2023年中控技术研究报告 中控技术产品矩阵介绍
- 来源:中信建投证券
- 发布时间:2023/04/13
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中控技术(688777)研究报告:流程工业数据“创造者”,AI结合工业、海外市场拓展双轮驱动业绩成长.pdf
中控技术(688777)研究报告:流程工业数据“创造者”,AI结合工业、海外市场拓展双轮驱动业绩成长。核心观点:中控技术作为流程工业控制系统龙头,通过AI+工业结合和海外市场拓展,进一步打开成长空间。2023-2024主流化工产品产能稳定释放,公司主业稳定增长,同时公司工业软件、仪器仪表等产品的品类丰富度、市占率也将不断提升。通过“一带一路”切入海外市场,海外市场成长空间打开。公司传统工业软件稳健增长,通过开发工业AI应用开发软件(InPlantIBD),实现从算法组态到应用场景组态的突破,满足流程工业全业务域AI应用的需求,打开全新成长空间。1...
核心观点:
中控技术作为流程工业控制系统龙头,通过AI+工业结合和海外市场拓展,进一步打开成长空间。 2023-2024主 流化工产品产能稳定释放,公司主业稳定增长,同时公司工业软件、仪器仪表等产品的品类丰富度、市占率也将不断提升。 通过 “一带一路”切入海外市场,海外市场成长空间打开。公司传统工业软件稳健增长,通过开发工业AI应用开发软件 (InPlant IBD),实现从算法组态到应用场景组态的突破,满足流程工业全业务域AI应用的需求,打开全新成长空间。
1. “一带一路”拓宽全球化布局,DCS市占率有望进一步提升。 2023年至2024年石油化工下游主流产品产能投放稳定,同 时我们预计公司石化、电力行业的DCS市占率将在近两年持续提升。国内DCS在全球市场占比不到10%,通过切入海外市 场,“一带一路”整体打开公司成长空间。同时公司持续进行收购,近期收购达美盛软件提升数字化能力,收购Hobré布局 高端仪器仪表,产业布局不断完善。
2. 传统工业软件稳步增长,工业+AI打开全新成长空间。公司工业软件主要产品以MES、APC为主,MES有助于提高企业 效率,中国企业需求迫切,普及率较低,未来成长潜力巨大。APC市场中,公司占有率排名第一。工业+AI将为工业进一步 降本增效,公司具备应用人工智能的先天优势,通过开发工业AI应用开发软件(InPlant IBD),实现了从算法组态到应用 场景组态的突破,满足流程工业全业务域AI应用的需求,成长空间进一步打开。
3.油气管道领域打开突破口,公司从0到1不断突破。油气长输管道:十四五有望加速建设,过去市场由海外品牌占据,国内品牌迎来崛起机会,国家管网公司加快SCADA国产化,公司首次突破进入国家油气管道主干线项目建设,首次参与中国石油超过1000公里的管道自动化建设,实现从0到1的突破。公司后续油气管道领域连续中标,产品技术能力得到市场认可。
一、中控技术投资逻辑
工业+AI打开新的成长空间
过去工业领域应用Ai难度大,主要是生产流程及工艺、生产线配置、原材料及产品类型均具有较大差异性,此前,由于样本少难 以应用深度学习等AI算法,而SAM在零样本或者少量样本上表现优秀,意味着AI可以在更多的石油化工装置的自适应控制、诊断 与预测预警、智能决策领域有新的应用。生成式AI作为最重要的生产力工具,尤其是它的推理能力将促进工业的进一步降本增效, 典型如工业装置自适应控制、复杂化工装置优化运行、智能诊断、预测预警、运行评价以及智能决策。
公司优势:1)流程工业数据的“创造者”;2)拥有强大的工业数据“解读能力”;3)机理与AI双驱动,工业数据洞察力大幅 跃升;4)核心AI应用技术突破引发流程工业“智变”。 公司开发工业AI应用开发软件(InPlant IBD)。该软件实现了从算法组态到应用场景组态的突破,大幅降低了工业AI的应用门 槛。同时,通过自主研发高性能边缘控制器,实现工业AI应用的价值闭环。
