您的浏览器禁用了JavaScript(一种计算机语言,用以实现您与网页的交互),请解除该禁用,或者联系我们。[天风证券]:世界级运动控制制造商,把握人形机器人发展机遇 - 发现报告
当前位置:首页/公司研究/报告详情/

世界级运动控制制造商,把握人形机器人发展机遇

2023-09-13天风证券乐***
世界级运动控制制造商,把握人形机器人发展机遇

国内步进电机龙头,世界级运动控制领域综合制造商 公司主营为控制电机及驱动系统(步进电机、伺服电机、直流无刷电机、空心杯电机等),在HB混合步进电机领域为国内龙头,率先打破日资垄断,18年规模已升至全球前三(22年产量1800万台,销售额全球前 三)。公司重视海外市场,先后收购诸多海外相关企业,业务覆盖北美、欧洲、东亚及东南亚,海外营收占比常年超过40%(以欧美为主)。 2017-2022年公司营收/归母净利的年复合增长率分别达13%/8%,业绩长期稳步增长。 关键并购增强技术扩展品类,产能扩张加速布局高附加值领域 公司整合管理能力突出,先后收购美国AMP、美国LIN、瑞士T Motion等全球领先电机及驱动企业并将其技术(吸收整合步进电机、空心杯电机先进技术)、市场及客户(通过并购有效拓展海外市场)内化为自身资源,并以客户需求为导向将产品品类由单一步进电电机拓展至伺服、无刷、空心杯电机等。23年随太仓工厂全面投产+越南工厂启用,公司产能得到释放,有望加速布局半导体、工控自动化、医疗生化等高附加值领域,持续提升盈利水平。 把握时代热点,人形机器人助力空心杯电机发展 人形机器人商业前景广阔,GGII预计:2026年全球人形机器人在服务机器人中的渗透率有望达到3.5%,市场规模超20亿美元,到2030年,全球市场规模有望突破200亿美元。公司空心杯电机性能对标海外,热处理、响应速度最优,且价格低于海外竞品。公司凭借“技术积累+驱动配套+本地化服务”,在领域内形成了一定的优势,并制定了“五年内形成新增年产227万台无刷电机产能,可能包括无刷空心杯电机”的产能计划。 盈利预测:预计23-25年公司总收入分别为32.4/43.1/54.8亿元,同增9%/33%/27%; 归母净利润分别为2.7/4.3/6.1亿元 , 同增9%/59%/42%。预计未来3年公司业绩复合增速可达35%,考虑未来公司空心杯电机在人形机器人领域具有较强发展空间,我们给予公司“增持”评级。 风险提示:原材料价格波动较大风险;国际贸易摩擦风险;市场需求不及预期;研发及技术进展不及预期;测算主观性风险;二级市场交易风险。 财务数据和估值 1.电机行业 1.1.电机品类多样,发展空间广阔 电机是将电能转换为机械能的设备,主要由定子、转子及其他配件构成。按工作电源种类划分,电机可分为直流电机、交流电机。直流电机效率高、启动转矩大、调速性能好,缺点是结构较复杂而不便维护;交流电机寿命长、结构简单且功率范围大,应用范围更广。 直流电机中,又可按电流控制方式分为有刷电机、无刷电机。直流无刷电机通过霍尔原件、控制器等电子元件代替电刷换向,在功率密度、峰值效率、转速范围、可靠性、运行寿命、结构坚固性方面都更具优势,能在大部分场景下替代有刷电机。随着控制技术发展和电子元件成本的降低,直流无刷电机有望进一步拓展应用范围。 图1:电机按不同方式分类 图2:直流无刷电机结构图 步进电机经济性良好,伺服电机性能占优。电机按用途可分为驱动电机、控制电机,驱动电机侧重启动和运行过程中的力能指标;控制电机则侧重输出精度、灵敏度、稳定性等指标,应用于精度要求更高的场合。步进电机、伺服电机是控制电机中的主要品类。 步进电动机是将电脉冲激励信号转换成相应的角位移或线位移的离散值控制电动机,这种电动机每当输入一个电脉冲就动一步,其转速与脉冲频率成正比,广泛应用于各类自动化控制系统。相较之下,伺服电机内有编码器提供位置反馈信号、实现精确控制,且在过载能力、控制可靠性、快速启停等方面都优于步进电机,而步进电机因其运行所需组件少、成本低,经济性更为良好。 