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2017-2018年工控自动化行业深度分析报告

作者:www.cechina.cn2018.08.09阅读 1496

  ▌我国工控起步虽晚,但一直前行,进口替代开始提速
  我国工控行业起步较晚,目前在许多技术方面依旧落后于欧美等工业发达国家。2010年国产品牌市占率不足30%,截止2017年末市占率已经达到34.8%,国产品牌份额不断提升,但也存在巨大的替代空间。
  具有“华为+艾默生”基因的国产工控企业成为行业的中流砥柱,尽管整体水平与发达国家相比仍有距离,但在部分产品上已经取得突破性进展,中低压变频、通用伺服、小型PLC等产品均已位列行业前十。进口替代开始加速。
  世界工控大浪淘沙,现在已经形成寡头垄断
  工业自动化控制主要利用电子电气、机械、软件组合实现。即是工业控制,或者是工厂自动化控制。主要是指使用计算机技术,微电子技术,电气手段,使工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化、精确化,并具有可控性及可视性。
  工控产品的上游是各类电子元器件、电力电子器材和钣金结构件,下游广泛应用在各类制造业中。工控产品根据功能的不同大致分为六类:控制系统、驱动系统、运动控制、反馈系统、执行机构和其他设备。
  工控行业经历了几百年的洗礼,日趋成熟,工控行业的发展一定程度上推动了工业进步。世界工控行业经过近百年的大浪淘沙,已形成少数跨国公司规模生产、瓜分全球市场的寡头垄断局面。原来的几百个厂商目前只剩下几十个,最著名的如西门子、施耐德、ABB、艾默生等。
  可以看到欧洲、美国和日本在工控领域占据较高的领先优势,这得益于这些国家的工业化进程较早,制造业的兴起对工控产品形成了巨大的市场需求,因此制造强国中诞生了全球领先的工控企业。


  我国工控行业经历三大阶段,进口替代开始加速
  我国工控行业起步较晚,目前正处在进口替代的加速阶段

  由于我国工控企业起步较晚,国外巨头都以拥有百年历史,一些核心产品仍以外资为主,其中,以西门子、ABB为代表的欧美品牌占据第一梯队,三菱等日系品牌占据第二梯队,以台达集团为代表的台系品牌占据第三位梯队。
  目前,中国拥有世界最大的工业自动控制系统装置市场,传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化需要大量的工业自动化系统,随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等行业的迅速发展,从数字家庭用的机顶盒、数字电视,到银行柜员机、高速公路收费系统、加油站管理、制造业生产线控制,金融、政府、国防等行业信息化需求不断增加,对工控机的需求很大,工控机市场发展前景十分广阔。


  工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。基于工业自动化控制较好的发展前景。
  在中国智能制造2025战略的驱动下,以及国内制造业产业升级控制工程网版权所有,并且迎接“一带一路”的国家政策,2017年中国自动化市场规模达到1656亿元,同比增长达到16.5%,创造2010年之后的历史新高。


  我国工控行业大致分为三个阶段
  工控产品导入阶段(1950s-1990s)、工控市场快速增长阶段(1990s-2008年)和进口替代加速阶段(2009年至今)。
  在2010年,汇川技术、英威腾等国内优秀工控企业陆续上市后不断进行资本、人才、技术和产品的积累与延伸,显著提升了国内品牌的竞争力。
  这期间提供个性化解决方案和专机是国产品牌抢占外资份额的突破口。


