2024年恒工精密研究报告：今日“利基”龙头，未来产业巨擘

1 连铸球铁的市场特征分析

1.1 连铸球墨铸铁：小而精的“利基”市场

“利基”市场：利基（niche）是指针对企业的优势细分出来的市场，市场产品的针对性、专业性很强。利基市场就是指“小众市场”，也被称为“缝隙市场”。它针对的是被忽略或细分的数量较小的客户群，这部分市场虽然规模不大，但传统产品无法满足此类需求，蕴含丰富的市场机遇。

连铸技术的原理是将熔融的金属，不断浇入结晶器中进行冷却，并将凝固（结壳）了的铸件连续不断地从结晶器的另一端拉出，可获得任意长或特定的长度的铸件。

连铸球墨铸铁是通过连铸工艺生产的球墨铸铁材料，其具有球状石墨微观结构和优异的机械性能。

恒工精密主营产品为连续铸铁件和精密机加工件，其是少数掌握连铸球铁核心技术并能为核心零部件提供一站式服务的高新技术企业。

连铸球铁市场高度契合“利基”市场特征，其具备以下特点：1）缝隙化市场：相比于锻钢，连铸球铁具有价格与性能优势，2021年国内连铸球铁年产量目前约为 22.5 万吨，而同期国内钢产量达10.3亿吨，连铸球铁目前市场规模较小。 2）专业化需求：连铸球铁在制造业中应用特殊，通常用于制造对质量、硬度和耐磨性有较高要求的零部件。连铸球铁主要应用于空压、液压等领域，例如压缩机里的螺杆转子、注塑机的液压阀块、导向套等零部件。3）高度定制化：空压和液压行业对连铸球铁的定制需求较大。例如，螺杆转子等零部件需要根据不同的工作环境和工况要求定制特定的形状、硬度和强度，以提供定制化的解决方案。

1.2 国内市场分析：处于萌芽阶段，“利基”市场助力行业发展

市场规模：2021 年国内连续铸铁件产量约为22.5 万吨。2021年，恒工精密连铸年产量 13.4 万吨；其他连铸企业江苏华龙、河南国泰、武安起昌年产分别为 3 万吨、2 万吨、2.5 万吨。

应用领域：连铸球铁广泛应用于空压、液压、传动领域。在空压市场，连铸球铁常被用来制作压缩机里的螺杆转子等；在液压市场，其常被在液压系统中的液压阀块、导向套等；在传动市场，其常被用在冶金、煤矿、农机、化工等行业的风冷棍、联轴器、皮带轮、传动轴等传动部件上。

其他企业： 1）江苏华龙：创立于 2000 年 5 月，前身为镇江华龙，公司目前年产能3 万吨，主要产品应用于工程机械、液压传动、压缩机、玻璃模具、风能发电、铁路交通等行业。 2）河南国泰：创立于 2002 年(前身系河南济钢制修厂)，从事水平连铸铸铁型材、铸铁件、铸钢件的生产和销售。年产能2 万吨，拥有4条连铸生产线，主要生产高速线材风冷线中硅耐热球墨铸铁辊子等型材。3）武安起昌：创立于 1998 年,公司位于河北省武安市，年产能2.5万吨。目前有两条水平连铸生产线，生产异型截面的球墨铸铁、灰铁、合金铸铁。产品用于汽车、火车、空调压缩机，滚套、车床、液压、高速线材等各种机械工业精密机件制造。

1.3 海外市场分析：应用比国内广泛，仍处于“利基”市场阶段

市场规模：目前海外生产连铸球墨铸铁的公司主要分布在美国及欧洲。海外连铸球铁生产企业体量较大的有Dura-Bar、UCB Unibar、ACOEurobar、Tasso-Bar 等。

应用领域：国外同类企业的球墨铸铁下游应用领域丰富。例如UCBUnibar 等，下游除在传统的机械、机床领域有所涉猎外，还拓展至玻璃制造、石油、天然气储运、海洋腐蚀防护等领域。如天然气储运领域，天然气在储运过程中须使用超低温压缩、储运以及流体等一系列高端装备，而连铸球铁的强度、韧性、硬度等力学性能及耐摩擦磨损和腐蚀性能方面均符合要求。

