上海机械行业_上海机械行业的现状与前景

　　（报告出品方/作者：湘财证券，轩鹏程 ）

1 2021 年机械行业回顾与 2022 年总体展望

1.1 机械行业指数前低后高，超额收益明显

　　截至 2021 年 12 月 24 日，机械行业年内累计涨幅为 12.6%，同期沪深 300 指数涨幅为-5.6%，机械行业跑赢大盘 18.2%，超额收益明显。回顾全年， 前期受工程机械和工业机器人等板块拖累，机械行业整体与指数走势基本一 致。而从 6 月中旬开始，随着风电、工业母机等板块的利好政策陆续出台， 叠加锂电、光伏、半导体、氢能、天然气等相关板块下游的需求维持高景气， 机械行业整体开始持续跑赢大盘。

　　时间节点上：2 月，运力紧张导致中国集装箱进出口运价指数持续上涨， 中集集团等集装箱产业链公司带动金属制品板块大涨。3 月，我国《十四五发 展规划与 2035 年远景纲要》发布，光伏、锂电以及氢能产业链迎来政策利好。 4 月，全球疫情再次冲击半导体产业链，芯片交货周期大幅延长。6 月，广东、 广西、浙江等省陆续出台海上风电补贴方案，风电板块行情启动。8 月，国资 委会议提出加强工业母机等关键核心技术攻关，机床板块表现亮眼。11 月， 宁德时代、亿纬锂能以及 LG 陆续发布扩产公告，松下则表示 4680 大圆柱电 池已接近量产，带动锂电设备重拾涨势。

　　对比其他行业，截至 2021 年 12 月 24 日，机械设备行业指数年初至今 涨幅为 12.6%，在 31 个申万一级行业中排名第 12，相对表现较好。而涨幅 较大的行业分别为煤炭（45.5%）、电力设备（43.0%）、有色金属（36.1%） 以及公用事业（33.1%）。

　　具体到机械行业各细分板块，截至 2021 年 12 月 24 日，本年涨幅居前 的子板块依次为光伏设备（63.2%）、机床工具（56.6%）、制冷空调设备 （48.8%）、金属制品Ⅲ（46.6%）以及半导体设备（44.2%）。而涨幅相对落 后的子板块分别为工程机械（-23.9%）、工业机器人（-16.4%）、楼宇设备 （3.7%）、农用机械（5.8%）以及机械基础件（6.8%）。

1.2 周期性和成长性两维度看机械行业各子板块

　　众所周知，机械设备行业的子行业众多，且对应的下游需求领域也各不 相同。因此，研究机械行业的各个子行业，需紧密跟踪与其紧密相关的下游 领域的投资变化，从而决定短期内机械子行业的景气度。也正是由于各个子 行业所对应的下游领域不同，导致各子行业的周期性和成长性也差异较大。

周期性维度。我们以各子行业年度营业收入的波动程度以及与经济波动 之间的相关程度作为衡量行业周期性的标准。其中，如工程机械、油气设备、 印刷包装机械等由于下游需求对经济波动较为敏感而呈现较强的周期波动特 征，而锂电设备、铁路设备、内燃机等则由于下游需求较为稳定或高速增长 而无明显的周期性。

成长性维度。我们以行业营业收入的复合增长率、相关企业在全球市场 上的份额大小以及未来下游需求领域的增长空间作为衡量各子行业成长性的 标准。其中，半导体设备、锂电设备、光伏设备以及工业机器人等子板块， 由于下游领域市场规模增长较快或国产替代空间大，因此成长性较高。而农 用机械、内燃机、纺织服装设备等子板块则由于下游行业已基本进入成熟期 且全球化扩张难度大，因而未来成长性较弱。

机械行业各子板块的需求变化本质是各下游领域的资本开支变动。结合 资本市场上机械行业各个子板块的表现，可以看出，在短期维度上，由于各 个子板块所对应的下游领域处于不同的景气阶段，而导致资本开支增速的不 同，从而影响上游对应设备公司的业绩表现。譬如，2007 年和 2009 年，国 际油价的涨幅分别高达54.2%、71.1%，带动当年油气设备指数涨幅为277.5%、287.6%。2006 年和 2010 年，房地产投资增速持续上行，全年投资完成额分 别增长 22.1%、33.2%，当年工程机械指数涨幅分别高达 264.8%和 58.9%。

而从中长期维度看，则是宏观经济转型、能源结构变化等因素导致各子 板块相关的下游领域处于不同的发展阶段，从而决定了机械行业各个子板块 未来中长期的市场空间。具体来看，从 2005-2020 年，机械行业年涨幅靠前 的子板块从一开始的以农业、重工业为主要应用领域的农用机械和重型机械， 到以房地产、传统基建为主要需求领域的工程机械、楼宇设备、空调制冷设 备以及铁路设备，再到目前以光伏、新能源汽车、半导体等高科技新兴行业 为主要需求领域的光伏设备、锂电设备和半导体设备等。

　　综上，我们认为，对于机械行业各子板块，应从周期性和成长性两个维 度予以区分。对于油气设备、工程机械、机床工具、纺服设备等周期性较强 的板块而言，需要更加注重下游需求所处的周期阶段。而对于锂电设备、半 导体设备、光伏设备、工业机器人等成长性较高的板块，则更应该关注产业 链中长期的发展空间、行业内公司的竞争力变化以及下游需求的景气度与板 块估值之间的匹配程度。

1.3 经济增长承压，碳中和引领未来发展主基调

　　在上述研究框架下，我们认为，2022 年机械行业高成长板块整体表现可 能将强于偏周期性板块。原因在于，在经历疫情冲击后，我国经济于 2021 年 迎来了持续复苏。然而，随着复苏动能和低基数效应减弱，2022 年，我国经 济增长大概率将有所放缓。湘财证券宏观组预测，2021-2022 年我国 GDP 实 际增长率将分别为 8.3%、5.5%。 而具体到制造业、房地产和基础设施等直接影响机械设备行业需求的固 定资产投资方面，截至 2021 年 11 月，我国制造业投资增速、房地产投资增 速、基建投资增速分别为 13.7%、6.0%和 0.5%，均呈现持续下滑趋势。

