报告出品方/作者：中信建投证券，吕娟、彭元立）
1.短期寻求α，中长期顺应双碳背景
1.1 短期：景气赛道预期充分，寻求强α标的
回顾 2021 年的机械行情，有几个鲜明的特点：首先，行业整体表现靓丽，截止 2021 年 11 月 17 日涨幅 46.55%， 涨幅位居 A 股所有板块第 6 位；其次，光伏设备、半导体设备、机床工具、锂电设备子行业表现最亮眼，截止 2021 年 11 月 17 日涨幅分别为 101.93%、88.45%、74.76%、70.60%；再次，二线标的涨幅普遍较一线标的高， 与 2020 年聚焦一线白马龙头的行情差异很大。
这些特点背后的原因，我们认为主要有：第一，国家层面重视制造业，强调制造强国，出台了一系列配套支持政策。第二，双碳背景下，新能源大发展，其中光伏设备行业， 即使受到硅料产能不足导致产业链硅片、电池片和组件产能释放有所滞后，仍然收获了大量新签订单，并且关 于电池片技术路线出现了更多可能和选择，形成了更多设备供应商；锂电设备行业，新能源汽车渗透率超预期 提升，以宁德时代为代表的头部企业产能大扩张，带动其他企业跟进，锂电设备头部公司产能供不应求，订单 外溢到二线公司。第三，芯片短缺，国内加快建设产能，叠加国产化率提升，半导体设备公司业绩表现优异。 第四，工业母机概念受到市场追捧，股价表现好于基本面，实际上受制造业投资增速环比回落的影响，机床和 其他的通用自动化板块（工控、工业机器人、激光）一样，第三季度以来新接订单增速都出现了环比回落。
1.2 中长期：顺应双碳背景，影响机械行业中长期发展
增量因素主要来自：能源结构来看，新能源占比提升、非常规油气开采规模化开采，推动光伏设备、风 电设备、氢能设备、储能设备、非常规油气开采设备、核电设备等增长；能耗角度来看，持续降低单位产出 能源资源消耗和碳排放，提高投入产出效率，推动通用自动化设备、节能降碳设备的需求；绿色生活方式来 看，新能源汽车加速渗透，推动锂电设备需求；大力发展绿色低碳产业比如新能源汽车、高端装备等，推动 互联网、大数据、人工智能、第五代移动通信（5G）等新兴技术与之深度融合，都离不开芯片产业的支持，推 动半导体设备需求；建立健全双碳标准计量体系，推动检测服务行业持续发展。
减量因素主要来自：产业结构调整，对高碳行业产能严格控制，比如煤炭、煤电、钢铁、电解铝、水泥、 石化、煤化工等，这些行业专用设备的长期可持续增长存疑。但根据 2021 年 11 月 15 日国家发展改革委等 5 部 门印发的《高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021 年版）》通知，要求存量高耗能行业 3 年内能 耗达到基准水平，否则予以淘汰，或加速高耗能行业专用设备置换投资需求。提升城乡建设绿色低碳发展质 量，杜绝大拆大建，国内地产基建投资可能中长期处于低位水平，叠加本轮更新换代高点即将结束，工程机械 国内需求景气度将告一段落，需要大力开拓海外市场。严格管理高耗能高排放产品出口，倒闭出口产业升级。
2.锂电设备：整体景气度高，关注细分工艺路径变化
2.1 关注叠片、串联化成、4680 圆柱等工艺变革带来的机会
2.1.1 叠片设备持续迭代完善
叠片工艺具备优势，叠片机为关键设备。卷绕/叠片工艺是锂电池生产中电芯组装工序的重要一环，其设备 价值量约占整线设备的 13%，是锂电生产中段工序的核心设备。相比较而言，在软包、方形电池生产过程中， 采用叠片技术能有效提升锂电池的能量密度、循环寿命和安全性，同时降低内阻，更好地满足动力电池的终端 产品需求。但叠片工艺主要面临效率低、工艺复杂、对齐度差、良品率低等四大痛点。例如，目前叠片工艺国 内普遍效率在 0.6-0.8s/pcs，相比卷绕工艺换算成叠片口径约 0.1s/pcs 仍有不小差距。
国产叠片机不断完善和迭代，突破指日可待。当前，叠片工艺主要应用于软包电池，以 LG 为代表的传统 消费电子龙头企业在叠片机以及卷叠一体机方面具备领先地位。部分国内头部电池生产企业如比亚迪、蜂巢能 源、中航锂电等均开始在方形电池生产中采用叠片设备。下游电池厂工艺更换趋势倒逼设备企业针对叠片工艺 痛点，积极寻求叠片设备技术突破。2020 年 Q4 以来，中段设备布局企业如赢合科技、先导智能、科瑞技术、 利元亨等从不同路线相继推出叠片设备迭代产品。
2.1.2 串联化成渗透率将持续提升
串联化成具备成本优势，渗透率将持续提升。化成是锂电池生产后处理阶段的核心工序，其过程中形成的 SEI 膜对锂电池容量、寿命、一致性等关键性能有至关重要的影响。化成工序本质上是对电芯进行充放电，过 程中的电压、电流控制能力反映化成设备的竞争力。目前，业内较为成熟的化成技术采用并联模式，在恒压条 件下对电压进行精确控制，精度相对容易把握。串联路线则放弃了对电压的精确控制，改为恒流充放电。相对 于并联，串联可以实现：功率输出范围内充、放电效率提高 15%~30%；线缆数量少，成本降低，布局方 便。因此，串联可以帮助客户降本增效。
2.1.3 4680 大圆柱加速推进
电池企业加快布局大圆柱，大圆柱或对小圆柱实现大规模替代。2020 年 9 月，特斯拉发布 4680 电池，4680 相对于传统圆柱最重要的特点是内部结构采用了无极耳设计，其充放电效率比传统圆柱电池提升 6 倍，搭载在 整车上可提高续航里程 16%，度电成本下降 56%。从当前公布的规划看，特斯拉将率先在 2022 年量产，预计首 批电池将搭载在 Model Y；松下 2022 年 3 月试生产；LG 新能源计划最快在 2023 年量产；比克已开始规划大尺 寸圆柱电池量产生产基地，预计未来 2 年内量产；2021 年 11 月 4 日，亿纬锂能公告拟在荆门高新区投资建设 20GWh 乘用车用大圆柱电池生产线及辅助设施项目、16GWh 方形磷酸铁锂电池生产线及辅助设施项目，投资 项目固定资产投资总额约为 62 亿元。
2.2 下游需求持续扩张，订单放量支撑设备行业高景气
2.2.1 新能源车渗透率加速提升，锂电产能大步迈向 TWh 时代
全球新能源车高增长。根据中汽协发布数据，2021 年 1-10 月，我国新能源汽车产销分别实现 256.6 万辆和 254.2 万辆，同比增长均超过 180%。其中，10 月产销分别实现 39.7 万辆和 38.3 万辆，同比增长均超过 135%。整体来看，自 2021 年 Q2 起，我国新能源汽车月度销量均保持在 20 万辆以上，并于 8 月份迈入 30 万辆 大关。参考历年情况，Q4 我国新能源车销量有望迎来高峰，月销有望突破 40 万辆。渗透率方面，10 月我国新 能源汽车市场继续维持历史高位，为 16.4%，其中新能源乘用车市场渗透率达到 18.2%。
新能源车在欧洲、美国市场份额进一步扩大。根据 ACEA 统计，2021 年 1-9 月，欧洲市场纯电动汽车和插 电式混合动力汽车总计销量为 158.87 万辆，分别占汽车市场的 9.8%和 9.1%。依照目前增长速度，预计 2021 全 年欧洲新能源汽车销量将达 210-215 万辆。2021 年 9 月，美国市场新能源车销量超过 5.5 万台，继续保持高位 增长态势，预计全年销量有望超过 60 万辆。我们认为，欧洲、美国新能源车市场维持强劲的增长态势，渗透率 有望持续提升。
动力电池迎来扩张大潮，带动锂电设备高增长。根据 GGII 数据，截止 2020 年底，全球共有电动汽车存量约 1000 万辆，其中中 国约 540 万辆、欧洲约 330 万辆、美国约 180 万辆，其他地区 80 万辆。2021 年前三季度中国、欧洲、美国三 大主要新能源车市场电动汽车销售量达到约 416 万台。我们认为，受益于新能源车市场逐步转向消费驱动以及 欧美新能源车扶持政策不断加码，动力锂电池终端消费市场高增趋势仍将持续。假设 2025 年中国、欧洲、美国 新能源汽车渗透率分别为 40%、30%、30%，测算出对应动力电池装机量分别为 565.5、386.2、416.5GWh。
储能市场锂电需求预期确定性逐步增强。随着风力、光伏发电占比的提升，储能配套的重要性日益凸显， 且随着电价机制的完善，储能配套的经济性增强。2021 年 7 月，国家发改委发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，提出到 2025 年我国新型储能技术装机规模达 30GW 以上，到 2030 年实现新型储能全面市场化发 展。
消费电子方面，在“5G”+“大容量”趋势的引领下，智能手机市场存在一定的换机需求。另外，无人机、 TWS、AR/VR 等新兴消费电子市场快速发展，刺激消费类锂电池拓展应用，带来增量空间。我们认为，在未来 五年内，消费类锂电池仍将维持一定的增长趋势。
2.2.2 自下而上：电池企业加速扩产，设备企业增长确定性强
