2023年机械行业年度策略:人形机器人、半导体量检测渗透率有望提升,海风、检测服务逐渐复苏

  • 来源:国泰君安证券
  • 发布时间:2023/11/23
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2024机械行业年度策略:人形机器人、半导体量检测渗透率有望提升,海风、检测服务逐渐复苏.pdf

2024机械行业年度策略:人形机器人、半导体量检测渗透率有望提升,海风、检测服务逐渐复苏。看好低国产化率、新技术逐渐落地、边际好转等方向。1)低国产化率:看好半导体领域的量检测方向,当前国产化率极低。2)新技术逐渐落地:①人形机器人:人形整机企业竞相推出人形机器人,看好行业技术加速迭代;②钛合金:加速在3C领域渗透,有望为机床、刀具、3D打印贡献新增量。3)边际好转方向:①风电设备:海风拐点已至,零部件企业有望量价齐升。②检测服务:行业估值处于低位,伴随经济恢复,检测行业需求有望稳步复苏。低国产化率方向:半导体量检测国产亟需破局。半导体设备投资关注国产替代与资本开支两大主线。从资本开支来看,预...

半导体设备:行业资本开支有望修复,优选国产化率低的量检测

半导体设备投资逻辑与建议:关注国产替代与资本开支两大主线

投资逻辑:1)国产替代->国产化率:源于两个维度的催化。晶圆厂商不会轻易更换设备供应商,且设备验证周期长(平均1~1.5年);美日荷 半导体设备出口限制持续收紧以及国内半导体产业政策支持力度加大,两大催化剂加快国产设备商产品研发与验证进度,半导体设备国产化加 速。2)资本开支->设备空间:源于需求上升的预期。半导体行业周期3~5年,我们预计本轮周期拐点在2023Q3;晶圆厂扩产周期2.5~4年, 晶圆厂需要预判终端需求的上升提前进行产线扩产,我们预计2024年资本开支进入上升期。  投资建议:看好半导体量检测国产化率较低赛道,推荐中科飞测、精测电子、华海清科,受益标的包括中微公司、盛美上海、芯源微等。

国产替代:美荷日出口制裁加码,半导体国产化提速

美荷日半导体设备出口限制持续收紧,国内财税政策与融资支持并举,利好半导体国产化  美荷日2023年以来制裁持续。美国出口管制新规出台,更新了”先进计算机芯片和半导体制造设备出口管制规则“的三项内容,全面升级强 化107规则。2023年1月,美荷日就半导体议题达成协议,荷兰与日本也陆续出台出口管制新规。  财税政策+融资扶持,推进半导体国产化进程。国家不断提高半导体行业的战略地位,23年不断加强支持力度,集成电路各版块均享受税收 优惠政策;大基金二期自成立以来,已投资38家公司,投资总额超过530亿元,23年加码投资,在半导体设备、材料等关键薄弱环节加大投 资,二度对华虹半导体投资。

资本支出:半导体行业需求触底回升,AI开启新周期

AI算力、大模型带动,半导体库存基本完成去化,半导体行业周期迎来反转,需求回暖  半导体销售额见底,预计高性能计算驱动24年强劲反弹。2023年前三季度,海外半导体设备整体处于下行周期。但9月份全球半导体销售额连 续第七次环比增长。2023年9月中国半导体销售额同比下降9.6%,环比增长0.5%,连续七个月实现环比增长。在AI算力、大模型驱动下,预计 2024年将出现强劲反弹。  22Q3出现的产品高水位库存问题已经得到缓解,晶圆厂设备支出复苏。根据SEMI预测,2023年全球晶圆厂设备支出将同比下降15%,2024 年将同比反弹15%,至970亿美元。2023年的下降源于芯片需求疲软以及消费和移动设备库存增加。2024年晶圆厂设备支出的复苏将在一定程 度上受到2023年半导体库存调整结束以及高性能计算和存储器领域对半导体需求增强的推动。

