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国产高端制造领军者禾川科技:光伏+锂电+机器人勾勒成长曲线

来源:半岛在线登录官网    发布时间:2023-12-30 04:14:05


  禾川科技成立于2011年11月,2022年登陆科创板,是一家技术驱动的工业自动化控制核心部件及整体解决方案提供商,核心产品最重要的包含伺服系统和PLC。

  公司产品覆盖了工业自动化领域的控制层、驱动层和执行传感层,基本的产品伺服系统居于国内领先水平,同时积极布局PLC产品,并向产业链上下游扩展,涉足工控芯片、传感器、高端精密数字控制机床等领域。

  王项彬先生直接持有禾川科技14.86%的股份,是公司的实际控制人。龙游县人民政府国有资产监督管理办公室通过公司第五大股东(龙游联龙股权投资基金合伙企业)间接持有公司股份,依托国资背景为公司信用背书,有助于公司获得更多的商业资源。公司下设禾川信息、禾立五金和菲灵传感三家全资子公司,控股杭州禾芯半导体、台钰精机、川浦智能等优质企业,主营工控芯片、数字控制机床、工业软件、模具等核心产品,与公司产品形成密切协同效应,增强了企业来提供整体产品解决方案的能力。

  公司拥有伺服驱动器、伺服电机及编码器、PLC等核心工控产品,掌握控制层、驱动层、执行传感层多重维度的工控实力,拥有自主可控的工控芯片,已实现了工业自动化控制设备各层级基本的产品的覆盖。

  公司深耕伺服系统多年,具备完整的编码器、伺服电机和伺服驱动器能力,掌握磁编/光编核心技术,据公司招股书数据,公司磁编码器最高可达21位,光编码器最高可达23位;公司目前拥有X1/X2/X3/X6等多款伺服类产品,大范围的应用于机器人及机械手、光伏、锂电池、3C、物流、包装、纺织等多个行业,产品依靠良好的性价比与稳定性得到客户认可,未来能够持续支撑公司成长;

  公司拥有A系列/R系列PLC、Q系列PAC、QX系列IO模块和IQ系列IPC等丰富的产品矩阵,主要使用在于机器人与机械手、光伏、锂电池、3C、LED、机床、纺织、包装、食品、印染等行业;

  公司不断沿产业链上下游发展,推出了工控芯片、HMI、智能相机、传动模组等产品,其中公司的SOLAR系列芯片集成了高性能 ARM MCU 内核及动态配置逻辑架构的双核异构架构,可以大范围的应用于公司核心控制和驱动产品上,能够很好的满足高精度低延时工业控制同步应用需求。

  2018-2021年,公司总营收由2.83亿元增长至7.51亿元,年复合增速达38.45%;归母净利润由0.50亿元增长至1.10亿元,年复合增速达30.06%;2022年前三季度,公司实现总营收7.02亿元,同比增长28.91%,实现归母净利润0.90亿元,同比增长1.5%。

  2021年下半年以来,受国际大环境、行业缺芯、疫情等影响,公司短期业绩有所承压,但从2022年四季度开始,随着新产品的推出和新客户订单的落地,公司纯收入能力有望逐步提升。

  从长期来看,公司作为国内伺服系统领先企业,成长韧性凸显,伴随着国产伺服系统的迅速发展,公司有望充分享受行业红利。

  公司产品以伺服系统+PLC为核心,随机器人、光伏、锂电池等行业的发展,有望实现快速成长。

  按产品类别划分,公司营业收入主要来自于伺服系统、PLC与别的产品,伺服系统是公司目前营业收入的核心构成部分,2022年上半年公司伺服系统/PLC/别的产品收入分别是3.87/0.43/0.37亿元,占当年公司总营收比例为82.92%/9.12%/7.96%,分别同比增长15.90%/143.87%/343.85%。

  公司伺服方面具备磁编/光编等核心技术,同时PLC产品作为公司重点业务之一,随着产品结构调整,上游元器件缺货缓解,未来营收占比有望逐步提升。

  从2021年开始,公司毛利率呈现出下降走势,主要是受到产品更新换代、缺芯、疫情、原材料涨价等因素影响,从2022年Q4开始,在新产品的逐步推出、PLC占比提升等因素的带动下,毛利率有望逐步回升。

