摘要
通用自動化設備子行業(ye) 周期性波動較為(wei) 一致,從(cong) 成長性來看,工業(ye) 機器人(2013-2019年CAGR25.76%)>激光(CAGR22.54%)>注塑機(5.41%)>金 屬成形機床(CAGR為(wei) 0)。我們(men) 認為(wei) 目前仍處在第五輪庫存周期的庫存形成/增加階段,該階段出現於(yu) 2019年8月,至今約1年時間,產(chan) 成品存 貨增速除tmt製造業(ye) 之外均較前輪周期高點有較大距離。補庫周期時間一般為(wei) 1.5-2年,我們(men) 認為(wei) 本輪補庫周期尚在途中。
在工業(ye) 機器人方麵:我們(men) 對我國工業(ye) 機器人進行了市場空間測算,以日本作為(wei) 對照國,2014-2018年中國製造業(ye) GDP是日本的2.8-3.5X左右, 我國工業(ye) 機器人的理論保有量在2018年約為(wei) 106萬(wan) 台左右,我國工業(ye) 機器人實際保有量在2014年僅(jin) 為(wei) 18.9萬(wan) 台左右,到2018年約為(wei) 64.9萬(wan) 台左 右,工業(ye) 機器人保有量還有很大提升空間。由於(yu) 機器人回收期不斷縮短,我們(men) 假設工業(ye) 機器人加速替代,假設到2020-2023年我國工業(ye) 機器人 密度分別提升34、34、35、40台/百萬(wan) 人,計算得到2020年我國工業(ye) 機器人本體(ti) 市場規模約為(wei) 341億(yi) 元左右,銷量有望達到16.2萬(wan) 台,均價(jia) 約為(wei) 21萬(wan) 元/台。
同時我們(men) 認為(wei) :差異化+自主化是國內(nei) 工業(ye) 機器人行業(ye) 崛起的必由之徑。我國工業(ye) 機器人下遊應用行業(ye) 正在不斷拓寬,自主品牌機器人在努力 尋找差異化發展方向。與(yu) 此同時,核心零部件自製帶動成本下降也是關(guan) 鍵,自製化對降成本意義(yi) 巨大。
激光器方麵:我國激光器+激光設備行業(ye) 目前合計的市場規模達到了658億(yi) 元(2019年),2013年行業(ye) 僅(jin) 為(wei) 194億(yi) ,2013-2019年經曆長達7年 的正增長。在激光切割方麵,激光對於(yu) 傳(chuan) 統切割方式的滲透度約26.26%~30.65%,在激光切割設備中,高功率(1500W以上)占比僅(jin) 為(wei) 20.8%; 在激光焊接方麵,由於(yu) 成本原因,激光焊接占焊接市場比例較小,目前更多地應用於(yu) 汽車/電池/精密金屬加工/光通訊等。
超快激光器成為(wei) 近年來激光市場上最突出的增長點,2015-2019年複合增速為(wei) 70.5%,而全球激光器市場2015-2019年複合增速僅(jin) 為(wei) 11%。2019 年國內(nei) 從(cong) 事超快激光器研發生產(chan) 的企業(ye) 超過25家,2019年市場空間達到24.5億(yi) 元,已成長為(wei) 相當於(yu) 國內(nei) 光纖激光器收入體(ti) 量30%的市場。
注塑機行業(ye) :注塑成型行業(ye) 是一個(ge) 充分市場競爭(zheng) 的行業(ye) ,注塑機廠家較多,目前,我國注塑機行業(ye) 已經形成了長三角和珠三角兩(liang) 個(ge) 產(chan) 業(ye) 群,其 中長三角地區以海天國際為(wei) 龍頭,伊之密、震雄等主要集中在珠三角地區,也具備較強的競爭(zheng) 實力。我們(men) 對國內(nei) 主要注塑機上市公司進行了研 究發現,其盈利能力差別大,規模及營業(ye) 收入也差別明顯,反映出注塑機這一行業(ye) 競爭(zheng) 激烈的狀況。
焊割設備推薦-佳士科技:佳士科技作為(wei) 國內(nei) 焊割設備龍頭企業(ye) ,深耕行業(ye) 多年,是業(ye) 內(nei) 為(wei) 數不多掌握核心技術的領先廠商,其主要產(chan) 品逆變 焊機銷售額逐年增長,同時公司不斷開拓國外市場,2019年出口銷售占比46%,未來有望複製海外巨頭成長之路。目前焊割設備行業(ye) 市場集中 度較低,高功率焊機市場尚未打開,未來在進口替代方麵有較大市場空間。
1 通用自動化範疇及周期性表現
通用自動化設備主要屬性包括1)通用,2)自動化:
通用:具體(ti) 含義(yi) 為(wei) 設備下遊應用領域分布非常廣泛,以伊之密為(wei) 例,其注塑機產(chan) 品下遊應用於(yu) 至少1個(ge) 行業(ye) ,其中, 3C、日用品、家電、汽車等為(wei) 其主要應用領域;工業(ye) 機器人下遊主要包括3C、汽車整車/零部件、金屬加工、塑料 及化學製品等。
自動化:是指機器設備、係統或過程(生產(chan) 、管理過程)在無人或少人的直接參與(yu) 下,按照人的要求,經過自動檢 測、信息處理、分析判斷、操縱控製,實現預期的目標的過程,一般基於(yu) 伺服、控製、視覺及執行機構等。
我們(men) 在本篇報告中將激光加工設備、工業(ye) 機器人、注塑機、數控CNC作為(wei) 主要的通用自動化設備。
我國工業(ye) 機器人行業(ye) 經曆了2008-2017年連續10年的高速發展,從(cong) 最開始的7.9千台增長至2017年的156.2千台。 2018-2019年行業(ye) 經曆調整期,部分是因為(wei) 2017年行業(ye) 大幹快上、一定程度上透支了後續需求。