  华为-艾默生基因成就中国工控的中流砥柱
  华为电气成功的电源产品铸就了成功的基因。上个世纪,通信市场火爆,华为电气高薪聘请了很多电力行业的顶级人才自主研发通信电源,获得了很好的成功。
  2001年华为将子公司华为安圣电气以7.5亿元转让给世界五百强企业艾默生,安圣电气在电源及相关产品方面拥有先进的技术和良好的人才团队,在国内处于领先地位,电源相关市场占有率处于业界领先水平。
  两者相结合后,优势互补,先进的技术与艾默生卓越的市场影响力相结合,在国内工控领域产生了深远的影响。
  在这之后,一批原来的华为人、后来的艾默生员工CONTROL ENGINEERING China版权所有,陆续结伴出走,创办了一个个电气设备公司。那时,国内工业自动化市场几乎被国外品牌所垄断,本土企业无论在技术上还是市场上都难有突破。
  在短短五年内,由华为-艾默生裂解出的一大批工控企业,这些企业具有华为-艾默生的优秀文化基因,也产生了一定的规模化效应,逐步开始与国外工控巨头抗衡,努力抢占国际市场份额,加快国内工控行业的有效整合。
  从2010年开始,华为-艾默生系企业纷纷开始上市,汇聚更多资本,进一步提升国内品牌竞争力。


  这一批具备“华为+艾默生”优秀基因的创业者,在经历公司初创到上市,至今依然奋战在工控的前线,为国产品牌的崛起奋斗。
  他们兼具民营企业家绝境求生的拼命精神,也具有外企规范的运作能力,及广阔的国际视野。
  国产品牌已经开始崛起,存在巨大的进口替代空间过去10年A股和新三板工控自动化板块营收从20亿增长到285亿元,增长了14倍。一定程度上反应了国产品牌的快速发展。


  2009年开始国产工控品牌陆续上市,也进入快速发展阶段,本土品牌的市场份额从2009年的不到25%左右增长到2017年的接近35%。


  工控市场主要分为六大类:驱动系统、反馈系统、控制系统、执行机构、运动控制和其他系统。
  从2009年到2017年运动控制市场份额占比增长明显,未来机器人的应用将带动高端运动控制产品的发展。


  从2012年开始国产品牌开始发力,多个细分产品中份额不断提升,但是工控行业的很多核心产品,国产品牌占比不到50%,尤其是伺服系统、低压变频器和PLC,在控制和驱动系统中起到关键作用,未来存在巨大的进口替代空间。


  ▌制造强国离不开工控硬实力
  制造强国离不开工控硬实力,我国有望孕育大市值的工控企业

  制造业是实体经济的主体,是国民经济的命脉,是我国经济实现创新驱动、转型升级的主战场。
  世界银行统计数据显示,2010年以来,我国制造业增加值连续五年超过美国,成为制造大国,一些优势领域已达到或接近世界先进水平。然而,与发达国家相比,我国制造业创新能力、整体素质和竞争力仍有明显差距,大而不强。
  因此,实现从制造大国向制造强国的转变,就要从根本上提高我国工控行业的整体实力,加快推进工控自动化建设。
  不论是德国、美国还是日本等制造强国,其背后都有大的工控巨头作为坚强的后盾。中国要想摆脱大而不强的局面,我国的工控行业就必须要崛起。
  2017年中国自动化市场规模达到1656亿元,同比增长达到16.5%,创造2010年之后的历史新高。我们预计未来三年,有8%-10%的上涨空间,在2020年,中国自动化市场规模将达到2000亿元的规模。
  2017年,全球市场规模在2025亿美元左右,中国在全球的市场的占比超过10%,在未来,占比将会逐步增大。
  中国工控企业大都处在起步阶段,市值较小,发展潜力巨大。例如,西门子市值高达1200亿欧元,ABB当前市值为480亿美元CONTROL ENGINEERING China版权所有,而中国的工控龙头企业汇川技术市值为548亿人民币,麦格米特市值为73.93亿人民币,相比国际工控巨头,我国工控企业还有很大的差距。
  当前中国处于飞速发展的阶段,机器人、新能源和自动化市场的兴起,为中国工控企业创造了巨大的发展空间,因此中国具有孕育大市值公司的潜力。
  国产品牌生产线日益丰富,大平台化公司开始出现
  我国工控企业大多由单一产品或子行业开始起步,如汇川技术最早专注于电梯电机控制器和变频器;麦格米特最初以电源与控制为核心产品;英威腾以通用变频器起家。
  经过多年的资本运作和外延并购,国产工控品牌生产线日益丰富,已经出现了大平台化的综合工控企业,不仅单一产品具备市场竞争力,并且已经具备了较强的系统解决方案能力,可以带动下游制造业的产业升级控制工程网版权所有,促进我国智能制造目标的实现。


