2023年機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)簡(jiǎn)析

2023年機(jī)械行業(yè)市場(chǎng)簡(jiǎn)析01.總體策略工業(yè)化基本完成，制造業(yè)總體固定資產(chǎn)投資增速放緩2020年我國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。根據(jù)中國(guó)社會(huì)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)研究所的劃分，工業(yè)化水平指數(shù)達(dá)到100就表明全面實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，而2020年中國(guó)整體工業(yè)化水平指數(shù)93，工業(yè)化已基本實(shí)現(xiàn)。制造業(yè)固定資產(chǎn)投資增速放緩。在整體工業(yè)化水平較高的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)制造業(yè)固定資產(chǎn)投資完成額累計(jì)同比除2020年-2022年由于疫情影響有所波動(dòng)外，呈現(xiàn)增速放緩趨勢(shì)。更應(yīng)關(guān)注固定資產(chǎn)投資加速的細(xì)分領(lǐng)域。海外需求收縮，我國(guó)制造業(yè)潛在市場(chǎng)空間縮小國(guó)際需求收縮或?qū)?duì)我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)生影響。從最新公布的各項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)看，美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的經(jīng)濟(jì)衰退跡象日漸凸顯。根據(jù)ISM（美國(guó)供應(yīng)管理協(xié)會(huì)）公布的數(shù)據(jù)，美國(guó)、德國(guó)5月制造業(yè)PMI分別從4月的47.1、44.5下降至46.9、43.2，其中美國(guó)5月新訂單分項(xiàng)從4月的45.7下降至42.6，預(yù)示著需求繼續(xù)放緩。制造業(yè)出口依存度高，設(shè)備潛在市場(chǎng)空間縮小。我國(guó)出口依存度較高的行業(yè)分別為T(mén)MT設(shè)備(46.43%)，紡織（36.23%），儀器儀表（32.28%），電氣機(jī)械和器材（21.45%）等，需求減弱也會(huì)對(duì)上游設(shè)備產(chǎn)生影響。工程師紅利仍然雄厚，高科技是制造業(yè)發(fā)展必然方向工程師紅利雄厚。近20年來(lái)，我國(guó)普通本專(zhuān)科與研究生畢業(yè)人數(shù)分別由2003年的187.1萬(wàn)人、11.1萬(wàn)人上升至2022年的967.3萬(wàn)人與86.2萬(wàn)人。人口素質(zhì)的大幅度提升，意味著我國(guó)未來(lái)“工程師紅利”將得到持續(xù)釋放，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量、科技水平提升將起到重要支撐。高科技是制造業(yè)發(fā)展必然方向。參考日本的工程師紅利發(fā)展過(guò)程，二戰(zhàn)后，從軍工廠出來(lái)的工程師開(kāi)始轉(zhuǎn)向民用領(lǐng)域，促進(jìn)了日本經(jīng)濟(jì)恢復(fù)，這是第一波工程師福利。隨后，日本推出了《新長(zhǎng)期五年計(jì)劃》等政策，大量擴(kuò)建理工大學(xué)，擴(kuò)招理工學(xué)生。此后的20年左右時(shí)間，理工科教育改革幫助制造業(yè)快速崛起，日本的汽車(chē)、電子、半導(dǎo)體等高端制造業(yè)迅速壯大。近30年來(lái)，日本制造業(yè)整體增速明顯放緩，但已基恩士、愛(ài)德萬(wàn)為代表的高科技設(shè)備仍然錄得強(qiáng)勁增長(zhǎng)。02.自主可控半導(dǎo)體：全球半導(dǎo)體資本支出疲軟，國(guó)內(nèi)晶圓廠逆勢(shì)擴(kuò)張受消費(fèi)電子需求較弱影響，全球半導(dǎo)體市場(chǎng)增速放緩，ICInsights預(yù)計(jì)2023年全球半導(dǎo)體資本支出約1466億美元，同比下降19%。然而，國(guó)內(nèi)晶圓廠逆勢(shì)擴(kuò)張。預(yù)計(jì)中國(guó)大陸未來(lái)5年（2022年-2026年）還將新增25座12英寸晶圓廠，總規(guī)劃月產(chǎn)能將超過(guò)160萬(wàn)片。截至2026年底，中國(guó)大陸12英寸晶圓廠的總月產(chǎn)能將超過(guò)276.3萬(wàn)片。半導(dǎo)體：先進(jìn)制程成為競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)，推動(dòng)晶圓制造設(shè)備開(kāi)支顯著提升半導(dǎo)體設(shè)備銷(xiāo)售額創(chuàng)造新高，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比位居第一。