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激光切割運控龍頭柏楚電子研究報告

來源:申萬宏源研究2022-02-16 我要評論(0 )   

(報告出品方/作者:申萬宏源研究,王珂,李蕾,劉建偉)1. 激光切割運控龍頭,募投進(jìn)入新市場1.1 核心研發(fā)團(tuán)隊穩(wěn)定,下游賽道選擇能力卓越公司是國內(nèi)激光切割運控龍頭...

(報告出品方/作者:申萬宏源研究,王珂,李蕾,劉建偉) 

1. 激光切割運控龍頭,募投進(jìn)入新市場

1.1 核心研發(fā)團(tuán)隊穩(wěn)定,下游賽道選擇能力卓越

公司是國內(nèi)激光切割運控龍頭,擬募投進(jìn)入智能激光切割頭及智能焊接市場。柏楚有限成立于 2007 年 9 月,由唐曄、代田田、盧琳、萬章和謝淼等出資設(shè)立,設(shè)立之初主要 從事三維點膠控制系統(tǒng)以及全自動滴塑控制系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售;公司賽道選擇能力 卓越,2012 年公司逐步進(jìn)入激光行業(yè);2015 年柏楚電子不再從事點膠及滴塑業(yè)務(wù),專注 激光切割運動控制系統(tǒng)業(yè)務(wù);2019 年 8 月公司在科創(chuàng)板上市。目前,公司主要從事激光切割運動控制系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,在國內(nèi)占據(jù)行業(yè)龍頭地位。公司 2021 年 3 月發(fā)布 非公開發(fā)行預(yù)案,擬發(fā)揮自身在激光切割控制系統(tǒng)領(lǐng)域的優(yōu)勢,橫向上重點布局智能焊接 領(lǐng)域;縱向上開展智能切割頭擴(kuò)產(chǎn)項目,從而進(jìn)一步提高公司的整體競爭力、拓寬公司需 求空間。

公司實際控制人為創(chuàng)始人團(tuán)隊,下屬子公司業(yè)務(wù)分工明確。公司股權(quán)結(jié)構(gòu)和核心管理 團(tuán)隊穩(wěn)定,5 位聯(lián)合創(chuàng)始人唐曄、代田田、盧琳、萬章和謝淼均為上海交大畢業(yè)生,總計持 有公司 73.21%的股份。公司直接控股 3家公司——柏甯企業(yè)管理、柏楚數(shù)控科技、控軟 網(wǎng)絡(luò)科技;間接控股 3 家公司——波刺企業(yè)管理中心、波刺自動化、法爾特管理咨詢;參 股 1 家公司——常州戴芮珂機(jī)電。下屬公司業(yè)務(wù)分工明確,其中,柏楚數(shù)控科技負(fù)責(zé)激光 自動化產(chǎn)品及其衍生系統(tǒng)的集成及銷售;控軟網(wǎng)絡(luò)科技負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理 MES 系統(tǒng)及云服務(wù)軟件產(chǎn)品的開發(fā)和銷售;常州戴芮珂機(jī)電負(fù)責(zé)精密工裝夾具、機(jī)電設(shè)備配件的設(shè)計、制造和 銷售;波刺自動化負(fù)責(zé)智能傳感器設(shè)備及其配件的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,同時也是公司智能 切割頭擴(kuò)產(chǎn)項目的開展主體之一,負(fù)責(zé)智能切割頭的機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造。

公司管理架構(gòu)成熟,核心研發(fā)團(tuán)隊穩(wěn)定,研發(fā)隊伍逐年壯大。公司核心技術(shù)團(tuán)隊從事 工業(yè)自動化產(chǎn)品研制十余年,積累了豐富的技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品經(jīng)驗,對行業(yè)技術(shù)發(fā)展擁有深 刻見解。公司 5 位創(chuàng)始人均來自上海交通大學(xué)自動化相關(guān)學(xué)科,在公司管理及技術(shù)研發(fā)方面均具有明確的分工:在管理方面,唐曄任公司董事長和總經(jīng)理,代田田任副總經(jīng)理,萬 章任監(jiān)事會主席;在研發(fā)方面,代田田、萬章、謝淼和盧琳每人分別深入負(fù)責(zé)兩個研發(fā)方 向,分工明確且相互配合,核心研發(fā)團(tuán)隊較為穩(wěn)定。在創(chuàng)始人及核心技術(shù)團(tuán)隊的帶領(lǐng)下, 目前公司已組建了一支穩(wěn)定、專業(yè)、高素質(zhì)的研發(fā)團(tuán)隊。公司研發(fā)團(tuán)隊逐年壯大,截至 2021H1,公司研發(fā)人員數(shù)量達(dá) 152人,占公司職工總?cè)藬?shù)的 44.19%。

1.2 切割運控為核心業(yè)務(wù),切割頭及焊接業(yè)務(wù)將帶來新貢獻(xiàn)

當(dāng)前公司核心業(yè)務(wù)為激光切割運動控制系統(tǒng)。公司以激光切割運控系統(tǒng)業(yè)務(wù)為核心, 發(fā)展了包括隨動控制系統(tǒng)、板卡控制系統(tǒng)、總線控制系統(tǒng)在內(nèi)的三大主要產(chǎn)品,其中,隨 動系統(tǒng)和部分板卡系統(tǒng)主要應(yīng)用于中低功率激光切割機(jī);總線系統(tǒng)和少部分板卡系統(tǒng)應(yīng)用于高功率激光切割機(jī)。此外,公司其他產(chǎn)品還包括高精度視覺定位系統(tǒng)、I/O 擴(kuò)展模塊、軸 擴(kuò)展模塊、管材套料軟件、平面套料軟件等。公司激光切割運控系統(tǒng)營收占據(jù)收入大頭, 2021H1,公司的隨動系統(tǒng)、板卡系統(tǒng)、總線系統(tǒng)收入占比之和為 83%;其他業(yè)務(wù)占比為 17%。

公司擬通過募投項目,從當(dāng)前的激光切割運控系統(tǒng)主業(yè),縱向延伸智能激光切割頭業(yè) 務(wù)、橫向拓展智能焊接機(jī)器人業(yè)務(wù)。目前公司各業(yè)務(wù)的開展情況如下:1)激光切割運動控制系統(tǒng):目前公司中低功率的隨動及板卡系統(tǒng)市占率為 60%以上;高功率總線產(chǎn)品市場占 有率為 20%左右,并在逐年提升中。2)智能切割頭:公司擬募集 3.78億元投入到智能切 割頭業(yè)務(wù),目前公司已完成切割頭業(yè)務(wù),并實現(xiàn)部分批量,后續(xù)將實現(xiàn) 3KW 以上全功率段 覆蓋。3)智能焊接機(jī)器人及控制系統(tǒng):公司擬募集 3 億元投入到智能焊接機(jī)器人及控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目中,目前該項目處于正常推進(jìn)狀態(tài),公司已完成立項調(diào)研及相關(guān)方案設(shè)計工作。4)其他相關(guān)產(chǎn)品:主要包括高精度視覺定位系統(tǒng)、I/O 擴(kuò)展模塊、軸擴(kuò)展模塊、管材 套料軟件、平面套料軟件等業(yè)務(wù)。

