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工程機械電動化:電動化進程取得突破,國內(nèi)龍頭有望通過電動化彎道超車二零二四年七月十五日請
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電動化打開工程機械新一輪增長空間。2023年全球工程機械電動化率不足1%,我們判斷技術(shù)突破并實現(xiàn)充分降本后電動化滲透率有望達到30%以上。從各角度觀察工程機械電動化趨勢:①經(jīng)濟性:國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈降本成果顯著,電動工程機械經(jīng)濟效益明顯;
②工作場景:固定或封閉工作場景便于各類充電方
式;③客戶:工程機械更受B
端客戶青睞;④噸位:中小設(shè)備電動化滲透率較高,大型設(shè)備尚處于起步
階段;⑤政策:部分場景&歐洲環(huán)保政策驅(qū)動電動化加速滲透。近年來各主機廠全球化邏輯盈利兌現(xiàn),但24M5以來政治風(fēng)險&貿(mào)易摩擦使其出口增速承壓。各主機廠正積極尋求建立新的海外市場競爭優(yōu)勢,
電動化或?qū)⒊蔀槠淙蚧季值年P(guān)鍵一環(huán)?!?/p>
技術(shù)革新推動工程機械電動化提速。工程機械電動化發(fā)展將經(jīng)歷由淺入深“三步走”。電動化1.0階段:
動力系統(tǒng)電動化,蓄電池+電控器+電機泵替換傳統(tǒng)內(nèi)燃機+液壓泵結(jié)構(gòu);電動化2.0階段:在1.0的基礎(chǔ)上
實現(xiàn)行走/回轉(zhuǎn)系統(tǒng)電動化,使用電機+減速器代替液壓馬達,執(zhí)行機構(gòu)采用液壓系統(tǒng);整體電液混合式
架構(gòu),半分布式布局提高能量效率;電動化3.0階段:執(zhí)行機構(gòu)電動化,引入高傳動效率電缸技術(shù)(EHA/EMA)
。
考慮到其在功率密度、成本上遜色于液壓缸,我們認為未來電缸將廣泛應(yīng)用于小型工
程機械、液壓缸仍是中大型工程機械主流,EHA
有望部分用于中型工程機械?!?/p>
經(jīng)濟&環(huán)保打開未來廣闊市場空間。電動化工程機械海外市場廣闊,重點聚焦歐洲與一帶一路沿線地區(qū)
①美國:環(huán)保推力弱,油電經(jīng)濟性差異小,電動化替換意愿較差;本土龍頭地位穩(wěn)固,銷售渠道網(wǎng)絡(luò)建
立難度較大;②歐洲:高度重視電動化產(chǎn)品,三一日前與荷蘭達成歷史性電中挖大訂單,在中大挖上邁
出從0到1的一步。主要阻力在于產(chǎn)品認證復(fù)雜、標準嚴格、維修人員要求高;③一帶一路地區(qū):工程機
械需求景氣度高,上路標準與國內(nèi)持平,便于產(chǎn)品大規(guī)模鋪開;④中國地區(qū):
電動化工程機械排頭兵,將率先進入電動化滲透率極值。復(fù)制小松路徑,技術(shù)突破有望實現(xiàn)彎道超車。復(fù)盤小松的全球化之路,技術(shù)創(chuàng)新是彎道超車的制勝法寶,
上世紀80年代小松通過掌握了全球領(lǐng)先的液壓技術(shù)在美國市場大幅侵蝕卡特份額。我們認為國產(chǎn)品牌有
望復(fù)制小松路徑,依靠全球領(lǐng)先的電動化技術(shù)以及碳化硅產(chǎn)業(yè)突破實現(xiàn)新一輪的彎道超車。盈利預(yù)測與投資建議:長期來看電動化有望成為工程機械實現(xiàn)彎道超車的破局之路,當(dāng)前電動化產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)
開始實現(xiàn)突破,看好電動化滲透率提升帶來的廣闊發(fā)展空間,推薦【三一重工】【徐工機械】【中聯(lián)重科】【柳工】【恒立液壓】【浙江鼎力】,建議關(guān)注【山推股份】?!?/p>
風(fēng)險提示:國內(nèi)宏觀經(jīng)濟波動;行業(yè)競爭格局加劇;國際貿(mào)易爭端;電動化技術(shù)突破不及預(yù)期。
2投資要點五、龍頭主機廠強化電動化市場競爭力六、風(fēng)險提示四、復(fù)制小松路徑,技術(shù)突破有望實現(xiàn)彎道超車一
、電動化打開工程機械新一輪增長空間二、技術(shù)革新推動工程機械電動化提速三、經(jīng)濟&環(huán)保打開未來廣闊市場空間目
錄作環(huán)境,上升位置固定時耗電量較少,屬是否間歇式
新能源攪拌車作為道路機械,電動化難度較
低
,政策推動&市場需求下電動化轉(zhuǎn)型
是是
勻速作業(yè)續(xù)航能力較快。裝載機2023年來主要用于砂石骨料、港口對,
、經(jīng)
升,
是
否
勻速作業(yè)續(xù)航能力電動挖掘機主要使用電機直接替代發(fā)動機傳動效率
機。
,
否
否
復(fù)
于礦山或封閉施工路段,充電條件較差。
充電基礎(chǔ)起重機功率要求較大,且長時間處于高負
傳動效率載工作狀態(tài),對電池、電動機要求較高,
是否多使用插電方式。
充
電
基
礎(chǔ)
4率力功能輸出續(xù)航雜工況高負載復(fù)率力功能出航輸續(xù)雜工況高負載多用30%機到且挖掘效率不對電池續(xù)航能力要求較高并使用傳統(tǒng)液壓傳動,整明充性較油裝提聲要求較高濟噪裝煙且電油電條件較物流等場電動化基本實現(xiàn)◆2023年全球工程機械電動化率不足1%,我們判斷技術(shù)突破并實現(xiàn)充分降本后電動化滲透率有望達到30%以上。叉車23年電動化率達67.9%,高機24Q1電動化率高達92.6%。后發(fā)工程機械中,裝載機24M6電動化
滲透率已從23年全年6%迅速提升至25%,新能源攪拌車23年內(nèi)銷電動化率高達29%,同比+18pct
圖:各類工程機械電動化進程
電動化特點叉車主要用于車站、機場、工廠及倉庫等對油煙、噪聲要求較高,充電條件較好。由于叉車鉛酸電動化開始較早,電動化進
程始終走在行業(yè)前列。68%(2023)93%(2023)國內(nèi)29%(2023)國內(nèi)25%
(24M6)不足1%(2023)叉車高機攪拌車裝載機挖掘機起重機輸出功率顯
。輪式道路機械作業(yè)方式主攻方向是
否
即開即停輸出功率高機主要用于港口、城建等封閉或固定工于間歇式工作模式,具有顯著電動化優(yōu)勢1.1電動化打開工程機械新一輪增長空間浙江鼎力JCPT1012PA電動剪叉式高空作業(yè)平臺代表性產(chǎn)品杭叉A