激光器+激光設備行業(ye) 目前合計的市場規模達到了658億(yi) 元(2019年),2013年行業(ye) 僅(jin) 為(wei) 194億(yi) ,2013-2019年經 曆長達7年的正增長。
注塑機市場2012-2019年整體(ti) 呈現增長趨勢,但較為(wei) 緩慢。由於(yu) 行業(ye) 沒有較為(wei) 可靠的公開數據,我們(men) 選擇上市的4家注 塑機設備公司(海天國際、伊之密、力勁科技、盛雄集團)作為(wei) 代表性公司,合計數據顯示2012財年該4家公司的注塑 機業(ye) 務合計收入為(wei) 87億(yi) 元左右,到2019財年合計為(wei) 133.7億(yi) 元左右,也就是說在8年期間累計增長了53.7%。
而機床行業(ye) 本身沒有明顯成長性。由於(yu) 沒有數控CNC銷量的具體(ti) 統計,我們(men) 用金屬成形機床進行代替,行業(ye) 在2013- 2019年整體(ti) 產(chan) 量數據呈現下滑趨勢。
雖然子行業(ye) 成長性有所差異,但周期性波動較為(wei) 一致。
從(cong) 成長性來看,工業(ye) 機器人(2013-2019年CAGR25.74%)>激光(CAGR22.54%)>注塑機(CAGR8.82%)>金屬 成形機床(CAGR為(wei) 0)。
但整體(ti) 周期波動較為(wei) 一致,2014、2017年景氣度相對較高,2015、2018、2019年景氣度相對偏低。
製造業(ye) 固定投資增速持續回升,帶動工業(ye) 機器人需求快速釋放。
製造業(ye) 固定資產(chan) 投資疫情後快速恢複,距正常水平仍有回升空間。製造業(ye) 整體(ti) 的固定資產(chan) 投資額累計同比增速從(cong) 2月的31.5%恢複至6月的-11.7%,但距離正常水平仍有較大差距。其中,增速回升最快的是計算機、通信及其他電子設備行業(ye) 以及醫藥行業(ye) ,回落最慢的為(wei) 汽車行業(ye) 。
伴隨全球疫情在Q3-Q4逐步得到控製,汽車、3C、金屬製品、通用/專(zhuan) 用設備、醫藥等行業(ye) 固定資產(chan) 投資有望進一步恢複, 從(cong) 而帶動工業(ye) 機器人需求繼續快速釋放。
整體(ti) 來看,製造業(ye) 處在新一輪補庫存周期。無論是從(cong) 汽車,還是從(cong) TMT、 電氣機械、通用/專(zhuan) 用設備製造業(ye) 等等,均可以從(cong) 產(chan) 成品存貨同比增速 中看到明顯的反彈。
從(cong) 曆史來看,庫存周期約為(wei) 3-4年左右,主要包括庫存清理、庫存形成、 庫存增加、去庫存等四個(ge) 階段。我們(men) 以汽車行業(ye) 的庫存周期為(wei) 例:在 2004年至2020年,其共經曆5段庫存周期,分別為(wei) 2004.8-2007.11、 2007.11-2011.4、2011.4-2014.11、2014.11-2017.11、2017.11-至今。
目前仍處在第五輪庫存周期的庫存形成/增加階段,該階段出現於(yu) 2019 年8月,至今約1年時間,產(chan) 成品存貨增速除tmt製造業(ye) 之外均較前輪周 期高點有較大距離。第1-4輪庫存周期中的補庫時間分布為(wei) 2006.02- 2007.11、2009.9-2011.4、2012.11-2014.11、2016.5-2017.10,一般為(wei) 1.5-2年,我們(men) 認為(wei) 本輪補庫周期尚在途中。
2 工業(ye) 機器人:提升自製率+下遊差異化為(wei) 本土企業(ye) 突圍的關(guan) 鍵,核心零配件優(you) 秀廠商長期受益
2.1. 工業(ye) 機器人應用廣泛,焊接+裝配+塗裝領域國產(chan) 化率低
2.2. 我國工業(ye) 機器人市場空間測算
全球工業(ye) 機器人年供給量持續增高,根據IFR,截止 2019年底全球工業(ye) 機器人累計安裝了270萬(wan) 台套,年 增長12%。我國工業(ye) 機器人行業(ye) 自2012年以來發展迅 速,根據國際機器人聯合會(hui) 統計,我國在2013年超越 日本成為(wei) 工業(ye) 機器人全球消費第一大國,2018年我國 工業(ye) 機器人銷量達15.4萬(wan) 台,占全球銷量36.5%, 2012年至2018年的CAGR達到11.68%。其中18年 行業(ye) 經曆下滑,主要原因係行業(ye) 在17年新增量巨大, 增速達到79%,一定程度透支了後續年份的行業(ye) 需求, 以及下遊領域的汽車行業(ye) 、3C行業(ye) 的需求放緩帶來的 負麵影響。
我國工業(ye) 機器人行業(ye) 中長期仍存在成長基礎,成長性來 自於(yu) 我國工業(ye) 機器人的低密度。近年來我國工業(ye) 機器人 市場急劇擴張,我國工業(ye) 機器人密度2012年至2018年 的CAGR達到52.80%,2017年超過全球平均水平, 2018年達到萬(wan) 人140台,但仍遠低於(yu) 日本(327台/萬(wan) 人) 和韓國(774台/萬(wan) 人)等製造業(ye) 強國。由於(yu) 我國人口老 齡化問題加劇,勞動力成本上升,自動化生產(chan) 成為(wei) 製造 業(ye) 轉型升級的必經曆程,未來我國工業(ye) 機器人密度有望 繼續大幅上升,市場潛力較高。
量化維度之一:中國vs.日本,工業(ye) 機器人保有量還有很大提升空間。
我們(men) 以日本作為(wei) 對照國,日本為(wei) 全球重要的製造業(ye) 國之一,由於(yu) 機器人的大規模使用,其製造業(ye) 從(cong) 業(ye) 人員占總人口比 例逐步下降,從(cong) 1999年的9.41%,逐步下降至2015年的7%左右。這說明,工業(ye) 機器人的應用是解決(jue) 製造國人口紅利 消失的有效途徑。
