工程机械行业电动化专题报告：工程机械电动化时代启幕，策略引领技术突破进入新篇章

证券研究报告 工程机械电动化时代启幕，策略引领技术突破进入新篇章 ——工程机械电动化专题报告 分析师何文雯 执业证书编号：S1070523050001 邮箱：hewenwen@cgws.com 分析师陈郁双 执业证书编号：S1070524030002邮箱：chenyushuang@cgws.com 评级（强大于市） 长城证券产业金融研究院 2024年8月8日 核心观点 工程机械电动化大势所趋，市场未来空间广阔。 电动化是工程机械绿色发展的重要方向之一，目前工程机械全球电动化率仍较低，提升空间大。根据InteractAnalysis的研究，如果将叉车、剪叉式升降机、伸缩臂高空作业平台等设备剔除在外，2022年的纯电动设备的占比不足0.1%，到2027年，预计电动化率将略低于1%，直到2030年左右才提升到5%左右。总之，与货车和客车市场相比，非道路设备市场的电动化速度要慢得多。 工程机械电动化的技术进步推动出口增长，领先的后市场服务水平使得竞争力持续增强。从原材料端看，电池价格的下降使得工程机械电动化回本周期大幅缩短。随着电池技术的飞速进步与规模化生产的持续深化，电池成本近年来呈现显著下降趋势，这一变化对工程机械行业产生了深远影响。企业购买电动工程机械的初期投入得到了有效缓解，使得电动化工程机械的经济性更加凸显。同时，优秀的后市场服务能力大大增强了我国电动工程机械市场的竞争力，这些优势不仅提升了行业整体水平，还促进了电动工程机械市场的健康发展，刺激国外厂商购买我国服务、促进出口增长。 电动化产品成本端经济性优势突出，我国在全球市场中具有优势。虽然电动工程机械的初始生产成本可能高于传统燃油工程机械，但其在运营和维护成本上的优势使得其综合成本更具优势。随着电池技术的不断进步和成本的进一步降低，电动工程机械的市场竞争力将不断提升。在电动设备运营维护成本优于燃油设备的背景下，油电双价的明显优势使我国电动化工程机械设备更具竞争力，持续带动出口，并逐步实现品牌国际化。 国家政策推进工程机械电动化持续发展，加快双碳目标节能减排的进程。 工程机械电动化快速推进，关键技术多样化发展。 三电为电动车辆核心技术，在工程机械行业应用前景广阔。国内三电技术不断趋于成熟，在汽车领域已得到广泛应用，在工程机械领域需结合工况和结构特点展开专门研究。根据华侨大学的研究，采用电机代替发动机后，电机在速度控制的静动态性能方面得到了大幅提高。电机的转速响应时间可达80ms，远高于发动机的转速响应时间。此外，电机过载能力强，其峰值功率一般为其额定功率的2倍以上。与发动机相比，电机高效区间也相应增加，在80%的工作区间里效率高于90%。 智能化转型升级是制造业趋势，推动工程机械工作效率不断提高。工程机械的智能化进程呈现出一个循序渐进的演变路径，它从基础的采集智能化起步，逐步迈向机群智能化，最终目标是实现智慧施工的全面覆盖。智能化转型的核心驱动力，推动设备向更加高级别的“机器人化”方向迈进，不仅提升作业效率与精度，还深刻改变着施工行业的运作模式与未来面貌。 www.cgws.com2 核心观点 电动工程机械市场需求持续走高，各类产品发展程度参差不齐。 叉车是工程机械行业中电动化率最高的产品之一。随着环保意识的完善与科技的发展，我国对新能源产业的支持开始助力叉车行业改头换面。2020年中力股份在业内首次提出“油改电”理念，呼吁同行将内燃叉车转换为锂电叉车。iFind数据显示，2024年6月我国叉车总销量为111717台，同比+11.07%。其中内燃叉车销售28356台，电动叉车为83361。电动叉车占据总销量的74.62%。根据历年数据比较，目前电动化率仍在逐年增长中，未来可期。 装载机是工程机械主要类型，我国装载机电动化率近年来快速增长。