1.3 公司盈利能力較強(qiáng),綜合毛利率保持在 80%以上

公司業(yè)績持續(xù)快速增長。1)分年度來看:在營收端,公司 2017-2020 年營收年均復(fù) 合增速達(dá) 39%,2021 年前三個季度營收已超過 2020 年全年營收;在利潤端,公司 2017-2020 年歸母凈利潤年均復(fù)合增速達(dá) 41%,根據(jù)公司 2021 年業(yè)績預(yù)告,2021 年歸 母凈利潤同比增速為 51%左右。2)分季度來看:從 2020 年 Q2 到 2021 年 Q3 連續(xù)六個 季度,公司營收同比增速均保持在 40%以上,扣非歸母凈利潤同比增速均保持在 30%以上。 公司業(yè)績保持高增長的主要原因在于:國內(nèi)制造業(yè)對自動化和智能化的激光切割機(jī)需求增 加,公司的切割運控產(chǎn)品性價比強(qiáng)、市占率高。

公司綜合毛利率保持在 80%以上,期間費用率控制良好。公司 2017~2021Q1-3 的毛 利率水平穩(wěn)定維持在 80%以上,凈利率水平幾乎保持在 60%以上,毛利率和凈利率保持在 較高水平的主要原因是:激光切割控制系統(tǒng)在激光切割設(shè)備中的價值量占比較低,但功能 較為核心,且公司作為激光切割控制系統(tǒng)的龍頭,產(chǎn)品性價比較高,具備較好的議價能力。 另外,公司在 2017-2021 年 Q1-3 保持了良好的控費能力,在收入規(guī)模提升的趨勢下,公 司的期間費用率整體呈現(xiàn)下降趨勢。(報告來源:未來智庫)

2. 激光切割運控:預(yù)計 2025 年市場空間約為 32 億元,公司擁有超強(qiáng)技術(shù)護(hù)城河

2.1 切割運控:激光切割設(shè)備大腦,價值量占比少但功能核心

激光切割技術(shù)降本提效優(yōu)勢明顯,對傳統(tǒng)切割方式不斷形成替代。激光切割技術(shù)是利用 激光束高功率密度的性質(zhì),將激光匯聚到很小的光點上,使材料快速加熱,達(dá)到沸點后汽化 形成空洞,再通過移動激光光束在材料表面造成切縫,完成對加工物體切割的一種新型切割 技術(shù)。在傳統(tǒng)的切割技術(shù)中,等離子切割局限于導(dǎo)電金屬,切割精度和切邊質(zhì)量不高;水射 流切割的切割速度過慢,不適合大規(guī)模化生產(chǎn)。而激光切割技術(shù)可應(yīng)用于金屬和非金屬材料 的加工,具有不接觸物體、切割速度快、切割質(zhì)量高的特點,可提升加工效率,降低加工成 本,因此在鈑金加工、3C 等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,能夠?qū)鹘y(tǒng)切割方式不斷進(jìn)行替代。

激光切割運控系統(tǒng)為激光切割設(shè)備的“大腦”,可助力設(shè)備實現(xiàn)自動化和智能化。運 控系統(tǒng)是自動化機(jī)械的核心,是不同品牌設(shè)備形成差異化的重要環(huán)節(jié),一般由運動控制器、 伺服系統(tǒng)、負(fù)載等硬件和控制算法等軟件組成。運控系統(tǒng)的完整工作流程是:1)運動控制 器下達(dá)指令后,伺服驅(qū)動器將其轉(zhuǎn)化為電流,驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動工作機(jī)械運行;2)電機(jī) 上的編碼器經(jīng)過信號處理,將電機(jī)的信息實時反饋給運動控制器;3)運動控制器進(jìn)行實時 調(diào)整,保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。因此,依托編碼器進(jìn)行實時反饋的功能,運控系統(tǒng)可以 準(zhǔn)確調(diào)節(jié)終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置、速度、轉(zhuǎn)矩等輸出參數(shù),完成預(yù)期的動作,幫助激光切割 設(shè)備實現(xiàn)自動化和智能化。

運控系統(tǒng)“小而精”,競爭格局較優(yōu)、產(chǎn)品毛利率水平較高。在一套激光切割設(shè)備中, 激光器成本占比最高,約為 40%;而運控系統(tǒng)成本占比較低,約為 5%。運控系統(tǒng)由于功 能和地位較為核心,且在激光切割設(shè)備中的價值量占比相對較少,所以議價能力強(qiáng),且由 于市場空間較小、進(jìn)入壁壘高,行業(yè)參與者較少,故激光切割運控系統(tǒng)產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)鏈中毛 利率水平最高。以激光運控龍頭柏楚電子為例,其中低功率運控系統(tǒng)的毛利率水平達(dá)到 80% 以上。

2.2 需求空間:高功率快速增長,預(yù)計 2025 年市場空間約為 32 億元

激光產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展向好,中長期持續(xù)保持高景氣。目前我國激光應(yīng)用滲透率仍相對較 低,正跟隨發(fā)達(dá)國家加速邁入“光加工”時代,2019 年我國激光切割設(shè)備銷量僅為金屬切 削機(jī)床銷量的 9.7%,因此,國家一直重點鼓勵和大力支持激光行業(yè),激光行業(yè)享受多項政 策優(yōu)惠。在國家產(chǎn)業(yè)政策推動下,汽車制造、機(jī)械加工、航空航天、船舶等領(lǐng)域有望大面 積推廣使用激光技術(shù),下游應(yīng)用領(lǐng)域的拓展將進(jìn)一步促進(jìn)我國激光行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。 并且,我國激光產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用場景將不斷拓展(如 3C、動力電池、光伏等),激光加工(激 光切割、激光焊接等)滲透率將不斷提升,激光加工市場在較長時間內(nèi),仍將保持快速增 長的態(tài)勢。激光行業(yè)成長性好,中長期有望持續(xù)維持高景氣。

(一)中低功率:激光器降價提升設(shè)備性價比,拉動中低功率運控系統(tǒng)需求穩(wěn)健增長

國內(nèi)激光器廠商“以價換量”以提升市占率。隨著國內(nèi)激光產(chǎn)業(yè)鏈配套日趨成熟、技 術(shù)壁壘逐漸被打破,多家企業(yè)紛紛融資擴(kuò)產(chǎn),買方市場形成,部分激光器龍頭企業(yè)傾向于 采取“以價換量”的措施,穩(wěn)固甚至擴(kuò)大市占率。同時,國內(nèi)激光器廠商通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)、 提高部件自產(chǎn)率和擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)等方式,實現(xiàn)降本,因此中低功率激光器可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性 降價,未來國內(nèi)中低功率激光切割設(shè)備有望繼續(xù)保持性價比優(yōu)勢。

