2023年通用制造业专题报告:关注通用零部件,布局复苏高弹性
- 来源:中信证券
- 发布时间:2023/09/28
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通用制造业专题报告:关注通用零部件,布局复苏高弹性。本篇系通用制造业专题报告的第二篇,主要梳理具有可复用性的主要通用设备零部件,在通用制造业复苏的背景下,我们认为零部件环节具备更高的增长弹性。通用制造业本身也可以进一步划分出“通用”和“专用”,即可共用的零部件环节和以某类输出设备为中心的产业链。可共用零部件环节主要有工控、基础件、仪器仪表、低压电器、机器视觉和工业软件等,输出设备及其核心产业链主要有数控机床(数控系统、刀具)、机器人(精密减速器)、激光设备(激光器、激光控制系统)、注塑&压铸机、叉车和增材制造等。可共用环节中工控是通用自动...
工厂自动化下的核心工控
工控是通用自动化的基础与核心
工控是自动化的基础与核心,全球主要通用制造业巨头打通工控一体化,向各个通用 制造板块进行迁移。统计全球最主要的通用自动化企业,主要来自于日本、美国和西欧的 德法等国,绝大多数企业均完成了一体化布局,日立、西门子、松下、三菱、施耐德和欧 姆龙几乎布局通用自动化全产业链,且整体技术水平均属于全球领军者。打通工控产业链, 发力自动化全产业链一体化是全球通用巨头的成功之路,也是我国工控企业的发展方向, 一体化可以保障供应链安全、平滑周期、复用研发资源、提升毛利率。
国内公司已逐步打通工控产业链,向全方位通用自动化公司布局发展。与国际自动化 具体相比,国内上市公司的自动化一体化布局整体较弱,尚未有完全涉及自动化全产业链 各个领域的公司,仅有汇川技术和埃斯顿较为突出,汇川技术相对来说产品线更为丰富且 运控领域产品生产和销售均已放量,而埃斯顿则更加侧重于工业机器人整机的生产。然而 已有多家公司完成工控各环节的布局,主要包括麦格米特、禾川科技、雷赛智能、信捷电 气、英威腾、新时达和步科股份等。
核心运动控制技术是工控的关键
从各零部件环节市场规模来看,工控领域中的控制驱动环节价值量占比最大。根据 MIR(睿工业)统计,2021 年国内市场规模在 150 亿元以上的仅有交流伺服、伺服电机低压变频器和数控系统,由于各零部件均在国内统一市场中集成为终端产品,则说明以上 零部件环节价值量占比较大,相对来说重要性也较强。伺服系统和变频器本质上来说均属 于控制驱动,而数控系统的最主要组成部分同样是伺服系统,这某种程度上说明控制驱动 的重要性。
从技术来看,运动控制(Motion Control)就是通用自动化领域的最核心技术,而伺 服驱动和变频器则为运动控制环节的最关键产品。运动控制是自动化的一个分支,它使用 通称为伺服的一些设备、线性执行机或者是电机来控制机器的位置或速度。工业自动化领 域的运动控制不同于生物学和运动力学中的运动控制,其动力源大部分都基于电动机,也 被成为伺服控制。伺服控制指对物体运动的位置、速度、加速度等变化量的有效控制,伺 服是指服从控制信号的要求而动作,即通过信号来实现运动目的。控制系统按照系统控制 逻辑环路分为开环、半闭环和闭环控制系统。步进电机控制系统是典型的开环控制系统, 没有检测反馈装置,精度较差;交流伺服电机控制系统是典型的半闭环控制系统,位置反 馈采用转角检测装置,再反馈给数控装置,运用最为广泛;直线电机控制系统是典型的闭 环控制系统,在执行端增加直线编码器,使执行更加准确,应用于高精度运动控制场合。