海外连铸龙头企业： 1）Dura-Bar:成立于 1998 年，美国知名铸铁企业，占据海外龙头地位，Dura-Bar 已为 3000 个下游企业提供连铸球墨铸铁产品其产品应用场景广泛，包括气动液压泵传动齿轮、平衡轴齿轮、轴承座、压缩机转子、液压阀块等。 2）UCB Unibar:英国连续铸造铸铁棒制造企业，在连铸工程领域积累了多年的经验，其产品主要用于机械和机床行业，并且在玻璃制造和石油天然气领域也得到了广泛应用。 3）ACO Eurobar:德国连续铸造铸铁棒制造企业，下游应用于玻璃行业、机械和机床制造、工具和模具制造以及汽车行业和发动机制造等行业。4）Tasso-Bar:丹麦连续铸造铸铁棒制造企业，欧洲最早的连续铸铁棒供应商，下游应用包括液压和气动、泵和压缩机、石油和天然气等。

2“以铁代钢”如何突破“工艺刚性”桎梏？

2.1“以铁代钢”的第一性原理分析 

连铸球墨铸铁是通过连续铸造工艺生产的一种特殊球墨铸铁。连铸球铁制备具体过程包括将液态铁水连续地注入模具中，然后通过控制温度和冷却速度等参数，使其在模具中凝固成为球状颗粒的形式。与传统的球墨铸铁相比，连铸球墨铸铁具有更均匀的微观结构、更高的一致性和更好的工艺性能。

与锻钢相比，连铸球墨铸铁优点包括：1）成本低：较锻钢低 30%； 2）轻量化：连续铸铁密度较锻钢轻 8%，降低单位体积材料成本；3）温升低：球铁自润滑性能好，减磨性能优良，寿命延长；4）切削性能好：刀具节省 45%-60%。

2.2“工艺刚性”的作用机理分析

从第一性原理来看，连铸球墨铸铁有诸多优点，其现阶段处于“利基市场”，究其原因在于“工艺刚性”。

“工艺刚性”是指工业品生产制造过程中，生产工艺跑通之后，一旦变革则面临巨大阻力的现象。类似于经济学概念“工资刚性”中员工对降低工资的抵制，工艺刚性的阻力源于材料变更会导致相关工艺、装备、人员、生产线等的调整与更换。

2.3 三把利剑打破工艺刚性

2.3.1 制造业景气周期下行，倒逼降本需求

制造业景气周期下行。1）供给端，部分制造行业供给过剩，且产能同质化严重；2）需求端，2024 年 1 月制造业PMI 为49.2%，国内需求疲软；3）制造业景气周期下行，下游企业有通过压缩上游成本维持盈利水平的倾向。

连铸球墨铸铁与锻钢成本相比，具有以下优势：1）连铸球铁密度较锻钢轻 8%，降低单位体积材料成本。2）相比锻钢，切削刀具节省 45%-60%。3）有效避免锻钢毛刺对自动化生产的影响，大幅提高加工效率。连铸球墨铸铁综合成本较锻钢降低 30%，其成本优势能够在制造业景气周期下行时更好地符合市场降本需求，市场竞争力强，未来有望大规模取代锻钢。

2.3.2“一体化”服务新形态打破应用僵局

恒工精密是连铸球铁供应龙头。恒工精密通过优质的连续铸铁供应，不断提高市场渗透率，同时有效降低了加工端的综合成本。2021年，恒工连续铸铁产量为 13.4 万吨，市场占有率为60%。公司连铸工艺技术具有稀缺性，在行业内占据龙头地位。

恒工精密机加工端持续发力。恒工精密大力拓展精密加工业务，带动连续铸铁进入更多应用领域，解决更多行业痛点，其产品工艺性能优异、客户粘性高。许多企业受制于加工能力无法使用连铸球铁材料，其机加工优势为客户提供了解决方案，公司已为海天集团、东亚机械等知名企具体业提供连铸球铁液压阀块、螺杆转子、机械传动齿轮等核心零部件，实现了从原材料到成品的一体化生产。

