2024年机械行业策略:坚守自主可控,掘金周期复苏

  • 来源:中原证券
  • 发布时间:2023/11/29
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机械行业2024年度策略:坚守自主可控,掘金周期复苏.pdf

机械行业2024年度策略:坚守自主可控,掘金周期复苏。一:国产替代自主可控,穿越周期的中长期新兴成长赛道半导体设备与零部件:半导体产业即将有望迎来景气上行周期,叠加我国半导体设备自主可控持续推荐,国产半导体设备及零部件有望迎来发展良机。重点推荐国产模拟芯片测试设备龙头华峰测控,高纯工艺龙头、国产清洗设备龙头至纯科技,核心零部件企业汉钟精机等。机器人:工业机器人处于短期周期低谷,中长期受益国产产业升级、自主可控、人形机器人行业需求增长打开新的成长空间。重点关注谐波减速器龙头绿的谐波、国产无框力矩电机领先企业步科股份、国产光电编码器龙头奥普光电、通用减速器龙头并进入机器人减速器的国茂股份,同样建议...

1. 中信机械行业 2023 年行情回顾

1.1. 中信机械行业 2023 年整体呈震荡下行趋势

2023 年机械板块走势整体呈震荡下行趋势,波动较大,和沪深 300 走势相关度很大,延续 了机械行业走势与大盘指数整体同步,高贝塔值的特点。

截止到2023年11月15日收盘,2023年中信机械行业上涨8.92%,跑赢沪深300指数(6.42%) 2.5 个百分点,排名 30 个中信一级行业第 14 名。

2023 年中信机械三级子行业里 3C 设备、半导体设备、叉车表现较好,涨幅均大于 30%。服 务机器人、船舶制造、电梯、基础件、纺织服装机械、塑料加工机械等子行业表现其次,均超 过 15%。光伏设备、锂电设备是仅有的两个涨跌幅为负的子行业。

1.2. 中信机械行业 2023 年估值调整到近十年底部

从近 10 年中信机械行业的 PE-BAND 看,中信机械行业 PE-TTM 估值分位数为最近 10 年内 9.39%分位,估值分位处于最近 10 年的绝对低位。

从最近 10 年中信机械行业的 PB-BAND 看,中信机械行业 PB 估值分位为近 10 年 27.01%的分位,处于阶段性底部。

30 个中信一级子行业中,中信机械行业 PE-TTM 整体法估值约 33.2X,PB 约 2.33X,位于全 部行业中等水平。中信机械各三级子行业里,叉车、高空作业车、工程机械、矿山冶金机械、 铁路设备等子行业估值水平低于 20X。

1.3. 中信机械行业 2023 年上市公司行情回顾

中信机械行业扣除 B 股外共 654 家上市公司。截止到 2023 年 11 月 15 日收盘,2023 年上 涨的家数为 417 家,下跌为 236 家,涨跌比大致为 2:1,涨跌幅中位数为 9.49%。

2. 中信机械行业 2023 年三季报财报回顾

2.1. 行业业绩稳健增长,环比小幅改善

2023 年三季报中信机械行业实现营业收入 16183.03 亿,同比增长 5.64%,实现归母净利润 1125.24 亿,同比增长 5.66%,实现扣非归母净利润 965.96 亿,同比增长 5.4%,营收增速保持 稳健增长,归母净利润增速小幅反弹。

从单季度来看,中信机械行业单季度营业收入和归母净利润同比有明显增长。今年 Q3 单季 度营业收入、归母净利润增速分别为 4.79%、7.88%,净利润增速明显高于今年前两个季度。

2.2. 盈利能力改善明显

2023 年三季报中信机械行业毛利率、净利率分别为 23.14%、7.44%,环比小幅上升 0.41个pct和0.01个pct;加权ROE为7.31%。2023年三季报中信机械行业平均资产负债率为53.3%, 环比小幅下降。

2.3. 三季报经营现金流逐步恢复

2023 年三季报中信机械行业经营现金流入净额为 479.04 亿,环比 2023 年中报大幅增长, 表明行业回款逐步恢复,现金流改善。

2.4. 存货、合同负债高速增长

2023 年三季报中信机械行业存货为 7939.24 亿,同比增长 23.51%;合同负债 4107.84 亿, 同比增长 23.7%。2023 年三季报存货和合同负债继续较高速增长,行业需求良好。

2.5. 三级子行业:成长子行业有所放缓,部分周期子行业复苏明显

2023 年三季报中信机械子行业营业收入增速:光伏设备(+59.21%)、半导体设备(+27.98%)、 锂电设备(+22.99%)营业收入增速超过 20%。起重运输机械、船舶、工业机器人、仪器设备增 速也超过了 15%。其他运输设备(-12.93%)、纺织机械(-2.31%)、工程机械(-0.8%)、激光加 工设备(+0.55%)、铁路设备(+0.72%)增速靠后。

2023 年三季报中信机械子行业扣非归母净利润增速:金属制品、工业机器人、机床等增速 超过 100%,叉车、光伏设备、高空作业车、油气设备等增速也超过了 30%。塑料加工机械、船 舶制造、其他运输设备、起重运输机械、激光加工设备、3C 设备等子行业扣非净利润增速靠后。

从近三年财报看,盈利能力较强的子行业仍然是成长子行业,其中 2023 年三季报净利率超 过 10%的子行业有高空作业车、半导体设备、光伏设备、机床设备、基础件、锂电设备、仪器 仪表、其他通用机械。 毛利率、净利率稳步上升的子行业有高空作业车、光伏设备、基础件、机床设备等成长子 行业。其他通用机械、叉车、矿山冶金机械、工程机械、电梯等传统行业也出现了持续的盈利 能力提升。 综合机械行业 2023 年三季报财报分析可以看出,2023 年前三季度机械行业有所复苏,盈 利能力持续改善。整体上,机械行业成长子行业增速开始放缓,部分周期子行业开启复苏、自 主可控方向持续加强。机械行业投资不仅仍关注自主可控及成长子行业龙头的机会,还需要重 视像船舶制造、矿山冶金机械等周期机械复苏的机遇。

