2023年天地科技分析报告：综合性煤机龙头，引领煤矿智能化转型升级

公司概况：布局全产业链的综合性煤机龙头

布局全产业链的综合性煤机龙头。公司是中国煤炭科工集团有限公司控股的上市公 司，公司于 2000 年 3 月由煤炭科学研究总院作为主发起人成立。2002 年 5 月 15 日在上 海证券交易所挂牌上市。公司现有的产业板块基本覆盖了煤炭行业全产业链，包括勘探、 设计、煤机装备、安全技术与装备、煤矿建设、煤矿运营、生态治理、清洁能源高效利 用等技术与产品为一体的集成式服务，是世界范围内煤炭行业产业链布局最为完整的企 业之一。 公司主要业务涵盖煤机智能制造、安全技术装备、清洁能源、设计建设、示范工程、 新兴产业等六大高新技术板块。公司下属单位分布在北京、上海、天津、重庆、陕西、 江苏、山西、河北、宁夏等地区，区域优势明显，各单位均能独立开展科学研究和生产 经营活动，相关产品及服务互融互补，协调发展，覆盖全产业链。公司自成立以来，一 直深耕煤炭工业相关的设备、技术研发，积极推动了我国采煤工艺的历次重大变革，攻 克了一系列行业重大关键核心技术难题，随着煤矿智能化建设进程加速，新一代信息技 术与煤炭工业产业深度融合，公司已成为集智能开采、智能掘进、智能运输等煤矿全系 统智能化核心技术和装备的供应商，引领了煤矿智能化建设发展。

公司通过旗下各子公司实现全产业链业务布局。1）煤炭机械：上海采掘（上海煤科 全资子公司）、天地奔牛、山西煤机、天地支护和天玛智控分别主营采煤机、刮板输送机、掘进机、液压支架和电液控制系统，覆盖综合采掘各类设备。2）煤炭生产：公司通过能 源发展和煤科院实现对天地王坡的控股，开展煤炭生产及运营业务。开采研究院和天地 华泰分别负责煤炭开发技术与装备研发、及煤矿生产运营管理。3）工程项目：西安研究 院、北京华宇和科工国际分别主营工程技术研发与试验发展、工程总包与勘察设计、以 及工程施工与成套设备销售。4）软件系统：天地龙跃和常州股份分别主营软件服务和监 控系统。5）国际业务：全资子公司天地香港主营国际项目投资和管理，以及设备和技术 的进出口。

公司股权架构稳定，国资委控制 55.54%的股权。截至 2023 年 9 月 30 日，公司的 直接控股公司为中国煤炭科工集团有限公司，其直接持有公司 55.54%的股权，最终控股 人为国务院国有资产监督管理委员会；第二大股东为香港中央结算有限公司，持股比例 为 5.28%，其余股东持股比例均不超过 5%。另外，公司控股子公司天玛智控已完成分拆 上市，于 2023 年 5 月份成功登陆科创板。

公司营业收入稳步增长，2023 年前三季度净利润增速为 23.3%。2022 年公司营业 收入和归母净利润分别为 274.2 亿元/YoY+16.3%，19.5 亿元/YoY+20.5%；2023Q1-3 公 司营业收入和归母净利润分别为 219.1 亿元/YoY+10.3%，19.7 亿元/YoY+23.3%；2018- 2022 年归母净利润 CAGR 为 19.4%。公司归母净利润延续增长趋势，2023 年前三季度 盈利增速高于去年全年增速，主要缘于公司毛利率有所提升。

盈利能力稳中有增，费用管控能力持续提升。2022 年公司毛利率和净利率分别为 30.3%/YoY+0.4pct ， 7.1%/YoY+0.2pct ； 2023Q1-3 公 司 毛 利 率 和 净 利 率 分 别 为 32.6%/YoY+0.9pct，9.0%/YoY+0.9pct，盈利能力持续提升。在费用端，自 2019 年以来， 公司期间费用率持续下降。

公司业务布局多元化，机械产品收入占比达四成。分行业来看，2022 年公司机械产 品收入居第一位，为 109.9 亿元，占比 40.7%；安全装备、技术项目、工程项目和煤炭 产品分居第二至第五为，占比分别为 16.1%/15.3%/13.8%/11.2%。分产品来看，2022 年 公司矿山自动化及机械化装备产品实现收入 117.8 亿元，占比 43.0%，毛利率为 31.4%； 其次为安全技术与装备产品，实现收入 52.8 亿元，占比 19.2%，毛利率为 28.0%；煤炭 产品销售收入 30.2 亿元，占比 11.0%，毛利率为 51.4%。

