【中泰证券】连铸技术领先，机器人减速器隐形冠军.pdf

公司研究

2023-12-12

23页

3MB

中泰证券

1 公司概况

1.1 简介：连铸技术领先，机器人减速器隐形冠军

公司于 2012 年成立，主要专注于精密机加工件及连续铸铁件的研发、生产和销售，是少数掌握了连续铸铁核心技术并能够为装备核心部件制造提供一站式服务的高新技术企业。

2012-2015 年，奠定连续铸造技术基础。公司主要以销售连续铸铁件为主，期间持续改进连续铸造技术、完善生产工艺，并成功完成了最大直径 600mm 连续球墨铸铁件生产技术攻关，为进一步向下阶段发展打下了坚实基础。

2015-2018 年，产业链延伸升级，打造一站式服务能力。公司从单一的连续铸铁产品研制、生产和销售延伸到装备零部件的研制和生产，满足客户一站式核心部件采购需求。目前主要产品包括空压机转子等空压机核心部件、液压阀块等液压装备核心部件，可广泛应用于空压和真空设备、注塑设备、传动装备等领域。

2018 年至今，切入半导体、机器人领域，协同驱动业绩增长。公司已经形成“优质的连续铸铁材料”和“一站式服务能力”两项核心竞争优势，并且两项优势相互协同，形成“双轮驱动”模式。同时，公司在RV 减速器系列部件领域已实现技术突破并小批量供货。

1.2 业绩：营收表现稳定，盈利增长空间广阔

公司营收稳步增长，近年来业绩表现亮眼。2018 年以来，公司受益于机械装备等行业保持高景气度、下游需求强劲，营收体量稳步扩大。2023 年前三季度，公司实现营收 6.30 亿元，同比下降4.72%；实现归属于上市公司股东的净利润 0.81 亿元，同比增长6.76%，净利润稳中有升。

2023 年前三季度公司盈利改善，毛利率、净利率提升。公司毛利率在2018-2022 年呈逐年下滑趋势，2022 年毛利率下降主要系国内工程机械市场需求有所下降叠加原材料价格波动所致。2023 年起，公司毛利率有所修复，毛利率、净利率在 2023 年前三季度分别回升至25.15%、12.91%。

成本控制能力提高，销售、财务费用率总体呈下降趋势。2019年起，公司销售费用率总体呈下降趋势，其从2019 年的8.93%降低至2023年前三季度的 2.62%。公司财务费用率由2019 年2.88%下降至2023年前三季度-0.01%。

重视研发，持续优化连续铸铁技术。公司坚持自主研发，为保持产品的市场竞争力，公司工艺技术持续增加研发投入，不断升级优化精密机加工件和连续铸铁件的工艺，2022 年，公司研发人员占比增至13.86%。2023 年前三季度，公司研发支出达 0.21 亿元，研发费用率为3.30%。

1.3 股权结构：公司股权集中，结构保持稳定

魏志勇、杨雨轩夫妇为公司实际控制人。2023 年7 月10 日，公司成功登陆深交所创业板，此次 IPO 公司公开发行2197.25 万股，发行价格为36.9 元/股，募集资金 8.1 亿元。公司实际控制人是魏志勇、杨雨轩夫妇，发行后，魏志勇直接持有公司 0.57%的股份，二人通过河北杰工间接控制公司 56.32%的股份，合计控制公司56.89%的股份。公司股权较为集中，结构保持稳定。

IPO 释放产能，增强核心竞争优势。此次IPO 募集资金主要用于“流体装备零部件制造项目”、“流体装备核心部件扩产项目”、“技术研发中心建设项目”、补充流动资金和偿还有息负债，从而扩大公司机械装备机加工件的产能，满足下游应用市场对产品的需求，提升公司智能化制造水平，提高精密机械设备零部件制造水平，有利于公司丰富公司产品类型，提高抗风险能力及盈利能力，增强综合竞争实力，巩固公司在行业内的领先地位。