  工业互联网作为新一代信息技术与制造业深度融合的产物,日益成为新工业革命的关键支撑和深化“互联网+先进制造业”的重要基石,对未来先进制造业发展产生全方位、深层次、革命性的影响。
  从德国工业4.0,到美国工业互联网计划,再到《中国制造2025》,各国都在积极推动工业互联网平台的建设。迎接工业互联网的来临,全球各大企业均在布局大工业平台。
  我国工控企业中,以汇川技术和麦格米特为代表,在稳健经营的同时,不断拓展业务范围,目前已经形成了独特的工业化平台和大研发平台,逐步由产品供应商转型为综合方案解决商。
  ▌宏观向好,行业景气度高,可持续时间长
  宏观指标向好,产业升级控制工程网版权所有,工控向上周期来到

  从2016年三季度开始,我国通用、专用设备制造业景气度显著提升,同样制造业PMI指数也在2016年开始站在50%线以上,截止2018年5月,PMI已经连续22个月高位运行。
  多个宏观数据显示我国制造业需求增长强劲,这与我国发展“中国制造”,所要求的工业升级改造密切相关。工业自动化迎来了复苏和增长。
  2017年中国自动化市场规模达1,656亿元,同比增长16.5%,增速创下过去7年来的历史新高。
  2018年,预计随着智能制造战略推行,高端装备制造能力提升,生产型向服务型企业转变,产品型企业向系统项目型业务延展,工业自动化行业会保持温和增长趋势。


  将2009年至今的PMI指数与工控市场增速对比,可以比较明显的看到两者有一定的相关性,根据国家统计局数据,2018年1-5月份PMI指数分别为51.3%、50.3%、51.5%、51.40%和51.90%,已经连续超过20个月位于50%以上的景气区间,制造业呈现稳中有升的较好发展态势。
  从非制造业商务活动指数看,今年1-3月份非制造业商务活动指数分别为55.3%,54.4%和54.6%,连续7个月稳定在54%以上较高水平,服务业保持平稳较快增长。
  从综合PMI产出指数看,今年1-3月份综合PMI产出指数分别为54.6%,52.9%和54.0%,处于较高景气水平,实体经济生产经营活动总体平稳较快扩张。
  2017年中国机械工业增加值增速延续上年持续高于全国工业和制造业的态势,增速始终保持在10%以上。
  我国人口红利时期已经过去,目前正在进行产业升级控制工程网版权所有,智能制造时代即将来到,预计未来工业自动化控制领域会保持高景气。


  随着时代的发展和社会的进步,我国现有的工业自动化水平已无法满足现代化的工业智能控制的需求,这就要求我们对其进行一场技术变革,伴随着我国工业自动化升级的加快,越来越多的自动化生产流水线和智能设备将会大量出现,将有效带动公司控制电器和控制系统等产品的需求增速。
  因此我们预测未来我国工控行业将保持8%的稳定增长。到2020年我国工控市场规模预计将达到2000亿元,巨大的市场规模有望孕育出本土大市值的工控龙头企业。
  人口红利消失,倒逼我国产业升级
  中国制造业在过去的几十年创造了一个又一个的奇迹,这与我国的“人口红利”密不可分,根据美国竞争力委员会发布的《2016年全球制造业竞争力指数》,可以看到我国制造业的核心驱动因素是成本竞争力,但是人力成本的提高和人口老龄化的到来,都会对中国制造业产生较大的冲击。
  越南、印尼、马来西亚、印度等东南亚地区成为新的世界工厂,而中国制造业也在由劳动密集型向资本密集型和技术密集型转变,自动化生产线取代人工的“互联网+智能制造”的大方向正在进行中。


