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        機(jī)床行業(yè)深度報(bào)告_新能源車爆發(fā)_機(jī)床迎來(lái)新機(jī)遇

        放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2021-11-04 02:00:25    作者:付瑜琨    瀏覽次數(shù):68
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        (報(bào)告出品方/:中泰證券,馮勝)1 新能源車:結(jié)構(gòu)變化催生機(jī)床新需求1.1 新能源車:動(dòng)力總成發(fā)生重大變化以純電動(dòng)汽車為例,由于采用電能作為動(dòng)力其動(dòng)力總成較傳統(tǒng)燃油車發(fā)生重大變化。 傳統(tǒng)車主要由

        (報(bào)告出品方/:中泰證券,馮勝)

        1 新能源車:結(jié)構(gòu)變化催生機(jī)床新需求

        1.1 新能源車:動(dòng)力總成發(fā)生重大變化

        以純電動(dòng)汽車為例,由于采用電能作為動(dòng)力其動(dòng)力總成較傳統(tǒng)燃油車發(fā)生重大變化。 傳統(tǒng)車主要由動(dòng)力系統(tǒng)(發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油系統(tǒng)、排氣裝置)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、汽車電子、 底盤、車身等組成。而純電動(dòng)汽車取消了發(fā)動(dòng)機(jī),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生了改變,增加了電源系統(tǒng)和 驅(qū)動(dòng)電機(jī)等新機(jī)構(gòu),主要由動(dòng)力系統(tǒng)(電池、電機(jī)、電控)、制動(dòng)系統(tǒng)、汽車電子、底盤、 車身等組成。本章以下內(nèi)容將以新能源車動(dòng)力總成(電池、電機(jī)、電控)為例,分析其對(duì)機(jī) 床加工得需求。

        1.2 新能源車動(dòng)力總成:電池、電機(jī)、電控

        ①電池系統(tǒng):主要包括動(dòng)力電池、電池管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)及幫助動(dòng)力源等。動(dòng)力電池 是電動(dòng)汽車得動(dòng)力源,是能量得存儲(chǔ)裝置。電池管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池得使用情況。

        ②電機(jī)系統(tǒng):是電動(dòng)汽車得核心,一般由電子控制器、功率變換器、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳 動(dòng)裝置和車輪等部分構(gòu)成。其作用是將存儲(chǔ)在蓄電池中得電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪得動(dòng)能進(jìn)而 推進(jìn)汽車行駛 ,并能夠在汽車減速制動(dòng)或者下坡時(shí),實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)。

        ③電控系統(tǒng):是電機(jī)系統(tǒng)得控制中心,對(duì)所有得輸入信號(hào)進(jìn)行處理,并將電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn) 行狀態(tài)得信息發(fā)送給整車控制器根據(jù)駕駛員輸入得加速踏板和制動(dòng)踏板得信號(hào),向電機(jī)控制 器發(fā)出相應(yīng)得控制指令,對(duì)電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)、加速、減速、制動(dòng)控制。

        1.3 電池保護(hù)系統(tǒng):機(jī)床進(jìn)行底盤和邊梁得加工

        電池保護(hù)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜得系統(tǒng)工程,不僅要考慮到堅(jiān)固耐造性,更要考慮到防塵、 防潮、防水性,同時(shí)還要兼顧熱性能,一般需要進(jìn)行底盤和邊梁得切削加工。機(jī)床選配上, 可選用單臺(tái)龍門+多臺(tái)高速立加實(shí)現(xiàn)高效加工。

        ①端蓋加工:電機(jī)端蓋一般由灰口鑄鐵鑄造成型,再進(jìn)行表面處理。其中,電機(jī)端蓋與殼 體相接觸得部分,需要非常精密得接觸面,更需要非常復(fù)雜而精準(zhǔn)得中間孔系加工,精度要 求高。為完成高效加工,可通過(guò)數(shù)控車(車基準(zhǔn)面及中間精孔)+立加(打孔攻牙和銑側(cè)端面) 得組合完成(參考臺(tái)群精機(jī)加工方案)。

        ②內(nèi)/外殼體加工:電機(jī)殼體為內(nèi)空柱體,一般為灰口鑄鐵鑄造成型。殼體與端蓋裝配同軸 度、圓度與殼體兩端內(nèi)外圓同軸度,均要求較高,且端面光潔度亦有較高要求,以防止冷卻 液溢出。針對(duì)電機(jī)殼體特點(diǎn),殼體內(nèi)部加工可采用:數(shù)控車(車基準(zhǔn)面及中間精孔)+立加 (加工兩端孔系)+拉床(拉內(nèi)槽)組合;殼體外部加工可采用:數(shù)控車(車基準(zhǔn)面)+臥加 (加工側(cè)面)組合(參考臺(tái)群精機(jī)加工方案)。

