机械行业研究与2022年投资策略:寻找创新之“矛”与盈利之“盾”

1、机械行业回顾和展望

1.1、 固定资产投资增速回落,制造业保持景气

2021 年 1-9 月国内固定资产投资累计同比增长 7.3%;分项来看,基建投资、制 造业投资、房地产投资、采矿业投资增速均有回落,而制造业投资的表现好于其 他领域,对机械设备行业需求形成支撑。2021 年 1-9 月基建投资完成额累计同 比增长 1.5%,房地产投资累计同比增长 8.8%,采矿业投资累计同比增长 6.2%, 制造业投资累计同比增长 14.8%。

受疫情影响,制造业投资基数较低,各细分领域投资同比增速回升显著。金属制 品、化学纤维制造业、铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业、专用设备 制造业等领域投资力度大幅提升,1-9 月累计同比增长均超过 25%;除皮革、毛 皮、羽毛及其制品和制鞋业、家具制造业和汽车制造业的固定资产投资累计同比 呈小幅下滑,1-9 月其他领域累计同比均呈现增长态势。

1.2、 机械行业经营状况改善,子行业持续分化

根据申银万国一级行业分类,2021H1 机械设备上市公司合计实现营收 8678.85 亿元,同比增长 35.1%;归属于上市公司股东的净利润 707.66 亿元,同比增长 57.0%。随着国内疫情控制得力,海外出口需求强劲,机械行业业绩复苏较为显 著,上半年营收和利润均实现较好增长。

根据申银万国三级行业分类,金属制品、磨具磨料、制冷空调设备、其他专用机 械营收增速超 50%,其余子行业均有所提升;机床工具、纺织服装设备、金属 制品等利润提升显著,除机械基础件,其余子行业利润规模均有所提升。整体来 看,由于去年低基数影响,2021H1 机械板块子行业业绩全面增长,部分子行业 表现亮眼。特别是机床工具受益于行业周期回暖,延续去年下半年增长态势,质 量效益改善,利润增速大幅提高。

1.3、 机械行业股价表现复苏,估值位列中游

2021 年前三季度机械行业整体股价表现位于中游,相较于上游周期行业的高弹 性,机械行业整体保持平稳。根据申银万国一级行业分类,截至 2021 年 9 月 30 日,机械设备指数上涨 7.8%,在 31 个行业中排名第 9 位,较沪深 300 指数高 14.4pct。

截至 2021 年 9 月 30 日,机械设备板块市盈率(TTM,剔除负值)为 24.9 倍, 位于 31 个行业中排名第 14 位。当前估值水平较年初估值高位有所回落,但较 年内低点已有明显复苏,配置价值凸显。

2、工程机械:增速回落,长期成长空间广阔

2.1、 挖掘机月销量出现同比下滑

2021 年 1-9 月,国内企业累计销售挖掘机 27.9 万台,同比增长 18.1%;2021 年 1-8 月累计销售汽车起重机 4.2 万台,同比增长 11.6%。但从 5 月开始,挖掘 机和汽车起重机的月度销量同比开始出现下滑,其中 9 月挖掘机同比增速下降22.9%;8 月汽车起重机同比增速下降 53.5%。叉车销量表现持续亮眼,1-8 月 累计销售 75.6 万台,累计同比增长 58.4%,其中 8 月同比增长 34.7%。

挖掘机和起重机销量下滑有去年基数较高的原因,也有自身发展周期的影响。9 月国内小松挖掘机使用小时数为 102.2 小时,同比下降 18%,也印证了行业景 气度有所下滑。

受疫情影响,2020Q1 基建和地产投资基数较小,2021Q1 累计同比增速较高; 2021 年 9 月基建和地产固定资产投资累计同比增速分别回落至 1.5%/8.8%。上 半年地方专项债发行滞后,基建项目开工受影响;截止 2021 年 9 月,地方专项 债累计发行 2.37 万亿,同比下降 29.7%。原材料价格大幅上涨,导致下游部分 行业开工意愿下降;截止 2021 年 9 月 30 日,螺纹钢价格已从年初的 4402 元/ 吨上涨至 5899 元/吨,涨幅达 34%。