數(shù)字經(jīng)濟(jì)推動(dòng)半導(dǎo)體芯片技術(shù)持續(xù)迭代，并逐步向精密化、微小化發(fā)展，高端半導(dǎo)體設(shè)備的重要地位日益凸顯。根據(jù)SEMI報(bào)告，預(yù)計(jì)2022年全球半導(dǎo)體制造設(shè)備的銷(xiāo)售額創(chuàng)新高，達(dá)1076億美元，其中，中國(guó)大陸地區(qū)市場(chǎng)規(guī)模位居全球第一，達(dá)到283億美元。線寬微縮和3D堆疊等先進(jìn)制程工藝顯著拉動(dòng)晶圓制造設(shè)備投資。應(yīng)用材料公司材料顯示，先進(jìn)制程的推進(jìn)顯著提高晶圓制造設(shè)備的投資額。3DNAND領(lǐng)域，堆疊化工藝每萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能投資額較平面工藝同比增長(zhǎng)了近60%。DRAM領(lǐng)域，14nm-16nm工藝較25nm工藝的每萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能投資額同比增長(zhǎng)了近40%；邏輯代工領(lǐng)域更為顯著，7nm工藝較28nm工藝的每萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能投資額同比增長(zhǎng)了近一倍，且7nm工藝的邏輯代工每萬(wàn)片晶圓產(chǎn)能投資額接近存儲(chǔ)的3倍。半導(dǎo)體：刻蝕設(shè)備刻蝕是通過(guò)化學(xué)或物理的方法，在沒(méi)有被光刻膠覆蓋的晶圓上進(jìn)行雕刻，從而呈現(xiàn)出多層的立體微觀電路結(jié)構(gòu)。隨著先進(jìn)芯片向FinFET晶體管架構(gòu)過(guò)渡，晶體管結(jié)構(gòu)復(fù)雜度提升，刻蝕次數(shù)進(jìn)一步增多，對(duì)刻蝕工藝精度提出了更高的要求?？涛g方向是評(píng)價(jià)刻蝕工藝的重要指標(biāo)，在濕法刻蝕工藝下，刻蝕方向是均勻的，溶液會(huì)同時(shí)對(duì)縱向和橫向進(jìn)行刻蝕，導(dǎo)致對(duì)部分被光刻膠保護(hù)的硅片同樣被腐蝕，從而影響芯片的功能。而干法刻蝕通過(guò)用陽(yáng)離子和自由基取轟擊硅片表面實(shí)現(xiàn)刻蝕，并利用陽(yáng)離子的各向異性更加精準(zhǔn)地控制刻蝕方向，較濕法刻蝕精確度更高，為目前主流的刻蝕技術(shù)。半導(dǎo)體：后道測(cè)試設(shè)備后道測(cè)試設(shè)備可以劃分為自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)（ATE）、分選機(jī)和探針臺(tái)，其中自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)占比較大。后道測(cè)試設(shè)備注重產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控，并貫穿半導(dǎo)體制造始末。半導(dǎo)體后道測(cè)試覆蓋了IC設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程的核心環(huán)節(jié)，通過(guò)分析測(cè)試數(shù)據(jù)，能夠確定具體失效原因，并改進(jìn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)、封測(cè)工藝，以提高良率及產(chǎn)品質(zhì)量。據(jù)Semi數(shù)據(jù)，2022年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為1085億美元，后道封測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模61億美元，預(yù)計(jì)到2023年下降13.11%至53億美元，約364.4億元人民幣。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2022年中國(guó)占全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模26.6%，據(jù)此計(jì)算，預(yù)計(jì)2023年，國(guó)內(nèi)后道封測(cè)設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)97億元人民幣。機(jī)床——自主可控典型賽道機(jī)床作為工業(yè)母機(jī)，是工業(yè)生產(chǎn)最重要工具之一，產(chǎn)業(yè)鏈包括：上游的機(jī)床主體零部件、功能部件、電氣元件和數(shù)控系統(tǒng)等原材料，中游的金屬切割機(jī)床、成型機(jī)床和特種加工機(jī)床等機(jī)床制造，下游的應(yīng)用市場(chǎng)，包括國(guó)防、石油化工、汽車(chē)產(chǎn)業(yè)、機(jī)械行業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)。