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机械行业复盘与展望紧抓受益技术变革趋势的

发布时间:2022/11/7 14:18:22   

(报告出品方/作者:中国银河证券,鲁佩,范想想)

一、年上半年行情回顾

(一)板块整体表现:二季度逐渐筑底企稳

年上半年受疫情冲击、国际局势、以及部分赛道板块估值较高等因素影响,A股经历了一轮深度调整,沪深指数最深跌幅达到23.05%,机械板块最深跌幅达到35.82%。截至年6月初,机械板块走势与大盘基本一致。年初至今机械行业累计涨幅为-20.87%,累计涨幅位居26位。从走势看,年初至今基本与大盘走势一直,但机械行业走势整体弱于大盘。我们认为,一方面由于上半年长三角及各地频繁受疫情点发影响,制造业生产节奏受原材料、货运、交付等因素影响,叠加几个典型产品的微观数据销量增速相对偏弱,影响了二级市场表现;另一方面,上游原材料上涨,下游销售竞争加剧,或也压制了中游机械制造业的盈利水平,从而导致板块整体表现差强人意。

(二)板块估值:市场情绪回温,估值逐步修复

截止年6月10日,机械设备板块估值水平为31倍,较年初的33倍基本持平,一季度主要由于整体市场情绪偏弱,叠加俄乌国际局势所带来的负面影响,大部分行业估值均下行,至年中,市场情绪回温,疫情逐步可控,估值修复,目前机械行业估值水平位于全行业11位。

(三)子行业表现:受资源品涨价影响,油服设备表现较佳

我们将机械设备行业划分为5个大领域15个小领域,年初至今涨幅居前的细分子领域主要是油气开发设备,油气设备受上游石油等资源品价格上涨影响,上游资本开支呈预期增加,带动石油开发设备上涨。其余子板块中,注塑机、光伏设备、轨道交通设备等子板块,相对跌幅较小。

(四)个股表现:能源产业链相关个股表现突出

从个股角度看,机械板块年涨幅居前的股票有两个特点:(1)与上游资源品相关的机械设备产品涨幅较高,如油气装备、采掘装备等;(2)小市值为主,大部分涨幅居前的标的市值仍低于百亿。

二、展望,机械设备板块仍面临多重压力,何处突围

(一)机械板块仍然面临多重压力

1、多重因素共同作用,下游投资乏力致使需求放缓

二季度以来多地疫情反复,致使下游投资端稳而偏谨慎。中国经济由高速增长阶段向高质量发展阶段切换,年以来固定资产投资增速呈下行趋势。整体来看,年4月固定资产投资完成额累计达亿元,略超过疫情前年同期水平,同比累计增幅为6.8%,增长主要受益于基建地产投资与制造业投资的拉动。基建端适度超前有所体现。年1-4月,基础设施投资累计同比上升8.26%,环比提升,略高于年水平。

疫情防控逐渐步入常态化,经济增长速度有所减缓,从年四季度开始逐渐显现出承压态势,市场对于基建投资逆周期转呈预期加强。从典型的机械产品销量作为前瞻性指标来看,年5月重卡、挖机销量分别达4.7万辆、2.1万台,同比分别下降71%、24%,重卡和挖机单月销量持续负增长,侧面说明整体下游需求有所减弱。我们预计年在稳增长政策背景下,全年基建增速或将保持稳定。

房地产端,地产投资继续边际转弱,政策有所放松。年1-4月房地产开发投资完成额同比下降2.7%,或受疫情反复点发影响,环比增速下降。年1-4月商品房销售面积达.15万平方米,累计同比下滑20.9%;其中住宅销售面积累计下滑25.4%,销售端下滑或存在一定的季节性因素。1-4月房屋新开工面积累计下滑26.30%,累计施工面积不变,累计竣工面积下滑11.90%。年初,部分城市的房地产政策有所放松,部分城市如广州、南京降低房贷利率,无锡将个人住房转让增值税免征年限由5年调整为2年,但在销售数据上存在一定撕裂,我们预期年二季度以后在部分地方城市销售政策逐步放松的预期下,房地产投资或将稳步增长。但与此同时,在“房住不炒”的基本政策指引下,以及限购政策的持续把控,未来地产的投资预计将呈现稳定趋势。

制造业投资环比回升,长三角疫情影响逐步修复。年1-4月,制造业投资完成额同比上升12.20%,环比提升,且高于往年增速水平。从前瞻性的指标PMI来看,年5月的制造业PMI为49.60,环比提升2.2个百分点,虽持续处于荣枯线一下,但修复较快,或因为前期受长三角地区疫情严重,影响开工造成短期下滑。

资金端来看,企业中长期贷款余额增长趋缓。由于企业投资资金主要来自于自筹资金与贷款,因此受到这两项的共同影响。截至年4月末,我国企业中长期贷款余额78.72万亿元,连续保持增长态势,但增长幅度有所减缓。我们认为,在制造业融资的驱动下,制造业投资在未来有望进一步修复,其中高技术制造业由于具体有较高景气度,可能成为重要的投资驱动力。

面临多重压力,稳增长仍是未来主旋律。6月15日,国家统计局新闻发言人付凌晖在发布会上表示,受国际环境复杂严峻、国内疫情冲击等超预期因素的影响,二季度经济运行下行压力加大。面对困难的局面,在党中央坚强领导下,各地区各部门高效统筹疫情防控和经济社会发展,积极稳定宏观经济大盘,加大物流保通保畅力度,强化助企纾困,推动企业复工复产,经济运行实现由受到疫情冲击因素出现下滑到逐步恢复的转变。我们认为,完成GDP增长目标仍是确定的,在面临多重压力的背景下,各地逐步释放稳增长政策,待传导至微观仍需时间。