3. 国产替代自主可控,穿越周期的中长期新兴成长赛道

党的二十大报告提到:国家安全是民族复兴的根基,社会稳定是国家强盛的前提。必须坚 定不移贯彻总体国家安全观,把维护国家安全贯穿党和国家工作各方面全过程,确保国家安全 和社会稳定。特别提到要确保粮食、能源资源、重要产业链供应链安全,维护我国公民、法人 在海外合法权益,筑牢国家安全人民防线。党的二十大报告首次将推进国家安全体系和能力现 代化写入报告大章节,体现了对构建国家安全体系和能力现代化的高度重视。 2023 年 3 月两会政府工作报告中提到:产业政策要发展和安全并举;传统产业改造升级, 培育壮大战略性新兴产业;着力补强产业链薄弱环节。

产业链安全在总体国家安全观的政策引导、产业链上下游一致认同性高、经济性好、国产 技术积累突破节点到来等多重逻辑共振下迎来明显发展机遇。产业链安全发展逻辑硬、内生推 动力强,很长一段时间内都将会是我国装备制造业重中之重,未来在关键核心技术和核心零部 件等薄弱环节,将会诞生一系列国产细分隐形冠军企业。国产替代自主可控有望成为穿越周期 的中长期成长赛道。

3.1. 半导体设备:国产自主可控叠加行业周期复苏双重共振

全球半导体行业呈现明显的周期-成长属性,总体上呈不断成长壮大,但在成长途中仍有明 显的周期性。从全球半导体销售数据来看,2000 年开始,全球半导体比较明显的周期经历了五 轮,五轮周期时间跨度分别为第一轮 2001 年 10 月(底)-2004 年 6 月(顶)-2009 年 2 月(底), 第二轮 2009 年 3 月(底)-2010 年 3 月(顶)-2012 年 1 月(底)、第三轮 2012 年 2 月(底) -2014 年 4 月(顶)-2016 年 5 月(底)、第四轮 2016 年 6 月(底)-2017 年 7 月(顶)-2019 年 6 月(底)、第五轮 2019 年 7 月(底)-2022 年 1 月(顶)-2023 年 4 月(底)。每个周期最 后一个月计入当期,第一月不计入当期,则五轮周期长度分别为 89 个月、35 个月、51 个月、 37 个月、46 个月。剔除第一轮周期数据异常外,最近 4 轮周期平均长度为 42.25 个月,上行周 期为平均 21.25 个月,下行周期为平均 21 个月。

从半导体销售额数据看,全球半导体的周期大致为 3-4 年,平均周期 3.5 年左右,其中上 行周期 1-2.5 年左右,平均为 21 个月,下行周期 1.5-2 年左右,平均为 21 个月。上行周期因 行业形势变化不同有长有短,但下行周期基本较为稳定在 1.5-2 年。 本轮周期经历了疫情、中美贸易纠纷的多重影响,从 2019 年 7 月到 2023 年持续了四年之 久,其中上行景气周期持续了 31 个月,是近四轮周期最长的。下行周期持续 15 个月,到 2023 年 4 月见底,从 2023 年三季度数据来看,全球半导体销售额增速已经明显大幅收窄,周期底部 凸现,新一轮景气周期有望开启。 半导体行业景气周期开启无疑对半导体企业资本开支形成明显支撑,同样会开启半导体设 备的景气周期。

中国台湾是全球半导体重镇,中国台湾半导体产业产值的变化是全球半导体形势的直接体 现。根据中国台湾半导体六个细分产业产值周期增速来看,底部基本都比较同步,通常存储器、 集成电路产品先达到周期顶点,然后是 IC 封装、IC 测试行业,最后 IC 制造、晶圆代工到达行 业周期顶点。从每个周期的波动幅度来看,存储器和集成电路产品产值的波动幅度明显大于其 他产品。 中国台湾 IC 产业产值最近一个周期是在 2019 年二季度达到上一波周期底部,而到达上一 轮周期顶峰时间各不相同,整个 IC 产业产值、存储器、集成电路产品产值大致在 2021 年二季 度到顶。IC 封装、IC 测试行业景气度延续到 2021 年四季度,IC 制造、晶圆代工行业产值景气 周期一直延续到 2022 年二季度。而在 2023 年二季度开始,中国台湾 IC 产业,包括六大细分行 业均出现触底反弹,有望开启新一波周期。

随着我国半导体行业的发展,半导体设备市场迅速增长。2020 年开始,中国大陆已经超 过中国台湾成为全球第一大半导体设备市场,到 2021 年全球份额已经达到 28.86%,大幅领先 中国台湾、韩国等地区。

以最新数据看,2023 年二季度全球半导体设备销售额达到 258.1 亿美元,中国大陆半导体 设备销售额 75.5 亿美元,占比达到 29.25%,大幅领先中国台湾 56.9 亿美元(22.05%)、韩国 56.5 亿美元(21.89%)。

在经历了美国至日本,日本至韩国和中国台湾的两次产业转移后,目前全球半导体产业正 加速向中国大陆转移。得益于中国大陆半导体行业的蓬勃发展和国家近年来对半导体产业持续 的政策扶持,下游晶圆厂在关键工艺节点上成功取得量产,多家国内领先的半导体制造企业进 入产能扩张期,这些都为中国大陆半导体设备企业的技术能力提升和产业规模的扩大提供了源 动力。2022 年中国大陆半导体设备市场达到 281.7 亿美元,同比小幅下滑(2021 年 296.3 亿美 元),对比过去几年有了大幅增长。

全球半导体设备市场目前处于寡头垄断局面,市场上美日技术领先,以应用材料、阿斯麦、 拉姆研究、东京电子、科磊半导体等为代表的国际知名半导体设备企业占据了全球市场的主要 份额。根据 VLSI Research 的统计,2020 年全球前十大半导体设备厂商均为境外企业,市场 份额合计高达 76.6%。