2 行业层面：球墨铸铁优势显著，以铁代钢前景蓝海

2.1 球墨铸铁优势显著

2.1.1 材料优势：球墨铸铁成本低、轻量化

1）根据铸造金属材料的不同，铸造可分为黑色金属铸造与有色金属铸造，黑色金属中的球墨铸铁因其性能优势近年来应用领域不断拓展。2）球墨铸铁强度、塑性优于灰铸铁件。虽然铸铁件均具备较好的工艺性能，但灰铸铁件的石墨成片状、块状结构，强度低、塑性差，通常只能用于生产性能要求低的产品。而球墨铸铁中的石墨经球化处理，强度、塑性发生质变，且由于球状石墨的存在其重量减少、形状自由度高，很好满足现代机械装备在极端工况下对铸铁零部件品质的要求，具备广泛工业应用的基础。3）球墨铸铁在轻量化、成本方面优于锻钢件。相对于锻钢件，球墨铸铁件重量轻、加工能耗低、铁切削性能好、节省刀具、加工效率高、耐磨与表面光洁度好，综合以上使用球铁的综合成本则明显低于锻钢件。随着球铁逐步向重载、低温、耐疲劳、抗磨和耐蚀等极端工况条件渗透，其应用领域将不断广阔。

2.1.2 应用领域：球墨铸铁应用领域广泛，产品形态有待拓展

球墨铸铁目前已应用于空压、液压、传动等领域。连铸球墨铸铁材质致密性好，无缩孔、杂质、夹渣、石墨漂浮等缺陷，热膨胀系数小，耐磨性能好，具有自润滑性能，缺口敏感性低，能保证压缩机在较小的啮合间隙下安全运行，能效等级得到较大提升，因此被应用于空压、液压、传动领域。

空压市场：连铸球铁常被用来制作压缩机里的螺杆转子等。空压机主要应用于机械制造、化工和石化、矿山和冶金、制冷与气体分离、纺织、食品与制药、交通运输等领域。2016-2021 年，中国空气压缩机行业市场规模逐年上升，CAGR 为 4.25%。

液压市场：连铸球铁常随液压行业下游的注塑机、起重机、挖掘机用作液压阀块、导向套等。

1）注塑机方面，随汽车轻量化进程加快、塑料应用领域扩大及海外需求增加，中国注塑机行业国产替代进程加快，优质企业强者恒强趋势明显。2016-2018 年，我国注塑机行业市场规模总体稳步增长，CAGR为3.5%，其持续稳步发展拉动液压泵等液压元件产品的需求量。

2）起重机方面，大多采用高品质液压元件及先进液压系统。2016-2020年，起重机销量增长超过 6 倍，极大拉动了其对液压泵、液压马达等液压元件产品的需求。

3）挖掘机方面，目前被广泛采用的全液压式挖掘机的全部动作都由液压元件完成，2016-2020 年销量 CAGR 高达45.35%。作为工程机械行业的重要组成部分，挖掘机市场容量较大，同样拉动液压泵、液压马达等液压元件产品的需求。

传动市场：球墨铸铁常被用在冶金、煤矿、农机、化工等行业的风冷棍、联轴器、皮带轮、传动轴、齿轮等传动部件上。

连铸球墨铸铁产品形态有待拓展，大规模推广仍需时间：

1）连铸球墨铸铁截面较为规则，受限于目前切割工艺，异形件加工能力有待提高。

①连铸球墨铸铁截面通常为圆形、方形等规则形状，加工件通常在球墨铸铁型材的基础上，通过铣床铣削、钻削和镗孔加工而最终成型。球墨铸铁产品液压阀块由矩形型材通过铣床加工而成，真空泵转子则由圆形型材铣削、切割螺纹加工而成；现阶段，球墨铸铁本身规则的截面形状使加工件形状较为简单。

②与之相比，砂铸件可通过建模等技术制作异形件模具，其采取顶注式等不同浇注方式，可生产各类异形件，如泵体或双曲率异形件等较不规则的铸件。

③截至目前，球墨铸铁加工件产品形态种类较少，未来有望通过持续研发、改良结晶器等生产部件、使用建模工具等，从而使得球墨铸铁可生产异形程度较高的零部件。

2）设备企业材料改型“牵一发而动全身”，球墨铸铁大规模推广仍需时间。现代生产企业人、机、料、法、环等要素紧密相关，设备、物料、工艺变更等都会对生产过程、产品造成影响。因此，对于各类设备制造企业，原材料若由锻钢、合金等变更为球墨铸铁，后续需对新材料的强度、硬度、稳定性与原有设备内部环境的适配性进行测试，且需对设备整体性能参数进行逐一验证，确保新材料不会因与其他部件产生异常摩擦、或腐蚀等化学反应而影响设备正常工作。球墨铸铁材料被验证、批量生产及大规模推广仍需时间。