截止至2024年7月，我国电动装载机当月销售1317台，同比 +331.80%，当月我国电动装载机渗透率达到15.72%，按累计销量计算，2024年1-7月电动装载机渗透率也达到了9.83%。从目前趋势来看，我国装载机电动化速度极快，预计未来可达20%以上。 电动挖掘机较柴油挖掘机优势明显，高性能储蓄电池是维持电动挖掘机的核心技术。根据中国工程机械行业协会数据，2024年我国1-7月电动挖掘机销量分别为12、2、12、5、7、16、2台，目前在我国挖掘机销售总量中占比较低，截止至目前电动化渗透率不到0.1%。但在电动化趋势不断推进的背景下，龙头企业如三一重工、徐工机械、柳工等均推出了不同的电动挖掘机产品，未来市场空间广阔。 推荐标的：三一重工、徐工机械、杭叉集团、安徽合力。建议关注：柳工。 风险提示：经济波动风险；市场竞争风险；供应链安全风险；原材料价格波动的风险。 www.cgws.com3 一、工程机械电动化大势所趋，市场未来空间广阔 www.cgws.com 电动化是工程机械绿色发展的重要方向之一，目前工程机械全球电动化率仍较低，提升空间大。 电动工程机械供电类型： 传统工程机械设备多采用柴油内燃机做动力，存在施工作业工况复杂、排放技术水平相对较低、耗能高、污染环境等问题。随着我国能源损耗问题的加剧和环境污染状况的日益严峻，环保排放标准不断提高，新能源电动化产品的发展已经成为工程机械行业不可逆转的潮流和必然选择。 自从“碳中和、碳达峰”概念不断推广后，工程机械的节能减排形势逐渐加快。动力系统、电驱动系统及电控系统技术的发展更是促进电动工程机械转型升级的强有力助手。 电动工程机械以其更为精准的控制能力，正成为实现智能化发展的首选 方向，相较于传统燃油工程机械展现出显著优势。 这一变革不仅将显著提升工程机械的工作效率、降低运营成本，还将通过减少能源消耗和排放，为环境保护贡献重要力量。同时，电动化与自动化技术的应用也将推动工程机械行业的智能化、数字化发展，为行业带来更多的创新机会和发展空间。 根据InteractAnalysis的研究，2022年已有150万台非道路设备实现了电动化，占研究覆盖的非道路设备总量的27%，主要由叉车、剪叉式升降机、伸缩臂高空作业平台等设备构成。如果将这些设备剔除在外，2022年的纯电动设备的占比不足0.1%，到2027年，预计电动化率将略低于1%，直到2030年左右才提升到5%左右。总之，与货车和客车市场相比，非道路设备市场的电动化速度要慢得多。 来源：《电动工程机械关键技术研究进展》，林元正，2021，长城证券产业金融研究院 www.cgws.com5 工程机械开启下一个周期，国产替代竞争力不断提升。 根据中国工程机械行业总结，2023年机械工业经济运行经历波动起伏，但运行态势总体向好。主要指标一季度增速较低，二季度增速较高，三季度增速放缓，但随着一批稳定经济政策措施的集中出台与落实，四季度行业运行再度回稳向好，全年主要经济指标实现平稳增长。 总体来看，2023年，我国机械工业处于平稳发展的状态下，行业景气指数总体呈现前低中高后稳的态势，均处于景气区间内，截止至2023年12月末为105.5。 中国工程机械行业协会预计2024年全年机械工业经济运行将延续稳中向好的总体态势，主要经济指标增速预计在5%以上，对外贸易保持基本稳定。 工程机械进出口情况： 工程机械总计出口金额：年累计值（亿美元）工程机械总计进口金额：年累计值（亿美元） 进出口方面，目前海外市场需求正处于持续回落周期，出口同比增速进口同比增速 iFind数据显示，2023年5月起我国工程机械出口金额 增速不断放缓；反之，进口增速逐步回升。截止至2024年6月，进出口市场增速逐渐趋于平稳，1-6月累计进口总金额为12.97亿美元，同比-1.65%；1-6月出口总金额为258.37亿美元，同比+3.38%。 我国工程机械出口市场已逐步从高速增长过渡至稳定发展。 