2、原材料价格处于高位,中游设备成本承压

受全国多地新冠疫情反复,以及国际地缘政治摩擦等因素的影响,成本原材料的价格有所上涨,而机械设备行业所处的中游持续承压。在统计的机械行业家上市公司中,年营业收入较年实现同比正增长的公司占比接近九成,而净利润较年实现增长的公司仅占六成。年,从中位数看,机械行业同比增速中位数为12.52%,不及营业收入同比增速的中位数21.99%;年,从平均值看,净利润同比增速平均值为-43.50%,远低于营业收入同比增速的平均值25.42%。可见,中游制造业两头承压,利润空间因上游原材料和下游销售的激烈竞争被压缩,整体呈现增收不增利的情况。

年,机械行业最主要原料价格均较年大幅上涨,远超工业生产者价格指数(PPI)同比增速。其中,钢材年年平均综合价格指数较年上涨35.88%,沪铝指数年年平均收盘价较年上涨36.73%,沪铜指数年年平均收盘价较年上涨40.08%,塑料指数年年平均收盘价较年上涨19.65%,而工业生产者价格指数(PPI)年同比增速仅为8.10%。

挑选比较有代表性的机械行业龙头公司进行对比,可以发现多数公司年营业成本的增速水平要高于营业收入的增速水平,其中原材料占营业成本的比例基本持平,而从净利率的变化水平来看,多数公司均略有下滑,因此也侧面印证了钢材、铝材等机械行业原材料的价格上涨对机械行业公司的盈利空间有一定挤压。(报告来源:未来智库)

3、制造业景气度下滑加剧竞争,工业产销率有所降低

目前来看,机械行业景气度短期有所下滑,4月的制造业PMI为47.40,环比下滑2.1个百分点,持续处于荣枯线以下,或受长三角地区疫情严重,影响开工造成短期下滑。从行业数据来看机械设备,在毛利率端,我国专用设备制造业和通用设备制造业的毛利率自年起,均显现出承压的态势,有阶段性下行的可能。除了受上游原材料成本带来影响外,以及疫情持续的负面影响,面对下游销售,机械行业也面临着竞争进一步集中和加剧的考验。

年1-4月,工业增加值累计同比增加4%,持续处于正增长区间;其中,通用设备累计同比下降2.7%;专用设备增速保持相对强势复苏,同比增长4.3%,各分项增速在从年的高增速逐渐回落至疫情前的正常水平。

与此同时,机械行业下游销售业逐渐呈现出较为激烈的竞争状态,有从卖方市场逐渐转换成买方市场的趋势,竞争不断加剧。我国工业企业产销率近三年逐年震荡下行,-年工业企业月产销率平均值分别为98.01%、97.89%、97.53%,年3月的工业企业产销率最低下探到94.50%,与近三年的高点相差超过4个百分点,制造业景气度亟待企稳回升,缓解机械下游销售竞争加剧的局面。

4、汇率波动,美元持续走强,机械出口企业有望受益

从出口金额来看,年机械及运输设备出口实现了较为强势增长,-年机械及运输设备出口金额分别为11,.07亿美元、12,.67亿美元、16,.41亿美元,年机械及运输设备出口金额较年增长22.13%。但受到全球其他国家停工停产状况不断缓和以及国内疫情超预期扩散等因素的影响,该上升趋势自年以来仍遇到不少的挑战。纵观年1-4月机械及运输设备当月值出口金额的同比增速,分别为-8.12%、-28.17%、23.69%、-6.97%,上下波动幅度较大,增长乏力问题凸显。

年4月份以来,美元汇率强势走高,预计会在一定程度上缓和增长趋势延续面临的压力,利好国内机械设备出口。一方面,人民币汇率的变动能够直接影响出口商品的价格,从而间接对出口量产生影响。人民币相对贬值时以美元计价的出口商品售价降低,产品的竞争力及销量得以提升,人民币相对升值时以美元计价的出口商品售价升高,产品的竞争力及销量则会受到冲击。因此,这一阶段的美元走高对我国机械行业的出口量有着正面的拉动作用。从出口交货值来看,可以观察到我国通用设备制造业与专用设备制造业的出口交货量曾多次出现跟随人民币汇率趋势变动的现象。

另一方面,由于企业出口一般以外汇交易,人民币贬值有利于企业汇兑收益增加。年,机械行业上市公司汇兑损益的变化趋势同人民币汇率指数的变化趋势基本一致。年全年美元兑人民币平均汇率为6.45,相比年的6.90,人民币升值6.9%,机械行业营业收入总额排名前五的企业年汇兑损益总额为9.29亿元,较年下降57.09%。因此,我们预计今年美元的阶段性强势走高将对我国机械行业出口公司带来积极的影响。

(二)机械板块细分子行业基本面梳理

1、传统专用设备

(1)工程机械:挖机销量降幅收窄,国际化趋势持续向好年工程机械行业在持续5年增长后迎来了下行期,主要由于房地产需求下降以及挖掘机更新高峰期已过而导致国内市场销量下滑,而出口保持高速增长。全年挖掘机销售34.3万台,同比增长5%,年全年挖掘机出口6.8万台,同比增长97%。年5月挖机销量台,同比下滑24%,较4月同比下滑47.3%的降幅趋势明显缩窄;其中国内销量台,同比下滑44.8%;,出口台,同比增长64.0%,国际化趋势持续向好。年1-5月挖机行业累计销量台,同比下滑39.1%,其中出口42,台,在总销量中占比34.5%,同比增长75.7%。

竞争格局方面,工程机械行业总体呈现市场份额集中度不断提高的趋势。从产品来看,混凝土机械市场三一、中联占主导地位;挖掘机械市场呈现市场份额不断向大企业、国产品牌集中的趋势,具有品牌、规模、技术、服务及渠道优势的龙头企业将获得更大的竞争优势;起重机械市场由三大国产品牌三一、徐工、中联主导。

