自动化设备研究框架专题报告:国产替代趋势持续,外延绘就新成长曲线
东海证券·2024-12-08 13:28

报告行业投资评级 - 投资建议:虽然短期需求波动强化了价格竞争,但数智升级、国产替代的趋势仍有望持续。除了部分细分领域的前沿探索者,龙头的规模效应还将进一步显现。此外,国产龙头公司已具备能力为海外客户提供一体的自动化方案及咨询服务,有望随中国制造业出海进程共同成长。同时,基于下游市场的分析,自动化设备公司也在积极拓展新方向。关注汇川技术、埃斯顿等[4] 报告的核心观点 - 把握内销结构性机会,推进自动化设备国产替代。按照申万行业分类,自动化设备为机械设备下属二级行业,机器人、工控设备、激光设备为三级子行业。根据同花顺测算的行业平均营收增速,2021年后,自动化设备领域主要子行业成长放缓。短期内需求的波动虽然带来挑战,但也将加速行业的整合,自动化设备板块的市值表现分化。此外,今年国内还是有多个行业实现固定资产投资高增。从工业发展的长期角度看,设备自动化、智能化水平提升是趋势。设备更新政策引导企业提升关键工序数控化率,期待政策支持带动的需求落地。工业自动化核心产品集中在控制层、驱动层、执行层等领域,头部品牌打通上下游,根据客户行业特点提供一站式解决方案。近年来,国产企业在重点产品的市场份额逐步提升,定制化的产品迭代、高效响应的服务等构筑了向外资品牌竞争的优势[3] - 复盘海外,自动化设备企业随产业结构发展应时而变,构建新成长曲线。自动化设备定位为中游制造业,行业的发展不仅依赖于技术的突破,还需要匹配的应用场景,方能建立起可行的商业模式。以工业机器人为例,历史上日本汽车行业的快速成长,有效支持了工业机器人的需求。但随着日本某些传统优势工业的市场份额变化,日本工业机器人销售更加重视领域拓展、离散化需求的捕捉,以支持新时代下的销量增长。从龙头公司的发展进程看,以发那科为例,以数控系统起家,通过设立合资公司等方式,致力于成为全球化的平台型公司[4] 市场回顾与复盘 - 自动化设备内需有待企稳。短期看,自动化设备内需市场整体增速放缓。按照申万行业分类,自动化设备为机械设备下属二级行业,机器人、工控设备、激光设备为三级子行业。根据同花顺测算的行业平均营收增速,2021年后,自动化设备领域主要子行业成长放缓,其中机器人板块2024年前三季度平均营收同比下降。结合第三方咨询机构的测算,国内工业自动化市场规模增速亦反映出一致的趋势,在2021年的阶段性高峰后,有所回落。从代表产品看,据睿工业,2024H1国内低压变频器、通用伺服、PLC市场规模分别同比下降约7.8%、5.8%、15.8%[8] - 以工业机器人为例,量增但盈利回报率未必及时跟进。据国家统计局,2024年1-10月我国工业机器人累计产量同比增长13.3%。但综合行业产量和上市公司平均营收增速的情况看,某些工业机器人品牌面临着价格竞争压力。据同花顺,以算术平均法,计算机器人板块平均销售毛利率,该指标由2019年的35.0%回落至2024年三季报的26.5%。随着技术进步和零部件的国产化,中国企业对工业机器人的制造能力明显提升,对于传统工业机器人的基础配置已突破瓶颈走向成熟。但下游客户对固定资产投资趋于谨慎,需求波动,因而在某些供求错配或中低端的市场,工业机器人厂家为获取份额需要做出一定的价格调整[13] - 从外资龙头表现,看市场趋势:以西门子为例。自动化硬件需求仍待企稳,工业软件收入相对突出。从收入端来看,2024Q4数字工业板块收入同比下降18%,其中自动化板块收入同比下降26%,PLM(产品生命周期管理)软件收入同比增长7%,EDA(电子设计自动化)软件收入同比基本持平。自动化硬件业务仍然承压,尤其是工厂自动化领域仍在进一步去库存中,但订单水平好于2023Q4。从自动化硬件的业务来源来看,2024Q4西门子在中国区的订单同比增长11%,但由于分销商库存水平相对较高,收入端同比下降22%;受宏观环境影响,西门子在德国、意大利的自动化硬件订单弱于去年同期;美国区域订单同比增长12%,主要受益于离散工业领域的需求,但该区域收入同比下降16%。