2023年鲍斯股份分析报告:螺杆空压机单项冠军,真空泵业务快速成长

公司背景:螺杆空压机单项冠军,十年磨一剑打造真 空泵产业

公司深耕高端精密制造,自主培育两大业务

压缩机+真空泵高速发展,剥离并购业务回归双主业。鲍斯股份始创于 2005 年,经 过 3 年研发公司螺杆主机试制成功,随后公司凭借高性价比优势快速占领国内市场,成为 国内主要的螺杆主机供应商。根据公司公告,2021 年公司螺杆主机被评为第五批全国制 造业单项冠军产品,2017-2019 年全球市场占有率保持第一。2011 年公司开始培育真空泵 板块,目前产品已经进入隆基等光伏龙头客户供应链,正在积极拓展光伏电池片、锂电池 及半导体等领域。2015 年公司上市后,公司展开了一系列收购,拓展了刀具、液压泵、 精密传动等业务。2021 年后随着压缩机、真空泵两大主业快速发展,公司逐步剥离并购 业务回归主业,推进相关工艺流程、设备等进行更新升级,并对生产场地、环境等进行改 造。公司目前正在积极加快无油空气压缩机、一体式螺杆压缩机、无油真空泵等产品的研 发、推广,并拓展新的应用市场,扩大相关产品在高端领域的市场占比。

公司股权结构集中,实控人实业投资经验丰富。截至 2023 年 3 季度,公司实控人、 董事长兼总经理陈金岳先生通过鲍斯集团控制公司 45.82%的股权,直接持有公司 1.36% 股权,陈金岳之子陈立坤先生直接持有公司 1.31%股权,实控人及其一致行动人合计控制 公司 48.49%表决权,公司股权结构较为稳定。陈金岳先生自 2005 年上海鲍斯设立以来一 直为公司实控人,具有丰富的实业投资经验。

业务概览:自主培育+外延并购,业务多点开花

业务介绍:公司自主培育压缩机、真空泵业务,收购了刀具、液压泵、精密传动业务。 2017 至 2022 年,公司一直维持着 5 大业务板块,其中压缩机、真空泵为公司自主培育, 刀具、液压泵、精密传动来自于外延并购。公司自主培育板块在公司营收及利润中的占比 一直在 50%附近波动,是公司营收的主要来源。2020 年真空泵业务收入同比增长 182.3% 至 1.36 亿元,业务发展迅速,公司在年报中将其从压缩机板块中独立出来。2023 年以来, 随着公司真空泵产品竞争力及客户认可度持续提高,相关业务营收增速大幅度上升,有望 成为公司新的业务成长点。公司各项业务的毛利率总体维持稳定,近年来毛利率下滑较快 的精密传动业务已于 2022 年完成转让。

(1)螺杆主机及螺杆整机:螺杆压缩机通过空气压缩提高压力,满足气动设备的气 源需求,其中螺杆主机是螺杆整机的“心脏”部件。2023 年 Q1-Q3 公司压缩机业务实现 营收 6.39 亿元,营收占比达 38.6%,同比增幅达到 12.0%,是公司最核心的业务板块。 根据公司公告,2017 年至 2019 年公司螺杆主机产品在全球市场占有率分别为 32.9%、 33.93%、28.1%,全球市占率稳居第一,于 2021 年被评为第五批全国制造业单项冠军产 品。目前公司正在加大无油螺杆压缩机研发,努力实现中高端市场的节能升级和国产替代。

(2)真空泵业务:鲍斯真空事业群旗下产品包括单/双级油旋片泵、罗茨泵、螺杆泵、 涡旋泵、真空机组、真空阀门等相关配套产品。2023 年 Q1-Q3 公司真空泵及相关业务实 现营收 2.37 亿元,营收占比达 14.3%,同比增幅达到 98.7%,是近年来增速最快的业务 板块。公司真空泵产品广泛应用于光伏、光学镀膜、工业应用、半导体、锂电等行业。其 中在光伏单晶硅拉晶环节,公司 GSC 系列螺杆干泵泵组能够适用低氧拉晶炉,得到市场 广泛认可,目前正在增加生产设备提升相应产能。

(3)刀具业务(拟转让):阿诺精密专业开展数控加工用精密、高速切削刀具、超硬 刀具、各类精密工具和硬质合金工业品研发、生产、销售和修磨服务,以及纳米涂层技术 业务。2023 年 Q1-Q3 公司刀具业务实现营收 5.94 亿元,营收占比达 35.9%,同比增幅 达到 7.38%,近年来一直维持着较为稳定的增速。作为中国精密切削刀具领域里最有影响 力的企业之一,阿诺精密的产品已经广泛应用于汽车工业、模具制造、工程机械、精密机 械、医疗行业等高端制造领域。

