摘要底部需求承壓，靜候周期拐點順周期：工控是典型的順周期行業，工控及自動化行業股價趨勢與庫存周期相匹配，工業企業庫存周期平均運行42個月左右，本輪周期已經運行37個月，下行14個月。趨勢1：行業有望充分受益于需求“量”的周期回暖和需求“質”的自動化加速、數字化升級，根據MIR數據，2025年我國工業自動化市場規模預計將達3107.51億；根據Frost

&

Sullivan數據顯示，預計到2025年全球工業自動化市場規模到將5436.6億美元趨勢2：國產工業自動化控制產品在產品適應性、技術服務、性價比等方面逐步顯現出優勢，國內企業整體市場份額不斷提升，2023Q1低壓變頻器/伺服/大PLC/小PLC國產份額分別達到38.2

/51.3

/5.5

/36.1

。PLC：小型PLC競爭激烈，中大型PLC壁壘更高中小型PLC市場競爭相對分散，國產中大型PLC缺乏競爭力：2021年Top2占據了我國小型PLC市場約49

的份額，匯川和信捷排名升至5/6位，市場競爭力持續提升；中大型PLC市場，Top3占據72

的市場份額，中國企業在中大型PLC市場中競爭力不足。億渡數據預計2026年中國PLC市場規模增長至193.03億元，

2022-2026年期間CAGR為4.65

。變頻器：低壓市場國產替代，高壓市場外資主導高壓變頻器市場目前由外資企業主導，短期價格競爭仍為主要手段，價格延續下滑趨勢，未來市場將是一個品牌集中度較高、競爭更有序的市場；低壓變頻器隨著國產品牌定制化能力以及產品研發制造實力的提升，國產份額持續擴大。前瞻研究院預計2027年變頻器市場規模或將突破900億元，2022-2027年期間CAGR≈7.44

。伺服系統：外資品牌主導，頭部效應顯著通用伺服仍以外資為主，專用伺服國產化較高：根據MIR預測，我國通用/專用伺服市場規模預計2025年達219/60億元。伺服電機：未來向一體化、集成化方向發展，效能進一步提升，國產化進程加快；根據前瞻研究院測算，2026年中國伺服電機行業市場規模有望達到225億元左右；根據Grand

View

Research測算，全球伺服電機市場2026年有望達到77億美元。伺服驅動：驅動器成本占伺服系統約42

，根據共研網預測，我國伺服驅動市場規模預計2023年達110億元。風險提示：宏觀經濟波動風險、原材料價格波動風險、新產品和技術開發風險。21. 工控行業：底部需求承壓，靜候周期拐點3請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明-10-5051015-1001020302008年1月 2009年7月 2011年1月 2012年7月 2014年1月 2015年7月 2017年1月 2018年7月 2020年1月 2021年7月 2023年1月庫存周期（左軸）中國:PPI:全部工業品:當月同比（右軸）300250200150100500-50-100%100%300%500%700%900%2008-01-312010-01-312012-01-312014-01-312016-01-31 2018-01-312020-01-312022-01-31股價漲跌幅（左軸） 營收同比增速（右軸）資料來源：Wind，天風證券研究所1.1.

順周期：底部需求承壓，靜候周期拐點工控板塊具有周期性：需求層面，下游機床和自動化設備的產量周期通常與制造業PMI走勢較一致；疊加工控及自動化行業股價趨勢周期與庫存周期相匹配，工控是典型的順周期行業。工業企業庫存周期平均運行42個月左右，本輪已經下行14個月。四萬億刺激 中美庫存周期共振回升 智能制造，國產替代4預計2023年整體市場仍處于恢復階段：2023H1受宏觀經濟下行、市場需求低迷、出口走弱、行業周期性下滑影響，自動化產品市場規模整體呈下滑趨勢；2023H1自動化整體市場規模1519億元，同比下降2.4

；其中Q1自動化市場規模795億元，同比下降1.9

；Q2自動化市場規模724億元，同比下降3.1

。項目型市場表現優于OEM市場：2023H1項目型自動化市場規模944億元，同比增長1.7；2023H1

OEM自動化市場規模575億元，同比下降8.4

，已連續5個季度出現同比負增長。1.1.

順周期：底部需求承壓，靜候周期拐點5.20%7.00%4.70%41.40%15.40%8.30%6.50%7.60%-3.80%2.40%-0.70-%1.90-%3.10%45%40%35%30%25%20%15%10%5%0%-5%-10%0100200300400500600700800900市場規模（億元）YoY(%)圖：

2020-2023Q2各季度中國自動化整體市場規模（億元，

）圖：2020-2023Q2中國自動化OEM和項目型市場同比增長率（

）-10.70%2.10%60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%OEM市場資料來源：MIR睿工業公眾號，天風證券研究所5項目型市場2023上半年OEM市場需求下降明顯：小部分低基數行業正增長，大部分行業處于下滑狀態；大部分OEM行業業績較差，銷售額和訂單額都不理想；新能源行業需求有所增長，但行業體量相對較小，無法帶動整個市場增長。2023上半年項目型市場小幅上漲：從項目型行業自動化產品來看，Q2電力、汽車、采礦、化工和市政及公共設施等均有不同程度的上漲，成為上半年拉動項目型市場的主要動力，而石化連續兩個季度大幅下降。1.1.

