亚美体育机械行业100页深度研究报告：积极布局技术成长穿越周期望见价值
亚美体育2021 年前三季度我国国内生产总值（GDP）82.31 万亿元，同比增长 9.8%；制造业 GDP 为 22.59 万亿元，同比增长 12.5%。从增速变化来看，2021 年前三季度GDP 增速较 2020 年同期提升 9.1 个百分点，制造业 GDP 增速同比提升 12.0 个百分点。分季度来看，2021 年一季度 GDP 为 24.9 万亿元，同比增长 18.3%，增速较高主要系基数影响；二季度、三季度国内经济环比稳健增长，Q2、Q3 分别实现GDP 28.3、29.1 万亿元，分别同比增长 7.9%、4.9%。2021 年 Q1、Q2、Q3 制造业 GDP 分别为 6.8、8.0、7.7 万亿元，分别同比增长 26.8%、9.2%、4.6%。
2020 年 3 月~2021 年 8 月制造业 PMI 连续站上荣枯线 月制造业 PMI 值录得历史新低值 35.7，随后制造业迅速复苏，自 2020 年 3 月起至 2021 年 8 月已保持 18 个月位于荣枯线 月制造业 PMI 自疫情以来首次跌入临界点以下。
工程师红利孕育产业升级，匹配人才结构的部分新兴行业有望加速成长。根据国家统计局公布的第七次全国人口普查数据，我国教育结构向高学历迈进，大专及以上人才占比递进增长，2020 年每十万人中大专及以上人口占比 15.47%，相比第六次普查结果增加 6.54 个百分点。工程师红利释放背景下，人才高端化与产业升级化相适应，教育结构与产业层次相衔接，制造业高端化乃时势使然，匹配人才结构的部分新兴行业有望加速成长。
制造业研发费用加计扣除比例提高，鼓励企业加码研发投入。2021 年 3 月 24 日国务院常务会议决定，2021 年 1 月 1 日起将制造业企业研发费用加计扣除比例由75%提高至 100%；通过实施这项政策，预计可在去年减税超过 3600 亿元基础上，今年再为制造业企业新增减税 800 亿元。
3 月 31 日财政部、税务总局发布《关于进一步完善研发费用税前加计扣除政策的公告》，制造业企业开展研发活动中实际发生的研发费用，未形成无形资产计入当期损益的，在按规定据实扣除的基础上，自 2021 年 1 月 1 日起，再按照实际发生额的 100%在税前加计扣除；形成无形资产的，自 2021 年 1 月 1 日起，按照无形资产成本的 200%在税前摊销。政策变化意在鼓励制造企业加码研发投入，新政对企业的利润端增厚=研发费用（或计入无形资产的研发支出）*25%*所得税率。
出口链景气度持续超预期，欧美消费升级进行时。疫情后海外经济复苏，消费需求增长，利好部分出口型企业及其产业链相关标的。根据商务部进出口数据来看，出口数据持续好于预期。从规模看，2021 年 1-9 月，以人民币计进出口、出口、进口金额分别为 28.33、15.55 和 12.78 万亿元，均创历史同期新高。其中，9 月单月进出口 3.53 万亿元，创月度新高。从增速看，进出口、出口、进口同比分别增长 22.7%、22.7%和 22.6%，均为 10 年来最高水平。
盈利能力受多重因素压制，逐季有望显著改善。出口型企业上半年利润率受加征关税、汇兑损失、原材料涨价、海运运费等多重因素压制，净利润同比口径或有所下滑。展望利润率下半年走势：
1）加征关税：从近期美国政府对华产品加征关税被美法院暂时变相叫停，以及美国 36 个有影响力的商业团体致信拜登政府呼吁与中国重启谈判削减关税；到 10月 4 日美国贸易代表戴琪表示：“美方将启动针对性的关税豁免程序，允许美国企业申请豁免某些中国输美商品的加征关税”；再到 10 月 8 日美国贸易代表办公室 USTR 发布联邦公报，就恢复前期延长的特定关税豁免向公众征求意见，逐步开启新一轮商品关税排除流程；最后到 10 月 9 日中央政治局委员、国务院副总理、中美全面经济对话中方牵头人刘鹤与美贸易代表戴琦举行视频通话，部分对美出口产品加征关税或有变化。
2）汇兑损失：根据央行数据，2020Q1、Q2 美元兑人民币中间价季度均值分别为6.98、7.08，2021Q1、Q2 美元兑人民币中间价季度均值分别为 6.48、6.46，同比分别下降 7.16%、8.76%，上半年由人民币兑美元升值造成的部分对美出口业务占比较高企业营收同比口径失线 美元兑人民币中间价季度均值分别为6.92、6.61，今年三季度以来美元对人民币汇率保持双向波动态势，预计四季度汇率对出口型企业的负面影响可能降低。
3）原材料涨价：今年上半年以来大宗商品原材料价格持续上涨，近期保持高位，由此带来的成本压力，优势企业可通过产品涨价的方式向产业链下游传导，考虑到订单交付周期需 1-2 个季度，预计盈利能力修复可能在今年四季度到来。
4）海运运力紧张及运费高涨：通常来看四季度是北美需求旺季，海运价格持续走高，但由于近期国内多地限电限产，部分出口企业生产受限，海运运力紧张略有缓解，预计明年年中海运紧张情况或有改善。
积极关注关税政策潜在变化。2021 年 10 月 8 日美国贸易代表办公室 USTR 发布联邦公报，就恢复前期延长的特定关税豁免向公众征求意见，逐步开启新一轮商品关税排除流程。恢复排除征求意见文件是美方迈出实质性的一步，本次排除所涉及美方近三年平均进口金额约 700~800 亿美元，该部分商品是美国自中国进口中依赖度最高部分。其中全部排除口径中有自行车、机动车零部件、四轮车等，完整排除口径（全部排除+部分排除汇总）包括照明设备、摩托车、电动自行车等等产品。从商品贸易码对应相关上市公司产品，我们梳理机械板块受益第一批潜在关税取消的标的包括春风动力、久祺股份等。
工程机械：1）上半年地方专项债投放不及预期致内销低迷，出口销量边际改善。2021 年 4 月份以来工程机械行业有所降温，增速放缓的主要原因是地方专项债投放进度较慢；2）下半年发行节奏加快实现跨周期调节，刺激工程机械行业需求。10 月 22 日财政部表示“2021 年新增专项债券额度尽量在 11 月底前发行完毕，持续发挥专项债券对地方经济社会发展的积极作用”。考虑到上半年地方政府债发行进度较慢，下半年经济增长逐渐往中枢回落，8 月以来专项债发行节奏加快，基建投资有望边际改善，从而刺激工程机械需求。3）工程机械出口规模逐步扩大，龙头企业有望突出重围。伴随着出口规模的扩大，国内主机厂在全球的地位持续巩固，以三一重工、中联重科为代表的主机厂商有望收获更大的业绩增速。
油服装备：1）油气对外依存度维持高位，“增储上产”刚性强。国内原油消费持续走高，产量改善不足，导致我国原油对外依存度持续提升。2019 年国家能源委员会会议明确指出要加大国内油气勘探开发力度，促进增储上产。2）非常规油气开发是天然气增储上产的重要抓手。我国常规天然气储量排名全球第 13 位，但页岩气储量位列全球第一，页岩气探明地质储量 6 年翻了 19 倍，产气量 8 年翻了200 倍。页岩气开发成本下行使得开发经济性获得提升，非常规油气补贴政策由“总量补贴”转为“增量补贴”，进一步激发产业活力。
3）冷冬能源需求增长，俄罗斯天然气输气走低，油气勘探维持高景气度。严冬将大幅扩大社会取暖需求，同时欧洲天然气库存已处于历史 3 年的最低位，库存快速消耗可能形成较大缺口。4）美国存量 2400 万水马力的压裂设备，大部分设备将于 3~5 年内替换，有较大的更新替换空间。国家能源局在 2021 年页岩油勘探开发推进会上明确要求，将加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划，页岩油的施工方式和增产措施与页岩气相似，同样依赖于水平井+压裂增产技术，将成为拉动压裂设备的新增长点。
锂电设备：1）下游投资活动现金流紧张，审慎观测设备商账款周期边际变化。当前动力锂电产能恰逢补库周期，下游厂商亟需快速扩增产能以抢占市场份额；从技术方向上，资本开支较低的技术方向得到下游青睐，短期内降低了设备市场的准入门槛；从现金流上看，下游资本开支紧张，设备商账款条件或有松动。2）兼顾利润率、信用风险甄选投资标的。主动补库周期内，优质锂电设备产能被充分锁定，在此条件下，需特别关注利润率、信用风险作为甄选标的关键参考。锂电池工艺进步、设备效率加强、稼动率提升，叠加下游电池商的强势地位，致使锂电设备商利润率承压。从长期看，具备核心技术能力的设备厂商，有望穿越供需周期，更具成长潜力和投资价值。3）激光赋能锂电制造，细分龙头业绩弹性较大。激光切割主要用于前道制片中的模切环节，激光焊接主要用于中道制芯中的多个装配环节。激光焊接设备定制化程度较高，需要针对不同部件、材料表面清洁度、预处理程度，合理匹配相关类别、功率激光器进行焊缝质量改善，因此激光焊接设备具备较强非标性及较高的技术门槛。
