纳米技术在机械工程领域都有哪些基础知识?应用前景是怎样的?
文|江卿曻
编辑|江卿曻
前言
纳米技术是指在纳米尺度(10的负9次方米)下进行材料制备、工程设计和应用开发的一门科学与技术领域。随着科技的快速发展,纳米技术已经逐渐成为现代科学的热门话题。机械工程领域作为纳米技术的一个重要应用领域,正日益受到人们的关注。
纳米技术具有独特的物理、化学和生物学特性,使得其在机械工程领域有广阔的应用前景。首先,纳米技术可以改变材料的力学、热学和电学性质,使得材料具有更高的强度、硬度和导电性能,从而提高机械元件的性能和耐久性。
纳米技术都有哪些基础知识呢?在机械工程领域的未来又会怎样?
纳米技术在机械工程领域的基础知识
纳米是长度单位“纳米米”的简称,1纳米等于10^-9米。在这一尺度下,物质的特性和行为与宏观尺度下有着明显的差别。例如,纳米级材料具有较大的比表面积、高晶格能、尺寸效应和量子效应等特点。
纳米材料的合成方法主要包括物理法、化学法和生物法等,其中最常用的是化学合成法。常见的化学合成法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法等。这些方法具有合成条件温和、反应控制简单、产量高等优点,可以制备出具有各种结构、形貌和功能的纳米材料。
纳米材料的表征技术主要包括扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和拉曼光谱等。这些技术可以对纳米材料的形貌、结构、晶体学特征等进行全面的表征和分析,为后续的性能测试和应用开发提供了重要的基础。
由于具有较高的比表面积和尺寸效应,纳米结构在力学行为方面呈现出独特的特点。首先,纳米结构的弹性模量通常会随着尺寸的减小而逐渐增加。
其次,纳米结构在受力时容易发生局部变形和屈曲等非线性行为,从而导致其力学性能的不稳定性。此外,纳米结构在断裂时也表现出特殊的行为,例如裂纹的扩展速度比宏观材料更快,断裂韧性更低。
需要注意的是,由于纳米材料的表面效应和量子效应等特点,其力学性质的测定和预测十分复杂。因此,开展纳米材料的力学试验和数值模拟等方面的研究对于深入了解其本质和开发应用具有重要意义。
纳米技术在机械工程领域的应用
随着科学技术的不断进步,纳米技术在各个领域都展现出了巨大的潜力和应用前景。在机械工程领域中,纳米技术也得到了广泛的关注和应用。
纳米润滑剂是由纳米颗粒构成的润滑剂,具有优异的性能。在机械系统中应用纳米润滑剂可以降低摩擦、减少磨损,并增加机械系统的寿命和效率。
纳米润滑剂能够在机械部件表面形成一层均匀且致密的保护膜,有效减少机械部件之间的接触,并防止摩擦和磨损。此外,纳米润滑剂还具有良好的高温稳定性和化学惰性,能够适应恶劣的工作环境。
纳米传感器和元件是利用纳米材料的尺寸效应和特殊性质来实现高灵敏度和高精度的传感和控制功能的装置。
在智能机械系统中,纳米传感器和元件可以监测和测量机械系统的状态参数,并及时反馈给控制系统,实现对机械系统的智能化控制。纳米传感器和元件的应用可以提高机械系统的精确度、稳定性和可靠性,从而提高机械系统的性能和效率。
纳米材料由于其较大的比表面积和尺寸效应,具有比传统材料更高的强度和硬度。在机械工程领域,纳米材料的应用可以显著提升机械部件的强度和硬度,从而提高机械系统的负载能力和耐用性。例如,将纳米颗粒加入到金属基体中制备纳米复合材料,可以显著提高金属材料的抗拉强度、硬度和疲劳寿命。
纳米制造技术和微纳加工是利用纳米尺度的特殊性质和先进加工手段来制备精密零件和器件的技术。在机械工程领域,纳米制造技术和微纳加工可以实现对微小结构和复杂形状的精确控制,制备出高精度和高品质的零件和器件。
这些技术可以用于制造微型传感器、微纳机械系统等微小尺寸的装置,推动机械工程领域的微型化和精密化发展。
纳米技术带来的机械工程领域的挑战与机遇
纳米技术在机械工程领域的应用带来了一系列工程挑战。首先,纳米尺度下的制造和加工过程十分复杂,要求对材料和设备有更高的精确度和控制能力。同时,纳米材料的特殊性质和尺度效应也使得工程设计和优化变得更为困难。
为了解决这些挑战,科学家和工程师们不断开展研究,发展新的纳米制造技术和加工方法,提高对纳米材料和结构的控制能力。例如,采用原子层沉积和自组装技术可以实现对纳米材料的精确组装和制备。
纳米技术为机械工程领域带来了巨大的创新和发展机遇。首先,纳米润滑剂、纳米传感器和元件以及纳米材料等应用改变了机械系统的性能和效能。纳米润滑剂可以降低机械系统的摩擦和磨损,提高机械部件的寿命和效率。
纳米传感器和元件实现了对机械系统的智能化监测和控制;纳米材料提升了机械部件的强度和硬度,推动了机械系统的负载能力和耐用性的提升。此外,纳米制造技术和微纳加工为机械零件的制造过程带来了更高的精确度和可控性,推动了机械工程领域的微型化和精密化发展。
纳米技术在机械工程领域的应用也对环境和可持续发展产生了影响。一方面,纳米润滑剂的应用可以减少机械系统的能量消耗和损耗,提高能源利用效率,降低对环境的影响。另一方面,纳米材料的强度和硬度提升使得机械系统更加可靠和耐用,减少了部件的更换和废弃,从而降低了资源消耗和环境污染。。
纳米技术在机械工程领域具有重要的意义和潜力。通过不断研发和创新,纳米技术将为机械工程带来更高效、更精密的解决方案,推动机械系统的性能和可靠性提升。我们期待着纳米技术与机械工程领域的深度融合,为未来创造更多机遇和可能性。
纳米技术在未来的发展方向
随着科学技术的进步和人们对纳米尺度世界的深入探索,纳米技术在未来的发展前景非常广阔。以下是关于纳米技术发展方向的一些观点:
纳米材料作为纳米技术的基础和核心,其性质和应用对纳米技术的发展至关重要。未来的发展方向之一是对纳米材料的进一步改进。首先,可以通过改变纳米材料的组成、结构和形貌来调控其性能,实现更多样化的应用。
例如,设计制备特定结构的纳米材料,可以实现更高的力学强度、光学性能或电子性能。其次,可以通过合成新型的纳米材料,拓宽纳米技术的应用领域。例如,二维材料、金属有机框架(MOF)和纳米生物材料等新型纳米材料在能源、环境、医疗等领域具有广泛的应用前景。
同时,纳米材料的制备方法也需要进一步改进。目前已有的制备方法往往存在成本高、工艺复杂、产量低等问题。未来的发展方向之一是研发更高效、可扩展和经济实用的纳米材料制备方法。
例如,利用绿色化学合成方法、溶胶凝胶法、原子层沉积等新型制备技术,可以提高纳米材料的制备效率和质量控制能力。
纳米机器人是一种可以在纳米尺度上操作的微型机器人,具有巨大的应用潜力。未来的发展方向之一是纳米机器人的研究与应用。纳米机器人可以用于医学诊断、药物传递、组织修复等领域,为医疗保健带来革命性的变革。通过纳米机器人的精确控制和操作,可以实现对细胞和分子层面的治疗和干预,为个性化医疗提供更多可能性。
与此同时,自组装技术也是纳米技术的重要研究方向。自组装是指微小组件在无外部控制下按照特定规则组装成复杂结构或功能系统的过程。
通过自组装技术,可以在纳米尺度上实现大规模、高效率的组装制造,具有极大的潜力。未来的发展方向之一是进一步研究和优化自组装方法,实现更复杂、多样化的纳米结构和器件的组装制备。
纳米技术与其他领域的交叉应用也是未来的发展方向之一。纳米技术可以与材料科学、生物医学、能源、环境等领域相结合,产生协同效应,推动这些领域的发展。