在我國機器換人過程預計將仍進行較長時間。對比中國與(yu) 日本2019年數據:1)我國製造業(ye) GDP為(wei) 日本的3.5X,2) 製造業(ye) 全部從(cong) 業(ye) 人員數量為(wei) 日本的8.7X。這意味著我國製造業(ye) 對勞動力依賴程度仍然偏高,後續如不持續進行機器人 換人,將麵臨(lin) 老齡化+人口紅利消失導致的勞動力約束,這就為(wei) 工業(ye) 機器人行業(ye) 奠定了長期發展基礎。
根據IFR數據,日本本土機器人保有量在2014年達到了29.58萬(wan) 台,此後數據缺失,我們(men) 假設維持在30萬(wan) 台左右的水平;
參考日本本土機器人保有量,我國工業(ye) 機器人保有量理論空間有多大?我們(men) 認為(wei) 需要引入一個(ge) 調整係數,即中國製造業(ye) GDP產(chan) 值相較於(yu) 日本製造業(ye) GDP的倍數,因為(wei) 假設單台工業(ye) 機器人的平均產(chan) 能接近,在產(chan) 值放大的情況下工業(ye) 機器人的 保有量應該相應提升;
我們(men) 測算得到,2014-2018年中國製造業(ye) GDP是日本的2.8-3.5X左右,我國工業(ye) 機器人的理論保有量在2018年約為(wei) 106萬(wan) 台左右;
我國工業(ye) 機器人實際保有量在2014年僅(jin) 為(wei) 18.9萬(wan) 台左右,到2018年約為(wei) 64.9萬(wan) 台左右,與(yu) 理論保有量尚存在較大差距;
上述測算還未考慮到我國製造業(ye) 從(cong) 業(ye) 人員與(yu) 日本的勞動生產(chan) 率差異,如考慮該因素理論保有量更高。
量化維度之二:工業(ye) 機器人加速代替人工,更新需求逐步釋放,預計到2023年機器人需求有望達到21萬(wan) 台以上。
首先,工業(ye) 機器人回收周期持續縮短,助推機器換人速度加快:
已知我國工業(ye) 機器人的均價(jia) 在不斷降低,2017-2019年國產(chan) 機器人價(jia) 格分別為(wei) 24、23、21萬(wan) 左右,2018-2019年價(jia) 格 下降4%、9%;而我國製造業(ye) 人力成本不斷提高,2017-2019年製造業(ye) 工人工資分別為(wei) 5.8、6.5、7.0萬(wan) 左右,2018- 2019年工資分別提高11%、9%;
我們(men) 假設一台機器人可以代替3個(ge) 左右的人工,機器人每年的成本為(wei) 折舊費及維護費,折舊期設為(wei) 6年,2017-2019年 維護費用分別為(wei) 2.25、2.03、1.82萬(wan) 元/台每年,得到2017-2019年單台工業(ye) 機器人的投資回收期分別為(wei) 2.15、1.70、 1.33年,回收周期大幅縮短。
1)工業(ye) 機器人當年需求=替代需求+新增需求;2)工業(ye) 機器人的折舊期約為(wei) 5-6年,假設t年需麵臨(lin) (t-5)年約30%的 機器人更新替換的需求,比例設定為(wei) 30%主要係:占比市場30%左右的國產(chan) 機器人相對海外機器人耐用性較差,假設這 部分機器人到使用年限就必須更新替換;3)新增需求與(yu) 機器人密度的提升值之間存在一定比例關(guan) 係,經我們(men) 計算得 到,每增加1台機器人銷售,工業(ye) 機器人密度上升0.02%;4)核心假設:對於(yu) 我國未來工業(ye) 機器人密度的假設。由於(yu) 機器人回收期不斷縮短,我們(men) 假設加速替代,假設到2020-2023年我國工業(ye) 機器人密度分別提升34、34、35、40台/百 萬(wan) 人。
基於(yu) 上述假設前提,我們(men) 得到2020-2023年我國工業(ye) 機器人的需求量分別為(wei) 16.2、16.8、19.3、21.3萬(wan) 台,更新需求逐 漸成為(wei) 重要的需求來源。
基於(yu) 上述分析,我們(men) 計算得到2020年我國工業(ye) 機器人本體(ti) 市場規模約為(wei) 341億(yi) 元左右,銷量有望達到16.2萬(wan) 台,均價(jia) 約 為(wei) 21萬(wan) 元/台;
根據埃夫特招股說明書(shu) 及IFR,工業(ye) 機器人係統集成行業(ye) 一般為(wei) 整機規模的3X左右,因而係統集成市場規模將達到1022 億(yi) 左右;
根據Ofweek工控網數據,多軸工業(ye) 機器人的成本構成中,機械本體(ti) 約占22%;伺服係統約占24%;減速器係統約占36%; 控製係統約占12%;其他外設約占6%,據此我們(men) 可以計算得到國內(nei) 機器人伺服係統、減速器、控製係統及其他外設的 市場空間分別約為(wei) 82、123、41、20億(yi) 元。
2.3. 差異化+自主化是國內(nei) 工業(ye) 機器人行業(ye) 崛起的必由之徑
本土機器人在工業(ye) 機器人行業(ye) 中的競爭(zheng) 地位較低,海外機器人品牌主導市場。
根據IFR及長沙智能製造研究總院數據,我們(men) 統計得到全球工業(ye) 機器人主要廠商出貨量數據及市占率情況,2018年 數據顯示,四大家族機器人占全球機器人出貨量的比例達到了58%,其中,發那科2018年銷量達到7.3萬(wan) 台,市占 率達到了17.30%。
我國本體(ti) 出貨量最大的為(wei) 埃斯頓,全球市占率不及1%,仍有較大提升空間。