(4)液压泵业务(拟转让):威克斯液压立足于液压泵及伺服节能系统细分领域,经 过多年发展,产品链不断拓展,已经形成类别齐全、规格种类众多的产品系列,企业也成 功入选工信部第三批专精特新“小巨人”企业。2023 年 Q1-Q3 公司液压泵业务实现营收 1.86 亿元,营收占比达 11.3%,同比增幅达到 16.0%。公司是叶片泵行业标准修订主持单 位,也是台湾台达、奥地利 KEBA、菲仕电机、厦门钨业、住友泵的战略合作伙伴。

各项业务持续向好,业绩拐点已现

各项主营业务持续向好,公司营收净利均出现拐点。2018-2022 年公司营业收入从 15.05 亿元增长至 20.54 亿元,CAGR 达 8.1%,归母净利润从 1.21 亿元下降至 1.11 亿元。 2022 年受疫情影响上游原材料价格上升、物流受阻、市场需求明显下降,公司下调部分 产品价格,从而导致营收、净利均出现下滑。此外,公司因战略目标调整,在 2022 年确 认了出售子公司新世达产生的亏损。2023 年前三季度公司实现营业收入 16.57 亿元,同 比增速为 9.55%;实现归母净利润 1.74 亿元,同比增速为 26.50%,营收净利均出现拐点。

经营情况良好,费用率稳中有降。2019 年受市场因素影响,公司并购取得的阿诺精 密、新世达、威克斯、亚仕特均出现业绩下滑,公司出于谨慎原则计提了商誉减值 3.14 亿元,较大影响了公司的净利润。2019 年后公司的毛利率维持平稳,净利率持续上升。 公司的费用率管控良好,管理、财务费用率均呈下降趋势,近年来受到宏观经济波动影响, 压缩机销售压力加大,同时公司致力于建立完善的研发体系和专业化的研发团队,自主培 育业务均处于研发投入期,故销售、研发费用率小幅上升。

真空泵:下游应用场景丰富,高端市场国产替代加速

真空泵是真空系统的心脏,广泛应用于先进制造业

真空系统下游应用领域极其广泛,在高端制造战略地位突出。真空系统是用来获得有 特定要求真空度的抽气系统。真空系统的设计过程中通常需要根据被抽容器对真空度的要 求,再合理配置真空泵、阀门、腔体、管道、密封件、真空计等相关设备。真空泵是真空 系统的核心部件,其作用是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达 到要求的真空度。真空系统结合不同的真空技术,可广泛应用于高端制造、半导体、能源 化工、制药行业以及消费品制造。根据 Mordor Intelligence 数据,2021 年全球真空泵市 场规模为 56 亿美元,2026 年有望达 80.1 亿美元,CAGR 为 7.42%。真空技术在现代工 业中起着不可替代的作用,随着先进制造对加工环境、加工精度和均匀性的要求进一步提 高,真空设备需求未来有望进一步增加。

下游应用场景对真空系统的设计和真空泵的选型提出了差异化要求。真空度代表处于 真空状态下的气体稀簿程度,通常用极限绝对压强来描述,常用单位有 Pa、mbar、torr 等。绝对压强比较的对象为理论状态的绝对真空压强值,其数值代表真空系统内部压强比 “理论真空(0Pa)”高的程度。抽气量用于衡量真空泵抽速,常用单位为 L/S 和 m³/h。 由于管路或容器无法做到绝对不漏气,所以抽气量大的真空泵更容易获得所需的真空度。 不同的应用场景工作的真空度、抽气量都有差异,真空泵选型时真空度、抽气量都要求高 于理论计算数值半个到一个数量级。除了这两个关键指标外,被抽物体的形态(气态、固 态、液态、混合态)、腐蚀性、污染均会影响真空系统的设计以及真空泵选型。

干式螺杆真空泵优点众多,下游场景需求带动了其快速发展。螺杆真空泵是 20 世纪 80 年代出现的泵种,其原理是通过两个螺杆型的转子在高速旋转的过程中抽出气体。螺杆 泵属于非接触型干式泵,具有真空度高、无摩擦、能耗低、寿命长、抗腐蚀、抽速范围宽、 结构简单紧凑等众多优点。半导体和薄膜沉积对“清洁真空”提出了更高的要求,无油干 式螺杆泵不需要真空泵油进行油封或润滑,可以大幅降低污染和处理成本。同时螺杆干泵 具备良好的排出水蒸气和排出固体粉尘能力,能用于存在严重污染气流的严苛型工艺,如 泛半导体领域的单晶拉晶、蚀刻、化学气相沉积 (CVD)、原子层沉积 (ALD) 以及金属有 机化学气相沉积 (MOCVD)。此外,在干式螺杆真空泵在锂电池、石油化工、食品医药等 众多领域均有广泛应用。在有超高真空需求的大型科学实验中,干式螺杆泵也常用作主泵, 和其他超高真空泵进行搭配,广泛用于大型储存环、引力波探测器和空间模拟。掌握螺杆 真空泵的技术、生产和应用的门槛仍然很高。老牌制造商不断扩大其型号范围,并继续改 进其产品和生产流程。螺杆真空泵技术还处于其生命周期的成长阶段。目前还没有迹象表 明它会被其他技术所取代。干式螺杆泵优越的性能决定了它的市占率有望不断提升。

