民生机械周报：从海外发展历史看中国挖机未来增长空间

本周关注：精测电子、江苏神通、浙江鼎力、冰轮环境 本周核心观点：开年以来，稳增长压力加大，基建投资强度有望增强。我们认为，相对薄弱的公用事业建设有望成为投资热点，包括“双碳”相关的核能、氢能，水网及智慧水务建设、油气管网建设等，将带来设备投资需求。 本周主题：挖掘机未来发展空间 老龄化接替城镇化，成为欧美挖机销量增长主要驱动因素。1）2000年以前，美国城镇化率一直处于高速增长阶段，2000年互联网泡沫破灭后，美国经济城镇化率增速也开始放缓，取而代之的是老龄人口占比的快速上升。虽然挖机销量在城镇化率增速放缓、金融危机的影响下于2009年陷入低谷，但此后整体上进入了由老龄化驱动的上行通道。2）欧盟城镇化率增长率自1965年以来开始放缓，相比之下，老龄化率却在逐年上升，尤其在2008年之后成加速上升趋势，这同样带动了欧盟挖机销量进入金融危机后的二次上升通道。 出口是日本销量增长的主要驱动力。与欧美不同的是，日本在20世纪初的城镇化率水平就已经超越如今欧美的城镇化率，其进一步提升的空间已经十分有限。另外，虽然日本在2020年65岁及以上人口占比达到28%，其老龄化问题已经非常严峻，但近年其老龄人口占比增长率已经出现放缓迹象。可以说，城镇化和老龄化是带动其国内挖机销量增长的重要因素，但并不足以带动今年销量的大幅增长。从其挖机销量结构看，出口占六成以上，是带动日本挖机销量增长的最主要驱动因素。 中国挖机销量仍有巨大增长空间。据我们测算，2020年，中国挖机人均保有量约为15.3台/万人、人均销量2.1台/万人，显著低于欧美、日本等发达国家和地区，因此未来仍有巨大增长空间。驱动因素方面，从内生角度看，我国城镇化率依旧保持高速增长趋势，老龄人口占比也处于快速上升阶段，长期内，城镇化，以及人力替代对挖机的需求仍在。从外生角度看，近年国产品牌的技术、质量不断提升，价格也相对欧美品牌更具优势，海外竞争力不断提升，加之国产品牌已经进入东南亚、非洲拉美等人均挖机保有量低的地区，未来中国挖机出口潜力巨大。总体上看，考虑到2012-2015年挖机销量的下降及挖机的使用寿命，预计2022-2025年期间存量市场带来的更新需求将会逐渐减弱，新增需求将会保持相对稳定的增长，而海外需求将成为未来几年挖机销量增长主要驱动力。据我们测算，预计2022-2025年挖机销量仍将保持高速增长，每年增长率分别为-4.7%、3.2%、3.7%、13.3%，分别对应挖机销量32.7万台，33.7万台、34.9万台、39.6万台。预计到2025年，挖机出口量将达到19.2万台，占销量比重达48.5%。市场规模方面，按照每台挖机32万元计算，2022-2025年对应挖机市场空间约为4511亿元人民币。 电动挖机成大势所趋。从性能上看，相比传统挖机，电动挖机能够做到零污染、零排放，噪声也大幅减少，契合国家环保战略，且输出功率及吨位也在不断提升，在斗容、最大挖掘半径、深度、高度方面均不输传统挖机。从经济性角度看，虽然目前电动挖机的售价比液压挖机更高，但从全生命周期看，纯电动挖机的经济性要好于燃油型挖掘机。能耗方面，20吨机型电动中挖平均每年可在燃料上节约成本约13万元，约3年可以收回成本。大挖由于油耗更大，其电动产品每年可以节约30万元燃料成本。根据我们测算，电动挖机2022-2025年电动挖机销量在10.1-18.2万台，对应市场空间743-1332亿元。 风险提示：经济波动风险，汇率波动风险，供应链安全风险，原材料价格上涨风险 1本周组合表现 上周关注组合：精测电子、三一重工、威派格、华荣股份。截至2022年1月28日，周区间涨跌幅-4.98%，同期机械设备申万指数涨跌幅-6.01%，同比跑赢设备指数。组合开始至今，累计收益率-19.20%，跑输沪深300指数-12.53pct，跑输申万机械指数-9.06p Ct 。 2为什么说中国挖掘机仍大有可为？ 