伺服系統(tǒng)行業(yè)分析

控制領(lǐng)域。構(gòu)成：伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)、伺服經(jīng)+肌肉骨骼+感受系統(tǒng)。構(gòu)成：伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)、伺服驅(qū)動器伺服系統(tǒng)各項(xiàng)性能都優(yōu)于步進(jìn)系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)(交流伺服)比步進(jìn)系合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°編碼器保證，對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動器每接收流電從而控制電機(jī)轉(zhuǎn)動；兩者不同點(diǎn)在于，首先，伺服驅(qū)動器比一般變頻器有更精確的控制技術(shù)和算法運(yùn)算，在功能上最主要的差異是伺服系統(tǒng)可以進(jìn)行精確的位置控制，而變頻器則無位置環(huán)；其次，伺服系統(tǒng)多采用永磁同步交流電機(jī)，而變頻器主要控制交流異步電機(jī)，受工藝限制10KW以上的永磁同步交流電機(jī)價格昂貴，因此大功率場景下多采用性價比更高的變頻器驅(qū)動異步電機(jī)，伺服系統(tǒng)則一般用于小功率場景。綜上，能用變頻器控制的場合幾乎都能用伺服取代，關(guān)鍵在于價格(伺服系統(tǒng)遠(yuǎn)高于變頻器)及功率。1.2、伺服系統(tǒng)市場規(guī)模處于上升通道，其中通用伺服占比高2008-2021年伺服系統(tǒng)市場規(guī)模整體呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。我國的伺服系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)起步較晚，2000年以后隨著國內(nèi)中高端制造業(yè)不斷發(fā)展，各行各業(yè)在生產(chǎn)制造活動中越來越多地需要使用伺服系統(tǒng)來滿足其高質(zhì)量和高精度產(chǎn)品的要求，這一需求促使國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場呈現(xiàn)快速增長趨勢。2008-2021年，國內(nèi)伺服系統(tǒng)市場規(guī)模由24.5億元增長至279.3億元，CAGR高達(dá)20.59%,其中，2021年增長較快，同比增長37.09%,主要受益于2021年上半年制造業(yè)景氣度較高，需求較為旺盛。2022年前三季度通用伺服市場規(guī)模有所下滑。2022年前三季度通用伺服市場規(guī)模為173.3億元，同比下滑3.45%,主要受到2022年傳統(tǒng)制造業(yè)景氣度較弱以及國內(nèi)疫情影響。通用伺服系統(tǒng)可以在不同行業(yè)廣泛應(yīng)用，主要為交流電伺服系統(tǒng)。通用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模較大，2021年我國通用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模為233.3億元；其下游應(yīng)用廣泛，包括電子及半導(dǎo)體、機(jī)床、機(jī)器人、包裝、紡織、塑料、紙巾等。專用伺服系統(tǒng)根據(jù)不同行業(yè)需求定制化開發(fā)，提供專業(yè)化產(chǎn)品，主要為交流電伺服以外的其他品類伺服，其市場規(guī)模較小，2021年我國專用伺服系統(tǒng)市場規(guī)模為46.0億元；其下游應(yīng)用領(lǐng)域包括風(fēng)力發(fā)電、礦山機(jī)械、纜車索道、電梯等。從市場結(jié)構(gòu)來看，我國伺服市場中，通用伺服市場規(guī)模占比約為80%,專用伺服市場規(guī)模約為20%,近年來基本保持穩(wěn)定。由于通用伺服市場空間大，國產(chǎn)化率相對低，本文將重點(diǎn)討論通用伺服。1.3、通用伺服系統(tǒng)下游高端裝備占比高，持續(xù)受益產(chǎn)業(yè)升級通用伺服系統(tǒng)下游較為集中。通用伺服有不少于17個下游行業(yè)，包半導(dǎo)體、激光、雕刻機(jī)、機(jī)床等。2022年前三季度，占比最高的前五個行業(yè)為電子制造設(shè)備、電池制造設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、光伏設(shè)備、包裝機(jī)械，分別占比15.81%、13.56%、10.44%、7.57%、6.