2.2、 专项债发行有望提速,新基建投资持续提振内需

21 年 7 月底的政治局会议强调,经济恢复仍然不稳固、不均衡。光大宏观团队 认为,后置的财政发力有望持续至明年,平滑经济波动,发挥稳增长效力。“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”,表明中央在督促地方政府为后续财政发力储备项目,对冲四季度后国内经 济面临的下行风险。“统筹做好今明两年宏观政策衔接”,一方面,意味着今年 12 月可能提前下达 2022 年的专项债发行额度;另一方面,也说明今年下半年将 提前准备明年的落地项目,积极发挥财政对经济的支撑作用。

我们预计,年内已下达的专项债额度将发行完毕,后续专项债发行有望提速,以 完成今年底明年初形成实物工作量的要求。随着专项债发行的提速,预计下半年 专项债投向基建比重将高于去年同期,这将支持基建投资反弹。工程机械销量有 望随基建投资的拉动,直接受益。我们认为,专项债发行提速的预期,边际上提 升了工程机械销量的预期,是支撑工程机械销量反弹的基础。

长期来看,在“内循环”大背景下,“两新一重”等新基建投资将持续提振工程 机械需求。“两新一重”是指新型基础设施建设,新型城镇化建设,交通、水利 重要工程建设。“两新一重”是国家主导、企业积极参与的建设,能够有效稳定 市场预期,保障经济平稳发展,增强未来经济竞争力。

加快新型基础设施建设。新型基础设施建设是实现国家生态化、数字化、智能化、 高速化、新旧动能转换和建立现代化经济体系的重要手段。加快新基建步伐,能 同步推动传统基建建设,提升中国人民生活水平,增强中国未来竞争力。

加快新型城镇化建设。新型城镇化建设是改造中国人口结构、提高人口素质、推 动现代化转型的重要方法。加快新型城镇化建设步伐,能带动房地产相关行业的 增长,稳步扩大内需。

加快交通、水利重要工程建设。2020 年上半年,发改委审批核准 54 个固定资产 投资项目,总额达 4944 亿元,主要集中在交通、水利、能源等基础关键领域, 为中国经济发展提供全面长足动力。

2.3、 机器替人趋势确定,工程机械渗透率提升空间较大

我国老龄化程度逐步加剧。根据 1956 年联合国《人口老龄化及其社会经济后果》 确定的划分标准,当一个国家或地区 65 岁及以上老年人口数量占总人口比例超 过 7%时,则意味着这个国家或地区进入老龄化。国家统计局统计数据显示,2000 年我国 65 岁及以上老年人口就已达到 7%,正式进入老龄化,截至 2020 年末, 这一指标更是达到 13.5%,老龄化程度进一步加深。同时,第七次人口普查数 据显示,2020 年中国总和生育率为 1.3,低于国际社会通常认为 1.5 的警戒线。

2000-2018 年,我国城市化率由 35.9%增长至 59.2%,提升明显,但与发达国 家仍有不小差距。2018 年,美国和日本的城市化率分别为 82.3%/91.6%,较我 国高出 23.1pct/32.4pct。随着人口老龄化的加剧,从劳动力供给和成本的角度来看,未来城市化建设势必采取更多的工程机械来替代人力,因此工程机械渗透 率仍有较大的提升空间。

2.4、 海外出口增长强劲,长期潜力巨大

工程机械出口增长保持强劲,国内企业海外开拓卓有成效。2021 年 1-8 月,工 程机械出口金额累计值达到 207.8 亿美元,同比增长 57.3%。其中,8 月出口实 现 29.4 亿美元,同比增长 63%,出口态势持续向好。

1-9 月,挖掘机出口销量达到 47,026 台,已超过去年全年,同比增长 98.5%。 其中,9 月出口销量实现 6151 台,同比增长 79.0%;同时,挖掘机月度出口台 数占比达到 30.6%,连续两个月稳定在 30%以上。

工程机械海外市场空间广阔。根据工程机械行业年鉴数据,2019 年全球工程机 械市场销售额达 1067 亿美元,其中中国市场规模为 243 亿美元,占比为 22.8%, 海外市场空间广阔,出口潜力巨大。