　　而 2022 年，受房地产“三道红线”政策、经济增长承压等因素影响，房地产和 制造业投资增速均面临不同程度下滑，宏观组预计，2021-2022 年房地产投 资增速分别为 5.6%、3.0%，制造业投资增速为 12.7%、5.0%。而基建投资 虽然受益财政支出增加而将有所回升，预计全年增速将达到 4.0%，但难以完 全弥补房地产和制造业投资下滑对上游机械行业需求的影响。

　　不过，虽然从整体上看机械行业的周期板块相对弱化，但从细分领域来 看，受益于今年以来原油、天然气、煤炭等能源价格的大幅上涨，油气公司 的资本支出有望企稳回升，从而带动油气设备板块需求的回升。另一方面， 机床工具行业由于自身的更新周期来临，且叠加国产化率的持续提升，机床 工具板块的景气周期也有望持续。此外，对于工程机械板块而言，虽然短期 内由于下游房地产需求的走弱以及更新高峰结束而可能承压，但在国际化和 电动化趋势愈发显著的推动下，中长期看工程机械行业仍有较大的发展空间。

而对于成长板块，则受益于全球碳中和进程的持续推进，光伏、锂电、 风电以及半导体等行业有望维持高景气，拉动上游设备需求维持增长。

　　自去年 9 月我国提出“双碳目标”后，美国于今年 2 月重返《巴黎协定》， 并在 8 月通过 5,500 亿美元的基建法案以及 3.5 万亿美元预算决议。欧洲在 今年5 月批准《欧洲气候法案》，提出2030 年欧盟温室气体净排放量相比1990 年至少减少 55％；2050 年前欧盟实现气候中和。而截至今年 11 月，根据英 国 Energy&Climate Intelligence Unit 组织统计的全球净零排放跟踪表，全球 已有超过 130 个国家和地区提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标。其中， 已经入法、提交立法提案或写入政策文件的共有 69 个国家和经济体。

实现碳中和需从改变发电结构和大幅提升电气化比例两方面进行。根据 世界资源研究所(WRI)数据，电力热力部门占全球碳排放的比重最高，为 30.4%。其次是交通和制造业用能。与全球相比，我国由于以火力发电为主， 因此电力热力部门碳排放占比为 41.6%，其次是制造业建筑业和交通。因此， 若要实现我国和全球的碳中和，就必须改变以煤炭、天然气等化石燃料为主 的发电结构，以及大幅提升交通运输、制造业等能源主要消费部门的电气化 比例两个方面进行。而对应机械行业各细分领域，则光伏设备、风电设备、 锂电设备、氢能设备以及半导体设备等细分板块有望持续受益。

2 周期板块：关注油气设备、机床刀具、工程机械

2.1 油气设备：油价维持高位有望带动资本支出企稳回升

2.1.1 全球经济复苏推动石油需求持续恢复，支撑油价有望维持高位

全球经济复苏导致供需失衡，油气价格大幅上涨。今年以来，随着疫情 影响逐渐减弱，全球经济开始持续复苏。然而，由于能源供给的恢复相对滞 后，导致今年以来全球能源价格均出现了较大幅度的上涨。截至 12 月 24 日， IPE 布油收盘价为 75.86 美元/桶，相比年初上涨 49.71%，WTI 原油收盘价 为 73.76 美元/桶，相比年初上涨 55.78%。IPE 英国天然气收盘价为 254.60 便士/色姆，相比年初上涨 333.36%，NYMEX 天然气为 3.73 美元/mmBtu， 相比年初上涨 43.58%。

原油需求变化与全球经济增速高度相关。原油作为全球最重要的大宗商 品之一，其需求和全球经济状况紧密相关。从历史上看，石油价格的变化与 全球 GDP 实际增长率有很强的正相关性。而随着全球疫苗接种率的持续提升、 以及新冠病毒的治疗方法不断进步，驱动全球经济有望持续复苏。IMF、世界 银行、OECD 等三家机构分别预测，2022 年全球 GDP 的实际增长率分别为 4.89%、4.30%、4.39%。我们认为，全球经济的持续复苏将有望带动原油需 求进一步增长。

全球石油供给恢复速度可能滞后于需求，支撑油价维持高位。而从供给 端看，在 11 月 4 日举行的 OPEC+会议上，OPEC+组织未理会美国的加快增 产请求，而选择维持既定的增产计划不变，即在今年 12 月份增产 40 万桶/ 日的产能。此外，根据贝克休斯公司和 EIA 的统计数据，截至今年 11 月，全球共有石油钻机数量为 1,189 部，相比去年同期增长 54.22%，但仍远低于疫 情爆发前超过 1,500 部的水平。而截至今年 8 月，全球石油每月产量为 9,626.71 万桶/日，同比增长约 5.76%，也低于疫情爆发前的每月近 1 亿桶/ 日的水平。因此，未来全球石油供给的增长速度可能将滞后于需求复苏节奏， 从而支撑油价维持在当前较高的水平。

2.1.2 油价维持高位，推动石油公司资本开支恢复增长

历史上，每轮油价回升均带动国际原油公司资本开支恢复增长。从历史 上看，我们以 BP、壳牌、埃克森美孚、道达尔等六家国际石油公司作为样本， 研究其资本开支与油价变化的关系。可以看出，随着国际石油价格的回升， 各石油公司的资本开支也将随之增加。（报告来源：未来智库）

　　而目前，虽然全球各国对于碳中和重视程度不断提高，在一定程度上会 影响油气公司的资本开支意愿。然而，我们认为，实现碳中和乃是一项中长 期的浩大工程，而短期内化石燃料仍是支撑全球经济活动的最大能源支柱。 因此，随着原油、天然气等能源供需持续紧张，导致价格不断上涨，将驱动 油气公司重新增加资本开支，且叠加低基数效应，未来油气公司的资本开支 将有望实现企稳回升。

从埃克森美孚、雪佛龙以及康菲石油等国际油气公司的季度报表中亦可 看出，其资本支出增速均从今年开始持续回升。2021 年一至三季度，埃克斯 美孚的本年累计资本支出增速分别为-59.6%、-50.3%以及-41.5%；雪佛龙同 期的累计资本支出增速则分别为-44.3%、-32.3%、-20.5%。而康菲石油 2021 年前三季度的累计资本支出增速则已经转正，为同比增长 3.0%。