合計占比達(dá)到53.95%。通用伺服下游多為高端裝備賽道，且占比逐半導(dǎo)體、激光定義為高端裝備賽道，其余定義為傳統(tǒng)行業(yè)，由于通用伺服小功率、高精高效的特性更能滿足高端裝備的需求，當(dāng)前下游景氣賽道占比已超60%且提升顯著，從2017年到2022年前三季度，高端裝備賽道占比由55.36%提升至65.35%,提升了近10個pct。如果以1992年小平同志南巡講話為起點(diǎn)，我們認(rèn)為中國制造業(yè)發(fā)展至今，經(jīng)歷了三個不同特點(diǎn)的發(fā)展階段：第一階段，1992-2011年，我們稱之為"制造大國"階段，憑借勞動力成本優(yōu)勢，中國制造物美價廉，既滿足了改革開放后國內(nèi)人民群眾對生活生產(chǎn)物資的需求，又飄洋過海享譽(yù)全球，這個階段我們制造業(yè)更多是“走量”,在新技術(shù)上更段，在這個階段，傳統(tǒng)行業(yè)經(jīng)歷了或主動或被動的出清過程，很多小企業(yè)退出市場，集中度提升，競爭格局優(yōu)化。業(yè)發(fā)展階段決定了產(chǎn)業(yè)升級是必由之路；另一方面，外部環(huán)境多變，美國發(fā)起的貿(mào)易摩擦、實(shí)體清單、針對我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)一步制裁，還有全球疫情、俄烏戰(zhàn)爭等等，都要求通過制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級實(shí)現(xiàn)核心產(chǎn)品、核心制備的自主可控，降低對海外供應(yīng)鏈的依賴，改變制造業(yè)大而不強(qiáng)的局面。二、伺服系統(tǒng)仍處于國產(chǎn)化加速期，國產(chǎn)替代空間仍然廣闊2.1、通用伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化取得長足進(jìn)展國產(chǎn)廠商份額大幅提升，2017年內(nèi)資份額為9.7%,通用伺服市場幾乎被外資壟斷，2022年前三季度內(nèi)資份額達(dá)到30.5%,較2017年提升了20.86個pct,國產(chǎn)品牌顯著進(jìn)步；日系份額下滑明顯，2017年日系份額高達(dá)49.31%,2022年前三季度份額則下滑至29.11%,明顯失守；歐美系廠商份額穩(wěn)中有升，2017年歐系和美系份額分別為11.69%、1.27%,2022年前三季度份額分別小幅提升至15.60%、1.43%,歐美系品牌占據(jù)的市場較為堅(jiān)挺；臺資份額波動略有下滑，2017-2022年前三季度臺資份額基本在7-8%附近波動，自2020年起至今份額略有下滑，從8.33%下滑了2.22個pct至6.11%。通用三季度，伺服市場CR10在70%左右，CR5在50%左右，CR3在40%左右，略有波動但基本穩(wěn)定。國產(chǎn)新興伺服廠商不斷涌現(xiàn)。首先，匯川技術(shù)份額提升幅度最大，從2008年的0.1%的市場份額提升至2022年前三季度的21%,為份額提升幅度最大的國產(chǎn)廠商。從伺服銷售額角度，匯川已遠(yuǎn)超西門子、松下、安川等老牌外資龍頭。其次，國內(nèi)涌現(xiàn)了一批新興國產(chǎn)伺服品牌，如禾川科技、無錫信捷、雷賽智能等，2022年前三季度市場份額已分別達(dá)到3.4%、2.4%、1.3%。最后，老牌國產(chǎn)廠商經(jīng)歷洗牌，和利時、星辰科技、珠海運(yùn)控、步科股份等老牌國產(chǎn)廠商進(jìn)展較慢，埃斯頓份額則有小幅提升，從2008年的1.6%小幅提升至2022年前3.55個pct;②進(jìn)入2018年，國產(chǎn)伺服經(jīng)過多年積累技術(shù)井噴，根據(jù)SooPAT,當(dāng)年伺服系統(tǒng)相關(guān)申請專利數(shù)量達(dá)到歷史高點(diǎn)，增速高達(dá)36.8%,國產(chǎn)伺服開始形成對國外品牌的有力競爭，當(dāng)年國產(chǎn)化率提升了2.16個pct;③2020年起，國產(chǎn)廠商抓住了外資供應(yīng)緊張的機(jī)會，從2020年到2022年的四年一期中，通用伺服系統(tǒng)國產(chǎn)化率分別提升了6.21pct、5.42pct、6.94pct,三年合計提升18.57pct,超越2008-2020年十二年來國產(chǎn)化率提升的總和。低、伺服市場競爭激烈、擔(dān)憂客戶流失等因素，外資廠商多數(shù)沒有進(jìn)行大幅漲價；2022年價格影響因素并未緩解，疊加人民幣貶值影響，外資品牌頻繁提價。具體來看，西門子和三菱在伺服產(chǎn)品方面提價兩次，羅克韋爾繼2021年提價后于2022.12再次發(fā)布漲價通知，ABB、臺達(dá)、施耐德、丹佛斯等也對伺服價格進(jìn)行上調(diào)。