(2)轨交装备:重点企业年营收基本持平,受疫情影响招标及交付减少轨交行业未来市场空间仍然庞大,为了缓解城市交通压力,城际市域轨交新增建设量逐渐增加,地铁、城轨、市域铁路逐渐成为城市居民偏好的出行方式之一。铁路方面,年全国铁路固定资产投资完成亿元,同比下滑4%。年全国铁路投产新线公里,其中高速铁路公里。全国铁路营业里程达到15万公里,其中高速铁路达到4万公里。城轨方面,年全国城市轨道交通投资完成额亿元,同比下滑7%。年共有50个城市开通城市轨道交通,运营线路总长度.8公里,其中地铁.7公里,占比78.3%。年新增运营线路长度.1公里。我们预计,因疫情延后的轨交装备投资将在近些年逐步释放。

(3)油服油装:复工复产下,油价持续上涨带动油气装备需求年全球经济复苏推高石油、天然气等能源矿产需求,叠加地缘政治等因素,世界油气供需出现局部不平衡,国际油气价格大幅上涨;WTI原油期货均价68.01美元/桶,全年涨幅超过55%,创下12年来最大年度涨幅,布伦特原油期货价格均价70.94美元/桶,全年涨幅超过53.6%,创下5年来最大年度涨幅。油价居高不下,短期内油气设备有望迎来量价齐升的景气期。

长期来看,全球经济增长率、石油天然气的价格走势、全球石油勘探开发支出及油气开采规模、石油天然气消费需求、全球各国“碳中和”政策是影响行业景气程度的决定性因素。长期看,全球低碳政策对石油天然气等传统能源有一定压制,新能源在能源结构中占比将持续提升。

(4)煤机矿机:需求有所回升,长期看好煤机智能化、矿机国际化趋势年全国原煤产量41.3亿吨,同比增长5.7%,创历史新高,全国煤炭消费量增长4.6%,煤炭消费量占全国能源消费总量的56.0%。基于保障国家能源安全和应对气候变化两大目标任务,煤炭在未来一段时期内仍将是我国的主体能源。煤矿机械行业承担着为煤炭工业提供技术装备的任务,年的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》发布,到年的《煤矿智能化建设指南年版》,煤炭开采智能化趋势显现,煤矿客户对智能化开采装备和系统的需求持续增加。年5月4日,经国务院批准,人民银行在去年11月创设的亿元煤炭清洁高效利用专项再贷款的基础上,再增加亿元再贷款额度,用于支持煤炭开发使用和增强煤炭储备能力。

矿山机械是为固体原料、材料和燃料的开采和加工提供装备的重要基础行业之一,服务于黑色和有色冶金、煤炭、建材、化工等重要基础工业部门。从世界范围内来看,矿石资源主要分布在南美、澳洲等地,全球铁矿石集中分布在澳大利亚、俄罗斯和巴西等国,铜矿集中分布在智利、澳大利亚和秘鲁等国,因此矿山机械在海外拥有更广泛的应用市场。年大宗商品大幅上涨,采矿业产能利用率以及资本开支有所提升,带动矿山机械需求。

(5)船舶海工:新船订单大幅增长,集装箱需求及价格仍处高位造船方面,年我国造船完工万载重吨,同比增长3.0%,全球市场份额47.2%;承接新船订单万载重吨,同比增长.8%,全球市场份额53.8%;手持船舶订单万载重吨,同比增长34.8%,全球市场份额47.6%,三大造船指标均保持全球领先。年1-4月,我国造船完工万载重吨,同比下滑22%,全球造船完工万载重吨,同比下滑20%。

集装箱方面,年受益全球经济持续复苏,集装箱贸易量增长强劲,需求激增,叠加供应链繁忙,运价指数保持高位,新箱价格保持高位,年全年集装箱预计产量万TEU,其中干箱万,高峰时箱价接近美元/TEU。年1-4月,由于国内疫情影响叠加俄乌冲突的持续,集装箱出口数量及均价环比下滑。

2、新兴专用设备

(1)锂电设备:新一轮动力电池扩产潮起,新能车渗透率持续提升年锂电设备需求量增幅明显,中国锂电设备市场规模为亿元,同比增长.25%,全球市场规模达到亿元,同比增长78.95%;中国的锂电设备市场规模占比达到66.6%。年,中国新能源汽车产量销量均增长显著,产量为.5万辆,同比增长.52%;新能源汽车销量为.1万辆,同比增长.57%。同时,新能源汽车的渗透率也快速上升,年中国新能源汽车渗透率为13.36%,相比年增长达到.2%。年5月新能源乘用车零售销量36万辆,同比增长91%,单月新能源车国内零售渗透率26.6%,同比提升15个百分点。(报告来源:未来智库)

动力电池方面,年中国动力电池累计产量达到.69GWh,同比增长.44%;其中磷酸铁锂电池累计产量为.38GWh,占总产量57.07%,同比增长.88%;三元电池累计产量为93.86GWh,占总产量42.73%,同比增长93.59%。年我国动力电池装车量累计.5GWh,同比累计增长.8%;其中三元电池装车量累计74.3GWh,占总装车量48.1%,同比累计增长91.3%;磷酸铁锂电池装车量累计79.8GWh,占总装车量51.7%,同比累计增长.4%。

(2)光伏设备:政策利好不受宏观经济影响,设备需求景气向上光伏设备需求来自终端光伏装机需求和技术迭代带来的更新需求。光伏装机需求方面,随着全球碳中和目标以及我国“双碳”战略的持续推进,太阳能光伏装机量不断提升;叠加美国取消反规避调查,白宫提出两年内不会对进口太阳能产品征收新关税,美国及全球光伏装机需求有望增加。据中国光伏行业协会统计,我国年光伏新增装机量达54.88GW,同比增长13.69%。受益于国内巨大的光伏发电项目储备量,年我国光伏新增装机量预计将达到75-90GW,十四五期间我国年均新增装机规模有望达到70-90GW,全球光伏新增装机有望达到-GW,光伏产业高景气有望延续。