自主品牌機器人努力尋找差異化發展方向。
根據CRIA數據,我國自主品牌工業(ye) 機器人在汽車領域的應用比例僅(jin) 為(wei) 11%,其主要集中在電子(19%)、通用設備 製造業(ye) (14%)、金屬製品業(ye) (14%)、橡膠與(yu) 塑料製造業(ye) (7%)及其他行業(ye) (29%);
如果看市占率,我們(men) 看到自主品牌機器人2018年在汽車整車及零配件行業(ye) 的市占率僅(jin) 為(wei) 10%,在電子、金屬加工行 業(ye) 的市占率逐步攀升至28.4%、51.8%;
也就是說,本輪製造業(ye) 複蘇中,自主品牌由於(yu) 下遊更為(wei) 廣泛、對汽車依賴度更低,有望更加受益。
與(yu) 此同時,我們(men) 發現我國工業(ye) 機器人下遊應用行業(ye) 正在不斷拓寬。
汽車整車及零配件為(wei) 傳(chuan) 統最大應用領域,但我國工業(ye) 機器人在汽車領域的應用占比整體(ti) 呈現下降趨勢,2014年汽車應用占比為(wei) 36.41%,到2019年已下降為(wei) 30.87%;相比而言,日本工業(ye) 機器人在汽車領域應用比例高達37.01%;
我國工業(ye) 機器人應用領域正不斷向金屬加工、3C電子、食品飲料、通用/專(zhuan) 用設備以及其他行業(ye) 拓寬(其他行業(ye) 包括光伏、鋰電、 醫藥、建築等);也就意味著受汽車行業(ye) 景氣度擾動程度逐漸下降,新興(xing) 行業(ye) 的湧現提振工業(ye) 機器人景氣度。
除了差異化競爭(zheng) ,我們(men) 認為(wei) 核心零部件自製帶動成本下降更加重要。
自2000年起,中國工業(ye) 機器人進出口平均價(jia) 格呈現出先上升的趨勢,在2011年左右達到最高點,此後,價(jia) 格整體(ti) 呈下 滑趨勢,偶有波動。工業(ye) 品通過每年一定幅度的價(jia) 格下降,實現自動化普及,對於(yu) 傳(chuan) 統人工加工方式不斷滲透。
然而,二者之間的價(jia) 格差距正在縮小,國產(chan) 機器人價(jia) 格下滑幅度小於(yu) 國外。2015-2019年,全球工業(ye) 機器人均價(jia) 從(cong) 32萬(wan) 下降至26萬(wan) ,下降幅度為(wei) 18.75%,而國產(chan) 機器人價(jia) 格從(cong) 24.93萬(wan) 下降至21.38萬(wan) 元,下降幅度為(wei) 14.24%。
國產(chan) 機器人價(jia) 格下降幅度小,而市占率仍低,我們(men) 認為(wei) 主要原因是本土廠商成本優(you) 勢不顯著,而非競爭(zheng) 力大幅提升。
國產(chan) 機器人給予代理商/批發商的毛利潤空間有待提升。
我們(men) 以10公斤級別的六軸工業(ye) 機器人為(wei) 例,發那科/ABB市場價(jia) 可以達到13-14萬(wan) 元,以中位數13.5萬(wan) 來測算,其給 予代理商、批發商價(jia) 格為(wei) 11.5萬(wan) 、10.5萬(wan) 左右,則代理商、批發商毛利空間分別為(wei) 17.4%、28.6%;
而國產(chan) 機器人埃斯頓、新時達的毛利空間相對偏低,其中埃斯頓的代理、批發毛利空間分別為(wei) 14.7%、21.9%,而新 時達為(wei) 8.3%、14.7%。埃斯頓與(yu) 海外機器人差距相對較小,但仍有提升空間。
核心零部件自主化是關(guan) 鍵。國產(chan) 機器人普遍存在發展時間較短、技術基礎薄弱的問題,因而大量國內(nei) 廠商存在主 要核心零部件均依賴外購的現象,在本體(ti) 環節僅(jin) 充當“集成”的角色,這就導致:1)成本居高不下,2)機器人 產(chan) 品性能差、壽命低等問題;
四大家族中實力最強的(全球TOP1)發那科在本體(ti) 環節,除了減速器是外購,其餘(yu) 環節均為(wei) 自製,而實力最弱的 (全球TOP4)庫卡除控製係統自製外均為(wei) 外購;
國內(nei) 機器人廠商開始注重自製,其中埃斯頓自製步伐較為(wei) 領先,在伺服驅動、伺服電機、控製係統等環節逐步實 現自主化,埃夫特、新鬆、新時達在伺服和控製係統環節推進進口替代,埃夫特在減速器領域通過收購開始小批 量替換。
自製化對降成本意義(yi) 巨大。我們(men) 拆分了匯川技術、埃斯頓、拓斯達三家自動化企業(ye) 成本構成均以原材料為(wei) 主,占比 高達80-95%,由此可見對於(yu) 機器人廠商而言,核心零配件采購是非常重要的。
本體(ti) 廠商外采核心零配件實際上是一個(ge) 讓渡利潤的過程,因為(wei) 上遊享受了較高的盈利水平。以諧波減速器龍頭 Harmonic Drive為(wei) 例,其毛利率一般在45%以上,2018年淨利率超過15%,而國內(nei) 公司綠地諧波的毛利率接近50%, 2019年淨利率超過30%。因而,實現關(guan) 鍵環節的自製對於(yu) 降低成本而言意義(yi) 重大。
3 激光加工行業(ye) :切割具備工業(ye) 易 耗品屬性,拓寬新興(xing) 應用場景, 把握具備競爭(zheng) 門檻的環節
3.1. 激光概念的厘清和分類:激光向低波長+高功率+超快方向延伸
按照波長來劃分,連續光纖激光器一般屬於(yu) 近紅外光;IPG指引激光器正在向低波長延伸。
光纖激光器,按照光的波長來劃分,一般是從(cong) 可見光到近紅外光(500nm到1.5μm之間),其特點是:金屬對該波長 範圍內(nei) 的光吸收能力較強,近紅外光適用於(yu) 金屬加工。
