（报告出品方：中国银河证券）
一、年投资关键词：疫后复苏、自主可控、新技术落地
（一）年回顾
我们在年度机械行业策略报告《硬科技+新能源，引领装备升级新征程》中提出年投资关键词为“硬科技”“新能源”“专精特新”，认为年机械设备制造业的投资机会依然将来源于与制造业投资相关的板块，特别是符合时代发展趋势的科技革命能源革命下的制造升级。在年机械行业春季策略报告《把握稳增长主线，自下而上精选α》中提出年稳增长主线凸显，稳增长重在稳投资，稳投资重在基建投资和制造业投资，机械设备板块多角度受益。
回顾年机械行业基本面以及行情表现：
从投资层面看，年1-11月份固定资产投资累计同比增速为5.3%，其中增长主要受益于基建投资和制造业投资的拉动，1-11月基建投资累计增速为11.65%，制造业投资累计增速为9.3%，房地产开发投资形成拖累，累计增速为-9.8%。
从机械行业上市公司业绩层面看，年前三季度机械行业整体收入增速转正（+0.55%），净利润降幅收窄（-14.18%），虽整体盈利能力仍承压（净利率6.75%，同比-1.16pct），但受益于原材料价格回落因素，毛利率逐季环比改善（毛利率22.22%，同比-0.72pct，Q3单季度环比+1.87pct）。细分子行业中，锂电设备、光伏设备、油服装备、煤机矿机、半导体设备实现收入和净利润双增长。
从机械设备板块行情表现层面看，整体走势与大盘基本一致，年初至今累计涨幅为11.82%，其中仅油服装备、机床工具、光伏设备三个细分子行业从全年维度来看取得了正收益。年市场总体波动较大，投资机会较难把握，且主题性投资机会大于基本面投资机会，机械板块典型代表为“人型机器人”及“钙钛矿设备”等主题性投资机会。我们认为，年结合基本面与市场风格，机械设备板块中可把握的投资机会包括油服（个股迪威尔年初至今涨幅.29%）、光伏设备中Topcon招标超预期（个股捷佳伟创年初至今涨幅-2.82%，但从4月份底部起年内最高涨幅达%）、新技术复合铜箔（个股东威科技年初至今涨幅99.41%）、四季度通用设备底部复苏（个股纽威数控年初至今涨幅32.58%）等。
（二）年投资关键词：疫后复苏、国产替代、新技术落地
展望年，从宏观层面看，面临最大的变化是疫情防控政策的调整从动态清零到全面放开，随着放开第一波冲击过去，生产生活逐步恢复正常，复苏可期，全年GDP目标在中国潜在经济增速和稳就业考虑下有望在5%上下，其中消费由于低基数和放开后复苏以及政策鼓励扩大内需等因素影响下预计增速高于5%，出口在高基数以及外需收缩压力下预计低于5%，实现5%的增速目标，仍需投资发力。投资方面，我们认为制造业投资仍是政策发力的方向，地产虽出现拐点但投资在年拿地和新开工面积大幅下降的基础上难以转正，基建投资预计保持韧性但增速低于年。因此，年机械板块的投资机遇，我们依然看好与制造业投资相关的板块。但年制造业投资受出口增速放缓以及汽车销量增速放缓等因素影响受到一定压制，增长将主要来源于政策对于高技术制造业的支持、国际形势不确定增强下的产业链自主可控，以及设备更新周期等。从通用设备和专用设备对比的角度看，我们看好年通用设备整体投资机遇大于专用设备，且均存在结构性机会，通用设备的投资机会更多来源于进口替代，如数控机床、数控刀具、工业机器人等，专用设备的投资机会更多来源于新技术的落地，如光伏高效电池、复合铜箔、大圆柱电池、一体压铸等渗透率提升带来的设备投资机会。长期来看，这一轮制造业投资的典型特征将为“制造升级”，具体体现在高端产品占比提升，自动化智能化改造比例提升，国产化程度提升三大趋势。
二、紧抓通用设备复苏+自主可控投资主线
（一）通用设备有望底部复苏，推荐受益政策支持下自主可控品种
1、以机床、机器人、注塑机、激光为代表的通用自动化行业体现出类似的周期性特征
机床、工业机器人、注塑机、激光等通用自动化设备由于景气度均与制造业投资相关，历史上主要受汽车制造业投资、3C制造业投资及其他一般制造业投资波动影响，景气趋势上体现出方向上的一致性（幅度有差别）。
机床：由于我国机床产业大而不强，中高端机床进口为主，相较国内产量数据，进口数据可以更好地体现产业升级下的需求变动趋势，因此我们选取机床进口数据作为指标。从过去26年的机床进口数据来看，机床行业有其10年左右的大周期性的特征，但也镶嵌3-4年小周期，从增速低谷到下一个周期低谷的时间段分别为：-年，-年，-年，-年，-年，-年，虽个别年份有领先或滞后，整体也体现出与机器人、激光、注塑机较为一致的变动趋势。
工业机器人：通过复盘IFR公布的年至年的工业机器人销量历史数据，全球工业机器人和中国工业机器人的销量增速有着较为相似的变化趋势，表现出3-4年左右的周期性。
注塑机：由于注塑机行业缺乏行业性统计数据，我们以行业龙头海天国际的营收数据为代表说明行业的变化趋势。从海天国际过去19年的营收增速变化趋势来看，同样体现出3年左右的周期性特征，从增速低谷到下一个周期低谷的时间段分别为：-年，-年，-年，-年，整体体现出与机器人较为一致的变动趋势。
激光：我们以武汉文献中心公布的历年中国激光产业发展报告中的中国激光设备销售规模为指标，可以看出，激光设备行业同样体现出3年左右的周期性，过去10年出现过-年，-年两轮周期，激光作为一个新兴产业链，数据较短，从这近两轮的数据来看，近3年变化趋势与机器人一致，上一轮较机器人滞后一年。
