2022年信捷电气研究报告.docx

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1、2022年信捷电气研究报告1、工控行业稳健成长型选手，助力工业企业智能化转型信捷电气自 2008 年成立以来始终专注于工业自动化产品研发。公司拥有可编程 控制器（PLC）、人机界面（HMI）、伺服控制系统、变频驱动等核心产品；包含智能 机器视觉系统、基于示教的机械臂、机器人等前沿产品和信息化网络在内的更全面 的整套自动化装备。公司通过紧密服务于终端客户，为装备制造企业定制更有竞争 力的细分行业解决方案，为设备商提供先进可靠的自动化产品解决方案，以实现降 本增效。公司实际控制人为董事长李新，截至 2022 年 8 月持股占比 23.1%；联合创始人 邹骏宇目前担任公司副总经理，截至 2022 年

2、 8 月持股占比 12.6%；两位创始人合计 持股 35.7%。从业务结构看，2021 年前，PLC 业务是公司营收体量最大的业务，营收占比稳 定在 45%以上。公司以 PLC 带动伺服的策略持续兑现，2021 年，驱动系统业务成 为公司营收占比最大的业务板块，占据 40.97%的营收份额。 2020 年带动口罩机需求上涨，公司营业收入同比大幅增长 74.5%，归母净 利润增长 103.7%。2021 年，在业绩高基数的情况下营业收入仍实现 14.6%的增长， 归母净利润小幅下降 8.4%。2022H1，公司营收规模同比提升 6.88%，其中 PLC、伺 服系统业务板块销售收入分别同比增长 5

3、.17%、24.85%。归母净利润同比下降 12.7%， 主要系原材料成本上升以及人员扩张带来管理费用上涨。费用率较为平稳，盈利能力良好。2018-2021 年，公司综合毛利率维持在 40%左 右，其中 PLC 的毛利率保持在 52%以上。2022H1，综合毛利率同比下降 3.28pct， 主要系公司加大伺服推广力度，对客户有部分让利使得驱动系统业务毛利率有所下 降。公司经营活动现金流跟随净利润稳健增长。公司产业链议价能力相对较强，营运能力较强。公司应收账款周转天数自 2018 年以来持续下行、并远快于应付账款周转天数。2022H1，影响下，公司应收账 款周转天数小幅上涨。公司营收增速和行业周

4、期共振，整体业绩增速基本优于行业。2022Q2，国内纺 织、包装、印刷、建材、物流行业销售额分别同比下降 16%、26%、40%、8.8%和 5%。在主要下游市场产品销售额不容乐观的情况下，信捷电气营业收入逆势同比增 长 9.4%，归母净利润仅同比下降 8.8%。综合毛利率同比小幅下降 6pct，净利润率小 幅下降 3pct。2、可编程逻辑控制器是工业自动化长期安全的代名词2.1、 可编程逻辑控制器可作为集成自动化系统的控制级和现场级设备可编程逻辑控制器（PLC）是第三次工业革命的典型代表之一。它采用可编程 的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操 作等面向用户

5、的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过 程。PLC 最核心的优势为可靠性和稳定性高，可以在复杂的工业环境中稳定运行。 因此，从 1969 年问世以来一直在各自动化行业广泛使用。PLC 由硬件（芯片、PCB 和接线端子等结构件，构成 PLC60%-70%的成本） 和嵌入式软件构成。嵌入式软件是 PLC 的核心，包括底层软件和编程环境。具备各 类型 PLC 的底层开发平台铸就了 PLC 巨头们稳固的护城河。 国内和海外大部分自动化厂商，在研发中大型 PLC（I/O 点数在 256-2048 点为 中型 PLC，I/O 点数在 2048 以上为大型 PLC）产品时，通常会选择

6、使用德国 3S-smart 公司的 Codesys 工业自动化底层开发软件。对于专注于小型 PLC（I/O 点数在 256 点 以下）的厂商，通常有自主研发的底层编程平台。 Codesys 可以视为 PLC 制造商的 OEM 工具。3S 提供软件（IEC61131 编辑器） 和运行时 C 代码，各自动化厂商在其基础上进行二次开发以更快速地将产品推向市 场。国内自动化厂商信捷电气、汇川技术、禾川技术等均有部分产品使用 Codesys 软件进行产品开发，而西门子、罗克韦尔、施耐德等业务布局涵盖 OEM 和大型 FA 市场的国际巨头有自己的软件开发公司或合作公司，不使用 Codesys 软件。信捷电