2.1.3 对外依存度持续上升，“三桶油”资本开支有望恢复增长

我国石油和天然对外依存度持续上升，仍需持续加强油气勘探开发。截 至2021年1-10月，我国原油的累计产量、进口量和出口量分别为16,618.80、 42,506.00、135.25 万吨，从而可测算出 1-10 月我国石油的表观消费量为 58,989.55 万吨，原油的对外依存度高达 71.83%。

另一方面，随着近年来我国天然气需求的快速增加，天然气进口量、表 观消费量以及对外依存度也在快速增长。2021 年 1-10 月，我国天然气的累 计产量、进口量和出口量分别为 1,684.30、1,377.55、47.60 亿立方米，天然 气表观消费量已达 3,014.25 亿立方米，对外依存度也上升至 44.12%。因此， 随着我国石油和天然气的对外依存度持续上升，我国仍需加大对油气资源的 勘探和开采力度。

七年行动计划仍在中途，增储上产任务持续进行。为应对石油和天然气 对外依存度不断提升的情况，早在 2018 年 9 月，国务院就发布了《关于促进 天然气协调稳定发展的若干意见》，指出要“落实能源安全战略，着力破解天 然气产业发展的深层次矛盾，有效解决天然气发展不平衡不充分问题，确保 国内快速增储上产，供需基本平衡。”此后，中国石油和中海油分别出台了 《2019-2025 年国内勘探与生产加快发展规划方案》和《关于中国海油强化 国内勘探开发未来“七年行动计划”》，中国石化也出台了大力提升油气勘探 开发力度的七年行动计划。而在 2019 年 5 月，国家能源局在“大力提升油气 勘探开发力度工作推进会”上表示，“石油企业要落实增储上产主体责任，不 折不扣完成 2019-2025 七年行动方案工作要求”。

另一方面，国际油价的回升也将推动国内“三桶油”盈利的增长，从而为其增加资本开支提供资金支持。以中石油和中石化两家公司为例（中海油 未披露资本开支的季度数据），自 2008 年以来，其资本开支增速回升平均滞 后油价约 3 个季度，而 2021 年第三季度，两家公司资本开支合计已达 905.7 亿元，同比增长约 5.7%。而中海油的年度资本开支增速也基本与油价变化保 持一致。而国际油价自 2020 年 4 月触底以来，保持持续上升趋势。因此，预 计未来国内“三桶油”的资本开支将保持增长态势，从而带动油气设备行业 需求的持续增长。

2.2 机床工具：存量更新周期有望开启，数控化率、国产 化率持续提升

2.2.1 工业企业利润高速增长，机床更新大周期或将开启

　　机床又被成为工业母机，按照中国机床工具协会的分类，整个机床行业 可分为整机和零部件两大部分。按照使用功能的不同，整机又可细分为金属 切削机床、金属成形机床、铸造机械以及木工机床四大类，其中以金属切削 机床和成形机床为主。而零部件部分则主要包括附件、测量和显示装置、切 削工具、磨具以及数控系统等。根据是否配备数控系统，机床又可分为普通 机床和数控机床两大类。

企业偏向于维修而非更换新机，导致机床实际使用寿命超过 10 年。从中 长期看，机床的使用寿命一般可达 10 年以上。而当机床使用超过十年后，其 加工精度可能会出现较大幅度的下降，因而需要企业对其进行检修、替换部件或更换新机。而一般情况下，当企业盈利较好时则会偏向于更换新机床， 而当盈利下降或亏损时，企业则更偏向于对现有机床进行维护后继续使用。 因此，2020 年我国金属切削机床产量 44.6 万台，仅高于 2003 年 30.6 万台 及以前年份的产量。而金属成形机床 2020 年产量为 20.2 万台，同样也只高 于 2008 年及之前年份产量。这说明由于近年来的经济增长承压，导致企业更 偏向于维护现有机床而非更换新机，从而使得金属切削机床和成形机床的实 际使用寿命已超过 10 年。

短期看，金属切削机床、金属成形机床的产量增速与工业企业利润总额 增速高度吻合。2021 年 1-10 月，在经济持续复苏以及去年低基数的影响下， 我国工业企业利润总额累计增长 42.20%，带动金属切削机床和金属成形机床 累计产量分别为 49.17 和 17.40 万台，同比增长 31.90%、6.10%。未来，随 着我国经济持续复苏和工业企业利润持续增长，或将加快机床的更新节奏， 推动更新周期的到来。

2.2.2 数控化率和国产化率有待提升，国内企业任重道远

对比发达国家，我国机床数控化率仍有较大提升空间。相比于普通机床， 数控机床较好的解决了精密、复杂、小批量以及多品种的加工问题，因而具 备更高的加工精度和加工效率，是机床升级的主要方向。截至 2021 年 10 月， 我国数控金属切削机床和数控金属成形机床的产量分别为 22.02、1.92 万台， 占金属切削机床和成形机床的比例分别为 44.79%、11.02%。而目前，日本、 德国以及美国等制造业强国的机床数控化率均已达到 70%以上。对比发达国 家，我国机床数控化率仍有较大提升空间。

高档数控机床国产化率仍较低，未来提升任务任重道远。由于美国、日 本、德国等在内的“瓦纳森协定”禁止其成员国向管制对象出口高精密五轴 及以上高档数控机床。因此，我国想要进口高档数控机床不仅难度极大，而 且即使获得进口，价格也十分昂贵。数据显示，2018 年，我国高档数控机床 的国产化率仅为 6%，而中档和低档数控机床的国产化率则分别为 65%、82%。 而高档数控机床对于航空航天、汽车等高科技领域可谓必不可少，因此，我 国若要真正实现由制造大国向制造强国转变，必须大幅提升高档数控机床等 “卡脖子”环节的国产化率。

除机床整机外，机床核心零部件国产化率亦较低。与此同时，从各机床 上市企业披露的数据来看，在机床的数控系统、传动系统等核心零部件中， 除了科德数控可以自制数控系统外，其它公司的数控系统基本均需要对外采 购。而如导轨、丝杠等传动系统的核心零部件则基本所有公司都需要对外采 购。因此，从整个机床产业链来看，除了机床整机需要提升国产化率之外， 以数控系统为代表的机床核心功能部件也亟需提升国产化的比例。

