2023年汽車發(fā)動機VVT技術(shù)分析報告

2023年汽車發(fā)動機VVT技術(shù)分析報告2023年4月目錄一、發(fā)動機VVT技術(shù)大規(guī)模普及條件已具備 PAGEREFToc372122858\h31、VVT技術(shù)-調(diào)整發(fā)動機的呼吸節(jié)奏 PAGEREFToc372122859\h32、VVT技術(shù)與渦輪增壓技術(shù)可以共存 PAGEREFToc372122860\h43、全球主流汽車廠家廣泛采用VVT技術(shù) PAGEREFToc372122861\h64、國內(nèi)VVT技術(shù)市場想象空間大 PAGEREFToc372122862\h8二、VVT技術(shù)并非日韓系專利，歐美系也廣泛采用 PAGEREFToc372122863\h101、本田VTEC技術(shù)–普及VVT技術(shù)的先導(dǎo)者 PAGEREFToc372122864\h102、豐田VVT-i技術(shù)–技術(shù)可靠，應(yīng)用廣泛 PAGEREFToc372122865\h113、現(xiàn)代CVVT技術(shù)–兩種驅(qū)動方式，適用多種類型發(fā)動機 PAGEREFToc372122866\h124、寶馬VANOS技術(shù)–最無懈可擊的VVT系統(tǒng) PAGEREFToc372122867\h13三、VVT技術(shù)市場增量空間廣闊 PAGEREFToc372122868\h141、產(chǎn)業(yè)政策支持發(fā)動機可變氣門技術(shù)的發(fā)展 PAGEREFToc372122869\h142、安裝VVT系統(tǒng)具有較明顯的經(jīng)濟性 PAGEREFToc372122870\h143、VVT技術(shù)市場空間廣闊，未來全面普及值得期待 PAGEREFToc372122871\h16四、投資機會 PAGEREFToc372122872\h171、東睦股份 PAGEREFToc372122873\h18一、發(fā)動機VVT技術(shù)大規(guī)模普及條件已具備1、VVT技術(shù)-調(diào)整發(fā)動機的呼吸節(jié)奏目前，市場上主流VVT技術(shù)類型包括：VVT可變氣門正時、VTEC可變氣門升程、可變氣門正時和升程以及D-VVT雙可變氣門正時等，一般來說，這些技術(shù)被普通消費者統(tǒng)稱為VVT技術(shù)。固定的氣門結(jié)構(gòu)不適應(yīng)當(dāng)前汽車節(jié)能減排需求。正如人體的呼吸一樣，發(fā)動機配氣機構(gòu)的主要作用是向氣缸內(nèi)提供新鮮空氣或者可燃混合氣以滿足燃燒需求，同時在燃燒結(jié)束后將廢氣排出去，配氣機構(gòu)按照一定時限自動開啟或關(guān)閉各氣缸的進、排氣門，從而實現(xiàn)發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃燒換氣全過程。由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速很高，一個工作行程僅需千分之幾秒，對于沒有可變氣門正時技術(shù)的普通發(fā)動機而言，固定不變的氣門正時很難顧及到發(fā)動機在不同轉(zhuǎn)速下的換氣需求。改變氣門正時和氣門升程如同調(diào)節(jié)發(fā)動機的呼吸節(jié)奏，可以有效提升其燃油經(jīng)濟性和排放性。氣門的工作性能主要由兩個參數(shù)決定：氣門正時（進排氣門開啟或關(guān)閉的時間）和氣門升程（進排氣門打開的程度），這兩個參數(shù)影響發(fā)動機充氣效率，對發(fā)動機性能至關(guān)重要。發(fā)動機運行過程中，不同工況下對于氣門正時的要求也不同，低速時應(yīng)采用較小的氣門重疊角和升程，防止缸內(nèi)新鮮空氣倒流，以便增加低速扭矩，提高燃油經(jīng)濟性，而高速時卻希望有大的氣門升程氣門重疊角，以便進入更多的混合氣以滿足高速時的動力性要求。