1.1 流程工业基于流程性物料连续生产,涵盖石化、钢铁等重点领域
流程工业是以液体、气体或粉体等流程性物料为主要生产对象,通过物理变化和化学反应的连续复杂生产, 为制造业提供原材料和能源的基础工业,包括石化、化工、造纸、水泥、有色、钢铁、制药、食品饮料等行业, 是我国经济持续增长的重要支撑力量。与离散工业相比,流程工业存在显著差异。离散工业为物理加工过程, 产品可单件计数,制造过程易数字化,强调个性化需求和柔性制造。而流程行业生产运行模式特点突出,比如, 原料变化频繁,生产过程涉及物理化学反应,机理复杂;生产过程连续、不能停顿,任一工序出现问题都会影 响整个生产线和最终的产品质量,因而对设备可靠性提出较高要求。
流程工业是我国实体经济的基石,现阶段自动化水平大幅提升。据《流程型智能制造白皮书》(2019 年 7 月)数据显示,流程工业产值占全国规模以上工业总产值的 47%左右。我国流程工业经过数十年的发展,历经 70 年代技术与装备引进、80 年代初消化吸收、90 年代自主创新几个阶段,实现了与国际先进流程工业并行。现 阶段,我国流程工业的生产工艺、装备和生产过程自动化水平都得到了大幅度提升,国际影响力显著提高。目 前我国已成为世界上门类最齐全、规模最庞大的流程制造业大国。
1.2 流程工业资本开支承压,关注钢铁反内卷、新疆煤化工等边际变化
1.2.1 石化&化工:“三桶油”奠定基本盘,民营炼化越过高增速期,煤化工空间广阔
大化工领域盈利水平处于低位,2024 年资本开支承压明显。随着供给侧改革的持续推进,化工企业盈利水 平于 2016-2017 年开始整体改善;叠加退城入园环保政策、民营炼化的兴起,2018 年以来大化工领域的基础化 工、石油化工、煤炭化工均开启持续 5 年以上的资本开支上行期。2022 年以来各类化工领域盈利水平出现下滑, 使得 2023 年以来资本开支增速局部分化但整体转弱,其中煤化工表现较为亮眼。2024 年度,基础化工、石油化 工、煤炭化工资本开支分别显著下滑 19.34%、20.66%、40.11%。由于当前化工企业盈利水平偏弱,未来一段时 间资本开支增速仍将面临一定压力。

“三桶油”:2025 年资本支出目标整体下降,但炼油与化工目标资本支出维持在 1000 亿元以上。中石油、 中石化、中海油作为我国石油石化产业的支柱企业,其资本支出为产业链发展锚定方向。2017 年以来三桶油资 本支出步入上升期,并连续多年维持较高投入水平;其中炼油与化工资本支出于 2021-2022 年创历史新高。2025 年“三桶油”目标资本支出整体有所下降,主要系勘探开发环节缩减资本开支;但炼油与化工环节支出目标降 幅较窄。中石化+中石油2025年预计在炼油与化工环节合计资本支出1037 亿元,较 2024年实际值约下降 3. 53%; 考虑到 2024 年实际值(1074.89 亿元)高于年初目标值(996 亿元)约 7.92%,2025 年炼化资本开支同样存在 超预期可能,对上游流程工业设备需求形成支撑。
民营炼化:2018 年前后迎来大发展,2024 年资本开支显著下滑。2018 年 7 月国务院通过《石化产业规划 布局方案(修订版)》,要求安全环保优先,并支持民营和外资企业独资或控股投资,促进产业升级。2018 年, 东方盛虹完成重大资产重组,并推进盛虹 1600 万吨/年炼化一体化项目开工;同年,恒力石化 2000 万吨/年炼化 一体化项目在大连投料生产,民营大炼化迎来大发展。截至 2021 年,4 大民营炼化龙头当年合计资本开支达到 1,193.62 亿元(包含非炼化部分)的历史高位,同比增长 13.96%;占比同期中石化+中石油炼油与化工资本支出 (1,285.87 亿元)的 92.83%,民营大炼化的重要地位逐步凸显。2022 年以来盈利水平的下滑使得民营炼化资本 开支有所调整,建设高峰期已过;2024 年上述 4 家民营炼化企业合计资本开支同比下降 30.23%,2025Q1 降幅 进一步放大至 38.57%。
新疆煤化工建设快速推进,西北煤化工远期累计投资额有望突破万亿,对流程工业设备需求形成支撑。当 前原油价格相对稳定,单位热值价格依然远高于煤炭,使得煤制油、煤制气、煤制烯烃、煤制乙二醇等煤化工 具备经济性;并且出于对能源安全的考量,煤化工重要性提升。新疆、内蒙古、陕西、宁夏等成为重点项目推 广区。2024 年 10 月 8 日,国家能源集团哈密能源集成创新基地项目开工,总投资约 1700 亿元,设计直接液化 煤制油年产 320 万吨、间接液化煤制油品年产 80-100 万吨,一阶段工程计划 2027 年底建成投产。2024 年 9 月, 陕煤集团榆林化学 1500 万吨/年煤炭分质清洁高效转化示范项目二期工程正式开工,投资 1760 亿元,通过煤炭 分质利用最终生产聚烯烃、聚酯等化工产品,计划 2027 年 12 月底正式建成投产。基于石化与化工园区、现代 煤化工等报道进行不完全统计,2024 年前后启动的新疆煤化工项目总投资额至少可达 5,579.43 亿元,整个西北 煤化工总投资额至少可达 8,405.68 亿元;在 2021 年公布的新疆煤制油气战略基地初步方案中,准东开发区计划 建设两个 500 万吨煤制油联产天然气和化学品基地、240 亿立方米煤制天然气联产化学品基地,总投资 3624 亿 元。由此,预计未来 5-10 年内西北煤化工累计投资有望突破万亿元。随着西部能源基地布局战略推进,煤化工 前景广阔,远期有望对空分设备、压缩机等众多流程工业设备需求形成支撑。
煤化工项目投资中设备整体占比 55%。据煤制天然气网披露,煤化工项目投资中,设备占比 55% ,安装工 程大约占 20%,建筑工程大约占 8%,其余为设计、建设期利息费用等。因此,煤化工发展前期设备类企业受益 明显。煤化工设备投资中,压力容器占比最大,达到 40%,以气化炉、合成塔等形式存在于煤化工工厂;泵阀 压缩机合计约占 20%,换热设备占 13%,空分设备占 5%,管网大约占 10%,其他设备占 10%。

煤制烯烃项目中空分设备投资占比可达 5.18%。2022 年 11 月宝丰能源 260 万吨/年煤制烯烃和配套 40 万吨/年植入绿氢耦合制烯烃项目获得环评批复通过,项目总投资 395.34 亿元,实施主体为控股子公司内蒙古宝丰 煤基新材料有限公司。同年 12 月,杭氧股份与内蒙古宝丰签订 6×11 万 Nm³/h 空分装置合同;按杭氧 2018- 2022 年中标均价测算,该合同额大约可达 20 亿元。由此,煤制烯烃项目中空分设备投资占比达到 5.18%。2025 年 4 月,杭氧股份中标新疆山能化工 80 万吨煤制烯烃项目 2×11 万 Nm³/h 空分装置,合同额 6.71 亿元,占项 目总投资比例为 3.22%。
综合考虑第三方数据、基于上市公司数据测算与投资者关系活动记录表等信息,煤化工项目投资中,压力 容器、泵阀压缩机、换热设备、管网、自动化仪表、空分设备分别占比 22%、11%、7.2%、5.5%、5%-12%、2.8% - 5.2%。随着煤化工投资的增长,将显著带动各环节设备的采购需求提升。
1.2.2 冶金:钢铁有色已过本轮资本开支高峰,关注“反内卷”催化
钢铁有色已过本轮资本开支高峰,关注“反内卷”催化;2025Q1 资本开支增速、净利率同步修复。2023 年 钢铁资本开支同比下降 6.89%,结束了连续 5 年的正增长,预示着本轮资本开支高峰已过;2024 年钢铁资本开 支下滑 14.26%,降幅进一步扩大。上一轮 2014-2017 年调整来源于落后产能过剩,供给侧改革带来产能持续压 降;2018 年以来产能置换成为钢铁行业资本开支主要方式,有效产能比例提升,因此 2023 年以来的本轮调整或 来源于需求侧的周期波动,钢铁行业盈利水平低迷制约了资本开支计划。但钢铁行业“以旧换新”、“以小换 大”的产能置换升级与设备更新需求仍长期存在,2024 年超低排放改造、2025 年钢铁“反内卷”或成为催化点。 有色金属领域资本开支于 2022 年以来大幅超过钢铁,即便盈利水平下滑但仍处于较优阶段,2024 年资本开支 从高位回落 7.58%,较钢铁降幅更窄,对设备需求形成缓冲。2025 年一季度以来钢铁、有色净利率从低位改善, 资本开支增速从底部修复;在“反内卷”背景下,短期内设备需求或经历进一步冲击;但未来钢铁、有色盈利 能力改善可期,远期有望带动设备需求触底反弹。
