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1、来 工控&机器人年度策略报告:工控复苏+出海共振,人形机器人产业化大势所趋 Table_Industry Table_ReportDate 2023 年 10 月 18 日 请阅读最后一页免责声明及信息披露 2 证券研究报告 行业深度研究 电力设备与新能源电力设备与新能源 投资评级投资评级 看好看好 上次评级上次评级 看好看好 武浩 电力设备与新能源行业首席分析师 执业编号:S01 联系电话: 邮 箱: 孙然 电力设备与新能源行业研究助理 联系电话: 邮 箱: 信达证券股份有限公司 CINDA SECURITIES CO.,L
2、TD 北 京 市 西 城 区 闹 市 口 大 街9号 院1号 楼 邮编:100031 工控复苏工控复苏+出海共振,人形机器人产业化大势所趋出海共振,人形机器人产业化大势所趋 2023 年 10 月 18 日 本期核心观点 国产替代国产替代+复苏共振,数字化生态构建护城河。复苏共振,数字化生态构建护城河。1)2023 年工业自动化市场处于筑底期,2023 上半年自动化整体市场规模 1519 亿元,同比下降 2.4%。工控下游部分传统行业呈现复苏迹象+高端制造业国产替代持续,新一轮库存周期渐近;2)国内工控产品性能+零部件自制能力逐步提升,部分工控企业已具备流程自动化行业尤其是高端行业国产替代的能
3、力。从下游行业分布来看,国内工控企业下游分布差异较大,深耕不同细分赛道,能力领域差异大,有望加速国产替代;3)企业数字化持续,制造业数字化转型未来可期,龙头工控企业率先进军数字化领域,打造自身生态,不断拓宽自身护城河,有望维持自身盈利能力。出海扬帆,工控企业国际化必经之路。出海扬帆,工控企业国际化必经之路。相比国内工控行业市场,海外工控市场较大,中国工控市场规模约为全球的四分之一,自主品牌出海市场辽阔,2022 年全球工业自动化市场超万亿人民币。从海外市场来看,我们认为东南亚、印度等新兴市场增速快,国内制造业在东南亚等市场布局加速,同时国内自主工控品牌在性价比上竞争力较高,有望复制国内增长路径
4、,利用定制化+快速响应+价格优势率先打开市场;欧美等发达国家市场对产品标准、技术水平追求较高,国内工控企业有望通过在当地设立研发中心+搭建可触达高端客户渠道等方式进入该市场,工控龙头有望率先突破。人形机器人产业化大势所趋,关注国内运控企业产业机遇人形机器人产业化大势所趋,关注国内运控企业产业机遇。在 AI 赋能+多方入局加持下,人形机器人落地加速,有望打开机器人通用化之路,未来市场前景广阔。特斯拉凭借产业链迁移+AI 算力基础的积淀,有望成为行业开拓者。软件端,特斯拉积淀丰富,硬件端由于降本需求,我们看好国内运控企业相关产业机会。从零部件来看,电机方面,工控企业有望通过成本和技术优势切入相应市
5、场;丝杠方面,行星滚柱丝杠技术要求较高,国内企业有望通过收购方式突破技术门槛;减速器方面,国内产品与海外性能收敛,国产品牌有望通过性价比突围。投资建议:投资建议:1)工控板块推荐汇川技术汇川技术,建议关注伟创电气伟创电气、英威、英威腾腾、信捷电气、信捷电气。2)人形机器人板块推荐汇川技术、旭升集团汇川技术、旭升集团(电新&汽车组覆盖);建议关注三花智控、拓普集团(汽车组覆盖)三花智控、拓普集团(汽车组覆盖)、鸣志鸣志电器电器、长盛轴承、长盛轴承、江苏雷利、鼎智科技、江苏雷利、鼎智科技、五洲新春、五洲新春、绿的谐波、双绿的谐波、双环传动、环传动、伟创电气伟创电气、奥比中光、奥比中光、步科股份步科
6、股份。风险因素:风险因素:工控竞争格局恶化;人形机器人量产不及预期;国产厂商替代海外产业链不及预期;地缘政治风险&宏观经济下行风险。2VyWNAeVeXmUsOnR7NaO8OsQpPmOtQfQpOrRiNmOnO7NpPuNuOmQmOxNsPrO 请阅读最后一页免责声明及信息披露 3 目录 一、国产替代+复苏共振,数字化生态构建护城河.5 1.1 工业产成品存货见底,工业自动化行业复苏可期.5 1.2 国产替代有望加速.7 1.3 数字化赋能打开长期成长空间,龙头率先构建产业生态.11 二、出海扬帆,工控企业成长必经之路.13 2.1 国际化布局,打开成长天花板.13 2.2 乘风出海,
7、长期成长路径明确.15 2.2.1 出海第一站:新兴市场增速快,有望复制国内成功路径.15 2.2.2 出海第二站:欧美发达国家,龙头有望率先突破.18 三、人形机器人大势所趋,核心零部件厂商迎新机.22 3.1 AI 赋能人形机器人,开启蓝海新赛道.22 3.2 特斯拉入局,人形机器人产业化之路有望打通.24 3.3 人形机器人大势所趋,看好国产运控部件厂商产业机遇.26 3.3.1 电机:确定性高,工控企业有望凭借成本优势受益.26 3.3.2 丝杠:滚珠丝杠国内成本优势明显,行星滚柱丝杠有望通过收购突破.27 3.3.3 减速器:国产企业差距收敛,国产突围在即.28 四、投资建议.29
8、五、风险因素.30 图 表 目 录 图表 1:中国工控行业增速情况.5 图表 2:OEM 下游市场规模同比增长情况.6 图表 3:项目型市场下游市场规模同比增长情况.6 图表 4:中国制造业 PMI 指数(%).6 图表 5:中国工业企业产成品存货同比(%).6 图表 6:中国半导体设备市场规模(亿元).7 图表 7:中国半导体设备进口额和出口额(亿美元).7 图表 8:部分国内企业编码器布局情况.7 图表 9:2021 年工控产品 OEM 型市场下游分布.8 图表 10:2021 年工控产品项目型市场下游分布.8 图表 11:低压变频器下游市场情况.8 图表 12:伺服下游市场分类.8 图表
9、 13:工控企业下游市场情况.9 图表 14:中国工业自动化本土品牌市占率变化.9 图表 15:中国伺服系统市场规模(亿元).10 图表 16:2022 年中国伺服系统市场份额.10 图表 17:中国 PLC 系统市场规模(亿元).10 图表 18:2022 年中国 PLC 系统市场份额.10 图表 19:中国低压变频市场规模(亿元).11 图表 20:2022 年中国低压变频市场份额.11 图表 21:部分数字化转型相关政策.11 图表 22:汇川技术从市场拓展、技术和内部运营三方面向数字化市场进军.12 图表 23:2022 年国内外工业自动化市场规模(亿元).13 图表 24:2019
10、年全球工业自动化市场竞争格局(%).13 图表 25:2022 年国内外伺服市场规模(亿元).14 图表 26:2018 年国内外伺服系统市场规模(亿元).14 图表 27:2021 年国内外变频器市场规模(亿元).14 图表 28:2019 年国内外 PLC 系统市场规模(亿元).14 图表 29:2021 年国内外 PLC 系统市场规模(亿元).15 图表 30:2018 年全球 PLC 市场竞争格局(%).15 请阅读最后一页免责声明及信息披露 4 图表 31:东南亚和拉美地区所占工控市场份额(%).15 图表 32:印度工业自动化生产规模(亿美元).16 图表 33:印度工业自动化市场
11、主要厂商.16 图表 34:印度和越南 GDP 增长速度.16 图表 35:印度制造业 PMI 指数(%).16 图表 36:国内外变频器产品价格对比.17 图表 37:伟创电气国内外业务毛利率和营收增速(%).17 图表 38:伟创电气全球经销网络布局.17 图表 39:英威腾国内外业务毛利率和营收增速.18 图表 40:麦格米特国内外业务毛利率和营收增速.18 图表 41:欧美、韩国所占工控市场份额(%).18 图表 42:欧洲工业自动化市场规模(亿美元).19 图表 43:欧洲工业自动化市场主要厂商.19 图表 44:国内外变频器产品参数对比.19 图表 45:鸣志电器海外市场收购情况.