2、VVT技術(shù)與渦輪增壓技術(shù)可以共存VVT技術(shù)與渦輪增壓技術(shù)各有特點。日韓車系相對青睞VVT技術(shù)，因為其適應(yīng)低速低負荷工況，對缸體強度以及整個發(fā)動機的設(shè)計影響都不是太大，具有一定節(jié)油減排效果，而歐美車系更重視渦輪增壓技術(shù)，最大好處就是在不增大排量的基礎(chǔ)上，可以讓發(fā)動機的動力得到明顯改善，性能更為突出。VVT技術(shù)在汽油機和柴油機上應(yīng)用各具特點，與渦輪增壓技術(shù)可以共存。在汽油機上應(yīng)用時，可以有效改善怠速穩(wěn)定性和低速平穩(wěn)性，提高發(fā)動機功率和扭矩，同時可以降低部分負荷燃油消耗率，改善尾氣排放。在柴油機上應(yīng)用時，可以改變有效壓縮比，并且能夠提高各轉(zhuǎn)速下的充氣系數(shù)，采用VVT技術(shù)可以將柴油機壓縮比設(shè)計得更高，通過控制進氣門開閉時點可以降低有效壓縮比，既保證了發(fā)動機低速起動性，又能降低燃油消耗率。VVT技術(shù)通過改善配氣機構(gòu)工作條件來提升發(fā)動機充氣效率，而渦輪增壓技術(shù)是以增加進氣密度來提升發(fā)動機充氣效率，通常渦輪增壓技術(shù)在發(fā)動機處于中高轉(zhuǎn)速工況時工作最為有效，而當(dāng)發(fā)動機處于低轉(zhuǎn)速時，由于廢氣渦輪獲得的能量不足以使壓氣機向氣缸提供所需空氣，不能保持有效壓力，而高轉(zhuǎn)速時為防止進氣壓力和溫度過高，部分廢氣從廢氣旁通閥流走，造成能量損耗。同時采用VVT技術(shù)和渦輪增壓技術(shù)，具有以下影響：1)VVT系統(tǒng)控制發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速時控制排氣門早開，增加廢氣能量，在高轉(zhuǎn)速時控制進氣門開閉時間，降低發(fā)動機有效壓縮比實現(xiàn)米勒循環(huán)，充分利用廢氣能量；2)VVT技術(shù)與增壓技術(shù)共存時，高轉(zhuǎn)速下發(fā)動機性能與單有增壓相差無幾，低轉(zhuǎn)速下VVT技術(shù)可以有效彌補渦輪增壓技術(shù)的不足。3、全球主流汽車廠家廣泛采用VVT技術(shù)20世紀60年代起，發(fā)動機工程師們開始致力于VVT技術(shù)的研究，最早開發(fā)出成型技術(shù)的廠家是菲亞特和通用，但受技術(shù)和成本的限制并沒有量產(chǎn)，而1982年的阿爾法·羅密歐Spider2.0是最早采用VVT技術(shù)的量產(chǎn)車，但該公司沒有繼續(xù)開發(fā)更先進的VVT技術(shù)，其Variator技術(shù)沿用至今。20世紀90年代后，由于排放法規(guī)的日趨嚴格以及對燃油經(jīng)濟性要求的不斷提高，可變氣門技術(shù)研究再次成為熱點，研究人員開發(fā)出一系列基于凸輪軸的可變氣門機構(gòu)，主要分類如下：1.可變凸輪相位（即可變氣門正時技術(shù)）應(yīng)用較為廣泛，并且形式也趨于一致，比較有代表性的如：豐田VVT-i、保時捷Variocam和寶馬VANOS等技術(shù)。2.可變凸輪型線（即可變氣門升程技術(shù)）比較典型的有：本田VTEC技術(shù)、三菱的MIVEC技術(shù)以及保時捷VarioCamPlus技術(shù)等。3.機械式全可變氣門機構(gòu)（氣門正時和氣門升程同時可調(diào)）包括寶馬的Valvotronics系統(tǒng)，DELPHI及META公司等均有相應(yīng)技術(shù)。20世紀90年代中后期，研究人員開始進行無凸輪氣門機構(gòu)的研究，主要有以下幾種技術(shù)路線：電液驅(qū)動、電磁驅(qū)動、電氣驅(qū)動以及電機驅(qū)動等。