工控设备：国产替代和赛道切换带来新机遇

证券研究报告 2023年03月14日 │ 机械设备 投资建议：强大于市(首次) 工控设备——国产替代和赛道切换带来新机遇 投资要点： 工控设备短期受益于制造业疫后复苏，长期持续受益于制造业升级。短期来看，2023年2月制造业PMI升至52.6，制造业复苏迹象明显，工控设备将受益。长期来看，2021年国内工控设备市场规模的全球占比为8.37%，远低于制造业增加值的全球占比（30%），成长空间较大。 政策驱动+技术完善+新需求+成本占比提升，国产替代提速。 DCS/小型PLC/大型PLC/伺服系统/低压变频器/高压变频器/步进系统国内市场规模和国产化率分别为119.2亿元/55.72%、77亿元/21%、77亿元/1%、233.27亿元/30%、436.6亿元/74%、147.24亿元/26%、10亿元/75%，具有较大的国产化空间。工控设备关系到工业安全，国家政策引导其自主可控；内资品牌技术逐步完善，具备国产替代的能力；下游汽车/光伏/锂电/半导体等新需求提供了更多国产替代的机会；工控设备在自动化设备的成本占比升高，加强了客户替换国产品牌的意愿。 内资品牌切换赛道带来新动力，管理变革和渠道升级提高企业效率。从产品来看，工控企业从单产品拓展至多产品，增加客户粘度。从下游行业来看，工控企业布局光伏/锂电/新能源汽车/半导体等领域，带来新的增长动力。从战略来看，工控企业从OEM市场切入项目型市场，由提供产品到提供解决方案，提升设备价值量。从管理和渠道来看，工控企业的组织架构、研发管理和销售渠道随着业务的变化而变化，提高了企业效率、产品和服务质量、盈利能力。 投资建议 首次给予工控设备行业强于大市评级。从疫后复苏、制造业升级、国产替代背景下内资品牌加速崛起的逻辑来看，我们好看工控板块的发展，建议关注工控龙头汇川技术。从具备核心技术且切换新赛道的逻辑来看，信捷电气、禾川科技、伟创电气、雷赛智能、英威腾等相关标的有望受益。 风险提示 宏观经济下行导致行业需求下降的风险，国产替代不及预期的风险，上游元器供应链问题导致的毛利率降低、交货周期拉长的风险 简称股价PE净利润（亿元） （元）2022E2023E2024E2022E2023E 2024E CAGR-3 建议关注标的 相对大盘走势 工控设备 沪深300 30% 20% 10% 0% -10% -20% -30% 分析师：张旭 执业证书编号：S0590521050001邮箱：zxu@glsc.com.cn 联系人：田伊依 邮箱：tianyy@glsc.com.cn 相关报告 1、《周期复苏与国产替代带来成长新机遇》 2023.01.13 2、《自主可控龙头助力产业制造升级机械设备》 2022.05.09 3、《双碳经济、专精特新和国产替代铸就成长股 行业报告 行业深度研究 汇川技术 71.50 44.84 34.38 26.10 42.39 55.29 72.81 26.78% 机会机械设备》2021.12.27 信捷电气 47.66 28.60 19.40 14.82 2.34 3.45 4.52 14.18% 禾川科技 41.27 44.24 27.05 18.98 1.41 2.30 3.28 43.98% 伟创电气 21.79 25.79 17.29 11.92 1.52 2.27 3.29 37.45% 雷赛智能 23.20 30.62 22.51 16.24 2.34 3.19 4.41 26.45% 英威腾 10.42 30.16 19.91 15.51 2.70 4.09 5.26 42.33% 数据来源：iFinD，国联证券研究所；盈利预测采用iFinD一致预期，股价为2023年3月14日收盘价 1请务必阅读报告末页的重要声明 投资聚焦 研究背景 第一，2021年国内工业自动化市场规模的全球占比为8.37%，远低于国内制造业增加值的全球占比（30%），可见国内自动化水平还较低，工控设备具有较大的增长空间。