2.3.3 ADI 树立材料迭代新高度

ADI，即等温淬火球墨铸铁，是球墨铸铁经过奥氏体化，在一定温度下等温淬火热处理之后所获得的由石墨球、残余奥氏体和针状铁素体所组成的一种新型材料。

从球墨铸铁到 ADI 的工艺过程分为以下三步：1）奥氏体化过程：将球墨铸铁加热到奥氏体化温度（840⁓950℃），保温时间为 1-2h（ABC 阶段，如下图所示），使铸态组织完全转变为奥氏体； 2）等温淬火过程：在奥氏体等温转变温度（230⁓400℃）的盐浴中淬入完全奥氏体化的球墨铸铁。这步中通常会快速放入盐浴中以防止产生珠光体转变，使铸件快速达到所需要的等温温度，然后根据铸件实际壁厚和合金元素含量将其在等温温度下保温0.5⁓4h（CDEFG阶段，如下图所示）； ①过冷奥氏体在等温盐浴中发生转变，生成针状铁素体和残余奥氏体：奥氏体起初无反应，短暂孕育之后，针状铁素体形核长大，其内部的碳原子逐渐扩散并溶于周围奥氏体中，奥氏体含碳量增多，稳定性增强。②随等温淬火时间延长，残余奥氏体发生分解，生成铁素体和碳化物。3）冷却过程：将铸件出炉冷却至室温。

ADI 是球铁材料的高端化产品，其优势包括：1）价格成本低。材料价格通常比锻钢低20%。2）轻量化。其含有一定量石墨，ADI 的密度约为7.1g/cm3，同样尺寸的零件较钢件轻 10%左右。 3）优异的综合性能。ADI 材料与普通球铁相比，强度和硬度高、韧性好、耐磨性以及耐疲劳性优良。 4）质量轻。ADI 组织中含有的石墨密度较小，同体积下，ADI铸件质量比钢轻。 5）减音性好。ADI 中含有吸音性能较强的石墨，设备运转时比钢件的噪音低 1-5db。 6）吸震性好。ADI 的弹性模量比钢低，且组织中的石墨球松软。较钢件来说，ADI 具有良好的减震性，这使得机件在运转时相对平稳，提高了使用寿命。

3 公司分析：恒工精密为何能成为产业巨擘？

3.1 产业地位：连铸球墨铸铁产能国内龙一、全球龙二

技术稀缺性：公司熟练掌握通过在铁水中添加稀土合金等材料对铁水中所含碳元素进行球化和孕育处理得到球状石墨的工艺技术。公司结合水平连续铸造工艺及球墨铸铁的特点，利用水平连续铸造工艺可快速冷却铸造产品的特点，通过控制投料配比、拉拔速度及冷却速度等方式，可以实现对铸铁的石墨球化率有效的控制，达到较为理想的石墨球化率及均匀度，公司可实现大体积球墨铸铁件的近乎无缺陷铸造。连铸球墨铸铁产能：2021 年国内连铸球铁产能约22.5 万吨，其中恒工连铸球铁产量 13.4 万吨，市占率 60%。 机加优势突出：2015 年公司产品向下游延伸至精密机加工件的生产。 客户结构高端：①空压机：汉钟精机、东亚机械、阿特拉斯·科普柯；②液压件：海天集团等。

3.2 财务分析：营收“棘轮效应”突出，盈利能力稳健

3.2.1 营收“棘轮效应”突出，增长稳扎稳打、一步一个台阶

2021 年营收较 2020 年大幅增长。①空压方面：空压机行业保持高景气度、公司订单增加，且受到原材料价格上涨的影响，公司空压件产品销售单价同比上涨；②液压方面：市场开拓效果显著，受到原材料价格上涨的影响，公司液压装备件产品销售单价同比增加；③连铸件方面：下游需求强劲，公司订单增加；以上因素综合导致2021 年收入同比大幅增长。 营收“棘轮效应”突出。连铸球铁增量市场空间广阔，叠加核心原材料难以被有效替换，公司在已有客户中供应地位相对稳固，公司营收一旦迈上新台阶便很难下降，业绩增长稳扎稳打、一步一个台阶。

3.2.2 盈利能力稳健、营运能力持续提升 

公司盈利能力稳健。公司 19 年以来管理、销售、财务费用率持续下降，研发费用率稳定，净利润率表现稳健；为客户提供的是降本增效的解决方法，故盈利在合理水平。

公司营运能力持续提升。2018-2022 年表现稳健，2023Q1-Q3公司应收账款周转率、存货周转率持续提升；公司近3 年经营现金流量净额持续提升。

3.3 产品战略

3.3.1 传统业务渗透率提升，新增市场空间广阔

连铸球铁已被用于空压、液压、传动、减速器等领域，各领域渗透率持续提升。 1）空压方面：螺杆转子是螺杆式空压机的最核心零部件之一；2）液压方面：球墨铸铁产品包括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； 3）传动方面：球墨铸铁产品包括输送辊等产品，广泛运用在冶金等行业的传动轴、齿轮等传动部件上； 4）真空泵方面：后续重点拓展领域。

