智能制造行业研究：激光设备高景气_机器人迎来新机遇.docx

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1、智能制造行业研究：激光设备高景气_机器人迎来新机遇1. 行业概况1.1 智能制造含义智能制造是指具有信息自感知、自决策、自执行等功能的先 进制造过程、系统与模式的总称。具体体现在制造过程的各个环 节与新一代信息技术的深度融合，如物联网、大数据、云计算、 人工智能等。智能制造大体具有四大特征：以智能工厂为载体， 以关键制造环节的智能化为核心，以端到端数据流为基础和以网 通互联为支撑。智能制造涉及行业较多，我们立足“高技术+制造”选取申 万二级行业“自动化设备”为智能制造的代表指数进行分析。1.2 智能制造现状我国智能制造上游供给端的硬件与软件市场化率 仍然较低，中、低功率激光器等传统硬件供给相对

2、充足，但技术 含量较高的高功率激光器与智能传感器严重依赖进口。工业软件 依然被国际厂商主导，PLM(Product Lifecycle Management， 产 品 生 命 周 期 管 理 ) 的 普 及 化 程 度 较 高 ， MES （ Advanced Manufacturing Research，制造执行系统）的需求量最高。中游 智能制造企业中设备供应商（例如：谐波减速器、RV 减速器、 伺服电机等）毛利率相对较高，系统集成商与解决方案供应商毛 利相对较低。下游应用以汽车制造的需求最大，其次为 3C 电子。2. 市场回顾及展望2.1 市场回顾截至 2021 年 11 月份，机械设备行

3、业实现涨幅 14.7%，位列 申万一级行业的第 11 位。行业内部分化严重，通用设备实现涨 幅 25.99%，专用设备涨 16.68%、自动化设备涨 14.12%、轨交设 备涨 5.97%、工程机械受房地产表现不佳下跌 17.76%。各子行业公募基金配置比例低企，截至 2021 年 3 季度各子 行业公募基金配置比例由高到低分别为自动化设备 0.65%，处于 历史 28.58%分位；专用设备 0.46%，处于历史 52.17%分位；通 用设备 0.39%，处于历史 48%分位；工程机械 0.29%，处于历史 32%分位；轨交设备 0.05%，处于历史 15%分位。自动化设备与工 程机械 202

4、1 年前 3 季度均不受机构青睐，配置比例一直处于下 降趋势。专用设备和通用设备配置比例保持稳定，轨交设备配置 比例一直低位运行。机械设备行业指数近 5 年跑输沪深 300，近 1 年跑赢沪深 300 指数 19%。子版块除工程机械和自动化设备外，近 5 年走势均跑 输大盘。截至 2021 年 12 月 21 日，机械设备行业市盈率 TTM（整体 法，剔除负值）为 26.02 倍，在申万 31 个行业中排名第 13。子行业方面，截至 12 月 21 日收盘，其他自动化设备、工控 设备、机器人板块市盈率 TTM（整体法，剔除负值）已达 78.45、 54.58、49.27 倍，轨交设备 III、

5、金属制品、工程机械整机板块 市盈率 TTM（整体法，剔除负值）相对较低，分别为 18.85、16.96、 12.57 倍。智能制造（自动化设备）的 PE 整体较高。业绩方面，智能制造各子版块 2019 年以来营业收入增速均 有不同程度的上涨，增速最高的为激光设备和工控设备，2021Q3 增速分别达到 47.15%、43.02%。机器人和其他自动化设备营收 增速放缓，分别为 30.06%、16.01%。各子板块净利润表现良好， 工控设备和激光设备净利润增长较快，机器人净利润 2020 年受 疫情影响出现一定程度下降，2021 年逐步恢复。智能制造板块多处于中游制造业，2021 年受上游原材料涨

6、价影响，毛利率均出现不同程度的下滑，截至 2021 年 3 季度， 机器人、工控设备、激光设备、其他自动化设备毛利率分别为 27.31%、34.42%、30.79%、36.94%；净利率分别为 7.54%、13.63%、 11.98%、10.01%。2.2 后市展望截至 2021 年 10 月，高技术产业增加值增长 19.5%。其中，新能源汽车、工业机器人、集成电路产量分别增长 164%、51.9%、 40.2%，高技术制造成长迅速，结构优化逐渐明显。另外，钢材 和铝材是设备行业的重要原材料，2021 年原材料涨价冲击了智 能制造行业毛利率， 2022 年钢材、铝材等原材料涨价压力有望 得到缓