2.1挖掘机的发展历史 挖掘机，又称挖掘机械、挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械，也是工程机械中最重要的品类。其挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。 从第一台挖掘机面世至今已有近一百四十余年历史，期间经历了由蒸汽驱动、内燃机驱动、应用机电液一体化技术，再到全自动液压挖掘机的发展历程。最早的挖掘机是以人力或畜力为动力，用于挖深河底的浚泥船，铲斗容量一般不超过0.2~0.3立方米。1833-1826面，美国人奥蒂斯设计和制造了第一台蒸汽驱动挖掘机，生产功率为35立方米/时，但由于经济性较差当时并没有使用。不过，电动机、内燃机的出现，使挖掘机有了先进合适的电动装置。 20世纪初40年代末，挖掘机进入动力和行踪装置多样化阶段，分别出现了第一台电机驱动的单斗挖掘机、汽油和煤油机驱动的单斗挖掘机，柴油发电机驱动，以及柴油机直接驱动的挖掘机。这种以柴油（或电动机）驱动的机械式挖掘机也被称作是第一代挖掘机。与此同时，履带式、轮胎是行走装饰也开始应用于挖掘机。 20世纪40年代，随着液压技术的广泛使用，挖机有了更加科学适用的传动装置，出现了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，1951年，法国Poclain（波克兰）工厂推出了世界上第一台全液压反铲挖掘机，在挖机技术领域上开创了全新的领域，机械传动液压化挖机也被称为是第二代挖掘机。 20世纪60年代，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造商和品种迅速增加，1968-1970年间，液压挖掘机已占据挖掘机总产量的8成。 电子及计算机技术的推广应用，是挖掘机开始向高性能、自动化、智能化方向发展。1965年前后，机电一体化开始萌芽，1985年左右，批量生产的液压挖掘机开始采用机电一体化技术，目的主要是为了节能。挖掘机电子化也被认为是第三代挖掘机的标志。 近年，随着环保问题逐渐进入世界各国视野，高质量发展也进入各行业的必由之路。在新一轮产业变革背景下，工程机械的节能减排形势也尤为严峻。2020年，我国工信部发布《推动公共领域车辆电动化行动计划》，推动工程机械电动化成为大势所趋。目前，国外如沃尔沃、利勃海尔、卡特批了、效果国际，以及国内的三一、徐工、柳工等工程机械企业也开始纷纷布局电动挖掘机。 国内挖掘机按照吨位划分可以分为：小型（<20吨）、中型（20-30吨）以及大型挖掘机（>30吨）。其中，大型挖机主要用于矿山开采和大型基建，中型挖机一般用于地产项目和道路、轨道交通和水利工程等基建项目，而小型挖机一般用于农田水利、市政工程等项目。 面对大型工程和矿山开采等大型项目，中大型挖掘机凭借其较大的挖掘力、输出功率和挖掘容量使得中大型挖掘机能够在更加恶劣的工作环境中长时间高负荷工作。不过，小型挖掘机因其体积小、价格低、效率高、能耗低、可与其他机具联合配套使用等优点，近年来备受青睐。 例如，在房屋装修时，使用微型挖掘机清除墙上的烂洞比手动锤子更有效率。此外，小型挖掘机因其体积较小不仅可以放入电梯中方便运输，也能够在较小的房屋中工作。在隧道施工时，小型挖掘机长宽比很低，更能融入隧道施工的自然环境。在农业领域，蔬菜大棚一般较矮，大中型农用车无法在里面工作，而小型挖掘机则能够胜任挖掘开沟的工作。因此，随着人口老龄化带动劳动力成本的上升，小型挖掘机的应用不断推广，在挖机中的占比不断提高。 2.2从海外发展历史看挖机驱动力的转变 2.2.1老龄化接替城镇化，成为欧美挖机销量增长主要驱动力 伴随挖掘机不断发展变化的，不仅是驱动装置、吨位、应用场景，还有不同的驱动因素。在过去三十年里，欧美挖掘机销量增长的主要驱动因素从城镇化转为老龄化。 根据1956年联合国《人口老龄化及其社会经济后果》确定的划分标准，当一个国家或地区65岁及以上老年人口数量占总人口比例超过7%时，则意味着这个国家或地区进入老龄化。