仪器仪表成长逻辑
逻辑:过去以代采别人为主,此后将用自己产品逐渐替代国外产品;可替代:公司压力变送器、安全栅、控制阀等产品不断突破中石化、 中石油等高端用户,中石油甲级供应商;替代空间大:2018年中国控制阀市场需求约6亿台,压力变送器市场 需求约5000万台。仪器仪表在流程工业整套系统投资占比约为20%, 约是DCS+SIS的3-5倍。通常一个项目中仪器仪表会有3~5家供应商, 按此计算,我们认为均衡状态下,公司仪器仪表收入规模将赶上公司 DCS+SIS的收入规模,而公司目前仪表收入占总收入的10%-20%之间;产能扩张明确:募投项目20万台/年压力变送器及10万/套智能控制阀。 公司19年控制阀出货1.5万台,压力变送器出货2万台。放量周期:2022年逐步投放产能。
二、DCS下游投资:23-24年化工产能投放稳定,市场份额有望迎来加速提升
中控技术产品矩阵
中控技术的产品矩阵可以概括为“工业3.0+4.0产品体系”。公司以集散控制系统DCS业务起步,逐步形成了以自动化控制系统为核心, 涵盖现场仪表、执行机构等在内的工业自动化系列产品,构成较为完善的工业3.0产品谱系。在自动化和数字化基础上,公司积极布 局和大力发展工业软件、行业解决方案等业务,同时加强本地化运维服务,逐渐形成了全套的InPlant智能工厂解决方案。
核心产品:DCS
集散控制系统,或称分布式控制系统(Distributed Control System,DCS),是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网 络为纽带的多级计算机系统。DCS系统主要有现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、人机接口单元(操作员站OPS、工程师站 ENS)、机柜以及电源等组成。系统具备开放的体系结构,可以提供多层开放数据接口,支持多种现场总线标准以便适应未来 的扩充需要。 中控技术有两款主要的DCS产品:JX-300XP和ECS-700系统,应用范围已经涵盖化工、炼油、石化、冶金、电力等工业自动化 行业。
下游应用领域
公司主要覆盖行业以化工、石化、制药食品、电力为主,其中化工行业近三年占比从35%下降到29%,石化行业从16%增长 到21%,上述两个行业占到公司收入的50%。 公司前五名客户较为稳定,且多数为大型国有企业。其中中石化连续三年为公司第一大客户,中石油、中核连续三年为公司 前五名客户。
DCS市场规模
市场规模:2019 年度国内DCS 市场规模为 87.4 亿元人民币,同比增长 7.2%,化工、石化和电力是主要应用行业,三者合计市 场份额达到 80.7%。到2022年中国DCS控制系统行业市场规模增长至92.69亿元。替换周期:DCS替换周期为十年,2010年至2014年是DCS投资规模最高的年份,目前大部分系统面临更换需求,2020-2024年仍 将是主要替换高峰。 下游市场:化工、石化、电力行业的DCS客户最为集中。2019年化工、电力、石化领域DCS市场规模为32.3/21.3/17.0亿元,占比分 别为37.0%/24.3%/19.4%,合计80.7%。2010-2019年化工、石化行业DCS市场规模CAGR为4.2%/4.6%,规模占比提升5.8/3.6ppt。
2022-2024年依旧是主要化工产品产能投放高峰
2022-2024年依旧是上述产品的产能投放高峰。 我们对未来四年的新增产能的投放厂商进行了统计,聚乙烯、聚丙烯:多是中石油、中石化旗下子公司,未来四年接近7成的新增产能此前采购过中控技术的DCS或 SIS系统; PTA:一直以来是公司合作厂商偏少的领域,未来四年有接近4成的新增产能采购过中控技术的DCS,典型的合作 厂商是荣盛石化、桐昆股份,剩下的大部分厂商依然采用的是霍尼韦尔、艾默生、横河电机,在该领域,公司份 额有望继续提升; PX:未来四年接近5成的新增产能此前此前采购过中控技术的DCS或SIS系统。 我们判断在石化行业中,公司份额有望在2022-2023年达到50%以上的份额。