12、20 图表 46:德日工控龙头企业情况.20 图表 47:汇川技术全球研发生产网络布局.21 图表 48:ChatGPT 在机器人领域的运用.22 图表 49:目前国内外主流人形机器人情况.22 图表 50:人形机器人可能应用领域市场空间测算.23 图表 51:特斯拉汽车与人形机器人产业链有共通之处.24 图表 52:Optimus 展示抓握和 AI 识别人类动作能力.24 图表 53:Optimus 躯干拥有 28 个自由度.25 图表 54:Optimus 单个手部拥有 11 个自由度.25 图表 55:人形机器人执行器情况.25 图表 56:国内外厂商空心杯电机性能和价格对比.26 图表
13、 57:国内企业空心杯电机产品布局情况.27 图表 58:国内企业丝杠产品布局情况.27 图表 59:国内企业减速器产品布局情况.28 图表 60:主要标的情况.29 请阅读最后一页免责声明及信息披露 5 一、国产替代+复苏共振,数字化生态构建护城河 1.1 工业产成品存货见底,工业自动化行业复苏可期 工业自动化市场整体市场处于恢复阶段,底部将至工业自动化市场整体市场处于恢复阶段,底部将至。参考 MIR 睿工业数据,2023 上半年自动化整体市场规模 1519 亿元,同比下降 2.4%;其中一季度自动化市场规模 795 亿元,同比下降1.9%;二季度自动化市场规模724亿元,同比下降3.1%。
14、分市场来看:1)OEM市场方面,2023年上半年 OEM 自动化市场规模 575 亿元,同比下降 8.4%;其中一季度 OEM 自动化市场规模 305亿元,同比下降 6.6%;二季度 OEM 自动化市场规模 270 亿元,同比下降 10.7%;2)项目自动化市场方面,2023 上半年项目型自动化市场规模 944 亿元,同比增长 1.7%;其中一季度项目型自动化市场规模 490 亿元,同比增长 1.3%;二季度项目型自动化市场规模 454 亿元,同比增长 2.1%。图表图表 1 1:中国工控行业增速情况:中国工控行业增速情况 资料来源:MIR 睿工业微信公众号,MIR DATABANK,信达证券
15、研发中心 项目型市场下游表现相对较好,项目型市场下游表现相对较好,O OEMEM 市场处于筑底状态。市场处于筑底状态。1)2023 年上半年 OEM 市场多数处于筑底阶段,参考 MIR 睿工业数据,2023Q2 多数行业处于下滑状态,市场处于筑底状态,但传统行业中,仍有部分行业如电梯、印刷机械和制药机械实现了正增长,此外新能源相关的电池制造等行业依然维持较高增速。2)参考 MIR 睿工业数据,从项目型行业自动化产品来看,二季度电力、汽车、采矿、化工和市政及公共设施等均有不同程度的上涨。-40%-20%0%20%40%60%中国工控行业规模增速工控市场OEM市场项目型市场 请阅读最后一页免责声明
16、及信息披露 6 新一轮库存周期有望开启新一轮库存周期有望开启。9 月中国制造业 PMI 指数为 50.2%,较前值+0.5pct,达到枯荣线之上,相比 8/7/6 月整体景气度有所改善,连续三个月进入扩张区间。此外,工业产成品库存同比增速处于历史较低水平,规模以上工业企业产成品存货于 5 月、6 月、7 月分别降至 3.2%、2.2%、1.6%,我们认为库存周期或仍处于底部阶段,随着经济数据的改善,未来有望进入扩张区间。图表图表 2 2:O OEMEM 下游市场规模同比增长情况下游市场规模同比增长情况 图表图表 3 3:项目型市场下游:项目型市场下游市场规模同比增长市场规模同比增长情况情况 资
17、料来源:MIR 睿工业微信公众号,MIR DATABANK,信达证券研发中心 资料来源:MIR 睿工业微信公众号,MIR DATABANK,信达证券研发中心 图表图表 4 4:中国:中国制造业制造业 P PMIMI 指数(指数(%)图表图表 5 5:中国:中国工业企业产成品存货同比工业企业产成品存货同比(%)资料来源:wind,信达证券研发中心 资料来源:wind,信达证券研发中心-60%-40%-20%0%20%40%其他工程机械包装机械机床起重机械电子及半导体制造设备建材机械电池制造设备纺织机械纸巾机械食品饮料机械陶瓷卫浴塑料机械暖通空调烟草机械橡胶机械造纸机械工业机器人物流设备制药机械印
18、刷机械电梯2022Q22023Q2-30%-20%-10%0%10%20%30%其他石化造纸冶金市政和公共设施化工采矿汽车电力2023Q12023Q2-10 20 30 40 50 60 ---------012023-01中国:制造业PMI(5)-5 10 15 20 25 30 --
19、-------082023-02中国:工业企业:产成品存货:同比 请阅读最后一页免责声明及信息披露 7 部分传统行业有望复苏,高端制造设备国产替代持续加速部分传统行业有望复苏,高端制造设备国产替代持续加速。1)传统行业方面,有望随着需求恢复+自动化程度提升,带动相关工业自动化产品需求增长,以物流仓储业为例,2023 年 1-5月固定资产投资额同比增速为 7.4%,2023 年 1-8 月增速为 27.7%,固定资产投资增速逐步恢复;2)高端
20、制造行业方面,以半导体设备为例,我国近几年半导体设备市场规模保持较高增速,未来随着国产替代的继续,我们认为相关设备市场有望保持较高增速,带动相应工业自动化设备增长。1.2 国产替代有望加速 从产品角度来看,国产工控企业可以完成编码器国产化从产品角度来看,国产工控企业可以完成编码器国产化/自制,以伺服产品为代表的工业自动自制,以伺服产品为代表的工业自动化产品已经具有较强竞争力化产品已经具有较强竞争力。当前,编码器中的一些芯片、码盘及磁头等重要元器件仍然依赖于进口,这是国内编码器厂商下阶段的主要突破目标。以码盘为例,码盘的码道数越多,其最外道被分割的区域就越多,即编码器的最小分辨率越高。码盘的生产
21、要求每个码道刻划精准,并且要求彼此对准,给编码器的国产化进程造成了较大阻碍。除码盘之外,光电编码器的芯片属于光敏器件,光电结合紧密且工艺特殊,对参数控制要求较高,需要在高温条件下持续工作,还要保证信号形态正常,且电流输出能力较大,有特殊的封装工艺要求,门槛较高。随着国产企业的布局,编码器国产化进展加速,头部工控企业有望切入高端市场。图表图表 8 8:部分国内企业编码器布局情况:部分国内企业编码器布局情况 公司名称 编码器布局 汇川技术 收购长春市汇通电子有限责任公司整体资产,获取伺服系统中必须使用的编码器技术,在此基础上,公司又攻克了更高位数的编码器技术,提升了伺服系统性能。奥普光电 奥普光电
22、控股子公司禹衡光学的主导产品为光电编码器。研制出的绝对式光栅尺等高端位移传感器产品已成功打破国外出口管制,解决了高精度位移传感器“卡脖子”问题,在一些针对于特殊领域要求的产品可以做到 100%国产化。伟创电气 掌握全套磁编解码及生产矫正关节技术,有望满足可批量、稳定制造生产工艺,降低产品不良率,降低产品生产成本,提升整套系统市场竞争力。禾川科技 磁编码器最高可达 21 位,光编码器最高可达 23 位、精度可达20 角秒,掌握核心技术的同时降低了公司伺服电机的制造成本,提供性能与价格的完美结合。鸣志电器 公司自主开发生产高精度编码器,并主要为公司的伺服驱动控制系统配套。资料来源:各公司公告,汇川
23、技术投资者关系微信公众号,界面新闻,wind,格隆汇,信达证券研发中心 图表图表 6 6:中国:中国半导体设备市场规模(亿元)半导体设备市场规模(亿元)图表图表 7 7:中国半导体设备进口额和出口额(亿美元):中国半导体设备进口额和出口额(亿美元)资料来源:MIR 睿工业微信公众号,信达证券研发中心 资料来源:MIR 睿工业微信公众号,信达证券研发中心 -500 1,000 1,500 2,000 2,500200202021-50 100 150 200 250 300 350 400 450200212022进口额出口额 请阅读最后一页免责声明及
24、信息披露 8 从上述主要工业自动化产品下游应用场景来看,分开来看,我们认为国产工控企业深耕各个细分赛道,各类企业在自身特色领域具有深厚积淀,共同推进工业自动化产品国产替代进程;在总体层面上,呈现出先进制造业加速渗透、传统制造业设备领域稳步推进、项目型市场龙头率先突破的趋势。1)从 OEM 型和项目型市场分类来看:OEM 市场中,机床、电子制造设备、纺织机械、包装机械、食品机械、电梯、起重机械等下游应用占据主要的份额;项目型市场方面,化工、石化、市政、冶金等份额较高。2)分产品来看,变频器方面,我们认为由于产品特性,在基建相关领域上如起重领域应用较多,其他包括冶金、电力等项目型市场;而伺服产品,
25、控制精度相对较高,在机床等机械设备领域应用较多,我们认为近年来由于新能源相关产业链和半导体等高端制造业的发展,相应下游应用有望占据更大市场份额;PLC方面,一般而言,PLC和伺服搭配使用较多,下游与伺服产品有较高的重合度。3)从各个工控企业下游市场来看,我们认为各个厂商下游市场分布有所不同,在各类行业中从各个工控企业下游市场来看,我们认为各个厂商下游市场分布有所不同,在各类行业中积淀也不同积淀也不同。综合来看,国产工控企业有自身优势行业,通过各公司发力下游市场,有望图表图表 9 9:20212021 年工控产品年工控产品 O OEMEM 型市场型市场下游分布下游分布 图表图表 1010:202
