从突破到进口替代长周期视角下的机器换人

1、一、剪刀叉效应，机器换人箭在弦上（一）迈向深度老龄化社会，机器换人箭在弦上国务院于5月11日发布第七次全国人口普查。根据调查结果，2020年我国总人口为 14.12亿人，相比2010年的第六次人口普查增长5.38%，年平均增长率为0.53%，人口增速在放缓。根据统计局数据，2000-2010年平均增长率0.57%，近10年增速比 2000-2010年低0.04 pct，人口红利正在减弱。图 1：我国人口（万人）及增速总人口年均增长率160,000140,000120,000100,00080,00060,00040,00020,000019531964198219902000201020203

2、.0%2.51%1.53%1.56%1.17%0.54%0.58%2.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%数据来源：国家统计局，相比人口总量，我们更关注人口结构的变化。第七次人口普查中，15-59岁人口为 89438万人，占63.35%；60岁及以上人口26402万人，占18.70%，与2010年相比，分别下降6.79 pct、上升5.44 pct。其中65岁及以上占13.50%，趋近深度老龄化社会（占比标准14%）。曾经我国制造业凭借人口红利实现了跨越式发展，但当前适龄劳动力人口比例大幅下降，叠加劳动力成本上行的剪刀叉效应，机器换人有望加速。图 2：我国老龄化比例0-14岁60岁及以

3、上65岁及以上20%18%16%14%12%10%8%2011201220132014201520162017201820192020数据来源：国家统计局，表 1：人口普查主要数据统计人口普查总人口男性占比女性占比0-14 岁占比15-64 岁占比65岁及以上城镇化率第一次：1953 年59,435.0051.82%48.18%36.29%59.31%4.43%第二次：1964 年69,458.0051.33%48.67%40.70%55.75%3.57%第三次：1982 年100,818.0051.52%48.48%33.59%61.50%4.91%第四次：1990 年113,368.005

4、1.60%48.40%27.69%66.74%5.57%第五次：2000 年126,583.0051.63%48.37%22.89%70.15%6.96%36.20%第六次：2010 年133,972.0051.27%48.73%16.60%74.53%8.87%49.70%第七次：2020 年141,178.0051.24%48.76%17.95%68.55%13.50%63.89%数据来源：国家统计局，（二）效率升级，中国制造业潜力空间巨大制造业高质量发展将围绕效率升级展开，其核心就是自动化装备的普及与改造。当前我国制造业生产效率与制造强国差距还较大。从人均产值看，根据国家统计局的数据，2

5、020年我国制造业人均产值为144万元/人，同期美国和韩国分别为325、269万元/人，效率升级将是长期趋势，图 3：各国制造业人均产值对比（万元/人）日本中国美国韩国325269144350300250200150100500201520162017201820192020数据来源：Wind，我国存量机器人密度较低，自动化改造潜力巨大。从保有量来看，根据IFR的数据，2019年我国工业机器人密度为187台/万人，同期新加坡、韩国、日本分别为918、855、364台/万人。我们进一步将机器人数据拆分为汽车行业与非汽车行业（使用2017年的数据，主要在于2018年及之后不再公布汽车行业的使用密度

6、）。根据IFR的数据，2017年主要国家的汽车行业机器人密度大部分在1100-1200台/万人，中国汽车行业工业机器人密度为539台/万人，汽车产业从业人员占比（10.0%）属于较高的水平，仅次于德国、瑞典；非汽车行业为48台/万人，自动化装备主要集中于汽车行业，非汽车领域渗透率提升潜力较大。考虑到中国制造业的生产效率、自动化设备使用密度与主要国家的差距依然较大，我们认为工业自动化长周期视角下需求将持续向好，自动化装备的需求增长点有望从汽车、3C等成熟领域，向低渗透率的领域扩散，如新能源、食品、医药等。表 2：2017年全球各国及地区工业机器人密度（台/万人）2017 年汽车行业机器人密度非汽

7、车行业机器人密度汽车行业从业人员占比韩国23455339.3%日本11582258.9%德国116219113.5%瑞典69518011.7%美国12001177.7%中国台湾9401644.3%意大利7531605.1%法国1156894.5%英国651427.1%中国大陆5394810.0%数据来源：IFR，图 4：2019年全球工业机器人密度（台/万人）10009008007006005004003002001000新加坡韩国日本德国美国中国亚洲欧洲全球美洲数据来源：IFR，工业自动化作为产业升级的主要方式，其发展路径一般是在经营状况相对良好的企业中率先引入，体现在商业竞争中就是企业的经