出口比例远低于海外龙头,长期潜力巨大。国内工程机械企业由于国内市场近年 需求增长强劲,尽管海外收入也有所增长,但增速远低于国内,因此出口占收入 比例有所下降。对比卡特彼勒、小松等国际龙头,我国工程机械企业在海外市场 的收入占比还很低,其中固然有中国市场较大的原因,但影响有限;国内龙头的 海外收入规模、占比均有巨大的提升空间。

展望未来,随着国内工程机械销售增速在高基数基础上,增速逐渐降低;海外业 务回归高增长,意味着海外收入占比将出现明显提升。对比卡特彼勒、小松等国 际龙头,我国工程机械企业在海外市场的收入占比还很低,海外收入规模有巨大 的提升空间。三一重工、中联重科、徐工机械等国内龙头通过并购等方式,对海 外业务布局较早,未来有望获得更高的成长。

2.5、 工程机械液压件:内循环加速进口替代

泵月产量呈上升趋势,2021 年 7 月产量达 1990 万台,同比增长 16 %,处于历 史高位。阀门单月产量波动较大,2021 年以来,同比小幅增长,总体保持稳定。 在内循环大背景下,工程机械主机行业景气度有望持续,将继续拉动上游泵阀需 求增长。

泵阀产品竞争力提高,进口替代加速。2020 年以来,泵、阀进口金额基本保持 稳定,出口金额呈现上升趋势,贸易顺差逐渐扩大。我国泵阀行业获政策支持力 度较大,产品在服务、性价比方面存在优势;内循环大背景下,国内龙头企业不 断提升技术水平和产品竞争力,进口替代加速;国内经济率先从疫情中复苏和海 外后疫情时代复工复产提供有利机会,市场空间巨大。

在“内循环”大背景下,工程机械液压件将在政策、研发、价格优势等多因素驱 动下,不断提升技术水平和竞争力,进口替代已成未来趋势。

政策推动进口替代。近年来,为支持液压行业发展,我国陆续出台了《中国制造 2025》、《工程机械行业“十三五”发展规划》、《液压液力气动密封行业“十 三五”发展规划》等政策及措施,在税收等方面为高新技术液压企业提供优惠, 有效促进了行业发展。工程机械行业“十四五”发展规划正式发布,“内循环” 高层定调,产业升级、高端零部件补短板政策将极大推动工程机械液压件等高端 零部件进口替代。

研发驱动进口替代。工程机械液压件厂商加大研发投入,在技术含量和产品可靠 性上不断突破,产品竞争力显著提升。以国内龙头企业恒立液压和艾迪精密为例, 2017-2020 年二者研发费用率均保持在 4%左右,研发费用年均复合增长率分别 为 35.2%和 61.5%,持续高增长。在持续的研发投入推动下,其工程机械液压 泵阀等产品成功进入了知名品牌中大挖等高端产品配套供应体系。

疫情促进进口替代。2020 年下半年以来,国外疫情严重,高端零部件产品供不 应求,促使主机厂购买国内零部件以应对国外供应偏紧带来的缺口,为国内液压 件龙头企业实现进口替代提供有利机会。

当前,国内厂商的产品已经经过一段时间的市场检验,达到接近国际主流产品的 技术要求。与国外竞品相比,国内高端零部件有两点主要优势:1、性价比高, 国产厂家作为市场的新竞争者,在产品质量性能接近的同时有相对更低的价格, 性价比优势十分显著;2、供给稳定,当前国际政治局势不稳,疫情生产复工受 限,而国内厂商与国内市场同频共振,能够保证稳定供给。

因此,我们认为工程机械高端液压件进口替代已经形成趋势,且正在加速推进。 未来国内主流甚至国外部分市场都将由国产厂商替代,增量市场空间巨大。

2.6、 工程机械整机龙头仍有成长空间,液压件进口替代

潜力巨大 整体来看,随着下半年财政刺激政策推进,专项债发行提速,内循环基调下基建 投资回暖,以及“新基建”项目的刺激,我们预计工程机械行业的国内销量同比 增速有望见底回升。在海外,随着疫情逐渐得到控制,工程机械产品海外出口已 恢复高速增长,替代国外品牌的大趋势仍然延续,海外出口成长空间还非常广阔。

