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1、2022 年深度行业分析研究报告 2 正文目录正文目录 工业节能产业链梳理工业节能产业链梳理.3 工业绿色低碳转型关键期,“十四五”单位工业绿色低碳转型关键期,“十四五”单位 GDP 能耗再降能耗再降 13.5%.4 重点行业领域:重点关注绿色数据中心建设重点行业领域:重点关注绿色数据中心建设.9 重点行业:关注钢铁/石化化工/有色/建材节能技术.9 关注绿色数据中心建设,制冷系统节能是 IDC降低能耗的关键之一.10 用能设备:关注电机用能设备:关注电机/变压器变压器/锅炉锅炉/压缩机技术创新和进口替代压缩机技术创新和进口替代.14 高效节能电机:强制能效标准提高,中国全面进入 IE3 高效
2、电机时代.14 压缩机:关注磁悬浮、气悬浮等节能高效新技术的应用.18 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.18 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.22 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.25 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.25 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.27 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.33 工业锅炉:锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系统.35 工业工业用户多能互补,余热利用
3、应用空间大用户多能互补,余热利用应用空间大.38 民用供热:从清洁到低成本,空气源/水地源热泵进入成长期.38 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.40 余热锅炉完成进口替代,细分产品市场集中度高.42 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.43 推荐标的推荐标的.46 汉中精机(002158 CH,买入,目标价 40.0元)H1业绩表现优异,深耕冷热产业链,真空泵/热泵布局新能源 46 冰轮环境(000811 CH,买入,目标价 18.47元)聚焦低碳能源技术,推广多能互补应用.46 英维克(002837 CH,增持,目标价 35.7元)Q2利
4、润环比改善,储能业务加速成长.46 QUcZoWcZaVmZrRnNnP8O9RaQnPnNtRpNkPnMnNlOtRoP8OnMoOwMoOqRwMpMtP 3 工业节能产业链梳理工业节能产业链梳理 工业节能设备主要包括工业节能设备主要包括工业动设备工业动设备以及余热利用设备。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。图表图表1:工业节能产业链工业节能产业链 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 图表图表2:相关产业链公司梳理(估值日期:相关产业链公
5、司梳理(估值日期:2022 年年 10 月月 19 日)日)市值市值(亿元)(亿元)最新收盘最新收盘价(元)价(元)EPS(元)(元)PE(x)行业分类行业分类 股票名称股票名称 股票代码股票代码 YTD(%)2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 数据中心节能技术 英维克 002837 CH 160.15 17.94 36.85 0.47 0.58 0.81 78.10 63.32 45.77 数据中心节能技术 三花智控 002050 CH 788.20 -12.15 21.95 0.47 0.64 0.82 46.80 34.53 26.76 数据中心节能技
6、术 佳力图 603912 CH 32.02 2.06 10.54 0.28 0.34 0.46 37.60 31.07 22.85 数据中心节能技术 中石科技 300684 CH 46.99 -21.09 16.73 0.47 0.68 0.98 35.68 24.47 17.15 余热利用 西子洁能 002534 CH 133.80 -42.12 18.10 0.57 0.34 0.87 31.83 53.14 20.79 余热利用 海陆重工 002255 CH 43.46 -26.29 5.16 0.39 -13.19 -余热利用 华光股份 600475 CH 93.82 12.84 9.
7、94 0.80 0.94 1.19 12.42 10.53 8.36 余热利用 冰轮环境 000811 CH 86.74 -23.03 11.63 0.40 0.57 0.76 28.83 20.45 15.23 余热利用 双良节能 600481 CH 313.34 66.50 16.75 0.17 0.63 1.08 101.03 26.59 15.45 节能电机 卧龙电驱 600580 CH 172.78 -27.41 13.14 0.75 0.89 1.10 17.49 14.71 11.93 节能电机 江特电机 002176 CH 338.19 -4.53 19.82 0.23 2.0
8、5 2.55 87.67 9.67 7.78 节能电机 露笑科技 002617 CH 204.22 -30.13 10.62 0.03 -305.95 -节能电机 鸣志电器 603728 CH 123.76 24.75 29.44 0.67 0.76 1.29 44.26 38.55 22.88 节能电机 江苏雷利 300660 CH 67.94 -9.38 25.92 0.93 1.19 1.62 27.83 21.84 15.99 节能电机 微光股份 002801 CH 64.87 40.78 28.25 1.11 1.49 1.97 25.50 19.00 14.34 节能电机 德昌股份
9、 605555 CH 58.25 -24.06 21.90 1.13 1.47 1.78 19.37 14.93 12.30 空气压缩机 汉钟精机 002158 CH 120.31 -13.78 22.50 0.91 1.09 1.37 24.71 20.66 16.44 空气压缩机 鲍斯股份 300441 CH 41.01 -43.35 6.24 0.41 -15.40 -空气压缩机 东亚机械 301028 CH 36.30 -29.11 9.58 0.48 -20.08 -空气压缩机 开山股份 300257 CH 200.22 26.89 20.15 0.31 0.46 0.68 65.9
10、4 43.38 29.66 空气压缩机 陕鼓动力 601369 CH 213.20 -1.90 12.34 0.50 0.61 0.76 24.86 20.33 16.19 注:预测数据来自 Wind 一致预期 资料来源:Wind、华泰研究 4 工业绿色低碳转型关键期,“十四五”单位工业绿色低碳转型关键期,“十四五”单位 GDP 能耗再降能耗再降 13.5%“十二五“以来十二五“以来我国我国加大加大工业绿色发展工业绿色发展,成果显著。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
11、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%。图表图表3:20022021 年中国能源消费总量年中国能源消费总量 图表图表4:20022020 年中国工业能源消费总量年中国工业能源消费总量 资料来源:国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究 “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,
12、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 20192021 年平均 1600 万吨标准煤的节能量增长 25%。图表图表5:20022020 年中国工业增加值及单位工业增加值能耗年中国工业增
13、加值及单位工业增加值能耗 图表图表6:20122021 年全年全国万元国内生产总值能耗年全年全国万元国内生产总值能耗增速增速 资料来源:国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究 “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“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。0%2%4%6%8%10%12%14%16%1
14、8%0020022003200420052006200720082009200001920202021(亿吨标准煤)能源消费总量yoy-右轴67%67%66%72%65%64%65%72%72%72%71%70%70%68%67%66%66%66%67%60%62%64%66%68%70%72%74%0552002200320042005200620072008200920000192020(亿吨标准煤)工业能源消费总量
15、工业能耗占全国总能耗比重-右轴0.00.51.01.52.02.53.00552002200320042005200620072008200920000192020(万亿元)(吨标准煤/万元)工业增加值单位工业增加值能耗-右轴-6%-5%-4%-3%-2%-1%0%2000021万元国内生产总值能耗降低率 5 图表图表7:我国制造业我国制造业耗能逐年增加耗能逐年增加 资料来源:国家能源局、华泰研究 具体的子行业来说,钢铁、化工、建材、石化、电
16、力、有色、煤炭、纺织钢铁、化工、建材、石化、电力、有色、煤炭、纺织等等八八大重点耗能大重点耗能行业行业的年耗电量的年耗电量占据了工业占据了工业行业耗电量的行业耗电量的 80%以上以上。图表图表8:2020 年我国年我国能源消耗分布能源消耗分布 图表图表9:2020 年工业能源年工业能源消耗分布消耗分布 资料来源:国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究 从从能源消耗的种类上来看,我国工业耗能主要包括三大类:能源消耗的种类上来看,我国工业耗能主要包括三大类:煤炭煤炭、石油、石油以及以及电力。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
17、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。05001,0001,5002,0002,5003,0003,5002003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020(百万吨标准煤)制造业耗能除制造业外其他工业耗能工业67%生活13%交运业8%其他6%建筑业2%农业2%贸易、餐饮、住宿2%其他6%钢铁21%化
18、工18%建材11%石化11%电力10%有色8%煤炭3%纺织2%其他16%6 图表图表10:工业耗电量工业耗电量及占比及占比 图表图表11:工业煤炭工业煤炭消耗及占比消耗及占比 资料来源:国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究 电力供需紧张或将成为常态,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
19、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。图表图表12:全国全社会用电量及增全国全社会用电量及增速速 图表图表13:全社会用电结构全社会用电结构 资料来源:中国能源大数据报告(2022)、华泰研究 资料来源:中国能源大数据报告(2022)、华泰研究 图表图表14:广东省广东省 2021 年年 1 月
20、月-2022 年年 8 月月度市场交易电价趋势月月度市场交易电价趋势 图表图表15:云南省云南省 2021 年年 1 月月-2022 年年 8 月月度双边交易电价趋势月月度双边交易电价趋势 资料来源:北极星电力网,广东电力交易中心,华泰研究 资料来源:北极星电力网,昆明电力交易中心,华泰研究 62%64%66%68%70%72%74%76%01,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,000200320042005200620072008200920000192020(十亿千瓦时)工业耗电
21、量除工业外耗电量占比90%91%92%93%94%95%96%97%05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,500200320042005200620072008200920000192020(十亿千瓦时)工业煤炭消耗量除工业外煤炭消耗量占比0%2%4%6%8%10%12%010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00090,0002012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021(亿千瓦时