機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)亲灾骺煽氐牡湫唾惖馈．?dāng)前機(jī)床行業(yè)下游對(duì)于高質(zhì)量、高技術(shù)水平機(jī)床產(chǎn)品需求迫切，中高檔數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)需求上升較快，但國(guó)內(nèi)高檔機(jī)床行業(yè)國(guó)產(chǎn)化率低于10%，中高檔機(jī)床國(guó)產(chǎn)替代空間巨大。機(jī)床—進(jìn)口替代和數(shù)控化趨勢(shì)不變數(shù)控機(jī)床是未來(lái)發(fā)展方向。困擾我國(guó)機(jī)床的主要問(wèn)題為精度與不穩(wěn)定，設(shè)備正逐步向高檔數(shù)控機(jī)床過(guò)渡，新增金屬切削機(jī)床數(shù)控化率從2015年的31.15%提升到2020年的43.27%，呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，但仍與發(fā)達(dá)國(guó)家（70%以上）差距較大。進(jìn)口替代潛力巨大，科技安全屬性加速整機(jī)及核心零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。我國(guó)中低檔數(shù)控機(jī)床的核心零部件已基本能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，且產(chǎn)品性能、質(zhì)量與國(guó)際先進(jìn)企業(yè)相比無(wú)明顯差異。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，實(shí)現(xiàn)我國(guó)高端機(jī)床國(guó)產(chǎn)化將成為關(guān)鍵領(lǐng)域自主可控重中重。當(dāng)前我國(guó)高端機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、傳動(dòng)部件和功能部件等一系列核心零部件主要依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)零部件使用率較低，一旦進(jìn)口受阻，我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)將陷入被動(dòng)。五軸機(jī)床自主可控進(jìn)度有望加快五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率為個(gè)位數(shù)。相較于數(shù)控機(jī)床整體，五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床整體應(yīng)用更加集中，航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、飛機(jī)翼結(jié)構(gòu)件關(guān)鍵零部件、能源、汽車(chē)和醫(yī)療需求占比較高。2017-2018年我國(guó)五軸機(jī)床的自給率不足5%，2020-2021年因?yàn)橐咔橛绊戇M(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化率有所提高。關(guān)鍵功能部件難度高，需整體突破，部分國(guó)產(chǎn)品牌開(kāi)始崛起。五軸機(jī)床關(guān)鍵功能部件如數(shù)控系統(tǒng)、電主軸、轉(zhuǎn)臺(tái)等對(duì)應(yīng)技術(shù)復(fù)雜，制造難度大，且其自主可控需要關(guān)鍵部件整體突破，難度極高。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，不斷自主研發(fā)和汲取國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，以科德數(shù)控為代表的國(guó)內(nèi)企業(yè)已能實(shí)現(xiàn)大部分部件的自制。X射線檢測(cè)設(shè)備X射線智能檢測(cè)設(shè)備是利用X射線對(duì)物體的穿透、差別吸收、感光及熒光作用，將物體各部分的密度分布信息投射到X射線采集和成像裝置上，形成相應(yīng)的影像，從而觀察物體內(nèi)部構(gòu)造和情況。X射線智能檢測(cè)設(shè)備的構(gòu)造包括X射線發(fā)生裝置、X射線探測(cè)裝置和機(jī)架等。X射線智能檢測(cè)系統(tǒng)可廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療健康、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)和安防等領(lǐng)域。