7、解，受益于成本改善，智能制造业盈利情况将进一步修复。 其次，政策赋能背景下，制造业转型升级以及速度将会 加快，多重逻辑下智能制造有望迎来黄金投资期。看好激光设备、 工控设备以及机器人。3. 激光设备3.1 激光设备现状激光是一种纯色、准直、高亮、同向、能量密度高的光子队 列，享有“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”等美誉。激光 广泛应用于材料加工与光刻领域、通信与光存储领域、科研与军 事领域、医疗与美容领域、仪器与传感器领域及娱乐、显示与打 印领域，其中材料加工与光刻领域、通信与光存储领域占比最大， 分别占整体规模的 45%和 28%。在材料加工领域，激光技术的应用 主要有三种形式，分别是

8、激光打标、激光切割、激光焊接。我国激光高端技术以及应用方面与美、德等制造业强国仍有 差距，美、俄、日等国在大部分领域已经完成了对传统制造技术 的替代，我国激光行业虽发展迅速但渗透率依然较低。激光加工设备的核心器件是激光器，近年来我国激光器获国 家大力支持发展迅速，市场渗透率逐年提升，低功率激光器基本 实现国产化，高功率激光器渗透率于 2018 年达到 34.48%。随着技 术逐渐升级，激光加工设备呈现出向“平民化”与“高端化”发 展的特点，应用渗透也在加快、变广。3.2 市场规模全球激光设备市场 ：2017-2019 增速保持在 7.5%左右，2020 年增速提升至 8.33，我们依旧采 用

9、7.5%的增速保守估计，得出 2021,2022E 全球激光设备市场规 模为 181 亿美元与 195 亿美元。近年来我国传统制造业正处于加速转型阶段，国家大力推进 高端装备制造业的发展，原有激光加工技术日趋成熟，激光设备材料成本不断降低，新兴激光技术不断推向市场，激光加工的突 出优势在各行业逐渐体现，激光加工设备市场需求持续增长。2015 年我国激光设备销售收入为 345 亿，到 2018 年达到 605 亿，预计 2021 年中国激光设备市场整体 销售收入为 770 亿元，且会持续稳定增长。3.3 驱动因素3.3.1 激光加工具有精密特性，更满足制造升级需求目前全球制造业正处在精细化、智能

10、化、定制化发展的道路 上，激光加工精密、柔性、热效应小的特点与制造升级的需求较 为契合，使得激光技术成为微加工领域的重要加工技术。随着我 国制造业水平的提高和精密化程度提升，并受到国家节能减排、 劳动力成本上升等因素的影响，传统产业业务转型的需求日益迫 切，需要新的技术和设备来提升生产效率和质量，激光技术及相 应设备将会受到更多的青睐。3.3.2 下游应用高景气，刺激行业加速发展（1）锂动力电池激光加工目前已广泛应用于锂电池生产的前段、中段、后段，具体包括焊接、切割、清洗等。以激光焊接在动力电池上的应用 为例，激光焊接的焊点小、效率高，易于实现自动化，并且有助 于提高电池生产的良品率，目前激光

11、焊接设备已成为动力电池生 产线的标配。碳中和背景下，汽车清洁能源化的发展趋势不可逆 转，我国当前新能源车的渗透率较低，仍有较大提升空间。锂电 池需求与新能源车需求呈正相关，同样具有较大提升空间。（2）消费电子目前主要消费电子产品包括：家用电器、数码相机、个人电 脑、平板电脑、手机等。随着社会经济的发展，消费电子范围逐 渐扩大，对生产设备的要求也越来越高。激光具有精度高、速度 快、不对基体造成损害等特点，符合电子产品对精度以及组装效 率的需求。消费电子的高市场需求对激光设备的发展具有提振作 用。4. 机器人4.1 机器人现状机器人按照用途可以分为工业机器人、服务机器人、特种机 器人，目前机器人行