例如,在能源领域,纳米技术可以用于开发高效的太阳能电池、储能材料和催化剂,从而提高能源转换和利用效率。在环境领域,纳米技术可以用于污染物的检测和治理,例如利用纳米传感器监测水质和空气质量,利用纳米材料吸附和分解有害物质。
纳米技术在未来的发展方向包括纳米材料和制备方法的进一步改进、纳米机器人和自组装技术的应用前景以及纳米技术与其他领域的交叉应用。这些发展方向将推动纳米技术在医疗、材料、能源、环境等领域的广泛应用,为人类社会带来更多创新和发展。
纳米技术在机械工程领域具有重要的意义和潜力。通过不断研发和创新,纳米技术将为机械工程带来更高效、更精密的解决方案,推动机械系统的性能和可靠性提升。我们期待着纳米技术与机械工程领域的深度融合,为未来创造更多机遇和可能性。
尾声
随着科学技术的进步,纳米技术在各个领域展示出了巨大的潜力和重要性。在机械工程领域,纳米技术的应用不仅为传统机械制造带来了革命性的突破,也为未来的发展提供了广阔的空间。
首先,纳米技术在机械工程领域具有重要的意义和潜力。通过运用纳米级别的材料和技术,可以实现对机械零部件的精确控制和改进。纳米材料具有优异的力学、光学、电学等特性,可以显著提高机械系统的性能。例如,在传感器领域,纳米材料的应用可以实现更高灵敏度的检测和测量。
此外,加强纳米技术与机械工程领域的交叉研究也是关键。机械工程需要与材料科学、电子技术等领域相结合,共同推动纳米技术的发展。例如,将纳米材料与传统材料相结合,可以实现新型机械材料的开发;将纳米电子技术应用于机械传感器中,可以提高机械系统的控制和监测能力。
参考文献:
纳米纤维素疏水改性及其功能化应用研究进展 网络首发 龚雪梅; 蒋军; 王超; 梅长彤 化工进展 2023
纳米铝粉在炸药中的应用研究进展及趋势 网络首发 郭惠丽; 张为鹏; 黄亚峰; 赵东奎 爆破 2023
化学还原法制备银纳米粒子的研究进展 网络首发 李盼桢;黄哲;伍思远;董浩楠;唐思危 中国有色金属学报 2023
机械行业2023年度策略:行业回暖、技术进步、进口替代
(报告出品方/作者:光大证券,杨绍辉、陈佳宁、林映吟)
1、 机械行业回顾和展望
1.1、 固定资产投资增速回落,基础设施投资增速加快
纵观 2022 年前 11 个月,疫情多发背景下,经济活动放缓在高频宏观经济数据 中得到验证。但步入 12 月以来,疫情防控优化措施、房地产金融支持 16 条等 政策推出,十大领域设备更新贴息贷款的不断落地,有望推动经济筑底回升。 2022 年 1-11 月国内固定资产投资累计同比增长 5.3%;分项来看,采矿业投资、 房地产业投资和制造业投资增速均有所回落,基建投资自 5 月份以来累计同比增 速稳步回升。具体来看,2022 年 1-11 月基建投资完成额累计同比增长 11.65%, 采矿业投资累计同比增长 0.5%,制造业投资累计同比增长 9.3%,而房地产开 发投资累计同比减少 9.8%。
2022 年 11 月份 PMI 指数再度转弱至收缩区,底部反转或将至。2022 年 11 月 制造业 PMI 指数为 48%,前值 49.2%,环比下降 1.2pct,位于收缩区间。11 月产需两端的生产指数和新订单指数分别为 47.8%和 46.4%,环比变动 -1.8/-1.7pct,产成品库存指数环比上升 0.1pct 至 48.1%,原材料库存指数下降 1pct 至 46.7%,开工有所加快,但实际需求持续偏弱,后续需要刺激与稳定经 济一揽子政策的落地推动。
1.2、 机械行业经营状况短期承压,子行业持续分化
根据申银万国一级行业分类,2022Q1-3 机械设备上市公司合计实现营业收入 11695 亿元,同比减少 6.08%;实现归母净利润 774 亿元,同比减少 22.7%。 疫情影响供应链与下游需求,预计疫情防控措施逐步优化,机械行业盈利将修复。
根据申银万国三级行业分类,2022Q1-3,制冷空调设备、磨具磨料、工控设备 和能源及重型设备营收增速相对较快;纺织服装设备、磨具磨料、制冷空调设备、 其他专用设备和能源及重型设备归母净利润增速相对较快。
1.3、 机械行业股价有望反弹,估值位列中游
2022 年前三季度,机械行业整体股价表现不佳。根据申银万国一级行业分类, 截至 2022 年 9 月 30 日,机械设备指数下跌 25.07%,在 31 个行业排名第 22 位;截至 2022 年 12 月 15 日,机械设备指数下跌 17.13%,排名第 19 位,跌 幅有所收窄。
截至 2022 年 12 月 15 日,机械设备板块市盈率(TTM,剔除负值)为 27 倍, 在 31 个行业中排名第 11 位。
2、 工程机械:海外速增,期待内需回暖
2.1、 复盘:“稳增长”政策暖风提振投资信心
工程机械:行业景气度主要受到基建投资、地产投资、更新换代、海外需求等因 素影响。 (1)“稳增长”政策的实施推动股价上升。2022 年 4 月政府开始实施大规模留 抵退税,政策效应集中释放,当月全国增值税留抵退税约 8000 亿元,相当于去 年 4 月份财政收入的 37.5%。上海疫情的好转也有利于“稳增长”政策的落地。 2022 年 7 月 28 日中共中央政治局会议强调做好下半年经济工作,要坚持“稳 中求进”工作总基调,全面落实“疫情要防住、经济要稳住、发展要安全”的要 求,巩固经济回升向好趋势,着力“稳就业、稳物价”,保持经济运行在合理区 间。 (2)2022 年上半年,工程机械行业国内销量持续处于下行区间,复苏预期不断 后延;工程机械公司的半年报显示,收入与利润率均出现明显下滑,行业呈现继 续下跌走势。 (3)2022 年三季度,国内挖掘机等产品销量月度同比增速转正。工程机械公司 的三季报显示,企业收入、净利润降幅收窄,出口市场稳中向好,对提振市场信 心具有帮助。
截至 2022 年 12 月 15 日,工程机械各细分环节龙头公司的 2022 年 PE 区间位 于[11,52](wind 一致预期)。2022 年开年以来,在“稳增长”政策背景下, 基建与地产相关产业链将受益,加之行业向电动化、智能化的转型,工程机械板 块迎来估值修复行情。
2.2、 挖掘机等产品月度销量同比增速转正
2022 年 1-10 月,国内企业累计销售挖掘机 22.1 万台,同比下降 26.0%。从 7 月开始,挖掘机月度销量同比开始出现正增长,累计销量同比降幅持续收窄。其 中 10 月挖掘机月度销量 2.1 万台,同比增长 8.1%。2022 年 1-9 月,国内企业 累计销售汽车起重机 2.1 万台,同比下降 52.0%。
三季度开始挖掘机和汽车起重机销量数据好转,出现同比增长,既有行业更新需 求改善的影响,也有基建投资增速上升的影响。行业景气度方面,相比于 2022 年上半年,三季度以来国内小松挖掘机使用小时数同比降幅收窄。10 月国内小 松挖掘机使用小时数为 102.1 小时,同比下降 6.7%,环比增长 2.4%。
2.3、 专项债结存限额增加,期待投资回暖带动工程机械 内需复苏
专项债结存限额增加。2022 年 6 月 29 日,国常会提出运用政策性、开发性金 融工具,通过发行金融债券等筹资 3000 亿元,用于补充包括新型基础设施在内 的重大项目资本金、但不超过全部资本金的 50%,或为专项债项目资本金搭桥。 2022 年 7 月 28 日,政治局会议指出,宏观政策要在扩大需求上积极作为;财 政货币政策要有效弥补社会需求不足,用好地方政府专项债券资金,支持地方政 府用足用好专项债务限额。2022 年 8 月 24 日,国常会提出在 3000 亿元政策性 开发性金融工具已落到项目的基础上,再增加 3000 亿元以上额度,依法用好 5000 多亿元专项债地方结存限额,10 月底前发行完毕。随着专项债地方结存限 额的盘活,我们预计 2023 年基建投资增速有望维持,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。