驱动器是控制系统环路的核心,最典型的驱动产品就是伺服驱动器和变频器。从控制 系统环路来看,最重要的三大环节就是运动控制器、驱动器和控制电机,这是不同环路系 统中均起到关键作用的核心环节。而这三大环节的核心就是驱动器,主要产品是交流伺服 驱动器和变频器。类比人体的运动控制,运动控制器相当于“大脑”,而驱动器相当于各 类“神经系统”,控制电机则相当于“骨骼肌”。在机械运动控制中,最重要的是“神经系 统”,即驱动器,目前最主要的驱动产品就是伺服驱动和变频器。由于信息技术和计算机 的发展,控制信号本身的产生和传输并不困难,复杂度远低于人类大脑的思维能力,运动 控制一般使用可编程逻辑控制器和其他工控机类产品产生控制信号,虽然其产生的控制信 号是运动结果的产生基础,但是否能较好地执行完全取决于驱动执行系统。而从电机来看, 其执行是被动的,本身也不会决定整个控制过程。所以运动控制系统的核心是驱动器,其 精准度、灵敏度、稳健性和普适性则决定了传动输出的质量。

伺服驱动器适用于高精度控制,而变频器更适用于高功率控制。伺服驱动器和变频器 是传动系统中应用最广泛的驱动设备,伺服驱动器一般与伺服电机相绑定,共同构成伺服 系统,以实现较为精密的运动控制;变频器可以驱动变频电机、普通交流电机等,出现更 早,应用更为广泛。伺服驱动器与变频器的主回路构成基本相同,主要的差别是在控制回 路,伺服驱动器通过位置环路、速度环路和电流环路对执行机构进行位置控制、速度控制 和转矩控制,其对应的伺服电机也有更高的性能要求,要满足快速响应和准确定位。
伺服驱动器和变频器均采用变频调速的技术原理,核心零部件均为可控制门极的各类 晶体管(目前主要为 IGBT),核心零部件国产率较低。变频器是利用半导体器件的通断作 用将工频电源变换成另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软启动、变频调 速、提高运转精度、改变功率等功能。变频调速主要采用“交—直—交”方式,先把工频 交流电源通过整流器转换成直流电源,然后再把直流电源通过可控制门极的各类晶体管 (如 IGBT)转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。交流伺服除了增加环 路控制外,技术本身借鉴并应用了变频技术,在直流电机的伺服控制的基础上通过变频的 PWM(脉冲宽度调制)方式模仿直流电机的控制方式来实现的,交流伺服电机必然有变频 的这一环节。目前工业自动化领域使用的 IGBT 国产化率并不高,国内第一大供应商是德 国的英飞凌,其他主要厂商也均为外资企业。
国内交流伺服和低压变频器市场规模与通用自动化周期一致,中高压变频稳定增长, 驱动领域国内替代持续进行。国内交流伺服和低压变频器市场规模在经历快速增长后,近 年来增长有所放缓,由于应用领域广泛,未来预计将与通用自动化周期保持一致,而中高 压变频器市场规模则稳步持续增长。目前国内交流伺服市场龙头已被国产厂商汇川技术占 据,紧跟数家外企之后,国内上市公司禾川科技、信捷电气和埃斯顿近年来在该领域的市 占率也有较快提升。
变频器持续国产替代,未来更看好中高压的市场增速,突破核心零部件供应是关键。 低压变频器领域国内厂商众多,然而根据 MIR(睿工业)数据,2021 年除了汇川技术之 外,其他厂商市占率均低于 5%,且国产替代速度慢于交流伺服。国内市场中高压变频器 厂商主要有汇川技术、施耐德、合康新能、西门子和 ABB,汇川技术近年来市占率稳步提 升,已经坐稳龙头,合康新能在各业务转型升级的同时也始终保持着较高市占率。变频器 领域国产替代持续进行,汇川技术在低压和高压领域市占率均持续提升,要进一步提升国 产替代的手段主要是保障核心零部件 IGBT 的稳定供应,三菱、富士、ABB 等厂商均为全 球工控 IGBT 领军企业,核心零部件自供,国内企业以外资供货为主,缺乏自主可控能力, 这将是未来的重要发力点。
其他工控环节关注盈利能力和国产化率
工控领域不同环节盈利能力差别较大,控制系统盈利能力最强。选取各工控领域代表 性上市公司,根据其对应细分业务板块的近 3 年毛利率,可以看出控制器盈利能力远高于 工控整体,主要因为边际成本低且下游粘性较高。伺服电机盈利能力较差,主要因为技术 壁垒有限,竞争激烈,对下游溢价能力弱。