系列電動叉車東吳證券soOCHOWSECURITIES數(shù)據(jù)來源:各公司官網(wǎng)、三一SYM5310GJB5BEV新能源攪拌車三一STC250C5-8插電版汽車起重機起步階段(2023)產(chǎn)品電動化率三一SY215E電動挖掘機柳工856E電動裝載機◆全球化成為工程機械主機廠盈利驅(qū)動的重要因素。近年來,國內(nèi)各主機廠全球化市場開拓順利,海外收入增速可觀,成功撫平國內(nèi)下行周期波動并較大程度提高公司盈利能力與質(zhì)量,24年來全球化邏輯盈利加速
兌現(xiàn)推動工程機械頭部主機廠股價迅速上行。24M5以來國際政治貿(mào)易格局出現(xiàn)短期波動:24年5月,美
國針對中國發(fā)布301關(guān)稅聲明;24年6月,歐洲對高機采取反傾銷調(diào)查。政治風(fēng)險&貿(mào)易摩擦加劇下,國內(nèi)
主機廠海外收入增速預(yù)期放緩,股價出現(xiàn)大幅回調(diào)。關(guān)稅因素使市場對國內(nèi)產(chǎn)品以成本優(yōu)勢突破海外市場的預(yù)期迅速走弱。
圖:24年國際貿(mào)易摩擦情況
圖:24年全球化邏輯驅(qū)動公司股價波動(漲跌幅)主體
時間
法規(guī)
細則對四家被抽樣的中國高空作業(yè)平臺制造商擬征收臨時關(guān)稅稅率分別為:星邦智能56.1%、浙江鼎力31.3%、特雷克斯(常州)25.6%、捷爾杰(天津)23.6%;其余為32%或56.1%高機反傾銷調(diào)查歐洲2024/6電動車301關(guān)稅由25%加至100%;鋰301關(guān)稅電池和零部件關(guān)稅從7.5%加至25%;聲明非動力鋰電(主要儲能電池):26年開始關(guān)稅從7.5%加至25%等印尼將對從鞋類到陶瓷等進口產(chǎn)品,印尼2024/7/征收100%至200%的進口關(guān)稅,并重啟其保護國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的計劃數(shù)據(jù)來源:
,各公司
1.2電動化成為主機廠全球化關(guān)鍵一環(huán)東吳證券s00CHOW
SECURITIES中聯(lián)重科
——柳工
5美國2024/5◆
電動化有望促進中國工程機械產(chǎn)品力走強,技術(shù)突破成為全球化布局關(guān)鍵一環(huán)。中國具備全球最齊全、最領(lǐng)先的電動化產(chǎn)業(yè)鏈,電動化或成為工程機械主機廠全球化進程的關(guān)鍵變量。2023年以來隨著電動化技術(shù)
突破、電池價格下降,電動化工程機械的回本周期大幅縮短,產(chǎn)業(yè)化進程迎來較大突破。電動化突破有望
帶來海外市場突破契機:①電動化將成為國產(chǎn)品牌的獨有標簽:工程機械行業(yè)具備一定的消費品屬性,尤
其是歐美市場對品牌具有一定品牌黏性,中國市場具有全球最完善、最領(lǐng)先的電動化產(chǎn)業(yè)鏈,我國的電動
化工程機械在全球市場具備稀缺性。②電動化是后市場服務(wù)破局的關(guān)鍵:
電動化產(chǎn)品的大面積推廣將大幅
提高工程機械售后和維保難度,中國品牌有望成為極少數(shù)能夠提供完整電動化售后維保方案的主體,大幅降低后市場建設(shè)難度。圖:全球各地區(qū)市場容量(億元)
圖:三大優(yōu)勢促進電動工程機械突破海外市場——中國—
日本
一北美1.2電動化成為主機廠全球化關(guān)鍵一環(huán)數(shù)據(jù)來源:中國工程機械6電裝油裝價格(以5噸為例)
6
0
萬
元
4
0
萬
元油費/電費1h耗費25度電,1度電1元,一小時25元,每每小時20升,每天工作8小時,油費7元/升,一天工作8小時,一天電費200元,一年電費6萬天油費1120元,按照300天計,
一年油費33.6萬元
元維保費用忽略不計,基本不需要維保每年2萬元綜合成本(按照5年使用壽命)
60+6*5=90萬元
40+34*5+2*5=220萬元節(jié)省成本220
-
90=130萬元綜合成本(按照10年使用壽命)
60+6*10+24=144萬元
40+34*10+2*10=400萬元節(jié)省成本400-144=256萬元電裝的電池壽命約5年,若考慮到5年后換電池,電池成本占比40%,換電池成本約24萬元◆鋰電產(chǎn)業(yè)鏈降本成果顯著,電動工程機械經(jīng)濟效益明顯。購置成本方面,電池成本占工程機械總成本40%-50%。2023年以來國內(nèi)鋰電產(chǎn)業(yè)鏈降本成果顯著,2024年工程機械標準化磷酸鐵鋰pack價格已降至800-1000元/kW·h
。以市場主流5噸電動裝載機為例,市場售價已從超100萬元降至約60萬元。使用成本方
面,工程機械一般具有功率能耗較大、連續(xù)工作時間長、維護保養(yǎng)成本較高等特點。以300天/年,8h/天工
作時長保守計算,同在水泥廠工況下,柳工5噸油裝/電裝年使用費用為33.6萬元/6萬元,年均可節(jié)省能源
成本27.6萬元。而油裝電裝購置成本差僅為約20萬元,不到1年即可覆蓋。圖:市場主流5噸電動/柴油裝載機綜合使用成本對比1.3.1電動化驅(qū)動因素1:電動工程機械經(jīng)濟性凸顯東吳證券soOCHOW
SECURITIES數(shù)據(jù)來源:草根調(diào)研,東7◆
工作場景直接關(guān)系充電便利程度。電動化程度較高的叉車、高機多用于封閉、固定場景,目前電動化趨勢較明確的裝載機也源于其應(yīng)用場景從上一輪周期的地產(chǎn)、礦山轉(zhuǎn)為港口物流、砂石骨料此類固定場景。24
年來小挖銷量增長明顯,多用于市政工程等具備充電條件的場景,挖掘機電動化出現(xiàn)切入良機。88%租賃商飛建筑
造數(shù)據(jù)來源:中國工程機械礦山等其他應(yīng)用場景,30%砂石骨料站,20%1.3.2電動化驅(qū)動因素2:固定&封閉工作場景電動化趨勢明顯造紙,4%石油化工,5%批發(fā)零售,7%食品飲料,8.00%圖:2022年高機下游應(yīng)用場景高機園林其他港口
碼
頭
房
屋
改
造倉儲物流下游
水利,30%圖:2023年電動裝載機下游應(yīng)用場景圖:2023年挖掘機下游應(yīng)用場景圖:2020年叉車下游應(yīng)用場景電氣機械、汽車與電子設(shè)備制造,27.00%船舶制市
政交流運輸和倉儲物流,
20%港口物流,
50%機
制
造其他,28%地產(chǎn),30%基建,30%812%◆
電動工程機械較為符合大客戶需求。工程機械屬于重資產(chǎn)生產(chǎn)力工具,客戶對其經(jīng)濟效益十分敏感。對于大B端客戶來說,購買工程機械主要用于自身項目,能夠保證較長的工作年限和年均工作時長。電動工程
機械具有較低的使用成本,較高強度工作下1-2年內(nèi)可覆蓋油/電機械差價,長期來看經(jīng)濟效益明顯。對于