国内主流fab+存储厂商上调资本开支,抓住市场筑底机会

国内半导体主流厂商加速扩产,上调资本支出以应对地缘政治风险,DRAM/NAND价格触底回涨,存储厂商盈利有望回升  应对地缘政治风险,中芯国际和华虹半导体计划扩产。SEMI预测2024年全球资本开支将同比增加13%,全球代工厂有望在2024年迎来全面复 苏。中芯国际和华虹半导体第三季度产能利用率均在下降,但仍有建设计划。中芯国际上调23全年资本开支至75亿美元以应对地缘政治风险, 让设备供应商提前交货,23全年进场设备数高于预期。  长江存储和长鑫存储上调资本开支,存储芯片价格上涨,存储厂商盈利有望回升。随着新一代节点持续取得良好突破,预测长江存储和长鑫存 储都将加速扩产,推动资本开支持续向上。DRAM/NAND系列产品价格触底后,近几月大多保持稳定或持续回升。据TrendForce研究显示, 由于供应商严格控制产出,NAND Flash第四季合约价全面起涨,涨幅约8~13%,第四季Mobile DRAM合约价季涨幅预估将扩大至13~18%。 存储芯片价格预计具有涨价持续性,存储厂商盈利能力有望大幅恢复,支撑其Capex支出。

新材料钛合金:在3C加速渗透,机床、刀具、3D打印有望受益

消费电子导入钛合金,开启产业链新机遇

钛合金消费电子应用快速导入中,品牌&产品双轮驱动渗透率提升。目前钛合金应用于消费电子领域主要包括智能手表以及智能手机, 2023年7月以来,伴随荣耀手机推出搭配3D打印钛合金铰链Magic V2、苹果手机推出搭配钛合金的iPhone 15 Pro、小米推出钛合金版 14pro手机,消费电子领域钛合金应用快速导入,竞争格局催化之下、导入进程有望加速。未来渗透率提升受益于品牌&产品双重驱动。

机床:万亿国债支撑下制造业有望稳步复苏,助力机床产量上升

“稳增长”持续发力托底,制造业景气度有望稳步回升。9月制造业PMI 50.2%,重回景气扩张区间。10月虽受国庆假期影响将至49.5%,但展望后市, 伴随万亿国债的陆续实施,终端需求与企业中长期贷款均有望呈现上升趋势,制造业景气度有望稳步回升。  中国金切机床产值触底回升,日本对华金切机床单月订单持续下滑。23年M8-M10,国内金切机床产值分别为4.9/5.44/5.0万台,yoy0%/12.5%/23.0%, 恢复同比增长,且增速持续提升。日本对华金切机床订单自年初开始一直呈现下滑状态,主要系国内经济疲弱以及国产替代导致。

机床:十年换机潮已到,预计2021-2024年都将进入上行期

新能源、航空航天等高景气产业共同助力本轮机床上行周期。新冠疫情自2020年爆发以来,我国国内供应链相较于外企有交期快、响应快、服务好等 优势,部分制造业回流国内,机床下游的高景气行业需求不断,带动机床需求。国外企业服务及交期困难也为国产机床厂带来占领市场的机会。  机床十年更新大周期带来的需求托底。机床平均寿命约7-15年,以平均10年为基准,2011年-2014年机床产量高峰对应的更新需求将于2021-2024年 释放。2011-2012年金切机床产量分别为86/79.8万台,按十年更新来算,对应2021-2022年仅考虑存量机床更新,对应的产量也有86/79,8万台,但 实际产量分别为60.2万台/57.2万台。预计较大的差距来源于:1)因为疫情导致部分更新需求之后;2)部分机床实际使用年限超过10年;3)新机床 的效率较十年前机床效率高,对应所需机床数量有所降低。尽管如此,2011-2014年为机床需求高点,该部分机床的更新需求有望在近年释放。

金切机床数控化率逐渐提升。2001-2022年机床产量数控化率从6.85%提升到45.2%,而发达国家数控化率一般为80% 以上,国内机床数控化率仍有较大提升空间。根据《中国制造2025》规划,我国关键工序数控化率在十四五期间将达到 50%。  高端机床国产化率仍有较大的提升空间。2018年高、中、低端机床国产化率分别为6%、62%、82%,以五轴机床为主 的高端机床国产化率较低。

