機械行業(yè)市場前景及投資研究報告:伺服系統(tǒng)高端裝備發(fā)展國產化方興未艾_第1頁
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證券研究報告

行業(yè)深度報告伺服系統(tǒng)持續(xù)受益高端裝備發(fā)展,國產化方興未艾發(fā)布日期:2023年1月11日目錄?

一、伺服系統(tǒng)具備高精高效的特點,持續(xù)受益高端裝備發(fā)展1.1

伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.2

伺服系統(tǒng)市場規(guī)模處于上升通道,其中通用伺服占比高1.3

通用伺服系統(tǒng)下游高端裝備占比高,持續(xù)受益產業(yè)升級?

二、伺服系統(tǒng)仍處于國產化加速期,空間仍然廣闊?

三、編碼器自制、平臺化和深度制造能力助力伺服企業(yè)打造護城河?

四、內資代表企業(yè)分析?

五、投資建議?

六、風險分析1.1伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.1.1

伺服系統(tǒng)的定義和構成?

定義:伺服系統(tǒng)是以物體的位移、角度、速度為控制量組成的能夠動態(tài)跟蹤目標位置變化的自動化控制系統(tǒng),是一種是在變頻技術基礎上的運動控制部件,可實現(xiàn)精確、快速、穩(wěn)定的位置控制、速度控制和轉矩控制,主要應用于對定位精度和運轉速度要求較高的工業(yè)自動化控制領域。?

構成:伺服系統(tǒng)由伺服電機、伺服驅動器與編碼器組成。其中,伺服電機是伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件,其作用是把接受的電信號轉換為電動機轉軸的角位移或角速度;伺服驅動器是伺服電機的一種控制器,一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制,以實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位;編碼器將信號或數(shù)據(jù)進行編制,轉換為可用于通訊、傳輸和存儲的信號形式,一般將編碼器視為伺服電機的組成部分,多數(shù)伺服電機生產廠商外購或自研編碼器,將伺服電機與編碼器配套出售。圖表:伺服系統(tǒng)實物圖例圖表:伺服系統(tǒng)由伺服驅動器、伺服電機與編碼器組成匯川SV660系列通用型伺服伺服驅動器伺服電機+編碼器

:匯川技術官網(wǎng),中信建投

:電子發(fā)燒友,中信建投1.1伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.1.1

伺服系統(tǒng)的定義和構成?

未來的數(shù)字化工廠從上到下包括信息層、控制層、驅動層、執(zhí)行層、傳感層,伺服系統(tǒng)中的伺服驅動器、伺服電機、編碼器分別對應驅動層、執(zhí)行層、傳感層。因此,伺服系統(tǒng)相當于工業(yè)生產系統(tǒng)的中樞神經(jīng)+肌肉骨骼+感受系統(tǒng)。圖表:伺服系統(tǒng)在數(shù)字化工廠中涵蓋了驅動、執(zhí)行、傳感層

:匯川技術公告,中信建投1.1伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.1.1

伺服系統(tǒng)的定義和構成?

構成:伺服系統(tǒng)由伺服電機、伺服驅動器與編碼器組成。其中,伺服電機是伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件,其作用是把接受的電信號轉換為電動機轉軸的角位移或角速度;伺服驅動器是伺服電機的一種控制器,一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制,以實現(xiàn)高精度的傳動系統(tǒng)定位;編碼器將信號或數(shù)據(jù)進行編制,轉換為可用于通訊、傳輸和存儲的信號形式,一般將編碼器視為伺服電機的組成部分,多數(shù)伺服電機生產廠商外購或自研編碼器,將伺服電機與編碼器配套出售。圖表:伺服系統(tǒng)由伺服驅動器、伺服電機與編碼器組成

:電子發(fā)燒友,中信建投1.1伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.1.2

伺服系統(tǒng)的分類?

按動力劃分,伺服系統(tǒng)可分為氣動伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)和電氣伺服系統(tǒng)。

氣動伺服系統(tǒng)是最早普及的,采用壓縮氣體為動力源,精度低,靈活性差,目前已經(jīng)較少應用;液壓伺服系統(tǒng)是指使用液壓油和泵,推動油缸執(zhí)行動作,后結合電氣伺服發(fā)展為電液伺服系統(tǒng),主要用于大功率設備,如工程機械、建筑機械、飛機船舶等。電氣伺服系統(tǒng)當前運用最廣泛,它是在20世紀50年代在電氣控制技術有所突破后發(fā)展形成的,又可細分為直流有刷伺服、直流無刷伺服、交流同步伺服、交流異步伺服,目前應用最為廣泛的是交流伺服系統(tǒng),也是本文所重點討論的。圖表:伺服系統(tǒng)分類,交流伺服系統(tǒng)為主,高精度伺服以交流同步伺服系統(tǒng)為主按動力劃分液壓伺服系統(tǒng)氣動伺服系統(tǒng)電氣伺服系統(tǒng)(主流)后發(fā)展為電液伺服系統(tǒng)采用壓縮氣體為動力源,精度低,靈活性差液壓推動,大功率,大力矩,精度一般交流伺服系統(tǒng)(主流)直流伺服系統(tǒng)目前已經(jīng)較少應用結構簡單,無需換向,制造方便閉環(huán)控制,響應快。結構復雜,需要電刷和換向器,摩擦生熱影響電機性能和壽命用于大功率設備,如工程機械、建筑機械、飛機船舶等交流同步伺服系統(tǒng)直流有刷伺服系統(tǒng)永磁同步電機(稀土生磁),精度高,響應快,成本高,小功率為主電刷易壞,逐步淘汰交流異步伺服系統(tǒng)直流無刷伺服系統(tǒng)感應異步電機(電感生磁),成本低,精度和相應均稍慢,適用于精度一般但大功率場景用霍爾傳感器替代電刷,性能優(yōu)化,但是成本高,且方波產生震動,不夠穩(wěn)定未能普及

:中信建投1.1伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.1.3

伺服系統(tǒng)和步進系統(tǒng)的對比?

伺服系統(tǒng)各項性能都優(yōu)于步進系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)(交流伺服)比步進系統(tǒng)精度更高,兩相混合式步進電機步距角一般為1.8°、0.9,五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°,伺服電機的控制精度則由編碼器保證,對于帶17位編碼器的電機而言,驅動器每接收2^17=131072個脈沖電機轉一圈,其脈沖當量為360°/131072=0.0027466°,是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655;伺服系統(tǒng)響應更快,步進系統(tǒng)從靜止加速到工作轉速需要200~400毫秒,交流伺服系統(tǒng)僅需幾毫秒;伺服系統(tǒng)可靠性更強,步進多為開環(huán)控制,易出現(xiàn)丟步、過沖現(xiàn)象,交流伺服系統(tǒng)為閉環(huán)控制,編碼器會反饋信號內部構成位置環(huán)和速度環(huán),實時調整;伺服系統(tǒng)具備過載能力,步進電機一般不具有過載能力,交流伺服電機具有較強的過載能力,可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。圖表:圖表:伺服電機結構圖

:鳴志電器官網(wǎng),中信建投

:鳴志電器官網(wǎng),中信建投1.1伺服系統(tǒng)是集成了驅動和執(zhí)行的高精高效系統(tǒng)1.1.4

伺服系統(tǒng)和變頻器的對比?

