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1、工控行业市场分析研究一、工业自动化:千亿级赛道,周期与成长共舞1.1工业自动化下游应用场景丰富工业自动化是指将自动化技术运用在机械工业制造环节中,实现自动加工和连续生产,提高机械生产效率和质量,释放生产力的作业手段,用以代替人工操纵机器和机器体系进行加工生产,在工业生产自动化条件下,人只是间接地照管和监督机器进行生产。从下游应用来看,可以分为OEM和项目型市场;1)OEM市场:工厂自动化(FA),用于离散工业。主要是标准化、批量生产的机械市场,客户是设备生产商,一些小量、定制的非标准大型装备,不纳入到这个范畴。主要行业有纺织机械、包装机械、起重机械、食品机械、塑料机械、橡胶机械、机床工具、电梯
2、、印刷机械、暖通空调、电子设备制造业、风电、太阳能、造纸机械、交通运输工具、建筑机械、矿用机械、电源设备等。2)项目型市场(EU):流程自动化(PA)。主要是控制流程工业的生产过程,实现连续生产和加工,包括冶金、化工、电力、汽车、石化石油、市政、建材、公共设施、造纸、矿业等。工控产品按照功能主要可以分为控制层、驱动层和执行层三个层次。从产业链来看,工控可以分为上游、中游和下游,上游主要是PCB、绝缘材料、元器件、芯片等原材料,下游是OEM和项目型市场。游按照功能不同可以分为执行、驱动、控制和运行监视类:控制层实现对任务的分析、处理和分配,如P1C、DCS等;驱动层将控制层的任务进行解码,变成能
3、被电机、阀门等能够识别的信号,如变频器和伺服驱动器等;执行层则执行相应的任务,包括电机、阀门等。S412:工检产业处情况1.2需求与制造业挂钩,千亿市场持续扩容工控行业由于需求与制造业息息相关,与宏观经济运行情况较为关联。工控行业是制造业的上游行业,收入增长驱动取决于制造业的投资活动,具有较强的顺周期特征。从整体市场来看来看,工业自动化市场与制造者设备增加值强相关,波峰波谷较为一致,与工业投资活动和经济波动联系较大。举例来看,2008-2011年,金融危机后,国内GDP增速开始恢复,整体工控市场保持较高增速;而到了2012年经济增长开始降速,供给侧过剩,设备投资增长处于较低区间;2016年,供
4、给侧改革出清了过剩产能,设备增速有所恢复。从下游市场来看,项目市场占比较高。参考睿工业数据,我国2023年自动化市场为2923亿元,其中项目自动化市场为1721亿元,占比为59%,OEM自动化市场为1202亿元,占比为41%。从具体下游市场来看,OEM市场2023年增速较快,为28%,主要是工业机器人、电池、半导体等新兴行业增速较快;项目型市场2023年增速为10%,冶金、化工等行业保持快速增长,汽车、市政等行业有所下跌。图表7:2023年项目型市场下游情况从具体产品来看,控制层、驱动层和执行层中P1C.DCS、伺服系统、低压变频器、CNC等市场规模较大,其中21年P1C市场规模为158亿,同
5、比增速21%;工控机市场规模120亿,同比增速14%,低压变频器市场规模283亿,同比增速20%;伺服系统233亿,同比增长35%;CNC市场144亿,同比增长33%。二、行业拐点将至,国产替代进程有望提速2.1 中长期成长逻辑不改,新一轮景气周期有望开启人口红利消退叠加劳动力价格上升趋势下,制造业自动化水平有望提升。从宏观数据来看,一方面,我国1559岁人口占比呈现下降趋势,2023年占比为62.23%,相比2011年下降6.57pct,人口红利逐渐消退,与此同时,制造业就业人数也呈现下降,2023年仅为3828万人。另一方面,我国劳动力就业平均工资逐年上涨,2023年城镇就业人口年平均工资