26、12021 年工控产品年工控产品项目项目型市场型市场下游分布下游分布 资料来源:中国工控网,思瀚产业研究院,信达证券研发中心 资料来源:中国工控网,思瀚产业研究院,信达证券研发中心 图表图表 1111:低压变频器下游市场情况:低压变频器下游市场情况 图表图表 1212:伺服下游市场分类:伺服下游市场分类 资料来源:中商情报网,信达证券研发中心 资料来源:MIR DATABANK,中商情报网,信达证券研发中心 机床工具电子制造设备纺织机械包装机械食品机械电梯起重机械建筑机械塑料机械化工石化市政电力冶金石油公共设施汽车建材起重机械电梯纺织机械冶金电力其他机床电子制造设备包装机械纺织机械机器人塑料机
27、械医疗器械食品机械其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 9 实现国产企业渗透率快速提升。图表图表 1313:工控企业下游市场情况:工控企业下游市场情况 公司名称公司名称 OEMOEM 市场市场 项目型市场项目型市场 汇川技术 锂电、光伏、3C 制造、半导体、包装、机床等 冶金、化工、石油等 伟创电气 数控机床、纺织机械、起重、矿用设备、轨道交通、高效能源、智能装备、电液伺服、光伏扬水等 石油化工等 信捷电气 纺织服装、食品饮料、木工、机床、印刷包装、仓储物流等 汽车等 禾川科技 锂电、光伏、3C 制造、3C 电子、包装、纺织、物流、机器人、激光等/雷赛智能 新能源、3C 电子、半导体、物流
28、AGV、特种机床、工业机器人、包装/众辰科技 空压机、塑料机械、工程机械等 石油化工等 中控技术/石化、化工、电力、油气等 资料来源:各公司公告,信达证券研发中心 工业自动化企业国产化持续提升,龙头企业率先突破工业自动化企业国产化持续提升,龙头企业率先突破。国产品牌凭借快速响应、成本、服务等本土化优势不断缩小与国际巨头在产品性能、技术水平等方面的差距,市场份额逐步提升,工控行业正进入一个国产品牌全面替代进口品牌的快速发展阶段,国内厂商市场占有率将不断提高。在 PLC、伺服、变频器为代表的产品上,以国内工控龙头汇川技术为例,2022 年通用伺服国内市占率达到 21.5%,相比 2021 年提升
29、5.2pct;低压变频器市占率达到 14.9%,相比 2021年提升 2pct;小型 plc 产品市占率达到 11.9%,相比 2021 年提升 5.01pct,龙头企业在国产替代之路上率先突破,未来国内市占率提升有望进一步加速。图表图表 1414:中国工业自动化本土品牌市占率变化:中国工业自动化本土品牌市占率变化 资料来源:中国工控网,伟创电气公告,信达证券研发中心 国产工控企业市场份额逐步提升国产工控企业市场份额逐步提升。以伺服系统为例,随着工业机器人行业的深化、工业自动化程度的进一步提升和智能制造的深入推进,伺服系统市场有望迎来新一轮快速增长,尤其伴0%5%10%15%20%25%30%
30、35%40%45%50%200920000022 请阅读最后一页免责声明及信息披露 10 随着国产伺服技术研发水平的不断提升,国产伺服系统进口替代的步伐将会加快,内资品牌在伺服系统的崛起之势将愈发明显。我们认为国产企业凭借多年发展,已经充分成长起来了,未来国产化率有望加速提升。以伺服产品为例,假设国产厂商市场份额维持加速提升趋势,我们认为其24-25年的国产品牌市场增速有望达到15-20%左右,对应一线伺服厂商相关产品营收增速有望达到 20-30%,其中龙头企业有望凭借技术+市场影响维持更高增速。图表图表
31、1515:中国中国伺服系统市场规模(亿元)伺服系统市场规模(亿元)图表图表 1616:2 2022022 年年中国伺服系统市场份额中国伺服系统市场份额 资料来源:禾川科技公告,MIR 睿工业,信达证券研发中心 资料来源:禾川科技公告,MIR 睿工业,信达证券研发中心 图表图表 1717:中国中国 P PLCLC 系统市场规模(亿元)系统市场规模(亿元)图表图表 1818:2 2022022 年年中国中国 P PLCLC 系统市场份额系统市场份额 资料来源:禾川科技公告,MIR 睿工业,信达证券研发中心 资料来源:禾川科技公告,MIR 睿工业,信达证券研发中心 汇川西门子松下安川三菱台达禾川信捷
32、欧姆龙其他西门子欧姆龙三菱汇川罗克韦尔基恩士施耐德台达信捷松下 请阅读最后一页免责声明及信息披露 11 1.3 数字化赋能打开长期成长空间,龙头率先构建产业生态 企业数字化成大势所趋企业数字化成大势所趋。国家陆续出台多项政策,鼓励工业自动化行业发展与创新,2022 年国务院发布“十四五”数字经济发展规划的通知,提出到 2025 年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占 GDP 比重达到 10%,随后多部门又相继出台了数字化转型的相关支撑政策。我们认为数字化转型是大势所趋,制造业未来有望不断向数字化转变,逐渐向“自动化+数字化+智能化”时代迈进。图表图表 2121:部分数字化转型相关
33、政策:部分数字化转型相关政策 时间时间 政策名称政策名称 部门部门 相关内容相关内容 2022 年 1 月 12 日“十四五”数字经济发展规划的通知 国务院 到 2025 年,数字经济迈向全面扩展期,数字经济核心产业增加值占 GDP 比重达到 10%2022 年 6 月 17 日 关于推动轻工业高质量发展的指导意见 工业和信息化部等五部门 产业基础进一步巩固,数字化转型稳步推进,形成一批优势产业链;建设一批智能制造示范工厂,推广一批智能制造优秀场景”2022 年 6 月 29 日 工业能效提升行动计划 工业和信息化部等六部门 提出实施电机能效提升行动,加快推进终端用能电气化、低碳化,提高“工业
34、互联网+能效管理”创新能力,加大节能装备产品供给力度等行动计划,大力推进重点行业和重点用能领域节能提效改造升级 2022 年 11 月 21 日 关于巩固回升向好趋势加力振作工业经济的通知 工业和信息化部等三部门 大力培育先进制造业集群,促进新一代信息技术与制造业深度融合,加快发展数字经济 资料来源:汇川技术公告,中国政府网,商务部,信达证券研发中心 工控龙头率先布局,有望打开潜在增长空间工控龙头率先布局,有望打开潜在增长空间。我们认为工控企业布局数字化业务拥有较强的基础:1)从产品来看,电机-驱动层(伺服/变频)-控制层(PLC),逐步从硬件向软件衍生,工控公司扩展产品线有逐步向软件端布局的
35、可能;2)从客户触达来看,工控企业会和大量的制造业公司接触,客户本身具有自动化和数字化转型诉求,在定制自动化方案时,会考虑和软件层适配,因此工控企业相比其他厂商拥有更好的客户基础。以工控龙头汇川为例,目前公司图表图表 1919:中国低压变频中国低压变频市场规模(亿元)市场规模(亿元)图表图表 2020:2 2022022 年年中国中国低压变频低压变频市场份额市场份额 资料来源:汇川技术公告,MIR 睿工业,信达证券研发中心 资料来源:汇川技术公告,MIR 睿工业,信达证券研发中心 0%2%4%6%8%10%12%14%16%18%050030035020192020202
36、12022市场规模YOY汇川技术西门子ABB其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 12 布局了工业互联网平台、数字化生产管理/公辅设备管理/综合能源/港口远程控制/设备服务、Uweb 软件、智能硬件等软硬件一体解决方案及服务,率先向数字化市场进军。图表图表 2222:汇川技术从市场拓展、技术和内部运营三方面向数字化市场进军:汇川技术从市场拓展、技术和内部运营三方面向数字化市场进军 资料来源:汇川技术公告,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 13 二、出海扬帆,工控企业成长必经之路 2.1 国际化布局,打开成长天花板 海外工控市场规模大,有望打开国内工控企业成长天花板。海外工控
37、市场规模大,有望打开国内工控企业成长天花板。根据 Grand View Research 统计,2022 年全球工控市场规模达到 1,722.6 亿美元(约合人民币 12,276 亿元)。国内市场方面,根据 MIR 睿工业统计数据,2022 年中国工业自动化市场规模 2,963 亿元,同比增长 1.4%。根据数据可得,中国工控市场规模约为全球的四分之一,本土工控品牌出海市场辽阔。欧美、日本等海外品牌占据全球工控领域主导地位,国内厂商有望打破原有竞争格局。欧美、日本等海外品牌占据全球工控领域主导地位,国内厂商有望打破原有竞争格局。据Statista 估计,2019 年全球工业自动化市场 TOP5
38、 品牌依次为西门子、三菱电机、罗克韦尔、发那科、ABB,共占全球市场规模近50%,这些品牌在工控领域积累了完整的自动化产品体系和智能制造解决方案,具备高水准的产品质量和服务能力。国内工控品牌以汇川技术为代表,积极布局海外市场,有望开拓全球工业自动化市场。分产品来看:1)伺服系统:2022 年全球伺服系统市场规模为 1293 亿元,中国约占全球市场的 16%。全球伺服市场头部品牌为安川、ABB、西门子,其中安川交流伺服驱动器份额约占全球市场的 17%;2)变频器:2021 年全球变频器市场规模为 1588 亿元,中国占全球市场约 37%。全球变频器企业主要有西门子、ABB、施耐德;3)PLC:2