2.2.3 支持政策持续出台，民营机床企业逐渐崭露头角

近年来，我国对发展机床行业的重视程度日益提升。2015 年 5 月发布的 《中国制造 2025》中，提出要“开发一批精密、高速、高效、柔性数控机床 与基础制造装备及集成制造系统。加快高档数控机床、增材制造等前沿技术 和装备的研发。到 2025 年，高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超 过 80%，其中用于汽车行业的机床装备平均无故障时间达到 2,000 小时，精 度保持性达到 5 年；数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到 80%、 30%；主轴、丝杠、导轨等中高档功能部件国内市场占有率达到 80%；高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。”2016 年 11 月，在《关于 印发“十三五”国家战略性新兴产业发展规划的通知》一文中，提出要“加 快高档数控机床与智能加工中心研发与产业化，突破多轴、多通道、高精度 高档数控系统、伺服电机等主要功能部件及关键应用软件”。而在 2021 年 8 月的国资委党委会议上也强调，针对工业母机、高端芯片、新材料、新能源 汽车等加强关键核心技术攻关，努力打造原创技术“策源地”。

民营企业逐渐崭露头角，资本市场助力发展提速。我国机床行业经历了 以沈阳机床厂、大连机床厂等国有机床企业的快速发展、辉煌和落寞后，海 天精工、日发精机等民营机床厂则发展迅速。可以看出，近年来上市的机床 制造商基本均为民营企业，且与国有机床企业不同，民营机床企业更多是专 注于某一细分领域。如科德数控在数控系统方面实现自制，华辰装备则以全 自动高精度数控轧辗磨床为核心产品，浙海德曼则专注数控车床的研发制造。

而与全球机床企业巨头相比，我国机床企业在体量上仍有较大差距，未 来可以追赶的空间巨大。目前，我国上市机床企业中规模最大的为秦川机床， 2020 年该公司的营业收入为 40.95 亿元。然而，从全球来看，排名第一的日 本机床企业山崎马扎克 2019 年的营业收入就已经达到 52.8 亿美元，相当于 秦川机床的 8 倍以上。另外，从国家分布上可以看出，全球排名前十的机床 企业均为日本、德国和美国等制造强国的公司。因此，虽然从目前看，我国 机床企业与国际机床龙头之间的差距仍较大，但随着我国制造业水平的持续 提高，我国机床企业有望不断缩小与国际龙头之间的差距。

2.3 工程机械：短期可能承压，长期全球化、电动化可期

2.3.1 地产、基建进入下行周期，短期传统需求承压

“三道红线”政策正式实施，房企负债增速受限。2020 年 8 月提出的房 地产“三道红线”政策于 2021 年 1 月 1 日开始正式实施。根据该政策，试点 房企剔除预收款后的资产负债率不得大于 70%，净负债率不得大于 100%， 现金短债比应小于 1。与此同时，针对这三条规则对房地产企业设置“红、橙、 黄、绿”四档进行融资监管。如三道规则均不达标，则为红档企业，有息负 债规模不得增加。如有两道规则不达标，则为橙档企业，有息负债规模年增 速不得超过 5%。以此类推。

在“三道红线”政策监管下，房地产企业的融资能力和意愿受到极大影 响。与此同时，部分风险事件的爆发，更加剧了房地产企业的担忧。从而导 致房地产企业普遍投资、拿地的意愿较弱。截至今年 11 月，我国土地购置面 积累计增长-11.2%，商品房销售额、投资完成额和新开工面积增速也分别下 滑至 8.5%、6.0%、-9.1%，各项指标均呈现不断走弱趋势。（报告来源：未来智库）

2.3.2 更新高峰逐渐结束，短期更新需求恐有所减弱

更新高峰逐渐结束，未来更新需求恐持续下降。除了房地产和基建等传 统需求外，在本轮工程机械复苏周期中，国内工程机械保有量更新、机器替 人等因素亦是重要驱动力。以挖掘机为例，其使用寿命一般为 8 至 10 年，而 上一轮挖掘机销量高峰为 2010-2011 年，因此本轮挖掘机更新高峰应集中在 2018 至 2021 年。我们假设挖掘机平均使用寿命为 9 年，则可测算出 2018-2020 年更新需求占国内挖机销量的比重分别为 50.6%、78.4%、59.3%。 而由于 2012 年我国挖掘机销量仅 10.8 万台，相比 2011 年下滑近 38.1%。 因此，预计未来数年挖机的更新需求将有较大减弱。

2.3.3 疫情驱动我国企业加速出海，未来全球市场份额有望持续提升

出口维持高速增长，已成需求端重要支撑。出口方面，随着我国工程机 械企业产品竞争力的持续增强，各主机厂在提升国内市场份额的同时也开始 加速进行海外布局。而 2020 年以来，由于疫情对海外工程机械供给产生较大 影响，我国工程机械出口量大幅增加。2021 年 1-10 月，我国挖掘机累计出 口 5.34 万台，同比增长 96.80%，占总销量的 17.90%。而 10 月，我国挖掘 机出口量为 6,356 台，同比增长 84.80%，已占当月挖机总销量的 33.52%。

　　不过，从全球范围看，我国工程机械企业的全球市场份额仍有很大提升 空间。根据 Off-Highway 数据，2020 年全球挖掘机销量约 65.8 万台，剔除 我国总销量 32.8 万台，海外市场仍有 33.0 万台的需求量。因此，未来我国 工程机械企业的全球市场份额仍有很大提升空间。

国内需求叠加出口大增，我国工程机械龙头全球市场份额持续提升。从 企业角度看，随着我国国内主机厂产品性能的持续提升，叠加较为显著的成 本优势和渠道拓展，国内品牌的市场占有率正在持续提升。与此同时，得益 于我国国内挖掘机需求的复苏和出口的大幅增长，我国工程机械龙头在全球 的市场份额也在快速提升。根据 Off-Highway 的统计数据，2020 年，三一集 团以 9.87 万台的总销量，超越卡特彼勒成为全球挖掘机销量最高的企业。徐 工机械和柳工也分列全球挖掘机销量的第五和第九位。

2.3.4 工程机械电动化拉开序幕，未来渗透率有望持续提升

电动叉车先行，工程机械电动化率逐渐提升。近年来，随着电池技术的 日益发展以及环保要求的持续提升，各类机械的电动化趋势愈发明显，工程 机械领域亦是如此。以叉车为例，一方面，人工成本的不断提高推动机器换 人持续进行，电动步行式仓储叉车销量高速增长，2020 年为 32.3 万台，十 年复合增速高达 30.7%。另一方面，随着电动平衡重式叉车应用领域和应用 场景的持续拓宽，其销量近年来也保持较高增速，2020 年销量为 7.6 万台， 十年复合增速为 12.8%。

