通用减速机行业专题报告：国产设备高端化，减速机龙头有望受益.pdf

行业专题报告 | 通用机械 1 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 。 国产设备高端化 ，减速机龙头有望受益 通用减速机 行业专题报告 证券研究报告 行业专题报告 | 通用机械 西部证券 2020 年 09 月 25 日 行业 评级 超配 前次评级 评级变动 首次 近一年行业走势 相对表现 1 个月 3 个月 12 个月 通用机械 -0.50 24.03 25.45 沪深 300 -4.18 10.25 17.88 分析师 雒雅梅 S0800518080002 luoyameiresearch.xbmail 联系人 张骥 zhangjiresearch.xbmail 张一鸣 zhangyimingresearch.xbmail 相关研究 -12%-6%0%6%12%18%24%30%2019-09 2020-01 2020-05通用机械 沪深 300Tabl e_Title 核心结论 Table_Summary 通用设备制造回暖， 减速机 行业景气度上行 。 减速机行业市场规模超过千亿，其中通用减速机 市场规模在 600亿元左右。通用减速机几乎应用于 制造业所有细分领域， 工程机械、混凝土机械和矿山设备占比较高。 2017年以来， 通用 设备制造 行业整体的回暖 以及国产替代的兴起使得减速机行业再次步入 上行周期 。 下游需求高端化叠加产品 升级 ，行业竞争格局有望改善。 我国 不断向“制造业强国”迈进， 国产设备高端化 是 长期趋势。 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机小厂的客户不断向内资一流品牌和外资龙头迁移。从中长期来看，未来国产中高端减速机需求将持续提升。 另一方面， 齿轮减速机具有 组合灵活 、运行稳定、承载功率范围大的特点，将逐步替代 蜗轮蜗杆减速机， 有能力生产 优质齿轮减速机的一线品牌有望受益。 规模效应已经形成， “大而全”的企业 能够 形成良性循环。 从全球减速机龙头 SEW的成长 史来看， 规模、品类以及 渠道布局是减速机企业的护城河。 国内已诞生诸如国茂 股份、江苏泰隆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。 其中，国茂股份减速机品类最全，模块化减速机能够通过灵活的组装满足不同细分领域的需求，定制化的 大功率减速机 能够适用于 多种 重型设备 。 投资建议： 建议 长期 关注 内资中高端减速机生产厂商：国茂股份（ 603915.SH） 。 风险提示： 宏观经济不达预期；机械设备投资不达预期； 产品升级进度不达预期； 减速机行业竞争加剧 行业专题报告 | 通用机械 2 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 索引 内容目录 一、机械设备的 “筋骨 ”，市场规模超千亿 . 3 1.1 通用减速机应用范围广泛，国产化水平更高 . 3 1.2 千亿规模的大 行业，伴随国民经济持续增长 . 4 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 . 7 2.1 市场格局较为分散，高端市场被海外龙头占据 . 7 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 . 8 2.3 规模优势已经形成， “大而全 ”的企业更具优势 . 10 图表目录 图 1：连接原动机的中间齿轮的切速度转换为外部大齿轮角速度实现降速 . 3 图 2：通用减速机几乎应用于所有工业领域 . 4 图 3： 2017 年后行业重回高 增长（万台） . 5 图 4： 2016 年后通用设备工业增加值恢复高增长 . 5 图 5：起重转运、水泥建材、重型矿山合计占比达 50% . 6 图 6： 2020 年 1-8 月专项债 YOY+207.3% . 6 图 7：预计房地产 开工面积下半年持续增长 . 6 图 8：重型矿山企业扩产持续（万吨） . 7 图 9：行业竞争格局仍较为分散，但已诞生国茂、泰隆等优秀品牌 . 8 图 10：国茂股份等国产一流品牌在行业低迷期表现出较强韧性（百万元） . 8 图 11： 2019 年挖掘机 CR8 达到 80% . 9 图 12： 2019 年起重机 CR3 达到 93% . 9 图 13：中游环节品质向高端迁移，带动中高端减速机需求释放 . 9 图 14：齿轮减速机产量占市场总量 27% . 10 图 15：国茂股份减速机价格逐年提高（元） . 11 图 16：不同机械设备呈现不同需求周期 . 11 图 17：国茂股份前 100 大客户覆盖大多数行业 . 12 表 1：齿轮减速机效率高、组合灵活，未来广阔空间 . 10 表 2：内资一流品牌规模化优势已经形成 . 11 表 3：国茂股份产品线齐全 . 12 行业专题报告 | 通用机械 3 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 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”。 图 1： 连接原动机的中间齿轮 的切速度转换为 外部大齿轮角速度实现降速 资料来源：西部证券研发中心 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。 行业专题报告 | 通用机械 4 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 图 2： 通用减速机几乎应用于所有工业领域 资料来源： 国茂股份招股书， 西部证券研发中心 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 国茂股份、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。 行业专题报告 | 通用机械 5 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 图 3： 2017 年后行业重回高增长（万台） 资料来源： 国家统计局 ， 西部证券研发中心 图 4： 2016 年后通用设备工业增加值 恢复高增长 资料来源： 国家统计局 ， 西部证券研发中心 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。 -20%-10%0%10%20%30%40%50%60%01002003004005006007008009002002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020H1减速机产量（万台） YOY（右轴）-10-505101520252009-02 2010-02 2011-02 2012-02 2013-02 2014-02 2015-02 2016-02 2017-02 2018-02 2019-02 2020-02工业增加值 :通用设备制造业 :当月同比工业增加值 :通用设备制造业 :当月同比行业专题报告 | 通用机械 6 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 图 5： 起重转运、水泥建材、重型矿山合计占比达 50% 资料来源： 前瞻数据研究， 西部证券研发中心 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。 图 6： 2020 年 1-8 月专项债 YOY+207.3%（亿元） 图 7： 预计房地产开工面积下半年持续增长 资料来源： Wind， 西部证券研发中心 资料来源： Wind， 西部证券研发中心 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。 25.0%14.9%9.8%9.5%4.9%4.5%4.0%27.4%起重转运水泥建材重型矿山冶金电力航空木工机械其他0500010000150002000025000300002019/01 2019/05 2019/09 2020/01 2020/05 -80%-40%0%40%80%120%160%2016-02 2017-03 2018-04 2019-05 2020-06房地产新开工面积：当月同比百大城市成交土地面积：当月同比（领先半年）行业专题报告 | 通用机械 7 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 图 8： 重 型矿山企业扩产持续 （万吨） 资料来源： Wind， 西部证券研发中心 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。 0%10%20%30%40%50%60%70%01000200030004000500060002016 2017 2018 2019海螺水泥 华新水泥 海螺 YOY（右轴） 华新 YOY（右轴）行业专题报告 | 通用机械 8 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 图 9： 行业竞争格局仍较为分散，但 已诞生国茂、泰隆等优秀品牌 资料来源：西部证券研发中心 图 10： 国茂股份等 国产一流品牌在行业低迷期表现出较强韧性（百万元） 资料来源： Wind， 西部证券研发中心 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份额在 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15%20%25%30%35%02004006008001000120014001600180020002008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019宁波东力营收 国茂股份营收 宁波东力毛利率（右轴） 国茂股份毛利率（右轴）行业专题报告 | 通用机械 9 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 机小厂的客户不断向内资一流品牌和外资龙头迁移 。从中长期来看，未来国产中高端 减速机需求将持续提升。 图 11： 2019 年挖掘机 CR8 达到 80% 图 12： 2019 年 起重机 CR3 达到 93% 资料来源： Wind， 西部证券研发中心 资料来源： Wind， 西部证券研发中心 图 13： 中游环节 品质向高端迁移，带动中高端减速机需求释放 资料来源：西部证券研发中心 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蜗轮组成，蜗杆带动蜗轮转动实现降速，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。 55%60%65%70%75%80%85%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 20190%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2006年 2008年 2010年 2012年 2014年 2016年 2018年其他厂商 中联重科 徐工机械 三一重工行业专题报告 | 通用机械 10 | 请务必仔细阅读报告尾部的重要声明 西部证券 2020 年 09 月 25 日 表 1：齿轮减速机效率高、组合灵活，未来广阔空间 减速原理 优点 缺点 应用场景 偏心套每转一周，摆线轮逆向转一个齿轮 体积小、单级传动比大、耐用 结构较为复杂、承载功率小 功率较小的、体积不大的机械设备 蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转速即输出端转速 结构简单，可靠性强，成本低廉 损耗大、传动效率低、降速方案单一 船舶、汽车等重型机械 大小齿轮的线速度、角速度互相转换 搭配灵活、效率最高、传动比多样、承载功率大 成本较高 几乎所有领域的机械设备 资料来源：西部证券研发中心 图 14： 齿轮减速机产量占市场总量 27% 资料来源： 前瞻产业研究院， 西部证券研发中心 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。 国茂股份、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35%32%27%6%摆线针轮减速机蜗轮蜗杆减速机齿轮减速机其它