39、021 年全球 PLC 市场规模为 740 亿元,中国约占全球市场的 21%。全球 PLC 市场龙头企业为西门子、罗克韦尔,IPCS 数据指出 2018 年西门子市场份额约为 31%。图表图表 2323:2 2022022 年年国内外工业自动化国内外工业自动化市场规模(亿元市场规模(亿元)图表图表 2424:2 2019019 年全球年全球工业自动化工业自动化市场市场竞争格局竞争格局(%)资料来源:Grand View Research,MIR 睿工业,汇川技术 2022 年年报,信达证券研发中心 资料来源:Statista,信达证券研发中心 00040006000800
40、04000全球中国20%10%8%7%6%3%3%3%40%西门子三菱罗克韦尔发那科ABB施耐德安川欧姆龙其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 14 图表图表 2525:2 2022022 年年国内外伺服国内外伺服市场规模(亿元市场规模(亿元)图表图表 2626:20182018 年国内外伺服系统市场规模年国内外伺服系统市场规模(亿元(亿元)资料来源:Precedence Research,中国工控网,伟创电气 2023 年半年报,信达证券研发中心 资料来源:Openpr HTF Market Intelligence Consulting,信达证券研发中心 图表图表
41、2727:2 202021 1 年年国内外变频器市场国内外变频器市场规模(亿元规模(亿元)图表图表 2828:20192019 年国内外年国内外 PLCPLC 系统市场规模系统市场规模(亿元(亿元)资料来源:VynZ Research,前瞻产业研究院,信达证券研发中心 资料来源:Openpr,HTF Market Intelligence Consulting,信达证券研发中心 1293 20602004006008000全球中国1588 59800016001800全球中国 请阅读最后一页免责声明及信息披露 15 2.2 乘风
42、出海,长期成长路径明确 2.2.1 出海第一站:新兴市场增速快,有望复制国内成功路径 新兴工控市场份额不容忽视,有待我国工控品牌发掘。新兴工控市场份额不容忽视,有待我国工控品牌发掘。据Meticulous Research统计,2023年东南亚工控市场规模约为113.2亿美元,份额约占全球市场的7%;拉美市场份额约占全球6%;俄罗斯流程工业占全球市场 3.5%,离散型自动化市场占全球份额 1.7%。其中,2021 年印度工业自动化市场规模约为 107.2 亿美元,占全球市场规模的 6%,Research and Markets 预计2027 年达到 230.9 亿美元,期间年复合增长率为 13
43、.64%;印度工控行业以日本、欧美、印度本土厂商为主,市场集中度较低,易于我国工控品牌持续抢占市场份额。图表图表 3131:东南亚和拉美东南亚和拉美地区地区所占工控市场份额(所占工控市场份额(%)资料来源:Meticulous Research,Precedence Research,信达证券研发中心 7%6%87%东南亚拉美其他图表图表 2929:20202121 年年国内外国内外 PLCPLC 系统市场规模系统市场规模(亿元(亿元)图表图表 3030:20182018 年全球年全球 PLCPLC 市场竞争格局(市场竞争格局(%)资料来源:SkyQuest,华经产业研究院,信达证券研发中心
44、资料来源:IPCS Automation,信达证券研发中心 740 00400500600700800全球中国31%22%13%8%6%4%3%2%11%西门子罗克韦尔三菱电机施耐德欧姆龙贝加莱发那科ABB其他 请阅读最后一页免责声明及信息披露 16 经济增长打开工控成长天花板,经济增长打开工控成长天花板,亟需亟需定制化定制化工控解决方案。工控解决方案。东南亚各国 GDP 增长情况整体表现出色,例如 2022 年印度国内生产总值同比上涨 9.2%、越南国内生产总值增速为 13%,是疫情承压下全球经济增长速度最快的经济体之一;同时印度制造业 PMI 指数基本处于枯荣线之上,
45、8 月指数达到 58.6%,较上月+0.9pct,制造业持续处于扩张区间。新兴市场快速的经济发展催生了当地基础设施建设,从而带动了对于变频器等工控产品的需求,为我国工控厂商出海提供机遇。由于新兴市场存在劳动力素质有限、基础设施不完善、技术研发基础不足等困难,需要中国工控厂商以解决方案的策略切入,为其提供风电、储能供热、硅晶光伏、印刷包装等行业的系统性产品。宏观政策积极导向,新兴市场加速承接供应链转移。宏观政策积极导向,新兴市场加速承接供应链转移。随着经济全球化的发展以及“一带一路”倡议的推进,中国企业前往东南亚等新兴市场的投资金额持续增加。以越南为例,截至 2022年 9 月,中国对越南的外国
46、直接投资总额就已经高达 17 亿美元,在同期对越投资的 103 个国家和地区中仅次于新加坡、日本和韩国,排名第四。来自香港的外商直接投资 13.6 亿美元,图表图表 3232:印度工业自动化生产规模(亿美元)印度工业自动化生产规模(亿美元)图表图表 3333:印度工业自动化市场主要厂商印度工业自动化市场主要厂商 资料来源:Research and Markets,信达证券研发中心 资料来源:Mordor Intelligence,信达证券研发中心 图表图表 3434:印度和越南印度和越南 GDPGDP 增长速度增长速度 图表图表 3535:印度制造业印度制造业 PMIPMI 指数(指数(%)资
47、料来源:iFind,信达证券研发中心 资料来源:iFind,信达证券研发中心 05002021年2027年CAGR=13.64%-10%-5%0%5%10%15%20%25%200002020212022越南印度40455055--------062023-08 请阅读最后一页免责声明及信息披露 17
48、位居第五。同时还受到地缘政治和人口红利等影响,国内产业链加速向新兴市场转移,为国内工控厂商出海提供便利。国内自主品牌凭借定制化国内自主品牌凭借定制化+响应速度响应速度+性价比优势有望打开新兴国家市场。性价比优势有望打开新兴国家市场。1)我们认为,国内自主企业定制化能力和响应速度优势明显,以汇川技术为代表的国内自主品牌以行业线模式开发市场,对特定市场采用定制化方案,同时维持较快的响应速度,在中国市场的市占率提升明显,在海外市场有望复制对应战略,快速打开新兴国家市场;2)我们认为东南亚、拉美、俄罗斯等国家或地区受制于经济发展客观条件,更偏好性价比高的工控产品以缓解成本压力。以变频器为例,同型号下国
49、产厂商价格显著低于海外厂商,因此对于新兴市场而言,国产产品相比于欧美、日韩产品更具有吸引力,更易于被国内工控品牌突破。图表图表 3636:国内外变频器产品价格对比国内外变频器产品价格对比 企业名称企业名称 三菱电机三菱电机 汇川技术汇川技术 三菱电机三菱电机 汇川技术汇川技术 国家 日本 中国 日本 中国 变频器型号 相似型号 相似型号 FR-D740-2.2K-CHT MD500T2.2GB FR-D740-7.5K-CHT MD500T7.5GB 价格(元)1,837.49 980 3,342.49 2,300 资料来源:MISUMI,淘宝网,信达证券研发中心 乘风破浪,国内厂商出海进行时
50、。乘风破浪,国内厂商出海进行时。伟创电气作为开拓工控新兴市场的代表厂商,在海外主要通过区域经销商进行销售,截止 2023 年 6 月共有 41 个海外经销商,并于 2019 年成立了印度子公司,密集的经销网络能够有效提高了公司产品在当地市场的知名度和市场覆盖率。伟创电气海外客户主要涉及印度、越南、摩洛哥等国家或地区,2022年伟创电气海外市场的收入增长达 184%、海外营收毛利率为 49%,业绩表现显著优于国内市场。英威腾和麦格米特海外业务主要集中在东盟、印度等新兴市场。截至 2023 年 10 月,英威腾在图表图表 3737:伟创电气国内外业务毛利率和营收增速(伟创电气国内外业务毛利率和营收
51、增速(%)图表图表 3838:伟创电气全球经销网络布局:伟创电气全球经销网络布局 资料来源:iFind,信达证券研发中心 资料来源:伟创电气官网,信达证券研发中心-50%0%50%100%150%200%202020212022海外毛利率国内毛利率海外营收增速国内营收增速 请阅读最后一页免责声明及信息披露 18 海外已设有 10 余家分支机构、240 多个渠道合作伙伴,营销和服务网络遍布全球 100 多个国家和地区;麦格米特在印度已实现全面本土交付,泰国建设的部分产能也逐步开始生产交付。23H1 英威腾和麦格米特的海外业务毛利率分别达到 41.39%、30.08%,海外业务营收增速分别达到 6
