2023年北路智控研究报告:智慧矿山高确定性,市场领先+华为AI生态

  • 来源:华金证券
  • 发布时间:2023/12/06
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一、 聚焦矿山行业,多元优势强化核心竞争力

1.1 专注煤矿生产信息化,技术助力扩张业务版图

北路智控自成立以来一直深耕于煤矿生产信息化配套产品领域,同时,从事于智能矿山相关信息系统的开发、生产与销售,能够为下游客户提供“软硬件一体”信息化、智能化综合解决方案。公司自 2007 成立南京北路自动化系统有限责任公司,2017 年起公司进入快速发展阶段,曾于2018、2019 年获得由中国煤炭工业协会、中国煤炭学会联合授予的“中国煤炭工业科学技术奖二等奖”,相应系统产品亦被列入了国家煤监局发布的《煤矿安全生产先进适用技术装备推广目录(第四批)》,是江苏省“专精特新”小巨人企业。

公司高度重视技术研发和人才培养,不断创新。公司建立了较为完善的技术研发体系,目前掌握了专业化运用于煤矿工作应用场景的矿用多协议融合通信技术、煤矿井下特殊环境和场景的AI 视频分析技术、智能矿山管控一体化平台构建技术、以及煤矿井下精确定位技术等14项核心技术,形成了立足于智能矿山系统产品领域较为完善且自主可控的知识产权体系。截止2022年底,公司拥有 238 名研发人员、176 项软件著作权、101 个专利,通过统一标准、协议、接口等方式打通了各类设备、系统的融合渠道,有效解决了传统矿用系统产品可靠性及可兼容性较差等问题,这对整合各系统实现全面的自动化、信息化、智能化提供了可靠的技术保障,能快速响应行业内客户多样化、定制化的应用场景需求。 技术产品深度覆盖智能矿山,横向延展化工场景应用。公司主要产品包含智能矿山管控平台、精确定位系统、通信联络系统、智能视频系统、智能化控制系统、智能化辅助运输系统等,目前是国内少数产品能够覆盖智能矿山感知层、传输层、智能应用与决策层三大层级的智能矿山领先企业。公司凭借自身在煤矿行业的经验积累和产品优势,积极响应国家政策倡导,通过深度调研及时获取市场需求,加大智能化工产品的研发投入,致力于推进化工厂双重预防机制数字化建设及提升安全管理水平,实现智能巡检、人员精确定位、危险源管理、人员防护机制等系统的跨行业复制应用。

1.2 矿山产品体系完整,可满足多样化、定制化应用场景需求

北路智控的智能矿山系统以满足客户多样化、定制化的应用场景需求为中心,进行设备感知层和网络传输层的软硬件开发与搭建,并形成相关的智能矿山平台应用。经过多年的技术延伸及产业发展,目前已经形成了包含智能矿山通信、监控、集控、装备配套及其他智能系统等五大类较完善的产品体系。其中:

1 智能矿山通信系统

针对煤矿生产工作环境的特殊性,公司的智能矿山通信系统向下游客户提供高抗扰性、高安全可靠性的信息传输、语音通信、交互联动等,为煤矿信息化、智能化建设提供基础性支撑。包括煤矿井下一体化通信系统,进一步实现了井下人员、车辆、信息矿灯等设备终端的信息融合联动,实现多网融合调度通信。与传统各独立的矿山通信子系统相比,该产品提高了调度指挥通信效率、设备集成度,有效降低了相关信息系统的建设、维护成本。同时,该系统可以满足灵活调整满足各种用户需求,既可以整体部署,也可根据煤矿用户的个性化需求,独立提供其中矿用无线通信系统、矿用广播通讯系统等矿山通信子系统。

2 智能矿山监控系统

智能矿山监控系统可实现对煤矿复杂环境中的人员位置、环境参数、设备状态、图像信息等进行实时的全面感知、安全隐患的风险预警以及相关设备的联动控制,为生产安全管理决策提供依据。主要包括:人员精确定位系统、煤矿安全监控系统、全矿井图像监控系统、智能辅助运输监控系统、矿用打钻管理系统,以上系统可提高煤矿生产的安全水平、保障煤矿劳动的安全。

3 智能矿山集控系统

该产品主要包括矿用煤流智能集控系统、矿用排水智能集控系统、风机智能集控系统,通过集控平台进行远程控制,能够实现煤流运输、井下排水、巷道通风等场景的智能控制,提高煤矿的自动化水平、智能化水平,从而达到煤矿生产少人化、无人化的目标,实现煤矿生产减员增效。

4 智能矿山装备配套

该类产品通过与国内大型煤矿装备厂家的采/掘装备相结合,采用通信、监测、控制、智能分析等技术,辅助矿山装备企业实现煤矿采/掘工作面可视化远程控制,提升采/掘工作面自动化、智能化程度,实现少人化、无人化作业,有效降低工人劳动强度、提高整体安全系数和生产效率。智能矿山装备配套产品主要包括:采煤工作面智能化配套和掘进工作面智能化配套。

5 矿山其他智能系统

北路智控针对矿山的生产管理、设备管理、安全管理还开发了智能矿山管控平台、机电设备精益管理系统、矿山安全风险管控系统等。其中,矿山管控平台将各系统设备层的数据统一至“一体化数据中心”,实现数据统一处理与融合,有效解决矿井数据融合问题,消灭信息孤岛;机电设备精益管理系统通过标识卡的方式,实现设备备件、设备巡检以及维修保养的有效管理,支持基于手持终端巡检、拍照、录像、提醒、在线支持等功能;矿用安全风险管控系统实现了从风险辨识登记、管控、分级到风险实时追踪等多个风险步骤的全流程管理,能够让管理者清晰并快速掌握管控内容。