600.00 500.00 400.00 300.00 200.00 100.00 0.00 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% -10.00% -20.00% -30.00% -40.00% 数据来源：iFind，长城证券产业金融研究院 www.cgws.com6 工程机械电动化的技术进步推动出口增长，领先的后市场服务水平使得竞争力持续增强。 近年来，我国工程机械行业在电动化领域取得了显著进展。行业内许多企业都推出了电动化产品，如徐工机械研发的全球首创新能源无人矿卡、新一代G系列智能旋挖钻机等产品。这些创新产品不仅提升了国内市场的竞争力，还显著增强了国际市场的吸引力。电动工程机械的高性能、低能耗和环保特性，使其在国际市场上更具竞争力。 平均价：电池级碳酸锂：99.5%（万元/吨） 平均价：磷酸铁锂：动力型（万元/吨）从原材料端看，电池价格的下降使得工程机械电动化回本周 60期大幅缩短。随着电池技术的飞速进步与规模化生产的持续 50深化，电池成本近年来呈现显著下降趋势，这一变化对工程 40机械行业产生了深远影响。高昂的电池成本原是制约工程机械全面电动化的关键因素之一，许多企业在考虑电动化转型 30 时面临回本周期过长、投资回报率不确定等挑战因而却步。 20 10 2023-01-03 2023-02-02 2023-02-20 2023-03-09 2023-03-27 2023-04-13 2023-05-04 2023-05-22 2023-06-08 2023-06-26 2023-07-13 2023-07-31 2023-08-17 2023-09-01 2023-09-18 2023-10-12 2023-10-30 2023-11-16 2023-12-04 2023-12-22 2024-01-11 2024-01-29 2024-02-22 2024-03-11 2024-03-28 2024-04-18 2024-05-09 2024-05-27 2024-06-13 2024-07-01 2024-07-18 0电池成本的降低直接推动了工程机械电动产品的市场竞争力提升。相较于传统燃油机械，电动工程机械在运营过程中展现出更低的能耗成本、更少的维护需求以及更加环保的优势。因此，当电池成本不再是难以逾越的门槛时，企业购买电动工程机械的初期投入得到了有效缓解，使得电动化工程机械的经济性更加凸显。 数据来源：iFind，长城证券产业金融研究院 www.cgws.com7 工程机械电动化的技术进步推动出口增长，领先的后市场服务水平使得竞争力持续增强。 再者，工程机械的后市场服务也是产业重要组成部分。2022年中国工程机械营销&后市场大会上，行业内多家企业高管 提出，工程机械将迎来新常态，客户对后市场维修服务甚至更高层次的需求是刚性的，而且需求旺盛。改革是必经之路。 单纯的服务与后市场也是有区别的，相当于一个企业的成本与新的利润增长点。 •我国工程机械后市场维修服务首先具备前瞻性的布局策略，通过补贴形式积极提升服务人员的预备基础能力，特别是在电动化与新能源产品服务技能上的升级，同时持续开展多元化设备维修能力的培训，确保团队能够应对不同种类设备的维修需求。 •其次，致力于专业化服务能力的建设，包括制定并执行标准化的服务流程、统一着装形象、推广标准英语交流，以及配备专业的维修设备。此外，还包括 为客户提供详尽的施工案例与定制化施工方案，进一步彰显专业实力与细致服务。 •第三，充分利用数字化技术赋能维修服务，通过先进的数据分析手段提前预知客户设备可能存在的问题，实现预防性维护或及时提供维修方案，有效减少 客户的停工时间与经济损失。 优秀的后市场服务能力大大增强了我国电动工程机械市场的竞争力，这些优势不仅提升了行业整体水平，还促进了电动工程机械市场的健康发展，刺激国外厂商