石化、电力行业的DCS市占率将在近两年有明显增加
2019 年公司DCS在国内的市场占有率达到了27.0%,连续九年蝉联国内 DCS 市场占有率第一名。公司产品在化工和石化领域优势明显,19年公司DCS在化工市场市占率达到了40.7%以及石化市场市占率达到了29.7%, 分别高出第二名27.8%以及8.9%。从各行业情况来看,电力占比比较低,我们判断市占率在10%以下(大概在7%左右,远低于公司平均市占率),从项目 上看,常规电力调度主要面对科远智慧、朗坤智慧等公司竞争(我们看到公司报价明显低于同行,这在公司与和利时竞 争中是常见现象)。核电面对海外厂商竞争,但从2020年下半年项目中标情况看,公司核电项目、电力项目在增加。我们判断,公司石化、电力行业的DCS市占率将在近两年有明显增加。
公司DCS海外市场判断
根据Verified Market Reaserch统计,2019年,全球分布式控制系统市场价值为178.8亿美元,预计到2027年将达到255亿美 元,从2020年到2027年的复合年增长率为4.89%。 分市场看,2019年亚太地区DCS市场规模占比最大的是亚太地区,市场规模占比大概在31.4%,其次是北美地区,占比 大概是23.2%,欧洲地区占比大概20.6%,中东和非洲地区占比16.1%,其中非洲地区占比较小。 2019年国内市场规模约不到100亿元,全球市场占比不到10%,按此计算,中东和东南亚市场规模至少是国内的两倍, 通过切入海外市场,整体打开公司成长空间。
持续进行收购,完善产业布局
收购达美盛软件,完善数智化布局。3月31日,中控技术在其官方微信公众号披露,公司与北京达美盛软件股份有限公司近日签署了投 资协议,中控技术对达美盛进行战略投资。达美盛是一家为流程工业客户提供工程设计、数字孪生、数字化交付软件,拥有自主核心技 术的工业软件公司,已经在工程设计、施工及交付等关键技术上取得重点突破,实现了工厂设计阶段装置、管道、设备、仪表和控制系 统的数据化,获得了诸多流程工业龙头企业的认可。达美盛创始团队具有20多年国际流程工业工程设计类工业软件研发和实施经验,拥 有业界领先的跨平台工业云原生三维可视化引擎及低代码数据管理平台等自主核心技术。
经过十多年的技术打磨和经验积累,已经形成 了“1个引擎:跨平台可视化引擎”、“2个平台:全寿期数字孪生开发平台及全场景可视化开发平台”、“3个方案:工程管控解决方 案、数字孪生交付解决方案及运维管控解决方案”的三位一体产品及服务谱系,累计服务了包括中油工程、宝钢工程在内的多个工程建 设参与方,以及中石油、中石化、宝武集团在内的多个行业龙头企业,是一家国内知名的工业软件提供商。
收购荷兰Hobré,完善高端仪器仪表布局。3月31日,证券时报报道,中控技术完成了对荷兰Hobré International BV 100%股权收购协议 的签订,该收购完成后,Hobré将成为中控技术全资子公司,公司进一步完善高端仪器仪表布局。成立于1978年的Hobré是全球市场在线 分析仪、样品系统和集成产品解决方案领域的领军公司,在技术研发、生产工艺和质量管控方面拥有非常丰富的经验和人才队伍。目前 Hobré已建立起覆盖欧洲、北美、中东、非洲、中国等地区的完整营销和服务体系,其核心产品如热值分析仪、激光气体分析仪等多款 产品技术和研发实力居于国际领先地位,并被广泛应用于世界500强企业、全球领先的石化化工企业Shell(壳牌)、ExxonMobil(埃克森美 孚)、BP(英国石油公司)、BASF(巴斯夫)等,享有强大的品牌影响力。
三、工业软件及仪器仪表:自动化、智能化大势所趋,上下游延申打开成长空间
工业软件主要产品:核心体系MES、APC