  整体来看,公司作为一家工控企业,拳头产品毛利率维持在中游偏上的水平,也从侧面印证了公司产品的核心竞争力。

  2019-2021年,公司销售费用率稳中略升,2022年前三季度,公司销售费用率为8.27%,同比下降0.3个百分点;2019-2021年,公司管理费用率保持平稳,2022年前三季度,公司管理费用率为2.83%,同比下降0.83个百分点。公司坚持研发投入,2022年前三季度,公司研发费用率为10.40%,持续的研发投入有助于提升产品整体市场竞争力。

  一方面我国存量人口大,据国家统计局数据,2021年我国总人口为14.13亿人,同比增长0.03%,另一方面我国出生人数下滑严重,2021年出生人口仅为1062万人,同比下滑11.50%,在我国人口老龄化问题日渐凸显的背景下,工业自动化成为中国制造业发展的必选项。

  工业自动化升级一方面有助于提升公司制作的效率和良率,更好地控制产品的质量,另一方面有助于较好缓解“招工难、招工贵”的问题,逐步降低生产所带来的成本,提高我国制造业的整体竞争能力。

  长期来看,“双碳”目标下我国工控商品市场空间大。中国工业(尤其是流程工业)在碳排放方面有两个特点:

  第一,国内工业平均工艺水平与设备落后、自动化程度低、能耗方面依旧处于粗放式管理阶段,仅靠工艺流程优化、节能技术等方式难以显著控制能耗,一定要进行自动化设备的更新换代与基础自动化升级改造;

  第二,目前国内工业的能耗总量可观,可改进空间较大,能够最终靠降低流程行业能耗的途径来较好降低全国碳排放量。工控产品的应用能够较好提升能源的利用效率,起到较好的节能减排效果,未来在“双碳”的推动下,工控产品的渗透率有望进一步提升。

  工控产品作为工业生产的“神经中枢”,如果出现问题就会造成较大的工业损失,甚至会危害国家工业安全,在当下贸易全球化趋冷的背景下,工控产品的国产替代具备很强的必要性。近年来我国相关单位积极出台政策支持工业自动化发展,推动核心工业产品国产化突破,为本土工控产品的长远发展提供政策护航。

  据华经产业研究院统计数据,中国工业自动化市场规模由2012年的1410亿元提升至2021年的2530亿元,年复合增速达6.71%,其中2021年工业自动化市场规模同比增长22.99%。受益于国内制造业向高端升级和人口老龄化双重趋势,未来工业自动化产品需求有望持续维持高景气度。

  伺服系统是指以位置、速度、转矩为控制量,能够跟踪目标变化而实现自动化的系统,是工业自动化精密制造和柔性制造的核心技术,属于高端工业自动化控制设备,从产品结构上来看,伺服系统分为伺服编码器、伺服驱动器和伺服电机三部分。

  伺服编码器安装在伺服电机上,用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速;伺服驱动器主要是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机来控制,实现高精度的传动系统定位;伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,大多数都用在控制速度,位置精度非常准确。

  编码器是伺服系统可以在一定程度上完成高精度控制的核心所在,例如20位的编码器,可以在一定程度上完成360°/(2^20)的最小控制单位,远超于传统控制类产品所能达到的控制精度;另外,伺服电机主要是采用半闭环控制或闭环控制,控制性能好,不易存在失步现象。

  从基本物理机理来看,编码器能细分为磁电编码器和光电编码器两类,光电编码器又能进一步细分为数字量编码器和模拟量编码器,其中数字编码器包括增量式编码器、绝对编码器和混合式编码器,模拟编码器包括旋转变压器和sin/cos编码器。

  光电编码器主要由光栅盘和光电检测装置构成,光栅盘与电动机同轴致使电动机的旋转带动光栅盘的旋转,再经光电检测装置输出若干个脉冲信号,根据该信号的每秒脉冲数便可计算当前电动机的转速;

