AI+機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)分析

AI+機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)分析

一、機(jī)械行業(yè)2023H2投資策略推演：兩個(gè)情景假設(shè)下的五個(gè)投資方

向

2023年上半年經(jīng)濟(jì)處于疫后修復(fù)的弱復(fù)蘇階段，1-5月份制造業(yè)固

定資產(chǎn)投資為6%,增速逐月下降，但高于固定資產(chǎn)投資增速(4%)

和一季度GDP增速(4.5%)。6月制造業(yè)PMI49%,已連續(xù)三月位

于榮枯線之下，經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與制造業(yè)投資幅度均不及年初預(yù)期。機(jī)械設(shè)

備板塊上半年投資機(jī)會(huì)主要集中于機(jī)器人、半導(dǎo)體設(shè)備、船舶等細(xì)分

子行業(yè)，受益于AI+具身智能、自主可控、周期向上及中特估等邏輯

演繹。

首先尋找需求復(fù)蘇或行業(yè)景氣持續(xù)向上的細(xì)分子行業(yè)?？春贸鲂墟湉?fù)

蘇帶來的設(shè)備投資需求，推薦軌交裝備板塊，看好光伏行業(yè)景氣向上

疊加新技術(shù)迭代下的設(shè)備投資。其次從周期維度考慮，短周期庫(kù)存周

期拐點(diǎn)，若新一輪庫(kù)存周期于下半年某時(shí)點(diǎn)啟動(dòng)，預(yù)示著工業(yè)復(fù)蘇由

弱轉(zhuǎn)強(qiáng)，則通用設(shè)備受益，包括通用機(jī)床、刀具、工業(yè)機(jī)器人、注塑

機(jī)、通用激光等板塊；中周期角度看機(jī)床行業(yè)仍處于朱格拉周期上行

階段，若下游需求復(fù)蘇則設(shè)備板塊疊加更新需求彈性更大；長(zhǎng)周期角

度看我們或許站在新一輪科技革命的起點(diǎn)，AI+、新能源等均出現(xiàn)奇

點(diǎn)式突破技術(shù)，帶來新生產(chǎn)、新終端以及新的商業(yè)模式，也將帶動(dòng)新

一輪投資。三是格局維度，結(jié)合當(dāng)前地緣政治與政策導(dǎo)向背景，自主

可控是格局邏輯中的最強(qiáng)邏輯，我們認(rèn)為，機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域自主可控是

具備中長(zhǎng)期投資價(jià)值，包括工業(yè)母機(jī)、半導(dǎo)體設(shè)備、科學(xué)儀器等「四

是情緒面與預(yù)期維度，上半年集中在新能源等過去幾年強(qiáng)勢(shì)行業(yè)的賽

道股如光伏設(shè)備、風(fēng)電設(shè)備調(diào)整幅度較深，但產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程持續(xù)，光伏

設(shè)備領(lǐng)域由新技術(shù)帶來的擴(kuò)產(chǎn)仍在，產(chǎn)業(yè)細(xì)分方向依然具備投資價(jià)值,

相關(guān)設(shè)備公司估值已處于歷史較低水平，有望迎來反轉(zhuǎn)，具備配置價(jià)

值。綜合以上，下半年投資策略我們做情景假設(shè)：假設(shè)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇超預(yù)

期庫(kù)存周期于下半年某時(shí)點(diǎn)啟動(dòng)，那么首先看好通用設(shè)備，中長(zhǎng)期看

好AI+、自主可控，同時(shí)看好光伏設(shè)備反轉(zhuǎn)和軌交裝備復(fù)蘇；假設(shè)經(jīng)

濟(jì)復(fù)蘇不及預(yù)期，那么市場(chǎng)邏輯演繹大概率延續(xù)上半年，AI+及自主

可控占優(yōu)，首先看好人形機(jī)器人主題，同時(shí)繼續(xù)看好光伏設(shè)備反轉(zhuǎn)及

軌交裝備復(fù)蘇。

日4.九修行上2023年十余118淡

若經(jīng)濟(jì)延續(xù)

弱復(fù)蘇

若經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇

超預(yù)期

二、新一輪科技革命潮起，看好AI+

(-)機(jī)器人：AI賦能人形機(jī)器人，核心零部件率先受益

1、特斯拉引領(lǐng)人形機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)

2021年，在特斯拉Al日上，CEO埃隆?馬斯克發(fā)布了特斯拉的通用

機(jī)器人計(jì)劃，并展示了人形機(jī)器人TeslaBot的大致形態(tài)；2022年1

月，馬斯克表達(dá)了對(duì)人形機(jī)器人前景的看好，宣布2022年不會(huì)推出

任何新車，工作重心將放在完全自動(dòng)駕駛和人形機(jī)器人上；2022年

10月，馬斯克在2022特斯拉人工智能日上公布了該公司的第一個(gè)人

形機(jī)器人原型，并預(yù)計(jì)3?5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；2023年5月，在特斯拉

2023股東大會(huì)上，馬斯克展示了人形機(jī)器人Optimus的全新型號(hào)，

視頻顯示人形機(jī)器人能夠在車間靈活行走、抓取物體，以及電機(jī)扭矩

控制技術(shù)。

馬斯克認(rèn)為人形機(jī)器人的發(fā)展?jié)摿?huì)遠(yuǎn)大于汽車。人形機(jī)器人發(fā)展的

可行性早已經(jīng)在波士頓動(dòng)力身上得到了驗(yàn)證。2005年，波士頓動(dòng)力

專門為美國(guó)軍隊(duì)研究設(shè)計(jì)了四足機(jī)器人大狗BigDog；2013年，初具

人類外形的Atlas原型機(jī)亮相，前身是為美軍測(cè)試防護(hù)服性能的雙足

機(jī)器人;2016年3月，波士頓動(dòng)力研制出電動(dòng)液壓機(jī)器狗Spot；2020

年9月Spot正式發(fā)售;2021年3月又推出倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人Stretch；2022

年3月Stretch開放購(gòu)買，預(yù)購(gòu)需求強(qiáng)勁；2023年1月波士頓展示

了最新的Atlas,能夠以復(fù)雜的Al算法、多模態(tài)視覺感知和高性能電

液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)異運(yùn)動(dòng)性能，但百萬美金的高昂成木限制了Atlas

商業(yè)化進(jìn)程。特斯拉則以電驅(qū)替代液驅(qū)，旨在實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的產(chǎn)品

標(biāo)準(zhǔn)化、低成本和可量產(chǎn)。

作為制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的核心環(huán)節(jié)，工業(yè)機(jī)器人已然成為未來的發(fā)展趨

勢(shì)，無論是在以波士頓動(dòng)力為代表的軍用領(lǐng)域還是以特斯拉為代表的

民用領(lǐng)域都具備巨大的發(fā)展?jié)摿?，但是這兩類機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展路徑

卻截然不同。特斯拉人形機(jī)器人搭載全自動(dòng)駕駛能力電腦和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

技術(shù)，手部擁有6個(gè)執(zhí)行器和11個(gè)自由度，能夠平穩(wěn)行走，在工廠

中執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)，同時(shí)具備精準(zhǔn)的力量控制和記憶功能。特斯拉人形

機(jī)器人使用電驅(qū)作為動(dòng)力系統(tǒng)。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是利用各種電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的

力或轉(zhuǎn)矩直接驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的關(guān)節(jié)，或者通過諸如減速的機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)機(jī)

器人的關(guān)節(jié)，以獲得所需的位置，速度，加速度和其他指標(biāo)。機(jī)械特

性和負(fù)載特性是電動(dòng)機(jī)主要調(diào)速性能指標(biāo)。機(jī)械特性指的是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

矩T與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化大，表示機(jī)械特性硬度軟。

負(fù)載特性指的是電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL隨轉(zhuǎn)速n變化所要求的特性

關(guān)系，隨各類機(jī)械裝置所帶負(fù)載不同而存在較大差別，要求電機(jī)調(diào)速

控制系統(tǒng)有多種可修改設(shè)置參數(shù)以時(shí)配于不同負(fù)載特性。電機(jī)調(diào)速控

制系統(tǒng)也會(huì)直接影響電機(jī)的性能，能夠?qū)﹄姍C(jī)的啟動(dòng)、加速、運(yùn)轉(zhuǎn)、

減速及停止進(jìn)行的控制，根據(jù)不同電機(jī)的類型及電機(jī)的使用場(chǎng)合有不

同的要求及目的。近年來調(diào)速控制系統(tǒng)正朝著全電氣控制系統(tǒng)、永磁

式電機(jī)結(jié)構(gòu)、高集成電路、數(shù)字電路、高效無極控制策略及智能控制

策略等方向快速發(fā)展。

為了提升人形機(jī)器人性能并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)目標(biāo)：特斯拉對(duì)電驅(qū)裝置提出了

更高的技術(shù)要求。首先，運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器需要具有很高的扭矩密度和推力

密度，以便機(jī)器人具有更輕的體重和一定的負(fù)載作業(yè)能力，因此

TeslaBot在關(guān)節(jié)中所使用的線性執(zhí)行器為伺服電缸，精度高且負(fù)載

大，能夠抬起一架半噸重的鋼琴。在伺服電缸的推重比方面，TeslaBot

線性關(guān)節(jié)采用的通用伺服推重比從1400N/Kg-4200N/Kg,處于業(yè)內(nèi)

較高水準(zhǔn)。其次，人形機(jī)器人需要具備盡可能高的定位精度，TeslaBot

在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用了無框電機(jī)+雙編碼器+力矩傳感器+諧波的方案c此

外，調(diào)速范圍應(yīng)較寬，滿足快速啟動(dòng)、加速、負(fù)荷爬坡等要求，在

TeslaModels電驅(qū)系統(tǒng)中，轉(zhuǎn)速可以在0-18000轉(zhuǎn)之間變化，且運(yùn)