钛合金材料凭借优势特性,在消费电子3C领域不断渗透:钛合金材料一直以来在航空航天、冶金、军工等领域具有广泛的应用,随着3D金属打印工艺和材料结 构的创新,以智能手机为代表的消费电子领域也将钛合金材料应用于产品中,目前华为、小米、苹果等多个品牌均在智能手机或手表等多款产品中应用钛合金材 料。相比于不锈钢、铝合金等传统手机制作材料,钛合金具有比强度高、耐热耐蚀性好、导热系数小、重量轻等特点,应用在3C领域能够提高产品的结构强度、 降低产品重量、延长产品使用寿命。  中国智能手机市场涨势良好,钛合金材料渗透有望提高机床需求:新一轮换机周期逐渐开始,根据IDC机构预测,中国智能手机市场出货量将在2023Q4迎来近 10个季度的首次反弹。应用钛合金材料的智能手机市场扩张,将会拉动钛合金材料的需求,进而提高相关机床设备的出货量。由于钛合金材料存在加工硬化现象 明显、塑性变形小等问题,制作过程中设备器具磨损较大,可能会加速设备更新。同时钛合金材料加工时间较长,是铝合金等材料加工时间的3-4倍,对机床的 占用较高,因此增加钛合金材料使用将会进一步拉升机床设备需求。  投资建议:看好钛合金在手机应用拉动的新增需求及通用复苏带动的机床需求回暖。推荐创世纪、纽威数控、海天精工、科德数控、华中数控等,受益标的包括 秦川机床、宇环数控等。

刀具:行业上下游清晰,国内刀具市场竞争格局目前仍以中低端为主

国际刀具行业竞争格局分为三个阵营,1)第一阵营为以山特维克和伊斯卡等为代表的欧美刀具企业。欧美刀具企业定位于为客户提供完整的刀具解决方案,在高端定制化刀具领域始终占据主导地位。2)第二阵营是以三菱材料和克洛伊等为代表的日韩刀具企业。定位于为客户提供通用性、稳定性和性价比高的产品,在高端制造业的非定制化刀具领域赢得了众多厂商的青睐。3)第三阵营是以株洲钻石和欧科亿等为代表的中国刀具企业。中国刀具企业数量众多,竞争实力差距较大,主要通过差异化的产品策略和价格优势,赢得了较多的中低端市场份额。

国内厂商争相扩产,四大厂商2022、2023年新增产能6400、6500万片。我国硬质合金刀片厂商主要有中钨高新(株洲钻石、自硬公司)、厦门钨业(厦门金鹭)、欧科亿、华锐精密,根据中国钨业协会,我国2019-2022年国内数控刀片产量为2.45亿片、2.8亿片、4.5亿片、6亿片,据此测算得到头部四家公司市占率分别达到72.93%.80.8%、68.38%、61.56%,假设在全行业扩产的背景下,2023年头部四家公司市占率进一步下降到61.11%。据此,2022-2023年国内四大主要刀具厂商新增数控刀片产量为1.5亿片、1.2亿片,假设新增产量的平均单价为6元/片,则新增产值分别为9.0亿元、7.2亿元。

刀具趋势研判①:下游3c需求复苏,钛合金应用带动市场规模高速成长

多款大厂手机品牌高端机型引入钛合金材料,预期新材料趋势2024年迎来爆发。1)荣耀:应用于magic v2(2023.7)及magic vs2(2023.1o0):折叠机型的铵链3D打印技术)。2)苹果:应用于iPhone 15 Pro(MAX)(2023.9)机型中框。3小米:应用于14 Pro(2023.10)机型中框。4)三星:预计将于2024年1月发布应用钛合金中框的Galaxy S24 Ultra,Galaxy S系列Ultra机型为三星顶级机型。