2、背后是库存周期影响下的制造业投资小周期
通用自动化各个细分行业显现出的3-4年的小周期特征，背后是库存周期影响下的制造业投资小周期。从工业企业产成品库存数据来看，年5月、年10月、年5月、年8月、年8月、年6月、年11月为每一轮小周期低点，平均周期约39个月，其中上行期约23个月，下行期约17个月。此轮库存周期的高点出现在年4月份，按历史周期规律推演，库存周期见底回升将出现在年9月。
结合历史传导规律，企业盈利周期领先于库存周期约一个季度，市场股价表现又领先于企业盈利周期约一个季度。从工业机器人和金属切削机床产量数据来看，年三季度见底，四季度起有所回暖，工业机器人10月单月产量增速14.4%，金属切削机床10月单月产量增速-8.5%（有所收窄），但11月受疫情影响数据均有所下滑。从草根调研反馈信息来看，9月起机床、刀具等通用设备需求边际改善。
3、本轮制造业投资体现“弱复苏+自主可控”特征
当前工业企业库存仍处于较高水平，本轮去库存或需要更长的时间，背后的原因是需求较弱，或需等到疫情冲击对经济的影响减弱，生产生活逐步恢复正常，预计在年Q2前后，另外，要结合此轮制造业投资的特征，也就是政策支持下的自主可控选取投资赛道。
通用自动化细分行业包括机床产业链（数控刀具、数控机床、机床核心零部件）、机器人产业链（机器人本体、机器人核心零部件）、注塑机、激光产业链（激光器、激光设备、激光控制系统）、叉车、通用减速器、自动化零部件等细分子行业。通过以上分析，我们重点看好数控刀具、数控机床以及机器人三大细分子行业，以及受益于商业模式创新或进口替代的其他通用零部件领域。
（二）重点看好数控机床、数控刀具、机器人三大细分子行业
1、数控机床（1）机床行业周期性特征明显，目前处于逐步回升阶段
机床行业是一个典型的周期性行业，当前大周期（更新周期）向上，小周期（库存周期）逐步见底回升。机床的一般产品寿命约为10年，因此行业大约每7-10年为一个商业周期，历史上全球消费规模年、年、年、年均为阶段性低点。从10年的大周期来看，年全球机床总消费.17亿美元，中国机床消费金额.16亿美元，处于近10年最低位，中国及全球市场从年开始复苏，年机床消费显著提升，分别同比增长19.73%和31.46%，目前仍处于底部回升阶段。中国机床消费占全球比重在年下降到低位27.16%后，近两年稳步上升，年达到35%。
从小周期维度来看，与注塑机、机器人、激光、工控、通用减速机等通用自动化行业一致，背后是制造业投资的小周期。小周期维度3-4年一轮周期，年、年、年、年均为小周期低点。中国金属切削机床年以来当月产量增速不断下降，库存压力逐渐释放，年1-11月累计产量52万台，同比下降12.50%，较于往年同期水平也处于地位。目前中国机床行业处于大、小周期底部回升的交织阶段，另外中国疫情政策逐步宽松，中国制造业有望在年稳步回暖。展望未来3-5年，中国机床消费市场不仅将全面恢复到疫情前水平，而且借力国家十四五规划，以高端制造业为导向进一步扩大国内的机床消费市场。
（2）需求端：疫情后时代经济全面恢复，高端制造业为核心驱动
金属切削机床需求稳步上升，金属成形机床需求逐步恢复
金属切削机床的需求主要分为两种，第一是更新需求，金属切削机床的设备更换周期一般是10年，我们通过将之前10年-15年每年机床产量进行加权计算得出；第二是新增需求，每年中国制造业的扩张都需要新机床设备的购入，我们预计未来3年中国制造业投资平均增速为5%，因此未来3年带动的新增需求为14.01万台、11.77万台、12.36万台。以上加总，得到未来三年金属切削机床需求分别为71.47万台、76.43万台、79.83万台。金属成形机床我们则认为会稳步恢复到疫情前水平，以更换需求为基本逻辑，预计未来三年金属成形机床需求分别为15.17万台、23.39万台、21.28万台。
工业现代化建设持续推进，数控机床占比稳步提升
随着政策对高端制造业的倾斜，数控机床占比稳步提升，年中国机床数控化率为45%，预计在政策加持和制造业需求下，假设每年提升3个百分点，中国数控机床-年的需求为36.45万台、41.27万台、45.50万台。
（3）供给侧：核心零部件、中高端机床依赖进口，但国产化率在提升，国产产能在提升
机床产业链：中游位置承接结合上下游工业产业
机床行业技术水平和产品质量是衡量一个国家装备制造业发展水平的重要标志。机床是对金属或其他材料的坯料或工件进行加工，使之成为所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器，机械产品的零件通常都是用机床加工出来的。机床与其他机器的主要区别在于，机床是制造机器的机器，同时也是制造机床本身的机器，因此机床又被称为母机或工具机。整个机床产业链上中下游清晰，包括上游基础材料和零部件生产商、中游机床制造商和下游终端用户。上游基础材料和零部件生产商主要为机床制造商提供结构件（铸铁、钢件等）、数控系统、传动系统（导轨、丝杠、主轴等）、刀库等组成，涉及企业主要包括发那科、西门子、海德汉、三菱等等公司；中游是机床制造商，负责向终端用户提供满足其要求的各种机床或成套的集成产品；终端用户主要是汽车、消费电子、航天航空、船舶、工程机械等领域的公司。