行穩(wěn)定。最后，特斯拉致力于使人形機(jī)器人走向低成本、高可靠性的

大規(guī)模量產(chǎn)，在電驅(qū)中使用了28個(gè)結(jié)構(gòu)執(zhí)行器（與原有的40個(gè)相

比降大大降低規(guī)模化量產(chǎn)難度和成本）,50個(gè)基礎(chǔ)自由度（軀干28*1+

手部11*2）。特斯拉以電驅(qū)替代液驅(qū)，旨在實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的產(chǎn)品

標(biāo)準(zhǔn)化、低成本和可量產(chǎn)。特斯拉人形機(jī)器人使用電驅(qū)作為動(dòng)力系統(tǒng),

優(yōu)化關(guān)節(jié)數(shù)目降低靜坐和快走的功耗，將FSD、Dojo芯片、純視覺

系統(tǒng)等自動(dòng)駕駛技術(shù)遷移至人形機(jī)器人，優(yōu)先運(yùn)動(dòng)控制算法研究。

TeslaBot身高5英尺8英寸，約172cm；體重125磅，約56.7kg；

承載能力45磅，約20kg；最快行走速度5英里/小時(shí)，約8km/h,

TeslaBot的脖子、胳膊、手、腿累計(jì)搭載了40個(gè)機(jī)電推桿。

諧波減速器率先應(yīng)用于Optimus,輸出扭矩較大且質(zhì)量和體積更小。

應(yīng)用較廣的減速器中，諧波減速器在額定工況下的輸出扭矩較大，代

表其承載能力較強(qiáng)，同時(shí)整機(jī)體積較小，傳動(dòng)精度高和傳動(dòng)效率較高。

RV輸出扭矩更大，但體積、質(zhì)量、傳動(dòng)精度和傳動(dòng)效率上效率參數(shù)

較略差。因此諧波減速器更適用于輕量化要求高的人形機(jī)器人，特斯

拉發(fā)布會(huì)便披露使用諧波減速器。對(duì)比Teslabot,傳統(tǒng)機(jī)械臂所需的

零件要少得多，一臺(tái)多關(guān)節(jié)工業(yè)機(jī)械臂只需要4到6個(gè)減速器，一個(gè)

控制器，以常用的六軸機(jī)械手皆為例，需要的伺服電機(jī)是6個(gè)。一個(gè)

完整的伺服關(guān)節(jié)一般由諧波減速器、力矩電機(jī)、傳感器、驅(qū)動(dòng)器、制

動(dòng)器與外殼這六部分組成。

圖14.協(xié)作機(jī)械尉組成

<—0波K速d

L力變電機(jī)

力矩停

--何事.—￡2^

伺服關(guān)節(jié)位?傳

一蓼動(dòng)H

J制動(dòng)日

J外殼

協(xié)作機(jī)械臂

連桿外殼

控制柜與示收器

夾爪

末第執(zhí)行HI二

靈巧手

2、機(jī)器人蓬勃發(fā)展下的國(guó)產(chǎn)替代機(jī)會(huì)

國(guó)際龍頭工業(yè)機(jī)器人企業(yè)勢(shì)力龐大，占據(jù)大部分市場(chǎng)。2022年我國(guó)

工業(yè)機(jī)器人銷量前十名來看，有7家為日本企業(yè)，其余3家分別為瑞

士、德國(guó)和中國(guó)的企業(yè)，其中龍頭企業(yè)FANUC機(jī)器人在2008年6

月銷量突破20萬臺(tái)；2015年裝機(jī)量已超40萬臺(tái)；2020年裝機(jī)量

已超64萬臺(tái)。FANUC機(jī)器人研發(fā)鼻祖之一鳥居信利先生曾說，

FANUC在數(shù)控系統(tǒng)和伺服技術(shù)方面技術(shù)積累和絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，是其開發(fā)

機(jī)器人的基礎(chǔ)，我們認(rèn)為這也是奠定FANUC機(jī)器人全球第一地位的

核心優(yōu)勢(shì)。中國(guó)企讓追趕腳步并不慢，目格局優(yōu)化后有望進(jìn)一步提速。

據(jù)MDATA統(tǒng)計(jì)，我國(guó)2022年工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)中內(nèi)資占有率為31%,

2020年小幅下降后又迅速回升，2023Q1提升至39%。2020年小幅

下滑的主要原因是疫情沖擊導(dǎo)致一些系抗風(fēng)險(xiǎn)能力弱的內(nèi)資品牌加

速退出市場(chǎng)所致，但是龍頭企業(yè)的占有率提升，我國(guó)國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人

領(lǐng)軍企業(yè)保持快速發(fā)展；從絕對(duì)值來看，相比十歷史沉淀悠久、擁有

核心激素的國(guó)外機(jī)器人企業(yè)，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)以及工業(yè)機(jī)器人商業(yè)化起

步較晚，但領(lǐng)軍企業(yè)如埃斯頓通過積累底層技術(shù)和外延并購(gòu)優(yōu)質(zhì)資產(chǎn),

已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了80%的零部件自主供應(yīng)，具備滿足通用化和定制化需求

的本體自主設(shè)計(jì)能力，并能夠開發(fā)、優(yōu)化軟件算法提升機(jī)器人本體質(zhì)

量。從這個(gè)角度來看我國(guó)工業(yè)機(jī)器人處于快速替代進(jìn)口產(chǎn)品的階段，

并且國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人龍頭企業(yè)也在開拓海外市場(chǎng)，包括設(shè)立研發(fā)中心,

收并購(gòu)海外企業(yè)，和海外公司進(jìn)行戰(zhàn)略合作，產(chǎn)品出口等，例如美的

收購(gòu)工業(yè)機(jī)器人“四大家族”之一的庫(kù)卡機(jī)器人，并將其私有化，國(guó)內(nèi)

龍頭優(yōu)勢(shì)有望進(jìn)一步放大。

隨著我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展以及核心零部件的逐步國(guó)產(chǎn)

替代，未來產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同下的互惠共贏局面指日可待。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)

鏈各環(huán)節(jié)毛利率呈微笑曲線，隨著中國(guó)減速器技術(shù)不斷突破，國(guó)產(chǎn)減

速器逐漸放量，與其中游的整機(jī)廠進(jìn)行協(xié)同后，雙方毛利也將會(huì)得到

提升。工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)系緊密，且傳導(dǎo)作用明顯，中國(guó)實(shí)現(xiàn)核心

零部件國(guó)產(chǎn)化后，中游機(jī)器人本體的成本將大幅下降，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力可

有效提升，本體成本的降低將帶動(dòng)系統(tǒng)集成解決方案價(jià)格的降低，從

而縮短應(yīng)用端工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備改造投資回收期，使得工業(yè)機(jī)器人

在制造業(yè)的滲透率提升，需求也相應(yīng)增加。終端客戶需求大幅增長(zhǎng)將

傳導(dǎo)至中上游形成規(guī)模效應(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn)全產(chǎn)一業(yè)鏈降本，同時(shí)推動(dòng)中

上游技術(shù)與質(zhì)量雙升，促進(jìn)中國(guó)工業(yè)機(jī)器人企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)一步加強(qiáng)。

3、機(jī)器視覺作為產(chǎn)業(yè)鏈前端或?qū)⒙氏仁芤?/p>

機(jī)器視覺是AI深度學(xué)習(xí)的一種應(yīng)用與技術(shù)方向，無論是人形機(jī)器人

還是智能駕駛都是機(jī)器視覺的落地方向之一。特斯拉最著名的AI算

法便是其機(jī)器視覺中的純視覺解決方案，并在人形機(jī)器人的制造中使

用了該算法。特斯拉Optimus的眼睛是Autopilot攝像頭，胸腔內(nèi)是

特斯拉FSD芯片，此外，前文提到的多攝像頭視覺架構(gòu)的深度神經(jīng)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，包括規(guī)劃、自動(dòng)標(biāo)注、仿真、Doj。訓(xùn)練也都會(huì)用于開發(fā)

Boto

具身智能機(jī)器人將沿“大腦先行、感知突破、身體完善、優(yōu)化迭代'的

方向發(fā)展，從而帶來人工智能“眼睛”的爆發(fā)式發(fā)展。人形機(jī)器人需要

做到具備人類的三大核心能力：用于思考和推理的“大腦”，用于感知

世界的“感覺”，用于與世界交互的“身體和手腳"。當(dāng)前:GPT、數(shù)據(jù)、

算力等技術(shù)的發(fā)展給大腦提供了極佳的土壤，已高度智能化，能夠處

理視覺圖像、語音、文本等等信息的多模態(tài)大模型也紛紛出現(xiàn)，當(dāng)機(jī)

器人大腦具備多模態(tài)信息處理能力時(shí)，對(duì)感知突破的需求自然也呼之

欲出，尤其是視覺。當(dāng)感知能力實(shí)現(xiàn)高度智能化后，再推動(dòng)“手腳”等

運(yùn)動(dòng)執(zhí)行器的改進(jìn)，完善機(jī)器人本體，最后在實(shí)踐中不斷優(yōu)化迭代,

拓展應(yīng)用領(lǐng)域，加速商業(yè)化進(jìn)程。在AI大腦的基礎(chǔ)上，視覺將邁出

機(jī)器人智能化的第一步。一方面視覺信息是多模態(tài)信息的必要組成部

分，二是與人類類比來看，人類感官獲取信息的83%來自視覺，11%

來自聽覺、3.5%來自嗅覺，而1.5%來自觸覺，1%來自味覺。因此

視覺的發(fā)展對(duì)于拓展人形機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域、提高工作效率具有重大

作用。此外，由于嗅覺和味覺的感知需要傳感器和特定類型的分子進(jìn)

行反應(yīng)等進(jìn)行測(cè)定，難以做到“非侵入式”和“小損耗”，技術(shù)難度較高，

因此目前大部分研究還停留在實(shí)驗(yàn)室階段。

圖23.2016-2027年中國(guó)機(jī)片視覺市場(chǎng)規(guī)模及測(cè)