第二，随着光伏、锂电、半导体、新能源汽车、电动工程机械等的发展，国产工控设备的发展机会越来越多。第三，由于政策驱动，本土厂商技术越来越完善，工控设备占自动化设备的成本越来越高，加速了工控设备的过程替代。本篇报告中，我们对整个工控设备行业空间、竞争格局、国产替代的趋势以及代表性的内资企业做了分析。 不同于市场的观点 市场观点认为，工控设备行业属于周期性行业，受下游制造业投资周期的影响较大。而我们认为国内工控设备行业发展水平远落后于国内制造业发展水平，成长性远大于周期性，将呈持续增长的态势。 核心结论 国内自动化水平还较低，工控设备具有较大的增长空间。短期来看，2022年2月以来第二产业投资额累计同比增长稳定在10%以上，2023年2月制造业PMI为52.6，疫后制造业复苏迹象明显。长期来看，国内工控设备市场规模全球占比为8.37%，远低于国内制造业增加值的全球占比（30%），加之人口减少和老龄化时代来临，智能制造加速在即，故工控设备增长空间较大。 政策驱动+内资品牌技术完善+下游新需求+工控设备成本占比提升，国产替代提速。DCS/小型PLC/大型PLC/伺服系统/低压变频器/高压变频器/步进系统国内市场规模和国产化率分别为119.2亿元/55.72%、77亿元/21%、77亿元/1%、233.27亿元 /30%、436.6亿元/74%、147.24亿元/26%、10亿元/75%，具有较大的国产化空间。工控设备涉及芯片等核心零部件，实现自主可控是工业安全的前提。内资品牌产品技术逐步完善，具备国产替代的能力。下游新能源汽车、光伏、锂电、半导体等新兴领域提供了更多国产替代的机会。工控设备在自动化设备的成本占比越来越高，加快了工控设备的国产替代进程。 内资品牌拓展新产品，切换赛道带来新动力，管理变革和渠道升级提高企业效率。从产品来看，PLC技术门槛高于伺服，伺服技术门槛高于变频器，工控企业各具优势且纷纷从单产品拓展至多产品，增加客户粘度。从下游行业来看，工控企业纷纷布局新兴制造领域（光伏、锂电、新能源汽车、半导体等），国产渗透率提升。从战略来看，工控企业逐步从OEM市场切入项目型市场，由提供产品到提供解决方案，提升设备价值量。从管理和渠道来看，工控企业的组织架构、研发管理和销售渠道随着产品和业务的变化，提高了企业效率、产品和服务质量以及盈利能力。 正文目录 1国内工业自动化的发展水平远低于制造业的发展水平6 1.1定义：工控设备分为控制层、驱动层、执行层、传感层6 1.2短期：后疫情时代制造业复苏明显7 1.3长期：国内工业自动化的发展水平远低于制造业的发展水平8 2政策驱动+技术完善+新需求+成本占比提升促进国产替代10 2.1高端DCS/PLC/伺服/高压变频器等具有较大的国产化空间10 2.2国内中低端产品正在替代，高端产品正在突破13 2.2.1控制层：DCS和中小型PLC正在替代，大型PLC正在突破14 2.2.2驱动层：国内品牌变频器与国外品牌形成相抗衡的局势16 2.2.3执行层：高端伺服正在突破，步进电机已经替代19 2.3政策驱动+产品完善+新需求+成本占比提升促进国产替代21 3内资企业赛道切换、管理变革和渠道升级带来新增长25 3.1内资品牌赛道切换带来新动力25 3.2管理变革和渠道升级提升企业效率26 4看好具有核心技术且拓展新领域的公司29 4.1工控设备公司将受益于整个行业的景气度提升29 4.2看好具有核心技术且拓展新领域的公司29 5投资建议：32 6风险提示32 图表目录 图表1：工控设备处于工业自动化产业链核心位置6 图表2：2020年OEM市场和项目型市场占比分别为51.1%和48.9%7 图表3：OEM市场占比较大的为机床工具、电子制造等7 图表4：项目型市场占比较大的为化工、市政、石化7 图表5：固定资产投资完成额累计同比保持正值且走势趋于稳定8 图表6：2023年2月制造业PMI和中大小型企业制造业PMI均返回荣枯线以上8 