2024年恒工精密研究报告:连续铸铁工艺龙头,延伸机加工领域拓展值得期待

  • 来源:中信建投证券
  • 发布时间:2024/01/25
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恒工精密研究报告:连续铸铁工艺龙头,延伸机加工领域拓展值得期待。连续铸铁工艺壁垒高,考验供应商参数控制,公司为国内龙头,掌握五大核心Know-how,生产线自研自制,国内市占率约60%。连续铸铁材料具备性能和成本等优势,有望替代砂铸件和锻钢件,未来提升空间大。公司自2015年产业链纵向延伸机加工件,形成“连续铸铁+机加工”双轮驱动,已在空压机和液压装备领域批量应用,同行暂不具备批量提供高精度机加工件的能力,公司先发优势明显。公司募投扩大机加工产能,持续拓展新领域,已小批量供货RV减速机核心部件,并实现真空泵转子的批量供货。公司专注于精密机加工件及连续铸铁件,是少数掌握了...

公司介绍

公司主要专注于精密机加工件及连续铸铁件的研发、生产和销售,是少数掌握了连续铸铁核心技术并能够 为装备核心部件制造提供一站式服务的高新技术企业,曾荣获工信部颁发的“第二批专精特新‘小巨人’企业”。 精密机加工件为公司按照客户需求及提供的图纸,从连续铸造环节开始生产,经过机加工制造出的机械装备; 连续铸铁件为通过连铸工艺铸造出的铸铁,最终主要销售给机械设备零部件的制造与加工商。 公司形成了“一体两翼”的业务格局,“一体”指高质量连续铸铁件的生产能力,“两翼”分别是连续铸铁 件在空压机领域和液压装备领域的批量应用,主要产品包括空压机转子等空压机核心部件、液压阀块等液压装 备核心部件,可广泛应用于空压和真空设备、注塑设备、传动装备等领域。

2018-2022 年公司营业收入从 4.49 亿元增长至 8.64 亿元,CAGR 为 17.75%,归母净利润从 0.76 亿元增长 至 1.05 亿元,CAGR 为 8.70%。2023 年前三季度公司实现营业收入 6.30 亿元,同比下滑 4.72%,实现归母净利 润 0.81 亿元,同比增长 6.76%。

公司产品结构以精密机加工件为主,收入占比持续提升,2018 年精密机加工件收入占比为 50.58%,2022 年 提升至 57.00%。其中液压装备件和空压件为公司主要产品,2022 年液压装备件收入占比为 32.29%,空压件收 入占比为 22.75%。

公司主要以“材料成本+加工费”为基础确定销售价格,因此公司毛利率受原材料生铁价格波动影响较大, 2020 和 2021 年由于生铁价格持续上涨,公司毛利率呈现下滑趋势,但单位毛利润基本保持一致,2023 年以来 随着生铁价格走弱,公司毛利率触底回升,2023 年前三季度公司毛利率为 25.15%,同比提升 3.07pct。公司净利 率呈上升趋势,2023 前三季度公司净利率为 12.91%,同比提升 1.39pct。分产品看,公司精密机加工件毛利率水 平更高,2022 年为 26.21%,连续铸铁件毛利率为 18.72%;精密机加工件中液压装备件毛利率为 21.28%,空压 件毛利率为 33.86%。

公司为 20 多个行业超过 1000 家企业提供了系统的一站式解决方案,并与全球知名企业:格力电器、三一 重工、徐工机械、中联重科、博世力士乐、伊顿、阿特拉斯、英格索兰、西门子、鲍斯股份、伊内、林德等知名 企业建立长期战略合作关系。

公司实际控制人为魏志勇和杨雨轩,二人通过河北杰工间接持有公司 56.32%的股权,魏志勇直接持有公司 0.57%的股权,魏志勇和杨雨轩合计持有公司 56.89%的股权。天津恒赢、恒泰瑞诚为员工持股平台,分别持有 公司 1.71%和 1.29%的股权。

连续铸铁具备性能和成本优势,公司为国内龙头

我国铸造市场规模大,根据中国铸造协会数据,2021 年我国铸件总产量为 5405 万吨,同比增长 4.04%, 2014-2021 年为 CAGR 为 2.27%,保持稳定增长。依据铸造金属材料的不同,铸件可分为铸铁件、铸钢件、有色 金属件以及其他合金铸件等,其中铸铁件长期以来居主导地位,根据中国铸造协会数据,2021 年我国铸铁件占 铸件总量的比例为 72.34%,其中灰铸铁占比 41.72%,球墨铸铁占比 29.51%。