伺服系統(tǒng)與變頻器技術同源,但具備位置控制功能,精度更高,適用于小功率場景。伺服系統(tǒng)和變頻器相同點在于,伺服系統(tǒng)中的伺服驅動器和變頻器都要實現(xiàn)變頻功能,即將工頻電源整流為頻率可調的交流電從而控制電機轉動;兩者不同點在于,首先,伺服驅動器比一般變頻器有更精確的控制技術和算法運算,在功能上最主要的差異是伺服系統(tǒng)可以進行精確的位置控制,而變頻器則無位置環(huán);其次,伺服系統(tǒng)多采用永磁同步交流電機,而變頻器主要控制交流異步電機,受工藝限制10KW以上的永磁同步交流電機價格昂貴,因此大功率場景下多采用性價比更高的變頻器驅動異步電機,伺服系統(tǒng)則一般用于小功率場景。綜上,能用變頻器控制的場合幾乎都能用伺服取代,關鍵在于價格(伺服系統(tǒng)遠高于變頻器)及功率。圖表:伺服系統(tǒng)和變頻器對比比較項目控制用途控制功能使用電機變頻器伺服系統(tǒng)控制對象為比較緩和的穩(wěn)定狀態(tài)基本上以速度控制模式為對象使用通用(感應)電機要求進行過度性的高速、高精度控制的用途適用于位置控制、速度控制和轉矩控制的各種模式基本上根據(jù)與伺服驅動器的關系有專用的固定的幾種類型多臺電機的運行價格1臺變頻器可以驅動多臺電機(比較)低原則上1臺伺服驅動器驅動1臺電機(比較)高響應性能低,30rad/s以下高,200~1500rad/s左右最高可達1ūm左右停止精度最高可達100ūm以下20次/分鐘以下啟停頻率20~600次/分鐘左右速度變化率連續(xù)運行范圍(100%負載)大。由于沒有速度反饋,會受到負裁等變化的影響小。1:10左右小。由于有速度反饋,可排除負裁變化等的影響大。1:5000左右最大轉矩輸出功率150%左右300%左右100W~300KW左右10W~60KW左右

:信維工業(yè),中信建投1.2伺服系統(tǒng)市場規(guī)模處于上升通道,其中通用伺服占比高1.2.1

2008-2021年伺服系統(tǒng)市場規(guī)??焖僭鲩L,2022年Q1-3小幅下滑?

2008-2021年伺服系統(tǒng)市場規(guī)模整體呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。我國的伺服系統(tǒng)產業(yè)起步較晚,2000年以后隨著國內中高端制造業(yè)不斷發(fā)展,各行各業(yè)在生產制造活動中越來越多地需要使用伺服系統(tǒng)來滿足其高質量和高精度產品的要求,這一需求促使國內伺服系統(tǒng)市場呈現(xiàn)快速增長趨勢。2008-2021年,國內伺服系統(tǒng)市場規(guī)模由24.5億元增長至279.3億元,CAGR高達20.59%,其中,2021年增長較快,同比增長37.09%,主要受益于2021年上半年制造業(yè)景氣度較高,需求較為旺盛。?

2022年前三季度通用伺服市場規(guī)模有所下滑。2022年前三季度通用伺服市場規(guī)模為173.3億元,同比下滑3.45%,主要受到2022年傳統(tǒng)制造業(yè)景氣度較弱以及國內疫情影響。圖表:伺服系統(tǒng)市場規(guī)模伺服系統(tǒng)市場規(guī)模同比增速(億元)30040%35%30%25%20%15%10%5%250200150100500%-5%-10%0200820152016201720182019202020212022Q1-Q3

:MIR睿工業(yè),華經(jīng)產業(yè)研究院,中信建投(備注:2022年Q1-Q3伺服市場規(guī)模為估計值,根據(jù)通用伺服市場規(guī)模和2021年通用/專用占比推算得出)1.2伺服系統(tǒng)市場規(guī)模處于上升通道,其中通用伺服占比高1.2.2

伺服系統(tǒng)可以分為通用伺服系統(tǒng)和專用伺服系統(tǒng),其中通用伺服占比約80%?

通用伺服系統(tǒng)可以在不同行業(yè)廣泛應用,主要為交流電伺服系統(tǒng)。通用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模較大,2021年我國通用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模為233.3億元;其下游應用廣泛,包括電子及半導體、機床、機器人、包裝、紡織、塑料、紙巾等。專用伺服系統(tǒng)根據(jù)不同行業(yè)需求定制化開發(fā),提供專業(yè)化產品,主要為交流電伺服以外的其他品類伺服,其市場規(guī)模較小,2021年我國專用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模為46.0億元;其下游應用領域包括風力發(fā)電、礦山機械、纜車索道、電梯等。?

從市場結構來看,我國伺服市場中,通用伺服市場規(guī)模占比約為80%,專用伺服市場規(guī)模約為20%,近年來基本保持穩(wěn)定。由于通用伺服市場空間大,國產化率相對低,本文將重點討論通用伺服。圖表:通用和專用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模和占比專用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模通用伺服系統(tǒng)占比圖表:通用和專用伺服國產化率對比通用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模專用伺服系統(tǒng)占比100%90%80%70%60%50%40%30%20%25020015010050100%80%60%40%20%0%85.00%24.93%10%0%0通用伺服國產化率(截至2022Q3):MIR睿工業(yè),中信建投專用伺服國產化率(截至2021年)20172018201920202021

:MIR睿工業(yè),中信建投

1.3通用伺服系統(tǒng)下游高端裝備占比高,持續(xù)受益產業(yè)升級1.3.1

通用伺服下游分散,高端裝備賽道占比高?

通用伺服系統(tǒng)下游較為集中。通用伺服有不少于17個下游行業(yè),包括電池制造設備、電子制造設備、工業(yè)機器人、光伏設備、包裝機械、半導體、激光、雕刻機、機床等。2022年前三季度,占比最高的前五個行業(yè)為電子制造設備、電池制造設備、工業(yè)機器人、光伏設備、包裝機械,分別占比15.81%、13.56%、10.44%、7.57%、6.57%,合計占比達到53.95%。?

通用伺服下游多為高端裝備賽道,且占比逐年提升。若將電子制造設備、電池制造設備、工業(yè)機器人、光伏設備、半導體、激光定義為高端裝備賽道,其余定義為傳統(tǒng)行業(yè),由于通用伺服小功率、高精高效的特性更能滿足高端裝備的需求,當前下游景氣賽道占比已超60%且提升顯著,從2017年到2022年前三季度,高端裝備賽道占比由55.36%提升至65.35%,提升了近10個pct。圖表:通用伺服系統(tǒng)下游需求圖表:通用伺服系統(tǒng)下游60%以上為高端裝備賽道電池半導體木工電子激光液晶工業(yè)機器人雕刻機塑料光伏機床紙巾包裝紡織印刷高景氣賽道偏傳統(tǒng)行業(yè)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%100%80%60%40%20%65.35%60.75%202062.44%58.42%201955.36%201756.79%0%201820212022Q1-Q3201720182019202020212022Q1-Q3

:MIR睿工業(yè),中信建投

:MIR睿工業(yè),中信建投1.3通用伺服系統(tǒng)下游高端裝備占比高,持續(xù)受益產業(yè)升級1.3.2

受益制造業(yè)產業(yè)升級周期以及制造強國政策紅利如果以1992年小平同志南巡講話為起點,我們認為中國制造業(yè)發(fā)展至今,經(jīng)歷了三個不同特點的發(fā)展階段:?

第一階段,1992-2011年,我們稱之為“制造大國”階段,憑借勞動力成本優(yōu)勢,中國制造物美價廉,既滿足了改革開放后國內人民群眾對生活生產物資的需求,又飄洋過海享譽全球,這個階段我們制造業(yè)更多是“走量”,在新技術上更多是模仿、跟隨策略。?

第二階段,2012-2016年,即“供給側改革”階段,在這個階段,傳統(tǒng)行業(yè)經(jīng)歷了或主動或被動的出清過程,很多小企業(yè)退出市場,集中度提升,競爭格局優(yōu)化。?

第三階段,2017年起,我們稱之為“產業(yè)升級”階段,一方面中國制造業(yè)發(fā)展階段決定了產業(yè)升級是必由之路;另一方面,外部環(huán)境多變,美國發(fā)起的貿易摩擦、實體清單、針對我國半導體產業(yè)鏈的進一步制裁,還有全球疫情、俄烏戰(zhàn)爭等等,都要求通過制造業(yè)產業(yè)升級實現(xiàn)核心產品、核心制備的自主可控,降低對海外供應鏈的依賴,改變制造業(yè)大而不強的局面。圖表:

制造業(yè)目前正處于產業(yè)升級階段①第一階段:1992-2011年制造大國“走量”,在新技術上更多是模仿、跟隨策略②第二階段:2012-2016年供給側改革主動或被動的出清過程,集中度提升,競爭格局優(yōu)化③第三階段:2017年起產業(yè)升級內外部環(huán)境決定要通過制造業(yè)升級實現(xiàn)自主可控,降低對海外供應鏈依賴

資料:中信建投1.3通用伺服系統(tǒng)下游高端裝備占比高,持續(xù)受益產業(yè)升級1.3.3

制造業(yè)產業(yè)升級趨勢明顯,高端裝備占比持續(xù)提升推動伺服市場規(guī)模長期向好?

