高端装备产业图谱丨智能制造水平趋升，航空装备营收增长加速

随着信息技术与先进制造技术高速发展，我国高端装备的发展深度和广度日益提升，以智能制造、卫星及应用、航空装备、海洋工程装备、轨道交通装备为代表的高端装备产业体系初步形成。

智能制造：设备自动化和数字化水平趋升

智能制造是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，在制造过程中能进行智能活动，将制造自动化的概念扩展到柔性化、智能化和高度集成化。智能制造包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，而且具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。智能制造产业包括高端机床、刀具、核心基础件、科学仪器、工控系统、激光设备、机器人等子行业。

与传统固定式生产相比，智能制造采用单元化制造的生产方式，通过分散控制实现自律生产，并通过无线通讯实现实时追踪位置信息，解决了传统固定式生产模式中流程化、人与机器通讯受限、无法监控位置信息等问题。因此，智能制造具备三大优势：1）高生产速率；2）高产品质量；3）高生产弹性。

根据中国电子技术标准化研究院2022年3月发布的《智能制造发展指数报告（2021）》，2021年设备数字化率达57.98%（2020年50%），自动化物流设备应用率达24.04%（2020年19%），关键工序质量在线检测在企业中的应用率达22.06%。设备自动化和数字化水平是提升企业生产制造效率的关键，更是实现产业转型升级，打造制造强国的必经之路，因此“十四五”期间，企业设备的数字化率有望显著提升。

① 高端机床

国资委党委近日召开扩大会议，要求指导推动中央企业加大在新一代信息技术、人工智能、集成电路、工业母机等战略性新兴产业布局力度，推动传统产业数字化、智能化、绿色化转型升级，引领带动我国产业体系加快向产业链、价值链高端迈进。

随着制造业景气度的复苏，机床行业（工业母机）有望脱离磨底期，迎来周期向上。此外，我国汽车、航空航天等领域的高端机床市场仍由德日等国企业占据，无论是在加工性能、加工精度还是产业链完整度上相较于国内厂商都具备明显优势。国内企业奋起直追，近年来，以民营机床企业为代表的国内企业已在中低端领域取得了一定进展，部分优秀民企已进入行业第二梯队，并不断缩小与国外厂商的各项差距，政策扶持下，自主可控有望加速推进。

② 刀具

据中国机床工具工业协会，2021年我国刀具消费量约为477亿元，过去10年复合增速约3.8%。刀具产品寿命较短，通常在几个小时到一天不等，是一种耗材。随着国内机床保有量逐步稳定，刀具消费量也逐步走向稳定，2015年以来刀具消费量占国内机床保有量的比重基本维持在2%左右。微观角度来看，企业刀具的消费量和产值正相关，刀具消费量一般占到企业成本的2%-4%。近年来国内刀具消费量展现出一定的周期性，这和制造业整体的景气度息息相关，当PMI位于50以上的景气周期时，刀具消费量往往能有一定的增速，反之下滑。

从材料的角度划分，刀具分为硬质合金、高速钢、陶瓷、立方氮化硼、金刚石等，不同材料适应于不同的加工场景，而硬质合金凭借较高的硬度、耐磨性和红硬性以及较高的韧性成为最主要的品类。根据华锐精密招股说明书，2018年我国机械加工行业使用硬质合金切削刀具占比达53%，略低于全球63%的占比。2020年国内硬质合金刀具市场约在260亿-270亿元规模，约占到全部刀具消费量的63%，和全球占比无明显差异。

③ 工控与机器人

工业自动化控制系统装置是自动化设备的核心零部件，主要分为控制类、驱动类、执行类与传感类四个层面，并通过系统集成最终形成系统类产品。系统类产品为集成部分或全部前述产品后形成的自动化整体解决方案，如工业机器人、电机模组、机床、数字化工厂等。

随着我国制造业加速转型升级，工业机器人及核心零部件市场前景广阔。据国家统计局数据，2015-2022年，国内工业机器人产量从3.30万台增长至44.31万台，CAGR高达45%，而销量上根据GGII（高工产业研究院）数据，2021年国内工业机器人销量达26.13万台，预计2022年销量达30.30万台。