灰铸铁件由于其组织内部的石墨成片状、块状等结构,导致其强度低,塑性也相对较差,通常只能用于生 产性能要求较低的产品;球墨铸铁件基体中的自由石墨呈球状或团状,在保留普通铸铁基础成分、工艺性能及 多种优点的同时,强度及塑性相比灰铸铁有较大的提高,且由于球状石墨的存在使得单位强度的重量减少,增 加了零件形状设计的自由度。

球墨铸铁凭借其优秀的力学性能,市场需求稳步提升,2014-2021 年我国球墨铸铁产量由 1240 万吨提升至 1595 万吨,CAGR 为 3.66%,复合增速高于整体铸件增速。球墨铸铁件占国内整体铸件的比例也呈逐年上涨趋 势,占比由 2014 年的 26.84%提升至 2021 年的 29.51%。

连续铸造是一种先进的铸造工艺,其原理是将熔化的铁液注入保温炉,保温炉的侧面下部装有带石墨铸型 的水冷结晶器,铁液在结晶器内冷却凝固,牵引机向外牵引,保温炉内的铁液又连续流入结晶器,连续冷却凝 固,然后再牵引,后面还有切口和压断装置,可以按要求的长度切口和压断。由于水冷结晶器石墨套的横截面 不变,连续铸造工艺生产出的铸坯横截面也是相对固定,因此连续铸造工艺更适合生产等截面的铸件产品,生 产的规格包括圆形截面、方形截面、矩形截面及相应的异形截面。

连续铸铁工艺壁垒高,公司掌握原材料的配比、微量元素的添加、过冷度的控制、石墨套的结构设计、拉 拔速度与节奏的控制五大核心 Know-how。连续铸铁对工艺参数控制要求高,需要生产商有多年的经验积累, 公司拥有的连续铸铁生产线为自主研发设计、制造而成。公司熟练掌握铁水调制工艺,在铁水中添加稀土合金 等材料进行球化处理形成球状石墨,有效提高了铸铁的机械性能,特别是提高了强度及塑性;大断面铸铁件因 断面厚大冷却缓慢,会引起心部石墨性能变差,进而出现球化衰退、内部缩松等情形,公司利用连续铸铁工艺 可快速冷却铸件的特点,通过控制投料、拉拔速度及冷却速度,实现了较为理想的石墨球化率及均匀度,进而 实现了大体积球墨铸铁件近乎无缺陷铸造。公司还开发了多流连续铸铁生产线,大幅提高生产效率。

砂型铸造更适用于异形件,在非异形件领域连续铸铁工艺具备节能、环保、材料性能优质、高效等优势, 有望逐步替代砂型铸造。砂型铸造是铸造行业应用最广的工艺,砂铸件占铸件总产量的 80%以上,其可根据产 品的形状结构进行制作,适用范围更广。但在等截面铸件领域,连续铸造工艺较砂铸工艺优势主要体现在:(1) 节能:连续铸造生产效率较高,保温炉中的铁水可以快速用完,不用长时间加热保持铁水处在液态状态;(2) 环保:生产无需使用造型砂,不会因造型砂脱落而出现砂眼缺陷,无造型砂排放;(3)优质:铸铁内部组织的 致密性、一致性较高,不易出现内部组织缺陷,克服了传统砂铸件材质不均匀、产品缺陷率较高的缺点;(4) 高效:连续铸造技术易于实现机械化、自动化生产,提高了生产效率。 相较于锻钢件,连续铸铁件可在保证材料性能的同时成本更低,可在一些领域替代锻钢件。连续铸铁密度 较锻钢轻,重量轻约 8%,降低了单位体积材料成本;铁切削性能好,加工效率高,对刀具损耗低,与锻钢相比 连续铸铁加工余量降低 20%-30%,综合人工成本降低 30%-45%,刀具节省 45%-60%;同时,连续铸铁还具有耐 磨与表面光洁度好等优势。

连续铸铁需求快速增长,公司国内份额领先。我国连续铸铁工艺起步较晚,2010 年后随着供给端工艺技术 成熟,产量逐步释放,连续铸铁材料优异性能也逐渐被市场接受,需求快速增长。2012 年国内连续铸铁件的产 量仅约 5 万吨,到 2021 年国内连续铸铁件的产量达到约 22.5 万吨,CAGR 为 18.19%,复合增速远高于整体球 墨铸铁增速。2021 年我国球墨铸铁产量为 1595 万吨,连续铸铁产量占比仅 1.41%,未来提升空间大。2021 年 公司连续铸铁件产量为 13.37 万吨,市占率为 59.42%,远高于国内同行。

