机械设备行业2022年上半年投资策略：多因素叠加拉动需求

机械设备行业2022年上半年投资策略：多因素叠加拉动需求

1.机械设备业绩低速增长，估值处于较低水平

1.11-11月机械设备细分行业表现相对分化

2021年1月1日至11月30日，沪深300指数上涨5.17%。2021年1-11月机械设备行业上涨31.00%，跑赢沪深300指数25.82pct，在申万（2021）行业分类中排名第11位。在机械设备二级行业方面，专用设备、通用设备板块表现相对强势，涨幅分别达52.49%、50.37%，分别跑赢机械设备行业指数38.17pct、36.05pct。机械设备三级行业中，其他专用设备、机床工具、磨具磨料等表现强势，涨幅分别为81.84%、74.34%、73.65%，分别跑赢机械设备行业指数67.52pct、60.02pct、59.32pct。

2021年1-11月，根据申万（2021）行业分类，在机械设备行业上市公司中有288家公司股价实现上涨。其中44只个股涨幅超过100%，107只个股涨幅超过50%，159只个股涨幅超过30%，186只个股涨幅超过20%。

1.22021年前三季度机械设备及细分板块业绩

Wind申万（2021）行业分类中，机械设备行业包含通用设备、专用设备、轨交设备、工程机械、自动化设备5个二级行业，涵盖机床工具、仪器仪表、金属制品、能源及重型设备、工程机械整机、机器人、工控设备等19个三级行业，共计442家上市公司。2021年前三季度机械设备行业实现营收12577.85亿元，同比增长6.37%；归母净利润1003.50亿元，同比增长16.12%。2021Q3机械设备行业实现营收4105.51亿元，同比下降6.31%%，环比下降25.89%；归母净利润315.76亿元，同比下降7.34%，环比下降31.62%。2021年前三季度机械设备行业业绩低速增长，三季度单季业绩有所下滑。

申万（2021）机械设备二级行业分类中，工程机械行业包括23家上市公司。2021年前三季度工程机械行业实现营收3122.79亿元，同比增长33.02%；归母净利润309.35亿元，同比增长21.67%。2021Q3工程机械行业实现营收779.17亿元，同比下降1.53%，环比下降34.74%；归母净利润62.14亿元，同比下降17.16%，环比下降44.62%。前三季度工程机械板块业绩保持稳定增长趋势，三季度为工程机械传统淡季，整体业绩增速趋弱。

申万（2021）机械设备二级行业分类自动化设备板块中包括61家上市公司。2021年前三季度自动化设备行业实现营收937.51亿元，同比增长348.76%；归母净利润104.03亿元，同比增长290.63%。2021Q3实现营收348.35亿元，同比增长312.75%，环比增长183.81%；归母净利润41.24亿元，同比增长259.83%，环比增长122.54%。前三季度，下游制造业保持较高景气度，企业业绩高速增长。

1.3机械设备行业估值

截至2021年11月30日，机械设备行业市盈率（TTM，整体法）26.62倍，相比去年同期降低15.26%；机械设备行业估值中枢近年来不断下移，目前处于历史较低水平，行业估值优势明显。细分板块中，工程机械行业PE为14.65倍，相比去年同期下降22.15%，处于估值低水位；自动化设备行业PE为55.43倍，相比去年同期下降21.77%，处于较高估值水平。

2.工程机械：下游行业走弱需求减少，来年有望迎来边际改善

2.1工程机械设备增速下滑

2021年10月挖掘机销量18964台，同比下降30.61%，环比下降5.58%；国内销量12608台，同比下降47.23%，环比下降9.52%；2021年1-10月挖掘机累计销量29.83万台，同比增长13.06%；国内销量累计达24.49万台，同比增长3.47%。吨位结构方面，10月大挖销量1775台、中挖销量3069台、小挖销量7764台，分别同比下降42.30%、52.61%、45.86%，分别环比下降10.71%、12.26%、8.10%。