不过从全球整体看,2024Q4西门子工业软件收入同比增长4%。从数字工业板块下游行业分布看,汽车、机械制造行业是重要性居于前列的收入来源,制药及化学化工、食品饮料、电子及半导体、航空航天及军工亦是具有代表性的收入驱动力[17] 国产替代推进 - 工业自动化推进国产替代。工业自动化核心产品集中在控制层、驱动层、执行层等领域,头部品牌打通上下游,根据客户行业特点提供一站式解决方案。近年来,汇川技术等国产企业在重点产品的市场份额逐步提升,定制化的产品迭代、高效响应的服务等构筑了向外资品牌竞争的优势。短期内需求的波动虽然带来挑战,但也将加速行业的整合。自动化设备板块的市值表现分化。除了部分细分领域的前沿探索者,龙头的规模效应还将进一步显现。此外,基于下游市场的分析,自动化设备公司也在积极拓展新方向,如:汇川技术2024年前三季度新能源汽车部件业务收入约104亿元,同比增长约96%[35] - 发展回顾:代表产品已实现国产份额突破。国产替代是工业自动化行业发展的重要主线。从外部环境看,2020年国际供应链短期波动,凸显出国产品牌的交付优势,头部国产企业抓住契机,实现优质客户对接。同时,近年来国家政策也多次强调,致力提升核心零部件的自主化率。从行业趋势看,工业自动化行业应用广泛,把握关键下游的需求是实现收入增长的重要动力。过往几年国内光伏锂电等行业处于扩产期,国产自动化设备企业有效捕捉行业需求,推进产品创新,伴随新能源行业的发展而成长。从发展实力看,基于多年研发积累,头部国产企业的产品性能也有明显提升,部分产品达到与国际品牌相当的水平,且具备一定性价比。从2024年上半年的国内行业数据看,在低压变频、伺服系统、小型PLC、工业机器人这类代表领域,已有国产品牌跻身市场份额前三[43] - 推进国产替代:从产品端贴近客户需求。突破客户的关键:搭建丰富的产品矩阵,提供定制化的产品与服务。由于下游分散、项目多为非标属性,工业自动化厂商若想实现规模效应,需扩大产品种类的行业覆盖面,同时兼顾生产效率。除了产品技术的精进,基于行业特点提供灵活性的解决方案,其实是本土品牌可以较快实现份额提升的路径。以汇川技术低压变频器为例,通用变频器已形成型号较为齐全的产品序列,同时面向起重、风电、空压机等行业布局专用变频器产品。基于对细分行业的多年洞察和产品迭代,截至2024年上半年,汇川技术在中国低压变频器(含电梯专用变频器)市场实现份额第一。此外,公司在通用伺服领域也成功借助2020年以来的机遇,实现市占突破。工业自动化企业的定制化服务体现在研发、销售等多方面。如汇川技术,研发时即采用基于IPD的集成开发模式,在流程中坚持客户导向。销售时即围绕技术营销及行业营销同时展开,为客户提供组合式的解决方案[54] - 推进国产替代:以客户为导向布局研发。研发即以客户为导向,构建定制化的解决方案体系。提供定制化的产品方案,需对下游行业的重点生产环节、设备特性有充分了解。以汇川技术在纺织行业的产品方案为例,即布局有织造、针织与印染等多个领域。灵活响应的方案能力,始于定制化的研发。汇川技术的IPD集成开发模式已更新迭代,在分析宏观行业、战略规划、客户需求等因素的基础上,进行技术前瞻和布局。产品开发流程中,客户导向贯穿其中,同时重视共用基础模块的平台化建设,兼顾生产效率。以控制类产品为例,在协同软件、硬件平台的基础上,开发标准化产品,基于标准化成果再进行定制化研究[58] - 推进国产替代:完善产业链配套。产业链布局,切入重点行业,国产龙头实现伺服领域份额提升。以汇川技术为例,自2007年开始规划伺服领域布局,如今伺服系列产品已成为其自动化板块的重要收入支柱。通过收购整合及内部研发,汇川技术可实现伺服系统关键器件的自产。2011年,公司收购长春汇通,布局光电编码器技术。2012年,汇川技术与江苏微特利成立合资公司,即江苏汇程电机有限公司。