钛合金顺应3C轻量化大趋势,后道研磨抛光环节及耗材市场可期。钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金,具有强度高而密度小,机械性能好,韧性和抗蚀性能好等优势,充分顺应3C轻量化大趋势。由于钛合金的工艺性能差,切削加工困难,抗磨性差,热导率低导致加工过程中的切削区域会产生更多的热量,进一步缩短刀具的寿命。传统的CNC工艺在结构复杂的钛合金件加工过程中良品率较低,3D打印工艺凭借复杂结构低成本敏感性的优势成为工艺发展的新方向。23年7月华为荣耀Magic v2折叠屏手机铵链宣告使用钛合金3D打印技术制造,实现首次3D打印在消费电子领域的规模化应用。我们预计伴随3D打印持续降本增效,产业化应用有望加速推进,考虑到钛合金特性,我们预计规模化应用后,后道研磨抛光环节及耗材价值量有望大幅提升。

刀具趋势研判②:长期驱动因素:数控化率提升+硬质合金刀具占比提升

数控机床市场渗透率提升有望推动刀具市场扩容,我国新增金属切削机床数控化率从2016年的32%提升到2022年的46%,相对于国际上制造业强国机床数控化率60%以上水平,我国金属切削机床的数控化程度的提升空间很大。而数控刀具作为数控金属切削机床的易耗部件,随着产业结构的升级,无论是存量机床的配备需要,还是每年新增机床的增量需求,都将带动数控刀具的消费需求。

硬质合金刀具市场份额有望进一步提升。硬质合金刀具在全球切削刀具消费中占主导地位,占比为63%,欧美日等发达国家占比更是高达70%,而我国硬质合金刀具消费占比达53%,相比硬质合金刀具全球消费占比仍有较远距离,随着我国制造业的升级以及金属切削机床数控化率的提升,我国硬质合金刀具市场规模有望进一步提升。

刀具趋势研判③∶国产替代+综合解决方案能力,带来存量与增量共振

存量与增量共振,国产替代中长期替代空间400亿。客观上,国产设备匹配国产刀具刚需确定,设备端的国产化进程会对部件形成传导,且航空航天等战略意义较强的领域内部有相对明确的国产替代指引。刀具的国产替代不仅限于已有的100多亿进口金额,还存在于中高端刀具逐年扩张带来的增量空间,存量与增量共振下空间广阔,计算可得,短期(到2025年)刀具的国产替代空间为314亿,中长期(到2030年)替代空间为393亿。我们做如下关键假设:(1)2022-2023年国内刀具市场增长参考MIR预测,2023-2025年每年保持5%增速,2025年后增长进一步稳定,收敛于3%;(2)〉国内中高端刀具渗透率稳步抬升,由2020年的50%(汽车、航空航天等精加工领域约30%,模具等粗加工领域高于70%)抬升至2030年的50%;(3)中高端领域内资品牌市占率稳步抬升,但增幅略有下降,由2020年的52%抬升至2030年的74%。

3D打印:技术具备独特优势,看好全产业链降本加速

3D打印技术具备独特优势,但目前大规模生产成本较高,看好全产业链驱动下技术降本加速3D打印技术较传统CNC工艺具备独特优势,但目前大规模生产成本较高。3D打印原理为采用逐层叠加材料的方式,直接制造出与设计模型相对应的零部件。金属3D打印技术较传统精密加工技术更加适用于小批量、复杂化、轻量化、定制化、功能一体化零部件的制造。

看好钛合金3D打印件全链降本进程加速。金属3D打印降本增效应从原材料、设备、生产效率、产业链多线并举。上游金属粉末产能释放,规模效应带动原材料价格下行,设备厂商国产零部件导入进程加速叠加打印效率提升摊薄设备折旧成本,产业链后处理、前处理环节规模化生产带动加工成本下行,看好钛合金3D打印件加速降本,快速提升技术应用渗透率。降本速度快的厂商有望提升市占率。