我们预计未来几年将是工程机械液压件,特别是泵阀类和马达类产品迅速替代进 口的黄金时期。国内企业将从市场的新进入者向主要参与者的角色转变,市占率 有望大幅提升。此外,优秀的国内企业在发展工程机械液压件之余,还有望进入 其他泵阀类市场,从而打开更大的发展空间。

3、锂电设备:新能源汽车高增长,锂电设备趁势扶摇而上

3.1、 锂电设备新一轮扩产,带动板块整体行情

2020H2 以来锂电设备行业板块整体表现良好。在锂电设备板块我们选取的主要 标的有先导智能、星云股份、杭可科技 3 家企业。2017 年锂电行业处于全面扩 张时期,锂电设备股价超额收益明显;2018-2019 年行业处于结构调整期,股价 韧性较强;2019-2020 年行业处于景气修复期,订单与股价滞后;2020-2021 年行业进行新一轮的扩产,股价普遍上涨。

3.2、 国内外新能源汽车政策推动,锂电设备市场需求逐 步释放

欧洲电动化趋势明显,政策性驱动发展。随着各大电池企业积极投建欧洲厂房, 欧洲车企产能释放加速。德国政府在2021H1已为27.3万辆新能源汽车提供12.5 亿欧元补贴,并将延长对电动汽车的补贴至 2025 年;奥地利政府从 2020 年 7 月 1 日起加大对电动汽车及电动单车的政府补贴力度,增加电动汽车消费者的补 贴至 5000 欧元,并且给予电动单车消费者最高 1200 欧元的补助;西班牙政府 也相应提高了“MOVES 2020”计划的补贴资金。

传统车企拓展布局,丰田 RAV4 与特斯拉 Model3 驱动 21 年 6 月新能源汽车渗 透率上升。2021 年起,美国传统车企积极推动新能源车型布局,与美国新能源 市场龙头企业特斯拉共创新能源车型销量新高。2021 年 6 月,美国新能源车渗 透率高达 3.8%,其原因主要有:1.丰田 RAV4 大幅放量,21 年 6 月销量达 2875 辆,贡献 0.23%的渗透率,渗透率环比增长 0.2pct。2.特斯拉 21 年 6 月 Model 3 销售突破 1 万辆,占新能源汽车总销售量 21.6%,贡献渗透率 0.81%,渗透 率环比增长 0.2pct。在国内,由于特斯拉“刹车事件”,销量受到一定的影响, 故特斯拉对国内新能源汽车市场的影响与美国相比参考意义不大。

美国补贴政策持续加码,电动化趋势势不可挡。《美国清洁能源法案》中提出的 上调 7,500 美元/车的电动车税收抵免上限远超市场预期,预计未来增速显著提 高。美国政府放宽汽车制造商所享受的 20 万辆税款补贴,直至电动车占当年汽 车销量 50%以上,退税补贴才会下调。政府同时提供 1000 亿美元消费者返现, 促进交通电动化发展。

我国新能源汽车销量在 19 年部分月份出现一定下滑,但发展前景依旧可观。由 于国五切换国六打破了原有的燃油车价格体系,提前透支汽车消费,2019 年 7 月我国新能源汽车销量下降至 8.0 万辆,同比降低 50.2%,之后 12 月回升至 10 万辆以上。2020 年受到疫情影响,一月份销量断崖式下跌至 4.6 万辆,3 月份 开始回暖,保持持续增长趋势,11 月销量突破 20 万辆,增长势头良好。2021 年销量逐月增长,除 2 月份下跌明显,3 月份起我国新能源汽车销量稳定在 20 万辆以上,9 月销量达到 35.7 万辆。

新能源纯电动汽车、乘用车是推动动力锂电池需求增加的主要动力因素。2020 年,我国新能源汽车中纯电动汽车、乘用车分别销售 111.6、124.6 万辆。其中 新能源纯电动汽车占新能源汽车销量的 81.58%,对锂电池需求扩张起到关键作 用。随着新能源汽车政策推广,纯电动汽车及乘用车渗透率有望进一步提高,带 动动力锂电池需求提高。