要实现光伏发电量占比的快速提升,光伏设备的降本增效是主要途径,更高的转换效率和更低的生产成本成为产业发展趋势。随着P型PERC电池逐步达到其理论效率,N型电池工艺性价比优势逐渐显现,有望进入大规模产业化阶段,给设备带来新的需求。

(3)3C设备:复工复产及刺激消费后需求有望回升年,中国智能手机产量为12.72亿台,同比增长9.00%。年一季度,中国智能手机产量为2.74亿台,同比增长2.10%;消费电子出货量短期承压,随着后续复工复产、各地消费刺激政策出台,后续需求有望恢复。

年全球PC电脑出货量为3.41亿台,同比增长23.93%。其中中国PC电脑出货量为0.57亿台,同比增长16.09%,占全球PC电脑出货量的16.72%。全球平板电脑出货量1.亿台,同比增长2.86%。其中中国平板电脑出货量为0.28亿台,同比增长21.68%,占全球平板电脑出货量的16.86%。

(4)半导体设备:年营收利润创新高,国产替代未来成长空间巨大半导体设备行业是一个全球化程度较高的行业,受国际经济波动、半导体市场、终端消费市场需求影响,其发展呈现一定的周期性波动。年全球半导体销售额为55.59万亿美元,同比增长26.2%;年Q1全球半导体销售额为.8亿美元,同比增长23%。年半导体设备销售额大幅提升。

根据SEMI发布的《全球半导体设备业发展回顾与展望》报告显示,年全球半导体设备销售总额首次突破亿美元,创亿美元新高,增长达44%。根据中国电子专用设备工业协会数据统计,年国产半导体设备销售额约为亿元,自给率约为17.5%。在下游需求和自主可控的迫切需求下,半导体设备国产化替代成为大势所趋,也呈现了巨大的市场空间。

3、通用设备

(1)机床及工具:年景气度高,长期看好国产数控刀片进口替代趋势年我国金属切削机床产量60.2万台,同比增加35%,金属成形机床产量21万台,同比增加4%。年我国进口的机床达10.74万台,与年基本持平,机床进口金额达82.4亿美元,同比增长24.9%。我国机床数控化率近年来整体保持着稳定增长,目前关键工序数控化率仅达到50%,参考欧美日本等发达国家机床数控化率接近%,我国机床的数控化程度的提升空间很大。刀具作为数控金属切削机床的关键零部件,具有消耗品属性,除了每年新增数控机床的增量需求,仅存量机床的配备需要,都将带动数控刀具的消费需求。我国是钨产量大国,钨是刀具的主要原材料,国家和地方政策支持叠加制造业提质升级,数控刀具进口替代是我国刀具行业的主要发展方向。

(2)注塑机:年行业高景气,压铸一体化将带来新增量根据中国塑料机械工业协会数据显示,年国内注塑机产量同比增加7%,销售额同比增加17%。根据中国塑料机械工业协会发布的《中国塑料机械工业行业十四五发展规划》统计,“十三五”期间,由于国内产业整休水平和技术的提升,市场上替代进口效果显著,在塑料机械市场的空前增长下,进口设备在-期间仅从15.25亿美元增长到17.89亿美元,平均年增长3.24%;年注塑机进口金额7.43亿美元,同比增长25.2%。

出口方面,塑料机械出口额从年的18.91亿美元增长到年的28.46亿美元,年均增长8.52%;年注塑机出口金额16.93亿美元,同比增长39.1%。我国是名副其实的塑料生产与销售大国,在全球塑机市场上的影响力举足轻重,随着塑料机械相关技术的进步革新,国内企业不断选用先进制造技术和设备,广泛采用现代化管理方法和先进制造生产模式,在国内外市场的竞争力与影响力不断提升。

(3)机器人:后疫情时代需求将加速释放年工业机器人行业实现快速增长,国家统计局数据显示,年我国工业机器人产量36.6万台,同比增长44.9%,连续保持六年增长,~年CAGR达49.3%。年一季度我国工业机器人产量10.25万台,同比增加10.2%,其中三月份产量4.43万台,创六年来单月产量新高,可见工业机器人行业长期向好的发展趋势没有改变。

得益于国家政策的支持、劳动力成本上升,及疫情显著加速国产替代,年,几乎所有的自动化产品线均保持了高速增长,增速大于15%,其中高端装备、产业升级、工业互联网相关的产品线增速大于30%,如运动控制、传感器、工业云、CNC等细分领域。

(4)激光:市场应用不断拓宽,国产替代进程顺利随着激光技术自身的发展,全球激光行业的影响与市场应用在不断拓宽,激光加工工艺的精准化、智能化等突出优势得到充分体现;通过自动化激光加工设备提升产品质量与生产效率、降低人工成本已成为行业趋势。

据中科院武汉文献情报中心编制的《中国激光产业发展报告》测算,过去十年,中国激光设备市场整体销售收入规模从年的亿元增长到年的亿元;年中国激光设备市场整体销售收入规模预计为亿元,相较年度增长18.50%。据OptechConsulting测算,-年全球激光加工设备市场CAGR约为11.4%,中国工业激光设备-年CAGR约21.7%。同时根据《年中国激光产业发展报告》,我国光纤激光上器市场规模达到94.2亿元,占全球份额约为43.7%。由此可见,我国已经成为光纤激光器需求与应用的主要市场。(报告来源:未来智库)