22、)全社会用电量yoy-右轴74.0%73.6%74.1%72.8%71.3%70.0%69.3%68.6%68.2%67.5%0%20%40%60%80%100%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021居民用电占比第一产业用电占比第二产业用电占比第三产业用电占比3003504004505005506002021/012021/042021/072021/102022/012022/042022/07(元/MWh)广东省燃煤标杆电价集中竞价统一出清价双边协商交易价格0%5%10%15%20%25%0500300202
23、1/01 2021/04 2021/07 2021/10 2022/01 2022/04 2022/07(元/MWh)双边协商交易价格同比增速 7 图表图表16:2022 年以来部分省份限电年以来部分省份限电方案方案 日期日期 省份省份 文件文件 具体具体内容内容 5 月 5 日 宁夏 宁夏回族自治区 2022 年迎峰度夏有序用电实施方案 重点限制以下用电:违规建成或在建项目;产业结构调整目录中淘汰类、限制类企业;单位产品能耗高于国家或地方强制性能耗限额标准的企业;景观照明、亮化工程;其他高耗能、高排放企业;对执行错避峰用电存在困难或无法适应长周期、高频次错避峰电力用户执行轮休轮停;电力用户可
24、主动申请执行轮休轮停。6 月 6 日 山东 2022 年全省迎峰度夏有序用电方案 优先保障居民生活、能源供应、化肥生产等涉及公众利益、国家安全和国家明确重点保障的用户电力供应,重点压限炼化、焦化、基础化学原料等 14 个“两高”行业用户用电。明确等级划分,按照不低于全网历史最大用电负荷的5%、10%、15%、20%,将有序用电划分为蓝色、黄色、橙色、红色四级预警,对应供电缺口规模分别为 500 万千瓦、1000 万千瓦、1500 万千瓦、2000 万千瓦。合理分解指标,将有序用电压限负荷指标分解落实至各市。压限负荷指标先根据各市“两高”用户可压限负荷占比分解落实,不足部分根据其他行业可压限负荷
25、占比分解落实。6 月 21 日 上海 2022 年上海市迎峰度夏有序用电方案 上海市制定了电力缺口的四级方案,优先限制“两高”用电,对涉及民生保障和稳增长的重点用户只监不限。如遇电力供应缺口,首先使用电力需求响应和协议避峰,尽可能不限电、少限电。近期受持续高温天气影响,上海电网用电负荷一直在历史高位运行,目前已经连续六次刷新负荷历史纪录。6 月 24 日 辽宁 辽宁省工业和信息化厅关于印发 2022 年辽宁省有序用电方案的通知 7、8 月份是迎峰度夏期间的负荷高峰期,预计最大用电负荷达到 3750 万千瓦,同比增长 2.5%。在不考虑电网事故备用的情况下,可靠电源最大供电能力达到 3862.5
26、1 万千瓦,存在电网事故备用不足 200 万千瓦情况。如果夏、冬两季负荷高峰期发生电煤供应不足、联络线净受入电力降低、机组非计划停机增多等突发状况,将出现电力供应紧张。8 月 6 日 浙江 关于同意启动 C 级有序用电的函 从 8 月 8 日起,根据用电缺口实际情况启动 C 级 1250 万千瓦有序用电措施,8 月 9 日再视情调整有序用电等级。8 月 9 日 合肥 致全市电力用户节约用电倡议书 各级党政机关、事业单位减少空调开启时间,制冷温度设置不低于 26,严格控制办公楼装饰景观照明,办公场所3 层楼及以下停止使用电梯;提倡商场、酒店、写字楼等结束营业前半小时关停空调,出入口使用风帘或门帘
27、,适度压减夜间景观照明及各类广告灯用电时间;鼓励广大居民在家尽量利用自然光,电动汽车/电瓶车尽量避开电网负荷高峰时段,利用夜间负荷低谷时段充电。8 月 12 日 南京 节电倡议书 要求机关事业单位带头节电、工业企业严格科学用电、加强公共场所合理用电、提倡家庭生活节约用电。8 月 14 日 四川 关于扩大工业企业电力供需缺口范围的紧急通知 四川省电力供需形势已由 7 月份的高峰时期电力“紧缺”,转变为全天电力 电量“双缺”的严峻局面。8 月 21 日 四川 启动四川省突发事件能源供应保障一级应急响应,主要因素为 7 月以来四川省同时面临同期最高极端气温、历史同期最少降雨量、历史同期最高电力负荷叠
28、加的严峻局面,高温灾害与旱灾并行,电力供需矛盾极为突出;四川省将对全省工业限电停产的期限延长至 8 月 25 日 24 时。资料来源:各地政府官网、北极星、华泰研究 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)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
29、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)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)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)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)持续夯实节能提
30、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。8 图表图表17:工业节能“十四五”规划目标主要任务、行动目标工业节能“十四五”规划目标主要任务、行动目标 项目项目 主要内容主要内容 节能目标 到 2025 年,单位 GDP 能源消耗、用水量比 2020 年分别降低 13.5%、16%左右,农作物秸秆综合利用率保持在 86%以上,大宗固废综合利用率达到 60%,建筑垃圾综合利用率达到 60%,废纸利用量达到 6000 万吨,废钢利用量达到 3.2 亿吨,再生有色全属产量达到 2000 万吨,其中再生铜、再生铝和再生铅产量分别达到 400 万吨、1150 万吨、290 万吨。构建
31、资源循环型产业体系 推动石化、化工、焦化、水泥、有色、电镀、印染、包装印刷等重点行业“一行一策”制定清洁生产改造提升计划;进一步拓宽粉煤灰、煤矸石、冶金渣等综合利用渠道;推进城市固废协同处置等。构建废旧物资循环利用体系 完善废旧循环网络、提升再生资源利用水平,提升汽车零部件、工程机械、机床、文办设备等再制造水平,推动盾构机、航空发动机、工业机器人等新兴领域再制造产业发展,推广应用无损检测、增材制造、柔性加工等再制造共性关键技术等。深化农业循环经济发展 加强农作物秸秆综合利用,坚持农用优先,加大秸秆还田力度,发挥耕地保育功能,鼓励秸秆离田产业化利用,开发新材料新产品,提高秸秆饲料、燃料、原料等附
32、加值等。工业能效提升行动计划 工业和信息化部等六部门印发工业能效提升行动计划,计划主要目标是到 2025 年,重点工业行业能效全面提升,数据中心等重点领域能效明显提升,绿色低碳能源利用比例显著提高,节能提效工艺技术装备广泛应用,标准、服务和监管体系逐步完善,钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业重点产品能效达到国际先进水平,规模以上工业单位增加值能耗比 2020 年下降 13.5%。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,新建大型、超大型数据中心电能利用效率(PUE)优于 1.3,工业领域电能占终端能源消费比重达到 30%资料来源:“十四五
33、”工业绿色发展规划、华泰研究 9 重点行业领域:重点关注绿色数据中心建设重点行业领域:重点关注绿色数据中心建设 重点行业重点行业:关注钢铁关注钢铁/石化石化化工化工/有色有色/建材建材节能技术节能技术 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。图表图表18:石化石化行业能耗总量行业能耗总量 图表图表19:化工化工行业能耗总量行业能耗总量 资料来源:
34、国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究 图表图表20:钢铁钢铁行业能耗总量行业能耗总量 图表图表21:建材建材行业能耗总量行业能耗总量 资料来源:国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究 图表图表22:有色有色行业能耗总量行业能耗总量 图表图表23:电力电力行业能耗总量行业能耗总量 资料来源:国家能源局、华泰研究 资料来源:国家能源局、华泰研究-5%0%5%10%15%20%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,0002006200720082009200016201720
35、1820192020(万吨标准煤)石化行业能源消费总量yoy-右轴-5%0%5%10%15%20%25%010,00020,00030,00040,00050,00060,000200620072008200920000192020(万吨标准煤)化工行业能源消费总量yoy-右轴-10%-5%0%5%10%15%20%010,00020,00030,00040,00050,00060,00070,00080,00020062007200820092000019202
36、0(万吨标准煤)钢铁行业能源消费总量yoy-右轴-200%0%200%400%600%800%1000%1200%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,000200620072008200920000192020(万吨标准煤)建材行业能源消费总量yoy-右轴-5%0%5%10%15%20%25%05,00010,00015,00020,00025,00030,000200620072008200920000192
37、020(万吨标准煤)有色行业能源消费总量yoy-右轴-4%-2%0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,000200620072008200920000192020(万吨标准煤)电力行业能源消费总量yoy-右轴 10 图表图表24:重点重点行业行业推广的节能技术推广的节能技术 技术名称技术名称 适用范围适用范围 目前推广比例目前推广比例 未来未来 3 年年预计预计推广比例推广比例 未来三年预计未来三年预计节节能能力能能力(万万tce/a)钢铁
38、行业钢铁行业 转臂式液密封环冷机 适用于液密封环冷机节能技术改造 20%60%81.8 DP 系列废钢预热连续加料输送成套设备 适用于短流程电炉炼钢领域节能技术改造 20%30%175 高温工业窑炉红外节能涂料技术 适用于工业锅炉节能技术改造 1%5%149.4 有色行业有色行业 600kA 级超大容量铝电解槽技术 适用于铝电解槽节能技术改造 9%15%44.58 铝电解槽智能打壳系统 适用于铝冶炼领域节能技术改造 1%8.85%8.85 建材行业建材行业 建筑陶瓷新型多层干燥器与宽体辊道窑成套节能技术装备 适用于建筑陶瓷生产领域节能技术改造 1%11.9%11.51 水泥窑用系列低导热莫来石
39、砖 适用于建材行业水泥窑节能技术改造 1%5%1.5 石化化工行业石化化工行业 三效溶剂回收节能蒸馏技术 适用于化工、生物、医药等领域乙醇、甲醇、丙酮等溶剂的回收再利用节能技术改造 45%60%305 用于制取优级糠醛的节能蒸馏技术 适用于糠醛生产行业节能技术改造 16%37%10 无水酒精回收塔节能装置的研发技术 适用于无水酒精节能技术改造 20%40%11.8 硫酸铜三效混流真空蒸发技术 适用于化工领域多效真空蒸发节能技术改造 1%5%1.3 模块化梯级回热式清洁燃煤气化技术(MCREG)适用于煤炭高效清洁利用节能技术改造 20%30%260 自支撑纵向流无折流板管壳式换热器 适用于化工领
40、域换热器节能技术改造 1%2%0.62 新型三维整体隐形翅片管换热器 适用于化工领域换热器节能技术改造 1%5%20 高效节能熔炼技术 适用于菱镁行业节能技术改造 2%10%13.53 石墨烯机油添加剂 适用于机油润滑油添加剂领域节能技术改造 1%5%5 改性活性炭吸附、贫油吸收组合油气回收工艺技术 适用于储油库、化工厂、炼化工厂等的油气回收等领域节能技术改造 2%15%98 36 万吨/年高效宽工况硝酸四合一机组技术 适用于化工行业硝酸生产领域节能技术改造 50%80%31.3 资料来源:工信部国家工业节能技术推荐目录(2021)、华泰研究 关注关注绿色数据中心建设,制冷系统节能是绿色数据中
41、心建设,制冷系统节能是 IDC 降低能耗的关键之一降低能耗的关键之一 关注关注重点领域重点领域-绿色数据中心绿色数据中心节能改造节能改造。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
42、控节能产品。IDC 能耗部分主要包括能耗部分主要包括 IT 设备、制冷系统、供配电系统等。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
43、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。11 图表图表25:数据中心不同数据中心不同 PUE 下能耗构成下能耗构成 图表图表26:各类温控方案各类温控方案 PUE 对比对比 资料来源:数据中心间接蒸发冷却技术白皮书(2019 年)、华泰研究 资料来源:工信部、华泰研究 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:蒸发冷却是一种利用水分蒸发制取冷量的高效冷却方