图表7：中国工业自动化占全球比重为8.37%9 图表8：2021中国工业增加值占全球比重为30%9 图表9：2020年后出生人口急剧下降9 图表10：中国人口将在“十四五”时期陷入负增长9 图表11：智能制造包括自动化、信息化、互联网化和智能化10 图表12：智能制造发展将增大工控设备相关产业规模10 图表13：国产工控设备市场规模占全球的比例还较小，且增速较快10 图表14：国产品牌DCS、步进系统市占率已超过国外品牌，变频器、伺服系统、中小型PLC市占率低于国外品牌11 图表15：2020-2021年DCS国产化率上升2pct11 图表16：2020-2021国产伺服系统市占率上升明显11 图表17：大型PLC被国外品牌垄断12 图表18：中小型PLC国产替代趋势明显12 图表19：高压变频器国产品牌占比低但替代趋势明显12 图表20：国产低压变频器占比超74%12 图表21：工控设备领域国产品牌正在抢占欧美和日韩品牌的市场份额13 图表23：DCS是分布式控制系统，又称集散控制系统14 图表24：DCS是流程工业的大脑14 图表25：中国DCS市场近三年CAGR为19%14 图表26：DCS在化工、电力、石化领域合计占比超80%14 图表28：PLC是一种自动化控制数字逻辑控制器15 图表29：PLC由CPU、存储器、输入输出单元等组成15 图表30：2022-2026全球PLC市场规模CAGR为3.37%15 图表31：2022-2026中国PLC市场规模CAGR为4.65%15 图表32：我国中大型PLC和小型PLC大致平分市场16 图表33：国产品牌中小型PLC与国际品牌差异不大16 图表34：变频器是可调驱动系统的一种17 图表35：变频驱动技术改变交流电动机的速度和转矩17 图表36：中国低压变频器市场规模三年CAGR为10.52%17 图表37：低压变频器下游占比情况17 图表38：中国高压变频器市场规模三年CAGR为6.22%17 图表39：高压变频器下游占比情况17 图表43：伺服系统是一种精确的反馈控制系统19 图表44：伺服系统对物体位置、方位、状态进行控制19 图表46：国内伺服系统2018-2021三年CAGR为15.86%20 图表47：伺服系统主要应用于OEM领域20 图表48：国产伺服主要参数与国际品牌差距不大20 图表49：步进系统由步进电机和步进驱动器构成20 图表50：通过控制脉冲来控制电机角度和速度20 图表52：工业自动化是我国重点关注的发展方向21 图表53：国内工控企业产品矩阵逐步完善22 图表54：中国新能源汽车渗透率快速提升23 图表55：中国电动叉车渗透率快速提升至60%以上23 图表56：工程机械的电动化转型越来越快23 图表57：2019-2022年半导体设备复合增速为39.82%23 图表58：2021年锂电设备增速高于50%24 图表59：2021年光伏设备增速高于20%24 图表61：中国伺服系统市场份额最高为日本企业25 图表62：2021年国产品牌伺服领域增速领先25 图表63：内资品牌赛道切换带来新动力25 图表64：2021年锂电设备增速高于50%26 图表65：2021年光伏设备增速高于20%26 图表66：工控企业逐步从OEM市场企切入项目型市场26 图表67：工控企业研发多采用集成产品开发（IPD）流程27 图表68：工控企业研发多采用集成产品开发（LTC）流程27 图表70：内资品牌纷纷进行管理变革和渠道升级，提升企业效率28 图表71：国内工控自动化市场规模增速高于全球增速29 图表72：2021年内资品牌增速领跑全球29 图表73：受疫情影响，2022Q1-3工控领域公司整体表现不一，但整体增速较大29 图表74：建议关注标公司盈利预测与估值表32 1国内工业自动化的发展水平远低于制造业的发展水平 1.1定义：工控设备分为控制层、驱动层、执