中国大陆半导体设备行业整体国产化率的提升还处于起步阶段,目前中国大陆半导体生产 厂商所使用的半导体设备仍主要依赖进口。根据中国电子专用设备工业协会统计,2021 年中国 大陆主要国产半导体设备销售额达到 386 亿元,同增 58.71%,国产化率约 20%;预计 2022 年 国产化率将上升到 25%。

半导体设备国产化既是我国半导体产业发展的重要瓶颈,大幅降低我国芯片制造商的投资 成本,提高我国芯片制造竞争力的关键核心,也是打破美国技术封锁,建立我国半导体产业链安全的重要措施。国产优势半导体设备企业的崛起对完善国内集成电路产业链、打破国外产品 的技术和市场垄断、提升我国集成电路制造装备的自主创新能力和国际竞争力也有着重要的战 略意义。 近年来,我国半导体设备行业快速发展。2023 年三季报半导体设备行业营业收入 338.74 亿,同比增长 27.98%,归母净利润 67.71 亿,同比增长 24.38%,行业增速虽有所下滑但仍处于 较高的水平。

从各项盈利指标来看,半导体设备行业盈利能力总体上是稳步上升,合同负债和存货均出 现高速增长,表明行业需求旺盛,增长可持续。

半导体产业即将有望迎来景气上行周期,叠加我国半导体设备自主可控持续推荐,国产半 导体设备及零部件有望迎来发展良机。重点推荐国产封测设备龙头华峰测控,高纯工艺龙头、 国产清洗设备龙头至纯科技,核心零部件企业汉钟精机等,同样建议关注其他半导体设备龙头。

3.2. 机器人:产业升级国产替代叠加周期拐点,人形机器人拓宽更大成长空间

机器人产品可根据应用领域分为工业机器人和服务机器人。根据国际标准 ISO 8373:2012 定义,工业机器人是自动化控制的、可重复编程的多功能机械执行机构,具有三个及以上的关 节轴,能够借助编制的程序处理各类工业自动化任务。

工业机器人的上游为核心零部件产业,包括减速器、控制柜、伺服系统三大关键核心零部 件及其它核心零部件。

减速器是机器人最重要的传动零部件,构成了机器人运动的“关节”,也是构成机器人成本 占比最高的组成部分之一。传统工业机器人主要使用 RV 减速器以及谐波减速器。当前全球 RV 减速器市场的主要供应商为纳博特斯克、双环传动、日本住友、中大力德等,双环传动 RV 减速 器市场份额快速提升到近 10%。谐波减速器的主要供应商是哈默纳克,国产企业绿的谐波实现 了谐波减速器的国产替代,市场份额近年迅速攀升,2021 年市场份额达到 24.7%。 伺服电机及控制器是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统,由伺服驱动器、伺 服电机、编码器三部分组成,是工业机器人的主要动力来源。国内伺服系统市场曾被外资品牌 所垄断,近年来,以汇川技术为代表的国内企业持续加大研发投入,逐步在国内市场取得优势 地位,埃斯顿、英威腾等国内工业自动化企业也具有较强的技术水平。

编码器主要由外资海德汉、多摩川等企业掌握,国产龙头禹衡光学(奥普光电旗下子公司) 高端光栅编码器产品性能达到国际先进、国内领先水平,填补了国内该领域空白,根据 MIR 睿 工业数据统计 2022 年禹衡光学编码器市场份额占比 8%,仅次于外资巨头多摩川、海德汉位列 第三。 工业机器人的下游客户主要集中于市场规模较大、电子化程度较高的工业自动化领域,根 据 IFR 统计数据,2021 年全球工业机器人下游应用行业主要为 3C 电子(占比约 26%)、汽车制 造(占比约 23%)、金属机械制品(占比约 12%)等。

3.2.1. 机器人是工业自动化、智能化的关键,中长期市场空间增长较大

近年来,在工业自动化需求日益高涨、工业机器人产品稳定性提升及成本优化的催化作用 下,全球工业机器人销量以及销售额持续高速增长。根据 IFR 统计数据, 2022 年度全球工厂 中新安装工业机器人数量为 553052 台,同比增长 5%,中国市场 2022 年安装量达 290258 台, 占比 52.48%。随着市场需求的稳中有升及工业机器人行业的技术进步,工业机器人市场规模有 望持续扩张。 国内工业机器人市场与德国、日本、美国等制造业强国相比起步较晚。国家不断完善发展 智能制造的产业政策,出台了《“工业互联网+安全生产”行动计划(2021-2023 年)》、《“十四 五”智能制造发展规划》等政策或指引,加快推进传统制造业的智能转型。

国家在“十四五”产业发展规划中明确支持机器人产业的发展,机器人产业营业收入年均增 速超过 20%,形成一批具有国际竞争力的领军企业及一大批创新能力强、成长性好的专精特新 “小巨人”企业,建成 3~5 个有国际影响力 的产业集群,制造业机器人密度实现翻番。到 2035 年,我国机器人产业综合实力达到国际领先水平。 2023 年 1 月 19 日,工信部等 17 部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》,指出:到 2025 年,我国制造业机器人密度较 2020 年实现翻番,服务机器人、特种机器人行业应用深度 和广度显著提升。 我国是全球最大的工业机器人市场,根据 IFR 统计数据,2022 年国内工业机器人出货量 达 29.03 万台,占同期全球市场比重约 52.48%,占比已过半。中国电子学会预计 2024 年国内 工业机器人市场规模有望达 115 亿美元,2020 年至 2024 年国内工业机器人销量复合增长率约为 15%。

2021 年全球工业机器人密度为 141 台/万人,其中,韩国和新加坡的工业机器人密度依旧 遥遥领先,分别达到 1,000 台/万人和 670 台/万人,我国为 322 台/万人。目前,我国尚处于 制造业大国迈向制造业强国的过渡阶段,根据《“十四五”机器人产业发展规划》指出,到 2025 年国内制造业机器人密度将实现翻番,届时工业机器人密度有望达 500 台/万人。我国工业机 器人仍有较大的配置空间。

