工矿业智能装备行业投资潜力及发展前景

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1、工矿业智能装备行业投资潜力及发展前景一、 智能装备制造行业的技术特点（一）非标化与普通标准设备不同，智能自动化装备的研制多为非标准化作业行为，主要根据下游客户生产工艺需要来决定。从销售人员拿到订单到技术人员根据订单进行方案设计，再到加工制造、系统集成、安装调试，不同的客户、不同的项目都会有其特殊性，若干工艺细节的改变可能需要对整个产品重新设计，同时对集成过程中涉及的高精密工艺装备和零部件的选择、工艺模式等均需做出相应的调整。如何在此过程中保证设备的稳定性并达到客户要求的精密度是客户选择供应商的重要考量因素。（二）柔性化柔性化制造技术是相对于传统生产方式而言的；下游汽车、机械、电子、仓储物流等领

2、域由传统的单品大批量生产方式向多品小批量的生产方式过度，以生产者为主导的生产方式逐步向以消费者为主导的生产方式转变；企业通过创造柔性优势，既可以满足客户的多种需求，也可以在与客户的接触中契入个性化价值，提高产品的附加值和客户粘性。（三）智能化智能化是工业自动化阶段主要发展特点，也是行业发展的重要方向。其智能主要体现在环境感知、逻辑推理、策略规划、行动和学习等能力，智能制造过程强调通过智能自动化装备及通信技术实现生产自动化、分析自动化和决策自动化，在此过程中，数据挖掘、人工智能算法、自适应决策等核心智能技术起到了关键性的作用。长期以来，外资厂商凭借其技术优势在我国自动化设备行业中占有主导地位。为

3、应对日渐成熟的国内厂商发起的挑战，以西门子（SiemensLtd）、ABB（AseaBrownBoveriLtd）、库卡（KUKA）、发那科（FANUC）、安川电机（YASKAWA）为代表的国外厂商开始强化在国内市场的布局。虽然国际知名自动化厂商凭借先进的技术水平、丰富的项目经验以及雄厚的资本实力，在我国自动化设备市场占据了较高的份额，但随着经验的积累和产业政策的支持，我国自动化设备制造业的发展深度和广度逐步提升，以自动化成套生产线、智能控制系统、工业机器人、新型传感器为代表的智能装备产业体系初步形成，一批具有自主知识产权的重大智能装备实现突破。随着未来行业竞争的进一步加剧和行业整合的展开，预

4、计自动化设备行业的行业集中度将逐渐提高，行业竞争日趋激烈，掌握核心技术资源、综合服务能力的厂商将有较大机会从竞争中胜出。在我国汽车零部件竞争格局中，汽车零部件企业主要围绕在汽车行业中占主导地位的主机厂开展业务，只有通过主机厂严格的认证过程，零部件企业才有资格成为主机厂的合格供应商。目前，部分内资汽车零部件企业通过持续的科技创新，形成了具有自主知识产权的核心技术，提升了自身的市场竞争力，并在部分以外资企业为主的核心零部件领域实现了进口。未来，随着汽车及汽车零部件行业竞争的进一步加剧，主机厂将对零部件企业的研发能力、生产工艺、产品性能提出更高的要求，因此具备核心技术且拥有较好资源整合能力的汽车零部

5、件企业将更具竞争力。二、 智能装备未来展望随着消费者对产品品质要求及个性化需求的不断提升，工业产品的功能日益丰富，不断向高精密度、高品质、个性化定制的方向发展。随着产品精密度提升，生产工艺难度不断增加，将对高精度、高品质、批量定制化的智能制造装备需求不断加大。近年来，受益于国家产业政策的大力支持、新一代信息技术与先进制造技术的深入应用，我国智能制造装备发展深度和广度逐步提升，目前已初步建成以自动化成套生产线、智能控制系统以及工业机器人等为代表的智能制造装备产业体系，产业规模实现快速增长。随着制造业全面转型升级、战略新兴产业加快发展以及国家双碳目标逐步落实，可以预见智能制造装备的需求将日益旺盛，