小型 PLC 国产替代加速,PC-Based 成长性值得关注。工控控制系统主要包括 PLC、 PC-Based,其中 PLC 在工厂自动化应用最为广泛,分为中大型 PLC 和小型 PLC, PC-Based 具有高灵活性和成长性。中大型 PLC 具有较高的技术门槛和品牌壁垒,根据 MIR 数据,2022 年国内市场规模 85 亿元左右,国产化进展缓慢,几乎被外资垄断,西门 子就占据着“半壁江山”,国内目前麦格米特、汇川技术和信捷电气开始布局。小型 PLC 在离散型工业应用较多,准入门槛相对较低,2022 年国内市场规模 85 亿元左右,虽然西 门子、三菱等外资仍占据主导地位,但是以汇川技术、信捷电气为代表的国内厂商已经取 得突破,2022 年分别可以实现 10%和 6%左右的市场份额。PC-Based 市场规模较小,2022 年 33 亿元左右,但由于其开发的灵活性以及相对较低的成本,未来具有较高的成长性, 国产替代也将加速,目前固高科技(未上市,IPO 中)市占率 10%左右,雷赛智能和维宏 股份分别占有 6%和 4%的市场份额。
HMI(人机界面)关注国产替代下市占率较高的公司,如步科股份、信捷电气等。HMI 市场规模在过去几年内伴随着制造业的发展持续增长,根据 MIR,2017-2021 年由 33.67 亿元增长至 51.03 亿元,CAGR 为 11%,2022 年前三季度单季平均同比增幅为 7.4%。 HMI 环节国产化率较高,国产(大陆)品牌包括步科股份、昆仑通态、信捷电气、北尔电 子、繁易以及汇川技术等多家厂商,业内国产品牌的市场占比与外资、中国台资品牌平分 秋色。代表上市公司有步科股份、信捷电气和汇川技术。
伺服电机与伺服系统深度绑定,技术难度相对较低,国产化率高,竞争激烈。伺服电 机可以理解为绝对服从控制信号指挥的电机,伺服电机主要可分为交流、直流和直线三大 类。伺服系统能够精确跟踪并复现目标移动过程,按控制命令要求通过伺服电机对功率进 行放大、变频、调控等处理,控制驱动装置的输出力矩、速度和位置,最终完成灵敏、高 精度动作。根据中国机电一体化协会统计,2021 年我国伺服电机市场规模大约 164 亿元, 由于厂商及产品众多,许多伺服电机与一般工业电器、车用电机电控相互交叉,难以统计 具体厂商的份额,我们选取主要上市公司伺服电机相关业务营业收入及中国机电一体化协 会披露的伺服电机市场规模来计算国内主要伺服电机厂商市场占有率,并由此估算国产化 率在一半以上,汇川技术、卧龙电驱、鸣志电器和江苏雷利市占率较高。

过程自动化下的工控与仪器仪表
过程自动化控制系统
过程自动化系统主要有 DCS、SCADA(数据采集与监视控制系统)、SIS(安全仪表系统)等三类产品,DCS 是最主要的过程自动化控制系统。集散控制系统(DCS)又 称“分散控制系统”,是对系统实现控制生产全流程的“工业大脑”,是工业由人力控制迈 向自动化、智能化的必需品与核心。其主要特征是它的集中管理和分散控制,由输入输出 模块、通信模块、控制器和人机界面组成,用于实现对生产过程的数据采集、控制和监视 功能。从技术架构来看,随着 DCS 系统向着软硬件一体化程度发展,DCS 与 PLC+SCADA 系统已经没有明显的界线。
DCS 中文全称分散控制系统,是一种在模拟量回路控制较多的行业中广泛使用的, 尽量将控制所造成的危险性分散,而将管理和显示功能集中的一种自动化高技术产品。它 采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。 其主要特征是它的集中管理和分散控制。DCS 通常采用分级递阶结构,每一级由若干子系 统组成,每一个子系统实现若干特定的有限目标,形成金字塔结构。DCS 一般由以下五部 份组成:控制系统、I/O 板、操作站、通讯网络和图形及编程软件。
DCS 市场规模逐步提升,中控技术在国内 DCS 行业中市占率稳居第一。根据 MIR 统 计,2021 年国内 DCS 市场规模达到 81 亿元,过程自动化与工厂自动化表现出将为相近 的周期性。中控技术在国内 DCS 行业中的市占率达到四分之一以上,连续十年达到国内 DCS 市占率第一名,是行业的绝对龙头。DCS 主要使用在化工、电力和石化领域,在化 工和石化领域,中控技术的领先优势更加明显,根据 MIR,2020 年化工领域市占率达到 44.2%,石化领域市占率 34%,持续维持全国第一。