纯电动乘用车锂电池装机量显著提升,多家动力电池厂商加速扩产。2019 年以 来新能源车锂电池装机量呈现一定波动,2020 年 2 月起纯电动乘用车锂电池装 机量显著开始爬坡,2020 年 12 月达到峰值 8429.6MWh,与上月比增长 14.15%, 新能源汽车市场的持续景气带动锂电池装机量提升。2020 年以来,多家锂电池 厂如宁德时代、孚能科技、中航锂电通过融资提升自身扩产能力,电动化加速渗 透。

新能源汽车政策的推广及锂电池厂商的扩产带动锂电设备行业需求上升。各电池 厂商基于自身对未来需求的预期融资进行产能扩张,目前已形成相对集中的竞争 格局。新能源汽车与锂电设备关系密切,政府推广新能源汽车的政策加大上游动 力锂电池的需求,进而促进了锂电设备、电解液、正负极材料的扩产,锂电设备 厂商受益明显。

政策端加码推动推动新能源汽车加速渗透,动力电池市场需求旺盛。根据各国新 能源汽车销售情况和政策支持力度对 2021-2025 年动力电池需求进行估计,受 《清洁能源法案》推动预计美国新能源汽车销量加速增长,到 2025 年预计达到 233 万辆,CAGR 超 40%。

电动车市场快速增长拉动,锂电设备投资空间巨大。海外和国内新 能源汽车动力电池需求测算,我们尝试在合理假设下推导锂电设备年投资增量。 假设动力电池生产企业的产能利用率维持在 65%;每 GWh 锂电设备对应设备投 资额2亿元;动力电池提前一年投资设备对应下一年度电池增量需求。预计 21-25 年动力电池需求
299.2/445.7/629.8/866.2/1163.6GWh,对应锂电设备总投资规 模
920.5/1371.4/1937.9/2665.3/3580.3 亿元,则 21-24 年锂电设备增量需求分 别为 451/566/727/915 亿元。

3.3、 锂电设备供给端:动力电池厂商扩张加速,优质锂 电设备供应商稀缺性凸显

锂电池生产流程复杂,电池质量和安全性要求高精度高稳定性锂电设备供应。锂 电池结构复杂,包括正负极、隔膜、电解质、导电剂、集流体和黏结剂等成分, 电池工作涉及正负极电化学反应、锂离子传导和热传递等反应。锂离子电池对产 品质量和安全性要求高,要求锂电制造设备具备高精度、高稳定性和高自动化水 平。锂电设备是指将正负极材料、隔膜材料和电解液等原料通过有序工艺生产制 造锂电池的设备。锂电池存在圆柱电池、方形电池和软包电池等多种形态,不同 形态生产工艺存在差异,但整体制造流程大致相同,可分为极片制造(前段工艺)、 电芯合成(中段工艺)和电芯封装(后段工艺),相应可将锂电设备分为前段、 中段和后段设备。

前段工艺生产目标是完成正负极片的制造,主要包括搅拌、涂布、辊压、分切、 制片、模切等工艺,涂布是前段工艺的核心环节,涂布环节的执行质量对锂电池 的一致性、循环寿命和安全性有重要影响,浆料厚度不一致会导致电池容量变化, 且在电池循环过程中析锂缩短电池寿命。涂布机的先进程度直接影响成品电池化 学性能的优劣和良品率,是前段工艺的核心设备。

中段工艺生产目标是完成电芯制造,本质上是装配工序,即将前段工序制成的极 片与隔膜电解质等有序装配,具体工艺涉及卷绕/叠片、注液和封装。卷绕是中 段工艺的核心环节,卷绕的松紧差异会导致卷绕出的电芯存在不均匀拉伸形变, 电芯产生分层或者褶皱影响成品一致性。卷绕机是中段工艺的核心设备,卷绕机 的张力控制、自动纠偏技术和卷绕速度是判断设备先进程度的关键指标。