图3:步进电机结构图 图4:伺服电机结构图 表1:步进电机、伺服电机性能对比 电机是电气自动化设备的核心运动控制部件,具有广阔发展空间。2021年全球电机市场规模约为1,139亿美元(yoy+7%),2020年中国为最大市场,占比约30%。具体来看: 1)按电源:交流电机是主要品类,2020年全球市场中占比接近60%。直流电机中,直流无刷电机受下游电动车产业推动增长迅速,2022年全球市场规模为188亿美元。 2)按用途:2017-2022年,我国通用伺服市场规模由141亿元升至223亿元,年均复合增长达9.6%。据日本富士经济,25年全球小微电机出货量接近170亿台,其中无刷电机达15亿台,混合式步进电机超1.3亿台,交流伺服电机达1,000万台。 1.2.下游应用场景广泛,新型高附加值领域众多 电机作为重要动力源,下游应用场景广泛。在我国本土市场的应用领域包括:打印机(2021行业规模352亿元,yoy+5.5%)、安防(2022行业产值9,460亿元,yoy+4.9%)、通信设备(2021行业规模45,091亿元,yoy+13.5%)、银行IT(2021行业规模482亿元,yoy+25.9%)等。 图5:2016年鸣志电器HB步进电机下游应用占比 图6:2016年鸣志电器PM步进电机下游应用占比 随着技术提升,电机更广泛地应用于新型、高附加值应用领域,包括工业自动化、医疗器械、移动机器人、光伏等。具体来看: 1)工业自动化:各类电机的重要应用领域。2022年全球工业自动化市场规模为1,988亿美元(yoy+9.5%),我国受内外需不振、疫情反复影响增速放缓,2022年市场规模为2,963亿元(yoy+1.4%)。 图7:工业自动化是伺服的主要下游应用领域 2)医疗器械:2022年全球医疗器械市场规模约为5,751亿美元(yoy+7.8%),增速逐渐恢复至疫情前水平,我国医疗器械工业市场规模达10,723.65亿元(yoy+18.7%),增速是全球市场的2.4倍,具有较大发展空间。 3)移动机器人:中国是移动机器人最大市场。据高工机器人网,在供应链、交付环节受到较大影响情况下,2022年我国移动机器人销量8.14万台(yoy+27.7%),市场规模96.73亿元(yoy+23.8%),行业处于快速发展阶段。 4)光伏:2022年全球光伏新增装机容量达230GW(yoy+35.3%),累计装机容量约1,156GW,我国光伏新增装机87.41GW(yoy+59.3%)。国际能源署预计,到2027年光伏累计装机量将超越其他所有电源形式。 1.3.电机竞争格局:外资主导,国产化进程加速 1.3.1.步进电机:日资主导,鸣志打破HB步进电机日资垄断 步进电机按转子可分为变磁阻式(VR)、永磁式(PM)、混合式(HB):1)VR步进电机的转子由软铁制成且为多齿结构,结构简单,噪声和振动大,目前已被欧美国家淘汰。2)PM步进电机的转子由永磁材料制成且表面光华无齿,较VR电机力矩更高、体积更小,较HB电机结构更简单,经济性较好。3)HB步进电机结合了VR、PM步进电机的特性,其转子由永磁材料制成且为多齿结构,可以实现精确的小增量步距运动,达到复杂、精密的线性运动控制要求,在工业使用最为普遍。 表2:VR、PM、HB步进电机性能对比 PM步进电机需求量大,下游应用广泛。因结构简单、成本低廉,PM电机需求量较HB步进电机更大(2016年全球PM/HB步进电机出货量分别约15.5/0.8亿台)。下游应用包括视听设备、PC设备、办公自动化设备、家电、医疗设备、汽车(前照灯光轴调整,仪表,HVAC等)等。因其具有抗电磁干扰、轻薄短小、低能耗、高性能的特点,加上优异的可靠性,近年汽车应用大幅增长。 国内市场较为分散,且从低端市场向高端渗透。日产PM步进电机在全球范围属第一层次,且日资较早向工业自动化、汽车等高端领域发展,普遍技术水平较高。国内PM电机市场较为分散,且因技术要求较低,早期以家电应用居多,近年随着技术提升,逐渐向汽车等高端市场延伸。国内厂家主要有江苏雷利,其PM电机产品主要应用于白色家电、新能源汽车。 