　　因此，虽然传统的内燃平衡重式叉车受益于叉车整体规模的上升而销量 亦保持增长态势，但其增速低于电动步行式叉车和电动平衡重式叉车。2020 年，我国内燃平衡重式叉车销量为 39.0 万台，十年复合增速仅为 8.1%，占 我国总销量的比重也从 2005 年的高达 78.8%下降至 2020 年的 48.7%，而各 类电动叉车的销量占比则从 2005 年的 21.2%提升至 2020 年的 51.3%。

除了叉车之外，高空作业平台、混凝土泵车、汽车起重机等其他工程机 械也已开启电动化进程。相比于使用内燃机的工程机械，电动工程机械不仅 可以大幅降低碳排放，而且电动工程机械的使用噪音小，使用和维护成本也 较低。2021 年 7 月，郑州市制定《郑州市推广使用纯电动混凝土运输车实施 方案（征求意见稿）》，提出“自 2021 年 8 月起，郑州市新增混凝土运输车全 部为纯电动车。”标志着我国各地方政府，也开始逐渐鼓励和支持工程机械的 电动化。

三一、卡特彼勒、小松等全球主要工程机械巨头均已开始电动化进程。 根据三一集团公告，三一集团已经将电动化作为研发重点投向之一，布局智 能换电技术和电池、电控、电驱的自主开发。截至今年年中，三一已累计推 出 26 款电动化产品，产品覆盖挖掘机、起重机、搅拌车、自卸车及路面机械。 而卡特彼勒、小松、沃尔沃等全球工程机械巨头也在开发电动工程机械产品。 因此，我们认为，未来随着电池技术的持续发展，电动工程机械相较于传统 内燃工程机械的性价比优势会持续提高，加上全球碳中和进程的持续推进， 工程机械的电动化将不断向更多品类和更高的渗透率的方向演进。

3 成长板块：关注光伏设备、锂电设备和半导体设备

3.1 光伏设备：装机容量增长叠加技术进步，驱动设备需 求维持高增长

3.1.1 光伏 LCOE 快速下降，推动光伏发电成为最便宜发电方式之一

技术进步与生产成本降低推动光伏发电成本快速下降。从 2010 年到 2020 年，在光伏产业链各个环节生产成本不断降低以及转换效率持续提升的 驱动下，光伏发电的 LCOE（平准化发电成本）快速下降。根据国际可再生 能源署(IRENA)的统计，全球光伏发电加权平均 LCOE 已从 38.1 美分/kWh 下降至 5.7 美分/kWh，降幅高达 85.0%。而同期水力发电 LCOE 则上升至 4.4 美分/kWh，海上风电、陆上风电、光热发电以及生物质发电 LCOE 则分别下 降 48.1%、56.2%、68.2%、0%，均小于光伏发电的 LCOE 降幅。

　　光刻。指的是利用特定光照射，将光掩模上的电路图形转移到光刻胶上。 根据所用光源波长的不同，可大致分为紫外线（g-line、i-line）、深紫外线（DUV） 和极紫外线（EUV）三类。

3.1.2 全球光伏装机容量有望持续快速增加

碳中和逐渐成为全球共识，风电、太阳能发电等清洁能源的发电量比重 有望持续上升。根据中国光伏行业协会(CPIA)的预测，保守情况下 2025 年我 国新增光伏装机容量将达到 90GW，相比 2020 年的 48.2GW，复合增速为 13.3%。而2025年全球新增光伏装机容量为270GW，相比2020年的130GW， 复合增速为 15.7%。在乐观情况下，2025 年我国新增光伏装机容量有望达到 110GW，相比2020年复合增速为17.9%，全球新增光伏装机容量将达330GW， 相比 2020 年的复合增速为 20.5%。

3.1.3 硅片和组件企业大规模扩产，存量设备迎来更新

全球光伏装机容量持续增长，驱动光伏产业链各环节产能快速增加。在 硅片环节，以隆基股份、中环股份、天合光能、晶澳科技等为代表的传统硅 片企业和一体化组件厂，为了巩固和扩大市场份额，纷纷新建产能。此外， 以上机数控、京运通、高测股份为代表的光伏设备制造商和高景太阳能、双 良节能等行业新进入者也开始大量新建产能。根据各公司公告，我们预计， 2021-2023 年，全球硅片产能有望达到 423.4、552.7、673.4GW。

　　而在组件环节，随着上游多晶硅料和硅片价格的快速上涨，一体化组件 厂的成本优势快速凸显，叠加其品牌和渠道等其他竞争优势，市场份额加速 向其集中。因此，为了进一步增加销量、提升市场份额，以一体化组件厂为 代表的组件龙头企业也在持续增加产能。根据各公司目前公告情况，我们预 计 2021-2023 年全球组件产能有望达到 425.0、513.2、585.0GW。

3.1.4 N 型电池技术快速发展，有望驱动新一轮设备投资高峰

PERC 电池量产效率提升空间有限，N 型电池将成未来主流技术路线。 目前，市场主流的 PERC 电池的平均量产转换效率已经达到 22.8%，而其理 论转换效率极限为 24.5%。因此，PERC 电池转换效率继续提升的空间有限。 与此同时，以 TOPCon 电池和 HJT 电池为代表的 N 型电池的理论转换效率 极限则分别为 27.5%、28.7%，其未来提升的空间仍然较大。根据 CPIA 预计， 至 2025 年，TOPCon 和 HJT 电池的量产转换效率分别有望达到 25.0%和25.2%，不断拉开相对 PERC 电池的性价比优势，推动其市场份额的快速提 升。预计到2030年，TOPCon和HJT电池的市场份额将分别达约25%、31%， 而 PERC 电池的市场份额则将下降至约 37%。

N 型电池研发效率快速提高，叠加成本持续下降推动产能快速增加。从 目前各企业的研发进度看，N 型电池的转换效率正在不断提高。截至目前， 全球 TOPCon 和 HJT 电池的最高转换效率分别为晶科能源所创造的 25.40% 和隆基股份的 26.30%。而钧石能源、安徽华晟、锯能电力等公司的 HJT 电 池量产最高转换效率也已达 25.20%、25.23%、25.31%。