纵向延伸机加工“双轮驱动”,持续拓展新领域提供增量

连续铸铁+机加工双轮驱动,空压件+液压件两翼发展

产业链纵向延伸机加工件,构建“连续铸造+机加工”的一站式服务能力。连续铸铁工艺生产的材料具有等 截面的特点,因此后端加工量较大,终端客户更偏好供应商直接提供精密零部件成品。公司 2015 开始进行产业 链延升,从单一的连续铸铁产品纵向拓展到精密机加工件,打造从原材料至精密零部件的一站式服务平台,形 成“双轮驱动”模式:在材料端,连续铸铁优质的材料性能正向推动,有效降低了加工端的综合成本;在加工 端,公司通过提供完整零部件满足客户“一站式采购”需求,优化了客户供应链结构,客户粘性更强,逆向带 动连续铸铁进入更多应用领域,推动材料渗透率提升。

公司加工能力出色,进一步提高行业地位。公司拥有多台高精密数控车床、立式、卧式多轴加工中心、数 控四面铣床,数控外圆磨和平面磨床,加工精度可达 0.003mm,有多条自动化柔性生产线,自动上卸料,刀具 自动检测,夜间可实现无人值守。同时公司拥有蔡司(ZEISS)、雷顿(LEADER)、三坐标测量仪,粗糙度仪、 激光扫描仪、轮廓仪、粗糙度轮廓一体机等高精密检测设备,在检测中心恒温环境下工作,确保检测数据精确、 稳定和可重复性验证。公司国内外同业竞争对手中,目前不配备或仅少量配备机加工产能,暂不具备批量为最 终客户提供高精度机加工件的能力,公司先发优势明显。

精密机加工件增长快速,毛利率更高,已拓展空压件和液压件领域。公司精密机加工件自 2015 年开始布 局,2018 年收入达到 2.27 亿元,2022 年收入提升至 4.92 亿元,2018-2022 年 CAGR 为 21.33%,2022 年收入占 比为 57%。公司精密机加工件附加值更高,2022 年毛利率为 26.21%,连续铸铁件毛利率则为 18.72%。从产品 结构看,公司精密机加工件以液压件和空压件为主,2022 年收入分别为 2.79 亿元和 1.96 亿元,分别占精密机 加工件收入的 56.71%和 39.84%。

空压机是一种压缩气体的设备,其下游应用非常广泛,主要应用于机械制造、化工 和石化、矿山和冶金、 制冷与气体分离、纺织、食品与制药、交通运输等领域,根据压缩机网的数据,2016-2021 年我国空压机市场规 模从 491.7 增长至 605.5 亿元,CAGR 为 4.25%。

我国空气压缩机主要为螺杆式和活塞式空气压缩机,根据《中国通用机械工业年鉴(2020)》的数据,2019 年我国主要空压机厂商共生产一般动力用容积式空压机 161.79 万台,其中,各类螺杆空压机 50.57 万台,微小 型活塞式空压机 109.13 万台。螺杆式空气压缩机具有排气压力稳定、故障率低、可靠性好、噪音低、维护简单、 环境适应性强和可实现自动化控制等显著优点,在大型工业领域有逐步替代活塞机的趋势。 螺杆式空气压缩机一般由螺杆主机、电机、冷却系统、电控系统、压力容器、箱体等部分组成,其中螺杆主 机为设备的核心装置,由装有转子、支撑转子的轴承、密封和垫片及铸铁浇铸的壳体等组成。螺杆转子是螺杆 主机中的最核心部件,也是空压机的最核心部件,螺杆转子材料好坏及加工工艺的准确度直接影响螺杆主机的 效率、噪声和可靠性。

公司凭借连续铸铁材料螺杆转子产品竞争力强,持续拓展后端加工能力提高产品附加值。我国螺杆转子以 砂型铸造为主,但随着我国制造业高端化发展,砂铸件逐渐无法满足下游客户需求,连续铸铁件凭借优异材料 性能,有望替代砂铸件。公司可提供螺杆转子成品,并在加工端不断延伸,进一步提高产品附加值,主要客户 包括阿特拉斯科普柯、汉钟精机、东亚机械等。2018-2022 年公司空压件收入从 0.97 亿元提升至 1.96 亿元, CAGR 为 19.23%,2022 年空压件毛利率为 33.86%。