1.3 设备更新持续发力,流程工业设备投资具备中长期韧性
1.3.1 政策导向:需求端引领+“双碳”供给侧改革相结合
流程工业是国民经济重点行业,设备更新屡被提及。2024 年 3 月 13 日,国务院印发《推动大规模设备更 新和消费品以旧换新行动方案》。设备更新行动第一条提到,围绕推进新型工业化,以节能降碳、超低排放、安 全生产、数字化转型、智能化升级为重要方向,聚焦钢铁、有色、石化、化工、建材、电力、机械、航空、船 舶、轻纺、电子等重点行业,大力推动生产设备、用能设备、发输配电设备等更新和技术改造。实际投产运行 超过 20 年的主体老旧装置将会是设备更新改造的重点。
2025 年单位 GDP 能耗目标为下降 3%,有赖于产能置换、设备更新等具体举措的实施。2021 年 10 月,国 务院印发《2030 年前碳达峰行动方案》,指出到 2025 年非化石能源消费比重达 20%左右,单位 GDP 能耗比 2020 年下降 13.5%。2024 年我国单位 GDP 能耗同比下降 3.8%,较“十三五”末累计下降 11.6%;2025 年政府工作 报告中提出全年单位 GDP 能耗降低 3%左右。倘若 2025 年目标顺利达成,“十四五”单位 GDP 能耗将累计降低 14.25%。目标的达成将有赖于能源结构转型、老旧产能的淘汰与替换,以及设备更新升级。
钢铁、有色、石化、化工、建材等流程工业均属于高耗能行业,《2024—2025 年节能降碳行动方案》中列出多项“务实管用措施”来保障节能降碳目标的达成。到 2025 年底,钢铁领域余热余压余能自发电率较 2023 年 提高 3 个百分点以上;在石化化工领域推广大型高效压缩机、先进气化炉等节能设备。以炼化、煤化工、氯碱、 纯碱、电石、磷肥、轮胎、精细化工等领域达到设计使用年限或实际投产运行超过 20 年的主体老旧装置为重点, 推动老旧装置绿色化、智能化、安全化改造,加快更新改造老旧、低效、高风险设备。
需求端补贴政策+“双碳”供给侧改革相结合,流程工业领域设备更新需求有望释放。最初设备更新政策的 提出更像是需求端的政策,通过鼓励与实际补贴的方式来激活全社会的“以旧换新”需求;补贴能够刺激需求 释放,而企业经营效益承压则会制约需求,景气度偏低时企业决策时或许会倾向于观望并少做资本开支,不更 新设备。然而站在“双碳”的角度,对于流程工业而言,产能置换、设备更新是实现节能降碳的重要举措,是供 给侧改革的延续发力。在“双碳”目标的驱动下,流程工业领域央国企有望率先置换老旧产能、实施设备更新, 从而带动流程设备需求提升。2024 年 7 月,国务院国资委表示:未来五年,中央企业预计安排大规模设备更新 改造总投资超 3 万亿元。这对上述判断提供了有力支撑。
1.3.2 落地情况:地方政府陆续制定行动方案,中央补贴政策徐徐展开
地方政府已陆续发布设备更新政策方案,推动大规模设备更新落地。当前各地方政府基本都制定了大规模 设备更新和消费品以旧换新实施方案,或工业领域设备更新行动方案。各省(含直辖市、自治区)基本都制定 了 2027 年中长期设备投资增长目标;部分地区还详细规划了技改项目数、老旧化工装置更新改造数、设备更新 投资额,以及给予设备更新技改项目具体的补贴方案。 1)设备投资增长目标:2023-2027 年内蒙古工业领域设备投资规模累计增长目标高达 50%,高于该地区其 他重点领域的增速目标。浙江、江苏、黑龙江累计目标增速在 30%,青海、山东累计目标增速在 28% ,其余地 区累计增速目标在 25%。2024 年,湖北、湖南、海南设备投资增长目标分别为 8%、8%、6%;且 2024 年湖北工业技改投资增速目标达到 10%,高于该地区整体设备投资增速目标。

2)设备更新/技改项目规划:部分地区明确了实施技改的项目数量和企业数量,对于老旧石化化工装置更新 /淘汰制定了具体目标,到 2027 年力争实现较高的“更新率”。到 2027 年,上海工业领域设备投资将达到 4000 亿元,其中设备更新投资 2000 亿元,占比达到 50%;设备更新将激活存量市场需求,助力投资增长。
3)设备更新项目摸排与补贴政策:当前山东、上海、宁夏等地出台了较为具体的技改项目补贴政策,主要 围绕按设备购置额度给予一定比例补贴,以及贴息贷款。全国各地均在积极摸排设备更新需求,且对于财政补 贴力度加大寄予厚望。
发改委、财政部公布 3000 亿特别国债设备更新补贴安排,对设备更新形成有力支持。2024 年 7 月 26 日, 发改委、财政部印发《关于加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新的若干措施》,统筹安排 3000 亿元左右 超长期特别国债资金,在工业、环境基础设施、交通运输、物流、教育、文旅、医疗等领域设备更新以及回收循 环利用的基础上,将支持范围扩大到能源电力、老旧电梯等领域设备更新以及重点行业节能降碳和安全改造。 本轮 3000 亿补贴须在 2024 年 12 月用完,补贴的落地对设备更新形成有力支持。
流程工业生产通过成套过程装置实现。该装置是由一系列的单元过程设备(静设备)和过程流体机械(动 设备),按照一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的,再配以必要的控制仪器仪表,使流程性材料在装置内 部经历必要的物理和化学过程,制造出所需产品。 单元过程设备主要包括储存设备、换热设备、反应设备、塔设备等静设备,主要用于:①流体流动过程(流 体输送、搅拌、沉降、过滤等);②传热过程(热交换、蒸发等);③传质过程(吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥 等)。
过程流体机械是以流体为基本工作介质进行能量转换、处理、增压与输送的机械,主要包括泵(液体工作 介质)、压缩机(气体工作介质)、离心机(气、液、固混合工作介质)等动设备。过程流体机械应用场合多,发 挥不同的作用,基本功用是:①给流体增压,或者为流体输送;②参与生产环节,满足生产工艺的需要;③提 供动力气源或进行环境通风;④分离不同形态的流体等。据《过程流体机械》(科学出版社,2018.9)数据显示, 过程流体机械是流程工业的动力和核心设备,其能量消耗约占总能量生产的 1/3。
工业阀门、自动化仪表等作为重要零部件,连接管道起到控制流体输送、调节流体物理量等作用。阀门依 靠驱动或自动机构使启闭件做升降、滑移、旋摆或回转运动,从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。自动化仪表及装置则通过计量、反馈与执行,对流体生产过程中温度、压力、物位、流量和成份等实现调节控 制。
2.1 压缩机:核心主机设备、提供高压与气体动力,国内龙头地位稳固
2.1.1 压缩机种类丰富,与透平机械领域存在交叉
压缩机是通用机械设备中的核心主机设备,用于提供空气动力、气体输送、高压工艺流程。压缩机几乎可 应用于每个工业部门,市场需求巨大。据开山股份公告披露,全球生产的电力大约有 40%被压缩机、真空设备、 泵等旋转设备所消耗,其中,仅空气压缩机的用电量就占我国发电总量的 9.5%-12%,这一方面表明压缩机行业 规模庞大,另一方面也说明其在社会经济活动中有着不可替代的重要性。 压缩机种类丰富,与透平机械领域存在交叉。1)透平机械(Turbine):泛指具有叶片或叶轮的动力机械, 如风机、透平膨胀机、汽轮机、燃气轮机等。风机消耗机械能转化为气体能量,按出口压力从低到高分为通风 机、鼓风机、透平压缩机三大类;透平压缩机按气体流动方向又可进一步细分为轴流压缩机、离心压缩机。透 平膨胀机可以理解为透平压缩机的逆过程,子品类能量回收透平可消耗气体余压余热带动叶轮转动实现发电。 2)压缩机(Compressor):广义的压缩机可分为动力式(速度式)和容积式,其中透平压缩机是动力式压缩机 的代表。容积式压缩机又可细分为往复式、回转式;其中往复式包含活塞式压缩机等,回转式包含螺杆式、罗 茨式等典型产品。在《中国通用机械工业年鉴》中,透平压缩机、容积式压缩机等 2 大方向分别按“风机”、“压 缩机”2 个门类统计。
动力式压缩机通过叶片或叶轮转动压缩气体,容积式压缩机通过排气腔收缩对气体做功。轴流压缩机凭借 叶片转动逐级压缩气体,气体流动方向平行于轴线;离心压缩机依靠叶轮转动产生离心效应,使得气体垂直于 轴心向四周“逃逸”。活塞式压缩机工作原理简明,通过活塞往复运动来对气体做功;螺杆压缩机凭借阴、阳转 子啮合转动使得排气腔收缩从而实现气体压缩。