2.4、 工程机械海外出口增长强劲,潜力巨大
2022 年 1-10 月,挖掘机出口销量达到 89,453 台,累计同比增长 67.6%。其中, 10 月出口销量实现 9,151 台,同比增长 44.0%;同时,挖掘机月度出口台数占 比达到 44.6%,连续六个月稳定在 40%以上。
中国工程机械出口金额实现高增长。2022 年 1-9 月,工程机械出口金额累计值 达到 325.9 亿美元,同比增长 36.0%。其中,9 月出口实现 42.2 亿美元,同比 增长 32.0%,出口态势持续向好。
国内工程机械龙头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 的出口占比在 2021-2022 年有持续的显著提升,但距离海外龙头卡特彼勒、小 松仍旧有较大差距;三一重工、中联重科、徐工机械等国内龙头的出口情况仍然 向好,海外收入规模、占比依旧有巨大的提升空间,未来有望获得更高的成长。
2.5、 工程机械周期性逐渐弱化,电动化提升工程机械龙 头集中度
工程机械行业周期逐步弱化。随着近年来机械替代人工效应、国际竞争力提升、 工程机械行业排放标准提升等因素成为驱动行业增长的重要动力,工程机械应用 场景越来越广阔,行业周期性逐渐弱化。随着中国工业化和城镇化发展,基础设 施投资增加,以及设备更新需求增长,中国工程机械市场前景仍旧广阔。工程机 械行业总体呈现市场份额集中度不断提高且呈加快趋势,因此,依旧看好头部企 业的发展。 电动化将成为中国工程机械行业新趋势。随着第四次工业革命和第三次能源革命 叠加,世界正处于技术窗口期,工程机械行业迎来长期的技术上行周期,行业将 加快电动化等技术的布局。在我国“双碳”目标下,新能源产品的电动化优势愈 发明显,电动化产品具有优先的路权和排队权,具有较高的经济收益,行业内众 多企业都针对电动化产品全面发力,近年工程机械电动化产品销量将明显上升; 龙头公司凭借技术优势,将获得更高市场占有率。
机械工程头部企业纷纷在电动化领域布局。2009 年以来,卡特彼勒推出首款用 于建设领域的电驱动设备—D7E 履带式电驱动推土机,以此成为电动化开端; 2021 年,日本小松与 Proterra 合作生产电动挖掘机,预计将在 2023 年—2024 年面向市场;2022 年上半年,三一重工推动电动化产品持续更新迭代,目前拥 有电动起重机可售产品 12 款、电动搅拌车 9 款、电动自卸车 28 款、电动挖掘 机 9 款、电动装载机 2 款,涵盖纯电、换电、氢燃料 3 大技术路线,实现了工 程车辆、挖掘机械、装载机械、起重机械等产品的电动化,加快了主机产品的迭 代;2022 年上半年,中联重科新上市包含汽车起重机、混凝土泵车、高空作业 平台等产品类别 15 款新能源产品,已累计下线 60 多款新能源产品,新能源化 形式包括纯电动、混合动力、氢燃料,全系列新能源化产品基本形成。
3、 锂电设备:平静之中,追寻革新之迹
3.1、 复盘:全盘回调,不乏结构性机遇
2021 年以来,锂电设备下游需求高速增长,供应链发展滞后于行业整体。由于 上游扩产周期长、化工类能评环评严苛、设备产能制约等因素,供应链多个环节 出现了供需错配,“涨价”成为锂电中上游贯穿全年的主题。VC、六氟磷酸锂、 磷酸铁锂及磷酸铁、负极石墨化、PVDF、铜箔均出现不同程度的供应紧张,产 品价格大幅上涨,股价涨幅也在锂电板块居前。在锂电产业链高景气下,中下游 与设备公司于 2021 下半年股价走高,但盈利逐步受到压缩,在 2021 年 8 月底 股价率先开启回调,而后产业链成本分化持续,进入价格博弈,整个产业链股价 在较高位置震荡,自 2021 年 12 月开启长达近 5 个月的回调。 2022 年 1-4 月,受美联储加息预期、俄乌冲突等外围局势、国内重点城市疫情 扰动等影响,资本市场风险偏好降低,情绪受压制,大宗商品持续上涨,成长股 受挫,锂电作为成长股重要部分,下调幅度较大。2022 年 4 月下旬,央行全面 降准释放长线资金,政治局会议部署加码稳增长,权益市场迎来“V”字反转, 锂电设备启动超跌修复。
2022 年 6 月底以来,国内新能源汽车销量渗透率基本在 23%以上,据中汽协数 据,2022 年 10 月达 28.51%,这标志着新能源汽车产业即将从快速成长迈入成 熟期,资本市场对此早有预期,自 6 月底以来锂电产业链尤其是锂电设备的估值 逐步走弱。2022 年 10 月以来受疫情防控措施优化预期的影响,小幅反弹,但估 值并未企稳回升,2022 年 11 月以来,多地疫情加剧,下游新能源汽车需求受压 制,锂电设备估值进一步走弱。
2022 年 11 月,锂电设备估值(PE-TTM)回落至 30x-40x 区间,截至 2022 年 12 月 15 日,锂电设备估值已回落至 36x。相较锂电材料、新能源汽车板块,锂 电设备整体估值还处于偏高位置。
业绩方面,整线龙头盈利稳定,激光设备表现不俗。2022 年前三季度,部分主 要锂电设备公司实现营业收入总计 324 亿元,同比增长 73%,归母净利润 30.4 亿元,同比增长 62%,先导智能作为全球整线锂电设备龙头保持领先地位,贡 献大部分业绩。具备锂电整线能力的赢合科技与动力电池激光切片、激光焊接龙 头公司海目星、联赢激光表现不俗。2022 年前三季度赢合科技、海目星、联赢 激光营收增速分别为 105%/131%/107%,归母净利润增速分别为 110%/508%/232%。
盈利能力改善明显,期间费率降幅显著。下游扩产持续,锂电设备公司自身产能 建设进展顺利,在手订单逐步转化为收入确认,营收规模大增,拉动整体毛利率、 净利率水平的提高。2022 年第三季度,本次统计的 11 家锂电设备公司平均毛利 率水平大幅跃升至 31.7%,平均归母净利率水平为 10.83%,环比改善 1.44pct。平均期间费用率大幅下降,2022 年第一季度为 26.81%,2022 年前三季度为 21.22%。
国内大客户订单稳定,海外订单起量,合同负债环比增加。2022 年三季度末, 本次所统计的 11 家锂电设备公司合同负债总额为 186.67 亿元,同比增长 80.28%,环比增长 6.85%。锂电设备出海趋势明朗,未来各主要锂电设备公司 海外订单占比将进一步提升,具备出海能力与基础的公司值得重点关注。
3.2、 展望 2023 年:关注新领域、新材料、新产品
3.2.1、材料革新之复合铜箔产业链
锂电池负极集流体核心材料遇变革,设备增量空间打开。铜箔为负极集流体的核 心材料,近年锂电池高速发展对轻量化、安全性、低成本、高续航能力的追求促 使铜箔生产工艺高速发展。2022 年 7 月,LED 背光源与电容式触摸屏公司宝明 科技公告跨界进入 PET 铜箔赛道,总投资额达 60 亿元的锂电生产基地建设项目 落地标志 PET 铜箔产业化启动。膜材厂商、传统铜箔厂商、电池厂商、跨界厂 商多力量推动复合铜箔产业化加速,设备端率先受益。 新材料对应新工艺将带动纯增量设备应用的出现,此类设备公司业绩弹性大。