44、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。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
45、 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。图表图表27:间接蒸发冷却系统经济性测算间接蒸发冷却系统经济性测算 项目项目 单位单位 传统
46、冷却系统传统冷却系统 间接蒸发冷却系统间接蒸发冷却系统 机房总冷负荷 kW 17,600 17,600 空调单位冷量初始投资 元/kW 3,000 5,000 AEER-4.5 10.1 空调总初始投资额 万元 5,280 8,800 电费 元/度 0.8 0.8 空调年度运行时间 小时 8,760 8,760 空调年度耗电量 万度 3,426 1,526 空调年度电费 万元 2,741 1,221 空调年度耗水量 万 m 23.13 6.94 空调年度水费 万元 132.75 39.82 年度节约电费+水费 万元 1,613 初始投资额差距回收周期 年 2.18 空调全生命周期(10 年)成
47、本 万元 34,017 21,410 资料来源:数据中心间接蒸发冷却技术白皮书(2019 年),华泰研究 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%IT 设备空调系统电源配电照明PUE=1.92PUE=1.5PUE=1.31.551.351.161.131.081.01.11.21.31.41.51.6风冷解决方案冷冻水自然冷方案直接蒸发冷却方案间接蒸发冷却方案服务器液冷PUE 12 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
48、 CDCC 于 2020 年 8 月的统计,20202022 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
49、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
50、 20202022 年 CAGR 为 40.1%。图表图表28:国内国内 IDC 间接蒸发冷却系统增量市场规模测算间接蒸发冷却系统增量市场规模测算 2018 2019 2020E 2021E 2022E IDC 存量机架数量(万架)226 315 395 484 569 IDC 新增机架数量(万架)60 89 80 89 85 IDC 存量老旧机架替换数量(万架)25 25 25 25 单机架平均功率(kW)5 5.2 5.4 5.6 5.8 IDC 新增+存量替换机架总功率(kW)593 567 638 638 间接蒸发冷却系统渗透率 3%10%15%20%28%间接蒸发冷却系统单位投资额(
51、元/kW)5000 4850 4705 4563 4426 间接蒸发冷却系统市场规模(亿元)-28.8 40.0 58.3 79.1 yoy 39.2%45.6%35.7%注:20-22 年年均存量替换需求以 2019 年存量规模为基数计算,假设 2020 年起新建数据中心暂无存量替换需求 资料来源:数据中心白皮书(2020 年),中国数据中心能耗与可再生能源使用潜力研究,CDCC,数据中心间接蒸发冷却技术白皮书,华泰研究预测 2)液冷:)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,
52、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 3050。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
53、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。13 图表图表29:中国液冷数据中心市场规模中国液冷数据中心市场规模 资料来源:赛迪顾问、华泰研究 未来数据中心以大型和超大型数据中心建设为主,关注未来数据中心以大型和超大型数据中心建设为主,关注领先企业领先企业英维克的规模提升英维克的规模提升。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,
54、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。图表图表30:2016 年中国机房空调市场竞争格局年中国机房空调市场竞争格局 图表图表31:2019 年中国机房空调市场竞争格局年中国机房空调市场竞争格局 资料来源:ICTResearch、华泰研究 资料来源:ChinaIoL、华泰研究 02004006008001,0001,2001,40020192020E2021E2022E2023E2024E2025E保守估计乐观估计(亿元)艾默生30%佳力图10%艾特网能8%依米康8%英维克8%施耐德7%世图兹6%阿尔西4%克莱门特2%其他17%维
55、谛16%英维克10%华为9%世图兹8%格力8%美的8%佳力图7%申菱5%施耐德4%艾特网能4%阿尔西3%依米康3%三菱重工海尔2%克莱门特1%其他12%14 用能设备:关注电机用能设备:关注电机/变压器变压器/锅炉锅炉/压缩机技术创新和进口替代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,“双碳”目标下,国内节能市场有望
56、迎来较快发展,国内节能市场有望迎来较快发展,根据根据中研普华产业研究院中研普华产业研究院,预计预计2026 年国内工业节能产品市场规模达年国内工业节能产品市场规模达 2860 亿元。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%。图表图表32:2022-2026 年国内工业节能服务市场规模年国内工业节能服务市场规模 图表图表33:2022-2026 年国内工业节能产品市场规模年国内工业节能产品市场规模 资料来源:中研普华产品研究院、华泰研究 资料来源:中研普华产品研究院、华泰研究
57、高效节能电机:强制能效标准提高,高效节能电机:强制能效标准提高,中国全面进入中国全面进入 IE3 高效电机时代高效电机时代 电机及压缩机在总耗电量中的比重达到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。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。图表图表34:电机能耗占工业能耗比例超过电机能耗占工业能耗比例超过 50%资料来源:国际能源
58、署、华泰研究 电机作为工业设备的“心脏”,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年中小型电机用电量占工业用电量的 60%以上。以上。20112020 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,20192020 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%。2559.153019.83502.963958.354393.7705001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,5005,00020
59、22E2023E2024E2025E2026E(亿元)国内工业节能服务市场规模16551866.72113.12430.072648.782860.6805001,0001,5002,0002,5003,0003,5002021A2022E2023E2024E2025E2026E(亿元)中国节能产品市场规模 15 图表图表35:2012-2022 年中国工业电机产量及增长情况年中国工业电机产量及增长情况 图表图表36:2012-2022 年中国工业电机行业销售收入及增速年中国工业电机行业销售收入及增速 资料来源:华泰研究预测 资料来源:华泰研究预测 2021 年年 6 月月 1 日,电机新国标
60、开始实施,中国全面进入日,电机新国标开始实施,中国全面进入 IE3 高效电机时代。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(20212023 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
61、吨,减排二氧化碳 2800 万吨。图表图表37:2021 年年 6 月电机新能效标准实施月电机新能效标准实施 IEC60034-2 国际标准国际标准 GB181613-2020 中国新标准(中国新标准(2021 年年 6月月 1 日后)日后)GB181613-2012 中国新标准(中国新标准(2021 年年 6月月 1 日前)日前)IE5 一级能效 IE4 二级能效 一级能效 IE3 三级能效 二级能效 IE2 三级能效 资料来源:压缩机网、中国传动网、华泰研究 图表图表38:电机能效提升计划(电机能效提升计划(2021-2023 年)政策目标年)政策目标 序号序号 主要目标主要目标 1 高效
62、节能电机年产量达到 1.7 亿千瓦 2 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 3 实现年节电量 470 亿千瓦时,相当于奶奶节约标准煤 1500 万吨,减排二氧化碳 28 万吨 4 推广应用一批关键核心材料、部件和工艺技术装备,形成一批骨干优势制造企业,促进电机产业高质量发展 资料来源:电机能效提升计划(2021-2023 年)、华泰研究 图表图表39:电机节能改造推广技术电机节能改造推广技术 技术名称技术名称 适用范围适用范围 目前推广比例目前推广比例 未来五年预计推广比例未来五年预计推广比例 未来未来 5 年预计节能能力年预计节能能力 工业用永磁辅助磁阻同步
63、电机技术 适用于电机系统节能技术改造 350 外资主导 特大型商用领域 资料来源:普华有策空气压缩机行业五大主要趋势助推行业发展持续向好(2021)、华泰研究 我国商用制冷压缩机(我国商用制冷压缩机(3HP 以上)市场规模稳定增长,以上)市场规模稳定增长,2018-2021 年总销售额年总销售额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 1
64、0.45%。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。从从压缩机的种类来看,涡旋压缩机占商用制冷压缩压缩机的种类来看,涡旋压缩机占商用制冷压缩机(机(3HP 以上)市场份额最大。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
65、、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。图表图表59:中国商用制冷压缩机销售中国商用制冷压缩机销售总销量及预测总销量及预测 图表图表60:中国商用制冷压缩机销售中国商用制冷压缩机销售总销售金额及预测总销售金额及预测 资料来源:中商产业研究院、华泰研究 资料来源:中商产业研究院、华泰研究 -10%-5%0%5%10%15%20%25%30%35%40%02004006008001,0001,2001,400200212022E(万台)总销量yoy-右轴
66、-5%0%5%10%15%20%25%30%0500300200212022E(亿元)销售金额yoy-右轴 23 图表图表61:中国中国各类各类商用制冷压缩机销售商用制冷压缩机销售总销量及预测总销量及预测 图表图表62:中国中国各类各类商用制冷压缩机销售商用制冷压缩机销售总销售金额及预测总销售金额及预测 资料来源:中商产业研究院、华泰研究 资料来源:中商产业研究院、华泰研究 竞争格局:高竞争格局:高端节能端节能产品被海外企业占据,国产企业已经切入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,节能改造的升级将进一步促进中国产品进口替代促
67、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国内企业在商用制冷领域螺杆压缩机领域已领域已具备较强研发及制造能力。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
68、(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。系统稳定性、可靠性有更高要求。国内市场上,冰轮环境(000811 CH)、冰山冷热(000530 CH)、江森自控约克(JCI US)和雪人(002639 CH)等具备一定竞争力。汉钟精机是全球少数专注于螺杆式压缩机供应商之一,拥有较为完整的螺杆式压缩机产品系列,能够将螺杆式压缩技术应用于不同的工作环境,例如空气、真空、制冷剂、特殊气体等,顺应不同的
69、下游需求。图表图表63:国内主要工业压缩机企业对比(财务数据为国内主要工业压缩机企业对比(财务数据为 2021 年)年)主营产品主营产品 公司公司 营业收入(压缩机)营业收入(压缩机)毛利率(压缩机)毛利率(压缩机)净利润(净利润(净利率)净利率)压缩机业务应用场景压缩机业务应用场景 螺杆、涡旋、离心等压缩机 汉钟精机(002158 CH)29.8 亿(17.0 亿)34.8%(30.1%)4.88 亿(16.4%)商用中央空调、冷冻冷藏、热泵、空气压缩 机,还覆盖工业领域中真空泵、螺杆、涡旋、离心等压缩机 开山股份(300257 CH)34.8 亿(26.7 亿)30.0%(29.3%)3.