3.2.2. 国产机器人进步较快,中长期受益国产产业链自主可控

我国工业机器人核心零部件曾经主要依赖进口,但国产厂商(如埃斯顿、汇川技术、绿的 谐波等)经过近年大力发展,近几年已经取得飞速的进步。 根据埃斯顿 2022 年度报告披露, MIR 睿工业《2022 年度中国工业机器人市场年度报告》在国内机器人厂商出货量排名中,埃斯 顿连续 4 年进入全球工业机器人品牌中国市场出货量排名前十,且当年出货量首超 ABB,位列 国产第一和全球第五,成功进入全球机器人产业“第一阵营”。汇川技术、埃夫特也进入行业前 10 的行列。国产优秀机器人企业节卡、遨博等在协作机器人等细分领域也取得了行业较高份额。 未来几年,在国产产业链安全和传统制造业产业升级的双重驱动下,国产工业机器人有望进一 步推进国产替代,获得更大增长空间。 根据埃斯顿 2023 年半年报信息披露:根据 MIR 睿工业数据,2023 年上半年工业机器人市 场销量约 13.4 万台,增速放缓,同比增长 0.96%。从供给端来看,根据国家统计局数据显示, 2023 年上半年国内工业机器人产量为 22.21 万套,同比增长 5.4%。根据 MIR 睿工业数据统 计,2023 年上半年埃斯顿在中国工业机器人市场份额 8.22%,位列第二位,仅次于发那科 (10.95%),市场份额进一步提升。汇川技术(7.02%)、埃夫特同样进入国内市场前 10。 工业自动化控制行业涵盖变频器、伺服系统、PLC、DCS、运动控制器、CNC、传感器等产品, 工业自动化产品下游行业应用广泛。

我国工业自动化产品经过多年发展已经涌现出像汇川技术、英威腾、信捷电气、埃斯顿等 优秀公司,为国产化推进提供了巨大的帮助。国产工业自动化企业竞争力越来越强,逐步开始 进入行业第一梯队的地位。 根据汇川技术 2023 年半年报信息披露:2023 年上半年,受国内外宏观经济形势与格局影 响,制造业需求整体偏弱,工业自动化行业仍然低迷。根据睿工业统计数据,2023 年上半年中 国工业自动化市场规模约 1,519 亿元,同比下降约 2.5%。 根据汇川技术 2023 年半年报信息披露:根据睿工业统计数据,2023 年上半年,汇川技术 通用伺服系统在中国市场份额约 24.3%,位居第一名;低压变频器产品(含电梯专用变频器) 在中国市场的份额约 17.5%,位居第一名;小型 PLC 产品在中国市场的份额约 15.4%,位居第 二名;工业机器人产品在中国市场的份额为 7.02%,排名第六;其中,SCARA 机器人在中国市 场的份额为 22%,排名第二。 以埃斯顿、汇川技术为首等国产工业自动化龙头企业正在逐步撑起工业自动化国产化的旗 帜,带领国产工业机器人行业走向自主可控。

3.2.3. 人形机器人行业发展打开新的市场空间

人形机器人是一种利用人工智能和机器人技术制造的具有类似人类外观和行为的机器人。 这些机器人通常被设计为能够与人类进行交互,并在人类生产和生活中扮演着重要角色。 在人形机器人的发展过程中,人工智能技术的应用也起到了至关重要的作用。人形机器人 需要能够理解人类的语言和指令,并且能够根据这些指令执行相应的任务。人工智能技术的应 用包括深度学习、神经网络、自然语言处理等。通过这些技术的应用,人形机器人可以更好地 理解人类的需求和行为,并且能够更好地与人类进行交互。

随着技术的不断发展,人形机器人的外观和行为逐渐变得更加真实,并且能够模拟人类的 行为和动作。现在的人形机器人可以被分为两类:服务型机器人和工业型机器人。服务型机器 人通常被用于家庭和商业场所,它们可以提供各种服务,例如家政服务、物流配送等,例如医 疗、教育、娱乐等。在医疗领域,人形机器人可以被用于手术操作、康复训练等。在教育领域, 人形机器人可以被用于辅助教学、协助学生完成各种任务等。在娱乐领域,人形机器人可以被 用于演唱会、电影拍摄等。工业型机器人则通常用于工业领域,例如生产线上的操作、维护和 检测等。 人形机器人集成了人工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为继计算机、智能手 机、新能源汽车后的颠覆性产品,发展潜力大、应用前景广,是未来产业的新赛道。人形机器 人将深刻变革人类生产生活方式,重塑全球产业发展格局,是经济增长的新引擎,也是科技竞 争的新高地。人形机器人作为确定性的新兴产业,已经获得了众多国家在战略层面的认可和扶 持。 当前,日、美、英等国家和地区在研制人形机器人方面已取得突破性进展,机器人技术也被纳入韩国提出的中长期展望技术领域。

2023 年 11 月 2 日,工信部日前印发《人形机器人创新发展指导意见》,按照谋划三年、展 望五年的时间安排作了战略部署。其中提出,到 2025 年,整机产品达到国际先进水平,并实现 批量生产,在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用,探索形成有效的治理机制和手段。 培育 2 至 3 家有全球影响力的生态型企业和一批专精特新中小企业,打造 2 至 3 个产业发展集 聚区,孕育开拓一批新业务、新模式、新业态。到 2027 年,产业加速实现规模化发展,应用场 景更加丰富,相关产品深度融入实体经济,成为重要的经济增长新引擎。 工信部对人形机器人的规划指导意见表明了我国从战略层面认同了人形机器人的产业趋 势,将人形机器人产业同计算机、智能手机、新能源汽车相提并论,视为是新能源汽车后下一 个重要的产业革命。