机床零部件占比与供应情况
上市机床公司核心零部件占比
从机床行业上游来看，上游零部件可以分为结构件、数控系统、传动系统、功能部件等，这几部分占据了机床的最主要成本。分公司来看，海天精工机床零部件占比前三为结构件、控制系统和传动系统，分别占比34.92%、21.60%、20.35%；纽威数控机床零部件占比前三为功能部件、电气件和铸件，分别占比25.58%、22.33%、20.86%；国盛智科机床零部件占比前三为机床其他材料、数控系统及配件和钣焊类原材料，分别占比22.73%、20.17%、20.05%；科德数控机床零部件占比前三为结构件、传动类和控制系统，分别占比39.26%、17.26%、13.11%；浙海德曼机床零部件占比前三为导轨、数控系统和铸件，分别占比26.69%、24.05%、14.82%。
零部件供应商
公司集中在发那科、西门子、HIMIN和台湾银泰等；核心功能部件如转台、刀库、刀塔等是部分进口，部分使用国产品牌，公司集中在台湾宝嘉成、旭阳、常州德速、北钜等。结构件和铸件、钣焊件以国产品牌为主，如光洋科技、云科晟数控等。总的来说，机床的上游核心部件以进口日本、德国的公司为主，非核心部件正在逐步使用国产品牌。
（4）机床中高端划分及竞争格局
机床中高端划分
目前我国的机床消费市场按照档次分大致呈金字塔结构，底部是低档机床，占比50-60%，由国内厂商占领，主要通过打价格战来竞争，产能过剩；中部是中档机床，占比30-40%，是目前中外企业竞争的主要领域；而顶部是高端机床，占比10%，基本来源于进口，长期被欧日企业垄断。
中国机床消费市场的国产化率在经过-年快速提升后，一直在70%左右的水平波动，国产化率有待提高，高端设备进口替代空间弹性更大。根据GardnerIntelligence的数据，年中国机床进出口金额为82.4亿美元，占消费总量的29%，整体的国产化率71%。而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化率更低。由于低档机床主要由国产厂商提供，我们假设进口机床集中在中高档，则中高档机床国产化率仅为20%-30%。近年来，国内中高档数控机床市场亦出现了一批具备核心技术的新兴民营机床企业，其产品得到市场的广泛认可，综合竞争力大幅提高，民族品牌开始崛起，逐渐形成进口替代趋势。另外，在中美 的大背景下，由于美国以各种理由，特别是在高科技领域限制中国的全球化进程，这使得国内行业供应链被迫进行调整，加速了进口替代的进程。
国内机床企业竞争格局
集中度低：我国虽为机床大国，根据GardnerIntelligence的数据，年中国机床消费市场金额是亿美元（亿人民币），但大而不强，行业集中度较低，截至年，我国金属切削机床企业仍有家，金属成形机床仍有家，行业内企业普遍规模较小。中高端国产化率低：我们定义数控金属切削机床销量为中高端，则销量的45%为中高端，中高端金额更高，假设70%的金额占比为中高端，则中高端市场规模约为亿，进口的82.4亿美元（约亿）均为中高端，则国产中高端市占率约为1/3。
重点企业扩产计划
为响应国家十四五规划，我国机床生产企业积极进行以高端数控机床为主的产能扩增计划。截至目前，纽威数控的三期中高端数控机床产业化项目已经在今年8月建成投产，预计年增产能台；国盛智科的中高档数控机床生产项目也已大致完成建设阶段，预计年将达到50%设计产能，年实现达产；科德数控的面向航空航天高档五轴数控机床产业化能力提升工程已完成厂房建造与改造装修阶段，正在安装与调试设备；而创世纪、秦川机床和海天精工的增产项目也均通过股东大会审议和相关批复，正在规划设计阶段。综上，这些项目达产以后，我们保守预计年增高端机床超台，将会为国产高端机床领域注入新的活力。
2、数控刀具
（1）数控刀具作为工业耗材，是典型的顺周期行业
机床刀具指机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具，为工业耗材。-年我国切削刀具市场规模出现快速增长，年刀具消费总额达到亿元，超过年亿的高点，创造了历史最高纪录。年，汽车等下游制造行业下行，叠加中美贸易摩擦加剧，我国刀具消费额有所下滑至亿元。年疫情后我国经济快速复苏，刀具行业的年消费额又一次创新高，达到亿元，年市场规模进一步提升达到亿元。根据QYResearch数据，年全球切削刀具消费金额达亿美元（约亿人民币），-复合增长率为2.82%，预测年，全球刀具消费额将达到亿美元。
用于金属切削机床加工的刀具按照材料的硬度从低到高主要分为高速钢、硬质 、陶瓷以及超硬材料。根据中国机床工具工业协会数据，年国内金属切削机床刀具的市场规模大约亿元，其中硬质 约占51%，达到.27亿元；根据中国机床工具工业协会统计，刀片约占会员企业硬质 刀具销售额54%，依此估算国内硬质 刀片市场规模在.4亿元左右。硬质 数控刀具按照结构可大致分为整体硬质 刀具和可拆分/转位刀具，其中可转为刀具的使用更便捷，刀片达到寿命后可直接拆卸进行替换。刀片根据加工方式又可分为车削、铣削、和钻削刀片，其中车削刀片的占比最大。
（2）明年有望迎来周期向上+进口替代+均价提升的量价齐升机会