公司始终重视技术研发以及核心团队的构建。2020-2022 年，公司各年研发投入总 额占营业收入比例分别为 5.77%、6.32%、6.44%，在公司总营收规模持续扩大的同时， 研发投入比例逐年增加；研发人员数量占公司总人数的比例分别为 16.43%、16.34%、 17.38%，研发人员占比较高。从员工学历结构来看，在 2022 年公司全体员工中，博士 学历和硕士学历的员工占比合计达 60%，公司员工整体学历水平较高。

行业分析：下游需求端逐步回暖，预计未来三年市 场规模合计超两千亿元

政策端：国家大力支持煤矿行业机械化、智能化转型升级

产业政策推动煤矿行业快速发展升级。2016 年，国家发改委和能源局发布《能源技 术革命创新行动计划（2016-2030 年）》，明确了重点煤矿区基本实现工作面无人化，全 国采煤机械化程度达到 95%以上的重点任务。2020 年，多部门联合颁布《关于加快煤矿 智能化发展的指导意见》，提出到 2035 年各类煤矿基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系的 目标。

市场端：煤炭稳居我国能源主体地位，行业固定资产投资回暖

煤炭在我国能源结构中占据首要地位，生产量和消费量总体保持增长趋势。根据国 家统计局的数据，2021 年我国原煤生产量占能源生产总量的 67%，原煤消费量占能源消 费总量的 56%，煤炭在我国能源结构中的重要地位突出。长期来看，我国煤炭供给量和 需求量总体保持增长态势，2001-2021 年我国煤炭生产量/消费量从 11.6 亿/13.5 亿吨增 长 至 41.3 亿 /42.3 亿 吨 ， 复 合 年 均 增 速 为 6.55%/5.88% ， 2001 年 同 比 增 速 为 5.85%/4.60%。

我国经济及固定资产投资持续增长，煤炭行业固定资产投资回暖。根据国家统计局 的数据，2022 年，我国现价国内生产总值达到 121.0 万亿元，同比+5.31%，2001-2022 年复合年均增速为 12.06%；全社会固定资产投资完成额为 58.0 万亿元，同比+4.82%，2001-2022 年复合年均增速为 13.97%，我国经济水平长期处于增长阶段。在煤炭行业方 面，2001-2021 年我国煤炭采选业固定资产投资额从 222.2 亿元增长至 2021 年的 4010.0 亿元，复合年均增速高达 15.56%，高于现价国内生产总值及全社会固定资产投资 完成额两个指标的增速。2013-2017 年期间，行业固定资产投资一度持续负增长，2017 年后行业投资热情开始回暖，2021 年煤炭采选业固定资产投资额再度回升至 4000 亿元 以上的高位，同比+11.10%。考虑到行业产量增速滞后于固定资产投资增速，我们预计未 来几年煤炭产量增速将有所提升。

技术端：“三机一架”为核心装备，预计未来三年市场规模合计超两千亿 元

煤炭机械装备制造业是为煤炭生产企业提供装备和服务的行业。按照煤矿开采的顺 序，主要分为勘探设备、综掘设备、综采设备、辅助设备、洗选设备，另外，还包括煤 炭安全设备、电气设备以及露天矿设备等。勘探设备主要有钻探设备及仪器仪表等；综 掘设备主要有掘进机、凿岩机等；综采设备主要有采煤机、刮板输送机及液压支架等； 辅助设备主要有工业泵、提升、供电、排水设备等；洗选设备主要有破碎机、球磨机、 筛分设备、浮选设备、过滤机等；煤炭安全设备主要有通风机、瓦斯防治设备、矿井灭 火设备及救护装备等；露天矿设备主要有矿用重型汽车、自卸车、铲运机和挖掘机等； 电气设备主要有各类变频装置、传感器、组合开关以及自动化控制系统等。