1.3 产品双向外拓,开辟机器人+化工新曲线

1 纵向延伸,研发成功井下无人运输机器人

公司在 2023“第二十届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会”亮相井下无人运输机器人“穿山甲”,该款运输机器人深度融合 5G、数字建模、无线通信、UWB 精准定位、机器视觉、惯性导航等技术,采用全时四驱、双向行驶的独特设计和智能操作系统,实现对无卫星导航、空间狭小、防爆要求高、工况复杂条件下的井下环境 360°全方位感知与障碍物识别,达到井下无人化物料运输的无人驾驶、路径规划与车路协同,在井下部分没有无线网络或无线网络覆盖不全、信号质量不好的场景下,也可不依赖于网络数据信息脱网运行,实现单车智能。为了满足矿方多样化的需求,穿山甲可自由切换遥控驾驶、远程驾驶、自动驾驶等模式,按照预设的驾驶模式及路线规划,安全高效完成运输任务。

2 横向扩展,智能化工示范标杆项目成果落地

北路智控助力“工业互联网+危化安全生产”体系构建,推动化工生产的智能化和安全化。公司凭借自身在煤矿行业的经验积累和产品优势,积极响应国家政策倡导,通过深度调研及时获取市场需求,加大智能化工产品的研发投入,致力于推进化工厂双重预防机制数字化建设及提升安全管理科学化水平,实现智能巡检、人员精确定位、危险源管理、人员防护机制等的系统的跨行业复制应用。

目前,公司已与北元集团签订了《人员定位系统建设项目合同》和《应急广播系统》等,合同金额超千万元。北元化工集团化工厂立体融合精确定位系统,可实现智能视频监控与定位联动等功能,系统试运行历时近一年,最终达到客户各类测试及使用要求,满足其常态化运营条件,顺利通过验收。北元集团示范平台的展示发挥了试点示范的标杆引领作用,有力推进北路智控化工厂双重预防机制数字化建设及提升安全管理科学化水平,实现智能巡检、人员精确定位、危险源管理、人员防护机制等系统的跨行业复制应用,推动化工行业“自动化、数字化”升级改造。

1.4 股权结构清晰、技术型高管层经验丰富

于胜利、金勇和王云兰为公司的共同控股股东、实际控制人,共持有公司股权合计44.97%;同时,于胜利、金勇通过路泰管理间接持有公司 3.74%的股权;王云兰、于胜利、金勇通过直接和间接持有公司股权合计 48.70%。同时引入郑煤机作为战略合作者,2020 年郑煤机完成对公司的增资入股,成为公司新股东。郑煤机是我国最大的煤矿装备企业之一,致力于为全球煤炭客户提供煤矿综采技术、成套装备解决方案和服务,正积极探索将5G、大数据、工业互联网、物联网等现代信息技术与企业经营管理、研发制造深度融合,建设智慧工厂、打造智慧矿山。

公司董事长于胜利、董事金勇、王云兰、蒋宇新、张永新、丁恩杰均是技术出身,同时对信息化领域与市场拥有独到的见解,带领公司进行煤矿通信、自动化、信息化、智能化等产品的设计、研发、生产、销售及服务。公司实际控制人于胜利先生,硕士生学历,曾任铁道部第三工程局工程师与北京华源京都房地产开发有限公司工程师。金勇先生曾任中国电子科技集团公司第三十六研究所研发工程师;UT 斯达康通讯有限公司高级经理,同时金勇先生还是目前北路智控的公司核心技术人员,担任公司研发团队总负责人,发明多项专利,同时领导公司技术研发团队,负责公司煤矿与非煤矿山的通信、自动化、信息化物联网系统产品的开发工作。王云兰女士曾任中国电子科技集团公司第三十六研究所工程师;任高新兴创联科技有限公司工程师,经验丰富。

1.5 融资资金所用清晰、研发持续高投入,争取技术领先

公司募集资金主要用于公司主营业务相关的投资项目(矿山智能设备生产线建设项目、矿山智能化研发中心项目)及补充流动资金,相关产品后续将服务于煤矿智能化建设领域,助力煤炭行业智能化转型工作。 研发持续高投入,巩固自身领先优势。2018 年到 2022 年,公司的研发费用率分别为11.7%/12.2%/10.6%/9.5%/9.7%,研发费率保持较高水平,公司在拥有核心研发团队的基础上,持续投入经费创新研发技术,跟随煤炭行业信息化的步伐,进一步完善产品体系,巩固自身优势。同时为进一步提高研发力量,公司还在原有核心技术人才积累的基础上,不断吸收创新型研究人才,为实现公司以技术创新为先导的长期稳定高速发展奠定良好的人才基础。