小B
客戶和C
端客戶來說,購買工程機械主要由于短期承包工程項目,無法保證覆蓋機械生命周期的工作
年限,從而對后市場殘值需求較高。然而,由于電動工程機械電池衰減較快,部分產(chǎn)品上市時間較短,后
市場建設(shè)不夠完善,暫不具備準確的殘值定價體系,短期內(nèi)無法滿足小B客戶和C端客戶的訴求。產(chǎn)品
主機廠客戶
電動化訂單電動
裝載機柳工電動
挖掘機三一荷蘭DNL2024年6月,三一20臺電動中型挖掘機SY215E售往荷蘭,合同金額高達3000萬元攪拌車下游多為大型工程企業(yè),為大B端客戶裝載機作為運輸體系的一部分,多用于運輸物料、礦石,下游客戶大多以大B端客戶為主挖掘機微小挖存在少量小B端和C端用戶(農(nóng)場莊園等)起重機下游多為大型工程企業(yè),為大B端客戶1.3.3電動化驅(qū)動因素3:電動化產(chǎn)品更受B
端客戶青睞高機
88%為租賃商(B
端)瑞士豪
瑞集團2021年起購買首批電動裝載機服務(wù)于混凝土攪拌站,2024年簽訂600臺電動裝載機訂單產(chǎn)品
下游客戶情況圖:電動工程機械多以大客戶訂單打開局面叉車基本為機械制造、物流儲運此類大B端客戶。圖:各類工程機械下游客戶情況數(shù)據(jù)來源:中國工程機械東吳證券soOCHOW
SECURITIES9產(chǎn)品參數(shù)微小挖中挖大挖噸
位
(噸)22040電池容量(kW
·h)22422600電池價格23854整機成本4.484.4135.0整機價格7.3140.7225.0同噸位油機價格580120油/電差價2.360.7105.0年節(jié)約使用成本0.91624差
價
覆
蓋
時
間(
年
)2.63.84.4◆
電動化迅速滲透中小設(shè)備,大型工程機械電動化任重道遠。電動工程機械中,中小型設(shè)備滲透率明顯較高。首先,三電技術(shù)并未實現(xiàn)在持續(xù)較高負載工況下保持穩(wěn)定的功率輸出,中大型工程機械大多使用傳統(tǒng)液壓
傳動,整機能量轉(zhuǎn)換率不到40%,對電池提出較高需求,從而使其購置成本處于較高區(qū)間,對經(jīng)濟效益具
有較大負面影響。其次,中大型工程機械多用于礦山、大型基建和土方工程等,此類場景利潤率較高,客
戶對經(jīng)濟性反應(yīng)不敏感,路徑依賴較強,短期內(nèi)不具備電動化滲透條件。電動裝載機行業(yè)處于井噴狀態(tài),24M6
國內(nèi)電裝裝載機滲透率高達25%,主要噸位為3噸、5噸、7噸,主要用于港口物流、砂石骨料等場景電動挖掘機處于起步階段,純電機型以中小挖
挖掘機為主,售往歐洲等環(huán)保需求較高的區(qū)域;大挖采用拖電方式,用于固定場景1.3.4電動化驅(qū)動因素4:中小設(shè)備電動化加速滲透乘駕式倉儲車輛、步行式倉儲車輛已實現(xiàn)電動叉車
化轉(zhuǎn)型;較大帶電量的平衡重叉車滲透率逐漸提升,2023年電動化滲透率為31%,同比+5%圖:大中小挖經(jīng)濟性測算(萬元)圖:各類工程機械電動化現(xiàn)狀數(shù)據(jù)來源:中國工程機械東吳證券soOCHOWSECURITIES電動化特點產(chǎn)品10圖:歐洲環(huán)保政策成為工程機械電動化突破口時間2019年發(fā)布主體歐盟政策內(nèi)容《歐洲綠色新政》設(shè)置2030減排目標和2050中和目標,構(gòu)建歐盟可持續(xù)發(fā)展模式2020年歐盟《歐洲氣候法》對碳中和立法,以法律形式推動碳中和目標實現(xiàn)2021年歐盟《歐盟適應(yīng)氣候變化戰(zhàn)略》提出通過技術(shù)創(chuàng)新、數(shù)智化發(fā)展、碳減排、提高新興技術(shù)投資等
方式實現(xiàn)碳中和2021年歐盟《Fit
for
55》計劃要求歐盟推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、碳定價和能源稅2023年歐盟《綠色協(xié)議工業(yè)計劃》推動歐盟工業(yè)向零排放發(fā)展◆
政策驅(qū)動電動化加速滲透。國內(nèi)方面,自2021年“碳達峰”“碳中和”被寫入政府工作報告以來,國內(nèi)環(huán)保節(jié)能需求與日俱增。工程機械作為高能耗、高排放的重型機械,國家層面已出臺了多項相關(guān)政策刺激下游需
求向電動化轉(zhuǎn)移。海外方面,歐洲政府高環(huán)保要求&企業(yè)強社會責(zé)任感推動歐洲市場對于電動工程機械需
求提升,2024年電動化節(jié)奏全球領(lǐng)先。截至2024年6月,國內(nèi)電動裝載機、電動挖掘機大額訂單均來自歐
洲市場。圖:港口物流、砂石骨料環(huán)保要求提升帶動電裝滲透率快速提升時間
發(fā)布主體
政策內(nèi)容2019/11/4
工信部《關(guān)于推進機制砂石行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干意見》提出砂石企業(yè)要堅持綠色低碳循環(huán)發(fā)展,按
照相關(guān)規(guī)范要求建設(shè)綠色礦山2021/5/12廣東省人民《廣東省促進砂石行業(yè)健康有序發(fā)展實施方案的通知》提出按照綠色礦山建設(shè)標準,實行“綠政府辦公廳
色開采、綠色生產(chǎn)”,打造一批生產(chǎn)智能化、環(huán)保效果好的精品砂料產(chǎn)業(yè)化示范項目2023/3/13
交水發(fā)《關(guān)于加快沿海和內(nèi)河港口碼頭改建擴建工作的通知》提出優(yōu)先將碼頭改建擴建項目納入環(huán)評
管理臺賬,提前介入并加強對環(huán)評文件編制和環(huán)境調(diào)查要求的指導(dǎo)2023/7/12交通運輸部《突出四個協(xié)同發(fā)揮港口綠色低碳引領(lǐng)作用》提出系統(tǒng)謀劃新能源清潔能源供給體系,加快區(qū)域內(nèi)部綠色低碳協(xié)同發(fā)展,為全國港口綠色低碳發(fā)展發(fā)揮示范引領(lǐng)作用1.3.5電動化驅(qū)動因素5:環(huán)保政策成電動化最強推力數(shù)據(jù)來源:政府官網(wǎng),歐東吳證券soOCHOW
SECURITIES11◆
自3月《推動大規(guī)模設(shè)備更新和消費品以舊換新行動方案》印發(fā)以來,工程機械設(shè)備更新?lián)Q代政策備受關(guān)
注。上海政府積極響應(yīng)政策號召,明確了上海地區(qū)國二非道路移動機械更新補貼的具體管理辦法。根據(jù)我