70、09 亿(8.9%)应用于制造业、工程矿山、冶金、石化、空 分、工业、制冷等领域 螺杆压缩机 冰轮环境(000811 SZ)58.3 亿(/)22.0%(/)3.14 亿(5.8%)中央空调、热泵、冷链装备,还覆盖工业领 域中能源化工压缩装备、氢能装备等 螺杆压缩机 鲍斯股份(300441 CH)21.7 亿(9.5 亿)34.8%(33.4%)3.03 亿(14.0%)产品可广泛应用于矿山、冶金、电力等工业 领域 注:瑞智精密以新台币:人民币=4.34:1 汇率转换为人民币 资料来源:Wind、华泰研究 0050060070080090020021
71、2022E(万台)涡旋式转子式活塞式螺旋式离心式0204060800022E(亿元)涡旋式转子式活塞式螺旋式离心式 24 磁悬浮压缩机技术可实现节能磁悬浮压缩机技术可实现节能 50%以上,进入产品推广阶段。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
72、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”。图表图表64:高效动压气悬浮离心压缩机关键技术高效动压气悬浮离心压缩机关键技术工作原理示意图工作原理示意图 资料来源:工信部国家工业节能技术推荐目录(2021)、华泰研究 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(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
73、),可用于可用于离心压缩机系统节能技术改造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,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。图表图表65:气悬浮离心压缩机技术入选气悬浮离心压缩机技术入选工信部国家工业节能技术推荐目录(工信部国家工业节能技术推荐目录(2021)技术名称技术名称 适用简介适用简介 适用范围适用
74、范围 目前推广比例目前推广比例 未来未来 3 年预年预计推广比例计推广比例 未来三年预计节能未来三年预计节能能力(万能力(万 tce/a)高效动压气悬浮离心压缩机关键技术 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。适用于离心压缩机系统节能技术改造 1%4.5%5.4 资料来源:工信部国家工业节能技术应用指南与案例(2
75、021)之五重点用能设备系统节能提效技术、华泰研究 国内国内具备磁悬浮压缩机技术的公司包括: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
76、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。25 泵: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 泵泵:核心零部件和技术进口依赖性仍较高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,节能改造有望促进高端产品进口替
77、代 离心泵占我国泵产量的离心泵占我国泵产量的 90%以上。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
78、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%。图表图表66:中国泵产中国泵产量及预测量及预测 图表图表67:中国规模以上泵企合计主营业务收入中国规模以上泵企合计主营业务收入 资料来源:中国通用机械工业协会、华经产业研究院整理、华泰研究 资料来源:中国通用机械工业协会、华经产业研究院整理、华泰研究 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
79、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。图表图表68:2021 年中国泵进出口月度金额年中国泵进出口月度金额 图表图表69:2021 年中国泵进出口月度均价年中国泵进出口月度均价 资料来源:中国海关、智研咨询整理、华泰
80、研究 资料来源:中国海关、智研咨询整理、华泰研究 -20%-10%0%10%20%30%40%50%60%05,00010,00015,00020,00025,0002001820202022E产量增速万台%-10%-5%0%5%10%15%20%02004006008001,0001,2001,4001,6001,8002,00020001820192020主营业务收入增速亿元%01234567891月2月3月4月5月6月7月8月9月10月 11月 12月进口金额出口金额(亿美元)055404550010
81、2030405060701月2月3月4月5月6月7月8月9月 10月 11月 12月进口均价出口均价进口均价/出口均价(美元)26 行业参与者较多,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。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
82、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。图表图表70:全球泵行业领先企业全球泵行业领先企业 公司名称公司名称 公司简介公司简介 国外领先企业国外领先企业 丹麦格兰富(TheGrundfosGroup)丹麦格兰富成立于 1945 年,是全球泵业领导者之一,该公司从 1952 年开始生产离心泵,主要产品为用于供热空调的循环泵,用于工业、供水及污水处理的离心泵和计量泵。1994 年,丹
83、麦格兰富在上海设立办事处,开始进入中国。赛莱默(Xylem)赛莱默是领先的全球水技术公司之一,致力于开发创新的技术解决方案。公司的产品和服务专注于市政、工业、民用和商用建筑等领域的水输送、水处理、水测试、水监测和水回用。公司在全球拥有 17000 余名员工,运用其在诸多应用领域的技术专长,专注于提供可持续的综合解决方案。意大利佩德罗(PedrolloS.p.a.)意大利佩德罗成立于 1974 年,主要产品有 50 多种类型的水泵,包括涡流泵、离心泵、自吸泵、污水泵、潜水泵、深井泵等,水泵年产能达200 万台,产品广泛应用于工业、农业、家用等领域,产品销往全球 160 多个国家和地区。德国凯士比
84、(KSBSE&Co.KGaA)德国凯士比成立于 1871 年,是全球领先的泵、配件和相关系统供应商之一。泵领域的产品包括私人雨水使用的输送系统,以及大型发电厂的工艺泵和锅炉给水装置。产品广泛应用于建筑技术、工艺工程、水处理、水运、能源转换和固体运输等领域。此外,该公司还提供服务,并创建用于输送水和废水的完整液压系统。福斯公司(Flowserve)福斯公司成立于 1997 年,是世界领先的流体管理产品及相关维修服务的供应商,主营泵、阀门、密封自动控制,核心产品包括工业工程用泵、工业阀门、控制阀、核级执行器和控制精密机械密封,并提供全球范围的全系列的相关流体管理服务。产品广泛应用于电力、石油、天然
85、气、化工及其他行业,业务遍布全球超过 56 个国家/地区,具有较强的国际影响力。株 式 会 社 荏 原 制 作 所(EbaraGoup)株式会社荏原制作所(EbaraGoup)于 1912 年在日本东京创立,是涵盖风水力机械、环境工程、精密电子、新能源四大领域的综合性企业。EbaraGroup 是世界上规模最大的泵类产品制造企业之一,是世界制造业 500 强之一,其中泵类产品年销售额超过 22 亿美元。国内领先企业国内领先企业 中金环境 该公司主要从事水泵制造、水处理系统设计、安装、调试及技术服务、危废物安全处置及资源化利用、环保咨询、勘察设计、环保项目运营等业务,公司业务主要分为三大类:通用
86、设备制造类业务、废弃资源综合利用类业务及其他类业务。通用设备制造类业务主要专注于离心泵系列产品的研发、设计、制造和销售,主要产品包括 CDL/CDM 系列立式不锈钢多级离心泵、CHL 系列卧式不锈钢多级离心泵、成套供水设备、污水泵、暖通泵、中开泵、消防泵、计量泵、油泵、深井泵等多系列产品,产品广泛应用于管道增压、工业用水、楼宇供水、暖通系统、消防系统、净水处理、医药及电子清洗等诸多领域。利欧股份 该公司主营业务分为机械制造业务和数字营销业务两部分。其中机械制造业务主要为民用及商用泵、工业泵、园林机械的研发、制造和销售,产品广泛应用于农林灌溉、城市供水、建筑暖通、消防排污、大型水利、能源化工等多
87、个领域,形成了独特的协同优势,产品制造能力在行业内处于领先地位。三联泵业 该公司是以泵系列产品的研发、生产制造、销售与售后服务为核心,以精密铸件的生产、销售为辅助,为客户提供系统集成总承包、技术服务、产品及零配件和维修配件,近年陆续研发并推出了用于大型水利市政的中开泵、化工泵、环保专用泵、轴流泵、精密铸件等产品。侨龙应急 该公司是国内较早采用液压驱动水泵技术的供排水应急抢险装备制造商,定位于应急装备技术创新型企业,主要从事应急抢险装备的设计、研发、生产和销售,自主研发形成了“龙吸水”系列供排水应急抢险装备,主要产品包括垂直式大流量排水抢险车、高空式大流量排水抢险车、移动泵站、子母式大流量排水抢
88、险车。耐普泵业 该公司系高新技术企业,在工业泵与移动应急供排水装备领域积累了丰富的研发与生产制造经验,形成了一系列重要核心技术与知识产权。公司聚焦水泵及其控制系统研发,主要从事工业泵、移动应急供排水装备的设计、研发、生产、销售和服务。公司工业泵产品主要包括立式斜流/长轴泵、消防泵组、中开泵和其他泵;移动应急供排水装备主要包括大流量便携式排水泵组和移动应急供排水车。目前公司产品有5,000 多种规格型号,广泛应用于石化、LNG、海洋平台、钢铁、电力、市政水利、应急消防、防汛抗旱等行业或领域。资料来源:华泰研究 27 图表图表71:2021 年国内泵行业收入排名年国内泵行业收入排名 企业名称企业名
89、称 国别国别 主要产品主要产品 收入(亿元)收入(亿元)上海凯泉泵业(集团)有限公司 中国 离心泵、污水泵、轴混流泵、核电用泵、控制柜、给水设备、及一体化泵站等 53 荏原 Ebara 日本 离心泵、污水泵、干式真空泵及镀膜装置等 49 上海连成(集团)有限公司 中国 离心泵、污水泵、消防泵及成套供水设备等 33 格兰富 Grundfos 丹麦 离心泵、计量泵等 31.6 上海东方泵业(集团)有限公司 中国 管道离心泵、污水泵、双吸泵、轴流泵、消防泵及成套供水设备等 30.78 南方中金环境股份有限公司 中国 离心泵、计量泵、排污泵、中开泵、润滑油泵、成套供水设备、排水设备及消防泵组等 30.