轴流压缩机与离心压缩机属于风机中的高端产品,技术壁垒较高。轴流压缩机主要适用于中大流量和中低 压场合,在冶金高炉装置、炼油厂催化裂化装置中发挥重要作用。离心压缩机相较于轴流压缩机而言排量低但 压力范围更高,在石化、煤化工等多个领域用途广泛。活塞式压缩机在高压或超高压场景不可替代,螺杆式压 缩机综合性能优良。活塞式压缩机历史悠久,外形尺寸庞大,但在高压或超高压方面具有不可替代的优势。螺 杆式压缩机适用于中低压、中小排量场景,相较于同等规格的活塞式压缩机而言,螺杆式压缩机具备性能优势 但购置成本更高。
2.1.2 透平压缩机:高端透平市场规模超 100 亿元,轴流格局集中、离心空间广阔
高端透平机械包含透平压缩机+能量回收透平,合计市场规模超 100 亿元。2017 年以来风机工业总产值稳 步提升,截至 2022 年同比提升 11.06%至 664.9 亿元;参照 2020 年细分数据,总产值中风机产值占比大约 58%, 其余为风机配件及其他产品。透平压缩机与能量回收透平为风机中的高端产品,单台价格均超过 1000 万元。 2020 年离心压缩机、轴流压缩机、能量回收透平 3 大高端产品合计产值约 105 亿元,其中最大品类离心压缩机 产值达到 81.60 亿元;随着风机工业总产值提升,高端产品也迎来更大市场。
轴流压缩机均价高、市场空间相对稳定;离心压缩机应用场景多元化,产量长期提升趋势明显。轴流压缩 机与能量回收透平具备价格优势,但由于应用场景中钢铁居多,过去 20 年产量中枢未明显提升,截至 2022 年产量分别达到 72 台、58 台。离心压缩机应用场景更加多元化,随着我国石油炼化、乙烯工业、气体分离等领域 崛起,离心压缩机需求长期增长趋势明显,2022 年产量达到 656 台。
轴流压缩机领域“一家独大”,陕鼓动力市占率长期接近 100%。陕鼓动力与沈鼓集团是我国重大技术装备 类风机骨干制造企业,早年分别承担了轴流压缩机、离心压缩机的技术攻关及制造重任,并发展成为相应领域 的龙头。自 2007 年有统计数据以来,陕鼓动力在轴流压缩机领域长期保持接近 100%的市占率。传统冶金领域, 下游客户粘性极高,公司定价权与话语权突出,当钢铁行业资本开支回升时公司具备较高弹性。压缩空气储能 等新兴领域,压缩环节往往采取轴流+离心解决方案,因此轴流压缩机制造能力使得公司具备突出优势。
离心压缩机领域“一超多强”,沈鼓集团在国内处于龙头地位。离心压缩机应用广泛、产品多元化,压缩 介质包含裂解气、合成气、空气等;除了沈鼓、陕鼓,还有美国 GE、日本三菱、德国曼透平等外资品牌参与竞 争。据沈鼓集团招股书(申报稿)披露,2011-2013 年离心压缩机产量分别达到 259、271、269 台,在工业年鉴统计的合计产量中市占率分别达到 59.13%、62.73%、52.54%,在国内处于领先地位。2011-2013 年陕鼓动力市 占率分别为 23.74%、25.69%、24.41%;随着下游行业的发展,离心压缩机产量整体呈上升趋势,截至 2022 年 陕鼓动力市占率 12.20%。2023 年陕鼓离心压缩机产量同比提升 38.75%至 111 台(含空分用压缩机 9 台),市 占率有望进一步提升;2024 年陕鼓离心压缩机产量 102 台(含空分用压缩机 9 台),仍维持高位。

沈鼓乙烯“三机”突破 180 万吨级,全球规模最大。乙烯工业被称为“石化工业之母”,乙烯“三机”(乙 烯压缩机、丙烯压缩机、裂解气压缩机)则是乙烯装置的核心设备,其设计制造技术是衡量石化行业装备能力 的标志。沈鼓集团 1976 年引进国外离心压缩机专利技术,于 1980 年试制合格并具备了 30 万吨/年乙烯压缩机 生产能力。2006 年沈鼓与中石化签订了百万吨级乙烯装置用压缩机组国产化技术攻关合同,2008 年百万吨乙烯 裂解气压缩机试运转成功,成为世界上少数几个能够制造百万吨乙烯机组的企业。随着持续不断地技术攻关, 2023 年沈鼓制造的中国首台套 150 万吨/年乙烯“三机”正式发运,成为我国乙烯压缩机领域新的里程碑。2024 年沈鼓集团与中国寰球工程签订中沙古雷年产 150 万吨乙烯及下游深加工联合体项目乙烯三机合同,该装置最 大负荷可达到年产 180 万吨,建成后将成为全球最大规模的乙烯装置。
国内离心压缩机厂商各有千秋,核心装备国产化持续推进。自上世纪 80 年代以来,国内离心压缩机厂商持 续消化吸收外资技术并不断创新,逐步突破卡脖子环节、实现石化领域核心装备国产化。沈鼓集团在乙烯三机 领域具有领先优势,且离心压缩机品类齐全,规格与性能优势凸显。陕鼓动力凭借“轴流+离心”复合式解决方 案实现十万等级空分压缩机应用业绩,并且在压缩空气储能领域优势明显。新锦化机通过消化吸收日本三菱的 技术,在合成氨、甲醇等合成气压缩机领域达到国内第一梯队水平。
2.1.3 容积式压缩机:市场空间超 260 亿元,螺杆压缩机为代表性产品
容积式压缩机工业总产值波动较大,2022 年达到 261.51 亿元,创 2006 年以来历史新高。2020 年容积式压 缩机均价约为 0.76 万元/台,远低于透平压缩机,主要系微小型活塞式空压机数量庞大;以开山股份为例,螺杆式压缩机均价 2.88 万元/台,高于容积式压缩机整体均价。2013 年沈鼓集团大型往复式压缩机单台价格可达 490 万元,同样属于压缩机中的高附加值产品。

螺杆压缩机属于容积式压缩机中的代表性产品,螺杆主机份额相对集中。螺杆压缩机兼具数量与价值量优 势,是容积式压缩机中的代表性产品;其价格高于微小型活塞式空压机,产销量高于大型往复式压缩机。开山 股份、鲍斯股份、汉钟精机、冰轮环境、东亚机械等上市公司均为螺杆机领域头部企业。截至 2020 年,螺杆空 压机合计产量为 52.73 万台,其中开山股份产量 7.93 万台,市占率达 15.04%,是螺杆整机领域最大龙头。鲍斯 股份主要生产螺杆主机,在下游螺杆整机中市占率高达 51.75%。东亚机械整体市占率不高,2020 年为 6.45% , 但其永磁变频螺杆空压机具备国产替代优势。汉钟精机、冰轮环境压缩机业务主要聚焦制冷等细分领域,其业 务规模亦位于行业前列。
螺杆机企业营收整体逐步提升,毛利率中枢超过 30%。2004 年以来各家企业螺杆压缩机收入整体呈上升趋 势;截至 2024 年开山股份、汉中精机、鲍斯股份、东亚机械分别实现压缩机业务收入 29.02、20.30、10.31、8.75 亿元,分别同比+8.18%、+4.31%、+16.96%、+17.84%。各企业螺杆机毛利率平均历史中枢超过 30%,盈利能力 持续突出。2022 年以来,以开山股份、汉中精机为代表的螺杆整机毛利率提升趋势良好;以鲍斯股份为代表的 螺杆主机毛利率出现下滑,由于公司具备主机环节市占率优势,随着业务规模的提升盈利水平有望修复。
2.2 泵:流程工业的“心脏”,“强者恒强”格局明显
泵是输送液体或使液体增压的机械,被誉为工业的“心脏”。广义上的泵是输送流体或使其增压的机械,可 以将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等, 也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的流体。泵的应用场景广泛,在化工、石油、矿业、冶金、农业、建筑、 水利环保等领域都是重要的通用机械设备。 按工作原理,泵主要可分为动力式泵和容积式泵。1)动力式泵:又叫叶轮式泵或叶片式泵,消防泵依靠旋 转的叶轮对液体的动力作用,液下泵把能量连续地传递给液体,使液体的动能(为主)和压力能增加,随后通 过压出室将动能转换为压力能,又可分为离心泵、轴流泵、部分流泵和旋涡泵等。2)容积式泵:依靠包容液体 的密封工作空间容积的周期性变化,把能量周期性地传递给液体,使液体的压力增加至将液体强行排出,根据 工作元件的运动形式又可分为往复泵和回转泵。3)其他类型的泵:以其他形式传递能量。如射流泵依靠高速喷 射的工作流体将需输送的流体吸入泵后混合,进行动量交换以传递能量;隔膜泵水锤泵利用制动时流动中的部 分水被升到一定高度传递能量;电磁泵是使通电的液态金属在电磁力作用下产生流动而实现输送。