安全仪表系统(SIS)市场规模相对较小,但增速更快。安全仪表系统(SIS)是保障 工厂安全运行的核心设备,在工业生产期间能提供对设备、人身、环境的安全保护,当自 动化生产系统出现异常时,SIS 会进行干预,降低事故发生的可能性。ARC(美国图文公 司)预测,2020-2024 年,行业规模 CAGR 将达到 10.3%。根据 ARC 统计,2020 年在 国内 SIS 行业的下游结构中,石化、化工、油气分别占 34.8%、34.6%、13.3%,三者合 计 82.7%。中控技术在国内市场中市占率仅次于施耐德,且增速更快,近年有望达到市占 第一。
过程自动化仪器仪表
自动化仪表是国产自主可控重要环节,周期性较小,近年来稳定增长。工业自动化仪 表在工作生产中的各参数检测与显示、记录、控制等过程中发挥重要作用,是工业自动化的 物理感知层。自动化控制系统核心技术包括监控软件、嵌入式软件、信号处理电子电路、 网络通信、现场总线、控制算法等方面。根据 MIR,2017-2021 年各类自动化仪表市场规 模增长迅速,行业 CAGR 为 5%左右,我们预计 2022-2025 年仍将保持 3%以上的 CAGR。
自动化仪表品类十分丰富,目前川仪股份是国内第一龙头。过程自动化仪表品类丰富, 主流品种就有数十种,包括控制阀、压力仪表、流量/温度仪表、安全栅/隔离器、浪涌保 护器、工具类仪表、无纸记录仪、过程控制器、变频器、智能数据网关、分析仪器等,可 大致归类为流量仪表、物/液位仪表、压力变送器和温度仪表。自动化仪表是中国工业自主 可控长期的薄弱环节,海外艾默生、恩德斯豪斯等头部企业通过历史上多次收购与百年历 史积淀,精密仪表长期实现全球市场垄断。国内公司中,目前川仪股份开始崭露头角,在 流量仪表、压力变送器及温度仪表中占据一定份额,温度仪表中的市占率提升明显,此外, 根据 MIR,2021 年上市公司中控技术和威尔泰也在众多仪表中进入了市占率前十。

基础件:制造业的零部件之基
通用减速机:最主要的通用传动装置
减速机起到在原动机和工作机之间匹配转速和传递转矩的作用,是一种动力传达机构, 按用途可将减速机分为通用减速机和专用减速机两大类。通用减速机是指工业生产广泛适 用于各下游行业的减速机,包括模块化、系列化的中小型减速机和应用在水泥、矿山等行 业的重载工业齿轮箱。根据 OFweek 网,专用减速机适用于特定行业,多为非标、定制化 产品,如船用减速机,风电齿轮箱等。按照控制精度划分,可分为一般传动减速机和精密 减速机。一般传动减速机控制精度相对较低,可满足绝大部分机械设备的基本动力传动需 求,下游需求广泛。而精密减速机回程间隙小、精度较高,一般分为 RV 减速机和谐波减 速机,普遍应用于机器人、数控机床等高端制造业领域。
减速机是工业传动系统的重要基础部件之一,我国减速机行业产能稳步扩张,市场规 模千亿以上,应用广泛,集中度提升。根据中国通用机械工业协会数据,2021 年我国减 速机产量达到了 1203 万台,同比增长 31.16%,创造历史新高,该协会预计 2022 年我国 减速机行业规模将达到 1321 亿元。减速机行业景气度与宏观经济、固定资产投资、制造 业投资等密切相关。根据中国机电工业协会统计及预测(2022 年为预测值),2009 年至 2022 年,中国减速机行业销售收入年均复合增速为 11.03%。行业以略高于 GDP 的增速 持续向上扩张。由于减速机下游行业分布广泛,包括起重转运、水泥建材、重型矿山、冶金等,单一行业的需求变化对减速机整体需求影响较小,在一定程度上可以平滑单一下游 行业需求周期性波动的影响。