海外真空巨头实力雄厚,国产化循序渐进

海外真空巨头市占率较高,国内高端真空泵正在循序渐进。目前全球真空泵市场中大 多数市场份额由 Atlas、Ebara、Pfeiffer 等海外真空巨头占据。华经产业研究院数据显示, 在半导体真空泵市场海外厂商占据 95%的市场份额,国内厂商市场份额不到 5%。以汉钟 精机、中科仪为代表的国内企业正在逐步导入下游晶圆厂、设备商等半导体客户产业链, 目前主要聚焦于成熟制程产品。此外,随着近年来国内光伏、锂电池、显示面板、半导体 等产业的快速发展,国内的高端真空泵已形成了稳定的下游客户群体。在成本、服务优势 以及培养国内供应商的需求驱动下,目前国产真空泵正在积极开拓高端领域的市场需求。

真空泵进出口分析:国产真空泵主要集中于低端产品,高端产品仍需海外进口。从海 关总署公布的进出口贸易来看,2022 年中国大陆真空泵进口数量为 241.6 万台,进口金 额为 72.9 亿元;出口数量为 951.2 万台,出口金额为 28.8 亿元,进口真空泵单价约为出 口真空泵单价的 10 倍。同时进口目的地较为集中,出口目的地较为分散。

新兴领域应用场景快速增长,带动国产真空泵进军高端市场

国内真空泵应用场景快速增长,催化国产替代需求释放。根据智研瞻产业研究院数据, 2022 年中国真空泵市场规模为 14.59 亿欧元,占全球市场的 1/5 左右,中国大陆已形成了 稳定的高端真空泵市场。根据国家统计局数据,2022 年中国光伏电池和光伏硅片产量分 别达到了 344GW 和 357GW,CPIA 数据显示中国硅片产能占全球硅片总产能的比重高达 98%,电池片产能占比超过 85%,组件产能占比约为 77%,国内光伏行业在 2023 年仍有 望维持较快增速,索比咨询预测 2023 年中国光伏硅片产量将超过 515GW,中商产业研究 院预测 2023 年中国光伏电池产量为 445GW。根据国际半导体产业协会(SEMI)数据, 全球硅晶圆出货量稳步上升,2012-2022 年 CAGR 为 5.0%,SEMI 预测 2025 年全球硅晶 圆出货量有望达到 16490 百万平方英寸(MSI)。中国有望承接全球半导体产业第三次转 移,大幅提高芯片的国产化率。根据中商产业研究院数据,2022 年中国锂电池出货量达 658GW,2025 年有望进一步增长至 1805GW,2020-2025 年 CAGR 为 66.0%。EVTank 数据显示中国在全球锂离子电池的总体出货量占比达到 69.0%。根据阿特拉斯数据,螺杆 真空泵稳定性与可靠性俱佳,设计寿命可达 1-2 万小时,约 12-20 年,其中需 2-3 年需保 养一次。由于在光伏拉晶、半导体镀膜、锂电干燥等应用场景均较为严苛,设备的更换和 保养会更频繁。受下游高端真空泵市场的新增、更新需求带动,国产真空泵有望迎来快速 增长期。

真空泵用于光伏制造众多工序,2025 年光伏真空泵市场规模达 60 亿元

真空泵用于光伏生产中的拉晶、扩散、刻蚀、镀膜、组件层压等环节。在多晶硅拉单 晶的过程中,长晶炉必须抽成真空后充入高纯氩气,这样可以可实现单晶硅稳定生长,彻 底消除同心圆并提高少子寿命。在电池片生产过程中,少子扩散、硅片刻蚀、以及 LPCVD、 PECVD、ALD 等众多环节都需要真空环境。在太阳能电池生产的层压工艺中,太阳能电 池需要在真空环境中连接前保护板和后保护板的同时完成封装。此外,在太阳能电池生产 的各道工艺之间,需要利用真空技术实现高效而精准的工件搬运,特别是一些极其敏感的 工件,必须轻柔抓取,避免在其表面留下痕迹或对其造成污染。