2.1.3 市场空间：连铸球墨铸铁目前市场较小，但规模持续增长

1）铸铁、球墨铸铁市场不断扩大。2018-2021 年，我国铸铁产量逐步增长，2021 年产量达到 3521 万吨，占铸件总量的比例达72.34%。2014-2021 年，铸铁中的球墨铸铁产量由1240 万吨逐步增加至1595万吨，年复合增长率为 3.66%；其占全国整体铸件的比例也由26.84%增长至 29.51%，呈逐年上涨趋势。

2）连铸技术助力球墨铸铁生产效率，连铸球墨铸铁市场有望扩大。连铸技术通过不断向结晶器中浇入金属且通过牵引机拉拔成任意长度型材的方式铸件。头部企业如恒工精密，其拥有多流生产线，不仅可实现大批量棒材同时生产，还可通过调节拉拔速度，加快产线生产速度。相对于普通砂型铸造技术，球墨铸铁在连续铸造技术下的生产效率大幅提升，未来连铸球墨铸铁市场有望持续扩大。

2.1.4 竞争格局：恒工精密产能国内第一、全球领先

国内：恒工精密产能国内第一。国内主营连铸球铁的企业主要有恒工精密、江苏华龙、河南国泰、武安起昌等。江苏华龙、河南国泰、武安起昌年产分别为 3 万吨、2 万吨、2.5 万吨，而恒工精密年产达13.5万吨。

海外：球墨铸铁应用场景丰富，国内连铸企业持续拓展领域可期。1）目前海外生产连铸球墨铸铁的公司主要分布在美国及欧洲，体量较大的如 UCB Unibar、ACO Eurobar、Tasso-Bar 等，其整体产量不超过百万吨。 2）国外同类企业的球墨铸铁下游应用领域较丰富，例如UCBUnibar，其在连续铸铁领域已深耕多年，行业经验丰富，下游除在传统的机械、机床领域有所涉猎外，还拓展至玻璃制造、石油、天然气等领域。此外，Dura-Bar 已为 3000 个下游企业提供连铸球墨铸铁产品。3）对标国外球墨铸铁下游产业，国内企业未来拓展空间较大。国外球墨铸铁在天然气储运、海洋腐蚀防护领域均有涉猎。在天然气储运领域，天然气在储运过程中须使用超低温压缩、储运以及流体等一系列高端装备，因此对于装备的强度、韧性、硬度等力学性能及耐摩擦磨损和腐蚀性能方面都要求较高，综合性能优异的球墨铸铁为这类应用提供了新的选择。在海洋腐蚀防护领域，由于海洋复杂环境中对装备耐腐蚀等性能的要求，球墨铸铁也作为新选择被采用。相比于国外，当前国内连铸球墨铸铁的应用领域仍较局限。海外企业丰富的下游领域为国内企业提供了范本。

2.2 机器人打开球墨铸铁成长空间

球墨铸铁成本低、轻量化，契合机器人对新材料的核心诉求。

1）与锻钢相比，球墨铸铁性能优异、优势显著，具体体现如下：

①球铁切削性能比钢好，有利于小模数齿轮的精密加工； ②球铁具有自润滑功能，减磨性优良，延长使用寿命； ③球铁导热系数是钢的一倍，有利于降低温升； ④球铁可以吸收震动，降低噪音； ⑤球铁密度比钢小 8%，减少了减速器的重量。2）随人形机器人、工业机器人产业化进程的加快，机器人零部件供应厂商对轻量化、低成本材料的诉求不断增强。 ①工信部 2023 年 11 月 2 日印发《人形机器人创新发展指导意见》，其中对人形机器人整机明确提出开发低成本交互型产品的要求，加速人形机器人低成本部署应用；明确提出“机器体”需突破轻量化骨骼、高强度本体结构的要求。 ②未来机器人核心零部件厂商会更多向低成本、轻量化研发方向突破，满足机器人核心诉求的生产材料将成为机器人零部件供应商的首选。3）球墨铸铁的低成本、轻量化、低温升等优势，契合机器人核心部件对基础材料的要求，其现已成为各减速器厂商重点关注的新材料，市场空间广阔。