　　另一方面，目前影响 TOPCon 和 HJT 电池大规模应用的主要障碍在于其 成本仍较高。而未来，随着 TOPCon 层沉积设备、PECVD、PVD/CVD 等核 心设备实现国产化和生产效率的不断提高，以及银浆、靶材等材料实行国产 化替代，N 型电池的生产成本有望持续下降。根据 PV Infolink 机构预测， 2021-2023 年，全球 TOPCon 电池产能将达 14.7、42.3、78.6GW，而 HJT 电池产能将达 6.9、15.4、22.8GW，从而带动相关设备市场规模的快速增长。

设备公司订单持续增长，验证行业高景气。从晶盛机电、捷佳伟创、迈 为股份等上市光伏设备公司的订单变化来看，其合同负债金额基本均呈现出 持续增长的趋势。截至 2021 年三季度，晶盛机电、捷佳伟创、迈为股份的合 同负债金额分别为 38.3、36.2 以及 22.0 亿元，均高出 2020 年末的金额，验 证光伏设备需求正处于持续增长趋势。

　　而在设备国产化率方面，由于近年来我国国内硅料、硅片、电池以及组 件产量占全球的比重持续提高，光伏设备的国产化水平也在持续提升。硅料、 硅片以及组件等技术相对成熟环节的生产设备已基本完成国产化替代。而在 电池环节，如迈为股份、捷佳伟创和理想能源等国内企业已具备 HJT 等 N 型 电池的整线供应能力，PECVD、PVD 等核心设备的性能参数不断提高。

3.2 锂电设备：新能源汽车渗透率加速提升，电池企业密 集扩产带动设备需求维持高景气

3.2.1 优质产品不断出现，推动新能源汽车渗透率加速提升

高性价比优质产品不断涌现，推动我国新能源汽车渗透率快速提升。以 特斯拉 Model 3、Model Y、比亚迪汉、秦 Plus、五菱宏光 mini 等为代表的 新能源爆款车型不断出现，推动新能源汽车渗透率快速提升。可以看出，新 能源爆款车型日益丰富，覆盖微型车、A 级、B 级轿车以及 B 级 SUV 等多个 级别的乘用车。

　　此外，以蔚来、理想和小鹏为代表的国内造车新势力的销量数据也十分 亮眼。2021年11月，小鹏、理想和蔚来三家公司的汽车月销量分别为15,163、 13,485、10,878 辆，同比增长 269.63%、190.25%、105.59%，纷纷创下销 量的历史新高。（报告来源：未来智库）

　　在传统车企和造车新势力纷纷推出爆款车型、销量持续增长的推动下， 2021 年 1-11 月，我国新能源汽车累计销量达 298.95 万辆，同比增长 169.55%， 占汽车总销量的比例为 12.73%。其中，2021 年 11 月，我国新能源汽车的当 月销量已经达到 44.99 万辆，同比增长 124.77%，占当月我国汽车总销量的 比重为 17.84%。

新能源汽车已从 A 级以下车型向 B 级车型扩散。分级别看，B 级新能源 乘用车的销量占比和渗透率开始快速提升。在 Model 3、Model Y 以及比亚迪 汉等爆款车型的带动下，B 级新能源乘用车的销量占比和渗透率开始快速提 升。截至 9 月份，A00 级新能源乘用车累计销量占新能源乘用车总销量的比 重已下降至 25.45%，而 A 级和 B 级新能源乘用车的销量占比则分别提升至 27.63%、31.48%，A0 级的新能源乘用车销量占比也提升至 10.66%。而随 着大尺寸乘用车销量占比持续提升，对动力电池的需求量更将快速增加。

　　渗透率方面，各个级别的新能源乘用车渗透率均呈现持续提升趋势，其 中尤以 A0 级以及 B 级车渗透率提升最快。2021 年 9 月，A0 级至 C 级新能 源乘用车的渗透率分别为 25.14%、11.58%、24.60%、5.26%。

欧洲新能源汽车渗透率仍在持续提升。欧洲方面，受碳排放政策逐渐趋 严以及补贴政策持续等因素驱动，2021 年 1-9 月，欧洲新能源汽车销量已达 158 万辆，同比增长约 104.7%，渗透率进一步提升至 17.2%。其中 BEV 销 量达 80 万辆，同比增长 91%，PHEV 销量为 78 万辆，同比增长 121%。

拜登政府大力推动新能源建设，美国新能源汽车渗透率快速提升。美国 方面，在拜登政府上台后，其陆续推出了多项刺激新能源产业的法案。其中， 如“清洁能源提案”将美国电动车补贴由 7,500 美元上调至 1 万和 1.25 万美 元。此外，8 月拜登政府还提出了到 2030 年美国新能源汽车渗透率达到 50% 的目标。受补贴增加等政策刺激，2021 年 1-9 月，美国新能源汽车销量达到 43.5 万辆，同比增长 103%，已超 2020 年全年销量，渗透率也提升至 3.6%。

3.2.2 动力电池产销两旺，推动各大电池厂商加速扩产

新能源汽车销量快速增长带动动力电池产销两旺。在新能源汽车销量持 续增长的驱动下，我国及全球动力电池呈现产销两旺的局面。2021 年 1-11 月，我国动力电池累计产量为 188.05Gwh，同比增长 175.50%，累计装机量 128.28Gwh，同比增长 153.10%。而全球前三季度动力电池累计装机量为 195.4Gwh，同比增长 131.0%。

预计 2023 年全球动力电池需求将超过 500 Gwh。在全球主要经济体日 益重视碳中和、新能源汽车性价比持续提升的驱动下，新能源汽车产销量和 渗透率正在快速增加。综合各机构的预测数据，我们预计，2021-2023 年， 中国新能源汽车销量分别为 330.0、450.0、562.5 万辆，同比增长 141.3%、 36.4%、25.0%，驱动动力电池装机量达 154.3、209.3、270.0 Gwh。

　　预计欧洲 2021-2023 年新能源汽车销量为 220.0、275.0、316.3 万辆， 同比增长 60.9%、25.0%、15.0%，美国新能源汽车销量为 60.0、90.0、144.0 万辆，同比增长 86.3%、50.0%、60.0%。海外新能源汽车销量合计为 310.0、 410.0、527.8 万辆，推动动力电池装机量达 124.0、172.2、237.5Gwh。