光伏设备：1）系统成本决定替换空间，工艺成熟度决定放量节奏。由系统成本判断替换空间，光伏设备市场是在产能冗余条件下的存量博弈，系统成本降落是技术迭代必要条件。由工艺成熟度判断放量节奏，大硅片 PERC 电池设备在进入平台期后，下游先发优势凸显，刺激大硅片电池设备大幅放量。2）HJT 技术变革涉及硅片、电池、组件，光伏产业链技术耦合迭代。HJT 技术对光伏产业链的影响不局限于电池端，同时涉及硅片、组件的技术革新。HJT 电池工艺对薄硅片具有较好适应性，在 N、P 硅片同价的条件下，应用薄硅片加工的 HJT 电池能有效降低电池成本中的硅成本。为降低银浆成本，HJT 电池栅线上 Pad 点面积较一般PERC 电池更小，继而对组件串焊工艺的对准精度提出更高要求。
3）整线 TURNKEY、真空设备性能是评价光伏设备厂商的关键。HJT 的量产工艺的实现方式尚有优化潜力，在吉瓦级中试初期，设备商被要求深度参与工艺调试，具备 HJT 整线 TURN KEY 能力的光伏设备商优势明显。核心真空设备（PECVD、PVD）性能与 HJT 电池效率、生产成本联系紧密，核心工艺参数领先、良率占优的设备方案有望脱颖而出。
风电设备：1）气候雄心峰会提出 2030 年风光装机目标。2）风机招标价格快速下降，其原因在于机组大型化带来的效率提升与成本下降，持续的降本有望催化运营商的开发意愿。风轮直径加大扫风面积，风机大型化有助于原材料用量的减少，同时减少建安成本。3）从政策指引角度，从风光大基地、分散式风电项目、北京风能宣言、“五大四小”集团相关政策规划指引来看，我们判断“十四五”期间年均风电装机量将达到 50~60GW，相比“十二五”、“十三五”年均装机再上一个台阶。
半导体设备：1）我国半导体产业迎来产能迁移的历史机遇。我国半导体产业迎来（历史第三次）产能迁移的历史性机遇，国内半导体设备市场的全球占比已由2012 年的 6.8%提升至 2020 年的 26.3%，本土设备厂商先行受益。2）关键工艺设备是国产替代的战术重心。国产半导体设备在关键工艺道次中尤其薄弱，这些设备不仅价值量占比高，且对工艺品质影响较大，是实现国产替代的战术重心。3）相对成熟的工艺环节将率先受益国产替代进程。半导体设备技术壁垒高、研发投入大、验证时间长，并非一时半载可以成就，因此相对成熟的工艺环节有望率先受益国产替代进程。
工业机器人：1）国内市场反弹趋势明显。国内制造业由于疫情影响在 2020 年初遭遇短暂低迷，此后快速复苏，制造业经济有序复苏背景下，国内机器人产量表现出同向增长。2021 年我国工业机器人 Q1、Q2、Q3 产量分别为 7.9、9.5、9.5 万台，分别同比增长 127.2%、60.5%、42.1%。2）零部件技术能力是本土厂商的突围关键。控制器、伺服电机、减速机是工业机器人最主要的三类核心零部件，约占工业机器人成本的 70%。国外核心零部件供应商对我国本体商供货价格往往超过给“机器人四大家族”的 50~100%。大部分本体供应商不具备成本优势，难以实现产品放量。具有核心零部件自主研制能力的本体商将有望利用其成本优势，更快跨过盈亏平衡点，实现盈利、放量。3）深耕高壁垒行业有望获得更高利润水平。细分行业领域空间一定程度上决定集成商规模上限，汽车（汽车电子）、3C等行业空间广阔，是系统集成商成长的绝佳沃土。机器人集成本质是对机器人进行二次开发，进行赋能工业应用。因此，在具有较高技术壁垒的细分领域深耕，获得的下业理解更具价值，参与者有望获得更强盈利能力。
机床及刀具：格局优化，进口替代提速，看好机床及刀具龙头公司业绩稳健增长。1）随着 2020 年以来一批优秀民营企业上市，行业逐步从总量逻辑朝结构逻辑转变，集中度提升将是龙头企业未来业绩的重要驱动因素；从机床龙头企业排产情况来看，目前在手订单较为充裕，大设备或排产至明年一季度，Q3 排产数据环比Q2 基本持平；海外卫生形势恢复进度仍不及预期，受疫情影响，海外企业供给受限，带来较大缺口，国内龙头企业迎发展良机，切入中大型客户进程或将提速。2）国内刀具龙头企业 IPO 之后产能迅速扩张、规模效应凸显，叠加产品结构日益优化、逐步向高端化升级，数控刀具有望迎来量价齐升。
激光设备：激光加工向高端制造渗透加速，进口替代持续推进。1）技术进步+价格下沉，新兴应用场景逐步打开；2）国产激光器“全波段、全功率、全应用”产品矩阵初步形成，核心零部件国产替代加速。看好兼具技术和规模优势的核心部件激光器厂商，有望把握质、量、利齐升契机。
检验检测：“提质增效”叠加“外延内生”，行业保持高速增长。中国第三方检测市场规模千亿级，下游细分领域众多，市场集中度较低，呈碎片化的特征。2015-2020 年国内检验检测行业增速约为 GDP 增速的 2 倍，长周期看国内 GDP 增速中枢逐步下行，但仍显著高于全球 GDP 增速，国内检验检测行业有望持续保持较高增速。同时，国内检验检测行业朝着市场化、集约化方向发展，检验检测行业龙头“外延内生”双轮驱动，成长确定性更高。此外，龙头企业持续提升运营及管理效率，人均产值及单位实验室面积产出不断提升，利润释放具备弹性。
1.3.3、消费升级：欧美消费升级需求驱动高速成长，重点企业盈利能力逐渐修复
人均可支配收入推动消费升级，行业保持高速成长。高水平的人均 GDP 和人均可支配收入是消费升级的基础，欧美消费升级带动健康办公、绿色出行、智能家居、休闲娱乐等产品需求，相关代表公司过去五年营收年化复合增速在 30%以上，行业保持高增长态势。消费升级景气度高涨，但行业盈利能力短期受加征关税、汇兑损失、原材料涨价及海运紧张等多重因素压制。近期中美经贸关系升温，加征关税取消/豁免或渐行渐近，同时原材料涨价带来的成本压力优势企业可通过产品涨价的方式向产业链下游传导，汇兑损失四季度开始也可能改善，展望利润率后续走势，我们认为消费升级板块盈利能力有望逐季改善。
国内政策持续加码，中观趋势不断向好，行业集中度再提升。2020 年 4 月 23 日，四部委联合发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，明确将财政补贴政策期限延长至 2022 年底，原则上补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%。财政补贴退坡后，“双积分政策”将接力财政补贴为未来新能源车发展托底。
2021 年 6 月，国管局和发改委编制《十四五公共结构节约能源资源工作规划》，进一步明确绿色低碳发展目标，推动公共机构带头使用新能源汽车，新增及更新车辆中新能源汽车比例原则上不低于 30%，提高新能源汽车专用停车位、充电基础设施数量。据国家统计局数据，2021 年 Q1 国内新能源车产量环比下降 9.8%，同比提升 378.3%；2021 年 Q2 国内新能源车产量环比提升 34.36%，同比提升 167.75%；2021 年 Q3 国内新能源车产量环比提升 32.75%，同比提升165.85%。
全球电动化浪潮势不可挡，美国产能扩张在即。2019 年 4 月欧盟发布《2019/631文件》，规定 2025、2030 年新登记乘用车二氧化碳排放在 2021 年（95g/km）基础上分别减少 15%（81g/km）、37.5%（59g/km），荷兰、挪威、法国、葡萄牙等成员国跟动设立燃油车禁售时间。欧盟严苛碳排放的顶层设计，使得发展新能源车成为欧洲市场的唯一选择，2020 年欧洲国家对新能源车补贴政策普遍做出调整。
2021 年，拜登出台多项政策拉动新能源车需求，包括：1）拟投入 1000 亿新能源购车补贴：通过税收减免、价格补贴等方式刺激新能源车销量；2）推动政府部门公务用车电动化：通过联邦统一采购电动汽车，取代约 65 万辆政府用车；3）推动公共交通工具电动化：电动公交车取代约 5 万台柴油公交车、替换 20%校车；4）配套充电设施：拟于 2030 年前在全美建设 50 万台充电桩。国外产能投建的地域选择上，LG、SKI 等主力下游可能率先在美国布局产能，伴随中美贸易关系趋缓，我国动力锂电设备有望加强渗透。
新能源汽车产业发展规划支撑动力锂电产业链长期增长逻辑，2022 年全球动力锂电设备市场预计突破千亿。2020 年 11 月，国务院办公厅发布《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，其中指出到 2025 年新能源汽车市场竞争力明显增强，新车销量占比达到 20%左右。结合新能源汽车总量和技术发展规律，我们认为国内新能源车销量将在 2021 年前后出现增速高峰，单车带电量将在未来 5 年内稳步提升。在产能利用率方面，国内电池厂商前瞻性较强，伴随电池厂商集中度提升，无效产能将逐步出清；外资需求已有小幅兑现，2021 年预期开始放量。结合以上要素，估算到 2025 年国内、全球动力锂电扩产需求分别为 576GWh、1020GWh，国内、全球锂电设备市场规模分别为 947 亿元、2146 亿元。
