言，过去工程机械行业经历了长达5年的向下调整，进入2016年，工程机械行业面临了新的变化和挑战。变化来自于供给端和需求端边际变化带来的再平衡过程，挑战来自于总量增幅与结构的差异。同时，众多历史遗留问题在此轮下坠的过程中不断的消化，比如存量设备与渠道库存设备、应收账款带来的坏账风险在不断的释放、富余产能也在不断的缩减。
站在当前时点，我们认为，工程机械正在进入新时期，核心驱动力来自“需求的市场化回归，产能的市场化出清”。国内未来市场需求增长主要来自两方面：过去十多年来巨大的保有量的旧机更新需求；每年仍在增长的固定资产投资带动的新机需求。“四万亿”政策提前透支了行业稳定增长的轨迹。当市场矫枉过正过后，中国市场需求仍旧会回到原来的成长轨迹，长期保持小幅稳定增长。
另一方面，行业的产能情况。工程机械行业经历了四万亿投资驱动时代的高速增长，同时也新增加了不少产能，从目前这个时点来看，产能过程虽然仍然是行业主题，但是经过了2013-2016年的调整，产能扩张放缓的速度逐步明朗。
产能扩张放慢具体表现为几个方面：第一，不少公司开始缩减资本开支。我们统计了目前工程机械行业的9家具有代表性的上市公司，其固定资产总量（包括在建工程）增速在2012年后，开始逐渐呈现下滑的趋势；第二，通过裁员的方式缩减部分产能。工程机械制造主要以加工组装为主，员工人数与产能数量具有极强的粘性，因此，通过主动型裁员和减少临时性工人的招聘，使整个行业产能扩张速度放缓。
工程机械行业作为市场化程度较高的领域，通过少量的主动性的裁员和大量的离职自动减员，几家代表性企业（安徽合力、常林股份、恒立油缸、柳工、三一重工、厦工股份、山推股份、徐工机械、中联重科等）的员工总人数从2011年末的接近14万人，减到2015年末不足9万人。其中，三一重工从2011年末的51,827人，减为2015年末的16,119人，减员幅度达到70%。
综上所述：工程机械行业过去10年历经了完整的发展周期，在此轮调整的过程中，一方面行业累计存量已经逐步达到了高点，信用风险得到了控制，产能扩张也显著放缓。所以行业基本面角度来看，供给端产能逐步收缩，主要主机厂通过裁员等方式缩减产能；需求端从宏观和微观两个层面来看，均有明显变化，微观方面，行业保有量已经逐步进入零增长阶段，存量设备逐步进入更换期，更新需求逐步占据主导；宏观方面，房地产边际拉动作用在减弱，基建项目的持续拉动、轨交项目、PPP项目等提供了新的需求动力。
2 宏观需求变化：地产需求贡献逐步减弱
2.1 货币政策相对宽松，提供有利的宏观环境
工程机械高度依赖于上游固定资产投资。从经验来看，工程机械需求的同步指标是新增人民币中长期贷款。2016年12月新增中长期贷款11171亿元，同比增长74.87%。2016年全年新增中长期贷款9.86万亿元，同比增长49.6%，有力的支撑着各项固定资产投资项目的实施。从2015年10月以来，M2一直保持着较快的增长2016年上半年M2增速超过12%，相对宽松的货币政策体现在工程机械行业需求上，一方面可以拉动下游地产投资需求，这一点在2016年体现得比较明显，房地产新开工面积全年增长8%；另一方面将缓解下游各环节的信用风险，提升制造企业经营资产质量。
利率周期与工程机械销量周期有着密不可分的关系。以挖掘机为例，我们梳理了过去10年以来挖掘机销量增速与加息周期和降息周期的关系后发现：
（1）在加息通道中，挖掘机销量增速通常具有前瞻性。过去10年间一共有两次比较明显的加息周期，即2005-2008年和2010-2012年的加息周期，对比两次加息周期后发现，挖掘机销量增速起点通常领先加息起点10个月以上（我们以单月增速超过50%作为挖机销售增速起点，实际上真正的提速起点更早）。加息周期对应相对过热的经济环境，投资意愿相对较高，挖掘机增速在加息周期中会表现得更高，通常挖机销量增速的顶点是在加息周期中度过的（由于基数效应，通常有两次见顶过程），往往在加息的后半段，工程机械销量增速开始逐步回落。
（2）在降息通道中，挖掘机销量增速通常会迅速见底。过去10年间一共有3次明显的降息周期，分别是2008-2010年、2012到2014年、2014年到2016年，三次降息周期都伴随着多次降息降准，通常持续时间很快，3-6个月就完成多次降息。启动降息后，3-6个月挖掘机销量就会逐步见底回升。