3.2.2、工艺/产品革新之激光设备
4680 大圆柱电池凭借高能量密度、低成本、高安全性吸引各大电池厂加注资本, 打开激光焊接设备新增长空间。据特斯拉官方说法,相比 2170 电池,4680 大 圆柱电池能量提升 5 倍、输出功率提升 6 倍,每千瓦时的成本降低 14%,搭载 该电池的车型续航里程可提高 16%。4680 电池特殊之处在于采用无极耳技术, 在正负极上布有大量极耳,对激光工艺的要求较方形电池、小圆柱电池高,且用 量更大。目前,在特斯拉效应下,松下、三星、亿纬锂能、比克动力、大众、宝 马等纷纷入局 4680 大圆柱电池。我们认为,未来随着 4680 电池的量产应用, 将进一步扩充激光焊接设备市场空间。
叠片技术快速发展,带动激光切割需求。卷绕工艺为当前主流的电芯制造工艺, 但其难以控制电芯之间热隔离,易导致电芯局部过热,存在热失控蔓延的风险, 而叠片工艺在安全性、能量密度、工艺控制、电芯良率控制更具优势,目前叠片 工艺渗透率在逐步提高,极耳/极片激光切割量有望提升。
3.2.3、欧洲电动化提速,中国锂电供应链加速出海
欧洲电动化提速,中国锂电供应链加速出海。当前欧洲大规模扩产动力电池,其 本土和日韩电池设备企业均无法满足市场需求。中国凭借完整强大的供应链和大 幅提升的产品性能,成为欧洲电池企业的重要选择。当前,包括宁德时代、远景 动力、蜂巢能源、国轩高科、孚能科技、亿纬锂能等中国电池企业都在加快海外 建厂步伐,进而带动其供应链出海。 海外电池产业链本土化趋势明显,国内锂电设备加速出海。中国电池厂在加速出 海同时,欧美地区在不断强化新能源产业链的本土化发展。中国锂电设备凭借前 期技术经验积累、成本控制优势,在生产设备供应上优势明显。我们认为,未来 两年仍然是锂电设备出海的关键窗口期,可密切关注具备出海能力的设备供应商。
4、 光伏设备:潮流涌动,紧抓降本增效
4.1、 复盘:国内外需求共振,短期遇调整
回顾 2021 年,光伏新能源作为“碳中和”基本盘,市场对于光伏新增装机量和 降本预期确定性比较强,全年股价走势基本围绕原材料成本变动、下游需求和盈 利能力影响的预期而变动。2022 年上半年市场走势更复杂,美联储加息预期、 俄乌冲突、国内经济下行压力大等多因素交织,宏观大环境对光伏板块的影响占 主导地位。 光伏设备股价自 2021 年 8 月 30 日见顶至 2022 年 4 月 26 日初次见底,已调整 了近 8 个月的时间,期间跌幅达 55.68%。2022 年 4 月 29 日中央政治局会议释 放重磅积极信号,要加大政策力度、谋划增量政策工具助力稳增长,市场反馈积 极,大盘开始企稳,对市场情绪复苏形成有利支撑,光伏设备板块增长的内在动 力开始发挥作用。 2022 年 5 月份至 8 月份,欧洲加速新能源转型上调光伏装机量目标,全球第三 大光伏装机市场印度 2021 年创历史新高的装机数据出炉,行业需求端迎来的边 际催化受市场认可,光伏设备股价反弹力度高于沪深 300 指数,在专用机械板 块里表现优异。 2022 年 8 月底以来,受前期欧洲备货,加之欧洲能源价格高位开始回落,海外 需求走弱,光伏组件出口数据环比有所下降,国内因疫情排产受影响,光伏设备 板块整体回调。
板块估值方面,在电力设备及新能源板块中,光伏设备板块估值水平较高。截至 2022 年 12 月 15 日,中信光伏设备指数 PE(TTM)为 53x,处于年初至今 10.48% 分位数,处于近一年的 9.92%分位数。
业绩方面,转型硅片的硅料设备公司因硅片产能顺利爬坡出货,业绩高增。2022 年前三季度,部分主要光伏设备及零部件公司实现营业收入总计 511 亿元,同比增长 77%,归母净利润 82 亿元,同比增长 71%。转型硅片的 设备公司双良节能、京运通业绩亮眼,硅片切割的高测股份受益于下游需求旺盛, 切片代工业务快速增长。
4.2、 展望 2023 年:技术革新带来差异化优势
近期硅片价格下调,产业链价格拐点或将至,中下游企业将迎来盈利改善利好的 预期,电池片、组件及其相关辅材的盈利改善值得关注。此外,TOPCon 因其制 备 PN 结与 PERC 一脉相承,技术成熟度较高,头部电池厂多有布局,产业化较 为确定,中短期可跟踪与 PERC 时代差异化的辅材,首选优质龙头公司,光伏辅 材格局相对较为稳定。长期看,高效电池 HJT 未来有望成为主流技术,其各环 节降本增效的推进也将带来新材料、新设备的发展机遇。
4.2.1、HJT 降本增效,设备加速迭代
新技术工艺带来的设备加速迭代是光伏设备厂商阻抗周期的利器。HJT 受制于 非晶硅而采用低温工艺,低温银浆价格高用量大,在硅片成本中占比高,阻碍 HJT 电池量产进程。HJT 电池从硅片、非晶层、TCO 导电膜、电极、组件材料 各环节的降本增效持续推进,材料、设备更新迭代中孕育新机会。 光伏降本始终是一个渐进式过程,一步到位式降本是光伏产业链各方努力的方向, 但在实际落地中,海内外终端需求高涨使得降本探索过程衍生出的各类技术流派 具备存在与应用的意义。
激光转印:激光转印运用特殊激光光斑与能量使得超细栅线均匀完整转印 至电池片上,对于浆料与电池片不挑剔,银包铜、低温银浆等不用浆料类 型均可以应用,亦适用于 PERC、TOPCon、HJT、IBC 电池,在 HJT 上的 优势更加明显,可以降低 30%的银耗量,此外,其主要耗材是载体膜,成 本对标丝网印刷的网版。
银包铜:苏州固锝全资子公司苏州晶银将银浆降本卡位在印刷细线化与银 包铜替换两大方向。银包铜方面,公司目前 43%含银的银包铜细栅正背面 替换纯银细栅在客户端通过 4 倍 IEC 可靠性,正在通过 5 倍测试;50%银 含银包铜细栅在多家客户的实证电站运行,目前无异常;50%含银的银包 铜细栅已进入批量量产。
高效切片设备:硅料占比大且硅料价格高使得硅片薄片化成为异质结降本 的另一主要方向,但硅片减薄后光吸收不充分,电流 isc 会下降,填充因子 FF 亦下降,只有开路电压 Voc 在走高,因此硅片薄片化的质量与成本权衡 让该技术存在一定的难度。目前 PERC 电池硅片主流厚度在 155-150μm, TOPCon 在 140-130μm,HJT 将向 120μm 甚至是 80μm 发展。
光转膜:HJT 电池内部的非晶硅/微晶硅可能更容易受到紫外线破坏而产生 缺陷,导致组件功率衰减,而截止胶膜对紫外线的过滤,导致 HJT 的组件 功率更低。赛伍技术根据分子合成技术,制作杂化分子光转物质(镭博 TM), 可靠性达 50 年以上,通过超声波震荡的纳米分散技术,将其分散在 EVA、 POE、EPE 等产品中,形成 UV 光转膜。
整线设备:设备作为工艺的固定,迈为股份致力在异质结全产业链合作精 进、开发高效降本工艺,并设计出稳定可靠设备供应下游客户。电极的无 主栅 166 样机已基本完成可行性验证,210 量产机型已投料完成,预计 2023 年 Q1 在客户端中试;公司的低铟 TCO 方案联合 SunDrive 铜电镀技术在 新一代量产双面微晶设备上取得电池效率新突破;公司采用 VHF 电源的微 晶 n 层工艺已成熟,具备量产能力,电池平均效率较非晶提升 0.5%~0.6%, 效率标准偏差约 0.1%,微晶 p 层由于掺杂元素原因,难度较高,预计 2022 年底或 2023 年初首台微晶 P 设备进入量产,效率有望突破 25.5%。