1-10月大挖累计销量2.95万台，同比下降5.65%；中挖累计销量7.06万台，小挖累计销量14.46万台，分别同比增长14.36%、0.77%。2020Q2开始，国家颁布多项后疫情时代政策刺激经济，基建和房地产行业景气度高涨，拉动工程机械设备需求。2021年3月，挖掘机单月销量为7.90万台，同比增长59.96%，销量创历史新高。4月份开始，挖掘机月销量持续负增长，主要是疫情推高去年同期基数，同时也受到下游行业需求走弱影响。

2021年10月叉车销量8.39台，同比增长6.73%，环比下降7.76%，内销5.69万台，同比下降8.37%，环比下降6.97%；内燃叉车销量3.07万台，同比下降13.42%，环比下降8.81%；电动叉车5.31万台，同比增长23.31%，环比下降7.15%。随着基建、房地产行业复苏，2020年3月，叉车需求增加，销量同比增速连续20个月保持正增长，连续16个月同比增速高于30%以上。受下游行业项目量减少影响，2021年4月开始，叉车月销量增速逐渐放缓，国内销售量尤为明显。

2020年，海外疫情逐渐爆发，国内疫情得到控制，国内企业经营及生产得以恢复，产能得到保障。以挖掘机为首的工程机械设备海外需求不断攀升，挖掘机出口量为6356台，同比增长84.82%，环比增长3.33%，出口保持高速增长，销量创历史新高，销量占比33.52%；1-10月出口累计达5.33万台，同比增长96.79%。叉车出口2.69万台，同比增长64.00%，环比下降9.40%；细分方面，内燃叉车出口7324台，同比增长59.15%，环比下降0.41%，电动叉车出口1.95万台，同比增长65.89%，环比下降12.36%。海外维持上行趋势主要是一方面海外疫情抑制海外竞争对手产能，推动对国内工程机械设备需求，另一方面，国内品牌多年深耕海外市场，大力推动国际化策略，叠加产品核心竞争力提高的成果。

在环保政策逐渐趋严的情况下，对于工程机械产品的排放量等各方面要求不断提高，对企业的研发技术也有更高的要求。多家企业早已布局电动化工程机械产品的研发，而随着国家双碳目标不断推进，业内企业纷纷推出电动化的产品予以应对。从内燃及电动化叉车销量数据看出，电动叉车销量明显高于内燃叉车并保持较高增速，而内燃叉车近半年已呈现负增长，下游客户对电动化产品需求逐渐提升，行业产品向电动化转型为必然趋势。

2.2专项债助力下游行业复苏

2020Q1受疫情影响，基建和房地产固定资产投资基数小，3月数据创历史新低，2021Q1累计同比增速较高。2021年10月基建及房地产固定资产投资累计同比分别为0.72%、7.40%，呈持续下降态势，行业景气度下滑。

房地产行业下滑主要是政府对房地产调控，抑制房地产工程量。2021年3月26日，银保监会、住建部、央行印发《关于防止经营用途贷款违规流入房地产领域的通知》，加强借款人资质核查、加强信贷需求审核、加强贷款期限管理、加强贷款抵押物管理、加强贷中贷后管理、加强银行内部管理等方面，督促银行业金融机构进一步强化审慎合规经营，严防经营用途贷款违规流入房地产领域，坚定“房住不炒”的基调，稳定地价和房价。

9月，央行召开第三季度例会和房地产金融工作座谈会两次提出两个“维护”：维护房地产市场的健康发展，维护住房消费者的合法权益，将以“稳房价、稳地价、稳预期”为大目标，信贷政策有望微调，短期信贷按揭有望边际改善。近日，央行发布了《2021年第三季度中国货币政策执行报告》指出，目前房地产市场风险总体可控，房地产市场健康发展的整体态势不会改变。

2.3更新换代稳增长，“两新一重”拉动需求

对于我国的非道路移动机械，国家有明确的指示。国一、国二及国三标准分别从2007年10月、2009年10月、2016年1月开始实施。2020年12月，国家环境局宣布于2022年12月将实施非道路机动器械国四标准。国四标准更加关注整机的排放量和对新增颗粒物数量限值有更高的要求；为保证排放控制系统在实际使用过程中始终正常发挥作用，防止用户在使用过程中恶意破坏拆除污染控制装置，将会提出远程监控及定位要求。

