机械一周解一惑系列：破筛设备大型化趋势持续，海外成长性有望显现

本周关注：中国船舶、奕瑞科技、北方华创 破碎筛分环节是选矿的第一步，也是选矿厂实现最佳经济效益的关键。选矿厂中的碎矿和磨矿的投资占全厂总投资的60%左右，磁选厂甚至达75%以上，总电耗也占选矿的50%-60%，生产经营费用也占选厂的40%以上。从运行原理来看，碎矿设备主要靠对矿物的挤压及冲击作用来实现，而磨矿设备主要靠对矿物冲击、研磨和磨剥作用来实现，碎矿作业的能量利用效率远远高于磨矿作业。从功耗来看，破碎作业的功耗仅占磨矿作业的8%-12%。 国内破碎筛分设备市场规模稳步增长。从下游来看，砂石骨料、金属矿山以及环保行业是破碎筛分设备的三大下游。1）砂石骨料是国内破碎筛分设备的最大应用下游，22年占比达65%，考虑到机制砂渗透率仍在持续提升，市场空间稳步增长。2）金属矿山与环保行业持续贡献增量空间，受益于国际铁矿石、锂矿石、铝矿石等重要矿石价格大幅上涨，国内金属矿山企业扩产积极性提高，为破碎筛分设备的需求增长创造了有利因素。而在环保行业，破碎设备行业处于发展初期，发展速度快，行业发展空间大。 矿山大型化趋势下，市场竞争格局有望优化。全球破碎筛分设备行业发展已有百年历史，市场较为集中，2022年前五大厂商占有全球大约49%的市场份额，而国内由于起步较晚，市场份额仍较为分散。23年中办国办发布《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》，鼓励大型矿山企业兼并重组和整合技改中小型非煤矿山企业。推动同一个矿体分属2个以上不同开采主体的非煤矿山，生产建设作业范围最小距离不满足相关安全规定的非煤矿山，以山脊划界的普通建筑用砂石露天矿山等企业整合重组，统一开采规划、生产系统和安全管理。从新设砂石矿权规模来看，2023年新设砂石矿权中，资源储量大于1000万吨的超大型砂石矿权、资源储量在500万～1000万吨之间的大型砂石矿权，占比分别提升至43%、20%，占比均较2022年、2021年持续提升。另外，资源储量在100万～500万吨之间的中型砂石矿权占比为26%；资源储量在100万吨以下的小型砂石矿权占比为10%，中型、小型砂石矿权占比下降。 考虑大中型矿山对大型化、智能化设备需求，头部破碎筛分设备厂商具有明显竞争优势，低端内资品牌市场份额将逐步被中高端内资品牌挤压，市场集中度将有望提升。 矿企出海带动下，海外成长性有望显现。国内矿业资源储量较少，开拓海外资源是必由之路。我国能源与矿产供应安全形势极其严峻,矿产资源消费量占全球的32%，有12种战略性矿产资源对外依存度超过70%，但储量仅占世界的7%，同时具有大矿少、中小型矿多，坑采矿多露采矿少的特点，进而带来国内矿业生产成本相对高企，继而众多国内矿企纷纷出海，在海外寻找新的增长点。“一带一路”的持续推进给予了矿业企业“走出去”与沿线国家互利共赢、合作发展的机遇。考虑到国内许多大型矿业集团在国外市场深耕多年，已在资源、资金、技术等方面形成了诸多优势，再加上自己矿山也需要大量的矿山装备，这为国内装备制造企业提供了“弯道超车”的机会。 风险提示：宏观经济及政策波动风险；机制砂渗透不及预期风险；海外进展不及预期风险；市场竞争加剧风险 1矿用破碎筛分设备大型化趋势明显 1.1选矿环节第一步——破碎筛分机械 选矿是采矿后的一个处理过程，其对象是开采出来的矿石，目的是为提取有用矿物。选矿主要是一种物理、化学分离过程，将有用矿物与脉石矿物颗粒分离而产出含大部分有用矿物的富集产物-精矿，同时丢弃绝大部分脉石矿物即尾矿。 选矿流程主要可分为四大部分：破碎筛分、磨矿分级、选别作业、脱水作业。 图1：选矿流程 破碎筛分环节是选矿的第一步，也是选矿厂实现最佳经济效益的关键。选矿厂中的碎矿和磨矿的投资占全厂总投资的60%左右，磁选厂甚至达75%以上，总电耗也占选矿的50%-60%，生产经营费用也占选厂的40%以上。