后段工艺生产目标是完成化成封装,具体工艺包括化成、分容、组装。前中段工 艺已形成电芯功能结构,通过后段工艺将电芯激活,经过检测、分选和组装生产 性能稳定且安全的电池产品。化成和分容是后段工艺的核心环节,均可用充放电 机(化成分容柜)完成,化成通过充电使电芯初始化,充电过程中锂离子插入石 墨负极发生电化学反应在负极表面形成 SEI 膜,SEI 膜的性能直接决定电池倍率 和自放电性能;分容环节通过电池充放电循环测定电池容量,筛选容量大于等于 设计容量的电池。为使电池性能稳定,化成分容环节会形成多轮充放电过程,锂 电池化成分容过程对电压和电流要求严格,电压和电流的高精度控制是评价化成 分容柜先进程度的关键指标。

动力电池厂商扩产加速,平台型锂电设备公司受益全面,具有技术优势的锂电设 备商同样迎来发展机遇。国内锂电设备生产厂商中具备全产业链设备供应能力的 平台型公司数量稀缺,行业龙头公司已基本完成锂电设备全产业链生产布局,国 内厂商锂电设备产品多数集中于中后段工艺环节,中段电池组装焊接、后段化成 分容、检测、封装环节多数企业布局,前段极片制作设备较少公司参与。先导智 能是国内唯一具备全产业链设备生产的厂商,公司从中段卷绕机设备起家,卷绕 机设备取得技术领先后开始向前段工艺延伸,积极布局涂布机等前段锂电设备, 年 披露公司 2018 年成功研制涂布机,2017 年通过收购泰坦新动力实现对后 段设备的覆盖,由此公司形成锂电设备全产业链供应能力。

电池企业订单溢出利好一二线锂电设备企业,订单交付集中密集设备厂商交付压 力加大。动力电池新一轮扩产释放巨额锂电设备采购需求,锂电生产设备厂商订 单大幅增长。头部企业产能满载的情况下,具有技术和产品优势的锂电设备生产 厂商订单增长明显,绑定龙头电池厂商将迎来更大发展机遇。锂电设备属于非标准的定制化设备,在动力电池产能大规模扩张的情况下具有规 模化供应能力的锂电设备生产商有限,当前设备行业存在产能紧缺情况,锂电设 备进入卖方市场。

其次,优质设备产能稀缺,设备企业扩产速度相对滞后,扩产项目建设投产周期 较长,电池企业扩产加速要求设备企业设备交付速度加快,保证交付产品的质量 稳定性和时效性是设备生产企业面临的首要问题,目前各设备企业的交付日期大 部分集中在 2021 年,少量在 2022、23 年,交付日期集中,设备数量大,今明 两年按时交付压力大幅提升,对于企业的产能弹性提出高要求。在产能受限情况 下为按时交付订单,企业一方面需要增加员工数量提升现有设备产能,另一方面 或需要外包协助生产,外协费用和员工差旅费都将显著提升制造成本,导致利润 端承压。

4、半导体产品:成长空间广阔,IGBT国产替代正在进行

4.1、 IGBT 市场空间广阔,需求维持高增长

作为半导体行业的重要细分领域,功率半导体是电子装置中电能转换与电路控制 的核心。其中 IGBT 是功率半导体新一代中的典型产品,是工业控制及自动化领 域的核心元器件,在电力机车、高速动车组、地铁等轨道交通领域,新能源汽车、 风电、光伏、变频器等领域都有广泛应用。

全球功率半导体市场规模有望在 2024 年达到 524 亿美元。随着技术的更新以及 下游市场需求的增加,全球功率半导体市场规模总体呈正增长态势。据 IHS Markit 预测,2020 年全球功率半导体市场规模约为 422 亿美元,同比增速 4.5%,预计 2021 年将达到约 441 亿美元的市场规模。据 Omdia 预测,到 2024 年全 球功率半导体市场规模将达到 524 亿美元。

