注塑机专题：消费品以旧换新有望拉动内需，下游出海带来增长新动能

注塑机在塑料加工领域占据着核心地位，是实现注射成型工艺的关键设备。注塑机能够将热塑性或热固性塑料通过成型模具加工成多样化形状的塑料产品，其主要结构组成部分包括注射系统、合模系统、液压系统以及电气控制系统，注射与锁模为核心系统，机器成本占比中机械类、电气类占主要部分。注塑机按不同因素的分类方式不尽相同，不同类型注塑机完成注射成型的工作流程基本相同，主要包括塑化、合模、注射、保压、冷却塑化、制品取出几个阶段。不同驱动方式的注塑机各有优劣，从发展趋势上来看，锁模力较小的注塑机正在向全电化发展，而大型注塑机则主要使用液压驱动。按合模装置划分，还可将注塑机分为二板和三板两类。二板注塑机主要采用直压方式工作，三板注塑机锁模系统的主要部件是曲轴，是依据杠杆原理设计的。 二板机由于没有机绞机构，传动惯性小，移模油缸推力需求较小，可降低移模能耗，是大型注塑机的发展方向。 我国注塑机行业上下游共同构建了成熟的产业生态系统，国产品牌正向高端市场转型。上游部分专注于原材料的供应，中游环节涉及到注塑机的实际生产和制造，下游环节涵盖了汽车制造、家用电器和包装饮料行业等多种应用场景。中国注塑成型装备的产量已经连续十余年位居世界第一，已成为我国塑料机械行业产量最大、产值最高、出口最多的第一大类。在全球注塑机市场的竞争中，欧洲和日本公司在高端领域的竞争中保持领先。中国的注塑机制造商正在向高端市场转型，力图提升自身的市场地位。 国内需求增长稳健，设备更新及以旧换新有望拉动内需。近15年间中国塑料制品的产量经历了显著增长，且伴随着宏观经济环境的变化而波动。今年以来，国内塑料制品其实已经呈现回暖的增长态势，自9月起注塑机行业景气度有望显著回升。下游需求是促进注塑机行业发展的核心动力，下游需求旺盛将促进注塑机市场规模进一步提升。汽车轻量化是汽车产业发展的核心战略之一，也是推动注塑机行业发展的关键因素。政策推动的设备更新与消费品以旧换新措施也将切实地影响到汽车、家电等注塑机重要下游的需求情况。 国内竞争格局较为稳定，出海有望打破成长天花板。在国内市场的竞争格局中，主要领导企业掌握了中高端市场的主导权，而众多中小型制造商则主要集中在中低端市场，形成了“一超多强”的局面。 产品技术领先优势加已形成的规模效应，铸造了国内头部品牌的护城河。国内注塑机市场竞争对于价格和成本控制的要求更为严苛，海外市场整体盈利能力显著高于国内。国内企业为谋求规模和盈利能力的快速成长，重心放在出海拓展上是更为适合的。 海外市场渗透率较低，叠加新兴市场快速发展拉动需求。现阶段，海外市场中国产注塑机品牌的市占率仍处于较低水平，渗透率提升空间广阔。国内企业一方面可以通过性价比的优势提高海外市场中低端注塑机领域的渗透率，另一方面可以凭借更优秀的响应、配合去提高特定应用场景定制化的项目订单占比。国产品牌出海迈向高端化的过程中，中国注塑机企业有望乘汽车和3C电子出海建设产能的浪潮，迅速拓展国际市场。家电行业伴随“一带一路”以及新兴市场的发展，也将推动我国注塑机行业的旺盛出海需求。 产业链相关标的：海天国际、伊之密、拓斯达 风险提示： 注塑机行业景气度提升不及预期；国内注塑机企业海外拓展受阻风险；原材料价格上涨风险。 1注塑机：重要的塑料制品成型设备 1.1塑料机械行业 塑料机械泛指在塑料加工领域内应用的各类机械设备和设施，它们是承担着固体/流体物料的传输、分离、破碎、磨碎及干燥等一系列基本工序的通用性机械设备。按照塑料制品的制造流程，塑料机械可以被划分为四个主要类别：塑料配混机械、塑料成型机械、塑料二次加工机械和塑料加工辅助机械或设备。具体来说，塑料配混机械负责生产各类形式的塑料配混料，如筛选机、破碎机和研磨机等；塑料成型设备则用于将塑料原料转化为半成品或成品，其中包括压塑机、注塑机、挤塑机、吹塑机、压延机、滚塑机、发泡机等设备；塑料二次加工机械则对半成品或成品进行进一步的加工和表面处理，包括热成型机、真空蒸镀机、印刷机等；塑料加工辅助机械或设备则致力于提升塑料加工过程的效率和合理性，包括自动计量供料设备、废料自动回收装置、自动厚度测量设备以及原材料的输送和储存系统等。 