52、1.48%、9.12%,出海战略效果显现。2.2.2 出海第二站:欧美发达国家,龙头有望率先突破 发达经济体市场包括发达经济体市场包括欧美欧美、日韩日韩等等地区地区,侧重标准化产品的竞争力。,侧重标准化产品的竞争力。据 Report Linker 统计,2022 年北美和欧洲工业自动化市场规模约为 851.8 亿美元,约占全球市场规模的 50%;韩国工控市场份额约为 5%。其中,2021 年欧洲工业自动化市场规模达到 441.4 亿美元,Business Market Insights 预计 2028 年将达到 679.6 亿美元,期间年复合增长率约为 6.4%;欧洲工控领域中 TOP5 品牌
53、分别为 ABB、西门子、三菱电机、罗克韦尔、霍尼韦尔,以全球工控龙头企业为主。发达经济体市场中人力成本高、“机器换人”空间大,而国内工控厂商性价比高,出海已逐渐成为趋势。同时,发达经济体市场的价格竞争程度低于国内,国内厂商的盈利能力得以改善,因此国内工控品牌出海有望打开成长天花板。图表图表 4141:欧美、韩国所占工控市场份额(:欧美、韩国所占工控市场份额(%)资料来源:Precedence Research,Mordor Intelligence,信达证券研发中心 29%23%5%43%欧洲北美韩国其他图表图表 3939:英威腾国内外业务毛利率和营收增速英威腾国内外业务毛利率和营收增速 图表
54、图表 4040:麦格米特国内外业务毛利率和营收增速麦格米特国内外业务毛利率和营收增速 资料来源:iFind,信达证券研发中心 资料来源:iFind,信达证券研发中心-10%0%10%20%30%40%50%60%70%2002120222023H1海外毛利率国内毛利率海外营收增速国内营收增速-15%-5%5%15%25%35%45%55%65%2002120222023H1海外毛利率国内毛利率海外营收增速国内营收增速 请阅读最后一页免责声明及信息披露 19 发达经济体市场聚焦标准化产品竞争能力,国内外厂商差距不断收敛。发达经济体市场聚焦标准化产品竞争
55、能力,国内外厂商差距不断收敛。欧美、日韩等地区的OEM 厂家具有相关产品的研发能力,对于工控解决方案的需求较小,因此更加重视标准化工控产品的竞争力。以变频器为例,我们认为国内头部工控厂商在调速范围、转矩精度等核心指标上已接近海外产品标准,在部分发达经济体市场中有能力取得一定市场份额。图表图表 4444:国内外变频器产品参数对比国内外变频器产品参数对比 品牌品牌 ABBABB 安川电机安川电机 汇川技术汇川技术 英威腾英威腾 国家 瑞士 日本 中国 中国 产品系列 ACS880 GA700 MD500 GD350 SVC 主要控制性能 电机类型 异步、同步、同步磁阻 异步、同步 异步、同步 异步
56、、同步 调速范围-1:200(异步)1:100(同步)1:200(异步)1:50(同步)1:200(异步)1:20(同步)稳速精度 10%额定滑差(0.50.01%)-0.5%(异步)0.1%(同步)0.2%启动转矩-0.3Hz:200%(异步)5%速度:100%(同步)0.5Hz:150%(异步)2%额稳定速:100%(同步)0.25Hz:150%(异步)2.5Hz:150%(同步)转矩响应 34ms-20ms 20ms 转矩精度 5%-5%(同步)10%FVC 主要控制性能 电机类型 异步、同步、同步磁阻 异步、同步 异步、同步 异步、同步 图表图表 4242:欧洲工业自动化市场规模(亿美
57、元)欧洲工业自动化市场规模(亿美元)图表图表 4343:欧洲欧洲工业自动化市场主要厂商工业自动化市场主要厂商 资料来源:Business Market Insights,信达证券研发中心 资料来源:Mordor Intelligence,信达证券研发中心 0050060070080020212028CAGR=6.4%请阅读最后一页免责声明及信息披露 20 调速范围-1:1500 1:1000 1:1000 稳速精度 0.01%-0.02%0.02%启动转矩 0Hz:200%0min-1:200%0Hz:180%0Hz:200%转矩响应 12ms-5ms 10ms 转矩精度
58、-3%(异步)5%(同步)5%资料来源:伟创电气招股说明书,信达证券研发中心 收购策略多点开花,第一梯队工控企业有望触达海外高端客户。收购策略多点开花,第一梯队工控企业有望触达海外高端客户。以鸣志电器为例,公司积极布局北美及欧洲地区,在步进电机领域逐步开拓发达经济体市场、触达核心客户群。公司海外子公司美国 Lin、美国 AMP 和瑞士 T Motion 凭借各自在高端高精度控制电机和电机驱动控制系统领域的尖端技术,在欧洲、北美地区市场,尤其在医疗仪器和实验室设备、移动服务机器人等应用领域占有重要的市场份额。我们认为,由于发达经济体市场更加重视产品在核心性能指标上的表现,更适合国内成熟的工控企业
59、出海,以跨国收购、成立子公司等方式与当地客户达成长期合作,逐步提高海外业务盈利能力。图表图表 4545:鸣志电器海外市场收购情况鸣志电器海外市场收购情况 事项事项 时间时间 收购背景及原因收购背景及原因 收购 AMP 2014 年 AMP 在步进电机驱动器、集成式智能步进伺服控制技术处于全球前列地位,同时拥有北美稳定的客户群,方便鸣志电器直接触达北美客户。收购 Lin Engineering 2015 年 Lin Engineering 的产品是高端 0.9 度混合式步进电机,可使公司迅速获得相应高端技术和进入北美市场的敲门砖,并迎合北美生物医疗仪器产业的爆发时机,加大北美市场的深度开拓。收购
60、 Technosoft Motion AG 2019 年 瑞士Technosoft的具备完整技术研发功能、拥有欧洲重要客户资源,促进公司无刷电机及驱动,无槽无刷电机及驱动控制业务的发展,为公司正在进入的高附加值欧美医疗仪器行业进一步夯实基础。资料来源:鸣志电器公告,信达证券研发中心 发达经济体市场中,发达经济体市场中,德国和日本德国和日本具有较多具有较多老牌工控老牌工控厂商厂商,客户粘性较强。,客户粘性较强。根据 Statista 数据,2022 年德国机器人和工业自动化服务营业额为 14.3 亿欧元,预计 2023 年达到 16.2 亿欧元;Mordor Intelligence 指出日本厂
61、商占据全球机器人和工业自动化市场近 30%的市场份额。由于老牌工控市场技术水平高,并且相关工控产品的客户粘性大,因此国内工控厂商在德国和日本市场的“海外替代”进程中,应更加注重与该市场客户群体的长期合作,以本土化研发和定制化生产作为突破点。图表图表 4646:德日工控龙头企业情况德日工控龙头企业情况 企业名称企业名称 所在工业自动化领域基本情况所在工业自动化领域基本情况 西门子(德国)西门子的数字工业部门将人工智能、边缘计算、工业 5G、自主处理系统、区块链和增材制造等前沿技术融入到西门子的数字化企业解决方案中,从而推动信息技术和运营技术的融合,实现数据的智能化使用。西门子 请阅读最后一页免责
62、声明及信息披露 21 成为离散和过程工业数字化转型的重要推动力,提供数字化工厂解决方案。2019 年西门子在全球工控市场占有率接近 20%。三菱电机(日本)三菱电机在日本和海外设立了多个研发中心,在产品创新和技术研发方面处于世界领先地位。其中三菱电机研究实验室(MERL)是公司研发组的北美分部,从事应用程序领域的基础研究,以及电子、数字通信等领域的高级开发工作;三菱电机研发中心欧洲有限公司(MERCE)在法国和英国共拥有两支研发力量,主要从事环境、能源技术和通信技术方面的研发工作。2019 年三菱电机在全球工控市场占有率约为 10%。发那科(日本)发那科公司在全世界建立了 268 个服务网点,
63、为 107 个国家和地区全力提供技术支持,全球工厂自动化行业厂商发那科集团以其强大的研发、设计及制造能力,为用户提供高可靠性的机器人、机器人自动化工程、全电动注塑设备、高精度电火花加工机、小型加工中心及自动化加工成套工程。2019 年发那科在全球工控市场占有率约为 7%。资料来源:各公司官网,信达证券研发中心 德日工控核心市场,国内工控龙头有望率先突破。德日工控核心市场,国内工控龙头有望率先突破。以汇川技术为例,在技术研发方面,2018年汇川技术收购德国知名数控公司 Power Automation(简称 PA),作为汇川技术海外核心研发中心,该研发中心专注于攻克数控系统等方面的高精尖技术,以
64、连接德国等老牌工控市场的高端客户群体;此外公司在意大利米兰还建有底层技术研发中心。在供应链方面,欧洲匈牙利工厂建设项目逐步落地,公司正式迈入全球化制造体系的建设进程。我们认为,德国和日本作为世界工控领域的发源地,具有多家全球顶尖工控企业,国内工控龙头企业可以通过在当地建立核心技术研发中心,实现产品创新和技术攻关;同时推动供应链的本地化部署。双管齐下完成产品的定制化、高端化生产,长期中逐步开拓德日等老牌工控市场份额,达成出海策略的最终目标。图表图表 4747:汇川技术全球研发生产网络布局汇川技术全球研发生产网络布局 资料来源:汇川技术公告,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 22