RTDB、APC、MES 和 OTS产品体系:以实时数据库(RTDB)为基础、先进过程控制(APC)、制造执行系统(MES)和仿真培训软件 (OTS)为主体的四大类软件产品体系,在石化、化工、制药等行业领域应用。 核心产品体系:MES、APC为主,公司2019年工业软件收入为1.88亿元,其中MES/APC收入分别为1.47/0.39 亿元,MES占比约为80%, APC占比约为20%。
工业软件:融合、深度定制、云化为发展趋势
1)融合:工业3.0阶段,制造、销售、研发设计都是割裂的,工业4.0重点是将研发、制造和销售多领域融合。 2)定制化:伴随国内3C、航空、机械等向无人区进军,海外成熟工业软件并不能完全满足国内企业需求,衍生出大 量新的定制化需求; 3)云化:工业4.0,促进不同系统不断融合,工业互联网平台搭建,工业软件向云化发展,形成平台+APP式发展。
MES国内市场规模约50亿
MES:2020年国内市场规模约50亿。根据e-works统计,从市场规模来看,2018年中国市场规模增长至33.9亿元,同比增长 22.0%。预计到2020年MES市场总体规模将扩大到48.5亿元,2018至2020年的年均复合增长率为20%。 分下游行业应用看:2018年离散制造业为21.9亿元,流程工业约12亿元,流程行业占比约为35%; 从实施服务和软件许可来看:2018年实施及服务市场规模为13.87亿元,占比为41%,软件许可市场空间为20亿元, 占比为59%。
MES行业特点:提高企业效率,中国企业需求迫切,普及率较低
MES提高企业经营效率:据国际MESA协会调查研究显示,使用MES所带来的效益很可观:平均减少制造周期时间45%;一般 减少数据输入时间为75%以上;平均减少半成品24%:平均减少为交班而准备的纸面工作61%;平均减少引导时间27%.;平 均减少纸面工作和设计蓝图所带来的损失56%;平均减少产品缺陷18%。
中国制造企业对MES的投资迫切。调查显示企业对MES投资的重视程度高,投资金额较大,近三成企业的累计投资金额在 500万以上;此外67%的企业对MES项目的累计投资金额超过100万。尤其是50亿以上的大型企业投入明显,52%的企业MES的 累计投资超过500万;22.5亿~50亿规模的企业在各个投资区间的分布较平均;3~22.5亿规模的企业呈现“中间高、两端低” 现象,投资金额集中在50万~500万间;在3亿以下规模的中小企业中,有68%的企业对MES的累计投资在200万以下。
MES行业特点:定制化项目多,市场相对碎片化,单价持续上涨
日本市场特点:以自主开发为主,主要是与日本的管理模式深度融合,没有标准化软件可以完全满足。 中国市场也将呈现此类特点:标准通用的基础上,自主开发为主流,可灵活二次开发的MES系统真正应对市场需求。 实施难度大,定制化项目多,市场相对碎片化,只能做到相对行业标准化。MES系统主要是人机料法环的管理,各个行业产线设备都 不太一样,所以很难像ERP或PLM系统那样做成标准化系统。 行业经验沉淀模块能力:每个行业都需要大量的以工艺经验积累的模块,如冶金和石化行业,数据采集、质量管理、追溯与产品清 单管理模块应用得较多,伴随着模块的增加,MES平均单价呈现逐渐上涨的趋势,对于这种定制化模块,中国企业对需求更了解。
MES需求空间
规模以上流程工业企业数量大概5~6万家,我们认为大中型企业目前有上MES的需求,按 照中型和大型企业数量的比例推算,其中大型企业占比约16%,中型约84%。 MES分为新项目的建设需求(约10年建设周期)和日常维护的需求(约3~5年的维护更新周 期),我们按照大型企业建设单价400万元/套,维护单价60万元/年计算,整体年化的市 场空间约160亿,而当前流程工业企业的MES市场规模仅为10亿+,整体需求空间并未打 开,我们判断,主要是石化实现管控集成比例的企业占比仍偏低,无论是大中型企业。
APC:如何创造价值?