就目前所处的时点而言，挖掘机销量超过50%增速已经5个月了，按照过去的经验来看，未来3-6个月，挖掘机销量增速仍然会保持较快的增速。至于在加息周期中维持多久的高速增长，主要取决于需求强度，我们纵向对比来看，2016年挖掘机的绝对销量为7万台，处于2007-2008年之间的水平。
地产投资在波动中前行，未来贡献逐步弱化
基建与房地产是工程机械的需求基础。工程机械应用下游包括房地产、基础设施、能源矿产、制造业等投资。具体到每个产品而言，下游的侧重各有区别。以挖掘机为例，约有40-50%需求来自于房地产投资，20-30%需求来自于基础设施建设，10-20%需求来自于矿产开采，其余为制造业投资等。
房地产的新开工面积为工程机械关注的核心指标，新开工面积增速和挖掘机销量增速趋势保持一致。由于需求传导关系，挖掘机销售的波动幅度比新开工面积增速更大。从时间上来看，从新开工面积传导到挖掘机销售增长的时间通常在2个月以上。
2015年除9月外，全年地产处于去库存阶段，新开工面积持续同比下降的趋势。国内房地产新开工面积增速均为负值，2016年上半年以来，房地产新开工面积持续走高，连续四个月增速保持在10%以上，进入2016年下半年，新开工面积增速保持波动中增长的趋势，虽然有个别月份有所回落，但整体来看2016年国内新开工面积增长8.0%。地产投资需求从2013年以来首次转正，下半年以来由于地产信贷政策收紧，部分城市地产销量开始下滑，但是地产投资目前并没有大幅度下滑。
房地产需求陆续释放。我国房地产市场的住宅需求来自两部分：（1）原有城镇居民的住宅更新，按20年更新周期计算，得到当年所需要更新住宅人口，目前更新住宅人口在3,800万人左右；（2）新增城镇人口的住宅需求，目前保持在每年2,000万人口左右。假设人均所需要的住宅面积为20平方米，则可以得到历年的模拟需求。结果显示，2011年以前，我国房地产市场处于“供不应求”的状态，对应房地产开发的“成长期”；而到了2015年，房地产市场已经通过低供给来消化历史库存了。以2016年住宅新开工面积（1-12月累计11.59亿平方米，同比增长8.6%）计算，按单年计算应在“供需平衡”附近。这种“变量过剩、存量消化”的格局，通过过剩的变量供给，使得以前压缩的需求陆续释放出来。
基建方面，2016年下半年开始发力。2016年基建规模仍然保持稳定增速，全年完成15万亿投资金额，同比增长16%。铁路、公路、轨道交通建设、农村基础设施建设是主要的投资方向。
PPP项目成为稳增长动力。截止2016年9月，全部入库PPP项目10471个，总投资额12.46万亿元，其中已进入执行阶段项目946个，总投资额1.56万亿元，落地率26%。从项目分布看，交通运输、市政工程、片区开发三块投资金额占全部PPP项目投资金额的68.02%。从地区分布看，贵州、山东、云南、河南、四川PPP项目投资额最高。由PPP推动的投资建设成为工程机械行业回暖的重要力量。
地产对挖机销量贡献逐步减弱。基建与地产是构成挖掘机销量最核心的需求来源，过去房地产投资占据了相对核心的贡献，但是从2013年以来，我们发现地产投资和基建投资二者存在一定的结构变化，地产投资需求在逐步降低，基建投资需求拉动作用再上升。我们以地产和基建投资完成金额作为衡量比率，地产和基建的贡献比例从0.93:1降低到0.67:1。
从挖机销量的结构变化看需求变迁
吨位结构：大挖份额恢复、小挖份额略有下滑、中挖份额持续萎缩。2016年大挖、中挖、小挖销量分别为8440、23412、38468台，同比增长66.40%、16.07%、23.67%。从份额来看，大挖份额12.00%，比上年提升3个百分点；小挖的份额在2011-2015年持续提升，2016年略有下滑，但仍达到54.70%；中挖市场份额从2011年持续萎缩，2016年占比33.29%，比2011年下滑15.61个百分点。2016年大挖份额恢复主要在于基建发力带动大挖销量大幅增长。
地区结构：总体来看，2016年华东、西南、华中地区增长最快，2016年这三个地区的销量占比合计达70.41%，比2011年高13.72个百分点。其中西南地区的销量占比从2011年的17.26%持续提升至23.07%，2016年销量恢复至2011年的49.04%。华北、东北市场持续萎缩，两地区市场份额由2011年23.39%跌至10.07%，西北地区基本持平。