按照IPG年報指引,激光器正在向低波長延伸,半導體(ti) 激光器、可見光激光器(藍光、綠光等)及UV激光器等是其目 前主要拓展的產(chan) 品。而傳(chuan) 統的二氧化碳激光器、固體(ti) 激光器(鉺固體(ti) 激光器、銩固體(ti) 激光器等)則屬於(yu) 中紅外、遠紅外 波長範圍。
按照工作方式來劃分,光纖激光器又可劃分為(wei) 連續出光、脈衝(chong) 出光,介於(yu) 兩(liang) 者之間的為(wei) 準連續激光。
連續激光器:出光是連續的,峰值功率達到120KW,主要應用在切割、弧焊、釺焊、打孔等等
半連續激光器(QCW):本質上還是脈衝(chong) 出光,但是脈寬較長,峰值功率為(wei) 23KW,主要應用在切割、弧焊、釺焊、 打孔、金屬淬火(提高金屬延展性、降低直流電阻),尤其適合在點焊、縫焊以及鑽孔應用領域替代燈泵浦YAG激光 器。用途上跟連續激光器有一定重疊。
脈衝(chong) 激光器又可劃分為(wei) 納秒、皮秒、飛秒脈衝(chong) 激光器等
納秒激光器(脈寬較長):峰值功率為(wei) 1MW,主要應 用在薄板的劃線、刻蝕,鑽孔,表麵處理,淬火,打標 等。
納秒激光器(脈寬較短,以下更適用於(yu) 微觀精加工): 主要用在薄板的淬火、矽片/玻璃的切割等;
皮秒激光器(脈寬達到皮秒級別):峰值功率大於(yu) 10MW,主要用於(yu) 打黑、藍寶石/玻璃切割,光伏 /OLED切割
飛秒激光器(脈寬達到飛秒級別):峰值功率大於(yu) 29MW,金屬薄板切割、鑽孔,高精度加工,眼科手術 等。
在工業(ye) 激光器中,光纖激光器成長性最好,固體(ti) 激光器近兩(liang) 年有所增長,氣體(ti) 激光器逐步萎縮
全球範圍內(nei) ,光纖激光器2009-2018年銷售規模從(cong) 1.69億(yi) 美元增長至26.03億(yi) 美元,按照當前匯率計算約為(wei) 180億(yi) 元, 期間CAGR為(wei) 35.50%;光纖激光器在工業(ye) 激光器中的占比從(cong) 2009年的13.7%上升至51.5%。
固體(ti) 激光器16-18年快速增長,從(cong) 4.7億(yi) 美元增長至7.4億(yi) 美元左右,期間CAGR為(wei) 25.5%,主要原因係超快固體(ti) 激光器 增速較快。
在所有激光設備的下遊用途中,工業(ye) 加工為(wei) 最主要應用方向,2019年工業(ye) 加工在所有激光用途中的占比為(wei) 40.6%; 相較於(yu) 2018年而言下降4.4pct。
儀(yi) 器儀(yi) 表與(yu) 傳(chuan) 感(更多應用於(yu) 檢測)與(yu) 科研軍(jun) 事用途成為(wei) 增速相對較快的領域,其2019年分別占比為(wei) 8.4%、12%, 相較於(yu) 2018年分別提高1.4%、5%。
在工業(ye) 加工中,按照使用的成熟度劃分,打標>切割>焊接>精密加工。
3.2. 工業(ye) 激光整體(ti) 規模及行業(ye) 變動規律
我國激光器+激光設備行業(ye) 目前合計的市場規模達到了658億(yi) 元(2019年),2013年行業(ye) 僅(jin) 為(wei) 194億(yi) ,2013-2019年 經曆長達7年的正增長。
我們(men) 認為(wei) 工業(ye) 激光整體(ti) 屬於(yu) 通用自動化範疇。從(cong) 成長性來看,工業(ye) 機器人(2013-2019年CAGR25.74%)>激光 (CAGR22.54%)>注塑機(CAGR8.82%)>金屬成形機床(CAGR為(wei) 0)。但整體(ti) 周期波動較為(wei) 一致,2014、 2017年景氣度相對較高,2015、2018、2019年景氣度相對偏低。
3.2. 連續激光市場:切割由成長走向成熟、但仍有望保持較快增速,焊接+其他用途接力
激光加工滲透度:從(cong) 激光設備與(yu) 切割焊接設備市場空間來看
根據我們(men) 的估算,我國冷切割設備存量約為(wei) 16.62萬(wan) 台,熱切割設備存量約為(wei) 10萬(wan) 台;
而根據fun88官网平台產(chan) 業(ye) 發展報告(2019)及我們(men) 的估算,到2019年底我國切割用激光設備存量為(wei) 7~8.16萬(wan) 台;
不考慮效率差異,激光對於(yu) 傳(chuan) 統切割方式的滲透度約26.26%~30.65%;
而激光切割在中厚板場景下效率遜於(yu) 等離子切割設備,因此實際滲透度可能低於(yu) 上述估算值;
由於(yu) 在激光切割設備中,高功率(1500W以上)占比僅(jin) 為(wei) 20.8%,高功率對於(yu) 傳(chuan) 統中厚板切割方式的滲透 度更低。
激光焊接成本較高,決(jue) 定了其自上而下滲透
激光焊接代表企業(ye) 聯贏激光的設備單價(jia) :如果是成套設備(集成機 器人、自動上下料等),設備單價(jia) 是數十萬(wan) 到上百萬(wan) 不等;如果是 激光焊接機,單價(jia) 為(wei) 20萬(wan) 以上;
而傳(chuan) 統焊機代表企業(ye) 佳士科技、上海滬工設備單價(jia) :根據滬工招股 說明書(shu) ,其手動焊機單價(jia) 為(wei) 1300-1400元左右,氣體(ti) 保護焊機 (更先進的產(chan) 品)單價(jia) 在3500-4000元左右;
因而,激光焊接目前更多地應用於(yu) 汽車/電池/精密金屬加工/光通訊。
焊接市場空間大,激光焊接占比較小