8、营规模或市场地位。我们梳理了工程机械和家电制造业的人均产值和营业收入，可以发现，营业规模更大的企业其生产效率相对更高。例如家电制造业中，美的集团、海尔智家、格力电器收入规模超过1500亿元，其2020年人均产值分别为190、211、200万元/人，生产效率显著高于海信科龙、奥马电器等。在产业升级的过程中，龙头企业凭借良好的业绩表现率先开始自动化改造，从而与小企业的生产效率拉开差距。图 5：家电制造业2020年人均产值及营业收入图 6：工程机械2020年人均产值及营业收入250200150100500人均产值2020年收入（十亿元，右轴）30025020015010050060050040030

9、02001000人均产值（万元/人）2020年收入（十亿元，右轴）120100806040200 数据来源：Wind，数据来源：Wind，（三）成本端下行，打开中长期销量中枢伴随着零部件的国产化，成本端下行有望推动销量中枢的上行。从工程机械的情况来看，以挖掘机为例，关键零部件主要包括底盘、钢材、发动机、液压系统（含泵、阀、马达、油缸）、电控系统等。近几年，零部件国产化不断推进，根据恒立液压的年报，2020年挖掘机专用油缸销量70.61万只，市场份额53.9%，相比2018年提升超过40 pct，除此之外，泵阀业务也在迎来放量。随着零部件国产化推动成本端下移，从2015年以后，三一重工的单台挖掘

10、机生产成本开始单边下行，到2020年单机成本下降到了27万元左右，相对于2015年下降了 40%。而挖掘机2020年全市场销量达到32.8万台，同比增长39%，相比2011年的上一轮高峰增长86%。图 7：恒立液压挖掘机专用油缸销量图 8：三一重工单台挖掘机成本恒立挖机油缸销量（万只）挖掘机销量（万台）恒立挖机油缸份额807060504030201002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 202060%50%40%30%20%10%0%1000009000080000700006000050000400003000020000100000三一

11、挖掘机销量（台）单台挖机成本（万元-右轴）504540353025201510502011201220132014201520162017201820192020数据来源：公司年报，工程机械协会，数据来源：公司年报，工程机械协会，从自动化装备的情况来看，随着人口红利的消失，我国劳动力成本优势逐步削弱，而自动化装备的生产成本逐年下降。我们测算，2020年工业机器人的回收周期在1.1年左右。当前各地招工难体现于两点：1.用工成本上行、老龄化加剧。根据国家统计局的数据，当前我国城镇居民人均可支配收入4.38万元，13-20年复合增速7.47%； 2.毕业生的就业结构变化。制造业工作时间固定、管理制度

12、严格、工作环境相对较差，毕业生就业方向倾向于服务业、互联网。后疫情时代，人力成本的上升、老龄化的加剧，各地区招工难的现象愈发突出。在劳动力成本上升和机器人制造成本下降形成的“剪刀差”之下，机器人的投资回收期还将进一步缩短，将有助于机器人产业实现劳动力替代，推动销量中枢的上移。图 9：我国居民人均可支配收入（元）居民人均可支配收入(元)城镇居民人均可支配收入(元)500004500040000350003000025000200001500020132014201520162017201820192020数据来源：国家统计局，表 3：工业机器人回收周期测算（年）项目201720182019202

13、0工业机器人均价（元/套）150000138000126960116803机器人价格变化-8%-8%-8%人均可支配收入（元）25974282283073332189工资增幅9%9%5%一台机器可替代人工数4444人工成本总计（元）103896112912122932128756折旧年限8888折旧费用（元）18750172501587014600维修费用（元）15000138001269611680总费用（元）33750310502856626281节省费用（元）701468186294366102475成本回收期（年）2.141.691.351.14数据来源：Wind，国家统计局，二、“机

14、器换人”组合：精选细分赛道龙头在“机器换人”的大背景下，机械领域内一批优质的通用装备公司有望放量，在各个细分赛道承担进口替代的重任。我们筛选出了在产业链内具有相当地位、成长潜力较大的国产设备龙头公司，包括埃斯顿，锐科激光、柏楚电子、国茂股份、奥普特。这些企业的产品或下游应用领域具备无边界扩张的潜力，或本身在延伸产业链打造平台型公司，产业链地位较强。以工业机器人龙头埃斯顿为例。根据MIR的数据，2020年内资机器人厂商市占率轻微下降。外资机器人品牌陆续在国内投放产能，采取持续定向降价策略，对内资的价格优势有所削弱，疫情也使得抗风险能力弱、竞争力不足的厂商加速退出。长远来看，国产机器人在实践中不断