流动资金充裕,短期偿付能力优秀,财务风险较低。货币资金自2019 年开始拥有明显的上升趋势,得益于公司经营状况良好及增资入股相关事宜推动,同时,受益于深交所上市,融资资金部分转入补充流动资金,2022 年公司货币资金占总资产比例上升至20.57%。流动比率2018-2022 依次为 1.17/1.28/2.14/2.37/6.57,短期偿债能力逐步增强,主要原因在于随着公司经营规模的扩大以及外部融资,公司流动资产逐步增加,增长规模大于流动负债的增长规模,符合公 司 的 经 营 实 际 。 资 产 负 债 率 逐 年 下 降 ,从2018 到2022年依次为71.46%/66.88%/41.97%/40.61%/13.72%,长期偿债能力可以得到保证,目前公司长期负债低,且流动资产足以覆盖流动负债,财务风险低。应收款项较高是由于行业特性,项目成果须经相关机构层层验收,并受到采购预算及拨付流程、内部付款审批程序的影响,因此付款周期较长。

1.6 营业及利润快速增加,费用管控保持稳定

随着我国煤炭行业信息化、自动化程度日益加深。且智能矿山行业需求受下游煤炭行业影响较大,下游行业的整体发展状况直接决定了本行业的需求。我国能源结构呈现出持续多元化发展的态势,但煤炭目前仍是我国重要的基础能源。随着我国煤矿大型化发展,风险容忍度降低,因而对生产安全有着更高的重视程度,进而拥有更高的投资意愿,使得公司业绩保持快速增长,2018 年到 2022 年公司营收分别为 205.68/295.92/435.72/578.17/755.65 百万元,同比增速为44%/47%/33%/31%。归母净利润为 38.38/61.7/106.69/147.42/198.17 百万元,同比增速分别为60.78%/72.89%/38.17%/34.43%。

费用控制明显,推动净利率趋势向上。公司在 2018 年至2022 年,毛利率呈现下降趋势,分别为 65.17%/59.62%/56.32%/52.18%/49.66%。根据北路智控招股说明书披露,其中2019年公司综合毛利率同比下滑 5.65pct,主要是因为当年营收占比较高的智能矿山监控系统毛利率同比下滑 10.65pct 的拖累;2020 年营业务毛利率水平再次下降3.2pct,主要由于2020年起公司执行新收入准则,将与合同订单相关的销售服务费纳入营业成本核算,该因素对当期主营业务毛利率的影响为-5.38pct;2021 年度再次下降 4.14pct,主要系智能矿山通信系统毛利率下降所致。但是由于费用端,北路智控的销售费用有明显下降,同时管理费用、财务费用均控制在稳定范围内,管理费用略有下滑,使得净利率有小幅度的上升趋势。

二、 政策+需求激发智能化内生动力,技术+新势力入局催热市场

2.1 中央和地方政策密集出台,引领矿山行业的智能化发展

“国家+地方”政策共同推进矿山行业智能化,确定智能煤矿时间线。自2016年起,我国明确提出应进行煤矿信息化、智能化建设,并取得新进展。产业政策陆续出台,明确矿山智能化评价标准、引导智慧矿山进入新阶段。 《智能化示范煤矿验收管理办法(试行)》中提出,我国应要分级分类建设智能矿山,建设多种类型、不同模式的智能化示范矿井。而《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》对产能提出了要求:全国煤矿数量控制在 4000 处以内,建成煤矿智能化采掘工作面1000处以上,需要淘汰落后产能,化解过剩产能,积极建设现金产能。

目前我国仍处于初级阶段,正推进首批国家示范煤矿及各地方示范煤矿、工作面的智能化建设。根据国家发展改革委、国家能源局、国家矿山安全监察局等八部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出的目标:2025 年大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化,2035年各类煤矿基本智能化。在国家政策的把控与助推之下,传统煤矿行业会在保持安全稳定供应的情况下,转化为智能化的新煤矿工业时代,可以预见未来智慧矿山将处于一个快速发展阶段。矿产量重点省积极配合,地方政策助推智慧矿山。除国家重点关注煤炭产业转型外,矿产量重点省;山西、内蒙古、山东、贵州、河南均提出相关政策,确定相关智慧矿山建设目标。如:山西明确提出 2022 年建成 50 个智能化示范综采工作面、内蒙古2021 年建成50个智能工作面、贵州 2022 年底力争建成智能化采掘工作面 60 个以上。地方政策把控智慧矿山具体进程,促进政策落地,使中国煤矿行业信息化、智慧化,为无人化工作提供保障。

2.2 劳动者市场供需错配、工作环境危险、从业意愿低

安全事故频发,安全责任事故将严重影响矿企社会和经济效益。矿山生产中塌方、滑坡、顶板塌陷、瓦斯超标、透水等安全事故易发,2021 年,全国矿山共发生事故356 起、死亡503人,一方面给人民生命财产造成严重损失,社会影响恶劣;另一方面,矿企面临停工整顿风险,安全标准不达标的矿山会直接关停,造成高达数亿元的经济损失。

人口红利消失、劳动力供给紧缺。我国已经逐渐进入了老龄化阶段,根据国家统计局的数据,我国人口老龄化程度不断加深,截至 2021 年底,全国 60 岁及以上老年人占总人口的18.9%;65 岁及以上老年人口占总人口的 14.2%。国家卫生健康委预计在2035 年左右,60岁及以上老年人口将会超过 30%,进入重度老龄化阶段。从年龄结构来说,人口老龄化将会直接减少社会劳动力供给,阻碍经济增长潜力的提升,曾经依靠劳动投入而获得快速经济增长的发展方式将发生改变。 招工难,年轻人从业意愿低,煤炭行业人才流失。目前一线矿工以70 后、60后为主,年轻人不愿从事枯燥又充满危险的矿山工作,从业人员老龄化、基础劳工及高质量人才流失是行业共性难题,根据第四次全国经济普查结果,2018 年煤炭开采和洗选业从业人员比2013年下降43.2%,解决关键环节的用人问题是引导企业智能化的重要手段。