4.2.2、硅料硅片价格松动,电池组件盈利边际改善
下游电池片与组件盈利改善多重因素释放。(1)上游硅片价格有所下调:2022 年10月31日中环在今年首次下调包含210mm尺寸在内的所有规格硅片价格, 相比 9 月 8 日发布价格环比下降约 3.1%-3.3%,近期二三线硅片厂家价格也陆 续开始调整。(2)海内外终端需求高,价格坚挺:年底国内光伏项目建设开工 进入高潮,终端需求高,由于前期部分 G12 产线切换为 M10,目前 G12 大尺寸 电池片与组件产品较为紧俏;欧盟于 11 月上旬发布临时新规提案1,加速光伏项 目审批,我们预计明年组件出口欧洲地区将会加快。
4.2.3、TOPCon 放量,利好差异化辅材
光伏辅材有望随着电池片与组件盈利改善而分得一杯羹。此外,在光伏产业链的 价格变化与技术变革中,优质辅材公司也迎来多重机遇。TOPCon 电池先行起 量,在石英坩埚、焊带、胶膜、特种气体应用上有别于 PERC 电池。
4.2.4、光伏设备零部件国产化
目前光伏电池片环节设备零部件国产化率较低且价值量较高的为真空泵、腔体与 电源。腔体生产设计难度较小,国产供应商较成熟,真空泵与电源国产化率相对 较低。 真空泵主要应用于硅片拉晶,电池片高方阻扩散(低压扩散炉)和 PVD、PECVD 镀膜工艺,组件层压环节等。硅片拉晶环节真空泵基本已实现国产化,而电池片 环节目前仍以进口为主,国产基本采购汉钟精机产品。据公司投资者调研纪要, 在电池片环节,公司真空泵目前主要应用于 PERC 工艺环节,TOPCon 工艺的真 空泵出货量有所增加,HJT 工艺技术环节目前在配合客户测试阶段。公司的光 伏客户涵盖晶盛机电、捷佳伟创、晶澳科技等。随着国产真空泵性能提高,产业 链国产化需求增加,未来公司电池片真空泵市占率有望进一步提升。
光伏设备腔体方面,多腔体 PECVD 设备用于 HJT 电池生产中可显著提高产能, 未来 HJT 量产后腔体需求将增加。明志科技所研发的“高性能复杂精密铝合金 铸件关键技术”,已实现了多品种小批量高性能复杂精密铝合金铸件试生产应用, 可用于新能源汽车、高铁、工程机械、低碳燃气装备、氢能动力、光伏装备等行 业,公司正在积极进行新领域铸件产品的开发和业务拓展。
5、 通用自动化:行业磨底,静待复苏
5.1、 通用自动化行业主要财务指标回顾
5.1.1、工业自动化板块:传统行业疲软营收承压,进口替代增效毛 利回升
工业自动化行业 2021 年,2022Q1~Q3 营收整体增长放缓。选取 10 家工业自动 化行业上市公司代表行业,分别为工业机器人领域的埃斯顿、新时达、埃夫特、 机器人、拓斯达,工控领域的汇川技术(亦有工业机器人业务)和禾川科技,减 速器领域的绿的谐波、中大力德、国茂股份。2021 年上述 10 家工业自动化公司 实现营业收入 380.56 亿元,同比增长 34.79%;实现归母净利润 39.97 亿元, 同比增长 38.40%。2022Q1~Q3,上述 10 家工业自动化实现营业收入 310.25 亿元,同比增长 12.72%,实现归母净利润 35.55 亿元,同比增长 14.49%。 2022Q1~Q3 新能源应用“单骑难救主”。受疫情、通胀、地产投资下降等诸多 不利因素影响,2022Q1~Q3 工业自动化行业下游传统制造业继续保持疲软,而 工业自动化行业景气度与宏观经济强相关,因此 2022Q1~Q3 行业整体营收增长 放缓;同时,部分工业自动化企业,积极拓展下游高景气度行业应用,包括光伏、 锂电、新能源汽车等新能源行业,以埃斯顿为例,公司工业机器人应用于新能源 领域的收入占比从 2022H1 的 30%增至 2022Q1~Q3 的 45%,对公司业绩起较 大支撑,但传统行业业务仍占多数,致公司整体业绩承压;因此,部分工业机器 人企业,包括埃斯顿、汇川技术受益新能源行业,业绩稍有支撑;部分减速器企 业,如中大力德、国茂股份受市场竞争加剧、行业下行影响,业绩承压较大。
受益核心零部件进口替代与原料价格企稳,行业毛利率有所回升。2021 年 10 家工业自动化公司的毛利率平均为 28.73%,净利率平均为 10.78%;2022Q1~Q3 毛利率为 29.68%,净利率为 11.64%,均有所上升。一方面,部分企业国产核 心零部件进程加速,控本效果显现;另一方面,价格端小幅上调、成本端企稳, 毛利略有回升。
5.1.2、机床板块:高景气度受累宏观难以为继,高端产品助力企业 脱颖而出
2022Q1~Q3 机床行业营收增长放缓。选取 10 家机床行业上市公司代表行业, 主要以数控机床业务为主的公司,分别为创世纪、华中数控、科德数控、宇环数 控、海天精工、*ST 沈机、浙海德曼、国盛智科、纽威数控、华东数控。从营收 端看,2021年上述10家机床公司实现营业收入157.23亿元,同比增长46.30%; 实现归母净利润 6.72 亿元,同比增长 167.67%。2022Q1~Q3,10 家机床公司 实现营业收入 118.48 亿元,同比增长 1.47%,实现归母净利润 12.70 亿元,同 比增长 61.58%,2022Q1~Q3 机床行业收入增速较慢,主要系市场需求和投资 偏弱、疫情反复,但部分公司,如科德数控受益于主营产品高档五轴机床,营收 增速相比 21 年提升 0.51pct,保持较快增速。 毛利率略微下降,净利率大幅提升。2021 年 10 家机床公司的毛利率平均为 27.28%,净利率平均为3.63%;2022Q1~Q3毛利率为26.75%,净利率为10.51%, 毛利率下滑主要系大多数公司营收增速下滑较大,规模效应减弱,但仍有部分公 司,纽威数控依靠营收增加规模效应凸显、产品结构变化,带动毛、净利率提升; 行业净利率相比 21 年提升 6.88pct,主要系部分营收权重较大公司,包括创世 纪、*ST 沈机分别获政府补助、处置子公司,因此非经常性损益变化较大,不具 备可持续性。
5.1.3、激光板块:受困疫情、价格战,行业业绩承压
激光行业 2021 年高度景气,2022Q1~Q3 业绩增长放缓,增收不增利。选取 8 家激光行业上市公司代表行业,分别为激光器领域的锐科激光、德龙激光、英诺 激光、杰普特,激光设备领域的大族激光、华工科技、联赢激光、海目星。2021 年上述 8 家激光公司实现营业收入 354.32 亿元,同比增长 46.36%;实现归母 净利润 36.84 亿元,同比增长 71.67%。2022Q1~Q3,8 家激光公司实现营业收 入 274.03 亿元,同比增长 8.43%,实现归母净利润 23.62 亿元,同比下滑 20.52%。 受疫情与价格战影响,毛利率有所下降。2021 年 8 家激光公司的毛利率平均为 30.40%,净利率平均为10.69%;2022Q1~Q3毛利率为29.03%,净利率为8.60%, 均有所下降。一方面,疫情影响供应链与下游需求,叠加原材料价格上涨,盈利 承压;另一方面,市场竞争激烈,技术含量相对较低的产品陷入价格战,进一步 压缩盈利空间。
5.2、 超额收益分化,估值略有回升