7、 气具备全自主开发小型 PLC 编程软件的实力，同时，公司以稳定的研发投入不断扩 充中型 PLC 产品线。PLC 是一个二次编程的产品。以锂电自动化设备为例，用 PLC 实现锂电池设备 的自动化操作动作，需要锂电池生产设备厂商根据锂电池设备的工艺要求，在 PLC 底层编程软件（PLC 厂商完全自主开发，或是在 Codesys 编程环境基础上二次开发 的软件）的基础上用梯形图再次开发出面向用户的程序。编程软件的易用性和客使 用时的熟悉程度是带来用户粘性的重要因素。已经具备一定软件开发能力的台达电 子仍然使用 CODESYS 对其未来的运动控制设备进行编程从而迎合欧洲市场的客户 需求。根据全集成自

8、动化的思想，可以将一个控制系统分为管理级、控制级和现场级。 管理级提供人机接口，是整个控制系统与外部信息交换的界面；控制级是实现系统 功能的核心和关键，也是管理级与现场级之间的枢纽层。其主要功能是接受管理层 设置的参数或命令，对生产过程进行控制，同时将现场状态输送到管理层；现场级 是实现系统功能的基础。现场级主要由一次仪表、控制设备等组成。其功能主要是 对系统设备的状态、传感器参数进行监测，并把监测到的数据上传，接受控制级的 指令对执行机构进行控制。 从整体架构上看，上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，从而控制相关 设备元件和驱动装置，下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机。下位机不时

9、读取设备状态数据(一般为模拟量)，转换成数字信号反馈给上位机。两机如何通讯， 一般取决于下位机，因为下位机一般具有更可靠的独有通讯协议。通常工控机、工 作站，HMI 作为上位机。PLC，单片机等作为下位机。对于下游设备厂商而言，PLC 本身成本较低并且切换成本高。因此，PLC 的毛 利率可维持较高水平。具体原因有以下两点：第一，PLC 在整个自动化设备里的成本占比低。仍以锂电设备为例，一台 锂电设备售价几百万，而一台 PLC 售价 1-2 万，占设备总成本 3%以内的比 例。假设由于芯片涨价导致 PLC 涨价 20%，对整体设备成本来讲只是不到 1%的成本增长。 第二，切换 PLC 的机会成本

10、很高。对于设备厂商来说，切换 PLC 需要重新 编写程序，验证稳定性、验证性能。由于 PLC 是保证工业生产安全的重要 零部件，一旦因切换 PLC 使得设备出现问题，会严重阻碍工业生产的顺利 进行。因此，切换成本比 PLC 涨价带来的成本大很多，PLC 厂商对下游客 户的议价权较强，芯片等原材料涨价给 PLC 厂商带来的成本增长可以顺利 传导给下游客户，从而维持毛利率稳定。2.2、 行业竞争呈现德美日三雄鼎立的局面，PLC 空间广阔从竞争格局看，国际 PLC 市场经历了崛起洗牌竞争格局基本固定的发展历 程。1970-1080 年，行业拓土开疆，欧美、日本出现多家 PLC 制造商。美系 PLC

11、制造厂商主要包括莫迪康、SquareD、瑞恩 Reliance，Allen-Bradley 等。日 本正处于机械大发展的时代，机械与电子融合迅速成为日本自动化崛起的契机。 日本富士、欧姆龙、日立、安川、东芝等公司通过购买莫迪康的许可证制造出 出了 PLC。1980-1990 年，技术基本扩散，行业出现多轮洗牌。美国莫迪康被德国一家 公司收购后卖给了施耐德。法国 TE 也被施耐德收购。罗克韦尔则在 1985 年并购了百年老店 AllenBradley，于 1995 年收购瑞恩电气，从此在自动化 控制领域站稳脚跟。至此，美国四家最早的 PLC 公司，全部被收购。在日 本自动化市场上，三菱电机占据

12、50%的市场份额，从和欧姆龙、富士以及 基恩士的竞争中脱颖而出。1995 年以后，全球 PLC 市场格局基本确定，德国西门子、美国罗克韦尔、 日本三菱电机是全球 PLC 市场三巨头。三足鼎力局面依靠技术实力、质量 保证体系，以及培育用户策略的综合性支撑。深耕大学青年学子市场是西门子、三菱、罗克韦尔在培养用户习惯的成功策略。 西门子通常以极低成本给许多工科大学提供 PLC 实验室，形成品牌教育。大学里的 PLC 课程往往直接按西门子的机型教学，学生缺乏对 PLC 控制标准的底层通识性内 容（如 IEC61131-3 标准规范等）的深刻理解。西门子还会扶植出版机构，出版大量 西门子 PLC 的使用