塑料机械产量随需求逐年增加，浙江、广东等地占据塑机生产核心位置。由于高分子复合材料性能的持续进步和广泛应用，中国塑料机械行业在国家经济的多个关键领域，如航空、国防、化工、电子、通信、医疗、可再生能源、建筑、包装、家电、汽车、交通和农业等，提供了至关重要的设备支持，发展前景十分广阔，在专用设备制造业中占据了举足轻重的地位。2023年我国塑料加工专用设备产量达到了38.99万台，就分布而言，以2021年的数据为例，浙江和广东两省的产量在全国的占比分别为39.13%和16.99%，凸显了这两个地区在塑机生产中的核心地位。 图表1：2018-2023年中国塑料加工专用设备产量（万台）图表2：2021年中国塑料加工专用设备产量地区分布 1.2注塑机：塑料成型关键设备，能够生产精细制品 注塑机在塑料加工领域占据着核心地位，是实现注射成型工艺的关键设备。 注塑是一种广泛应用于工业制造领域，用于生产各类造型产品的技术，它既可以应用于橡胶制品的生产，也可以用于塑料制品的制造。注塑技术主要分为注塑成型模压法和压铸两种不同的工艺。注塑成型装备作为塑料加工业中使用量最大的加工机械，可直接生产大量的塑料制品，还是组成注拉吹工业的关键设备，在塑料机械领域占据主导地位，大约占全部塑料成型机械产值的40%，是衡量塑料机械制造能力的重要标志。 注塑机是一种高度自动化的设备，通常被称为注射成型机或简称注射机，它能够处理热塑性塑料或热固性塑料材料，利用特定的塑料成型模具，生产出形态各异、结构复杂的塑料产品。注塑机的主要作用是将热塑性塑料颗粒加热熔化，然后通过注射的方式，将其转变为所需的最终产品形态，并在每个步骤中完成材料的熔融、注射、保压和冷却固化等循环步骤。注塑机具备一次性成型的能力，能够制造出外形精细、尺寸精度高，甚至可以包含金属嵌件的塑料组件。 足够的合模力来确保模具在成型过程中稳定锁紧；液压系统为注塑机提供整个工艺流程所需的动力，满足各个动作环节对于压力和速度的具体需求，确保成型过程中能量的有效转换与传递。 图表3：注塑机主要构成介绍 注塑机构成中注射与锁模为核心系统，机器成本占比中机械类、电气类占主要部分。由于注塑机的制造过程是一项极其精密的系统集成过程，涉及的原材料和零部件种类也十分繁杂，零部件的品质在很大程度上决定了整机的品质。从子系统的分类和功能来看，注射系统和锁模系统是整机中的重要部件，液压系统和电气控制系统是整机中的关键部件，四个子系统的性能表现决定了注塑机成品的性能。机门、机架系统在注塑机性能方面的影响一般，但从分零部件的成本占比中可以看出，机械类零件（生铁铸件、钢材机架、拉杆、螺杆料筒等）占成本的比重高达59.07%，液压类（液压阀、液压泵、液压马达等）和电气类（伺服电机、控制器、电气元件等）分别占比14.16%、18.65%。 图表4：注塑机子系统分类、零部件及整机地位 图表5：2023年泰瑞机器主要原材采购情况 1.3注塑机的工作原理及分类 注塑机按不同因素的分类方式不尽相同。注塑机可以根据其驱动方式被划分为液压式、电气式以及电液混合式。物料塑化方式上，注塑机可分为螺杆式和柱塞式，其中螺杆式以其出色的混炼性和余塑化原料质量，优于柱塞式。注射与合模装置的轴线方向决定了注塑机的类型，包括卧式、立式和角式。此外，根据锁模力的大小，注塑机还可分为大型、中型和小型，其中5000kN和1000kN是区分中小型与大型注塑机的界限，而中小型注塑机在市场上占有较大的份额。 图表6：注塑机分类 不同类型注塑机完成注射成型的工作流程基本相同，主要包括塑化、合模、注射、保压、冷却塑化、制品取出几个阶段。其中存在几个最关键的步骤，第一是合模，包括准备注塑机的运行。机器的夹紧装置将模具牢固地夹紧在一起，确保其紧密闭合。