我国液压行业空间大,高端液压元件需求迫切。液压装备主要分为动力元件、控制元件、执行元件、辅助 元件和工作介质五大部分,广泛应用于各类行走机械、工业机械与大型装备,下游行业包括工程机械、汽车、 冶金机械、机床、矿山机械、农业机械、船舶、石油机械、航空航天等领域。根据中国液压气动密封件工业协会 的数据,2014-2020 年我国液压工业总产值从 509 亿元提升至 724 亿元,CAGR 为 6.05%,预计 2021 年我国液 压工业总产值为 771 亿元。我国高端液压产品主要依赖进口,导致我国液压行业呈现“中低端过剩,高端不足” 的结构性失衡,柱塞泵、泵阀、液压马达等核心部件国产化需求迫切。

公司液压领域可拓展品类广,提升空间大。公司产品主要涉及动力元件中的柱塞泵缸体、控制元件中的液 压阀块、执行元件中的液压马达定子、缸盖、活塞、导向套等,产品涉及面较广,且该类元件对于材料品质、加 工工艺要求较高,公司已突破客户包括海天集团、三一重工、徐工机械等。2018-2022 年公司液压件收入从 1.15 亿元提升至 2.79 亿元,CAGR 为 24.80%,2022 年液压件毛利率为 21.28%。

RV 减速机、真空泵领域已实现突破,持续拓展新领域

我国工业机器人增长快速,2015-2023 年工业机器人产量从 3.3 万套增长至 42.95 万套,CAGR 为 37.82%。 根据国际机器人联合会(IFR)、中国电子学会数据,2021 年我国工业机器人市场规模约 75 亿美元,占比全球 43%,预计 2024 年我国工业机器人市场规模有望达 115 亿美元。2021 年工信部等部门联合印发的《“十四五” 机器人产业发展规划》提出,到 2025 年机器人产业营收年均增速要超过 20%,制造业机器人密度要翻倍增长。

机器人快速发展带动减速器需求。精密减速器为机器人核心部件,其中 RV 减速器多用于机器人上臂、下 臂等大惯量关节减速,谐波减速器则更多用于小臂、腕部、手部等小负荷部位的关节处。随着机器人应用广度 和深度的不断拓展,尤其是人形机器人的发展,减速器仍有巨大增长空间,以特斯拉为首的科技巨头相继推出 人形机器人,根据中大力德公告,每台人形机器人肩部、肘部、腿部等主要关节使用的减速器数量超过 10 台。

公司发力机器人减速器核心部件,RV 减速机系列部件实现小批量供货。2023 年 12 月,公司投资 5000 万 元成立全资子公司,加大机器人减速器核心部件等研发力度,扩大减速器核心部件产能。公司目前已在 RV 减 速机核心部件:行星架座、行星架盖、摆线轮、针齿壳、偏心轴等方面实现技术突破,并开始小批量供货。

真空泵是利用机械、物理、化学或物理化学的方法对被抽容器进行抽气而获得真空的器件或设备,广泛应 用于制造、化工、食品、家电、光伏、半导体等行业。根据 QYR 的调研统计,2022 年全球真空干泵市场规模为 33.26 亿美元,预计 2029 年将达到 61.63 亿美元,CAGR 为 9.21%;2022 年中国市场规模为 10.09 亿美元,约占 全球市场的 30.34%,预计 2029 年将达到 19.67 亿美元,CAGR 为 10.01%。我国高端真空泵,尤其是半导体真 空泵目前主要由国外企业主导,欧美日品牌占据整个市场 90%左右份额,根据海关总署的数据,2022 年我国真 空泵进口金额为 10.89 亿美元,进口数量为 241.56 万台。

公司真空泵转子已实现批量供货。真空泵转子为真空泵的核心部件,公司通过研发已实现连续铸铁材料在 动平衡等方面的技术突破,采用连铸件生产的真空泵转子具有强度高、动平衡性好、节能降耗等优点,目前公 司已同国内外知名真空泵厂商 Edwards(埃地沃兹)、BUSCH(普旭)、鲍斯股份等达成初步合作,实现了真 空泵转子的批量供货,未来有望贡献较大增量。

募投扩大机加工产能,助力领域持续拓展。公司推进长三角及中部区域基地建设,拟投资 3.53 亿元在常熟 市建设生产基地,引进业内先进的生产线和研发中心,提升为核心客户提供就近生产及售后服务响应能力,同 时拟投资 1.76 亿元扩大现有邯郸生产基地的规模,进一步强化精密机加工件的生产能力。公司持续挖掘连续铸 铁工艺,进一步提升材料性能,有助于公司丰富产品类型以及拓展新领域,公司目标开拓导向套、真空泵、传 动齿轮等产品,深挖风电、新能源汽车、数控机床、船舶制造、农业机械等新兴领域。


(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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