煤炭综合采掘设备以“三机一架”为核心，即掘进机、采煤机、刮板输送机及液压 支架。狭义上的煤炭机械装备主要指煤炭综合采掘设备，其核心设备主要包括掘进机、 采煤机、刮板输送机及液压支架。煤炭综合采掘设备在矿井中的基本工作原理为：掘进 机与运输设备、支护设备等配套完成各种巷道的掘进；巷道建设完成后，各种采煤设备 及材料等通过巷道运输到采煤工作面，采煤工作面由液压支架支护，使矿工在较为安全 的环境下工作；刮板输送机依靠液压支架支承和推移，采煤机搭载在刮板输送机上并以 其为轨道移动采煤。当采煤机从煤层切割出煤炭后，刮板输送机将煤炭从工作面运送至 转载机，破碎机，继而转运至带式输送机，并最终将煤炭提运至矿井地面。当采煤机沿 着工作面完成一次采煤后，整套综采机械设备在液压支架推移下向前移动，沿着工作面 进行下一次开采。通过掘进机、液压支架、刮板输送机和采煤机配合使用，可实现工作 面巷道掘进、截煤、装煤、运煤、支护的全部机械化作业，具有较高的营运效率和安全 性。

“三机一架”一般占煤炭综合采掘设备总投资的 80%左右。根据创力集团招股说明 书，综合采掘设备一般占煤炭机械设备总投资的 70%左右；而在综合采掘设备中，“三机 一架”占比约 80%，其中液压支架占比较大，一般超过 45%；掘进机和采煤机技术含量 较高，分别占到大约 12%和 13%的比重；刮板输送机等输送设备约占到 10%。

2021 年采煤机和掘进机市场需求回暖，产量实现正增长。根据中国煤炭机械工业协 会统计，2021 年中国煤炭机械工业前 50 强企业合计生产采煤机、掘进机、刮板输送机 和液压支架分别为 642 台、1943 台、1439 台和 64483 台，同比分别+3.38%、+60.18%、 -10.57%和-3.62%；四类设备完成产量分别为 3.48 万吨、12.06 万吨、27.9 万吨和 154.14 万吨，同比分别+1.44%、60.97%、+0.17%和-0.73%。在 2020 年产量和完成产 量都同比下滑的基础上，2021 年采煤机和掘进机的市场需求都恢复了正增长，其中掘进 机需求增幅尤为明显。

煤炭机械装备市场需求有三个主要来源，包括更新换代的需求、新增煤炭产能的需 求以及煤矿机械化率提升的需求。从推动煤炭机械装备发展的下游行业来看，煤炭机械 装备市场需求规模的增长主要来源于更新换代的需求、新增煤炭产能的需求以及煤矿机 械化率提升三个方面。其中，煤炭机械装备安装基数的逐年增大带来大量的更新维护需 求；新增煤炭产能带来煤机装备需求；对煤矿开采安全及效率的重视带来机械化率提升 的需求。

预计未来更新需求是拉动煤炭机械设备投资的核心动力。根据中国煤炭工业协会发 布的《2021 煤炭行业发展年度报告》，截至 2021 年年底，全国年产 120 万吨以上的大型 煤矿产量占全国的 85%左右，大型煤炭企业采煤机械化程度已提高至 98.95%，表明目前 我国煤炭企业已具有高水平的机械化程度。另外，中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》对于煤炭产量和消费量提出了总体目标：到“十四五” 末，国内煤炭产量控制在 41 亿吨左右，全国煤炭消费量控制在 42 亿吨左右，年均消费 增长 1%左右，未来我国煤炭产能将保持相对稳定的水平。

综采设备市场空间测算： 假设 1：煤炭机械设备总投资占固定投资完成额的比例一般在 30%-35%范围内，我 们分别在保守情况下取 30%比例、在乐观情况下取 35%比例进行测算；考虑到综采设备 投资额占煤炭机械设备总投资的 70%左右，故保守情况下其占固定投资完成额的比重为 21%，乐观情况下，其占固定投资完成额的比例为 24.5%。 假设 2：根据矿宝网的数据，综采设备中，“三机”的平均使用寿命为 6-9 年，液压 支架的平均使用寿命为 8-10 年，我们假设“三机”的更新周期为 7 年，液压支架的更新 周期为 9 年，故第 t 年的“三机”更新需求为第 t-8、t-7、t-6 年的“三机”投资额的平均 值，第 t 年的液压支架更新需求为第 t-10、t-9、t-8 年的液压支架投资额的平均值。