        ③電機(jī)變速器端蓋/底殼加工:其一般為壓鑄鋁合金材質(zhì)壓鑄成型。由于其為薄壁類零件, 在裝夾時(shí)容易變形,因此在加工時(shí),需要選擇合理得夾緊、定位點(diǎn),控制切削力大小。同時(shí), 變速箱孔系位置度要求更高,連接孔和連結(jié)面較多。因此可采用工序相對(duì)集中得方法,即立 加(加工兩端面)+臥加(加工側(cè)面和處理表面)組合來(lái)實(shí)現(xiàn)高效加工(參考臺(tái)群精機(jī)加工方 案) 。

        1.4 電控系統(tǒng):機(jī)床進(jìn)行外殼得加工

        電控外殼一般由電控箱殼體和電控箱上蓋兩個(gè)部分組成,亦即需要機(jī)加工設(shè)備完成加工得 部分。

        ①殼體:一般為壓鑄鋁合金材質(zhì),屬于薄壁類零件,需要得工序較為復(fù)雜,不僅需要正面 加工,往往還需側(cè)面及孔系加工,可采用臥加來(lái)對(duì)電控殼體得6個(gè)面進(jìn)行加工。

        ②上蓋:為薄壁類零件,防塵防水等級(jí)較高,且與電控殼體裝配得結(jié)合面,需要非常高得 平整度和光潔度。其在加工過(guò)程中,需要特別注意定位得支撐來(lái)防止變形,以滿足后續(xù)裝配 時(shí)得密封性要求。針對(duì)上蓋得加工特點(diǎn),可采用鉆攻機(jī)+立加得組合來(lái)完成加工(參考臺(tái)群精 機(jī)加工方案) 。

        2 新工藝:一體化壓鑄成型對(duì)機(jī)床影響

        2.1 一體壓鑄:車身制造革命

        傳統(tǒng)汽車車身制造:沖壓+焊接構(gòu)成核心工藝。沖壓是傳統(tǒng)汽車車身制造得第壹道核心工 藝,其是利用沖床等設(shè)備將鋼或鋁合金壓成各種車身零部件。據(jù)統(tǒng)計(jì),汽車上有60%-70%得零 部件是用沖壓工藝生產(chǎn)得。焊接是指對(duì)沖壓后得零部件進(jìn)行連接,主要通過(guò)焊接機(jī)器人完成。 據(jù)統(tǒng)計(jì),每輛車車身(車身總成及車身部裝件)一般由300-400個(gè)零部件組成,大約有3000- 6000個(gè)焊點(diǎn),主要在焊接車間完成,工序多,生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)。

        一體化壓鑄顛覆傳統(tǒng)汽車制造工藝。一體化壓鑄成型工藝可大大減少零部件使用數(shù)量,一 次壓鑄即可獲得完整得零部件,從而取代傳統(tǒng)復(fù)雜得沖壓+焊接工序,大幅縮短制造時(shí)間。以 目前已經(jīng)應(yīng)用該技術(shù)得ModelY后地板制造為例,其使用6000T壓鑄機(jī)一體成型,零件數(shù)從70 多個(gè)減少為1-2個(gè),焊點(diǎn)大約由700-800個(gè)減少到50個(gè),同時(shí)制造時(shí)間由原來(lái)得1-2小時(shí)縮減至 3-5分鐘,效率大幅提升。

        2.2 一體壓鑄配套機(jī)床:未來(lái)5年市場(chǎng)需求達(dá)440億元,迎來(lái)爆發(fā)

        以新能源車后底板為例,一體化壓鑄成型后,需要配套相應(yīng)機(jī)床進(jìn)行壓鑄件得毛刺與毛邊 等得切屑。根據(jù)產(chǎn)業(yè)可能得調(diào)研反饋,一臺(tái)6000-8000噸級(jí)壓鑄機(jī)需配套20-25臺(tái)龍門機(jī)床 (單價(jià)在200萬(wàn)元左右)。感謝基于以下兩種情形測(cè)算機(jī)床需求:

        (1)一體化壓鑄工藝僅用于新能源車前中后底板加工(即全底板壓鑄):①臺(tái)數(shù):前中 后底板分別使用6000/8000/6000噸壓鑄機(jī)進(jìn)行一體化壓鑄;②生產(chǎn)效率:假設(shè)生產(chǎn)一個(gè)結(jié)構(gòu) 件得時(shí)間為2-3分鐘,一臺(tái)壓鑄機(jī)得年產(chǎn)能為10萬(wàn)件/年;③6000噸和8000噸壓鑄機(jī)分別配套 20臺(tái)和25臺(tái)龍門;④新能源車年度不錯(cuò)參考中泰電新組得測(cè)算,即2021-2023年國(guó)內(nèi)為 273/420/528萬(wàn)輛,2025年有望達(dá)到800萬(wàn)輛。測(cè)算可得,華夏年產(chǎn) 800萬(wàn)輛新能源車對(duì)應(yīng)機(jī) 床(以龍門為主)總需求在104億元左右,年均約為21億元。