6、我国智能装备行业增长潜力巨大，市场发展空间广阔。然而，我国的智能装备制造市场相较于美国、德国和日本等制造强国还有较大差距，无论是从效益，还是结构等方面的竞争力都较为落后，很多产业高端环节的零部件及核心技术被外资品牌掌控，呈现大而不强的局面。未来重点培育智能装备制造业并形成完整产业体系，掌握核心高精尖设备技术，加快发展以智能制造装备为核心的高端装备制造业，全方位改造提升我国传统制造业将是我国工业发展的一项长期重点任务。三、 智能制造装备行业发展历程18世纪60年代以来人类经历了三次工业革命，制造业经历了手工制造、流水线、自动化、数字化等过程。21世纪开始，以智能化为标志的第四次工业革命正在全球范

7、围内蓬勃展开，装备的形态和复杂性也相应发生了改变。智能装备制造业作为实现产品制造智能化的关键载体，现已广泛运用于光伏、半导体、纺织、汽车、冶金等领域以及其他各类加工生产线。为迎接第四次工业革命浪潮，美国、德国、日本、英国等世界主要工业大国纷纷实施再工业化战略，重塑国际制造业竞争新优势。无论是美国先进制造业领导力战略，还是德国国家工业战略2030，抑或日本社会50、英国工业2050，均以智能制造为主要抓手，力图抢占全球新一轮产业革命竞争制高点，并已建立起相关技术工艺和服务标准，形成了具有一定行业规模的产业体系。亚洲等新兴经济体也在世界工厂时代的进程下，逐渐显现出较强的竞争实力。目前，以中国为首的

8、发展中国家加快了制造行业转型升级的脚步，各国通过加强对智能装备制造领域的支持力度使得全球制造的智能化水平稳步提升。当前，全球制造业进入智能化改造阶段，传统制造业正面临由劳动密集型产业向技术密集型转换。随着我国开始步入人口老龄化社会，人口红利逐渐消失，劳动力人口比例不断下降，人力成本持续上行。劳动力成本的增加直接影响了制造企业的利润水平和健康发展。制造业人工成本的不断提升导致人口红利消失，同时工业机器人的技术也逐渐成熟、价格持续下降，企业的自动化改造意愿提升，多重因素加速制造业企业智能化改造升级。通过推行智能制造、自动化装备和技术的应用实现机器换人，提升生产效率和产品质量的同时，可以有效降低物流

9、和人力成本，高效管理仓储并缩短生产周期，从而全方位提升产品市场竞争力。未来我国制造业智能化改造的趋势明确，智能装备的全面推行将成为我国经济发展由依靠人口红利转向依靠技术红利的重要途径。自2010年起，中国就已跃居为全球制造业第一大国，在规模与产业体系完整性方面居于全球领先地位，但我国仍处于电气化（工业20）的后期阶段，制造业技术创新水平、资源利用效率、质量效益水平等与世界制造强国尚有不小差距，整体处于全球价值链中低端水平的格局尚未得到根本性改变。我国制造业面临着全面转型升级、迈向高质量发展的迫切需求。装备制造业是制造业的基石，而发展智能装备制造业是制造业升级的突破口。智能装备制造业汇集了资金、

10、技术和人才等多方位的优势，在供应链质量和零部件精度等方面都有着更高要求，除了直接影响新兴产业外，还以其独有优势推动传统产业的升级，满足我国智能制造发展对全产业链的技术提升需要。智能装备不仅能满足制造企业对高精度、高品质、柔性化、定制化生产的需求，还符合提高生产效率、降低污染物排放、智能化转型升级等产业政策定位，发展智能装备制造业是实现我国在全球制造业价值链跃升的必要途径，在增强我国制造业的国际竞争力、提高产品附加值以及实现进口替代化等方面都发挥着重要作用。目前，我国已出台一系列产业政策和相关法律法规，自上而下地推动智能装备制造业的健康、良性发展。2010年10月，我国出台关于加快培育和发展战略