与2011年相比，市场重心有所调整。结合产品吨位及地区分析，大挖产品的重心由由东北、华北转向西南、华南，大挖在东北+华北、西南+华南地区的销量分别由2011年的9887、4265台变动至1234、2752台，对应市场份额由2011年42%、18%变动为15%、33%。主要原因是包括东北、华北省市大挖占比较高，但基建投资相对恢复较弱，而四川、贵州等西南地区大挖占比也较大，并且PPP投资支持大，使得大挖产品的重心发生转移。但下半年，内蒙古的大挖份额大幅提升，可能是由于PPP项目的带动。
小挖的重点市场比较稳定，集中在华东、华中和西南地区，2016年市场份额分别为32%、17%、19%。东北地区在小挖的销量上由2011年9.70%降至2016年的2.45%。
3 微观需求变化：更新需求占主导
下半年挖掘机销量持续高增长
2016 年，受基建投资增速、房地产投资增速短期上升影响，工程机械主要企业销售收入累计同比、挖掘机销量同比持续回升。自9月开始，挖掘机销量实现连续4个月单月销量同比增速70%以上。2016年全年挖掘机销量70,320台，同比增长24.79%，为近五年来首度转正。其中大挖（≥30t）、中挖（13t＜a＜30t）、小挖（≤13t）分别同比增长23.67%、16.07%、66.04%。从绝对销量来看，2016年的7万台仍仅为2011年顶点的42.53%，绝对销量处于2007-2008年间的水平。
伴随着挖掘机销量回暖，存量挖掘机工作利用小时数也持续攀升，小松挖机开机小时数是衡量挖掘机下游工作量情况的先行指标，从2016年小松开机小时数来看，大部分月份的工作小时数都是正增长的，而且普遍在120个小时以上。良好的开机状况，对终端用户来讲会提升其投资回收期，盘活现金流，增强整个产业链条的资金偿付能力，也有助于盘活主机厂的资金情况。
从终端来看，挖掘机开机小时数的提升，有助于客户缩短投资回收周期，根据我们草根调研了解的情况来看，目前以30吨左右的中大挖为例，购机价格在100万元左右，扣除油费、司机工资和维修保养费后，全款回收周期约为3年，即便是采用30%首付+3年分期的方式，其回收周期也仅为3.3年。同样市场热销的小挖也是如此，大致回收周期在3年左右。
需求回暖由土方机械向其他品类扩散
本轮需求复苏，并不仅仅是挖掘机的单点复苏，进入到9月份以后，工程机械行业的其他类型例如起重机、推土机、装载机都在不同程度上复苏。2016年11月汽车起重机销量为731台，同比增速达44.47%，连续两个月突破30%。推土机销量287台，连续七个月增长60%以上。11月装载机销量5548台，同步增速进一步上升至30.60%。进一步表明，紧随着挖掘机销量回暖的大势，工程机械的其他产品陆续表现出明显的回暖迹象，说明行业景气回升，已由点向面逐渐扩展。
3.3 二手机去化充分，更新需求占主导
工程机械经历了黄金十年后，逐步买入了设备存量阶段，以挖掘机为例，根据工程机械行业协会的数据口径，2015年我国挖掘机保有量约为131万台左右，相比2014年增加2万台，保有量增量已经逐步坍缩到了10年来最低的水平（2011年最高峰时期保有量增量可以达到20万台）。
根据我们的模型测算，挖掘机已经进入更新需求占主导的阶段。通常挖掘机使用寿命在10年左右，我国上一波挖掘机增长高峰期是在2005年开始启动，2005-2008年之间，根据直观的时间寿命，挖掘机即将进入更新换代的周期。我们假定以10年作为理论更新年限，按历史销量对更新需求进行测算，其中包含以挖掘机开机小时数为参考进行假设的更新需求释放系数对实际更新需求的影响。理论框架中，国内总需求等于更新需求和增量需求两部分，更新需求来自于存量设备的更新换代。
模型测算结果表明：2016年我国实际挖掘机保有量约为129万台（与协会口径相差不到2万台，主要是进出口扰动影响，趋势与协会口径保持一致），相比2015年增加23475万台，我们看到从2014年以后开始，增量保有量开始急速下坠，保有量增速从2010年来一直下滑，到2015-2016年保有量增速仅为1-2%。
2016年国内挖掘机实际内需约为7万台，其中按0.7作为更新需求释放系数，更新需求和增量需求量分别为4.65万台、2.35万台，分别占比66.45%、33.55%，可以看到更新需求占比占挖掘机内生实际需求的比例已经达到了三分之二，逐渐成为挖掘机需求的主导力量，从时间趋势来看，2015-2016年是更新需求体现最明确的两年，2011年更新需求占比不足10%，2014年约为33%。挖掘机已经进入以更新需求为主导的阶段，下游需求的波动减弱，有利于需求的有序、理性释放。