我国正处于产业结构的调整升级阶段，刀具消费占比有较大提升空间。在工业4.0的趋势下，制造业在积极寻求转型升级补短板，现代切削加工对刀具的稳定性、加工精度、进给速度、使用寿命等要求也相应的提高。在我国刀具产品占机床的消费结构中，数控刀片占机床消费的比重从年的14.1%提升到年的32.1%，可见我国刀具消费在提质升级，但距离传统制造业强国还有一定差距；根据华锐精密可转债募集说明书显示，德国、美国和日本等制造业强国注重数控机床和高效刀具互相协调、平衡发展，每年的刀具消费规模为机床消费的50%左右。随着国内终端用户生产观念逐渐从“依靠廉价劳动力”向“改进加工手段提高效率”进行转变，以及制造业的转型升级，我国刀具消费规模仍存在较大提升空间。
疫情只是导火索，从年起进口刀具的国内市场份额呈现下滑趋势。由于近两年疫情影响，国外的刀具厂商供货不及时+物流滞后，给国内的企业带来进口替代的机遇。在过去30年里，随着国内刀具行业的新兴企业涌现，各企业研发投入加大，叠加专精特新企业补贴和减税政策支持，刀具技术升级+本土服务优势显现，国产替代的进程不断加速，进口刀具的市场份额由年的37.2%逐步下降至年的34.6%。
机床数控化是机床行业的升级趋势，降本增效的同时，数控化率提升也为数控刀具市场带来增量。近几年，我国机床数控化率保持着稳定增长，年金属切削数控机床产量占比达到44.85%，同比+40.15%。根据国务院《中国制造》规划，预计到年我国数字化研发设计工具普及率达到72%，关键工序数控化率达到50%；对比国际上制造业强国机床数控化率60%-70%以上的水平，我国机床数控化率还有较大的提升空间。所以无论是存量机床的更新换代需要，还是每年新增的数控机床的需求，刀具作为机床加工的消耗品，将迎来可观的消费需求增速。
（3）未来发展趋势是打造刀具综合解决方案提供商以及供应全球
以山特维克为鉴，未来刀具企业的发展路径为拓宽品类、从产品到服务强化品牌效应。自成立以来，山特维克一直致力于为客户解决实际问题，其产品也根据客户需求不断革新，从硬质 刀片逐渐发展到包括涂层刀片和其他各类特殊材料刀片的近10万种品类；除产品外，山特维克还推出了刀具咨询和定制化服务。优质的产品加上全方位的服务，更能拓宽销售渠道、扩大客户范围、强化品牌效应。国内头部企业或许也可以走上并购扩张的道路，以扩充产品线为客户提供完整的解决方案为目标，从硬件到软件，从设备配套到技术储备，未来中国有望出现一个行业龙头占领大部分市场，并逐步向海外扩张。
3、机器人
（1）工业机器人产量重回正增长区间
年9月-11月，中国工业机器人产量同比重新恢复到正增长区间，受宏观经济因素、机械子行业周期波动、下游自动化需求乃至疫情等多方因素刺激，我国工业机器人的产量自年有统计数据以来，年度产量已从年的台，增长至年的36.6万台，可谓是经历了一轮最初的成长。近两年来，在自动化改造需求升级和疫情压制固定资产投资意愿的冲突下，我国工业机器人的销量同比数据经历了一轮小波动，而站在当下，我们仍旧对国产工业机器人及其产业链的前景持有乐观预期。
（2）产业链协同发展有望推动行业新一轮增长
工业机器人产业链主要由原材料、零部件（上游)、机器人本体（中游）、系统集成（下游）以及行业应用等几个环节组成。工业机器人的生产成本结构中，上游核心零部件占比较高，伺服系统、控制器与减速器成本占比超70%，这其中减速器则占到一半，而本体制造仅占15%。究其原因，工业机器人的驱动与控制功能均来自核心零部件，与本体制造相比，核心零部件的技术壁垒更高，因此生产成本占比高。核心零部件国产化程度低在一定程度导致其生产成本占比高。以减速器为例，减速器国产化率较低，该市场主要依赖于进口。中国工业机器人制造企业在采购减速器时，由于采购数量较少，难以产生规模效应，面临国际供应商议价权过高问题，相同型号用减速器，中国企业采购价格是国际知名企业的两倍。
国产减速器市占率逐渐抬头，持续发展未来可期。减速器属于高精密度产品，产品开发周期长、前期资金投入大、技术复杂度高且生产难度高，减速器行业壁垒也高，是我国工业机器人领域中相对薄弱的环节。而从市占率来看，减速器行业集中度高，市场一直被少数国际企业垄断。近年来，中国工业机器人用谐波减速器的市场份额就有较为明显变化，国产速器厂商正处于不断的技术消化、产品放量、产能扩张的正向成长周期中。我们认为，随着下游需求持续拓宽，预计未来减速器国产化率将得到大幅提升。
精密减速器作为工业机器人的核心零部件之一，与工业机器人的产销量息息相关。在机械部底座、肩部起支撑作用的多为RV减速器，是多轴工业机器人的重要活动关节，也是“大关节”；在执行操作的小臂、腕部等部位，则主要以“小关节”的谐波减速器为传动部件。一般来说，一台六轴机器人共需要使用6个减速器，其中底座、肩部使用2个RV减速器，其余部分使用谐波减速器4个。因此，工业机器人销量与精密减速器的配套需求密切相关。
将减速器主要厂商的销售额与全球工业机器人销售量进行对比发现，两者呈现一个正相关的趋势。全球工业机器人销量的销量从年的9.5万台增加至年的48.6万台，同期减速器销售额从1亿日元增长至亿日元。纳博特斯克和哈默尼克一直在全球工业机器人的减速器领域占有不可撼动的龙头地位，两家厂商的市占率合计覆盖了大半以上的市场，从两家公司的营业额来看，确实也与全球机器人销量数据呈现高度的相关性。