2.3 技术红利引领突破,为矿业升级提供引擎

5G、工业互联网、自动控制等新技术为矿山智能化转型提供关键引擎。当前,矿山的智能化建设面临数据多源异构、IT/OT 技术融合难度大、数据采集执行分散等技术性难题,5G、云计算、大数据、AI、自动控制、工业互联网、机器人化装备等与现代矿山开发技术的深度融合,为防范化解矿山安全风险提供了重要技术支撑,推动矿山加速向智能感知、泛在连接、实时分析、精准控制的智能矿山迈进。

2.4 华为等 ICT 龙头企业纷纷涌入赛道,催热智能化市场

龙头企业把握数字经济发展大机遇,将数据抽出矿山,把智能送下矿井,在各大龙头企业的带领下,智慧矿山趋势锐不可当,众多行业生活伙伴携手入局,希望创造“安全、高效、智能”的矿山智能化未来。华为受到美国实体清单影响,2C 下滑严重,需要通过5G抢占业务制高点,打破固有组织架构,短链条运作,挖掘 2B 行业价值潜能。华为成立煤矿军团,针对煤矿等有政策基础、市场空间大、5G 或信息化刚性需求强的行业,2021 年4 月成立煤矿军团,拥有200+煤炭 ICT 技术专家。2022 年 5 月,中国联通立足山西、山东两大基地成立5G智慧矿山军团;2022 年 5 月,中国移动聚焦内蒙古、山西、陕西、新疆、河南5 省成立矿山军团,抢占市场高地;2022 年 1 月,中国电信首批设立应急、工业等 12 个产业研究院,争夺矿山等政企市场业务。另一行业龙头中兴于 2021 年 12 月底,成立矿山业务部,中兴执行副总裁谢峻石挂帅,聚集包括行业专家、产品研发、市场销售、工程交付、商务采购等全链条人员,专攻矿山行业细分市场。

2.5 盘古大模型落地矿山,推动 AI 开发从“作坊式”到“工厂式”升级

华为构建以矿鸿、工业承载网、云基础设施、数字平台和智能应用为核心的工业互联网架构智能矿山,基于盘古大模型覆盖矿山采、掘、机、运、通等主业务开发和训练AI 算法,目前已经在掘进、综采、运输等 16 大类 256 个矿山应用场景展开科研攻关,并取得阶段性成果,包括人员误入危险区域、关键岗位行为状态监护、煤矿限员 AI 监管分析、防冲卸压工程打钻深度监管等。华为推进矿山万物实时互联、数据驱动决策、软件定义矿山、平台统一支撑、产品服务增值、智能主导创新、组织重构协作“七大转变”,助力全面煤矿智能化的进程。① 推出云边协同架构:集团侧高集群服务器进行训练开发,1000P 算力性能;矿侧依托服务器+边缘小站,实时分析处理。 ② 100 亿参数预训练,短周期低成本开发:“手工作坊式”单场景训练→”社会化工厂式”开发,训练周期从 6 月→1 月,分类精度 58%→81%。

三、 终端+网络+平台+应用智能化架构,IC 厂商涌入网络平台市场

3.1 智能煤矿要实现生产、运营、管理、安全保障等全过程的智能化

智能化煤矿将人工智能、工业互联网、云计算、大数据、机器人、智能装备等与现代煤炭开发技术进行深入融合,形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统,实现煤矿开拓、采掘(剥)、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等全过程的智能化运行。 根据《煤矿智能化建设指南》,将进行智能化井工煤矿建设、智能化露天煤矿建设、智能化选煤厂建设。

针对井工煤矿,智能化建设场景重点覆盖“掘- 采 - 运- 选- 尾- 填”及地质保障、压风/通风、供电/供水、安全监测、信息基础设施、智慧园区及经营管理等关键环节,实现无人少人、效率提升、精益化管理、安全管控等全面提升。

针对露天煤矿,重点提升矿井网络、数据中心、感知系统建设,重点建设远程操控系统、无人驾驶系统、远程运维系统等,实现开采环境数字化、采掘装备智能化、生产过程遥控化、信息传输网络化和经营管理信息化。

3.2 智能化架构完善,形成终端、网络、平台、应用分层架构

智能化煤矿应基于工业互联网平台的建设思路,采用一套标准体系、构建一张全面感知网络、建设一条高速数据传输通道、形成一个大数据应用中心,面向不同业务部门实现按需服务。目前将智能化分成四层:终端、网络、平台、应用。

(一) 终端侧:特殊的环境对终端的性能和安全性提出更高的要求终端侧的数据接入是实现矿山智能化的关键基础,涉及传感设备、摄像头、控制器、工控机等自动化控制部件等生产、环境类数据,以及工业网关、路由器、5GCPE等通信设备数据。针对井工矿,因井下环境复杂,为防止发生安全风险,国家要求下井电气设备需做隔爆型、增安型、本质安全型等特殊防爆处理,对终端性能和安全性提出了更高的要求。

