(報告出品方/感謝分享:中泰證券,馮勝)
1 新能源車:結(jié)構(gòu)變化催生機床新需求1.1 新能源車:動力總成發(fā)生重大變化
以純電動汽車為例,由于采用電能作為動力近日,其動力總成較傳統(tǒng)燃油車發(fā)生重大變化。 傳統(tǒng)車主要由動力系統(tǒng)(發(fā)動機、燃油系統(tǒng)、排氣裝置)、傳動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、汽車電子、 底盤、車身等組成。而純電動汽車取消了發(fā)動機,傳動機構(gòu)發(fā)生了改變,增加了電源系統(tǒng)和 驅(qū)動電機等新機構(gòu),主要由動力系統(tǒng)(電池、電機、電控)、制動系統(tǒng)、汽車電子、底盤、 車身等組成。本章以下內(nèi)容將以新能源車動力總成(電池、電機、電控)為例,分析其對機 床加工得需求。
1.2 新能源車動力總成:電池、電機、電控
①電池系統(tǒng):主要包括動力電池、電池管理系統(tǒng)、車載充電機及幫助動力源等。動力電池 是電動汽車得動力源,是能量得存儲裝置。電池管理系統(tǒng)實時監(jiān)控動力電池得使用情況。
②電機系統(tǒng):是電動汽車得核心,一般由電子控制器、功率變換器、驅(qū)動電動機、機械傳 動裝置和車輪等部分構(gòu)成。其作用是將存儲在蓄電池中得電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪得動能進而 推進汽車行駛 ,并能夠在汽車減速制動或者下坡時,實現(xiàn)再生制動。
③電控系統(tǒng):是電機系統(tǒng)得控制中心,對所有得輸入信號進行處理,并將電機控制系統(tǒng)運 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踏板得信號,向電機控制 器發(fā)出相應得控制指令,對電機進行啟動、加速、減速、制動控制。
1.3 電池保護系統(tǒng):機床進行底盤和邊梁得加工
電池保護系統(tǒng)是一個非常復雜得系統(tǒng)工程,不僅要考慮到堅固耐造性,更要考慮到防塵、 防潮、防水性,同時還要兼顧熱性能,一般需要進行底盤和邊梁得切削加工。機床選配上, 可選用單臺龍門+多臺高速立加實現(xiàn)高效加工。
①端蓋加工:電機端蓋一般由灰口鑄鐵鑄造成型,再進行表面處理。其中,電機端蓋與殼 體相接觸得部分,需要非常精密得接觸面,更需要非常復雜而精準得中間孔系加工,精度要 求高。為完成高效加工,可通過數(shù)控車(車基準面及中間精孔)+立加(打孔攻牙和銑側(cè)端面) 得組合完成(參考臺群精機加工方案)。
②內(nèi)/外殼體加工:電機殼體為內(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。針對電機殼體特點,殼體內(nèi)部加工可采用:數(shù)控車(車基準面及中間精孔)+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(車基準面)+臥加 (加工側(cè)面)組合(參考臺群精機加工方案)。
③電機變速器端蓋/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, 在裝夾時容易變形,因此在加工時,需要選擇合理得夾緊、定位點,控制切削力大小。同時, 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)組合來實現(xiàn)高效加工(參考臺群精機加工方 案) 。
1.4 電控系統(tǒng):機床進行外殼得加工
電控外殼一般由電控箱殼體和電控箱上蓋兩個部分組成,亦即需要機加工設備完成加工得 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,可采用臥加來對電控殼體得6個面進行加工。
②上蓋:為薄壁類零件,防塵防水等級較高,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。其在加工過程中,需要特別注意定位得支撐來防止變形,以滿足后續(xù)裝配 時得密封性要求。針對上蓋得加工特點,可采用鉆攻機+立加得組合來完成加工(參考臺群精 機加工方案) 。
2 新工藝:一體化壓鑄成型對機床影響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,其是利用沖床等設備將鋼或鋁合金壓成各種車身零部件。據(jù)統(tǒng)計,汽車上有60%-70%得零 部件是用沖壓工藝生產(chǎn)得。焊接是指對沖壓后得零部件進行連接,主要通過焊接機器人完成。 據(jù)統(tǒng)計,每輛車車身(車身總成及車身部裝件)一般由300-400個零部件組成,大約有3000- 6000個焊點,主要在焊接車間完成,工序多,生產(chǎn)時間較長。