3D打印:设备厂商率先受益,看好国产钛合金3D打印设备厂商

3D打印技术具备独特优势,看好全产业链驱动下技术降本加速,拉动中长期成长空间

设备企业率先受益,服务类厂商市场空间广阔。根据《2021年中国增材制造产业发展调研报告》,目前中国3D打印产业链各环节的营收分布中,设备端占比55%,材料端占比16%,而服务端占比约21%,据Wohlers report 2022,全球市场上服务商市场份额占比接近40.9%,设备商和材料商市场份额分别为22.4%和17.0%。我们认为我国3D打印发展阶段尚处于初期,行业市场爆发初期设备企业将率先受益,而服务类厂商由于其加工业务模式具备良好的持续性,因此服务类厂商长期而言市场空间广阔,市场空间占比将逐步提升。3D打印工艺端:受益标的为工业级增材制造铂力特、华曙高科,后道抛光研磨环节金太阳。催化因素︰行业内原材料产能释放,设备厂商技术降本进程,消费电子领域其他厂商或产品广泛应用钛合金

风电设备:海风竞配出台,零部件企业有望量价齐升

风电设备:长期看好风电装机量提升

全球风电装机量有望逐渐提升,带来风电设备行业的高景气度。2025年全球风电装机量有望达到1336W,2021-2025年CAGR为9%,中国风电装机量有望达到120GW,2021-2025年CAGR为26%,其中海风装机量有望达到27GW,2021-2025年CAGR为17%。

海上风电进入快速增长期。2022年风电整体招标约100GW(含竞配),其中,海风招标约2OGW(含竞配),远高于2021年全年招标3GW,海风较陆风利用小时数更高,发电更稳定,2021年平价之后有望迎来高速增长。预计2022-25年国内海风装机CAG阿接近30%。

风电设备:海风竞配出台,看好23年海风招标高增

上半年风电装机不及预期,看好23Q4风电装机起量。根据国家能源局统计,2023年1-9月我国新增风电并网33.48G6W/同比+174.0%。上半年装机量略低于预期,主要是江苏、广东等区域的项目建设进度不顺利影响,如江苏海风竞配项目、青州五六七项目等。考虑到下半年为风电装机主要季节,以及2022年风电招标量近百GW,交付压力下看好2023Q4风电装机量提高,我们预计国内2023全年风电装机量达63.3GW/同比+68.2%。

沿海省份粤、闽、苏竞配项目进展迅速,看好2023H2海风招标量释放,预计2023年招标量在60-70GW。10月11日,广东7GW省管海风竞配完成,总竞配规划容量达3GW,其余16GW为国管海风项目,并且此次竞配中上网电价不作为竞配因素,将统一执行省燃煤发电基准价,利好海风招标价格稳定。江苏大丰于2021年底开始竞配,此前因审批原因后延,2023年6月项目重启,9月项目用海权公示,为此后国内海风项目推进树立可行标准。龙源海风项目批复进一步佐证沿海省份推进海风建设的信心。广东阳江青州六项目海缆生产进展顺利,有望23年开工,帆石一项目招标筹备顺利。此外,9月广西深远海13.4GW项目开启前期工作招标。

风电设备:海缆市场空间大+格局好,各公司积极布局沿海产能

海缆市场空间大,我们预计2025年将达470亿,2022-2025年海缆市场CAGR~82%。2022年海风装机量4.1GW,送出缆+阵列缆价值量18.9亿元/GW,由于抢装潮和海风平价,海缆单价短期内面临下降压力;海风离岸化、高压化趋势以及50OkV三芯海缆进入市场,将带动海缆技术要求提升、价值量上升。预计未来阵列缆从35KV提升到65KV,送出缆从220k\提升到5OOkV,送出缆+阵列缆价值量可能超20亿/GW。海缆市场需求快速增加,24年后订单有望向二线外溢。根据我们统计,22年主要海缆企业产能合计约199亿元。随着海缆企业扩产建设,23、24年将达到295、338亿,其中东方电缆、中天科技、亨通光电三家合计225、241亿元。我们测算23-24年海缆市场需求约为200、 314亿,伴随国内海风高景气、海缆需求快速提升,三大海缆头部企业或将面临产能不足,24年后订单有望向二线厂商外溢。