从运行原理来看，碎矿设备主要靠对矿物的挤压及冲击作用来实现，而磨矿设备主要靠对矿物冲击、研磨和磨剥作用来实现，碎矿作业的能量利用效率远远高于磨矿作业。从功耗来看，破碎作业的功耗仅占磨矿作业的8%-12%。 图2：选矿厂分环节投资占比 破碎筛分设备包括破碎设备以及筛分设备：1）破碎设备主要是将开采到的矿石破碎成小块矿石的过程，业内通常将最终粉碎产品为5毫米以上的粉碎过程成为破碎；2）筛分设备主要是通过不同孔径的筛网或筛板，根据物料的粒度大小将其分为不同的颗粒级别。 图3：成套破碎设备生产线示意图 常用的破碎机械有旋回破碎机、颚式破碎机、圆锥破碎机、双齿辊破碎机、反击式破碎机和锤式破碎机等6种。其中，颚式破碎机物料适用范围广，承载能力强，稳定性高，一般用于第一道破碎工序，完成物料的粗碎加工。与颚式破碎机相比，旋回破碎机可适用于恶劣的破碎环境，并能够轻易地破碎较坚硬和较具磨蚀性的岩石和矿石，生产能力是颚式破碎机的两倍多，一般用于产量要求高（>1000th）的粗破作业。双齿辊破碎机则是主要用于脆性块状物料（煤炭、焦炭、青石、石灰石）的粗、中碎作业。圆锥破碎机一般用于中硬、硬物料的中、细破碎作业。反击式破碎机不仅适用于处理软、中硬物料的粗碎、中碎、细碎作业，同时还具有一定的整形作用。锤式破碎机适用于破碎各种软、中硬度和脆性材料，如石灰石、煤、煤矸石等，但因其破碎比大，不能用于生产粒径要求较大的产品，如熔剂石（粒径40~80mm）。 表1:各类型破碎机特性对比 根据物料运动轨迹的不同，筛分设备可分为椭圆振动筛、圆振动筛、直线振动筛等类型。不同类型的筛分设备适用不同的应用场景，例如圆振动筛和重型振动筛通常适用于大块物料的筛分分级，直线振动筛和惯性振动筛通常适用于中、细级物料的分级和脱水。 1.2砂石骨料为国内破碎筛分机械最大应用场景 从产业链角度来看，破碎筛分设备的上游主要包括钢材、铸件、锻件、轴承电机等，下游主要集中于砂石骨料、金属矿山以及环保行业，最终受房屋建筑、交通运输、水利水电、城市公共设施、铁矿及有色金属基础工业、建筑垃圾回收、废旧电池综合利用等多个终端应用市场的综合影响。 图4：破碎筛分设备上下游情况 近年来，我国经济的快速发展，工业化和城镇化的不断推进以及基础设施建设的持续投入，对煤矿、金属矿及非金属矿等资源的需求不断增长，刺激了矿石采选行业的固定资产投资，使我国破碎筛分设备行业得到快速发展。总的来看，由于经济波动，矿山开采与建筑行业存在一定的波动性，导致破碎筛分设备行业市场规模也存在一定波动性，但总体呈现出稳定上升态势，2022年我国破碎筛分设备市场规模达到了368.76亿元，同比增长5.72%。 图5：破碎筛分设备市场规模及同比 砂石骨料是国内破碎筛分设备的最大应用下游，替代效应下市场空间有望稳步增长。砂石骨料是房屋建筑、交通运输、水利水电、城市公共设施工程中混凝土的必要组成部分，22年约占破碎筛分设备下游的65.05%。2023年，受房地产市场持续低迷及地方财政收入减少等因素影响，全年砂石需求降幅达4.49%。 砂石根据成因可划分为天然砂和机制砂。与天然砂相比，机制砂有质量可控、性能优秀、绿色环保等三大优势。考虑到国内天然砂、河砂等资源的枯竭和政府对开采管控力度加大，机制砂渗透率仍在持续提升，23年已达91%。砂石骨料领域破碎筛分设备有望持续受益，市场空间稳步增长。 图6：砂石需求量及同比 图7：我国砂石市场中机制砂的渗透率 金属矿山与环保行业持续贡献增量空间。破碎筛分设备在金属矿山中主要应用于黑色金属、有色金属两大细分行业。近年来受国际贸易摩擦、局部军事冲突等因素影响，导致国际铁矿石、锂矿石、铝矿石等重要矿石价格大幅上涨，使得国内金属矿山企业扩产积极性提高，为破碎筛分设备的需求增长创造了有利因素。 而在环保行业，破碎设备行业处于发展初期，发展速度快，行业发展空间大。我国建筑垃圾等废弃物产生量大，回收利用率较低，资源回收利用行业发展空间巨大。 图8：22年国内破碎筛分设备市场分布情况 1.3矿山大型化趋势下，市场格局有望优化 全球破碎筛分设备市场较为集中。