焊接市場空間廣闊,根據國家統計局數據,規模以上金屬焊接切割廠商年收入合計達到475.46億(yi) (2019年);
而我國激光焊接市場目前的體(ti) 量較小。參考fun88官网平台產(chan) 業(ye) 發展報告2019,激光加工設備市場在2018年達到605 億(yi) ;參考strategies unlimited,2017年激光焊接占整體(ti) 工業(ye) 激光器應用的比例為(wei) 16%。則估算激光焊接設備的 體(ti) 量約為(wei) 97億(yi) 元(由於(yu) 激光焊接在國外汽車產(chan) 業(ye) 應用更為(wei) 普遍,因而這一估算可能偏高)。
3.3. 超快激光器:精密加工應用場景應運而生,快速增長的新興(xing) 市場
傳(chuan) 統激光加工處理:起源於(yu) 入射光子-受激電子-聲子轉化而成的熱能,材料通過固態-液態-氣態的三相熱熔過程得到逐步去除, 並且其中的熱擴散過程會(hui) 影響加工處理的質量。
與(yu) 納秒及毫秒激光器相比,超快激光器雖然整體(ti) 功率更低,但由於(yu) 其直接作用於(yu) 材料分子震動的時間尺度,在真正意義(yi) 上實現了 “冷加工”,因此加工精度大大提高。
超快激光器的應用範圍需要厘清,總結而言,其尤其適合脆性非金屬材料加工(由波長決(jue) 定,超快一般為(wei) 紫外等)以及金屬 薄片加工(超快也會(hui) 有紅外,目前成本較高)。
激光焊接:超快激光器使普通激光難以焊接的特殊材料,如玻璃、陶瓷等實現焊接技術革新和突破。
舉(ju) 例:飛秒激光玻璃焊接:電子元器件之間的微連接為(wei) 大難題,傳(chuan) 統的膠水粘合雖然可以實現多種材料之間的連接,但其易 老化、熱解、易受熱膨脹等缺點使得產(chan) 品的可靠性難以保證;普通長脈衝(chong) 激光的能量不易被玻璃吸收而且熱膨脹易使玻璃碎 裂,並不適合微焊接玻璃等透明材料。超短脈衝(chong) 激光與(yu) 透明材料相互作用具有熱效應小及非線性吸收的特點,非常適合透明 材料的微焊接,其原理是將高強度的飛秒激光聚焦在兩(liang) 塊透明玻璃材料的分界麵處,界麵處的玻璃經曆熔化以及再凝結等過 程,最終使得兩(liang) 塊玻璃牢固的結合在一起。
激光切割:激光切割:超快激光器不斷挑戰業(ye) 界最高水準的切割效率,切割質量優(you) 於(yu) 其他激光,滿足更多潛在行業(ye) 的應用需 求。
舉(ju) 例:全麵屏切割:傳(chuan) 統切割方法的機械刀輪在異形切割時開始暴露出切割速度慢、精度低、存在較大毛邊損傷(shang) 等問題,激 光切割在上述方麵優(you) 勢明顯,但仍然存在一定熱影響,超快激光器的激光脈寬進一步縮短,可以使用更小的能量將玻璃切開, 從(cong) 而對玻璃損傷(shang) 更小。其他切割:麵板製造中OLED偏光片的切割、LED晶片切割等。
其他激光微加工:藍寶石和陶瓷是普遍應用於(yu) 微加工技術和精細加工的材料,然後由於(yu) 其質地堅硬, 對熱敏感,傳(chuan) 統製造工藝很難完成,需要通過超快激光器進行微加工處理。
藍寶石凹槽銑削:藍寶石是地球上僅(jin) 此於(yu) 鑽石第二堅硬的材料,很難用機械的方法來加工,需要用激光 器來切割藍寶石。
陶瓷加工:陶瓷材料塑性變小、材料脆性大、易產(chan) 生裂紋,擴展至脆性斷裂,所以在切削加工過程中會(hui) 造成崩豁現象,甚至於(yu) 整個(ge) 工件報廢。通過超快激光器可以完成陶瓷加工精細化處理,減少裂紋產(chan) 生。
光伏電池圖案蝕刻:超快激光在光伏電池的製造中應用空間廣闊。例如在CIGS薄膜電池的製造中,超 快激光可替代原有的機械劃線工藝,顯著改善劃線質量,尤其是對於(yu) P2、P3劃線環節,可以做到幾乎 沒有崩邊現象,也沒有裂紋和殘餘(yu) 應力。
飛秒激光金屬箔切割:飛秒激光切割機是指采用脈衝(chong) 激光時間為(wei) 飛秒段的超快激光,其加工特性 在於(yu) 對材料的熱影響小,與(yu) 材料作用時間超短,在某些材料上低於(yu) 材料分子間的布朗運動時間, 因此熱影響超小,也就不會(hui) 造成超薄金屬材料變形、產(chan) 生毛刺、顆粒粉塵等。
激光金屬蝕刻,打標:相比普通激光器,超快激光器可以進行更精準的蝕刻及標記,更耐腐蝕。
激光表麵處理:激光表麵處理是一種燒蝕過程,在該過程中,材料表麵吸收聚焦的激光能量來實現 良好的修複、修飾效果。主要應用包括去除金屬、玻璃和複合板上的油漆、粘合劑、氧化物、油汙 和脫模等。
航空領域:
為(wei) 提高渦輪葉片的性能和使用壽命,進而提高發動機的性能,需要采用氣膜冷卻技術,這對氣膜孔加工 技術提出了極高的要求,2018年西安光機所開發出國內(nei) 最高單脈衝(chong) 能量的26瓦工業(ye) 級飛秒光纖激光器, 並研製出係列化超快激光極端製造裝備,實現了航空發動機渦輪葉片氣膜孔的“冷加工”突破,填補了 國內(nei) 空白,這種加工方法較電火花加工等方法精度更高,成品率大大提升。
超快激光還可應用於(yu) 纖維增強複合材料的精密加工,加工精度的提升,有助於(yu) 碳纖維等複合材料在航空 航天等高端領域的應用拓展。
醫療領域:
飛秒激光視力矯正:在眾(zhong) 多的近視矯正術中,全飛秒激光手術已經成為(wei) 主流治療近視眼的方法, 與(yu) 傳(chuan) 統的準分子激光手術相比,全飛秒激光手術具有手術準確度高、無明顯疼痛感、術後視覺 效果好等優(you) 勢。
心髒支架切割:由於(yu) 心髒支架壁管極薄,通常采用激光加工代替常規的機械加工。但是,使用 普通激光通過燒蝕融化來加工,這樣加工的心髒支架存在毛刺多、切槽寬度不統一、表麵燒蝕 嚴(yan) 重、筋寬不均勻等一係列問題。近年來,國外企業(ye) 已經開始采用飛秒激光進行支架切割。