  磁性编码器主要由磁阻传感器、磁鼓、信号处理电路组成,将磁鼓刻录成等间距的小磁极,磁极被磁化后,旋转时产生周其分布的空间漏磁场,磁传感器探头通过磁电阻效应将变化着的磁场信号转化为电阻阻值变化,在外加电势作用下将变化的电阻值转化为电压变化,通过信号处理电路的处理,模拟电压信号进一步转化成计算机可以识别的数字信号,实现此旋转编码器的编码功能。

  目前,顶尖的光电编码器控制精度更高,在先进制造等高精尖领域中具备更优异的表现;而磁编具备良好的抗震动抗油污等特性,具备较强的易用性和较高的性价比,在机床等领域有广泛应用。

  伺服系统上游原材料包括电子元器件、IC 芯片、五金件、PCB 四大类,其中具体又包括连接器、电容器、晶体管、接口器件、处理器、隔离器件、压铸件、冲压件等;伺服系统下游应用广泛,涵盖纺织、电子、机器人、医疗、光伏行业和锂电等多个行业。

  目前以机器人、锂电、光伏为代表的行业处于高景气度区间,整体行业规模增速较高,未来有望有力支撑伺服系统的发展。

  在先进制造业中,伺服系统可提供比传统工控产品更精准灵活的控制,能够更好地满足先进制造业的生产需求。同时,伴随着伺服系统的技术不断突破与国产伺服厂商的崛起,现在的伺服系统产品价格已经由过去的高价下落至合理的价格的范围,逐步进入了企业决策者的视野,未来在我国全力发展人机一体化智能系统的背景下,伺服系统有望得到大规模应用。

  2010-2020年之间,以汇川、禾川等企业为代表的本土企业积极发力伺服行业,迅速进行技术攻关,涌现出了一批优秀的伺服系统产品。

  目前,国产伺服系统已经基本完成了核心技术的突破,依靠良好的产品性价比和服务能力快速切入下游市场,积极扩大市场占有率,未来随着国产伺服系统综合性能的加强完善,国产伺服系统有望逐步扩大市场占有率。

  国内伺服系统市场规模维持较高增速,据中商情报网数据,2020年国内伺服系统市场规模增长至178亿元,同比增长23.61%,预计21/22年有望分别维持25.84%/27.68%的高行业增速。

  从市场格局来看,国内伺服市场仍以外资品牌为主,2020年安川/三菱/松下占据了国内伺服市场的前三名,同时国内伺服系统厂商也在技术和市场积极突破,涌现出一批以汇川、禾川为代表的优秀伺服系统企业,未来国产品牌有望占据更大的国内伺服系统市场份额。

  可编程逻辑控制器简称PLC,是一种主要使用在于工业控制领域的控制器。PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的新一代工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、计时计数等顺序控制功能,建立柔性的编程控制系统。

  目前,PLC在传统功能的基础上增加了模拟量运算、PID 功能、通信功能和更可靠的工业抗干扰技术等功能,大范围的应用于工业生产的各个领域。

  PLC的硬件结构与计算机基本相同,具备CPU、I/O模块、电源模块、底板、外设以及通信联网设备,采用了可编程的存储器对逻辑运算、顺序控制、计时计数和算数运算进行存储,并通过数字的、模拟的输入输出指令控制很多类型的工业生产过程。与通用的计算机相比,PLC在工业领域的使用场景多、适应面广,并具备可靠性高、抗干扰能力强和编程简单等优点。

  一般来说,I/O节点低于256点的为小型PLC,体积小、价格低,大多数都用在小型设备实现单一功能;

  I/O节点介于256点和2048点之间,初步具备了通讯功能和模拟量功能,并具备比较丰富的指令系统,能够应用于大型控制管理系统或多机系统;

  I/O节点高于2048点的PLC为大型PLC,在软硬件方面的性能都比较优越,具备强大的通信能力和解决能力,主要使用在于大型的分布式控制系统。

  负责提供电子元器件、电力电子器件、钣金结构件等零部件,PLC的上游零部件市场准入门槛较低、较为同质化、行业内竞争非常激烈,上游的零部件市场为PLC行业提供近似无差异的产品,在产业链中的议价能力低,PLC行业通常情况下不会发生原材料紧缺的局面;