們測算,2023年國內(nèi)裝載機、叉車、挖機保有量分別為100萬臺、400萬臺、170萬臺,存量國二設(shè)備占比
約10%-15%,對應(yīng)國二待報廢更新臺量分別約13萬臺、52萬臺、22萬臺。但此次政策補貼要求報廢國二車
輛并購置同機型的新能源才可享受補貼,且限定購機人須在上海本市完成新能源機械申報登記。此次補貼
政策限定電動化對挖掘機影響不明顯,對電動化程度較高的裝載機和叉車具有較強刺激作用。◆
在中性假設(shè)條件下,補貼帶動的裝載機、叉車更換量約為2.6/10.4萬臺。此外,該政策設(shè)有時限性,在2025年12月31日之后申請的補貼金額僅為補貼標準的80%,因此更新替換的最佳期限為2年內(nèi)。按兩年折
算,2024年補貼帶動的裝載機/叉車更換增量分別為1.3/5.2萬臺。2023年裝載機、叉車內(nèi)銷分別為5.6/77萬
臺,以2023年內(nèi)銷為基數(shù),2024年補貼帶動的裝載機/叉車增量分別為23%17%,對裝載機拉動作用較強。圖:上海發(fā)布電動工程機械更新替代政策(萬臺)機械類型2023年保有量2023年待更新量2023年銷量樂
觀
(
3
0
%
)補貼帶動更新需求中
性
(
2
0
%
)悲
觀
(
1
0
%
)裝載機100135.63.92.61.3叉車400527715.610.45.2挖機170229//1.3.5電動化驅(qū)動因素5:環(huán)保政策成電動化最強推力東吳證券soOCHOW
SECURITIES數(shù)據(jù)來源:上海發(fā)布,東12五、龍頭主機廠強化電動化市場競爭力六、風(fēng)險提示四、復(fù)制小松路徑,技術(shù)突破有望實現(xiàn)彎道超車一
、電動化打開工程機械新一輪增長空間二、技術(shù)革新推動工程機械電動化提速三、經(jīng)濟&環(huán)保打開未來廣闊市場空間目
錄①柴油箱(下同)蓄電池(下同)蓄電池電動機-電控-電機泵-電動缸采用電動缸技術(shù),無液壓傳遞損失,能耗
較低。柴油發(fā)動機
(下同)電動機(下同)液壓油箱/控制閥液壓油泵電控模塊電機泵斗桿油缸鏟斗油缸電動缸電動缸動臂油缸電動缸②液壓油泵電機泵蓄電池-電機泵-液壓閥-
液壓缸保留傳統(tǒng)閥控液壓技
術(shù)③控制閥液壓油泵靜電液系統(tǒng)電機泵蓄電池-電機泵-液壓缸基于電傳動的基礎(chǔ)上,采用新型電液控制節(jié)能技術(shù),進一步
降低液壓系統(tǒng)能耗④控制閥電控模塊蓄電池-電動機-電動馬達-減速器類似新能源汽車,直接電傳動,無液壓系
統(tǒng)能量損失液壓油箱液壓油泵電機泵旋轉(zhuǎn)中心接頭電控接頭電控旋轉(zhuǎn)馬達+減速器旋轉(zhuǎn)馬達⑤液壓油泵電機泵蓄電池-電機泵-閥-液壓馬達-減速器保留傳統(tǒng)閥控液壓技術(shù)⑥控制閥/蓄電池-電機泵-液壓馬達-減速器采用泵控馬達技術(shù),液壓系統(tǒng)能耗降低斗桿
斗桿油缸①動臂鏟斗油缸①旋轉(zhuǎn)中心接頭④柴油箱①②③④⑤⑥液壓油箱①④控制閥①③④③⑥消音器鏟斗液壓油泵①②③④⑤⑥履帶板發(fā)動機①②③④⑤配重承重輪
發(fā)動機散熱片履帶導(dǎo)向裝置托鏈輪行走馬達履帶主鏈節(jié)◆傳統(tǒng)液壓挖掘機的結(jié)構(gòu):主要由動力系統(tǒng)(柴油箱+發(fā)動機)、行走回轉(zhuǎn)系統(tǒng)(行走馬達+履帶+回轉(zhuǎn)馬達
等)、執(zhí)行機構(gòu)(動臂、斗桿、鏟斗等)組成?!艄こ虣C械的電動化,即使用電動化組件(電池、電泵、電驅(qū)、電缸等)部分或全部替代原有的機械結(jié)構(gòu),
以達到提高傳動效率、節(jié)能減排、提高適應(yīng)能力、接軌智能化等目的。以電動挖掘機為例,廣義上認為:
電動挖掘機是以車載電源、蓄電池為動力,用電動機驅(qū)動行走回轉(zhuǎn)系統(tǒng)和執(zhí)行機構(gòu)的挖掘機。圖:液壓挖掘機示意圖與電動方案涉及結(jié)構(gòu)①~⑥
圖:主要的電動化驅(qū)動模式概述2.1工程機械電動化:從組件電動化替代到傳動架構(gòu)革新東吳證券s00CHOW
SECURITIES資料來源:鐵甲工程機械,東吳證券研究所
14前空轉(zhuǎn)輪一履帶調(diào)整彈簧
空氣濾清器搖桿鏟斗連桿電動化發(fā)展過程中的過渡性動技
術(shù)
路
徑
概念常見施工場景優(yōu)勢短板示意圖拖電通過電纜外接電源的動力模式。固定或小范圍作業(yè)場景,如室內(nèi)、港口、部分礦山。技術(shù)難度低;成本低,回本周期短。作業(yè)場景與作業(yè)條件受限,無法大規(guī)模推廣?;靹与姽┠転橹?、燃油供能為輔,在電供系統(tǒng)的基
礎(chǔ)上裝配燃油系統(tǒng)。單次作業(yè)時長長、純電無法
覆蓋單次排班的情況。高性價比;燃油系統(tǒng)在保障續(xù)航的同時可以維持在高效輸出功率區(qū)間。電動化發(fā)展過程中的過渡性動力方案。純電使用可充電蓄電池驅(qū)動,完全以電能為能源
的動力技術(shù)。易燃物料、噪音/環(huán)保要求
高、密閉環(huán)境、高原等場景
具備絕對優(yōu)勢。零排放;作業(yè)場景適應(yīng)能力強;全生命周期成本低;易于接軌智能化。前期投入成本高;續(xù)航不足;部分場景不具備純電條件。蓄
電
;換電在純電基礎(chǔ)上提供的一種供電解決方案,主要
以移動換電站的模式。土石方等不便于充電的作業(yè)場景。智能化跟蹤電池電量,可實現(xiàn)峰谷配
比成本優(yōu)勢;標準化換電方案簡便。單個施工場景的機械數(shù)量難以高效回本;工程機械結(jié)構(gòu)非標
難以適配標準換電方案;叉車換電操作難度高。成本排序
·換電=純電>混動>拖電◆
目前電動化工程機械的供電方式主要有純電、混電、換電、拖電等?!?/p>
拖電:電動化發(fā)展初期以及限定/固定作業(yè)場景下的電動化產(chǎn)物,通常需要通過外置電纜接通電源,很好地
解決了供電與成本問題。但電纜也一定程度限制了作業(yè)范圍與作業(yè)場景。◆
混動:電動化發(fā)展的過渡技術(shù),兼具了電供能與油供能的優(yōu)勢。核心在于燃油供能與電池功能的耦合:提
升了電池續(xù)航能力,同時這一模式使燃油機維持在相對高效的功率區(qū)間,提高輸出效率。◆純電:最理想的供能方式,實現(xiàn)零排放、低能耗成本、除極寒外幾乎所有環(huán)境下的作業(yè)適應(yīng)性。但目前仍
存在續(xù)航不足、部分作業(yè)場景(如土石方)充電難的問題?!魮Q電:基于純電的一種供電解決方案,施工現(xiàn)場使用移動換電站提供電池更換,充分利用電池電量峰谷配
