2023年机械行业春季投资策略 工业机器人顺周期弹性大

一、工业自动化：一超多强，百花齐放

（一）控制层：中型PLC为国产品牌弯道超车提供新机遇

PLC 在通用自动化控制层中最为典型，其具备通用性好、应用门槛较低、软件属性强、 客户粘性高等特点。根据睿工业统计，2022 年受到疫情、芯片缺货、原材料涨价及制造 业景气度等因素影响，我国 PLC 市场规模为 170 亿元，同比增长 7.2%；其中，小型 PLC 市场规模为 84.1 亿元，同比增长 5.61%；中大型市场规模为 85.8 亿元，同比增长 8.76%。 在我国 PLC 市场尤其中大型 PLC 市场中，德国西门子等欧日系品牌仍然占据较大市场份 额。就 2022 年小型 PLC 市场来看，西门子、三菱合计占有率约达市场一半，国产 PLC 前两大品牌汇川技术、信捷电气市占率分别为 11.9%/6.4%，仍具备提升空间，其中汇川 2022 年小型 PLC 业务同比增长 77%，增长势头强劲；在中大型市场上，西门子、欧姆龙、 三菱合计占比约 75%，国产品牌份额占比仍处于较低水平，替代空间广阔。

2020 年以来，受疫情影响海外品牌供应链受阻导致货期延长，国产厂商在疫情初期借助 防疫物资生产设备的电控解决方案更快速地切入下游自动化设备厂商供应链体系，新客 户的拓展速度大大加快，渗透率和品牌知名度得到加速提升。 从下游市场来看，传统行业如冶金、市政、汽车等多为项目型，对产品的稳定性、可靠 性要求高，并且由于工艺复杂，需要灵活和丰富的网络拓展能力，在实际需求中以大型 PLC 居多，行业增速相对平缓。而随着 FA 市场中锂电、光伏、半导体等新兴行业的崛 起，自动化生产设备效率及工艺复杂度提升，对关键部件的需求逐渐走向高端，中型 PLC 在FA市场的重要性大幅提升，中型PLC下游从以PA市场为主逐渐转变为FA需求为主， 并逐步下沉到小型 PLC 的应用市场。

受益于主控芯片等硬件的飞速发展以及以 EtherCAT 为代表的以太网总线的普及，小型 PLC 逐渐具备了高代码执行效率、丰富的 I/O 接口、灵活的组网等能力，呈现小型 PLC 中型化趋势。而近年第三方 softPLC 平台 CODESYS 逐渐成为国产中型 PLC 的首选，为 国产品牌在新兴产业加快实现弯道超车和进口替代提供了便捷的工具和途径。我们预计，随着光伏、锂电、半导体、3C 等新兴行业对高端中型 PLC 需求提升以及 CODESYS 平台的普及应用，未来国产品牌有望凭借快速贴身服务响应，以及个性化定 制能力等优势，深入客户产品工艺层技术需求，形成较强的客户粘性，实现 PLC 产品的 弯道超车，国产化渗透率提升空间广阔。

（二）驱动层：竞争激烈程度加剧，国产品牌加速渗透

伺服系统是先进制造业和新兴产业自动化装备实现位置控制高精度快速响应的核心部件， 在高端装备如工业机器人、数控机床等领域拥有举足轻重的地位。据睿工业统计，受到 制造业景气度、疫情等因素影响，2022 年我国通用伺服市场规模为 223 亿元，同比下降 4.6%，2017-2022 年间 CAGR 为 9.6%。

在我国通用伺服市场中，过去是以外资品牌尤其是性价比出众的日系品牌占据主导，近 几年汇川、禾川、信捷、埃斯顿等优秀国产品牌经过近十年的技术积累，凭借供应链优 势、高性价比解决方案，在锂电、光伏等新能源行业上持续抢占份额，国产品牌渗透率 得到显著提升。根据睿工业数据计算，2022 年汇川、禾川、埃斯顿、信捷、雷赛的市场 份额分别为 21.5%/3.4%/2.7%/2.6%/1.6%；2022 年汇川、禾川、埃斯顿、信捷、雷赛伺服 业务增速分别 27.2%/13.8%/18.4%/5.3%/35.0%，增长势头较大多欧美日系厂商强劲。由 于通用伺服的替代难度相较控制层部件略低，预计内资品牌竞争有所加剧。

根据睿工业统计，2022 年锂电、光伏、半导体等新兴行业需求增速远高于包装、印刷、 纺织、木工等传统行业。在新兴行业的市场竞争中，国内外企业的品牌影响力及市场拓展进程处于同一起跑线，我们预计国产品牌有望凭借高性价比、本土化服务、工艺定制 化等特点，快速提升在 3C、半导体、锂电、光伏等新兴行业的市场占有率和品牌影响力， 在进口替代中实现更大的突破。