三、紧抓受益技术变革趋势的设备投资机遇

(一)光伏设备:新增装机增长叠加技术迭代,设备需求景气向上

1、光伏产业链面临的技术变革

降低度电成本、开发高效电池,即降本增效是行业发展趋势和主流方向。硅料环节目前主流技术路线为改良西门子法(产物为棒状硅),流化床法(产物为颗粒硅)凭借无需破碎、可连续加料等优势加速渗透;拉棒环节,CCZ连续直拉法省去了单晶棒冷却时间,大大提升生产效率;硅片向薄片化、大尺寸方向发展,以有效较少单片硅耗量及硅棒的切割损耗;在开发高效电池方面,目前主流的P型电池向光电转化效率更高的N型(TOPcon、HJT、xBC)电池转变。在上游环节的技术变革影响下及降本增效目标驱动下,组件环节技术变革主要围绕适应电池片调整、提高转换效率及单位电池片密度而进行。

2、硅片设备

(1)硅片连接上游硅料及下游电池片,目前单晶硅片是市场主流多晶硅片占比快速减少,单晶硅片市占比从年不足20%提升至年95%。硅片是实现多晶硅原料向光伏晶硅电池转变的必经阶段。单晶硅片制造企业主要利用单晶硅炉生产单晶硅棒,多晶硅片企业主要利用铸锭炉生产多晶硅锭,而后再将其加工成单晶硅片或多晶硅片,最终用于制造晶硅电池片。光伏硅片可分为多晶和单晶硅片,当硅原子以金刚石晶格排列晶核的晶面取向相同为单晶,否则为多晶。因单晶电池光电转换效率可比多晶电池高2-3%,在光伏电池降本增效的目标驱动下,单晶硅片市占比迅速提升。

硅片制造工艺步骤主要包括拉晶、切片,目前设备均已实现国产化,拉晶过程根据掺杂剂不同分别得到P型或N型硅片,切片步骤目前主要采用金刚线切割。拉晶工艺主要包括Fz(悬浮区熔法)、Cz(直拉法),Fz法可生产高纯度单晶,但对多晶硅原料的尺寸、设备、技术要求较为苛刻,生产成本高,目前主要用于对硅片要求更高的半导体领域。光伏领域主要使用Cz法,Cz法过程中掺杂三价硼族得到P型硅片,五价磷族得到N型硅片。拉晶环节核心设备为单晶炉,已全面国产化。

光伏硅片切割主要采用线锯切割方式,分为游离磨料和固结磨料两种,前者以砂浆切割为代表,通过钢线、游离液体磨料及待切割硅料三者摩擦作用进行切割;后者采用金刚线(金刚石粉固定在钢线上)进行切割,具有切割速度快、硅片品质高、成本低的优点,目前在单晶领域金刚线切割已完全取代砂浆切割。切片环节核心设备为多线切割机,国产厂商已主导市场。

(2)硅片环节迎大尺寸、薄片化、N型化历史机遇拉晶环节降本路线主要是大尺寸及优化投料工艺。目前公认大尺寸体系可降低全产业链生产成本约0.07-0.09元/w,拉晶环节老旧单晶炉已无法拉制尺寸硅片对应硅棒,单晶炉设备迎更新需求。

当硅片尺寸在一定范围内增大时,不换设备只改变夹具就可增加产出率,有效摊薄单位成本。自年中环和隆基18X的相继推出,大尺寸硅片在年三季度市占比首次超过50%并持续增加中。根据PVInfoLink预测,到年末,大尺寸硅片包括和的市占将达79%。老旧单晶炉设备热屏内径一般不超mm,有的仅为mm,而目前硅片对应硅棒外径约mm,原单晶炉已无法满足尺寸硅片所需硅棒的拉制需求。目前8-12英寸第四代且实现全自动化升级,第四代的炉型(mm向下兼容mm),热场尺寸达36英寸以上,单炉投料量达kg以上。

RCZ(多次投料复拉法)在拉制单根硅棒时留下部分硅溶液使得坩埚保持高温,可令坩埚多次利用,目前成为主流技术。CCZ(连续直拉法)可以一边加料一边拉制晶棒,增加了拉晶效率,单晶电阻率一致性强、品质更高,对硅料要求高,更适合拉制N型硅,有望成为下一代拉棒主流工艺。切片环节降本路线主要是薄片化及切割细线化。

硅片薄片化可以有效减少硅材料消耗,提高单位产能,目前市场主流的、单晶硅片厚度达到um,相比年减薄了16%。年以来,受到硅料价格快速上涨影响,硅片厚度有加速减薄的趋势。同时,为减少切片环节因锯缝造成的硅料损失,金刚线切割呈现细线化趋势,金刚线母线直径已由年的80um降至年43um左右。N型电池具有弱光响应好、光致衰减小等优点,有更大的效率提升空间,N型电池是电池技术发展主要方向,对应N型硅片需求进一步增加,N型硅片相比P型硅片需要纯度更高的多晶硅料。

根据CPIA预测,年N型硅片市占将达10%左右,预计年市占达到25%。年以来硅棒/硅片规划及在建规模已超GW,带动硅片设备需求。产业链垂直一体化趋势愈发明显。年硅料硅片涨价潮以来,光伏电池片、组件厂商愈发认识到硅料、硅片环节重要性,促进部分下游厂商加快垂直一体化的布局,呈现进一步整合趋势。

3、电池片设备

(1)P型向N型转换,高效电池技术路线引领光伏发展新纪元高转换效率牵引下,BSF→PERC→N型电池(主要包括异质结电池和TOPcon电池)技术总路线清晰,年PERC新建量产线市占91.2%,N型电池市占3%,随着N型电池成本的降低及良率的提升,市占有望进一步提升。对四年以来的电池片渗透率进行复盘,年常规BSF电池市占率达83%,随着PERC效率得到市场认可,市占率由年15%提升至年86%,基本全面替代BSF电池。年,新建量产产线仍以PERC电池产线为主,随着PERC电池片新产能持续释放,PERC市场占比进一步提升至91.2%。