主动补库条件下优质锂电设备产能被下游抢先锁定。2020 年 8 月 12 日，宁德时代宣布以证券投资方式对境内外产业链上下游优质上市企业进行投资不超过190.67 亿元；2021 年 4 月 27 日先导智能发布公告，向宁德时代发行股票已获得证监会批复。据先导智能的非公开发行第二轮审核问询函的回复，预计宁德时代与公司的战略合作在 2021~2023 年为公司分别带来净利润 7.23 亿元、8.67 亿元、11.20 亿元。我们判断 2021 年宁德时代设备招标可能集中在车里湾、江苏时代四期、广东瑞庆、福鼎时代等厂区，绑定主流产业链的锂电设备厂商将获得优势闭环下的迭代增益。2020 年至今先导智能、赢合科技已分别（公告）累计获得来自宁德时代的 77.75、32.46 亿元。
下游投资活动现金流紧张，审慎观测设备商账款周期边际变化。2017~2020 年单GWh 动力锂电投建的设备成本由 5~6 亿元/GWh 下降至 2 亿元以下，彼时成本下行的原因包括：1）伴随锂电设备大型化、智能化的发展趋势，单机设备效率的提升导致设备采购数量下降；2）多工艺组合型设备（如，激光切+卷绕、辊压+分切、涂布+辊压+分切）的出现导致设备采购总数下降；3）设备单价下降，前道设备国产化率提升；4）设备采购环节的腐败行为得到遏制。当前动力锂电产能恰逢补库周期，下游厂商亟需快速扩增产能以抢占市场份额；从技术方向上，资本开支较低的技术方向得到下游青睐，短期内降低了设备市场的准入门槛；从现金流上看，下游资本开支紧张，设备商账款条件或有松动。
兼顾利润率、信用风险甄选投资标的。主动补库周期内，优质锂电设备产能被优先锁定，甚至出现需求外溢情况。在短期内，需特别关注利润率、信用风险作为判断短期业绩的关键参考。锂电池工艺进步、设备效率加强、稼动率提升，叠加下游电池商的强势地位，导致设备商利润率承压。国内锂电设备投建曾历经草莽时期，政策紧缩变化下出现部分锂电产线烂尾现象，导致锂电设备厂商存在应收账款质量差的系统性风险。从长期看，具备核心技术能力的设备厂商，有望穿越供需周期，更具成长潜力和投资价值。
激光切割、焊接已成为动力锂电产线的关键装备。激光技术被誉为“最快的刀，最准的尺”，引用激光加工工艺能够有效提升锂电产线的精度及自动化程度，进而提升电池的一致性、安全性、生产效率。激光切割、激光焊接分别在前道制片、中道制芯有着重要应用：1）激光切割主要用于前道制片中的模切环节，在蜂巢能源车规级 AI 智能动力电池工厂中，模切工序里正极模切采用韩国进口的五金模切设备，负极采用激光模切设备；2）激光焊接主要用于中道制芯中的多个装配环节，据联赢激光官微介绍，动力电池产线中使用激光焊接的环节包括：中道工艺中极耳配对预焊接、极带点焊接、电芯入壳焊接、顶盖周边焊接、注液口密封焊接等，在 PACK 连接片焊接及盖板上的防爆阀焊接等。
激光焊接设备定制化程度较高，技术门槛相对较高。在前道制片中的激光模切，一般只需要考虑毛刺、粉尘控制，设备标准化程度相对较高；而在中后道激光焊接中，材料及其表面状态的不同，会直接决定焊接难度及焊缝质量。动力电池常见材料包括铝、铜、镍、不锈钢等，镍和不锈钢的焊接工艺较为成熟，铝和铜的激光焊接较难。在实际产线中，需要针对不同部件、材料表面清洁度、预处理程度，合理匹配相关类别、功率激光器进行焊缝质量改善，因此激光焊接设备具备较强非标性及较高的技术门槛。
锂电激光设备商新签订单大幅增长，业绩弹性较大亚美体育。锂电设备公司资金周期较长，新签订单是关键的先行指标，用以指引公司未来营收体量。2020 年先导智能、联赢激光、海目星的新签订单（未税金额）分别为 110.63 亿元、13.35 亿元、22.12亿元，分别是当期营收体量的 188.8%、152.0%、167.5%；2021H1 先导智能、联赢激光、海目星的新签订单（未税金额）分别为 92.35 亿元、17.00 亿元、19.27 亿元，分别是当期营收体量的 282.6%、324.2%、348.9%。2021H1 锂电激光设备商联赢激光、海目星的新签订单与当期营收的比值高于板块平均水平，未来业绩弹性更大。
系统成本决定替换空间，工艺成熟度决定放量节奏。自 2019 年 8 月中环推出 M12大硅片以来，存量电池片、组件设备获得衍生迭代机会。从产能规模上看，捷佳伟创、迈为股份、帝尔激光分别在真空、金属、激光环节分别承接了主要份额的大尺寸 PERC 订单；从扩产节奏上看，2020 年四季度开始大硅片电池设备快速放量。光伏电池设备市场的放量规律，存在两方面：1）由系统成本判断替换空间，光伏设备市场是在产能冗余条件下的存量博弈，系统成本降落是技术迭代必要条件；2）由工艺成熟度判断放量节奏，大硅片 PERC 电池设备在进入平台期后，下游先发优势凸显，刺激大硅片电池设备大幅放量。
通量红利使得大尺寸 PERC 电池设备快速放量。根据 PV infolink 数据，2019、2020、2021E 年隆基在电池环节扩产规模分别为 5.3、15.3、10.8 GW；2019、2020、2021E 年晶澳在电池环节扩产规模分别为 4.2、6.5、12.8 GW；2019、2020、2021E年晶科在电池环节扩产规模分别为 5.5、2.4、11.0 GW，2019、2020、2021E 年通威在电池环节扩产规模分别为 3.9、10.4、18.2 GW。国内电池产能自 2018 年的62.9 GW，在 2019 年、2020 年分别提升 54.0、74.3 GW（本部分仅统计单晶数据）。下游产能需求扩张叠加大尺寸迭代，共同拉动光伏设备市场成长。（报告来源：未来智库）
N 型产能需求蓄势待发，HJT、TOPCon 技术分歧尚处博弈期。参照硅料供给、装机需求，当前 PERC 电池设备放量已相对充分，后续产能扩增将以 N 型电池为主。比较 TOPCon、HJT 两条技术路线，HJT 是依靠镀膜成结工艺实现的原位掺杂，更易实现更高的量产转换效率。TOPCon 的优势在于不仅可以继承原 PERC 产能的部分工艺设备，更重要的是在既有经验基础上实现更加陡峭的工艺曲线和良率提升，目前两种技术路线、看好 HJT 技术渗透推进，关注中试线成本数据
高转换效率使得 HJT 电池享有技术溢价，银浆耗量是非硅成本中的主要矛盾。HJT 作为 N 型电池中的代表，有望接棒 PERC 成为下一代主力光伏电池，其电性优势体现在：（1）转换效率高：2021 年 HJT 电池中试流片的转换效率普遍在 24%以上，较量产单晶 PERC 高出 1 个百分点，且理论上N 型电池光致衰减较为缓慢；（2）双面率高：HJT 电池双面率一般在 90%以上，相同工况下可获得额外发电增益。HJT 的电性优势使其能在组件应用端有效摊薄BOS 成本，使得 HJT 电池享有一定技术溢价。从工艺实现的角度上看，HJT 电池工艺流容易实现更高良率，HJT 主工序仅有 4 个低温工艺步骤（清洗制绒、非晶硅薄膜沉积、TCO 薄膜沉积、电极制备）较 PERC 高温工艺更容易实现较高良品率。银浆成本约占电池非硅成本的一半，应用多主栅、无主栅等技术手段可通过改变丝印图案，从而降低银浆材料的成本负担。
HJT 的量产工艺的实现方式尚有优化潜力，在吉瓦级中试初期，设备商被要求深度参与工艺调试，具备 HJT 整线 TURN KEY 能力的光伏设备商优势明显。目前，国内具备整线 TURN KEY 能力的光伏设备厂商包括：迈为股份、捷佳伟创、钧石能源等。HJT电池核心工艺设备中，核心真空设备（PECVD、PVD）性能与 HJT 电池效率、生产成本联系紧密，核心工艺参数领先、良率占优的设备方案有望脱颖而。
HJT 电池中试进展顺利，N 型电池路线判断需基于中试后期成本数据。经德国 ISFH 测试，公司与迈为股份联手采用的微晶硅工艺在 166 尺寸 HJT 电池片上实现了 25.23%的电池效率；10 月 14 日华晟新能源500MW 异质结电池产线 万片。经德国 ISFH 测试，隆基的 M6 尺寸 HJT 太阳能电池转换效率达 25.82%。近期 HJT 关键中试线效率成果喜人，但 N 型电池的技术路线判断需基于中试后期成本数据。