6、为10.68万元,同比上升9.7%,而以美国为例,参考中国信通院数据,2001-2018年美国人均实际工资复合增速仅为0.88%o我们认为伴随我国企业用工成本的快速增加和人口红利的退坡,提高自动化水平降本增效有望成为未来制造业发展趋势。我国制造业人均增加值与美国仍有差距,未来依然有增长空间。从数据来看,我国制造业人均增加值2023年为12.7万美元,而美国为20.3万美元,制造业依然有增长空间。而与此同时我国就业人口受教育程度不断提高,2023年全国就业人口中大学本科比例超过10%,大学就业人口逐渐成为就业市场主力,在此其情况下,工程师红利逐渐显现。在双重因素的驱动下,我国制造业自动化转型铸就
7、了基础。此外,考虑疫情影响已经逐步消退,制造业前景有望改善,对投资自动化产线和设备的需求有望提升,整体自动化水平或将快速提升。复盘历史:制造业产成品库存降低,工控行业景气度有望回升。从我国制造业周期来看,从2000开始,我国制造业库存经历了7轮周期,平均持续时间是34年左右(30-40个月),目前处于主动去库存阶段。从整个库存周期来看,可以分为四个阶段:1)第一个阶段,被动去库存,当需求开始好转,当期需求大于当期生产,库存开始减少;2)第二个阶段,主动补库存,需求旺盛,生产加速扩张,当期生产大于当期需求,整体库存量(产成品和原材料库存)增加;3)第三个阶段,被动补库存,需求开始放缓,生产也开始
8、放缓,然而当期生产还是高于当期需求,产成品库存依然升高,但原材料库存降低;4)第四个阶段,主动去库存,需求继续下滑,预期开始悲观、生产开始收缩,产成品库存下降。原材料库存也进一步下降。图表14:中美两国制造业人均增加值(万美元)*%*0r5?5勺4n%25O中国美国信贷是支持企业扩张设备的主要资金来源之一。企业在进行投资决策时,不仅需要考虑是否能提升自身盈利能力,也同样需要考虑外部的资金支持。宏观货币政策的宽松带来融资成本的下降,从而促进企业设备扩张。从企业库存周期来看,对照中期借贷便利(M1F)I年利率,一般去库存周期伴随着信贷的扩张,从而支撑企业渡过较为艰难的主动去库存周期。从目前利率来看
9、,一年期的中期借贷便利已经逐步下降到较低水平,有望对制造业未来扩张起到信贷支持。从今年数据来看,工业企业产能利用率有所提升,受疫情影响,2023年12月增幅不大。我们认为,随着疫情影响的减弱,整体工业企业产能利用率有望提升,同时由于PPI向下穿过CPI,PPI与CPI的剪刀差转正,整体利润有望向制造业集中,从而带动工业企业投资。2023年政府工作报告提出:推动产业向中高端发展,把制造业作为发展实体经济的重点,保持制造业比重基本稳定,鼓励企业加快设备更新和技术改造,将固定资产加速折旧优惠政策扩大至全部制造业。我们认为制造业有望进入下一轮景气周期,工控行业景气度有望提升。图表19:中国PPI和CP
10、I情况()20.0015.0010.005.00号8息8.0000.00-5.00-o.-15.00中国ppi:生产资料:当月同比中国:CP上当月同比PMI指数回暖,工控行业景气度有望上行。PMI是监测宏观经济走势的先行性指数之一。从制造业PMI指数的构成上看,2月制造业PMI大幅上行主要由生产指数和新订单指数拉动,显示当前供需两旺是推动制造业景气度上扬的主要动力。生产指数和新订单指数分别为56.7%和54.1%,较上月上升6.9和3.2个百分点。从PMI指数可以看出,在生产端和需求端,经济修复的力度在不断增强,同时PMI(新订单)-PMI(产成品库存)数据显示企业开始进入被动去库存状态,我们
11、认为,随着制造业的回暖,工控行业整体景气度有望上行。2.2 行业现状:先进制造+“双碳目标”催化,关注下游结构性机会2023年以来整体工业自动化市场有所承压,行业增速放缓,2023Q3整体市场增速约2.4%。行业整体处于磨底期。从下游来看,2023年第三季度项目型自动化市场规模为483亿元,同比增长7.8%。从2023年初延续至今的形式来看,项目型行业增速始终高于OEM型行业,2023年三季度OEM自动化市场规模为265亿元,同比出现6%的下滑幅度。具体来看:1)项目型市场有所复苏,从三季度来看,化工、汽车、煤矿、市政及公共设施等板块同比增幅明显,在国有资本投资的支持下,市场保持明显增长态势,