行星、RV、谐波应用于机器人，头部减速器企业力争市场份额。1）人形机器人正处于产业化初期。2023 年，北京、上海等地区密集出台人形机器人相关政策，工信部积极鼓励人形机器人产业发展。人形机器人进入产业前期培育期，其未来有望覆盖几乎所有涉及人类作业的下游场景。作为机器人中连接动力源和执行机构的中间机构，减速器是重要的零部件。回程间隙小、精度高、使用寿命长、更可靠稳定的减速器研发生产成为内资减速器主机厂主要进军方向。2）国内头部减速器企业把握机遇，加速抢占市场份额。

①国内部分减速器厂商已实现量产，并逐步将产品推向市场：行星减速器领域，科峰智能、精锐科技为国内市占率靠前的大陆本土品牌；RV减速器领域，双环传动、珠海飞马、中大力德为排名靠前的国内厂商；谐波减速器领域，绿的谐波、同川精密为排名前列的国内企业。

②各减速器厂商积极寻求综合性能更优异的核心材料，以此掌握竞争主动权，抢占市场份额。乘机器人发展之东风，各头部减速器厂商积极寻求成本更低、性能更优异的核心材料获取成本优势，同时强化自身技术优势，助力企业抢占市场份额。球墨铸铁由于其低成本、轻量化、低温升优势成为各减速器企业重点关注的新材料，未来有望替代减速器核心零部件的原材料，市场空间广阔。目前恒工精密供货球墨铸铁已用于RV 减速器的行星架座、行星架盖、摆线轮、针齿壳、偏心轴等部件，国外已有减速器厂商采用球墨铸铁作为谐波减速器中钢轮的原材料。

3 公司层面：“双轮驱动”增厚收益，乘机器人东风开拓新领域

3.1 连铸业务根基稳固，机加工业务筑牢壁垒，双轮驱动业绩增长

3.1.1 连铸技术业内领先，连铸产量国内第一

公司掌握核心技术，自主研发连铸产线居行业龙头地位。1）公司自主研发连铸产线生产效率高、良品率高。公司多年通过不断改进生产方法、研究下游客户需求，对行业通用的连续铸造技术进行改良和发展，通过控制投料、拉拔速度及冷却速度，实现对铸铁的石墨球化率进行有效控制，达到较为理想的石墨球化率及均匀度，成功实现大体积球墨铸铁件的近乎无缺陷铸造，提高最终产品的质量和良品率。2）公司连铸产量增速明显，市占率 59.42%。2020 年-2021 年，国内铸造行业产量增速为 4.04%，公司连续铸造产量增速为 38.26%。根据中国铸造协会的数据，2021 年国内连续铸铁件产量约为 22.5 万吨，公司连续铸铁件产量为13.37 万吨，市场占有率为 59.42%，公司连铸工艺的技术稀缺性使其占据行业龙头地位。

3.1.2 机加工业务附加值高、毛利率高

机加工业务营收、毛利表现俱佳。 1）公司 2015 年开始拓展机加工业务。2015 年，恒工精密升级转型，从单一的连续铸铁件产品延伸到精密机加工件产品，主要生产螺杆转子、液压阀块等空压、液压核心部件；2018 年至今，公司生产流体装备核心部件，提升公司精密机加工件的生产能力。2）机加工业务收益显著。公司机加工业务近年来收入占比已超过连铸材料，其营业收入占比由 2018 年的 50.58%升至2022 年的57%，毛利率常年维持在 25%以上。相比于精密机加工业务，公司连续铸铁件业务在2018-2022 年期间，营收占比由 48.94%下滑至39.57%，毛利率低于精密机加工业务。 3）机加工作为高附加值业务已逐步成为公司增厚收益的重要方式。①公司机加工件是在球墨铸铁基础上的精加工、再生产，相比于连铸件，其具备更高附加值。