順周期：底部需求承壓，靜候周期拐點圖：2023H1各行業OEM自動化產品同比增長情況圖：2023H1各行業項目型自動化產品同比增長情況20%40%工程機械機床電子及半導體制造機械電池制造機械紙巾機械陶瓷衛浴暖通空調橡膠機械工業機器人制藥機械電梯-60%-40%

-20%

0%2023Q2 2023Q1-30%-20%-10%

0%

10%20%

30%其他石化造紙冶金市政及公共設施化工采礦汽車電力2023Q2

2023Q1資料來源：MIR睿工業公眾號，天風證券研究所6工業自動化控制：利用工業自動化技術對工業生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的工業自動化技術工具的總稱；其中工業自動化技術包括機械、電子、計算機、機器視覺等多種技術。產業鏈情況：上游是各類電子元器件、電力電子器材和鈑金結構件；下游廣泛應用在各類制造業中，下游行業可分為OEM型和項目型，OEM市場是批量化供應，主要針對設備制造；

項目型市場是指工程整體自動化系統的設計和實施。工控產品根據功能不同大致分位三層：控制層、驅動層和執行層。1.2.趨勢1：工業自動化升級大勢所趨備注：OEM和項目型市場占比數據為中國2023H1數據資料來源：MIR睿工業公眾號，Hysine官網，中國傳動網，前瞻產業研究院，華經產業研究院，天風證券研究所7OEM市場：OEM型市場涉及行業眾多，其中機床和電子設備制造行業占比較大，2021年分別占比19.86

和14.63

；短期看，光伏、新能源等產業龍頭快速擴張；長期看，制造業的自動化升級及碳中和政策推動節能型應用上升，均會促進工控產品OEM市場規模持續擴大。項目型市場：從下游行業集中度來看，項目型市場行業集中度較高，化工、石化、市政、電力、冶金五大行業的市場規模最大，2021年合計占比超60

。根據思翰產業研究院報告，預計未來化工與石化行業受益于供給側結構性改革和行業創新的穩步推進；市政行業受益于環保政策及生活需求明顯增加；電力行業受益于國家對基礎建設的持續投資，項目型市場有望保持穩健增長。圖：2021年工控產品OEM市場下游行業分布

圖：2021年工控產品項目型市場下游行業分布22.77%14.02%11.63%8.03%6.61%3.46%4.15%2.98%

2.22%1.41%1.07%21.06%化工 石化公共設施

汽車市政建材電力礦業冶金造紙石油其他1.2.趨勢1：工業自動化升級大勢所趨19.86%14.63%7.81%4.97%

7.49%3.81%4.59%2.71%2.56%2.65%28.92%包裝機械建筑機械機床工具食品機械塑料機械電子制造設備電梯暖通空調紡織機械起重機械其他資料來源：思翰產業研究院，中國工控網，天風證券研究所8新興產業的蓬勃發展為中國工業自動化市場提供廣闊空間：近年來，隨著我國制造業的逐漸升級，傳統的低技術含量、勞動力密集型制造業逐漸外遷至東南亞等發展中國家，包括數控機床、精密機械、鋰電設備、3C電子、新能源汽車、機器人等科技含量更高的新興產業逐漸成為國內制造業的重要組成。隨著人口紅利逐漸退坡和產業升級步伐加快，工業數字化升級是大勢所趨，且我國制造業水平與先進經濟體仍有差距，道阻且長。工業自動化行業發展有望充分受益于需求“量”的周期回暖和需求“質”的自動化加速、數字化升級。

根據MIR數據，2022年我國工業自動化市場規模達2963.88億，2025年市場規模預計將達3107.51億。

根據Frost

&

Sullivan數據顯示，預計到2025年全球工業自動化市場規模到將5436.6億美元。18%16%14%12%10%8%6%4%2%0%050010001500200025003000350020202021

2022

2023E

2024E

2025E市場規模（億元）YoY（%）圖：2020-2025E年中國工業自動化控制市場規模（億元，

） 圖：2020-2025年全球工業自動化控制市場規模及增速預測1.2.趨勢1：工業自動化升級大勢所趨-4%6%5%7%-6%-4%-2%0%2%4%6% 6%0100020003000400050006000

8%20202021

2022E2023E

2024E

2025E市場規模（億美元）YoY（%）資料來源：禾川科技公告，MIR

DATABANK，觀研報告網，Frost&Sullivan，中商產業研究院，天風證券研究所9長期以來外資品牌在國內工業自動化控制領域一直占據主導地位：西門子、松下、安川電機、三菱電機等國際知名企業憑借強大的技術實力和穩定的產品品質，掌握了國內大部分PLC、伺服系統等產品的市場份額。國產工業自動化控制產品在產品適應性、技術服務、性價比等方面逐步顯現出優勢：目前部分國內具有自主研發優勢的企業形成了具有一定競爭力的自主品牌，并憑借快速響應、成本、服務等本土化優勢不斷縮小與國際著名品牌在產品性能、技術水平等方面的差距，國內企業的整體市場份額不斷穩步增長。1.2.

趨勢2：國產替代邏輯日趨清晰資料來源：禾川科技公告，MIR睿工業_2023年Q1中國自動化及機器人市場分析和預測，天風證券研究所10工控企業分別依附核心產品拓展，實現從控制層到執行層全覆蓋的一體化戰略布局。1.2.

趨勢2：國產替代邏輯日趨清晰公司/產品PLC/運動控制器伺服系統變頻器編碼器匯川技術√√√√禾川科技√√√√信捷電氣√√√偉創電氣√√√正弦電氣√√√√麥格米特√√√√雷賽智能√√鳴志電器√√√臥龍電驅√√英威騰√√√步科股份√√√資料來源：各公司公告，天風證券研究所11表：公司產品分布情況2.

PLC：小型PLC競爭激烈，中大型PLC壁壘更高12請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明可編程邏輯控制器（Programmable

Logic

Controller）：簡稱PLC，是通用基礎核心控制設備。PLC是一種使用可編程存儲器儲存指令，執行邏輯、順序、計時、計數與計算等功能，并通過模擬或數字輸入/輸出組件控制各種機械或生產過程的裝置，是生產制造系統、基礎設施和軍用裝備的核心控制設備。PLC主要由CPU，存儲器，輸入/輸出接口和電源等組成。1）CPU：是PLC的控制中心，主要任務是在系統程序的控制下，完成邏輯運算、數學運算，協調系統內部各部分的工作等。2）存儲器：是

PLC

用來存放系統程序、用戶程序、邏輯變量及運算數據的單元。3）輸入/輸出接口：又稱I/O接口或I/O模塊，是PLC與外圍設備之間的連接部件。PLC的I/O接口能接受的輸入和輸出信號個數稱為PLC的I/O點數，I/O點數是選擇PLC的重要依據之一。資料來源：《PLC技術及發展》_陽同光等，自動控制網，華經情報網，天風證券研究所2.1.

