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通用减速机行业研究:机械设备的“筋骨”,市场规模超千亿

   2021-01-05 206 0
核心提示:一、机械设备的“筋骨”,市场规模超千亿减速机起源于 20 世纪 40 年代的美国,我国于 60 年代开始生产。减速机是连接原动机(发动 机)和工作机的桥梁,构造一般可分为输入端、减速装置以及输出端。输入端连接原动机
一、机械设备的“筋骨”,市场规模超千亿
减速机起源于 20 世纪 40 年代的美国,我国于 60 年代开始生产。减速机是连接原动机(发动 机)和工作机的桥梁,构造一般可分为输入端、减速装置以及输出端。输入端连接原动机,减 速装置则通过齿轮、偏心套、轴承等装置降低输入端的转速并传递扭矩至输出端,从而保证工 作机能够以适当且平稳的转速运行。原动机往往转速高、负载小,需要通过减速机降低转速并 放大扭矩,以适应工作机的实际工作需要。因此,如果说发动机是工业的骨架,机械设备是工 业的肌肉,那么减速机就是连接骨架和肌肉的“筋骨”。

1.1 通用减速机应用范围广泛,国产化水平更高
通用减速机应用范围更为广泛。原动机包括电动机、内燃机、汽轮机、液压机等几乎所有动力 装置,工作机则包含了各行业的机器设备,包括工业机器人、机床、矿山机械、搅拌机、捏合 机、破碎机等。工业机器人、机床、航空航天等领域对于精度有更高要求,使用的减速机称为 精密减速机或专用减速机。精密减速机的主要代表有 RV 减速机和谐波减速机。RV 减速机具 有体积小、精密度高、传动比大、承载大的特点,广泛使用在工业机器人的大型关节以及大负 载的机器人或机床设备。谐波减速机由波发生器、柔轮和钢轮组成,由柔轮和钢轮的错齿运动 实现减速,具有体积小、结构简单、传动比大的特点,主要应用在工业机器人的腕部、手部等 小型关节上或小负载的机器人上。然而对于工程机械、矿山机械、搅拌机、捏合机、破碎机等 大型自动化机械设备而言,精度要求不那么高,普通的齿轮减速机和摆线针轮减速机已经符合 要求,这一类减速机称为通用减速机。

通用减速机国产化水平相对更高。精密减速机精度更高,生产工艺更为复杂,目前高端产品主 要由日本的企业生产。RV 减速机为日本的纳博特斯克发明,国内仍处于起步阶段,相关领域 的产品难以与纳博斯特克抗衡。谐波减速机在高端领域基本被日本的哈默纳科垄断,但随着近 几年国内机器人产业的快速成长,已出现不少优质的国产品牌,绿的谐波便是其中的佼佼者。 相比于精密减速机,通用减速机的国产品牌竞争力稍强,行业的全球龙头为德国 SEW、西门 子弗兰德和意大利飞邦,国内的主要品牌包括国贸股份、江苏泰隆和宁波东力等。
1.2 千亿规模的大行业,伴随国民经济持续增长
市场规模上千亿,2017 年后行业重回高增长。减速机应用范围广泛,几乎覆盖制造业各个领 域,因此减速机的市场需求与国民经济息息相关。根据前瞻研究院数据,2009-2017 年我国 减速机市场规模从 339 亿元增长至 1074 亿元,年复合增长率为 15.5%。从减速机产量上来 看,2019 年国内减速机产量 851.67 万台,同比增长 51.3%。我国减速机行业发展总体可以 分为三个阶段:(1)2002-2010 年,我国“入世”后,机械设备投入高速增长,减速机需求 旺盛,大量国产企业进军减速机行业,抢占低端市场,减速机产量从 2002 年的 77.95 万台增 长至 2010 年的 531.37 万台,年复合增长率为 27.1%。(2)2011-2016 年,“四万亿计划” 带来的红利逐步褪去,我国机械设备投资减缓,减速机行业的发展进入了相对平稳期,五年间 全国减速机产量年复合增长率仅为 0.8%。(3)2017 年至今,国产替代浪潮掀起,通用设备 工业增加值迅速恢复,减速机作为自动化机械设备关键零部件,国内产量开启高速增长。2017 年我国减速机产量达到 671.22 万台,同比增长 15.4%。2018 年受贸易战影响,产量下降至 563.03 万台,2019 年恢复至 851.67 万台,同比增长 51.27%。未来随着国产品牌对于高端 减速机领域的进军以及下游应用领域的拓宽,国产减速机市场规模有望进一步扩大。
下游各应用领域需求旺盛,通用减速机前景广阔。通用减速机应用在国民经济多个领域,包括 建筑、基建、电力、矿山、环保、冶金等,其中起重转运、水泥建材、重型矿山等三个领域分 别占比 25.0%、14.9%、9.8%,具体的应用设备包括工程机械、混凝土机械、矿山设备、捏 合机等。因此通用减速机行业受基建、房建、矿山等下游领域的需求影响最为显著。