中國制造業(yè)正向高端化轉型升級,根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù),我國高技術制造業(yè)固定資產投資增速明顯高于普通制造業(yè)固定資產投資增速;同時,我國制造業(yè)中高端裝備占比明顯提升,根據(jù)長江行業(yè)分類指數(shù),自2017年至2022年前三季度,光伏設備、半導體及3C設備、鋰電設備、工業(yè)自動化、電子專用設備、工控元器件、儀器儀表營業(yè)收入占機械設備總體營業(yè)收入比重均呈提升態(tài)勢。?

綜合來看,隨著我國制造業(yè)產業(yè)不斷升級,高端裝備占機械設備比重有望持續(xù)提升,將推動通用伺服市場規(guī)模長期增長。圖表:高技術制造業(yè)固定資產投資增速高于普通制造業(yè)圖表:高端裝備占機械設備營業(yè)收入比重快速提升固定資產投資(不含農戶)完成額:制造業(yè):累計同比CJSC光伏設備收入/CJSC機械設備CJSC鋰電設備收入/CJSC機械設備CJSC電子專用設備收入/CJSC機械設備CJSC儀器儀表Ⅲ收入/CJSC機械設備CJSC半導體及3C設備收入/CJSC機械設備(%)固定資產投資(不含農戶)完成額:高技術制造業(yè):累計同比CJSC工業(yè)自動化收入/CJSC機械設備CJSC工控元器件收入/CJSC機械設備60505.0%4.0%3.0%2.0%1.0%0.0%403020100(10)(20)(30)(40)201720182019202020212022Q1-3

:Wind,中信建投

:Wind,中信建投目錄?

一、伺服系統(tǒng)具備高精高效的特點,持續(xù)受益高端裝備發(fā)展?

二、伺服系統(tǒng)仍處于國產化加速期,空間仍然廣闊2.1

通用伺服系統(tǒng)國產化取得長足進展2.2

通用伺服系統(tǒng)國產化率提升是多因素共同作用的結果2.3

通用伺服系統(tǒng)

空間仍然廣闊?

三、編碼器自制、平臺化和深度制造能力助力伺服企業(yè)打造護城河?

四、內資代表企業(yè)分析?

五、投資建議?

六、風險分析2.1通用伺服系統(tǒng)國產化取得長足進展2.1.1

通用伺服系統(tǒng)國產廠商在匯川技術帶領下實現(xiàn)市場份額大幅提升?

國產廠商份額大幅提升,2017年內資份額為9.7%,通用伺服市場幾乎被外資壟斷,2022年前三季度內資份額達到30.5%,較2017年提升了20.86個pct,國產品牌顯著進步;日系份額下滑明顯,2017年日系份額高達49.31%,2022年前三季度份額則下滑至29.11%,明顯失守;歐美系廠商份額穩(wěn)中有升,2017年歐系和美系份額分別為11.69%、1.27%,2022年前三季度份額分別小幅提升至15.60%、1.43%,歐美系品牌占據(jù)的市場較為堅挺;臺資份額波動略有下滑,2017-2022年前三季度臺資份額基本在7-8%附近波動,自2020年起至今份額略有下滑,從8.33%下滑了2.22個pct至6.11%。?

通用伺服市場集中度高,頭部廠家占據(jù)大部分市場份額。2017-2022年前三季度,伺服市場CR10在70%左右,CR5在50%左右,CR3在40%左右,略有波動但基本穩(wěn)定。圖表:通用伺服市場分區(qū)域競爭格局圖表:通用伺服市場集中度較高內資臺資日系歐系美系其他100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%CR3CR5CR1080%70%60%50%40%30%20%10%0%1.50%1.43%1.27%1.34%1.33%1.58%13.98%15.60%11.69%12.62%12.42%13.38%29.11%6.11%35.83%39.65%49.31%44.24%42.73%7.51%8.33%8.21%8.96%11.94%201930.51%7.81%9.65%23.57%18.16%11.81%201720182019202020212022Q1-Q320172018202020212022Q1-Q3

:MIR睿工業(yè),中信建投

:MIR睿工業(yè),中信建投2.1通用伺服系統(tǒng)國產化取得長足進展2.1.1

通用伺服系統(tǒng)國產廠商在匯川技術帶領下實現(xiàn)市場份額大幅提升?

國產新興伺服廠商不斷涌現(xiàn)。首先,匯川技術份額提升幅度最大,從2008年的0.1%的市場份額提升至2022年前三季度的21%,為份額提升幅度最大的國產廠商。從伺服銷售額角度,匯川已遠超西門子、松下、安川等老牌外資龍頭。其次,國內涌現(xiàn)了一批新興國產伺服品牌,如禾川科技、無錫信捷、雷賽智能等,2022年前三季度市場份額已分別達到3.4%、2.4%、1.3%。最后,老牌國產廠商經(jīng)歷洗牌,和利時、星辰科技、珠海運控、步科股份等老牌國產廠商進展較慢,埃斯頓份額則有小幅提升,從2008年的1.6%小幅提升至2022年前三季度的2.4%。圖表:2008年通用伺服競爭格局圖表:2022年前三季度通用伺服競爭格局0.2%

0.1%松下匯川技術西門子松下安川臺達1.2%安川0.7%9.2%三菱1.4%12.6%1.6%2.0%西門子博世力士樂臺達0.9%1.6%17.2%1.1%1.3%21.0%三菱2.2%2.4%路斯特三洋東元羅克韋爾丹納赫倫茨施耐德富士電機埃斯頓星辰科技和利時珠海運控步科股份匯川技術其他禾川科技無錫信捷埃斯頓山洋電氣雷賽智能羅克韋爾歐姆龍博世力士樂貝加萊施耐德富士電機倫茨11.0%10.6%1.6%1.3%2.9%2.0%3.1%3.3%10.5%1.4%1.3%1.9%3.3%2.4%2.4%3.4%8.4%6.1%10.2%7.3%6.8%7.7%8.2%6.1%東菱技術其他

:匯川技術招股說明書,中信建投

:MIR睿工業(yè),中信建投2.1通用伺服系統(tǒng)國產化取得長足進展2.1.1

通用伺服系統(tǒng)國產廠商在匯川技術帶領下實現(xiàn)市場份額大幅提升?

匯川技術是通用伺服系統(tǒng)國產化領頭羊。從2020年到2022年前三季度,匯川技術貢獻60%-80%的國產伺服收入增量,貢獻量較大主要得益于兩方面:首先,匯川技術提前布局新能源賽道。早在2015年,匯川就開始進軍光伏、鋰電等新能源領域的伺服產品。其次,匯川技術未雨綢繆,提前備“芯”。公司在2020年年末就提前對工控芯片大量備貨,在2021年上半年行業(yè)缺芯嚴重的情況下保障供應,實現(xiàn)了市場份額大幅提升。圖表:各內資廠商國產化率提升貢獻量圖表:主要內資伺服廠商新能源布局時間線匯川技術

禾川科技

無錫信捷

埃斯頓

雷賽智能

其他布局時間下游新能源進展100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%2022年能源SBU占通用自動化收入比重約25%,在鋰電、光伏行業(yè)中公司份額均達到50%左右;匯川技術

2015年2022年下游新能源占比約45%,其中鋰電行業(yè)收入占比約16%,光伏行業(yè)占比約29%;禾川科技

2018年雷賽智能

2020年2020年開始在鋰電和光伏做測試和導入,2022年下半年開始供應量逐漸爬坡;79%79%58%信捷電氣

2021年

2021上半年逐步進入新能源領域;2022上半年成立先進事業(yè)部,面向高景氣賽道客戶,包括偉創(chuàng)電氣

2022年新能源行業(yè)。202020212022Q1-Q3

:MIR睿工業(yè),中信建投(備注:貢獻量=Δ該廠商伺服銷售額/Δ國產品牌伺服合計銷售額)

:公司年報,中信建投2.1通用伺服系統(tǒng)國產化取得長足進展2.1.2

通用伺服系統(tǒng)仍處于加速期?