PLC：生產控制最核心的控制裝置13按照輸入/輸出(I/O)點數分類：點數越多，控制關系越復雜，要求的程序存儲器容量越大，指令與功能越豐富，能夠應用更大型復雜的控制任務，技術要求同步抬高。按結構分類：一般分為整體式和模塊式，在兩者的基礎上拓展出疊裝式。不同結構的PLC基本對應不同I/O點數的PLC，在特點上有相似之處。資料來源：億渡數據_中國PLC行業研究報告，天風證券研究所2.1.

PLC：生產控制最核心的控制裝置14分類I/O接口點數存儲容量特點適用場景小型PLC＜256＜4KB體積小/價格低/功能單一單一設備小型控制系統中型PLC256-20482-8KB通信功能加強/模擬量處理加強/數字計算能力加強較復雜的邏輯控制生產系統連續生產過程控制大型PLC＞20488-16KB軟硬件功能綜合最強/可自我診斷/通信能力進一步強化大型生產設備的自動化控制系統分類結構特征特點適用場景整體式PLC將PLC各組件集成在一個箱體體積小/集成度高，結構緊湊/價格低小型PLC模塊式PLC將PLC各組件分成模塊進行拼接裝配組合靈活度高/可拓展性強/功能豐富/偏于維護中大型PLC疊裝式PLCPLC各組件分成模塊，僅以纜線聯接，各模塊可疊加兼具整體式的緊湊和模塊式的靈活/表：PLC按I/O接口點數分類表：PLC按結構分類小型PLC市場競爭激烈，中大型PLC市場壁壘較高：小型PLC的市場準入門檻低，一般用于OEM型市場，由于下游客戶對價格敏感，因而小型PLC市場同質化較為嚴重，同時競爭激烈。中大型PLC的技術難度高，一般用于項目型市場，對工業事故容忍度低，“技術+客戶+組網/排他性”等壁壘使得中大型PLC市場難以產生新入局者。下游應用結構：2021年國內中大型PLC下游主要應用于電池、冶金、物流等領域，占比分別為12

、11

、8

。2021年小型PLC下游主要應用于半導體、紡織、包裝等行業，其中半導體行業占比為14

。2.2.

小型PLC競爭激烈，中大型PLC壁壘更高圖：2021年國內中大型PLC下游行業結構情況圖：2021年國內小型PLC下游行業結構情況12%11%8%7%7%6%4%

4%3%3%35%半導體紡織電池市政公共設施化工冶金汽車包裝物流交通運輸其他14%8%6%6%3%3%3%42%半導體 紡織 包裝物流 食品飲料

制藥2%

2%電池塑料紙巾其他資料來源：MIR，億渡數據_中國PLC行業研究報告，華經產業研究院，天風證券研究所15全球：未來較長時期內PLC市場的增長將遭受宏觀經濟下行、區域政治貿易摩擦、供應鏈轉移等負面挑戰，市場增長將趨緩甚至下降，預計2026年全球PLC市場規模為131億美元

，

2022-2026年期間CAGR為3.37

。中國：PLC行業整體仍受益于工業自動化、智能化、信息化的升級，但市場同樣面臨經濟波動、原材料價格波動等不利因素影響，預計2026年中國PLC市場規模增長至193.03億元，

2022-2026年期間CAGR為4.65

。2.3.

全球PLC市場增長將趨緩，中國PLC市場有望保持增長勢頭圖：2017-2026年全球PLC市場規模及增長（億美元）圖：2017-2026年中國PLC市場規模及增長（億元）14014%12012%10010%808%606%404%202%09094951061121151191231271310%單位（億美元）YoY（%）122.83117.02102.78127.6153.57160.94168.67176.6184.72

193.0330%25%20%15%10%5%0%-5%-10%-15%050100150200250單位（億元）YoY（%）資料來源：億渡數據_中國PLC行業研究報告，天風證券研究所162021年我國PLC市場TOP3占據約65

的市場份額：西門子是市場中的絕對領先者，三菱和歐姆龍兩家日企分列二三位；匯川和信捷憑借在小型PLC市場中展現出的競爭力，在整體市場中的占比之和提升至約6

。中大型和小型PLC大致平分市場：2021年中大型PLC占49.81

，小型PLC占50.19

。中小型PLC市場競爭相對分散，國產中大型PLC缺乏競爭力：2021年Top2占據了我國小型PLC市場約49

的份額，匯川和信捷排名升至5/6位，市場競爭力持續提升；中大型PLC市場，Top3占絕72

的市場份額，中國企業在中大型PLC市場中競爭力不足。2.4.

PLC市場整體被國外龍頭企業主導，國產小型PLC競爭力較強圖：2021年中國PLC市場份額西門子圖：2021年中國小型PLC市場份額圖：2021年中國中大型PLC市場份額西門子3%14%三菱歐姆龍3% 14%三菱歐姆龍6%7%西門子三菱3%5%43%羅克韋爾臺達5%7%37%臺達匯川6%9%48%歐姆龍羅克韋爾5%5%10%12%施耐德匯川信捷其他7%7%8%12%信捷松下施耐德其他12%12%施耐德基恩士其他資料來源：華經產業研究院，MIR，億渡數據_中國PLC行業研究報告，天風證券研究所17PLC和DCS/SCADA有著本質上的差異：PLC是一種“控制設備”，用于工廠自動化；而DCS是一種“控制系統”，用于過程自動化；在工業生產控制中，PLC是重要的底層控制部件，DCS在PLC的基礎上進行控制和監視。PLC的重點是邏輯控制，可以控制的點數從幾個到上萬個，最突出的應用為工廠自動化（生產線）。與PLC側重于局部邏輯控制相比，DCS更注重模擬量的控制，因此DCS系統擁有更強的數據傳輸和管理能力，廣泛應用于大型項目。2.5.