        (2)一體化壓鑄工藝用于新能源車整車加工: ①臺(tái)數(shù):車身+側(cè)門+尾門+座椅結(jié)構(gòu),需 要16臺(tái)2000-8000噸級(jí)壓鑄機(jī);②生產(chǎn)效率:假設(shè)生產(chǎn)一個(gè)結(jié)構(gòu)件得時(shí)間為2-3分鐘,一臺(tái)壓 鑄機(jī)得年產(chǎn)能為10萬(wàn)件/年;③2000/4000/6000/8000噸壓鑄機(jī)分別配套15/18/20/25臺(tái)龍門; ④新能源車年度不錯(cuò)參考中泰電新組得測(cè)算,即2025年國(guó)內(nèi)新能源車不錯(cuò)可達(dá)800萬(wàn)輛左右。 測(cè)算可得,華夏年產(chǎn) 800萬(wàn)輛新能源車對(duì)應(yīng)機(jī)床(以龍門為主)總需求在440億元左右,年均 為88億元。預(yù)計(jì)從2022年開(kāi)始,隨著其他新能源車廠商逐步跟進(jìn)推動(dòng)一體壓鑄工藝,相關(guān)機(jī) 床需求將迎來(lái)爆發(fā)。

        3 海天精工:將迎第二增長(zhǎng)曲線

        3.1 國(guó)產(chǎn)機(jī)床龍頭,產(chǎn)品定位高端

        公司數(shù)控機(jī)床分為四大系列:龍門、立加、臥加和車床。公司已在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域深耕19年, 產(chǎn)品定位于高端數(shù)控機(jī)床,具有技術(shù)含量高、附加值高等特點(diǎn),主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手來(lái)自華夏臺(tái)灣、 韓國(guó)、日本得成熟機(jī)床廠家,服務(wù)得客戶主要是航空航天、高鐵、汽車零部件、模具等領(lǐng)域。

        3.2 β+α雙重邏輯,公司業(yè)績(jī)拐點(diǎn)已來(lái)

        行業(yè)層面:①競(jìng)爭(zhēng)格局正在重塑:“國(guó)退民進(jìn)”+“進(jìn)口替代”。其中,前者是指以“十 八羅漢”為代表得國(guó)企紛紛退出歷史舞臺(tái),不僅為民營(yíng)機(jī)床拓寬了邊界,同時(shí)價(jià)格戰(zhàn)因素大 大減弱,民營(yíng)企業(yè)得春天已然來(lái)臨;后者是指疫情導(dǎo)致以德國(guó)、韓國(guó)等為代表進(jìn)口機(jī)床大幅 下滑,為民營(yíng)龍頭提供了寶貴得替代窗口。②“十年更新周期”驅(qū)動(dòng)行業(yè)景氣度。機(jī)床上一 輪高點(diǎn)在2011年,此后進(jìn)入十年下行周期,同時(shí)十年亦是機(jī)床得會(huì)計(jì)折舊周期和物理磨損周 期,因此在十年得更新周期驅(qū)動(dòng)下,行業(yè)景氣度具備強(qiáng)持續(xù)性。

        公司層面:①機(jī)床產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力突出,國(guó)內(nèi)第壹梯隊(duì),比肩臺(tái)韓(前文已分析,不在贅 述)。②經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略調(diào)整效果凸顯。小型批量化得立加得產(chǎn)不錯(cuò)在2020年迎來(lái)高速增長(zhǎng)(不錯(cuò) 同比增長(zhǎng)192%),對(duì)應(yīng)得子公司大量國(guó)華大幅扭虧,并實(shí)現(xiàn)盈利;③具備產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)。在行業(yè) 高景氣+進(jìn)口替代加速得背景下,產(chǎn)能決定訂單和業(yè)績(jī)彈性。機(jī)床領(lǐng)域正常得產(chǎn)能擴(kuò)張周期在 一年半以上,2020Q2行業(yè)強(qiáng)勁復(fù)蘇以來(lái),多數(shù)機(jī)床公司新建產(chǎn)能目前仍未釋放,而海天精工 原有產(chǎn)能較大,可支持其大量接單,是行業(yè)為數(shù)不多得充分享受到行業(yè)高景氣紅利得公司。 2020年以來(lái)公司已經(jīng)表現(xiàn)出較高得成長(zhǎng)性,2019-2021年,保守收入CAGR為43.47%,凈利潤(rùn) CAGR為77.65%(2021年收入和凈利基于我們得盈利預(yù)測(cè)),遠(yuǎn)高于行業(yè)平均水平。同時(shí),未 來(lái)產(chǎn)能擴(kuò)張周期短,產(chǎn)能制約因素小;④營(yíng)銷策略調(diào)整效果凸顯。經(jīng)銷商利益與各類產(chǎn)品銷 售直接掛鉤,保證公司四大類產(chǎn)品可同步放量。

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