65、 三、人形机器人大势所趋,核心零部件厂商迎新机 3.1 AI 赋能人形机器人,开启蓝海新赛道 人形机器人是指外观和功能与人相似的智能机器人人形机器人是指外观和功能与人相似的智能机器人,比一般机器人具有更加复杂的结构、传感、驱动和控制系统,有的具有类人的感知、决策、行为和交互能力,其设计制造目的是为了与人工工具和环境进行交互,从而辅助甚至替代人类的生产生活。人形机器人的优势在于具有较高的行动灵活性和较强的环境适应能力。相比结构化的工业场景,人类生活场景更加复杂,与人体结构相似度较高的人形机器人能够在人类生活环境中自如运动,无须为人形机器人特别改造环境。未来在未来在 AIAI 大模型赋能下大模型赋
66、能下,人形机器人有望成为人形机器人有望成为具身智能的终极形态具身智能的终极形态,可理解、推理并与物理世界互动,集视觉、语言、认知和推理、机器学习等大成。1)决策方面:人形机器人决策层依据感知层获取的信息进行决策判断,来控制机器人身体做出动作规划并下发指令,而ChatGPT 等生成式 AI 可助力拆解任务大语言模型擅长推断语言条件,并利用其代码编写能力,拆分任务,给出运动规划的目标函数;2)仿真学习能力:AI 大模型能够提升人形机器人的仿真学习能力,从而加快软件更新迭代,同时缩短算法与硬件调整时间,极大提高训练效率,快速、低成本、高安全性地训练机器人。图表图表 4848:ChatGPTChatG
67、PT 在机器人领域的运用在机器人领域的运用 资料来源:微软官网,信达证券研发中心 商业化渐进,多方势力纷纷布局。商业化渐进,多方势力纷纷布局。人形机器人方面,除了传统科研机构和机器人企业以外,互联网、车企等多方势力也纷纷入局。2022 年 8 月,小米推出 CyberOne;2022 年 9 月 30 日特斯拉展示Optimus原型机,并宣称2万美金的量产价格;2022年11月,大语言模型GPT发布,2023 年 1 月,优必选向港交所递交招股说明书;2023 年 8 月 15 日晚,宇树正式宣布进军通用人形机器人领域,发布旗下首款通用人形机器人产品 H1;8 月 18 日,智元机器人举办发布
68、会发布了人形双足机器人产品远征 A1;在 2023 年世界机器人大会上,达闼机器人发布首款双足机器人产品 XR-4。我们认为随着各方的入局及 AI 技术的发展,人形机器人成本有望逐步下降,整体商业化应用渐近。图表图表 4949:目前国内外主流人形机器人情况目前国内外主流人形机器人情况 企业名称企业名称 项目项目 应用应用 商业化情况商业化情况 特斯拉 Optimus 替代人类做重复、无聊、危险的工作,如浇花、搬运东西等 最快 3 年内,目标价 2 万美元 波士顿动力 Atlas 搬运、侦查等领域 实验阶段 请阅读最后一页免责声明及信息披露 23 本田 ASIMO 跑步、单腿跳跃、上下阶梯、踢足
69、球等 暂无法商业化 小米 Cyberone 感知人类情绪,视觉敏锐、可对真实世界三维虚拟重建 70 万元左右,尚未量产 优必选 Walker 家庭场景和办公场景自由活动和服务 10 万美元左右,未来量产目标价 20 万元 宇树科技 Unitree H1 工厂等工业领域 预计 23Q4 对外发售,售价将在 9 万美元以内 智元机器人 远征 AI 3C 制造和整车厂等场景 已在与国内新能源头部车企商讨合作 达闼机器人 Cloud Ginger XR-4 家庭场景,提供上下楼梯、搀扶老人等养老服务 尚处于研发阶段,将于 2024 年发布,2025 年实现量产 资料来源:DoNews,北青网,中国指挥
70、与控制学会,极果网,央广网,科技狐,中国日报网,观察者网,优必选科技,界面新闻,集微网,微软官网,机器之心公众号,上观新闻,科技行者,人民政协网,湖南日报,深圳商报,信达证券研发中心 人形机器人潜在市场空间广阔,远期星辰大海。人形机器人潜在市场空间广阔,远期星辰大海。1)早期阶段我们预计机器人早期应用场景为富豪、对科技较狂热的人士、部分简单的工业场景;2)中期阶段:目前人形机器人已经在安保领域应用,家庭领域也有服务机器人应用,假设相关领域渗透率较快,我们预期人形机器人中期市场空间在千亿到万亿之间。图表图表 5050:人形机器人可能应用领域市场空间测算:人形机器人可能应用领域市场空间测算 领域领
71、域 单位单位 数值数值 家庭 全球家政工人数 万人 7,560 渗透率%10%人形机器人需求量 万台 756 安保 全球安保人员 万人 2,000 渗透率%15%人形机器人需求量 万台 300 替代工厂缺口等 美国非农职位空缺数(23 年 4 月)万人 1,010 德国职位空缺数(23 年 3 月)万人 176 渗透率%5%人形机器人需求量 万台 59 合计需求量 万台 万台 1,115 市场规模 亿美元 亿美元 2,231 资料来源:wind,联合国微信公众号,和讯网,澎湃网,信达证券研发中心 短期来看,制约人形机器人应用的主要痛点包括:运控能力不足、高成本问题、应用场景不明确。在解决方案上
72、,我们认为,运控能力、算法问题未来有望由 AI 大模型赋能处理;国产企业擅长降本增效,随着规模化生产,成本端问题有望得到改善,并以此反哺国内厂商。1 1)运控能力为核心,技术要求高,需要提升机器人感知运控能力为核心,技术要求高,需要提升机器人感知+思考思考+执行能力执行能力。机器人目前技术较为复杂,涉及软硬融合等技术,运控软件瓶颈较大,算法难以支撑通用型场景。分部位来看,腿部步态控制门槛较高,需要稳定的步态算法;手部的算法较为简单,但精细化操作的实现同样依赖于复杂的技术算法;双臂协同和全身控制等复合算法也具有挑战。我们认为,未来随着 AI 深度强化学习、仿真+AI 大模型的应用,运动能力、步态
73、控制等有望得到优化。请阅读最后一页免责声明及信息披露 24 2 2)成本成本有较大的下降空间有较大的下降空间、潜在潜在应用场景应用场景需进一步探索需进一步探索。人形机器人技术包括步态规划、人机交互、手眼协调、视觉与导航等多方面技术,高技术情况下,人形机器人成本较高。同时由于整体人形机器人产业处于初期阶段,导致应用场景不够清晰。我们认为随着人形机器人功能稳定性、操作简易性、交付和维护、价格方面等痛点逐步解决,人形机器人的规模化、商业化有望到来。3.2 特斯拉入局,人形机器人产业化之路有望打通 产业链迁移产业链迁移+AI+AI 算力基础算力基础,特斯拉率先打开人形机器人赛道。,特斯拉率先打开人形机
74、器人赛道。1)产业链迁移:特拉斯在新能源汽车端积累了大量配套产业链资源,而电动汽车与人形机器人产业链有共通之处,如电池、电机、电控、芯片、摄像头、传感器等多种零部件,我们看好特斯拉产业链迁移能力,预计未来能够实现人形机器人规模化降本;2)AI 算力基础:特斯拉在 AI 领域和软件算法方面具有一定技术积累,例如其 ExaPOD 内置 3000 个 DI 芯片,拥有超过 100 万个训练节点,算力达到1.1EFLOP*,能够满足人形机器人对于准确性、感知能力、学习能力等性能的需要。从特斯拉 Optimus 机器人硬件来看,躯干和手部是人形机器人的主要活动关节,其中躯干主要由线性执行器和旋转执行器组
75、成。线性执行器分布于膝肘等摆动角度不大的关节,以及腕踝等体积紧凑的关节;旋转执行器则主要分布于肩髋等需要大角度旋转的关节:1 1)线性执行器:线性执行器:Optimus 共有 14 个线性执行器,可以分为 500N/3900N/8000N 三种规格,主要传递伸缩运动,主要由无框力矩电机+倒置式行星滚柱丝杠+位置/力传感器+轴承等构成;2 2)旋转执行器:旋转执行器:Optimus 共有 14 个旋转执行器,可以分为 20NM/100NM/180NM 三种规格,主要用于联接各运动机构,同时传递各机构间的回转运动,由无框力矩电机+谐波减速器+位置/扭矩传感器+轴承等构成;3 3)手部:手部:Opt
76、imus 单个手部拥有 11 个自由度,包括 6 个主动自由度和 5 个被动自由度,其中拇指采用双电机驱动弯曲和侧摆,其它 4 指各用 1 个电机带动,可实现 11 个自由度,主要构成为空心杯电机+精密齿轮箱+传感器。图表图表 5151:特斯拉汽车与人形机器人产业链有共通之处:特斯拉汽车与人形机器人产业链有共通之处 图表图表 5252:OptimusOptimus 展示抓握和展示抓握和 AIAI 识别人类动作能力识别人类动作能力 资料来源:特斯拉,Youtube 官网,信达证券研发中心 资料来源:特斯拉,集微网,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 25 图表图表 5555:人形
77、机器人执行器情况:人形机器人执行器情况 旋转执行器旋转执行器 线性执行器线性执行器 20NM 110NM 180NM 合计 500N 3900N 8000N 合计 肩膀 3*2 6 肘部 1*2 2 腕部 1*2 2 2*2 4 腰部 1*2 2 髋部 2*2 4 1*2 2 膝盖 1*2 2 脚踝 2*2 4 合计 14 14 资料来源:Tesla AI Day,信达证券研发中心整理 从成本端来看,国产厂商在硬件方面有望受益。从成本端来看,国产厂商在硬件方面有望受益。1)软件系统:由于特斯拉在软件算法、部分核心零部件拥有较深的积淀,我们推测这块主要以特斯拉自研为主;2)硬件方面:考虑规模效应