不同类型的泵在特定应用中具有独特的优势和成本效益,离心泵用途最为广泛。离心泵和轴流泵适用于大 流量、低粘度液体,成本较低,适合冷却系统和灌溉等场合;离心泵是最为普遍的产品,2012 年占全球市场总 规模的 74%。旋涡泵适合处理含颗粒的液体,成本中等,多用于污水处理。隔膜泵活柱不与腐蚀性料液直接接 触,可用于输送腐蚀性、危险性液体和精确计量,成本较高,常见于化工和制药行业。螺杆泵适合高粘度液体, 适用于需要稳定流量的场合,成本较高。往复泵适合高压、高扬程场景,成本高,多用于液压系统和锅炉给水。
我国泵业产品规格较多、产量波动较大,市场规模稳中有升。据中国通用机械工业协会等数据,我国泵行 业产量由 2012 年的 8,502 万台增长至 2024 的 15,177 万台,CAGR 为 4.95%。泵产量波动较大预计受下游需求 以及产品结构变化所致。2021 年产量一度接近 2 亿台,在经历了 2022-2023 年产量连续下滑后,2024 年泵产量 同比提升 4.33%,预计流程工业设备更新、数据中心等领域增长带动行业需求小幅回暖。泵作为重要的通用设 备,市场空间广阔,2020 年规上泵企主营收入达到 1,781.04 亿元;按泵业分会统计的会员企业(多为营收规模 上亿元的企业)主营业务收入来看,2012 年以来泵市场规模稳中有升,2022 年会员泵企主营收入同比增长 9. 39% 至 707.84 亿元。随着流程工业等领域设备更新的稳步推进,泵业市场需求有望保持稳中向上的态势。
泵下游应用多元化,各企业下游应用占比与行业存在一定差异。据智研咨询数据,2022 年我国泵业主要产 品离心泵下游能源及化工、电力、农业、建筑分别占比 33.40%、14.00%、8.20%、5.60%。各家泵企主要产品领 域均有差异,除了传统工业领域,还有企业深耕家用、农业等细分领域;龙头泵企下游应用领域相对广泛。以 南方泵业为例,主打不锈钢冲压焊接多级离心泵,实现该产品国内产销量第一;2023 年其泵产品下游广泛应用于环保水处理、工业、暖通空调、给水排水、机械配套等,分别占比 36.31%、19.81%、16.46%、7.41%、6. 27%。
我国泵业企业数量众多,行业集中度有待提升。泵业国际市场以及高端市场较大程度上被 ITT、荏原、格 兰富、威乐、KSB 等国际品牌所主导。国内泵企数量众多,2019 年规上泵企达 1217 家;产品种类繁杂,因而 整体集中度较低,仅在细分市场向头部优势企业集中。凯泉泵业、南方泵业、利欧股份为国内泵业龙头企业, 规模优势明显;按泵业分会会员企业市场规模统计,2024 年上述 3 家企业市占率均超过 5%,领先于其他上市 公司;按规上企业市场规模计算则龙头市占率仅 2%-3%,行业集中度有待提升。
回顾泵企历史营收规模,“强者恒强”规律明显。南方泵业、利欧股份等头部企业泵业收入规模持续领先, 其中南方泵业表现出更快的成长性,水泵营收从 2012 年的 8.88 亿元提升至 2024 年的 39.59 亿元,CA GR 达 13.27%,规模与增速兼备,下游应用场景多元化的优势得以充分体现。
龙头泵企综合实力强、盈利水平长期稳固;乳化液泵等特种泵毛利率显著领先。在各类泵企中,创力集团 的乳化液泵属于特种泵,属于小而美赛道、格局较好,毛利率中枢一度超过 50%,显著领先于其他泵企。综合 型泵企中,南方泵业泵毛利率长期稳定在较高水平,2024 年水泵毛利率 37.28%。凌霄泵业深耕塑料卫浴泵等民 用离心泵领域,毛利率 2022 年以来提升趋势明显,目前基本与龙头相当。渣浆泵、工业往复泵等代表企业毛利 率较传统泵毛利率水平仍有一定差异。由此,综合型龙头泵企与乳化液泵等特种泵企在众多企业中更具盈利优 势。
2.3 密封件:主机设备重要零部件,存量市场空间广阔
2.3.1 广义机械密封主要配套下游压缩机、泵等主机环节,干气密封带来技术革新
广义机械密封主要配套下游压缩机、泵等主机环节,为流程工业重要零部件。密封件是流程工业设备中使 用最广泛的零部件之一,其性能决定了设备完好率、工业安全和经济效率。密封可分为静密封和动密封,没有 相对运动或相对静止的结合面的密封称为静密封,彼此有相对运动的结合面间的密封称为动密封。动密封根据 运动件相对机体的运动方式分为往复轴密封和旋转轴密封;根据密封面是否有间隙,又分为接触式密封和非接 触式密封。广义的机械密封即机械端面密封,包含了接触式机械密封(即狭义的机械密封)以及干气密封等; 主要配套下游压缩机、泵、釜等重点主机环节,应用于石油化工、煤化工、管道输送等行业。由于化工等流程 工业工况恶劣,密封件具有消耗品属性;除了最初给主机配套,还需要定期和不定期更换,因此密封同时面临 增量市场与存量市场需求。
干气密封是对传统机械密封的技术革新,在大型离心压缩机组中应用广泛。接触式机械密封是机械端面密 封中的一种常见类型,通过动环、静环端面紧密贴合,交界处形成液膜对带压介质形成密封,具有工作可靠、 泄漏量少、技术成熟等优点。干气密封最早出现于 1960s,通过在密封端面上开设动压槽从而实现动环、静环的 非接触运行,用“气封液或气封气”的新观念替代传统的“液封气或液封液”观念。与传统的接触式机械密封 相比,干气密封①使用寿命长、②运行稳定可靠、③密封功率消耗小(仅为接触式机械密封的 5%左右),在大 型离心压缩机组中应用广泛。
2.3.2 下游产能稳步提升,广义机械密封市场持续扩容
下游重点领域产能稳步提升,2025 年广义机械密封市场规模有望达到 83.36 亿元,5 年 CAGR 达 5.81%。 基于中密控股招股说明书中披露的经验数据测算方式,对石油化工、煤化工、电力、冶金等重点领域广义机械 密封市场规模加以测算。2020 年重点领域广义机械密封市场规模预计为 62.84 亿元,随着下游产能的稳步提升, 2025 年广义机械密封市场空间预计达到 83.36 亿元,5 年 CAGR 达 5.81%。
机械密封下游石油化工、电力占比突出。分结构来看,2025 年广义机械密封市场中石油化工、煤化工、电 力、冶金分别贡献 46.37 亿元、6.42 亿元、25.29 亿元、5.29 亿元,分别占比 55.63%、7.70%、30.33%、6. 34%。
2.3.3 国内龙头经营优势凸显,高附加值存量业务前景广阔
机械密封全球市场三大巨头格局稳定,国内市场中密控股份额突出。机械密封全球市场竞争格局相对稳定, 约翰克兰、伊格尔·博格曼、福斯三家国际巨头几乎占据全球市场 70%以上的份额;其中发达国家的市场几乎 都是三家国际巨头的天下。其中约翰克兰是全球最大的机械密封及相关产品的生产企业,具备 100 年以上的经 营历史,主营业务突出,在三家巨头中最具代表性。国内市场竞争格局正由分散走向集中,龙头中密控股 2008 年由中日合资转为内资混合所有制企业,2017-2023 年连续 7 年稳居国内机械密封市场行业第一。成都一通密 封近年来位列国内第 5,仅次于中密控股及三大外资;此外,丹东克隆、西安永华亦为国内头部企业。
全球市场上,国内企业与外资规模差距悬殊,份额提升空间广阔。截至 2024 年,约翰克兰实现营收 11.33 亿英镑(约合人民币 102.84 亿元),同期中密控股营收 15.67 亿元,规模差距依然悬殊。据中密控股投资者关系 活动记录表披露,广义的机械密封全球市场大概是 400 亿元人民币,由此约翰克兰、中密控股全球市占率分别 为 25.71%、3.92%。在国际市场中,“一带一路”沿线国家的市场空间约占 1/3,随着国内企业海外拓展速度加 快、品牌知名度提升,未来全球市占率存较大提升空间。

国际巨头利润体量大,国内企业发展增速快、营业利润率优势明显。营业利润方面,中密控股提升速度明 显高于约翰克兰,主要得益于业务持续开拓使得营收规模的较快提升。营业利润率方面,2021-2024 年中密营业利润率维持在 28%-30%,高于同期约翰克兰 5-9 个百分点,国内企业成本优势充分显现。
国内市场上,中密控股 2024 年市占率 18.24%稳居第一,预计与三家外资合计份额相当。基于线性插值预 估 2023 年国内广义机械密封市场规模约 75 亿元,中密控股市占率约 19.77%稳居第一。假设约翰克兰中国区收 入占比与母公司保持一致,可推算出其市占率约为 5.97%;伊格尔·博格曼、福斯预计接近约翰克兰,三家外资 合计份额预计与中密相当。一通密封市占率约为 4.31%。由此国内机械密封 CR5 市占率约 40%,相较于全球市 场而言集中度尚有提升空间。