（三）传感层：应用场景不断丰富，国产化进程加速

机器视觉本质是为机器植入“眼睛”和“大脑”，通过光学装置和非接触传感器自动接收 并处理真实物体的图像，分析后获取所需信息或者用于控制机器运动。据 GGII，我国 2021 年机器视觉市场规模为 139 亿元，2018-2021 年 CAGR 为 26.3%，在工业自动化核心部件 各细分领域中增速领先。目前机器视觉下游市场中，3C 电子、半导体、汽车、锂电池等 新兴行业占比较高，合计份额约六成。

相比于传统行业，新兴行业对降本增效的需求更为迫切；同时随着国产品牌的技术不断 积累，其高性价比进一步降低了工业企业“机器替人”的投资回报周期，在人工成本不断增加及劳动年龄人口不断下降的背景下，工业企业中机器视觉替代“人眼”的进程有 望加速；此外，机器视觉企业的硬件能力提升推动算力增长、算子和算法库不断丰富， 2D 向 3D 技术升级，以及深度学习等应用进一步拓宽了机器视觉的应用场景。根据 GGII 预计，至 2025 年我国机器视觉市场有望达到 469 亿元，2021-2025 年复合增速有望达到 35.7%。

目前我国机器视觉高端零部件及解决方案市场仍由海外头部企业占据主导，国产品牌从零部件、解决方案等方面切入经过多年技术积累及沉淀，与国际龙头的技术差异逐步缩小，部分企业已进入国际龙头客户供应链；在新兴领域市场上国内外品牌处于同一起跑线，国内品牌有望凭借成本端、服务端、定制化等优势抢占更多的市场份额，持续提升国内市场占有率。

（四）FA零部件：通用属性，专用内核，一站式采购大势所趋

FA 工厂自动化零部件是自动化设备制造业的重要配套产业，为下游设备厂商提供丰富的 标准及非标零部件产品。根据 Reportlinker 预计，至 2024 年全球工业控制与工业自动化 市场规模将增长至 2695 亿美元，2018-2024 年 CAGR 预计为 9.1%。

FA 零部件需求与下游行业自动化渗透率高度相关，传统工业在劳动力成本增加且数量减 少的背景下，自动化设备需求不断提升；新能源锂电、3C、汽车、光伏、工业机器人等 新兴市场快速发展进一步拉动自动化设备需求的快速提升；同时，新兴产业的工艺属性 较强，自动化设备定制化程度高，对非标零部件的需求增长显著。FA 零部件具有小批量、 高频次、多样化、短交期等特点，下游客户采购时往往面临设计耗时长、采购效率低、 采购成本高、品质不可控、交期不准时等共性问题；一站式采购企业通过对非标零部件 的标准化进行设计归类，汇编成产品目录手册，为客户提供“零部件简单选型＋一站式 采购”服务，解决下游客户零部件采购过程中的痛点，客户粘性强，一站化趋势清晰。

国内市场中主要参与企业为日本米思米和国内怡合达，由于自动化设备零部件选型由前 端工程师设计行为所决定，对工程师需求了解程度成为核心壁垒，新进入者难以在短时 间内建立高效的服务流程和专业的服务团队。国内怡合达正不断缩小和米思米中国区的收入差距，我们预计随着怡合达产能扩张、SKU 不断丰富，凭借线上线下销售相结合、 供应链管理优势、本地化服务优势及制造体系配套优势，怡合达竞争优势将得到进一步 扩大。

二、机器人：工业机器人顺周期弹性大，人形机器人正加速进化

（一）工业机器人：“可选工业品”属性，顺周期弹性大

工业机器人是自动化水平的象征。2021 年，全球工业机器人新增台数 52 万台，存量台 数累计达 348 万台，安装量呈现持续增长态势。中国大陆作为全球的制造中心，人口红 利渐失下劳动力成本持续上升，伴随着工程师红利的显现，工业机器人及核心零部件国 产品牌崛起，工业机器人的应用成本和门槛不断下行，工业机器人应用需求持续增长， 目前已经成为全球最大的工业机器人需求地区。据 IFR，中国大陆 2021 年工业机器人安 装量为 26.8 万台，同比增长 51%；规模上远超第二位日本的 4.72 万台；占据全球总安装 量的 51.9%，较 2020 年的 45.2%进一步提升 6.7pct。

2020 年，我国大陆地区每万人工业机器人装机量提升至 246 台，排名全球第九位。在我 国机器人市场下游应用中，电子电气行业持续成为第一大应用行业，未来随着半导体、 新能源汽车等先进制造业在我国可预期的快速发展，预计工业机器人密度仍将保持提升 态势。此外，在后疫情时代，制造业企业提升自动化率的意愿也明显加强。