在醫(yī)療領(lǐng)域，數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的不同可分為普放數(shù)字化X射線影像系統(tǒng)、乳腺系統(tǒng)、診斷影像系統(tǒng)（包括C型臂、DSA、DRF、口腔CBCT等）、放療設(shè)備、寵物醫(yī)療診斷等；在工業(yè)無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域，X射線智能檢測(cè)設(shè)備主要應(yīng)用于集成電路及電子制造、新能源電池、鑄件焊件及材料檢測(cè)、公共安全及其他（如食品安全等）等領(lǐng)域。集成電路及電子制造領(lǐng)域以國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)企業(yè)為主由于國(guó)外企業(yè)起步早、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累深厚，相比于中國(guó)企業(yè)在技術(shù)方面存在一定的優(yōu)勢(shì)。根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)X射線集成電路及電子制造檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域有超過(guò)75%的市場(chǎng)被海外企業(yè)占據(jù)，尤其是在X射線高端電子制造及集成電路檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域。在中國(guó)企業(yè)中，根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)，2021年日聯(lián)科技以約6%的市場(chǎng)占比處于中國(guó)企業(yè)領(lǐng)先水平，包括日聯(lián)科技、善思等在內(nèi)的少數(shù)中國(guó)企業(yè)進(jìn)入了該市場(chǎng)，中國(guó)市場(chǎng)集成電路及電子制造X射線檢測(cè)設(shè)備逐步從國(guó)外壟斷走向國(guó)產(chǎn)替代。我國(guó)X射線檢測(cè)設(shè)備市場(chǎng)空間2026年超240億元新能源電池預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模接近60億元。根據(jù)沙利文的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，2021年，X射線檢測(cè)設(shè)備在電池檢測(cè)領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模為13.2億元，其中中國(guó)設(shè)備占主導(dǎo)地位。新能源汽車(chē)和儲(chǔ)能行業(yè)的高速增長(zhǎng)成為電池行業(yè)X射線檢測(cè)設(shè)備高速增長(zhǎng)最主要的驅(qū)動(dòng)因素。伴隨著動(dòng)力電池及儲(chǔ)能企業(yè)產(chǎn)能的高速擴(kuò)張，X射線檢測(cè)設(shè)備在該領(lǐng)域的需求量增長(zhǎng)迅猛，且設(shè)備技術(shù)迭代快，預(yù)計(jì)未來(lái)5年（2022年至2026年）年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)28.9%，預(yù)計(jì)至2026年，X射線檢測(cè)設(shè)備在整體電池檢測(cè)領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到58.0億元。03.科技新進(jìn)展最新變化：CHATGPT接入，有望加速人形機(jī)器人進(jìn)程ChatGPT應(yīng)用逐漸深入，“AI+機(jī)器人”布局再度火熱。今年以來(lái)，ChatGPT引發(fā)的AI大模型熱潮，更是為人形機(jī)器人的發(fā)展注入了新生機(jī)。微軟團(tuán)隊(duì)、谷歌、騰訊、小米、阿里巴巴等企業(yè)紛紛入場(chǎng)。特斯拉機(jī)器人取得全方位進(jìn)展，運(yùn)動(dòng)控制能力持續(xù)進(jìn)化，AI能力大幅提升。馬斯克在得州超級(jí)工廠召開(kāi)了2023年股東大會(huì)，會(huì)上通過(guò)視頻展示了Optimus人形機(jī)器人最新進(jìn)展，包括撿起物品、環(huán)境發(fā)現(xiàn)和記憶，基于AI模仿人類(lèi)動(dòng)作，能完成分類(lèi)物品的復(fù)雜任務(wù)。人形機(jī)器人潛在市場(chǎng)規(guī)模千億級(jí)別，且上游零部件占比達(dá)70%下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊，人形機(jī)器人市場(chǎng)空間大，增速迅猛。人形機(jī)器人下游應(yīng)用領(lǐng)域按最終用戶(hù)可以劃分為涵蓋了教育、醫(yī)療、酒店、公共設(shè)施、住宅、零售和其他。根據(jù)StratisticsMarketResearchConsulting的數(shù)據(jù)，2020年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)估計(jì)為5.6億美元，而到2027年預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到141億美元，CAGR達(dá)58.5%。