伴随全球电动化趋势的加速推进，新能源汽车销量不断超预期，全球主流锂离子电池生产企业加码产能扩 张。国内主流锂电池厂商如宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等相继宣布多处扩建扩产项目，海外龙头如 LG、SKI 等亦有大规模扩产规划。根据我们统计，截至 2021 年 11 月，全球主流电池厂商已公布的产能规划到 2025 年将超 2.5TWh；相较于 2021 年已具备产能，未来五年新增产能预计超过 2000GWh，锂电行业高景气度确定性进一 步增强。
头部电池企业大规模扩产项目落地，拉动锂电设备需求增长。2021 年，锂电生产设备招投标项目放量明显， 业内相关锂电设备企业新增订单创历史新高。根据已披露的招投标情况，截至 2021 年 10 月底，国内主要电池 企业设备订单中标金额超过 200 亿元。随着电池厂商持续扩产，设备订单将进一步放量。
2.3 设备企业积极布局产能扩张，盈利能力拐点已现
2.3.1 锂电设备企业积极提升交付能力，拥抱旺盛需求
自 2020Q3 起，随着新冠疫情的影响逐渐缓解，新能源汽车市场恢复景气，动力电池厂商大举展开产能扩建，锂电设备迎来前所未有的景气周期。 截至 2021 年 9 月 30 日，主要锂电设备企业的存货为 181.4 亿元，同比增长 135.4%；预收账款与合同负债 达到 100.9 亿元，同比增长 147.6%，体现出锂电设备企业在手订单充裕，支撑未来业绩高增长。
锂电设备订单交付周期普遍在一年左右，部分定制化程度较低的产品交付时间在半年以内。预期 2021 年新 签订单激增将给 2022-2023 年锂电设备企业带来较大交付压力。企业纷纷加码人员招聘、租赁或自建厂房来扩 张产能。随着产能的提升和订单的交付，优质设备厂商有望加速业绩兑现。
2.3.2 成本压力减轻叠加规模化效应，设备企业盈利能力拐点浮现
2020 年低价订单逐步出清： 2020Q1-3，动力电池厂受疫情影响，扩产需求受到抑制，设备企业订单毛利 率较低。从 2020Q4 开始，随着下游需求好转，电池厂开启大幅扩产，设备企业新接订单的质量也有所改善。 当 2020Q1-3 的低价订单确认收入以后，大部分锂电企业在 2021Q1-2 出现了盈利能力下滑。但从 2021Q3 开始， 随着低价订单的出清，部分龙头锂电企业净利率出现了环比的走高，例如先导智能单季度净利率从 Q2 的 15.4% 提升至 Q3 的 17.0%，杭可科技从 Q2 的 11.8%提升至 13.5%。
展望未来，锂电设备企业盈利能力迎来边际改善：2021Q2 以来，国内外电池厂进一步加大扩产，锂电设备 行业进入卖方市场阶段，订单价格回暖。另外，锂电企业开始加码人员和场地扩张，例如先导智能、联赢激光、 利元亨等员工总数皆有将近翻倍的增长，这些费用已经在当期确认。可以预计，随着发出商品的确认收入，锂 电设备企业新增的人员成本和费用将被摊薄，盈利能力有望进一步提升。
3.光伏设备：双碳打开长期空间，N型时代引领产业变革
3.1 2021 年硅料价格大幅上涨，下游开工率受到影响
3.1.1 光伏行业产能扩张进行时，集中度进一步获得提升
产能扩建进行时，集中度或将加速提升。回顾 2021 年上半年，除硅料环节仍然面临供给压力外，产业链中 下游产能释放有所加速。2021 年上半年，我国多晶硅、硅片、电池片、组件产量分别提升至 23.8 万吨、105GW、 92.4GW、80.2GW，同比分别增长 16.1%、40.0%、56.6%、50.5%。各环节上半年的主要变化分别为：
多晶硅：青海丽豪、新疆晶诺、宝丰银川、江苏润阳等新玩家入局。硅片：182+210 占比提升至 25% 左右，“薄片化”推进积极。电池片：单晶 PERC 头部企业转换效率达到 23.1%~23.3%，N 型电池片量产线规 划相继公布。组件：组件迈入 7.0 时代，行业内最高功率突破 700W，多采用 N 型电池片技术。
上游硅料价格大幅上涨，产业链面临成本压力。2021 年上半年，硅料作为光伏行业上游原材料，产能周期 相对较长，在需求激增背景下，价格的急速上涨导致产业链中下游面临不同程度价格压力。另一方面，芯片、 胶膜粒子、背板树脂、铜铝等原材料的上涨，进一步加剧了行业成本压力，下游组件制造商开工率较为低迷。
3.1.2 硅料“涨”声四起产业链下游开工率不及预期，设备端利润增幅有所收窄
拥硅为王硅料“涨”声连连，下游利润受挤压。2021Q3 以来国内光伏产业链“涨价”态势并未得以缓解， 主要原因仍然为硅料供给紧张叠加上游大宗价格波动。位于产业链中下游的电池、组件环节利润受到较大程度 挤压开工率不振。Q4 上涨加速预计与行业进入传统安装旺季，以及双碳背景下能耗控制等因素有关。
光伏设备公司：单季度利润增速虽有放缓，整体仍位于景气高位。受益于行业扩张，2021Q1-Q3 光伏设备 公司收入同比增速 46.16%保持高增长，但环比增幅有所收窄；归母净利润同比增速 71.99%，利润增速高于收入， 规模效应、重视费用管控是主要原因。基于三季报，硅片新上产能需求旺盛设备订单超预期，电池片环节订单 落地情况略低于预期。
3.2 降本增效助力平价上网，光伏长期成长空间得以打开
3.2.1 平价上网核心在于降低 LCOE，产业链技术协同共进
硅料、硅片、电池、组件、系统技术升级旨在降低 LCOE。PERC 已接近理论上量产转换效率的上限，对 于降本增效的追求使得 N 型电池片产业化进程受到市场的高度关注。我们想要强调的是，无论是哪种电池片技 术，其最终被市场认可走向成熟一定是赢在其最优的性价比，而与此同时，产业链生态的建设至关重要。任何 技术的大规模推广，一定要得到产业链各环节（包括硅片、设备、辅材、组件技术等）的共同支持，从而能够 持续积累生产经验、降低生产成本。
产业链各环节看，硅料环节：硅料双技术之争，分别为改良西门子法的棒状硅以及硅烷流化床法的颗粒 硅。硅片环节：“大硅片”+“薄片化”，2021 年上半年“182+210”占比提升至 25%，根据中环测算，假设产 业链内全规格单晶硅片全面转换为 160μm 厚度，预计可节省 6.8%的硅使用量。电池片环节：行业正处于 N 型电池片批量产业化拐点期，工艺路线选择方面，电池片企业在 HJT、TOPCon、IBC、钙钛矿等多条技术路线 上均有布局，HJT 作为其中具备最佳技术延展性的技术方向受到最多关注。金属化方面，关注银浆国产化以及 银耗的减低。组件环节：主要为镀膜玻璃、加厚超软焊带、高透 EVA、半片、多主栅、叠瓦、叠焊、小间距 等技术的应用。（报告来源：未来智库）
3.2.2 N 型电池片产业化拐点期，HJT 具备最佳技术延展性
P 型电池片：以 PERC 为代表。PERC 电池在铝背场工艺基础上增加了背钝化和激光开槽，仍为当前市场占 比最高的电池技术。根据 CPIA 统计数据，2020 年规模化生产的 P 型单晶电池均采用 PERC 技术，PERC 电池 市场占比进一步提升至 86.4%，常规电池片（BSF 电池）市场占比下降至 8.8%。目前，PERC 仍然是最具经济 性的电池片技术。
N 型电池片：N-PERT，在 PERC 钝化层基础上进行全面扩散加强钝化效果；TOPCon，在电池背表面制备 隧穿氧化层和高掺杂的多晶硅薄层；HJT，在晶体硅上沉积非晶硅薄膜，工艺流程所有简化、但要求更为严苛， 是具有最佳技术延展性的发展方向；IBC 为交叉背接触电池，将非晶硅钝化技术应用于 IBC 电池结构，则可以 形成 HBC 电池；在 IBC 基础上叠加钝化接触技术，可以形成 TBC 电池。
HJT：转换效率世界纪录持续获得突破
HJT 实验室转换效率突破 26%，叠层技术将进一步打破晶硅电池效率极限。2021 年下半年以来，HJT 实 验室转换效率多次刷新，目前隆基已经实现 26.30%的世界纪录。HJT 理论转换效率可以达到 28%左右，进一步 展望，叠层技术将成为提效的重要途径。钙钛矿电池可以高效利用高能量的紫外与蓝绿可见光；晶硅电池可以 有效利用钙钛矿材料无法吸收的红外光。基于此，未来通过叠层方式有望将晶硅电池理论转换效率极限打破。
隆基：2021 年 10 月，继一周前 M6 全尺寸硅片上实现 25.82%转换效率之后，隆基再次打破实验室世界纪 录，将数据上修至 26.30%，FF 首次达到 86.59%引起关注，同时 M6 全面积 9BB 电池 Jsc 也提升至 40.49mA/cm2。 此次纪录完成微晶 N 型窗口层优化，进一步提升了电流密度；开发新的本征层结构，钝化性能得以改善。
华晟&迈为：2021.07 华晟联合迈为取得 M6 HJT 光电转换效率 25.26%纪录，Jsc 提升至 40，Voc 表现出色。
TOPCon：兼容性更胜，工艺路线选择较多