90、44 利欧泵业集团 中国 立式多级泵、立式管道泵、离心泵、轴流泵、中开泵及化工泵等 25.3 新界泵业 中国 离心泵 25 赛莱默 Xylem 美国 离心泵、污水泵、定制泵及水质分析仪等 23 威乐 Wilo 德国 离心泵、污水素景网 15 资料来源:华经产业研究院整理、华泰研究 图表图表72:国内泵企未来发展趋势为:进口替代、节能环保、产业升级领域的技术创新国内泵企未来发展趋势为:进口替代、节能环保、产业升级领域的技术创新 资料来源:华泰研究 真空泵真空泵: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: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
91、关键的设备种类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。1 1)进口替代核心技)进口替代核心技术的研发是国内行业术的研发是国内行业主要创新
92、方向。主要创新方向。2 2)提高产)提高产品性能与节品性能与节能环保是泵能环保是泵设备技术的设备技术的发展重点。发展重点。3 3)泵产品信)泵产品信息化、智能化息化、智能化程度不断提高。程度不断提高。28 图表图表73:气体传输泵的分类及应用气体传输泵的分类及应用 气体传输泵按工作原理分类气体传输泵按工作原理分类 密封方式密封方式 主要应用真空度范围主要应用真空度范围 变容真空泵 往复式真空泵 柱塞泵-油类密封或无密封液体 103105Pa 旋转式真空泵 干式真空泵 爪式 无密封液体 10-1105Pa 涡旋式 无密封液体 10-1105Pa 罗茨式 无密封液体 10-3105Pa 螺杆式 无
93、密封液体 10-2105Pa 油封式机械泵 旋片式 油类密封 10-2105Pa 定片泵 油类密封 10-2105Pa 滑阀式 油类密封 10-1105Pa 液环真空泵-水或油密封 102105Pa 动量真空泵 牵引式真空泵 牵引分子泵 涡轮分子泵 无密封液体 10-810-1Pa 涡轮泵-无密封液体 10-2105Pa 流体携带泵 推进物喷射泵 液体喷射泵 水封 102105Pa 气体喷射泵 无密封液体 10-1105Pa 蒸汽喷射泵 油类密封 10-1105Pa 扩散泵-油类密封 10-810-1Pa 扩散喷射泵-油类密封 10-2100Pa 离子传输泵-无密封液体 10-9101Pa 资
94、料来源:中科仪招股说明书、华泰研究 29 图表图表74:ISVT 根据真空度的不同要求和应用领域将真空行业分为根据真空度的不同要求和应用领域将真空行业分为 8 个类别个类别 分类分类 粗真空粗真空 工艺真空工艺真空 工业真空工业真空 半导体工艺真空半导体工艺真空 半导体外薄膜沉积半导体外薄膜沉积 太阳能太阳能 仪器制造仪器制造 科学研究科学研究 应用-包装(食品除外)-中央真空-印刷和纸张加工-工件取放-工件传送-模具成型-空气采样-医药-化工-石化-制药-塑化-食品加工-酒类加工-纺织-造纸-陶瓷-冷冻干燥-能源(风能,核能,汽轮机等)-中央真空(电池制造等)-冶金(脱气,熔化,焊接,铸造等
95、)-热处理(钎焊,渗碳,渗氢,淬火等)-激光-电子管-显像管-灯泡-工业泄露检测-制冷和空调-汽车(脱水,充电,测试等)-电子(封装等)-硅半导体-复合半导体(LEDs 等)-TFT-LCD-MEMS-拉晶-玻璃断维光学涂层-光学数据存储(CD,DVD等)-磁储存(HDD)-薄膜磁头-表面沉积(防磨,装饰)-显示涂层(OLED,FED,PDP,SE 等)-光伏发电(薄膜/硅带电池的薄膜沉积,层压等)-太阳能热发电(热水器等)-长晶(再融化)-质谱仪-电子显微镜-计量/检查/缺陷检查系统和电子束系统-表面分析-气体分析-X 射线分析-MRI&NMR-样品制备(干燥,离心,提纯等)-检漏-大学-政
96、府实验室-科学研究所-太空模拟 运行压力 1 10-2 10-610-2 10-81 10-810-3-10-1010-6 10-1110-2 资料来源:ISVT、华泰研究 从产量上来看,近年来我国真空泵产量持续下降。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。图
97、表图表75:2017 年年-2020 年中国真空泵行业产量及增速情况年中国真空泵行业产量及增速情况 图表图表76:2019 年全球真空泵细分应用领域占比情况年全球真空泵细分应用领域占比情况 资料来源:中国通用机械协会、华经产业研究院整理、华泰研究 资料来源:华经产业研究院整理、华泰研究 2021 年我国进出口产品均价之比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。,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.
98、22 亿美元,出口均价为 34.88 美元。-35%-30%-25%-20%-15%-10%-5%0%02004006008001,0001,20020020产量增速(万台)半导体37%工业真空18%仪器制造8%工艺真空8%粗真空8%平板显示器7%科学研究6%薄膜沉积6%太阳能2%30 图表图表77:2015-2021 年中国真空泵进出口数量及金额统计年中国真空泵进出口数量及金额统计 图表图表78:2015-2021 年中国真空泵进出口均价年中国真空泵进出口均价 资料来源:海关总署、华经产业研究院整理、华泰研究 资料来源:海关总署、华经产业研究院整理、华泰研究 光伏电池片
99、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。图表图表79:光伏行业生产流程光伏行业生产流程 资料来源:中国光伏行业协会、华泰研究 保守估计下,保守估计下,20212025 年光伏电池片制造环节、拉晶环节对真空泵的需求将从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 亿亿元增长到元增长到 79.2 亿元,年均增速亿元,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
100、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%;图表图表80:电池片环节全球市场空间测算电池片环节全球市场空间测算 乐观估计乐观估计 全球新增装全球新增装机量(机量(GW)装机存量装机存量(GW)新增真空泵新增真空泵需求量需求量(台)台)真空泵换代真空泵换代需求量(台)需求量(台)真空泵总需真空泵总需求量(台)求量(台)真空泵市场真空泵市场规模(亿元)规模(亿元)2022 225 890 18000 14240 32240 32.24 2023 270 1115 21600 17840 39440 39.44 2024
101、 300 1385 24000 22160 46160 46.16 2025 330 1685 26400 26960 53360 53.36 保守估计保守估计 全球新增装全球新增装机量(机量(GW)装机存量装机存量(GW)新增真空泵新增真空泵需求量需求量(台)台)真空泵换代真空泵换代需求量(台)需求量(台)真空泵总需真空泵总需求量(台)求量(台)真空泵市场真空泵市场规模(亿元)规模(亿元)2022 180 870 14400 13920 28320 28.32 2023 210 1050 16800 16800 33600 33.6 2024 240 1260 19200 20160 393
102、60 39.36 2025 270 1500 21600 24000 45600 45.6 资料来源:中国光伏行业协会、华泰研究预测 024686008001,0001,2001,400200021进口数量出口数量进口金额出口金额(万台)(亿美元)0246800350400450500200021进口均价出口均价进口均价/出口均价(美元)31 图表图表81:拉晶环节真空泵全球市场需求量测算拉晶环节真空泵全球市场需求量测算 乐观估计乐观估计 全
103、球新增全球新增装机量(装机量(GW)装机存装机存量量(GW)新增真空泵需新增真空泵需求量求量(台)台)真空泵换代需求真空泵换代需求量(台)量(台)真空泵总需求真空泵总需求量(台)量(台)真空泵市场规模真空泵市场规模(亿元)(亿元)2022 225 890 18000 7120 25120 25.12 2023 270 1115 21600 8920 30520 30.52 2024 300 1385 24000 11080 35080 35.08 2025 330 1685 26400 13480 39880 39.88 保守估计保守估计 全球新增全球新增装机量(装机量(GW)装机存装机存量量
104、(GW)新增真空泵需新增真空泵需求量求量(台)台)真空泵换代需求真空泵换代需求量(台)量(台)真空泵总需求真空泵总需求量(台)量(台)真空泵市场规模真空泵市场规模(亿元)(亿元)2022 180 870 14400 6960 21360 21.36 2023 210 1050 16800 8400 25200 25.2 2024 240 1260 19200 10080 29280 29.28 2025 270 1500 21600 12000 33600 33.6 资料来源:中国光伏行业协会、华泰研究预测 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
105、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。图表图表82:晶圆加工环节流程图(红框内的为真空泵应用环节)晶圆加工环节流程图(红框内的为真空泵应用环节)资料来源:ICInsights、华泰研究 我们测算,半导体行业真空泵市场需求约为我们测算,半导体行业真空泵市场需求约为 80-120 亿元亿元/年年 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
106、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。图表图表83:半导体行业干式真空泵新增市场规模半导体行业干式真空泵新增市场规模 分类分类 干式真空泵干式真空泵 8”5276 12“代工厂 14335 12”内存厂 30000 旧厂淘汰 30480 合计数量 80091 2021 年新增产能对应真空泵市场规模 49.6-74.4 资料来源:ICInsights,华泰研究预测 32 图表图表84:半导体行业干式真空泵存量更新市场规模半导体行业干式真空泵存量更新市场规模 2020 大陆晶圆厂折合八寸产能(万片/月)312 2020 台湾晶圆厂折合八
107、寸产能(万片/月)450 大陆半导体行业真空泵存量(台)62400 台湾半导体行业真空泵存量(台)90000 真空泵存量更换率 真空泵单价(万元)20%10-15 存量更换真空泵需求(台)30480 存量更换真空泵市场规模(亿元)30.4-45.7 资料来源:ICInsights,华泰研究预测 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