人形机器人对比传统的工业机器人有较多区别: 1) 人形机器人需要更强的传感感知能力,与工业机器人大部分只需要在简单的工位重复 劳动不同,人形机器人大部分需要面对更为复杂的环境和任务,需要有更强的感知能 力,以应付复杂的任务需求。 2) 人形机器人需要更多自由度及运动控制能力,与工业机器人工况简单不同,人形机器 人需要实现更多不同难度的操作,需要更多自由度和精细运动的控制能力。 3) 人形机器人需要更强的人工智能以处理复杂的任务和数据。人形机器人要想实现替代 人工实现更多工作作业,必须具备更强的人工智能能力,处理复杂的任务和数据,并 与人良好交互沟通。 4) 人形机器人需要更好的控制成本。人形机器人大部分作业都是代替人工,不需要具备 大型工业机器人那样大功率作业的条件,潜在客户包括工商业用户、个人消费者,对 成本更为敏感,需要更好的控制成本。成本降低到足够的程度,才能让人形机器人应 用更加广泛起来。

2022 年 9 月特斯拉 2022 AI Day 活动中人形机器人“Optimus”(中文名为擎天柱)首次亮 相。特斯拉“Optimus”人形机器人首次在无人操作的情况下自主行走、转身、停止、挥手问候, 它可以灵活地提起水壶浇花、可以双手搬运物料至目标位置、准确定位周围人员并主动避让。 特斯拉人形机器人的发布将人形机器人的能力、应用场景直接展示出来,大大推进了人形机器 人行业从概念到落地的进程。

我国企业也在加大人形机器人的研发进度。 2022 年 8 月小米发布了 Cyberone 全尺寸仿人机器人,身高 177CM、体重 52KG,是一款真 正意义上的全尺寸人形仿生机器人。相比于仿生四足机器人而言,人形机器人机械复杂度更高, 需要性能更强大的电机、更多的机身自由度、复杂的人形双足控制算法。此次 CyberOne 支持多 大 21 个自由度,并能实现各自由度 0.5ms 级别的实时响应,可充分模拟人的各项动作。 2023 年杭州宇树科技首次展示其通用人形机器人 Unitree H1,具有先进的动力系统,在速 度、力量、机动性和灵活性等方面具备较高水平。H1 人形机器人整身拥有 19 个自由度,其中 腿部共有 10 个自由度,腰部有 1 个自由度,手臂总共有 8 个自由度,目前 H1 人形机器人行走 速度可以达到 1.5m/s,潜在运动能力可达 5m/s。搭载 3D 激光雷达,可以实现自主避障和定位 导航功能,受到暴力冲击之后,也能够做到快速调整姿态,保持身体平衡。在续航方面,H1 人 形机器人搭载 15Ah 电池,最大电压 67.2V,可满足连续 1 小时的运动续航标准。 除此之外,我国人形机器人也迎来了集中推出:傅里叶智能发布了 GR-1 机器人;纯米科技, 发布了全尺寸人形仿生机器人 DaQiang;曾以“天才少年”身份入职华为的稚晖君创业发布的 智元人形机器人;浙江大学控制学院机器人团队的“悟空-4”等十余款国产人形机器人扎堆现 身,或走、或跑、或演示抓握、或与人对话。

人形机器人具有较高的感知传感能力和人工智能处理能力,较强的运动能力和较多自由度, 带来的成本端远高于传统工业机器人。以特斯拉“Optimus”人形机器人为例,根据从特斯拉 TESLA AI Day 2022 公布的方案来看,特斯拉“Optimus”人形机器人全身具有 40 个执行器、 50 个自由度。其中,四肢躯干具备 28 个执行器,28 个自由度,两只手各具备 6 个执行器和 11 个自由度。人形机器人自由度数远高于传统工业机器人,运动控制成本和复杂程度同样远超。

躯干:躯干 28 个自由度,分别为肩部 6 个、肘部 2 个、腕部 6 个、腰部 2 个、髋部 6 个、膝部 2 个、踝部 4 个,对应 28 个关节执行器。 “Optimus”共采用 6 种执行器结构设计(3 种旋转执行器、3 种线性执行器),应对不同 载荷需求。其中,3 种旋转执行器分别为 20Nm 力矩 0.55kg、110nm 力矩 1.62kg、180Nm 力矩 2.26kg,主要分布于肩髋等需要大角度旋转的关节;3 种线性执行器分别为 500N0.36KG、3900N 0.93kg、8000N 2,2kg,分布于膝肘等摆动角度不大的单自由度关节和腕踝两个双自由度但是体 积紧凑的关节。

旋转执行器的结构采用的是无框力矩电机+离合器+谐波减速器+编码器(输入、输出位置传 感器)+非接触式扭矩传感器+轴承(角接触滚动轴承、交叉滚子轴承)。 线性驱动器的结构采用的是无框力矩电机/步进电机+行星滚柱丝杠/滚珠丝杠+力矩传感器 +编码器(位置传感器)+轴承(滚珠轴承、四点接触轴承)。

灵巧手:特斯拉机器人灵巧手采取了经典的六电机驱动方式,拇指采用双电机驱动弯曲和 侧摆,其它四指各用一个电机带动实现弯曲。单只灵巧手具有 6 个执行器和 11 个自由度,搭 载多个传感器,具备工具使用能力和小物件精准抓握能力,可以提起 20 磅的重物。 灵巧手执行器结构采用空心杯电机+螺纹丝杠+精密行星齿轮箱+编码器。

以“Optimus”人形机器人为例,人形机器人具有众多的自由度(多达 20-40 个自由度不等), 每个自由度实现都需要一套电机+执行器+传感器+编码器+轴承的结构实现运动,因此比传统工 业机器人(3-6 个自由度)对电机、减速器、滚珠丝杠、编码器、传感器、轴承的使用量大幅 增加,因此人形机器人的发展将对机器人供应链带来巨大的增量。 按价值量来看,“Optimus”人形机器人上,电机(无框力矩电机)、减速器、力传感器、光 电编码器等均属于价值量较高的核心元器件,我国机器人核心零部件正处于突破阶段,人形机 器人大规模应用离不开大幅度降本,这对我国机器人供应链进入行业是一个巨大的机会,对我国整个机器人供应链都明显利好。