TOPCon 技术由于与 PERC 产线工艺上更具兼容性，在投资成本、配套设备成熟度上更有优势，同样也得 到市场部分参与者的青睐。在 TOPCon 方向上，较为积极的玩家主要为中来、晶科、隆基、天合等。宁波材料 所于 2015 年前后布局 TOPCon，为国内较早展开相关研究的科研院所。2021 年 11 月，中科院宁波材料所突破 晶科能源与中来股份在 10 月实现的 25.4%的纪录，将实验室转换效率进一步刷新至 25.53%。TOPCon 主要有 4 种技术路线，分别为本征+磷扩、原位掺杂、先磷后硼、离子注入，工艺路线尚未形成一致的市场共识。
3.3 光伏设备：技术变革浪潮下，“卖铲人”将持续受益
3.3.1 硅片：“大尺寸+新玩家”或将重塑格局，2022 年硅片设备需求预计依旧乐观
硅片行业格局或将重塑。2021 年光伏硅片扩产持续超预期。增量市场看，一方面，隆基、中环两大龙头为 保持领先优势扩产步伐不减反增，预计至 2021 年年末产能将分别扩大至 105GW、85GW，两家合计高达 190GW。 同时，垂直一体化趋势下晶科、晶澳、通威等在扩产大军中不容忽视。另一方面，新玩家押注 210 大硅片方向， 弯道超车的想法驱使其在新产能建设上颇为积极。其中，上机、京运通、双良、美科、高景预计至年末产能将 迅速提升至 30GW、20GW、20GW、18GW、15GW。新老玩家共塑行业新格局，行业产能增长至 400GW 附近。 存量市场看，截止到 2020 年，全国具备 G12 硅片生产能力的单晶炉仅占总存量设备台数约 22%，意味着 78% 左右存量设备面临更新，为 2022 年及以后行业设备需求提供有力支撑。
3.3.2 电池片：PERC 电池片扩产高峰已过，N 型电池蓄势待发
HJT：设备端国产化进度符合预期，2022 年重点关注微晶工艺的设备进程
设备端：1GW 设备投资额降至 4~4.5 亿元左右，未来仍有下降空间。产能方面，国产 PECVD 设备产能已 达到 1 万片/时。提效方面，目前 HJT 产线平均效率达到 24.5%左右，下一步将通过微晶硅等技术实现多层结构， 增加透光性。2021 年 11 月，华晟与迈为就联合开发单线产能 500MW 以上异质结单面微晶（目标 25%，华晟二 期）与双面微晶（目标 25.5%，华晟三期）电池产线达成合作，产线计划使用华晟开发的单面微晶、双面微晶 工艺与迈为开发的大产能 PECVD、PVD，设备计划于 2022 年 2 月份搬入。我们认为，2022 年微晶硅设备的客 户端反馈将成为行业重要跟踪事件。
浆料端：银浆占成本比例 25%左右，如何降低银耗至关重要。以 M6 电池片为例，PERC 正银消耗量约为 90mg/片，HJT 双面银浆消耗量则达到约 202mg/片，银耗成为 PERC 与 HJT 成本差距的主要构成。一方面，HJT 低温银浆国产化进程稳步推进。另一方面，铜包银、电镀铜、高精度串焊、SMBB、激光转印等多种降低银耗 技术正在逐步成熟。
GW 级 HJT 落地。N 型电池正处于批量产业化拐点关键期，HJT 作为其中具备最佳技术延展性的技术方向， 前景被寄予厚望。新玩家试图通过 HJT 实现下一代电池竞争格局的弯道超车，老牌玩家在 HJT 领域的工艺储备 不容小觑。作为“卖铲人”，设备制造商率先受益。近期落地的 GW 级 HJT 项目设备订单主要包括；
2021 年 7 月，金刚玻璃向迈为购买异质结设备，合同总价 4.8 亿元；2021 年 9 月，华晟二期 2GW 异质结 电池、组件项目完成设备采购谈判，迈为与理想万里晖中标，其也是华晟一期主要的设备供应商；2021 年 9 月， 爱康 HJT 设备第二批招标完成，其中迈为股份中标 600MW 整线设备及 1.8GW 后期采购设备，捷佳伟创中标 500MW 整线设备及 1.5GW 后期采购意向，预计设备十一月左右陆续进场。
TOPCon：头部玩家居多，建议重点跟踪
TOPCon 可在 PERC 产线上进行延展，兼容性具备吸引力。TOPCon 可以最大程度利用到 PERC 的存量设 备，改造成本主要来自新增的硼扩设备与薄膜沉积设备，单 GW 产线增加投资约 6,000 万元~7,000 万元，对于 拥有大量存量 PERC 产能的玩家吸引力巨大。目前，TOPCon 量产效率提升到 23.7%~23.8%附近，部分头部企 业已突破 24%的转换效率。
TOPCon 产能规划总量不少，但处于筹备阶段的居多。TOPCon 阵营中，主要包括，中来股份：2021 年 7 月年产 16GW 高效单晶电池智能工厂项目开工，其中一期产能 8GW，建设周期 24 个月，投资 30 亿元。隆 基股份：规划 3GW+15GW 产能，虽然目前工艺路线尚未完全确定，但其曾公开表示会率先将 TOPCon 投到量 产产线上。天合光能：计划在宿迁建设 210mm 大尺寸高效太阳能电池，三期 8GW 采用 TOPCon 工艺。晶 科能源：规划 2022 年上 10GW 产能。无锡尚德：携手先导智能、江苏微导打造 2GW TOPCon 高效电池智能 工厂。
3.3.3 组件：高效组件技术持续渗透
2018 年以来，高效组件技术百花齐放。例如，提高光利用的镀膜玻璃、反光焊带等技术；减少电损耗的半 片、多主栅、加厚超软焊带技术；降低组件露白的叠瓦、拼片技术等。高效组件技术的渗透将带动组件设备的 更迭与升级。
4.半导体设备：下游景气度延续，设备厂商持续受益
4.1 全球：行业持续上行，预计 2022 年全球半导体设备市场规模超千亿美元
4.1.1 全球半导体设备市场连续三年扩张，预计 2022 年市场规模超千亿美元
整体来看，预计全球半导体设备市场稳中有升，规模超千亿美元。半导体厂商投资景气度延续，根据 SEMI 的测算，2020 年全球半导体设备销售额为 710.6 亿美元，2021、2022 年均进一步实现增长，达到千亿美元以上 规模，续创历史新高。
分产品看，晶圆处理、封装及测试设备均有增长，其中晶圆处理设备增长最快。根据 SEMI 数据，数位转 型与新兴科技趋势驱动下，前道晶圆处理设备投资打破历史上的周期波动，录得连续三年增长。预期 2022 年前 道晶圆处理设备支出同比增长 8%，刷新 2021 年 917 亿美元记录达到近千亿美元。先进封装推动封装设备市场 发展，5G 与高性能计算应用需求驱动半导体测试设备上升，预期该两板块市场 2022 年分别在 60 亿美元、76 亿美元基础上分别实现 6.3%、5.9%增长。
分终端看，DRAM 与 NAND 带动晶圆处理设备支出中存储板块快速增长。2021 年受益于全球工业数字化 对前沿技术的强劲需求，代工和逻辑板块占前道设备销售额过半。SEMI 最新预测中，预期 2022 年大部分晶圆 处理设备支出将集中于代工板块，支出超 440 亿美元。存储板块预期 2022 年实现超过 380 亿美元支出，DRAM 与 NAND 均实现大幅增长至 170 亿美元、210 亿美元规模，同比增长超 20%。受益无线通讯、电能与电动车下 游应用推动，预期 2021 年全球功率及化合物半导体晶圆处理设备支出达 70 亿美元，同比增长 20%，2022 年将 实现 85 亿美元，2017 年至 2022 年年复合增长率 15%。
分地区看，中国大陆地区晶圆处理设备支出维持全球前三。本土芯片制造企业扩产趋势下，预计 2021、2022 年中国大陆晶圆处理设备支出维持全球前三。根据 SEMI 预测，2022 年中国大陆晶圆处理设备市场规模将达到 170 亿美元，仅次于韩国的 300 亿美元与中国台湾的 260 亿美元。
4.1.2 全球半导体设备龙头企业业绩持续上行，预期 2022 年延续增长
自 2020 年来，全球主要半导体设备供应商营收、净利润持续上行。以阿斯迈、东京电子、泛林半导体、科 天、迪恩士、爱得万、太平洋科技、ACMR 八家公司为例，受益下游资本支出增长，全球主要半导体设备供应 商营收、净利润自 2020 起进入景气阶段。自 2020Q1 起，八家大型半导体设备企业合计营收、净利润连续七个 季度实现同比正增长。2021 前三季度八家大型半导体设备企业合计营收、净利润分别实现同比 37.9%、79.2% 增长，表明行业景气度持续。
向 2022 年看，全球主要半导体设备供应商对未来增长仍有信心。短期来看，全球半导体设备龙头整体预期 四季度营收同比实现增长，绝大多数预期可实现同比 20%以上高增长，代表公司对 2022 年的业绩增长仍持乐观 态度。长期来看，5G、AI、汽车和物联网等广泛应用领域长期增长趋势+前沿节点资本密集度不断上升，半导 体需求仍将长期增长，预期晶圆厂设备开支增长势头延续，为设备提供长足发展机遇。
4.2 国内：芯片制造企业持续扩产，国产半导体设备替代加速推进
4.2.1 下游高速扩产叠加国产化机遇，国产半导体设备迎来高速增长期