  广泛分布于各个工业行业,包括流程型工业、离散型工业在内的钢铁、石油、电力、建材、汽车、机械制造、交通运输等领域中都应用了PLC产品,目前各下业的PLC应用均很成熟。PLC行业具备一定的技术壁垒和客户壁垒,但是整体行业的增长更多取决于下游需求的扩张,PLC行业与客户之间的价格博弈更多地取决于客户规模的大小和PLC厂商提供的产品/解决方案的优劣,其中PLC厂商依靠自身的技术优势与规模优势获得强劲的议价权,PLC厂商通过编写应用程序、集成PLC与提供解决方案等方式构筑自身的核心竞争力,所以通常情况下PLC与其下游客户相比具备较强的议价能力。

  从市场空间和增速来看,我们单看PLC产品,预计保持较快增速稳定增长,欧美品牌依旧占据中大型绝大部分市场份额。

  根据《2021年中国工业软件发展白皮书》数据,2018-2020年,我国PLC市场规模分别为90亿元、102亿元、111亿元,同比增速分别为15%、13%、9%。

  2019年,我国中大型PLC市场之间的竞争格局中,欧美品牌、日韩品牌、本土品牌市占率分别为68%、24%、8%,我国小型PLC市场之间的竞争格局中,欧美品牌、日韩品牌、本土品牌市占率分别为37%、36%、27%。

  据普华有策多个方面数据显示,2020年国内PLC市场中西门子市占率高达44.3%,独揽近一半国内PLC市场占有率。

  西门子的产品多以中大型PLC为主,依靠自身强大的技术与行业实力,西门子中大型PLC产品能够持续获得较高的毛利率与市场份额,三菱、欧姆龙、罗克韦尔等厂商的市场占有率紧随其后,产品覆盖大中小型PLC。

  国内PLC市场仍然以外资品牌为主,西门子、三菱、欧姆龙、罗克韦尔、台达和施耐德六家外资品牌2020年在国内PLC市场的占有率高达83%,本土PLC厂商市占率不足两成,伴随着国内技术的进步,国产化PLC市场市占率有望提升。

  我们认为,锂电&光伏&机器人行业有望成为国内伺服系统&PLC市场规模迅速增加的核心动能:锂电&光伏行业处于高景气度的发展阶段,一方面对自动化设备的整体采购量大,另一方面锂电&光伏行业制造工艺精密,对伺服系统及PLC等高端工控设备的需求旺盛;机器人行业与伺服系统呈强绑定关系,伴随着国内机器人行业的加速发展,未来有望成为支撑伺服系统&PLC市场增长的又一核心动能。

  据赛迪顾问数据,2016-2021年国内锂电市场规模由65.4GWh增长至324.0GWh,年复合增速达37.72%,其中2021年同比增长119%;据思涵产业院数据,2015-2021年国内光伏组件产量由46GWh增长至182GWh,年复合增速达25.76%,其中2021年同比增长46%。

  国内光伏锂电等行业仍处于快速地发展阶段,相关自动化设备投资旺盛,有力提振了对工控产品,尤其是对以伺服系统+PLC为代表的高端工控产品的需求。

  锂电产业链对自动化设备的依赖程度比较高,变频器、PLC、伺服系统等工控产品覆盖锂电产业链的全生命周期,其中伺服系统在锂电产业链的前、中段得到普遍应用,尤其是以卷绕、叠片为代表的精密工艺环节,对伺服系统&PLC产品的需求量旺盛。在锂电产业链后段与模组PACK中,伺服系统主要是通过工业机器人被间接应用。

  光伏产业链中,伺服系统&PLC广泛覆盖焊接、串焊、层叠、层压等多个核心工艺环节,光伏行业的高增长更有助于带动伺服系统&PLC等工控设备的需求量开始上涨。总的来看,伺服系统与锂电&光伏产业链紧密绑定,有望充分受益于锂电&光伏行业规模的成长。