3.3. 专精特新:国产仪器仪表自主可控,一片蓝海

仪器仪表是用于检查、测量、控制、分析、计算和显示被测对象的物理量、化学量、生物 量、电参数、几何量及其运动状况的器具或装置。按照国家统计局的产业分类,仪器仪表行业 包括工业自动控制系统装置、电工仪器仪表、光学仪器、实验室仪器、分析仪器、试验机、工 业用仪表、环境监测专用仪器仪表等细分方向。按计量领域分,当前比较成熟和普遍开展的计 量科技领域有:几何量(长度)、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、声学、光学、化学和 电离辐射等“十大计量”。 仪器仪表广泛用于钢铁、石油、化工、航空航天、汽车等各行各业,是工业生产的“倍增 器”,是科学研究的“先行官”,是军事上的“战斗力”,是现代生活的“物化法官”,是中国制 造走向“中国智造”的关键和核心,同时也是建设世界科技强国的基石。作为计量测试的手段, 仪器仪表是提升我国计量测试水平最重要的环节。

随着我国国民经济的快速发展和高新技术产业的迅速成长,我国仪器仪表行业近年来一直 保持比较好的增长态势,产业规模已经成为国际上行业规模最大的国家之一,也是发展中国家 仪器仪表行业规模最大、产品品种最齐全的国家。2022 年我国仪器仪表行业营业收入达到 9835.4 亿元,同比增长 4.2%;实现利润总额 1017.6 亿元,同比增长 4.3%。截止 2023 年 4 月 数据,仪器仪表行业从业企业数达到 6717 家。仪器仪表行业是一个万亿营收千亿利润体量的大 行业。

我国已经成为国际仪器仪表行业规模最大的国家之一,也是仪器仪表行业规模最大、产品 品种最齐全的国家。但我国仪器仪表行业还存在国产产品稳定性和可靠性与国外产品有明显差 距、自主创新能力不足、集中度低、企业结构不合理等问题,致使我国高端仪器仪表领域严重 依赖进口。我国 2021 年光学、医疗等仪器、钟表、乐器进口金额达到 1154.57 亿美元,同比增 长 11.04%,连续十几年维持在 1000 亿美元的高位,对外依存度较高。近年来,我国仪器仪表 行业出口也取得了较大进步,从 2020 年开始,出口金额增速明显加快,2021 年我国仪器仪表 出口金额首次突破 1000 亿美元,增速达 21.86%,这表明我国仪器仪表出口竞争力不断提升。

2016 年 7 月,国务院印发了《“十三五”国家科技创新规划》,指出:围绕建设制造强国,大 力推进制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。开展设计技术、可靠性技术、制造工艺、 关键基础件、工业传感器、智能仪器仪表、基础数据库、工业试验平台等制造基础共性技术研 发,提升制造基础能力。重点发展电动汽车智能化、网联化、轻量化技术及自动驾驶技术。 2021 年 3 月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景 目标纲要》指出:依托行业龙头企业,加大重要产品和关键核心技术攻关力度,加快工程化产 业化突破;加强高端科研仪器设备研发制造。 中高端仪器仪表、传感器等产品是我国制造业的薄弱环节,同时又是制造业的基础,必不 可少,至关重要。近年来随着国家政策大力扶持和引导,产业链安全的倒逼之下,国产仪器仪 表行业有望迎来重大的发展基于,国产龙头有望获得进口替代的良好机遇。

4. 周期复苏,拥抱顺周期的魅力

4.1. 船舶制造:船舶行业长周期复苏,盈利修复弹性可期

人类造船已有悠久的历史。从史前刳木为舟起,在漫长的时期内人类制造的都是利用人力 或风力推进的木船。1807 年,美国的 R.富尔顿建成世界上第一艘蒸汽机船,当时采用明轮推进。 1879 年,世界上第一艘钢船问世。从此船舶进入了以钢船为主、以机器为动力的时代。从 20 世纪 50 年代起,船舶推进装置由汽轮机和柴油机逐步取代蒸汽机,并开始应用核能作为推进动 力。由于航运的发展和军事上的需要,船舶趋于大型化和专业化,造船技术随之迅速发展,造船 业已成为世界上最主要的重工业部门之一。船舶由成千上万种零件构成,几乎与各个工业部门 都有关系。除特有的船体建造技术外,造船还涉及到机械、电气、冶金、建筑、化学以至工艺 美术等各个领域。因此,造船是以全部工业技术为基础的一门综合技术,反映一个国家的工业技 术水平。

船舶按用途分,有民用船和军用船;按船体材料,有木船、钢船、水泥船和玻璃钢船等; 按航行的区域分,有远洋船、近洋船、沿海船和内河船等;按动力装置分,有蒸汽机船、内燃 机船、汽轮船和核动力船等;按推进方式分,有明轮船、螺旋桨船、平旋推进器船和风帆助航 船等。 民用船舶的分类中通常是按用途进行划分的。因分类方式的不同,同一条船舶可有不同的 称呼。按用途的不同,可分为:客货船、普通货船、集装箱船、干散货船、油船、LNG 船、特 种作业船等等。据联合国贸易和发展会议(UNCTAD)发布的《2022 全球海运发展评述报告》,2021 年,船舶运力总计达 21.35 亿载重吨,全球船舶中干散货船占比 43%、油船占运力比重 29%、 集装箱船占比 13%,杂货船及其他船占比 15%。

根据我国《关于实施运输船舶强制报废制度的意见》,海运船舶中,油船、散货船、杂货船 报废船龄分别为 31 年、33 年、34 年(含)以上。但因为老旧船舶维保费用高、运输经济性差、 环保要求等诸多因素,大部分船舶都会在强制报废之前提前退出市场。根据交通部数据, 2017-2021 年我国提前退出市场的老旧油船数量远大于强制报废的油船,因此,我国主要船型 的实际报废在周期在 20-25 年。

以后巴拿马型集装箱船价格为例,2020 年新船、5 年、10 年、15 年、20 年、25 年船龄船 舶价格分别是新船价格的 78.63%、48.91%、28.04%、15.14%、10.35%。船龄到达 20-25 年以后, 船舶残值只有约 10-15%,接近报废。