②我国设备零部件“中低端过剩，高端不足”的结构性失衡问题亟需改变，国产替代空间广阔。我国液压、空压、机械传动行业高端零部件长期依赖进口，存在较大贸易逆差。近年来，随着设备行业技术、工艺水平的不断提高，液压阀块、螺杆转子、机械传动齿轮等核心零部件的国产需求愈发强烈。随着国产替代需求的持续爆发，高附加值、高毛利率的机加工件业务有助于公司摆脱中低端产品低价竞争困局，从而获取更广阔的增量市场和成长空间。

3.1.3 “优质的连续铸铁材料”、“一站式服务能力”双轮驱动业绩增长

1）公司已具备完整的业务链竞争优势。近些年来恒工精密打造的“一站式服务平台”的创新业务模式，打通了装备制造产业链上从“原材料”直至“精密零部件”的各个连续制造环节，并拥有多个环节的技术积累，能够满足客户“一站式采购”需求，解决了装备制造客户的核心痛点，因此公司竞争优势明显，客户粘性更强，行业地位更加稳固。2）公司协同模式驱动业绩增长。公司已经形成“优质的连续铸铁材料”和“一站式服务能力”两项核心竞争优势，并且两项优势相互协同，形成“双轮驱动”模式。在材料端，通过优质的连续铸铁的正向推动，有效降低了加工端的综合成本；在加工端，逆向带动连续铸铁进入更多应用领域，解决更多行业痛点，实现产品高性能与客户高粘度，协同推动公司业绩稳步增长。

3.2 锐意开拓机器人领域，以铁代钢空间广阔

3.2.1 公司进军机器人领域，已有小批量供货RV 减速器

公司实现 RV 减速器系列部件技术突破并小批量供货。目前公司技术团队已在 RV 减速器核心部件:行星架座、行星架盖、摆线轮、针齿壳、偏心轴等方面实现技术突破，采用球墨铸铁材料，并开始小批量供货。

人形机器人和工业机器人对谐波和 RV 减速器需求增多，球墨铸铁在机器人领域的规模空间持续扩大。谐波减速器由于其体积小多被用于机器人小臂、腕部或手部等轻负载领域，RV 减速器由于负载能力强多被用于腰部、腿部等重负载位置。随人形机器人、工业机器人产业化进程的加快，球墨铸铁有望成为机器人减速器零部件的核心材料，市场空间广阔。

3.2.2 机器人领域空间测算

当前全球机器人市场迅速扩大，带动精密减速器需求高增，则对应球墨铸铁在 RV 减速器与谐波减速器的市场规模超亿元。我们假设：

1）长期来看，人形机器人有望借鉴电动车技术与产业链，市场空间广阔。基于高工产业研究院（GGII）预测2026 年全球人形机器人市场规模保守估计为 20 亿美元，马斯克预测人形机器人目标售价将低于2万美元，我们预计 2026 年人形机器人产量约为10 万台。参考新能源汽车产业化初期的发展历程，结合中移智库对人形机器人2030年全球产量将超过 100 万台的预测，我们预计未来几年人形机器人产业将呈现高速发展态势，因此我们假设 2024-2030 年全球人形机器人的产量增速分别为 200%、150%、120%、100%、85%、70%、60%。据国际机器人联合会（IFR），2023 年全球工业机器人市场预计将超过59 万台，随着工业机器人市场稳步发展，预计到 2030 年全球产量超156 万台。

2）人形机器人旋转关节主要使用精密减速器，假设每台使用4个RV减速器、12 个谐波减速器；工业机器人根据承载能力和使用位置的不同，每台一般需要使用 3-4 台 RV 减速器以及2-3 台谐波减速器；

3）单价上，当前 RV 减速器和谐波减速器单价预计为5000/1000元，随着量产降本后，预计当全球人形机器人产量达100 万台/年时，二者单价降至 2900/650 元；

4）球墨铸铁价值量占比：当前在 RV 减速器和谐波减速器中占比约20%/14%，随着人工成本占比不断下降，预计到2030 年球墨铸铁的部件价值占比上升至 30%/20%。

根据我们测算，预计 2030 年球墨铸铁在全球机器人市场总规模达109.35 亿元，其中球墨铸铁在人形机器人市场规模有望达50.72亿元，在工业机器人市场规模有望达 58.62 亿元。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）