電液驅(qū)動式氣門機構(gòu)以Lotus公司、福特、Sturman公司及Bosch/AVL等研究為主，而寶馬、本田以及FEV、Aura和Visteon等為代表展開了對電磁驅(qū)動式氣門機構(gòu)的研究，無凸輪軸氣門機構(gòu)取消了傳統(tǒng)的凸輪軸及其從動件，而以電磁、電液、電氣及電機等方式直接驅(qū)動氣門，必然是全可變的。只是到目前為止，因受制于技術(shù)和成本因素，無凸輪氣門機構(gòu)仍處于實驗室階段，還未被大規(guī)模應(yīng)用。本田VTEC技術(shù)是VVT技術(shù)發(fā)展史上的里程碑，VTEC技術(shù)的關(guān)鍵在于氣門正時和氣門升程同時可調(diào)。VTEC技術(shù)的最初設(shè)計目的是為了在不提升排量或使用任何增壓裝置的前提下，提高自然吸氣發(fā)動機的功率，而隨著消費者對燃油經(jīng)濟性的要求日益增長，現(xiàn)在的VTEC技術(shù)與DOHC配合更多地考慮了發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。后面章節(jié)我們將詳細介紹本田VTEC及i-VTEC技術(shù)。4、國內(nèi)VVT技術(shù)市場想象空間大目前國內(nèi)乘用車裝配VVT技術(shù)的比例超過50%，而商用車裝配VVT技術(shù)的比例仍較低，VVT技術(shù)全面普及后市場想象空間大。根據(jù)我們的初步統(tǒng)計，國內(nèi)主流汽車廠家采用VVT技術(shù)的乘用車在售車型比例已超過50%，而2023年還不到5%，我們預(yù)測未來這一比例還將繼續(xù)提升，特別是在國產(chǎn)品牌車型上，增長幅度將超過其它車系。隨著我國對商用車節(jié)能減排的要求日益趨緊，VVT技術(shù)有望在商用車領(lǐng)域逐步普及，未來VVT技術(shù)仍具有很大的市場空間。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出，日韓系車VVT技術(shù)的裝配比例最高，歐美系以渦輪增壓技術(shù)為主，VVT技術(shù)通常作為輔助手段，其裝配比例相對較低，而國產(chǎn)品牌雖然已逐步消化VVT技術(shù)（以奇瑞等為代表的自主品牌已完全掌握主流VVT系統(tǒng)的技術(shù)及生產(chǎn)工藝），但裝配比例仍較低，未來提升空間大。二、VVT技術(shù)并非日韓系專利，歐美系也廣泛采用在VVT技術(shù)的推廣應(yīng)用方面，日韓系企業(yè)的積極性明顯高于歐美系。日韓系VVT技術(shù)發(fā)展比較全面，擁有一系列適應(yīng)不同價位車型的VVT技術(shù)，而歐美系在發(fā)展VVT技術(shù)的同時，也大力推廣缸內(nèi)直噴和渦輪增壓技術(shù)。葉片式VVT系統(tǒng)仍將是市場主流。本節(jié)主要介紹了當(dāng)前市場上的主流VVT技術(shù)，通過對不同廠家相關(guān)技術(shù)的分析，我們認為葉片式VVT系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單功能完善的特點，將在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)主導(dǎo)VVT市場。1、本田VTEC技術(shù)–普及VVT技術(shù)的先導(dǎo)者VVT技術(shù)主要由日系廠家發(fā)揚光大，本田VTEC技術(shù)是普及VVT技術(shù)的先導(dǎo)者。本田公司在1989年推出了“可變氣門配氣相位和氣門升程電子控制系統(tǒng)”，英文全稱“VariableValveTimingandValveLifeElectronicControlSystem”，即“VTEC”技術(shù)。VTEC技術(shù)是世界上第一個能同時控制氣門開閉時間及升程的氣門控制系統(tǒng)。