假设 3：根据大同煤矿张东方撰写的《年产千万吨矿井综采设备国产化研究》，年产 量 1000 万吨工作面需综采设备投资 2.5-3.4 亿元，即每亿吨产量对应综采设备投资 25- 34 亿元。 假设 4：2021、2022 年淘汰落后产能的数据暂缺，我们假设其为上一年原煤产量的 1%；考虑到目前煤炭落后产能已逐步出清，且未来每年煤炭产量保持平稳水平，故假设 2023-2025 年，每年淘汰落后产能和新增产能基本持平，均为上一年原煤产量的 1%。 假设 5：考虑到目前我国煤炭企业已具有高水平的机械化程度，故在测算中不包括机 械化程度提升带来的设备投资需求；另外，我们暂时不考虑煤矿智能化改造的设备投资 需求。 基于以上假设，我们预测：1）在保守情况下，2023-2025 年综采设备投资需求分别 为 844.3 亿、721.8 亿、660.0 亿元，合计为 2226.1 亿元；2）在乐观情况下，2023- 2025 年综采设备投资需求分别为 985.0 亿、842.2 亿、770.0 亿元，合计为 2597.1 亿元。

竞争端：煤机行业具有较高集中度，天地科技煤机市占率领先

中国煤炭机械行业销售收入和利润进一步增长，行业集中度较高。根据中国煤炭机 械工业协会统计，2021 年中国煤炭机械行业前 50 强企业累计完成煤机销售收入 951.98 亿元，同比增长 5.83%；累计完成利润总额 70.52 亿元，同比增长 10.72%。其中，前 5 强企业煤机销售收入占比为 56.74%，前 10 强企业煤机销售收入占比高达 79.47%，行业 具有较高集中度。

天地科技煤机销售收入连续多年超百亿元，稳居行业第一位。我们选取 2021 年中国 煤炭机械行业前 50 强企业中的主要上市公司作为行业可比公司，包括天地科技、郑煤机、 三一国际、创力集团、山东矿机以及中信重工。2017-2021 年，天地科技的煤机销售收 入均超过百亿元，并保持稳步增长趋势，2021 年达到 141.1 亿元；公司煤机市占率保持 在 15%左右，稳居行业第一位。

公司分析：发挥产业链优势，打造智慧矿山一体化 解决方案

天地王坡：天地科技旗下控股公司，国家级智能化建设示范煤矿

天地科技间接控制天地王坡 61.4%的股权。天地王坡是由中国煤炭科工集团所属的 中煤科工能源科技发展有限公司、泽州县国有资本投资运营公司、煤炭科学技术研究院 有限公司于 2002 年年底共同出资组建的有限责任公司。天地王坡矿井原设计能力 150 万 吨/年，于 2006 年 6 月投产；2009 年 12 月，其被山西省批复为兼并重组整合主体企业， 建设规模 300 万吨/年；2011 年 11 月开工建设；2014 年 1 月竣工投产，并建有配套的选 煤厂和铁路专用线。天地王坡井田面积 25.35km2，矿井地质储量 2.8 亿吨。投产以来， 累计生产原煤超过 1500 万吨，实现销售收入 90 亿元，实现利润 30 亿元，资产质量优良， 盈利能力和融资能力逐步提高。天地王坡所产的无烟煤具有发热量高、机械强度高、含 碳量高、低灰、低硫、可磨指数适中等显著特点，是优质的化工及动力用煤，广泛应用 于化工、电力、冶金、建材等行业。

天地王坡煤矿是国家首批智能化建设示范煤矿之一。按照智能化建设总体规划，天 地王坡智能化示范煤矿建设共分为三期，一期建设主要以‘自动化+数字化+局部智能化’ 为主，建设内容涵盖了综采、综掘、主运输、辅助运输、大数据、智能化选煤厂等十一 大类 23 个智能化项目。二期为完善提升阶段，主要以“智能装备+智能感知+智能协同” 为主。三期为巩固提高阶段，主要以“群体智能+混合智能+认知智能”为主，不断迭代 升级各个智能化系统，持续优化智能化应用效果。根据新华网信息，天地王坡重点建设 了 3308 智能综采和 3303 智能综掘工作面，工人劳动强度、工作时长分别降低 30%和 20%，采、掘效率分别提高了 20%和 33%。2021 年 11 月，3308 智能综采工作面和 3303 智能掘进工作面被评定为中级智能化采煤工作面和中级智能化掘进工作面。2023 年 4 月 16 日，天地王坡及配套选煤厂以高分顺利通过国家首批智能化示范煤矿建设验收， 达到了中级智能化建设水平。