11、性新兴产业的决定，将智能装备制造业列为战略性新兴产业高端装备制造业的重点发展方向之一，积极发展以数字化、柔性化及系统集成技术为核心的智能制造装备。2015年5月，我国发布我国制造强国战略的第一个十年行动纲领中国制造2025，提出中国制造业应以智能制造为突破口，实施智能制造工程，加快发展智能装备，推进生产过程智能化。在十三五期间，国家相关部门先后颁布了十三五国家战略性新兴产业发展规划、智能制造发展规划（2016-2020）、十三五先进制造技术领域科技创新专项规划、工业和信息化部关于促进制造业产品和服务质量提升的实施意见、国家智能制造标准体系建设指南（2018年版）等产业政策及规划，其中智能制造装

12、备屡被强调，充分体现了国家对智能装备制造业发展的高度重视和大力支持。进入十四五，智能装备制造业在政策支持下将迎来新一轮重大发展机遇。2021年3月，奠定未来五年政策基调的我国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要发布，明确提出深入实施智能制造工程，完善智能制造标准体系，支持智能制造系统解决方案发展，推动制造业高端化、智能化和绿色化发展。2021年4月，工信部会同有关部门联合起草了十四五智能制造发展规划（征求意见稿），着力发展智能制造装备，推动先进工艺、信息技术与制造装备深度融合，力争到2025年智能制造装备技术水平和市场竞争力显著提升，国内市场满足率超过70%。十四五建设期恰

13、为中国制造2025后半程，为实现制造业转型升级以及制造强国战略，预计行业政策红利仍将延续。受益于产业政策的积极推动，我国智能装备制造业将进入加速发展期，市场前景广阔。四、 工矿智能设备行业发展情况和未来发展趋势加快经济发展动能转换是我国经济发展转型的重要任务，制造业转型升级是新旧动能转换的重要抓手，对于应对能源环保压力、劳动密集型产业生产效率低下等粗放发展弊病具有重要意义，同时是制造业企业提质、降本、增效的必要路径。近年来，国家层面对于节能环保产业及智能制造给予多层次的政策支持。加快建设制造强国，加快发展先进制造业，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合，另外，强调推进绿色发展。加快建

14、立绿色生产和消费的法律制度和政策导向，建立健全绿色低碳循环发展的经济体系。构建市场导向的绿色技术创新体系，发展绿色金融，壮大节能环保产业、清洁生产产业、清洁能源产业。十九届四中全会决定提出，建立健全运用互联网、大数据、人工智能等技术手段进行行政管理的制度规则。智能制造可广泛应用于采矿业、制造业等工矿业领域，其中煤炭开采与洗选、金属与非金属矿物采选、机械制造等领域均可以应用智能制造产品以达到提质、降本、增效效果，进一步应对节能环保方面的挑战。根据国家工业信息安全发展研究中心发布的中国发展数据地图（2019），信息化与工业化融合发展水平是产业智能化水平的评价指标，2019年中国工业领域发展水平达到

15、551，其中采矿业发展水平为488，能源工业、制造业和采掘业从高到低依次排列。煤炭行业作为我国重要的传统能源行业，是我国国民经济的重要组成部分，其智能化建设直接关系我国国民经济和社会智能化的进程。同时煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，实现煤矿开拓、采掘（剥）、运输、通风、洗选、安全保障、经营管理等过程的智能化运行，对于提升煤矿安全生产水平、提升煤炭洗选精细及环保水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。新一代人工智能发展规划指出推广智能工厂，加强智能工厂关键技术和体系方法的应用示范，重点推广生产线重构与动态智能调度

16、、生产装备智能物联和云化数据采集、多维人机协同与互操作系统，鼓励引导企业建设工厂大数据系统、网络化分布式生产设施，引导生产设备网络化、生产数据可视化、生产过程透明化和生产现场无人化。我国是个富煤少气缺油的国家，过往煤炭都是我国的主体能源。中国将力争于2030年前达到碳排放峰值，努力争取2060年前实现碳中和。2020年12月16日至18日经济工作会议对做好2021年碳达峰、碳中和工作做出明确部署，明确抓紧制定2030年前碳排放达峰行动方案，支持有条件的地方率先达峰。其中，碳中和是指在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段抵消这部分碳排放，达到净零排放的目的。碳达峰是指