108、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。图表图表85:全球真空泵主要厂商介绍全球真空泵主要厂商介绍 企业名称企业名称 公司介绍公司介绍 主要产品主要产品 2021 年真空业务营收年真空业务营收(亿元)(亿元)AtlasCopco 公司成立于 1873 年,公司的四大业务领域分别为压缩机技术、真空技术、工业技术、动力技术,并着力于全面开拓售后服务市场。Atlas2010 年收购 Quincy 进入工业真空泵领域,于 2014 年收购 Edwards,2016 年收购 Leybold 和CSK,目前是全球真空领域龙头。工业压缩机,气体和过程压缩机,工业干泵、无油干泵、回旋
109、式活塞真空泵、机械真空助力器、涡轮分子泵等。196 Pfeiffor(德国)公司成立于 1890 年,1951 年开发用于核工业真空泵,2010 年并购阿尔卡特真空部门,2019 年在中国建厂。公司产品主要用于半导体、工业等领域。支撑泵、涡轮泵、测量与分析设备、安装工具真空系统、真空单元等。27.52(半导体及新兴技术)Ebara(日本)公司从事以泵等旋转机械为中心的开发活动,成立于 1912年。公司经营三个部分:流体机械和系统,环境工程和精密机械。干式真空泵,化学机械抛光(CMP)系统,电镀系统和气体减排系统。-Kashiyama 成立于 1951 年,主要有两块业务:1)为半导体真空设备;
110、2)滑雪设备设备和管理咨询。公司生产的真空设备已被广泛应用于包括半导体制造业和液晶显示制造业的高科技领域中。干式真空泵、液环真空泵、海水泵、制雪系统滑雪场设施等。-汉钟精机 公司是螺杆压缩机、真空泵龙头。传统业务国内份额领先,保持稳健增长;真空泵业务在光伏及锂电领域占据主要市场份额,得到隆基股份晶盛机电等知名光伏锂电企业的认可。干式真空泵、螺杆离心压缩机、空气压缩机、热泵 10.43 中科仪 公司创建于 1958 年,主要从事干式真空泵、真空仪器设备的研发、生产和销售,并提供相关技术服务。干式真空泵:罗茨干泵和涡旋干泵;真空仪器设备:大科学装置、真空薄膜仪器设备、新材料制备设备。2.65 中科
111、科仪 前身为中国科学院北京科学仪器研制中心(原中国科学院科学仪器厂),始建于 1958 年,产品广泛应用于航空航天、半导体、汽车工业、新能源、新材料、节能环保等前沿科学研究和高端装备制造领域。扫描电镜及附属设备、氦质谱检测设备、真空获得产品、真空应用设备、真空配套产品-资料来源:华经情报网、华泰研究预测 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
112、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。33 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
113、上市),国内厂商是沈科仪(830852CH)、汉钟精机。图表图表86:2021 年全球光伏真空泵市场竞争格局情况年全球光伏真空泵市场竞争格局情况 图表图表87:2021 年全球半导体真空泵市场竞争格局年全球半导体真空泵市场竞争格局 资料来源:华经产业研究院、华泰研究 资料来源:华经产业研究院、华泰研究 变压器:变压器:25 年年新增高效节能变压器占比新增高效节能变压器占比大于大于 80%,进口替代进口替代有望有望加速加速 变压器损耗约占输配电电力损耗的变压器损耗约占输配电电力损耗的 40%,年电能损耗约年电能损耗约 2500 亿千瓦时亿千瓦时,具有较大节能潜具有较大节能潜力。力。变压器是利用电
114、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变压器行业节能改造主要集中大容量、高电压、高可靠性、主要集中大容量、高电压、高可靠性、环保型环保型、小型化、便携化及高小型化、便携化及高阻抗方向发展。阻抗方向发展。2021
115、 年新标准年新标准下各类变压器损耗指标下降下各类变压器损耗指标下降 1045%,已优于欧美相关标,已优于欧美相关标准要求。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
116、约 1045%不等,已优于欧盟、美国相关标准要求。图表图表88:中国变压器行业发展趋势中国变压器行业发展趋势 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 汉钟精机74%其他26%Atlas48%Pfeiffor13%其他海外公司34%汉钟、中科仪等国内厂商5%电力变压器整体发展方向是电压等级将向750kV、1000kV发展,主要应用在长距离输变电线路上;容量上由三相120MVA-840MVA甚至900MVA、单项由250MVA-400MVA,甚至向533MVA发展。大容量、高电压、高可靠性大容量、高电压、高可靠性 主要体现在节能、低噪声、五渗透和能降解回收利用这几个方面环保型环保型 减小体积和重量以及
117、控制成本将成为未来变压器发展面临的问题小型化、便携化小型化、便携化 避免由于技术原因引起的安全隐患高阻抗高阻抗 34 特高压项目相继落地,预计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年我国变压器产量规模有望突破 20 亿千伏安。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
118、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。中国变压器中国变压器出口出口金额全球金额全球排名第二,排名第二,2020 年年全球市场份额全球市场份额 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%。图表图表89:中国变压器行业规模中国变压器行业规模及预测及预测 图表图表90:2020 年全球变压器行
119、业出口占比年全球变压器行业出口占比 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 外资跨国企业外资跨国企业占据较大市场份额,变压器占据较大市场份额,变压器节能改造加速进口替代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
120、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。图表图表91:全球变压器制造企业竞争梯队全球变压器制造企业竞争梯队 图表图表92:2020 年中国变压器市场份额年中国变压器市场份额 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 -15%-10%-5%0%5%10%15%20%25%050,000100,000150,000200,000250,0002001920202021E2022E2023E2024E2025E2026E万千安伏变压器总产量墨西哥18.59%中国1
121、0.99%土耳其8.38%加拿大6.86%美国6.00%其他49.18%第一梯队:ABB、AREVA、西门子、东芝等第二梯队:保变、特变、西变第三梯队:江苏华鹏、青岛青波、顺特电气、山东达驰、钱江电气第四梯队:少部分民营企业4%2%92%特变电工许继电工保变电工顺钠电气北京科锐中国西电三变科技伊戈尔双杰电气其他 35 工业锅炉:工业锅炉:锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系统锅炉系统改造、燃烧系统改造以及优化配套系统 2021 年我国工业锅炉产量年我国工业锅炉产量 38.91 蒸发量吨蒸发量吨。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
122、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%。图表图表93:2016-2022 年年 6 月我国工业锅炉产量情况月我国工业锅炉产量情况 图表图表94:2021 年年我国工业锅炉主要市场分布我国工业锅炉主要市场分布 资料来源:观研天下、华泰研究 资
123、料来源:观研天下、华泰研究 国内锅炉行业竞争充分,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。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 4
124、00 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。图表图表95:国内锅炉行业竞争格局国内锅炉行业竞争格局 资料来源:华泰研究 0554045502016年2017年2018年2019年2020年2021年2022年1-6月蒸发量吨产量轻纺19.5%能源17.5%建材13.0%建筑12.5%化工9.5%冶金8.0%交通7.0%军工6.5%其他6.5%第一梯队:哈尔滨锅炉厂、东方锅炉、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上海锅炉等为代表的大型企业2 2)第二梯队:
125、华西能源、武汉锅炉)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厂、西子洁能、济南锅炉厂在内的大中型锅炉制造企业,中型锅炉制造企业,第三梯队:其余锅炉制造企业第三梯队:其余锅炉制造企业,填补填补区域空缺区域空缺 36 锅炉平均运行热效率仅锅炉平均运行热效率仅 60%65%,节能潜力较大。,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
126、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。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
127、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。图表图表96:工业锅炉节能改造主要技术工业锅炉节能改造主要技术 资料来源:工业锅炉系统节能改造难度分析及对策科学与财富 2018 年 27 期、华泰研究 图表图表97:入选入选工信部国家工业节能技术推荐目录(工信部国家工业节能技术推荐目录(2021)的锅炉节能改造技术的锅炉节能改造技术 技术名称技术名称 适用简介适用简介 适用范围适用范围 目前推广比目前推广比例例 未来未来 3 年预年预计推广比例计推广比例 未来三年预计节未来三年预计节能能力(万能能力(万tce/a)高温工业窑炉红外节能涂料技术
128、通过增加基体表面黑度,形成高发射率辐射层,从而减少热量流失,达到炉窑节能效果。涂层可改变传热区内热辐射的波谱分布,将热源发出的间断式波谱转变成连续波谱,从而促进被加热物体吸收热量,强化了炉内热交换过程,提高了窑炉能源利用率。适用于工业锅炉节能技术改造 1%5%149.4 等离子体点火及稳燃技术 利用直流电流将空气电离,产生稳定功率的直流空气等离子体,其中心温度超过 5000K,利用此高温热源直接点燃煤粉,从而节约了锅炉启动及低负荷稳燃所需的燃油。适用于电站锅炉领域节能技术改造 30%45%60 全预混冷凝燃气热水锅炉 系统由变频风机、燃气比例阀、文丘里混合器、金属纤维燃烧器、热交换器及控制系统
129、等组成。采用前预混进气,保持精确的空燃比,确保完全燃烧;采用表面低氮燃烧方式,火焰均匀,可避免局部高温,有效降低氮氧化物的产生;采用一体式冷凝逆向换热技术,充分吸收高温烟气中的显热和水蒸气凝结后的潜热,减少排烟热损失及有害物质排放,提高热效率。适用于锅炉领域节能技术改造 15%30%1.94 资料来源:工信部国家工业节能技术推荐目录(2021)、华泰研究 锅炉系统改造锅炉系统改造 烟气余热回收烟气余热回收 蒸汽蓄热器设置蒸汽蓄热器设置 冷凝水和废蒸汽回收冷凝水和废蒸汽回收 真空除氧真空除氧燃烧系统改燃烧系统改造造 分层给煤技术分层给煤技术 改造炉拱改造炉拱 二次凤强化气流燃烧二次凤强化气流燃烧