从工业机器人的三大主机厂与纳博特斯克的营业收入来看，整个工业机器人整机与零部件的传导链条清晰明了。回顾日本的工业机器人订单数据、全球机器人销量数据和减速机的销售额，可以发现订单数据最先到达拐点，随后机器人销量和减速机的配套销量相继呈现相同的变化趋势。基于这种较强的相关性，我们可以将驱动工业机器人销量增长的三大底层因素，与订单变化趋势，以及减速机的销量变化趋势联系到一起。减速器发展成熟并能大批量供货给中游机器人整机厂时，双方毛利都会因彼此的协同而得以提升。从全球工业机器人产业链的历史发展角度来看，RV减速器龙头纳博特斯克，作为工业机器人主机厂安川的一级供应商，双方出货量提升时，双方的毛利率也在逐步提升。理论上来说，景气度向好的市场以及广阔的市场空间是产业链上下游毛利率整体提升的因素之一，其次则是产业链主机与零部件在更好的协同之后，降成本控制在更低的区间范围内，为双方都争取更厚的盈利空间。
在年左右，日本的工业机器人销量正处于波动上涨的阶段当中，我们可以看到当时工业机器人主机厂发那科和减速器的零部件厂商哈默尼克的盈利能力均有的阶段性上行的趋势。拟合日本的工业机器人历史订单情况和主机厂、零部件厂商的盈利水平后，可也以发现下游市场快速成长，产业链上下游协同发展，将拉动毛利率逐步提升。随着中国减速器技术不断突破，国产减速器逐渐放量，与其中游的整机厂进行协同后，双方毛利也将会跟随国外的趋势得到一个提升。工业机器人产业链联系较为紧密，且传导作用明显，中国实现核心零部件国产化后，中游机器人本体的成本将大幅下降，产品竞争力可有效提升，本体成本的降低将带动系统集成解决方案价格的降低，从而缩短应用端工业自动化生产设备改造投资回收期，使得工业机器人在制造业的渗透率提升，需求也相应增加。终端客户需求大幅增长将传导至中上游形成规模效应，进一步促进全产业链降本，同时推动中上游技术与质量双升，促进中国工业机器人企业竞争力进一步加强。
因此，我们认为，一方面三大底层因素，人口老龄化、用劳用工成本以及下游产业汽车电子行业的蓬勃发展依然会不断的驱动中国工业机器人的销量增长，另一方面，我国工业机器人主机厂、如埃斯顿等公司已经在市场中崭露头角，瓜分市场份额，我国的核心零部件厂商也不断进行技术研发与革新，上下游产业链协同发展，互惠共赢，增厚盈利的成长期将不日到来。此外，进出口价格差距逐渐缩小，机器换人具有较高性价比。我国工业机器人进口均价已经从年的4.76万美元/台下降到年间的1.63万美元/台，而由于劳动人口下降导致的制造业人员工资持续上升，两者之间的差距不断缩小，并且工业机器人代替人工所带来的效率和安全性等方面的提升，使得工业机器人具有越来越高的性价比，机器换人成为越来越多企业的选择。利好政策频出，国家大力支持工业机器人发展。如今工业机器人行业处在快速发展阶段，中国作为未来全球最大的机器人市场，不仅要把机器人水平提高上去，而且要尽可能多地占领市场。因此，在当今国家制造业处于人口红利逐渐消失的背景下，提升产业智能化升级将助力企业提高制造效率，国家提出了一系列与机器人相关的发展战略与规划。
中国企业追赶脚步并不慢，且格局优化后有望进一步提速。据MIR统计，我国年工业机器人市场中内资占有率为32%，下年小幅下降后又迅速回升，相比年提升1.9个百分点。年小幅下滑的主要原因是疫情冲击导致一些系抗风险能力弱的内资品牌加速退出市场所致，但是龙头企业的占有率提升，我国国产工业机器人领军企业保持快速发展；从绝对值来看，相比于历史沉淀悠久、拥有核心激素的国外机器人企业，我国数控系统以及工业机器人商业化起步较晚，但领军企业如埃斯顿通过积累底层技术和外延并购优质资产，已经实现了80%的零部件自主供应，具备满足通用化和定制化需求的本体自主设计能力，并能够开发、优化软件算法提升机器人本体质量。从这个角度来看我国工业机器人处于快速替代进口产品的阶段，并且国内工业机器人龙头企业也在开拓海外市场，包括设立研发中心，收并购海外企业，和海外公司进行战略合作，产品出口等，国内龙头优势有望进一步放大。
三、把握专用设备景气加速个股掘金
（一）光伏设备
1、光伏设备三大驱动因素：需求提速、供给释放、技术革新
（1）需求端：全球需求持续释放，年全球装机或超GW
年国内光伏装机或达GW，同比增速49%。据各省十四五光伏装机规模预计GW，对应年均GW以上。从装机先行指标招标规模来看，1-11月有超过GW光伏EPC项目启动招标，近80GW光伏EPC项目公布中标结果（去年同期仅为10余GW），为年装机高增长奠定基础。
年全球新增装机预计达GW，同比增速60.9%。年1到10月累积出口组件达.3GW，同比增长83%。其中欧洲组件进口74.7GW，俄乌冲突加剧能源紧张局势，欧盟将年可再生能源目标从40%提升至45%，预计年欧洲装机接近75GW，同比增速35%。年光伏设备市场空间或达亿元。目前PERC生产线单GW投资额预计1.3亿元，topcon对应2.3亿元，HJT对应4亿元，保守计算，每年全球光伏设备市场空间约亿元。
（2）供给端：硅料长期供不应求的局面将根本扭转