从全球竞争格局来看，海外的破碎筛分设备行业发展已有百年历史，呈现高度集中的特点，主要龙头企业有芬兰美卓、瑞典山特维克、美国特雷克斯等，2022年前五大厂商占有全球大约49%的市场份额。 图9：22年国内破碎筛分设备市场分布情况 从国内竞争格局来看，中国破碎筛分设备行业起步较晚，市场份额仍较为分散。概括来说，具有技术与资本优势的外资品牌，例如美卓、山特维克等，约占总市场份额的5%；具有技术优势的内资中高端品牌，例如南矿集团、上海世邦、浙矿股份，约占总市场份额的20%；价格优势明显的内资其他品牌，约占总市场份额的75%。 表2:国内主流的破碎筛分机械产商 大中型矿业企业将成为下游行业主导力量。23年中办国办发布《关于进一步加强矿山安全生产工作的意见》，鼓励大型矿山企业兼并重组和整合技改中小型非煤矿山企业。推动同一个矿体分属2个以上不同开采主体的非煤矿山，生产建设作业范围最小距离不满足相关安全规定的非煤矿山，以山脊划界的普通建筑用砂石露天矿山等企业整合重组，统一开采规划、生产系统和安全管理。 从新设砂石矿权规模来看，2023年，全国新设砂石矿权数量915宗，新设矿权规模继续保持大型化趋势。新设砂石矿权中，资源储量大于1000万吨的超大型砂石矿权、资源储量在500万～1000万吨之间的大型砂石矿权，占比分别提升至43%、20%，占比均较2022年、2021年持续提升。另外，资源储量在100万～500万吨之间的中型砂石矿权占比为26%；资源储量在100万吨以下的小型砂石矿权占比为10%，中型、小型砂石矿权占比下降。 图10：新设砂石矿权规模分布 破碎筛分设备大型化趋势下，行业集中度有望提升。对于小型、微型矿山而言，由于物流条件和区域市场容量的限制，主要采购型号较小、性能和价格相对较低的破碎、筛选设备。但随着大中型矿山占比持续提高，逐渐成为下游行业主流，设备需求逐渐升级，大型化、智能化设备有望成为主流。与中小型设备相比，大型设备一般具有破碎比大、生产能力和智能化程度高、工艺流程简单和管理方便等特点，因而能够满足下游客户扩大生产规模、降低生产成本、减少能耗等方面的需求。那么对于设备企业而言，设备大型化趋势下，头部企业竞争优势明显，低端内资品牌市场份额将逐步被中高端内资品牌挤压，市场集中度将有望提升。 表3:不同规模矿山对破碎筛分设备的要求条件 2矿企出海带动下，海外成长性有望显现 2.1国内矿业资源较少，开拓海外资源是必由之路 国内矿业资源储量较少，开拓海外资源是必由之路。我国能源与矿产供应安全形势极其严峻,矿产资源消费量占全球的32%，有12种战略性矿产资源对外依存度超过70%，但储量仅占世界的7%，人均资源量少，部分资源供需失衡，人均为世界人均占有量的58%，居世界第53位。同时,贫矿多、富矿少，共(伴)生矿多、独立矿少；大矿少、中小型矿多，坑采矿多露采矿少，进而带来国内矿业生产成本相对高企，继而众多国内矿企纷纷出海，在海外寻找新的增长点。 以铜矿为例，根据美国地质调查局(USGS)统计，预计2022年度全球可采铜资源储量为8.9亿吨。分国家来看，全球铜储量最多的国家是智利、澳大利亚和秘鲁，分别占世界铜储量的21.35%、10.90%和9.10%，我国的铜储量仅占全球储量的3.03%，约0.27亿吨。自1990年代投资赞比亚谦比西铜矿开始,我国企业境外对铜资源的布局全面展开。根据中国有色金属工业协会不完全统计,截至2022年底,我国在海外实施的铜矿项目超过50个,控制铜资源量超过1.8亿t,其中权益资源量达到1.4亿t,控制的铜精矿权益产能超过200万t。 图11：22年全球可采铜资源储量（百万吨） 采矿业对外直接投资流量重新回升，对外直接投资存量持续上升。总体来看，2003年以来我国采矿业对外直接投资可以划分为三个阶段：2003—2013年为总体呈波动增长趋势的第一阶段；2013—2017年为进入快速下降的第二阶段； 2018年至今为呈缓慢上升态势的第三