工控行业已经历四轮周期,均与下游行业周期相关。
自 2008 年以来,我国 工业控制行业已经经历了四轮周期,工控设备行业的波动与下游行业周期密 切相关。1)第一轮周期(2008-2012 年)受金融危机影响工控行业下行,但 随着积极的货币政策推动经济复苏,整体工控市场保持了较高增速,直至 2012 年供给侧过剩,经济增长放缓。2)第二轮周期(2012-2015 年),随着 市场复苏和房地产投资增长,工控行业市场规模持续扩大。3)第三轮周期 (2015-2019 年),在 2015 年,智能制造和机器人被提升至国家战略层面, 极大地推动了工业控制行业的发展,但在中美贸易战中受挫。4)第四轮周 期(2019-2022 年),受疫情影响,海外产能受限,国内提前复工复产带来了 国产替代机遇,但后期疫情反复,行业发展受挫。5)第五轮周期(2022-至 今)已然来临,在后疫情时代,工控出海成为趋势,并伴随人形机器人及低 空经济等新兴领域的崛起,工控产品种类的丰富将带动新一轮增长。
中国工业自动化行业市场规模长期将呈 L 曲线缓慢发展状态。从 2002 年至 2022 年,市场的复合年增长率(CAGR)超过了 15%,展现出了行业的高景气, 市场规模自 2021 年超过 2900 亿元。然而,在“十四五”的前三年(2021- 2023),市场年复合增长率转而下降 0.22%。2023 年是中国自动化市场发展 的重要转折点,预计未来两年增速会继续放缓,工控行业市场将呈“L”曲 线缓慢发展。预计到 2026 年,市场规模突破 3000 亿元。
市场整体增速趋缓,但新兴领域增速不减。新能源、半导体以及机器人领域, 因其技术创新和市场需求的持续增长,成为了自动化市场新的增长点。伴随 着设备更新的要求,对于传统行业的智能化、自动化改造,在一些传统领域 也表现出一定增速,如印刷、食品等行业。
反馈系统、控制系统及驱动系统市场份额占比约 65%。从细分产品份额上看, 自动化控制系统包括控制系统、驱动系统、运动系统、反馈系统、执行系统 以及其他六大类子系统。其中,反馈系统、控制系统和驱动系统市场份额最 大,分别占比 23.6%、21.6%、20%。
工控行业下游客户分为 OEM 型和项目型,其中,OEM 型市场主要面向批量生 产自动化和智能化制造装备的客户,项目型市场是指工程整体自动化系统的 设计和实施;OEM 型市场包括机床、风电、电子制造设备、纺机等;项目型 市场包括电力、化工、市政、冶金等领域。 项目型市场份额占比有望增加。2023 年,中国 OEM 市场规模达 1052.52 亿 元,项目型市场规模达 1857.57 亿元。从市场份额看,OEM 和项目型市场分 别占比 36%和 64%,且项目型市场占比有扩大趋势。到 2023 年末,OEM 市场 跌幅收窄,有触底反弹的迹象,新增和存量市场相关的政策行情都很可能影 响其未来的发展方向。项目型市场已经连续 7 年处于正增长状态(2020 年 受疫情影响除外),但 2023 年增速放缓,并且预计这种增速可能将继续保持。

预计 2024 年 OEM 市场中新兴领域高速增长,因设备更新带来部分传统领域 回暖。预计在 2024 年,OEM 市场中,氢能、风电、工业机器人、半导体等行 业能以较快速度增长。因新能源、半导体以及 3C 电子领域技术创新和市场 需求的持续增长,成为了自动化市场新的增长点。此外,国务院发布了鼓励 更新国内设备的政策,提出要推动各类生产设备、服务设备更新和技术改造,鼓励汽车、家电等传统消费品以旧换新,推动耐用消费品以旧换新。2024 年 传统 OEM 市场有可能提振,其中包括机床、食品饮料设备等行业。
1.3. 变频器:流程性传统行业增速不减,头部效应明显
变频器整体存量市场竞争加剧。变频器下游包括起重机、电梯、纺织、冶金、 电力、建筑等应用领域。2017-2023 年,中国低压变频市场规模总体呈现上 升态势,到 2023 市场规模已达 304.07 亿元。但 2021-23 年期间,市场规模 增速疲软。受疫情以及国际局势紧张、出口需求减少、消费下降的叠加影响, 低压变频市场萎靡不振,到 2023 年出现负增长。
低压变频器头部企业市场集中度加快提升。低压变频器市场集中度在提升,国内厂商份额提升加快。2018 年至 2023 年,低压变频器领域三巨头 ABB、 汇川技术、西门子份额变化明显,汇川份额提升 6.1pct,ABB 份额提升 4.0pct, 西门子份额提升 2.7pct。除 ABB 和西门子份额有提升外,其他海外公司份 额均在下降,国内企业份额占比提升,如英威腾、伟创电气、众辰电子等。 此外,市场集中度也在提升,2018-2023 年,低压变频器 CR5 市场份额由 48.7%提升至 60.1%(+11.4pct),CR10 由 67.6%提升至 75.5%(+7.9pct), 头部企业的市场集中更加明显。
低压变频器近 3 年在传统流程性工业领域的应用持续增加。从下游需求看, 低压变频器的应用场景包括电梯、起重、物流、纺织、冶金、石化、电力等 行业,分布较为分散。而下游需求中,从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场 份额变化来看,电梯、纺织、起重、机床行业份额下降明显,而物流、冶金、 石化、化工、采矿等行业份额有所提升,且冶金、石化、化工、采矿四个行 业在近 5 年份额持续提升,近 3 年提升幅度变大。增幅较大的行业均属于流 程性工业领域,该行业伴随周期性更新设备带来设备更新需求。