  “工程师红利”接棒“人口红利”,助力我国工业智能化
  “人口红利”减退的同时,我国人口素质正在迅速提升,“工程师红利”正在形成,从2008年我国高等教育本科毕业生252万人,硕士毕业生30万人,博士生4.3万人,2016年本科毕业生接近400万人,硕士51万人,博士5.5万人。
  我国在近十年积累了雄厚的人才优势。同时我国科研人员平均工资仅为美国的八分之一左右。
  如果说我国之前一个十年“人口红利”推动制造业做大,那么之后一个十年“工程师红利”则会推动制造业升级和做强。
  传统产业回暖,新产业兴起,带动OEM市场快速发展
  OEM市场规模快速增长控制工程网版权所有,2017年首次超过项目型市场

  工控行业的产品种类繁多,下游应用较为分散。工控产品大体上可分为驱动系统、控制系统、运动控制、反馈机构、执行机构和其他六类。
  工控产品广泛应用在制造业各细分行业中,主要包括机床工具、纺织机械、包装机械等所在的OEM市场和电力、油气、石油化工冶金等所在的项目型市场。
  过去的十年时间,国家制造业投资大多用在了电力、化工、石油、冶金汽车等重工业领域,因此项目型市场规模在2016年之前大于OEM市场规模。
  近几年我国经济逐步转型升级,3C、医疗设备、新能源汽车、新能源等市场开始兴起。2015年开始OEM市场规模开始快速增长。
  2017年OEM市场规模首次超过项目型市场。也标志着我国工控行业进入了一个新阶段。


  OEM市场下游主要包括:机床工具、纺织机械、包装机械、电梯等传统制造业,另外还有风电、电子制造设备、光伏、新能源汽车动力电池等新兴产业。
  项目型市场主要包括:电力、化工、石化、市政、石油等国民基础产业。
  结合我国经济发展进程,未来我国制造业产业升级控制工程网版权所有,新兴产业崛起将会有效带动OEM市场规模的增长。而项目型市场将会与GDP和全社会固定资产投资增速相当。


  传统产业回暖,拉动OEM市场需求
  金属切削机床和成形机床是传统工业的代表产品,也是工控OEM市场中占比最大的一个版块。
  同时机床是先进制造技术的载体和装备工业的基本生产手段,是装备制造业的基础设备,主要为汽车、军工、农机、工程机械、电力设备、铁路机车、船舶等行业服务。
  我国已连续几年成为世界最大的机床消费国和机床进口国,是世界第三大机床生产国。机床行业对国防军工和制造业竞争力有着关键作用,因此我国在近几年将机床行业提高到了战略性位置。
  工业自动化控制是机床的核心技术之一,因此机床景气度提升很大程度上会带动工控行业成长。2015年后机床行业触底反弹,我们认为未来我国产业升级控制工程网版权所有,机床行业会维持稳定增长。
  3C产业固定资产投资维持高位,对工控行业形成有力支撑
  3C产品即计算机(computer)、通讯(communication)、消费电子(consumerelectric)的统称。其中计算机主要指电脑,具体又可以细分为台式机、笔记本和平板电脑;通讯产品包括手机和对讲机;消费电子种类繁多,如数码相机、影音娱乐设备等。
  我国3C产能占比全球的70%,已经成为全球3C制造业的中心。
  根据IDC统计数据,2017年全球智能手机、平板手机与PC出货总量达到18.95亿台,其中全球智能手机出货量为14.72亿台,中国智能手机出货量为4.61亿台,占全球智能手机出货量的31%。