15、积累经验，打磨产品，性能、服务等不断提升，仍然有着较大的机会。国产厂商分化，埃斯顿等表现突出。埃斯顿作为国产工业机器人龙头，市占率持续上升，从2015年的1.4%上升到2020年的约3.4%，2020年出货量国内排名第8，是国内工业机器人出货量前10名中的唯一国产厂商。公司20年机器人本体销量5737台，相比19年增长45.24%，下游主要以光伏行业（销量885台）、3C及锂电（1048台）等为主。另外一个值得注意的就是汇川技术，从工控起家，凭借在控制领域的深厚 积累，进入工业机器人领域之后迅速放量，目前产品以SCARA为主，2020年市占率 2.3%，排国内第11，上升势头迅猛。图 10：我

16、国工业机器人龙头公司销量（台）2017201820192020300002500020000150001000050000发那科ABB库卡安川埃斯顿埃夫特汇川数据来源：MIR，图 11：2020年我国工业机器人销量竞争格局汇川,2.3% 1.4% 埃夫特,1.3%埃斯顿,3.4%31.2%发那 科,14.5%ABB,8.6%库卡,6.2%安川,8.0%那智,3.4%川崎,3.4%雅马哈,6.1%爱普生,10.2%数据来源：MIR，光纤激光器国产化迎来突破，国内厂商市占率超过50%。根据2021中国激光产业发展报告，2020年国内光纤激光器市场规模达94.2亿元，同比增长14%。分厂家看，202

17、0年，IPG、锐科激光与创鑫激光占据前三位，市占率分别为34.6%、24.4%和16.6%。与2019年相比，国际巨头IPG面临国内厂家的激烈竞争，市占率由41.9%下降至34.6%；锐科激光克服了年初疫情带来的不利影响，市占率保持24%；创鑫激光市占率由11.9%提升至16.6%。分国产与进口看，2020年，以锐科激光、创鑫激光为代表的国内主要厂商市场份额达到54%，以IPG、恩耐为代表的国际主要厂商市场份额为43%，其余3%为其他较小厂商。图 12：2020年中国光纤激光器市场份额图 13：2019年中国光纤激光器市场份额1.60%1.20%3.20%2.40%1.10%3.40%1.90

18、%1.30%3.00%3.80%3.90%IPG锐科激光创鑫激光恩耐2.40%2.90%4.60%IPG锐科激光创鑫激光4.60%34.60%杰普特相干5.10%11.90%41.90%恩耐相干 杰普特16.60%飞博激光飞博激光GW光惠联品激光24.40%热刺激光海富光子24.30%海富光子其他联品激光数据来源：2021 中国激光产业发展报告（中国科学院武汉文献情报中心），数据来源：2020 中国激光产业发展报告（中国科学院武汉文献情报中心），成长速度与盈利水平优异。根据年报的披露，上述5家公司2020年合计收入82.24亿元，同比增长32%，17-20年复合增速26.9%；20年合计归母净

19、利润13.98亿元，同比增长24%，17-20年复合增速25.3%。从盈利水平来看，20年整体毛利率37.5%， 归母净利润率17%，明显高于机械行业整体（对比20年机械行业毛利率21.96%，归母净利润率5.30%）。考虑到较快的成长速度和优异的盈利水平，市场也给予了一定的溢价。当前，5家公司合计市值1644亿元，21年整体PE估值在54x左右，平均市值329亿元。图 14：5家公司收入（百万元）及增速图 15：5家公司归母净利润（百万元）及增速9000800070006000500040003000200010000埃斯顿锐科激光柏楚电子奥普特国茂股份YoY2017201820192020

20、35%30%25%20%15%10%5%0%16001400120010008006004002000埃斯顿锐科激光柏楚电子奥普特国茂股份YoY201720182019202050%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%数据来源：Wind，数据来源：Wind，图 16：机器换人5家公司市值及2022年对应PE（截止2021年7月12日收盘）市值（亿元）PE(2022)-右轴180016001400120010008006004002000埃斯顿锐科激光柏楚电子奥普特国茂股份总体1009080706050403020100数据来源：Wind，图 17：机器换人5家公司整体利润率

21、水平整体毛利率整体归母净利润率45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%2017201820192020数据来源：Wind，三、投资建议与风险提示投资建议：考虑到当前我国制造业的生产效率、设备使用密度与全球制造强国差距依然较大，中长期视角下，机器换人的发展潜力较大。机械领域内一批优质的通用装备公司有望放量，在各个细分赛道承担进口替代的重任。我们筛选出了在产业链内具有相当地位、成长潜力较大的国产设备龙头公司，重点推荐埃斯顿，锐科激光、柏楚电子、国茂股份、奥普特。这些企业的产品或下游应用领域具备无边界扩张的潜力，或本身在延伸产业链打造平台型公司，产业链地位较强。表 4：五家机器换人公司PE估值情况可比（市值统计截止2021.07