78、和特斯拉降本需求,伺服电机、传动环节、减速机等环节有望依靠外部供应商提供为主,而国产厂商在硬件成本端控制较好,结合特斯拉人形机器人未来售价目标,有望为国产零部件厂商业绩带来增量空间。图表图表 5353:OptimusOptimus 躯干拥有躯干拥有 2828 个自由度个自由度 图表图表 5454:OptimusOptimus 单个手部拥有单个手部拥有 1111 个自由度个自由度 资料来源:Tesla AI DAY,Youtube 官网,信达证券研发中心 资料来源:Tesla AI DAY,Youtube 官网,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 26 国产人形机器人多点开花,迭
79、代步伐紧跟国际。国产人形机器人多点开花,迭代步伐紧跟国际。智元机器人“远征 AI”在双足机器人重要的腿部执行器,即关节电机方面,实现了核心关节自研;宇树科技 H1 人形机器人采用轻量化材料设计,尤为突出的 H1 腿部关节电机部分,峰值扭矩达到了 360N m,并且配合中空轴线和双编码器;达闼 Cloud Ginger XR-4 机器人搭载了 RobotGPT 驱动的云端大脑,能够与人类进行更加自然流畅的多模态情感交互,并能根据不同场景进行智能决策和行为控制。我们认为随着特斯拉人形机器人 Optimus 的加速落地,催化了国内机器人相关产业链的发展,国产机器人、核心零部件厂商有望搭乘快车。3.3
80、 人形机器人大势所趋,看好国产运控部件厂商产业机遇 国内厂商加速布局核心零部件,工业自国内厂商加速布局核心零部件,工业自动化企业有望受益。动化企业有望受益。人形机器人的核心零部件包括电机、丝杠和减速器等产品,国内相应零部件厂商在核心参数上已接近国际水平,且性价比优势明显,我们认为未来国产产业链企业有望凭借人形机器人产业机遇,实现对高端产品的突破,其中工控企业凭借自身在运控领域的积累,有望受益。3.3.1 电机:确定性高,工控企业有望凭借成本优势受益 电机产品确定性高、壁垒相对较低,国内企业有望打开高端电机市场。电机产品确定性高、壁垒相对较低,国内企业有望打开高端电机市场。人形机器人相关电机可以
81、分为无框力矩电机和空心杯电机。无框电机是伺服电机的一种,和伺服电机主要是形态和部分指标的差别,国产工控企业在伺服电机领域积淀深厚,有望通过性价比+技术优势取得竞争优势。空心杯电机国产品牌性价比高。空心杯电机国产品牌性价比高。横向对比同型号 MAXON 和鸣志电器的空心杯电机产品,易发现鸣志电器在空载转速、最大连续转矩等核心指标上与海外顶尖厂商差距不断缩小;同时鸣志电器具有显著性价比优势,能够顺应未来人形机器人降本增效、落地应用的趋势。无框电机方面,国内头部企业产品过载能力、额定转矩等部分性能也已经逐步接近海外产品。值得注意的是,国内工控品牌凭借成本和技术优势也有望在电机领域相应突破。图表图表
82、5656:国内外厂商空心杯电机性能和价格对比:国内外厂商空心杯电机性能和价格对比 公司名称公司名称 瑞士瑞士 MAXONMAXON 鸣志电器鸣志电器 瑞士瑞士 MAXONMAXON 鸣志电器鸣志电器 型号 相似型号 相似型号 ECX SPEED 16 L 16 mm ECH16056H24-S001 ECX SPEED 22 L 22 mm ECH22045H24-S001 机座尺寸(mm)16 16 22 22 额定电压(V)24V 24V 24V 24V 空载转速(rpm)61200 45200 52700 42300 最大连续转矩(mNm)16.1 14.59 30.8 18.4 最大效
83、率(%)93%88.7%92%91%绕组最高温度()155 155 155 155 重量(kg)0.073 0.073 0.148 0.098 价格 2,287 1,358 5,118 1,389 资料来源:MAXON 官网,鸣志电器官网,信达证券研发中心 在国内厂商空心杯电机布局方面,以鸣志电器和鼎智科技产品为例,国内企业空心杯产品已应用于军工、医疗、半导体等高端领域,且可以定制不同规格产品,并能以“编码器+控制器+空 请阅读最后一页免责声明及信息披露 27 心杯电机+精密齿轮箱”方案形式提供产品。工控领域头部企业伟创电气也切入机器人板块,布局空心杯电机、无框电机等产品,其他微传动头部企业(
84、如兆威机电)也有相应积淀。我们认为,叠加国产绕线机器持续突破,国内相关企业加速突破空心杯电机壁垒,有望打开高端空心杯电机市场。图表图表 5757:国内企业空心杯电机产品布局情况:国内企业空心杯电机产品布局情况 企业名称企业名称 产品及布局情况产品及布局情况 鸣志电器 可提供 8mm24mm 有刷空心杯电机、13mm,16mm,22mm 无刷空心杯电机可以以空心杯点击+减速器+编码器方案形式提供产品。鼎智科技 可用于军工、半导体设备、医疗等高端领域,围绕“编码器+控制器+空心杯电机+精密齿轮箱”产品,不断加大研发投入。兆威机电 微传动领域有较强的积累,拥有空心杯电机相关研发人员积累,具有齿轮箱技
85、术。拓邦股份 拥有无刷空心杯电机产品,可以应用在医疗用具、电动工具、机械自动化、精密电子、智能家居等多个领域。伟创电气 2022 年,公司成立机器人行业部,切入机器人产业链,主要面向移动类、协作类、服务类的机器人领域,提供低压伺服、空心杯电机、特种无框力矩电机等核心部件。资料来源:鸣志电器官网,江苏雷利公告,兆威机电公告,伟创电气公告,拓邦无刷电机微信公众号,信达证券研发中心 3.3.2 丝杠:滚珠丝杠国内成本优势明显,行星滚柱丝杠有望通过收购突破 行星滚柱丝杠产品壁垒高,国产企业有望通过收购等方式突破。行星滚柱丝杠产品壁垒高,国产企业有望通过收购等方式突破。国产厂商在行星滚柱丝杠产品的导程精
86、度、承载能力等性能方面与国外同存在差距,通过吸纳海外团队、收购子公司等策略以攻关核心技术。以汇川技术为例,2023年5月公司正式完成对韩国 SBC Linear Co.,Ltd.(简称 SBC)的收购。SBC 是韩国本土最早开发线性导轨产品并量产的精密功能部件制造企业,主要产品包括滚珠直线导轨、滚柱直线导轨、轧制丝杠和搬运用滑轨。值得注意的是,行星滚柱丝杠产品研发生产难度较大,价值量所占机器人整体比重高,国内企业有望通过收购等方式突破市场。普通滚珠丝杠方面,国产企业纷纷布局。普通滚珠丝杠方面,国产企业纷纷布局。如贝斯特等企业瞄准高端机床市场,整体性能与海外头部企业有望收敛。我们认为滚柱丝杠门槛
87、相比行星滚柱丝杠略低,国内企业有望凭借性价比与海外企业展开竞争。图表图表 5858:国内企业丝杠产品布局情况:国内企业丝杠产品布局情况 企业名称企业名称 产品及布局情况产品及布局情况 恒立液压 公司进行线性驱动器项目建设,已具备 750 根行星滚柱丝杆电动缸的生产能力。鼎智科技 公司在微型行星滚柱丝杆的研发与生产上已有里程碑式达成。近期人形机器人、精密机床等行业的发展带动了国内企业在行星滚柱丝杆方面的投入。贝斯特 公司设立全资子公司宇华精机,充分利用现有资源,全面布局直线滚动功能部件,瞄准高端机床领域、半导体装备产业、自动化产业三大市场进行大力开拓。新剑传动 新剑传动是具备滚珠丝杠、行星滚柱丝
88、杠产品大批量生产能力的企业,年产能超过350 万套,成功应用于汽车底盘 EMB 制动系统和人形机器人线形驱动。南京工艺 公司具备生产行星滚柱丝杠产品的能力。以d0=30mm 为基准,其行星滚柱丝杠产品最大动载荷可达123.28KN,最大静载荷可达 177.28KN。资料来源:鼎智科技公告,恒立液压公告,贝斯特 2022 年年报,新剑传动公告,南京工艺官网,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 28 3.3.3 减速器:国产企业差距收敛,国产突围在即 减速器门槛较高,减速器门槛较高,国内企业国内企业在精度、寿命等核心性能与海外差距收敛在精度、寿命等核心性能与海外差距收敛。近年来,国
89、内厂商加速减速器国产替代的进程,加大相关产品的研发投入、丰富国内减速器布局,在齿形设计、机电耦合等领域不断攻克核心技术,谐波减速器不断追求定制化、模块化,RV减速器向大负载方向发展,逐渐缩小与哈默纳科、纳博特斯克等海外顶尖厂商的差距;价格方面,绿的谐波谐波减速器在 1000-5000 元/台,低于哈默纳科、纳博特斯克等海外厂商的价格水平,在人形机器人成本端具有一定优势。图表图表 5959:国内国内企业减速器产品企业减速器产品布局布局情况情况 公司名称公司名称 产品及产品及布局布局情况情况 绿的谐波 公司推出N系列、Y系列、E系列等谐波减速器谐波减速器产品,发展完善了新一代谐波啮合“P 齿形”设
90、计理论体系、新一代三次谐波技术、机电耦合技术等核心技术,能够满足人形机器人等新的应用场景的需要。公司是全球仅次于哈默纳科的谐波减速器厂商。双环传动 公司在大负载 RVRV 减速器减速器产品方面取得较大突破,2022 年 RV 减速器年化产能在 10 万台左右;公司在原有产品的基础上开发出 3 大衍生新型号的谐波减速器。目前公司产品已基本覆盖国内主流机器人客户。昊志机电 目前公司谐波减速器谐波减速器已经形成完整的产品族谱,RV 减速器在打磨产品性能阶段。此外,公司攻克了智能机器人用“高性能谐波减速器”等核心功能部件技术,打破了智能机器人核心功能部件依赖进口的局面。中大力德 目前 RV RV 减速