年BSF电池市场占比下降至5%,较年下降3.8%。N型电池(主要包括异质结电池和TOPcon电池)量产规模仍较少,市占比3%,具体而言,TOPcon产品良率低的关键技术问题仍未完全解决,异质结电池制造成本端仍比TOPcon高0.2元/w左右(目前PERC、TOPCon、HJT设备投资成本分别为0.12、0.21、0.4元/w)。根据CPIA预测,伴随高效N型电池生产成本的降低及良率的提升,预计年N型电池量产线市占比将超50%。

TOPCon与PERC产线兼容性高,可以由PERC电池设备升级改造,激光掺杂有望进一步提升效率,先进电池厂良率已接近PERC电池产品,截止年末产能预计达到44.5GW。限制PERC电池技术发展主要原因是效率提升问题,年P型单晶PERC电池平均量产转换效率达到23.1%,较年提高0.3个百分点,已接近PERC24.5%效率极限。TOPCon通过在电池表面制备一层超薄隧穿氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层,二者共同形成钝化接触结构,提升电池开路电压和短路电流,从而实现光电转换效率。TOPCon单晶电池年量产平均转换效率24%(CPIA),极限效率值为28.7%,有很大提升空间。晶科能源年TOPCon电池量产效率达24.5%,良率已接近PERC电池产品。硼在硅中扩散慢,常规扩散方法难度高,而激光掺杂具有低损伤、高效掺杂等优势,激光掺杂有望进一步提升效率。

HJT电池工序简单可控、光致衰减低、效率高,相较其他路线有明显优势,目前单瓦制造成本高是阻碍HJT迅速扩张的重要原因。目前HJT电池组件1GW的总投资约7亿元人民币左右(其中:电池设备投资接近4亿元/GW)。主要降本增效路线:一是微晶技术量产,电池片平均转换效率显著提升。二是浆料平价,通过引入12BB以上多主栅技术、优化网版、银包铜量产导入等工作,显著降低浆料成本。目前华晟M6-12BB电池单片银耗量已降至mg以下,导入银包铜浆料后年内有望将HJT电池银浆耗量降至mg/片。三是硅片薄片化,异质结的对称结构、低温或无应力制程可以适应更薄的硅片,um厚度超薄HJT专用硅片的量产导入,在当前成本结构下可直接降低HJT产业链成本约0.17元/w(Solarzoom)。

xBC技术将PN结、基底与发射区的接触电极以交指形状做在电池背面,可最大减少光学损失,相较于常规电池可以获得更高的电流,目前制程工艺复杂,激光开槽技术可用于背面钝化层开膜上,可简化工艺流程,大幅降低生产成本。隆基绿能HPBC电池泰州4GW将于年8月投产。

4、组件设备

在上游环节的技术变革影响下及降本增效目标驱动下,组件环节技术进步方向主要包括适应电池片栅线调整的多主栅串焊工艺、提高光电转换效率的半片等工艺、提高单位面积电池密度方向的叠瓦、拼片等工艺。前的组件设备只可兼容到尺寸,在硅片大尺寸趋势下,由于组件设备的不兼容性,-年行业扩产的重要驱动力来自于大尺寸设备对小尺寸的替代。光伏组件制备核心设备为串焊机,价值量占组件设备价值量的三分之一左右,受益于大尺寸组件的占比上升,串焊机更新周期由原来的3-5年缩短至一年半。

(二)电动车产业链设备投资机遇

1、动力电池扩产潮叠加技术革新,锂电设备景气上行

(1)新能源汽车进入高速发展期,动力电池装车量快速增长年全球新能源汽车销量实现逆势增长,在汽车市场中占比快速提升。根据EVTank数据,年全球新能源汽车销量达到万辆,同比大幅增长.51%。中国新能源汽车市场产销两旺表现突出,年新能源汽车产量为.5万辆,同比增长.52%;新能源汽车销量为.1万辆,同比增长.57%;连续7年位居全球第一。

同时,新能源汽车渗透率实现快速上升,全球市场新能源汽车渗透率由年的4.1%上升至年的7.93%。年中国新能源汽车渗透率大幅提高至13.4%,相比年增长8pct。截至年5月,我国新能源汽车渗透率已上升至24.01%。

在新能源汽车市场的强劲增长态势下,动力电池装机量大幅提升。年,中国动力电池累计产量达到.69GWh,同比增长.44%。其中磷酸铁锂电池累计产量为.38GWh,占总产量的57.07%,同比增长.88%。三元电池累计产量为93.86GWh,占总产量的42.73%,同比增长93.59%。年,我国动力电池累计装车量.5GWh,同比累计增长.8%。其中三元电池累计装车量74.3GWh,占总装车量的48.1%,同比累计增长91.3%;磷酸铁锂电池累计装车量79.8GWh,占总装车量51.7%,同比累计增长.4%。

下游市场需求旺盛,锂电池市场空间广阔。“双碳”目标和新能源汽车渗透率的提升,带动动力锂电池市场规模持续扩张。消费锂电池方面,尽管传统3C电子进入存量时代,但其整体规模体量仍在,同时可穿戴设备、无人机、电子烟等新兴领域也能为消费锂电池市场带来需求增量。储能锂电池方面,一系列鼓励储能发展的产业政策的落地叠加储能应用场景的多元化将会为储能锂电池带来可观的发展空间。年全球锂电池出货量为GWh,同比增长%。其中动力锂电池出货量为GWh,同比增长.89%,占锂电池出货量的71.05%。消费锂电池出货量为63GWh,同比增长5%,占锂电池出货量的10.48%。储能锂电池出货量为GWh,同比增长.36%,占锂电池出货量的18.47%。