图8:2015年全球PM步进电机市场竞争格局 HB步进电机由日资主导,国内规模化厂商较少。2015年全球TOP7厂商中6家为日资企业,包括信浓、美蓓亚、电产伺服等,市占率合计78%。我国HB步进电机量产企业较少,主要包括鸣志电器、雷赛智能、鼎智科技。下游应用方面,国内早期以IT及办公自动化设备(15年占比超60%)为主,如今该领域逐渐萎缩;3D打印、光伏、医疗、半导体等正逐渐扩大应用范围。据日本富士经济预测,25年全球HB步进电机出货量将超过1.3亿台。 国内鸣志一枝独秀,销量全球前三。鸣志是较早从事且唯一改变HB步进电机国际竞争格局的本土企业(打破日资在该领域的垄断地位),15年公司市场份额已位居国内首位,全球份额超10%、位居第四;18年收购常州运控电子后规模升至全球第三;22年销量保持在全球前三,产量达1800万台,16-22年产量复合增速达10%。 图9:2018年我国步进系统市场竞争格局 图10:2015年全球HB步进市场竞争格局 1.3.2.伺服系统:外资仍居主导,国内厂商具供应链及成本优势未来可期 伺服是以物体位置、方位、姿势为控制量,组成能跟踪目标的任意变化的控制系统,包括伺服驱动(指令装置)、伺服电机(执行元件)、反馈装置(编码器)。2017-2022年,我国通用伺服市场规模由141亿元升至223亿元,年均复合增长率为9.6%。 我国伺服市场被外资主导,20年前十企业中外资占据6席,合计市占率45%,包括西门子、松下、日本安川等。本土伺服企业包括汇川技术、禾川科技、信捷电气、雷赛智能等,其中汇川于21年首次超越外企,位居国内市场占有率第一。因伺服电机技术门槛较高,尤其高精度领域壁垒明显,且我国伺服系统自研起步较晚,中低端市场国产化率低于35%、中高端市场国产化率低于10%。中长期看,供应链安全、高性价比、快速的服务响应是国产替代的主要驱动因素,而龙头企业凭借供应链、规模化优势更明显。 图11:2022年我国通用伺服系统市场竞争格局 图12:2022年本土企业伺服系统收入情况(亿元) 空心杯电机性能优异,适用高精度小体积领域。空心杯电机全称直流永磁伺服电机,采用无铁芯(空心杯)转子,消除了由于铁芯形成涡流而造成的电能损耗,凭借运行稳定、高效节能、灵敏度高、体积小等特性,在航空航天、军工、电器设备、工业控制等领域应用广泛。空心杯市场被欧美国家主导,龙头包括德国Faulhaber、瑞士Maxon,我国空心杯厂商有鸣志电器、鼎智科技、伟创电气等。 2.鸣志电器:世界级运动控制领域综合制造商 2.1.积极并购完善产品布局,持续打造全球化服务网络 公司成立于1994年,目前已发展为运动控制领域的龙头综合制造商,是全球控制电机系统的综合提供商和主要生产商。经过二十余年发展,公司形成了以控制电机,通用自动化驱动控制系统及LED智能照明控制驱动系统为核心,贸易代理及工业互联网等业务协同发展的业务架构。公司发展历程如下: 第一条主线:非电机业务→步进电机,积累技术及客户资源 1997年小神探设备巡点产品投放市场,公司以其起家;1998年鸣志国贸成立,从事松下继电器的国内代理,HB步进电机投产;2000年工业电源工厂建成并投产,开展电源电控业务;2005年LED驱动电源投放市场,开展照明系统控制业务。 第二条主线:电机执行元件→驱动控制系统,向整体解决方案前进 2007年与美国AMP合资设立安浦鸣志,开展控制电机驱动系统业务;2014年收购美国AMP,AMP的步进电机驱动器、集成式智能步进伺服控制技术居于全球前列。 第三条主线:步进电机→伺服+无刷+空心杯+直线传动,完善电机品类布局 2008年PM步进电机产品投产;2012年交流伺服电机、直流无刷电机投产;2015年合资设立鸣志派博思,;收购美国Lin,获得0.9ºHB步进电机高端技术;2018年收购常州运控电子,巩固HB步进电机优势;2019年收购瑞士T Motion,T Motion公司在空心杯和无齿槽电机的驱动控制领域始终保持着全球领先的技术水平,并拥有专门为无齿槽和空心杯电机开发的驱