我国减速机市场格局呈现出从金字塔型逐渐向纺锤形发展的趋势,主流国产品牌不断 向高端和低端渗透,一般传动减速机市场格局逐渐稳定,部分专用领域仍有个别“专精特 新”内资公司领先。我国减速机市场格局由外资品牌(以 SEW、弗兰德和邦飞利为代表)、 内资知名品牌(国茂股份和宁波东力为代表)和小品牌三部分厂家组成,疫情之前,市场 整体呈金字塔型,低端小品牌占据市场半数以上规模。疫情加速了市场出清,根据中国机 电工业协会,目前尚有约 30%的通用减速机市场需求被内资小厂商掌握,约有 25%的市 场正在被中资中高端厂商加速渗透。且内资中高端品牌正在通过科研院所、下游合资厂商 等渠道逐步战略高端外资品牌。国茂股份通过成立“捷诺”品牌渗透高端市场,通过领先 的销售渠道渗透中低端市场,目前已确立了国茂股份确立市场龙头地位,2022 年市占率 5%以上。部分专用领域仍有市占领先的企业存在,如风电齿轮箱中的南高齿,船用齿轮箱 中的杭齿前进等厂商。
工业阀门:流体工业的基础
工业阀门的种类众多,可根据其不同用途、工程压力、介质温度、阀门材料、驱动方 式等进行分类,且众多下游应用处于非制造业的专用领域。综合其原理和作用,可将工业 阀门按用途分为截断阀、止回阀、安全阀、调节阀和分流阀等,截断阀又可以分为闸阀、 截止阀、隔阂阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等;此外还可以按照工程压力、介质温度、阀门材 料和驱动方式进行分类。工业阀门大量应用于电力、油气和水处理领域,使得工业阀门整 体通用属性较差,代表上市公司有纽威股份、中核科技、江苏神通等。
通用制造业的过程控制中,调节阀被主要使用,调节阀是控制阀的一种,通过接受调 节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参 数的最终控制元件。调节阀一般由执行机构和阀门组成,具有截止、调节、导流、防止逆 流、稳压、分流或溢流泄压等功能,应用领域丰富。ARC 统计及预测,调节阀行业市场较 分散,2018-2022 年行业规模 CAGR 为 5.3%,然而《控制阀信息》杂志(2023 年 3 月 号)预计前 50 大厂商 2018-2022 年 CAGR 超过 18%,说明市场集中度在不断上升。此 外,国产品牌占比也在不断提升,前 50 大厂商 2019 年为 35.3%,ARC 预计 2022 年为 44.5%;国内市场外资品牌艾默生市占率排名第一,国资品牌代表厂商包括川仪股份、纽 威股份和吴忠仪表等。
轴承:旋转运动的基础,应用范围远不止通用制造业
目前轴承应用途径广泛,主要应用于汽车、机械及机床等高精尖产业,以机器人为例, 就要使用交叉滚子轴承、四点接触轴承、深沟球轴承、角接触轴承等多种轴承。价格方面, 角接触轴承、四点接触球轴承和深沟球轴承厂商供货成熟,附加值较低,价格多在几元至 几十元/个不等;而交叉滚子轴承技术难度大,对精度要求较高,价格可达 100-1000+元/个。根据中国轴承工业协会数据,2021 年我国轴承工业完成营业收入 2278 亿元,同比增 长 16.52%,市场前景广阔。
轴承行业市场空间充足,增速较为稳定,国内市场规模超过 2000 亿元人民币。近年 来,全球轴承工业发展平稳,根据 Grand View Research 数据,2017 年世界主要轴承厂 商主营业务收入约为 800 亿美元。Grand View Research 统计,2021 年,全球轴承行业 市场规模将达到 1283 亿美元;且预计 2021-2026 年全球轴承行业市场规模年均复合增速 为 8.5%,达到 1929 亿美元。根据《全国轴承行业“十四五”发展规划纲要》显示,2020 年中国轴承行业规模以上企业 1300 多家,从业人员 40 多万人,实现主营业务收入 1930 亿元,轴承产量 198 亿套,可生产小至内径 0.6 毫米,大至外径 12.37 米,共计多达 9 万 多个品种规格的各种类型轴承。根据《2021 年轴承行业经济运行分析及 2022 年展望》,“十 四五”期间,行业主营业务收入有望达到 2237 亿元-2583 亿元,年均增速达 3%-6%。