(2)新一轮动力电池扩产叠加技术迭代,锂电设备需求高增受益于新能源汽车迅猛发展背景下,动力电池需求的快速增长,动力电池厂商开启新一轮扩产潮。年,国内动力电池企业发布扩产项目规划超过GWh。根据GGII预测,全球动力电池规划产能将达1TWh。年,全球锂电设备市场规模达到亿元,其中中国锂电设备市场规模为亿元,在全球市场份额中占比达到66.6%。中国锂电设备在全球市场占据半壁江山,本轮扩产将充分利好锂电设备龙头企业。

动力电池工艺不断革新,促进锂电设备多环节技术升级。年9月,特斯拉发布电池,采用无极耳、干电极技术,充放电效率比传统圆柱电池提升6倍,可提高续航里程16%,度电成本下降56%。相比传统电池,电池的生产工艺在涂布、分切、焊接等前段、中段多个工艺环节均需要进行设备的技术升级,以激光设备为主的相关设备厂商充分受益。

卷绕/叠片是锂电池生产中段工序电芯制造中最为核心的环节,卷绕工艺难度较低,生产速度较快,成本较低,被广泛应用于圆柱形与方形电池;叠片工艺生产的电芯能量密度高、内阻小、充放电速率高,主要应用于软包电池。随着比亚迪刀片电池、蜂巢L6等大尺寸、薄片化动力电池的陆续推出,卷绕工艺难以满足电芯生产要求,叠片机在方形电池中的渗透率有望提升。另一方面,根据SNEResearch数据,Q1方形电池市场份额为63.6%,同比提高10.5pct,方形电池占比回升,将利好相关叠片设备企业。

2、换电市场扬帆起航,设备厂商率先受益

(1)补能需求+政策导向,推动换电市场快速发展随着新能源汽车渗透率的快速提升,新能源汽车的补能需求也大幅提高。目前,新能源汽车补能方式主要有充电和换电两种。充电补能分为慢充与快充两种形式,分别对应交流充电桩与直流充电桩。交流充电桩功率较低,电池需要8-10小时才能充满。直流充电桩功率较高,电池在半个小时内就可充满80%,但是直流充电对电池损耗较大。换电模式为直接更换电池进行补能,通过换电站对大量电池集中储存、集中充电,于站内为新能源汽车提供电池更换服务,按换电方式可分为底盘换电、侧方换电和分箱换电。

相比充电模式,换电模式在土地利用,补能效率、电网调配等方面更具优势:1)换电模式土地利用率更高。在充电模式下,每一个停车位都需要配备一个充电桩,新增的补能需求只能通过新建充电桩的方式满足。同时车辆对于车位的占用时长难以控制,容易出现充电桩闲置的情况。而换电站类似加油站,需要更换电池补能的车辆可以做到随换随走,对于土地的需求主要集中在前期建设上。

2)换电模式补能效率更高。即使是在快充模式下,将电池充满80%也需要半个小时。然而,换电模式通过更换电池的方式,可以将补能时间缩短至5分钟以下,大幅提升补能效率。(报告来源:未来智库)

3)换电补能有利于电网错峰配电。受用户工作与生活的影响,目前充电桩的使用主要集中在某几个时间段,加重电网负担。换电模式下,换电站能够在夜间用电低谷期对电池充电,降低电网调峰幅度。另外,夜间充电还能降低充电成本。以北京一般工商业为例,电压在1千伏以下的充电电价为峰时每度1.42元,谷时每度0.29元,两者之间有1.13元的价差。同时,换电站的形式也有助于运营商统一调配,统筹管理。

国家陆续发布多项政策,自上而下推动换电模式发展。自年起,我国发布各项政策大力推进换电模式建设。年5月,换电首次被写入政府工作报告,同年10月,国务院发布的《新能源汽车产业发展规划(—年)》,提出鼓励开展换电模式应用。年10月,工信部在全国11个城市启动新能源汽车换电模式应用试点工作。同年11月,《电动汽车换电安全要求》正式实施,成为我国换电行业的第一个基本通用性国家行业标准,有望推动换电行业标准化,促进换电市场发展。

在政策推动和新能源汽车市场的飞速发展下,我国乘用车换电站数量快速增加。截至年5月,我国已建成乘用车换电站数量从年1月的座,增长至座,环比增加2.64%。从市场格局来看,蔚来、奥动新能源和伯坦科技为主要的换电站建设企业,其中蔚来的市场份额达到63.92%。

(2)换电站布局进程加速,设备市场空间巨大目前,我国布局换电站的玩家主要可以分为三类:1)以北汽、吉利、蔚来为代表的车企;2)以宁德时代为代表的动力电池企业;3)以奥动新能源为代表的第三方运营商。

蔚来换电站主要面向C端客户,并推出独有的BaaS服务。自年ES8起,所有电动车均支持换电。年,蔚来推出车电分离的电池租用服务(BaaS)模式,并与宁德时代、湖北省科技投资集团以及国泰君安国际控股有限公司子公司共同投资电池资产公司。用户分别购买电动汽车和租用电池,选择BaaS服务购买75kWh和kWh的新能源汽车可分别节省元和600元,并对电池每月支付元和元的租用费。蔚来自年4月起部署的第二代换电站,将换电时间缩短至3分钟内,可容纳13块电池。

宁德时代推出巧克力换电块,布局换电市场。年1月18日,宁德时代发布专用电池交换网络品牌EVOGO,推出由“换电块、快换站、APP”三大产品共同组成的组合换电整体解决方案和服务。其中,电池块采用宁德时代的CTP技术,重量能量密度超过Wh/kg,体积能量密度超过Wh/L,能够提供km左右的续航。同时,该电池块适配目前80%以上的已上市电动汽车以及未来三年内在专用EV平台上开发的电动汽车。快换站占地约三个停车位,最多可储存48个电池块,只需一分钟即可更换单块电池。APP承担了不同模块与消费者之间的纽带作用,提供了人、车、站、电块的相互连接和服务。