(二) 网络侧:一张融合专网满足井上井下生产、人员通信、海量物联需求。智能矿山网络基础设施建设包括办公、工业控制网、视频监控网、安全监控网等,以万兆工业环网+NB-Iot/4G/5G/wifi6/UWB 等融合组网方式,实现矿山有线/无线、宽带/窄带等数据的综合接入与调度,保证端到端安全、可靠、稳定,满足煤矿人员、设备、环境等各系统的综合感知和融合交互的通信要求。

(三) 平台侧:统一融合的综合管控平台是智能化矿山的核心大脑。智慧矿山综合管控平台可以接入矿山设备并集成矿山各业务子系统、创新应用,实现煤矿地质勘探、巷道掘进、煤炭开采、主辅运输、通风排水、供液供电、安全防控等业务系统的数据融合、分析决策与智能联动控制,是智慧矿山整体建设内容的核心。平台侧可以支持设备数字化,联接物理世界与数字世界,同时也可以满足云与本地、合作伙伴间的应用与数据集成,打通企业 OT 与 IT。

(四) 应用侧:安全监测、生产控制、经营管控是矿山智能化的关键环节。智慧矿山正处于从局部智慧化向全面智慧化演进的过程中,包含基础设施建设、智能管控平台、智能应用子系统建设,应用侧安全监测系统、生产控制系统、经营管控系统等。

智慧矿山已经逐步应用于煤矿生产中,如井下智能综采面远程控制,该场景依托5G专网,通过对采煤机、掘进机等矿用生产设备的智能化改造,加装隔爆兼本安型的传感器、摄像头、控制箱等终端,实现作业现场信息实时采集并传回控制中心,控制中心可依托5G专网将远程控制信令下发至采煤机、掘进机等矿用设备控制终端,实现设备的一键启停、远程操作控制等功能,同时视觉 AI 智能算法识别违规行为和潜在危险,控制设备联动保证安全生产,可以有效降低危险作业区域安全事故发生率。

3.3 竞争格局初步形成,终端应用层壁垒较高,ICT 厂商竞相涌入网络平台层市场

智慧矿山产业体系已逐渐成熟,行业智能化市场可分为硬件、网络、平台、应用四个层面,其中终端层、应用层壁垒较高,以传统服务商为主,通信服务商及云服务企业纷纷抢占市场网络层、平台层,并利用资金优势形成集合能力。在硬件层面,传统采矿设备制造商和智能设备制造商均有涉足,竞争激烈。网络层和平台层,互联网企业和通信企业突破方向,基于自身在数据传输、存储和分析方面的积累,推动行业标准和共享平台的落地。应用层面则是智慧矿山的核心,这些应用需要深入了解矿山生产的业务流程和数据,因此对技术和行业经验的要求较高。目前,国内外一些大型矿山企业已经开始自主研发智能化应用系统,而小型矿山企业则需要依赖第三方服务商。

四、 卡位煤炭能源主体赛道,智能化市场空间广阔

4.1 国内煤矿资源丰富,煤矿智能化大势所趋

国内矿产资源种类多总量大,能源矿产是国家经济运转的基础。中国是世界上拥有最丰富煤炭储量的国家之一,在全球范围内居于主要地位。根据《国民经济行业分类(GB/T4754—2017)》的定义,采矿业指对固体(如煤和矿物)、液体(如原油)或气体(如天然气)等自然产生的矿物的采掘,主要分类方式包括矿物形态、矿石种类及开采方式等。中国矿产资源储量大、种类丰富,已发现矿产 173 种,其中,稀土、钨、锡、钼、锑、煤等资源储量均居世界前列,2020年,采矿业增加值达到 2.2 万亿元,占 GDP 的比重达到 2.17%,是支撑我国经济社会发展的重要产业,且中国目前是全球最大的煤炭消费国,煤炭对于中国经济的发展具有“压舱石”的作用。

能源类矿产是国家经济运转的重要基础,2020 年,中国平均每天能源消费量达到1361.5万吨标准煤,单位 GDP 能耗达到 0.55 吨标准煤/万元,虽然近年来核能、风能、太阳能等新能源行业发展迅速,我国能源结构呈现出持续多元化发展的态势,但具备成熟可靠、价格低廉等优势的煤炭资源仍将在较长时期内作为我国能源结构中的主导性能源和基础性能源。根据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》,到“十四五末”即2025年,我国煤炭产量将控制在 41 亿吨左右,全国煤炭消费量控制在 42 亿吨左右,煤炭消费量仍旧保持较高水平。2022 年,原煤在我国能源消费结构中的占比达到了 56.2%,原油、天然气分别占17.9%与 8.4%,水电、核电和风电等清洁能源占比达 17.5,国内能源消费结构不断优化,但煤炭依旧在中国能源消费中占据主导地位。

煤炭在我国能源消费中占主体地位,是国家能源安全的重要保障,煤炭是是中国电力、钢铁、建筑、化工、轻工等行业的主要能源来源。国内能源消费结构不断优化,但煤炭依旧在中国能源消费中占据主导地位。据统计,我国煤炭占能源消费总量的比重已经由2010 年的69.2%下降到2022 年的 56.2%,清洁能源消费占比不断提升,2022 年,水电、核电、风电等可再生能源在我国能源消费中占比已达到 17.5%,我国的能源消费结构实现进一步优化。但总体来看,1957年-2022 年我国煤炭消费量整体呈上升趋势,煤炭在一次能源生产和消费结构中的占比长期超过55%,这决定了其在能源安全供应中的主体地位,承担着国家能源安全供应的“压舱石和稳定器”的作用。