130、优化配套系优化配套系统统 37 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,项目年节约标准煤标准煤 0.045 万吨。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
131、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。图表图表98:全预混冷凝燃气热水锅炉全预混冷凝燃气热水锅炉原理示意图原理示意图 资料来源: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、华泰研究 38 工业用户多能互补,余热利用应用空间大工业用户多能互补,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
132、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
133、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。民用供热民用供热:从清洁到低成本,从清洁到低成本,空气源空气源/水水地源地源热泵热泵进入成长期进入成长期 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 35 亿平方米左右,增量市场规模稳定。图表图表99:2012-2020 年全国城市集中供热面积统计年全国城市集中供热面积统计
134、 图表图表100:2012-2020 中国供暖房屋中国供暖房屋竣工竣工面积面积 资料来源:观研报告网、华泰研究 资料来源:观研报告网、华泰研究 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,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国家大力推行天燃气锅炉/壁挂炉壁挂炉/空气源热泵空气源热泵等清洁高效的技术进行替
135、代。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。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:
136、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。51.857.261.167.273.983.187.892.598.8020406080000192020(亿平方米)集中供热面积4.54.54.744.23.83.63.53.10.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.020001820192020(亿平方米)供暖地区房屋竣工
137、面积 39 图表图表101:高温热泵与传统供热方式效率对比高温热泵与传统供热方式效率对比 燃煤锅炉燃煤锅炉 燃气锅炉燃气锅炉 燃油锅炉燃油锅炉 电锅炉电锅炉 高温热泵高温热泵 溴化锂热泵机组溴化锂热泵机组 燃料种类 原煤 天然气 轻柴油 电锅炉 电 天然气 燃值 kJ/kg 20934 37700 42652-37700 折算标准系数(公斤标煤/公斤)0.7143 1.2143 1.4571 1.229 1.229 1.2143 热效率%70 85 90 95 310 95 有效燃值 kJ/kg 14653.8 32045 38386-35815 年节约标准煤(吨/年)0-218.76-217
138、.46-258.23-760.69-230.36 减少 CO2 排放(吨/年)0-545.38-542.17-643.78-1896.39-574.28 减少粉尘排放(吨/年)0-148.76-147.87-175.60-517.27-156.64 减少 SO2 排放(吨/年)0-16.40-16.31-19.37-57.05-17.28 减少氮氧化物(吨/年)0-8.20-8.15-9.68-28.53-8.64 资料来源:汉中精机工业余热回收利用白皮书(2021)、华泰研究 图表图表102:工业余热高温热泵与传统供热方式运行成本分析工业余热高温热泵与传统供热方式运行成本分析 燃煤锅炉燃煤锅
139、炉 燃气锅炉燃气锅炉 燃油锅炉燃油锅炉 电锅炉电锅炉 高温热泵高温热泵 溴化锂热泵机组溴化锂热泵机组 燃料种类 原煤 天然气 轻柴油 电锅炉 电 天然气 折算标准系数(公斤标煤/公斤)0.7143 1.2143 1.4571 1.229 1.229 1.2143 燃料单价 900 元/吨 3.65 元/m3 7390 元/m3 0.62 元/度 0.62 元/度 3.65 元/m3 单位小时消耗 172kg 78.6m3 66kg 736 度 225 度 70 年消耗燃料费用(万元)123.8 229.6 322.1 365.5 112.0 205.4 年度总成本(万元)149.1 240.4
140、 336.7 373.0 114.7 209.3 注:煤价参考 Q500 动力煤 2022 年 8 月价格,取 900 元/吨计算;天然气参考上海 2015 年 7 月 22 日工业用天然气价格 3.65 元/立方米计算,轻柴油参考 2022 年 8月上海柴油价格取 7390 元/立方米计算,电价参考 2022 年上海非居民用户电价表(分时)计算取 0.62 元/度。资料来源:汉中精机工业余热回收利用白皮书(2021)、华泰研究 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 号机机组号机机组供热节能
141、改造工程,项目年节约标准煤可达供热节能改造工程,项目年节约标准煤可达 9.2 万吨。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、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
142、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。图表图表103:基于热能梯级利用的热电联产低位能供热技术基于热能梯级利用的热电联产低位能供热技术原理示意图原理示意图 资料来源:工信部国家工业节能技术应用指南与案例(2021)
143、之八余热余压利用技术、华泰研究 40 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。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
144、 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。图表图表104:近年潜在余热资源规模(亿吨标准煤)近年潜在余热资源规模(亿吨标准煤)图表图表105:2021-2026 我国可回收余热资源及市场规模预测我国可回收余热资源及市场规模预测 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 资料来源:前瞻产业研究院、华泰研究 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。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
145、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国内市场所回收的余热利用率不足 20%,欧美余热利用率欧美余热利用率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
146、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。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%-9
147、0%,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。002001820192020(亿吨标准煤)能源消耗总量可回收利用的余热资源2,3002,4002,5002,6002,7002,8002,9003,00011.512.012.513.013.514.014.515.02021A2022E2023E2024E2025E2026E(亿元)(亿吨标准煤)余热资源余热资源潜在市场规模(右轴)41 图表图表106:工业余热资源来源占比工业余热资源
148、来源占比 资料来源:北京市发改委节能减排篇、华泰研究 图表图表107:工业余热资源分散性强,行业分布不均工业余热资源分散性强,行业分布不均 行业行业 余热资源来源余热资源来源 占燃料消耗量的比例占燃料消耗量的比例 冶金 轧钢加热炉、均热炉、平炉、转炉高炉、焙烧窑等 33%以上 化工 化学反应热,如造气、变换气、合成气等的物理显热;可燃烧热,如炭黑尾气、电石气等的燃料热 15%以上 建材 高温烟气、窑顶冷却、高温产品等 约 40%玻璃 玻璃窑路、搪瓷窑、坩埚窑等 约 20%造纸 洪缸、蒸锅、废气、黑液等 约 15%纺织 烘干机、浆纱机、蒸煮炉等 约 15%机械 锻造加热炉、冲天炉、热处理炉及汽锤
149、排气等 约 15%资料来源:北极星环保网、华泰研究 图表图表108:目前各类余热改造技术推广比例大多在目前各类余热改造技术推广比例大多在 5%以下以下 技术名称技术名称 适用范围适用范围 目前推广比例目前推广比例 未来五年预计未来五年预计推广比例推广比例 未来未来 5 年预计年预计节能能力节能能力 锅炉烟气深度冷却技术 适用于锅炉烟气余热利用领域节能技术改造 5%10%66 万 tce/a 工业循环水余压能量闭环回收利用技术 适用于工业循环水的节能技术改造 5%15%68 万 tce/a 徽型燃气轮机能源梯级利用节能技术 适用于微型燃气轮机能源梯级利用节能技术改造 5%15%36 万 tce/
150、a 工业燃煤机组烟气低品位余热回收利用技术 适用于工业燃煤机组烟气余热利用领域节能技术改造 5%10%100 万 tce/a 电厂用低压驱动热泵技术 适用于热电厂节能技术改造 10%30%58 万 tce/a 资料来源:工信部国家工业节能技术推荐目录(2021)、华泰研究 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 万吨万吨/年乙苯装置工年乙苯装置工艺热水余热回收项目,年节约标准煤可达到艺热水余热回收项目,年节约标准煤可达到 0.9 万吨。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
151、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。高温烟气余
152、热50%冷却介质的余热20%废水废气余热11%化学反应余热8%可燃废气、废液和废料余热7%高温产品和炉渣余热4%42 图表图表109:升温型工业余热利用技术升温型工业余热利用技术原理示意图原理示意图 资料来源: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、华泰研究 余热锅炉完成进口替代,细分产品市场集中度高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