此次标准与欧洲非道路第四阶段、美国非道路第四阶段的过渡阶段基本相同，区别在于更加注重整机的实际排放和监管的有效性，同时彻底解决冒黑烟问题。政策加大力度的对非道路移动机械监管，有助于行业的发展，促进业内企业的技术提高。同时监管政策的实施是“碳达峰”、“碳排放”的重要一环之一。

2019年全球城镇化率约55.5%，北美洲城镇化率为82%，城镇化水平最高；南美洲和欧洲分别位列第三，城镇化率分别为81%、74%；大洋洲、亚洲、非洲分别城镇化率为68%、50%、43%。2019年中国城镇化率为60.6%，已超过全球和亚洲平均水平。2020年我国城镇化率提升3.29pct至63.89%，相比发达国家约80%的城镇化率水平低18.11pct；对比新加坡100%、荷兰92.2%、日本91.8%的城镇化率，中国的城镇化率仍有较大的上升空间。

新基建主要包括5G基站建设、特高压、新能源汽车充电桩、大数据中心等领域，是实现国家生态化、数字化、智能化、高速化、新旧动能转换与经济结构对称态，建立现代化经济体系的国家基本建设与基础设施建设。加强新基建的建设将促进经济发展，也将推动传统基建，提高人民生活水平。城镇化是人口向城镇集中的过程，主要体现在城镇数目的增加和城市人口规模不断扩大。加快新型城镇化建设将成为中国经济增长和社会发展的强大引擎，撬动房地产业新一轮发展，有效带动二三线城市房地产相关行业的增长。

3.自动化设备：工业机器人及上游空间巨大，未来前景可期

3.1多因素推动工业自动化成刚需

2021年前三季度，制造业PMI在疫情后连续18个月站在荣枯线上，制造业景气度较高。9月开始回落至荣枯线下，已连续20个月环比下降，制造业进入回调阶段，固定资产投资增速逐渐放缓。由于原材料价格持续上涨，制造业盈利能力短期承压。目前，大宗商品价格仍处于较高价位，但已有下降趋势，将会边际改善。

2002年，我国65岁及以上人口占总人口比重已达到7%水平，正式宣告进入老龄化社会。制造业就业总人数也逐渐下降，自2014年登顶7960.64万人后，呈下降趋势。叠加制造业就业人员平均工资的增长，制造业企业的成本压力上升。长期来看，人口老龄化和人工成本的提高，削弱我国制造行业竞争力，也对劳动密集型产业带来冲击。制造业承受压力增大，行业未来的不确定性随之提升。这或许是行业转型的新拐点，打破现状将生产自动化全面实行，有望将自动化生产普遍化，成为制造企业生产的刚需配备。

3.2国家大力推动智能发展，促进工业机器人技术创新

中国制造业转型除了需要行业领头企业带领改革创新，还需国家政策扶持辅助加速进程。为了贯彻“中国制造2025”，机器人作为智能制造发展领域的重要一环，推进我国工业机器人行业的健康发展，国家出台一系列相关政策支持与鼓励工业机器人的技术创新和行业发展。国务院在2016年发布的《机器人产业发展规划（2016-2020年）》，明确到2020年工业机器人年产量达10万台，机器人密度达150以上。根据国家统计局数据，2020年底中国工业机器人年累计生产237068台。IFR公布数据显示2019年中国工业机器人密度已达187台/万人。

同时，工业机器人作为制造业自动化升级的关键设备，行业潜力巨大。行业通过推出标准体系将提高行业进入壁垒，促进行业企业技术革新提高技术壁垒。我国工业机器人发展已数十年，标准体系已初步形成，但可能存在标准缺失或老化问题，且近年来机器人行业发展快速。2017年颁发《国家机器人标准体系建设指南》提出制定行业完整标准体系，建立检测评定系统；予以应对由于行业的研发技术标准滞后带来的企业技术要求统一困难，产品质量缺保证等问题。另外，国家在多项政策中提出，多个高端设备行业包括机器人行业应加强检测认证体系和鼓励行业标准化建设。为促进积极性，国家将团体标准纳入各地财政补贴范围。