PLC是控制設備，DCS是控制系統類別DCSPLC整體定義系統，控制器+O采集+網絡+上位軟件等組成系統現場控制器，等同于DCS的控制部分架構方式DCS從上至下的樹狀拓撲大系統，并行連續的鏈路結構，可完成回路間的控制。一般分為控制站、操作站和現場儀表多臺同型PLC可作為從站，構成PLC網絡，PLC網絡可作為獨立DCS，也可以作為DCS子系統價格單點價格在100-200元；搭建成系統后，DCS架構相對PLC更貴些中小型PLC單點價格在100-200；大型PLC，如Rockwe11存在一定溢價使用場合連續性控制的流程型行業，如石化、電力等單點控制的離散型行業，如紡織、起重機等數據信號形式模型量為主，也有A/D，D/A數字量為主，高端機型也有模擬量控制模式分布式控制，屬于以時間為基準的控制。DCS控制站在50ms主要為順序掃描控制，循環周期在10ms左右資料來源：億渡數據_中國PLC行業研究報告，華經產業研究院，天風證券研究所18表：PLC和DCS區別對比集散控制系統（DCS）主要特點是分散控制、集中操作：由輸入輸出模塊、通信模塊、控制器和人機界面組成，用于實現對生產過程的數據采集、控制和監視功能；其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態方便。2.6.1.

DCS市場規模達百億級，化工、電力、石油等應用規模較大資料來源：電子發燒友，觀研報告網，天風證券研究所192021年我國集散控制系統（DCS）行業市場規模達111.2億元，同比增長24.6

，2016-2021年CAGR≈13.04

，預計2022-2027年CAGR約5

-6

，2027年市場規模有望達153.3億元。DCS下游應用較為集中：2021年化工領域集散控制系統（DCS）規模為41.41億元，占比達37.24

；電力領域規模26.28億元，占比23.63

；石油領域規模21.56億元，占比19.39

。2.6.1.

DCS市場規模達到百億級，化工、電力、石油等應用規模較大圖：2016-2027年中國DCS市場規模（億元）圖：2016-2027年中國DCS市場規模及增長（億元）19%14%9%1%22%0%5%10%15%20%25%0204060801001201401602016

2017

2018

2019

2020

2021

2027E市場規模（億元）YoY（%）37.24%23.63%19.39%19.74%化工 電力 石油 其他資料來源：觀研報告網，天風證券研究所20政策加持國產替代進程：2022年1月工信部發布《關于促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》，提出2025年“鋼鐵關鍵工序數控化率達到80

左右，生產設備數字化率達到55

”的目標，2022年4月工信部等六部門發布《關于“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》，指出到2025年“石化、煤化工等重點領域企業主要生產裝置自控率達到95

以上”。下游資本開支亦提供增長驅動：下游的中石油、中石化及中海油不斷加大資本開支力度，使得DCS行業下游保持較高景氣度，也將促進國產化進程。2.6.2.

DCS國產化率逐年上升，國產替代空間可觀圖：2016-2021年中國DCS行業替代空間情況（億元）2834.145.248.16232.636.641.140.442.541.449.20102030405060702016

2017

2018已國產替代空間（億元）2019

2020

2021潛在國產替代空間（億元）17.64%19.37%-13.10%3833.354509.625383.224678.065090.93

5581.58.83%-15%-10%-5%0%5%9.64%10%15%20%010002000300040005000圖：2017-2022年中石化、中石油及中海油合計資本開支情況6000 25%20172020202120222018 2019資本開支（億元）YoY（%）資料來源：觀研報告網，各公司官網，天風證券研究所等21國產化率逐年上升：目前我國DCS行業格局主要以中控技術、和利時為主的內資企業和以艾默生、ABB、西門子、霍尼韋爾為主的外資企業組成。近年來，我國DCS行業國產化率持續提升，截止2021年達到55.7

，但以艾默生、霍尼韋爾、西門子為代表的外資品牌占比仍然接近一半。中控技術為DCS行業絕對龍頭：2011-2021年中控技術一直占據DCS行業市場占有率首位，截止2021年市場份額達33.8

，并且在DCS細分領域中化工領域市場占有率達到51.1

，石化領域的市場占有率達41.6

，建材領域的市場占有率達29.0

，三大行業均排名第一，產品可靠性、穩定性、可用性等方面均已達到國際先進水平。2.6.2.

DCS國產化率逐年上升，國產替代空間可觀圖：2016-2021年中國DCS國產化率變化情況圖：2021年DCS行業市場份額結構46.20%48.20%50.40%51.50%53.70%

55.70%18.90%22.20%24.70%27.00%28.50%33.80%50%45%40%35%30%25%20%15%10%60%55%2016201720182021國產化率2019

2020中控技術市占率33.80%21.90%44.30%中控技術 和利時等其他國內廠商 Emerson、ABB、西門子等國際廠商資料來源：觀研報告網，天風證券研究所223.

變頻器：低壓市場國產替代，高壓市場外資主導23請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明變頻器的應用領域涵蓋國民經濟的多個行業：由于變頻器調速精度高、工藝先進、功能豐富、可靠性高、操作簡便、通用性強等優點，它優于以往的任何調速方式，如變極/調壓/調速/串級調速等，因此廣泛應用于各個行業，發揮重要作用。變頻器行業受上游的制約較小：上游行業主要包括變頻變壓器、半導體元件(IGBT)、機柜、自動化儀表等企業，均是充分競爭行業：其中IGBT半導體元件主要依賴進口，該部件為基礎元器件，占變頻器產品的成本較低，供應充足。資料來源：亞洲工業網，前瞻研究院，天風證券研究所3.1.