HJT 技术变革涉及硅片、电池、组件，光伏产业链技术耦合迭代。HJT 技术对光伏产业链的影响不局限于电池端，同时涉及硅片、组件的技术革新，光伏产业链的技术迭代耦合发生。HJT 电池工艺对薄硅片具有较好适应性，主要原因有：1）低温工艺使得热应力造成隐裂的可能性变低，2）电池正反面膜层应力分布相同，使得在真空工艺腔中硅片挠度只受重力影响，板式半片工艺又促进了大硅片尺寸硅片的应用。HJT 对薄硅片的适应性，是其有别于传统 P 型电池及其他 N 型电池的独特优势，在 N、P 硅片同价的条件下，应用薄硅片加工的 HJT 电池能有效降低电池成本中的硅成本。为降低银浆成本，HJT 电池栅线上 Pad 点面积较一般PERC 电池更小，继而对组件串焊工艺的对准精度提出更高要求。
硅片呈大尺寸化趋势，面积通量红利可使非硅成本得以摊薄。2012 年前光伏硅片套用半导体硅片尺寸，6 英寸、8 英寸的半导体硅片边距分别为 125mm（主流直径 164mm）、156mm（M0，主流直径 200mm），产量提升使得 M0 硅片逐渐占据主流。历经 M1 尺寸微调（边径 156.75mm，直径 205mm），2013 年底隆基、中环等厂商联合推出 M2 标准（边径 156.75mm，直径 210mm）。
由于市场对高功率组件的需求，随后出现了两套标准方案：1）2018 年，晶科提出的 G1（边径158.75mm 的全方片，直径 223mm）；2）2019 年，隆基提出的 M6（边径 166mm，直径 223mm）。2019 年 8 月，中环推出 M12（边径 210mm，直径 295mm）大硅片；2020 年 6 月，隆基联合晶澳、晶科等七家企业推广 M10（边径 182mm，直径247mm）大硅片。短期内大硅片尺寸标准虽有分歧，但光伏大尺寸化趋势确定。硅片制造成本由硅成本、非硅成本两部分组成；其中，非硅成本占比四成，主要包括人工、电力、设备、耗材等。在大尺寸硅片生产中，“面积通量红利”可使非硅成本得以摊薄；而在电池、组件端亦有成本摊薄效应。
根据 CPIA 数据，2020 年国内硅片产量为 161.3GW，同比增长 19.84%；多晶硅片市场占比滑落 23.2个百分点至 9.3%。多晶产能正加速退出，国内硅片厂商产能投建以单晶硅片为主。硅片技改沿革中，硅片厂商保有大量老旧产能，32 英寸热场的单晶炉（2017~2018年投建产能）可支持 M10 及以下尺寸硅片生产，通过升级或换新方式可满足 M12硅片生产需求，而 28 英寸热场的单晶炉（2017 年以前投建的产能）只能支持 M6尺寸硅片生产。
以串焊工艺为例，HJT 电池可采用多主栅技术来降低银浆耗量，栅线更细、Pad 点面积也更小，对串焊机提出更高伺服精度的技术要求；半片、三片工艺使得相同产能下的串焊机数量需求增加；非晶硅、银浆的温度状态特性，也需要串焊进行相应的性能调校。
我国用电需求处于高位，发电结构逐步向新能源倾斜。从用电需求来看，我国用电经历了从高速增长到增速企稳的阶段。2010 年以前，我国全社会用电量基本维持在 15%左右的增速，随后增速开始逐步企稳，落在 0~10%区间。2010~2020 年，我国全社会用电量从 41999 亿千瓦时增长至 75110 亿千瓦时，年均复合增速 6.0%。2021Q1~Q3 我国全社会用电量 61651 亿千瓦时，同比增长 12.9%。
我国风电行业起步于 2000 年，早期风电行业刚刚起步，国内整机及核心配套产业无法满足风电发展的需求，同时技术的落后、风力发电后的消纳问题使得三北地区的弃风率严重，影响了后续运营商招标装机的需求。为促进风电行业的快速发展，国家提出相应的风电上网的电价补贴政策，叠加弃风率的变化共同影响风电新增装机量。
我国风力发电可以分为以下几个阶段：1）“十一五”期间：国内整机厂及相关配套企业快速崛起，并迅速实现了国产化；但因为电网适配问题突出使得弃风率高企，风电运营经济性不高；2）“十二五”期间：弃风率和补贴节点共同影响下一年度的新增装机量，以 2015 年为例，2014 年弃风率下探至 8.0%且2015 年将是电价补贴的并网节点，此后装机并网的风机将实行退坡的电价补贴，由此 2015 年新增装机高达 33.0GW，为“十二五”的抢装节点；3）“十三五”期间：2016 年再次出现弃风限电问题，影响后续装机；2020 年为补贴最后一年，随后实行平价上网，再次迎来抢装潮，新增装机量达 71.7GW。
2021 年及以后，风电行业全面实行平价上网，运营商、整机厂及相关配套企业需要依靠自身的力量实现经济性，对下游风电运营商而言，风场项目的经济性提升主要体现在招标价格的持续下降。2020 年以来，主流机型 2MW、2.5MW、3MW、4MW 的招标价格持续下降，以 3MW 机型为例，招标价格从 2020 年最高 4040 元/KW 下降至 2021 年 6 月的 2616 元/KW。风机成本一般占总装机成本的 40~50%，风机招标价格的下降有助于运营商提高项目经济性。此外，1）陆上风电方面，据测算国内陆上风电项目总体盈利已保持在较高水平，共计 17 个省市的风电项目全投资内部收益率可超过 7%，而部分三北地区伴随弃风问题的持续改善，项目利用小时数有望进一步提升，拉高三北地区风电 IRR 中枢；2）海上风电因当前装机运维成本高企（装机成本通常为 15000-18000 元/千瓦），尚属平价在途阶段，2021年 10 月“风电伙伴行动·零碳城市 富美乡村启动仪式”表示海上风电力争在 2024年全面实现平价。
具体而言，（1）大风机可以提高风轮直径，直接加大扫风面积（扫风面积与风轮直径为平方关系），同时利用更高的风切变指数，带动中东部低风速地区的风能资源利用。（2）单机功率提升与重量提升为亚线性关系，即随着单机功率提升，其重量提升服务小于机组提升幅度，从而带来原材料用量的减少。
以明阳智能的风机为例，其陆上风电机组 MySE3.0-135 和 MySE5.0-166 型号为例，其单机功率分别为 3.0、5.0MW，单机重量则分别为 172、237 吨，单位功率重量分别为 57.3、47.5 吨/MW，功率提升带来的单位功率机组重量下降明显，重量降低减少中厚板等原材料消耗，进而降低风机成本。此外，在招标价格大幅下降的背景下，以金风科技、运达股份、明阳智能为代表的整机厂仍然能保持 20~30%的毛利率，表明招标价格核心驱动力在于整机制造成本的下降，而非价格战。（3）同样的风场装机量下，大型化的风机意味着装机台数减少，从而能有效减少风机基础、线路搭建、土地使用、施工安装等方面的成本。
我们判断“十四五”期间年均风电装机量将达到 50~60GW，相比“十二五”、“十三五”年均装机再上一个台阶。展望未来，我们认为上网平价时代的到来将倒逼整机厂及核心配套企业持续降本，从而稳固自身市占率及对下游运营商的粘性，持续的降本有望催化运营商的开发意愿，风电产业有望从补贴引起的周期行业走向成长行业。从政策指引角度，从风光大基地、分散式风电项目、北京风能宣言、“五大四小”集团相关政策规划指引来看，我们判断“十四五”期间风电每年新增装机量将达到 50~60GW。
（1）风光大基地：为大幅提升风电、光伏的发电规模，构建各类电源协调互补的现代化清洁能源体系，未来我国将持续开发包括水电、风电、光伏等电源在内的多个清洁能源基地，进而形成 9 大集风光（水火）储于一体的大型清洁能源基地以及 5 大海上风电基地。
（2）分散式风电：2021 年 10 月 17 日“风电伙伴行动·零碳城市 富美乡村启动仪式”中发布了风电伙伴行动具体方案，明确表示“十四五”期间，在全国 100 个县，优选 5000 个村，安装 1 万台风机，总装机规模达到 5000万千瓦（即 50GW），为 5000 个村集体带来稳定持久收益，惠及农村人300 万以上。
（3）2020 年 10 月北京风能大会中，400 余家风能企业联合发布《北京风能宣言》，保证“十四五”期间年均保证风电新增装机 50GW 以上，2025 年后年均新增风电装机 60GW 以上，至 2030 年装机总量达到 8 亿千瓦（即800GW）。
根据国家能源集团、国家电投集团等“五大四小”电力央企集团“十四五”规划，风电年均装机需求达 46.7GW。
中国大陆首次成为全球最大半导体设备市场，2021 年设备市场景气延续。2020 年全球半导体设备销售额达到历史新高 711.9 亿美元，同比增长19.1%；中国大陆反超中国台湾首次成为全球最大的半导体设备市场，销售额达187.2 亿美元，同比增长 39.2%。据 SEMI 预测，2021 年、2022 年全球半导体设备市场规模预计为 953、1000 亿美元，分别同比增长 33.9%、4.9%。由北美半导体设备厂商出货情况、主力晶圆代工厂资本开支、全球半导体龙头厂商的经营情况，亦可判断全球半导体市场延续景气状态，2021 前三季度北美半导体设备厂商出货同比增速为 43.7%；2021 前三季度台积电资本开支同比增长 44.2%；AMAT、LAM、ASML 在 2021 年前三季度营收分别同比增长 35.3%、45.1%、40.1%。