值得注意的是，工业机器人、机床、叉车等中游资本开支品属于典型顺周期行业，2023年1-2月中国工业机器人、金属切削机床产量累计同比增速分别为-19.2%、-11.8%，与宏观数据相比表现相对较差，一方面是因为2022年同期基数较高，另一方面是下游传导至中游通用设备有一定滞后性所导致。

单以工业机器人为例，汽车、3C行业是工业机器人需求的两大基本盘，2023年1-2月汽车制造业固定资产投资同比增长23.8%，据高工机器人预测，2023年中国工业机器人市场增速将在20%-25%。在宏观层面持续向好的背景下，二季度工业机器人等通用设备需求有望获得提振。

卫星及应用：2023或为低轨卫星元年

根据不同的用途，应用卫星可以分为三类：①通信卫星，包含国际通信卫星、国内通信卫星、海事通信卫星、广播卫星、跟踪和数据中继卫星等；②观测卫星：用于对地球观测的各种对地遥感卫星，如气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星等；③导航卫星：用于定位、导航和大地测量基准定位，如导航卫星、无线电定位卫星和测地卫星等。包括卫星制造、火箭制造、卫星应用等子行业。

2020年4月，国家发改委首次将卫星互联网纳入“新基建”，属于通信网络基础设施的范畴。2021年4月，中国卫星网络集团有限公司（简称“星网公司”）成立，主要从事卫星互联网的论证设计、研究试验、工程设计、工程建设、工程服务、运行控制、运营管理等业务，目前已有试验卫星在轨进行技术验证。

整个卫星互联网产业，包含卫星制造、卫星发射、卫星运营和卫星应用等。卫星互联网使用的卫星，其轨道高度有大约在36000公里的高轨道，8000-20000公里的中圆轨道、350-1400公里的低轨道等。当前全球商业卫星互联网大部分是低轨道巨型星座系统。业界认为，2023年或为我国低轨卫星元年，“十四五”阶段有望完成0-1跨越，产业链各层级均有望实现显著放量。

航空装备：营收呈加速增长态势

航空装备主要包括：①航空技术装备及其维护修理所需器材；②航空地面勤务保障专用设备及工具；③航空科研实验专用仪器及器材。具体则指：飞机机体及其零备件、航空发动机及其零备件、航空仪表电气设备及其零备件、航空氧气设备及其零备件、航空无线电电子设备及其零备件、航空标准件及轴承。航空装备产业包括研发与材料、整机工装、维修及配套等子行业。

受益于我国军机持续放量，航空装备板块近年来营收呈加速增长态势。2022年板块共实现营收1969亿元，同比增长12%；实现归母净利108亿元，同比增长8%。2023年一季度板块共实现营收396亿元，同比增长14%；实现归母净利27亿元，同比增长18%。随着板块营收体量的增大，利润率也趋于稳定。2022年，板块整体毛利率为15.1%，同比下降0.5个百分点；净利率为5.5%，同比下降0.2个百分点。2023年一季度板块整体毛利率为17.5%，同比提升0.8个百分点；净利率为6.8%，同比提升0.2个百分点。

海洋工程装备：行业景气度将持续上行

海洋工程装备是为海洋开发提供装备的战略性产业，包括海工装备基础、海工装备制造、工程总包等子行业。随着全球海洋开发步伐的加快，海洋工程装备制造业迎来广阔发展机遇。但越来越多的国家认识到这一产业的重要性并开始发力，海洋工程装备产业的竞争也日趋激烈。

油气相关的海工装备是海工产业链最具规模，也是最核心的环节之一。海上油气项目投资额高、周期长，一般分为勘探、开发、生产三个主要环节，前后贯穿数十年。

2016年以来全球油价逐步复苏，与此同时，得益于海上开采技术的发展，深水油气项目盈亏平衡价格持续下行，这使得整个海工产业链实质处在持续复苏的状态，景气度持续上行。但海上项目大投资、长周期的特点，使得复苏过程呈现出温和升温、冷热不均、逐次复苏的态势。偏中后端、居于生产环节的油气生产平台、水下生产系统率先复苏；而居于前端的勘探船等环节景气度始终处在偏冷区间。

这一态势正趋于改善。一方面，产业链景气度复苏持续向前端传导；另一方面，供给端底部大幅出清，如2021年1月，全球最大的海上钻井平台建造商吉宝企业（KeppelCorp）宣布，彻底退出海上钻井平台建造业务。据Clarksons最新数据，1月整体钻井设备日费率同比增长39.1%，已回到2015年日费水平。整体利用率看，自升式/钻井船/半潜式钻井平台（>5000m）已达85.8%/91%/82%。随着海上钻井设备利用率的整体持续提升，行业景气度将持续上行，设备新订单箭在弦上。