153、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。图表图表110:余热锅炉可以分为电站余热锅炉以及其他工业余热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 类别类别 特点特点 电站余热锅炉 与燃气轮机发电机组配套的专用余热锅炉,其热源来自于燃气轮机的尾气,通过电站余热锅炉产生蒸汽,驱动蒸汽轮机发电机组,从而提高电厂的发电效率。工业余热锅炉 常用的余热锅炉,其应用范围覆盖了大部分工业领域(钢铁、有色金属、焦化、建材、化工、防止、印染、造纸等行业);工业余热锅炉技术参数根据工业余热的工况参数而定,所以是非标产品。资料来源:工信部、华泰研究 图表图表1
154、11:联合循环标准布置设计中的余热锅炉联合循环标准布置设计中的余热锅炉 资料来源:空调热泵微信公众号、华泰研究 43 根据 2021 年中国电力出版社出版的中国 2060 年前碳中和研究报告,2030 年我国新增电源总装机将达到 38 亿千瓦,其中天然气发电装机容量将达 1.85 亿千瓦;假设天然气发电投资成本为 650 万元/万千瓦;假设余热锅炉占气电投资成本的 10%。2030 年电站余热达锅炉市场空间将达 121 亿元,2021-2030 年复合增速为 6%。图表图表112:预计预计 2026 年中国余热锅炉市场规模有望达到年中国余热锅炉市场规模有望达到 121 亿元亿元 2020A 2
155、021E 2022E 2023E 2024E 2025E 2026E 全国发电总装机(亿千瓦)22 23.8 25.7 27.5 29.4 31.2 38 天然气发电装机占比 4.5%4.5%4.6%4.6%4.7%4.7%4.9%天然气发电装机规模(亿千瓦)0.98 1.07 1.17 1.27 1.37 1.47 1.85 天然气发电投资成本(万元/万千瓦)650 650 650 650 650 650 650 余热锅炉占比 10%10%10%10%10%10%10%余热锅炉市场空间-燃气电站(亿元)63.7 69.6 76 82.2 88.9 96.3 121 YoY-9%9%8%8%7
156、%-资料来源:华经情报网、华泰研究 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。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。图表图表113:中国余热锅炉市场竞争格局中国余热锅炉市场竞争格局 细分市场细分市场 主要生产企业主要生产企业 燃气轮机余热锅炉 西子洁能、东方菱日、华光环能
157、 烧结机佘热锅炉 西子洁能、江苏东九董工股份有限公司、唐山信德国鲁集团有限公司 垃圾焚烧余热锅炉 西子洁能、江联重工股份有限公司、华光环能、唐山信德国鲁集团有限公司、山东华源锅炉有限公司、鞍山锅炉厂有限公司 水泥窑余热锅炉 西子洁能、江苏东九董工股份有限公司、鞍山锅炉厂有限公司 干熄焦余热锅炉 西子洁能、海陆重工、唐山信德国鲁集团有限公司 高煤炉气余热锅 西子洁能、江联重工股份有限公司、唐山信德国鲁集团有限公司 炉焦煤炉气余热锅 西子洁能、唐山信德国鲁集团有限公司 硫酸余热锅炉 西子洁能、江苏东九重工股份有限公司、山东华源锅炉有限公司、海陆重工 玻璃窑余热锅炉 西子洁能、江苏东九重工股份有限公
158、司、山东华源锅炉有限公司、海陆重工 低热值尾气余热锅炉 西子洁能、海陆重工、鞍山锅炉厂有限公司个乡情报 其他余热锅炉 西子洁能、江苏东九重工股份有限公司、海陆重工、唐山信德国鲁集团有限公司、鞍山锅炉厂有限公司 资料来源:华经情报网、华泰研究 集中供暖从清洁到低成本:空气源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水地源热泵市场有望快速增长 20172021 年中国热泵行业市场规模整体呈上涨趋势。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
159、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%。44 图表图表114:2017-2022 中国热泵行业市场规模中国热泵行业市场规模 图表图表115:2021 年中国各地区热泵产品结构占比年中国各
160、地区热泵产品结构占比 资料来源:中商情报网、华泰研究 资料来源:中商情报网、华泰研究 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,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,节能改造成节能改造成为行业竞争的着力点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
161、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。图表图表116:2021 年国内热泵品牌销售规模区间(不含年国内热泵品牌销售规模区间(不含 OEM 及外销)及外销)注:排名不分先后 资料来源:暖通家、华泰研究 北方集中供热节能改造北方集中供热节能改造,大温差换热技术是首选。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
162、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%。185170.6186182227.1239.518.218.519.92021.121.505003002002020212022E(亿元)空气源热泵其他热源热泵48%66%62%10%14%69%98%52%34%38%90%86%31%2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%华东华中西南华北西北东北
163、华南热水供暖 45 图表图表117:供热损失过程供热损失过程 图表图表118:基于吸收式换热的热电联产集中供热技术基于吸收式换热的热电联产集中供热技术 资料来源:华源泰盟官网、华泰研究 资料来源:华源泰盟官网、华泰研究 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务区 CO2 空气源热泵供暖改造工程,年节约标准煤空气源热泵供暖改造工程,年节约标准煤 0.0089 万吨。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
164、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。图表图表119:跨临界跨临界 CO2 热泵的并行复
165、合循环关键技术热泵的并行复合循环关键技术原理示意图原理示意图 资料来源: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、华泰研究 46 推荐标的推荐标的 汉中精机(汉中精机(002158 CH,买入,目标价,买入,目标价 40.0 元)元)H1 业绩表现优异,深耕冷热产业链,真空泵业绩表现优异,深耕冷热产业链,真空泵/热泵布局新能源热泵布局新能源 2022H1 营收 13.7 亿/yoy+3.1%;在上海疫情影响下,归母净利润 2.5 亿/yoy+24.2%仍属优异;Q2 营收 7.7 亿/yoy+3.3%,归母净利润 1.55 亿/yoy+25.1%。公司深耕冷热产业链,看好
166、冷链物流、热泵、光伏产业需求,产品定位高端核心零部件,瞄准进口替代市场,需求波动较小。维持 2224 年 EPS 预测为 1.07/1.40/1.79 元,按分部估值法,预计 22 年压缩机/真空泵净利润为 2.72/3.0 亿,给予通用核心零部件/光伏设备(除迈为)平均23.5/50 倍 PE22E,合理市值 213.9 亿,对应 22E 年 37 倍 PE,目标价 40.0 元,买入。风险提示:原材料价格波动;新冠疫情影响交付。(估值日期 2022 年 8 月 21 日)冰轮环境(冰轮环境(000811 CH,买入,目标价,买入,目标价 18.47 元)元)聚焦低碳能源技术,推广多能互补应
167、用聚焦低碳能源技术,推广多能互补应用 公司聚焦低碳能源技术,深耕“冷”(冷链物流/中央空调)、“热”(工业余热利用/城市集中供热)产业链,现已成为冷链物流装备龙头企业,轨道交通/核电中央空调份额领先,未来将大力推广冷凝余热回收、城市低碳供暖、工业余能利用技术,覆盖冷、热、汽、电、储全系列需求,前瞻布局压缩空气储能/氢储能领域,构建工业用户侧多能互补平台。我们看好公司长期成长前景,维持 2224 年 EPS 为 0.59/0.77/0.91 元的预测,CAGR=31.5%,PE 为 19.5/14.8/12.6,PEG=0.6 倍。可比公司 2224 年 CAGR=22.3%,PEG=0.85
168、倍。考虑到公司更高的成长性,给予公司 22 年 1 倍 PEG,对应 22 年 PE31.5 倍,目标价18.47 元,买入。风险提示:冷库投资低于预期;CCUS 和氢能政策低于预期;疫情引发的市场风险。(估值日期 2022 年 8 月 30 日)英维克(英维克(002837 CH,增持,目标价,增持,目标价 35.7 元)元)Q2 利润环比改善,储能业务加速成长利润环比改善,储能业务加速成长 公司发布 2022 年半年度业绩,1H22 公司实现营业收入 8.73 亿元,同比下降 11.06%;归母净利润 0.52 亿元,同比下降 51.05%,符合业绩预告中值-50%,净利润下降主要系疫情下
169、原材料供应短缺,订单交付受阻。单季度来看,2Q22 公司收入/归母净利润 4.73/0.40亿元,同比下降 26.11%/47.68%。我们认为下半年随着原材料价格企稳、机房及储能温控业务不断发展,公司盈利能力有望改善,且公司作为储能液冷全链条布局的龙头企业,其储能业务有望在国内外市场快速扩张,预计其 22-24 年 EPS 为 0.51/0.82/1.10 元,考虑到公司储能业务的龙头地位,给予公司 22 年 70 倍 PE(可比公司 22 年平均:48.2 倍),目标价 35.7 元,增持。风险提示:下游 5G 或数据中心建设不及预期;行业竞争加剧;原材料大幅涨价导致毛利率承压等。(估值日
170、期 2022 年 8 月 10 日)图表图表120:推荐公司估值表(估值日期推荐公司估值表(估值日期 2022 年年 10 月月 19 日)日)10 月月 19 日日 EPS(元元)P/E(倍倍)公司名称公司名称 公司代码公司代码 评级评级 收盘价收盘价(元元)目标价目标价(元元)2021 2022E 2023E 2024E 2021 2022E 2023E 2024E 汉钟精机 002158 CH 买入 22.50 40.00 0.91 1.07 1.40 1.79 24.73 21.03 16.07 12.57 冰轮环境 000811 CH 买入 11.63 18.47 0.40 0.59 0.77 0.91 29.08 19.71 15.10 12.78 英维克 002837 CH 增持 36.85 35.70 0.47 0.51 0.82 1.10 78.40 72.25 44.94 33.50 注:盈利预测来自华泰预测 资料来源:Wind、华泰研究预测