年底硅料产能预计达万吨之上，预计可支撑装机约GW。硅料供不应求的局面得到根本改变，带动组件价格下降将进一步刺激装机需求，设备端将受益。以上数据按照2.8g/w及1.2倍容配比测算。供给端相对紧张环节将转移至石英坩埚，非硬性瓶颈，价格具备上涨弹性。石英坩埚是光伏硅片长晶环节耗材，原材料石英砂在下游需求放量而供给有限的情况下，供需格局趋紧，且高端石英砂供给相对刚性。23年年装机若按gw测算，对应石英砂需求8.8万吨，预计年全球供给9.6万吨，供需比1.09，处于紧平衡。
（3）光伏产业链面临的技术变革
降低度电成本、开发高效电池，即降本增效是行业发展趋势和主流方向。硅料环节目前主流技术路线为改良西门子法（产物为棒状硅），流化床法（产物为颗粒硅）凭借无需破碎、可连续加料等优势加速渗透；拉棒环节，CCZ连续直拉法省去了单晶棒冷却时间，大大提升生产效率；硅片向薄片化、大尺寸方向发展，以有效较少单片硅耗量及硅棒的切割损耗，钨丝作为母线的金刚线，目前中钨高新已建成亿米光伏钨丝生产线，处于产能爬坡阶段；在开发高效电池方面，目前主流的P型电池向光电转化效率更高的N型（TOPcon、HJT、xBC）电池转变，预计年HJT、TOPcon电池占比进一步提升。在上游环节的技术变革影响下及降本增效目标驱动下，组件环节技术变革主要围绕适应电池片调整、提高转换效率及单位电池片密度而进行。
2、光伏设备产业链梳理
（1）硅片设备
硅片连接上游硅料及下游电池片，目前单晶硅片是市场主流
多晶硅片占比快速减少，单晶硅片市占比从年不足20%提升至年95%。硅片是实现多晶硅原料向光伏晶硅电池转变的必经阶段。单晶硅片制造企业主要利用单晶硅炉生产单晶硅棒，多晶硅片企业主要利用铸锭炉生产多晶硅锭，而后再将其加工成单晶硅片或多晶硅片，最终用于制造晶硅电池片。光伏硅片可分为多晶和单晶硅片，当硅原子以金刚石晶格排列晶核的晶面取向相同为单晶，否则为多晶。因单晶电池光电转换效率可比多晶电池高2-3%，在光伏电池降本增效的目标驱动下，单晶硅片市占比迅速提升。硅片制造工艺步骤主要包括拉晶、切片，目前设备均已实现国产化，拉晶过程根据掺杂剂不同分别得到P型或N型硅片，切片步骤目前主要采用金刚线切割。拉晶工艺主要包括Fz(悬浮区熔法)、Cz（直拉法），Fz法可生产高纯度单晶，但对多晶硅原料的尺寸、设备、技术要求较为苛刻，生产成本高，目前主要用于对硅片要求更高的半导体领域。光伏领域主要使用Cz法，Cz法过程中掺杂三价硼族得到P型硅片，五价磷族得到N型硅片。拉晶环节核心设备为单晶炉，已全面国产化。光伏硅片切割主要采用线锯切割方式，分为游离磨料和固结磨料两种，前者以砂浆切割为代表，通过钢线、游离液体磨料及待切割硅料三者摩擦作用进行切割；后者采用金刚线（金刚石粉固定在钢线上）进行切割，具有切割速度快、硅片品质高、成本低的优点，目前在单晶领域金刚线切割已完全取代砂浆切割。切片环节核心设备为多线切割机，国产厂商已主导市场。
硅片环节迎大尺寸、薄片化、N型化历史机遇
拉晶环节降本路线主要是大尺寸及优化投料工艺。目前公认大尺寸体系可降低全产业链生产成本约0.07-0.09元/w，拉晶环节老旧单晶炉已无法拉制尺寸硅片对应硅棒，单晶炉设备迎更新需求。当硅片尺寸在一定范围内增大时，不换设备只改变夹具就可增加产出率，有效摊薄单位成本。自年中环和隆基18X的相继推出，大尺寸硅片在年三季度市占比首次超过50%并持续增加中。根据PVInfoLink预测，到年末，大尺寸硅片包括和的市占将达79%。老旧单晶炉设备热屏内径一般不超mm，有的仅为mm，而目前硅片对应硅棒外径约mm，原单晶炉已无法满足尺寸硅片所需硅棒的拉制需求。目前8-12英寸第四代且实现全自动化升级，第四代的炉型（mm向下兼容mm），热场尺寸达36英寸以上，单炉投料量达0kg以上。RCZ（多次投料复拉法）在拉制单根硅棒时留下部分硅溶液使得坩埚保持高温，可令坩埚多次利用，目前成为主流技术。CCZ(连续直拉法)可以一边加料一边拉制晶棒，增加了拉晶效率，单晶电阻率一致性强、品质更高，对硅料要求高，更适合拉制N型硅，有望成为下一代拉棒主流工艺。
切片环节降本路线主要是薄片化及切割细线化。硅片薄片化可以有效减少硅材料消耗，提高单位产能，目前市场主流的、单晶硅片厚度达到um，相比年减薄了16%。年以来，受到硅料价格快速上涨影响，硅片厚度有加速减薄的趋势。同时，为减少切片环节因锯缝造成的硅料损失，金刚线切割呈现细线化趋势，金刚线母线直径已由年的80um降至年43um左右。N型电池具有弱光响应好、光致衰减小等优点，有更大的效率提升空间，N型电池是电池技术发展主要方向，对应N型硅片需求进一步增加，N型硅片相比P型硅片需要纯度更高的多晶硅料。根据CPIA预测，年N型硅片市占将达10%左右，预计年市占达到25%。年以来硅棒/硅片规划及在建规模已超GW，带动硅片设备需求。产业链垂直一体化趋势愈发明显。年硅料硅片涨价潮以来，光伏电池片、组件厂商愈发认识到硅料、硅片环节重要性，促进部分下游厂商加快垂直一体化的布局，呈现进一步整合趋势。
薄片化推动细线化趋势，钨丝金刚线渐行渐近