12 英寸 Fab 厂产能加速建设，我国半导体产业迎来产能迁移的历史机遇。2017-2020 年全球将有晶圆厂建设项目 78 个，其中 30 个位于中国大陆（占比 38%），全球设备投资将超 2200 亿美元，位于中国大陆的设备投资为 620 亿美元（占比 28%）。据 SEMI 预测，2019~2024 年全球将至少增加 38 个 12 英寸 Fab厂；其中，中国台湾地区将增加 11 个，中国大陆将增加 8 个，在我国投建的 Fab厂占新增总数的一半。从大硅片产能全球份额来看，我国 12 英寸产能的全球份额，将从 2015 年的 8％增长到 2024 年的 20％；从国内产能结构来看，2020 年 12英寸 Fab 厂占我国产能的 43％，预计在 2022 年达到 50％，在 2024 年达到 60％。我国半导体产业迎来（历史第三次）产能迁移的历史性机遇，国内半导体设备市场的全球占比已由 2012 年的 6.8%提升至 2020 年的 26.3%，本土设备厂商先行受益。
全球半导体市场集中度大幅提升（CR3＞45%，CR5＞65%），核心工艺设备市场呈寡头垄断格局。根据 VLSI Research 数据，2020 年全球前五大半导体设备商分别为：应用材料（Applied Materials）（占比 17.7%）、阿斯麦（ASML）（占比16.7%）、泛林（LAM Research）（占比 12.9%）、东京电子（Tokyo Electron）（占比 12.3%）、科天半导体（KLA-Tencor）（占比 5.9%）；CR5 为 65.4%，同比提升 1.3 个百分点，CR10 为 76.6%，同比提升 1.0 个百分点。全球半导体市场维持寡头垄断格局，龙头厂商市场领先优势继续扩大，全球市场集中度在 2020 年进一步提升。
剖析全球市场结构，在光刻机、刻蚀机、CVD、PVD 等关键工艺设备的细分市场，寡头垄断特征尤为明显。关键工艺设备价值量占比普遍较高，刻蚀机、光刻机、CVD、PVD 的价值占比分别为 25%、20%、10%、5%。据 Gartner 数据，光刻机、刻蚀机、PVD 全球市场分别主要被 ASML、LAM、AMAT 掌握，CVD 市场的最大份额被 AMAT 占据。
据 IC Insights 数据，2020 年我国半导体自制率约 15.9%；据中国电子专用设备工业协会预测，2020 年我国国产半导体设备销售额为 213 亿元，按此测算我国半导体设备自给率约 17.7%（该数据还包括 LED、显示、光伏等设备）。国产半导体设备在关键工艺道次中尤其薄弱，这些设备不仅价值量占比高，且对工艺品质影响较大，是实现国产替代的战术重心。
相对成熟的工艺环节将率先受益国产替代进程。2020 年 12 月 21 日中芯国际公告，美国商务部以保护美国国家安全和外交利益为由，将中芯国际及其部分子公司及参股公司列入“实体清单”。2021 年 2 月 24 日，美国总统拜登签署行政命令，对半导体在内的 4 项关键产品的全球供应链进行审查，以摆脱对海外供应商尤其是中国供应商的依赖。美国政府于 2021 年 9 月 23 日召开半导体高峰会，以提高芯片“供应链透明度”为由，要求台积电、三星等晶圆代工厂在 45 天内交出被视为商业机密的库存量、订单、销售纪录等数据。
半导体设备自给能力不足，导致国内核心产业链遭受严峻考验，设备端技术薄弱是我国半导体产业链发展短期陷入被动局面的根本原因，需积极防范半导体产业脱钩风险，补足短板、加速去 A 迫在眉睫。半导体设备技术壁垒高、研发投入大、验证时间长，并非一时半载可以成就，因此相对成熟的工艺环节有望率先受益国产替代进程。目前，国内半导体设备厂商在 ATE、清洗领域的积累相对成熟，华峰测控等龙头厂商在细分领域技术水平处于世界一流，具备充分替换进口设备的实力。
政府补助是平衡 IC 装备商研发投入与经营获利关系的关键砝码。本土 IC 装备企业技术能力、经营体量与国际领先企业差距巨大亚美体育，本土厂商普遍选择接受政府补助的方式，来维系持续加大的研发投入与企业经营获利之间的平衡，政府补助也对设备企业当期业绩产生重要影响亚美体育。研发投入按使用性质的差异，分别进行费用化处理和资本化处理，2021H1 半导体设备板块（纳入统计的包括：北方华创、中微公司、华峰测控、长川科技、芯源微、至纯科技）研发费用化比重为 49.8%，其中华峰测控、芯源微将研发投入 100%费用化处理。2021H1 半导体设备板块获得政府补助同比增长 107.0%，其中计入其他收益平均占比 98.5%，计入营业外收入平均占比 1.5%，政府补助平均占归母净利润的 44.5%，北方华创、至纯科技、芯源微的政府补助对当期业绩的影响高于板块平均水平，华峰测控政府补助对当期业绩的影响小于 5%。
大基金二期募集两千亿资本，已全面进入投资阶段。大基金一期（国家集成电路产业投资基金股份有限公司）成立于 2014 年 9 月。截至 2018 年底，大基金投资总计 1047 亿元，投资基本完毕，主要投向集成电路制造、IC 设计等方向，半导体设备、半导体材料投向占比分别不足 5%。据爱企查信息：大基金一期投资的设备厂商包括：北方华创、中微公司、长川科技、精测电子、万业企业、沈阳拓荆。大基金一期自 2019 年下半年开始陆续减持，未来将按预期、阶段性地有序退出。
与此同时，大基金二期（国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司）承接一期的职责继续投资国内半导体企业，大基金二期已于 2019 年 10 月注册成立，注册资本为 2041.5 亿元，共有 27 位股东，包括财政部、国开金融、中国烟草等国家机关部门以及国家级资金，还有地方政府背景资金、央企资金、民企资金以及其他投资资金。大基金二期管理人曾在公开场合表示：二期基金将对刻蚀机、薄膜设备、测试设备和清洗设备等领域给予支持。国家大基金二期首个投资项目落地，国家大基金二期和上海国盛集团共同向紫光展锐注资；截至目前，大基金二期对外投资的项目包括中芯国际、中芯南方、中芯京城、睿力集成、紫光展锐、思特威、合肥沛顿存储、长川智能制造、艾派克、智芯微、华润微、南大光电、中微公司、至纯科技（至微科技）等 10 余家公司。
挖掘机一直被誉为工程机械行业的“明珠”，使用场景最为广泛，往往最先反映工程机械行业的景气度变化。从过去的发展阶段来看，我国挖掘机行业经历了从成长期过渡到成熟期、从依赖进口到实现国产替代的过程。2000-2010 年，受国内基建、地产项目拉动，我国工程机械行业快速成长，行业增速与基建、地产投资增速相吻合。此后，随着国家“四万亿”计划刺激及回落，我国工程机械经历了 2008-2010 年的上行期、2011-2015 年的下行期、2016 年至今的上行期。2020 年以来，疫情有效控制后国内项目复工及时，抢工期热潮叠加挖掘机大幅降价，刺激了行业的高需求，全年实现销量 32.8 万台，同比增长 39.0%；其中，国内 29.3 万台，同比增长 40.1%，出口 3.5 万台，同比增长 30.5%。
今年上半年，新增专项债发行节奏明显偏慢，剔除用于补充中小银行资本金的 387 亿元专项债规模，新增专项债发行占 2021 年全年限额的 27.7%，使得 Q2、Q3 国内销量持续低迷。2021 年 Q1、Q2、Q3 行业国内销量分别为 11.4、8.0、3.9 万台，同比变化+85.3%、-15.3%、-32.2%，Q3 销量增速出现较大幅度的回撤。此外，2021 年 Q1、Q2、Q3 行业出口销量分别为 1.3、1.7、1.7 万台，同比增长 81.9%、133.4%、84.5%，出口依旧保持高速增长。
2020 年疫情有效控制后，汽车起重机、混凝土机械等后周期工程机械产品同样迎来快速复苏，单月销量增速于 4 月份由负转正。1）工程起重机方面，2020 年我国汽车起重机销量 5.4万台，同比增长 27.6%；履带起重机销量 3283 台，同比增长 43.4%，高于汽车起重机增速的原因是风电抢装潮下，履带起重机供不应求，预计景气度将延续到今年年底。2021 年 1-9 月，汽车起重机累计销量 4.4 万台，同比增长 5.2%，销量低迷。2）混凝土机械方面，2020 年我国混凝土泵车销量 1.2 万台，同比增长 66.0%；混凝土搅拌车销量 10.5 万台，同比增长 41.0%。我们判断，混凝土机械景气度高于挖掘机的主要原因是，超载、环保治理趋严加速了不合格设备的淘汰，预计未来 2-3 年将维持这种趋势。（报告来源：未来智库）