目前就生产技术难度而言,交叉滚子轴承生产制造工艺难度大,技术壁垒较高,全 球主要供应商位于日德两国,包括日本 THK、IKO、NSK 和德国舍弗勒旗下的 INA 品 牌,国内供应商仅有国机精工具备技术储备和产品,但尚未应用于人形机器人领域。 人本股份具备小批量供应能力。角接触轴承、四点接触轴承和深沟球轴承技术壁垒较 低,目前国内厂商可以形成稳定供货,其中包括五洲新春、南方精工、光洋股份等。
竞争格局:根据前瞻产业研究院,高端市场被瑞典 SKF、德国 Schaeffler、日本 NSK、 日本 JTEKT、日本 NTN、日本 NMB、日本 NACHI、美国 TIMKEN 八家大型跨国轴承 企业所垄断,占据全球 70%市场。根据中国轴承工业协会数据,国内轴承制造商全球市场 份额为 20%,其中 80%销往亚洲,10%销往欧洲,不到 7%的轴承销往美洲,且产品主要 集中于附加值较低的低端产品,高端轴承国产化率不高且生产水平与国际先进水平仍有较 大差距,尚未实现高端装备和重大装备配套轴承完全自主化。但国内磨床设备性能正逐渐 比肩海外,如宇环数控、日发精机等公司,磨床精度提升助力国内轴承企业向高端化发展。 轴承方面主要关注苏轴股份、国机精工、南方精工、五洲新春、力星股份、光洋股份、人 本股份等。
FA 零部件:长尾行业累加,具备较高价值量
全球 FA(工厂自动化)行业增长态势良好。Data Bridge 预测,2023 年全球自动化 设备市场规模预计将达到 3066.7 亿美元。工控网预测,2023 年国内自动化设备市场规模 将达到 2532 亿元。
产业链:自动化零部件供应商上游连接钢、铝等大宗商品,同时也采购部分自动化零 部件进行加工及配套售卖,下游连接自动化设备厂商和终端设备使用厂商。一站式供应商 既作为产业链上下游产品的采购方,也是生产所需零部件的供应方。与标准零部件相对应, 非标自动化零件即指工程师在设计过程中根据图纸定向加工出来的零部件。工业零部件需 求分散在多个行业和多种工艺之间,供需对接面临专业性、时效性、真实性、针对性等诸 多挑战。
目前非标自动化行业集中度较低,千亿级别市场头部公司企业市场占有率极低,上市 公司怡合达具有先发优势。非标自动化行业总 SKU 量极大,单一厂商难以全面覆盖。标 准化程度相对较低,生产柔性要求高,对企业技术和供应链积淀要求高。此外,下游客户 相对分散,客户对接工作量大。且国内 FA 行业起步晚,市场随产业升级步伐近年快速增 长。加之信息化平台的普及和进步,逐步使得一站式供应商突显出其资源整合优势。国外 企业进入中国后优先布局,国内企业依靠本土化和借鉴国外企业经验同样加速布局。目前 本领域已上市内资企业仅有怡合达一家,涉及此领域的未上市企业还有仕瑞达、三益、工 博士、爱安特、安昂商城等。由于 FA 非标零部件行业工程师用户习惯和用户粘性至关重 要,有品牌先发、市场先发、先构建用户习惯的企业将获得发展先机。
低压电器:通用设备及电力设备的基础
整体来看,中国低压电器市场有望重新加速增长。目前中国开始步入宏观经济的修复 期,叠加“双碳”转型和电能替代长期推进用电量持续增长和高质量用能需求爆发,我们 判断低压电器作为未来电力系统关键节点和管控抓手的定位会愈加凸显,同时,行业需求 空间亦有望在 2022 年增速触底之后,自 2023 年起迎来长期且可持续的稳健增长,格物致 胜预计“十四五”期间,低压电器行业有望维持约 5%的年均复合增长。市场空间的不断 扩容和国产替代需求的不断深入,将为国产品牌进一步成长开启新的空间。
工业领域使用的低压电器不足低压电器总体规模的一半,但有提升趋势,国产替代同 样是低压电器领域的主要方向。从低压电器整体市场来看,低压电器市场细分行业规模相 对稳定,其中以建筑为代表的基建类略有下降,工业项目及 OEM 略有上升,未来随着地 产投资降速,制造业投资稳定,工业占比将会持续提升。品牌格局相对稳定,但仍有国产 替代趋势。整体看外资品牌如施耐德等品牌与产品力优势仍较为显著,国产品牌中正泰电 器、德力西等头部厂商份额稳中有升,而 2019 年国产替代加速和 2020 年后疫情经济恢复 阶段催化了国产品牌在中高端低压电器领域的渗透率提升,以良信股份、正泰电器大客户 事业部为代表的国产企业加速突围。