■■3D視覺市場(chǎng)規(guī)模（億元）視黨市場(chǎng)規(guī)模（億元）

從整體行業(yè)格局來看，我國(guó)機(jī)器視覺內(nèi)外品牌競(jìng)爭(zhēng)激烈，近年來，國(guó)

內(nèi)機(jī)器視覺企業(yè)研發(fā)力度不斷加大，技術(shù)水平持續(xù)提高，國(guó)產(chǎn)化替代

進(jìn)程加速，目前國(guó)產(chǎn)份額已經(jīng)超過外資，GGII數(shù)據(jù)顯示，2022年中

國(guó)市場(chǎng)機(jī)器視覺內(nèi)外資占比分別58.52%和41.48%。從細(xì)分市場(chǎng)來

看，機(jī)器視覺屬于“工藝密集+技術(shù)密集型”的行業(yè)，中國(guó)機(jī)器視覺行

業(yè)發(fā)展較晚，但在傳統(tǒng)制造業(yè)自動(dòng)化與數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)的驅(qū)動(dòng)以及中

國(guó)機(jī)器視覺技術(shù)不斷更新迭代的背景下，本土廠商的市場(chǎng)份額持續(xù)增

加，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速，根據(jù)GGII統(tǒng)計(jì)，2021年中國(guó)市場(chǎng)機(jī)器視覺

各大核心部件的國(guó)產(chǎn)化份額均己超過70%,其中光源國(guó)產(chǎn)化率超過

90%,鏡頭國(guó)產(chǎn)化率80%左右，工業(yè)相機(jī)國(guó)產(chǎn)化率超過70%。

（二）液冷設(shè)備：AIGC發(fā)展帶動(dòng)算力需求，液冷方案滲透率有望提

升

1、液冷技術(shù)對(duì)比

液冷是指使用液體取代空氣作為冷媒，為發(fā)熱部件進(jìn)行換熱，帶走熱

量的技術(shù)。按照液體與發(fā)熱器件接觸方式,液冷技術(shù)主要分為冷板式、

浸沒式和噴淋式三種。其中，浸沒式和噴淋式液冷等為接觸式液冷，

冷板式液冷為非接觸式液冷。冷板式液冷通過銅、鋁等導(dǎo)熱性較好的

金屬構(gòu)成的冷板散熱器，將發(fā)熱元器件的熱量傳導(dǎo)給散熱器中的冷卻

液體。浸沒式液冷是服務(wù)器完全浸入冷卻液中，全部發(fā)熱元件熱量直

接傳遞給冷卻液，通過冷卻液循環(huán)流動(dòng)或蒸發(fā)冷凝相變進(jìn)行散熱的一

種方式。噴淋式液冷是用冷卻液直接噴淋芯片等發(fā)熱單元，通過對(duì)流

換熱進(jìn)行散熱。

傳統(tǒng)的散熱方式是使用空調(diào)為整個(gè)機(jī)房進(jìn)行制冷以及采用風(fēng)扇直吹

服務(wù)器發(fā)熱部件，通過空氣將熱量帶走。由于液體的比熱容高，所以

其熱傳導(dǎo)效果大大高于空氣的效果，是空氣的25到1000倍，熱傳

導(dǎo)效果更快、更優(yōu)。傳統(tǒng)風(fēng)冷最高可冷卻30kW/r的機(jī)柜，對(duì)于30kW/r

以上功率密度的機(jī)柜無法做到產(chǎn)熱與移熱速率匹配，會(huì)使機(jī)柜溫度不

斷升高導(dǎo)致算力下降甚至損害設(shè)備。

2、Al算力提升推動(dòng)數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜功率增長(zhǎng)，打開液冷設(shè)備需求空

間

(1)我國(guó)數(shù)據(jù)中心規(guī)?？焖侔l(fā)展，大型化趨勢(shì)顯著

全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)年均增速達(dá)30%。2021

年全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模超過679億美元，較2020年增長(zhǎng)9.8%o

預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)收入將達(dá)到746億美元c受新基建、數(shù)字化轉(zhuǎn)型及

數(shù)字中國(guó)遠(yuǎn)景目標(biāo)等國(guó)家政策促進(jìn)及企業(yè)降本增效需求的驅(qū)動(dòng)，我國(guó)

數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入持續(xù)高速增長(zhǎng)。2021年，我國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)市場(chǎng)

收入達(dá)到1500億元，近三年年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到30.69%。

圖35.中國(guó)數(shù)據(jù)中心機(jī)架也模

(2)單機(jī)柜功率密度不斷增長(zhǎng)，傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱效率亟待提升

AIGC、5G、云計(jì)算等行業(yè)的飛速發(fā)展催生對(duì)算力需求的提升。隨著

摩爾定律變緩，芯片算力與功耗同步大幅提升。2022年Intel第四代

服務(wù)器處理器單CPU功耗已突破350瓦，英偉達(dá)單GPU芯片功耗

突破700瓦，Al集群算力密度普遍達(dá)到50kW/柜。芯片算力密度提

升帶來單柜功耗上升，根據(jù)ColocationAmerica數(shù)據(jù)，2020年全球

數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜平均功率達(dá)到16.5kw,較2008年增長(zhǎng)了175%。賽

迪顧問預(yù)計(jì)，隨著數(shù)據(jù)中心算力飛速提升高功率單機(jī)柜將迅速普及,

預(yù)計(jì)2025年，全球數(shù)據(jù)中心單機(jī)柜平均功率有望達(dá)到25kWo

傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱效率逼近天花板，液冷方式勢(shì)在必行。根據(jù)英特爾數(shù)據(jù),

采用傳統(tǒng)風(fēng)冷散熱的數(shù)據(jù)中心通?？梢越鉀Q12kW以內(nèi)的機(jī)柜制冷。

隨著服務(wù)器單位功耗增大，原先尺寸的普通服務(wù)器機(jī)柜可容納的服務(wù)

器功率往往超過15kW。相對(duì)于現(xiàn)有的風(fēng)冷數(shù)據(jù)中心，液冷技術(shù)作為

一種散熱能力更強(qiáng)的技術(shù)可以支持更高的功率密度。

（3）我國(guó)數(shù)據(jù)中心PUE要求趨嚴(yán)，溫控設(shè)備需求有望持續(xù)提升

截至2022年底，全國(guó)在用超大型數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.36,大型

數(shù)據(jù)中心平均PUE為1.42,最優(yōu)水平達(dá)到1.02。全國(guó)規(guī)劃在建數(shù)據(jù)

中心平均設(shè)計(jì)PUE為1.32左右，超大型、大型數(shù)據(jù)中心的平均設(shè)計(jì)

PUE分別為1.28、1.29。

（4）市場(chǎng)空間測(cè)算

《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（20212023年）》中要求全國(guó)數(shù)據(jù)

中心機(jī)架規(guī)模年均增速保持在20%左右，按2022年我國(guó)機(jī)架總數(shù)

650萬架，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架2.5kW計(jì)算，則平均每年新增機(jī)柜功率325萬

kW（,目前冷板式液冷價(jià)格約6000元/kW,浸沒式液冷價(jià)格約12000

元/kW,假設(shè)到2025年液冷方案滲透率達(dá)到50%,其中冷板式占比

60%,浸沒式占比40%；液冷設(shè)備價(jià)格每年降幅10%；則2025年

液冷設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為143.29億元。

三、自主可控領(lǐng)域具備中長(zhǎng)期投資價(jià)值

（-）工業(yè)母機(jī)：國(guó)之重器，產(chǎn)業(yè)鏈自主可控可期

1、機(jī)床行業(yè)周期性特征明顯，目前處于見底回升階段

機(jī)床行業(yè)是一個(gè)典型的周期性行一業(yè)，當(dāng)前大周期（更新周期）向上，

小周期（庫(kù)存周期）逐步見底回升。機(jī)床的一般產(chǎn)品壽命約為10年，

因此行業(yè)大約每7-10年為一個(gè)商業(yè)周期，歷史上全球消費(fèi)規(guī)模1983

年、1993年、2003年、2013年均為階段性低點(diǎn)。從10年的大周期

來看，2020年全球機(jī)床總消費(fèi)668.17億美元，中國(guó)機(jī)床消費(fèi)金額

213.16億美元，處于近10年最低位，中國(guó)及全球市場(chǎng)從2021年開

始復(fù)蘇,2021年機(jī)床消費(fèi)顯著提升,分別同比增長(zhǎng)19.73%和31.46%,

目前仍處于底部回升階段。中國(guó)機(jī)床消費(fèi)占全球比重在2019年下降

到低位27.16%后，近兩年穩(wěn)步上升，2021年達(dá)到35%。

從小周期維度來看，與注塑機(jī)、機(jī)器人、激光、工控、通用減速機(jī)等

通用自動(dòng)化行業(yè)一致，背后是制造業(yè)投資的小周期。小周期維度3-4

年一輪周期，2019年、2015年、2012年、2009年均為小周期低點(diǎn)。

中國(guó)金屬切削機(jī)床2022年以來當(dāng)月產(chǎn)量增速不斷下降，庫(kù)存壓力逐

漸釋放，2023年1-5月累計(jì)產(chǎn)量24.41萬臺(tái)，同比下降2%,2023

年5月單月產(chǎn)量5.42萬臺(tái)，同比增長(zhǎng)1.9%,自2022年4月以來首

次轉(zhuǎn)正。目前中國(guó)機(jī)床行業(yè)處于大、小周期底部回升的交織階段,展

望未來3?5年，一方面且借力國(guó)家十四五規(guī)劃，以高端制造業(yè)為導(dǎo)向

的制造升級(jí)趨勢(shì)下國(guó)內(nèi)機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)有望持續(xù)提升，另一方面國(guó)產(chǎn)機(jī)