硅片环节：薄片化推动细线化趋势，钨丝金刚线渐行渐近。为减少切片环节因锯缝造成的硅料损失，金刚线切割呈现细线化趋势。根据聚成科技公告，目前行业领先水平钨丝已做到28线，且同规格的钨丝线优于碳钢线。钨丝单价高于碳钢线，盈利能力边际改善。根据聚成科技公告，H1，碳钢线和钨丝线的单价分别为35.95元/公里、74.07元/公里，毛利分别为35.68%、36.85%，销售分别为42.25%、57.75%。除聚成科技外，原轼新材、三超新材、岱勒新材也分别实现钨丝金刚线小批供应。
（2）电池片设备
P型向N型转换，高效电池技术路线引领光伏发展新纪元
高转换效率牵引下，BSF→PERC→N型电池（主要包括异质结电池和TOPcon电池）技术总路线清晰，年PERC新建量产线市占91.2%，N型电池市占3%，随着N型电池成本的降低及良率的提升，市占有望进一步提升。对四年以来的电池片渗透率进行复盘，年常规BSF电池市占率达83%，随着PERC效率得到市场认可，市占率由年15%提升至年86%，基本全面替代BSF电池。年，新建量产产线仍以PERC电池产线为主，随着PERC电池片新产能持续释放，PERC市场占比进一步提升至91.2%。年BSF电池市场占比下降至5%，较年下降3.8%。N型电池（主要包括异质结电池和TOPcon电池）量产规模仍较少，市占比3%，具体而言，TOPcon产品良率低的关键技术问题仍未完全解决，异质结电池制造成本端仍比TOPcon高0.2元/w左右（目前PERC、TOPCon、HJT设备投资成本分别为0.12、0.21、0.4元/w）。根据CPIA预测，伴随高效N型电池生产成本的降低及良率的提升，预计年N型电池量产线市占比将超50%。
HJT电池工序简单可控、光致衰减低、效率高，相较其他路线有明显优势，目前单瓦制造成本高是阻碍HJT迅速扩张的重要原因。目前HJT电池组件1GW的总投资约7亿元人民币左右（其中：电池设备投资接近4亿元/GW）。主要降本增效路线：一是微晶技术量产，电池片平均转换效率显著提升。二是浆料平价，通过引入12BB以上多主栅技术、优化网版、银包铜量产导入等工作，显著降低浆料成本。目前华晟M6-12BB电池单片银耗量已降至mg以下，导入银包铜浆料后年内有望将HJT电池银浆耗量降至mg/片。三是硅片薄片化，异质结的对称结构、低温或无应力制程可以适应更薄的硅片，um厚度超薄HJT专用硅片的量产导入，在当前成本结构下可直接降低HJT产业链成本约0.17元/w（Solarzoom）。
xBC技术将PN结、基底与发射区的接触电极以交指形状做在电池背面，可最大减少光学损失，相较于常规电池可以获得更高的电流，目前制程工艺复杂，激光开槽技术可用于背面钝化层开膜上，可简化工艺流程，大幅降低生产成本。隆基绿能HPBC电池泰州4GW将于年8月投产。
（3）新技术变革下组件设备（串焊设备）有望迎来量价齐升
组件设备环节主要受上游技术变革及降本增效高效双重因素影响
在上游环节的技术变革影响下及降本增效目标驱动下，组件环节技术进步方向主要包括适应电池片栅线调整的多主栅串焊工艺、提高光电转换效率的半片等工艺、提高单位面积电池密度方向的叠瓦、拼片等工艺。年以来，行业对串焊机的需求基本统一为兼容大尺寸。前的组件设备只可兼容到尺寸，在硅片大尺寸趋势下，由于组件设备的不兼容性，-年行业扩产的重要驱动力来自于大尺寸设备对小尺寸的替代。光伏组件制备核心设备为串焊机，价值量占组件设备价值量的三分之一左右，受益于大尺寸组件的占比上升，串焊机更新周期由原来的3-5年缩短至一年半。薄片化降本的逻辑在于降低单片硅耗，在控制碎片率的前提下实现降本目的。根据爱康科技测算，硅片厚度每降低10um，成本可便宜0.16元/w，若HJT厚度从um下降至um，成本相对于PERC具有优势。Topcon在高温工艺下如果硅片厚度过薄，其钝化层会存在浆料烧穿的情况，致使良率大幅降低，由于HJT为低温工艺，比TOPcon更容易实现薄片化。目前TOPcon厚度通常在um以上，HJT可以做到um。薄片化对串焊提出更高的要求以控制碎片率。
N型电池扩产有望提升组件设备价值量
SMBB主要通过将细栅变窄实现降低银浆量目标，适用于细栅银浆耗量更大的TOPcon电池。HJT使用的为低温浆料，其颗粒比高温银浆更大，所以不能降低主栅和细栅的线径，降低细栅的银浆耗量而增加主栅数量无法吸纳朱降低HJT的成本。更细的栅线对定位的精准度、焊接的精准度等提出更高的要求，有望带动单GW设备价值量提升。0BB主要针对HJT电池，能够完全去除主栅的银浆耗量，该技术对于串焊机放置焊带及电池片的精准度要求更高，现有的串焊机因无点胶、印刷机、固化的功能而较难改造为0BB。
3、第三代太阳能电池钙钛矿产业化加速
（1）钙钛矿电池（PSCs）是第三代太阳能电池代表
从晶硅到钙钛矿，钙钛矿材料介绍、光电特性及工作原理
第一代晶硅电池目前最成熟，第二代薄膜电池相比第一代具有质量轻、转换效率高的优势，但电池活性层材料昂贵且设备成本高等因素限制其大面积制备和商业化，第三代新型太阳能电池凭借材料成本低、效率高、工艺流程短等优势成为产业界和学术界热点。广义的钙钛矿其实是指具有ABX3型的化学组成的化合物:A位一般由有机无机杂化，包括甲氨Ch3Nh3或者甲醚有机的分子，或无机的铯，B位一般由硒或者铅，X位一般都是卤素，ABX通过化学配位键进行连接，形成ABX3结构式，这种结构称为钙钛矿，用在钙钛矿电池的吸光层。钙钛矿具有优异的光能吸收性，较高光吸收系数有利于减少光学损失，在-nm波长范围均有高吸收系数(大于3*10-4cm-1)。缺陷态密度低使得非辐射复合率很低，电压损失值小，开路电压损失在0.3-0.4v之间。钙钛矿材料可以通过调节组分，使其能带间隙在1.4~2.3eV之间连续可调，因此可以衍生出区别于硅基光伏的应用。目前最常用的钙钛矿材料MAPbI3和FAPbI3的禁带宽度位于1.5-1.6eV，其理论最大光电转化效率均处于30%以上。连续可调的带隙宽度可制备钙钛矿叠层多结电池。通过对钙钛矿进行组分调控，可实现带隙连续调控，通过调整Ａ、Ｂ和Ｘ含量可以获得不同组分钙钛矿材料，对应钙钛矿材料的带隙及能级分布也各不相同。