销售规模维度，国产半导体设备销售连年上升，2018 年以来进入加速成长阶段。根据 CEPEA 统计数据， 自 2008 年以来，国产半导体设备销售收入实现连续 13 年增长，2018 年至 2020 年进入加速上行，年化复合增长率高达 49.3%，持续保持在较高水平。2021 年上半年国产半导体设备销售收入 59.0 亿元，同比增长 123.7%， 预期全年国产半导体设备销售同比增长超 50%。国家 02 专项长期支持下，本土装备大类研发布局已经完成，细 分品种不断丰富，预期逐渐通过用户考核后伴随市场机遇到来销售实现大幅增长。
中国碳中和目标为芯片厂商扩产再添动力，带动半导体设备需求持续上升。根据 Goldman Sachs Global Investment Research 测算，预期中国碳中和投资将达 16 万亿美元，为功率产品提供 9.3 万亿美元市场空间，应 用包括可再生能源、电力传输、电力存储及交通与基础建设。芯片需求进一步加大将为芯片厂商扩产持续提供 动力，有望带动半导体设备需求持续提升。
竞争格局维度，受益供应链自主可控国产半导体设备厂商将有更大发展机遇。根据中微公司以及芯谋研究 的数据，2020 年国内晶圆厂采购设备总额为 154.1 亿美元，其中国产设备的合计采购为 9.9 亿美元，对应国产 化率为 7%。根据中国半导体行业协会集成电路分会统计，国内新建产线本土设备中标率为 16.1%，预期很快超 过 20%，国产化替代浪潮下本土半导体设备厂商有较大空间，相较之前年份已有较大提升。
4.2.2 国内半导体设备企业营收利润高增，在手订单饱满
就历史业绩而言，中国龙头半导体设备企业营收、净利润同样处于高速增长期。以北方华创、中微公司、 精测电子、至纯科技、长川科技、华峰测控、芯源微、正帆科技八家公司为例，在下游芯片厂商扩产延续与国 产化机遇推动下，本土主要半导体设备企业营业收入、归母净利润自 2020Q1 起同比持续增长。2020 一季度起， 八家大型半导体设备企业合计营收、归母净利润同比增速连续 5 个季度上升。2021Q1 受行业季度间周期分布影 响环比增势略停，同比较 2020Q1 疫情影响下低位实现增长高峰，归母净利润同比增长超五倍。2021 前三季度八家大型半导体设备企业合计营收同比增长维持 50%以上、归母净利润维持 45%以上增长，国产设备企业增长 持续景气且长期处于高速期。
就在手订单而言，国内半导体设备主要厂商在手订单饱满，新签订单持续增长。参考国内半导体设备主要 厂商合同负债情况，自 2021 年同比实现高位加速增长，展现行业整体在手订单饱满，且环比持续上升表现新签 订单持续，短期业绩有所保障。结合国内半导体设备主要厂商存货情况看，自 2020 年起存货持续上升且 2021 年加速增长，表明设备厂商订单饱满且行业预期乐观。
5.通用自动化：助力双碳背景下的产业升级进程
5.1 制造业短期承压但向下压力趋缓，中长期产业升级趋势不变
5.1.1 制造业短期承压但向下压力趋缓
自 2020 年第 4 季度以来，供需错配等原因导致原材料价格持续上涨，是制造业压力的主要来源，但是我们 注意到两点：一、双碳工作的意见强调防范风险，处理好减污降碳和能源安全、产业链供应链安全等的关系， 防止过度反应，确保安全降碳；二、近期大宗价格虽然依旧处于高位，但是边际上来看，上涨趋势已经放缓。
5.1.2 中长期产业升级趋势不变，带动通用自动化需求
制造业就业人数进入下降通道。我们使用城镇非私营单位制造业从业人数代表国内制造业就业人数趋势。 截止目前，我国制造业就业人数经历了两轮下行期，上一轮发生在 90 年代后期，当时主要是因为国企改革和重组导致的 “下岗潮”，是政策和市场转轨造成的特殊情况，不具备趋势性；本轮城镇非私营单位制造业就业人 数在 2013 年达到高点 5258 万人后，开始呈现回落趋势。从中日人口金字塔来看，中日人口年龄结构类似，日 本人口危机大致比中国早爆发 20 年左右，而日本制造业就业人数在 1999 年达到高点后的下行趋势。结合中国 年轻人喜欢服务业多过制造业，中国制造业就业人员数将继续处于下降通道。
与此同时，制造业就业人员的平均工资持续增长。2013-2020 年，城镇非私营单位制造业就业人员的平均工 资 CAGR 达到 8.23%，造成人员成本不断增加。综合来看，就业人数的下降和工资的上行，会加速制造业升级， 拉动工业机器人、工业自动化、高端数控机床、激光加工设备等通用智能设备的需求。
中长期来看，产业结构优化、产业升级有望迎来加速。目前产业结构偏重、制造业产业层次整体偏低、产 品处于价值链中低端是我国实现碳达峰、碳中和的难点之一。截止 2017 年，我国工业企业主营业务营业收入中， 轻、重工业各自占比分别约为 29.89%、70.11%。碳达峰碳中和政策和重点领域节能降碳政策对地方政府责任的 不断压实，将倒逼各地政府严格控制增量、调整优化存量，构建清洁低碳安全高效能源体系、低碳交通运输体 系、绿色制造体系，着力发展战略性新兴产业，从而加速我国产业升级，促进制造业向中高端迈进。
5.2 工业机器人：整体需求降温，成本上行压制利润率，关注轻量化国产化
5.2.1 全球工业机器人安装和保有量处于上升通道，中国表现较好
全球工业机器人安装量、保有量处于增长通道。2001-2020 年全球工业机器人安装量、保有量 CAGR 分别 达到 8.74%、7.55%，保持较快增长态势。其中，2019 年受到下游汽车和 3C 产业疲软的影响，当年全球工业机 器人安装量为 37.32 万台，同比减少 11.61%；2020 年，在新冠疫情影响下，全球工业机器人安装量仍保持增长， 达到 38.35 万台，同比增长 2.76%，主要由于中国市场表现良好；2020 年全球工业机器人保有量达到 301.49 万 台，首次突破 300 万台。
全球工业机器人市场有望实现强劲增长。长期来看，全球范围内越来越多的国家和地区进入人口红利消失 的阶段，自动化浪潮不可阻挡，以工业机器人为核心的智能装备长期前景可期。IFR 估算 2021 年全球工业机器 人安装量将迎来强劲反弹，达到 43.50 万台，同比增长约 13%，超过 2018 年的创纪录水平。
分地区来看，亚洲地区尤其是中国成为全球工业机器人销量增长的重要引擎。从 2020 年的全球前十五个重 要地区的装机量来看，以中、日、韩为主的亚洲工业机器人市场占比过半。根据 IFR 的统计数据，2020 年中、日、韩、美、德等五个国家工业机器人销量约占全球工业机器人总销量的 75.79%，其中中国占全球总安装量的 43.91%。
中国连续八年成为全球最大工业机器人市场。日本作为首个在制造业大规模推广工业机器人的国家，早年 牢牢占据全球最大的工业机器人市场份额，2005 年以前占有近 1/3 的全球市场。中国作为第三轮产业转移的承 接经济体，2012-2020 年工业机器人销量 CAGR 为 27.37%。2012-2017 年在政策大力扶持下，工业机器人发展 呈现百花齐放的模式特征，从集成到本体到零部件，多点开花、阶梯追赶，中国在 2013 年超越日本成为全球工 业机器人最大的消费市场，反映了全球制造业的产业转移、中国制造业的扩张与升级、以及国内顶层规划的远 见。
对标发达国家，中国机器人密度仍有较大提升空间。据 IFR 统计，2020 年我国制造业工业机器人密度为 246 台/万人，高于全球水平 126 台/万人，但是低于主要发达国家水平，其中韩国工业机器人密度为最高达 932 台/ 万人，新加坡、日本、德国工业机器人密度分别为 605、390、371 台/万人。
5.2.2 中国工业机器人需求短期降温，成本上涨压制利润率
短期工业机器人板块需求有所降温，但长期发展趋势无法阻挡。根据 MIR 睿工业公布的数据，2021 年前 三季度，中国工业机器人销量达到 19.43 万台，同比增长 61.83%，整体增速较快主要由于：2020 年上半年工 业机器人市场受疫情影响销量较少，基数相对较低；疫情坚定了国内制造业“机器替人”的决心，叠加招工 难、招工贵情况持续，促进企业自动化投资加速落地；电子、新能源等下游行业需求仍然旺盛，推动工业机 器人销量快速增长。
分下游行业来看，各行业工业机器人销量增速环比下降明显。根据 MIR 睿工业，2021 年第 3 季度，各行 业的工业机器人增速均有所放缓：光伏、锂电池、半导体等行业工业机器人销量仍保持 50%以上增速，同比分 别增长 82.00%、75.80%、66.18%，增速环比下降相对较小；家用电器、金属制品、电子等行业的工业机器人销 量则明显放缓，2021Q3 同比分别增长 9.99%、11.44%、15.00%，增速环比分别下降 66.92、100.40、65.43 个 pct。（报告来源：未来智库）