持续的去库存，二手机交易火爆。庞大的保有量背后是二手挖掘机的交易增多，从2011年以后，二手挖掘机交易逐渐盛行，一方面因为2012年后挖机普遍工程量降低，终端用户对新机购机热情不高，转而购买一些二手挖掘机（部分是因为债务问题产生的法制机），我们用基建和地产投资总额与挖机保有量的比值来计量单台挖掘机对应的投资金额，用以衡量单台保有挖机设备的产出负荷，结果发现从2014年以后，单台挖掘机对应的投资金额一直持续攀升，2016年这一数值接近2200万元（经过固定资产投资价格指数调整后约为1900万元），而过去长时间稳定在1400万元左右。庞大的二手机交易对新机形成市场挤出效应，在2014-2015年需求相对疲弱的过程中，新机销售压力较大。2016年需求回暖，二手机也在加速去库存，根据我们草根调研的了解，当前众多渠道商手里的二手机已经大幅度减少，不少经销商二手机已经售罄，这对2017年及未来挖机新机销售而言是较好的信号。
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行业集中度提升，国产品牌崛起
观察近年来挖掘机械市场份额变化情况可以发现，欧美品牌的市场份额一路小幅稳步增长，与其形成对比的是，日系和韩系份额一路下挫，其中韩系品牌下降幅度最大；国产品牌则异军突起，从2011年后，欧美品牌也开始提升市占率，到2016年日系市场份额约为22.86%，韩系为9.39%，欧美为17.58%，国产约为50.18%，国产品牌比例突破50%。纵向来看，2006年国内挖掘机市场份额几乎是三足鼎立的状态（日系、韩系、欧美+国产），到2016年日韩系一路下滑，国产品牌一路突破。
从企业来看，工程机械2016年挖掘机销量前十的企业合计占比达78.39%，其中三一重工的市场份额达19.99%处于首位，美国卡特彼勒与徐工市场份额分别为14.21%、7.50%。近年来，包括三一重工、柳工等国内企业积极适应低需求环境，市场份额实现不同程度提升。其中三一重工凭借强大的综合实力，挖掘机在国内的市场份额从2010年8.5%升至2016年的19.99%。
伴随着国产品牌崛起，国内工程机械行业正在迎来集中度提升的阶段。以挖掘机为例，国内主机厂最高峰达到60家左右，到目前为止主要的主机厂约为40家左右。随着此前市场需求萎缩，市场份额逐步往大企业倾斜，因此我们看到在2016年行业复苏的背景下，大企业的表现明显优于小品牌。2012年国内挖机行业CR10约为70%，CR4不到40%，到2016年，CR4提升到了50%，CR10提升到了接近80%。
龙头企业份额扩大，盈利基础不断改善
在挖掘机领域是目前众多工程机械品类中竞争相对激烈的领域，从行业成长来看，龙头企业三一重工从2006年开始市场份额从2%一直提升到了2016年的20%，并且从2015年开始以后，三一的市场份额呈现出加速提升的趋势，这一趋势与日韩品牌形成强烈反差，我们对比了三一与小松和斗山的市占率情况，2011年以后，三一的挖机市占率就超越了日韩巨头。
龙头企业市场份额逐步突破，一方面来自于产品的逐渐成熟，同时良好的渠道网络是小品牌无法比拟的，尤其是经历了2012-2015年这几年困难时期，众多小品牌不堪债务负担而退出，行业红利的结束拉开了行业集中度和行业整合序幕。
随着行业需求回暖，工程机械企业的盈利基础正在逐步恢复。以三一重工为例，16年前三季度净利润1.7亿元，但经营性现金流净额达到了20亿元。徐工机械2016Q3实现净利润172百万，2015年亏损63百万，实现扭亏为盈。目前各家主机厂大多都发布了年报业绩预告，同比增幅大多在50%以上。
5 投资建议与风险提示
投资建议
当前阶段以挖掘机为代表的工程机械产品需求仍然处于回暖阶段，市场普遍关注需求的可持续性，尤其是对地产投资增速的担忧。我们认为当前挖机需求结构中地产需求正在逐步减弱，非地产项目仍然在持续稳定的增长，同时更新需求正在形成中远期的托底力量。个股方面，我们重点看好竞争力突出、市场份额扩张的龙头企业，投资组合为三一重工、恒立液压、建设机械，同时建议关注柳工、中联重科、山推股份。
风险提示
宏观经济环境特别是房地产投资等具有不确定性，进而影响行业需求水平；原材料价格波动影响企业利润率；行业竞争加剧导致毛利率下滑。