國產化率加速提升。①2008-2017年,九年間伺服國產化率僅提升了3.55個pct;②進入2018年,國產伺服經(jīng)過多年積累技術井噴,根據(jù)SooPAT,當年伺服系統(tǒng)相關申請專利數(shù)量達到歷史高點,增速高達36.8%,國產伺服開始形成對國外品牌的有力競爭,當年國產化率提升了2.16個pct;③2020年起,國產廠商抓住了外資供應緊張的機會,從2020年到2022年的四年一期中,通用伺服系統(tǒng)國產化率分別提升了6.21pct、5.42pct、6.94pct,三年合計提升18.57pct,超越2008-2020年十二年來國產化率提升的總和。圖表:通用伺服國產化率圖表:伺服系統(tǒng)專利公開申請數(shù)量(件)伺服系統(tǒng)專利公開數(shù)量YoY通用伺服國產化率500040%30%35%30.51%42994500400035003000250020001500

112710005004141391930%25%20%15%10%5%23.57%3225

20%10%31432982272018.16%11.94%221211.81%19670%9.65%2017169413306.10%2008-10%-20%-30%0%20182019202020212022Q1-Q302010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

:匯川技術招股書、MIR睿工業(yè),中信建投

:SooPAT,中信建投(備注:剔除”外觀設計”專利類別)2.2通用伺服系統(tǒng)國產化率提升是多因素共同作用的結果2.2.1

產品端,國內主流產品性能接近國外品牌。?

通過多年的技術積累,國內頭部企業(yè)已掌握了伺服系統(tǒng)三環(huán)綜合矢量控制技術、高級智能調整算法技術、高速高精度編碼器技術、高速總線控制技術等一系列核心技術。國產伺服系統(tǒng)在產品易用性上大幅提升,部分產品已經(jīng)可以在轉矩精度、速度波動率、速度環(huán)帶寬、控制周期等性能參數(shù)上接近國外主流品牌。圖表:伺服驅動器性能對比關鍵性能技術指標轉矩度安川Σ-7±1%松下A6-匯川

SV660±2%偉創(chuàng)

SD700±1%信捷

DS5禾川X6±1%--調速圍3.513888893.513888893.513888893.513888893.51388889控制性能速度動率速度帶寬±0.01%3.1kHZ-3.2kHZ<0.5%3kHZ±0.01%3kHZ--±0.01%3kHZETHERCATCANOPENPROFINETMIIIETHERCATCANOPENCANLINKETHERCATM2/MIIIETHERCATRTEXETHERCATM2/MIIIETHERCATCANOPEN總線類型總線控制控制周期125us125us250us250us125us125us單參數(shù)整定自調諧自調整功能免調整單參數(shù)整定單參數(shù)整定單參數(shù)整定單參數(shù)整定模型跟蹤控制觀測器功能模型跟蹤二自由度---模型跟蹤高級智能調整算法速度觀測器擾動觀測器速度觀測器擾動觀測器速度觀測器擾動觀測器速度觀測器擾動觀測器速度觀測器擾動觀測器速度觀測器擾動觀測器自動/手動陷波/濾波自動/手動陷波/濾波自動/手動陷波/濾波自動/手動陷波/濾波自動/手動陷波/濾波自動/手動陷波/濾波制振控制

:禾川科技招股書,中信建投2.2通用伺服系統(tǒng)國產化率提升是多因素共同作用的結果2.2.2

價格端,外資持續(xù)漲價凸顯國產品牌價格優(yōu)勢?

受原材料漲價、上游芯片供應緊張引起的外資工控產品漲價潮仍在持續(xù)。受到俄烏沖突、疫情等因素影響,外資工控廠商面臨原材料價格上漲、芯片供應緊張等壓力。2021年,考慮到中國本土品牌價格較低、伺服市場競爭激烈、擔憂客戶流失等因素,外資廠商多數(shù)沒有進行大幅漲價;2022年價格影響因素并未緩解,疊加人民幣貶值影響,外資品牌頻繁提價。具體來看,西門子和三菱在伺服產品方面提價兩次,羅克韋爾繼2021年提價后于2022.12再次發(fā)布漲價通知,ABB、臺達、施耐德、丹佛斯等也對伺服價格進行上調。在外資頻繁漲價背景下,國產品牌價格優(yōu)勢更加凸顯。圖表:2021-2022年海外廠商伺服系統(tǒng)漲價情況廠商松下2021年伺服漲價情況2021Q2漲價3%-5%貝加萊羅克韋爾廠家2021Q2漲價8%2021Q3漲價,8月補漲1%-2%,11月繼續(xù)上漲5%左右相關伺服產品2022年漲價情況

生效日期異步發(fā)電機9%-14%10%-15%6%-8%6%進口電機/發(fā)電機ABB2022.1-3ACS510-01、ACS530-01、ACS580-01/04/07等伺服產品SINAMICSV903%西門子

SINAMICSS210低壓標準/防爆/特殊/高轉矩和大功率伺服電機12%2022.52022.62022.712%臺達

運動控制-伺服:A2/3系列,B2/3系列伺服:LXM32系列5%-10%5%施耐德

伺服:BMH系列電機伺服:BSH*系列電機5%10-15%6%三菱

113-伺服2022.102022.10丹佛斯

伺服驅動器5%SINAMICSV903%西門子

SINAMICSS120+SIMOTICS系列電機SINAMICSS21012%2022.123%驅動控制設備:伺服放大器三菱

驅動控制設備:伺服電機驅動控制設備:內置式永磁電機MOT-K系列伺服驅動器10%15%2023.220%9%-11%9%-11%羅克韋爾2022.12MOT-TLP/MPL/MPM/VPL伺服電機

:MIR睿工業(yè)、各公司公眾號,中信建投2.2通用伺服系統(tǒng)國產化率提升是多因素共同作用的結果2.2.3

服務端,國產廠商服務和需求響應能力更好,且抓住了外資供應緊張的戰(zhàn)略機遇期?

近年來,內資伺服廠商企業(yè)積極推進芯片等關鍵零部件國產化,其中龍頭廠商還提前進行了備芯,疊加內資企業(yè)一以貫之的良好服務和定制化需求響應快等優(yōu)勢,內資廠商在外資供應鏈受阻的背景下,服務、交付優(yōu)勢明顯。圖表:2022年內資工控品牌貨期較外資有優(yōu)勢交貨期貨期變化主要企業(yè)貨期A公司變頻器貨期3周;B公司變頻器2-3周;內資品牌小于一個月貨期較2021年變化不大C公司伺服貨期20~30天;D公司伺服貨期延長10~14天。安川伺服貨期1~3個月;變頻器貨期1個月,較去年延長1周;三菱PLC1~3個月,伺服貨期4個月,較2021年延長;富士電機伺服大部分產品貨期為1周,較2021年有所改善;歐姆龍貨期3~6個月,較2021年延長。日韓三個月貨期較2021年變化延長貨期較2021年變化延長ABB2021年變頻器貨期1.5-3月,主要型號AC580貨期3個月;丹佛斯變頻器貨期4-6個月,較2021年延長1個月;西門子變頻器貨期3~5個月;歐美企業(yè)大于三個月羅克韋爾變頻器貨期小功率4-6個月,大功率8-10個月。

:MIR睿工業(yè),中信建投2.2通用伺服系統(tǒng)國產化率提升是多因素共同作用的結果2.2.4

市場端,國內景氣賽道需求爆發(fā)帶來國產伺服戰(zhàn)略機遇期?

2017-2021年,電子制造設備、電池制造設備、工業(yè)機器人、光伏設備、半導體合計貢獻伺服市場55.6%的增量。中國在光伏、鋰電和電子制造方面有全球優(yōu)勢。光伏方面,我國光伏組件產量連續(xù)15年位居全球首位,供應全球約80%的量;鋰電方面,2021年內資電池廠產能是外資的1.63倍,2025年預計該比值將擴大到2.54倍;電子制造方面,得益于中國制造優(yōu)勢,我國3C設備產能占據(jù)全球的70%。此外,出于自主可控需求,我國半導體和工業(yè)機器人過去幾年也發(fā)展迅速,2016-2021年中國半導體設備市場規(guī)模由64.5億美元提升至296.2億美元,CAGR為35.65%,2016-2021年國產品牌工業(yè)機器人銷量由1.71萬臺增長至8.21萬臺,CAGR為36.82%,均屬于高成長賽道。?