上半年专项债发行较慢，下半年发行节奏加快实现跨周期调节，刺激工程机械行业需求。2021 年地方政府专项债券额度 3.65 万亿元，同比减少 0.1 万亿元；中央预算内安排 6100 亿元，同比增加 100 亿元。今年上半年，新增专项债发行节奏明显偏慢，新增专项债发行占 2021 年全年限额的 27.7%。7月 30 日政治局会议传递下半年经济信号，会议强调“合理把握预算内投资和地方政府债券发行进度，推动今年底明年初形成实物工作量”；此外，8 月 5 日国家发改委提出“各地要在 10 月底前将一批符合条件、已完成前期工作的项目录入重大项目库，确保这批项目具备尽快开工建设的条件”；10 月 22 日财政部表示“2021年新增专项债券额度尽量在 11 月底前发行完毕，持续发挥专项债券对地方经济社会发展的积极作用”。考虑到上半年地方政府债发行进度较慢，下半年经济增长逐渐往中枢回落，8 月以来专项债发行节奏加快，基建投资有望边际改善，从而刺激工程机械需求。
在基建地产托底、存量设备更新换代、排放标准升级、超载治理、机器替人等因素的推动下，国内工程机械市场有望维持稳定需求。1）新老基建共同发力将托底工程机械需求增长。2）道路移动机械、非道路移动机械将分别于 2021 年 7 月 1 日、2022 年 12 月 1 日实施“国六”排放标准和“国四”排放标准，部分地区提前实施亚美体育。最新排放标准实施，将有效推动市场保有量巨大的“国三”道路移动机械、“国二”非道路移动机械加速淘汰，催生新设备购买需求。3）挖掘机、汽车起重机的寿命一般为 8-10 年，混凝土泵车的寿命一般为8-12年，巨大的设备保有量将催生较大的更新换代需求。4）在建筑业农民工数量下降、工资持续提升的背景下，小型挖机（0-20t）优势逐渐凸显亚美体育，成为良好的人工作业替代品，有望迎来旺盛需求。
以挖掘机、工程起重机、混凝土机械为代表的工程机械已基本实现国产化，行业格局有望进一步改善。1）挖掘机领域，国内挖掘机市场供应商众多，竞争最为激烈，国内主机厂商凭借产品、渠道、管理等核心竞争力不断抢占外资厂商份额，2000-2020 年国产挖掘机销量占比从 6.7%提升至 70.8%，欧美、日系、韩系挖掘机市场份额逐年降低，三一重工、徐工牢牢占据市场前二地位，竞争优势明显。2）工程起重机领域，徐工机械、中联重科和三一重工位列行业前三，占据全市场约 90%的份额。3）混凝土机械领域，通过并购海外巨头，三一重工和中联重科实现混凝土机械产品的快速突破，占据国内市场前两名，徐工同样保持较快增速。我们判断，伴随着行业进入整合阶段，大量盈利能力弱、缺乏核心技术与竞争力的中小企业被洗牌出局，而部分龙头企业则凭借其技术、客户、营销等优势迅速占领市场，市场集中度有望进一步提升。
工程机械出口年均复合增速 7%，挖机出口规模逐步扩大。根据中国工程机械工业协会及海关总署数据，2007-2020 年，我国工程机械出口金额从 87.0 亿美元增长至 209.7 亿美元，年均复合增速 7.0%；此外，2020 年出口金额相比 2019 年下滑 13.6%。挖掘机出口方面，2007-2020 年我国挖掘机出口销量从 5480 台增长至3.5 万台，年均复合增速 15.3%，远超工程机械出口整体增速；随着我国疫情得到控制，形势逐步好转，在海外主机厂商生产受阻的情况下，国内主机厂商迅速突破打开海外市场，2020 年挖掘机出口销量同比增长 30.5%，2021 年 1-9 月出口销量 4.7 万台，同比增长 98.5%。
国内主机厂商已占据全球重要地位，竞争优势凸显。根据 Yellow Table 2021 发布的 2021 年全球工程机械制造企业 50 强榜单，国内三大主机厂商徐工集团、三一集团、中联重科分别以 151.6、144.2、94.5 亿美元的营业额位居全球第 3-5 位，所占份额分别达 7.9%、7.5%、4.9%。其中，徐工集团、三一集团相比上一年度排名上升 1 名，中联重科则从第 10 名跃升至第 5 名。
出口规模扩张下，龙头主机厂有望突出重围。由于三一重工、中联重科上市资产较丰富，我们以两家为例阐述主机厂商的国际化战略。1）三一重工大力推进国际化战略，重点布局欧美、非洲、东南亚等地区；在海外工程机械市场大幅萎缩的情况下，2020 年仍实现海外收入 141.0 亿元，与 2019 年基本持平，占总营收的14.1%。其中，三一挖掘机海外销量突破 1 万台，同比增速达 30%以上，北美、欧洲、印度等主要市场挖掘机份额均大幅提升，东南亚市场集体突破，在部分国家的市场份额已上升至第一。2）中联重科深入推进“本地化”战略，重点国家和地区取得新突破。工程起重机销售同比增长 35%，高空作业机械全面进入欧洲、美国、澳大利亚等国家和地区；欧洲 CIFA 公司实现起重机本地化生产与销售；白俄基地建成投产，加速辐射中亚、东欧与俄语区。2020 年中联重科实现海外收入 38.3亿元，同比增长 7.4%，占总营收的 5.9%。
原材料成本影响已充分体现，后期有望充分享受业绩弹性。上半年铁矿石、动力煤、焦炭、螺纹钢等大宗商品出现快速上涨，对工程机械成本端造成冲击。2020年 11 月 6 日至 2020 年 12 月 31 日，钢材综合价格指数从 108.9 涨至 124.5，涨幅14.3%；2020 年 12 月 31 日至 2021 年 10 月 15 日，钢材综合价格指数从 124.5 迅速涨至 159.1，涨幅 27.8%，近期价格有所回落。工程机械主机厂可通过对上下游议价缓解部分压力，但大部分成本上涨压力仍由自己承担。目前来看，毛利率下滑的悲观情绪已充分释放，后续有望享受原材料成本企稳带来的盈利能力修复与估值修复带来的弹性。
液压产品广泛应用于工程机械、工程车辆、石化机械、航空航天等诸多领域。工程机械中液压挖掘机又是使用液压件最多和要求最高的产品，液压产品是挖掘机最重要的部件之一，长期以来依赖国外进口。2016 年下半年工程机械行业复苏以来，以主控泵阀为代表的液压元件出现供应短缺的问题，同时随着国产挖掘机主机厂市场占有率持续提高，国产液压件厂商迎来重要的发展机遇。以恒立液压、艾迪精密为代表的国产厂商加速国产化替代，在产品力和市占率方面持续提高，实现营收规模的爆发式增长。国产厂商逐步打破对外资品牌的限制，提升我国工程机械行业的自给率和产业安全。2020 年，恒立液压、艾迪精密分别实现液压件营业收入 23.4、9.4 亿元，同比增长 101.4%、130.3%，实现远超工程机械行业的增速。其中，恒立液压液压泵、液压阀、液压马达销量分别为 13.7、10.3、5.4 万只，同比增长 102.9%、101.5%、192.4%；艾迪精密液压件销量共 13.0 万只，同比增长147.7%。2021年上半年恒立液压实现液压件收入21.2亿元，同比增长78.0%，市占率提升使得恒立液压实现远超行业的增速。
原油增产乏力导致原油自给率连续下降，天然气自给率在 60%企稳。在原油方面，从需求端看，2020 年国内原油表观消费量 7.4 亿吨，同比增长 5.8%，近五年复合增速 6.2%；从供给端看，国内原油增产乏力，近十年国内原油产量维持在 1.9~2.2亿吨，2020 年国内原油产量为 1.95 亿吨。国内原油消费持续走高，原油产量改善不足，导致我国原油对外依存度持续提升。2020 年我国原油自给率为 26.5%，同比下降 1.0 个百分点，近五年累计下降 8.1 个百分点。天然气方面，从需求端看，2020 年天然气表观消费量 3250.4 亿立方米，同比增长 6.8%，近五年复合增速11.7%；从供给端看，自 2009 年起国内天然气产量节节攀升，近十年复合增速为7.0%，2020 年国内天然气产量 1888.5 亿立方米，同比增长 8.8%。我国天然气产能稳步提升，天然气自给率企稳，目前我国天然气自给率稳定在 60%左右。
非常规油气开发是天然气增储上产的重要抓手。根据 ECF 数据，我国常规天然气储量排名全球第 13 位，但页岩气储量位列全球第一，国内页岩气资源禀赋优势突出，使得非常规油气成为油气增储上产的重要方向。从探明储量上看，近五年我国页岩气探明地质储量井喷增长。根据自然资源部数据，2020 年我国页岩气探明地质储量（新增）1918.3 亿立方米，累计探明储量约 19977.5 万亿立方米。从产量上看，根据杰瑞股份公告，2020 年国内致密气和页岩气产量均创历史新高，页岩气年产量突破 200 亿立方米，致密气年产量超 450 亿立方米，合计在天然气产量中占比超过 34%。2020 年页岩气增幅超过 30%，远高于同期天然气 8.8%的产量增速。页岩气探明地质储量 6 年翻了 19 倍，产气量 8 年翻了 200 倍，非常规油气开发是天然气增储上产的重要抓手。