目前我国工业机器人市场关节机器人以四大家族为主，而 SCARA 机器人市场日系仍占 据举足轻重的地位；2022 年上半年外资品牌安川、川崎、史陶比尔，以及内资品牌汇川、 埃斯顿、埃夫特、节卡份额提升较为明显。一方面，新兴行业发展有望给国产品牌带来 新机遇；另一方面，国产品牌的高性价比有望进一步推动工业机器人在一般制造业的应 用和普及。我们认为，工业机器人应用场景以“机器替人”为主，具备“可选工业品” 属性，在制造业复苏过程中更具备弹性。

（二）人形机器人正加速进化，打开智能机器人应用蓝海市场

1、Tesla Bot 开启 AI 新纪元。 2021 年 8 月 19 日，特斯拉在首个 AI 日上发布人形机器人“Optimus 擎天柱”概念介绍， 其身体由轻量材料覆盖，眼睛搭配摄像头和车载 FSD 芯片方案，双脚可感应反馈，实现 平衡和敏捷动作，全身累计搭载 40 个机电执行器，将实现危险枯燥劳动的替代。2022 年 9 月 30 日，Tesla Bot 的原型机“Optimus 擎天柱”面世，重量为 73 千克，配备 容量为 2.3 千瓦时的电池组，可以支持一天的使用电量；拥有 28 个关节驱动器，使全身 能够产生 200 个以上不同角度的动作；手部有五个手指，配备 6 个驱动器，形成类似人 类肌腱的传动系统。依靠视觉算法和机器学习，机器人能够识别手部位置，并精准抓握 小型零件。

此外，该机器人配备特斯拉 Dojo（道场）超级计算芯片作为“大脑”，赋予人工智能强 大学习能力，搭载特斯拉自主研发的神经网络训练芯片 D1，以 120 个训练模块组装成 ExaPOD，成为世界上首屈一指的人工智能训练计算机，与业内其他产品相比，同成本下 它的性能提升 4 倍，同能耗下性能提高 1.3 倍，占用空间节省 5 倍。 Optimus 配备与特斯拉车辆相同的自动驾驶软件，同时具备 Wi-Fi 和 LTE 网络连接能力， 拥有与汽车一样的视觉感知，使用摄像头输入数据，以神经网络进行计算，可以实时侦 测环境中的物体动向。目前“擎天柱”可以完成下蹲、拿/搬运箱子、抓取物体、浇花等 一系列动作，并且可以部署在特斯拉工厂内进行工作，对行走的路径形成记忆。

Optimus 与 Tesla 汽车共享供应链体系、AI、算法和芯片体系，大幅降低成本，但从 技术展示看来，虽已在特斯拉加州费利蒙超级工厂完成测试，但是距离实际应用及大规 模量产还有很长一段路要走。

2、国内机器人群雄逐鹿，国产化趋势加速。2022 年 8 月 11 日，小米秋季新品发布会中展示出全尺寸人形仿生机器人 CyberOne， 身高 1.77 米，体重 52kg。从情绪感知方面来看，能感知 45 种人类语义情绪，分辨 85 种 环境语义；关节控制方面，使用小米自研全身控制算法，协调运动 21 个关节自由度并能 实现各自由度 0.5 毫秒级别的实时响应；在运动控制上可实现双足运动姿态平衡，全身 5 种关节驱动，峰值扭矩 300Nm，支持单手握持 1.5KG 重物、反向拖动上肢复现运动等 功能。目前 CyberOne 的成本每台大概六、七十万元，尚无法实现量产。

CyberOne 的研发涉及包含仿生感知认知技术、生机电融合技术、人工智能技术、大 数据云计算技术、视觉导航技术等各领域的尖端技术。CyberOne 搭载小米自研的三维重 建算法，以及空间视觉模组实现 8 米内深度 1%的信息精度，另外，通过深度相机配合AI 相机帮助机器人收入真实场景和物体，并支持 GPS 时钟同步并配合双麦克风识音系统 收集外界声音实现视觉和听觉感知。小米 CyberOne 和 Tesla Bot 两款人形机器人的身高体重所差无几，但 Tesla Bot 配备 了更多的电机以及谐波减速器，甚至在手部就有 12 个自由度，所以 Tesla Bot 拥有更高 的灵活性以及智能操作性，而 CyberOne 手部类似“夹子”，手指并无操作自由度。此外， 相比 CyberOne，Tesla Bot 不仅能够走得更快负重能力也更强。