智能采煤系统布置在 3308 工作面。该系统由 SAC 型液压支架电液控制系统、SAM 型综采自动化控制系统、SAP 型智能集成供液系统、集控中心等组成。实现井下集控， 地面远控功能；液压支架自移为主，人工远程干预为辅；采煤机自动进刀为主，远程控 制为辅；运输设备集中控制为主，就地控制为辅；工作面设备整体实现自动控制为主， 人工干预控制为辅的自动化生产模式。智能采煤系统探索了“有人巡视、无人操作”的采煤模式，实现了生产期间每班减少 10 人，合计减少 20 人。 智能掘进系统布置在 3303 运顺工作面。该系统由智能掘进机、电液控两臂锚杆钻车、 带式转载机、迈步式自移机尾、组合开关、集控中心等组成，实现了掘进装备的定位导 航，掘、锚、运、探的远程可视化操作及自动操作；将皮带集控连锁系统集成到智能控 制系统中，实现了掘进工作面多部皮带远程可视化集中控制，人员精确定位及危险区域 人员接近识别与报警功能，三维场景再现及三维地质模型构建功能，为作业人员远程操 作时提供真实的场景。智能掘进系统实践了“无人跟机作业，有人安全值守”的掘进模 式，相较于传统作业工艺，掘、支、锚、运、探全工序机械化、智能化作业，大幅度降 低工人劳动强度，三班合计减少 6 人。

天玛智控：智能开采控制系统解决方案提供商，成功登录科创板

天玛智控是无人化智能开采控制技术、装备、服务一体化解决方案提供商。天玛智 控成立于 2001 年，以研发、生产和销售液压支架电液控制系统为起点，致力于煤炭安全 绿色智能开采技术研究。经过多年自主研发及科技创新，已成长为专业从事采煤工作面 无人化智能开采控制技术和装备的研发、生产、销售和服务于一体的高新技术企业。 2023 年 6 月 5 日，天玛智控成功在上海证券交易所科创板上市。

天玛智控的主营业务聚焦于智能采煤场景。采煤工作面是煤矿生产核心，也是煤矿 智能化建设的重点场景。采煤工作面装备种类和数量众多，主要由落煤、支护、运输装 备和供液、供电、通风保障装备等构成，装备之间需机械、电气、通讯协议、控制接口 等多层面相互配套来保障正常生产。天玛智控依托无人化智能开采控制技术、高水基液 压技术两大核心技术引擎，以 SAM 型综采自动化控制系统、SAC 型液压支架电液控制系 统、SAP 型智能集成供液系统三大系统为基础，以提供专业化技术支持和运维服务为支 撑，为煤矿用户提供机、电、液、软深度融合的无人化智能开采控制系统解决方案。

天玛智控主要业务收入来自于无人化智能开采控制系统解决方案。2020-2022 年， 天玛智控 SAC 系统、SAM 系统和 SAP 系统三项业务合计收入分别为 8.66 亿、11.69 亿 和 14.50 亿元，占比高达 74.7%、75.5%和 73.8%。在盈利能力方面，公司无人化智能 开采控制系统解决方案业务 2020-2022 年毛利率分别为 53.4%、49.0%和 42.5%，保持 较高毛利率水平。

预计无人化智能开采控制系统的市场规模将持续增长。随着煤矿智能化的加速发展， 综采自动化控制系统、液压支架电液控制系统、智能集成供液系统市场规模不断增长。 根据格物致胜（转引自天玛智控招股说明书）统计，2022 年市场规模达到 67.4 亿元，其 中综采自动化控制系统、液压支架电液控制系统、智能集成供液系统分别为 12.8 亿元、 36.6 亿元、18.1 亿元，占比分别为 19.0%、54.3%、26.8%。根据格物致胜（转引自天 玛智控招股说明书）预测，为完成“十四五”末建成 1000 个智能化煤矿的目标（对应约 2000 个智能化工作面），预计未来 5 年市场的复合增长率仍将保持在 5%左右，预计到 2025 年综采自动化控制系统、液压支架电液控制系统、智能集成供液系统市场规模将达 到 81.6 亿元，其中占比分别为 22.5%、51.8%、25.6%。

（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。）