17、二氧化碳排放量达到历史最高值后，先进入平台期在一定范围内波动，然后进入平稳下降阶段。碳排放达峰是二氧化碳排放量由增转降的拐点。综合国家战略及技术发展，中国实现碳中和的策略整体思路与发达经济体类似，即（A）电力部门深度脱碳；（B）非电力部门深度电气化；（C）终端设备节能提效；（D）碳排放端绿化（即采用碳捕捉封存等技术实现碳排放的回收）。其中，改变能源结构是实现碳达峰、碳中和目标的主方向。我国计划在2030年前实现碳达峰，所以预计未来1520年内，煤炭的产能不会大幅下降，但将逐步进入高质量发展期。对于安全风险大、煤炭资源差、技术落后、高能耗、高排放的矿山及装备也必将被逐步淘汰。预计20年后煤炭产能

18、将进一步下降，对所有从事煤炭生产及服务的企业将是重大冲击，只有拥有高质量的煤炭资源、高精尖的技术、行业头部企业可以继续从事部分煤炭业务。另外，还需要结合发展碳捕获、利用与封存（CCUS）技术。CCS（CarbonCaptureandStorage，碳捕获与封存）技术是稳定大气温室气体浓度的减缓行动组合中的一种选择方案。CCUS技术是CCS技术新的发展趋势，即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。综上，电力部门深度脱碳和非电力部门深度电气化长期来看一定程度抑制煤炭需求，需结合发展碳捕获、利用与封存（CCUS）技术，从节能、减排、植树造林、

19、增加非化石能源的供给量、研发利用储能技术等多方向实现碳达峰及碳中和目标。碳中和背景下我国煤炭行业在20212030年的能源定位仍为基础能源，消费整体趋势预计进入平台期。据碳中和背景下我国煤炭行业的发展与转型研究，在我国实现碳中和的道路上，煤炭行业的能源定位将经历基础能源、重要能源、备用能源的三重转变。未来十年，煤炭行业仍将作为国内的基础能源，消费量将进入平台期，预计在此期间煤炭整体消费有望达峰。煤炭行业重点方向将由去产能转向存量优化。节能减排、能源调结构是我国经济高质量发展的长期目标。据统计，2017年二氧化碳排放量6863亿吨，其中705%来自煤炭，表明煤炭贡献主要二氧化碳排放，深化煤炭行业

20、供给侧改革是节能减排的重要手段。2021年6月出台煤炭工业十四五高质量发展指导意见，计划到十四五末煤炭产量控制在41亿吨左右，全国煤炭消费量42亿吨左右，煤矿数量减少到4，000处左右，大型煤矿产量占85%以上，大型煤炭基地产量占97%以上；煤矿采煤机械化程度90%左右，原煤入选（洗）率80%以上；煤矸石利用与达标排放率100%。在煤炭生产加工过程中，直接从矿井中开采出来的不经任何加工处理的煤称之为原煤，将煤和矸石进行分离是煤炭加工过程中不可缺少的一步。选煤工序能将煤炭分成不同质量、规格的产品，有利于煤炭的高效综合利用；此外选煤过程还能去除原煤中含有的黄铁矿等杂质，减少燃煤对大气的污染，具有较

21、高的环保意义。2020年，我国原煤入洗率达到741%，比2015年提高82%。在煤炭生产加工过程中，直接从矿井中开采出来的不经任何加工处理的煤称之为原煤，将煤和矸石进行分离是煤炭加工过程中不可缺少的一步。选煤工序能将煤炭分成不同质量、规格的产品，有利于煤炭的高效综合利用；此外选煤过程还能去除原煤中含有的黄铁矿等杂质，减少燃煤对大气的污染，具有较高的环保意义。因此，煤炭分选是煤炭工业的重要环节。煤矸分选的方法以分选介质来分类主要包括湿选与干选。湿法选煤又称洗煤，主要有跳汰分选、重介质分选和浮选等湿选方法，是目前我国选煤厂常用的选煤方法。干法选煤在分选过程不使用水，一般包括人工挑选、智能光电干选、