风电设备:龙头产能布局有先发优势,风电基础集中度有望提升

塔筒:1)成本加成模式,毛利额稳定;2)风机尺寸变大,塔筒的高度、厚度和直径均有增加。竞争格局:2021年CR4市占率为39%,市占率逐渐提升。技术壁垒较低,核心竞争力在于产能布局,海风核心竞争力是码头。塔筒重量较大,存在明显的运输半径问题(5OO千米以内),合理产能布局可以降低成本。龙头厂商资金实力更强,在海风及出海布局上可具有先发和区位优势,其份额有望提升。海上塔筒和桩基总量高速上升,近几年有下降趋势。海上塔简单GW用量逐年下降,海上桩基单GW用量稳定在20万吨左右。

风电设备:风电轴承国产化率较低,为国外轴承厂垄断

风电轴承为国外轴承厂垄断。我国高端轴承巿场被瑞典SKF、德国舍弗勒、日本NTN、日本KOYO、美国Timken等“轴承八大家”厂商垄断,,2019年舍弗勒、SKF、NTN的全球市占率分别达29%、24%、12%,市场竞争格局集中。国产轴承厂仅瓦轴、洛轴合计市占率8%。

2023年中国风电滚子市场规模约21亿。据中轴协,2023年国内风电轴承销售额有望达180亿元,轴承滚动体约占轴承成本10%~15%,其中约80%使用风电滚子,预计2022年风电滚子国内市场空间约17亿元。据我们测算,2023年风电滚子市场空间有望达20.8亿元。海风和大型化趋势推动滚子单MW价值量提升。随着风电机组大型化,大尺寸轴承需求增加,大功率风机和海风机组对轴承有更高的负载要求,轴承材料、机械加工工艺和密封、防腐、润滑方案进一步提升,据此判断海风、大型化将使滚子生产更加复杂,单MW价值量提升。

检测服务:行业行稳致远,新兴产业检测有望高增

国内检测行业估值处于历史相对地位

国内检测企业估值回落历史地位︰截至2023年11月17日,检测行业PE(TTM)为29.97X,位于近5年分位点1.97%,PB为3.17X,位于近5年分位点1.57%,估值处于相对低位,随着检测行业需求复苏增速提升,估值有望抬升。

检测行业弱周期性需求稳定,未来三年增速有望保持约10%

未来三年增速有望保持在10%左右∶根据国家市场监督管理总局数据,2022年我国检测市场营收为4275.8亿元,同比增速为4.5%,主要受宏观经济影响增速放缓。长期来看,2017-2021年检测行业营收增速范围在11.2%-18.2%相对稳定,基数较大后增速或略微放缓,随着下游需求复苏,预计未来三年我国检测市场规模增速有望回升至10%左右。

细分检测领域高增长,有望带来业绩提升

细分检测领域高增长有望推动细分赛道检测公司业绩提升︰从营收占比来看,2022年,建筑工程、环境监测、建筑材料占比相对较高,分别为16.12%、10.18%、8.42%;从营收增速来看,生物安全、电力、软件及信息化、产商品检验检测增速分别为87.01%、5.08%、23.02%、22.23%,保持较快增速,相关业务占比较高的检测等有望增长较快。

环境检测市场稳步增长,第三次土壤普查带来增量

国内环境检测市场规模稳步增长∶根据国家市场监督管理总局数据,2022年我国环境监测营收达435.1亿元,同比增长4.8%,主要受宏观经济影响增速放缓,2017-2022年复合增速达23.7%。第三次土壤普查带来增量:2022年2月16日,国务院正式发布了《国务院关于开展第三次全国土壤普查的通知》,预计将在2023-2024年集中释放,实朴检测、华测检测、谱尼测试等检测企业在环境检测领域业务占比较高。

汽车检测市场稳健发展,新能源汽车检测新规有望出台

国内汽车检测市场规模稳步增长∶根据华经产业研究院数据,2022年我国汽车检测市场规模有望达648亿元,同比增长9.5%,2017-2022年复合增速达11.5%,保持稳步增长。新能源汽车检测新规有望推动汽车检测市场快速发展∶2023年6月由公安部交通管理科学研究所牵头起草了《新能源汽车运行安全性能检验规程》征求意见稿,有望增加对新能源汽车“三电”等关键部件的检验,汽车检测市场规模有望随之增长。安车检测、中国汽研、信测标准等在汽车检测领域业务占比较高。

 


(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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