基建房建领域进入强周期:疫情过后,基建受到政策面较强支撑,2020 年 1-8 月专项债(不 包含土储和棚改)同比增长 207.3%。房建方面,2020 年 5-8 月百大城市成交土地面积同比 增速分别为+28.5%/+20.6/+4.0%,有望对下半年房屋新开工建设需求增长形成有力支撑。 基建和房建需求的高速增长保证了未来工程机械和混凝土机械需求不减,从而为通用减速机打 开了广阔且持续增长的市场。
重型矿山企业加快产能扩张步伐:2019 年,工信部、发改委、自然资源部、住建部等十大部 门联合发布《关于推进机制砂石行业高质量发展的若干意见》,要求到 2025 年,年产 1000 万吨及以上的超大型机制砂石企业产能占比达到 40%。大批排放、能耗、水耗、质量、安全 不达标的小矿山被淘汰,而大型矿山则借助着供给侧改革的红利加速扩产。海螺水泥和华新水 泥 2019 年分别扩产 1690 万吨和 1450 万吨,同比增长 44%和 58%。重型矿山企业产能的 扩张势必为通用减速机带来庞大的增量需求。
二、内资一流厂商市场份额持续提升,规模化和全品类是 品牌护城河
相比于 RV 减速机、谐波减速机等精密减速机,对精度要求相对较低的通用减速机行业更有希 望实现国产替代。目前国内高端通用减速机市场仍被 SEW、西门子等德国企业占据,但国茂 股份、江苏泰隆等企业的产品正逐步打入大型机械设备厂商的供应链。另一方面,受下游客户 对减速机质量要求提高以及齿轮减速机替代传统蜗轮蜗杆减速机趋势的影响,规模较小的厂商 难以生存,行业竞争格局正逐步优化,国茂股份、江苏泰隆等国产龙头有望加快市场份额的提 升。
2.1 市场格局较为分散,高端市场被海外龙头占据
行业竞争格局分散,低迷期诞生国产一线品牌。SEW、西门子弗兰德等海外龙头减速机品牌 在 20 世纪 90 年代进入中国,那时国内通用减速机行业还未迎来高速发展期,海外龙头的提 前布局使其牢牢占据了国内大部分高端市场。进入 21 世纪后,随着国内机械设备的高速发展, 我国通用减速机行业进入了草莽发展阶段。一个大型机械厂周边有大量齿轮制造以及减速机组 装厂,因此行业形成了外资品牌垄断高端市场,国产品牌小而分散,良莠不齐的市场格局。2011 年后,基建、房建投资放缓,机械设备行业进入低速增长时期,通用减速机行业也转变为存量 市场占主导的阶段。在此阶段中,中游设备厂商对减速机质量要求提高,行业盈利能力整体下 行,部分企业通过较强的产品竞争力存活下来,并与小厂商逐步拉开差距成为国产一流品牌。 市场格局演变为海外龙头仍垄断高端市场,国茂股份、江苏泰隆、博能等企业依靠过关的产品 质量和低廉的价格跻身国产一流品牌,但市场份额仍然较低,三四线小厂商占据大部分市场份 额。