22、风力煤矸分选、复合式干选、空气重介质流化等。湿法选煤是我国选煤装备主要依赖的技术工艺方法，但随着我国对煤炭行业节能增效以及煤矿智能化要求的不断提高，湿法选煤的弊端日益凸显。从地域分布的角度来说，国内煤炭资源丰富的地区主要坐落于中西部干燥和水资源匮乏地区，因此湿法选煤在这些地区的应用会受到水资源的严重制约，同时也使我国煤炭的利用率与许多发达国家形成了较大差距。对于部分易泥化的煤，湿法选煤会导致额外的煤泥产生，从而导致煤的回收率下降，造成额外的损耗。从环境保护的角度，湿法选煤技术会在应用中产生大量煤泥水，煤泥水中夹杂的细粒粘土、泥砂和煤会对环境造成污染。因此，大力推行干选技术是选煤业的重大趋势，同

23、时，在保证提高煤炭的分选精度的条件下，干选技术也能缓解对环境的影响。智能光电干选技术是指利用射线（X射线及射线）、红外、可见光、激光及紫外线识别等光电识别技术，针对需要识别物体的不同特征建立与之相匹配的模型并进行分选的智能化装备，是集机械、硬件、算法、软件于一体的智能化系统。近年来，智能光电干选装备行业得到了迅速发展，2015年10月，基于光电识别技术的TDS智能干选设备，进一步实现了智能光电干选技术的产业化实践。TDS智能干选设备在分选精度、分选粒度、分选能力、稳定运行能力上均有了较大的突破，智能光电干选技术逐渐被行业接受认可。2008年以来，煤炭采选业固定资产投资经历周期性波动，在2012

24、年达到峰值后逐步下滑，直至近两年出现止跌企稳的迹象，2018年煤炭采选业固定资产投资额增长590%，2019年同比增长2960%，2020年与2019年基本持平略有下降，煤炭采选业已进入新一轮固定资产更新当中。2020年，我国原煤入洗率达到741%，比2015年提高82%。煤炭机械设备长期处于极端环境和高负荷工作状态，分选装备的使用寿命一般在8至10年。2012年，煤炭采选业的投资额为5，37024亿元，其中设备工器具投入为1，66833亿元，为过去数十年投资高峰，此后数年受能源领域供给侧结构性改革，化解煤炭过剩产能风险的影响，逐年降低相关投入。2016年起，煤炭开采和洗选业固定资产投资额下降

25、趋势放缓，2018年固定资产投资额回升至2，80463亿元，其中设备工器具投资额回升至81254亿元。2019年固定资产投资额较2018年增长2960%，2020年与2019年基本持平略有下降，2021年固定资产投资额较2020年增长1110%。伴随煤炭开采和洗选业市场趋于稳定，以及过往8至10年的煤炭机械设备更新改造周期到来，存量众多的湿法选煤设备迎来更新改造的高峰期，这也给智能干选设备市场提供了分选装备存量替代的市场空间。五、 中小微企业产业链智能化水平在我国，中小微企业贡献50%以上的税收以及80%以上就业，但是由于受制于资金和技术，其在固定资产投资和智能化转型过程中往往处于不利地位。十

26、四五期间，国家提出坚持融合发展的发展原则，要求龙头制造企业发挥牵引作用，带动产业链上下游企业数字化智能化同步提升，实现大中小企业融通发展。制造业作为我国经济发展的支柱产业之一，受人口结构变化和人工成本上升等因素的影响，我国人口红利优势正逐渐丧失。据国家统计局数据显示，中国15-64岁劳动年龄人口占比从2011年以来逐年递减，而总抚养比在逐年攀升，人口老龄化趋势明显。随着我国人口结构趋于老龄化，以人口红利为基础的传统制造业原有优势逐渐消失，而以智能制造为主的高端装备制造能够帮助企业实现高效运作、解决管理难题，从而带动整个产业转型升级。随着劳动年龄人口的逐渐减少，企业面临持续劳动力短缺的压力，人工