产业升级成效显著,煤炭“兜底保障”根基更加稳固,煤炭供给体系质量不断提升,大型现代化煤矿成为全国煤炭生产的主体。截止 2022 年底,全国煤矿数量减少到4400 处以内;年产120万吨以上的大型煤矿由 850 处左右发展到 1200 处以上,产量占全国的比重由65%提高到85%左右;年产千万吨级的生产煤矿由 33 处发展到 79 处,产能由4.5 亿吨/年提高到12.8亿吨/年;安全高效煤矿数量由 406 处发展到 1146 处,产量占全国的比重由30%左右升至70%以上、智能化煤矿建设从无到有,截止 2022 年底,建成智能化煤矿 572 处、智能化采掘工作面1019处,31 种煤矿机器人在煤矿现场应用。全国煤矿平均单井(矿)产能由38 万吨/年左右提高至120万吨/年以上,人均生产效率由 750 吨/年提高到 1800 吨/年。大型煤炭企业竞争力加快提升,15家煤炭企业原煤年产量超过 5000 万吨,原煤产量 26.0 亿吨;其中,7 家企业年产量超过1亿吨,原煤产量 20.6 亿吨,占全国的比重达到 45.2%。营业收入超2000 亿元的龙头骨干企业数量从2家增加到 7 家。

煤炭产能进一步向主产区及头部大型煤企不断集中。2022 年,山西、内蒙古、陕西3省煤炭产量 32.27 亿吨,占全国产能的 71.78%;山西、内蒙古、陕西、新疆、贵州、安徽等6个省产量共计 38.8 亿吨,占全国的 86.3%,煤炭生产重心加快向晋陕蒙新地区集中。另外,煤炭产能中,前 10 家大型企业原煤产量 23.1 亿吨,同比增加 1.4 亿吨,占规模以上企业原煤产量的51.3%,煤炭保障能力得到巩固、煤炭产能也向优势企业集中。

4.2 矿山智能化渗透率低,煤矿智能化市场达数千亿

矿山智能化市场渗透率低,平台、网络、基础设施市场保持高速增长。根据新华社数据,目前全国煤矿智能化采掘工作面已经达到 1300 余个,有智能化工作面的煤矿达到694处(全国煤矿总数 4400 处),渗透率 15.8%,智能化建设投资总规模接近2000 亿元,已完成投资超过1000亿元。根据《2020 煤炭行业发展年度报告》,到“十四五”末期,在进一步淘汰落后产能集中优势产能以保证全国煤炭总体产量不下降的情况下,将全国煤矿数量控制在4000处左右,建成智能化生产煤矿数量将达 1000 处以上,因此相对于全国煤矿巨大存量以及智慧煤矿智能开采、无人开采的要求而言,我国煤矿智能化建设无论从数量上还是从智能化程度上尚处于起步阶段。“十四五”期间智能矿山将以大型化、集中化、少人化迎来高速增长。智慧矿山市场规模以年均超 10%的高速持续增长,其中集成平台、网络服务、基础设施三方面将增大信息化投入,到2025 年总市场约为 670 亿,2035 年将达到 1200 亿。

煤矿智能化市场达数千亿,信息基础设施、综采、主运输是机会点。根据《山西省煤矿智能化建设指导手册(2021)》中智能化煤矿投资参考,对井工煤矿智能化规模按照如下模型做初步估算:

市场总规模=生产矿井数 × 投资规模(改造)+建设矿井数×投资规模(新建)

模型假设说明:①本模型假设所有煤矿只有 1 个采区,即1 个综采工作面;②本模型对《指导手册》中各项的投资规模取范围平均数计算;③本模型已剔除了4700 处煤矿中露天矿井和最新取消产能的矿井;④2025 年本模型只计算 120 万吨以上大型煤矿的智能化规模,其他类型煤矿不计算在内,2035 年本模型计算全部煤矿的智能化规模;⑤本模型假设煤矿智能化改造全部按照初级、中级、高级三类建设分别进行了估算,实际规模在估算范围内波动。

通过《全国煤矿生产能力情况(建设煤矿)》估算煤矿智能化建设投资,通过投资规模划分为初级、中级、高级三个层级,将其数值带入新建投资规模与改造投资规模,在煤矿类型上,生产矿井数占据 77%,建设矿井数占据 23%,代入测算公式,未来煤矿智能化市场空间全高级,可以在 2025 年达到 1676 亿,2035 年达到 7783 亿,市场空间弹性巨大。

信息设施、综采、掘进价值占比超 60%,2025 年空间超千亿。根据《山西省煤矿智能化建设指导手册(2021)》中智能化煤矿投资参考,对各个子系统的市场规模测算:

单系统市场规模=系统平均单价 × 煤矿总数量×井工煤矿占比

模型假设说明:①本模型假设所有煤矿只有 1 个采区,即1 个综采工作面;②本模型对《指导手册》中各项的投资规模取范围平均数计算;③本模型根据最新4400 煤矿数量和井工矿占比92%计算得到;④2025 年本模型只计算 120 万吨以上大型煤矿的智能化规模,其他类型煤矿不计算在内,2035 年本模型计算全部煤矿的智能化规模;⑤本模型假设煤矿智能化改造单系统费用采用初级、中级、高级平均数作为估算,实际规模在估算范围内波动。从单个煤矿 10 大智能化建设内容来看,信息基础设施、智能综采、智能掘进在建设内容中价值占比最高,分别为是 25.2%/17.9%/17.8%,2025 年 3 大建设内容累计市场空间分别为437/310/308 亿元,2035 年累计市场空间分别为 1601/1136/1128 亿元。