2.3. 伺服:国产替代趋势强劲,份额向国内龙头企业集中
伺服经快速发展后进入增长放缓期。伺服市场的下游应用行业包括机械制造、 汽车制造、电子设备制造、医疗设备制造、航空航天、半导体制造等领域。 中国伺服市场规模在 2019-21 年快速增长,最高达到 2021 的 233.27 亿元。但 2021-23 市场规模增速逐渐放缓,2022Q2-23Q3 呈现负增长。2023 年,中 国伺服市场规模达到 213.55 亿元。
伺服市场集中度在提升,国产新兴伺服厂商不断涌现。2018 年至 2023 年, 伺服领域汇川技术、西门子、安川份额变化明显,汇川份额提升 22pct,西 门子份额提升 4.65pct,安川份额下降 3.18pct。其中,汇川以超高的发展 速度赶超外资,并连续三年保持中国市场份额第一,并且还在持续扩张中。 除汇川和西门子份额有提升外,大部分欧美厂商份额均在下降,而国内企业 份额占比提升,如禾川科技、信捷电气和雷赛智能等,国产化率由 17.79%提 升至 44.02%(+26.23pct)。此外,市场集中度也在提升,2018-2023 年伺服 CR5 市场份额由 48.87%提升至 59.41%(+10.27pct),CR10 由 65.52%提升至 76.6%(+11.08pct),头部企业的市场集中更加明显。
伺服近 3 年在新兴行产业的应用持续增加。从下游需求看,伺服的应用场景 主要包括机床、电子制造、电池、机器人、光伏、半导体等行业,分布较为 集中。而下游需求中,从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场份额变化来看, 机床、包装、印刷份额下降明显,而在光伏、半导体、电池、纸巾等行业份 额在提升,且光伏、半导体、电池三个行业在近 5 年份额持续提升,近 3 年 提升幅度变大。
1.3. PLC:中国小型 PLC 市场规模遇冷,中大型 PLC 稳中有 升
2023 年中国小型 PLC 市场规模遇冷,中大型 PLC 稳中有升。中国 PLC 市场 规模从 2015-23 年总体有所增长,小型 PLC 从 40.29 亿元增长至 73.69 亿 元,CAGR 达 7.84%;中大型 PLC 从 54.93 亿元增长至 86.76 亿元,CAGR 达 5.88%。2023 年,受国际局势和出口需求影响,PLC 市场负增长。
小型 PLC 国产替代稳步提升,主要得益于汇川技术的规模扩大。小型 PLC 市 场集中度保持稳定,国内厂商份额稳步提升。2018 年至 2023 年,小型 PLC 市场西门子份额稳居首位,汇川技术、信捷份额变化明显,汇川份额提升 12.59pct,信捷份额提升 2.83pct。除西门子、施耐德份额有提升外,其他 海外公司份额均在下降,国内企业份额占比提升,国产化率由 21.01%提升 至 28.4%(+7.4pct)。此外,市场集中度保持稳定,2018-2023 年,小型 PLC CR5 市场份额由 74.09%提升至 75.93%(+1.83pct),CR10 由 90.96 下降至 89.31%(-1.66pct),头部企业的市场集中较高。
中大型 PLC 外资品牌占据垄断市场地位。由于中大型 PLC 工艺复杂、用户 对产品安全性和抗干扰性要求高,外资品牌凭借领先的技术优势、完善的销 售与服务网络占据垄断市场地位。2018 年至 2023 年,中大型 PLC 西门子、 欧姆龙和三菱电机份额维持稳定,西门子份额提升 1.83pct,欧姆龙份额提 升 1.99pct,三菱份额下降 4.63pct。中大型 PLC 国产化率较低,维持在 1%- 2%之间。此外,市场集中度保持稳定,2018-2023 年,中大型 PLC CR3 市场 份额由 75.71%下降至 75.67%(-0.04pct),CR5 由 88.64%提升至 88.76% (+0.12pct),头部企业的市场集中较高。
小型 PLC 近年来在光伏、电池、半导体新三大件的市场份额提升较快。从下 游需求看,小型 PLC 的应用场景主要包括纺织机械、电池制造设备、包装机 械、纸巾机械、物流设备、制药机械等行业,分布较为分散。而下游需求中, 从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场份额变化来看,纺织机械、塑料机械、 橡胶机械、电子制造下降明显,而在电池制造设备、物流设备、光伏、半导 体等行业份额在提升,且电池制造设备、光伏、半导体三个行业在近 5 年份 额持续提升,近 3 年提升幅度变大。
中大型 PLC 近年来在新兴领域和部分传统领域的市场份额均在提升。从下 游需求看,中大型 PLC 的应用场景包括电池制造设备、市政及公共设施、冶 金、汽车、物流设备、光伏、交通运输等行业,主要以电池制造设备为主, 其他分布较为分散。而下游需求中,从 2018-2020 年及 2020-2023 年市场份 额变化来看,汽车、电力行业份额下降明显,而在电池制造、冶金、光伏、 交通运输、石化等行业份额在提升,且电池制造、光伏、交通运输三个行业 在近 5 年份额持续提升,近 3 年提升幅度变大。