奥动新能源作为第三方运营商,与车企和电池厂紧密合作。奥动开发了独有的底盘卡扣式换电技术,换电站可实现20秒全程自动化极速换电,日服务量可满足辆出租/网约车或辆私家车,设备占地面积仅平方米。奥动新能源通过与电池厂合作开发换电电池包,并设立奥动电池银行,可实现电池全生命周期管理。多家企业发布换电站规划,换电设备市场规模广阔。根据主要换电站建设企业的布局规划,预计年我国将建成换电站超0座,以单换电站设备价值量-万元计算,对应设备投资规模45-60亿元;到年建成换电站达0座,对应设备投资规模-亿元。

3、汽车轻量化趋势明朗,一体压铸设备需求释放

(1)汽车轻量化加速,压铸机市场空间广阔在全球节能减排的大趋势下,汽车轻量化已成为全球汽车工业的一致目标。《中国制造》明确指出轻量化技术是汽车行业未来共同突破的重点方向。为实现“双碳”目标,我国持续推进乘用车平均油耗下行,年我国乘用车(含新能源)平均油耗已从年的6.43L/km下降至5.55L/km。

我国乘用车(含新能源)新车油耗在年、年、年大的目标值分别为4.6L/km、3.2L/km和2.0L/km。有关研究表明,汽车整车重量每减少10%,燃油效率可提高6-8%;重量每减少kg,百公里油耗可降低0.3-0.6L,二氧化碳排放可减少约5g/km。汽车轻量化成为实现汽车降低油耗,节能减排的重要途径之一。

全球新能源汽车渗透率快速提高,亟需轻量化缓解里程焦虑。新能源汽车的三电(电池、电机、电控)系统大大增加了整备质量,相比燃油车,新能源汽车往往重10%。研究表明,纯电动汽车整车重量每降低10kg,续航里程可增加2.5km。作为新能源汽车的难题,提高续航里程一直是消费者的需求和新能源车企的目标。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》对纯电动乘用车轻量化设定的目标是,至年、年和年整车轻量化系数分别降低15%、25%和35%。

随着下游汽车行业的飞速发展,以及汽车轻量化进程的加快,压铸机市场规模持续扩大。压铸机主要应用于汽车(汽车动力总成配件、汽车结构件、方向盘)、摩托车、3C(计算机、通讯、消费电子)、家电、电动工具、航空航天等高科技产业。发达国家与汽车相关的模具需求占模具总需求量的40%以上,目前我国与汽车相关的模具需求约占模具总需求量的30%,其中大部分压铸需求直接来源于汽车压铸件,年我国65%的压铸机应用于汽车和摩托车领域。随着汽车产销规模的逐年攀升,压铸机市场飞速发展,年我国压铸机市场规模达到约亿元,同比增长21.43%。

(2)特斯拉引领,车厂纷纷布局一体化压铸传统压铸vs一体压铸。传统车身制造覆盖四大工艺:1)冲压:借助压力机与模具将板材连续冲压为小块钣金零件;2)焊装:将冲压好的车身零件用夹具定位,采用装配后焊接的方法将其接合形成车身总成(即白车身);3)喷涂:喷涂油漆于白车身上,起到防腐蚀与装饰的作用;4)总装:将车身、动力系统、电控系统、内外饰等各零件装配生产为整车。一体化压铸则通过大吨位压铸机,将多个单独、分散的铝合金零部件高度集成,再一次成型压铸为1-2个大型铝铸件,从而替代多个零部件先冲压再焊接在一起的方式。所需生产零部件数量骤减,同时大幅减少焊接、涂胶环节,极大简化了车身整体生产流程。

特斯拉率先布局一体化压铸,有效实现生产环节降本增效。年7月,特斯拉发布新专利“汽车车架的多向车身一体成型铸造机和相关铸造方法”。年9月,特斯拉宣布ModelY将采用一体式压铸后地板总成,使用意德拉吨级压铸单元GigaPress,将零件个数由70个减少至1-2个,制造成本下降40%,制造时间由传统工艺的1-2小时缩减至3-5分钟。(报告来源:未来智库)

一体化压铸利用3个大型压铸件(车身前底板+CTC电池包上盖与车身中地板+车身后底板)替换由个零件组成的整个下车体总成,可实现整体减重10%,续航增加14%。至年初,特斯拉美国、德国、中国上海的四座整车工厂均已安装超大型压铸机,用于ModelY一体成型后地板生产。年4月开始交付ModelY的德州超级工厂采用一体化压铸工艺,使车身生产时间只需45秒,应用于ModelY车身前后底板生产过程中,大量减少焊接等环节,将多个焊接件减少为1个。此外,该方案可将前后地板零部件数量从个减少至2个,焊接点数量减少超0个。此外,一体化压铸还可将工厂占地面积减少30%,所需技术工人数量缩减至原来的十分之一。

国内外车企紧跟特斯拉脚步,布局一体化压铸技术。随着一体压铸技术在ModelY后地板应用的逐渐成熟,特斯拉将一体压铸逐步推广至ModelY前机舱、Cybertruck后地板等其他结构件上,其中Cybertruck后地板将使用T压铸机进行生产。沃尔沃、大众、蔚来等国内外车企也纷纷布局一体化压铸产能和铝合金材料,从而实现车身轻量化。

(3)下游需求升级,压铸设备企业布局超大型压铸机新能源车企布局一体化压铸带动超大型压铸机需求增长,压铸设备企业率先受益。作为一体化压铸生产的核心设备,目前大型高端压铸设备供应商主要为海外企业,包括布勒、意德拉和意特佩雷斯,其中意德拉于8年被力劲科技收购。为满足新能源车企的一体化压铸需求,国内主要压铸企业加快布局一体化压铸产能。并在年、年分别向力劲科技采购了9台-T的中大型压铸机。在超大型压铸设备需求上升的背景下,国内压铸设备企业陆续进入超大型压铸机领域。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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