参考海外巨头,中密控股存量市场占比有 25 个百分点的提升空间。密封件作为易耗零部件,首次配套主机 后一般 1-3 年就需要更换,因此存量市场规模长期将如同“滚雪球”一样逐步积累。以约翰克兰为例,存量市场 业务占比从 2014 年的 53%提升至 2024 年的 72%,年均提升 1.87pct。中密存量市场业务占比在 2017-2024 年间 波动式下降,主要系公司通过深入绑定沈鼓、陕鼓等主机厂从而实现了增量市场业务的较快增长所致;截至 2024 年公司存量业务占比 47.27%。密封件更换周期较短,且原厂在存量更换业务中更具产品与服务优势,存量业务 占比提升是大势所趋。参考约翰克兰,中密存量业务占比远期提升空间接近 25pct。
存量市场业务毛利率高达 60%-70%,存量业务占比提升将带动综合毛利率增长。主机厂大批量配套密封件 时执行较为严格的降本目标,因此中密增量市场毛利率显著偏低且呈现出波动式下滑的态势,截至 2024 年仅 32.84%。下游石油化工、煤化工等终端客户陆续更换零部件时更注重产品安全性与服务,因此中密存量业务毛 利率长期维持在 60%-70%。由于存量业务占比提升是国内外发展趋势,中密综合毛利率有望逐步提升。
2.4 深冷设备:动、静设备集大成者,国内格局稳定、海外需求提升
2.4.1 空分设备:动、静设备集大成者,国内格局稳定、海外需求提升
空分设备由八大系统构成,考验成套能力与关键部机生产能力。空分设备主要由八大系统构成,分别为压 缩系统、净化系统、制冷系统、热交换系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统。以龙头杭氧 为例,可自主生产的设备关键部机包括透平压缩机、各类膨胀机、吸附器、板式换热器、冷却器、规整填料、阀 门等。专业化的配套产品在保证产品质量的前提下,减少部机依赖进口供应的不确定因素,可加快设备国产化 的速度,提升企业利润水平与市场竞争力。
2018 年以来空分设备行业步入上行周期,市场空间大幅扩容。2015-2017 年下游钢铁、化工行业面临供给 侧改革、产能压降,空分设备需求低迷。2018 年以来,钢铁、石化行业迎来一轮资本开支上行周期,带动我国 空分设备产量达到高位、市场规模稳步提升,截止 2021 年我国空分设备产量为 385.7 万 Nm³/h,市场规模达到 287.58 亿元。2022 年空分设备产量有所回落,由于各家企业向工业气体等产业链延伸,工业总产值达到 317.10 亿元,再上新台阶。 空分设备存量规模大,设备更新需求充足。据卓创资讯数据监测,截至 2022 年底中国存量空分装置供气产 能共计 3,564.61 万 Nm³/h,供气合同期限一般为 15-20 年。倘若按 20 年设备更新周期计算,则未来年均设备更 新带来的空分设备需求有望达到 178 万 Nm³/h,约占 2022 年产量的 61.25%,占 2018 年产量峰值的 40.74%。
空分设备下游钢铁、化工合计占比超 80%,特大型空分在石化&煤化工中应用广泛。以 2020 年为例,国内 空分设备下游钢铁占比 38.30%;石油化工、煤化工、化肥及合成氨、钛白粉等化工材料分别占比 30.05%、13. 06%、 8.07%、2.50%,大化工领域合计占比 53.27%,已显著超过钢铁领域。从单套设备规模来看,石化、煤化工、化肥领域平均制氧量均在 5-6 万 Nm³/h 之间,其中 6 万 Nm³/h 以上的特大型空分被广泛应用。其中,煤化工领域 平均制氧量达到 5.64 万 Nm³/h,单套规模为所有细分行业之最。神华宁煤 12×10 万空分、内蒙古宝丰 6×11 万空分等煤化工装置均为技术门槛极高的“大国重器”。
空分设备龙头灵活调配产能,挖掘市场需求,下游占比灵活切换。以杭氧股份为例,空分设备业务客户分 布在钢铁、化工、煤化工、冶金(有色)及气体供应商等行业领域,不过度依赖于某个行业,提升多行业接单能 力。2019-2020 年冶金、煤化工等行业景气下行,部分钢铁企业客户因厂房搬迁及扩产量增加,公司空分设备订 单向化工、钢铁等领域集中。2021 年宏观经济整体复苏,杭氧内部气体子公司及外部气体供应商供气需求增加。 2022 年,受全球能源危机影响,石油、天然气等能源价格高企带动化工产品价格上涨,订单向化工行业集中。 除传统下游外,近年国内半导体、光伏、医药等行业发展催生出高纯度气体和特种气体国产化需求,由于其相 关技术难度较高,工艺更加复杂,在中长期也将为公司空分设备发展带来新动力。
空气分离业务电费成本占比超 6 成,能耗水平占优的大型化设备成为核心竞争力。以杭氧股份为例,工业 气体项目投产后,水、电成本约占总成本的 60%-80%;在盈德气体成本构成中,电费也占 6 成以上。在总制氧 量相同的情况下,购建一套大型空气分离设备与购建多套中小型空气分离设备相比,可以节约设备投资、减少 占地面积,尤其可以降低产品能耗;此外,大型空分设备出故障的概率低,更适用于无人值守下的制气场景,以降低运营成本。随着空气分离设备设计技术和制造工业的发展,设备将呈现出大型化趋势。而掌握了大型、 特大型空分设备生产制造技术的气体厂商将具备竞争力。
空分设备格局集中、特大型设备门槛极高,2020 年杭氧占据国内空分市场 40%以上份额。空分设备行业市 场集中度较高,国际市场主要为林德、法液空等几家大型跨国企业集团,国内市场目前共有 10 余家参与者。大 型化设备门槛极高,2020 年国内具有 6 万等级及以上制氧容量(特大型)空分设备业绩的企业仅有 5 家,分别 为杭氧股份、林德工程(杭州)、液空(杭州)、开封空分和福斯达。2020 年杭氧股份生产空分制氧设备 52 套, 制氧量市占率高达 43.21%,显著领先于林德工程(杭州)、液空(杭州)等外资巨头子公司;其中特大型空分 设备产量达到 6 套,同样领先于林德工程(杭州)的 4 套。据杭氧官网(截至 2023 年)披露,公司大型、特大 型空分设备产量和销量全球第一;公司为国内各行业提供空分设备 4000 多套,其中特大型空分 88 套,国内市 场占有率 50%以上。
杭氧特大型空分设备已达到 12 万等级,处于国际先进水平。2017 年,杭氧制造的神华宁煤 6 套十万等级空分设备项目圆满完成,各项运行指标达到国际先进水平;这标志着国内设备龙头已经具有在特大型空分设备 领域与林德等国际强手竞争的实力。2018 年 5 月,杭氧出口中东(伊朗)的 12 万等级空分设备顺利调试出氧, 再次刷新公司特大型空分设备记录。2024 年 10 月,杭氧配套内蒙古宝丰煤制烯烃项目的 6 套 11 万等级首套空 分设备成功出氧,建设周期短、国产化率高,刷新国内单套设备最大规格记录。
杭氧股份:空分设备与工业气体高度协同,龙头地位稳固
杭氧空分设备订单阶梯式增长,产量结构以大型化为主。2014-2016 年杭氧空分设备订单大幅调整,主要受 下游钢铁等领域产能过剩、供给侧改革带来产能持续压降影响;2017 年以来下游需求的恢复带动公司空分设备 订单呈现出阶梯式增长;2017-2019 年合同额中枢水平恢复至近 40 亿元,2020-2023 年中枢水平提升至 60 亿元 以上。结合自身实际产能审慎接单、有序排产,有望降低行业周期波动对公司的影响。截至 2024 年,公司空分 设备新订合同额为 46.71 亿元(包含单体部机等 1.59 亿元),新签设备制氧量为 135.3 万 Nm³/h;空分+石化设 备合计新订合同额 55.12 亿元,较前期高位有所回落。公司空分设备以大型、特大型为主,2020 年空分设备产 量中大型化设备(大型+特大型)数量合计占比 76.92%;大型化设备更能满足大型客户能耗要求,将同步提升 杭氧空分设备、气体运营竞争力。

设备与气体高度协同:自产设备为气体运营降本,气体运营消化设备产能。公司空分设备业务与气体业务 具有显著协同效应,公司大型、特大型空分设备技术实力保证了气体项目接单能力,自产设备将降低气体项目 投资成本、提升保供能力,通过自研能耗水平更低的大型化设备还有助于长期降低气体运营成本。另一方面, 2019 年以来公司空分设备订单用于自身气体项目的比例均超过 10%,2019-2024 年平均达到 22.13%,其中 2021 年订单口径自用比例高达 41%。公司气体业务有效地消化了部分设备产能,提高了设备业务经营稳定性。