激光器降價提高設(shè)備的性價比,加速中低功率激光切割設(shè)備及配套的運控系統(tǒng)需求釋 放。相比于傳統(tǒng)的等離子切割、火焰切割和刀具切割,激光切割無論在切割精度還是切割 速度上,都表現(xiàn)出更優(yōu)異的性能。而激光器是激光切割設(shè)備中成本占比最高的部分, 2016-2020 年,隨著國內(nèi)主要廠商的中低功率激光器價格不斷下調(diào),激光切割設(shè)備的一次 性購置成本也有所下降,因此設(shè)備性價比得到提升,終端用戶更愿意將傳統(tǒng)的切割設(shè)備, 逐漸替換為成套的新型激光切割設(shè)備,這加速了設(shè)備及配套運控系統(tǒng)需求的較快釋放,國 內(nèi)中低功率段激光切割設(shè)備銷量從 2016 年的14100 套,逐年上升到2020 年的42000 套, 銷量 CAGR 達(dá)到 31.37%。

中低功率運控系統(tǒng)需求有望持續(xù)穩(wěn)健增長,預(yù)計 2025 年國內(nèi)市場規(guī)模約 12.5 億元。 1)在量上:近年來,中低功率激光器的價格持續(xù)降低,激光切割設(shè)備滲透率快速上升,預(yù) 計后續(xù)設(shè)備需求穩(wěn)健增長,帶動中低功率運控系統(tǒng)銷量增長。保守估計,2021-2025 年中 低功率運控系統(tǒng)的需求增速分別為 40%、10%、10%、8%和 5%;2)在價上:運控系統(tǒng) 價值量占比較低,但是在設(shè)備中居于核心的“大腦”地位,并且運控軟件更新迭代、優(yōu)化升級的頻率高,價格下降可能性較小,2025 年有望繼續(xù)保持在 1.55 萬元/套的水平。因此 我們預(yù)計,2025 年中低功率運控系統(tǒng)需求量約 8.1 萬套,對應(yīng)市場規(guī)模約 12.5 億元。

(二)高功率激光切割市場方興未艾,高功率運控系統(tǒng)市場空間得以擴(kuò)充

我們預(yù)計未來五年,高功率運控系統(tǒng)銷量將實現(xiàn)快速增長,這得益于高功率激光器銷 量提升帶動高功率激光切割設(shè)備需求加速釋放。以下是促進(jìn)高功率激光器銷量提升的三重 驅(qū)動力:

(1)激光切割“高功率化”是未來的趨勢。隨著激光行業(yè)的發(fā)展,高功率的激光切 割設(shè)備已經(jīng)成為市場關(guān)注的熱點。為了進(jìn)一步提升激光切割設(shè)備的功率和效率,德國通快 和瑞士百超已經(jīng)推出了萬瓦級激光切割設(shè)備,其他國內(nèi)廠商也爭相推出更高功率、更快速 度和更強(qiáng)加工能力的激光設(shè)備。1 萬瓦級的激光切割設(shè)備將在不久的未來得到普及,3 萬 瓦甚至更高功率的激光切割設(shè)備也即將大量進(jìn)入市場。順應(yīng)激光切割設(shè)備行業(yè)“高功率化” 的趨勢,IPG 和銳科激光相繼推出了萬瓦功率段以上的光纖激光器,且未來將朝著更高功 率進(jìn)行研發(fā)設(shè)計和制造,高功率激光器市場應(yīng)用正處于蓬勃發(fā)展期。

(2)高功率激光器仍存在較大降價空間。相較于中低功率激光器市場,高功率激光 器價格仍有較大可下降空間。以 10KW 的國產(chǎn)激光器為例,其平均價格遠(yuǎn)高于 1KW 國產(chǎn) 激光器價格的 10 倍;且 10KW 激光器的平均毛利率為 30%-40%,約為 1KW 激光器平均 毛利率的 3 倍,因此高功率激光器的價格仍有較大下調(diào)空間。根據(jù)國內(nèi)激光器企業(yè)采取“以 價換量”的措施,持續(xù)拓展市場份額,未來預(yù)計將迎來高功率激光器市場的放量拐點。

(3)高功率激光器國產(chǎn)化率提升空間大。2020 年,低功率激光器的國產(chǎn)化率已達(dá) 90.5%,而高功率激光器國產(chǎn)化率不足 40%,高功率激光器國產(chǎn)替代進(jìn)程有望繼續(xù)加快, 預(yù)計 2021 年國產(chǎn)化率達(dá) 50%以上,2025 年上升到更高水平。因此,在高功率激光器價 格區(qū)間下調(diào)、國產(chǎn)化率提高的趨勢下,高功率激光切割設(shè)備及運控系統(tǒng)需求將進(jìn)一步提升。

高功率運控系統(tǒng)需求量有望快速增長,預(yù)計 2025 年市場規(guī)模約 20 億元。1)在量上: 高功率激光器市場處于蓬勃發(fā)展期,國產(chǎn)化率提升可期,且高功率激光器價格降價空間較 大,因此高功率激光器銷量預(yù)計快速增長,帶動高功率激光切割設(shè)備需求加速釋放,對應(yīng) 高功率運控系統(tǒng)需求高速增長,因此我們假設(shè) 2021-2025 年高功率運控系統(tǒng)需求增速分 別為 60%、40%、30%、25%和 20%;2)在價上:和中低功率段類似,運控系統(tǒng)在激光 切割設(shè)備中的價值量占比不高,但作為激光切割設(shè)備的“大腦”,價格下降的可能性不高, 預(yù)計2021-2025 年高功率激光切割運控系統(tǒng)價格仍然保持在3.5 萬元/套。因此我們預(yù)計, 2025 年高功率運控系統(tǒng)需求量約 5.7 萬套,對應(yīng)的市場規(guī)模約 20 億元 。

結(jié)合以上分析,預(yù)計未來中低功率激光切割運控系統(tǒng)銷量保持穩(wěn)健增長,2025 年需 求量約為 8.1 萬套,對應(yīng)市場規(guī)模約為 12.5 億元;預(yù)計未來高功率激光切割運控系統(tǒng)銷量 實現(xiàn)快速增長,2025 年需求量約為 5.7 萬套,對應(yīng)市場規(guī)模約為 20 億元。綜合中低功率 運控系統(tǒng)和高功率運控系統(tǒng)的市場空間測算,我們預(yù)計,2025 年國內(nèi)激光切割運控系統(tǒng) 市場空間約 32 億元。

2.3 柏楚電子:核心技術(shù)無短板,市占率提升空間巨大

公司在中低功率運控系統(tǒng)領(lǐng)域市占率 60%,高功率運控系統(tǒng)市占率國內(nèi)第一。1)在 中低功率運控系統(tǒng)中:國內(nèi)前三家企業(yè)(柏楚電子、維宏股份、奧森迪科)的市場占有率 約為 90%,國產(chǎn)運控系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了國產(chǎn)替代。公司深耕運控系統(tǒng)多年,目前處于領(lǐng) 先地位,占據(jù) 60%以上的市場份額;2)在高功率運控系統(tǒng)中:國際上主要的知名企業(yè)包 括德國倍福、德國 PA、西門子等,國際廠商市占率約為 81%,占據(jù)絕對優(yōu)勢;國內(nèi)廠商 市占率不足 20%,公司約占據(jù) 17%的市場份額,市占率處于國內(nèi)第一。