行业超额收益分化。截至 2022 年 12 月 15 日,机器人、机床工具、激光设备(申 万)指数较 2021 年初分别-23%/+58%/-37%,较 2022 年初分别-16%/-1%/-42%; 以沪深 300 指数作为基准,较 2021 年初分别实现超额收益+2%/+83%/-12%, 较 2022 年初分别实现超额收益+3%/+19%/-23%。 机器人、机床工具处估值中枢,激光设备处估值底部。自 2012 年 12 月 14 日至 2022 年 12 月 15 日,机器人、机床工具、激光设备(申万)指数 PE(TTM) 中位数分别为 53.94x/87.15x/41.85x,2022 年 12 月 15 日上述指数的 PE(TTM) 分别为 69.08x/77.76x/25.98x。从 2021 年初以来,机器人(申万)指数的 PE (TTM)围绕十年中位数上下波动,近期估值略有回升;机床工具(申万)指数 的 PE(TTM)均处于中位数以下,但市场对于该板块的估值一直较高;激光设 备(申万)指数的 PE(TTM)自 2022 年以来,一直处于探底状态,分别于 2022 年 4 月、10 月完成双次探底,近期估值略有回升。
5.3、 展望 2023 年:“安全”引领主线,静待行业复苏
5.3.1、政策端:期政策继续加持,望“安全”引领主线
通用自动化行业:政策长期驱动,实现自主可控。2021 年 4 月,党中央发布的 “十四五”规划指出要“加快发展现代产业体系,巩固壮大实体经济根基”,强 调形成“更安全可靠的产业链供应链”、推动“航空航天、船舶与海洋工程装备、 机器人、高端数控机床等产业创新发展;而后相关支持政策不断发布,从政策引 导到减税降费再到政府产业基金,通过多种渠道支持相关产业。
5.3.2、宏观层面:先行指标企稳,复苏一步之遥
社融作为先行指标,领先行业 3-6 个月。按照央行定义,社会融资即社融,指的 是一定时期内实体经济从金融体系获得的资金总额,用来描述实体经济从金融体 系的借款总额,对全面反映社会总体融资状况具有重要意义。根据观察与统计, 我们认为社融规模存量变化一定程度上领先于工业机器人、金属切削机床(即制 造业固定资产投资额)的产量累计同比增速 3-6 个月左右。 PMI 荣枯线徘徊,底部特征明显。从 2012 年 11 月以来,除去 2020 年 3 月新 冠疫情带来的影响,我国 PMI 指数低于荣枯线有三个阶段,分别是 2015 年 1 月至 2016 年 2 月、2018 年 12 月至 2019 年 10 月、2021 年 9 月至 2022 年 11 月,持续时间分别为 14/11/15 个月;因此本轮持续时间已接近 2015 年 1 月阶 段,我们预计本轮制造业景气度底部特征明显,有望进入复苏阶段。 此外,激光行业受制造业周期波动影响。激光行业是制造业的黄金成长赛道,与 制造业情况息息相关。以上市时间较长的大族激光和华工科技为例,两者的单季 度营业收入同比增长率与 PMI 波动存在一定的相似趋势。因此,PMI 恢复至 50% 以上,昭示着通用自动化行业有望复苏。
5.3.3、中观层面:进口替代势在必行
工业机器人:下游应用不断拓展,进口替代空间较大。 中国成为全球工业机器人市场最大推动力。从 2010 年起中国成为全球工业机器 人新增长点,2020 年中国工业机器人装机量为 16.84 万台,占比约 44%, 2015-2020 年 CAGR 约 25%,连续八年稳居全球第一。2017-2020 年,全球工 业机器市场增长再次出现停滞,2020 年全球工业机器人装机量为 38.4 万台,同 比增长 2.9%,但低于 2018 年阶段性高点 42.2 万台,主要系中国市场增速放缓 明显,美欧地区销量出现倒退。
机床板块:高端数控机床待突破,机床数控化率仍较低
我国制造业“大而不强”的弊端日益凸显,高端机床供需缺口巨大。2000 年后 我国开始承接全球制造业转移,随之我国机床产量和机床消费均呈现高速增长, 2011 年达到历史峰值,2000~2011 年机床消费规模从 49.23 亿美元增长到 436.01 亿美元,CAGR 高达 22.93%;我国机床消费在全球的占比从 9.90%增至 40.62%。另外,根据科德数控招股说明书,2019 年我国数控机床市场规模为 3728 亿元,预测到 2024 年将达到 5728 亿元、CAGR 约为 9%。作为全球第一 大机床消费大国,尽管我国数控机床市场规模增速较快,但我国制造业目前处于 国际制造业生产链的低端,正面临“大而不强”,生产数量多,低附加值,高能 耗,高污染,缺乏核心竞争力和自主创新能力等关键问题。其中,高端数控系统 价值约占高端数控机床成本的 20%~40%,目前国内主要依赖进口,尽管受益于 国家政策的支持,国产化率仍然不足 10%。
激光板块:聚焦高功率激光器进口替代
激光器是激光设备最核心的部件,其中的光纤激光器是目前重点发展对象。光纤 激光器具有光束质量高、效率高、散热特性好、结构紧凑的特点受到下游厂商的 青睐。光纤激光器在工业应用领域逐步挤占固体激光器和气体激光器的市场,成 为激光器市场主流。根据 Optech Consulting 的数据,用于材料加工的激光器 在 2021 年占全球激光系统市场规模的 25%左右,其中光纤激光器约占 52%, 气体激光器约占 24%,固体激光器和二极管激光器共同占剩余的 24%。2021 年中国光纤激光器市场销售收入达到 124.8 亿元,同比增长 32.48%,增速较快, 根据中国科学院武汉文献情报中心的预测,2022 年中国光纤激光器市场将继续 增长至 138 亿元,同比增长 10.58%。 中低功率光纤激光器基本实现进口替代,高功率光纤激光器竞争激烈。目前, 1kw 到 3kw 的低功率光纤激光器市场已基本被国产品牌占领,国内市场份额竞 争主要集中在 3kw 到 10kw,竞争趋于白热化,且价格战也逐渐从中低功率级 别向 6kw 到 10kw 的市场转移,各家厂商开始着力于万瓦级别产品的竞争,预 计国产光纤激光器在未来高功率激光器的市占率也将逐渐提升。
6、 半导体设备:迎难而上,细微处求突破
6.1、 周期角度:2023 年预计先抑后扬
参考全球主要晶圆厂商的最新资本开支计划,代工厂和存储厂商均有所下调,例 如台积电将2022年资本开支计划从400亿美元下调至360亿美元,Intel将2022 年资本开支计划从 270 亿美元下调至 250 亿美元,且预计 2023 年资本开支降至 220 亿美元,美光科技预计 2023 年资本开支 80 亿美元下降 30%以上。
国际半导体设备企业预计 2023 年行业增速下降,但长期仍是趋势上行: (1) TEL:预计 2023 财年(年结日为 09 月 30 日)下半年将出现复苏趋势,2024 财年市场规模将明显大于 2022 财年;持续数字化转型推动的长期半导体市 场增长的预期不变; (2) LamResearch:预计 2023 年 WFE 将下降 20%以上,其中内存投资占下降 的很大一部分。但是,随着周期性调整的进行,支持 WFE 长期增长的结构 性因素保持不变,其中包括终端设备中半导体含量的扩大、设备复杂性的 提高和芯片尺寸的扩大; (3) KLA:半导体客户正在降低 2023 财年资本支出预算,迄今为止最大的影响 来自内存客户。但由于前沿研发投资的优先性、对传统节点的持续投资以 及先进封装等使能技术的增长,半导体设备行业的长期增长仍在继续; (4) ASML 一些客户现在虽正在调整,但绝大多数客户仍要求尽快发货光刻系统。