比的成本優(yōu)勢。但充分發(fā)揮這一優(yōu)勢需要10臺以上工程機械,這在實操中難以滿足,且大部分工程機械由
于外形原因無法使用標準電池更換方案,非標(叉車)更換電池的操作也更加復(fù)雜。2.2.1電動化1.0:動力系統(tǒng)電動化,工程機械的“電心”表:目前市面上四種主流的供電方式資料來源:《電動挖掘東吳證券soOCHOW
SECURITIES15◆電動化第一階段的工程機械在使用電動供能的同時,保留了傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的集中式液壓傳動架構(gòu)。傳統(tǒng)液
壓傳動模式的能量流向為內(nèi)燃機→液壓油泵→多路閥,由多路閥同時控制執(zhí)行機構(gòu)油缸(動臂、斗桿、鏟
斗)與行走回轉(zhuǎn)機構(gòu)油缸(行走、回轉(zhuǎn)系統(tǒng));而第一階段電動化使用動力電池、電控器、電機泵(泵與
電機的集成)代替了原有的內(nèi)燃機和液壓油泵,回轉(zhuǎn)機構(gòu)與執(zhí)行機構(gòu)依然沿用液壓傳動系統(tǒng)?!魝饕簤簜鲃泳邆涓吣芰棵芏鹊蛡鲃有实膶傩?。1)核心優(yōu)勢:高功率密度。功率密度的定義是傳動功率
/質(zhì)量,由于液壓油的質(zhì)量遠低于其他傳動部件,液壓傳動是功率密度最高的傳動方式,小質(zhì)量即可傳輸高
功率;2)劣勢:傳動效率低下。液壓系統(tǒng)“單泵源多執(zhí)行器”的工作模式不可避免地存在傳動效率低下的
問題。以液壓挖掘機的液壓系統(tǒng)為例,其效率僅30%~40%,能量損耗集中在液壓多路閥,大量能量被浪費
的同時造成系統(tǒng)升溫、組件易損。圖:液壓系統(tǒng)傳動效率低,挖機整機效率僅10~30%
圖:電動化1.0沿用集中式液壓傳動架構(gòu)發(fā)動機
液壓泵
液壓閥
執(zhí)行機
減速器行走和回轉(zhuǎn)馬達集中式熱效率
液壓泵效率
液壓閥效率35%-45%
90%-95%
35%-45%多路閥液壓缸
電機泵系統(tǒng)電動2.2.1電動化1.0:沿用集中式液壓傳動架構(gòu)電機控制器
動力電池,東吳證券研究所資料來源:《電動挖掘機執(zhí)行結(jié)構(gòu)效率90%-95%液壓油泵內(nèi)燃機總效率10%-30%液壓馬達燃油動力系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)16◆
電機泵功率密度天然低于同轉(zhuǎn)速的液壓泵。電機泵(電動機+電泵)是工程機械電動化的心臟,盡管提高了
能量利用/傳動效率,但由于自重遠高于液壓泵+內(nèi)燃機,在功率密度上存在天然劣勢?!?/p>
高速泵的引入為解決電動機能量密度問題提供了可行性。根據(jù)功率密度公式,在相同的質(zhì)量下,傳動功率
越大,功率密度越大(n=P/m,ηαP),因此對于自重大的電機泵而言,提高轉(zhuǎn)速是解決功率密度問題的重
要途徑。電機泵只有在轉(zhuǎn)速達到20000轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)以上,才能在功率密度上超越傳統(tǒng)液壓泵。但目前,
20000rpm高速泵只出現(xiàn)在航空航天、軍用工業(yè)以及部分其他領(lǐng)域,工業(yè)用高速泵以川崎最新發(fā)布的K-Alxe
為例,盡管在小型化、高效、自由度、低噪音等方面表現(xiàn)優(yōu)秀,轉(zhuǎn)速也僅達到5000rpm左右。高轉(zhuǎn)速、小體
積、小重量將成為工業(yè)泵的發(fā)展趨勢,未來沖擊20000rpm將成為工業(yè)泵的大勢所趨,但工業(yè)化研發(fā)與降本
工作依然有很長的路要走。圖:川崎電動化挖掘機是電動化1.0的標志性產(chǎn)品
圖:川崎于2023年9月推出K-ALXE
高速泵KC-MC-21
控制器
小型化ERU2
控制桿
KMX多路閥低噪聲以本公司泵(K7V125DTP)相同水準的噪聲等級為目標172.2.1高速泵:提升電動機功率密度的關(guān)鍵技術(shù)與瓶頸資料來源:川崎官網(wǎng),東東吳證券so0CHOWSECURITIES可橫向/豎向安裝ERUP2踏板M5X馬達K7V
泵◆電動化2.0采用電液混合式傳動架構(gòu),實現(xiàn)行走回轉(zhuǎn)系統(tǒng)電動化。1)布局:在電動化1.0的基礎(chǔ)之上,使用電機+減速機替代液壓馬達,即類似商用電動車的驅(qū)動模式;2)架構(gòu):使用電液混合式傳動架構(gòu),多路閥
的集成程度下降:多路閥由電動化1.0的總控行走/回轉(zhuǎn)系統(tǒng)+執(zhí)行機構(gòu),演變?yōu)殡妱踊?.0的僅總控執(zhí)行機構(gòu),不再控制行走/回轉(zhuǎn)系統(tǒng);動力電池直連行走/回轉(zhuǎn)系統(tǒng)以直接控制左右履帶與回轉(zhuǎn)馬達。由于多路閥的能量損耗占液壓系統(tǒng)絕大部分,整機的多路閥集成程度下降可以有效降低液壓系統(tǒng)的能量損耗,而行走回轉(zhuǎn)系
統(tǒng)采取電機分控的模式能夠進一步提高傳動效率。◆
此階段產(chǎn)品兼并電動化與液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢,具有不可替代性。電動化3.0將引入電缸,而電缸在成本與能量
密度上不及液壓系統(tǒng),短期內(nèi)不適配中大挖高功率的工作特點與降本需求。因此,盡管液壓系統(tǒng)的傳動效
率相對低下,但能量密度高、成本優(yōu)勢顯著,同時又兼具電動化的節(jié)能等屬性,我們認為大型工程機械(如中大挖)將長期處在這一階段。表:電動化第二階段布局從集中式液壓傳動架構(gòu)向電液混合式傳動架構(gòu)轉(zhuǎn)變集中式液壓傳動架構(gòu)
電液混合式傳動架構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)油缸左/右行走液壓馬達回轉(zhuǎn)液壓馬達多路閥集成程度下降采用電機分控2.2.2電動化2.0:行走/回轉(zhuǎn)系統(tǒng)電動化,兼并電動化與液壓系統(tǒng)二者之長動力電池
電機泵電機控制器多路閥多路閥電機泵資料來源:《電動挖掘電機控制器
動力電池18減速器M電機執(zhí)行機構(gòu)油缸減速器東吳證券so0CHOWSECURITIES左/右行走電動馬達
回轉(zhuǎn)電動馬達電機控制器鏟斗電動缸斗桿電動缸動臂電動缸減速器M電機電機控制器左履帶減速器M電機電機控制器右履帶減速器M電機電機控制器回轉(zhuǎn)馬達電機控制器