从智能煤矿建设子系统来看,带式输送机系统、掘进智能管控系统、综合智能管控平台价值占比最高,分别为 12.1%/8.5%/8.4%,2025 年 3 个子系统累计市场规模分别为195/149/145亿元,2035 年累计市场规模分别为 715/546/533 亿元。

矿区无人驾驶已在多矿区验证落地,具备高速增长潜力。矿区无人驾驶相较于乘用车无人驾驶场景,因其处于封闭区域、线路简单固定、低速可控及货运为主的特性,更容易实现规模复制落地,目前已在全国神华宝日希勒煤矿、西沟矿、白云鄂博矿等多个矿区落地验证,覆盖煤矿、砂石矿、金属矿等多种类型;2021 年矿区无人驾驶行业规模达到3.55 亿,增长率达到135%,预计到 2025 年市场空间可达 238 亿元,复合增长率达到 186%。矿区无人驾驶看到传统矿区物流的智能化、信息化、可持续化发展之路,提升了矿区生产效率和安全性,减少了人力资源成本和矿区环境的污染。同时,随着技术和数据挖掘的不断深化,矿区无人驾驶的应用将更加广泛,未来还将涵盖矿区巡检、设备维护、资产管理等方面,为矿区数字化转型提供强有力支撑。

煤矿机器人潜能释放,2027 年巡检+掘进市场规模达 35 亿。在《煤矿机器人重点研发目录》中规划的种机器人,其中有 31 种机器人已在煤矿现场实现了应用,占81.58%;5种机器人正在由相关企业组织研发攻关,占 13.16%;由于应用场景复杂和技术大度大,仍有2种机器人研发尚属空白,占 5.26%。根据《中国机器人产业发展报告(2022-2023)》,预计到2027年,中国煤矿巡检机器人需求量为 902 台,对应煤矿巡检机器人市场规模为7.59 亿元;煤矿掘进机器人需求量为 692 台,对应销售额为 27.6 亿元。

五、 投资分析

5.1 政策红利+行业顺周期双重作用,赛道高确定性

各项国家与地方政策为市场智能化提供行动指南与行业标准。国家政策和地方政策陆续出台,明确要求煤矿智能化应该达到的时间与标准。根据国家发展改革委、国家能源局、国家矿山安全监察局等八部委联合印发的《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》提出的目标:2025年大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化,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,具有明确指标,此外,赛道持续拥有利好政策,2022 年 11 月出台《企业安全生产费用提取和使用管理办法》再一次确定目前国家智能煤炭的重视程度,明确提出争取到2026 年,在全国范围内完成所有在册煤矿、2400 座重点非煤矿山重大灾害风险防控项目建设工作等。

煤价上升,盈利空间释放,诱发行业进入新一轮扩产能周期。在国家能源保供及煤炭稳价的持续推进下,采矿业保持高速增长,煤炭产能持续扩大。2022 年上半年,采矿业增加值同比增长 8.4%,其中煤炭开采和洗选业增速超过两位数,均明显快于全部规模以上工业增长。煤炭价格方面,2020-2021 年煤炭价格大幅提升,2022 年稳价保供虽促使煤炭价格较去年小幅回落,但整体价格仍处于近 10 年高位水平,矿企获利空间依旧很大;煤炭产能方面,在国内供给偏紧及高利润牵引下,2021 年煤炭产能高达 41.26 亿吨,比 2020 年增加5.7%,2022年生产原煤45.59 亿吨,同比增长 10.5%,原煤产能持续扩大。

高盈利周期下,智能矿山建设明显提速,智能化投资意愿加强。新一轮盈利周期下,煤炭开采和洗选业固定资产投资额不断增加。2021 年,受国内复杂形势冲击,全国采矿业利润暴涨192.4%,高盈利带动下,煤炭行业固定资产投资由降转增,同比增长11.1%,2022年,煤炭行业固定资产投资继续保持增长,同比增长 24.4%,投资规模总额已达到2012-2013年水平。北路智控目前流动资产充裕,2018-2022营业收入为205.68/295.92/435.72/578.17/755.65百万元,同比增速为 44%/47%/33%/31%,盈利能力呈上升趋势。 受行业投资规模扩大带动,行业智能化投资意愿加强,煤矿行业智能化明显提速。截止2021年底,全国煤矿智能化采掘工作面已达到 813 个,比 2020 年增加319 个,其中,采煤面为477个,与 2020 年相比增加 43%;掘进面为 336 个,与 2020 年相比增加109%,已有29种煤矿机器人在 370 余处矿井现场应用。

5.2 产品能力深度覆盖智能化煤矿各环节,具有行业领先优势

竞争格局初现,公司布局多产品项,业务深度覆盖力强,优势明显。目前、北路智控实现智能矿山信息系统软硬件融合、可多系统交互,并且不断提升智慧矿山架构统一性、全面性,具备很强的竞争优势。主要产品包含智能矿山管控平台、精确定位系统、通信联络系统、智能视频系统、智能化控制系统、智能化辅助运输系统。目前是国内少数产品能够覆盖智能矿山感知层、传输层、智能应用与决策层三大层级的智能矿山领先企业。对标行业中的同类企业,北路智控面向矿山提供一体化的解决方案及产品,使得公司在产品销售方面具有一定的优势。在智能化评分验收标准下,纵向比较各公司能力范围,北路智控的业务是覆盖面相对最广的公司,目前处于行业领先位置,可以覆盖智能化多个层级。