變頻器：交流—直流—交流24變頻器：應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等構成。變頻器靠內部IGBT的開關來調整輸出電源的電壓和頻率：根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而實現對交流異步電機的軟啟動、節能降耗、變頻調速的功能等。?

1）變頻提速：調整電機功率、實現電機變速運行；2）降低啟動沖擊電流，平滑加速；3）節能效果：在風機、水泵、油泵中，當所需風量、流量減少時，利用變頻器調節可大幅度節約電能；4）減少設備異常故障：降低電壓波動，減少同一供電網絡中電壓敏感設備跳閘故障。資料來源：觀研報告網，華經產業研究院，前瞻研究院，天風證券研究所3.1.

變頻器：交流—直流—交流25根據工作電壓，可分為中低壓與高壓變頻器：按照輸入電壓等級進行分類，低于3KV的歸為中低壓變頻器（低于690V的為低壓變頻器），高于3KV的歸為高壓變頻器；兩者的適用對象不同，但調速原理相同。因目前廣泛應用的IGBT模塊耐壓不足，高低壓變頻器在拓撲結構上差別較大：低壓變頻器對于電力電子器件和變壓器的容量要求相對較低，具有成熟的一致性的拓撲結構，而高壓變頻器拓撲結構較多，較為復雜。低壓變頻器市場規模占比較大，但隨著高效節能的市場需求與國家鼓勵政策驅動下，高壓變頻器規模占比逐年增長。3.2.

高壓變頻器：集中高耗能領域，伴隨節能需求與日俱增圖：變頻器分類圖：2012-2021年中國變頻器行業市場結構細分情況參數中/低壓變頻器高壓變頻器電壓等級<3KV(<690V為低壓變頻）3KV-10KV適用對象中低壓電機高低壓電機物理尺寸較小較大是否可連接三相否是22.0%22.0%24.0%24.0%26.0%26.0%26.0%27.0%26.0%

26.5%78.0%78.0%76.0%76.0%74.0%74.0%74.0%73.0%74.0%

73.5%100.0%90.0%80.0%70.0%60.0%50.0%40.0%30.0%20.0%10.0%0.0%2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021低壓變頻器 高壓變頻器資料來源：觀研報告網，華經情報網，前瞻研究院，天風證券研究所26高壓變頻器應用領域集中在高耗能領域，2021年CR5總占比為76

：主要用于冶金、電力、石化、采礦等高能耗行業，可實現對各類高壓電動機的風機、水泵、空氣壓縮機、提升機、皮帶機等負載的軟起動、智能控制和調速節能。地區分布來看，我國高壓變頻器市場規模主要集中華東和華中等經濟發展程度較高的地區。低壓變頻器適用場景較為廣闊，2021年CR5總占比為43

：下游較為分散，一般應用在起重機械、電梯、紡織機械等領域。3.2.

高壓變頻器：集中高耗能領域，伴隨節能需求與日俱增圖：2021年中國高壓變頻器下游應用領域占比情況圖：2021年中國低壓變頻器下游應用占比情況27%14%14%12%9%8%16%冶金 電力 石化 采礦 市政及公共設施 建材 其他9%9%9%8%8%6%

7%5%4%35%起重機 電梯石油石化

市政紡織建筑冶金建材電力其他資料來源：華經產業研究院，天風證券研究所27高壓變頻器市場規模持續擴大，外資企業主導：根據觀研報告網，2013-2021年我國高壓變頻器行業市場規模從75.77億元增到145.02億元；其中2021年CR5占比達到49.6

，外資仍占據較大的市場份額。早期國內變頻器行業被外資主導，隨著國內企業在生產制造、工藝流程逐漸完善，產品可靠性穩步提升，逐漸得到認可，市場占有率逐步提升，與國外產品形成了相抗衡的陣勢，變頻器行業進入快速發展時期，競爭持續加劇。目前國內高壓變頻器企業數量較多，企業實力和規模參差不齊，隨著市場競爭的加劇，許多品牌注定將被逐步淘汰出局，我們認為未來的高壓變頻器市場將是一個品牌集中度較高、競爭更有序的市場；短期內受限整體高壓變頻器產品在性能差距較小的情況下價格競爭仍將作為主要手段，預計短期產品價格將延續下滑趨勢。3.2.

高壓變頻器：集中高耗能領域，伴隨節能需求與日俱增圖：2013-2022年中國高壓變頻器行業市場規模（億元）

圖：2021年中國高壓變頻器市場份額分布情況10.80%10.60%10.10%9.20%8.90%50.40%合康 施耐德 匯川技術 西門子 ABB 其他8%6%4%2%0%14%12%10%18%16%1801601401201008060402002013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022市場規模（億元） YoY（%）資料來源：智研咨詢，觀研報告網，華經情報網，天風證券研究所28隨著規模化效益持續推進，我國高壓變頻器性價比將持續提升：隨著我國高壓變頻器行業規模的持續擴張，國產化替代水平持續提升，疊加相關技術的逐漸成熟，高壓變頻器產品行業規模效益持續顯著，推動產品成本下降，同時在國內企業和國際企業市場競爭逐漸激烈的大環境下，我國高壓變頻器產品價格整體呈現出下降趨勢。低壓變頻器國產替代逐步落地：隨著國產低壓變頻器品牌所生產的產品質量不斷提高，其性價比優勢愈發明顯，國產替代逐漸落地；日韓低壓變頻器市場份額占比從2017年的16.8

下降至13.1

，而本土品牌從2017的38.7

提升至2021年42.3

。3.3.