4.1.1. 造船指标 2021 年开始持续上行,行业进入新一轮周期复苏

上一轮行业周期从 2000 年开启起步,上行到 2008 年达到顶峰,2020 年见底。全球造船新接 订单 2007 年达到历史最高 27050 万载重吨后,行业持续下行 2021 年才开始明显好转。

从克拉克松海运指数和新船价格指数看,上一轮周期在 2000 年左右启动,2008 年初达到顶 点,然后持续下行到 2020 年,2021 年后海运指数和新船价格指数有明显复苏。2023 年 10 月克拉 克松新造船价格指数为 176.03 点,环比 9 月份上升了 2.65 点,同比上升了 14.06 点,接近 2006-2007 年水平。

中国编制的中国新造船价格指数同样也在在 2020 年见底(773 点),2021 年开始快速复 苏,持续到 2023 年。

从全球造船三大指标来看,新接订单和手持订单从 2000 年开始复苏,2008 年前后分别 到达行业巅峰,然后持续回落到 2020 年见底,2021 年开始出现明显回暖,目前仍处于船舶复 苏周期的初始阶段。

4.1.2. 需求端:三重因素催化本轮船舶需求

船舶行业的需求主要由三个因素驱动:1)船舶自身寿命周期、旧船的更新换代;2)海运 需求景气周期;3)环保政策、能源政策或者新技术变革推动。

1)船舶寿命周期决定,旧船更新换代开始放量

从 2000 年开启的上一轮周期开始交付的船舶开始进入淘汰阶段,更新换代需求成为本轮周 期最大推动力。按照 20 年周期的预测,预计本轮上行周期将持续到 2030 年左右。

2)海运需求带来的新增购置需求

海运价格指数可以很大程度上反应出海运行业的景气程度。从波罗的海干散货指数 BDI、 原油运输指数 BDTI 两大海运价格指数来看,BDI 指数在 2007 年底达到历史峰值 11039 点后, 持续多年低迷,2016 年一度跌破 300 点,最大跌幅超过 97.4%。2021 年开始,BDI 出现明显的 景气复苏一度反弹到 5650 点,差不多上一轮峰值 55%。2022 年以来全球经济形势走弱 BDI 重新 下行调整。2023 年 11 月大约 1800 点左右。原油运输指数 BDTI 相对干散货景气度明显好得多, 2019 年,2022 年有阶段性景气上行阶段。

从海运需求端看,受全球经济形势影响,海运需求仍处于缓慢复苏的阶段,海运需求温和 复苏也有望带动新船舶购置。

3)环保或能源政策推动。环保政策趋严愈演愈烈,将加速旧船更新节奏

在 2018 年制定的初始战略中,国际海事组织 IMO 的目标为到 2030 年国际航运碳强度(单 位运输量的碳排放)较 2008 年水平降低 40%,到 2050 年降低 70%;到 2050 年国际航运的温室 气体年度排放总量比 2008 年至少减少 50%。 2023 年 7 月国际海事组织(IMO)召开海洋环境保护委员会(MEPC)最新会议,提出航运 业碳减排行动计划,目标于 2050 年实现碳排放量减少 50%,三大短期措施指标,新造船能效 涉及指标(EEDI)从 2013 年起分三个阶段实施,现有船舶能效指数(EEXI)、碳强度指标登(CII) 将于 2023 年生效。

新造船能效涉及指标(EEDI):新造船碳排放量指标。要求 2015 年开始的新造船碳排放减 排不低于 10%,2020 年开始的新造船碳排放减排不低于 20%,其他新造船在指标生效之后碳排 放减排不低于 30%。集装箱船、LNG 船 2022 年 4 月生效,干散货船、油船 2025 年生效。 现有船舶能效指数(EEXI):所有 400GT 及以上的现有船舶(限于 EEDI 适用船舶种类),于 2023 年的第一个年度检验、中间检验或换证检验时(与 IAPP 证书时间协调,以最早发生者为 准),其技术能效指数(EEXI)必须达到对应于 2022 年 4 月 1 日的设计能效指数(EEDI)水平。 EEXI 与 EEDI 类似,公式、基线相同,不同是具有折减系数。船级社评估了 23000 条船舶,符 合要求散货船不到 15%,集装箱船 17.3%,油船 26%,平均不到 20%。

碳强度指标登(CII)指的是每吨每海里的碳排放量,CII 值越低越好。在新的评级方式下 根据船舶的 CII,船舶的碳强度将分为 A、B、C、D、E 五个等级,其中 A 等级最佳。船舶的 CII 评级将记录在“合规声明”中,进一步详细体现在船舶的能效管理计划 (SEEMP)中。连续三年 被评为 D 级或 E 级的船舶,其管理人员必须提交一份优化行动计划,说明如何达到所要求的 C 等级及以上水平。根据中国船级社,现有运力中不满足 EEXI 要求,需要更新的油船、散货船、 集装箱船分别占 70%、77%、65%,将大幅催化船舶更新需求。 环保政策趋严愈演愈烈,将加速旧船更新节奏,大量存量的不符合环比排放标准的旧船在 新的环保政策监管下将加速淘汰,推动行业更新换代加速。

4.1.3. 供给端:长期行业下行,供给端产能出清彻底,行业供给恢复缓慢

上一轮行业下行周期从 2011 年(造船完工量最巅峰)开始到 2020 年长达十年时间里面。 据中国船舶工业年鉴数据统计,2010 年中国船舶制造企业数 818 家,在长达十几年的行业下行 周期中,行业被动去产能,企业数下降至 2015 年的 618 家,随着行业持续低迷,破产企业大幅 增加,同时叠加供给侧改革,产业出清加速,2020 年中国船舶制造企业数量降至 376 家,相比 于 2010 年的最高值下降了 44%,相比于上一年度减少 6%,产能出清速度趋于平缓,产能出清接 近尾声。 行业低谷 2015 年-2016 年间大量造船厂出现倒闭潮。2015 年中国最大的民营造船厂熔盛重 工破产重整。2015 年 3 月,泰州最大的民营造船企业东方重工向法院申请破产重整;4 月,温州最大造船企业庄吉船业宣布破产重整。5 月,正和造船向法院提出破产重整申请;5 月,被誉 为江苏技术实力最强的造船企业明德重工因重整失败,宣布破产清算。9 月,浙江舟山五洲船 舶破产清算,成为造船业寒潮中第一家倒闭的国有造船厂。2015 年 12 月 24 日,江苏国信集团 旗下的船厂舜天船舶发布公告称,中国银行以公司不能清偿到期债务并且资不抵债为由,向南 京中院申请公司破产重整。2017 年年造船百万吨级别大洋造船厂破产,2018 年年造船百万吨级 别的浙江舟山欧华造船厂破产。