13、教科书，形成从硬件、软件到教材的全套服务。这种策略的最终成果是无数大学、技校的毕业生会成为这些 PLC 品牌的拥趸，而工厂决定采购何种 品牌的 PLC 产品时，也会选择这些未来工人们熟悉程度更高的产品。 在质量保障方面，以西门子为例，其 PLC 制造厂人员配置的方案是，PLC 的设 计开发人员仅十几个位，制造工艺和质量控制的部门有三十多人，而且大部分是博 士，综合实力是设计部门的两倍以上。反观国内，PLC 制造企业里实力最强的是开 发设计部门，工艺和质量部门尾随其后。 根据 MIR 睿工业数据，2021 年我国 PLC 整体市场规模为 158.4 亿。2022Q2， 芯片缺货、原材料价格上涨以

14、及下游需求收缩对 PLC 市场影响不减，大中型 PLC 市 场规模同比增长 0.4%，小型 PLC 市场规模同比下降 2%。根据 MIR 预测，2022 年 全年 PLC 市场规模仅能实现 4.8%的同比增长。2022Q2，我国中大型 PLC 市场 CR3=72.3%，西门子以 52.3%的份额占据第一 位，欧美厂商在我国中大型 PLC 市场占据优势地位。我国中大型 PLC 系统的国产 化率仅为 1.3%。目前，我国的某些核电系统采用美国罗克韦尔的 PLC 产品，三峡启 闭机采用德国西门子的 PLC 产品，某些航天发射系统选用美国通用电气的产品。在 国家重大基础设施和国防军工系统中大量使用国外

15、进口产品，产品长期依赖国外， 无法实现自主保障，不但在技术方面受制于人，而且缺乏相应的信息安全防护设计， 面临较大的安全风险。中大型是必然趋势，但路途漫漫。 国内中大型市场国产化率低且增长缓慢的原因主要有三点。第一，技术门槛高， 国内对 PLC 底层开发的研究匮乏。PLC 对长期工作稳定性、恶劣环境耐受程度以及 处理性能要求很高。PLC 可以视为一台简易型电脑，工业环境要求这台“电脑”在 温度、噪声等不可控因素影响下持续工作 20 年以上且不允许出现一次宕机。这对于 制造商的技术水平要求极高。第二，国内中型 PLC 市场规模小于小型，并且企业研 发的投入产出比低。3、发展潜力：以行业整体解决方

16、案随工业自动化复苏和国产 替代浪潮成长3.1、 一叶知秋，整体解决方案是从自动化到智能化的桥梁以娃哈哈和西门子携手打造的我国首条数字化与智能化饮料生产线为例，看整 体解决方案对智能化生产的推动作用。 饮料的生产要经历水处理、配料、制盖、制瓶、吹瓶、灌装、套标，裹包和码 垛等多道工序。在娃哈哈遍布全国的饮料工厂里，80%至 90%的设备已通过西门子 的 PLC 实现了自动化，生产速度可达每小时 54000 瓶。虽然生产效率已是业内领先， 但水汽线上每台设备都处在单机自动控制的状态，工厂不仅无法通过整线协调达到 效率最大化，一旦生产线出现故障，原因也难以快速排查。 在进一步实现数字化和智能化升级改

17、造的过程中，西门子为娃哈哈提供了包括 S7-1500 系列 PLC、工业服务器和人机界面（HMI）等在内的自动化设备、全集成 自动化平台（TIAPortal）、WinCC 系统、能源管理系统和 Profinet 工业网络等在内 的完整解决方案。在底层，西门子的 PLC 等自动化设备覆盖整条生产线。基于 Profinet 工业网络，生产设备遵照统一的 OMAC 数据接口标准实现了互联互通。生成的数据 将由 WinCC 系统采集，并返回给 MES 系统。操作员可以利用 TIAPortal 进行统一的 数据管理、通讯、组态和编程，实现自动化设备与系统的无缝连接。作为全球工业自动化领域的后发者，国内厂

18、商的产品性能相较海外知名品牌仍 有差距，但具备服务能力和体系、渠道建设上的差异化优势。以渠道为例，外资企 业代理商主要以分销和物流为主，而本土代理商侧重于贸易与服务，和客户联系更 紧密、对客户需求响应更及时。因此，对于规模体量相对较小的民营企业来说，深 耕垂直应用场景，锚准行业需求为客户提供整体解决方案，以提高客户粘性、获得 市场份额是一条更为稳健的发展道路。3.2、 公司通过提供针对垂直应用场景的整体解决方案稳固经营护城河信捷电气的整体解决方案包含公司的可编程逻辑控制器、人机界面、伺服控制 系统、变频驱动以及和英特尔合作的智能机器视觉系统。从 PLC 拓展到伺服系统，公司产品研发的技术路径具