工业机器人企业利润率受成本影响有所下滑。我们选取以下工业机器人本体、核心零部件、系统集成厂商 作为整体，对工业机器人板块上市公司盈利能力进行分析：包括拓斯达、新时达、埃斯顿、埃夫特、绿的谐波、 瑞松科技、江苏北人、机器人、哈工智能、双环传动（备注：汇川技术虽然前三季度工业机器人销量已经达到 月 8000 台，但是因其前三季度总收入规模超过 130 亿元，来自机器人板块的收入贡献不足 3%，因此暂不纳入 工业机器人板块分析）。
5.2.3 关注工业机器人轻量化、国产化机会
分品类来看，协作机器人表现相对优异，轻量化趋势明显。2017-2020 年，国内工业机器人市场中，协作机 器人、SCARA 机器人、Delta 并联机器人、小六轴多关节机器人、大六轴多关节机器人复合增速分别为 27.59%、 14.85%、10.24%、7.24%、-5.88%，承载力相对较小的协作机器人和 SCARA 机器人增速明显领先。此外，协作 机器人 2021 年 Q1-Q3 销量同比增速分别为 211.13%、180.62%、66.88%，明显领先于其他品类，主要由于： 协作机器人正在非工业领域加速拓展，并开始批量出货；协作机器人单台价值较低，且价格下降明显，用户 导入门槛较低；下游市场教育程度强化，客户认可度提高。
2021H1 内资品牌出货量占比创历史新高，工业机器人国产化势不可挡。国内多关节机器人市场存在三类竞 争者：第一类，“四大家族”，产品技术、性能优势明显，市占率为 50%-60%，其产品多应用于汽车、3C 行业等 高端应用领域。第二类，川崎、那智不二越、电装等外资二线品牌，产品性能、价格介于四大家族和国产品牌 之间，市占率约为 20%。第三类，国产品牌，市占率普遍较小，但近年来明显提升。
国内工业机器人产量的增长带动工业机器人控制器需求量的增长。工业机器人控制器是机器人控制系统的 核心大脑，更是决定机器人功能和性能的主要因素，其主要任务是控制工业机器人在工作空间中的运动位置、 姿态和轨迹、操作顺序及动作的时间等。控制器主要包括硬件和软件两部分：硬件部分是工业控制板卡，包括 主控单元和部分信号处理电路；软件部分主要是控制算法、二次扩展开发等。一般来讲，每台多轴机器人由一 套控制系统控制，也意味着控制器性能要求越高。
目前，主流机器人厂商的控制器均在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发而来，各品牌机器人 基本上都匹配有自己的控制系统。因此控制器的市场份额基本和机器人保持一致。国产品牌埃斯顿等企业在硬 件部分已经基本可以满足需求，只是在软件部分的控制算法、二次开发方面等与国外品牌仍有一定差距。
减速器是技术壁垒最高的工业机器人关键零部件，按结构不同可以分为五类谐波齿轮减速器、摆线针轮行 星减速器、RV 减速器、精密行星减速器和滤波齿轮减速器。在精度、扭矩、刚度、传送效率等衡量减速器的各 个性能指标上，它们各有不同。其中，RV 减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器，谐波传动减 速器主要安装在小臂、腕部或手部等轻负载位置，而 RV 减速器主要安装在机座、大臂、肩膀等重负载位置。
5.3 工控：短期增速有所放缓，长期成长和国产化趋势不改
5.3.1 整体：市场规模增速有所放缓
中国工业自动化整体市场规模处于上升通道，2021 Q3 边际增速有所放缓。根据 MIR 睿工业的研究，伴随 着我国制造业产业升级和招工难、招工贵的情况持续，自动化设备替代人工的需求将继续增长，2016-2020 年， 我国工业自动化整体市场规模由 2055 亿元增长至 2502 亿元，除 2019 年由于中美贸易摩擦和“实体清单”等因 素影响略有下降-0.72%以外，其余年份基本保持稳定增长，处于上升通道。
OEM 型工业自动化近期表现相对较好。工业自动化根据下游行业可分为 OEM 型和项目型。OEM 型市场 是批量化供应，主要针对设备制造，在工业自动化整体市场规模中占比接近 40%，代表性下游行业包括行业如 机床、3C 电子、电梯、纺织等；项目型市场是指工程整体自动化系统的设计和实施，在工业自动化整体市场规 模中占比接近 60%，代表性下游行业包括市政及公共设施、化工、电力、石化。2021 年前三季度，不同类型的 工业自动化市场规模增速均呈下滑态势，具体来看，OEM 型和项目型工业自动化市场规模 2021Q3 增速分别为21.18%、1.50%，较 Q1 分别减少 32.19、32.49 个 pct；
展望未来，在严格落实碳达峰、碳中和的政策背景下，冶金、化工、石化等高耗能流程行业有望采取更具 有实质性措施加码节能降耗的投资与改造，推进工业低碳化、循环化和集约化，提高制造业资源利用效率，带 来广阔的工业自动化市场空间：国家将积极推行强化产品全生命周期绿色管理，构建高效、清洁、低碳、循 环的绿色制造体系；工业过程温室气体排放将面临严格考核，高耗能工业企业需要通过原料替代、改善生产 工艺、改进设备使用等措施减少工业过程温室气体排放；重点节能低碳技术将享受更多政策红利，先进适用 的节能新技术、新装备、新工艺将逐步推广；落后产能、过剩产能将逐步被替换和淘汰，产业集约化经营带 来工业自动化行业更高的技术要求和更广阔的发展空间。
5.3.2 变频器：市场规模增速下降明显，国产化稳步推进
国内变频器市场整体保持稳定增长，低压变频器增速相对较快。2008-2020 年，我国变频器行业市场规模 由 170.0 亿元增长至 301.4 亿元，CAGR 为 4.89%，保持稳定增长。低压变频器市场规模由 212.74 亿元增长至 254.83 亿元，CAGR 为 6.41%，近年来在整体变频器市场规 模中占比约为 85%。
中高压变频器市场规模由 49.1 亿元下降至 46.6 亿元，主要由于 2012-2016 传统重工业行业产业结构进 入调整期，中高压变频器市场在这一时期低位运行，市场规模有所萎缩。2017 年以后重回增长态势， 主要由于中国产业升级持续推进，传统产业投资结构不断优化，主流市场改造项目增多，带来生产工 艺和节能改造需求。近年来，中高压变频器在整体市场规模中占比约为 15%。
2021Q1-3 低压变频器市场规模同比增速下降明显。2021 年，Q1 低压变频器由于基数较低且下游需求整体 较为景气，呈现较快增速；Q2、Q3 由于印刷、工程机械、汽车、电力等行业需求减缓，国内低压变频器市场 规模边际增速下降明显。
低压变频器市场中，内资品牌占有率不断提升，汇川技术是其中代表。在国内低压变频器市场中，ABB、 西门子、施耐德、安川等国际龙头企业凭借品牌和技术优势占据主要市场份额，但是内资品牌通过技术追赶和 价格优势市场份额不断提升，由 2008 年的 1894%提升至 2020 年的 45.55%，增长了 26.61 个 pct，且近年来维持 增长态势。以内资品牌的领头羊汇川为例，2008 -2020 年，汇川技术在低压变频器市场的占有率由 1.8%增长至 12.09%，提高了 10.29 个 pct。
中高压变频器领域中，内资厂商已经排名靠前。与低压变频器相比，中高压变频器结构更为复杂、非标定 制水平要求较高。因此，尽管西门子、ABB、东芝三菱等外资品牌依靠长时间深耕和先进技术仍占据一定市场 份额，但是等内资厂商凭借更快的响应速度和定制化水平，市场占有率较已经接近 70%。2020 年，合康新能、 汇川技术、智光电气、荣信汇科电气和市场份额分别为 11.37%、9.31%、6.16%和 6.07%，排名分别为第一、第 四、第七和第八。
5.3.3 伺服系统：需求仍然良好但边际增速放缓，国内多家企业崛起
2020 年伺服系统市场规模恢复增长，2021Q3 通用伺服系统依然景气，但是增速略有放缓。从市场整体规 模来看，受下游需求影响，国内伺服系统市场规模在经历 2015-2017 年 CAGR 为 21.95%的高增长后，2017-2019 年回落至-0.69%。
具体来看，2015年由于下游市场去产能、产业结构调整的影响，伺服系统市场规模有所萎缩； 2016-2017 年 3C 等新兴制造业快速发展，伺服市场规模由 135.43 亿元提升至 174.56 亿元；2018 年机床、电子 等行业增速放缓，伺服系统市场整体保持稳定；2019 年受贸易摩擦影响，伺服系统市场规模同比下滑 5.80%。 2020 年，疫情造成国外制造业低迷，国内则在一季度疫情后承接全球生产需求，制造业进入景气状态，而伺服 系统市场规模受宏观经济影响较为明显，2020年市场规模达到 201.68 亿元，同比增长 17.16%。从市场结构来 看，我国伺服市场中，通用伺服市场规模占比约为 80%，专用伺服市场规模约为 20%，近年来基本保持稳定。