2.2 下游需求高端化叠加产品升级,行业竞争格局有望改善
国内已诞生诸如国茂股份、江苏泰隆、博力等一批优秀的国产减速机企业,并在产品质量、品 类布局以及销售渠道上与三四线小厂拉开差距。由于近年来下游设备行业不断朝高端化方向发 展,客户对于零部件产品质量要求日益严格,小厂商生存空间被压缩,加快了行业整合进度。 另一方面,齿轮减速机由于组合灵活、承载力高等优势正逐步替代传统的蜗轮蜗杆减速机,有 能力生产齿轮减速机的厂商将进一步受益。
国产设备高端化是长期趋势,中高端减速机需求持续扩大。随着我国不断向“制造业强国”迈 进,中游高端装备制造环节的品质逐步提高,中高端装备产量占比不断提升。挖掘机行业的 CR8 由 2012 年的 63%提升至 2019 年的 80%;三一、徐工、中联重科三家的起重机市场分 额在 2019 年达到了 93%;矿山设备领域也由于下游矿山的供给侧改革而加快了行业整合进 度。因此,设备行业对于电机、减速机等重要零部件的要求日益提高,从而导致了三四线减速

产品升级:齿轮减速机将逐步替代蜗轮蜗杆减速机。通用减速机目前主要分为三种:摆线针轮 减速机、蜗轮蜗杆减速机以及齿轮减速机。摆线针轮减速机使用一个偏心套连接于原动机,偏 心套每转一周,摆线轮逆向转一个齿轮并将转速传达给输出端从而实现降速。特点是传动比大 (单级传动减速比可达 87 倍)、经久耐用、体积小,但结构较为复杂,维护成本相对高昂,承 载功率较低,多应用在环保、电力、轻工制造等领域。蜗轮蜗杆减速机由一条蜗杆和一个涡轮 组成,蜗杆带动涡轮转动实现降速,结构相对简单,承载力高,可应用在工程机械、破碎机等 重型机械设备。但由于蜗轮和蜗杆之间主要是滑动摩擦,对材料损耗较高且传动效率较低,目 前使用率正逐步降低。齿轮减速机利用大小齿轮各级的传动实现减速,搭配灵活,组合多样, 传动比大,应用最为广泛。目前,摆线针轮、蜗轮蜗杆和齿轮减速机分别占通用减速机总产量 35%、32%、27%,未来齿轮减速机有望逐步实现对蜗轮蜗杆减速机的替代。
2.3 规模优势已经形成,“大而全”的企业更具优势
规模效应拉开盈利能力差距,进一步影响产品质量形成良性循环。国贸股份、江苏泰隆等企业 每年的营业收入规模均在 20 亿元左右,和三四线小厂商拉开明显差距。 随着近年来中游设备 环节国产替代的推进,客户对于减速机等零部件的要求提高,国茂股份和江苏泰隆等一流内资 品牌能通过购入更好的设备以及原材料提升产品质量以满足客户需求,因此能够获得更高的利 润。根据我们的调研,国茂股份和江苏泰隆产品的价格比普通小厂商高出 20%-25%,小厂 商毛利率仅为 10%-15%。另一方面,充足的利润空间也使得大品牌能够加大在渠道上的投入。国茂股份采取经销商和直销结合的方式,在获得更多客户资源的同时也能为客户提供更持 续的服务以提高客户粘性。
“大而全”的减速机厂商更具优势。通用减速机是绝大多数机械设备的必用零部件,下游应用 领域极为繁多。不同下游应用领域的需求呈现不同的波动性。比如近年来随着装配式建筑的兴 起,塔吊式起重机需求抬升,另一方面,近几年冶金费用降低,导致冶金机械设备需求减少。 因此,具备全品类减速机生产能力的厂商更容易平滑下游不同领域需求波动的影响,业绩弹性 更足。
(责任编辑:小编)
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