全球光刻机龙头 ASML,正计划大幅提高光刻机产能以及中长期收入指引: (1) 提高光刻机产能:计划将年产能提高到 90 个 EUV 和 600 个深紫外系统 (2025-2026 年),同时将高 NA EUV 产能提高到 20 个系统(2027-2028 年)。公司在 2022 年 Q3 业绩说明会提到,计划在 2023 年出货超过 60 套 EUV 光刻机系统和 375 套 DUV 系统;2) 大幅提高收入指引:2025 年年收入 300-400 亿欧元(2021 年投资者日给 出的 2025 年收入指引 240-300 亿欧元),毛利率 54%-56%;2030 年年 收入 440-600 亿欧元,毛利率在约 56%-60%。
6.2、 国产化角度:任重道远
设备国产化率:仍有大幅提升空间。国内半导体设备行业,大部分被美国、日本、 欧洲等厂商垄断,其中,去胶设备、清洗设备、刻蚀设备、热处理设备的国产化 率相对较高达到 20%以上,而光刻机、Track、量测、电镀、ALD、CVD 的国产 化率相对较低。
6.3、 零部件迎来发展
国产设备中,半导体设备的关键零部件的国产化率比较低。根据拓荆科技公告: 拓荆科技 2020 年采购的零部件金额计算: (1) 射频系统及等离子体源的国产品牌份额仅为 8.7%; (2) 大气及真空传输系统的国产品牌份额仅为 2.9%; (3) 真空门阀全部依赖进口; (4) 加热盘 A 全部依赖进口; (5) 气体测量仪器全部依赖进口; (6) 泵的国产品牌份额仅为 5.3%。 以上市公司为例,国内半导体零部件企业覆盖了金属零部件、陶瓷零部件、硅零 部件、石英零部件、真空泵、真空阀门和管道、IGS 零部件、RF 电源、精密运 动控制系统等,且国内半导体零部件企业已拥有众多国内半导体设备客户或本土 晶圆厂客户。
目前市场上有两类半导体零部件企业,一类是主营业务全部来自半导体零部件业 务,例如富创精密、珂玛科技、沈阳中科仪,一类是半导体零部件是企业的新业 务板块,例如江丰电子、神工股份、新莱应材等,此类零部件企业中的零部件收 入占比持续提升,且呈现快速增长趋势。
6.4、 迭代升级+新产品研发
一是继续提升已有核心产品的竞争力,例如,拓荆科技推出六站式 PECVD 和六 站式 PE-ALD,以及多边形高产能平台,芯源微推出高产能架构平台,盛美拟推 出超临界清洗设备。 二是进行新产品线扩张,对比美国应用材料产品横跨 CVD、PVD、刻蚀、CMP、 离子注入、量测、RTP 等除光刻机外的几乎大部分半导体设备,中微在 epi、 LPCVD、ALD、ALE 加大新产品研发力度,而盛美在原有清洗设备基础上,加大 电镀、炉管、另两款关键设备上的布局,打开新的发展空间。
7、 重点公司分析
7.1、 三一重工
业绩受行业景气下滑和原材料成本上涨冲击。2022 年第三季度,公司实现营业 收入 188.9 亿元,同比下降 8.3%,公司前三季度实现营业收入共 585.6 亿元, 同比下降 33.2%;第三季度实现归母净利润 9.6 亿元,同比下降 61.38%,前三 季度归母净利润共 36.0 亿元,同比下降 71.4%,主要由于国内行业下行调整及 疫情反复影响;每股收益 0.11 元。目前公司各厂区已复工复产,物流运输正常 化,近期原材料价格也出现明显下行,下半年公司利润率有望随之出现反弹。 坚持国际化战略,海外收入大幅增长。公司坚定推进国际化战略,取得积极进展: 22 年前三季度公司实现国际销售收入 258.8 亿元,同比大幅增长 43.7%,较上 半年加快 10.8 个百分点;其中,不含普茨迈斯特的国际销售收入 213.1 亿元, 增长 56.8%,较上半年加快 16.6 个百分点。前三季度公司全球主要市场业绩亮 眼,其中亚澳区域实现销售收入 116.0 亿元,增长 52.3%;欧洲区域实现销售 收入 75.2 亿元,增长 26.5%;美洲区域实现销售收入 48.5 亿元,增长 63.5%; 非洲区域实现销售收入 19.2 亿元,增长 29.0%。挖掘机械全球市场份额快速提 升,海外市场份额已突破 8.0%;在美国、英国、意大利、巴西、加拿大等海外 挖掘机械市场大国,销售收入均实现 60.0%以上的高速增长。
主要产品收入受市场低迷影响下降,市场份额保持领先。上半年公司挖掘机械收 入 167.4 亿,同比下降 35.6%,挖掘机在国内市场连续第 12 年蝉联销量冠军, 超大型挖掘机市占率取得第一,市场份额提升 11 个百分点达近 30%;混凝土机 械收入 83.5 亿,同比下降 52.8%;起重机械收入 71.5 亿,同比下降 49.1%, 汽车起重机市场份额显著提升并突破 32%;桩工机械收入 16.6 亿,同比下降 53.6%;路面机械收入 13.5 亿,同比下降 25.0%。 积极推进数智化、电动化转型。2022 年上半年,公司研发费用投入 29.4 亿元, 同比降低 4.0%,主要投向新产品、新技术、电动化、智能化及国际化产品。22 年上半年,公司推进 28 家灯塔工厂建设,累计已实现 18 家灯塔工厂建成达产, 人工成本大幅下降;持续发力打造绝对领先的智能化产品及技术。推动电动化产 品持续更新迭代,公司目前拥有电动起重机可售产品 12 款、电动搅拌车 9 款、 电动自卸车 28 款、电动挖掘机 9 款、电动装载机 2 款。其中,电动起重机和搅 拌车市场份额均为行业第一,电动挖掘机与装载机已实现市场化销售。
7.2、 恒立液压
三季度业绩拐点向上。恒立液压 2022 年前三季度实现营业收入 59.2 亿元,同 比下降 17.6%;归母净利润 17.5 亿元,同比下降 11.9%;每股收益 1.34 元。 其中,22Q3 实现营业收入 20.3 亿元,同比增长 4.0%;归母净利润 6.9 亿元, 同比增长20.0%;三季度业绩拐点向上。公司2022 年前三季度毛利率为40.3%, 同比下降 1.7 个百分点;净利率为 29.6%,同比上升 1.9 个百分点。其中,22Q3 毛利率为 42.5%,同比下降 2.1 个百分点;净利率为 34.1%,同比上升 4.5 个百 分点。 非挖板块表现亮眼,对冲挖机业务下行影响。前三季度分业务来看:①挖机油缸 实现营业收入 20.7 亿元,同比下滑 22.2%;销售挖机油缸 47.3 万只,同比下滑 26.1%,主要受挖机行业销量下行影响。②非标油缸实现营业收入 13.4 亿元, 同比增长 0.6%;销售非标油缸 15.2 万只,同比增长 23.6%。③液压泵阀实现 营业收入 19.4 亿元,同比下降 25.2%。2022 年第三季度,公司非挖板块放量增 长,业绩表现亮眼。其中,盾构机油缸/海工海事油缸/其他特种油缸/通用泵/马 达营业收入分别为 1.1/1.0/1.8/1.4/1.3 亿元,同比增长 6.9%/11.8%/36.6%/75.9%/36.5%。
海外收入维持增长,国际化战略布局加快。公司前三季度海外销售收入 12.0 亿 元,同比增长 12.4%。公司通过并购德国茵莱等企业,在美国芝加哥、日本东 京新设公司等方式进行海外市场的拓展和布局,在欧洲、北美、日本等建立了广 泛的营销网络。为更好的服务海外客户,2022 年上半年公司成功在墨西哥设立 生产基地,预计墨西哥工厂明年 6 月份之前能建成投产,未来将带动公司北美市 场的开拓;公司在印度尼西亚设立全资子公司,进一步提升公司的区域影响力及 配套服务能力,扩大新兴市场的销售份额。 注重研发创新,提升产品竞争力。公司持续加大研发投入,新项目研发稳步进行 中。2022 年前三季度公司研发费用 5.0 亿元,同比增长 3.4%,研发投入总额占 营业收入比例达 8.4%。