轨道交通装备：产业链各环节均具全球优势

轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。常见的轨道交通有传统铁路（国家铁路、城际铁路和市域铁路）、地铁、轻轨和有轨电车，新型轨道交通有磁悬浮轨道系统、单轨系统（跨座式轨道系统和悬挂式轨道系统）和旅客自动捷运系统等。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通的总称。” 包括铁路、整车及车载设备等子行业。

我国轨交基建发展水平全球领先。2022年我国铁路运营里程达到15.5万千米，较2001年增加121%，电气化率达到73%，复线率60%。我国广覆盖、高稳定的高速铁路网络体现出我国全球领先的铁路基建发展水平，产业链各环节发展均已具备全球优势。

一带一路带来轨交装备产业发展新机遇。一带一路沿线国家轨交建设水平相对落后，从铁路密度看，中亚、中东、东南亚多数国家仅相当我国2012年以前水平；从电气化率看，包括土耳其、捷克等国在内的东欧、中东、亚洲国家仅相当于我国2009年水平。2022年，我国承包一带一路沿线国家工程项目新签合同额达到8718.4亿元，而根据沿线60国现有普铁和高铁密度对标我国测算，机构认为沿线国家具备6.2万亿元普铁建设潜力和16.5万亿元的高铁建设潜力。根据主要环节价值量进行拆分，潜在可建设铁路网（普铁、高铁合计）下对应机车车辆、通信与信号系统两项设备环节的潜在建设空间为3.40万亿、1.36万亿元。

高端装备与智能制造领域一等奖项目，突破关键技术赋能钢铁行业

记者 王颖颖

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“站上领奖台的那一刻，我觉得这些年的努力得到了证明”。11月12日，第六届中国（济南）新动能创新创业大赛颁奖仪式举办。“新型金属冶炼传感器系统的研制和应用”项目凭借自主研发的技术优势，获得高端装备与智能制造领域一等奖。获奖选手陶绍平表示，感谢大赛给创新创业团队提供优质的平台，并期待未来在济南的发展。

陶绍平是中国科学院材料工程博士、北京浩德天工新材料科技有限公司总经理。他介绍，国内钢铁企业在金属冶炼流程中应用的冶炼检测产品大部分来自国外进口品牌，工业数据安全隐患大、自主化替代进程缓慢、售后服务不及时，不利于我国钢铁行业由大转强。而通过他们自主研发的新型金属冶炼传感器系列产品及配套系统，能够快速解决国内此项技术长期被“卡脖子”的困境，助力我国钢铁企业冶炼环节重要检测产品实现自主化替代。“我们的产品和技术能够实时精准地检测到高温液态金属里边相关的参数指标，提升冶炼的效率，为操作人员提供数据支撑，也是实现自动化炼钢非常关键的技术。”

选择济南，陶绍平给出了政策、文化、交通以及客户群体等方面的原因。他认为，济南的文化氛围非常友好，有好的招商政策。同时考虑到山东的地缘优势：不仅有广阔的海岸线，还有便利的内陆交通环境。“我们这个行业最重要的客户群体就是钢铁企业，而山东境内的钢铁企业特别多。所以无论是从政策、文化、交通还是客户群体角度来讲，对我们的项目落地都有非常好的基础。”

参赛过程对于陶绍平来说也是一次很有意义的体验。他表示很感谢济南能够给创新创业项目提供好的平台，而且参赛的亮点项目特别多，也给了他们技术交流的机会。对于获奖，陶绍平很欣慰。“我们团队这些年一路走来经历了很多挫折，但是最终能够用自主研发的技术把核心的问题攻破，站上领奖台的那一刻，我觉得这些年的努力得到了证明。”

接下来，陶绍平计划先将公司落地，初期实现周边供货。后续随着市场销量的提升，结合市场需求以销定产、以产定研，不断提升产品竞争力，最终目标是实现产品在全国范围内的国外品牌替换。“我有一个坚定的信仰——攻克‘卡脖子’技术，我觉得这是每一个技术人员都应该追寻的一个目标和梦想。”

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