在醫療美容方麵,超快激光可用於(yu) 去除色素和原生痣、去除紋身等,也可以用來改善肌膚的衰 老情況。
2019年全球激光器產(chan) 業(ye) 市場規模:2019年全球激光器銷售額為(wei) 147.3億(yi) 美元,相比2018年的137.6 億(yi) 美元銷售額同比增長9.9個(ge) 百分點。中美貿易戰得到一定程度緩和,激光產(chan) 品進出口表現出複出跡象。 2019年激光器在科研和軍(jun) 事市場持續擴張,增長率達到21%以上。
fun88官网平台產(chan) 業(ye) 市場規模:2019年fun88官网平台器市場雖然有所增長但與(yu) 前兩(liang) 年相比增速開始放緩。工業(ye) 、 信息、商業(ye) 、醫學和科研領域的激光設備市場銷售總收入為(wei) 658億(yi) 元,較2018年同比增長了8.8個(ge) 百 分點。
超快激光器成為(wei) 近年來激光市場上最突出的增長點,2015-2019年複合增速為(wei) 70.5%,而全球激光 器市場2015-2019年複合增速僅(jin) 為(wei) 11%。2019年國內(nei) 從(cong) 事超快激光器研發生產(chan) 的企業(ye) 超過25家, 2019年市場空間達到24.5億(yi) 元,已成長為(wei) 相當於(yu) 國內(nei) 光纖激光器收入體(ti) 量30%的市場。
激光產(chan) 業(ye) 鏈長、市場規模大,因而有大量的上市、非上市企業(ye) 。
近年來的趨勢:細分環節的專(zhuan) 業(ye) 化程度越來越高。從(cong) 競爭(zheng) 激烈程度而言,激光設備大於(yu) 激光器大於(yu) 激 光材料/器件。
4 注塑機行業(ye) :公司成長分化明顯
注塑機是將熱塑性塑料或熱固性料利用塑料成型模具製成各種形狀的塑料製品的主要成型設備。注塑機通常由注射係統、合模係統、 液壓傳(chuan) 達動係統、電氣控製係統、潤滑係統、加熱及冷卻係統、安全檢測係統等組成,其中注射係統和合模係統尤為(wei) 關(guan) 鍵。
注塑機的分類方式較多,大體(ti) 上可以按照驅動方式(液壓式、電氣式和電液混合式)、塑化方式(螺杆式、柱塞式和螺杆預塑柱塞注 射式)、注射與(yu) 合模裝置軸線(立式、臥式和角式)、鎖模力(小型、中型、大型)這四種分類方法來進行分類。
我國注塑機控製技術的進展:
傳(chuan) 統控製方式 :一般采用簡單的繼電器、接觸器控製,控製方式多為(wei) 開環控製,結構簡單,但抗幹擾能力差,控製精度低。
可編程序控製器控製方式:20世紀60年代末發展起來的可編程序控製器(PLC)是一種較好的控製裝置,較傳(chuan) 統方式的抗幹擾能力及控 製精度有了很大程度的提高,但它的抗幹擾性、可靠性和溫度控製精度在有些時候還顯得不夠理想。
計算機控製方式 :采用計算機進行控製是更為(wei) 高級的控製方法,這是注塑機控製係統今後的發展趨勢。目前,微機控製係統主要包括 單機係統和多機係統兩(liang) 大類型。這兩(liang) 類控製器的結構各有特點,基本能夠滿足不同層次的需求。
注塑機技術正朝著節能化、精密化、智能化的方向發展。目前,世界發達國家的注塑機控製技術比較先進、成熟,其特點是普遍采用 實時閉環控製和CRT或LCD顯示屏的過程監控,並通過多重處理將盡可能多的處理工作分配給外圍裝置完成,以提高注塑機內(nei) 的通訊 能力,減輕主控部分負荷,一定程度上代表了注塑機控製技術的未來走向,也是我國注塑機控製技術的未來走向。
在全球塑料成型設備行業(ye) 市場,歐美國家及日本仍然占據領先地位。注重創新和長期發展的積累使得歐美及日本企業(ye) 生產(chan) 的注塑機在 高端市場上具有優(you) 勢。而國內(nei) 注塑機企業(ye) 憑借性價(jia) 比優(you) 勢,主要集中於(yu) 中低端市場。注塑機的主要應用領域包括家用電器、汽車工業(ye) 和通用塑料工業(ye) ,下遊行業(ye) 的發展這可能會(hui) 推動注塑機行業(ye) 的增長。
我國已經是塑料機械生產(chan) 大國、消費大國和出口大國,2012年塑料製品產(chan) 量增長速度顯著下降至8.99%,隨後三年增速持續降低, 2015年增速僅(jin) 1%,隨後四年塑料產(chan) 品產(chan) 量仍增長增長,增長率不超過4%。考慮到我國對於(yu) 環保的的要求,預計塑料製品的產(chan) 品會(hui) 繼續保持低速增長狀態,行業(ye) 趨於(yu) 飽和。
根據中國塑料機械工業(ye) 年鑒,2017 年全球注塑機市場規模達到 82.11 億(yi) 美元,預計 2025 年將達到 104.29 億(yi) 美元,年複合增長率 (CAGR)為(wei) 3.03%。考慮到我國2012-2017年年均複合增長率達6.29%,預計注塑機行業(ye) 發展速度趨緩。
從(cong) 地區來看,中國、韓國、印度及東(dong) 南亞(ya) 、北美地區將成為(wei) 注塑機的主要市場。北美過去幾年的市場地位不可忽視,未來仍然將保持 穩定發展,美國市場的變化將對全球注塑機的發展產(chan) 生重要影響。歐洲也是重要的地區之一,2017 年市場規模達到 18.71 億(yi) 美元, 預計 2025 年達到 22.83億(yi) 美元,年複合增長率預計為(wei) 2.52%。