國內變頻器：市場早期受外資主導，國產替代逐步落地圖：2017-2021年中國低壓變頻器行業市場份額占比情況圖：2015-2022年中國高壓變頻器均價走勢16.80%15.90%14.30%13.30%13.10%38.70%39.40%40.60%40.90%42.30%44.50%44.70%45.10%45.80%44.60%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%20172018201920202021日韓 中國 歐美343638404244464.03.53.02.52.01.51.00.50.02015

2016

2017

2018

2019

2020

2021

2022出口均價（美元/個）進口均價（美元/個）高壓變頻器均價（萬元/臺，右軸）資料來源：智研咨詢，觀研報告網，前瞻研究院，天風證券研究所29低壓變頻器國產份額持續擴大：匯川市場份額迅速提升，由2015年的6

上升至2022年的16

，已成為低壓變頻器龍頭，此外英威騰市場占比亦有大幅增長。隨著國產品牌定制化能力以及產品研發制造實力的提升，未來國產替代有望逐步落地。根據中商產業研究院統計，2021年低壓變頻器市場規模達到436.6億元，2017-2021年期間CAGR≈9.13

。

前瞻研究院預計具

有高效節能功能的變頻器市場將受政策驅動持續增長，

2027年變頻器市場規模或將突破900億元，

2022-2027年期間CAGR≈7.44

。3.3.

國內變頻器：市場早期受外資主導，國產替代逐步落地圖：2017-2022年中國低壓變頻器行業市場規模（億元）圖：2022年中國低壓變頻器市場份額分布情況307.84335.22345.29400.34436.6466.200%201720182019202020212022E9%3%16%9%7%14%12%10%8%6%4%2%18%16%50045040035030025020015010050市場規模（億元）YoY（%）16.10%16.00%15.50%4.70%

5.70%3.50%4.40%34.10%ABB 匯川技術 西門子 丹弗斯 施耐德 英威騰 臺達 其他資料來源：中商產業研究院，MIR，華經情報網，前瞻研究院，天風證券研究所304.

伺服系統：外資品牌主導，頭部效應顯著31請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明伺服系統是指以位置、速度、轉矩為控制量，能夠動態跟蹤目標變化從而實現自動化控制的系統：主要包括伺服驅動器、伺服電機和編碼器，是實現工業自動化精密制造和柔性制造的核心技術，屬于高端工業自動化控制設備。伺服系統可以分為通用伺服系統和專用伺服系統，

其在產品技術、應用領域等方面存在差異。資料來源：固高科技公告，華經產業研究院，天風證券研究所324.1.

通用伺服仍以外資為主，專用伺服國產化較高差異通用伺服系統專用伺服系統產品技術需要基于不同行業的應用需求提供專業化產品需要使其產品在不同行業應用領域內均保持高水平運作電機結構整機為主整機、半整機、五框架電機功率段額定功率一般在7.5kW以下額定功率一般在7.5kW以上額定轉速1500/2000/3000/4000/6000rpm為主電機額定轉速可定制震動性要求EN60034-14A級振動強度特殊設計，可適用于客戶現場更強振動環境機械接口光軸或平鍵為主；標準法蘭止口光軸、平鍵軸、內花鍵/外花鍵、空心軸；法蘭止口可定制旋轉運動變為直線運動新興行業提升伺服市場天花板：目前，機床工具、包裝機械、紡織機械、塑料機械等傳統OEM行業仍然是伺服系統的主要市場，而近年來伴隨電子半導體、工業機器人、新能源等新興行業的快速發展，釋放更多對于伺服產品的需求，將為伺服市場帶來新的增長驅動力。工業自動化直接帶動伺服系統市場需求：工業自動化進程持續推進，對于自動化軟件及硬件設備的需求都居高不下，其中國內工業機器人的市場一直穩步增長。資料來源：共研網，MIR睿工業_2023年Q1中國自動化及機器人市場分析和預測，MIR睿工業_2020年中國專用伺服市場發展和競爭格局簡要分析，天風證券研究所334.1.

通用伺服仍以外資為主，專用伺服國產化較高圖：中國通用伺服整體市場規模及增長分析（億元，

）圖：中國專用伺服市場規模變化及增長預測35.30%-4.60%-8.60%2.00%6.00%

8.00%0%-5%-10%-15%4.005%40%35%30%25%20%15%10%0501001502002503002020 2021 2022

2023E

2024E

2025E

2026E

2027E市場規模（億元） YoY（%）5.0%-7.0%14.0%9.5%10.0%

11.0%

10.5%9.4%-10%-5%0%5%10%15%20%01020304050607033.4935.1632.737.2840.8244.949.8455.08

60.252017

2018

2019

2020

2021E

2022E

2023E

2024E

2025E市場規模（億元） YoY（%）我國通用伺服市場為外資品牌主導，尤其以性價比出眾的日系為主：從供應鏈角度看，國產廠商具有應對市場變化的高響應速度，而且注重技術研究，不斷縮小與外資廠商的技術差距；疊加高質低價的產品獲得大量客戶青睞，市占率持續提升，2022年前三季度，通用伺服市場內資市場份額提升至30.51

。總線型伺服產品市占率持續提升：因其穩定性高、速度快等優勢，獲得越來越多客戶的青睞；2021年，總線型伺服產品占通用型伺服產品市場份額突破55

。MIR預計未來總線型伺服占比會進一步擴大。資料來源：MIR睿工業_2021年中國伺服市場研究報告，MIR睿工業_2023年Q1中國自動化及機器人市場分析和預測，MIR睿工業_2020年中國專用伺服市場發展和競爭格局簡要分析，華經產業研究院，天風證券研究所344.1.