N 型硅片渗透率快速增长,预计 2025 年拉晶环节真空泵市场规模为 38 亿元。中国光 伏装机终端市场的快速发展有效拉动了硅片产能逐步增长。根据国家统计局数据,2018- 2022 年中国硅片产量占全球硅片产量的比例均在 95%以上。2022 年,中国大陆硅片产量 约为 357GW,同比增长 57.5%,索比咨询预测 2023 年中国硅片产量将超过 515GW。我 们参考 CPIA 发布的《中国光伏产业发展路线图(2022-2023 年)》,估计 N 型硅片和 P 型 硅片的市占率。在拉晶环节真空泵与拉晶炉配套使用,我们假设 N 型硅片每 GW 所需单晶 炉约 90 台,P 型硅片每 GW 所需单晶炉 80 台,同时拉晶真空泵的更新周期为 5 年。此外, 我们假设真空泵价格为 11-13 万元/台,且价格呈下降趋势。根据上述假设,我们测算出 2025 年中国单晶硅拉晶环节真空泵市场规模约为 37.8 亿元。

TOPCon、HJT 等新型电池进一步放量,预计 2025 年电池片真空泵市场规模为 22 亿元。根据国家统计局数据,2022 年中国光伏电池片产量为 343.6GW,2018-2022 年 CAGR 为 37.5%。中商产业研究院预测 2023 年中国光伏电池产量为 444.8GW,同比增速 为 29.4%。我们参考 CPIA 发布的《中国光伏产业发展路线图(2022-2023 年)》,估计 PERC、 TOPCon 以及其他电池的渗透率。在电池片环节中少子扩散、镀膜、刻蚀等环节均需要真 空泵参与。根据 iVacuum 真空聚焦给出的数据,1GW 的 PERC 电池片产能需要 60 台真 空泵,1GW 的 TOPCon 和 HJT 电池需要约 70 台真空泵,同时拉晶真空泵的更新周期为 5 年。此外,我们假设真空泵价格为 11-13 万元/台,且价格呈下降趋势。根据上述假设, 我们测算出 2025 年中国电池片真空泵市场规模为 22.1 亿元。

半导体是真空泵最大下游市场,2025 年中国半导体真空泵市场规模达 81 亿元

真空泵是半导体各制程中必备的通用设备,在半导体制造中发挥着关键作用。干式真 空泵应用于半导体生产的各种工艺,包括单晶拉晶、氧化扩散、Load-Lock、刻蚀、CVD、 原子层沉积(ALD)、封装、测试等清洁或严苛制程。它们用于去除污染物并在制造过程的 各个阶段创建受控环境。在硅片制造环节,真空泵用于抽拉晶炉气流中的巨量超细硅粉及 氩气,此外还可以用于硅片的抛光和清洗液收集。在半导体沉积工艺中,气体在腔室中进 行反应,并在硅晶片的表面上形成薄膜,真空可以帮助介电或导电薄膜的形成。在 EUV 光源室中,收集镜受到非常高的氢气流量的保护,以防止锡沉积,为保证氢气的快速流通, 需要采用具有高氢气处理能力的大吸力干泵。在刻蚀和清洁阶段需要用真空泵剥离和清洁 多余的材料,同时抽去刻蚀过程中的腐蚀性气体。此外,在不同的腔室之间传输晶圆的过 程中也需要保持适当的真空压力。真空泵的质量和性能直接影响半导体器件的良率和可靠 性。真空泵的正确维护和操作对于顺利、高效的半导体生产至关重要。

中国集成电路高速发展,预计 2025 年集成电路真空泵市场规模为 81 亿元。根据 SEMI 数据,2022 年全球硅晶圆出货量 14713MSI,2018-2022 年 CAGR 为 3.7%,维持稳步增 长。随近年来国内大力推动集成电路产业,我们假设 2020-2025 年我国硅晶圆出货量占比 从 17%提升至 26%。根据 IC Insights 统计数据,2019 年全球晶圆产能折合 12 英寸约 869 万片/月,由此我们可分别计算出 2018-2022 年的中国硅晶圆出货量。根据中科仪招股书, 12 寸晶圆产线每 3.5 万片/产能需要 2000 台干式真空泵和 500 台涡轮分子泵,存量真空 泵每年更换约 20%。此外,我们假设干式真空泵价格为 13-15 万元/台,且价格呈下降趋 势。根据上述假设,我们测算出 2025 年中国集成电路真空泵市场规模为 81 亿元。