床企業(yè)技術(shù)進(jìn)步進(jìn)一步打開出口市場(chǎng)。

2、需求端：上半年通用機(jī)床需求較為疲軟，看好高端制造業(yè)驅(qū)動(dòng)下

需求回升

（1）2023H1需求較為疲軟，看好未來3-5年需求提升

2023年上半年通用機(jī)床市場(chǎng)需求較為疲軟，下游僅航空航天、半導(dǎo)

體、光伏等少數(shù)行業(yè)需求景氣度較高。展望未來3-5年，我們看好機(jī)

床需求在制造升級(jí)趨勢(shì)下的提升，另外更新需求在下游需求回升的情

況下有望得到較多釋放，為機(jī)床需求提供彈性。金屬切削機(jī)床的需求

主要分為兩種，第一是更新需求，金屬切削機(jī)床的設(shè)備更換周期一般

是10年，我們通過將之前10年-15年每年機(jī)床產(chǎn)量進(jìn)行加權(quán)計(jì)算得

出；第二是新增需求，每年中國(guó)制造業(yè)的擴(kuò)張都需要新機(jī)床設(shè)備的購(gòu)

入，我們預(yù)計(jì)未來3年中國(guó)制造業(yè)投資平均增速為5%,因此未來3

年帶動(dòng)的新增需求為14.01萬臺(tái)、11.77萬臺(tái)、12.36萬臺(tái)。以上加

總，得到未來三年金屬切削機(jī)床需求分別為71.47萬臺(tái)、76.43萬臺(tái)、

79.83萬臺(tái)。金屬成形機(jī)床我們則認(rèn)為會(huì)穩(wěn)步恢復(fù)，以更換需求為基

本邏輯，預(yù)計(jì)未來三年金屬成形機(jī)床需求分別為15.17萬臺(tái)、23.39

萬臺(tái)、21.28萬臺(tái)。

（2）工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)持續(xù)推進(jìn)，數(shù)控機(jī)床占比穩(wěn)步提升

隨著政策對(duì)高端制造業(yè)的傾斜，數(shù)控機(jī)床匕比穩(wěn)步提升，2022年中

國(guó)機(jī)床數(shù)控化率為45%,預(yù)計(jì)在政策加持和制造業(yè)需求下，假設(shè)每

年提升3個(gè)百分點(diǎn)，中國(guó)數(shù)控機(jī)床2023-2025年的需求為36.45萬

臺(tái)、41.27萬臺(tái)、45.50萬臺(tái)。

3、供給側(cè)：核心零部件、中高端機(jī)床依賴進(jìn)口，但國(guó)產(chǎn)化率在提升，

國(guó)產(chǎn)產(chǎn)能在提升

（1）機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈：中游位置承接結(jié)合上下游工業(yè)產(chǎn)業(yè)

8347.機(jī)原產(chǎn)業(yè)?

中游：機(jī)床M造育下濟(jì)終軍用戶

機(jī)床行業(yè)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量是衡量一個(gè)國(guó)家裝備制造業(yè)發(fā)展水平

的重要標(biāo)志。機(jī)床是對(duì)金屬或其他材料的坯料或工件進(jìn)行加工，使之

成為所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的機(jī)器，機(jī)械產(chǎn)品的零

件通常都是用機(jī)床加工出來的。機(jī)床與其他機(jī)器的主要區(qū)別在于，機(jī)

床是制造機(jī)器的機(jī)器，同時(shí)也是制造機(jī)床本身的機(jī)器，因此機(jī)床又被

稱為母機(jī)或工具機(jī)。整個(gè)機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈上中下游清晰，包括上游基礎(chǔ)材

料和零部件生產(chǎn)商、中游機(jī)床制造商和下游終端用戶。上游基礎(chǔ)材料

和零部件生產(chǎn)商主要為機(jī)床制造商提供結(jié)徹件（鑄鐵、鋼件等）、數(shù)

控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)（導(dǎo)軌、絲杠、主軸等）、核心功能部件、刀庫(kù)等

組成，涉及企業(yè)主要包括發(fā)那科、西門子、海德漢、三菱、THK、上

銀、銀泰等公司；中游是機(jī)床制造商，負(fù)責(zé)向終端用戶提供滿足其要

求的各種機(jī)床或成套的集成產(chǎn)品；終端用戶主要是汽車、消費(fèi)電子、

航天航空、船舶、工程機(jī)械等領(lǐng)域的公司。

(2)機(jī)床零部件占比與供應(yīng)情況

上市機(jī)床公司核心零部件占比。從機(jī)床行業(yè)上游來看，上游零部件可

以分為結(jié)構(gòu)件、數(shù)控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、功能部件等，這幾部分占據(jù)了

機(jī)床的最主要成本。分公司來看，海天精工機(jī)床零部件占比前三為結(jié)

構(gòu)件、控制系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng),分別占比34.92%、21.60%、20.35%；

紐威數(shù)控機(jī)床零部件占比前三為功能部件、電氣件和鑄件，分別占比

25.58%、22.33%、20.86%；國(guó)盛智科機(jī)床零部件占比前三為機(jī)床

其他材料、數(shù)控系統(tǒng)及配件和鎖焊類原材料，分別占比22.73%、

20.17%、20.05%；科德數(shù)控機(jī)床零部件占比前三為結(jié)構(gòu)件、傳動(dòng)類

和控制系統(tǒng)，分別占比39.26%、17.26%、13.11%；浙海德曼機(jī)床

零部件占比前三為導(dǎo)軌、數(shù)控系統(tǒng)和鑄件，分別占比26.69%、24.05%、

14.82%。

4、機(jī)床中高端劃分及競(jìng)爭(zhēng)格局

(1)機(jī)床中高端劃分

目前我國(guó)的機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)按照檔次分大致呈金字塔結(jié)構(gòu)，底部是低檔

機(jī)床，占比50-60%,由國(guó)內(nèi)廠商占領(lǐng)，主要通過打價(jià)格戰(zhàn)來競(jìng)爭(zhēng)，

產(chǎn)能過剩；中部是中檔機(jī)床，占比30-40%,是目前中外企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的

主要領(lǐng)域；而頂部是高端機(jī)床，占比10%,基本來源于進(jìn)口，長(zhǎng)期

被歐日企業(yè)壟斷。

中國(guó)機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)的國(guó)產(chǎn)化率在經(jīng)過2003-2008年快速提升后，一

直在70%左右的水平波動(dòng)，國(guó)產(chǎn)化率有待提高，高端設(shè)備進(jìn)口替代

空間彈性更大。根據(jù)GardnerIntelligence的數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)機(jī)床

進(jìn)出口金額為82.4億美元，占消費(fèi)總量的29%,整體的國(guó)產(chǎn)化率71%0

而高性能、高精密度的高檔數(shù)控機(jī)床的國(guó)產(chǎn)化率更低。由十低檔機(jī)床

主要由國(guó)產(chǎn)廠商提供，我們假設(shè)進(jìn)口機(jī)床集中在中高檔，則中高檔機(jī)

床國(guó)產(chǎn)化率僅為20%-30%o

（2）國(guó)內(nèi)機(jī)床企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

集中度低:我國(guó)雖為機(jī)床大國(guó),根據(jù)Gardne門ntelligence的數(shù)據(jù)，

2021年中國(guó)機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)金額是280億美元（I960億人民幣）,但

大而不強(qiáng)，行業(yè)集中度較低，截至2021年，我國(guó)金屬切削機(jī)床企業(yè)

仍有931家，金屬成形機(jī)床仍有544家，行業(yè)內(nèi)企業(yè)普遍規(guī)模較小。

中高端國(guó)產(chǎn)化率低：我們定義數(shù)控金屬切削機(jī)床銷量為中高端，則銷

量的45%為中高端，中高端金額更高，假設(shè)70%的金額占比為中高

端，則中高端市場(chǎng)規(guī)模約為900億，進(jìn)口的82.4億美元（約600億）

均為中高端，則國(guó)產(chǎn)中高端市占率約為1/3。

（3）重點(diǎn)企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃

為響應(yīng)國(guó)家十四五規(guī)劃，我國(guó)機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)積極進(jìn)行以高端數(shù)控機(jī)床

為主的產(chǎn)能擴(kuò)增計(jì)劃。截至目前，紐威數(shù)控的三期中高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)

業(yè)化項(xiàng)目已經(jīng)在2022年8月建成投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年增產(chǎn)能2000臺(tái)，四

期項(xiàng)目已規(guī)劃；國(guó)盛智科的中高檔數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)項(xiàng)目也已大致完成建

設(shè)階段，預(yù)計(jì)2023年將達(dá)到50%設(shè)計(jì)產(chǎn)能，2024年實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)；科

德數(shù)控的面向航空航天高檔五軸數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化能力提升工程已完

成廠房建造與改造裝修階段，正在安裝與調(diào)試設(shè)備；創(chuàng)世紀(jì)、秦川機(jī)

床和海天精工也有相應(yīng)的擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。

(二)半導(dǎo)體設(shè)備：自主可控需求迫切，關(guān)注國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程

1、海外先進(jìn)設(shè)備封鎖，自主可控需求迫切

(1)市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增長(zhǎng)，國(guó)產(chǎn)化率居于低位中

國(guó)大陸2022年半導(dǎo)體設(shè)備銷售額達(dá)282.7億美元，市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)步增

長(zhǎng)。自2020年以來，中國(guó)大陸成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)，當(dāng)

年設(shè)備銷售額187.2億美元,同比增長(zhǎng)39%。2018年至2022年,

中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)銷售額五年復(fù)合增長(zhǎng)率為21%,其中2022年銷

售額為282.7億美元，較2021年的296.2億美元下降5%,但總體

保持穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)需求大。

圖S5.2022Q1-2023Q1國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備仲售領(lǐng)及同比增速

2022年三季度以來,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口額整體下滑,2023年5月，

設(shè)備進(jìn)口額為18.0億美元。受制于疫情、周期及海外施壓，2022年

下半年以來,半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口額持續(xù)下降,2023年1月進(jìn)口額為16.7