“三桶油”坚决落实七年行动计划，资本开支与国际油价相关性下降。我国原油、天然气对外依存度处于历史高位，能源安全是维系经济高质量发展的关键要素，“增储上产”政策落实刻不容缓。2018 年 7 月，中石油第二届董事会第二十四次会议仅强调“产量和效益并重”、“稳油增气提效”，到 2018 年 8 月后政策提速明显，“加大勘探开发”导向趋强，以此为时间分界点，三桶油资本开支与国际油价相关性下降。
中石油页岩气产量后来居上，压裂设备市场值得期待。2019 年中国石油页岩气产量为 81.94 亿立方米，同比增长 92.2%，首次超过中石化；2020 年中石油页岩气产量为 116.1 亿立方米，同比增长 41.7%，中石化页岩气产量为 84.3 亿立方米，同比增长 17.0%，中石油页岩气产量增速继续领先中石化。以中石油西南油气田为例，2014 年西南油气田页岩气年产量仅 1 亿立方米，2020 年西南油气田年产页岩气超 100 亿立方米，页岩气产量规模位列全国第一。
2021 年油气价格快速上行，活跃钻机数恢复至疫情前的一半。自 2014 年经历了油价暴跌和新冠疫情的冲击，全球石油、天然气产能明显收缩。2021 年以来，在供给短缺、需求恢复的推动下，天然气、原油价格同向上涨，2021 年 10 月 WTI原油期货结算价一度突破 80 美元/桶，较 2020 年最低点涨幅高达 186%，IPE 英国天然气期货收盘价则一路飙升至 165 便士/色姆；此外，贝克休斯钻井数亦明显恢复。
冷冬能源需求增长，俄罗斯天然气输气走低，油气勘探维持高景气度。需求来看，此前美国海洋大气管理局（NOAA）预测今年冬天发生拉尼娜现象（持续异常偏冷现象）的概率大约是 70~80%，近期又上调至 87%。严冬将大幅扩大社会取暖需求，同时欧洲天然气库存已处于历史 3 年的最低位，库存快速消耗可能形成较大缺口。供给端来看，欧洲国家需要依赖储气资源丰富的俄罗斯输气，2020 年以后北溪 1 号、亚马尔-欧洲管道、联盟线输气量持续下降，且易受管道经过国家的政治因素影响。
压裂技术驱动北美页岩革命爆发，海外压裂设备升级市场空间巨大。据《BP 世界能源统计年鉴》数据，我国页岩气储量排名全球第一，美国位居次席，但我国矿井地质条件逊色于美国。美国页岩气开发在 2005 后进入爆发期，压裂技术驱动的完井成本改善是美国页岩气爆发式成长的重要原因，而我国页岩气开发恰逢这一关键时期。目前，美国存量 2400 万水马力的压裂设备，大部分设备将于 3~5 年内替换，有较大的更新替换空间，美国碳中和目标推出催化北美压裂市场对新能源压裂设备的需求。杰瑞股份等龙头厂商已领先布局北美市场，2020 年首套大功率涡轮压裂设备按期交付北美客户，具备充分参与海外市场的技术能力。
国家能源局在 2021 年页岩油勘探开发推进会上明确要求，将加强页岩油勘探开发列入“十四五”能源、油气发展规划。2021 年 2 月，中国石油集团公司召开 2021 年页岩油勘探开发推进会，集团公司党组成员、副总经理焦方正提出要全力加快推进页岩油勘探开发。2020 年我国非常规油气产量接近 7000 万吨油当量，在原油产量中占比超过 9%，其中致密油和页岩油年产量超 300 万吨，2030 年非常规油将占原油总产量的 20%。页岩油的施工方式和增产措施与页岩气相似，同样依赖于水平井+压裂增产技术，将成为拉动压裂设备的新增长点。
国产压裂设备厂商三足鼎立，民营龙头有望获得更大发展空间。在国家 863 项目的支持下，压裂设备及其关键部件柱塞泵已经充分完成国产替代。目前，国内压裂设备厂商包括：杰瑞股份、石化机械、宝石机械、北方重工、南阳二机、中油科昊、山东科瑞、三一重工等。其中，石化机械、杰瑞股份拥有数十年的技术积累与丰富井场经验，先发优势突出，占据压裂设备主要市场份额，宝石机械则凭借渠道优势，获得中石油一定份额的压裂设备订单。此外，三一重工等凭借灵活的付款方式在民营市场享有部分份额。我国正处于增储上产的关键时期，钻完井设备采购渠道趋于透明，杰瑞股份等技术领先、管理规范的民营设备龙头，有望获得更大发展空间。
2020 年全球机器人销量维持稳定，汽车、电气电子行业对全球工业机器人整体需求造成较大影响。截至 2020 年底全球工业机器人存量装机 300 万台，同比增长 10%。根据 IFR 数据，2020 年全球工业机器人销量 38.4 万台，同比增长 0.5%，近 5 年销量年复合增速 6.0%。据 IFR 预测，2021、2022、2023 年全球工业机器人销量分别为 43.5、45.3、48.6 万台，分别同比增长 13.3%、4.1%、7.3%。按下业分类，汽车、电气电子行业构成全球工业机器人市场的前两大需求，2020 年分别占比 20.9%、28.5%，合计占比超过 49%，2020 年汽车行业机器人需求同比下滑 21.6%，电气电子行业机器人需求同比增长 22.5%。
国内制造业高景气拉升自动化装备需求，国内市场反弹趋势明显。2020 年我国工业机器人销量 17.1 万台，同比增长 14.8%，2015~2020 年销量复合增速 22.7%。国内制造业由于疫情影响在 2020 年初遭遇短暂低迷，此后快速复苏，从 2020 年 3 月到 2021 年 8 月，我国制造业 PMI 连续 18 个月位于扩张区间。制造业经济有序复苏背景下，国内机器人产量表现出同向增长，根据国家统计局月度产量数据，2020 年我国工业机器人产量总计 23.7 万台，同比增长 19.1%，2021 年 Q1、Q2、Q3 产量分别为 7.9、9.5、9.5 万台，分别同比增长 127.2%、60.5%、42.1%。
我国工业机器人密度快速提升，对标制造业强国仍有较大差距。根据 IFR 数据，2017 年起我国工业机器人使用密度完成对全球平均水平的超越，2019 年我国工业机器人使用密度进一步提升至 187 台/万人，同比提升 33.57%。据国家统计局口径，中国制造业总量连续多年稳居世界第一，但 2019 年我国工业机器人使用密度在全球仅排名第15，新加坡、韩国、日本的工业机器人使用密度分别是我国的 4.91、4.57、1.94 倍，对标领先国家存在不小差距。
国内 SCARA 机器人需求增速较快，国内工业机器人本体市场仍被四大家族占据。2013 年至今，中国一直是世界上最大的工业机器人市场。从各机种分布来看，2020年六轴机器人（≤20kg）仍然是占比最大的机种；国内新兴行业增长较快，新兴行业的自动化基台对 SCARA 机器人需求较多，因此 SCARA 机器人是我国市场同比增速最快的机种；从内外资品牌分布来看，2020 年内资品牌机器人销售 4.9万台，同比增长 8.7%，市占率为 28.7%，同比下滑 1.6 个百分点。
控制器、伺服电机、减速机是工业机器人最主要的三类核心零部件，约占工业机器人成本的 70%。控制器是工业机器人的大脑，一般成熟机器人厂商选择自行开发控制器。伺服系统是工业机器人的动力来源，据 MIR 数据，2021 年上半年国内伺服系统市场前五大供应商分别为：汇川、安川、台达、松下、三菱，合计占比超过 50%。减速机是工业机器人的关节，纳博特斯克、哈默纳科在 RV 减速机、谐波减速机的市场份额分别超过一半，RV减速机市场中国产品牌：双环传动、南通振康、中大力德份额居前，绿的谐波在国内谐波减速机市场占比领先。
国外核心零部件供应商对我国本体商供货价格往往超过给“机器人四大家族”的 50%。大部分本体供应商不具备成本优势，难以实现产品放量。具有核心零部件自主研制能力的本体商将有望利用其成本优势，更快跨过盈亏平衡点，实现盈利、放量。埃斯顿具备 80%以上核心零部件的自主研制能力：自身拥有成熟的伺服系统研制技术、收购 TRIO 获取先进的控制器技术、自主研发双曲面齿轮减速机替代低负载减速机。
国内系统集成市场规模在 1000 亿元以上，市场参与者众多且持续增长。据 IFR 预测，到 2022 年全球工业机器人销量将达到 45.3 万台，根据一般行业假设，工业机器人系统集成市场规模为整机市场规模的 3 倍，以 10 万元/台的工业机器人单价计算，到 2022 年全球工业机器人系统集成市场规模将超过 1359 亿元。