除了原有控制兩個氣門的一對凸輪和搖臂外，還增加了一個較高的中間凸輪和相應(yīng)的搖臂，三根搖臂內(nèi)部裝有由液壓控制移動的小活塞。發(fā)動機低速時，小活塞在原位置上，三根搖臂分離，此時運行情況像普通發(fā)動機一樣，當(dāng)發(fā)動機達到某一個設(shè)定的高轉(zhuǎn)速（例如：3500轉(zhuǎn)/分）時，發(fā)動機ECU會指令電磁閥啟動液壓系統(tǒng)，推動搖臂內(nèi)的小活塞使三根搖臂鎖成一體由中間凸輪驅(qū)動，而由于中間凸輪比其它凸輪都高，所以進氣門開啟時間延長，氣門升程也提高了。VTEC技術(shù)的缺點在于工況切換過程不夠平滑，影響操縱舒適度，i-VTEC技術(shù)的推出彌補了這一不足。VTEC系統(tǒng)在運行過程中氣門升程和正時的動作轉(zhuǎn)換不夠平滑，在VTEC系統(tǒng)啟動前后發(fā)動機的表現(xiàn)差異較大。為了改善VTEC系統(tǒng)的性能，近年本田推出了i-VTEC系統(tǒng)，即在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加一個稱為“可變正時控制”VTC（Variabletimingcontrol），它的原理是當(dāng)發(fā)動機低轉(zhuǎn)速時，令每缸其中一只進氣門關(guān)閉，而當(dāng)發(fā)動機高轉(zhuǎn)速時則在原有基礎(chǔ)上提高進氣門的開度及時間，由于發(fā)動機啟動后i-VTEC系統(tǒng)就進入工作狀態(tài)，不論低轉(zhuǎn)速或者高轉(zhuǎn)速VTC都在工作，也就消除了原來VTEC系統(tǒng)的不足。2、豐田VVT-i技術(shù)–技術(shù)可靠，應(yīng)用廣泛1992年，豐田在卡羅拉車型上首次使用搭載VVT技術(shù)的4A-GE發(fā)動機，為二階段可變氣門正時技術(shù)，在1996年推出了VVT-i技術(shù)并沿用至今。由于VVT-i本身技術(shù)的局限性，豐田公司還推出了雙VVT-i技術(shù)，區(qū)別在于對進排氣門同時進行正時控制。2023年，豐田在其推出的塞利卡SS-II上使用編號為2ZZ-GE的1.8L發(fā)動機，該發(fā)動機采用VVTL-i技術(shù)，L即“Lift”，表示該技術(shù)能對氣門升程做出調(diào)節(jié)，其結(jié)構(gòu)與本田的VTEC非常相似，也僅有兩段調(diào)節(jié)。VVTL-i技術(shù)在VVT-i技術(shù)上增加了“搖臂”與“凸輪軸”，采用和VTEC技術(shù)類似的方法來解決發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速下對于氣門重疊時間和氣門升程大小的需求。3、現(xiàn)代CVVT技術(shù)–兩種驅(qū)動方式，適用多種類型發(fā)動機CVVT全稱ContinueVariableValveTiming，即連續(xù)可變氣門正時機構(gòu)，它是近些年來被逐漸應(yīng)用于韓國現(xiàn)代汽車上的一種可變氣門正時技術(shù)。CVVT技術(shù)的特點在于可以根據(jù)發(fā)動機工作狀況實時變化，進而連續(xù)控制氣門重疊角的大小，即當(dāng)發(fā)動機低速低負荷運轉(zhuǎn)時（怠速狀態(tài)），延遲進氣門開啟時間，減小氣門重疊角，以穩(wěn)定燃燒狀態(tài)；當(dāng)發(fā)動機低速高負荷運轉(zhuǎn)時（起步、加速、爬坡），進氣門開啟時間提前，增大氣門重疊角，以獲得更大的扭矩；當(dāng)發(fā)動機高速高負荷運轉(zhuǎn)時（高速行駛），也應(yīng)延遲進氣門開啟時間，減小氣門重疊角，從而提高發(fā)動機工作效率；當(dāng)發(fā)動機處于中等工況時（中速勻速行駛），相對延遲進氣門開啟時間，從而減少燃油消耗，降低尾氣排放。