億美元，同比下滑43.3%,為2022年以來同比最大降幅。2023年5

月，半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口額為18.0億美元，同比下降29.5%。

（2）海外龍頭壟斷市場(chǎng)，美、日、荷持續(xù)施壓

美國(guó)、日本與荷蘭是中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備重要進(jìn)口來源，長(zhǎng)期處于前六大

進(jìn)口來源國(guó)，2023年4-5月，三國(guó)對(duì)華出口半導(dǎo)體設(shè)備金額占中國(guó)

半導(dǎo)體設(shè)備總進(jìn)口額57.6%。2022年一季度以來，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備

前六大進(jìn)口來源國(guó)保持穩(wěn)定，排名偶有變動(dòng)，美、日、荷始終居于其

中，且三國(guó)占比超過50%。其中日本是中國(guó)最大的半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口

來源國(guó)，中國(guó)從其進(jìn)口份額長(zhǎng)期保持在30%以上。

就企業(yè)經(jīng)營(yíng)而言，2022年全球營(yíng)收排名前十的半導(dǎo)體設(shè)備廠商均來

自美國(guó)、日本、荷蘭，壟斷勢(shì)力強(qiáng)大。2022年，營(yíng)收前十的半導(dǎo)體

設(shè)備廠商中四家來自美國(guó)，四家來自日本，兩家來自荷蘭。其中，前

四大設(shè)備商的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)在2022年?duì)I收均達(dá)160億美元以上，占據(jù)

絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)、日木與荷蘭紛紛采取措施限制中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備進(jìn)口，對(duì)中國(guó)半

導(dǎo)體設(shè)備自主供給提出更高要求。美國(guó)早在2018年特朗普時(shí)代便限

制中國(guó)芯片進(jìn)口，2022年10月出臺(tái)限制更嚴(yán)的新規(guī)，要求全球任何

半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)廠商使用美國(guó)的設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)的某些半導(dǎo)體芯片

都不得向中國(guó)出口。2023年1月，美國(guó)總統(tǒng)拜登會(huì)晤日荷兩國(guó)首相，

希望一同加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)設(shè)備的出口管制。美國(guó)種種舉措無疑將對(duì)中

國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)生較大限制。

2、國(guó)產(chǎn)替代加速，政策加持助力蝶變

（1）國(guó)產(chǎn)化局面初步形成，部分環(huán)節(jié)基本自主

不同半導(dǎo)體設(shè)備環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化率分化顯著，整體落后中存在局部突破，

去膠設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)90%,光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化率不足1%。據(jù)中國(guó)投資發(fā)

展報(bào)告及集微網(wǎng)數(shù)據(jù)，2022年，低自給率設(shè)備如光刻機(jī)不足1%,

離子注入機(jī)自給率僅7%,國(guó)產(chǎn)化率高的環(huán)節(jié)如去膠設(shè)備及清洗設(shè)備,

分別達(dá)91%和66%,基本實(shí)現(xiàn)自主可控。在半導(dǎo)體設(shè)備整體國(guó)產(chǎn)化

率低于20%的局面下，已初步實(shí)現(xiàn)部分環(huán)節(jié)自給，國(guó)產(chǎn)替代可展望。

（2）國(guó)內(nèi)政策支持力度加大，大基金二期聚焦半導(dǎo)體設(shè)備

我國(guó)自2015年即在政策上支持半導(dǎo)體及其設(shè)備行業(yè)自主可控，今年

以來持續(xù)加大產(chǎn)業(yè)建設(shè)支持力度，為國(guó)產(chǎn)替代提供政策保障。2023

年的政策或會(huì)議涉及稅收支持、產(chǎn)業(yè)協(xié)同、產(chǎn)教融合、未來發(fā)展方向

等多個(gè)方面，全面助力半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。

3、行業(yè)周期趨于底部，結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)顯現(xiàn)

（1）行'也接近谷底，景氣復(fù)蘇可期待

半導(dǎo)體行業(yè)處于周期波動(dòng)中，每次上行或下行周期為2-3年，最近一

輪峰值在2021年3月，行業(yè)趨于底部。依據(jù)2000年至2023年一

季度數(shù)據(jù)，以一次上行或下行為周期，每2-3年為一個(gè)完整周期。2021

年二季度，半導(dǎo)體季度銷售額同比增速達(dá)到最近峰值30.4%,此后增

速放緩并于2022年三季度后同比下滑，接近周期拐點(diǎn)。半導(dǎo)體設(shè)備

銷售額波動(dòng)與半導(dǎo)體銷售額波動(dòng)高度相關(guān)，但波幅更大，預(yù)計(jì)將有更

高反彈。據(jù)2005年以來的數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體設(shè)備銷售額同比波動(dòng)與半導(dǎo)

體銷售額同比波動(dòng)高度重合，但波幅往往更劇烈，在上行周期往往有

更高增速。預(yù)計(jì)新一輪復(fù)蘇將使半導(dǎo)體設(shè)備獲得高反彈。

圖63.2020年至今全球半導(dǎo)體月度銷售額及同比

（2）晶圓廠逆周期擴(kuò)張，半導(dǎo)體設(shè)備受益

當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)處于下行周期，但全球晶圓龍頭紛紛逆勢(shì)擴(kuò)張，英特

爾于4日內(nèi)（2023年6月16日?20日）接連公布三項(xiàng)重大投資決策，

彰顯對(duì)行業(yè)未來的看好與“彎道超車”的決心。2023年6月，英特爾

于16日宣布將在波蘭投資46億美元建設(shè)半導(dǎo)體封裝工廠，于19日

宣布在以色列投資250億美元建造芯片廠，于20日宣布將在德國(guó)投

資約330億美元建造芯片廠。三星正在美國(guó)建造170億美元的芯片

制造廠，承諾明年開始生產(chǎn)。逆勢(shì)擴(kuò)張既有對(duì)未來的轉(zhuǎn)好預(yù)期，也有

提高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力的考量，長(zhǎng)期而言將利好半導(dǎo)體設(shè)備。國(guó)內(nèi)多家晶圓

廠同樣逆勢(shì)擴(kuò)張，其原因除了看好市場(chǎng)與提升競(jìng)爭(zhēng)力的需求，還包含

國(guó)產(chǎn)替代因素，上游設(shè)備廠將由此受益。中芯國(guó)際2023年資本開支

維持高位，據(jù)公司預(yù)計(jì)與2022年持平，其2022年資本開支為63.5

億美元，同比增長(zhǎng)41.11%。第二大晶圓代工廠華虹半導(dǎo)體的科創(chuàng)板

注冊(cè)申請(qǐng)于2023年6月6日獲證監(jiān)會(huì)批復(fù)同意，募投180億元資金

擴(kuò)產(chǎn)升級(jí)。士蘭微定增募資65億元于6月7日獲批同意。華潤(rùn)微高

管也預(yù)計(jì)2023年資本開支將達(dá)百億規(guī)模。國(guó)內(nèi)晶圓廠擴(kuò)張持續(xù)推進(jìn)，

半導(dǎo)體設(shè)備長(zhǎng)期需求受益。

（3）AI浪潮下芯片缺口巨大，長(zhǎng)期利好半導(dǎo)體設(shè)備

AI市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，預(yù)計(jì)2026年中國(guó)人工智能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)

264.6億美元，應(yīng)用空間廣闊。隨著ChatGPT大型語言模型的推出

與迭代、國(guó)內(nèi)廠商模型的跟進(jìn)，人工智能持續(xù)滲透進(jìn)入傳統(tǒng)行業(yè),據(jù)

IDC預(yù)測(cè)，中國(guó)2023年人工智能市場(chǎng)支出規(guī)模將達(dá)147.5億美元，

2026年預(yù)計(jì)可達(dá)264.4億美元，2021-2026復(fù)合增長(zhǎng)率超過20%。

據(jù)《2022-2023中國(guó)人工智能計(jì)算力發(fā)展評(píng)估報(bào)告》，互聯(lián)網(wǎng)、金融

行業(yè)2022年人工智能滲透度已達(dá)較高水平，為83%和62%,能源、

教育等傳統(tǒng)行業(yè)也在逐漸引入人工智能。未來隨著更多應(yīng)用場(chǎng)景打開,

人工智能市場(chǎng)將持續(xù)擴(kuò)大。

AI高算力需求對(duì)數(shù)據(jù)傳輸提出高要求，相較純電子通信更具傳輸速

率和成本優(yōu)勢(shì)的光通信可實(shí)現(xiàn)需求高增長(zhǎng)，光通信核心元件光芯片將

從中受益。高算力下海量數(shù)據(jù)的傳輸需要更高速率，光通信較純電子

通信優(yōu)勢(shì)顯著，預(yù)計(jì)未來會(huì)更廣泛應(yīng)用。其核心元件光芯片需求量將

大幅增長(zhǎng)，據(jù)LightCounting數(shù)據(jù)，2022年至2027年，全球光芯片

市場(chǎng)規(guī)模將實(shí)現(xiàn)年均16%的增幅。AI高算力引致巨量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求,

存儲(chǔ)芯片可從中獲益。據(jù)美光數(shù)據(jù)測(cè)算，一臺(tái)人工智能服務(wù)器的

DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存）使用量是普通服務(wù)器的8倍，高速率、

大容量存儲(chǔ)芯片將受益于AI應(yīng)用。據(jù)IMARC數(shù)據(jù)，2028年存儲(chǔ)芯

片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)4609億美元，2023至2028年均復(fù)合增長(zhǎng)率為

16.2%o

（三）科學(xué)儀器：政策東風(fēng)頻吹，國(guó)產(chǎn)替代正當(dāng)時(shí)

1、高附加值+高技術(shù)壁壘，科學(xué)儀器國(guó)之重器

科學(xué)儀器可分為廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，具有基礎(chǔ)性、共用性的通用型