12、参考MIR分析,由于大宗商品涨价叠加俄乌冲突的影响,推动我国国家储备能力计划落实,我们认为未来项目型市场有望维持较高增速;2)OEM市场出现结构分化。传统OEM行业(橡胶、纺织等)虽出现降幅收窄,但仍较为低迷;与民生(食品饮料、制药等),智能装备相关(机器人等)的行业企稳回升;新能源相关(电池、光伏等)的行业,继续保持较快增速。我们认为,随着疫情影响的减弱、供应链恢复正常,和下游需求回升,整体OEM市场有望迎来行业拐点。机床一般应用在传统制造业上,与传统制造业投资较为相关,而工业机器人与先进制造业投资较为相关,因此可以通过两者数据来反应当期工控产品需求情况。从目前数据来看,受疫情影响,机床类产
13、品产量表现较差,工业机器人22年大多数月份仍处于正增长。虽然近几年工业机器人市场经历短期波动,但中长期依然有望向好,MIR预测2023年中国工业机器人增速或将提升至12%左右,未来几年仍将保持2位数增长。我们认为,在产业结构调整趋势下,先进制造业有望成为未来发展重点。IH及27:中国工业机器人产量及同比情况“双碳”政策驱动,新能源产业异军突起。2023年我国提出,2030年要实现“碳达峰”,2060年要实现“碳中和”,“双碳”目前成为我国发展方向之一。从中短期来看,2023年,国务院印发“十四五”节能减排综合工作方案,方案明确到2025年,全国单位国内生产总值能源消耗比2023年下降13.5%
14、。中国能源转型已成为大势所趋,要实现“双碳”目标,新能源是重点领域,电力系统的清洁转型是中国实现双碳目标的核心抓手。我们认为,以光伏、风电为代表的新能源,以储能为代表的柔性调频资源,以新能源车等为代表的用电产业链有望长期向好,维持较高景气度,从而带动相应设备的扩产和销售。2.3 “价格+本地化服务+响应速度”三重优势下,本土品牌有望崛起工控行业产品国产替代趋势明显。近年来,国内工控厂商的研发能力和综合实力显著增强,获得了进口替代方面的很多机会。根据M1R睿工业数据,2023年在中国低压变频器、伺服、传感器、小P1C市场中,本土品牌份额均有提升,以伺服市场为例,本土品牌市占率由2016年的27.
15、6%提升至2023年的43.3%0国产品牌VS海外品牌产品对比:海外品牌产品线更加完备;国产品牌广度提升,整体性能逐步接近海外产品。从产品线角度来看,海外品牌由于积淀更加深厚,经过多年发展,已经形成多个综合型工业自动化行业巨头,产品线覆盖面更广一些。而国产品牌近几年发展较快,企业产品线逐步扩张。以汇川技术为例,其产品覆盖了变频、伺服、可编程逻辑控制器、人机交互、传感器、电机、CNC控制器、工业机器人等,产品线广度逐渐提升。从性能和价格层面分析,国产价格相对较低,同时性能与海外相接近。以伺服系统为例,国内伺服系统与海外差距缩小,价格相对较低。伺服的性能主要观察四个指标,编码器精度、电机过载能力、
16、最高转速以及速度频率响应的能力。对比国内外伺服性能可以看出,松下综合表现较好。国内厂商方面,汇川优势明显,各项指标与安川接近,不过价格上国产更具优势。总体来看,国产伺服在中低功率上,基本与海外处于同一水平线,产品性能接近海外水平。服务对比:国内响应速度和定制化更好,交付较为及时供应链短缺情况下,海外厂商多次涨价。2023年以来,工业自动化市场规模提升明显,但自动化厂商却饱受原材料涨价、上游芯片供应影响,面对成本变高、订单众多、供货周期变长等压力,2023年以来多家企业涨价,以2023年为例,海外头部自动化企业多次涨价,单次涨价幅度较高,国产品牌性价比提升。MCU等交期拉长。参考芯八哥数据,从工控类MCU市场来看,在正常情况下的交期基本在1420周左右,供货周期自2023Q2开始逐渐拉长,2023Q4开始,头部大厂中德仪、瑞萨、NXP、ST、英飞凌交期均进一步拉长