锂电池行业大量应用真空泵,预计 2025 年中国锂电池真空泵市场规模达 30 亿元

锂电池制备中有大量环节需要应用真空泵,目前国产化率整体较低。真空是锂离子制 造过程中的必要环境,在锂电池的电极浆料的搅拌、存储等过程中需要用真空泵抽除其中 的气体粉尘,避免对后期的涂布效果产生影响。在极片的冲切、卷绕、叠片,以及电池入 壳等过程中需要真空吸附设备进行物料搬运。在电芯前后制造过程中,都要经过烘烤真空 干燥过程,保证足够低的含水量。电解液注液过程中,不仅要充注前进行抽真空,同时在 充注过程中还要进行持续的真空脱气。真空环境下完成盖帽焊接,以及最后的封口后,还 需要通过真空环境下的检漏,检测气密性。最后,在化成阶段,如果采用负压化成抽走过 程中产生的气体,可保证 SEI 膜的稳定性和一致性。根据爱德华真空(Edwards)数据, 锂电池生产过程中有约 70%的环节需要真空系统支持,但目前国内企业仍然在渗透初期。

中国锂离子电池爆发性增长,预计 2025 年锂电池真空泵市场规模为 30 亿元。中商产 业研究院预测,中国锂离子电池出货量有望从 2020 年的 143GWh 增长至 2025 年的 1805GWh,CAGR 为 69.6%。中国电池网数据表明,2022 年以来锂电池生产制造领域新 公布的投资项目中,有 69 个公布投资金额,总金额超 8427 亿元;公布年产能的项目有 68 个,总产能约 2038GWh。我们通过计算得到平均每 GW 锂电池的投资额约为 4.135 亿 元。根据《Current and future lithium-ion battery manufacturing》(Yangtao Liu, Ruihan Zhang, Jun Wang,2021),真空干燥设备的成本占比为 3.2%,我们假设真空泵占 1.2%, 存量真空泵每年更换约 12.5%。根据上述假设,我们测算出 2025 年中国锂电池真空泵市 场规模为 30 亿元。

真空泵需求总结:下游新兴领域需求快速释放,预计 2025 年市场规模有望达 197 亿 元。光伏拉晶、光伏电池片、半导体以及锂电池四大真空泵下游市场均出现快速放量,太 阳能硅片产量快速提升,同时 N 型替代 P 型带来真空泵需求量上涨。根据我们的测算, 2020-2025 年光伏拉晶真空泵市场规模 CAGR 预计为 43.8%;TOPCon、HJT 等新型电池 片放量拉动真空泵需求量上升,2020-2025 年电池片真空泵市场规模 CAGR 预计为 41.8%; 集成电路领域国产硅晶圆出货量提高,2020-2025 年集成电路真空泵市场规模 CAGR 预计 约为 11.1%;锂电池出货量有望保持快速增长,2020-2025 年锂电池真空泵市场规模 CAGR 预计约为 69.5%。到 2025 年,仅上述四块领域带来的真空泵设备需求预计就达 172 亿元。 考虑到真空泵在运行过程中每 2-3 年需要维保一次,阿特拉斯·科普柯数据显示,在真空 泵生命周期成本中购置成本占 10%,能源成本占 50%,维护成本占 30%,其他费用占 10%。 中科仪的招股书显示技术服务和零部件占公司收入的 5%-15%,汉钟精机年报数据显示零 件及维修占公司收入的 5%-6%左右。我们假设真空泵的技术服务市场占纯设备市场的 15%,那么 2025 年中国真空泵市场在上述四大领域的规模有望达 197 亿元,2020-2025 年 CAGR 为 22.8%。伴随着新兴市场需求的上升,中国真空泵企业有望在享受行业增速 的同时快速提高市占率。

空压机:顺周期通用设备,节能高效趋势明确

空压机竞争格局高度分散,头部企业有较大提升机会

空压机属于通用机械,下游主要是各类工业制造行业。空气压缩机又被称为空压机, 是气动系统中的核心设备,它通过将电动机或者柴油机的机械能转换成气体的压力能,用 途包括提供空气动力、气体合成及聚合、气体输送、制冷和气体分离等。其中提供空气动 力是其最为广泛的应用领域,涉及国民经济各大重要行业,是仅次于电力的普遍性能源之 一。空压机的上游主要是原材料及配件,包括铸件、电机、腔室、阀门等,根据鲍斯股份 公告,直接材料占营业成本的 65%以上。空压机的下游中,机械制造占 38%、化工石化 占 23%、矿山冶金比 15%,下游需求受经济环境影响较大。随着全球压缩机产业链向中国的转移,中国空压机产量和市场规模也在逐步增加,据智研咨询数据,2022 年我国空 压机的市场约为 627.7 亿元,2016-2022 年 CAGR 为 4.2%。