動力電池◆引入純電驅(qū)執(zhí)行機構(gòu),完全舍棄液壓泵閥式設(shè)計。使用電缸、電控器等純電驅(qū)結(jié)構(gòu)完全代替液壓、泵閥等驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)工業(yè)級控制精度、高傳動效率、實現(xiàn)系統(tǒng)閉環(huán)控制、與智能化工業(yè)接軌?!?/p>
分布式電控是純電驅(qū)方案的關(guān)鍵布局。
回顧電動化發(fā)展“三步走”,電動化的核心邏輯在于降能耗與降本,
而分布式布局是理論能耗最低的總控布局。過去,工程機械用電動機與內(nèi)燃機幾乎都是定量泵和定輸出功
率,分布式布局并沒有出現(xiàn)在傳統(tǒng)液壓布局中。未來進入電動化時代,電動機、變量泵與高速泵的普及將
使分布式布局成為可能,這種“一對一”的布局將最大限度提升整機的傳動效率。總線MCEMCI分布式電控分布式動力分布式傳動欠
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所2.2.3電動化3.0:采用純電驅(qū)方案,分布式電控布局畫龍點睛圖:三種常見的廣義分布式傳動布局圖:電動挖掘機分布式電控示意圖資料來源:
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SECURITIES執(zhí)行器10◆電動缸主要具備傳動效率高、控制精確等優(yōu)勢,但傳動機制決定效率與密度不可兼得。1)電動缸優(yōu)勢:由于電控的引入,電動缸的傳輸效率可以高達90%以上,并且步進電機/伺服電機的引入能夠精確控制執(zhí)行機
構(gòu)的運行狀態(tài)和位置。2)電動缸劣勢:①造價高昂:以1.9t微型挖掘機的部件為例,電動缸的價格是液壓
缸的5倍以上;②重量大:由于能量密度低,與液壓缸同等的傳輸功率的電動缸重量是液壓缸的7倍以上,且執(zhí)行機構(gòu)為懸出結(jié)構(gòu),帶來的力矩將成倍增加。電動缸的傳輸效率與能量密度矛盾是物理機制決定的,
無法從根源上解決功率密度低的問題?!?/p>
電動缸技術(shù)分為電動液壓缸(EHA)
與電動機械缸(EMA)
兩種類型。1)傳動效率:德國一研究機構(gòu)對
EHA和EMA
驅(qū)動六自由度平臺的特性進行了對比,測試結(jié)果顯示EHA
驅(qū)動整機效率約為71%、EMA
驅(qū)動整
機功率約為74%,遠高于傳統(tǒng)液壓驅(qū)動的10%~30%。2)功率密度:理論上,液壓驅(qū)動的功率密度排序為:
液壓缸>EHA>EMA,盡管EHA傳動效率略低于EMA,但
EHA的最大輸出功率約為EMA的3倍。綜合來看,
由于電動缸高成本、高重量的特性,以及EMA
、EHA之間的差異性,EMA未來可能在小型工程機械中被大
規(guī)模應(yīng)用,而EHA更有可能被應(yīng)用在中型以上工程機械中。表:液壓缸、EHA
、EMA
在各參數(shù)上的橫向定性比較液壓缸電動液壓缸EHA電動機械缸EMA成本低高高重量低高很高傳動效率低高高功率密度很高中等低2.2.3電動化3.0:電動缸在傳輸效率與功率密度上存在天然矛盾東吳證券so0CHOW
SECURITIES資料來源:《電動挖掘機20一、電動化打開工程機械新一輪增長空間
二、技術(shù)革新推動工程機械電動化提速
三、經(jīng)濟&環(huán)保打開未來廣闊市場空間四、復(fù)制小松路徑,技術(shù)突破有望實現(xiàn)彎道超車五、龍頭主機廠強化電動化市場競爭力六、風(fēng)險提示目
錄◆
電動化拓展的主要動力是經(jīng)濟性。絕大多數(shù)電動化工程機械的回本周期在1-2年,使用頻次高/開機時間長的工程機械回本周期會更短。以5噸電動裝載機為例,與油裝的差價大約在20萬元左右,而每年的使用成本(電/油)價差測算約為30萬元,回本周期小于一年,全生命周期成本僅為油裝的三分之一。綜合來看,相
比于燃油產(chǎn)品,部分電動化工程機械回本快,經(jīng)濟性強,長期可以為用戶提供較大的降本空間?!舢?dāng)前電動化推廣的主要阻力在于充電場景難推廣、回本周期不確定以及高貶值屬性。當(dāng)前的電動化產(chǎn)品主
要處在電動化1.0~2.0階段,綜合技術(shù)門檻較低,推廣難主要來自充電解決方案與施工場景不匹配、前期投資大后期殘值預(yù)期較低。1)充電場景:目前可充電場景比較局限,大多集中在室內(nèi)或?qū)こ虣C械作業(yè)范圍
要求不高的區(qū)域(如港口),大部分施工場景(土石方、礦山等室外場景)不具備充電條件;若考慮換電
法,標準化換電方案主要面向工程車輛,工程機械使用換電方案難度較高;2)回本周期:回本周期受開
工時長影響大,開工時長短、使用頻次低的機械回本周期較長,加上電動產(chǎn)品前期投入大,減弱下游投資
意愿;3)殘值預(yù)期:電動化機械以及電池產(chǎn)品迭代速度快,導(dǎo)致電動化產(chǎn)品自帶快速貶值屬性,下游廠商
在考慮成本性時可能為了追求“一步到位”而推遲電動替代計劃。◆
對于適合電動化推廣的作業(yè)領(lǐng)域,高經(jīng)濟性帶來遠期高滲透率預(yù)期。電動化趨勢推動下,在叉車、裝載機、高機等適合電動化推廣的領(lǐng)域,中長期電動化滲透率被市場給予較高預(yù)期;而其余目前存在阻力的推廣領(lǐng)
域,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、電池技術(shù)革新成為電動化推廣亟待解決的問題。3.1電動化市場:經(jīng)濟性導(dǎo)向的高滲透率預(yù)期22表:全球裝載機、挖掘機、叉車、高空作業(yè)平臺的電動化滲透率及市場空間預(yù)測20232024E2025E2026E...遠期20232024E2025E2026E遠期裝
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13.780%80%80%96.0
96.0
96.017.0-1%714.614.413.986%85%82%102.2101.097.417.85%816.015.715.090%88%84%128.3125.5119.819.610%818.217.816.993%91%86%145.9142.7134.9·…………251024.523.822.598%95%90%245237.52253.1電動化市場:經(jīng)濟性導(dǎo)向的高滲透率預(yù)期資料來源:
,東吳證券研究所預(yù)測23——美國油電比
——中國油電比14/114/1015/816/617/318/118/1119/820/621/422/122/1123/9◆油電成本差與中國相近,電動化產(chǎn)品在美經(jīng)濟性邏輯成立。電動化產(chǎn)品的核心邏輯在于降本,相比于燃油