(一)中低功率:運控系統(tǒng)市占率有望維持 60%。在中低功率段,公司主要競爭對手 是維宏股份和奧森迪科等國內(nèi)廠商,與競爭對手相比,公司中低功率運控系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù) 已達(dá)到國際領(lǐng)先水平,產(chǎn)品在穩(wěn)定性、可靠性、精度、速度、易用性等各方面均具備明顯 優(yōu)勢。作為該領(lǐng)域的龍頭企業(yè),公司可以及時獲取客戶需求,快速實現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。 公司中低功率運控系統(tǒng)的客戶粘性較強(qiáng),未來公司隨著規(guī)模效應(yīng)和品牌優(yōu)勢的進(jìn)一步擴(kuò)大, 有望在中低功率領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先優(yōu)勢,維持 60%的市占率。

(二)高功率:運控系統(tǒng)市占率有望提升到 60%

(1)與國外競爭對手比較:公司產(chǎn)品兼具三重優(yōu)勢,在激光切割細(xì)分領(lǐng)域競爭力更 強(qiáng)。1)專業(yè)化優(yōu)勢:德國倍福、德國 PA 等國際廠商提供的運控系統(tǒng),主要為開放或半開 放式,并非為激光切割領(lǐng)域而定制,而是基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)的切割軟件,操作復(fù)雜, 且要求操作者須具備一定的數(shù)控編程能力,易用性較差;而公司的運控系統(tǒng)主要為標(biāo)準(zhǔn)化 封閉式產(chǎn)品,專門針對激光切割市場而研制,并且公司推出的“CAD、CAM 和 NC 三合 一激光切割控制系統(tǒng)”,能大幅降低用戶的操作門檻和學(xué)習(xí)成本,簡化裝機(jī)和調(diào)試過程, 節(jié)約終端用戶的生產(chǎn)時間。2)性價比優(yōu)勢:國外廠商提供的高功率運控系統(tǒng),價格相對較 高,且維護(hù)周期較長;而公司提供的高功率運控系統(tǒng),產(chǎn)品穩(wěn)定性等性能與國外產(chǎn)品接近, 性價比相對更高,因此更易受到國內(nèi)客戶的青睞。3)客戶優(yōu)勢:由于激光切割運控系統(tǒng)是 整機(jī)設(shè)備的核心部件,更換其他品牌的產(chǎn)品可能存在一定的技術(shù)風(fēng)險,且需要付出更多硬件設(shè)計和研發(fā)成本,因此,運控系統(tǒng)的客戶粘性強(qiáng),客戶較少主動更換品牌,所以公司在 中低功率段積累的客戶優(yōu)勢,更易遷移到高功率段。綜合以上三重優(yōu)勢,與國外競爭對手 相比,公司的高功率運控系統(tǒng)更專注于激光切割領(lǐng)域、具備更高的性價比、積累了更強(qiáng)的 客戶優(yōu)勢,因此公司產(chǎn)品競爭力相對較強(qiáng)。

(2)與國內(nèi)競爭對手比較:核心技術(shù)打造護(hù)城河,公司有望擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢。高功率 激光切割設(shè)備主要應(yīng)用于中厚板的切割過程,因此成本節(jié)約顯得尤為重要,對運控系統(tǒng)的 穩(wěn)定性等技術(shù)要求更高。相比于國內(nèi)其他廠商,公司全面掌握了激光切割所需的 CAD、CAM、 NC、傳感器和硬件設(shè)計這五大底層核心技術(shù),并先后研發(fā)了包括 CypNest、CypCut、 FSCUT 在內(nèi)的多種軟件,形成了一套激光切割整體解決方案,使得各環(huán)節(jié)與各部件、軟件 與硬件均可實現(xiàn)良好兼容,產(chǎn)品穩(wěn)定性高,具備其他國內(nèi)廠商無可比擬的優(yōu)勢。目前在高 功率運控系統(tǒng)領(lǐng)域,公司市占率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國內(nèi)廠商,未來有望繼續(xù)擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢。

結(jié)合以上分析,1)在中低功率領(lǐng)域:相較于國內(nèi)外廠商,公司具備龍頭優(yōu)勢,強(qiáng)者恒 強(qiáng),市占率有望持續(xù)保持在 60%以上;2)在高功率領(lǐng)域:相較于國外廠商,公司的運控 系統(tǒng)具有專業(yè)化優(yōu)勢、性價比優(yōu)勢和客戶優(yōu)勢,并且高功率激光器國產(chǎn)化能加速公司市占 率提升的進(jìn)程;相較于國內(nèi)廠商,公司的運控系統(tǒng)具有穩(wěn)定性高、精度控制高等技術(shù)優(yōu)勢。 并且公司在運控系統(tǒng)領(lǐng)域耕耘多年,擁有優(yōu)質(zhì)的客戶資源和銷售渠道,我們預(yù)計,公司高 功率激光切割運控系統(tǒng)市占率或?qū)⑼瑯舆_(dá)到 60%。(報告來源:未來智庫)

3. 智能切割頭:預(yù)計 2025 年市場空間約為 26 億 元,公司即將迎來業(yè)績收獲期

3.1 切割頭:激光切割設(shè)備四肢,智能切割頭更具優(yōu)勢

切割頭充當(dāng)“四肢”的角色,與控制系統(tǒng)實現(xiàn)協(xié)同互補(bǔ)。切割頭是將激光光束引入工 作臺的配件,是激光切割設(shè)備的三大主件之一。切割頭在激光切割中的工作流程是:激光 器產(chǎn)生激光,通過外光路傳輸,在切割頭內(nèi)經(jīng)聚焦鏡聚焦后,作用于被加工材料表面,將 材料氣化或者在切割氣體輔助下形成熔池,以實現(xiàn)吹散被激光融化的金屬熔渣或助燃。激 光切割運控系統(tǒng)與切割頭是大腦與四肢的關(guān)系,運控系統(tǒng)用于控制切割頭的運動軌跡、切 割頭與被切割物體之間的距離,運控系統(tǒng)與切割頭軟硬結(jié)合,需要在信息收集、傳輸、反 饋的同步性和精密性上達(dá)到很高的契合,才能實現(xiàn)高精度和高可靠性的激光鏡片位置控制, 進(jìn)而實現(xiàn)高質(zhì)量的激光加工工藝和加工效果