从通用伺服市场的竞争格局来看，汇川为代表的国产厂商逐步赶上。市场竞争格局方面，外资品牌厂商凭 借品牌与技术优势依然占据了我国 60%-70%的市场份额，并且占据了主要的中高端市场（高速、高精度定位、 精密加工等应用场合），但国产品牌份额在不断提升。以汇川技术为例，作为伺服系统国产化的代表，汇川技术 市占率自 2008 年来大幅提升：2008 年，该公司在国内通用伺服系统的市场份额仅有 0.1%；2020 年，汇川技术 在通用伺服市场的占有率达到 11.07%，较 2008 年提高了 11.06 个 pct；2021 年前三季度，汇川技术市场在通用 伺服市场的占有率进一步提升至 16.98%。
5.3.4 控制&显示：各品类国产化持续推进
2020 年，我国 PLC 产品市场规模稳步增长，小型 PLC 占比约 50%。PLC 是一种以微处理器为基础，集合 了计算机技术、自动控制技术和通讯技术的数字运算操作电子系统，能够实现工业自动化控制中的逻辑控制、 过程控制、顺序控制、数据处理、通信联网等功能。2006-2020 年，中国 PLC 市场规模由 44.3 亿元增长至 130.0 亿元，CAGR 达到 7.99%，其中小型 PLC 占比稳定在 50%左右。
内资厂商在中小型 PLC 市场中的份额明显增长，而中大型 PLC 国产化进展较慢。根据 MIR 睿工业披露的 数据，2020 年小型 PLC 市场中，西门子、三菱、台达仍然占据前三的份额，分别为 37.12%、13.09%、9.68%， 较 2019 年下降了 0.98、1.52、0.43%个 pct。内资厂商中，信捷电气、汇川技术 2020 年市场份额分别为 7.73%、 5.33%，较 2019 年分别增长了 2.05、2.32 个 pct。而中大型 PLC 市场中，主要由外资厂商占据主要市场份额， 2020 年国产化率提升幅度较小。
HMI 市场规模增长，国产厂商市场份额提升。HMI 是连接可编程序控制器、变频器、直流调速器、仪表等 工业控制设备，利用显示屏显示，通过输入单元（如触摸屏、键盘、鼠标等）写入工作参数或输入操作命令， 实现人与机器信息交互的数字设备。2017-2020 年，中国 HMI 市场规模由 33.15 亿元增长至 40.70 亿元，CAGR 为 7.08%。从市场竞争格局来看，国产 HMI 品牌市场占有率呈增长态势，2020 年威纶通、昆仑通态、信捷电气 市占率分别为 17.67%、11.97%、4.67%，较 2017 年增长了 1.71、1.65、1.32 个 pct。
5.4 机床行业：行业挑战期考验民营机床厂自身实力，火炼真金方显投资价值
5.4.1 月度数据同比放缓，订单交付期业绩有保证
制造业投资存在较为明显的库存周期，回顾 2020 年之前的几轮库存周期，一轮完整的库存周期通常在 40 个月左右，从周期高点到周期低点的时间通常在 12-20 个月左右。本轮库存周期向上始自疫情后 2020 年 4 月份， 高点出现在今年 6 月份，持续时间达 14 个月，判断当下已处于向上周期的后段。但本次库存周期受海外疫情的 扰动，呈现出爆发性强、持续性久、需求以高端机型为主的特征，超出了常规分析范式，持续性可能略好于以 往几轮库存周期。
展望四季度及明年，制造业固定资产投资落累计同比仍有望保持正增长，但会受到扰动因素影响，机床行业整体谨慎乐观。2020 年下半年以来，原材料价格一路上涨，全球芯片因为产能受天灾人祸影响、需求受应用 领域更多影响出现短缺且价格暴涨，导致制造业成本普遍上行，且部分高端制造企业交付出现延期，反过来影 响制造业固定资产投资增速近期出现回落。短期来看，制造业固定资产投资增速边际有所回落。
机床产量累计同比高增，单月增长放缓。2021 年前三季度，受益于国内制造业投资高景气，机床销售火爆。 2021 年前 9 个月中国金属切削机床累计产量为 50.1 万台，同比+38.40%；其中 9 月单月中国金属切削机床当月 产量为 4.8 万台，当月同比+2.1%。2021 年前 9 个月中国金属成形机床累计产量为 15.7 万台，同比+6.8%；其中 9 月当月中国金属成形机床当月产量为 1.9 万台，当月同比+0.0%。
5.4.2 政策预期叠加格局优化带来投资价值
2021 年 8 月 19 日，国资委召开扩大会议，会议上强调：要把科技创新摆在更加突出的位置，推动中央企 业主动融入国家基础研究、应用基础研究创新体系，针对工业母机、高端芯片、新材料、新能源汽车等领域加 强关键核心技术攻关。国资委会议中将工业母机位于首位，排序在高端芯片、新材料、新能源汽车之前，体现 出其重要地位。
民营机床企业凭借对市场的敏锐度，持续加大研发投入，企业实力持续上升。随着十八罗汉的落幕，国有 机床企业在国内机床市场中的份额不断降低，选取国内 3 家上市的国营金属切削机床企业的机床相关业务营业 收入与金属切削机床整体消费量对比可以发现，2014 年以后，3 家国有机床企业的机床相关业务收入占比由 2015 年的 6.86%降低至 2020 年的 4.36%，降低了 2.5pct。主要民营上市机床企业金切机床类业务收入占金切机床消 费额比重也呈上升态势，由 2016 年的 3.50%提升至 2020 年的 6.93%。在本轮制造业投资长景气周期 中，民营企业有望承担提高国产数控机床在中高端领域的份额的重任，逐步实现进口替代。
综合来看，本轮制造业投资有别于以往，大型企业是主角，高技术是核心，反映了制造业竞争格局持续优 化，产业持续升级。能够生产更高性能、更精密部件的高端机床厂商在本轮制造业投资中将更加明显受益。金 属切削机床的数控化率呈现不断增长的态势。我国金属切削机床的数控化率呈现不断增长的态势，2019 年下半 年来，金属切削机床数控化率呈现加速提升态势，由 2019 年底的 38.8%迅速增长至 2021 年 8 月底的 47.25%。 2020 年，由于金属切削机床整体收入规模和产量双双上涨且产量增速更快的情况下，金属切削机床均价达到 24.36 万元/台，较 2019 年略有下降但是整体上不改波动上升趋势。
5.5 激光行业：国产化率迅速提升，关注激光新应用
5.5.1 价格战助力市场出清，盈利能力备受考验
2021 年初至今，据我们产业链跟踪，光纤激光器价格持续下降，各功率段综合价格降幅达 50%。其中高功 率光纤激光器降价幅度大于中低功率光纤激光器。上半年的降价主要由锐科主动发起，创鑫激光保持跟随，二 线激光器厂商有掉队的迹象，光纤激光器环节竞争格局优化在即。
在追赶国际龙头的过程中，国产激光器厂商经历了价格战的阵痛，光纤激光器的最新价格仅为 2018 年初的 5%，包括锐科在内的国内激光器厂商毛利率均有不同程度的大幅下滑。在 2020 年疫情后供不应求的背景下， 价格战有所趋缓，锐科毛利率在 2021Q1 一度大幅修复，但今年二季度以来，伴随着原材料涨价、双控政策导 致的下游需求放缓，叠加锐科产能释放，价格战有重燃的迹象。光纤激光器龙头锐科激光毛利率开始逐季下行。
5.5.2 激光行业市场规模稳定增长，国产化率迅速提升
2020 年中国激光设备市场销售总收入 692 亿元，同比增长 5.2%， 2015~2020 年 CAGR 达 15%。其中工业激光设备 2020 年实现销售收入 432.1 亿元，同比增长 11.8%。 2020 年，中国光纤激光器市场销售总额超过 94.2 亿元，同比增长 14%，2015~2020 年 CAGR 达 18.3%。考 虑到价格大幅下降，若以销量计，过去三年复合增速接近 40%。
其中，国产光纤激光器市占率三年间由不足 40%提升至接近 60%。2017~2020 年三年间，IPG 市占率由 2017 年的53%大幅下滑19 pct至34.6%，锐科市占率翻倍至24.4%，第三名创鑫激光市占率同样大幅提高6 pct至16.6%， 市占率在 2%以上的还有杰普特、飞博激光、GW 光惠激光等。国产光纤激光器在锐科激光带领下，打破了技术 垄断，发挥中国制造业优势，迅速降低成本，从而实现了对进口光纤激光器的替代，从技术和市场两方面摆脱 了进口依赖。
6.检测服务：双碳目标下，第三方检测机构大有可为
6.1 双碳目标亟待标准升级，碳中和带来全新市场
实现碳中和离不开第三方机构的参与。中国“30·60”碳中和目标的提出，势必将促进众多行业制定低碳 产品和服务的政策，加大了对低碳、绿色技术和服务的需求。第三方在碳交易市场中提供技术支持，其中，碳 排放报告、碳交易计算，企业监督服务等环节蕴藏着巨大的市场空间。碳中和对第三方的影响主要体现在数据 规范和市场机遇，企业规范化要求的调整将带动整个产业链，目前国家已下放碳排放权第三方资质，检测行业 为了达到减排目标正在不断引进新技术、新设备和新管理模式，未来有望延伸出全新业务。（报告来源：未来智库）