细分环节市场禀赋各异,工业低压电器是国产厂商的发力。工业项目仍旧外资占有绝 对优势,在工业 OEM、建筑、尤其是电源电网领域国内厂商表现较好,一定程度上与电 网主导建设对自主可控要求较高有关。基础设施领域施耐德市场份额大幅领先。个人用户 对产品性价比等相对敏感,正泰和德力西占有较大市场份额。

工业相关低压电器增速快于整体低压电器,传感器类低压电器贡献主要增量。选取按 钮指示灯、接触器、继电器、位移传感器、安全传感器、接近开关、光电开关作为主要的 工业相关低压电器,2022 年总和市场规模接近 300 亿元,接近总体低压电器的 30%。根 据 MIR 预测及个别公司公告,MIR 预测 2022-2025 年代表性工控低压电器营业收入 CAGR 为 6.9%,高于低压电器整体约 5%的增速。若将部分传感器也纳入低压电器口径,智能制 造发展下传感器类的增速更快,预计将贡献低压电器的主要增量。
国内工业低压电器市场中,国内厂商仅在传统低压电器领域参与头部竞争,传感器类 低压电器全部被外资所占据。根据 MIR 统计,国内厂商占据 1%以上市场份额的仅出现在 按钮指示灯、接触器和继电器等传统低压电器领域,代表厂商为正泰电器,此外,良信电 器和宏发股份在接触器和继电器中市场份额不断提升。传感器领域完全被外资厂商所垄断, 代表厂商主要来自日本,包括基恩士、欧姆龙和松下电器等。
机器视觉:最具成长性的通用设备之一
机器视觉涉及场景多,应用领域广,市场前景广阔,增长趋势显著。第三方机构 Grand View Research、Research and Markets、Verified Market Research、Emergen Research 分别预计 2030 年全球机器视觉市场规模约为 258 亿美元、259 亿美元、187 亿美元、203 亿美元,四机构预测均值为227亿美元,故对应2022-2030年全球机器视觉市场规模CAGR 约在 7%左右,体现出较为确定的成长性。
中国机器换人趋势下增速快于全球市场,GGII 预计至 2025 年市场空间将成倍增长, 且应用领域广泛,具有较强的通用特性。GGII 预测,2025 年中国机器视觉市场规模将超 过 400 亿元,对应 2022-2025CAGR 超过 35%,明显高于全球平均增速,其中 2D 机器视 觉市场 2025 年市场规模将超过 300 亿元,3D 机器视觉市场规模将超过 100 亿元。据中 国机器视觉产业联盟统计,中国机器视觉市场下游市场中,消费电子领域占比最高,占比 28%,其次为锂电、半导体、电气等,机器视觉下游应用领域众多,具有较好的通用属性。
机器视觉产业链上游主要由光源,镜头,相机等硬件,以及算法和软件组成,中游则 由系统集成商和设备制造商组成,下游应用较为广泛,通过集成商和采购商逐步应用到下 游领域。据 Grand View Research 统计,2021 年全球市场硬件部分占市场营收份额超过 60%。硬件增量贡献最多的部分来自于对 CMOS(互补金属氧化物半导体)需求的不断增 长。软件产品部分分为应用特定机器视觉软件和深度学习框架,随着深度学习算法的快速 发展,深度学习软件将带动机器视觉软件市场的发展。在服务领域,机器视觉提供商主要 提供集成和解决方案管理两种方案。