“自動對焦+搭載更多傳感器”,智能切割頭比傳統(tǒng)切割頭更勝一籌。由于高功率激 光切割的工作環(huán)境惡劣,設(shè)備需要在高溫、高濕、粉塵污染大的環(huán)境下運行,外部環(huán)境和 切割頭內(nèi)部任何微小的變化都會對設(shè)備性能和切割效果產(chǎn)生較大影響,因此近年來,市場 對于激光切割頭“智能化”需求趨勢明顯,智能切割頭優(yōu)勢在于:智能切割頭配備了各種 傳感器,可以監(jiān)控聚焦鏡、切割氣體和傳感頭的實時溫度、腔體氣壓、濕度、位移等參數(shù), 以數(shù)字化的形式傳達(dá)出各種工作狀態(tài),及時將工況信息傳遞回控制系統(tǒng),由控制系統(tǒng)進(jìn)行 實時調(diào)整和監(jiān)測,有助于最大程度保證激光切割設(shè)備的工作效率及切割精度。以德國普雷 茨特生產(chǎn)的 ProCutter Zoom 2.0 智能切割頭為例,其全自動調(diào)焦裝置的焦點調(diào)整范圍為1.2-4.0 倍,能夠?qū)崿F(xiàn)用一臺智能切割頭切割不同材質(zhì)和不同厚度的鈑金;并且該智能切割 頭搭載了高度傳感器、LED 條等先進(jìn)的靈敏器件,能夠通過遠(yuǎn)程監(jiān)控,將傳感器的檢測數(shù) 據(jù)在 APP 或控制程序上同步顯示,可以在提高切割精度的同時,提高工件的良品率,實現(xiàn) 高品質(zhì)加工。

國外廠商在智能切割頭市場處于壟斷地位。目前下游的激光切割設(shè)備整機(jī)廠商使用的 高功率切割頭大部分為國外進(jìn)口,受制于國內(nèi)外使用環(huán)境差異和國外切割頭制造廠商的自 我技術(shù)保護(hù),很難與國產(chǎn)的控制系統(tǒng)達(dá)到無縫適配,既無法及時有效的反饋切割設(shè)備的外 部工況信息,也無法將切割頭內(nèi)部的變化傳遞回控制系統(tǒng),因此導(dǎo)致的切割效率降低乃至 機(jī)器損毀都成為了高功率激光切割設(shè)備的應(yīng)用難題。德國通快,瑞士百超,日本天田等國 際一流廠家,通常選擇自研激光切割頭,并將激光切割控制系統(tǒng)和切割頭組合成為整體解 決方案,提高整機(jī)的效率和穩(wěn)定性,形成較高的技術(shù)壁壘。未來,進(jìn)軍高功率激光切割市 場是國產(chǎn)企業(yè)的重要戰(zhàn)略目標(biāo)。

3.2 需求空間:綁定高功率設(shè)備,預(yù)計 2025 年市場空間約為 26 億元

智能切割頭主要被安裝在高功率激光切割設(shè)備上。相較于中低功率激光切割設(shè)備,高 功率激光切割的工作環(huán)境更加惡劣,出于加工銷量及精度考慮,因此,高功率激光切割設(shè) 備對切割頭的自動化和智能化要求更高,且出于對成本節(jié)約的考慮,智能切割頭目前主要 被搭載在高功率激光切割設(shè)備上。所以,在估算智能切割頭市場規(guī)模時,我們保守進(jìn)行計 算,僅考慮其被搭載在高功率切割設(shè)備上所產(chǎn)生的需求,以下為我們預(yù)測智能切割頭市場 空間的兩種方法:

(一)預(yù)測方法一:分別估算智能切割頭增量市場與存量市場

(1)增量市場:1)在量上:智能切割頭具備高度智能化與自動化特征,非常適合應(yīng) 用在高功率激光切割領(lǐng)域。因此我們假設(shè),智能切割頭的增量需求與高功率激光切割設(shè)備 1:1 搭配銷售,根據(jù)本文 2.2 節(jié)我們對高功率激光切割設(shè)備的需求預(yù)測,2025 年國內(nèi)高功 率激光切割設(shè)備需求約為 5.7 萬套,對應(yīng) 2025 年國內(nèi)智能切割頭增量需求約 5.7 萬臺。2) 在價上:我們參考柏楚電子主要規(guī)劃生產(chǎn)的智能切割頭產(chǎn)品 BLT42X(3 萬元/臺)、BLT64X (6 萬元/臺)和 BLT75X(10 萬元/臺)的定價,柏楚電子負(fù)責(zé)生產(chǎn)智能切割頭的子公司 波刺自動化 2020 年、2021 年 Q1-3 分別實現(xiàn)智能切割頭銷售 221、1111 臺,營業(yè)收入 分別為 1096.84、5541.49 萬元,可以推算出 2020 年和 2021 年智能切割頭平均售價約 為 5 萬元/臺。未來,隨著高功率激光器國產(chǎn)替代和降價放量,帶來高功率設(shè)備需求快速提 升,預(yù)計智能切割頭應(yīng)用范圍將更為廣泛、售價或較為平民化,保守假設(shè) 2022-2025 年 智能切割頭均價,由之前的 5 萬元/臺降低為 3.5 萬元/臺。因此,預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能 切割頭增量市場規(guī)模約為 20 億元。

(2)存量市場:因激光切割頭的工況環(huán)境相對惡劣,其使用壽命相比激光切割設(shè)備 而言更短,通常情況下,激光切割設(shè)備的使用壽命在 5 年左右,激光切割頭平均使用壽命 為 2 年左右(高功率壽命會更短),是激光切割設(shè)備整機(jī)壽命的一半不到,因此我們還需 要考慮智能切割頭的存量市場。1)在量上:保守估計,以 50%作為激光切割頭達(dá)到 2 年 使用壽命后的替換率,對激光切割頭的存量市場容量進(jìn)行估算。因此,第 t 年的存量需求 來自于第 t-4 年和第 t-2 年的替換需求,以 2025 年為例,其存量市場由 2021 年需替換的 切割頭(20800X0.5X0.5 臺)和 2023 年需替換的切割頭(37856X0.5 臺)構(gòu)成。因此, 預(yù)計 2025 年智能切割頭存量需求將達(dá)到約 2.4 萬臺。2)在價上:假設(shè)在存量市場上,智 能切割頭的平均售價與增量市場上的平均售價保持一致,2022-2025 年保持為 3.5 萬元/ 臺。因此,我們預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭存量市場規(guī)模約為 8 億元。

根據(jù)預(yù)測方法一,在增量市場上,我們預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭增量需求約為 5.7 萬臺,對應(yīng)市場規(guī)模約為 20 億元;在存量市場上,我們預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭存量 需求約為 2.4 萬臺,對應(yīng)市場規(guī)模約為 8 億元。因此,結(jié)合增量市場和存量市場,我們預(yù) 計 2025 年國內(nèi)智能切割頭需求量約為 8.1 萬臺,對應(yīng)市場空間約為 28 億元。

(二)預(yù)測方法二:整體估算智能切割頭市場空間

綁定高功率切割設(shè)備,預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭市場空間約為 26 億元。1)在價 上:我們假設(shè)智能切割頭的平均價格與預(yù)測方法一中的平均價格保持一致,即假設(shè) 2022-2025 年智能切割頭價格,由之前的 5 萬元/臺降低為 3.5 萬元/臺。2)在量上:由 于智能切割頭是消耗品,工作環(huán)境惡劣,因此替換周期短于激光切割設(shè)備。我們綜合保守 假設(shè)智能切割頭的需求量是高功率激光切割設(shè)備需求量的 1.3 倍,通過我們之前對高功率 激光切割設(shè)備的預(yù)測,可以推算出 2025 年國內(nèi)智能切割頭需求量約為 7.4 萬臺,對應(yīng)市 場空間約為 26 億元。