公司空分设备收入水平仍处于景气高位,毛利率水平长期稳固。下游钢铁、化工等行业资本开支周期性波 动,使得公司空分设备订单、收入呈现出显著的周期特征。公司空分设备订单低点在 2014-2016 年,空分设备收 入低点出现在 2016-2017 年,从订单到交付一般需要 1-2 年时间。公司 2020-2024 年空分设备订单充足,为设备 营收持续增长奠定基础。由于公司在空分设备领域市占率高、议价权凸显,毛利率水平长期稳固,为公司综合 毛利贡献增量。
福斯达:国内空分设备出海龙头,在手订单充裕,有望实现量、利齐升
福斯达空分设备主业占比突出,近年来收入规模稳步提升。福斯达作为国内空分设备民营龙头,海内外业 务持续开拓,收入从 2018 年的 5.54 亿元提升至 2024 年的 24.19 亿元,CAGR 高达 27.83%。公司深耕主业,截 至 2024 年,空分设备收入占比 79.26%;液化天然气装置收入占比 17.00%,成为公司在深冷设备领域布局的另 一重点方向。
公司大力拓展海外业务,综合毛利率有望提升。公司坚持国内国际双市场战略,是深冷技术领域较早走出 去的民营企业之一,尤其在大型及特大型空分设备领域,公司产品远销日本、俄语区、中东、中南美洲、东南 亚、中亚、非洲等国家和地区。2023 年公司海外收入9.14亿元,占主营收入比例同比大幅提升26.96pct 至42. 60%; 福斯达 2023 年海外收入已超过龙头杭氧(2023 年海外收入 8.39 亿元),成为国内空分厂商中最受益于海外市 场发展的企业。公司海外业务毛利率维持在 32%-38%,显著高于国内(15%-19%),海外占比提升将显著提升公 司综合毛利率。
公司大力拓展海外业务,综合毛利率有望持续提升。公司坚持国内国际双市场战略,是深冷技术领域较早 走出去的民营企业之一,尤其在大型及特大型空分设备领域,公司产品远销日本、俄语区、中东、中南美洲、 东南亚、中亚、非洲等国家和地区。2024 年公司海外收入 9.46 亿元,规模在国内同行中领先,占主营收入比例 达 39.39%,成为国内空分厂商中最受益于海外市场发展的企业。公司海外业务毛利率维持在 32%-38%,主要系 海外市场竞争格局较好、客户支付意愿高,叠加出口退税等有利因素所致;显著高于国内(15%-17%),海外占 比提升将显著提升公司综合毛利率。
公司在手订单充裕,有望迎来量、利齐升的发展机遇。2022-2024 年,公司含税新签订单分别达 37.75、41、 40 亿元,均为同期营业收入的 2 倍左右。由此可简单估算出,仅 2022-2024 年积累下来的在手订单就超过 54 亿 元;随着在手订单逐步转化,未来收入提升空间较大。且近年来公司海外市场开拓顺利,预计在手订单中海外 占比较此前有显著提升,公司在未来 1-2 年内有望迎来量、利齐升的发展机遇。
2.4.2 冷箱&换热器:深冷设备核心部机与系统,受益于海外市场高景气
深冷技术工艺是在低温环境中(通常为-60℃~-269℃)对天然气、合成气、烯烃、空气等介质进行液化、净 化或分离的工艺方法。深冷技术设备即用以实现上述工艺目的的设备,广泛应用于天然气、煤化工、石油化工 等行业。常见的深冷设备除了成套空分装置以外,还有成套天然气液化设备,以及对应的换热器、冷箱等部机 或系统。
板翅式换热器是高效、紧凑式换热设备,是深冷工艺的关键部机;冷箱是由板翅式换热器、塔器、阀门等 低温设备所集成的工艺系统,具有撬装特征;成套装置是由冷箱、压缩系统、净化系统等多套工艺系统共同构 成的大中型装置。
海外换热器龙头业绩持续提升,得益于 LNG装置需求高景气。全球换热器龙头企业查特工业自 2022 年以 来换热器收入持续提升,2024 年达到 10.35 亿美元,同比大幅增长 16.17%。这主要得益于北美等地 LNG 装置 需求持续景气,从而带动钎焊式铝换热器等产品需求提升。查特换热器毛利率从 2021 年的 13.55%提升至 2024 年的 28.88%,同期营业利润率从-4.68%提升至 22.53%,规模效应使得公司盈利水平快速提升。海外换热器需求 提升,将为国内企业海外业务拓展提供有利条件。
中泰股份围绕核心换热器拓展冷箱、成套装备业务,深冷设备收入突破 10 亿元大关并持续提升。中泰股份 换热器对标海外查特工业、法孚集团,在空分装置、LNG 装置中应用广泛;公司是法液空、空气化工等国际气 体巨头的合格供应商。公司围绕核心换热器逐步拓展冷箱、成套装备业务,与中石油、中海油等国内大型企业 保持业务合作。截至 2019 年,公司成套装置、冷箱、板翅式换热器收入分别为 3.48、1.89、1.03 亿元,在公司 深冷技术设备中分别占比 50.63%、27.58%、15.05%;2024 年公司深冷技术设备收入同比增长 13.74%至 11. 57 亿 元,继 2023 年首次突破 10 亿元大关之后再次提升。公司板翅式换热器毛利率在各大业务中领先,随着换热器 等业务需求提升,近年来深冷技术设备整体毛利率呈回升态势。
中泰股份海外订单占比提升,充分受益于海外业务拓展。海外市场前景广阔,结合产品质量、服务以及稳 定性等优势,公司不受限于国内价格竞争,将战略重点逐渐往海外市场倾斜。公司海外毛利率较设备整体更具 弹性,截至 2023 年海外毛利率 45.86%,高于设备整体 9.56 pct。随着新签订单的增长,公司设备在手订单也逐 步提升;截至 2024Q3 设备在手订单达 24.76 亿元,其中海外在手订单 11.46 亿元,占比达 46.28%,海外订单占 比较 2023 年的 30%左右有显著提升。新签订单层面,公司 2024 年新签设备订单 18 亿元,其中海外订单达 6 亿 元,占比 33.33%;公司预计 2025 年新签订单有望增长 20%以上。海外市场开拓成效显现,并有望为设备业务 带来盈利弹性。

2.5 工业阀门:流体输送的控制部件,海外市场空间广阔,格局有待集中
阀门是指通过改变其流道面积大小,控制流体流量、压力和流向的装置,是流体输送系统中的控制部件, 具有导流、截流、调节、节流、防止倒流、分流或溢流卸压等功能。阀门依靠驱动或自动机构使启闭件做升降、 滑移、旋摆或回转运动,从而改变其流道面积的大小以实现其控制功能。常见的阀门包括闸阀、截止阀、球阀、 蝶阀、调节阀、止回阀等。阀门在机械产品中比重较高,是石油、化工、电站、长输管线、造船、核工业、宇航 以及海洋采油等国民经济各部门不可缺少的流体控制设备。
阀门全球市场规模超过 6000 亿元人民币,每年小幅增长,中国市场大约占比 17%。据 GIA 数据显示,2024 年全球阀门市场规模预计达到 853 亿美元(约折合为人民币 6,258.55 亿元),同比增长 3.90%。分区域来看, 以 2020 年为例美国、中国、日本、德国分别占比 27%、17%、5%、3%,欧洲其他地区合计占比 21%。
中国阀门市场规模超 1000 亿元,广泛应用于油气、能源、炼化与化工等众多领域。中国阀门市场规模第三 方统计数据口径较多且不一致,本文选取历史数据较为连续、有全球与国内数据相互对比的 GIA 口径数据加以 分析。2024 年中国阀门市场规模预计达到 1,181.27 亿元,同比增长 9.08%,未来增速有望维持在 5%-10%之间。 分领域来看,以 2021 年为例下游石油天然气、能源电力、炼化、化工占比均超过 10%,分别占比 17%、14% 、 13%、11%;废水、造纸、灌溉、钢铁、医药占比在 3%-7%之间。
阀门“大行业、小公司”特征明显,全球龙头市占率约 5%,CR10 市占率约 16%。阀门种类规格繁多,下 游应用场景非常广泛,单个阀门企业难以覆盖大部分产品与市场,因而呈现出“大行业、小公司”的特征。据 观研天下统计,2021 年龙头艾默生在阀门领域市占率 4.98%,为 No.2 卡梅隆-斯伦贝谢市占率的 2 倍以上,CR10 市占率为 15.99%,竞争格局分散。按 2024 年经营数据计算,艾默生终端控制板块收入 42.04 亿美元,市占率约 为 4.93%;国内龙头纽威股份收入 8.50 亿美元,市占率达到 1.00%。
高端阀门市场格局相对占优,为国内阀门龙头发力的方向。从技术与产品定位来看,阀门可分为高、中、 低端工业阀门市场及民用阀门市场,不同的市场进入门槛、竞争程度、盈利水平也各不相同。低端市场门槛低、 充斥着竞争,在提升份额的同时难以兼顾盈利;国内龙头发力的方向主要在中高端市场。据方正阀门招股书披 露,产业政策鼓励阀门企业大力发展大口径、高压力、超低温等应用于油气长输管道、大型天然气液化设备、 海洋油气钻采设备、大型煤化工成套设备等的关键阀门产品,逐渐淘汰落后的阀门产品,这有利于改善阀门行 业内低端市场同质化竞争的格局,使得行业内企业竞争有序,引领国内阀门行业走向中高端的健康发展方向。 国内龙头纽威股份积极推进阀门国产化认证,有利于国产阀门在高端需求市场中实现更大突破。