借助微特利在电机制造领域的规模优势,汇川技术在伺服电机领域的产品供应得到支持,生产管理压力有所缓解。2013年,汇川技术收购宁波伊士通股权。宁波伊士通深耕注塑机控制器等领域,其产品与汇川技术的伺服驱动器、电机等产品配套销售,可提升整体解决方案的供应能力,为注塑机行业客户提供节能高效的电液伺服产品。海外方面,汇川技术在意大利布局研发中心,重点研究伺服系统底层算法。在专用伺服领域实现成功后,公司逐步增强面向通用领域的产品覆盖,如单轴及多轴的交流伺服系统、精密机电产品等,适用于电子制造、锂电、机械手、包装、机床等行业的自动化设备[62] - 完善销售团队与组织建设,捕捉市场需求。重视市场拓展与服务响应,实现客户突破。相较于外资品牌,国产品牌可从本地化需求入手,逐步建立竞争力。以汇川技术为例,多次进行组织变革,行业线营销与"战区"运作并行,着力建设适应数字化的网状组织。公司从行业特性入手,有针对性地提供定制化方案,因此在今年宏观经济波动的情况下,仍能把握传统行业的复苏机遇,通用自动化的先进、高端板块增长向好,份额提升。同时,区域化的团队作战,有利于高效把握离散订单。除了传统的自动化硬件产品推广外,公司致力于从生态链角度塑造品牌力,与食品饮料、玻璃、印刷包装等行业战略客户开展联合研发,补齐软硬件配套,推进数字化转型。此外,伴随国产企业出海潮流,公司积极挖掘潜在机会,探索与出海企业共同成长[67] 外延寻找新增长点 - 他山之石:日本工业机器人行业随产业结构发展应时而变。随着时间推移,日本工业机器人的销售结构也在发生变化。据同花顺转引自日本机器人协会数据,按用途合计计算工业机器人销量:日本工业机器人出口量从2013年的单年8万多台升至2023年的单年17万台左右,2023年内销量约为出口销量的四分之一。从日本工业机器人下游看,与2013年相比,2023年电子电路及3C、汽车及零部件、塑料制品领域的机器人销量占比有所下滑,机械设备、金属制品、其他领域的机器人销量占比提升,下游更加分散多元化。从全球范围看,日本某些传统优势工业的市场份额有所变化,在此背景下,工业机器人销售更加重视领域拓展、离散化需求的捕捉,以支持新时代下的销量增长[72] - 他山之石:以发那科为例,随产业结构发展应时而变。发那科不囿于本土市场,于20世纪70年代开始布局海外。与头部企业设立合资公司,成为其重要的出海方式之一。1976年发那科与西门子在美国设立合资公司,1978年与韩国货泉Hwacheon机床设立合资公司。1982年发那科与通用汽车设立合资公司GMFanuc Robotics Corporation,研发工业机器人以服务于美国汽车产线的自动化,在合作中持续升级机器人的精密控制技术,同时获得了在美销售份额的提升。1992年,发那科收购剩余股权,将GMFanuc Robotics Corporation变为全资子公司。致力于成为全球化的平台型公司。时至今日,发那科已在全球设立280多个服务网点,服务于全球100多个国家及地区的客户。从2024Q2的收入来源看,其日本本土收入仅占15.2%,美洲、欧洲区域收入占比分别为26.2%、18.8%,同比减少;中国市场收入占比同比提升至22.6%,中国以外的亚洲区域收入占比同比升至16.2%。从业务结构看,发那科虽然以数控系统起家,但当前机器人分部成为第一大收入来源。四大板块"机器人、FA工业自动化、智能机械(数控加工中心、精密电动注塑机等)、服务"相互协同,构建起自动化解决方案平台[77] - 国产龙头推进全球化布局。埃斯顿:借助多次收购,形成全球化布局。自2017年起,埃斯顿进行多次对外资企业的收购,整合先进技术、产能、营销网络,结合自身业务拓展,现已在全球布局有11个制造基地、75个服务网点,覆盖欧洲、美洲、东南亚等重点市场。从收入看,埃斯顿在实现对德国Cloos的并表后,海外实力明显提升。