結(jié)合以上分析,在方法一中,我們預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭需求量約為 8.1 萬臺, 對應(yīng)市場空間約為 28 億元;在方法二中,我們預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭需求量約為 7.4 萬臺,對應(yīng)市場空間約為 26 億元。出于謹(jǐn)慎性原則,取較小者作為最終預(yù)測結(jié)果,我 們預(yù)計 2025 年國內(nèi)智能切割頭需求量約為 7.4 萬臺,對應(yīng)市場空間約為 26 億元。

3.3 柏楚電子:縱向延伸產(chǎn)品線,協(xié)同效應(yīng)助力新成長

激光切割頭市場分領(lǐng)域集中,國外廠商在高端市場優(yōu)勢明顯。目前,國內(nèi)激光切割頭 市場的主要參與者為德國 LT、德國 Precitec、深圳萬順興、上海嘉強(qiáng)這四家企業(yè),競爭格 局較為集中。從應(yīng)用領(lǐng)域來看:在三維五軸切割頭市場,幾乎不存在能與德國 LT 相杭衡的 產(chǎn)品;在平面切割頭市場,以德國 Precitec 為代表的國外品牌在 6KW 以上市場的占有率 超過 90%,國內(nèi)品牌在 3KW-6KW 的市場占有率約為 80%。

公司控股波刺自動化,縱向進(jìn)入智能切割頭市場。公司為了開發(fā)與智能硬件相匹配的 總線控制系統(tǒng),啟動了智能激光切割頭控制系統(tǒng)的研發(fā),致力于搭建總線激光智能硬件生 態(tài)圈。但由于智能激光切割頭的技術(shù)含量高、開發(fā)難度大,為控制風(fēng)險,公司于 2018 年 10 月參股設(shè)立波刺自動化;經(jīng)過一年時間的持續(xù)研發(fā)和產(chǎn)品迭代,子公司波刺自動化于 2019 年實現(xiàn)了 BLT83X 的小批量試制,同年 11 月,公司收購波刺自動化 46%的股權(quán)至 86%,實現(xiàn)對波刺自動化的控制,繼續(xù)在智能切割頭領(lǐng)域穩(wěn)步發(fā)展;2020 年,波刺自動 化在 BLT83X 的基礎(chǔ)上,研制出了 BLT64X 系列智能激光切割頭,產(chǎn)品獲得客戶認(rèn)可,當(dāng) 年實現(xiàn)銷售智能激光切割頭 221 套;2021 年 Q1-3 實現(xiàn)銷售 1111 套,順利幫助公司進(jìn) 一步打開智能切割頭市場。在盈利能力上,波刺自動化的盈利質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn),2021 年 H1 已經(jīng)實現(xiàn)扭虧為盈,目前凈利率處于逐漸提升的階段。

公司擬募投智能切割頭擴(kuò)產(chǎn)項目,規(guī)劃產(chǎn)能為 14800 臺/年。目前公司共有兩款智能 激光切割頭,即 BLT64X 系列和 BLT83X 系列產(chǎn)品,適用功率段為 6KW-15KW。公司進(jìn) 入市場較晚,受限于場地、設(shè)備、人員以及外協(xié)廠商的交付能力,產(chǎn)能無法滿足下游客戶 日益擴(kuò)大的需求,因此,公司擬募集 3.78 億元,用于智能切割頭擴(kuò)產(chǎn)項目,由公司和控股 子公司波刺自動化合作建設(shè),建設(shè)期為 2 年。預(yù)計 2025 年智能切割頭擴(kuò)產(chǎn)項目達(dá)產(chǎn)后, 公司將打造出六大智能切割頭產(chǎn)品系列,產(chǎn)能達(dá)到 14800 臺/年,屆時公司的智能切割頭 將覆蓋各功率段,滿足客戶的一站式采購要求。且項目實施達(dá)產(chǎn)后,智能激光切割頭所需的大部分光學(xué)元件和機(jī)械加工元件實現(xiàn)自主生產(chǎn),控制電路和驅(qū)動電路自行研發(fā)、外協(xié)生 產(chǎn),上游元件采購成本降低以及擴(kuò)產(chǎn)后生產(chǎn)成本攤薄,從而降低整體成本。

“運控系統(tǒng)+切割頭”模式交互性強(qiáng),加速智能切割頭業(yè)績收獲進(jìn)程:

1)切割控制系統(tǒng)與智能切割頭處同一產(chǎn)業(yè)鏈,公司產(chǎn)品交互優(yōu)勢明顯。相較于國內(nèi)其 他廠商,公司是從軟件業(yè)務(wù)切入到硬件業(yè)務(wù),運控系統(tǒng)和切割頭之間可以做到完美交互, 具有其他企業(yè)不可比擬的優(yōu)勢;相較于國外廠商,公司的國產(chǎn)智能切割頭產(chǎn)品性價比高, 服務(wù)響應(yīng)周期短,能做到與國內(nèi)運控系統(tǒng)無縫銜接。公司在 2020 年慕尼黑上海光博會中, 展出了 BLT640 智能切割頭和 BLT831 智能切割頭,正式進(jìn)軍智能切割頭硬件市場,完善 公司產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

2)目標(biāo)客戶與現(xiàn)有客戶重疊,通過現(xiàn)有客戶了解智能切割頭的產(chǎn)品需求,客戶資源優(yōu) 質(zhì)。相比于國外生產(chǎn)的激光切割頭,公司生產(chǎn)的切割頭具備本土化作業(yè)的優(yōu)勢,公司生產(chǎn) 的切割頭可以與本土生產(chǎn)的激光器和本土作業(yè)環(huán)境達(dá)成配合,操作便捷、便于調(diào)試,后續(xù) 服務(wù)的及時響應(yīng)和保障性更強(qiáng),應(yīng)用場景也更加靈活和廣泛。目前公司已有過包括領(lǐng)創(chuàng)激 光、嘉泰激光等在內(nèi)的 600 多家國內(nèi)激光設(shè)備制造商客戶和合作伙伴,公司現(xiàn)有的銷售網(wǎng) 絡(luò)能為“運控系統(tǒng)+切割頭”的銷售模式提供一定的渠道保證。

3)公司已開展相關(guān)業(yè)務(wù)的小批量銷售:2020 年,波刺自動化當(dāng)年實現(xiàn)銷售智能激光 切割頭 221 套;2021 年 Q1-3 實現(xiàn)銷售 1111 套,順利幫助公司進(jìn)一步打開智能切割頭 市場。截至 2021 年 9 月 30 日,公司的智能激光切割頭業(yè)務(wù)在手訂單數(shù)量為 110 套,已 與下游客戶簽署的框架協(xié)議/意向性協(xié)議的訂單數(shù)量為 825 套,產(chǎn)品逐漸獲得客戶認(rèn)可。