兩種驅(qū)動方式，適用不同類型發(fā)動機。CVVT按照驅(qū)動方式可以分為直接驅(qū)動型和間接驅(qū)動型，直接驅(qū)動型CVVT主要應(yīng)用在Gamma(γ)、theta(θ)以及l(fā)ambda(λ)系列發(fā)動機上，而間接驅(qū)動型CVVT主要應(yīng)用在Beta(β)和Alpha(α)系列發(fā)動機上。4、寶馬VANOS技術(shù)–最無懈可擊的VVT系統(tǒng)寶馬DoubleVANOS+Valvetronic是目前唯一能做到連續(xù)可變氣門正時和升程的系統(tǒng)。VANOS通過一個液壓驅(qū)動的杯型齒輪來聯(lián)接凸輪軸和鏈輪，通過杯型齒輪的動作控制凸輪軸的轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)連續(xù)可變氣門正時。改進后的DoubleVANOS對進氣凸輪軸和排氣凸輪軸都可以控制，而Valvetronic系統(tǒng)使用液壓搖臂來控制氣門升程，可以做到對氣門升程的連續(xù)調(diào)節(jié)。DoubleVANOS+Valvetronic系統(tǒng)具有比較完善的系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能，能同時實現(xiàn)氣門正時和升程的連續(xù)可變調(diào)節(jié)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也并不復(fù)雜，但由于對液壓部件的要求非常高，因此系統(tǒng)成本一直居高不下，注定其只能被應(yīng)用于小眾高端車型。三、VVT技術(shù)市場增量空間廣闊1、產(chǎn)業(yè)政策支持發(fā)動機可變氣門技術(shù)的發(fā)展近年來，我國汽車產(chǎn)業(yè)相繼出臺了一系列法律法規(guī)來推動汽車零部件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國務(wù)院辦公廳在《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整與振興規(guī)劃》中提出發(fā)動機關(guān)鍵零部件技術(shù)要實現(xiàn)自主化，《汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)進步和技術(shù)改造投資方向（2023年）》、《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)書（2023年）》等文件中明確指明了發(fā)動機、變速器以及其它關(guān)鍵零部件的發(fā)展方向。在提高發(fā)動機燃油效率，改善排放性能等方面，主流技術(shù)包括：可變進氣系統(tǒng)、可變氣門正時系統(tǒng)、可變氣門升程系統(tǒng)、渦輪增壓技術(shù)、缸內(nèi)直噴技術(shù)及停缸技術(shù)等。2、安裝VVT系統(tǒng)具有較明顯的經(jīng)濟性VVT系統(tǒng)最重要的結(jié)構(gòu)是可變凸輪軸相位機構(gòu)，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前有超過900種的相關(guān)專利，VVT系統(tǒng)調(diào)節(jié)裝置經(jīng)歷了由兩點式-連續(xù)可調(diào)-葉片式-電驅(qū)式（2023年由德國INA公司推出，屬于第四代可變凸輪軸相位機構(gòu)）的發(fā)展過程。葉片式VVT系統(tǒng)主要由葉片式液壓調(diào)相器，電磁閥，凸輪軸相位傳感器，曲軸相位傳感器以及發(fā)動機控制單元等組成，其結(jié)構(gòu)緊湊，無論在進氣還是排氣凸輪軸上都可以很方便地布置，是當(dāng)前普及率最高的VVT系統(tǒng)。安裝VVT系統(tǒng)具有較明顯的經(jīng)濟性。