APC:对标美国的Aspen tech的DMC3。DMC3采用实测输入/输出,建立经验预估模型,具有模型预测,滚动优化反 馈修正三个基本特征。避免了难于建立机理动态数学模型实施优化控制的窘境。在此基础上,多变量约束协调与 部分参数的“卡边”优化相结合,为进一步提高生产效益、降低能耗。上海石化实施ASPEN的APC取得的效益:降低能耗占10%产品质量提高占10%,提高装置生产平衡与安全性占15%,提高回收率占15%,提高加工能力站30%。
工业+AI打开新的成长空间
生成式AI作为最重要的生产力工具,尤其是它的推理能力将促进工业的进一步降本增效,典型如工业装置自适应控制、复杂化工 装置优化运行、智能诊断、预测预警、运行评价以及智能决策。 工业领域场景众多,不同的流程工艺场景下生产工艺、原材料、产线配置均具有较大的差异性,AI应用在工业中面临样本量相对 较少的痛点,导致深度学习算法难以在工业广泛应用。小样本学习算法通过预归类样本减少对样本数量的依赖,使得AI应用具备 了普适性,其成熟将成为推动工业领域人工智能技术渗透加速的关键。
控制阀:市场280亿,中高端以进口为主
20世纪70年代,随着工业过程控制要求的提高,国产控制阀产品已不能适应生产 过程控制中对高压差、低温、高温和强腐蚀等工况的控制要求。为此,一些大型 石油化工企业在引进设备的同时,也引进了一些海外先进控制阀。 2018年我国控制阀行业市场规模约278.7亿元,同比增长1.57%。2018年我国控制 阀门产量增长到2.44亿套,总需求量为5.97亿套,大量的控制阀需要每年进口。 目前中控市占率不到1%。
四、跨行业延伸:油气管道领域打开突破口,从0到1不断突破
油气管道管网迎来替换周期
与DCS同源,从上世纪60年代开始发展至今。 油气管道的SCADA系统主要由设在控制中心的主机/服务器、各站的远程控制终端(RTU)或可编程逻辑控制 (PLC)和高性能的通信架构构成的分布式系统。 应用在测控点十分分散、分布范围广泛的生产过程和设备的监控,通常测控现场是无人或少人值守。
油气长输管道:十四五有望加速建设
国家管网公司统一运营过去由中国石油、中国石化与中国海油控制的管道资产,约占市场的85%。 《中长期油气管网规划》:至2025年,国内油气管网规模提升至24万公里,其中,天然气、原油、成品油管道里 程数分别达到16.3万公里、3.7万公里、4万公里。 2019年我国油气长输管道里程数达12.66万公里。长期以来,国内油气管网建设速度缓慢。 当前的规划和目标存在明显的差距,如果想在2025年完成规划,2020-2025年国家管网公司每年需新建管网约2万公里左右。
过去市场由海外品牌占据,国内品牌迎来崛起机会
目前国内油气管道的SCADA系统市场几乎为几大国外品牌垄断,如霍尼韦尔(Honeywell),泰尔文特(Telvent),福 克斯波罗(Foxboro),ABB等,国内品牌有安控科技等。核心要求:质量过关+品牌过硬。1、质量过关:油气管道为国家能源之命脉,西气东输,川气东送等大型长距离 管道不容任何闪失,而这些管线面临零下30度到零上40度的考验,以及狂风暴雨,沙尘暴雷暴的危险,SCADA系统, 尤其是那些露天配置在管线阀室的RTU设备,不仅需要能够抗过这些极端气候,还需要经年累月的在这种气候条件 下正常工作。2、品牌过硬;欧美品牌在国外都拥有大量油气管道项目业绩,工程经验丰富,对于终端用户而言, 选择他们就意味着选择放心。
国家管网公司加快SCADA国产化:使用国外品牌,核心技术完全封锁、升级改造受制于人、管道运行潜在安全风险。 公司典型业绩:中俄东线天然气管道北段工程项目(北段:黑河-长岭段):该项目是公司首次突破进入国家油气 管道主干线项目建设,首次参与中国石油超过1000公里的管道自动化建设,自动化控制系统使用中控GCS、TCS、 CCS产品,打破中国石油油气管道自动化产品进口品牌的垄断。 平稳运行至今:2019年10月14日,PCS控制系统在中俄东线现场联调,这是首次在调控中心和站场全面实施SCADA 系统国产化。目前,该系统在中俄东线一直平稳上线运行,每日输送天然气约0.1亿立方米。
油气管道市场空间20亿,打开成长空间
自2014年到2018年,SCADA行业市场规模稳步上升,从77.1亿元增长至100.2亿元,复合年增长率为 6.8%。初步预估中国SCADA行业到2020年市场规模将增长到124亿元;到2023年有望达到176.6亿元左右。 油气管道领域SCADA系统占总市场规模的8%,预计市场规模约10亿左右。 潜在市场空间推算:1)新建设:每年2万公里的新建设量,平均每30~50公里将建设一个站场,平均每座站场金额为150- 200万,则带来的市场空间约10亿;2)更新:按照5~10年更换期计算,更新每年的市场空间应该在10亿以上。合计20亿+。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
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