4. 鋼構(gòu)焊接業(yè)務(wù):預(yù)計 2025 年市場空間約為 240 億元,公司有望拓寬業(yè)務(wù)邊界

4.1 鋼構(gòu)焊接:產(chǎn)業(yè)發(fā)展向好,智能焊接機(jī)器人有望填補(bǔ)焊工 供需缺口

鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)向好,鋼構(gòu)連接普遍采用焊接。鋼結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成 的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一,因其自重較輕,且施工 簡便,被廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層建筑等領(lǐng)域。2015-2020 年,我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn) 業(yè)發(fā)展較快,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量 CAGR 約為 12%,2020 年達(dá) 8900 萬噸;鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)值 CAGR 約 為 11%,2020 年達(dá) 8100 億元。2020 年來,國家政策推動鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展,住建部 等多部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》,鼓勵醫(yī)院、學(xué)校等公共 建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu),并且中央發(fā)布的“十四五”規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo),均指出大力 發(fā)展綠色建筑,這有利于鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用比例的提升。鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對焊接需求量巨大, 鋼結(jié)構(gòu)連接普遍采用焊接技術(shù),因為相比于螺栓連接和鉚釘連接,焊接具有不削弱構(gòu)件截 面、節(jié)約鋼材、效率高的優(yōu)點。

鋼構(gòu)焊接自動化程度低,焊接工人供需缺口大。1)焊工需求大:目前我國建筑鋼結(jié) 構(gòu)多是非標(biāo)設(shè)計,屬于單件小批量生產(chǎn),構(gòu)件品種多,工藝復(fù)雜,因此實現(xiàn)全自動化焊接 存在著較大困難,基本依靠大量焊接工人實現(xiàn)鋼構(gòu)焊接。隨著鋼構(gòu)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展,對焊 工焊接的需求將更加迫切。2)焊工供給少:目前國內(nèi)普遍呈現(xiàn)焊工短缺的現(xiàn)狀,我國人力 資源和社會保障部發(fā)布的《2021 年第三季度全國招聘大于求職“最缺工”的 100 個職業(yè) 排行》顯示,焊工是前十大“缺工”職業(yè)。不少焊工面臨著工資水平與工作環(huán)境、工作強(qiáng) 度不匹配的現(xiàn)狀,長期留下的比例不高,并且“90 后”、“00 后”的畢業(yè)生職業(yè)選擇更 加多元,未來焊接工人的供需緊張程度或?qū)⑦M(jìn)一步加大。

工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)地位提升,焊接機(jī)器人有望填補(bǔ)焊工缺口。國務(wù)院印發(fā)的《“十三五” 國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,進(jìn)一步將工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為國家新型產(chǎn)業(yè)重點之一, 推進(jìn)我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。在政策加碼下,2015-2020 年,我國工業(yè)機(jī)器人市場 規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量 CAGR 約為 48%,工業(yè)機(jī)器人銷量 CAGR 約為 20%。焊 接機(jī)器人是我國最主要的工業(yè)機(jī)器人之一,操作簡單、能實現(xiàn)連續(xù)工作、生產(chǎn)效率高,而 且可以克服焊工在生產(chǎn)中的局限性,因此被廣泛應(yīng)用于消費電子、汽車制造、工程機(jī)械、 城市建設(shè)等領(lǐng)域。焊接機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,有望緩解工廠“招焊工難”的問題,逐步 填補(bǔ)部分焊工供需缺口。

智能焊接機(jī)器人具備免示教功能,專注于鋼結(jié)構(gòu)等非標(biāo)工件的焊接。焊接機(jī)器人分為 示教焊接機(jī)器人和智能焊接機(jī)器人兩類。示教焊接機(jī)器人主要需要人工示教來編輯焊縫的 加工路徑,由于非標(biāo)準(zhǔn)化操作的示教過程耗時較長,因此示教焊接機(jī)器人大多應(yīng)用于重復(fù)、 標(biāo)準(zhǔn)化的加工中;而智能焊接機(jī)器人通過智能焊接離線編程軟件、智能焊縫跟蹤系統(tǒng)、智 能焊接控制系統(tǒng)來生成焊縫加工路徑,可以實現(xiàn)免示教功能,縮短調(diào)試周期,進(jìn)一步提升 智能焊接機(jī)器人的自動化程度,更適合小批量非標(biāo)工件的柔性加工過程。

4.2 需求空間:機(jī)器換人正當(dāng)時,預(yù)計 2025 年市場空間約為 240 億元

“機(jī)器換人”需求迫切,鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人性價比高。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)對焊接工藝需求 較大,但焊工在國內(nèi)普遍短缺,且國內(nèi)熟練焊工的年薪約為 18 萬元,給企業(yè)帶來了較大 的招工壓力和用工成本,所以近年來,企業(yè)在智能焊接方面的需求日益迫切。鋼構(gòu)智能焊 接機(jī)器人性價比高,替換人工優(yōu)勢明顯,保守估算,按 1 臺鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人替代 2 個 人工測算,2 位熟練焊工年薪合計 36 萬元,鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人單價約 為 28 萬元/臺,不到兩個焊工年薪的 80%。出于較強(qiáng)的成本驅(qū)動因素,未來在鋼構(gòu)焊接領(lǐng) 域,鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人有望逐步替代現(xiàn)有的焊工。

“機(jī)器換人”模式下,預(yù)計 2025 年鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人整體市場規(guī)模約 240 億元。 在焊工供需缺口持續(xù)擴(kuò)大、機(jī)器換人需求迫切的背景下,鋼構(gòu)焊接機(jī)器人市場規(guī)模有望逐 漸擴(kuò)大。在中性假設(shè)之下,我們預(yù)計 2025 年國內(nèi)鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人整體市場規(guī)模約 240 億元。具體的假設(shè)和分析過程如下:

(1)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量:2015-2019 年全國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量 CAGR 約為 12%,2019 年我國鋼 構(gòu)產(chǎn)品產(chǎn)量為 7920 噸,在政策加持下,鋼構(gòu)產(chǎn)業(yè)有望持續(xù)向好發(fā)展,假設(shè) 2019-2025 年 全國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量 CAGR 為 15%;

(2)焊工平均焊接能力:根據(jù)我國上市鋼構(gòu)企業(yè)的年報數(shù)據(jù),2019 年我國上市鋼構(gòu) 企業(yè)焊工每人每年平均焊接能力約為 400 噸。保守假設(shè)焊工的年平均焊接能力保持不變;

(3)1 臺機(jī)器可替代焊工數(shù):假設(shè)到 2025 年,每 1 臺鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人可以替代 n 個焊工,由于鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人工作效率高,且工作時長大大高于焊工,保守假設(shè),1 臺機(jī)器可以替代 2-3 個焊工;

(4)機(jī)器換人滲透率:由于焊工供需缺口大,但企業(yè)對鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品焊接的需求迫切, 因此鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人替換焊工的趨勢逐漸明朗,假設(shè)到 2025 年,機(jī)器換人滲透率為 為 m,保守預(yù)計機(jī)器換人滲透率在 30%-60%之間;

(5)智能焊接機(jī)器人價格:鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人單價約為 28 萬元/ 臺,我們假設(shè) 2025 年智能焊接機(jī)器人售價也為 28 萬元/臺。