中国空压机竞争格局较分散,高端产品仍被外资占据。目前国内空压机市场可以分为 三个竞争梯队,第一梯队是以国际知名的外资品牌,在产品技术方面具有较强优势;第二 梯队是以开山股份、鲍斯股份、汉中精机、东亚机械为代表的国产领先企业,具备独立设 计、制造螺杆主机、电机的能力,随着技术发展,竞争能力不断提高;第三梯队为大部分 尚不具备螺杆主机、电机自主设计制造能力的中小型空压机企业。根据中商产业研究院数 据,国内空压机市场竞争格局较为分散,国内上市公司在整个市场中的占有率不及 5%。 在高端的无油螺杆空压机领域,海外企业目前仍占据绝大部分市场份额,国内的企业相关 产品正处于起步阶段。根据海关总署数据,2016 年-2021 年,中国空压机进出口数量与金 额均呈现稳步上升趋势,2022 年受全经济环境下行影响,出口数量出现较大下滑,目前 市场正在逐渐恢复。通过海关总署公布的进出口金额、数量,我们计算可得每年的空压机 单价。从进出口单价的趋势来看,2016-2022 年,出口产品单价从 714 元提高到 1375 元, 进口产品单价从 5.2 万元下降至 1.2 万元,进口压缩机单价是出口真空泵单价的 8.9 倍。 进出口价格走势从侧面反映出过去我国高端空压机生产能力不足,目前国内空压机产品的品质不断提升,但仍然与海外高端产品有较大差距。

空压机是能耗重点企业,节能高效压缩机能节约大量成本

我国螺杆压缩机历经六十年发展,目前行业对节能的要求不断提高。螺杆压缩机由瑞 典皇家工学院教授 Lysholm 于 1934 年发明,其初衷是用于柴油机和燃气轮机的增压,但 由于当时设计与制造水平所限,上世纪 60 年代以前螺杆压缩机的发展异常缓慢。我国螺 杆压缩机的发展大致可分为四个阶段,1955 年交通大学(上海)成立了第一个压缩机专 业,正式开始培养压缩机的专业人才;1985 年后英格索兰、阿特拉斯等海外品牌率先进 入市场,以其领先的技术水平、较高的品牌认知度和较大的企业规模实现了整机到主机的 整体垄断,这一时期国内也快速实现了压缩机零部件的国产化;2000 年后大量的民营资 本进入压缩机行业,从组装进口机头开始逐步具备了机头生产能力,开山、鲍斯、汉钟、 东亚等企业都是在这一时期逐步积累起了品牌声誉。2015 年后随着国家对环保和能耗的 重视,压缩机企业通过原发性“产业升级”开发了“永磁变频+双级压缩”无油螺杆压缩 机,使产品超过了国家一级能效标准,推动了行业的发展。

空压机是重点能耗设备,技术改造带来的节能潜力巨大。根据美国能源署统计,空气 压缩机消耗的电能压缩空气的过程中,转化为空气势能的能量在空压机总耗电量中只占 15%,剩余 85%的电能转化为热量,通过风冷或者水冷的方式排放到空气中,造成了巨大 的浪费。据阿特拉斯·科普柯的统计数据显示,压缩机占工业企业能源成本的 40%,投资 高效设备可以节省大量资金。根据国家能源局数据,2022 年全国社会用电量为 86372 亿 千瓦时,开山股份公告显示空气压缩机电能消耗占全国总发电量的 9.5%-12%,我们进一 步测算可得 2022 年空压机/站用电量约 1 万亿千瓦时。根据国家发改委的数据,空压机 40% 以上的能耗浪费在产气负载不匹配、空气泄漏、输气管网不合理、用气末端管理粗放,有 较大的节约空间。根据国标《容积式空气压缩机能效限定值及能效等级》,空压机能效等 级分为 4 级: 1 级(最优级)、 2 级(节能评价值)、 T 级(目标能效限定值)、3 级(能效限定 值),节能等级提升一级约节电 10%-15%。按照全国压缩机平均节电 15%,平均电价 0.65 元/度,我们计算可得,空压机节能改造每年潜在的节能效益为 975 亿元。

国内政策积极鼓励空压机节能高效改造,有望逐步推动节能空压机更新换代。随生态 文明建设的体制机制持续完善,各部委持续发布工业节能环保相关政策。空压机作为传统 高耗能行业,其节能环保要求也不断趋严。2021 年工信部、市场监管总局发布的《电机 能效提升计划(2021-2023 年)》针对压缩机等通用设备,提出要大力发展一体式螺杆压缩 机。2022 年发改委等五部门发布的《重点用能产品设备能效先进水平、节能水平和准入水 平(2022 年版)》中以空气压缩机等 20 类量大面广、能耗量和节能潜力大的用能产品设备 为重点,明确具体能效水平值,产品设备能效水平划分为先进水平、节能水平、准入水平 三档。落实节能节水专用设备和项目企业所得税优惠政策,鼓励企业优先选用能效先进水 平产品设备、开展节能降碳改造。引导重点用能单位实施重点产品设备更新换代和改造升 级,督促企业依法依规淘汰老旧落后产品设备。随着工业节能增效政策逐步落地,在国家 政策大力引导下,节能高效空压机有望成为未来市场重点需求。