儀器，以及用于個(gè)別專業(yè)領(lǐng)域，具有專業(yè)性和特殊性的專用型科學(xué)儀

器。隨著社會(huì)和科技水平的發(fā)展，科學(xué)儀器對(duì)現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)、國(guó)家安

全、醫(yī)療健康、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)生活等各個(gè)方面有序進(jìn)行與發(fā)展的支

撐作用越來越大?？茖W(xué)儀器的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域具有引領(lǐng)與推

動(dòng)作用，是科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的基石，是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和國(guó)防安全

的重要保障。

2、全球市場(chǎng)空間寬廣，海外品牌占據(jù)壟斷地位

全球科學(xué)儀器市場(chǎng)快速發(fā)展，中國(guó)市場(chǎng)份額位居第三。隨著機(jī)械、電

子、信息、軟件等科學(xué)儀器相關(guān)的基礎(chǔ)行業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步，以及物理、

化學(xué)、光學(xué)、生命科學(xué)等各學(xué)科領(lǐng)域分析技術(shù)的加速創(chuàng)新，科學(xué)儀器

市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)健增長(zhǎng)。根據(jù)SDI數(shù)據(jù)，全球?qū)嶒?yàn)分析儀器市場(chǎng)規(guī)模從

2015年的513.9億美元增長(zhǎng)至2020年的670.0億美元，五年復(fù)合

增速為5.4%。據(jù)預(yù)計(jì)，2022年全球市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)到752.3億美元。

從區(qū)域結(jié)構(gòu)上看，歐美國(guó)家占據(jù)實(shí)驗(yàn)分析儀器的主要市場(chǎng)份額，其中

北美市場(chǎng)占比37.0%,歐洲I占比27.1%；中國(guó)市場(chǎng)容量排在全球第

三，占比11.7%。隨著中國(guó)、印度等國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，亞洲各國(guó)

對(duì)實(shí)驗(yàn)分析儀器的需求不斷增長(zhǎng)，中國(guó)已經(jīng)成為全球增長(zhǎng)最快的分析

儀器應(yīng)用市場(chǎng)之一。

圖7s.全球?qū)嶒?yàn)分析儀器市場(chǎng)規(guī)模

海外科學(xué)儀器起步較早，中國(guó)快速追趕?？v觀全球科學(xué)儀器的發(fā)展歷

史，可以追溯到文藝復(fù)興時(shí)期；進(jìn)入20世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)特別是工業(yè)

的高速發(fā)展使得科學(xué)研究工作出現(xiàn)了明顯分工，一批高水平的科研人

員獨(dú)立出來成立專門制造科學(xué)儀器的公司。21世紀(jì)以來，美國(guó)、法

國(guó)、德國(guó)、英國(guó)和日本等主要的科學(xué)儀器制造國(guó)家紛紛設(shè)立專項(xiàng)計(jì)劃

(資金)發(fā)展“重大科學(xué)儀器”，保障科學(xué)儀器的良好可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)

科學(xué)儀器行業(yè)起步較晚，1949-1969年，我國(guó)建立起初步的儀器科學(xué)

與技術(shù)學(xué)科。1990年以后，我國(guó)儀器科學(xué)與技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展期，

取得了一大批前沿科學(xué)儀器技術(shù)成果。海外品牌產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先，通過

收并購(gòu)不斷完善業(yè)務(wù)和產(chǎn)品矩陣，構(gòu)筑全球壟斷地位。2022年全球

收入前20的儀器公司均為歐美和日本品牌，多年來通過不斷的兼并

重組，逐步形成壟斷地位，既占據(jù)高端市場(chǎng)又加速向中低端市場(chǎng)擴(kuò)張,

掌控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和專利，引領(lǐng)產(chǎn)'業(yè)發(fā)展方向。中國(guó)作為全球第三大市場(chǎng),

受到進(jìn)口品牌的重點(diǎn)布局，從披露的收入數(shù)據(jù)中可以看出，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)

是各大儀器公司的重要收入來源，在其營(yíng)收中占比10-20%不等，且

中國(guó)市場(chǎng)營(yíng)收增速超過公司整體增速。

3、科學(xué)儀器對(duì)外依存度高，政策東風(fēng)加速國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程

(1)中國(guó)科學(xué)儀器行業(yè)對(duì)外依存度高，存在巨大的國(guó)產(chǎn)替代空間

我國(guó)科學(xué)儀器整體進(jìn)口率超過70%,貿(mào)易逆差逐年降低。實(shí)驗(yàn)分析

儀器是進(jìn)口率最高的細(xì)分領(lǐng)域，達(dá)到83.67%；其次是醫(yī)學(xué)科研儀器，

進(jìn)口率為78.08%；激光器、核儀器進(jìn)口率也均超過70%,分別為

76.89%、72.41%,計(jì)量?jī)x器、電子測(cè)量?jī)x器、海洋儀器等進(jìn)口率均

在60%-65%之間。從進(jìn)出口數(shù)據(jù)來看，我國(guó)儀器設(shè)備長(zhǎng)期處于貿(mào)易

逆差狀態(tài),但貿(mào)易逆差自2019年起呈下降趨勢(shì)，出口規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)。

根據(jù)中國(guó)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2022年，我國(guó)儀器設(shè)備進(jìn)口規(guī)模達(dá)

818.12億美元，出口總額為700.18億美元，貿(mào)易逆差為117.94億

美元。

進(jìn)口品牌占據(jù)大部分市場(chǎng)份額，產(chǎn)品價(jià)值量高。通過對(duì)中國(guó)政府采購(gòu)

網(wǎng)招投標(biāo)情況的不完全統(tǒng)計(jì)，可以看出，進(jìn)口品牌憑借品牌和技術(shù)優(yōu)

勢(shì)，在我國(guó)高校、科研院所和質(zhì)檢、醫(yī)院等事業(yè)單位的儀器采購(gòu)中仍

占據(jù)60-70%以上的份額，產(chǎn)品單價(jià)也遠(yuǎn)高于國(guó)產(chǎn)品牌。其中，進(jìn)口

品牌光譜儀的中標(biāo)均價(jià)是國(guó)產(chǎn)品牌的6倍左右，質(zhì)譜儀和色譜儀是國(guó)

產(chǎn)品牌的2倍左右。

（2）乘自主可控政策東風(fēng)，國(guó)產(chǎn)品牌有望加速崛起

政策推進(jìn)卡脖子行業(yè)技術(shù)攻堅(jiān)，科學(xué)儀器國(guó)產(chǎn)化大勢(shì)所趨。作為具備

高附加值、高技術(shù)壁壘的行業(yè)，科學(xué)儀器對(duì)各行各業(yè)科學(xué)研究的基礎(chǔ)

支撐作用和對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動(dòng)引領(lǐng)作用日益凸顯。近年來我國(guó)持續(xù)推

出相關(guān)政策，強(qiáng)調(diào)推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，著力補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈薄弱環(huán)節(jié),

圍繞制造業(yè)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，集中優(yōu)質(zhì)資源合力推進(jìn)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。

科學(xué)儀器屬于典型的“卡脖子”行業(yè)，政策支持力度有望持續(xù)加大，高

端儀器自主可控大勢(shì)所趨，國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程將加速推進(jìn)。

支持政策密集出臺(tái)，科學(xué)儀器采購(gòu)需求大幅增加。2022年9月7日，

國(guó)務(wù)院提出要實(shí)施支持企業(yè)創(chuàng)新的階段性減稅政策，重點(diǎn)涉及高端科

研儀器研發(fā)和制造、教育領(lǐng)域技術(shù)裝備更新改造等領(lǐng)域，總體規(guī)模為

1.7萬億，并決定對(duì)12月31日前部分領(lǐng)域申請(qǐng)?jiān)O(shè)備更新改造貸款進(jìn)

行2.5%的財(cái)政貼息,9月28日，央行設(shè)立2000億元的專項(xiàng)再貸款，

支持金融機(jī)構(gòu)以不高于3.2%的利率向重點(diǎn)領(lǐng)域的設(shè)備更新改造提供

貸款。9月29日，財(cái)政部、發(fā)改委、人民銀行、審計(jì)署、銀保監(jiān)會(huì)

五部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快部分領(lǐng)域設(shè)備更新改造貸款財(cái)政貼息工作

的通知》。各類減稅、貼息、貸款政策將顯著增加各行業(yè)對(duì)科學(xué)儀器

設(shè)備的需求，在供給和需求兩端推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。得益于國(guó)務(wù)院、人民

銀行、財(cái)政部等部委的密集刺激政策，22Q4高校和政府機(jī)構(gòu)開啟大

規(guī)?？茖W(xué)儀器采購(gòu)，12月中標(biāo)儀器數(shù)量和金額均出現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)，為

全年最高。

圖86.光譜儀中標(biāo)數(shù)量及均價(jià)

—中標(biāo)數(shù)量（套）------平均單價(jià)（萬元/套）

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政策推動(dòng)國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器技術(shù)攻堅(jiān)，國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程有望加速。2023年

2月21日，中共中央政治局第三次集體學(xué)習(xí)會(huì)議強(qiáng)調(diào)“要打好科技儀

器設(shè)備、操作系統(tǒng)和基礎(chǔ)軟件國(guó)產(chǎn)化攻堅(jiān)戰(zhàn)，鼓勵(lì)科研機(jī)構(gòu)、高校同

企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān)，提升國(guó)產(chǎn)化替代水平和應(yīng)用規(guī)模，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)

用我國(guó)自主的研究平臺(tái)、儀器設(shè)備來解決重大基礎(chǔ)研究問題”。面對(duì)

錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際政治形勢(shì)，核心關(guān)鍵技術(shù)自主可控將成為我國(guó)政策長(zhǎng)

期發(fā)力的重點(diǎn)，國(guó)產(chǎn)科學(xué)儀器廠商將率先受益。

四、順周期通用設(shè)備板塊有望在下半年啟動(dòng)