公司已具备能力为海外建厂客户提供一体化方案及相关咨询服务,有望伴随中国制造业出海进程共同成长[83] - 国产龙头推进全球化布局。汇川技术:寻找新的增长点,拓展海外市场。2019年-2023年,公司海外收入由3.4亿元增长至17.4亿元,成长动力强劲。从毛利率看,海外毛利率也高于国内,较好的盈利前景也驱动企业向外探索。2024年上半年,汇川技术海外总收入约9.5亿元,同比增长约17%,占其总营业收入约6%;海外收入中,新能源汽车零部件、智慧电梯业务收入各占40%。其中,电梯配套业务属于公司早期起家的传统业务,一方面随着供应跨国企业客户走向国际,同时自身也在进行电梯控制系统产品的推广。通用自动化业务今年上半年在海外收入中占比20%。在以欧洲为代表的高端市场,客户对产品性能、安全认证、品牌等较为看重,而在其他市场,通用自动化业务的拓展有赖于销售网络的进一步丰富。伴随着上游国产制造业客户(如OEM设备商、"一带一路"总包商等)的出海,公司的自动化业务拓展也有望迎来机遇[93] - 轻资产的海外探索:拾级而上,从通用产品的展会推广、拓展经销开始。以伟创电气为例,海外开拓持续推进,2019-2023年"一带一路"、亚非拉区域销售较好。公司1-9月总营业收入为11.6亿元,其中海外收入为3.2亿元,同比增长38.6%。伟创电气设有印度子公司,设有独联体、波兰、意大利等多个海外办事处及服务网点。从产品看,公司外销以技术成熟的通用变频器为主,同时辅以专机、一体机等,过往需求以一带一路等地区为主。同时,公司持续探索区域扩充。例如,对于欧洲这类技术要求较高的市场,公司已有诸多产品获得CE、STO认证,通过海外参展积极推广,建立代理合作[95] - 构建新动能:围绕产业链寻找外延增长点。持续关注潜力标的,孵化新动能。过往数年间,汇川技术进行多次收购,所涉领域包括工业自动化产业链、电梯行业、轨道交通、新能源汽车零部件等多方面,并基于业务规划新设子公司。与2014年相比,公司业务结构已经发生显著变化。变频器为汇川技术的传统业务,公司在早年抓住电梯行业的发展机遇实现跃升。2014年,公司变频器类产品收入为13.4亿元(占比约60%),其中电梯一体化相关产品收入为8.9亿元。当时,新能源类、运动控制类业务尚处于起步阶段,当年分别实现收入3.8亿元、3.0亿元。2024年前三季度,汇川技术通用自动化业务实现收入约109亿元(占比约43%),通用自动化产品也更为丰富多样,通用变频器、通用伺服系统、PLC及HMI分别实现收入约37亿元、约43亿元、约10亿元,工业机器人(含精密机械)实现收入约8亿元。今年以来,汇川技术新能源汽车类产品收入呈现高速增长,前三季度收入约104亿元,该板块已成为公司的第二大收入支柱[98] - 构建新动能:围绕产业链寻找外延增长点。汇川技术近年的部分收购事项及新设子公司事项。2013年,收购宁波伊士通40%股权。宁波伊士通以系统集成方式为注塑机行业客户提供电脑控制器、伺服驱动器、电机和液压油泵等产品。设立南京汇川工业视觉技术开发有限公司,介入工业视觉领域。设立上海默贝特,提高电梯行业解决方案能力。2015年,收购江苏经纬部分股权并增资。江苏经纬具备轨道交通牵引项目准入资质,初步建成了轨道交通牵引系统平台。2016年,收购上海莱恩部分股权并增资。上海莱恩设计、生产三轴以上数控机床的高精度滚珠丝杠,产品已在全电动注塑机、工业自动化设备、精密机床和高压开关箱等行业取得应用。设立苏州汇川联合动力系统有限公司。该子公司主要经营新能源汽车动力总成系统(包括电机控制器、电机、减速机、电源、充电设备、智能控制软件、车联网等产品)。2018年,香港汇川并购INOVANCE TECHNOLOGY EUROPE GMBH,注入海外高端CNC数控技术,完善产品方案。2019年,并购上海贝斯特,引入电梯配套产品,完善电梯产品方案。并购阿斯科纳科技,注入精密直驱电机高端技术。2021年,设立汇川新能源汽车技术(常州)有限公司,投资建设新能源汽车核心零部件项目,扩大产能。设立岳阳