机器人系统集成项目定制化程度高，非标准化生产形成较高行业壁垒，跨行业复制难度大制约放量。因此，细分行业领域空间一定程度上决定集成商规模上限，汽车（汽车电子）、3C 等行业空间广阔，是系统集成商成长的绝佳沃土。机器人集成本质是对机器人进行二次开发，进行赋能工业应用。因此，在具有较高技术壁垒的细分领域深耕（如对精度、柔性、响应有较高要求的行业领域），获得的下业理解更具价值，参与者有望获得更强盈利能力。2021 年初受缺芯影响，汽车行业产量同比下行，2021 年 Q1、Q2、Q3 我国汽车产量分别为 638.3、640.7、576.4 万辆，分别环比变化-21.4%、0.4%、-10.0%。据国际统计局数据，2021 年 9 月我国汽车当月产量环比增长 26.1%；缺芯问题逆境翻转条件下，下游资本开支受限情况或有改善。
营收&利润：2020 年底金属切削机床行业主营收入、利润总额累计同比开始转正；2021 年 7/8/9 月主营收入累计同比为 49.28%/46.79%/42.34%，利润总额累计同比达到 126.34%/110.30%/123.20%（同比增幅收窄与去年同期 Q3 较高亦有关），行业经营质量与效益显著改善。
库存：2020Q3 开始去库存力度明显，2020 年产成品存货处于 2012 年以来历史低位。2021 年 9 月份行业产成品存货同比为 7.98%。
企业数量&利润率：2021 年 9 月，金属切削机床制造企业单位数达到了近年来最高的 914 家。企业数量扩张但行业利润率持续上行，2021 年 9 月利润率为 6.53%，达到了 2011 年以来最高点（一般维持在 3%-4%之间），行业盈利水平有所改善。
订单：重点企业订单饱满，2021H1 新增订单+在手订单明显增长。从中国机床工具工业协会重点联系企业的订单情况看：1）2021H1 协会重点联系企业营业收入同比增长 45.7%，相比 2019H1 增长 25%左右，两年平均增速为 13.5%。2）2021H1，金属加工机床新增订单同比增长 42.5%，在手订单同比增长 25.8%。其中，金属切削机床新增订单同比增长 41.0%，在手订单同比增长 20.6%。3）2021H1 金属加工机床产量同比增长 32.2%，产值同比增长 39.2%。其中，金属切削机床产量同比增长 30.7%，产值同比增长 41.0%。
重点企业在手订单充沛。受益于下游市场需求旺盛，刀具行业处于供不应求状态。1）2021 年以来，多家国内外刀具厂家发布涨价通知，产品价格上涨充分抵消原材料涨价对毛利率影响。2）根据相关公司公告，重点企业数控刀具产品在手订单饱满，刀具标准生产周期一般为 5~7 周左右，企业排产周期约为 1~3 个月，我们预计下半年行业依然会维持较高景气度。
高端市场依赖进口，核心部件自主程度不高。1）高端数控机床渗透率虽持续提升但仍处低位。2018 年我国高端数控机床国产化率仅约 6%。机床市场加速转型升级，国产高端市场潜力巨大。2）核心部件自主生产程度不高。数控机床核心部件包括数控系统、主轴部件、刀塔部件、尾座部件、导轨、丝杆和轴承等。其中高档数控系统价值约占高端数控机床成本的 20%-40%。目前国内高档数控系统主要依赖于国外进口，但国外高档数控系统的功能通常无法完全开放甚至是禁止对中国出口，从而使我国高端数控机床产业受制于国外。
在国家政策的支持与引导下，国内涌现了一小批研制高档数控系统的企业并实现部分国产化，但市场占有率不足 10%。核心部件绝大多数外购昂贵的进口产品，导致行业利润率偏低。若能在保持精度的前提下，自制或者采购国产零部件替代品，产品质量、稳定性、盈利水平会有大幅度抬升。3）国内五轴机床主要依赖从德国、瑞士、日本进口。国内五轴市场基本被德国德玛吉（DMG）、德国格劳博、瑞士斯达拉格、德国哈默等知名企业垄断，尤其是在航空航天和汽车领域。
从历史数据看，2011-2019 年金属切削机床进口占比并未大幅下降，未出现明显的替代迹象。2020 年金属切削机床进口额 49.0 亿美元，同比下降 14.9%，降幅较 2020 年前三季度收窄 3.5 个百分点。主要原因在于：1）我国疫情迅速得到有效控制，海外公司供给受限（难以进行现场安装调试）。2）龙头企业技术突破，产品质量提升，经客户验证后，客户对国产品牌接受度提高，推动国产机床对部分中高端海外机床实现替代。（报告来源：未来智库）
从 2020Q2 开始机床行业景气度维持高位，驱动因素在于：1）受益制造业高景气，订单大幅提升，行业供不应求；2）疫情加速国产替代；3）置换需求有较强托底作用。但本轮高景气与 2015 年有显著不同：1）随着 2020 年以来一批优秀民营企业上市，行业逐步从总量逻辑朝结构逻辑转变，集中度提升将是龙头企业未来业绩的重要驱动因素；2）从机床龙头企业排产情况来看，目前在手订单较为充裕，大设备或排产至明年一季度，Q3 排产数据环比 Q2 基本持平；3）海外卫生形势恢复进度仍不及预期，受疫情影响，海外企业供给受限，带来较大缺口，国内龙头企业迎发展良机，切入中大型客户进程或将提速。我们认为在国家对工业母机政策的支持下，我国的数控化率会逐步接近先进国家水平，高端数控机床加速国产替代，格局持续优化、集中度提升，行业有望进入全新发展期。
行业逻辑：刀具行业“宽赛道，高壁垒，好格局”。刀具是工业品耗材，需求相比机床更为稳定，我国刀具市场消费额近年来保持平稳。1）市场空间大：全球硬质合金刀具市场空间约 1500 亿，国内市场空间超过 200亿。2）行业壁垒高：一是技术壁垒，刀具生产环节工序多、控制参数多、knowhow 工艺多，刀片结构设计、基体材料成分设计、涂层技术都有很强的壁垒；二是资金壁垒，设备投资高，尤其是压制设备和涂层设备价格昂贵。研发费用高，海外龙头历经近百年依旧保持高研发投入。3）竞争格局好：据中国钨业协会统计，按照 2019 年产量口径，国内硬质合金数控刀片企业 CR4 超过 70%，龙头企业2021~2023 年均有新产能规划，我们预计未来行业集中度会进一步提升。
进口替代：逻辑持续兑现，未来对日韩刀具替代确定性高。国产刀具整体切削性能已接近或达到日韩刀具水平，销售模式和日韩刀具厂商十分接近，二者存在较强竞争关系，日韩公司在解决方案能力上要优于国内企业。当前日韩刀片的性价比可能要高于国产刀片，但是差距在逐步缩短。我国硬质合金刀具高端市场欧美、日韩、国产三分天下，进口产品中欧美、日韩各占一半。国产刀具近年来发展迅速，部分优势产品精度和稳定性已经和日韩产品接近。若能对日韩厂商逐步实现替代，将为国内硬质合金刀具市场带来可观增量。
需求端：长期看，四大驱动因素支撑硬质合金刀具需求高增长。1）我国机床数控化率有翻倍空间，数控刀具消费增长潜力足；2）国内刀具消费额占机床消费比例偏低，增量空间巨大；3）高端市场延伸，进口替代提速；4）对标海外，硬质合金刀具渗透率仍有提升空间。我们预测 2021E~2025E 国内厂商硬质合金数控刀片总需求为 3.76/4.92/6.34/8.14/10.43 亿片。2021~2023 年CAGR=30%。
供给端：1）2020 年株洲钻石、华锐精密、欧科亿、厦门金鹭硬质合金数控刀片产量分别为 7994、5797、5549、3285 万片。我们假设 2020 年 CR4 和 2019年持平，约为 74%（考虑 2020 年初疫情影响，测算偏保守），据此推算 2020年国内企业硬质合金数控刀片产量约为 3.01 亿片。2）国内四家龙头公司扩产计划持续到 2022~2023 年，根据新产能规划，我们预测 2021~2023 年四家龙头企业硬质合金数控刀片产量合计为 2.87/3.75/4.40 亿片。3）假设除 TOP4以外其他厂商 2020~2022 年受益于行业高景气度，产量增速分别为20%/15%/15%，2023 年以后产量维持 10%的年均增速。则我们预计2021E~2025E国内厂商硬质合金数控刀片总产量为3.74/4.74/5.49/5.95/6.52亿片，2021~2023 年 CAGR=21%；2021~2025 年 CAGR=15%。4）此外受疫情影响，海外企业供给受限，将带来较大缺口。
供需展望：根据以上测算，我们预计未来几年国内硬质合金数控刀片供给将持续处于紧平衡状态。
从激光产业链来看，上游为光纤激光器及光学元器件、光学材料、数控系统等辅助器件，国外主要的厂商有美国的 IPG 公司、相干公司、德国通快公司，国内的主要有锐科激光、创鑫激光、杰普特等；中游为激光系统集成设备，国外企业主要有德国通快、日本 AMADA、意大利 PRIMA，国内的厂商主要有大族激光、华工科技、联赢激光等；下游是各类细分应用领域，包括汽车、钢铁、船舶、航空航天、消费电子、高端材料、半导体加工、机械制造、医疗美容等行业。
2020 年中国激光设备市场规模为 770 亿。