中国已成为全球最大的功率半导体市场。与发达国家相比,中国功率半导体行业 起步较晚,但在新能源、节能环保“十二五”规划等一系列国家政策的支持下, IGBT 发展获得巨大推动力,下游市场迅速崛起。IHS Markit 预测 2020 年中国 功率半导体市场规模达到 153 亿美元,占全球市场规模高达 36%,是全球最大 的功率半导体市场。

IGBT 增长势头强劲,为功率半导体市场的主要驱动力之一。IGBT 是诞生于 20 世纪 80 年代的功率半导体分立器件,进入工业应用虽然时间较晚,但市场规模 增长较快。自 2015 年后 IGBT 全球市场规模一直稳健增长,2019 年全球 IGBT 市场规模约为 62.7 亿美元,年均复合增速为 10.4%,大于功率半导体行业约 5% 的复合增速。

中国 IGBT 市场规模快速增长。随着新电源、节能环保等一系列国家政策的出台, 作为新能源汽车和工业机器的重要功率器件,国内 IGBT 市场迎来快速发展的窗 口期,我国 IGBT 市场规模快速增长,从 2010 年的 50.5 亿元快速扩张到 2018 年的 161.9 亿元,年均复合增速为 15.7%。

4.2、 IGBT 国产化率低,但正在逐渐提升

全球范围来看,IGBT 市占率前五企业均为海外厂商,占据了全球近 70%的市场 份额。根据 IHSMarkit 告,在 IGBT 模块市场,2019 年市占率排名前五的分 别为英飞凌、三菱、富士、赛米控和 Vincoteh,五家企业占据了全球 68.9%的 市场份额,整个 IGBT 市场竞争格局高度集中。除斯达半导外,前十其他厂商均 为国外企业。

全球 IGBT 市场国产化率较低。虽然中国 IGBT 市场需求增长迅速,但由于国内 企业起步较晚,基础薄弱,IGBT 模块大量依赖进口,市场主要由欧洲、日本及 美国企业占领。

IGBT 产业链公司运作模式可分为 Fabless、Foundry 以及 IDM。Fabless 模式 主要负责设计芯片电路以及最终的销售,将具体生产环节外包,在中国市场主要 厂商有斯达半导、中科君芯等。Foundry 模式主要负责主制造、封装或测试的 其中环节,主要厂商有上海先进、江苏宏微等。IDM 模式集芯片设计、制造、封 测多个环节于一身,全球龙头企业多为此模式,比如英飞凌、三菱等,在中国市 场 IDM 模式代表企业有中车时代电气、比亚迪等。

4.3、 IGBT 应用场景广泛,新能源汽车领域需求快速增 长

IGBT 依据电压等级不同,可划分为低压、中压和高压 IGBT,广泛应用于消费电 子、新能源汽车、新能源发电、轨交以及电 等领域。

IGBT 是轨交车辆牵引变流器及各种辅助变流器的核心器件。现代轨道交通装备 的核心技术之一是交流传动技术,而在交流传动系统中,牵引变流器是关键器件, 而电子电力器件中的 IGBT 则是牵引变流系统最核心的器件之一,是控制电能传 输、转换的核心芯片,也是实现列车高速、重载的关键基础。动车组列车根据型 号的不同,所需 IGBT 数量在 80-150 个之间。

在机车领域,公司产品已基本替代进口同类产品;在高铁和城轨地铁领域,公司 动车组和城轨地铁产品已实现部分替代进口同类产品。随着公司产品进一步研发 升级,未来有望获得国铁集团更多产品供货认证,动车组等产品的未来市占率有 望进一步提升,成长空间广阔。

IGBT 在新能源汽车领域中发挥着核心作用,是汽车动力系统的“心脏”。与传 统燃油车相比,新能源汽车没有发动机和启停系统,新增了电池、电机、电控核 心部件以及车载 DC/DC、电空调驱动、车载充电器(OBC)等电力电子装置。 在运行过程中,车载空调、OBC、逆变器、DC/DC、发电机等都有赖于 IGBT 对 电的频繁电压和交直流转换,都需要大量的 IGBT 器件。具体来说,IGBT 主要 应用于电机控制器、车载空调控制系统以及充电桩三个环节,直接控制汽车能源 直流交流转换、电压转换、频率转换等,是汽车电力电子的“心脏”。