  3C产业具有竞争激烈,产品更新速度快等特点,因此设备更新率较高。
  以苹果手机为例,新产品的推出周期基本为1年,并且频率正在加速。我国3C产能虽大,但是自动化和智能化能力尚不成熟,未来3C行业将面临产线频繁更换,人工成本提高等难题,因此3C产业还需提高自动化率,对工控产品将产生较高的需求。
  3C产业固定资产投资同比增长率在2017年达到23%,未来有望保持较高的增长,将对工控有较强的联动效应。
  新能源汽车发力,电机电控市场空间巨大,有望孕育大市值公司
  我国已经成为新能源汽车最大的市场,2017年我国新能源汽车产销量分别为79.4万辆和77.7万辆,全球领先。
  根据中国汽协公布数据,2018年5月我国新能源汽车产销分别完成9.6万辆和10.2万辆,同比增长85.6%和125.6%;1-5月我国新能源汽车产销均完成32.8万辆,同比增长122.9%和141.6%。其中纯电动汽车产销均完成25万辆,同比分别增长105.1%和124.7%。
  预计2020年我国新能源汽车销量有望达到200万辆。2018-2020年复合增速有望达到37%。
  电机电控是新能源电动车的核心部件,价值约占到整车的27%。新能源汽车的快速发展,对电机电控的需求巨大。
  目前电机电控主要有两种供应模式,一是整车厂商自己生产,另一种是第三方的电机电控厂商。


  目前我国电机电控市场集中度较低,工控行业中的汇川技术、英威腾、麦格米特、蓝海华腾、英博尔等公司已经开始布局新能源汽车电机电控产业。
  新能源汽车电机控制器具有一定的技术壁垒,国内整车企业中仅有中车时代、宇通客车、中通客车、比亚迪、北汽新能源等少数车企具有自主配套电控能力,其余车企均采用第三方电机控制器,而且行业集中度较低,寡头优势尚不明显,未来市场会整合加速,具有工控电控技术优势的第三方供应商已经开始布局乘用车市场,未来有望抢占更多的市场份额。
  国内品牌份额持续提升,仍有较大进口替代空间
  低压变频:国产品牌率先突破的领域,未来还有较大替代空间

  变频器,一种应用变频与微电子技术来控制交流电机的电力控制设备,在现实使用中具有调速、节能等功能,在现代工业发展中拥有举足轻重的作用。
  近年来,随着自动化、电子电力、人工智能等技术的不断革新,作为电机调速节能关键性设备的变频器也迎来了长足的发展,工业自动化程度的不断提高,让变频器得到了越来越广泛的应用。
  低压变频器下游应用广泛,因此市场集中度较低。但是外资进入市场时间较早,同时具有技术优势,因此占据市场主要份额。


  我国近年来,我国变频器行业的市场规模总体呈上升态势,但增速有所下降。
  2016年我国变频器行业的市场规模约为416亿元,平均4年复合增长率为8.74%。
  2017年我国变频器市场规模约453亿元,中低压变频器占比约为60%-70%。未来我国经济增速放缓,同时部分产品被伺服所代替,因此市场规模将会小幅缓步增长。


  中低压变频器是我国率先突破的工控产品,国内领先的企业如汇川技术、英威腾以变频器起家,多年经营稳健,市场份额不断提升,目前已经超越日资品牌,进入市场前十。
  尤其是汇川技术在变频器行业的深度耕耘,从电梯一体化切入通用变频器,市场占有率从2008年的1.80%,稳步提升到2016年的6%。
  2017年公司变频器类产品销售收入达到22.29亿元,较2016年大涨33.8%,其中通用变频器业务收入约为11亿元,同比增长50%。
  我们预计2017年公司低压变频行业占比已经超过7%。公司业务增速明显高于行业增速,进口替代正在加速。汇川技术未来有望成为中国低压变频器市场的领头羊。
  伺服系统:市场规模快速增长控制工程网版权所有,国产品牌正在突破外资垄断
  伺服系统(servomechanism)又称随动系统,是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统。伺服系统最初用于国防军工,如火炮的控制,船舰、飞机的自动驾驶,导弹发射等,后来逐渐推广到国民经济的许多部门,如自动机床、无线跟踪控制等。
  我国制造业产业升级的不断推进,为我国伺服产业的发展提供了巨大的市场,近年来,随着数控机床、包装机械、电子专用设备等行业继续保持较好发展以及交流伺服技术的日益成熟,新兴行业如新能源行业中的风电产业伺服技术的应用使得我国伺服市场迅速发展。
  2016年我国伺服市场规模达到80亿元,2017年市场规模有望突破100亿元,预计2018-2020年市场将以10%的复合增速继续成长。