在外資頻繁漲價背景下，國產(chǎn)品牌價格優(yōu)勢更加凸顯。2017-2021年，電子制造設(shè)備、電池制造設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、光伏設(shè)備、半導(dǎo)體合計貢獻(xiàn)伺服市場55.6%的增量。中國在光伏、鋰電和電子制造方面有全球優(yōu)勢。光伏方面，我國光伏組件產(chǎn)量連續(xù)15年位居全球首位，供應(yīng)全球約80%的量；鋰電方面，2021年內(nèi)資電池廠產(chǎn)能是外資的1.63倍，2025年預(yù)計該比值將擴(kuò)大到2.54倍；電子制造方面，得益于中國制造優(yōu)勢，我國3C設(shè)備產(chǎn)能占據(jù)全球的70%。此外，出于自主可控需求，我國半導(dǎo)體和工業(yè)機(jī)器人過去幾年也發(fā)展迅速，2016-2021年中國半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模由64.5億美元提升至296.2億美元，CAGR為35.65%,2016-2021年國產(chǎn)品牌工業(yè)機(jī)器人銷量由1.71萬臺增長至8.21萬臺，CAGR為36.82%,均屬于高成長賽道。國內(nèi)新興需求為國產(chǎn)伺服帶來機(jī)遇。2.3、通用伺服系統(tǒng)國產(chǎn)替代空間仍然廣闊頭部廠商仍有提升空間，且頭部示范作用有助引領(lǐng)其他國產(chǎn)伺服品牌突圍。對于頭部廠商匯川技術(shù)而言，2022年前三季度通用伺服市場份額為21%,實(shí)現(xiàn)銷售額36億。結(jié)合公司提出的“雙50”規(guī)劃，即50%份額和50億收入目標(biāo)，我們認(rèn)為匯川有望在2022年可完成50億的伺服收入目標(biāo)，但在市占率方面仍有較大提升空間。對于非頭部信捷、埃斯頓、雷賽市場份額分別為3.4%、2.4%、2.4%、1.3%,較匯川技術(shù)差距較大，我們認(rèn)為這些國產(chǎn)廠商未來將受益于：①客戶端已經(jīng)建立的對國產(chǎn)品牌的良好接受度，②參考匯川技術(shù)廠商在產(chǎn)品、銷售、賽道選擇等方面的成功經(jīng)驗(yàn)，從而進(jìn)一步提升自身份額。新能源領(lǐng)域積累大量應(yīng)用案例，幫助國產(chǎn)伺服全面提升國產(chǎn)化率。2022年全年，預(yù)計匯川技術(shù)能源SBU(主要為新能源相關(guān)行業(yè))占其工業(yè)自動化下游約25%,禾川科技下游中新能源占比有望達(dá)到50%,埃斯頓下游中新能源占比達(dá)到40%,2022年雷賽和信捷也開始在新能源布局。根據(jù)測算，預(yù)計新能源領(lǐng)域的伺服國產(chǎn)化率達(dá)到50%以上。如果剔除新能源下游，2022年前三季度伺服國產(chǎn)化率僅為23%,隨著在新能源市場積累應(yīng)用案例并實(shí)現(xiàn)品牌認(rèn)可度提升，我們認(rèn)為國產(chǎn)品牌在非新能源市場進(jìn)展有望進(jìn)入加速期。三、編碼器自制、平臺化和深度制造能力助力伺服企業(yè)打造護(hù)城河3.1、編碼器作用十分關(guān)鍵，頭部國產(chǎn)廠商正積極自制伺服系統(tǒng)中編碼器成本占比約11%。根據(jù)埃斯頓招股書披露的伺服系統(tǒng)成本占比，2021年伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)、編碼器市場規(guī)模分別為117.3億、97.7億、30.7億元。在伺服系統(tǒng)中，編碼器市場規(guī)模雖只有約30億，成本占比僅約11%但其對電機(jī)精度的重要作用決軌道交通領(lǐng)域業(yè)務(wù)本質(zhì)都是對電機(jī)的控制，公司便通過在自動化領(lǐng)域積累的大量技術(shù)儲備進(jìn)行技術(shù)平臺層面的延伸，設(shè)計生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品。組織管理平臺化幫助公司把握市場機(jī)遇。對外市場管理方面，匯川技術(shù)將下游客戶劃分為先進(jìn)、高端、能源、過程工業(yè)、重工、通用區(qū)域等SBU,覆蓋約70個行業(yè)，基于對市場良好的敏感度將研發(fā)與市場緊密聯(lián)動，識別并把握行業(yè)技術(shù)變革機(jī)會，并通過新產(chǎn)品對現(xiàn)有客戶提供新的解決方案。對內(nèi)運(yùn)營管理方面，匯川技術(shù)推進(jìn)產(chǎn)品線/行業(yè)線/區(qū)域線/SEU(超級用戶)四個組織協(xié)同作戰(zhàn)，配合各IPMT(高層決策團(tuán)隊(duì))快速組建產(chǎn)品