IGBT 约占整车成本的 5%~7%。新能源汽车动力系统=电池+电驱(电机+电控)。 电控是新能源汽车产业链的重要环节,它接受整车控制器的指令,进而控制驱动 电机的转速和转矩,以控制整车的运动,相当于传统汽车的发动机。电控占整车 成本的 15~20%,是除了电池之外成本第二高的器件。IGBT 则是电控的关键部 件,约占其成本的 37%,因此 IGBT 在整车的成本中占比 5%~7%。

我国大力支持新能源汽车发展,新能源汽车、电动车、智能汽车将成为行业发展 趋势。从 2001 年开始,我国就开始研发新能源汽车,并推出一系列国家及地方 政府配套政策支持新能源汽车的发展。经过 10 多年的研发,我国新能源汽车实 现了产业化和规模化的飞跃式发展。2011 年我国新能源汽车产量仅为 8000 辆, 2020 年产量已经达到 137 万辆,占全国汽车产量比重的 5.4%。2020 年 2 月, 我国国家发改委等 11 部委联合印发《智能汽车创新发展战略》,将“到 2025 年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、基础设施、法规标准、产品监管和 络安全体系基本形成”以及“展望 2035 到 2055 年,中国标准智能汽车体 系全面建成、更加完善”定位战略愿景,政策内容全面覆盖智能汽车发展的主要 方面及核心矛盾,预计将对中国智能汽车产业的生态构建和发展形成显著推力, 进一步确立了全球汽车电动化趋势。

在传统汽车向新能源汽车过渡中,功率半导体增量最为明显。功率半导体作为汽 车电气的核心,是电动车中成本仅次于电池的第二大核心零部件,在汽车引擎中 的压力传感器、驱动系统中的转向、变速、制动以及车顶、仪表盘等仪器的运作 控制等方面均发挥着重要作用。根据 Strategy Analytics 统计,2019 年传统内 燃汽车功率半导体用量为 71 美金,占比为 21%,而在纯电动汽车中,功率半导 体用量为 387 美金,占比达到 55%,是传统内燃汽车用量的 5.5 倍。

4.4、 IGBT 产能不足,供不应求驱动行业高景气

8 英寸晶圆代工资源紧缺,IGBT 扩产受限。国内较多 IGBT 厂商采用 Fabless 模式将 IGBT 具体生产环节外包,这就需要晶圆代工厂的合作,而晶圆代工产能 的持续紧张也是限制 IGBT 产能扩张的一大因素。根据 SEMI 数据,2007 年全球 8 英寸晶圆产线达到 200 条,2008 年之后受到金融危机的影响,8 英寸晶圆产线数量不断下降,2016 年,产线数量仅为 188 条。此后,虽然近年来产线数量 逐渐回升,但仍无法填补产能的空缺。

车用市场高景气加剧 IGBT 产能供求矛盾。2021 年 7 月 EVTank 发布的《全球 新能源汽车市场中长期发展展望(2030 年)》上调 2025 年全球新能源汽车销 量至 1800 万辆,并展望 2030 年达到 4000 万辆。EVTank 上调销量目标数据的 主要原因在于中国新能源汽车市场的进展远超预期,其预计 2021 年中国市场新 能源汽车的销量将达到 280 万辆左右,约为 2020 年中国市场新能源汽车销量的 2 倍。车用市场的高景气在需求端上加剧 IGBT 供不应求的局面。

5、油气设备与油服行业:景气度向上,油气价格上涨只是其中一个驱动因素

5.1、 疫情影响油气生产和运输,推动油气价格持续上涨

2020 年初至今的新冠疫情,改变了既有的油气供需格局。以原油为例,在 20 年疫情刚爆发的阶段,随着各地工厂停工,原油需求先受到明显冲击,供大于求, 原油库存高企,带来油价的暴跌甚至负油价。而进入 21 年,随着疫苗的推广, 以及部分国家实行常态化管控措施,全球原油需求出现明显反弹;但原油供给复 苏却明显滞后,导致 2021Q3 全球原油供需缺口扩大至 270 万桶/天,原油库存 下降,油价持续上涨。

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