12、业上市公司主要从事工业机器人相关业务。 工业机器人所需关键零部件包括控制系统（又称控制器）、伺服 电机、减速器等。其中，控制系统为工业机器人的“大脑”，直 接决定着工业机器人的稳定性与精确性，是工业机器人最核心的 部件。目前，控制器距离国际先进水平仍有较大距离。伺服电机 和减速器是工业机器人的心脏和四肢，直接影响机器人的响应速 度与柔性程度。目前，伺服电机和减速器仍大量依赖进口。工业机器人目前已经广泛应用于汽车制造业、电气电子设备 制造业、金属加工业、塑料和化学制品业、食品制造业等行业。 在国内市场形成了国产品牌与外资品牌的差异化竞争态势，外资 品牌在汽车制造业、电气电子设备制造业等对工业机器

13、人性能要 求较高的行业中占据统治地位，而国产品牌在其他行业的市场占 有率呈现逐步追赶、甚至反超的态势。我们认为，随着工业机器 人应用的推广、普及以及的逐步推进，国产机器人的市 场占有率有望进一步提升。4.2 市场规模中国电子学会预测，2021 年全球机器人市场规模有望达到 335.8 亿美元，2016-2021 年的平均增长率约为 11.5%。其中， 工业机器人 144.9 亿美元，服务机器人 125.2 亿美元，特种机器 人 65.7 亿美元，分别占整个行业的比例为 43%、37%、20%。随着疫情在全球范围内得到控制，机器人市场也将逐渐回暖，预计 到 2023 年，全球机器人市场规模将突破

14、 477 亿美元。4.3 驱动因素4.3.1 人口红利消退催生机器换人需求2021 年 4 月，中国人民银行在发布的关于我国人口转型 的认识和应对之策中统计显示，2019 年，中国的劳动力人口 （15-65 岁人口）占总人口的 70.6%，老年人口占 12.6%，少儿 人口占 16.8%；预计中国人口将在 2030 年达到峰值后趋于下降， 同时老年人占比继续增加，少儿和劳动力人口继续减少。根据测 算，我国人口红利期至 2030 年只剩下 9 年。人口红利逐渐消失， 自动化和机器换人成为发展趋势。4.3.2 制造业劳动力成本不断上升我国制造业劳动力成本逐年上升，企业压力越来越大，机器 人能够替代

15、人从事繁重复杂、重复、危险和污染环境的作业，而 且工作高效率更高。推进机器换人能够降低人工成本，长周期来 看能够提升企业经营效率。4.3.3 机器人装机量不断攀升全球装机量于 2018 达到高峰，录得 422000 台，随后两年受 疫情影响出现小幅下降，但仍然处于较高位置。我国装机量占全球装机量的比例一直在上升，截至 2020 年底达到 43.85%。受益 于国内疫情控制到位，2020 年度工业机器人的装机量较 2019 年 增加 19.86 个百分点。装机量不断攀升，意味着下游对机器人的 需求在不断提升。4.3.4 产业发展规划出台，机器人发展迎来新机遇工业和信息化部等十五部门于 2021

16、年 12 月 28 日联合印发 了“十四五”机器人产业发展规划。“十四五”机器人产业 发展规划提出，到 2025 年我国成为全球机器人技术创新策源 地、高端制造集聚地和集成应用新高地。“十四五”期间，将推 动一批机器人核心技术和高端产品取得突破，整机综合指标达到 国际先进水平，关键零部件性能和可靠性达到国际同类产品水平； 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 到 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。我国机器人产业经过“十三五”时期的发展，产业集群优势 初显，但距离国外先进

17、水平，依然存在技术积累不足、产业基础 薄弱、高端供给缺乏等问题。“十四五”机器人产业发展规划 的出台，将会从提高产业创新能力、夯实产业发展基础、增加高 端产品供给、拓展应用深度广度、优化产业组织结构五个方面综合推动我国机器人产业向中高端迈进。5. 重点公司分析5.1 锐科激光【主营业务】公司是一家专业从事光纤激光器及其关键器件 与材料的研发、生产和销售公司，产品及方案涵盖切割、焊接、 清洗、打标、表面处理、增材制造、精细加工等工艺环节；满足 钣金加工、汽车制造、轨道交通、航空航天、船舶工程、动力电 池、3C 电子、半导体、检测与遥感、医疗等行业客户需求。【投资亮点】锐科激光是国内光纤激光器龙头