2022 年 8 月 8 日，腾讯正式发布由腾讯 Robotics X 实验室自研的多模态四足机器人 Max 二代机器人，采用原创的腿轮一体的本体设计。相较于“第一代”Jamoca，Max 在 视觉感知、轨迹规划、运动控制等方面实现技术创新。基于单目视觉惯性定位算法（视 觉定位技术+地形识别技术）、六维全向运动轨迹实时规划算法、模型预测控制算法、关 节力矩反馈的触地检测能力，Max 具备超强感知力、实时适应力、精准控制力、防摔抗 压力。并能够在梅花桩上完成旋转踏步、单桩跳跃、双轮站立等高难度动作，且过桩速 度提升了 4 倍。

Tesla bot及小米人形机器人的出现推动产业链从研发阶段进入量产阶段，拉开人形机器人产业化序幕，但均处于原型机开发阶段，距离商业化应用还有一段距离。人形机器人未来市场空间广阔，国内头部零部件供应商有望借助成本优势快速切入机器人零部件和本体制造环节，复刻新能源汽车发展路径，加速关键零部件国产化进程，完善产业链布局，抢占市场份额。

三、检验检测：优质成长，各有千秋

（一）行业成长属性优异，市场化集约化趋势明显

检测检测行业与宏观经济波动存在一定相关性，同时由于下游行业分散，也具备一定穿 越牛熊的市场特征。自 2011 至 2021 年，全球检验检测市场规模从 966 亿欧元扩大至 2342 亿欧元，CAGR 达 9.3%，约为同期全球 GDP 平均增速（2.5%）的 3.7 倍，行业具备连续 成长性。从我国检测市场看，2014-2021 年我国检测市场规模从 1631 亿元增长至 4090 亿元，CAGR 为 14%，约为同期 GDP 平均增速的 2.2 倍，同全球检测行业特征一致，我国检测市场在 2013 年市场化推进以来保持持续增长且增速波动率较低。

目前我国检验检测市场呈现市场化、集约化趋势。2013-2021 年期间，我国事业单位制检 验检测机构占比持续下降，从 2013 年的 42.6%下降至 2021 年的 20.9%，相对应企业制检 验检测机构至 2021 年已经占比达 7 成以上；民营检测机构在 2021 年占全行业数量比重 已经达 6 成，在 2014 年占比不足 3 成，民营机构在 2021 年的营收增速在 15%-20%之间， 高于全行业平均水平，业务成长性表现更为优异；2021 年我国规模以上检验检测机构营 收占比为 78.9%，同比 2020 年提升 1.5pct，规模效应强、技术水平高、品牌信誉强的龙 头检测企业市场占有率正在不断提升。

（二）下游增速差异化，行业布局各有千秋

检测市场下游复杂多样，在我国 2021 年检测 4090 亿市场空间中，环境检测、建筑材料， 机动车检验、食品等领域规模占比靠前，增速相对稳健，我们预计 2023 年随着疫情因素 的影响消退，消费复苏及基建投入等因素驱动，相关消费类检测需求增速或有望提升； 其中头部企业在实验室的产能布局、检测业务的覆盖面、及品牌影响力上具备较强的先 发优势，预计随着市场化竞争加剧，具备较强精细化管理能力的公司市占率将进一步提 升。

从 2021 年下游行业增速来看，靠前的为国防相关（119.3%），软件及信息化（40.8%）， 环保设备（34.1%），电子电器（29.5%）、机械包含汽车（23.2%）等行业。我们预计在 国防领域，随着核心装备自主可控、军队装备全周期管理、比测试验的应用、信息化建 设加码，相关装备及元器件检测需求有望持续增长；在新能源车领域，随着渗透率提升， 车企研发进程推进，新技术更新迭代，相关检测的需求将进一步被拉动；在半导体领域， 随着检测服务外包化、国产化大势所趋，汽车电子行业快速增长，军用集成电路市场测 试需求增长等拉动，市场规模将快速增长；其他新能源领域持续更新迭代对检测技术及 检测能力的要求也有新的需求。

因此，我们建议从两个方向关注检验检测企业，一类从下游需求高速增长的新兴行业来 看，主要包含新能源车、国防军工、半导体、其他新技术检测等；相关检测业务根据性 质划分多对应物理类检测，对企业在新行业前瞻性布局能力及实验室产能扩产和兑现节 奏管理能力要求更高。 建议关注苏试试验、华依科技、信测标准、广电计量、国缆检测、思科瑞、西测测试等。 另一方面从具备综合性检测能力企业角度来看，这类企业下游早期多布局食品、环保、 医学等消费品领域，对企业经营管理能力、精细化管理水平、通过收并购拓展业务领域 的要求较高，我们预计在消费复苏的大背景下，龙头企业有望进一步提升市占率，实现 稳健的业绩兑现。

编辑：JACK