國內新興需求為國產伺服帶來機遇。以光伏為例,匯川技術提供光伏全產業(yè)鏈解決方案,已覆蓋隆基、晶科、晶澳等大客戶;禾川下游中光伏占比接近30%,2022年前三季度達到28.2%,同時公司也是捷佳偉創(chuàng)重要供應商之一。圖表:2017-2021年景氣賽道貢獻伺服市場55.6%的增量電子制造設備電池制造設備工業(yè)機器人包裝機械光伏設備半導體17.0%20.4%-0.5%0.6%激光加工機金屬切削機床液晶設備木工機械紙巾機械雕刻機紡織機械金屬成形機床制藥機械塑料機械印刷機械其他0.6%0.6%1.6%15.8%1.6%1.6%1.7%2.1%2.4%8.8%5.7%3.1%7.7%8.3%

:MIR睿工業(yè),中信建投2.3通用伺服系統(tǒng)空間仍然廣闊2.3.1

當前通用伺服國產化率為30.51%,仍有較大提升空間?

頭部廠商仍有提升空間,且頭部示范作用有助引領其他國產伺服品牌突圍。對于頭部廠商匯川技術而言,2022年前三季度通用伺服市場份額為21%,實現(xiàn)銷售額36億。結合公司提出的“雙50”規(guī)劃,即50%份額和50億收入目標,我們認為匯川有望在2022年可完成50億的伺服收入目標,但在市占率方面仍有較大提升空間。對于非頭部廠商而言,伺服市場份額提升空間仍較大,2022年前三季度禾川、信捷、埃斯頓、雷賽市場份額分別為3.4%、2.4%、2.4%、1.3%,較匯川技術差距較大,我們認為這些國產廠商未來將受益于:①客戶端已經(jīng)建立的對國產品牌的良好接受度,②參考匯川技術廠商在產品、銷售、賽道選擇等方面的成功經(jīng)驗,從而進一步提升自身份額。圖表:國產主要伺服廠商市場份額圖表:國產主要廠商伺服銷售收入?yún)R川技術埃斯頓禾川科技雷賽智能無錫信捷(億匯川技術

禾川科技

無錫信捷

埃斯頓

雷賽智能元)25%20%15%10%5%4035302520151050%0201720182019202020212022Q1-Q3201720182019202020212022Q1-Q3

:MIR睿工業(yè),定期報告,中信建投

:MIR睿工業(yè),定期報告,中信建投2.3通用伺服系統(tǒng)空間仍然廣闊2.3.1

當前通用伺服國產化率為30.51%,仍有較大提升空間?

新能源領域積累大量應用案例,幫助國產伺服全面提升國產化率。2022年全年,預計匯川技術能源SBU(主要為新能源相關行業(yè))占其工業(yè)自動化下游約25%,禾川科技下游中新能源占比有望達到50%,埃斯頓下游中新能源占比達到40%,2022年雷賽和信捷也開始在新能源布局。根據(jù)測算,預計新能源領域的伺服國產化率達到50%以上。?

如果剔除新能源下游,2022年前三季度伺服國產化率僅為23%,隨著在新能源市場積累應用案例并實現(xiàn)品牌認可度提升,我們認為國產品牌在非新能源市場進展有望進入加速期。圖表:根據(jù)測算新能源領域伺服國產化率達到50%以上圖表:非新能源領域伺服國產化率提升空間大匯川技術禾川科技雷賽智能非新能源伺服市場非新能源領域伺服國產化率國產廠商非新能源伺服收入(億元)25埃斯頓(億250100%80%60%40%20%0%元)新能源領域伺服國產化率100%80%60%40%20%0%20020151051501005000201720182019202020212022Q1-Q3201720182019202020212022Q1-Q3

MIR睿工業(yè)、各公司公告,中信建投

MIR睿工業(yè)、各公司公告,中信建投2.3通用伺服系統(tǒng)空間仍然廣闊2.3.2

國產廠商通用伺服市場規(guī)模測算?

我們預計到2025年國產廠商通用伺服市場規(guī)模將達到154.1億,2021-2025年CAGR為27.6%。具體假設如下:1)新能源領域通用伺服市場規(guī)模增速回到正常行業(yè)增速,2023-2025年增速為20%/15%/15%;2)新能源領域通用伺服國產化率增速放緩,每年提升1.5pct;3)參考2017-2021年通用伺服市場規(guī)模增速,2023-2025年非新能源領域通用伺服市場規(guī)模增速為每年15%;3)非新能源領域通用伺服國產化率每年提升5pct。圖表:預計到2025年國產廠商通用伺服市場規(guī)模將達到154.1億,2021-2025年CAGR為27.6%國產廠商通用伺服市場規(guī)模(億)通用伺服市場規(guī)模(億)新能源通用伺服市場規(guī)模(億)非新能源通用伺服市場規(guī)模(億)新能源領域通用

非新能源領域通

通用伺服綜伺服國產化率

用伺服國產化率

合國產化率YOYYOYYOYYOY20172018141.18147.83139.41172.44233.27231.113.617.516.733.458.270.593.8121.0154.116.518.6124.7129.2119.1146.8194.8182.3209.59241.03277.1815.5%25.6%23.9%39.0%54.8%58.5%60.0%61.5%63.0%8.9%9.8%10%12%12%19%25%30%35%39%43%4.7%-5.7%23.7%35.3%-0.9%16.1%15.0%15.0%28.2%-4.6%12.8%9.2%25.8%50.2%27.0%20%3.6%-7.8%23.3%32.7%-6.5%15%201920.49.9%2020100.9%73.9%21.2%33.1%28.9%27.4%25.616.0%19.0%23.0%28.0%33.0%38.0%202138.52022E2023E2024E2025E48.8268.20308.43354.6958.6167.4077.5115%15%15%15%

MIR睿工業(yè),中信建投目錄?

一、伺服系統(tǒng)具備高精高效的特點,持續(xù)受益高端裝備發(fā)展?

二、伺服系統(tǒng)仍處于國產化加速期,空間仍然廣闊?

三、編碼器自制、平臺化和深度制造能力助力伺服企業(yè)打造護城河3.1

編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.2

平臺化能力幫助企業(yè)擴展業(yè)務、把握市場機遇3.3

深度制造能力幫助企業(yè)構筑技術壁壘、降低成本?

四、內資代表企業(yè)分析?

五、投資建議?

六、風險分析3.1編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.1.1

伺服系統(tǒng)中編碼器成本占比約11%,但是十分重要?

伺服系統(tǒng)中編碼器成本占比約11%。根據(jù)埃斯頓招股書披露的伺服系統(tǒng)成本占比,2021年伺服驅動器、伺服電機、編碼器市場規(guī)模分別為117.3億、97.7億、30.7億元。在伺服系統(tǒng)中,編碼器市場規(guī)模雖只有約30億,成本占比僅約11%,但其對電機精度的重要作用決定了國產廠商對該領域會加大投入爭取突破當前外資壟斷的競爭格局。圖表:驅動器、電機和編碼器在伺服系統(tǒng)成本占比約90%圖表:通用伺服系統(tǒng)零部件市場規(guī)模測算驅動器電機編碼器其他(億驅動器3

0元0

)12%2502001501005030.711%電機42%23.173.422.872.697.720.164.019.218.960.2編碼器其他15.061.113.242.047.935%117.3202188.1202087.173.4201776.9201872.3201957.5201650.420152.710.38.6020082022Q1-Q3

:埃斯頓招股說明書,中信建投

:MIR睿工業(yè),中信建投3.1編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.1.1

伺服系統(tǒng)中編碼器成本占比約11%,但是十分重要?