7.3、 先导智能
业绩保持高速增长。2022 年前三季度,公司累计实现收入 100 亿元,同比增长 68.13%,实现归母净利润 16.65 亿元,同比增长 65.90%。公司整体业绩表现 略超市场预期,主要系:1)疫情期间,在公司与当地政府努力之下,物流与供 应链保持相对正常,降低对生产与订单交付的影响;2)下游新能源景气度高, 锂电池厂产能持续紧张,积极推动公司业绩增长。 凭借锂电池核心技术优势,在海内外锂电设备攻城略池,智能物流系统业务发展 顺利。2022H1 公司锂电设备收入 37.96 亿元,同增 63.68%,占比 70%,智能 物流系统收入 9.65 亿元,接近 2021 年全年该业务的收入(10.56 亿元)。海外 收入 10.37 亿元,同增 110%。全球多区域锂电行业发展所处阶段各异,国内锂 电池厂商大规模扩产方兴未艾,海外电池厂进入扩产加速阶段,整车厂开启量产 电池招标,在未来将对公司带来持续性的需求。2022 前三季度公司新签订单金 额 215 亿元,同增 75%,合同负债达到 82 亿,同增 132%。
锂电设备龙头地位稳固,回款表现良好,资金充足。2022 年三季度末公司货币 资金 33 亿元,占总资产比重 11.46%。公司作为全球锂电设备龙头,具备整线 供应实力,深度绑定宁德时代,拓展 Northvolt 等海外电池厂。前期高研发投入 持续兑现,公司涂布机进入龙头电池企业,辊压机实现批量供货,高速叠片机进 入主要电池企业并取得较高份额,公司的锂电设备整线供应性能已达世界领先水 平,在产业链中议价能力强,占款能力强,保障公司拥有充足的运营资金。 加大氢能高端装备研发投入,氢能核心设备 PEM 电解槽业务合作取得进展。公 司 2018 年成立氢能装备事业部正式进军燃料电池智能装备领域,目前在氢能高 端装备领域的技术水平、团队规模、业务体量等方面均已达到国际领先水平,与 海内外龙头企业形成了长期战略合作关系。PEM 电解槽方面,近期更是和国外 一流企业形成业务合作。2022 年 8 月 23 日,公司与捷氢科技签署战略合作协 议,共同推动氢能产业发展。
7.4、 骄成超声
公司业绩进入高速增长期。2022 年前三季度,公司实现营业收入 3.88 亿元,同 比增长 43.64%,实现归母净利润 0.86 亿元,同比增长 80.31%,实现扣非归母 净利润 0.71 亿元,同比增长 54.76%,毛利率为 51.40%,同比增加 0.72pct, 净利率 21.82%,同比增加 2.92pct。其中,单三季度实现营业收入 1.43 亿元, 同比增长 64.37%,归母净利润 0.31 亿元,同比增长 103.15%。 超声波设备领先厂商,横向拓展推动公司发展。公司是专业提供超声波设备以及 自动化解决方案的供应商,以超声波技术平台为基础,抓住机遇自轮胎超声波裁 切转入锂电池极耳超声波焊接,拓展 IGBT 端子焊接等领域,产品主要应用于新 能源动力电池、橡胶轮胎、无纺布、汽车线束、功率半导体等领域。据公司招股 说明书,公司超声波焊接设备及配件业务 2021 年国内销售额市占率达 20%~30%,打破必能信过往几近垄断地位,已积累宁德时代、比亚迪等重点客 户。全球电动化、能源革命大势所趋,下游锂电池大规模扩产仍在持续,新能源 汽车渗透率快速提高,驱动公司超声波设备与配件销售增长。
多层极耳焊中超声波焊接地位不可替代,公司设备已获头部客户认可。锂电池生 产工序复杂、材料特殊多元、工艺参数敏感,超声波焊接是一种优质、高效、低 耗、清洁的固相连接技术,在锂电池多层极耳焊接工艺中地位无可替代。公司自 2016 年超声波卧式焊机在宁德时代顺利验证通过后,结合客户需求,持续研发 创新出超声波焊接监控一体机,2021 年获得宁德时代大批量订单。可实现多层 焊接的超声波楔杆焊机于 2020 年推出,2021 年获得规模订单。2021 年、22H1 公司动力电池超声波焊接设备收入分别为1.96亿元、1.60亿元,同比增长1171%、 139%。据公司招股说明书,预计到 2025 年,我国动力电池超声波焊接设备市 场规模累计达 43 亿元,我们认为,公司凭借过硬的技术与服务,未来动力电池 超声波焊接市占率将持续提升,营收持续增长。 复合铜箔增量超声波设备应用,泛半导体领域蓄势下一波增长极。公司自主研发 动力电池超声波滚焊设备,可应用于复合集流体极耳转印焊接增量环节。目前复 合铜箔产业化加速,未来大规模应用复合集流体将打开公司超声波滚焊等设备应 用空间。我国在新能源汽车领域弯道超车,本土产业链完善,需求端快速渗透, 拓宽超声波在汽车线束焊接应用,IGBT 端子焊设备国产化迫切,公司将超声波 技术横向拓展至汽车线束、IGBT 焊接领域,据公司招股说明书,截至 22Q1 末, 二者在手订单近 1000 万元。
7.5、 汉钟精机
Q3 业绩符合预期,盈利能力不断增强。公司前三季度实现营收 23.36 亿元,同 比增长 6.54%;归母净利润 4.74 亿元,同比增长 30.33%;毛利率 35.87%,同 比增加 0.74pct。公司 Q3 净利润 2.28 亿元,同比增长 37.69%,增速较 22H1 有大幅提升,主要系:(1)Q2 原材料价格下降的影响在 Q3 反映至设备端;(2) 公司产品结构优化,毛利率较高的真空泵销售占比大幅提升;(3)受美元、欧 元升值影响导致海外汇兑收益增加,财务费率下降至-2.42%。 产品结构优化,真空泵打开高端市场。近年来公司真空泵销售占比不断提升, 22H1 公司真空泵销售占比上升至 37.6%,下半年占比预计持续上升。相较公司 的另外两个主要产品制冷压缩机和空气压缩机,真空泵的毛利率高约 10 pct, 有利于公司提升盈利能力。同时真空泵主要面向光伏、半导体等新兴热门行业, 发展空间广阔。因此我们认为,真空泵将是未来公司业绩增长的主要来源。
电池片环节真空泵技术国内领先,市场空间有待进一步开拓。公司真空泵在光伏 领域主要应用于拉晶及电池片环节,其中在电池片环节,公司的真空泵主要应用 于 PERC 工艺,TOPCon 工艺的真空泵出货量有所增加,HJT 工艺目前在配合 客户测试阶段。目前,电池片环节国产化率低,公司整体市占率水平亦较低。我 们认为拉晶环节 2023 年扩产增速将放缓,电池片环节增速较快,随着未来电池 片产能的不断扩张以及设备、零部件国产化进程的持续推进,公司凭借国内领先 的电池片真空泵技术将拥有广阔的市场空间。 美国芯片出口管制升级,下游客户国产化替代需求增加,为公司真空泵市场拓展 带来机会。2022 年 10 月,美国 BIS 公布出口管制新规,收紧对中国先进制程、 储存芯片的限制。公司半导体产品主要涉及车载芯片,受此影响较小。我们认为 美国“芯片法案”的生效,将坚定下游客户的半导体设备零部件国产化替代的决 心,公司将迎来更多将半导体真空泵导入下游 Fab 厂的机会,未来公司真空泵 业务有望实现大幅增长。
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精选报告来源:【未来智库】。「链接」
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