產(chǎn)品,電動化產(chǎn)品初始成本較高但全生命周期成本僅為燃油產(chǎn)品的約1/3,而回本周期很大程度取決于當(dāng)?shù)?/p>
油電價格差。我們選取中美兩國的柴油價格、工業(yè)用電電價(均換算為元/升、元/kWh),
構(gòu)建參數(shù)油電價
格比(柴油價格/工業(yè)電價),發(fā)現(xiàn)中美地區(qū)油電價差基本處于同一水平,證明降本邏輯成立?!?/p>
碳排放政策模糊,環(huán)保推動力度不足。電動化“零排放”產(chǎn)品在高環(huán)保要求地區(qū)的吸引力更強,而美國環(huán)
保需求不敏感、碳排放政策驅(qū)動力遠低于歐洲等地區(qū),本地廠商工程機械替換意愿較弱,電動化受阻?!?/p>
本地品牌影響深遠,渠道鋪設(shè)困難重重。美國本土工程機械市場已經(jīng)非常成熟,卡特、小松等龍頭企業(yè)經(jīng)
過數(shù)十年經(jīng)營在美國建立了非常牢固的經(jīng)銷網(wǎng)絡(luò)和品牌形象,“一機開三代”在美國成了十分普遍的現(xiàn)象,
導(dǎo)致國內(nèi)工程機械企業(yè)進入美國市場時一定程度受到消費者與渠道商的排擠。圖:中美地區(qū)油電價格比相近,經(jīng)濟性邏輯成立
圖:卡特在北美生產(chǎn)/銷售網(wǎng)點分布圖3.2.1美國:電動化產(chǎn)品經(jīng)濟性邏輯成立,實際落地阻力重重資料來源:
,東吳證◆歐洲是目前中國電動化工程機械出口重點關(guān)注地區(qū),主要推動因素在于歐洲嚴格的環(huán)保要求。歐洲地區(qū)作為環(huán)保的帶頭先鋒,對發(fā)動機排放有著嚴格的要求,因此歐洲對中國的純電系列工程機械產(chǎn)品一直持以積
極態(tài)度。2024年6月,三一重工與荷蘭達成一筆超20臺純電中挖的訂單,標志著中挖成為繼電動裝載機、電
動起重機、電動叉車、電動小挖之后,又一成功出海并進入歐洲高端市場的電動化工程機械品類。
電池環(huán)保高標準&專業(yè)人員高要求成推廣阻力。1)新電池法:歐洲《新電池法》對五類電池的成分、性能、
回收等進行了詳細規(guī)定,配套電池要求提高;2)專業(yè)人員標準:根據(jù)歐盟有關(guān)規(guī)定,B
級電壓部件(>60VDC或
>
3
0VAC)維修人員須經(jīng)過專門培訓(xùn)、持有相關(guān)電工證,提高了人員選拔標準與培養(yǎng)成本?!?/p>
歐美地區(qū)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備老舊,“充電難”或影響電動化出海。截止至2022年,歐美地區(qū)壽命超20年的電網(wǎng)
占比均為50.1%,部分地區(qū)面臨變壓器供應(yīng)不足的問題,對于電動化出海配套基建提出了新的挑戰(zhàn)。圖:歐洲工程機械排放標準較高(截至2023年底)
圖:截止至2022年,歐美地區(qū)過半電網(wǎng)使用時長超20年施
行
時
間
功率范圍(kW)排放限值(g/kWh)Stage
IStage
II
Stage
II
Stage
II
Stage
IIStageStageStageStageStageStageStageStageStageStage
IV
Stage
IV
Stage
V
Stage
V
Stage
V199920012001200120012006200620062007200720122012201120112014201420192019201920192019所有功率段19-3737-7575-130130-560<1919-3737-7575-130130-56037-5656-7575-130130-56056-130130-560<1919-3737-5656-130130-560CO:5.0;HC:1.3;NOx:9.2;PM:0.54CO:5.5;HC+NOx:7.5;PM:0.60CO:5.0;HC+NOx:4.7;PM:0.40CO:5.0;HC+NOx:4.0;PM:0.30CO:3.5;HC+NOx:4.0;PM:0.20CO:5.5;HC+NOx:8.0;PM:0.80CO:5.5;HC+NOx:7.5;PM:0.60CO:5.0;HC+NOx:4.7;PM:0.40CO:5.0;HC+NOx:4.0;PM:0.30CO:3.5;HC+NOx:4.0;PM:0.20CO:5.0;HC:0.19;NOx:3.3;PM:0.025
CO:5.0;HC:0.19;NOx:3.3;PM:0.025
CO:5.0;HC:0.19;NOx:2.0;PM:0.025
CO:3.5;HC:0.19;NOx:2.0;PM:0.025
CO:5.0;HC:0.19;NOx:0.4;PM:0.025
CO:3.5;HC:0.19;NOx:0.4;PM:0.025
CO:5.0;HC+NOx:4.7;PM:0.015CO:5.0;HC:4.7;NOx:0.4;PM:0.015CO:5.0;HC:0.19;NOx:0.4;PM:0.015CO:5.0;HC:0.19;NOx:0.4;PM:0.015
CO:3.5;HC:0.19;NOx:0.4;PM:0.015Stage
VStage
V■輸電線(<10年)■配電線(<10年)
輸電線(10-20年)■配電線(10-20年)■輸電線(>20年)■配電線(>20年)100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%歐盟253.2.2歐洲:環(huán)保驅(qū)動力強,基建欠佳、電池回收與人員專業(yè)標準成難題1.4%24.6%2.1%48.0%東吳證券s00CHOW
SECURITIES資料來源:EEA,東吳證IIIAIIIA
IIIA
IIIA
IIIA
IIIB
IIIB
IIIB
IIIB4.2%26.3%美國
中
國0.7%19.6%49.3%30.7%7.7%1.8%◆一帶一路地區(qū)掀起基建熱潮,工程機械板塊持續(xù)高景氣度利好工程機械出口。當(dāng)前一帶一路沿線國家基建
繁榮,利好工程機械產(chǎn)品出口。以印尼地區(qū)為例,印尼的小松開機小時數(shù)遠超出其他地區(qū),代表工程機械
市場高景氣度?!魳藴逝c中國接近,低門檻便于國內(nèi)產(chǎn)品在一帶一路地區(qū)推廣。中國從2022年12月起對非道路工程機械實行
國四標準,對標歐洲Stage
IIIB和美國Tier
IV。東南亞等一帶一路沿線地區(qū)在工程機械板塊的標準目前主要
對標歐洲Stage