（2）效率提升空间大，降本优势明显
钙钛矿理论极限效率高于晶硅电池，可达30%以上
钙钛矿太阳能电池（PSCs）单结理论极限效率超30%，叠层模式下可达40%以上，相比晶硅电池效率提升空间大，主要因为人工设计后的钙钛矿材料带隙可以达到或接近s-q理论下吸光层 带隙（1.3-1.5ev）。钙钛矿电池实验效率从年的3.8%提升至目前的25.7%，电池效率提升速度远快于晶硅电池的核心原因是钙钛矿电池材料可设计性强。
产业化效率稳步提升，目前已达16-18%
产业化效率稳步提升，目前已达16-18%，年玻璃基中试组件最高转换效率预计达19.3%。近年来产业化效率呈现逐步上升趋势，年协鑫光电在实现.16cm2面积15.31%的效率，同年杭州纤纳在cm2尺寸的钙钛矿组件实现14.3%效率，华能集团年实现cm2组件效率18%，年实现3cm2面积电池效率15.5%。年极电光能在cm2大尺寸组件实现18.2%转化效率，同年协鑫光电尺寸为1m*2m组件下线，据协鑫光电预计在工艺和产能稳定后，量产组件效率将超18%。目前产业化效率距离钙钛矿单结电池理论极限效率（超30%）还有较大提升空间，产业端、研发端针对钙钛矿电池的研发投入逐年增加，随着钙钛矿可设计性晶体配方以及工艺逐步优化，产业化效率预计呈现上升趋势。根据CPIA预测，玻璃基中试组件最高转换效率（cm2）年达到18.5%、年20%、年22%。
规模化降本优势明显，GW级产能组件成本可降至0.6元/W
从MW级扩大至GW级产能，组件成本下降约50%，由0.15美元/W降至0.1美元/W。目前有三家公司公布过其钙钛矿电池的生产成本。纤纳光电MW生产线组件成本约0.15美元/W，扩大至GW级产线后组件成本约0.1美元/W；协鑫光电GW级产线组件成本可低于0.1美元/W。
（3）产业化落地加速，钙钛矿设备显著受益
工艺路线：与材料、配方及电池结构等要素相关（以平面反式为例）
平面结构电池中每层工艺路线与对应材料、配方、电池结构等要素相关，可能涉及的工艺如下：（一）导电基底一般使用CVD或PVD法制备ITO或FTO导电玻璃。若第二层空穴传输需要温度较高的工艺，则选择FTO导电玻璃，因为ITO超过摄氏度之后，会容易出现弯曲形变。（二）空穴传输层PVD法或刮涂法制备，不同材料对应不同制备方法。如果选择氧化镍，它基本上就是喷涂、喷雾热解制备或者是用PVD法制备。如果选择PTAA等有机物，就需要刮涂制备或者是喷雾热解制备。（三）钙钛矿吸光层比较流行做的是湿法制备、刮棒制备、狭缝涂布制备以及喷雾热解制备，不同工艺方法各有优缺点，目前使用湿法，尤其是涂布工艺较多。（四）电子传输层若选择有机材料会使用蒸镀工艺，若为金属氧化物则会涉及气相沉积等工艺。有机材料，比如富勒烯等，选择的方式可能是蒸镀，尤其是团簇式蒸镀设备。如果选择 化锡或者 镉或者是 化钛这一部分，则使用PVD设备，或是RPD、磁控电射等设备。（五）电极层选择金属电极通常对应蒸镀工艺，若选择透明导电电极通常对应磁控溅射工艺。
设备端：主要为镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备
产线设备类型主要为镀膜设备、涂布设备、激光设备、封装设备，其中镀膜设备价值量过半，激光设备确定性需求强，封装设备与晶硅电池相比差别不大。（一）镀膜设备主要涉及PVD及RPD设备，其中RPD设备比传统的PVD设备优势在于可以减少对钙钛矿电池的轰击损害，有利于提高转换效率和良率。相应的设备企业有捷佳伟创、迈为股份、京山轻机、众能光电等，其中捷佳伟创于年7月获钙钛矿电池量产RPD镀膜设备订单，该RPD设备具备较高技术壁垒；蒸镀设备主要涉及京山轻机等，年5月京山轻机子公司晟成光伏与协鑫光电开展叠层技术战略合作，晟成光伏钙钛矿团簇型多腔式蒸镀设备已实现量产并应用于多个客户端。（二）涂布设备主要用于制作钙钛矿吸光层，主要企业德沪涂膜（未上市）、众能光电等，德沪涂膜为协鑫光电MW产线供应大尺寸狭缝涂布设备，狭缝涂布可在玻璃、塑料等基片上沉积液体化合物，精确控制液体流量和移动相对速度，制备所需技术指标的薄膜。众能光电目前已对外销售刮涂/涂布一体机。（三）目前各种技术路线均需要激光设备，激光设备主要应用工序为激光划线，把大的面板进行切割，形成子电池，再将电池用串联或者并联的方式连接。目前供应钙钛矿激光设备的公司包括大族激光、迈为股份、德龙激光、杰普特、帝尔激光、众能光电等。
（二）风电设备1、风电设备：明年是交付大年，
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