通用伺服仍以外資為主，專用伺服國產化較高圖：2023Q1中國通用伺服供應市場規模占比圖：2020年中國專用伺服供應市場規模占比17%14%10%6%5%4%17%27%北京超同步上海翡葉匯川海天華中數控（登奇）菲仕廣州數控其他22.70%12.80%7.60%6.10%

7.60%2.00%2.10%4.00%6.10%1.50%27.50%松下匯川禾川西門子 安川歐姆龍 信捷三菱 臺達雷賽智能

其他伺服電機：是一種精確運動控制的執行電動機，在伺服控制系統驅動控制下，實現電動機軸上的扭矩、角速度和/或角位移輸出；伺服電機可以控制速度，位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機分為直流和交流伺服電動機兩大類：交流伺服電機也是無刷電機，分為同步和異步電機，運動控制中一般都用同步電機，它的功率范圍大，可以做到很大的功率；直流伺服電機分為有刷和無刷電機，有刷電機成本低，結構簡單，啟動轉矩大，可應用于成本敏感的普通工業和民用場合；無刷電機體積小，重量輕，出力大，可用于各種環境。交流伺服電機市場占據主要市場：根據觀研報告網數據顯示，2021年伺服電機市場中，交流伺服電機市場占比約17

，直流伺服電機市場占比約83

。資料來源：鳴志電器官網，智研咨詢，濟南科亞電子科技官網，天風證券研究所4.2.

伺服電機：市場集中度較高，頭部效應顯著圖：伺服電機分類情況 圖：伺服電機結構圖35資料來源：鳴志電器官網，艾普智能官網，卓茂儀器公眾號，固高科技招股書，天風證券研究所4.2.

伺服電機：市場集中度較高，頭部效應顯著36性能伺服電機步進電機控制方式通過控制脈沖時間長短控制轉動角度。通過控制脈沖個數以實現控制轉動角度，一個脈沖對應一個步距角。運行性能閉環控制，系統驅動器直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，一般不會出現失步或過沖的現象，控制性能更為可靠。開環控制，啟動頻率過高或過載容易出現丟步或堵轉現象，停止時轉速過高容易出現過沖現象。控制精度小于0.036°，編碼器刻度越多，精確度越高.0.014-1.8°，相數和拍數越多，精確度越高。響應速度小于10ms200-400ms低頻特性運轉平穩，低速運轉也不會振動。低速時容易出現低頻振動，一般用阻尼技術降低。矩頻特性額定轉速內恒功率輸出輸出力矩碎轉速升高而下降，高速時會急劇下降。過載能力較強過載能力不具備過載能力成本價格設計和制造較為昂貴具有性價比優勢伺服電機工作原理：主要依靠脈沖定位，伺服電機接受到1個脈沖就會旋轉一個脈沖對應的角度，從而實現位移；而且伺服電機每旋轉一個角度都會發出對應數量的脈沖，與伺服電機接受的脈沖形成閉環，實現精確定位，可達0.001mm。步進電機工作原理：電脈沖信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件，通過控制施加在電機線圈上的電脈沖順序、頻率和數量，可以實現對步進電機的轉向、速度和旋轉角度的控制。表：伺服電機和步進電機性能區別驅動器、電機和編碼器三大件的性能決定了系統最終的表現。從成本構成上看，驅動器成本占比42

；電機占比約35

；編碼器由碼盤、光源和接收器組成，成本占比約為11

。伺服系統行業下游應用極為廣泛：2021年，電子制造設備、電池制造設備、工業機器人、包裝機械和光伏設備的應用占比依次為22

、13

、12

、9

、7

。4.2.

伺服電機：市場集中度較高，頭部效應顯著圖：伺服系統成本占比情況圖：中國伺服電機下游分布情況20.40%16.50%12.60%12.10%8.70%8.20%2.30%3.60%15.60%機床紡織機械醫療機械電子制造設備機器人食品機械包裝機械塑料機械其他42%35%11%12%驅動器 電機 編碼器 其他資料來源：華經產業研究院，觀研報告網，天風證券研究所37

報告發布日期為2023.03.17

市場規模：我國伺服產品起步較晚，但近年來隨著下游工業機器人、電子制造設備等等產業迅速擴張，伺服電機在新型產業的應用規模增長迅速，整體市場規模也不斷增長；目前正處于成長階段，2021年我國伺服電機市場規模達169億元，全球市場規模約371億元。中國伺服電機行業市場集中度較高，頭部效應較為明顯：雖然近年來我國伺服電機發展較快，但由于對比國外，國內發展相對滯后，因此被歐美和日本企業占據了主要市場份額。其中日系品牌占比較大，其占有率接近50

；其次為歐美品牌，其市場占比約為25

。2021H1匯川技術在中國伺服電機市場中占比第一，市占率高達15.9

；CR5達53.8

。4.2.

伺服電機：市場集中度較高，頭部效應顯著圖：2017-2022年中國&全球伺服電機市場規模情況（億元）圖：2021H1中國伺服電機市場份額占比情況15.90%11.90%8.90%8.80%8.30%46.20%匯川 安川 臺達 松下 三菱 其他1161331421491691813053243453673713823503002502001501005004004502017201820212022E2019

2020中國 全球資料來源：中商產業研究院，觀研報告網，天風證券研究所38中國伺服電機市場分為日系、歐美系、中國臺灣系和國產品牌四個陣營：日系品牌以松下、安川、三菱等為代表；歐美系品牌以西門子、施耐德、博世等為代表；中國臺灣品牌以臺達、東元等為代表；國產品牌以匯川技術、埃斯頓等為代表。近年來，國產品牌在技術方面也有了較大的突破：匯川技術在國內廠商中處于領先地位，整體技術水平接近安川，自主研發的23位編碼器已達到了國際水平，其產品進口替代的步伐正逐步加快。華中數控、埃斯頓等主要研發的是車床伺服系統，水平達到了國際中端水平。

中國伺服電機未來向一體化、集成化方向發展，效能進一步提升，國產化進程加快；根據前瞻研究院測算，2026年中國伺服

電機行業市場規模有望達到225億元左右；根據Grand

View

Research測算，全球伺服電機市場2026年有望達到77億美元。4.2.