從(cong) 國際上看,德國、奧地利、中國、日本等國家的塑料成型設備產(chan) 量占到了全球的大部分產(chan) 量。其中以德國為(wei) 代表的歐洲國家生產(chan) 的精密注塑機、大型注塑機,以日本為(wei) 代表的電動注塑機,占據了大部分的高端市場。國 內(nei) 的注塑機由於(yu) 發展起步較晚、技術製約等原因,目前主要集中在中低端市場。隨著我國模壓成型裝備技術的 不斷進步與(yu) 革新,與(yu) 日、歐的差距正在不斷縮小,國內(nei) 龍頭企業(ye) 正在向高端市場不斷邁進。高端注塑機市場的 進口替代是趨勢,將會(hui) 為(wei) 國內(nei) 塑機企業(ye) 帶來增量,有較大的替代潛力與(yu) 空間。
從(cong) 國內(nei) 來看,注塑成型行業(ye) 是一個(ge) 充分市場競爭(zheng) 的行業(ye) 。目前,我國注塑機行業(ye) 已經形成了長三角和珠三角兩(liang) 個(ge) 產(chan) 業(ye) 群,其中長三角地區以海天國際為(wei) 龍頭,伊之密、震雄等主要集中在珠三角地區,也具備較強的競爭(zheng) 實 力。
注塑行業(ye) 產(chan) 業(ye) 鏈廣泛,其上遊行業(ye) 即包括鋼材、冶金鑄造等機械類零部件生產(chan) 加工行業(ye) ,也包括液壓零件、電子儀(yi) 器儀(yi) 表、電子元器 件等傳(chuan) 動類和控製類零部件生產(chan) 加工行業(ye) ,此外還包括高分子材料、模具等配套工業(ye) 。上遊原材料的技術水平、供給能力、價(jia) 格波動 對本行業(ye) 的經營有較大的影響。
下遊行業(ye) 包括塑料建材、汽車配件、家用電器和3C 產(chan) 品、物流、包裝材料及其他普通塑料製品行業(ye) 。注塑機行業(ye) 的周期性與(yu) 宏觀經濟 發展的周期性基本一致。
一方麵,塑料製品工業(ye) 產(chan) 值的增長直接拉動了注塑機的需求,從(cong) 而促進注塑機製造業(ye) 的發展;另一方麵,塑料製品需求的不斷變化以 及塑料材料研發的推陳出新促使注塑機製造商的技術也不斷創新發展。近年來,塑料製品行業(ye) 需求的不斷變化,推動注塑機行業(ye) 技術 向高精密、高效率、低能耗、環保安全和智能化等方向不斷發展。
注塑機生產(chan) 廠家較多,主要集中在長三角、珠三角等經濟發達地區。其中上市公司主要包括伊之密、海天國 際、震雄集團等。
海天國際成立於(yu) 1966年,於(yu) 2006年11月在香港交易所上市,其主要業(ye) 務為(wei) 設計、開發、製造、銷售注塑機 及相關(guan) 部件並提供有關(guan) 的支持服務,是國內(nei) 注塑機行業(ye) 成立較早、規模最大的企業(ye) 。總市值為(wei) 279.3億(yi) 元, PE(TTM)為(wei) 14.29,PE(2020 E)14.22。
伊之密成立於(yu) 2004年,於(yu) 2015年在深圳交易所上市,公司一直專(zhuan) 注於(yu) 模壓成型專(zhuan) 用機械設備的設計、研發、 生產(chan) 、銷售及服務,為(wei) 客戶提供從(cong) 方案設計、產(chan) 品製造到維修服務等全方位的個(ge) 性化解決(jue) 方案,在其最新的 主營業(ye) 務收入中,注塑機占比達67.73%,總市值為(wei) 45.19億(yi) 元,PE(TTM)為(wei) 35.73,PE(2020 E)19.38。
震雄集團有限公司成立於(yu) 1958年,於(yu) 1991年在香港聯合交易所上市,總部設於(yu) 香港,主要的生產(chan) 及研發中 心設於(yu) 中、港、台三地,廠房共占地超過80萬(wan) 平方米。是目前全球注塑機銷售量最大的生產(chan) 商之一。總市值 11億(yi) 元,PE(TTM)為(wei) 11.72。
力勁科技成立於(yu) 2004年,主營業(ye) 務主要為(wei) 壓鑄機,其次為(wei) 注塑機、數控CNC,其收入未有明顯增長,2019 年財報約為(wei) 25億(yi) 元,2015年財報約為(wei) 23億(yi) 元,總市值為(wei) 5.8億(yi) ,PE(TTM)為(wei) 158x,利潤不足300萬(wan) 人民幣。
注塑成型行業(ye) 是一個(ge) 充分市場競爭(zheng) 的行業(ye) ,注塑機廠家較多,廠家分化較大,盈利能力差別大,主要上市公司中,其規 模及營業(ye) 收入也差別明顯,反映出注塑機這一行業(ye) 競爭(zheng) 激烈的狀況。
國內(nei) 主要的上市公司ROE差別也較大,反應出不同公司的盈利能力有差別,其中震雄集團處於(yu) 較低水平,其近5年來 ROE在5%以內(nei) ,而伊之密、海天集團的近5年的ROE都在10%以上,處於(yu) 行業(ye) 較高水平,表明公司創造利潤的能力強。
國內(nei) 上市公司的銷售方式也有所差別,其中海天國際以區域 代理商銷售方式為(wei) 主,而其他幾家公司則以直銷為(wei) 主。銷售 方式的不同可能造成銷售費用以及銷售利潤率的不同。
國內(nei) 主要上市公司的銷售毛利率差別較大,這反應公司銷售 策略以及公司的市場地位,較低的銷售毛利率可能與(yu) 公司采 用低價(jia) 占領市場的策略有關(guan) ,亦反映出公司在注塑機市場上 的地位不同,市場地位高的企業(ye) ,其品牌效應和定價(jia) 權高, 能以較高的價(jia) 格將產(chan) 品銷售給客戶,從(cong) 而取得較高的銷售毛 利率。
銷售淨利率的對比反應出來公司的銷售費用高低,高的銷售 淨利率代表了公司的成本的控製強,其在未來的市場競爭(zheng) 中 就占據優(you) 勢的地位。
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