在上述假設(shè)條件下,2025 年我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的產(chǎn)量約為 18319 萬噸,焊工每人每年 平均焊接能力約為 400 噸,對應(yīng)焊工需求至少為 46 萬人,若用鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人替換 部分的焊工,中性假設(shè)下,每 1 臺智能焊接機(jī)器人替代 2.4 個焊工,在機(jī)器換人滲透率為 45%的情況下,對應(yīng)的鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人需求量約8.6 萬臺(18319 ÷ 400 × 45% ÷ 2.4 = 8.6),在每臺售價 28 萬元的情況下,對應(yīng)市場規(guī)模約為 240 億元。

鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人軟件部分占比約為 30%,對應(yīng)市場空間約為 72 億元。目前市場上 尚未有成熟應(yīng)用于鋼構(gòu)領(lǐng)域的智能焊接機(jī)器人,我們以柏楚電子規(guī)劃生產(chǎn)的鋼構(gòu)智能焊接機(jī) 器人及控制系統(tǒng)為例,其軟件部分包括智能焊接離線編程軟件(2.5 萬元/套)、智能焊縫跟 蹤系統(tǒng)(5 萬元/套)、智能焊接控制系統(tǒng)(2 萬元/套);硬件部分包括焊接變位機(jī)(5 萬元/套)、智能焊接機(jī)器人工作站(15 萬元/套)和工件視覺定位系統(tǒng)(2 萬元/套),因此 軟件部分的價值量占比約為 30%,在機(jī)器換人滲透率為 45%、1 臺機(jī)器可替代焊工 2.4 個 焊工的情況下,對應(yīng) 2025 年鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人整體市場空間約 240 億元,則軟件部分的 市場空間約為 72 億元。

4.3 柏楚電子:橫向拓寬能力邊界,于細(xì)分藍(lán)海大有可為

鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人市場為藍(lán)海市場,柏楚擬推出取代人工示教模式進(jìn)行自動化智能焊 接的機(jī)器人及控制系統(tǒng)。在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域,目前 ABB 集團(tuán)、FANUC(發(fā)那科)、KUKA (庫卡)、Yaskawa(安川)等為市場上主要的工業(yè)機(jī)器人本體制造商,并且它們主要提供 示教機(jī)器人,應(yīng)用于裝配、搬運、焊接、鑄造、噴涂、碼垛等多種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,并未針對鋼 構(gòu)焊接細(xì)分市場單獨開發(fā)出智能化所需的各種關(guān)鍵技術(shù);且目前國產(chǎn)焊接機(jī)器人大多數(shù)為需 要人工示教的半自動化模式,公司擬開發(fā)的工件視覺定位系統(tǒng)、智能焊縫跟蹤系統(tǒng)通過視覺 傳感器識別工件和焊縫,智能焊接離線編程、控制系統(tǒng)通過 CAD 技術(shù)、CAM 技術(shù)、NC 技 術(shù)進(jìn)行焊接機(jī)器人加工工藝控制,達(dá)到取代人工示教模式進(jìn)行自動化智能焊接的效果。目前 市場上尚未有成熟應(yīng)用于鋼構(gòu)領(lǐng)域的智能焊接機(jī)器人與公司參與競爭,鋼構(gòu)智能焊接機(jī)器人 市場為藍(lán)海市場。

公司擬募集資金 3 億元,用于智能焊接機(jī)器人及控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目。公司擬募投資 金 3 億元,用于研發(fā)的智能焊接機(jī)器人產(chǎn)品應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)件的焊接過程。本次募投項目所 規(guī)劃的 6 大類產(chǎn)品組合起來形成一套完整的智能焊接機(jī)器人解決方案。其中,智能焊接離 線編程軟件、智能焊縫跟蹤系統(tǒng)、智能焊接控制系統(tǒng)為智能焊接機(jī)器人的必備部件,故產(chǎn) 能規(guī)劃數(shù)量統(tǒng)一為 3,000 套;部分產(chǎn)品為可選部件,工件視覺定位系統(tǒng)、焊接變位機(jī)以及 智能焊接機(jī)器人工作站,故規(guī)劃的產(chǎn)能數(shù)量不同。智能焊接機(jī)器人及控制系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目 的建設(shè)期為兩年,該項目達(dá)產(chǎn)后將幫助公司由激光切割領(lǐng)域橫向延伸到焊接領(lǐng)域,從而打 開更大的市場空間,并且有助于逐步完成進(jìn)口智能焊接機(jī)器人的國產(chǎn)化,實現(xiàn)國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu) 焊接領(lǐng)域的智能焊接人工替代。

公司進(jìn)軍焊接領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢,目前已研制出產(chǎn)品雛形。智能焊接所需的底層技術(shù), 除焊接工藝之外,與激光切割控制中的核心技術(shù)是相同的。因此,公司在激光切割領(lǐng)域所 掌握的全套無短板的 CAD、CAM、NC、傳感器和硬件技術(shù),將為公司進(jìn)軍焊接領(lǐng)域提供 良好的技術(shù)保障;另外,公司的核心創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊和管理層均來自于上海交通大學(xué)自動化等工 科專業(yè),建立柏楚電子后在運動控制領(lǐng)域深耕十余年,積累了深厚的技術(shù)實力及行業(yè)經(jīng)驗. 目前為止,公司已經(jīng)研制出焊縫跟蹤傳感器軟硬件原型,能夠初步識別簡單焊縫;公司已 經(jīng)研制出機(jī)器人離線編程軟件 demo,能夠?qū)C(jī)器人與工件進(jìn)行 3D 建模,并模擬焊接加 工;公司已經(jīng)研制出基礎(chǔ)的機(jī)器人控制系統(tǒng),能夠控制 6 軸焊接機(jī)器人進(jìn)行空間軌跡運動。 待募集資金到位后,研發(fā)進(jìn)度有望加快,預(yù)計產(chǎn)品不久將推出市場。

公司已與客戶簽署意向購買協(xié)議,未來有望快速占領(lǐng)市場。焊接機(jī)器人的成本在鋼構(gòu) 工程的總成本中占比較低,下游客戶自主從事焊接機(jī)器人研發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益不高,因此,鋼 結(jié)構(gòu)企業(yè)更愿意選擇外購智能焊接機(jī)器人產(chǎn)品。目前,公司已分別與江蘇宏宇重工、江蘇 八方鋼構(gòu)和中建鋼構(gòu)江蘇公司簽署了意向購買協(xié)議,各方擬采購公司研發(fā)完成的智能焊接 機(jī)器人及相關(guān)配套系統(tǒng)、配件合計分別不低于 50 套、20 套、5 套,金額分別為 1750 萬元、 700 萬元、175 萬元,合計擬采購金額約 2625 萬元。除簽署意向購買協(xié)議外,江蘇宏宇 重工、中建鋼構(gòu)江蘇配合公司擬對研發(fā)中的實驗樣機(jī)進(jìn)行實驗和測試;山東寧大鋼構(gòu)公司 為公司進(jìn)行工件視覺定位系統(tǒng)精確度測試。公司將逐步開拓國內(nèi)終端市場,同時向焊接機(jī) 器人 OEM 廠商銷售智能焊接機(jī)器人控制系統(tǒng),拓展鋼構(gòu)焊接智能機(jī)器人細(xì)分藍(lán)海市場。


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