27、成本也在不断提升。人口红利逐步消失、人工工资高企，使得以工业自动化代替流水线、工业机器人代替人工成为必然的发展趋势。制造业企业将通过智能化转型提高生产效率和资源利用率，降低运营成本和产品不良率，利用新一代信息技术解决经营生产中的实际问题。六、 智能装备行业特点（一）产品多领域应用智能装备是现代工业生产体系的物质基础，可应用于产品制造、安装、检测、仓储等多个环节，应用领域包括消费电子产品制造、新能源动力电池、光伏等新能源产品制造、医疗设备制造、工程机械制造、家电制造、轨道交通设备制造、电子元器件制造、食品制造、冶金及印刷出版等领域。（二）技术人才供不应求智能装备行业的发展离不开相关专业技术人才的

28、支持。由于智能制造装备行业融合了多种先进技术，对相关行业人才提出了较高的要求：一方面，要求人员能够对不同领域的专业技术做到跨界融合，具备复合的知识结构；另一方面，要求人员具备自我驱动力和创新意识，在面对不断变化的新型技术和下游需求时，能够满足生产企业的研发经营需要，推动行业发展。（三）技术更新迭代快随着科技的不断进步，该领域产品更新迭代速度加快、对核心零部件的要求日益严格。这也促使智能设备制造商需要不断进行技术革新以满足下游客户的生产检测需求。同时，随着传感技术、网络技术、自动化技术等先进技术的不断突破，智能制造装备行业也在不断推动设计过程、制造过程和制造装备智能化的革新，促进信息技术、智能技

29、术与装备制造技术的深度融合与集成。（四）资金密集性特征国内智能装备行业项目实施存在一定时间周期，智能制造装备供应商需要在项目初期垫付较多成本，如出现多个大型项目共同推进时，会面临较大的资金压力。同时，智能制造装备企业为保持自身竞争力，需要投入大量资金研发先进技术，培养设计人员等。因此，智能制造装备业在快速发展过程中具备显著的资金密集特征。（五）多技术融合综合性强智能装备业是技术综合性较强的制造产业，融合了先进制造、信息技术、人工智能等多个领域，综合运用了控制系统设计、传感技术、精密制造技术、智能识别技术等技术。2021年3月，国家发改委等部门联合发布关于加快推动制造服务业高质量发展的意见，提出

30、将利用5G、大数据、云计算、区块链等新一代信息技术大力发展智能制造产业，预示着智能制造产业的技术综合性在未来将进一步加强。（六）产品需求呈定制化趋势智能制造业主要采用定制化的设计生产模式，需要根据客户的特殊需要，量身定制解决方案。因此行业内企业需要深刻了解和熟悉设备的生产工艺，将智能制造技术运用到各个细分市场，为不同产品创造自动化解决方案，以满足下游生产商对设备的定制化需求。同时，在定制化的生产模式下，下游生产商会对设备制造商的生产规模、质量控制与快速反应能力进行综合考量，进一步提升了对设备制造商工艺技术的要求。七、 智能装备行业发展趋势未来智能制造装备行业将能够根据要求完成生产过程的高度自动

31、化，并对制造对象和制造环境具有一定的适应性，从而实现制造过程的优化。未来智能制造行业的生产工艺中，硬件、软件与应用技术以及配套设备将实现深度集成，在生产管理及物流管理等领域结合人工智能等实现机器赋能，使生产效率实现较大程度提升，并同步实现包括在线监测、远程诊断及云服务在内的服务集成，从而实现设备的不断升级。目前智能制造厂商主要集中分布在经济较发达的长三角、珠三角等地区，集群化有助于提高产业上下游关联度、降低运营成本、提高生产效率，同时也是推动产业升级、提升区域经济的有效保障。信息化体现在将传感技术、计算机技术、软件技术嵌入设备中，实现设备的性能提升和智能化。这一过程既是硬件与软件的融合，又是制造技术与信息技术的融合。信息化将贯穿于采购、生产、销售、售后服务全过程，从而大大提高生产和服务效率。