3.3.2 公司积极布局减速器赛道，机器人减速器隐形冠军

公司实现 RV 减速器系列部件技术突破并小批量供货。目前公司技术团队已在 RV 减速器核心部件: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，采用球墨铸铁材料，并开始小批量供货。

人形机器人和工业机器人对谐波和 RV 减速器需求增多，球墨铸铁在机器人领域的规模空间持续扩大。谐波减速器由于其体积小多被用于机器人小臂、腕部或手部等轻负载领域，RV 减速器由于负载能力强多被用于腰部、腿部等重负载位置。随人形机器人、工业机器人产业化进程的加快，球墨铸铁有望成为机器人减速器零部件的核心材料，市场空间广阔。

机器人领域空间测算 当前全球机器人市场迅速扩大，带动精密减速器需求高增，则对应球墨铸铁在 RV 减速器与谐波减速器的市场规模超亿元。我们假设：1）长期来看，人形机器人有望借鉴电动车技术与产业链，市场空间广阔。基于高工产业研究院（GGII）预测2026 年全球人形机器人市场规模保守估计为 20 亿美元，马斯克预测人形机器人目标售价将低于2万美元，我们预计 2026 年人形机器人产量约为10 万台。参考新能源汽车产业化初期的发展历程，结合中移智库对人形机器人2030年全球产量将超过 100 万台的预测，我们预计未来几年人形机器人产业将呈现高速发展态势，因此我们假设 2024-2030 年全球人形机器人的产量增速分别为 200%、150%、120%、100%、85%、70%、60%。据国际机器人联合会（IFR），2023 年全球工业机器人市场预计将超过59 万台，随着工业机器人市场稳步发展，预计到 2030 年全球产量超156 万台。2）人形机器人旋转关节主要使用精密减速器，假设每台使用4个RV减速器、12 个谐波减速器；工业机器人根据承载能力和使用位置的不同，每台一般需要使用 3-4 台 RV 减速器以及2-3 台谐波减速器；3）单价上，当前 RV 减速器和谐波减速器单价预计为5000/1000元，随着量产降本后，预计当全球人形机器人产量达100 万台/年时，二者单价降至 2900/650 元； 4）球墨铸铁价值量占比：当前在 RV 减速器和谐波减速器中占比约20%/14%，随着人工成本占比不断下降，预计到2030 年球墨铸铁的部件价值占比上升至 30%/20%。 根据我们测算，预计 2030 年球墨铸铁在全球机器人市场总规模达109.35 亿元，其中球墨铸铁在人形机器人市场规模有望达50.72亿元，在工业机器人市场规模有望达 58.62 亿元。

3.3.3 新产品 ADI 拓展材料新边界，打开蓝海市场

齿轮市场规模庞大。目前国内齿轮制造市场规模庞大，仍持续呈现增长态势。齿轮市场主要需求来自于汽车、船舶、航空航天、军工等行业，这些行业对高质量、高精度齿轮的需求日益增加。

ADI 打开蓝海市场。ADI 材料进入齿轮市场，利润前景广阔。2025年中国齿轮市场产值预估约为 4138 亿元。ADI 的优势在于成本低、耐磨性能好、轻量化、综合性能优良等，有望迅速取代部分传统材料。

3.3.4 新产能奠定“一体化”服务战略

公司实现“一站式服务平台”，前后端产能协同驱动业绩增长1）公司打通装备制造产业链上从“原材料”至“精密零部件”各制造环节，拥有多环节的技术积累，满足客户“一站式采购”需求。2）在材料端，恒工精密通过优质的连续铸铁供应，不断提高市场渗透率，同时有效降低了加工端的综合成本；在加工端，恒工精密大力拓展精密加工业务，带动连续铸铁进入更多应用领域，解决更多行业痛点，其产品工艺性能优异、客户粘性高。

机加优势显著，营收占比提升 1）机加业务毛利率高。公司机加业务毛利率常年维持在25%以上，显著高于铸铁件毛利率。 2）营收占比逐年提升。2018-2022 年期间，公司机加业务营收占比由50.58%升至 57%，机加业务营收占比连续高于连铸材料业务占比。3）机加产能持续扩大。公司已在太仓新建机加中心，预计公司机加业务营收占比逐年增大。

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