2000-2011 年行业上行周期,全球造船完工量基本和全球货物出口金额保持同步增长,船 舶供给与全球贸易量保持了同步增长。2011 年后,行业进入下行期,全球贸易量仍然处于稳健 增长的状态,但全球造船完工量出现大幅下滑,2022 年全球造船完工量仅达 2011 年的 55%,但 2022 年全球贸易量已经达到 2011 年的 136%,近十几年的下行周期里,相比较全球贸易需求的 增长,全球造船供给明显持续收缩十年,十年间船舶供给长期不足,将在下一波行业上行周期 补充供给,给行业需求带来明显的利好。

在这轮造船周期后,中国船舶制造企业逐步抢占市场份额,已经成为遥遥领先韩国日本的全球第一造船国家。根据工业和信息化部数据显示:2023 年 1-9 月,全国造船完工量 3074 万 载重吨,同比增长 10.6%,其中海船为 1129 万修正总吨;新承接船舶订单量 5734 万载重吨, 同比增长 76.7%,其中海船为 2161 万修正总吨。截至 9 月底,手持船舶订单量 13393 万载重吨, 同比增长 30.6%,其中海船为 5797 万修正总吨,出口船舶占总量的 93.3%。 2023 年 1-9 月,我国造船完工量、新接订单量和手持订单量以载重吨计分别占全球总量 的 48.7%、68.5%和 54.7%,以修正总吨计分别占 46.0%、63.5%和 50.2%,均位居世界第一。 2023年前三季度,造船产业集中度保持在较高水平,造船完工量前10家企业占全国64.3%, 新承接订单量前 10 家企业占全国 62.5%,手持订单量前 10 家企业占全国 61.2%。

长周期的产业中,剩者为王,活下来就有希望,有市场,在行业复苏阶段卡住位置,充分 享受行业复苏红利。新船价格指数和新接订单是行业景气先行指标,2021 年行业开启明显复苏 趋势,但行业供给经过长期的产能出清仍不能及时恢复,2021 年-2023 年 9 月造船完工量增速 保持 10%低速增长,跟造船新接订单、手持订单增速有很大差距,部分船舶企业订单排产到 2027 年以后。行业供给恢复很慢,这也意味着本轮上行周期有望持续比较长。

4.1.4. 成本端:原材料价格持续下跌,成本压力大幅下降,毛利率有望上行

船舶制造主要成本就是原材料,根据中国船舶 2022 年报,原材料占成本 61%比重。我们以 20mm 造船板价格为例,2015-2020 年,新船价格指数持续低迷,20mm 造船板价格缓慢上涨,这 一阶段是造船企业最困难的时间,大批造船厂倒闭破产。2021 年开始新船价格指数快速上涨时, 但 20mm 造船板价格也同样出现大幅上涨,因此成本端同样增长较快,因此造船企业盈利释放不 明显。2022 年以后 20mm 造船板价格持续出现下行趋势,成本端压力大幅减轻。而新造船价格 指数仍持续上行,这意味着船舶制造行业新船造价上行,成本下行,盈利将有效释放出来。

船舶制造行业大周期时间节点渐至,按照周期节点,在供给收缩恢复缓慢的情况下,本轮 船舶制造行业景气周期有望延续到 2030 年附近。2021 年新接订单和新造船价格大幅上涨,但同期成本端也同样大幅上涨,对行业盈利的改善仍不算明显。但 2022 年以后的订单,新造船价 格持续上涨,成本端持续下行,盈利有望释放。船舶平均交货周期一般为 2 年左右,预计 2024 年随着 2022 年新接订单的交付,船舶制造企业有望实现盈利释放,行业越过盈亏平衡,开启本 轮大周期的复苏。我们看好船舶制造长周期复苏的趋势及力度,重点推荐中国船舶工业集团核 心上市平台中国船舶、军船及核心资产上市平台中船防务,同样建议关注船舶制造强相关的产 业链配套上市公司。

4.2. 其他潜在的周期复苏品种

与工业机器人行业类似,通用自动化大部分行业主要下游也是汽车、3C 消费电子等为主, 随着汽车消费快速增长和消费电子有望周期触底反转,通用自动化行业同样有望触底复苏,开 启上行周期。

2023 年 1-9 月采矿业固定资产投资累计增速持续上升。其中,煤炭开采和洗选业固定资产 投资累计增速达 9.4%,石油和天然气开采业固定资产投资累计增速达 20.3%,有色金属矿采选业固定资产投资累计增速达 34.3%,远远高于 9 月制造业固定资产投资累计增速。 从近几年行业趋势看,后疫情时代,上游资源类固定资产投资经历了疫情初期的大幅下滑 后,2021 年明显开启了新一轮投资期。一方面是弥补疫情期间固定资产投资投资不足导致未来 供给短缺,另一方面也是保障自主可控,增强能源安全战略的需求。上游资源开采行业固定资 产投资重新强势,给相应的能源机械,矿山冶金机械设备带来明显的需求增量。 煤机企业郑煤机、天地科技 2023 年三季报取得了 20%以上净利润增长,油气设备油服相关 企业业绩也明显有向好趋势。上游采矿业固定资产投资增速大幅增长,矿山冶金机械、能源机 械行业需求较好,业绩有望持续。

编辑:火腿肠
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