　　因此，我们预计，2021-2023 年全球新能源汽车销量为 640.0、860.0、 1,090.3 万辆，带动动力电池装机量为 278.3、381.5、507.5Gwh，同比增长 104.2%、37.0%、33.0%。

终端需求快速增长，驱动动力电池开启大规模扩产。在全球新能源汽车 产销量和渗透率快速提升的驱动下，各动力电池企业纷纷开启大规模扩产， 以满足持续增长的电池需求。根据各公司公告以及 GGII、SNE 等机构的统计 数据，2020 年，全球动力电池产能近 447Gwh，而随着宁德时代、亿纬锂能、 比亚迪以及LG化学、松下、SKI等国内外动力电池龙头企业开启大规模扩产，预计 2021-2023 年，全球动力电池产能将达到 691、1,087、1,552Gwh，每 年新增产能约 244、396、465Gwh。

　　我们假设 2021-2023 年，锂电池产线的单位投资额为 1.7、1.6、1.5 亿 元/Gwh，则对应锂电池设备的市场空间为 414.8、633.6、697.5 亿元。

3.2.3 设备厂商竞争力持续增强，全球市场份额持续提升

　　与锂电池供应格局类似，锂电池设备的供应基本由中日韩三国企业所垄 断。其中，日本与韩国电池产业发展较早，其国内锂电池设备企业多以供应 本国电池企业为主。如韩国 PNE 公司的设备主要供应 LG 化学以生产软包电 池，日本片冈的设备则主要供应松下以生产圆柱电池。此外，与其他日本企 业类似，日本锂电池设备厂商多走专业化的技术路线，而韩国企业则更多以 整线供应为主。

　　相比之下，我国虽然目前以方形电池为主，但软包和圆柱电池亦占据一 定市场份额。因此，我国的锂电设备公司在三种电池类型的设备上几乎全有 布局。此外，我国企业在竞争战略上既有专业化的设备厂商，如聚焦后段工艺的星云股份、杭可科技等，也有布局电池整线供应的企业，以先导智能、 赢合科技、利元亨等企业为代表，其已经具备锂电池产线的整线供应能力。

我国锂电设备的国产化水平近年来持续提高。目前国产锂电在涂布、卷 绕等专机的技术指标已经超越日韩，基本实现进口替代。根据头豹研究院， 2020 年我国锂电设备整体的国产化率已经达到 90%以上。尤其是化成分容和 检测等技术水平相对较低的后段设备环节，国产化率更是已经达到了 97%。 而涂布设备和卷绕设备的国产化率也已分别达到 78%和 90%。

而从锂电设备上市公司的订单数据，亦可看出行业需求正处于高景气阶 段。截至 2021 年三季度，先导智能、利元亨、赢合科技等锂电设备公司的合同负债均迎来较大幅度增长。如先导智能合同负债达 35.2 亿元，相比去年同 期增长 134.6%，而利元亨、赢合科技的合同负债为 10.4、9.3 亿元，相比去 年同期增长 161.3%、307.3%。

3.3 半导体设备：需求维持高景气，国产化率持续提升

3.3.1 半导体行业景气持续，资本开支增加带动设备需求持续增长

经济复苏叠加 5G 换机潮、低基数效应，全球手机、PC 等终端出货量快 速增长。2021 年前三季度，在经济持续复苏推动下，叠加 5G 换机潮和低基 数等因素，全球智能手机、PC 和平板电脑出货量迎来高速增长。其中，智能 手机出货量为 9.90 亿部，同比增长 9.04%；PC 出货量 2.26 亿台，同比增长 20.14%；平板电脑出货量 1.23 亿台，同比增长 10.74%。

终端需求全面复苏推动各类半导体销售额均有不同程度增长。与此同时， 新能源汽车、逆变器、可穿戴设备、工业等其他领域的半导体需求亦迎来高 速增长。在各终端需求维持高景气的驱动下，半导体各板块的销售额均迎来 不同程度的增长，尤其是功率半导体、传感器、存储、模拟电路以及逻辑电 路更是由于叠加价格上涨而销售额增长迅速。

　　WSTS（世界半导体贸易统计组织）预计，2021 年分立器件、光电子、 传感器和集成电路销售额分别有望达到 293.89、431.37、186.66 和 4,596.85 亿美元，同比增长 23.50%、6.80%、24.80%和 27.30%。而在集成电路中， 模拟电路、微处理器、逻辑电路和存储的销售额分别有望达到 718.8、773.05、 1,493.88 和 1,611.10 亿美元，同比增长 29.1%、10.90%、26.20%和 37.10%。

　　2022 年，虽然价格上涨对半导体销售额增长的贡献料将减弱，但新能源 汽车、光伏、风电以及数据中心等领域需求预计仍将维持较高景气。因此， WSTS 预计 2022 年全球半导体销售额将增长 8.8%至 6,014.90 亿美元。

从终端应用来看，以手机、PC 以及服务器等为代表的通讯和数据处理仍 是最主要的半导体消费领域。2020 年，全球半导体销售额为 4,403.89 亿美 元，同比增长 6.80%。其中，汽车、通讯、工业、数据处理以及消费电子的 市场规模分别为 493.24、1,387.23、528.47、1,506.13、488.83 亿美元，占 全球半导体市场规模的比重分别为 11.2%、31.5%、12.0%、34.2%、11.1%。 而从地区分布来看，2020 年我国半导体销售额为 1,508.00 亿美元，同比增 长 5.28%，占全球比重为 34.62%，仍为全球第一大半导体消费市场。

需求旺盛叠加供给不足，“缺芯潮”推动半导体企业资本支出大幅增加。 根据台积电一季度的法说会，2021年台积电资本支出预计将达到300亿美元， 而未来两年的资本开支更是合计高达 700 亿美元。而大陆方面，中芯国际、 华虹半导体等代工龙头以及长江存储、长鑫等 IDM 龙头也纷纷提出晶圆建设 计划。SEMI（国际半导体产业协会）预计，今年年底至 2022 年全球将有 29 座晶圆厂开工建设，其中大陆、中国台湾地区和美国分别为 8 座、8 座和 6 座。