2021 年 6 月，中国计量科学研究院、中国标准化研究院、中国合格评定国家认可中心共同发布《计量、标 准、认可携手支撑碳达峰、碳中和目标共同宣言》。其中，中国计量科学研究院将进一步发挥计量技术引领作用， 通过攻克碳计量技术难关，实现各领域碳减排、碳中和关键量值可测、可溯源，为绿色低碳和能源转型等科学 研究、技术创新和成果应用提供计量基础支撑，为碳核算、碳交易数据准确可信提供计量保证，助力实现“碳 达峰、碳中和”目标。
中国标准化研究院将全力支撑国家“碳达峰、碳中和”标准体系构建，积极推动相关标准研制实施，加强国际合作，主动参与国际规则标准制定，为标准化促进资源高效利用、节能降碳减排，引领 绿色消费、低碳生活贡献力量。中国合格评定国家认可委员会将进一步发挥传递质量信任作用，加强碳核查认证认可关键技术攻关，提升检验检测、校准、认证、审定核查在绿色低碳、节能减排、能源管理等领域的技术 支撑作用，为“碳达峰、碳中和”目标贡献认可力量。
目前检测机构中，碳中和相关检测业务布局较早的机构主要是华测检测和国检集团，谱尼测试、广电计量 也在迅速推出相关计量、检测、认证服务。
6.2 市场开放与标准升级推动行业长期成长
从整体指标来看，我国检测服务行业快速壮大。2020 年，我国检测服务行业收入为 3585.92 亿元，同比增 长 11.2%，增速同比放缓主要是受疫情影响；检测机构数量为 48919 家，同比增长 11.1%；从业人员数量为 141.2 万人，同比增长 9.9%，设备保有量为 808 万台，同比增长 13.7%。
市场端，我国各类产品标准体系不断完善，推动检测需求增长与难度升级。随着人民对产品质量的要求的 提升以及产业标准的升级，我国的产品标准体系在广度和深度上快速发展。在广度上，项目不断丰富，2000-2009 年中国国家标准有 7794 类，2010-2019 年我国标准有 13023 类，数量上大幅提高。在深度上，各项检测标准不 断升级，对于检测指标要求更加严格。随着中国检测标准与国际标准的接轨，标准将逐步提升，提高对检测技 术的要求。
政策端，我国检测服务市场不断开放，推动行业发展。在放管服的大背景下，2014 年国务院提出有序开放 检验检测认证市场，打破部门垄断和行业壁垒，鼓励和支持社会力量开展检验检测认证业务。2017 年国务院首 次将检验检测服务业列入我国重点发展的战略性新兴行业。近年来，行业受到的重视与支持力度空前，我国第 三方民营检测服务行业迎来了黄金发展时期。
6.3 头部企业成长速度更快，强者恒强
从收入规模来看，头部企业成长速度更快。近年来，规模以上的检验检测机构逐年增加，2020 年全国规模 以上（年收入 1000 万元以上）检验检测机构数量 6414 家，营业收入达到 2774.13 亿元，规模以上检验检测机 构数量仅占全行业的 13.1%，但营业收入占比达到 77.4%。相较 2013 年规模以上检验检测机构数量占全行业的 11%，营业收入占比 69.8%而言，集约化发展取得一定的成效。
行业集约化趋势明显，头部企业强者恒强。大型检测公司在设备、人员、研发能力、信息化管理能力的方 面具有较强优势。首先，对于检测服务企业来说，实验室投入初期，资产投入、资质获取、人员培训需要刚性 投入，而此时业务量不足使得新建实验室往往会处于亏损状态。其次，检测机构的检测报告具有社会公信力， 其检测的稳定性和可靠性是客户长期考虑因素，软硬件差距使得小型检测机构检测报告的稳定性和可靠性不能 得到保证，同时小型检测机构不断出现的信用问题使得其竞争力逐渐下降。最后，检测指标的提升加大了检测 难度，团体标准和企业标准的增加，对检测机构的定制化能力要求提升。
因此，我们认为大型检测机构优势十分明显，随着行业整合不断推进，大型企业有望充分收益：检测指 标的提升加大了检测难度；随着团体标准和企业标准的丰富，标准的多样性增加，对检测机构的定制化能力 要求提升；检测机构的检测报告具有社会公信力，其检测的稳定性和可靠性是客户长期考虑因素，软硬件差 距使得小型检测机构检测报告的稳定性和可靠性不能得到保证，同时小型检测机构不断出现的信用问题使得其 竞争力逐渐下降。
7.通用基础件：“专精特新”排头兵，头部集中格局向好
7.1 通用基础件为“专精特新”排头兵
通用基础件主要包括钢铁铸件、锻件等初级产品；以及轴承、齿轮、紧固件、密封件等基础零部件。通用 基础件广泛服务于航空航天、交通运输、石油化工、轻工纺织等行业。2021 年 Q1~Q3，国内机械基础件行业累 计实现收入同比增速 21.16%，利润总额同比增速 19.12%，增幅较 2021 年年初有所收窄。
“大行业小公司”，“专精特新”排头兵。通用基础件为制造业基础工业，国内目前处于“大而不强”的发 展阶段，除个别细分行业外，整体呈现较为分散的行业格局。2021 年 6 月，工信部联合六部门发布《加快培育 发展制造业优质企业的指导意见》，提出健全梯度培育工作机制，引导“专精特新”中小企业成长为国内市场领 先的“小巨人”企业，聚焦重点行业和领域引导“小巨人”等各类企业成长为国际市场领先的单项冠军企业， 引导大企业集团发展成为具有生态主导力、国际竞争力的领航企业。力争到 2025 年，梯度培育格局基本成型， 发展形成万家“小巨人”企业、千家单项冠军企业和一大批领航企业。
7.2 传动件：千亿市场待开拓，寻找其中阿尔法属性标的
减速机在原动机与工作机或者执行机构之间起到匹配转速与传递转矩的作用，用于降低转速、增加扭矩。 减速机下游包括环保、建筑、电力、化工、食品、物流、塑料、橡胶、矿山、冶金、石油、水泥、船舶、水利、 纺织、印染、饲料、制药等。其中，通用减速机市场分散，产品多为中小型，具有模块化特征；专用减速机一 般在某一类应用场景专属使用，以非标产品为多，产品相较于通用类更为大型化；精密减速机回程间隙小、精 度高、稳定性高。传动件行业景气度与工业企业利润具有较高相关性。
千亿市场潜力大，头部公司加速成长。国内减速机行业整体空间预计在 1,300 亿元左右，2020 年行业累计 销量达到 916.68 万台，同比增长 7.63%。2021 年前三季度，国内减速机行业累计销量 893.36 万台，同比增长 27.26%。国内减速机行业格局较为分散，头部企业有望在未来 3~5 年间实现行业格局的重塑。
8.节能降碳设备：高耗能行业节能势在必行，或迎来发展大潮
8.1 高耗能行业节能降碳为重点，政策规划清晰
8.1.1 节能优先为政策大方针，高耗能行业节能降碳成为重点
我国产业结构偏重、能源结构偏煤。从能源利用角度来看，我国非化石能源比重为 15.9%，煤炭消费比重 为 56.8%，高于世界平均水平 30 个百分点。我国单位 GDP 能耗远高于发达国家。2020 年我国单位 GDP 能源 消耗 410 克标煤/美元，是世界平均水平的 1.7 倍，是发达国家平均水平的 2.9 倍。
碳达峰碳中过程中，“节能优先”为指导原则。《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作 的意见》指出，实现碳达峰、碳中和目标，要坚持“全国统筹、节约优先、双轮驱动、内外畅通、防范风险” 原则。节约优先是指把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，持续降低单位产出能源资源消耗和碳排放， 提高投入产出效率，倡导简约适度、绿色低碳生活方式，从源头和入口形成有效的碳排放控制阀门。
8.1.2 政策指引性强，高耗能行业节能降碳有迹可循
政策对于高耗能行业明确制定节能目标：2021 年 11 月 15 日国家发展改革委等 5 部门印发关于发布《高耗 能行业重点领域能效标杆水平和基准水平（2021 年版）》的通知，通知列明了 5 大类、10 中类 20 小类高耗能行 业重点领域能效基准和标准水平，旨在有序做好高耗能行业节能降碳技术改造。高耗能行业重点领域包括原油 加工及石油制品制造、炼焦、煤制液体燃料生产、无机碱制造、磷肥制造，水泥制造、平板玻璃制造、建筑陶 瓷制品制造、卫生陶瓷制品制造、炼铁、炼钢、铁合金冶炼、铜冶炼、铅锌冶炼等 20 个行业小类
对拟建、在建项目：应对照能效标杆水平建设实施，推动能效水平应提尽提，力争全面达到标杆水平。对 能效低于本行业基准水平的存量项目，合理设置政策实施过渡期，引导企业有序开展节能降碳技术改造，提高 生产运行能效，坚决依法依规淘汰落后产能、落后工艺、落后产品。加强绿色低碳工艺技术装备推广应用，促 进形成强大国内市场。
对存量项目：对需开展技术改造的项目，各地要明确改造升级和淘汰时限（一般不超过 3 年）以及年度改 造淘汰计划，在规定时限内将能效改造升级到基准水平以上，力争达到能效标杆水平；对于不能按期改造完毕 的项目进行淘汰。坚决遏制高耗能项目不合理用能，对于能效低于行业基准水平且未能按期改造升级的项目， 限制用能。