国内龙头中纽威股份规模领先,主要受益于海外市场拓展。2024 年纽威股份实现营收 62.38 亿元,在国内 品牌中规模显著领先;其中国内收入 23.80 亿元,占比 38.16%,在国内市场市占率约 2.02%。国内龙头企业中, 不同于江苏神通、中核科技等企业以内销为主,纽威股份的海外业务表现得非常亮眼,充分受益于海外油气开 采、运输、炼化等行业的发展。在产品定位上,纽威股份主攻中高端阀门市场,持续自主创新,在不断获取市 场份额的同时,盈利水平也有望稳步提升。
中国阀门出口金额稳中有升,纽威股份海外收入及毛利率同步提升。据海关总署数据,我国阀门及类似装 置出口金额近年来整体平稳提升,截至 2024 年出口金额达 179.74 亿美元(约合人民币 1,318.80 亿元),同比增 长 9.42%。纽威股份 2022 年以来海外收入及毛利率同比提升,截至 2024 年海外收入同比提升 25.95%至 38.13 亿元,占全国出口金额比例达 2.89%;毛利率同比提升 9.70pct 至 41.72%。纽威股份海外业务量、利齐升,成为 国内流程工业设备出海的佼佼者。

2.6 仪表及控制系统:实现自动化控制助力工业 4.0,国产替代空间广阔
2.6.1 自动化仪表及装置:现场感知并实现流量控制,受益于设备更新与出海机遇
工业自动化仪表及装置属于仪器仪表中重要环节,广泛应用于下游石油石化、冶金、电力等众多流程工业 领域,涵盖了控制阀、执行机构、温度仪表、压力变送器、物位仪表、流量仪表、分析仪器、控制设备及装置 等。石油化工等传统领域是自动化仪表行业需求最大基本盘,决定了行业景气度走向。从结构来看,随着经济 高质量发展持续推进,石化行业需要进一步提升创新能力,加快绿色化、数字化转型,这为自动化仪表产品结 构升级带来充沛的市场空间。
自动化仪表及装置处于工业自动化系统中的感知层,通过温度仪表、压力变送器、物位仪表、流量仪表、 分析仪器对温度、压力、物位、流量和成份等过程参数加以计量,反馈到控制系统;再由执行机构根据控制系 统发出的信号,调控控制阀或其他节流装置,实现对介质的流量控制,从而对生产过程中温度、压力、物位、 流量和成份等实现调节控制。因此自动化仪表及装置在工业领域中起着类似人的五官、四肢、神经系统等方面 的功能,尤其在生产规模庞大、连续生产要求高的流程工业领域需求量较大。
自动化仪表主要包括 5 大类,流量仪表、压力变送器占比突出。2023 年国内 5 类仪表合计市场规模同比提 升 5.75%至 487.86 亿元;其中流量仪表、压力变送器、温度仪表、物位仪表、在线分析仪市场规模分别为 199.62 亿元、138.36 亿元、61.52 亿元、44.15 亿元、44.22 亿元,分别占比 40.92%、28.36%、12.61%、9.05%、9. 06%。
中国自动化仪表装置及系统整体市场规模超 1000 亿元。自动化仪表、装置、DCS 系统相互配合、缺一不 可,共同实现流程工业自动化。截至 2024 年,中国自动化装置、自动化仪表、DCS 系统市场空间分别达到 445.90 亿元、517.13 亿元、117.57 亿元,合计市场空间达 1080.60 亿元。2024 年自动化装置、DCS 系统等环节受下游 资本开支影响有所下滑。据制造业排名数据库预测,2025-2026年我国自动化仪表将保持6.3%-6.5%的逐年增速; 据 MIR 预测,2025-2026 年我国 DCS 增速将从-3.80%逐步改善至 5.60%;由此,国内流程工业自动化市场规模中长期仍有望持续提升。
需求结构:以规模最大的控制阀为例,2024 年下游石化及化工占比达 34.52%。控制阀主要为调节阀,也 包含部分开关阀,均起到介质的流量控制的作用。据《控制阀信息》统计,2020-2024 年控制阀下游石化及化工 为最大应用领域,截至 2024 年,石油天然气、石化及化工、冶金钢铁、电力、轻工分别占比 14.97%、34. 52%、 10.78%、18.02%、13.23%。
竞争格局:外资巨头林立,内资“一超多强”。在自动化领域,外资巨头历史悠久、多元化程度高,无论是 技术还是规模都具备领先优势。2024 年艾默生 Final Control + Measurement & Analytical 合计收入高达 82. 65 亿 美元,位居榜首;横河、ABB、西门子、E+H、霍尼韦尔均为头部企业。国内企业中,川仪股份前身作为 1960s 国家重点布局的三大仪表厂之一,全面布局 8 大仪表装置产品线;2024 年仪表装置营收规模 67.50 亿元,显著 领先于上海仪表、西安仪表,以及其他自动化仪表装置厂商。吴忠仪表、浙江力诺、智能自控等厂商深耕控制 阀品类,单品在国内位居前列。
以控制阀为例,国产替代长期趋势明显,2024 年国产化率达 43.03%。中国自动化仪表及装置市场广阔,但 高端市场主要被艾默生、ABB、西门子、霍尼韦尔、横河电机、E+H 等外资品牌占领。近年随着逆全球化的倒 逼,国家自主创新的政策支持,国内品牌加大研发力度,在中高端市场持续发力。根据《控制阀信息》对控制 阀全行业前 50 名企业的销售数据统计,TOP50 品牌总销售额从 2017 年 201.37 亿元增长至 2024 年 367.78 亿元, 年复合增长率为 9.0%,国产品牌销售总额从 2017 年 75.74 亿元增长至 2024 年 158.25 亿元,年复合增长率达 11.1%,国产品牌占比从 2017 年的 37.61%提升至 2024 年的 43.03%。下游企业重视供应链安全和降本增效,国 产替代趋势明显。

国内控制阀领域艾默生、川仪股份、KOSO 市场份额领先。截至 2024 年,艾默生在中国控制阀市场销售额 高达 78.60 亿元,市占率 21.37%稳居第一。据统计,2024 年川仪股份控制阀销售额达 30.60 亿元,市占率 8. 32% 排名第 2、在内资企业中位列第 1;其中子公司川仪调节阀直接对外销售收入 14.73 亿元,预计供给总部营销大 区的调节阀以及公司执行机构业务构成了剩余部分。2024 年 KOSO(工装自控工程)实现销售额 27.07 亿元, 市占率 7.36%列为第 3。此外,纽威股份、浙江力诺、万讯自控等上市公司国内份额同样排名靠前。
以自动化仪表为例,川仪股份 5 大产品线均位列 Top5,在内资中稳居第一。基于制造业排名数据库数据加 以统计,2023 年国内流量仪表、压力变送器、温度仪表、物位仪表、在线分析仪 CR5 市占率分别为 30.5%、 33.8%、21.8%、38.2%、50.3%,同比变动-0.4pct、+1.7pct、-1.0pct、-2.6pct、-15.8pct,较 2022 年而言竞争有所 加剧。2023 年川仪股份在上述 5 大类仪表中市占率分别达到 4.5%、3.5%、9.1%、2.2%、4.3%,在内外资混合 排名中分别位列第 4、第 4、第 1、第 5、第 5,在内资中均位列第 1。产品线布局广+单类产品内资冠军,构成 了川仪在内资自动化仪表厂商中的断崖式领先优势。川仪股份定位中高端,直面与外资的竞争;在流量仪表、 压力变送器方面具备国际一流的技术实力,在温度仪表方面具备显著领先于外资的销售规模。
川仪股份成为全球少数几家压力变送器精度达到 0.04%的厂商之一。压力变送器的精度为第一性能指标, 达到±0.04%标志着国际一流水准;据各家企业官网披露,仅川仪股份、艾默生、横河达到±0.04%,其中川仪、 横河精度最高可达±0.025%,在技术实力上领先。川仪股份与横河在中国设有合资公司横河川仪,其中川仪参 股 40%,实现了自主品牌与外资品牌的强强联合。2023 年横河川仪实现营收 19.29 亿元,净利润 4.28 亿元,净 利率高达 22.20%;2024 年横河川仪营收同比下降 8.14%至 17.72 亿元,净利率下滑 3.18pct 至 19.02% ,主要系 市场竞争加剧、产品降价所致;随着降本的进一步体现,盈利水平有望修复。川仪股份向横河川仪采购变送器 用于公司成套合同配套销售,其中 2024 年采购额为 5.03 亿元,分得经常性投资收益 1.39 亿元。两大变送器优 势厂商深度合作,竞争优势有望长期深化。