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)復雜得沖壓+焊接工序,大幅縮短制造時間。以 目前已經(jīng)應用該技術(shù)得ModelY后地板制造為例,其使用6000T壓鑄機一體成型,零件數(shù)從70 多個減少為1-2個,焊點大約由700-800個減少到50個,同時制造時間由原來得1-2小時縮減至 3-5分鐘,效率大幅提升。
2.2 一體壓鑄配套機床:未來5年市場需求達440億元,迎來爆發(fā)
以新能源車后底板為例,一體化壓鑄成型后,需要配套相應機床進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6000-8000噸級壓鑄機需配套20-25臺龍門機床 (單價在200萬元左右)。感謝基于以下兩種情形測算機床需求:
(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臺數(shù):前中 后底板分別使用6000/8000/6000噸壓鑄機進行一體化壓鑄;②生產(chǎn)效率:假設生產(chǎn)一個結(jié)構(gòu) 件得時間為2-3分鐘,一臺壓鑄機得年產(chǎn)能為10萬件/年;③6000噸和8000噸壓鑄機分別配套 20臺和25臺龍門;④新能源車年度不錯參考中泰電新組得測算,即2021-2023年國內(nèi)為 273/420/528萬輛,2025年有望達到800萬輛。測算可得,華夏年產(chǎn) 800萬輛新能源車對應機 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臺數(shù):車身+側(cè)門+尾門+座椅結(jié)構(gòu),需 要16臺2000-8000噸級壓鑄機;②生產(chǎn)效率:假設生產(chǎn)一個結(jié)構(gòu)件得時間為2-3分鐘,一臺壓 鑄機得年產(chǎn)能為10萬件/年;③2000/4000/6000/8000噸壓鑄機分別配套15/18/20/25臺龍門; ④新能源車年度不錯參考中泰電新組得測算,即2025年國內(nèi)新能源車不錯可達800萬輛左右。 測算可得,華夏年產(chǎn) 800萬輛新能源車對應機床(以龍門為主)總需求在440億元左右,年均 為88億元。預計從2022年開始,隨著其他新能源車廠商逐步跟進推動一體壓鑄工藝,相關(guān)機 床需求將迎來爆發(fā)。
3 海天精工:將迎第二增長曲線3.1 國產(chǎn)機床龍頭,產(chǎn)品定位高端
公司數(shù)控機床分為四大系列:龍門、立加、臥加和車床。公司已在數(shù)控機床領(lǐng)域深耕19年, 產(chǎn)品定位于高端數(shù)控機床,具有技術(shù)含量高、附加值高等特點,主要競爭對手來自華夏臺灣、 韓國、日本得成熟機床廠家,服務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)績拐點已來
行業(yè)層面:①競爭格局正在重塑:“國退民進”+“進口替代”。其中,前者是指以“十 八羅漢”為代表得國企紛紛退出歷史舞臺,不僅為民營機床拓寬了邊界,同時價格戰(zhàn)因素大 大減弱,民營企業(yè)得春天已然來臨;后者是指疫情導致以德國、韓國等為代表進口機床大幅 下滑,為民營龍頭提供了寶貴得替代窗口。②“十年更新周期”驅(qū)動行業(yè)景氣度。機床上一 輪高點在2011年,此后進入十年下行周期,同時十年亦是機床得會計折舊周期和物理磨損周 期,因此在十年得更新周期驅(qū)動下,行業(yè)景氣度具備強持續(xù)性。
公司層面:①機床產(chǎn)品競爭力突出,國內(nèi)第壹梯隊,比肩臺韓(前文已分析,不在贅 述)。②經(jīng)營戰(zhàn)略調(diào)整效果凸顯。小型批量化得立加得產(chǎn)不錯在2020年迎來高速增長(不錯 同比增長192%),對應得子公司大量國華大幅扭虧,并實現(xiàn)盈利;③具備產(chǎn)能優(yōu)勢。在行業(yè) 高景氣+進口替代加速得背景下,產(chǎn)能決定訂單和業(yè)績彈性。機床領(lǐng)域正常得產(chǎn)能擴張周期在 一年半以上,2020Q2行業(yè)強勁復蘇以來,多數(shù)機床公司新建產(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年以來公司已經(jīng)表現(xiàn)出較高得成長性,2019-2021年,保守收入CAGR為43.47%,凈利潤 CAGR為77.65%(2021年收入和凈利基于我們得盈利預測),遠高于行業(yè)平均水平。同時,未 來產(chǎn)能擴張周期短,產(chǎn)能制約因素??;④營銷策略調(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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