北路智控的产品体系可以广泛应用于信息基础设施,其销售收入构成了公司主营业务收入,其中智能矿山通信、集控系统的销售收入占公司主营业务收入比重较为稳定,智能矿山监控系统的销售收入比重有所下降而智能矿山装备配套的销售收入比重有所上升。从2019年开始,智能矿山装备系统也为北路智控贡献营业收入,销售比重持续上升。未来,北路智控仍通过持续的技术创新和自主研发,在国家大力推进智能矿山建设的大背景下,不断升级迭代原有产品,进一步提升公司产品在智能矿山各类场景中的应用广度和深度,实现业务在智能化程度及安全生产需求均较高的行业间进行低成本跨行业复制,进而通过“强链+延链”的方式实现公司业务的高效可持续成长。

核心技术自主开发、保证公司核心技术始终处于行业领先水平。北路智控一直以来的核心技术均是由研发团队自主研发,其各项产品系统的软硬件也均为自主研发,感知层和传输层的设备(包括硬件及相应嵌入式软件)均为自主开发,自主研发能力使得北路智控产品系统之间拥有融合性。未来产品之间的适配度更高。虽然目前北路智控总体研发团队与研发人员不及精准科技,但北路智控拥有先进的 AI 算法和机器学习方法,不仅可以在复杂的数据中心发展有价值的信息,也可以帮助客户快速实现业务目标。未来北路智控也坚持强化公司自主创新能力,保证公司核心技术始终处于行业领先水平。

5.3 客户渠道稳定,与郑煤机、华为等头部企业强强合作

北路智控的客户非常稳定,已与国家能源集团、陕煤集团、晋能控股、焦煤集团等国内头部大中型能源相关企业建立了长期、稳定的合作关系,具备较强的行业竞争力及发展潜力。同时,公司创新性地将服务对象拓展到煤矿装备企业,并为企业创造了新的业绩增长点,并建立了自身的行业先发优势。公司建立起了涵盖售前、售中、售后的全方位客户服务体系,技术服务部为系统产品的最终交付、提供技术保障、售后服务部在产品使用周期中持续提升产品使用体验以及客户粘性,进而形成与客户合作的良性互动关系,通过对终端应用的跟踪研究等深化与客户的合作关系。

北路智控也积极加强与煤矿智能装备郑煤机+ICT 巨头华为的合作。郑煤机是我国最大的煤矿装备企业之一,北路智控与郑煤机不断加强合作,互惠共赢,并于2020 年9月,郑煤机增资入股成为公司新股东,目前持有公司 6.00%的股份,客户与公司深度绑定。华为在2021年成立“煤炭军团”,开始进军煤炭行业信息化、智能化,2023 年 9 月华为全联接2023大会上,北路智控作为华为重要矿山生态合作伙伴、军团元图工坊联合解决方案成员,参与矿山数字化智能化高峰论坛伙伴授牌仪式,就矿山大数据分析、管控平台等方面与华为加强合作,为矿山的数字化与智能化蓄势赋能。

5.4 毛利率+净利率高于行业均值,盈利能力较高

北路智控是在煤炭工业深度融合领先企业,入围 2023 煤炭行业信息技术产业20强,位列第三。煤炭行业信息技术企业 20 强榜单是全国煤炭行业最权威的排名榜单,依据企业在煤炭行业信息化领域所作贡献进行排序,受到社会各界的广泛关注和肯定。利 润 + 营 收 稳 步 提 升 , 处 于 行 业 领 先 位 置 。 2018 年到2022 年公司营收分别为205.68/295.92/435.72/578.17/755.65 百万元,同比增速为 44%/47%/33%/31%,归母净利润为38.38/61.7/106.69/147.42/198.17 百万元,同比增速分别为60.78%/72.89%/38.17%/34.43%。从 2018 年起,随着北路智控经营改善,营业收入在 2021 年已处于行业领先位置。2023年前三季度公司实现营业收入 7.09 亿元,同比增长 30.80%,实现归母净利润1.64 亿元,同比增长17.35%,扣非归母净利润为 1.53 亿元,同比增长 15.24%,考虑到公司股权激励费用计入公司总成本核算,对利润产生负面影响,剔除影响后公司仍旧保持较高的盈利水平。

费用管理+高毛利率,净利率持续领先。选取相关公司,行业2018-2022 年毛利率平均值为51.19%/54.14%/52.26%/49.39%/46.56% , 北 路 智 控 2018-2022 年毛利率分别为65.17%/59.52%/56.32%/52.18%/49.66%,公司综合毛利率均超过行业平均值。同行业公司间销售费用率存在一定差异,公司 2019-2022 年的销售费用率为16.65%/8.15%/8.6%/8.57%,2019年高于同行业公司平均水平,自 2020 年起公司执行新收入准则,将与合同订单相关的销售服务费、运杂费等合同成本纳入营业成本核算,公司销售费用率下降至行业平均水平以下。受益于管理端优势,北路智控 2018-2022 年的净利率为 18.66%/20.85%/24.49%/25.50%/26.53%,同业中保持较高水平,得益于在平台层、网络层和应用层综合布局,公司具备优秀的盈利能力。


(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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