空压机节能改造提升螺杆机市场需求,推动高效、变频、余热回收等技术应用。压缩 空气系统常用的节能改造方案包括机组联动控制、干燥机节能、管道节能、用气末端节能、 余热回收节能等。根据东亚机械子品牌捷豹压缩机公布的数据,空压机占压缩空气系统总 能耗的 90%以上,对于空压机主要有高效节能替代、变频改造等方式。参考压缩机技术微 信公众号上发布的《螺杆空压机变频改造方案》,以某机械厂使用的一台英格索兰 EP100 螺杆式油冷型空压机为实例,使用变频器前空压机用电为 58 度/小时,使用变频器后加载电流为 107A,卸载电流为 45A。因采用了 PID 控制,频率在 27Hz~46Hz,工作压力在 0.6MPa 左右,用电量为 45 度/小时,每小时节电为 13 度,每月节电量约 7800 度。按照 每度电 0.65 元计算,一年单台 75KW 螺杆式空压机变频改造可节省电费开支 6 万元,1-2 年即可收回改造成本。

高端制造业对清洁空气要求提高,无油压缩机更具发展潜力

无油螺杆压缩机清洁优势明显,广泛用于高端制造领域。空气压缩机需要某种形式的 润滑,以保持内部部件正常移动和运行。喷油空气压缩机使用油来润滑压缩室内部的部件; 无油空气压缩机使用自润滑材料或预润滑特氟龙涂层气缸代替油,以保护部件并安全移动。 无油空气压缩机与油润滑压缩机并不是简单的替代关系,两类压缩机各有自己的优缺点。 在石油化工、矿山冶金等需要极端情况的重负荷工作且对油分子敏感性没有那么高的行业, 喷油螺杆压缩机适用性更好。但当涉及到医院、制药制造、半导体工业、实验室和食品生 产等对空气环境高度敏感的生产领域时,通常选择无油空气压缩机。随着现代工业及科技 工程对空气系统清洁度要求越来越高,无油的螺杆压缩机获得越来越多的关注和应用。

喷油螺杆压缩机具有一定优势,但润滑油的引入和去除均会提高运行成本。喷油螺杆 压缩机由于润滑油能充分润滑转子之间的摩擦,因此噪音小、发热少,冷却和吸音要求更 容易满足。无油压缩机制造精度更低,因此制造设备的投资成本更低,制造成本更具优势。 但是由于润滑油具有高度的黏性,目前除油设备无法完全除掉,因此排出气体中含一定量 的油分子,会对用户所配套的设备带来不同程度的腐蚀,无法应用于特定产业中。并且喷 油压缩机会增加润滑油成本,除油设备也会带来压力损耗。参考德耐尔科技的官网,以一 台 7.5KW 喷油螺杆空压机为例,每月消耗 5 公斤润滑油,一年将产生 60 公斤润滑油使用 成本,同时,为了除去压缩气体中的油份,要使用高效的油过滤器,需多次更换过滤器芯, 会提高压缩机的运行成本。此外,三级除油器在使用过程中将产生 1 至 1.2 公斤的压力损 失,一台 7.5KW 的空压机每提高 1 公斤压力将多付出 600W 的功力损耗,每工作一天(10 小时为例)将付出 6 度的电量,这将是一笔长期无形开支。

公司优势:产品客户优质,剥离副业推动主业升级

无油螺杆真空泵配套低氧拉晶炉,具备较强竞争优势

N 型电池片生产中高温环节相对更多,在拉晶环节对晶体品质要求更高。N 型电池转 换效率优势明显,随着 N 型电池片,尤其是 TOPCon 的快速放量,带动 N 型硅片需求量 大幅度提升。在拉晶过程中,高温的硅溶液在石英坩埚中会进行快速对流,高温硅溶液会 冲刷石英坩埚表面,溶蚀二氧化硅中的氧原子。N 型 TOPCon 电池片在后续生产过程中硼 扩散、磷扩散、LPCVD 等高温过程比较多,氧在高温过程中容易沉淀形成氧环同心圆, 影响效率和良率。一般来说,头氧含量越低,少子平均寿命越长,因此 TOPCon 对晶体品 质和氧碳含量要求很高。