編碼器分辨率決定了伺服系統(tǒng)的控制精度,十分重要。編碼器(Encoder)是一種可以將角位移或直線位移轉換成電信號,并將電信號進行解析、編制和轉換為可用以通訊、傳輸和存儲的信號形式的設備,伺服編碼器通常安裝在伺服電機上用以測量磁極位置和伺服電機轉角及轉速。編碼器對伺服系統(tǒng)性能起決定性作用,對伺服電機的定位精度、速度穩(wěn)定性、功率損耗和安全性都有重要影響。圖表:編碼器是安裝在伺服電機上的一種傳感器圖表:匯川技術電梯通信型編碼器編碼器的組成分辨率23bits絕對值編碼器:匯川技術官網(wǎng),中信建投

:電子發(fā)燒友,中信建投

3.1編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.1.1

伺服系統(tǒng)中編碼器成本占比約11%,但是十分重要?

根據(jù)工作原理不同,可分為光學編碼器和磁性編碼器。二者的主要區(qū)別在成本、精度和耐用性三個方面。光學編碼器由光源、碼盤和光電敏感元件所組成,通過光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數(shù)字量,光編碼器壽命長、精度高,但成本也較高。磁性編碼器由磁阻傳感器、磁鼓和信號處理電路組成,應用了電磁感應的原理,將磁鼓刻錄成等間距小磁極,旋轉時產生周期分布的漏磁場,磁傳感器探頭把變化的磁場信號加以處理轉化成計算機可識別的信號。磁編碼器由于結構較光編碼器更簡單,因此成本低,耐用性好,但精度不如光編。?

國內廠商會根據(jù)自身情況,自主研發(fā)不同類別編碼器(后文詳述)。圖表:磁編碼器使用電磁感應原理圖表:光編碼器通過光電轉換把機械位移轉為脈沖/數(shù)字量耐用性好性價比高精度一般耐用性一般價格偏高高精度光電檢測裝置輸出脈沖信號,根據(jù)信號的每秒脈沖數(shù),檢測機械裝置的幾何位移量,分辨率越高精度越高磁阻傳感接受變化的磁場信號,轉化為模擬/數(shù)字信號旋轉產生磁場信號

:開地電,中信建投

:潤鑫編碼器,中信建投3.1編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.1.1

伺服系統(tǒng)中編碼器成本占比約11%,但是十分重要?根據(jù)輸出方式不同,可分為絕對值編碼器和增量型編碼器。絕對值編碼器為每一個軸的位置提供編碼數(shù)字值,無論編碼器是否在轉動,都可以讀出編碼器當前位置或角度信號。增量型編碼器對編碼器轉動時連續(xù)輸出的與旋轉角度對應的脈沖數(shù)計數(shù)可知旋轉的位置或角度,由于增量型編碼器靜止狀態(tài)不輸出脈沖數(shù),絕對值編碼器相對而言可有效避免電信號丟失問題。?位數(shù)是衡量絕對值編碼器分辨率的重要指標。增量式編碼器的分辨率為編碼器旋轉一圈所產生的脈沖數(shù),即脈沖數(shù)/轉(PPR),碼盤上透光線槽的數(shù)目其實就等于分辨率,也叫多少線,如將碼盤分成2500刻線(2500線),則碼盤旋轉一圈輸出2500個脈沖。絕對式編碼器的分辨率則用位數(shù)(bit)衡量,絕對式編碼器的碼盤上沿徑向有若干同心碼道,每條碼道上由透光和不透光的扇形區(qū)相間組成,相鄰碼道的扇區(qū)數(shù)目是雙倍關系,碼盤上的碼道數(shù)就是它的二進制數(shù)碼的位數(shù),碼道越多,分辨率就越高,如17位絕對式編碼器的分辨率就是2^17=131072PPR。圖表:增量式編碼器碼盤圖表:絕對式編碼器碼盤分辨率=碼盤刻線數(shù)量分辨率=2^(N為碼道數(shù)量)

:《編碼器計數(shù)原理與電機測速原理》,中信建投

:《編碼器計數(shù)原理與電機測速原理》,中信建投3.1編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.1.2

編碼器國產化率低,德國海德漢與日本多摩川兩家份額較高?

第三方供應編碼器國產化率僅約12%,德國海德漢與日本多摩川兩家獨大。根據(jù)MIR睿工業(yè),2021年第三方供應編碼器國產化率僅為12.14%,德國海德漢與日本多摩川合計占據(jù)第三方供應編碼器市場的三分之一。?

編碼器自主研發(fā)有利國產伺服廠商發(fā)展,禹衡光學和銳鷹傳感為國產領先的編碼器第三方供應商。由于外資編碼器通信協(xié)議封閉,僅提供給自產的伺服電機使用,其他廠商如需使用需通過合作授權的方式進行適配,因此編碼器自主研發(fā)有利于國產伺服廠商從底層核心應用層面突破外資壟斷。目前國產廠商中禹衡光學的市場份額較大,且過去幾年有所提升,由2017年的7.33%提升至2021年的9.84%,是國內出貨量最大的國產編碼器第三方供應商。此外,未上市企業(yè)銳鷹傳感累計近400萬臺產品廣泛應用于工業(yè)自動化、新能源、交通、醫(yī)療、國防等各大領域,2021年銷售收入超1.6億,是國內專注工業(yè)傳感技術的代表企業(yè)。圖表:編碼器國產化率低圖表:德國海德漢與日本多摩川兩家份較高多摩川宜科海德漢倍加福禹衡光學庫伯勒堡盟電子歐姆龍西克光洋電子內密控其他編碼器國產化率13%12%12%11%11%100%80%60%40%20%0%12.14%11.45%10.62%10.24%10%10%9%7.33%8.02%8.36%9.13%9.84%9.55%15.86%14.98%18.20%201814.91%18.41%201913.48%19.18%202012.59%20.68%20219%17.96%20178%20172018201920202021

:MIR睿工業(yè),中信建投

:MIR睿工業(yè),中信建投3.1編碼器作用十分關鍵,頭部國產廠商正積極自制3.1.3

編碼器不容忽視,國產伺服廠商均有布局?

技術路徑上國內廠商各有側重。匯川技術、埃斯頓、偉創(chuàng)電氣選擇高精度的光編路徑;禾川科技、信捷電氣、雷賽智能、鳴志電器則以性價比高、耐用性強的磁編為主。?

匯川技術和禾川科技是國內編碼器自研水平領先的伺服廠商。自供比例方面,匯川技術和禾川科技基本實現(xiàn)100%編碼器自制。產品性能方面,匯川技術在光編領域技術領先,公司2021年上半年推出的SV680可支持26位光編碼器;禾川科技則在磁編方面有優(yōu)勢,公司獨立研發(fā)的高速高精度磁編碼器項目為“浙江省重大科技專項重點工業(yè)項目”,獲得7項發(fā)明專利和3項軟件著作權,該項目研制的單磁極磁編碼器采用了單磁極控制技術,通過設計內置式溫度補償傳感器,提高了磁編碼器工作穩(wěn)定性,并開發(fā)出適用于該編碼器的算法軟件和補償軟件,提高了產品的高速適應性;同時,配置了生產設備和檢測儀器,提高了產品質量。公司目前磁編碼器分辨率最高可達21位,精度可達±20角秒,采用差分串行輸出信號,能夠有效防止外部干擾,即使在極為惡劣工作環(huán)境中也能提供可靠速度和位置數(shù)據(jù)。此外,公司的光編碼器精度也已達到23位,可對標匯川主流機型SV660。圖表:國產廠商編碼器自主研發(fā)能力對比自供比例技術路線精度SV66023伺服搭載

位絕對值編碼器,2021H1推出的新機型SV68026支持

位編主流機型X2/X3匯川技術禾川科技約100%光編碼器;2321X625系列伺服搭載

位磁編,

搭載

位光編,

位光編正在研發(fā)中已形成研發(fā)樣機;約100%磁編為主埃斯頓約50%暫無光編光編/磁編磁編偉創(chuàng)電氣信捷電氣雷賽智能鳴志電器光編和磁編均在研發(fā)中,預計2023年使用自制編碼器;過去5年自供150萬臺編碼器約60%約90%部分自制磁編磁編為主

:匯川技術官網(wǎng),禾川科技招股書,中信建投3.2平臺化能力幫助擴展業(yè)務、把握市場機遇3.2.1

以匯川技術為例,平臺化能力幫助企業(yè)擴展業(yè)務、把握市場機遇?