其中，2027年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)有望達(dá)到23億美元，CAGR達(dá)56.4%。液冷vs風(fēng)冷：可滿(mǎn)足PUE1.3要求2022年6月29日，工信部、發(fā)改委等六部門(mén)聯(lián)合發(fā)布《工業(yè)能效提升行動(dòng)計(jì)劃》，計(jì)劃中規(guī)定到2025年，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率(PUE，指數(shù)據(jù)中心總耗電量與信息設(shè)備耗電量的比值)優(yōu)于1.3。液冷是一種以液體作為冷媒，利用液體流動(dòng)將數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備的內(nèi)部元器件產(chǎn)生的熱量傳遞到設(shè)備外，使IT設(shè)備的發(fā)熱部件得到冷卻，以保證IT設(shè)備在安全溫度范圍內(nèi)運(yùn)行的冷卻方式。通過(guò)在節(jié)能性、成本、節(jié)地、CPU可靠性、機(jī)房環(huán)境等維度對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的風(fēng)冷、冷板式液冷和浸沒(méi)式液冷技術(shù)水平和特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，可以看出液冷技術(shù)相較于風(fēng)冷方式存在明顯優(yōu)勢(shì)，更加節(jié)能、節(jié)地，成本更低，液冷數(shù)據(jù)中心運(yùn)行更加穩(wěn)定，其中浸沒(méi)式液冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)更加明顯，是未來(lái)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展方向。復(fù)合銅箔具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊復(fù)合銅箔是以PET/PP等高分子材料作為中間層基膜，通過(guò)真空鍍膜等工藝，在基膜上下兩面堆積出雙層銅/鋁導(dǎo)電層所形成的復(fù)合材料。結(jié)構(gòu)方面，復(fù)合銅箔表現(xiàn)為“金屬-PET/PP高分子材料-金屬”的“三明治”結(jié)構(gòu)。相對(duì)于傳統(tǒng)銅箔而言，復(fù)合銅箔獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了其非同尋常的優(yōu)勢(shì)：1）高安全性：復(fù)合銅箔中間層由高分子材料構(gòu)成，高分子材料具備不易斷裂的特性，即便斷裂，由于表面金屬層較傳統(tǒng)銅箔更薄，斷裂后產(chǎn)生的毛刺無(wú)法達(dá)到刺穿隔膜的強(qiáng)度，從而降低了毛刺刺穿隔膜并與電極接觸的風(fēng)險(xiǎn)。其次，高分子基材具有阻燃特性，其金屬導(dǎo)電層較薄，短路時(shí)會(huì)如保險(xiǎn)絲般熔斷，使得電池?fù)p壞僅局限于刺穿位點(diǎn)，只形成“點(diǎn)短路”。2）高比能：復(fù)合銅箔中間層采用輕量化高分子材料，重量比壓延銅箔降低50%-80%。隨著重量占比降低、電池內(nèi)活性物質(zhì)占比增加，能量密度可提升5%-10%。3）長(zhǎng)壽命：高分子材料圍繞電池內(nèi)活性物質(zhì)層形成層狀環(huán)形海綿結(jié)構(gòu)，在充放電過(guò)程中，海綿結(jié)構(gòu)可吸收極片活性物質(zhì)層鋰離子嵌入脫出產(chǎn)生的膨脹-收縮應(yīng)力，保持極片界面長(zhǎng)期完整性，使循環(huán)壽命提升5%。4）低成本：壓延銅箔為純銅生產(chǎn)制造而成，而復(fù)合銅箔采用高分子材料替換部分金屬，原材料成本更低。按PET價(jià)格為0.73萬(wàn)元/噸的單價(jià)、銅價(jià)6.64萬(wàn)元/噸（2023年6月5日的數(shù)據(jù)），結(jié)合密度可計(jì)算得出6.5μ的復(fù)合銅箔及為1.23元/m2，較傳統(tǒng)銅箔減少65.4%的原材料成本。但受限于設(shè)備、工藝、材料等的進(jìn)展，目前量產(chǎn)復(fù)合銅箔總成本相對(duì)于壓延銅箔尚不具備明顯優(yōu)勢(shì)。鈣鈦礦電池原理：非鈣鈦礦層鍍膜可借鑒部分晶硅工藝基本原理：太陽(yáng)光入射到鈣鈦礦層后隨即被吸收，光子的能量將原來(lái)束縛在原子核周?chē)碾娮蛹ぐl(fā)，使其形成自由電子，由于物質(zhì)整體上必須保持電中性，電子被激發(fā)后就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)額外的帶正電的對(duì)應(yīng)物，即空穴。這樣形成一個(gè)“電子--空穴對(duì)”，電子與空穴分別流向電池的陰極和陽(yáng)極