  我国伺服市场接近40%的市场由日企占据,欧美品牌占比约为30%,国产品牌和台湾品牌只有30%的市场份额,其中台达集团市占率约为8%,汇川技术作为国产品牌的代表,市占率在2016年之前增长较为缓慢,基本在5%左右。
  2017年汇川技术伺服板块营收达到9.34亿元,同比增长86%。市场占有率大幅提升,有望达到9%。
  通用伺服市场增速块,未来规模较大,同时国产品牌在经过近20年的累计已经开始加速替代海外品牌,伺服市场有望复制变频器行业的成功经验,有望率先替代欧美品牌,再去赶超日资品牌。
  PLC:与外资尚存在一定的差距,小型PLC领域开始发力
  PLC控制系统,ProgrammableLogicController,可编程逻辑控制器,专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程,是工业控制的核心部分。
  2017年PLC市场规模达到约85亿,同比增长超过20%。其中OEM市场是PLC产品的主要推动力。
  我们认为受益国内工业自动化水平提升,以及3C制造等下游行业快速发展带动,国内PLC市场规模有望稳步增长,未来三年有望保持12%复合增速,2020年市场规模有望突破120亿元。


  按I/O点数,PLC一般分为大型,中型和小型三类,其中大中型PLC主要面向项目型市场,应用于汽车、冶金、电力、市政等领域,用户对产品的安全性、可靠性、抗干扰性和网络通信能力要求比较高。
  小型PLC主要面向OEM市场,应用于纺织机械、包装机械、机床工具、食品机械、电子制造设备、暖通空调等领域。2016年大中型PLC市场份额为53%,小型PLC市场份额为47%。
  欧美日企业凭借其领先的技术优势,完善的销售和服务网络,在我国PLC市场占有绝对垄断地位,2016年西门子、三菱、欧姆龙、罗克韦尔、施耐德五家跨国公司占有超过85%市场份额。


  小型PLC主要是OEM市场,下游行业广泛,技术要求相对低,因此我们国家的PLC厂商针对小型PLC推出性价比高的产品,国产品牌中信捷电气、深圳合信、汇川技术、麦格米特等公司均以小型PLC为切入点,目前已经具备一定的市场规模。
  信捷电气长期专注于PLC业务,2017年营收达到2.26亿元,国产品牌中排名领先,市场占有率已经突破5%;汇川技术PLC业务在2017年开始发力CONTROL ENGINEERING China版权所有,营收达到2亿元,同比增长96%。
  目前,汇川技术和信捷电气均已经推出中型PLC产品,我们相信国产品牌在经历多年的磨砺和沉淀后,技术能力和品牌优势开始形成,在不断拓展小型PLC市场的基础上,国产品牌将在中型、大型PLC市场竞争中取得一席之地。
  我国工控企业处在高速发展阶段,营收和净利润稳步增长
  我国工控行业近几年处在高速发展阶段,行业营收增速在2016-2018Q维持在20%以上的增长,并且有继续上升的趋势。这与我国工控行业回暖和国产品牌高研发投入开始高回报密不可分。


  可以看到我国工控公司始终坚持高研发投入,也是我国工控进步的基石,并且根据各个公司的未来规划,依然会把研发当做未来的核心竞争力,本轮国产工控品牌的突破就是高研发带来的高回报。

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