核心技術平臺化能夠幫助公司擴展業(yè)務領域。圍繞對電機軸的控制技術,匯川技術從工控業(yè)務成功延伸至工業(yè)機器人、新能源汽車、軌道交通、電梯大配套領域。盡管市場的形態(tài)、客戶有所不同,但新能源、軌道交通領域業(yè)務本質都是對電機的控制,公司便通過在自動化領域積累的大量技術儲備進行技術平臺層面的延伸,設計生產相關產品。?

組織管理平臺化幫助公司把握市場機遇。對外市場管理方面,匯川技術將下游客戶劃分為先進、高端、能源、過程工業(yè)、重工、通用區(qū)域等SBU,覆蓋約70個行業(yè),基于對市場良好的敏感度將研發(fā)與市場緊密聯(lián)動,識別并把握行業(yè)技術變革機會,并通過新產品對現(xiàn)有客戶提供新的解決方案。對內運營管理方面,匯川技術推進產品線/行業(yè)線/區(qū)域線/SEU(超級用戶)四個組織協(xié)同作戰(zhàn),配合各IPMT(高層決策團隊)快速組建產品銷售與服務團隊,及時響應客戶需求。圖表:公司業(yè)務眾多,涉及五大領域圖表:公司下游行業(yè)眾多

:匯川技術官網(wǎng),中信建投

:匯川技術官網(wǎng),中信建投3.2平臺化能力幫助擴展業(yè)務、把握市場機遇3.2.2

以匯川技術為例,平臺化能力幫助企業(yè)降低成本?

平臺化能力有助于降低成本。經(jīng)過19年的發(fā)展,目前匯川技術已成為國內領先的工業(yè)自動化產品供應商和新能源汽車電控產品供應商。收入規(guī)模、產品品類、業(yè)務領域的不斷擴大產生了規(guī)模效應,為匯川技術的帶來的采購和制造成本節(jié)約。采購成本方面,公司于2018年與英飛凌簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,同時公司也是倍福的戰(zhàn)略客戶,一定程度為2021年缺芯背景下實現(xiàn)保供提供了條件。制造成本方面,以伺服為例,2011-2021年公司的伺服毛利率明顯領先其他內資廠商,成本優(yōu)勢明顯。圖表:2018年公司和英飛凌簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議圖表:主要內資廠商伺服業(yè)務毛利率對比匯川技術禾川科技雷賽智能信捷電氣偉創(chuàng)電氣60%50%40%30%20%10%0%2011

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:英飛凌官網(wǎng),中信建投

:各公司定期報告,中信建投(備注:由于匯川技術2021年改變統(tǒng)計口徑,2021年伺服毛利率用2021H1中運動控制類毛利率數(shù)據(jù))3.3深度制造能力幫助企業(yè)構筑技術壁壘、降低成本3.3.1

以禾川科技為例,深度制造能力構筑企業(yè)技術壁壘?

禾川科技自主設計工控SOC芯片,構筑技術壁壘。禾川科技采用fabless模式親自參與設計工控SOC芯片,但不從事芯片生產、加工、封裝、測試,目前公司自主設計定制的PLC&伺服用主控芯片、工業(yè)網(wǎng)芯片和傳感器芯片已全面切入使用。這種模式下公司可實現(xiàn)自主化模塊式開發(fā),并且掌握核心底層技術使芯片和自身產品更加適配,其他廠商難以模仿。圖表:公司關鍵核心部件自主研發(fā)能力強圖表:公司持續(xù)擴充工控SOC芯片布局

:禾川科技宣傳材料,中信建投

:禾川科技宣傳材料,中信建投3.3深度制造能力幫助企業(yè)構筑技術壁壘、降低成本3.3.2

以禾川科技為例,深度制造能力幫助企業(yè)降低成本?

禾川科技深度自主制造模式幫助公司降低成本。編碼器方面,禾川科技成功實現(xiàn)編碼器(包括編碼器芯片)的自主研發(fā),目前公司磁編碼器分辨率最高可達21位,光編碼器分辨率最高可達23位,該技術幫助公司掌握核心技術的同時降低了伺服電機的制造成本。?

以450W小功率伺服系統(tǒng)為例,預計自制光編碼器可降低10%制造成本,自制磁編碼器可降低2%-3%制造成本。此外,公司還建有自主化壓鑄、CNC精密加工、電子貼裝、自動組裝的制造產線,實現(xiàn)了從物料到成品全環(huán)節(jié)的深度自主制造,節(jié)省物料成本。圖表:自制編碼器節(jié)約制造成本測算圖表:公司可實現(xiàn)從物料到成品的全過程自主制造伺服系統(tǒng),以400W小功率為例:產品價格:約1000元節(jié)約成本比例10%外購自制光編碼器磁編碼器約200元60-70元約100元30-40元2%-3%

:禾川科技公告,中信建投

:禾川科技宣傳材料,中信建投目錄?

一、伺服系統(tǒng)具備高精高效的特點,持續(xù)受益高端裝備發(fā)展?

二、伺服系統(tǒng)仍處于國產化加速期,空間仍然廣闊?

三、編碼器自制、平臺化和深度制造能力助力伺服企業(yè)打造護城河?

四、內資代表企業(yè)分析4.1匯川技術:伺服龍頭國產廠商,通用自動化布局完善4.2禾川科技:內資龍二+產品性能升級,伺服收入高速增長4.3雷賽智能:依托步進和運動控制卡進軍伺服領域4.4信捷電氣:依托小型PLC品牌優(yōu)勢擴展伺服產品線4.5埃斯頓:國產工業(yè)機器人龍頭,推動伺服系統(tǒng)自主可控4.6偉創(chuàng)電氣:以變頻器為基石,伺服系統(tǒng)為新業(yè)績增長點4.7鳴志電器:從步進電機到伺服系統(tǒng)多產品布局?

五、投資建議?

六、風險分析4.1匯川技術:伺服龍頭國產廠商,通用自動化布局完善公司伺服收入快速增長,2021年市場份額超過外資品牌?

匯川技術伺服收入快速增長,毛利率維持較高水平。公司運動控制類產品包括通用伺服系統(tǒng)和專用伺服系統(tǒng)(電液行業(yè)專用)。2008年開始,匯川技術就已經(jīng)布局伺服業(yè)務,近年來公司通用伺服系統(tǒng)在新能源行業(yè)和先進設備制造行業(yè)增長迅猛,2015-2021年運動控制類產品營業(yè)收入CAGR達到53.32%,產品毛利率維持在50%左右。?

2021年公司通用伺服市場份額已超過外資品牌。根據(jù)MIR睿工業(yè),2021年公司通用伺服收入達到37.69億,2022年前三季度實現(xiàn)通用伺服收入36.38億,市占率分別達到為16.29%、21.00%。公司在2021年通用伺服市占率已經(jīng)超越安川、松下、三菱、西門子等老牌外資廠商,成為國內通用伺服份額第一企業(yè)。圖表:公司伺服收入快速增長,毛利率維持較高水平圖表:匯川技術通用伺服市占率國內第一匯川技術臺達貝加萊安川禾川科技歐姆龍松下無錫信捷富士電機三菱埃斯頓施耐德西門子山洋電氣羅克韋爾運動控制類收入運動控制類毛利率(百萬5,元00)060%50%40%30%20%10%0%100%80%60%40%20%4,5004,0003,5003,0002,5002,0001,5001,00050021.00%16.29%202110.7%202004.9%6.2%6.2%0%2011

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:MIR睿工業(yè),中信建投(備注:公司2021年修改統(tǒng)計口徑,2022H1將通用伺服