91、器减速器以微小型为主,同时正在研制大规格型号,可用于大负载工业机器人;行星减速器方面,公司正在研发试制消隙减速器,可应用于机床四五轴;谐波减速器则会朝模组化方向进行研究与发展。丰立智能 公司齿轮箱升级及改造项目达产后,预计将新增电动工具减速器产能 205 万件,精密谐波减速器谐波减速器产能 3.5万件。精锻科技 公司主要产品为汽车差速器半轴齿轮和行星齿轮、汽车变速器结合齿齿轮汽车差速器半轴齿轮和行星齿轮、汽车变速器结合齿齿轮,进入了 GKN、MAGNA、VW、GM 和John Deere 等著名企业的全球采购体系,是国内同行企业中唯一一家同时与大众汽车、通用汽车、福特汽车、丰田汽车等公司众多车
92、型配套精锻齿轮的企业。资料来源:各公司公告,各公司年报,各公司招股说明书,信达证券研发中心 请阅读最后一页免责声明及信息披露 29 四、投资建议 1 1)工控板块推荐汇川技术,汇川技术,建议关注伟创电气、英威腾伟创电气、英威腾、信捷电气。、信捷电气。2 2)人形机器人潜在应用空间大,成长天花板高,国产硬件相关产业链企业有望核心受益。推荐汇川技术、旭升集团汇川技术、旭升集团(电新&汽车组覆盖);建议关注三花智控、拓普集团三花智控、拓普集团(汽车组覆盖);电机相关供应商鸣志电器、江苏雷利、鸣志电器、江苏雷利、鼎智科技鼎智科技、伟创电气、步科股份伟创电气、步科股份;轴承与丝杠相关供应商长盛轴承、五洲
93、新春长盛轴承、五洲新春、恒立液压恒立液压;减速器相关供应商绿的谐波绿的谐波、双环传动、双环传动;传感器相关供应商奥比中光奥比中光。图表图表 6060:主要标的情况:主要标的情况 证券简称证券简称 证券代码证券代码 股价股价 市值市值 EPSEPS PEPE (元)(亿元)2023E 2024E 2025E 2023E 2024E 2025E 鸣志电器 603728.SH 64.61 271.4 0.63 0.98 1.42 102.12 65.83 45.42 鼎智科技 873593.BJ 29.15 28.0 1.27 1.70 2.20 22.99 17.11 13.27 绿的谐波 688
94、017.SH 104.73 176.7 0.96 1.40 1.78 109.25 74.68 58.71 三花智控 002050.SZ 27.73 1,035.1 0.85 1.06 1.30 32.55 26.24 21.39 拓普集团 601689.SH 66.09 728.3 2.14 2.96 3.97 30.86 22.31 16.63 旭升集团 603305.SH 20.76 193.7 1.10 1.53 2.00 18.92 13.54 10.38 汇川技术 300124.SZ 64.74 1,724.9 2.10 2.73 3.43 30.80 23.75 18.88 江苏
95、雷利 300660.SZ 26.39 83.7 1.12 1.47 1.81 23.51 17.92 14.57 步科股份 688160.SH 55.26 46.4 1.27 1.55 1.94 43.58 35.65 28.43 五洲新春 603667.SH 17.35 64.0 0.53 0.74 1.00 33.01 23.31 17.31 恒立液压 601100.Sh 58.60 785.7 2.01 2.40 2.90 29.20 24.46 20.24 双环传动 002472.SZ 26.29 224.2 0.93 1.23 1.58 28.12 21.31 16.59 奥比中光
96、688322.SH 29.35 117.4-0.53-0.16 0.17-167.81 资料来源:wind,信达证券研发中心 备注:股价为 10 月 18 日收盘价,旭升集团和汇川技术为信达证券研究中心预测,其余为 wind 一致预期 请阅读最后一页免责声明及信息披露 30 五、风险因素 竞争格局恶化:竞争格局恶化:工控行业竞争格局恶化将影响企业盈利水平;人形机器人处于初期阶段,相关零部件供应过多将影响企业盈利。国产厂商替代海外产业链不及预期:国产厂商替代海外产业链不及预期:国内工控企业国产替代进度不及预期将影响企业盈利水平。核心技术发展不及预期:核心技术发展不及预期:人形机器人核心技术发展对
97、量产落地影响较大,若核心技术发展不及预期将影响企业未来预期。人形机器人量产不及预期人形机器人量产不及预期。人形机器人若量产不及预期,将影响产业链企业相关订单落地情况。请阅读最后一页免责声明及信息披露 31 研究团队简介研究团队简介 武浩,电力设备新能源首席分析师,中央财经大学金融硕士,7 年新能源行业研究经验,曾任东兴证券基金业务部研究员,2020 年加入信达证券研发中心,负责电力设备新能源行业研究。黄楷,电力设备新能源行业分析师,墨尔本大学工学硕士,伦敦卡斯商学院金融硕士,3 年行业研究经验,2022 年加入信达证券研发中心,负责光伏行业研究。曾一赟,新能源与电力设备行业研究助理,悉尼大学经
98、济分析硕士,中山大学金融学学士,2022 年加入信达证券研发中心,负责电力设备及储能行业研究。陈玫洁,团队成员,上海财经大学会计硕士,2022 年加入信达证券研发中心,负责锂电材料行业研究。孙然,新能源与电力设备行业研究助理,山东大学金融硕士,2022 年加入信达证券研发中心,负责工控、充电桩及机器人产业链研究。请阅读最后一页免责声明及信息披露 32 分析师声明分析师声明 负责本报告全部或部分内容的每一位分析师在此申明,本人具有证券投资咨询执业资格,并在中国证券业协会注册登记为证券分析师,以勤勉的职业态度,独立、客观地出具本报告;本报告所表述的所有观点准确反映了分析师本人的研究观点;本人薪酬的
99、任何组成部分不曾与,不与,也将不会与本报告中的具体分析意见或观点直接或间接相关。免责声明免责声明 信达证券股份有限公司(以下简称“信达证券”)具有中国证监会批复的证券投资咨询业务资格。本报告由信达证券制作并发布。本报告是针对与信达证券签署服务协议的签约客户的专属研究产品,为该类客户进行投资决策时提供辅助和参考,双方对权利与义务均有严格约定。本报告仅提供给上述特定客户,并不面向公众发布。信达证券不会因接收人收到本报告而视其为本公司的当然客户。客户应当认识到有关本报告的电话、短信、邮件提示仅为研究观点的简要沟通,对本报告的参考使用须以本报告的完整版本为准。本报告是基于信达证券认为可靠的已公开信息编
100、制,但信达证券不保证所载信息的准确性和完整性。本报告所载的意见、评估及预测仅为本报告最初出具日的观点和判断,本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会出现不同程度的波动,涉及证券或投资标的的历史表现不应作为日后表现的保证。在不同时期,或因使用不同假设和标准,采用不同观点和分析方法,致使信达证券发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告,对此信达证券可不发出特别通知。在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议,也没有考虑到客户特殊的投资目标、财务状况或需求。客户应考虑本报告中的任何意见或建议是否符合其特定状况,若有必要应寻求专家意见。本报告所载的资料、
101、工具、意见及推测仅供参考,并非作为或被视为出售或购买证券或其他投资标的的邀请或向人做出邀请。在法律允许的情况下,信达证券或其关联机构可能会持有报告中涉及的公司所发行的证券并进行交易,并可能会为这些公司正在提供或争取提供投资银行业务服务。本报告版权仅为信达证券所有。未经信达证券书面同意,任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发布、转发或引用本报告的任何部分。若信达证券以外的机构向其客户发放本报告,则由该机构独自为此发送行为负责,信达证券对此等行为不承担任何责任。本报告同时不构成信达证券向发送本报告的机构之客户提供的投资建议。如未经信达证券授权,私自转载或者转发本报告,所引起的一切后果及法律责任
102、由私自转载或转发者承担。信达证券将保留随时追究其法律责任的权利。评级说明评级说明 风险提示风险提示 证券市场是一个风险无时不在的市场。投资者在进行证券交易时存在赢利的可能,也存在亏损的风险。建议投资者应当充分深入地了解证券市场蕴含的各项风险并谨慎行事。本报告中所述证券不一定能在所有的国家和地区向所有类型的投资者销售,投资者应当对本报告中的信息和意见进行独立评估,并应同时考量各自的投资目的、财务状况和特定需求,必要时就法律、商业、财务、税收等方面咨询专业顾问的意见。在任何情况下,信达证券不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任,投资者需自行承担风险。投资建议的比较标准投资建议的比较标准 股票投资评级股票投资评级 行业投资评级行业投资评级 本报告采用的基准指数:沪深 300 指数(以下简称基准);时间段:报告发布之日起 6 个月内。买入:买入:股价相对强于基准 20以上;看好:看好:行业指数超越基准;增持:增持:股价相对强于基准 520;中性:中性:行业指数与基准基本持平;持有:持有:股价相对基准波动在5%之间;看淡:看淡:行业指数弱于基准。卖出:卖出:股价相对弱于基准 5以下。