此步骤对于防止材料在注射过程中逸出并保持最终产品所需的形状和完整性至关重要；第二是注射，在注射阶段，塑料原料（通常为颗粒形式）被送入机器，熔化并注射到夹紧的模具中。此阶段需要精确的温度和压力控制，以确保成型零件的质量和细节一致；第三是冷却塑化，注射后，模具内的材料开始冷却并凝固，形成模具的形状。冷却是一个关键阶段，因为它显著影响最终产品的质量。冷却时间根据所使用的材料和零件的厚度而变化。第四是取出，冷却后模具打开，零件被顶出。必须小心地进行顶出，以避免损坏新形成的零件。将成品零件从模具中取出，并修剪掉任何多余的材料，如流道或飞边，从而完成注塑周期。 图表7：注塑机主要工作流程 不同驱动方式的注塑机各有优劣，从发展趋势上来看，锁模力较小的注塑机正在向全电化发展，而大型注塑机则主要使用液压驱动。电动注塑机的驱动系统具有高精度、可靠性高和节能等优势，使用成本较低，适合在小型制品、短注射行程的场景使用，可满足小型注塑机对精密化、高速化发展的需求。 图表8：不同驱动方式的注塑机优缺点对比 按合模装置划分，还可将注塑机分为二板和三板两类。随着材料科学的不断进步，塑料组件在汽车制造中的应用变得越来越广泛，包括汽车的前后保险杠、仪表盘以及车门侧板等部位。这些塑料组件正朝着体积更大、重量更重的方向发展，这就对注塑机的锁模力提出了更高的要求，促使相关注塑制造商选择更大吨位的注塑机。对于2000吨级以上的注塑机，国际上普遍倾向于采用二板式注塑机（采用直接压力进行锁模），而在中国，大多数制造商则偏好使用三板式注塑机（利用曲轴系统进行锁模）。 图表9：二板注塑机合模装置图示 图表10：三板注塑机合模装置图示 二板注塑机主要采用直压方式工作，即由4个高压锁模液压缸同时拉动哥林柱，对模具进行加压并保压。二板注塑机生产塑件的锁模过程比较简单，合模到位后，旋转螺母动作，高压锁模液压缸提供锁模力。开模过程与锁模过程相反，先是高压锁模液压缸卸压，然后旋转螺母打开，之后动模退回。 优点：（1）开模液压缸需要的开模力较小。一般2000t以上的注塑机开模液压缸需要的开模力在110t以下，是同吨位三板注塑机开模力的一半。开模力小的液压缸容易被加工，在实际使用的过程中容易维护保养，使用寿命较长，不容易被损坏；（2）锁模力可以自由设定。二板注塑机可以通过改变液压缸数量和液压缸工作力来改变锁模力；（3）锁模精度比较高。二板注塑机设定的锁模力与实际产生的锁模力的误差较小，可以通过内置于液压缸中的传感器测出液压缸的油压而测出实际锁模力。二板注塑机采用直压式锁模，动、静模板的平行度很容易调整，一般调整到工艺要求的平行度（ 0.1mm/m ）需要的时间很短。 缺点：对高压锁模液压缸的要求比较高。二板注塑机通过4个高压锁模液压缸实现锁模，工作时高压锁模液压缸需要提供很大的压力，这要求液压缸要有很高的精度；同时，使用的液压油也要保持清洁、无杂质；还要避免在生产过程中液压缸出现漏油现象。若4个高压液压缸的拉力不能保证完全一致，则会导致模板在运行过程中的微小不平衡。 三板注塑机锁模系统的主要部件是曲轴，是依据杠杆原理设计的。合模过程是：由开模液压缸推动曲轴省力臂带动动模板前移，同时弯曲的曲轴工作臂伸长，当曲轴工作臂处于平行位置时，模具即为锁紧状态。 优点：（1）与同吨位的二板注塑机相比，设备造价低；（2）部件无需定制、维护方便。系统中的液压缸、接头、阀、伺服电机和供油泵等部件都是市场普通商品，维护机器比较方便。 缺点：（1）在同一台注塑机上改变锁模力比较困难。三板注塑机的锁模力由曲轴提供，因此在锁模系统的设计过程中，需根据锁模力确定曲轴长度和模板间最大间距。一旦确定了曲轴长度和模板间最大间距，锁模力也随之固定。如果要改变同一台注塑机的锁模力，需要改变曲轴长度或结构，是比较困难的；（2）精确测定实际锁模力比较困难。目前，还没有比较好的方法能够精确测定出曲轴式锁模方式的实际锁模力。一般通过开模液压缸的压力和杠杆原理计算出来，这样常常造成实际锁模