18、企业，面对行 业发展机遇，充分发挥自身的竞争优势，在产业链垂直整合优势、 技术优势和品牌优势等方面提升公司综合竞争实力。公司积极布 局高功率和超快激光器领域，进一步打开公司成长空间。其中， 高功率激光器技术已达到国际领先水平，在国内市场正逐步替代 美国 IPG 等海外主要激光器厂商的产品。在超快激光器领域，市 场销量逐步提升，产品技术不断完善，未来将为公司经营业绩注 入动力。5.2 大族激光【主营业务】大族激光聚焦于激光技术，经过了二十多年的 发展和技术积累，已经具备了从核心器件、整机组装到工艺解决 方案的垂直一体化能力。【投资亮点】（1）目前拥有一支涵盖激光光源、自动化系统 集成、直线电机、

19、视觉识别、计算机软件和机械控制等多方面复 合研发队伍约 4800 人，具备快速切入机器人及自动化领域的先 天优势。（2）公司采长期坚持“激光+X”战略，不断拓展公司产 品种类和应用领域，受单个领域周期性波动的影响较小，多项业 务齐发力，长期增长动力足。5.3 绿的谐波【主营业务】专业从事精密传动装置研发、设计、生产和销 售的高新技术企业，产品包括谐波减速器、机电一体化执行器及 精密零部件。公司产品广泛应用于工业机器人、服务机器人、数 控机床、航空航天、医疗器械、半导体生产设备、新能源装备等 高端制造领域。【投资亮点】公司持续增加研发投入，在国内率先实现了谐 波减速器的工业化生产和规模化应用，打

20、破了国际品牌在国内机 器人谐波减速器领域的垄断。多年以来深耕精密传动领域，凭借 先进的技术水平、持续的研发投入、高精密的制造的能力、严格 的质量管控以及完善的产品体系，在行业内建立较强的品牌知名 度，成为国内领军企业。5.4 汇川技术【主营业务】公司聚焦工业领域的自动化、数字化、智能化， 专注“信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层”核心技术。 经过 18 年的发展，公司业务分为：通用自动化、电梯电气大配 套、新能源汽车电驱&电源系统、工业机器人、轨道交通牵引系 统。产品包括：变频器、伺服系统、控制系统、一体化专机、高 性能电机、编码器、工业机器人、精密机械、电驱&电源总成系 统、牵引系统等产

21、品与解决方案，广泛应用于工业领域的各行各 业。【投资亮点】公司掌握电机驱动与控制、行业应用等核心技 术，具备行业领先水平。在变频器、PLC、伺服系统、新能源汽 车电机控制器等产品上树立了领先的品牌形象。据睿工业统计， 2020 年公司低压变频器产品在中国市场的份额位于前三名，占 比约 12.1%（排名第一、二位的厂商及市占率分别是：ABB，14.3%； 西门子，13.0%）；通用伺服系统在中国市场份额位于第四名，占比约 10%（前三名厂商及市占率分别是：安川，11%；三菱，11%； 松下，10%）。5.5 埃斯顿【主营业务】始终专注于高端智能机械装备及其核心控制和 功能部件研发、生产和销售，是

22、目前中国运动控制领域极具影响 力企业及具有高度自主核心技术和核心部件的国产工业机器人 领军企业，覆盖从自动化核心部件及运动控制系统、工业机器人 及机器人集成应用的智能制造系统的全产业链，构建了从技术、 质量、成本、服务到品牌的全方位竞争优势。【投资亮点】（1）公司持续多年大力投入研发，保持高研发 投入比例，奠定了公司保持技术创新领先优势的坚实基础，持续 夯实公司核心竞争力。（2）埃斯顿 2021.12.29 日互动平台表示： 公司大客户拓展顺利，2022 年公司预计机器人出货量会超过 50% 增长，2025 年机器人出货量目标为 5 万台。为进一步支撑埃斯 顿发展战略，埃斯顿机器人智能产业园二期工程正在加紧建设中， 预计 2022 年底投入使用，伴随着二期工程投产公司利润率有望 进一步改善。