IⅡ~Stage
IIIA,與中國目前市場上主流國三產(chǎn)品標準持平且低于國四標準,只要產(chǎn)品在中國
市場能夠順利推廣,就自然能進入一帶一路沿線國家;而中國產(chǎn)品進入歐美地區(qū)時則要進行嚴格的排放標
準考核,對產(chǎn)品鋪開形成一定的阻力。因此電動化產(chǎn)品進入一帶一路沿線地區(qū)的阻力更小,便于產(chǎn)品的推廣。圖:一帶一路沿線地區(qū)工程機械板塊持續(xù)高景氣度
圖:東南亞地區(qū)目前工程機械集中在歐二標準對應(yīng)標準對標歐洲對標美國施行時間國三Stage
IIIATier
III2016年國四Stage
IIIBTier
IV2022年新加坡Stage
IIIATier
III2009年馬來西亞Stage
II2015年泰國Stage
II2017年印尼Stage
II2015年菲律賓Tier
Il20186
23/723/823/9
23/1023/1123/12
24/124/224/324/424/53.2.3一帶一路地區(qū):工程機械高景氣度,標準直接接軌中國出海便利210.7198.8184.5
185.0164.3日
本一北美
一印尼
——歐洲——
中國東吳證券so0CHOW
SECURITIES資料來源:Komatrax,東218.3
219.8206.5209.8193.7開究所250200216.826211.1◆電池技術(shù)領(lǐng)先世界+成本優(yōu)勢顯著,助力中國電動化工程機械一馬當(dāng)先。中國動力電池行業(yè)發(fā)展迅猛,2023年全球動力電池裝機706GWh、中國動力電池裝機386GWh,
成為全世界動力電池主要增長極。在快速增長的同時,電池產(chǎn)品持續(xù)快速迭代降本,成為電動化工程機械產(chǎn)品降本當(dāng)中的關(guān)鍵一環(huán)。以電動挖掘機為例,電池占電挖總成本約40%,電池降本對于降低下游企業(yè)前期投資成本、縮短電動化產(chǎn)品回本周期起到顯著
影響;而經(jīng)濟性是電動化工程機械推廣的重要因素,因此中國電池行業(yè)的蓬勃發(fā)展直接利好電動化工程機械發(fā)展?!糁饕奉愲妱踊瘽B透率快速提升,預(yù)期電動化滲透率率先探頂。國內(nèi)電動化工程機械發(fā)展速度領(lǐng)先世界。
目前已有的品類中,叉車、高機已建立起成熟的電動化體系,而新型品類如裝載機、挖掘機等也逐漸嶄露
頭角。未來隨著電動化進程不斷推進,中國將成為世界率先在各個品類實現(xiàn)電動化探頂。圖:中國動力電池裝機量超過全世界裝機量50%
圖:國內(nèi)部分電動化品類滲透率已接近探頂全球動力電池裝機量(GWh)
中國動力電池裝機量(GWh)全球yoy
一中國yoy800
140%700
120%600
100%500
80%38640060%28630040%200146
20%100
57
62
64
0%0
-20%2018
2019
20202021
202220233.2.4中國:全球電動化工程機械領(lǐng)頭羊,預(yù)期電動化滲透率率先探頂——裝載機—
叉車
——高空作業(yè)平臺東吳證券s00CHOW
SECURITIES資料來源:
,
東
吳
計27一、電動化打開工程機械新一輪增長空間二、技術(shù)革新推動工程機械電動化提速三、經(jīng)濟&環(huán)保打開未來廣闊市場空間四、復(fù)制小松路徑,技術(shù)突破有望實現(xiàn)彎道超車五、龍頭主機廠強化電動化市場競爭力六、風(fēng)險提示目
錄4.1小松復(fù)盤:技術(shù)突破助力開拓海外市場,挑戰(zhàn)全球龍頭
の
◆復(fù)盤小松全球化之路,技術(shù)創(chuàng)新是彎道超車的制勝法寶。小松抓住1980s全球經(jīng)濟危機日元貶值窗口,以
全球領(lǐng)先的液壓技術(shù)迅速開展全球化布局。1984年實現(xiàn)北美市占率19%,全球市占率25%。2003年全球工程機械需求井噴,全球化布局進入收獲期。圖:小松技術(shù)突破帶動全球化關(guān)鍵節(jié)點90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
2009
2012
20151980s,
小松向美國大量出口液壓挖掘機,搶占市場份額1984年在美國
站穩(wěn)腳跟,擁
有19%北美份額
25%全球份額圖:小松海外收入及占比情況■日本國內(nèi)營收(億日元)海外營收(億日元)
——海外營收占比數(shù)據(jù)來源:Bloomberg,
東
300002500020000150001000050002003年起,全球需求井噴,
全球化布局進入收獲期1975~2002年雖收入持平但海外市場開拓順利1963年與比塞洛斯簽署液壓挖機
技術(shù)許可協(xié)議1970年,小松開始全面進軍海外市場1960年卡特彼
勒擠占小松日
本市場份額1961年與康明斯合作研發(fā)發(fā)動機1960年前在政府保護下主要
面對日本市場1964
19671970
197319761963年開始生產(chǎn)液壓挖掘機0196129◆小松80年代在北美市場虎口拔牙挑戰(zhàn)卡特彼勒,奠定數(shù)十年全球領(lǐng)先地位。80年代初期,隨著日元大幅貶
值,小松向美國大量出口推土機和液壓挖掘機,靠價格&技術(shù)雙重優(yōu)勢迅速搶占美國市場份額,并于1984
年實現(xiàn)美國市場份額19%。1982~1984年,經(jīng)濟危機疊加市場份額下降,卡特彼勒凈利潤連續(xù)三年虧損,1984年虧損擴大至4.28億美元,1986年卡特彼勒在美國市場被日系企業(yè)全面包圍,市場份額同比再次下滑
7pct,公司發(fā)展陷入困境?!?987年起,由于小松戰(zhàn)略讓步&卡特彼勒重視加大研發(fā)投入,卡特于90年代再次重回增長,1993年實現(xiàn)扭
虧為盈,再次穩(wěn)固世界第一的寶座。液壓技術(shù)的突破為小松爭取了近20年全球化快速發(fā)展時期,為未來數(shù)
十年的全球領(lǐng)先地位打下堅實基礎(chǔ)。圖:1980s卡特彼勒凈利潤水平(百萬美元)凈利潤一—yoy8006004002000-200
19801981198219831984198598619871988
Q89-400-6004.1小松復(fù)盤:技術(shù)突破助力開拓高端市場,挑戰(zhàn)全球龍頭圖:1980s卡特彼勒收入規(guī)模(百萬美元)營收——yoy400%300%200%100%0%-100%-200%東吳證券soOCHOW
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