川仪股份:自动化仪表龙头,设备更新保障业务韧性,煤化工建设与国机集团入股带来催化
川仪股份聚焦自动化仪表装置主业,毛利率维持较高水平。公司作为国内自动化仪表及装置龙头,在智能 执行机构、智能变送器、智能调节阀、智能流量仪表、温度仪表、控制装置及设备、分析仪器中具备多项核心 技术,市场地位稳固。公司收入长期稳中有升,在 2014-2016 年上一轮供给侧改革期间仍保持相对韧性,主要受 益于仪器仪表更新替换、以及产品应用领域的拓宽。2020 年以来,公司受益于石油化工、装备制造、新能源、电力等下游需求提升以及国产替代趋势,合同订单先升后稳,对销售业绩形成有利支撑。截至 2024 年,公司自 动化仪表及装置实现营收 67.50 亿元,同比增长 2.30%,营收占比达到 88.89%;复合材料、电子器件、进出口 业务营收占比分别为 8.43%、1.94%、0.20%。2024 年,公司工业自动化仪表及装置产品毛利率 33.96% ,同比1.32pct,仍维持在较高水平。
存量设备更新带来业绩韧性,海外市场持续突破。下游流程工业资本开支波动,公司在各个阶段抓住行业 Beta 并利用自身 Alpha 实现了优异的业绩表现。2016 年以来,公司从传统冶金领域向化工领域拓展,赶上了 2018 年以来的民营大炼化发展机遇。2020-2023 年公司凭借交付能力优势充分受益于国产替代趋势,将业绩增 速推向高点。2024 年以来下游资本开支下滑趋势明显,设备更新+出海为公司贡献韧性,订单及业绩增速优于下 游行业。订单层面,2024 年公司新增订货总体平稳,其中石油天然气、装备制造、市政环保、轻工建材、核工 业新签订单实现增长;海外新签订单 7 亿元,同比增速超过 50%,公司以“借船出海”为主,海外业务高增长 未充分在境外收入中体现。
展望未来,煤化工建设为行业扩容,国机集团入股将为公司赋能并打造业务协同,公司有望持续受益。1)煤化工:新疆、陕西、宁夏、内蒙等地煤化工建设快速推进,西北煤化工远期累计投资额有望突破万亿,对流 程工业设备需求形成支撑。据公司披露,自动化仪表在煤化工项目整体投资额中占比约 5%-12%。2025 年下半 年部分煤化工项目有望陆续进入仪表装置等设备招投标阶段,叠加公司在央国企客户领域的突破,有望对公司 订单业绩形成支撑。 2)国机集团入股:2025 年 1 月,国机集团或其新设全资企业拟通过协议转让方式受让四联集团持有川仪 股份的 19.25%股份。5 月,川仪股份直接控股股东四联集团与国机集团、国机仪器仪表公司签署《股份转让框 架协议的补充协议》,明确由国机集团新设全资子公司国机仪器仪表公司受让四联集团所持川仪股份 19. 26%股 份。川仪间接控股股东渝富控股拟将其所持川仪 10.65%表决权委托给国机仪器仪表公司行使。6 月交易完成后, 国机集团间接持有川仪 29.91%表决权,四联集团持有川仪 18.71%表决权,因此国机集团变更为川仪实际控制 人。国机集团的入股,有望在技术攻关、内部协同采购、海外市场开拓、央国企客户突破等多个方面为川仪赋 能并打造协同,从而支撑公司实现更高质量的发展。
2.6.2 DCS 系统:流程工业自动化的“大脑”,国产化率快速提升
集散控制系统(Distributed Control System,DCS)是一种以控制器和现场设备为基础,将相关工艺信号汇 集到系统中,由操作站进行监视或其他控制操作,以分散控制、集中操作、分级管理为主要特征的工业自动化 控制系统。DCS 通常采用若干个控制器(过程站)对一个生产过程中的众多控制点进行控制,各控制器间通过 网络连接并可进行数据交换。操作采用计算机操作站,通过网络与控制器连接,收集生产数据,传达操作指令。 因此,DCS 能有效实现分散控制、集中管理。典型的 DCS 控制系统包括过程控制、集中操作监控和综合信息管 理三个层级。相比 PLC 侧重于逻辑控制,DCS 更侧重于系统控制,其与自动化仪表及装置配合使用,广泛应用 于化工、石化、电力、核电、制药、冶金、建材等流程工业领域的过程控制。

我国 DCS 市场整体稳步发展,2024 年市场空间达 117.57 亿元,较高点有所下滑。据睿工业(MIR)数据 统计,国内 DCS 市场整体稳步发展,市场规模从 2019 年的 90.42 亿元提升至 2023 年的 124.39 亿元,CA GR 达 8.30%;2024 年国内 DCS 市场规模同比下滑 3.56%至 117.57 亿元,预计主要受下游流程工业资本开支阶段性转 弱所致。据 MIR 预测,2025 年国内 DCS 市场规模或进一步下滑 3.80%,此后 2 年增速有望逐步修复,到 2027 年市场规模有望达到 129.22 亿元,超过前高。
DCS 下游应用中化工、石化、电力合计占比超过 70%。DCS 下游广泛应用于各类流程工业,其中化工、石化、电力等投资规模较大、自动化程度较高的领域 DCS 需求占比也较高。截至 2024 年,我国 DCS 下游化工、 石化、电力需求分别为 40.34 亿元、23.39 亿元、24.23 亿元,分别占比 34.31%、19.89%、20.61%,合计占比 74.82%。2024 年化工、石化 DCS 受下游资本开支影响有所下滑,电力 DCS 稳步提升,占比超过石化并有望进 一步提升。2024 年市政、冶金、造纸、建材领域需求占比分别为 5.42%、3.38%、2.36%、1.69%。
DCS 国产替代势不可挡,2019-2024 年国产化率累计提升 20.68pct 至 63.76%,进度显著快于自动化硬件。 2019 年以来国内 DCS 市场中,内资品牌占比不断提升,从 2019 年的 43.07%提升至 2024 年的 63.76% ,累计提 升幅度达 20.68pct。同期自动化装置硬件代表——控制阀国产化率累计提升 7.85pct 至 43.03%。无论从国产化率 提升速度还是当前国产化程度来看,DCS 这类包含软件与系统的产品都显著领先于仪表装置硬件。预计得益于 软件技术迭代快、后来者居上的特点。作为流程工业自动化的“大脑”,DCS 自主可控与国产替代需求将持续提 升。2024 年龙头中控技术国内 DCS 市占率达到 40.36%,显著领先于艾默生、西门子、横河等外资巨头。
2.6.3 行业趋势:参考外资巨头,未来趋势将是软、硬结合,打造系统服务商
艾默生是全球技术、软件和工程领先企业,在工业自动化、过程控制等业务范畴提供解决方案。2024 年公 司营收规模达 174.92 亿美元,其中智能设备硬件占比 69.25%,软件与控制占比 30.75%。智能设备广泛覆盖流 程、离散等不同领域,其中最终控制(控制阀、执行机构等)占比 23.94%,测量与分析(自动化仪表)占比 23. 13%, 离散自动化占比 14.27%,安全与生产力(管道加工工具等)占比 7.92%。软件与控制领域中,控制系统与软件 (DCS、安全仪表系统等)占比 16.18%,主要用于流程工业,测试与测量、AspenTech 子公司分别占比 8. 34%、 6.22%。艾默生以设备起家,不断整合资源、拓宽领域,逐步成为软硬结合的综合型自动化解决方案龙头。
国内仪表、DCS 龙头横向延伸补齐业务链,远期有望打造成综合型系统服务商。中控技术 DCS 国内市占 率稳居第一,并且积极拓展仪表业务。2023 年中控技术仪器仪表收入同比增长 80.27%至 6.21 亿元,营收占比 提升 2.01pct 至 7.21%;2024 年仪器仪表收入进一步增长 3.48%至 6.43 亿元。公司 2023 年完成了对荷兰 Hobré 公司的收购,并实现在中国市场的首个高端分析仪订单突破,进一步完善了公司在高端仪器仪表领域的产品谱 系。川仪股份设有子公司川仪控制,从事 DCS 控制系统的设计、生产及销售。2021 年川仪 PAS300 系统入围中 石化全国产化 DCS 系统年度框架协议,2022 年 PAS300 控制系统在加氢站装置中实现国产化首台套应用,2023 年公司 DCS 重庆研发生产基地建成投用。仪表与 DCS 具有客户资源协同性,川仪在 DCS 领域的开拓,将使得 公司向流程自动化系统服务商更进一步。
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