　　因此，SEMI 预计，2021-2023 年，全球半导体设备销售额将达到 1,027.9、 1,143.4、1,134.2 亿美元，同比增长 44.4%、11.2%、-0.8%。与此同时，随 着全球半导体产业链进一步向我国大陆地区迁移，大陆地区半导体设备销售 额维持高速增长。2020 年，我国大陆地区的半导体设备销售额为 187.20 亿 美元，同比增长 39.2%，占全球的比重进一步提升至 26.3%，首次超越中国台湾 地区成为全球最大的半导体设备消费市场，中国台湾地区、韩国、北美以及日本 的半导体设备销售额比重则分别为 24.09%、22.59%、9.17%和 10.65%。（报告来源：未来智库）

3.3.2 晶圆处理设备占比持续提升，寡头垄断特征明显

芯片制造主要可分为硅片生产、晶圆制造、封装测试三大环节。其中， 晶圆制造环节又被称为前道工艺，其技术含量与设备价值量最高。而晶圆制 造又可细分为清洗、热氧化、光刻、刻蚀、离子注入、退火、薄膜沉积、CMP 以及过程量测等多道细分工序。其中，光刻、刻蚀和薄膜沉积是最核心的三 道工艺。具体来看：

　　光刻。指的是利用特定光照射，将光掩模上的电路图形转移到光刻胶上。 根据所用光源波长的不同，可大致分为紫外线（g-line、i-line）、深紫外线（DUV） 和极紫外线（EUV）三类。

　　刻蚀。将未被光刻胶覆盖的材料选择性的去除，主要分为干法刻蚀和湿 法刻蚀。目前以干法刻蚀为主，最为常用的是容性耦合等离子体刻蚀（CCP） 和感性耦合等离子体刻蚀（ICP）。

　　薄膜沉积。使用物理或化学方法使得生长物质附着于沉底材料的表面而 形成薄膜，常用的薄膜沉积方法有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD） 以及原子层沉积（ALD）。

光刻、刻蚀以及薄膜沉积等晶圆处理核心设备价值量及占比持续提升。 根据 SEMI，2020 年全球晶圆处理设备销售额约 586.7 亿美元，占全球半导 体设备市场的比例为 82.40%。而封装设备、测试设备以及其他设备的销售额 分别约 38.80、64.20 和 22.50 亿美元，占比分别为 5.45%、9.01%、3.16%。 而在晶圆处理设备中，由于 EUV 光刻机出货量的持续增加，光刻设备价值量 占比持续提升，2020 年约为 25%，而薄膜沉积设备和刻蚀设备价值量占比也 有约 24%和 17%，三种核心设备价值量占比合计约 66%，呈现持续提升趋势。

全球半导体设备市场呈现明显的寡头垄断特征。在竞争格局方面，从全 球来看，由于芯片制造各环节的技术和资金壁垒均较高，因此半导体设备市 场基本都呈现出较为明显的寡头垄断格局。2020 年，应用材料、ASML、东 京电子、泛林半导体、科磊等前五大半导体设备公司的销售额合计占全球的 比重高达 60%。

　　而从细分市场来看，除去胶设备、清洗设备等少数市场外，其他市场大 部分市场份额均集中在应用材料、东京电子等龙头手中。如 ASML 在光刻机 市场份额高达 75%，而在刻蚀设备市场，应用材料、东京电子和泛林半导体 的市场份额合计更高达 91%。此外，应用材料在 CMP 设备、PVD 设备的市 场份额也高达 66%和 86%。

应用材料、东京电子等龙头规模大幅领先，设备公司集中于美、日、荷 兰等少数国家。从营业收入上看，应用材料、东京电子等龙头公司大幅领先。 根据各公司公告，2020 财年，排名靠前的半导体设备公司包括应用材料、 ASML、泛林和东京电子等，上述四家公司的营业收入均超过了 100 亿美元， 而如泰瑞达、SCREEN（迪恩士）、爱德万、ASM 国际以及日立高新等公司 的营业收入则在 10~50 亿美元之间。此外，更为重要的是，由于美国、日本、 荷兰等国在半导体行业先发优势较为突出，因此全球半导体设备的龙头也基 本都集中在这几个国家。

3.3.3 半导体设备国产化率较低，未来替代空间巨大

国内企业基本覆盖芯片制造各道工序，部分设备已实现自制。目前，上 海微电子、中微公司、北方华创等国内企业已基本完成从晶圆处理到封装测 试全部芯片生产工序的覆盖。在光刻机市场，国内厂商目前以上海微电子为 代表。而在刻蚀设备市场，国内代表厂商包括中微公司、北方华创以及屹唐 股份。而薄膜沉积设备的国内厂商则以北方华创和拓荆科技为代表，其中北 方华创 PVD 技术较为先进，而拓荆科技则是 CVD 技术为主。其他如离子注 入、去胶、涂胶显影等工序所使用的设备也有万业企业、屹唐股份、芯源微 等若干国内企业涉足其中。

半导体设备国产化率仍较低，国内公司与全球龙头规模差距仍较大。虽 然国内企业已基本完成对芯片制造各道工序的覆盖，但所生产设备的技术水 平与国外巨头相比仍有较大差距。因此，长江存储、中芯国际等国内半导体 企业所采购的设备绝大多数仍来自海外，我国半导体设备的国产化率仍较低。 而在最核心的光刻机、刻蚀设备以及薄膜沉积设备领域，国内企业的市场份 额基本均在 10%以下。而另一方面在收入规模上，2020 年北方华创的营业收 入为 60.6 亿元，而屹唐股份、中微公司等仅为 23.1、22.7 亿元。相比应用材 料等国际半导体设备巨头，我国半导体设备公司的规模仍有较大差距。

　　我国半导体设备厂商已成功突破多个技术节点。不过，在经过“中美贸 易争端”、“缺芯潮”等事件后，我国政府对半导体产业的重视程度快速提升， 相关支持政策也陆续出台。从而，可以看出在诸多环节，我国半导体设备公 司产品的技术水平正在快速提升，与国际先进水平的差距正在不断缩小。比 如，在刻蚀领域，中微公司的 CCP 刻蚀机已成功突破 5nm 制程并进入台积 电生产线。上海微电子则已经可以生产 90nm 的 DUV 光刻机。在薄膜沉积设 备领域，拓荆科技的 CVD 设备也已进入中芯国际、长江存储等国内一线厂商。

　　（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。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 - 官方网站