機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、注塑機(jī)、激光等通用自動(dòng)化設(shè)備由于景氣度均與

制造業(yè)投資相關(guān)，歷史上主要受汽車制造業(yè)投資、3c制造業(yè)投資及

其他一般制造業(yè)投資波動(dòng)影響，景氣趨勢(shì)上體現(xiàn)出方向上的一致性

（幅度有差別），是典型的順周期板塊。

機(jī)床：由于我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)，中高端機(jī)床進(jìn)口為主，相較國(guó)內(nèi)

產(chǎn)量數(shù)據(jù)，進(jìn)口數(shù)據(jù)可以更好地體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)下的需求變動(dòng)趨勢(shì)，因

此我們選取機(jī)床進(jìn)口數(shù)據(jù)作為指標(biāo)。從過去26年的機(jī)床進(jìn)口數(shù)據(jù)來

看，機(jī)床行業(yè)有其10年左右的大周期性的特征，但也鑲嵌3-4年小

周期，從增速低谷到下一個(gè)周期低谷的時(shí)間段分別為：1998-2001年,

2001-2005年，2005-2009年，2009-2013年，2013-2016年，

2016-2019年，雖個(gè)別年份有領(lǐng)先或滯后，整體也體現(xiàn)出與機(jī)器人、

激光、注塑機(jī)較為一致的變動(dòng)趨勢(shì)。

工業(yè)機(jī)器人：通過復(fù)盤IFR公布的1999年至2021年的工業(yè)機(jī)器人

銷量歷史數(shù)據(jù)，全球工業(yè)機(jī)器人和中國(guó)工業(yè)機(jī)器人的銷量增速有著較

為相似的變化趨勢(shì)，表現(xiàn)出3-4年左右的周期性。

注塑機(jī)：由于注塑機(jī)行業(yè)缺乏行業(yè)性統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我們以行業(yè)龍頭海天

國(guó)際的營(yíng)收數(shù)據(jù)為代表說明行業(yè)的變化趨勢(shì)。從海天國(guó)際過去19年

的營(yíng)收增速變化趨勢(shì)來看，同樣體現(xiàn)出3年左右的周期性特征，從增

速低谷到下一個(gè)周期低谷的時(shí)間段分別為：2005-2008年，

2008-2012年,2012-2015年，2015-2019年，整體體現(xiàn)出與機(jī)器人

較為一致的變動(dòng)趨勢(shì)。

激光：我們以武漢文獻(xiàn)中心公布的歷年中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告中的中

國(guó)激光設(shè)備銷售規(guī)模為指標(biāo)，可以看出，激光設(shè)備行業(yè)同樣體現(xiàn)出3

年左右的周期性，過去10年出現(xiàn)過20132016年，2016-2019年兩

輪周期，激光作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)鏈，數(shù)據(jù)較短，從這近兩輪的數(shù)據(jù)來

看，近3年變化趨勢(shì)與機(jī)器人一致，上一輪較機(jī)器人滯后一年。

通用自動(dòng)化各個(gè)細(xì)分行業(yè)顯現(xiàn)出的3-4年的小周期特征，背后是庫(kù)存

周期影響下的制造業(yè)投資小周期。從工.業(yè)企業(yè)產(chǎn)成品庫(kù)存數(shù)據(jù)來看,

2000年5月、2002年10月、2006年5月、2009年8月、2013

年8月、2016年6月、2019年11月為每一輪小周期低點(diǎn)，平均周

期約39個(gè)月，其中上行期約23個(gè)月，下行期約17個(gè)月。此輪庠存

周期的高點(diǎn)出現(xiàn)在2022年4月份，按歷史周期規(guī)律推演，庫(kù)存周期

見底回升將出現(xiàn)在2023年9月。

五、雙碳目標(biāo)積極推進(jìn)，把握新一輪能源革命下景氣加速細(xì)分板塊

（-）光伏設(shè)備三大驅(qū)動(dòng)因素：需求提速、供給釋放、技術(shù)革新

1、需求端：全球需求持續(xù)釋放，2023年全球裝機(jī)或超350GW

2023年國(guó)內(nèi)光伏裝機(jī)或達(dá)127GW,同比增速49%。據(jù)各省十四五光

伏裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)500GW,對(duì)應(yīng)年均100GW以上。從裝機(jī)先行指標(biāo)

招標(biāo)規(guī)模來看，1-11月有超過110GW光伏EPC項(xiàng)目啟動(dòng)招標(biāo)，近

80GW光伏EPC項(xiàng)目公布中標(biāo)結(jié)果（去年同期僅為10余GW）,

為2023年裝機(jī)高增長(zhǎng)奠定基礎(chǔ)。

2023年全球新增裝機(jī)預(yù)計(jì)達(dá)350GW,同比增速52.17%。2022年1

到10月累積出口組件達(dá)154.8GW,同比增長(zhǎng)74%。其中歐洲組件

進(jìn)口88.4GW,俄烏沖突加劇能源緊張局勢(shì)，歐盟將2030年可再生

能源目標(biāo)從40%提升至45%,預(yù)計(jì)2023年歐洲裝機(jī)接近75GW,

同比增速35%。

2、供給端：硅料長(zhǎng)期供不應(yīng)求的局面將根本扭轉(zhuǎn)，但將推動(dòng)光伏行業(yè)

的裝機(jī)。

2023年底硅料產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)200萬噸之上，預(yù)計(jì)可支撐裝機(jī)約600GWo

硅料供不應(yīng)求的局面得到根本改變，帶動(dòng)組件價(jià)格下降將進(jìn)一步刺激

裝機(jī)需求，設(shè)備端將受益。以上數(shù)據(jù)按照2.8g/w及1.2倍容配比測(cè)

算。供給端相對(duì)緊張環(huán)節(jié)將轉(zhuǎn)移至石英用煙，非硬性瓶頸，價(jià)格具備

上漲彈性。石英用煙是光伏硅片長(zhǎng)晶環(huán)節(jié)耗材，原材料石英砂在下游

需求放量而供給有限的情況下，供需格局趨緊，且高端石英砂供給相

對(duì)剛性。23年年裝機(jī)若按350gw測(cè)算，對(duì)應(yīng)石英砂需求8.8萬噸，

預(yù)計(jì)2023年全球供給9.6萬噸，供需比1.09,處于緊平衡。國(guó)內(nèi)多

晶致密料價(jià)格已經(jīng)基本接近企業(yè)的平均生產(chǎn)成本。2023年月國(guó)內(nèi)多

晶致密料價(jià)格平均價(jià)個(gè)從一月的150（元/噸）短暫的上漲到三月的

230（元/噸）之后持續(xù)下降到六月末的64（元/噸），多晶硅價(jià)格持

續(xù)下跌的空間有限，目前來看，國(guó)內(nèi)多晶致密料價(jià)格已經(jīng)基本接近企

業(yè)的平均生產(chǎn)成本珪料價(jià)格的大幅下跌導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)格的下降將

推動(dòng)光伏行業(yè)的裝機(jī)。全球的新增裝機(jī)量近年來一直在加速上升中，

國(guó)內(nèi)的新增裝機(jī)量也在逐年上升中。1-5月國(guó)內(nèi)累計(jì)新增光伏裝機(jī)量

為61.12GW,較2022年同期上升49%。

8396.國(guó)內(nèi)建科產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)-萬噸

3、光伏產(chǎn)業(yè)鏈面臨的技術(shù)變革

降低度電成本、開發(fā)高效電池，即降本增效是行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和主流方

向。硅料環(huán)節(jié)目前主流技術(shù)路線為改良西門子法（產(chǎn)物為棒狀硅），

流化床法（產(chǎn)物為顆粒硅）憑借無需破碎、可連續(xù)加料等優(yōu)勢(shì)加速滲

透；拉棒環(huán)節(jié)，CCZ連續(xù)直拉法省去了單晶棒冷卻時(shí)間，大大提升

生產(chǎn)效率；硅片向薄片化、大尺寸方向發(fā)展，以有效較少單片硅耗量

及硅棒的切割損耗，鋁絲作為母線的金剛線，目前中鋁高新已建成

100億米光伏鋁絲生產(chǎn)線，處于產(chǎn)能爬坡階段；在開發(fā)高效電池方面,

目前主流的P型電池向光電轉(zhuǎn)化效率更高的N型（TOPcon、HJT、

xBC）電池轉(zhuǎn)變，預(yù)計(jì)2023年HJT、TOPcon電池占比進(jìn)一步提升。

在上游環(huán)節(jié)的技術(shù)變革影響下及降本增效目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，組件環(huán)節(jié)技術(shù)

變革主要圍繞適應(yīng)電池片調(diào)整、提高轉(zhuǎn)換效率及單位電池片密度而進(jìn)

行。

(-)光伏設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/p>

1、硅片設(shè)備

(1)硅片連接上游硅料及下游電池片，目前單晶硅片是市場(chǎng)主流

多晶硅片占比快速減少，單晶硅片市占比從2016年不足20%提升至

2021年95%。硅片是實(shí)現(xiàn)多晶硅原料向光伏晶硅電池轉(zhuǎn)變的必經(jīng)階

段。單晶硅片制造企業(yè)主要利用單晶硅爐生產(chǎn)單晶硅棒，多晶硅片企

業(yè)主要利用鑄錠爐生產(chǎn)多晶硅錠，而后再將其加工成單晶硅片或多晶

硅片，最終用于制造晶硅電池片。光伏硅片可分為多晶和單晶硅片，

當(dāng)硅原子以金剛石晶格排列晶核的晶面取向相同為單晶，否則為多晶。

因單晶電池光電轉(zhuǎn)換效率可比多晶電池高2-3%,在光伏電池降不增

效的目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，單晶硅片市占比迅速提升。

(2)硅片環(huán)節(jié)迎大尺寸、薄片化、N型化歷史機(jī)遇

拉晶環(huán)節(jié)降本路線主要是大尺寸及優(yōu)化投料工藝。目前公認(rèn)大尺寸體

系可降低全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)成本約0.07-0.09元/w,拉晶環(huán)節(jié)老舊單晶爐