目前有两种路线实现低氧拉晶,热场设计具备性价比优势。为降低单晶硅棒中的氧含 量,不同的设备商给出的技术方案各有差异,目前主要有热场设计和超导磁场两种。晶盛 机电与西部超导合作,于 2023 年 5 月推出的第五代单晶炉,将大规模运用于半导体领域 的超导磁场技术导入光伏领域,实现小于 5ppm 的超低氧单晶硅稳定生长,彻底消除同心 圆并提高少子寿命。2023 年 10 月 26 日,奥特维子公司松瓷机电推出第三代高性价比的 低氧型单晶炉 SC-1600-III,公司公告显示通过氩气扫吹、热场工艺模拟、软控算法增加控 氧功能模块等方式,可使单晶硅棒氧含量达到 6PPM-7PPM,少子寿命提高 15%-20%, 成晶率提升 10%-15%,单产提升 8-15kg,有效提升 N 型 210 电池片效率 0.1%-0.15%。 热场设计路线中引入了大抽速真空泵,由于不需要外加超导磁场,相对成本具备一定优势。

依托热场设计单晶炉路线,公司已开拓大量光伏领域优质客户。公司与隆基深度合作, 深度参与新一代低氧单晶炉研发,随着公司产品质量和服务的不断提升,真空泵业务板块 成长迅速并树立了良好的市场品牌形象和口碑,在光伏拉晶领域已积累了大量优质客户。 后续公司将加大研发力度、提升产品技术性能、完善生产工艺,扩大在高端领域的市场占 比,拓展半导体、锂电池、光伏电池片等新的应用市场,做强、做大该业务板块。

公司压缩机、真空泵节能环保,能有效帮助下游客户降本

自主研发双级永磁变频螺杆压缩机,节能水平领先国家标准。近年来,公司不断提高 自主创新能力,自主研发制造双级永磁变频空压机。双级系统比单机压缩工作温度更低, 更接近省功的等温压缩。根据鲍斯股份产品手册,双级压缩机理论节能达 8%,每级压缩 比更低,通过减少内泄漏提高 5%-10%的容积效率。经权威机构检测,鲍斯空压机比国家 一级能效节能 10%左右;比国家二级能效节能 23%左右;比国家三级能效节能 32%左右。公司的江口空压站经合肥通用机电产品检测院鉴定,综合输功效率达到 61%,超出一级能 效指标 5.17%。相比改造前节能量达 35%以上,年节电约 170 万度以上,减少二氧化碳 排放约 1700 吨。按 0.65 元/度计算,该空压站改造每年可节省 110.5 万元。按国家林业局 标准,减排 1 吨二氧化碳相当于种植 55.54 棵树粗略计算,相当于植树 100000 棵。

自主研发永磁变频真空泵,相较于传统真空泵能大幅降低功耗。鲍斯股份推出的 BSU 系列永磁变频无油螺杆真空泵可广泛应用于多晶硅制备工艺、半导体刻蚀、包装印刷、化 学工业、医药工业、真空冶金、真空镀膜等行业,亦可用于一般无油清洁真空系统的前级 泵,以防止油污染。BSU 系列专为真空度在 30~100kPa(A)之间的一些工艺应用而设计, 具有抽速大、能耗低、真空稳定等特点,同时对于被抽介质中含有的水蒸汽或粉尘环境不 敏感。根据鲍斯股份产品手册,相比同真空度的水环泵、罗茨泵,无油螺杆真空泵节能约 20~30%,同时可提供 30~100%的线性无段变频控制,降低设备运行中的非必要功耗,并 且实现了无油污染、无污水排放、节能减排的效果。

优化资源配置转让并购业务,积极推动主业扩产及设备升级

优化资源配置转让并购业务,打造高端精密制造。为优化资产结构及整合资源配置, 聚焦主业,发力流体机械领域,做大做强压缩机、真空泵业务。公司自 2020 年起逐步挂 牌转让新世达、亚仕特、阿诺精密及威克斯液压等子公司。目前公司处置子公司已收回 3.7 亿元,未来公司拟处置威克斯液压及阿诺精密剩余股权,若按当前的意向价格完成出让, 将收回 16.9 亿元用于压缩机、真空泵业务,积极推动主业扩产及设备升级。未来公司压缩 机板块将继续坚持“进口替代、节能环保”的战略定位,以国际先进企业为对标对象,努 力在高端领域缩小与国际公司的差距,最终争取实现赶超。公司目前已拥有丰富的真空产 品选型和先进的设计能力,未来将进一步加大对真空泵产品的研究和开发力度,拓展半导 体、锂电池、光伏等新的应用市场,打造世界一流的真空品牌。


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