  按不同用途划分,机器人能分为工业机器人、服务机器人和特种机器人三大类,据中国机器人网统计数据,2016-2020年,三类机器人市场整体规模由362.8亿元提升至711.2亿元,年复合增长率达18.33%;其中2020年三类机器人分别同比增长18.85%/47.25%/25.71%,整体行业规模增速较快。

  另一方面,目前国内工业机器人市场仍以外资品牌为主。随着国产企业在核心零部件积极突破,未来国产机器人有望依靠更好的技术与整体性价比优势攻克更多下游客户,充分打开下游需求。

  机器人与伺服系统呈强绑定关系,国内伺服市场受益于机器人行业加速发展,机器人行业同时带动PLC行业发展。

  以六关节工业机器人为例,一般来说,一套六关节工业机器人需要1个控制器+6个伺服电机,目前业内在此类场景下通常会采用一带多的伺服系统解决方案,未来机器人行业有望成为国内伺服市场发展的核心动能之一。同时,机器人行业的兴起也为PLC等自动化产品提供了新的下游需求,有望同步拉动PLC市场规模的增长。

  公司采用“研、产、销垂直整合”的管理策略,坚持“核心技术自主研发、核心产品自主生产、重要部件自主加工制造”的研发生产相结合的模式,有效地整合供应链,将资源集聚至核心部件,提升性能的同时在成本上形成竞争优势。

  同时,公司建有自主化压铸、CNC 精密加工、电子贴装、自动组装的深度制造产线,能够给大家提供从产品设计、模具及压铸件生产、到零部件组装的垂直产业链,是一家具备深度制造能力的工业自动化厂商。

  公司在浙江龙游、杭州、深圳、大连等地设立多个研发中心,具备自主研发设计工控芯片的能力,掌握了从工控芯片到终端产品整个链条的核心技术能力,已围绕“控制层、驱动层、执行层、传感层”技术领域自主研发了多项核心技术,并承担过“高速高精度磁编码器开发”等浙江省重大科学技术专项重点工业项目。

  在伺服系统方面,公司同时具备磁编与光编的核心技术,据公司招股书,公司目前已经掌握了最高21位的磁编码器技术与最高23位的光编码器技术,未来有望充分享受伺服系统发展带来的红利,完成“研发-盈利”的滚动式良性循环,逐步构建更强的公司竞争优势。

  公司的工控芯片产品主要是采用 fabless 模式,自身负责芯片设计,采购 FPGA 芯片将设计版图在 FPGA 芯片上进行原型验证并形成工业实时以太网芯片,委托封测厂商将工业实时以太网芯片与外购的CPU、MCU、存储芯片等进行 SIP 系统级封装,最终形成驱动控制一体化 SIP 芯片。

  同时,公司还自主设计研发了驱动控制一体化芯片,其集成了主控 MCU、运动控制算法、存储、工业实时以太网的技术总线,并已经实现对外销售。公司是国内少数具备自主可控芯片能力的工控企业之一,工控芯片的研发有助于公司在降低生产所带来的成本的同时保障产品的稳定供应。

  公司作为国产伺服系统第一梯队厂商,伺服产品在转矩、负载及编码器精度等性能指标上表现优秀,公司的伺服电机使用先进电磁仿真解析技术,具有较低的温升、更高的转速和负载特性,公司具备自主研发高精度分辨率编码器的能力,产品具有更高的可靠性及低退磁风险和更好的转矩指标及高速度弱磁控制。

  PLC产品方面,公司由过去的小型PLC向小、中、大型全品类PLC布局迈进,积极进行技术攻关,在产品控制性能、总线控制性能与调整算法等多方面均有所突破,未来有望成为公司的业绩增长动能之一。

  公司具备由控制层到驱动层、执行传感层的工业自动化能力,下游深耕锂电、光伏、机器人、3C电子、纺织、物流和激光等多个行业,凭借专业的行业定制服务迅速打开下游客户群体,并通过在细分行业获取较大的竞争优势。

  在客户战略方面,公司坚持大客户和中小客户齐头并进战略,一方面覆盖了多家行业有突出贡献的公司,打造了行业标杆效应,另一方面公司不断开发和拓展广大的中小企业客户群体,持续推动公司业务规模的扩大。