19、备优势。PLC 控制伺服系 统的过程是：先根据机械条件，综合考虑精度与速度要求设定好伺服电机的电子齿 轮比，再计算需要 PLC 发出的脉冲频率使 PLC 输出脉冲，驱动器将脉冲信号进行功 率放大，以驱动电动机。在这个过程中，PLC 相当于人的大脑，需要分析命令、反 馈等输入信号；通信网络相当于人的神经系统，如 SERCOS 接口、DeviceNet 接口等； 伺服驱动相当于人体肌肉；电动机相当于手；而人手中的生产工具则是伺服系统的 中执行机构（如滚珠丝杆等，将电动机的旋转运动转化为直线运动）。因此，PLC 在 整个自动化系统中的制造难度最高。 同时提供 PLC 和伺服系统可以解决产品不兼容的突

20、发问题，为客户避免不必要 的损失。理论上讲，基于 EtherCat 协议的通用性，满足 EtherCat 协议的不同厂家的 PLC 和伺服系统可以兼容。但在实际应用中，客户购买 A 品牌支持 EtherCat 的 PLC 和 B 品牌支持 EtherCat 的伺服系统，上电通讯后可以识别，但无法写入数据。在两 个产品不兼容的情况下需要客户再去找厂家适配，时间成本较高，并且一旦厂家不 愿意适配，购买两个设备的成本便成为了沉没成本。3.3、 2022H2，行业增速有望扭转上升，拉动公司成长2022Q2，我国 OEM 型自动化市场规模为 319.8 亿元，同比下降 5%。一方面， 受地缘政治、中国管

21、控影响，与 OEM 自动化市场相关的轻工业投资增速明显放 缓，另一方面，PLC、低压变频器等产品线的自动化厂商期货延长，从而导致 OEM 型自动化市场呈现相对颓势。复工复产稳步进行，国家相关政策支持下，自动化整体行业将会有所回暖。2022 年 2 月以来，固定资产累积投资月度同比增速趋缓，我们认为在稳增长经济政策的 指引下，2022 下半年的固定资产投资会加速进行。选取信捷电气产品主要应用下游 的规模以上工业增加值月度同比增速数据，我们观察到 2020 年 6 月，各行业或出现 降速收窄，或出现同比增长，预计三、四季度自动化产品市场需求将有一定程度的 恢复。3.4、 输入性因素催化自动化零部件

22、的国产化需求2022Q2 小型 PLC 国产厂商份额约为 38%，同比提升 5pct。2022Q2，小型 PLC 外资厂商除西门子外均出现销售规模的下降，其中日系厂商下滑幅度最大，欧姆龙 销量下降 54%，三菱出现了 37%的下滑。日企受缺芯影响大的背后存在历史原因， 早在 20 世纪 90 年代，三菱电机专门做小型 PLCFX 系列的姬路制作所就已经实现了 元器件的零库存。每一批生产产品需要的元器件在半小时前由物流车送达，除了元 器件上料和整机下线后的老化有人辅助而外，生产线全自动，印版的焊接以至整机 的装配都没有人干预。而国内 PLC 企业为了怕关键元器件断档，需要提前准备半年 的库存量。

23、在此轮缺芯行情中却“受益于”缺芯，以更快的交付速度提升了市场份 额。2022Q2，信捷电气 PLC 产品市场占有率同比增长 0.9pct 至 7.1%。国产工控厂商供应链建设完善，需求响应及时。2022Q2，在和“缺芯”双 重影响下，安川的伺服产品货期延长至 3-5 个月，三菱货期在 3-6 个月，施耐德货期 在 2-6 个月以上。而国内厂商交期普遍在 3 周以内，其中信捷电气的货期仅 7-14 天。 我们认为国内自动化产品下游行业对供应链安全、稳定的要求会越来越高，信捷电 气有望凭借良好的营运能力和完善的供应链建设，受益于自动化零部件国产化的行 业趋势，加大和各行业客户的深度合作，实现进一步成长。我们认为，乌卡时代（VCUA，volatile, uncertain, complex, ambiguous）下，供 应链断链风险和交付不确定性的上升使得企业更注重供应链的安全和敏捷。信捷电 气作为国内工业控制头部企业，凭借对下游行业需求的深刻理解和产品研发的不断 创新，有望受益于通用自动化行业复苏和的需求增长，实现业绩体量的企 稳上升和市场份额的进一步提高。