:MIR睿工業(yè),中信建投+伊士通收入作為運動控制類收入)4.1匯川技術:伺服龍頭國產廠商,通用自動化布局完善公司落實工業(yè)自動化全布局,提供多產品解決方案?公司實現(xiàn)工業(yè)自動化多層次。公司聚焦工業(yè)領域的自動化、數(shù)字化、智能化,經(jīng)過19年的發(fā)展,公司主要業(yè)務涵蓋了通用自動化業(yè)務、電梯電氣大配套業(yè)務、新能源汽車電驅&電源系統(tǒng)業(yè)務、工業(yè)機器人業(yè)務、軌道交通牽引系統(tǒng)業(yè)務,其中伺服所在的通用自動化業(yè)務收入占比最高,2022H1占比達到54.23%。?公司利用國產龍頭品牌優(yōu)勢,提供多產品解決方案。在競爭日益激烈的情況下,提供單一產品或簡單解決方案的廠家越來越難滿足客戶需求。公司利用在通用伺服系統(tǒng)在中國市場份額位居第一名、低壓變頻器產品在中國市場份額位于前三名、小型PLC產品在中國市場份額位于第二名的龍頭優(yōu)勢形成了多產品、多層次的行業(yè)解決方案,圍繞設備自動化/產線自動化/車間自動化的多產品或差異化解決方案需求,提供:①“PLC/HMI/CNC+伺服系統(tǒng)/變頻系統(tǒng)+機器人+總線”等多產品打包解決方案,滿足客戶對“易用性”、降本需求;②“工控+工藝”的定制化解決方案,以滿足客戶對“TVO”價值需求。圖表:公司落實工業(yè)自動化全布局圖表:提供工業(yè)自動化&數(shù)字化綜合解決方案通用自動化業(yè)務軌道交通業(yè)務電梯電氣大配套業(yè)務工業(yè)機器人業(yè)務新能源汽車業(yè)務其他通用自動化業(yè)務占比100%80%60%40%20%60%50%40%30%20%10%0%0%20152016201720182019202020212022H1

:MIR睿工業(yè),中信建投

:匯川技術官網(wǎng),中信建投4.2禾川科技:內資龍二+產品性能升級,伺服收入高速增長禾川科技通用伺服系統(tǒng)持續(xù)迭代,市占率快速提升?

受益國產化趨勢和客戶多供應商策略,公司內資伺服頭部地位有望強化。憑借多年來的技術積累和研發(fā)優(yōu)勢,公司在光伏、鋰電、機器人等行業(yè)逐步實現(xiàn)。根據(jù)MIR睿工業(yè),2017-2022年前三季度,公司在通用伺服系統(tǒng)市場占有率由1.26%快速提升至3.35%,已發(fā)展為內資伺服第二名。根據(jù)我們的產業(yè)鏈研究,為保證供應安全,伺服下游客戶往往會選擇多個供應商。因此,公司作為內資第二名,有望受益國產化趨勢和下游客戶的多供應商選擇策略,繼續(xù)快速提升市占率。?

伺服系統(tǒng)持續(xù)迭代升級,性能提升的同時滿足差異化應用需求。2015年以來,公司相繼推出多代自主研發(fā)的伺服驅動器、伺服電機,并成功實現(xiàn)編碼器和編碼器芯片的自主研發(fā)。2022年6月開始,公司的X4、X5系列伺服產品逐步交付,新一代產品搭載公司自制的編碼器、編碼器芯片和SOC芯片,產品性價比大幅提升。圖表:公司通用伺服系統(tǒng)市場占有率呈上升態(tài)勢圖表:公司伺服系統(tǒng)持續(xù)迭代升級禾川科技通用伺服市占率4.0%3.5%3.0%2.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%201720182019202020212022Q1-Q3

:MIR睿工業(yè),公司招股說明書,中信建投

:公司招股說明書,中信建投4.2禾川科技:內資龍二+產品性能升級,伺服收入高速增長公司伺服系統(tǒng)業(yè)務收入高速增長?

隨著伺服系統(tǒng)的升級迭代,公司產品愈發(fā)成熟,在先進制造行業(yè)領先地位明顯,實現(xiàn)收入快速增長。2018-2021年,公司伺服系統(tǒng)收入從2.32億元增長至6.59億元,CAGR達到41.71%。2022年前三季度公司實現(xiàn)伺服系統(tǒng)收入5.49億元,同比增長11.35%,2022年上半年受華東疫情影響,公司供應鏈物流系統(tǒng)受阻、芯片封測工廠停產,華東疫情緩和后,公司產品交付能力快速恢復,公司在疫情影響和制造業(yè)整體需求偏弱背景下仍然實現(xiàn)穩(wěn)定正增長,表現(xiàn)優(yōu)異。圖表:公司伺服系統(tǒng)收入快速增長圖表:公司伺服系統(tǒng)分產品收入持續(xù)增長(百萬元)伺服驅動器伺服電機伺服系統(tǒng)附件(百萬元)伺服系統(tǒng)收入同比增長40070080%70%60%50%40%30%20%10%0%350300250200150100506005004003002001000020182019202020212022Q1-Q32018201920202021

:公司招股說明書,中信建投

:公司招股說明書,中信建投4.3雷賽智能:依托步進和運動控制卡進軍伺服領域以步進系統(tǒng)和通用運動控制卡為基石,進軍伺服領域?

公司是步進系統(tǒng)和通用運動控制卡領先企業(yè)。公司成立于1997年,先后拓展了通用運動控制卡、步進驅動器、步進電機、伺服系統(tǒng)、一體式電機等產品,目前已成為國內少數(shù)擁有完整運動控制產品線的企業(yè)之一。根據(jù)工控網(wǎng),公司步進系統(tǒng)國內第一,市場占有率穩(wěn)定在38%左右;通用運動控制器國內第二,市場占有率穩(wěn)定在16%左右。?

公司進軍伺服,伺服系統(tǒng)類收入和市場占有率持續(xù)提升。依托公司在步進和運動控制卡積累的運動控制技術、市場和客戶資源,公司伺服系統(tǒng)收入快速上升,2016-2021年公司伺服類收入由6100萬增長至3.17億元,CAGR增速達到39.04%。市占率也從2016年的0.58%增長至2022年前三季度的1.33%,進步明顯。圖表:雷賽智能業(yè)務結構圖表:雷賽智能通用伺服收入和市占率步進系統(tǒng)類伺服系統(tǒng)類控制技術類YOY(百萬元)雷賽智能伺服系統(tǒng)類業(yè)務收入市占率(百萬1,元20)03501.6%1.4%1.2%1.0%0.8%0.6%0.4%0.2%0.0%45%40%35%30%25%20%15%10%5%300250200150100501,00080060040020000%0202020212022H1201620172018201920202021

2022Q1-Q3

:Wind,中信建投

:公司招股書,Wind,中信建投4.4信捷電氣:依托小型PLC品牌優(yōu)勢擴展伺服產品線立足小型PLC產品,積極拓展包含伺服系統(tǒng)在內的其他工控品類?

公司的小型PLC產品市占率在內資廠商中排名第二。公司主要產品是工業(yè)智能控制系統(tǒng)中電氣控制系統(tǒng)與電氣控制集成應用,包括可編程控制器、人機界面、驅動系統(tǒng)(主要是伺服驅動器和伺服電機)、機器視覺等。2021年公司在小型PLC市占率達到6.56%,在內資廠商中排名第二,2015-2021年PLC營業(yè)收入CAGR為23.7%,PLC產品毛利率維持在55%左右,是公司的優(yōu)勢產品。?

公司正拓展包含伺服系統(tǒng)在內的其他工控產品,推廣行業(yè)解決方案。公司依托在小型PLC的多年積累,以智能化和信息化為導向,以“可編程控制器+伺服、變頻等運動控制部件+人機界面+機器視覺等檢測部件+機械臂”完整的產品線為主要戰(zhàn)略方向,繼續(xù)優(yōu)化PLC產品的同時布局伺服系統(tǒng)業(yè)務。2021年實現(xiàn)伺服收入5.40億元,2017-2021年CAGR達到45.05%,市場份額持續(xù)提升,由2017年的0.86%提升至2022年前三季度的2.42%。圖表:信捷電氣業(yè)務結構圖表:信捷電氣通用伺服收入和市占率驅動系統(tǒng)PLC人機界面智能裝置其他信捷電氣通用伺服業(yè)務收入市占率(百萬1元,4)00(百萬元)6003%3%2%2%1%1%0%1,2001,0008006004002000500400300200100020172018201920202021201720182019202020212022Q1-Q3

:Wind,中信建投

:Wind,中信建投4.5埃斯頓:國產工業(yè)機器人龍頭,推動伺服系統(tǒng)自主可控國產工業(yè)機器人龍頭,積極推進包含伺服系統(tǒng)在內的核心零部件實現(xiàn)自主可控?公司是國產工業(yè)機器人龍頭。公司成立于2002年,以金屬成形機床數(shù)控系統(tǒng)起家,通過不斷深耕積累運動控

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