  公司深度布局锂电、光伏与机器人等新兴行业,在锂电行业中拥有宁德时代、先导智能、赢合科技等头部客户,在光伏电子行业中拥有捷佳伟创、隆基股份、奥特维等头部客户,在机器人行业中拥有拓斯达、埃夫特与卡诺普等头部客户。

  工控产品与现场设备在工艺上紧密结合,通常来说客户黏性较强,公司与多个新兴行业的头部客户合作紧密,有助于公司充分享受下游新兴行业发展带来的红利,实现加速成长。

  在伺服系统方面,企业具有多款优秀的伺服电机及控制器产品,2015-2017年公司率先推出X1/X3系列新产品,随后在X3系列的基础上推出X2系列产品,并依靠良好的性能表现与性价比打开了更多下游应用场景,目前公司的X5/X6系列产品具备更高的性能表现,大范围的应用于锂电、光伏等下业。

  在PLC产品方面,公司先后推出A系列PLC、R系列PLC与Q系列大型PAC产品,产品的控制点数、可扩展性及通讯能力等多方面的性能逐代提升。公司积极推出工控新品,例如性能更好的Y5系列产品与Q系列大型PAC产品,随公司新品的推出与方向增长,未来有望拉升公司整体毛利率水平。

  公司通过自制方式生产伺服电机,以及自主设计的方式拥有自主可控的工控芯片,公司的电机机加工&自主芯片能力进一步加深了公司在伺服产业链中的覆盖深度,一方面降低了伺服系统+PLC的总体生产所带来的成本,增强了公司产品的抗风险能力,另一方面有助于逐渐增强公司的核心竞争力,使公司具备提供完整工控产品解决方案的能力。

  公司作为国内领先的自动化企业,以伺服系统和PLC为核心,掌握磁编&光编等多项伺服产品核心技术,及自主可控芯片能力,拥有锂电&光伏&机器人行业大客户,长期成长空间广阔。公司核心产品为工业控制类产品,按产品类别预测公司业绩,基本假设如下:

  公司具备磁编&光编的伺服产品能力,磁编码器最高可达21位,光编码器最高可达23位,拥有新兴行业大客户,充分受益于国内伺服市场高景气度,预计未来几年营收保持比较高增速;公司积极推出以Y系列为代表的伺服芯片,有力提振公司整体毛利率,叠加原材料价格回落因素,预计未来几年毛利率逐步提升;

  公司积极布局PLC市场,由过去的小型PLC向小、中、大型全品类PLC布局迈进,积极进行技术攻关,预计未来几年营收保持比较高增速;受公司R系列、Q系列PLC新品放量与原材料价格回落因素,预计未来几年毛利率逐步提升;

  我我们选取汇川技术、雷赛智能、埃斯顿、绿的谐波为可比公司,2023年四家上市公司平均PE为42.78倍,禾川科技2023年PE为37.83倍,低于中等水准,作为国内高端人机一体化智能系统领军企业,公司有长期成长空间。预计公司2022-2024年归母纯利润是1.46亿元、2.45亿元、3.46亿元,对应PE为63.68倍、37.83倍、26.79倍。

  公司所处的工业自动化控制商品市场受技术因素影响较大,若公司不能够持续提高技术水平、强化服务体系、推出合乎行业发展的新趋势的产品,提升公司综合竞争力,则会在未来竞争中处于不利地位。

  公司原材料中的中电子元器件、IC 芯片的采购主要是通过境外公司的境内代理商取得,如果短期内进口受限,可能会给公司核心产品的研发和生产带来不利影响。同时,若原材料价格会出现较大幅度上涨,原材料采购将占用更多的流动资金,增加公司的生产所带来的成本,并对公司的经营业绩产生影响。

  目前新冠病毒肺炎疫情发展尚存在较多不确定性。若我国当前的新冠病毒肺炎防疫成效不能保持或出现疫情反弹,则公司的采购、生产和销售等业务将会持续受到不利影响,公司未来经营业绩将存在下降的风险。

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