3.3与发达国家差异收窄，工业机器人需求保持增长

2010-2020年全球工业机器人装机量复合增长率为13.69%，装机量呈上升趋势。2019年全球工业机器人装机量达37.3万台，同比下降11.61%，主要反映汽车和3C行业正经历艰难时期。在受疫情的影响下，2020年全球工业机器人装机量保持增长，为38.4万台，同比增长2.95%。其中，中国2020年工业机器人装机量为16.84万台，占全球装机量的43.85%，是全球最大的工业机器人需求大国。2013年，中国装机量已超过制造业大国日本，并且逐年攀升。2020年，中国的工业机器人装机量分别是日本、美国、德国工业机器人装机量的约4.3倍、5.4倍、7.5倍。在工业机器人装机量占比方面，中国自2010年呈高速上升趋势，而日本、美国、德国的装机量占比逐年下降。

2020年出口金额为2.43亿美元，同比增长为1.29%，进口金额为10.42亿美元，同比增长5.31%；出口均价为2.15万美元/台，进口均价为2.58万美元/台，主要原因是中国出口工业机器人大部分为中低端产品，高端产品仍以采购国外厂商为主，导致进出口金额差异严重。随着国内企业研发技术提升和产品升级，进出口均价差异逐渐缩小。

国内工业机器人市场规模持续上升，2015-2019年复合增长率为17.56%。2019年国内工业机器人市场规模为57.3亿美元，同比增长5.72%，增速有所放缓。随着下游行业的扩展，工业机器人的使用率上升，市场规模有望以中高速增长。

工业机器人行业格局中，以工业机器人四大家族为首的第一梯队，产品技术和性能优势明显。第三梯队为国产品牌，市占率呈逐年上升趋势。2020年工业机器人市场格局CR4为40.18%，其中，发那科以市占率14.01%稳坐行业龙头宝座；爱普生打破工业机器人四大家族格局，市占率9.53%，排名第二。余下四大家族企业中，ABB、安川电机、KUKA分别占比为8.93%、7.71%、5.99%。中国企业埃斯顿以3.09%排名第八，汇川技术市占率2.01%排名第十一。

3.4上游零部件上升空间巨大

工业机器人的最核心技术壁垒是上游的核心零部件，分别为控制系统、伺服系统、减速器，分别占成本的12%、22%、32%。

控制系统控制器相当于工业机器人的大脑，对机器人的性能有决定性影响，分为硬件和软件，核心技术为软件算法，与本体一样大部分均为品牌自主研制。控制器硬件国内外技术基本无异，软件算法方面国外企业优势较明显。国内外控制器差距在于软件的算法、反应速度、兼容性等方面。由于核心算法的优势，使用外资企业的控制器的工业机器人在稳定性、故障率等指标均优于国内企业。

控制器通过伺服系统操作实现工业机器人的精细动作，尤其四大家族拥有软件的底层算法，令工业机器人反应速度与准确定位等方面均优于其他企业。目前，软件算法方面国内外企业优势逐渐缩窄。控制器下游应用广泛，前五大行业分别为工作机械（11.73%）、包装（11%）、纺织（9.59%）、工业机器人（9.11%）、半导体（7.43%），总共占比48.86%。工业机器人用控制器在中国的市场规模从2013年0.68亿元增至2020年19.02亿元，年复合增长率为51.46%。行业市场格局由四大家族占领前四名，CR4为53%，外资品牌控制器的国内市场份额占比超过80%，行业相对集中。随着国内外软硬件差异逐渐缩小，国产替代进程将会加速。

伺服系统

伺服系统又称随动系统，是用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统，主要任务是按控制命令的要求、对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出的力矩、速度和位置控制非常灵活方便。伺服系统作为工业自动化的重要组成部分，是工业机器人的执行器，利用电动机产生的力矩驱动机器人本体，使机器人得以做出各种动作。