应关注产业链上游具有核心技术能力的国产替代龙头,下游与高景气行业绑定且逐步 向上游拓展的集成商。产业链上游光学系统、镜头、相机、图像处理及算法和软件部分占 机器视觉系统价值比例高,高端市场由国外厂商主导,国内市场国产替代需求巨大,掌握 核心上游核心部件与软件算法设计能力,能实现核心零部件国产替代,有能力向中游拓展 为系统集成商的核心部件设计制造商的奥普特值得关注。随着机器视觉技术普及度的提高, 国内厂商在应用领域通过低成本和定制化场景应用优势逐步打开市场,与下游高景气度行 业深度绑定,有核心零部件开发能力,可向上游拓展业务的系统集成与设备制造商将发展 更好,中科微至工业线阵相机系列产品和工业面阵相机系列产品已处于行业领先地位,产 品向机器视觉核心零部件拓展趋势良好。
工业软件:智能制造的基础
全球工业软件市场增速稳定,国内增速领先于全球。阿里云发布的《中国工业软件产 业白皮书(2021)》和中国工业技术软件化产业联盟分别预计,2016-2022 年全球工业软 件市场规模 CAGR 为 5.17%,我国工业软件 CAGR 为 16.41%,我国工业软件增速显著 高于全球。我国工业软件占全球比重不断提升,目前总体占比已达到半数以上。
工业软件可以按照应用分为研发设计类、生产调度和过程控制类、业务管理类三大领 域,国内市场近年来增长迅猛,带动工业互联网加速发展。从规模上来看,嵌入类软件规 模最大,融入千行百业,信息管理、生产控制类软件受益于工业智能化进度加快,增速高于工业软件平均水平。主要工业软件包括 MES、ERP 和 PLM,国内市场近年来快速增长, 带动工业互联网平台及相关产品发展。
工业软件各类别中:1)研发设计类软件市场外资企业占据着主导地位,CAD、PLM、 EAD 类软件基本被外资企业垄断,国内公司如中望软件积极突围。2)业务管理类软件市 场中外企业竞争激烈,海外企业率先开展云化布局,如 Salesforce、Oracle、SAP 等结合 自身储存业务优势发展 SaaS 业务,国内企业如用友、金蝶等也均是全行业的信息管理类 SaaS 企业。
3)生产调度和过程控制类软件企业多从特定流程型工业的信息化部门中诞生 或带有明确的行业特色,而后随着企业发展演化至多元化,跨界发展成为趋势,从前期建 立高壁垒发展后后期的横向扩张是典型的发展模式,国内领先厂商如中控技术、宝信软件 等。嵌入式软件主要是指嵌入在硬件和机器设备中的操作系统和开发工具软件,包括数控 装置、全自动柔性生产线、智能测量仪表、可编程控制器、分布式控制系统、现场总线仪 表及控制系统、工业机器人、机电一体化机械设备等。我国嵌入式软件应用领域较为广泛, 融入千行百业,但具体到工业软件市场的嵌入式软件同样需要较深的行业知识沉积与 know-how。

工业软件下游丰富,生产控制类软件与通用板块最为相关,由于工业软件品种较多, 竞争格局较为分散。工业软件下游十分丰富,针对全体工业,此外还包括医药、科研院所 等公共服务行业,生产控制类软件与制造业,尤其是通用制造业最为相关。生产控制类软 件竞争格局相对分散,国产厂商与外资厂商各自占有一定份额,国产主要上市包括国电南 瑞、宝信软件、中控技术以及和利时等。
生产控制软件包括 MES(制造执行)、APC(先进控制)、RTO(实时优化)等,此 外,生产控制平台如 DCS/SCADA/PLC 等领域,也需要接入软件,但目前 MES 仍是生 产控制软件的主题,MES 软件在工业软件的链条上处于承上启下的位置。MES 上接 ERP 或 PLM 软件,下接 PLC/DCS/SCADA 软件,当前在离散与流程工业当中都有应用,但在 各行业中功能与行业侧重点各有不同。国内 MES 软件仍处于成长期,结合 MIR 的数据, 我们预计本轮通用周期下,MES 软件市场规模有望达到 10%以上的年复合增长率,长期 来看,MES、ERP 等软件有着融合成为一体化平台的趋势。MES 行业格局较分散,根据 MIR 数据,2019 年前十名的企业市占率合计 39.5%,目前市场以外资企业为主,主要国 产上市公司包括中控技术、宝信软件和中国软件。
(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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