伺服電機：市場集中度較高，頭部效應顯著資料來源：控制工程網，智研咨詢，前瞻研究院，研精畢智信息咨詢_全球及中國伺服電機行業分析報告，天風證券研究所39派系品牌企業代表格局占比國產品牌匯川技術、埃斯頓等技術路線上與日系產品接近，整體競爭力不斷提高約20%中國臺灣系臺達、東元等中國臺灣品牌使用簡單，性能接近日系，但價格相比日系品牌要低廉很多，在中低端發展較快約15%歐美系西門子、施耐德、博世等歐系品牌的過載能力、動態響應、驅動器開放性好，但價格昂貴；占據高端市場約20%日系松下、安川、三菱等相比歐系品牌，日系品牌性能雖低，但可靠性和穩定性強，性價比更高，最適合國內客戶需求；憑借良好的產品性能與極具競爭力的價格壟斷了中小型OEM（設備制造業）市場約45%表：國內伺服電機市場格局報告發布日期為2023.03.30伺服驅動器：作為運動控制系統的驅動層和“心臟”，驅動器接收控制信號并將其轉化為能夠運行電機的電流、電壓信號，進而驅動電機（執行層）運轉，帶動工作機械運行，最終實現機械運動高速、高精度的位移（角度）、速度、力矩控制。驅動器主要包括步進式、直流伺服和交流伺服類。工作原理：功率驅動單元通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電；經過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動交流伺服電機。4.3.

伺服電機驅動器：運動控制系統的“心臟”資料來源：固高科技招股書，濟南科亞電子科技，米思米官網，天風證券研究所40伺服驅動器一般通過位置、速度和力矩三種方式對伺服電機進行控制，實現高精度的傳動系統定位。位置控制：通過外部輸入的脈沖的頻率來確定轉動速度的大小，通過脈沖的個數來確定轉動的角度，也有些伺服可以通過通訊方式直接對速度和位移進行賦值，由于位置模式可以對速度和位置都有很嚴格的控制，所以一般應用于定位裝置。力矩控制：通過外部模擬量的輸入或直接的地址的賦值來設定電機軸對外的輸出轉矩的大小，可以通過即時的改變模擬量的設定來改變設定的力矩大小，也可通過通訊方式改變對應的地址的數值來實現。速度模式：通過模擬量的輸入或脈沖的頻率都可以進行轉動速度的控制，在有上位控制裝置的外環PID控制時速度模式也可以進行定位，但必須把電機的位置信號或直接負載的位置信號給上位反饋以做運算用。4.3.

伺服電機驅動器：運動控制系統的“心臟”12%7%10%3%-1%18%16%14%-5%0%5%15%12%10%20%020406080100120市場規模（億元）YoY（%）圖：2014-2023年中國伺服驅動市場規模（億元） 圖：鳴志伺服電機驅動器資料來源：共研網，鳴志電器官網，濟南科亞電子官網，天風證券研究所41伺服電機編碼器：安裝在伺服電機上用來測量磁極位置和伺服電機轉角及轉速的旋轉式傳感器，將旋轉位移轉換成一串數字脈沖信號；這些脈沖能用來控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結合在一起，也可用于測量直線位移。作用：用于高精度定位，普遍都是用PLC發出脈沖，通過伺服驅動器來達到定位效果，而伺服電機后面的編碼器可以反饋伺服電機的行程與PLC發出的脈沖做比較，從而達到一個閉環系統。4.4.

伺服電機編碼器：分辨率決定伺服系統的控制精度資料來源：Arrow

Solution公眾號，電子網，天風證券研究所42編碼器分類：從物理介質來分，伺服電機編碼器可以分為光電編碼器和磁電編碼器，市場上多使用光電編碼器，光編碼器必須在無塵環節生產且密封要求嚴格；磁電編碼器作為后起之秀，有可靠，價格便宜，抗污染等特點，適合惡劣環境使用，有趕超光電編碼器的趨勢，但磁性編碼器分辨率和精度相對較低，響應速度慢無法勝任高速運動負載的位置反饋。光學編碼器：由LED光源（通常是紅外光源）和光電探測器組成，二者分別位于編碼器碼盤兩側；光編碼器靠旋轉碼盤和光收發器配合工作，兩者距離非常近但不能接觸，在振動和結構間隙變大情況下，精度會降低。磁性編碼器：使用磁性碼盤替代帶槽光電碼盤，磁性碼盤上帶有間隔排列的磁極，并在一列霍爾效應傳感器或磁阻傳感器上旋轉。碼盤的任何轉動都會使這些傳感器產生響應，而產生的信號將傳輸至信號調理前端電路以確定軸的位置。4.4.

伺服電機編碼器：分辨率決定伺服系統的控制精度圖：磁性編碼器示意圖 圖：光編碼器示意圖資料來源：上海開地電子官網，

Arrow

Solution電子公眾號，天風證券研究所43根據刻度方法及信號輸出形式，可分為增量式、絕對式以及混合式三種：絕對式編碼器：提供從開啟時刻到斷電時刻之間任何瞬間的獨有定位數值，通過掃描編碼材料實現的，系統中的所有位置信息是和設定好的編碼相關聯的，即便是在系統掉電期間發生的轉動，編碼器也可在再次通電瞬間將其轉化成精確的定位數值。增量式編碼器：可從任意起始點開始，通過計算一種物料上圖案的周期性變化率，測量出角度大小；在所有定位任務在開始前都必須把起始位置初始化到參考點上，不管是在開啟控制系統時，還是在任何編碼器工作被打斷時，都必須這樣做。對比：增量式編碼器比較通用，適用大多數場合；絕對編碼器抗干擾特性、數據可靠性大大提高，有量程范圍，價格較貴，在特殊需要的機床上應用較多。混合式絕對編碼器：輸出兩組信息，一組信息用于檢測磁極位置（絕對信息）；另一組則完全同增量式編碼器的輸出信