一个普通的伺服系统主要由伺服驱动器、伺服电机、编码器（反馈装置）三部分构成。机器人自由度的高低取决于其可移动的关节数目，关节数愈多，自由度越高，位移精准度也越出色，所需使用的伺服电机数量就相对较多；简单而言，越精密的工业型机器人，其内的伺服电机数量越多。目前全球伺服系统以日本品牌为主导分为三大类，日系、欧美系、国产。日系代表有松下、安川、三菱、三洋等；欧系包括西门子、施耐德等；国产企业有埃斯顿、汇川技术、雷赛智能以及中国台湾的台达等。我国大陆伺服系统技术比日本、欧美企业起步较晚，在2000年后开始自主研发。目前我国伺服系统大部分进口为主，中国大陆企业国内市场占比仍有待提升。

国内伺服系统市场，外资企业占据约75%以上市占率；2019年日本品牌伺服系统企业松下和安川占据第1、2名，分别市占率为17.7%、13.5%，日系品牌销量有下滑趋势；中国内地企业汇川科技、雷赛智能、台企台达市占率分别为10.7%、2.3%、13.5%，总体占据市场份额26.5%，较2018年有1.5%涨幅。MIR数据显示，2021年上半年汇川技术以15.9%市场份额排名第一，超越世界龙头安川电机4pct。经历20年发展，通过引进与吸收国外先进高新技术，国内伺服系统企业在高速成长，在中国市场占据份额有望持续增加。

减速器

减速器是工业机器人必不可少的核心零部件之一，决定工业机器人的精度和负载。控制器发出指示，伺服系统执行，减速器此时便发挥作用。由于工业机器人各轴的转速和力矩参数未必在伺服系统的工作范围内，因此要搭配减速器使工业机器人各轴参数输出达到需求值。减速器是连接伺服电机和执行机构之间的中间装置，它负责把伺服电机高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速目的，并传递更大的转矩。减速器构成工业机器人运动的“关节”，每个关节使用的减速器各不相同。

工业机器人对减速器的精度、负载和寿命等要求极高，其技术壁垒是工业机器人核心零部件中最高的一个，是对工业机器人本体性能影响程度最高的核心零部件。在全球减速器销量占比中，RV减速器和谐波减速器各占40%，Spinea减速器占剩余的20%。RV（Rot-Vector）减速器和谐波减速器为工业机器人用的主流减速器。两者主要区别为承重量不同；RV减速器主要用于20KG以上工业机器人关节，主要安装于

机座、大臂、肩部等重负载部位。谐波减速器主要用于20KG以下工业机器人关节，主要安装于小臂、腕部、手部等部位。减速器对技术要求极高，核心技术工艺主要在齿面热处理、加工精度、成组技术、装配精度等方面。在核心工艺上的丝毫差距会影响减速器的精度、刚度、损耗速度和寿命。2020年日系企业纳博特斯克和哈默纳科占据全球减速器市场份额的75%，基本垄断全球市场。

根据GGII数据显示，目前国内机器人减速器70%以上份额仍被外资企业垄断，国产减速器份额占比不足30%，减速器市场格局变化不大。四大家族仅减速器均无自主研发，使用的减速器均为外购产品。RV减速器和谐波减速器领域分别由纳博特斯克、哈默纳科垄断。国内减速器规模增长趋势较好，2016-2020年复合增长率为32.77，2020年市场规模为74.68亿元，同比增长24.97%。近年，国内谐波减速器的进步较为明显，国产谐波减速器行业涌现值得关注的企业，绿的谐波表现较为亮眼，工艺技术水平已达国际水准。

4.投资策略

2021年1-11月，机械设备走势较好，跑赢沪深300指数24.71pct。二级板块方面，专用设备、通用设备板块表现相对强势；三级板块中，其他专用设备、机床工具、制冷空调设备等表现强势，农用机械、工程机械整机、工程机械配件相对疲软，拉低机械设备行业的表现。2021年前三季度机械设备行业业绩低速增长，三季度单季业绩有所下滑。细分领域方面，自动化设备业绩增长幅度最大，通用设备业绩出现下滑，工程机械业绩相对稳健，专用设备和轨道交通业绩增速放缓。

截至2021年11月30日，机械行业市盈率（TTM，整体法）26.62倍，机械设备行