8.2 节能降碳赛道投资机会展望
8.2.1 关注国家重点推荐的节能降碳装备以及技术
我国工业节能降碳四大方向仍是投资主线。目前从具体措施来看，我国工业节能降碳主要通过传统工业领 域系统改造、高耗能通用设备改造、余热余压高效回收利用、碳封存与捕捉等措施来实现节能降碳。
重点关注国家重点推荐的节能装备以及技术。工业和信息化部连续 5 年遴选发布工业节能技术装备、“能效 之星”产品等推荐目录，积极推广应用先进节能技术、装备和产品，加快节能提效步伐，取得了积极成效。《目 录》遴选 223 项节能技术，主要应用于钢铁、石化、化工、有色金属、建材、机械、电子等行业。另外，工业 和信息化部发布《目录》技术应用指南与典型案例，加强供需对接，扩大推广范围。调研显示，发布的 223 项 节能技术，推广率低于 5%的由 144 项减少至 23 项，推广率在 5%-10%的由 51 项提高至 57 项，推广率在 10%-20% 的由 28 项提高至 76 项，推广率大于 20%的达到 67 项。钢铁行业高炉鼓风能量回收技术推广比例由不足 10% 提升至 30%，可实现年节能量 150 万吨标准煤。（报告来源：未来智库）
8.2.2 煤电改造升级拉开序幕
8.2.2.1 我国政策支持煤电机组改造升级
目前我国发电和供热行业二氧化碳排放量占全国排放量的比重超过 40%，推进煤电机组节能降耗以及灵活 性改造是提高能源利用效率的有效手段，对实现电力行业碳排放达峰，乃至全国碳达峰、碳中和目标具有重要 意义。根据 2021 年 11 月 3 日的《全国煤电机组改造升级实施方案》，我国煤电改造主要有以下几方面：
节煤降耗改造：对供电煤耗在 300 克标准煤/千瓦时以上的煤电机组，应加快创造条件实施节能改造，对 无法改造的机组逐步淘汰关停，并视情况将具备条件的转为应急备用电源。“十四五”期间改造规模不低于 3.5 亿千瓦。
供热改造：鼓励现有燃煤发电机组替代供热，积极关停采暖和工业供汽小锅炉，对具备供热条件的纯凝 机组开展供热改造，在落实热负荷需求的前提下，“十四五”期间改造规模力争达到 5000 万千瓦。
灵活性改造：存量煤电机组灵活性改造应改尽改，“十四五”期间完成 2 亿千瓦，增加系统调节能力 3000—4000 万千瓦，促进清洁能源消纳。“十四五”期间，实现煤电机组灵活制造规模 1.5 亿千瓦。
8.2.2.2 煤电灵活性改造百亿市场空间打开
煤电系统调峰问题、平衡调节能力提升问题将贯穿“十四五”期间。我国电源结构以煤电为主，占全国电 源装机比重达到 67%，但调峰能力普遍只有 50%左右。其中，“三北”地区供热机组占有很大比重，10 个省区 超过 40%，供热期调峰能力仅为 20%左右。“十四五”期间，我国新能源发展仍然维持高速，年均增长规模可能 超过 1.2 万 kW。新能源消纳压力仍然明显，一些研究表明，到 2030 年，我国火电的最小出力均值应从目前的 60%降低至 30%左右。
煤电灵活性改造将带来上百亿的设备市场空间。 我国完成多个煤电灵活性改造试点。截至 2019 年，我国已完成火电灵活性改造容量约 0.5775 亿 kW，全国 火电装机容量约 12.45 亿 kw。火电灵活性改造的深度和广度有待进一步提高。
8.2.3 碳捕捉作为重要降碳工具，迎来发展大潮
实现降低碳排放主要有两个路径：一是使用清洁能源并节能降碳；二是进行二氧化碳捕集利用与封存(简称 CCUS，即将 CO2 从工业过程、能源利用或大气中分离出来，直接加以利用或注入地层以实现 CO2 永久减排的 过程）。 二氧化碳捕集利用与封存的重要性主要体现在三个方面：化石能源在中国能源消费中比重仍高，CCUS 是化石能源低碳利用的唯一技术选择；为保持电力系统安全稳定，火电加装 CCUS 是具有竞争力的重要技术 手段；钢铁、水泥等行业未来仍将难以减排，CCUS 是为数不多的可行技术方案。
我国已开展多个 CCUS 示范项目。例如，国家能源集团鄂尔多斯 CCS 示范项目已成功开展了 10 万吨/年规 模的 CCS 全流程示范。中石油吉林油田 EOR 项目（EOR 是 Enhanced Oil Recovery 的缩写，即强化采油）是全 球正在运行的 21 个大型 CCUS 项目之一，是亚洲最大的 EOR 项目，累计注入 CO2 超过 200 万吨。国家能源集 团国华锦界电厂 15 万吨/年燃烧后 CO2 捕集与封存全流程示范项目在 2021 年 6 月正式投产，目前是中国最大的 燃煤电厂 CCUS 示范项目。2021 年 7 月，中石化正式启动建设我国首个百万吨级 CCUS 项目（齐鲁石化-胜利 油田 CCUS 项目）。
9.工程机械：国内关注结构性机会，海外持续高增长
9.1 回顾年内挖机销量：国内前高后低，海外持续放量
2021 年 10 月挖机行业销量为 18964 台，同比下滑 30.61%。其中，国内销量为 12608 台，同比下滑 47.23%； 出口销量为 6356 台，同比增长 84.82% 我们预计 2021 年全年挖机销量约为 32 万台左右，同比下滑 2%左右。其中，国内销量约为 25.2 万台左右， 同比下滑 14%左右；出口销量 6.7 万台左右，同比增长 92%左右。
回顾年内国内挖机销量，明显呈现出前高后低的特点，我们复盘如下：
自 2020 年下半年开始，在后疫情经济刺激政策下，基建和房地产一路走高。社会工程量迅速增加，与存量 工程机械之间的缺口加大，拉动工程机械新增销量一路向上，直至 2021 年 3 月，挖机单月销量达到 7.9 万台， 同比增长 59.96%。
随后，一系列房地产调控政策，抑制了房地产工程量。2021 年 3 月 5 日，全国两会《政府工作报告》指出， 要坚持房子是用来住的、不是用来炒的定位。3 月 26 日，银保监、住建部、央行联合印发《关于防止经营用途 贷款违规流入房地产领域的通知》，全面收紧经营贷监管，强化贷前、贷中贷后、银行内部、中介机构等多领域 管理，严防经营用途贷款违规流入房地产领域。6 月 10 日，银保监会主席郭树清发言警告“押注房价永远不会 下跌的人最终会付出沉重代价”。
受到材料涨价和资金面紧缺的影响，基建工程量也下降。一方面，2021 年 5 月，螺纹钢价格上涨至 6345 元/吨，涨幅达到 46%。伴随着原材料价格的上涨，施工企业成本过高，部分项目开始受到延迟或者抑制。另一 方面，专项债下放不及预期，基建工程资金面偏紧。2021 年 1-5 月地方政府专项债共发行 5840 亿元，同比下降 72.9%。另外，2021 年我国雨季较多，尤其在河南等区域，影响了项目的正常开工。而且国内反复的疫情也对 部分工程项目造成了影响。
在房地产和基建工程量同步向下的趋势下，工程机械国内销量出现负增长。自 2021 年 5 月起，国内挖机新 增销量开始下滑。而市场寄予希望的专项债释放，一方面释放节奏频频低于预期，另一方面资金传导到工程端 也需要一定时间，因此基建端也并未有明显的改善。2021 年下半年，国内工程机械市场并未看到明显的回暖和 翘尾效应。
9.2 展望明年：寻找结构性机会，偏基建、重出口、关注企业长期竞争力
重视基建逆周期调节带来的相关机会
首先，2021 年整体释放的地方政府专项债规模较高，但是主要集中于下半年释放，未明显拉动年内基建工 程。我们认为，随着专项债资金传递到工程端，2022 年基建有望迎来一波复苏。其次，在节能、环保压力下， 经济下行压力加大，2022 年或进一步加强逆周期经济调节政策，利好基建发展。从工程机械销量来看，2021 年 上半年基数较高，2022 年上半年数据大概率负增长，但是在基建的拉动下，下半年或有望迎来同比的拐点。
重视工程机械出口市场
2021 年将是海外工程机械新一轮复苏起点。以美国为例，其国内工程机械需求增速和 GDP 增速走势基本 同步。1982 年以来，美国经历了四轮 GDP 周期：1982-1991 年、1991-2001 年、2001-2009 年、2009-2020 年， 前三轮分别持续了 9 年、10 年、8 年、11 年。2021 年美国 GDP 将确定性复苏，美国工程机械需求将同步于 GDP 增长，且增速弹性更大，开启上行周期。
关注企业长期竞争力的提升
国内工程机械龙头转型升级，竞争力显著增强。据全球工程机械 50 强峰会组委会 2021 年最新发布榜单， 徐工、三一、中联在全球工程机械企业中已分别位列三、四、五名，其产品质量已与国外巨头无异，产品性比 价和服务优势明显。此外，国内龙头企业正通过电动化、数字化、智能化等方面变革进一步增强竞争力，凭借 日益完善的海外渠道布局突破全球市场，未来问鼎全球可期。
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