已無法拉制210尺寸硅片對(duì)應(yīng)硅棒，單晶爐設(shè)備迎更新需求。當(dāng)硅

片尺寸在一定范圍內(nèi)增大時(shí)，不換設(shè)備只改變夾具就可增加產(chǎn)出率.，

有效攤薄單位成本。自2019年中環(huán)210天口隆基18X的相繼推出，

大尺寸硅片在2021年三季度市占比首次超過50%并持續(xù)增加中。根

據(jù)PVInfoLink預(yù)測(cè)，到2022年末，大尺寸硅片包括182和210的

市占將達(dá)79%。老日單晶爐設(shè)備熱屏內(nèi)徑一般不超300mm,有的僅

為270mm,而目前210硅片對(duì)應(yīng)硅棒外徑約300mm,原單晶爐已

無法滿足210尺寸硅片所需硅棒的拉制需求。目前8-12英寸第四代

且實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化升級(jí)，第四代的160爐型(210mm向下兼容180mm),

熱場(chǎng)尺寸達(dá)36英寸以上，單爐投料量達(dá)2800kg以上。

(3)硅片設(shè)備：低氧性單晶爐助力N型硅片優(yōu)化&電池效率提升，

競(jìng)爭(zhēng)格局頭部集中

長(zhǎng)晶爐需求爆發(fā)：在硅片制造工藝流程中，核心設(shè)備主要包括長(zhǎng)晶爐、

截?cái)鄼C(jī)、滾磨機(jī)、切片機(jī)及分選機(jī)，其中單晶爐價(jià)值占比最大。過去

幾年行業(yè)收益單晶迭代多晶以及大小尺寸等技術(shù)革新，行業(yè)擴(kuò)展需求

增長(zhǎng)。光伏N型時(shí)代，以低氧高效為核心，單晶爐迎超導(dǎo)磁場(chǎng)技術(shù)

變革：N型硅片對(duì)晶體品質(zhì)和氧碳含量要求很高，要求更高的少子壽

命和更低的氧含量。N型硅片容易產(chǎn)生由原生氧造成同心圓、黑芯片

問題，影響效率和良率，降低氧含量，提高少子壽命可以解決同心圓

問題而超導(dǎo)磁場(chǎng)主要作用是可以減少對(duì)流，減少晶體材料里面的氧含

量，還可以提升生晶體生長(zhǎng)。

2、電池片設(shè)備

(1)P型向N型轉(zhuǎn)換，高效電池技術(shù)路線引領(lǐng)光伏發(fā)展新紀(jì)元

2022年，PERC電池片市場(chǎng)占比下降至88%,N型電池片占比合計(jì)

升至9.1%,其中N型TOPCon電池片市場(chǎng)占比約8.3%,異質(zhì)結(jié)電

池片市場(chǎng)占比約0.6%,XBC電池片市場(chǎng)占比約0.2%,隨著N型電

池成本的降低及良率的提升，市占有望繼續(xù)提升。對(duì)五年以來的電池

片滲透率進(jìn)行復(fù)盤,2017年常規(guī)BSF電池市占率達(dá)83%,隨著PERC

效率得到市場(chǎng)認(rèn)可，市占率由2017年15%提升至2021年91.2%,

2022年P(guān)ERC開始全面替代BSF電池。2022年，新建量產(chǎn)產(chǎn)線仍

以PERC電池產(chǎn)線為主，隨著N型電池新產(chǎn)能持續(xù)釋放，PERC市

場(chǎng)占比減少至88%。隨著N型電池成本的降低及良率的提升，N型

電池（主要包括異質(zhì)結(jié)電池和TOPcon電池）量產(chǎn)規(guī)模有所提升，

市占比從2021年的3%上升至9.1%,近年TOPCon、HJT設(shè)備開

始大規(guī)模量產(chǎn)，工藝技術(shù)日趨成熟，異質(zhì)結(jié)電池設(shè)備投資額仍為

TOPCon兩倍左右（目前PERC、TOPCon.HJT單GW設(shè)備投資

成本分別為1.55、1.9、3.64億元）。根據(jù)CPIA預(yù)測(cè)，伴隨高效N

型電池生產(chǎn)成本的降低及良率的提升，預(yù)計(jì)2027年N型電池量產(chǎn)線

市占比將超50%。

圖102.2022-2030年各種電池技術(shù)市場(chǎng)占比變化趨勢(shì)

■BSF電池市場(chǎng)占比（%）,PERCO市場(chǎng)占比（％）■TOPCon電福場(chǎng)占比（％）

■異質(zhì)結(jié)喇場(chǎng)占比（%）■XBC觸市場(chǎng)占比（%|■MWT?6市場(chǎng)占比（%）

TOPCon與PERC產(chǎn)線兼容性高，可以由PERC電池設(shè)備升級(jí)改造，

激光摻雜有望進(jìn)一步提升效率，先進(jìn)電池廠良率已接近PERC電池

產(chǎn)品，截止2022年末產(chǎn)能達(dá)到88.9GW。限制PERC電池技術(shù)發(fā)展

主要原因是效率提升問題，2022年P(guān)ERC電池平均量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率已

達(dá)到23.2%,較2021年提高0.1個(gè)白分點(diǎn)，增速放緩，已接近

PERC24.5%效率極限。TOPCon通過在電池表面制備一層超薄隧穿

氧化層和一層高摻雜的多晶硅薄層，二者共同形成鈍化接觸結(jié)構(gòu)，提

升電池開路電壓和短路電流，從而實(shí)現(xiàn)光可轉(zhuǎn)換效率。TOPCon單晶

電池2022年量產(chǎn)平均轉(zhuǎn)換效率24.5%(CPIA),極限效率值為28.7%,

有很大提升空間。硼在硅中擴(kuò)散慢，常規(guī)擴(kuò)散方法難度高，而激光摻

雜具有低損傷、高效摻雜等優(yōu)勢(shì)，激光摻雜有望進(jìn)一步提升效率。

HJT電池工序簡(jiǎn)單可控、光致衰減低、效率高，相較其他路線有明顯

優(yōu)勢(shì)，目前單瓦制造成本高是阻礙HJT迅速擴(kuò)張的重要原因。目前

HJT電池組件1GW單位產(chǎn)能設(shè)備投資額約3.64億元人民幣左右。

主要降本增效路線：一是微晶技術(shù)量產(chǎn)，電池片平均轉(zhuǎn)換效率顯著提

升。二是漿料平價(jià)，通過引入無主柵異質(zhì)結(jié)電池量產(chǎn)線建設(shè)、疊層電

池研發(fā)、優(yōu)化網(wǎng)版、銀包銅量產(chǎn)導(dǎo)入等工作，顯著降低漿料成本C目

前華晟M6-12BB電池單片銀耗量已降至150mg以下，導(dǎo)入銀包銅

漿料后年內(nèi)有望將HJT電池銀漿耗量降至120mg/片。三是電池金屬

化，表面金屬化的工藝水準(zhǔn)則是電池光電轉(zhuǎn)化效率和電池成本高低的

主要影響因素之一，電鍍技術(shù)和噴墨打印金屬電極技術(shù)正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)

絲網(wǎng)印刷，成為未來幾年高效異質(zhì)結(jié)電池金屬化技術(shù)的主流技術(shù)。

（2）關(guān)注HJT降本路線：核心零部件國(guó)產(chǎn)化及銅電鍍技術(shù)

一是核心部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度，邁為股份已投資23.12億元于異質(zhì)結(jié)太陽

能電池片設(shè)備產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，新建電池設(shè)備制造基地，旨在生產(chǎn)PECVD、

PVD及自動(dòng)化設(shè)備；二是銀漿降本，去銀化思路推薦電鍍銅，金屬

銅代替銀漿，從而實(shí)現(xiàn)銀漿降本。HJT電鍍銅工藝八廓沉積種子層、

圖形化、鍍銅、后處理。2023年6月，太陽井新能源通過自研10-15mm

的掩膜材料、獨(dú)家發(fā)明的柔性接觸供電等關(guān)鍵工藝和創(chuàng)新，投入1億

美金以上的投資額，使全球首創(chuàng)的HJT低成本銅制程方案于2023年

初開始1GW初步量產(chǎn)計(jì)劃，并于2023.4.30在客戶端成功驗(yàn)收

200MWo

3、新技術(shù)變革下組件設(shè)備（串焊設(shè)備）有望迎來量?jī)r(jià)齊升

（1）組件設(shè)備環(huán)節(jié)主要受上游技術(shù)變革及降本增效高效雙重因素影

響

在上游環(huán)節(jié)的技術(shù)變革影響下及降本增效目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，組件環(huán)節(jié)技術(shù)

進(jìn)步方向主要包括適應(yīng)電池片柵線調(diào)整的多主柵串焊工藝、提高光電

轉(zhuǎn)換效率的半片等工藝、提高單位面積電池密度方向的疊瓦、拼片等

工藝。2022年以來，行業(yè)對(duì)串焊機(jī)的需求基本統(tǒng)一為兼容大尺寸。

隨著光伏硅片持續(xù)朝著大尺寸、薄片化方向發(fā)展，串焊機(jī)正向著多主

柵高精度串焊機(jī)方向發(fā)展。目前奧斯維的大尺寸超高速串焊機(jī)能夠兼

容9-20主柵，最大可兼容230mm尺寸的電池片。光伏組件制備核

心設(shè)備為串焊機(jī)，價(jià)值量占組件設(shè)備價(jià)值量的三分之一左右，受益于

大尺寸組件的占比上升，串焊機(jī)更新周期由原來的3-5年縮短至一年

半。薄片化降本的邏輯在于降低單片硅

（2）