这里，我们使用世界银行65岁及以上老年人口占比数据衡量一国老龄化水平。另外，由于各国对城镇化的定义不同，这里我们使用世界银行的城镇常住人口占总人口比重来衡量各国城镇化水平。 从过去30年发展历史看，美国城镇化率在2000年以前始终处于高速增长阶段，2000互联网泡沫彻底破灭后，经济增速出现下滑，失业率上升，而城镇化的增速也开始放缓，这造成了挖机销量在2001年小幅下行，彼时，城镇化率仍然是挖机的主要驱动力。但取而代之的是，2000之后，美国65岁及以上人口占比的加速上升，人力替代带动了挖机销量的继续攀升。虽然挖机销量在城镇化率增速放缓、金融危机的影响下受到影响，于2009年陷入低谷，但此后整体上进入了由老龄化驱动的上行通道。 欧盟城镇化率增速自1965年以来开始放缓，但从近30年发展历史看，城镇化率增长率在1999-2002年仍然经历了一个小幅的提速阶段，随后继续放缓，这与2008年金融危机共同带动了挖机销量在2009年进入谷底。此后，城镇化率增速一直保持稳定，快速提升的老龄化率成为挖机销量上行的主要驱动因素。 图1：美国挖机销量驱动力变化 图2：欧盟挖机销量驱动力变化 图3：中欧美日城镇化率 图4：中欧美日城镇化率增长率 图5：中欧美日65岁及以上人口占比 图6：中欧美日65岁及以上人口占比增长率 2.2.2出口是日本挖机销量增长的主要驱动力 日本的老龄化、城镇化水平均处于全球最高国家之列。据世界银行数据，2020年，日本65岁及以上人口占比为28.4%，远高于欧盟、美国等发达国家。而从城镇化水平看，日本在2002年城镇化率水平就已经达到81.6%，2010年达到90.8%。相比之下，2020年的欧盟、美国城镇化率水平仅为75%、82.7%。 由此可见，日本城镇化水平早已走在世界前列，而老龄化问题也已是老生常谈，从过去十年的发展历史看，日本的65岁及以上人口占比增长率、城镇化率增长率均处于放缓趋势，相比之下，自2008年金融危机以来，日本挖机产量整体进入上行通道，因此驱动日本挖机增长的最主要动力并非是老龄化、城镇化。 图7：日本65岁及以上人口占比与城镇化率增速放缓 图8：出口增长是拉动日本挖掘机销量的主要动力 出口是驱动日本挖机销量增长的主要动力。从日本挖机销量结构看，2001年以前，日本液压挖掘机的国内出货金额高于国外出货金额，但2002年开始，出口金额超过国内出货金额，并快速上升。据日本建设机械工业会数据，2021年1-11月日本挖机国外出货金额占总出货金额比重为64.1%，出口已经对日本挖机的产销量起到决定性作用。相比之下，国内出货金额则较为平稳，这与其国内增长动力不足有关。 图9：出口占日本挖机出货金额60%以上 2.3中国挖机销量仍有巨大增长空间 随着2021年下半年房地产、基建进入下行趋势，国内挖机受到拖累，全年销量出现同比下滑，由此，外界对中国工程机械未来的增长潜力也提出质疑。然而从海外挖机的发展历史来看，中国挖机市场仍然大有可为。 人均保有量、人均销量显著低于欧美日。根据新华财经报道，2019年我国挖掘机保有量约为152.6万台，约为美国的2.3倍，日本的2.7倍，我们大致可以计算出2019年美、日的挖机保有量约为66.35万台、56.52万台。考虑到自2015年以来，美国每年的挖机销量均在5万台以上，保守估计2020年美国挖机保有量为70万台。另外，据日本建设机械工业会数据，2020年日本挖机国内出货金额为299580百万日元，按照每台挖机35万元人民币（对应2020年619万日元）计算，日本国内出货量约为5.5万台，因此保守估计2020年日本挖机保有量为60万台。分别对应美国、日本2020年人均挖机保有量21.2台/万人，47.7台/万人。相比之国内挖机保有量仅为15.3台/万人，远低于成熟市场。而从人均挖机销量来看，中国人均挖机销量基本与美国持平，与日本、欧盟仍然有很大差距。 表1：各国挖机人均保有量、销量、65岁及以上人口占比及城镇化率对比 那么，未来中国的挖机增长动力主要来自哪里？ 从内生角度看，中国老龄人口占比、城镇化水平仍