如前所述，相比于渦輪增壓技術(shù)，VVT技術(shù)對于發(fā)動機結(jié)構(gòu)改動較小，安裝成本低，而且使用維護成本幾乎可以忽略，具有較高的經(jīng)濟性意義。各類VVT技術(shù)和渦輪增壓技術(shù)經(jīng)濟性比較如下表：3、VVT技術(shù)市場空間廣闊，未來全面普及值得期待（1）樂觀假設(shè)：VVT系統(tǒng)當(dāng)前規(guī)模約67億元，年增量空間約153億元我們按照汽車銷量對VVT技術(shù)的市場空間進行總體測算，假設(shè)當(dāng)前VVT系統(tǒng)綜合裝配率約50%，保守估計每套VVT系統(tǒng)成本增加約700元，當(dāng)前市場規(guī)模約67億元，按照汽車年銷量峰值3500萬測算（引自蓋世汽車網(wǎng)），裝配率峰值90%，VVT系統(tǒng)年增量空間約153億元。（2）中性假設(shè)：VVT系統(tǒng)當(dāng)前規(guī)模超過36億，年增量空間約96億元我們按照國內(nèi)主流汽車企業(yè)（初步統(tǒng)計了國內(nèi)汽車銷量前16位汽車廠家）VVT裝配率進行單獨測算，當(dāng)前裝配率為根據(jù)統(tǒng)計樣本所作估算數(shù)據(jù)，當(dāng)前VVT系統(tǒng)市場規(guī)模超過36億元，年增量空間約96億元。兩種假設(shè)條件下的估算數(shù)據(jù)都顯示：在日韓系車企的引領(lǐng)下，我國VVT市場雖然已經(jīng)較為成熟，但若全面普及（裝配率達到90%）仍具有超過2倍的增長空間。四、投資機會目前，我國VVT行業(yè)大部分市場份額仍然被外資企業(yè)控制，由于渦輪增壓技術(shù)初置成本及維護保養(yǎng)費用較高，對于價格敏感的中低端車型，VVT系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛。根據(jù)一項中國汽車關(guān)鍵零部件領(lǐng)域調(diào)查報告顯示，2023年國內(nèi)外資VVT前五大生產(chǎn)商：豐田、日立、電裝、本田和舍弗勒合計占有國內(nèi)超過75%的市場份額。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國生產(chǎn)VVT系統(tǒng)的公司已超過80家，主流的汽車自主品牌如奇瑞、比亞迪等都有VVT生產(chǎn)能力，而非主機廠商包括泰州德爾福、海力達汽車系統(tǒng)（常熟）、綿陽富臨精工機械股份、浙江大行科技、佛山天佑汽車零部件、上海三國精密機械、山西榮長汽車部件等也已具備量產(chǎn)能力。1、東睦股份東睦的主營業(yè)務(wù)屬于機械通用零部件的粉末冶金行業(yè)，主要產(chǎn)品為粉末冶金制品，公司的粉末冶金制品主要包括粉末冶金汽車配件、摩托車配件、壓縮機配件、電動工具配件及其他配件，其中粉末冶金制冷壓縮機零件和粉末冶金汽車零件是公司最主要的業(yè)務(wù)，今年上半年這兩種產(chǎn)品的銷售占公司銷售總額的比例分別為41.19%和48.65%。壓縮機是空調(diào)、冰箱等白電的核心部件，東睦主要為壓縮機生產(chǎn)配套用滾套、上下軸承及中間板等零件，公司產(chǎn)品已經(jīng)打入格力、合肥三洋、上海日立、LG等國內(nèi)外一線家電廠商的供應(yīng)鏈，廣泛應(yīng)用于這些公司的空調(diào)、冰箱等白電產(chǎn)品中。公司產(chǎn)品性能優(yōu)越，質(zhì)量過硬且能夠持續(xù)穩(wěn)定供貨，因而產(chǎn)品的美譽度比較高，長期為這些一線家電廠商供貨。主要推薦邏輯如下：1.東睦股份為粉末冶金行業(yè)龍頭企業(yè)，成長空間廣闊。根據(jù)中國粉末冶金協(xié)會的統(tǒng)計，無論按照粉末冶金零件產(chǎn)量還是銷售金額計算，東睦都是國內(nèi)該行業(yè)無可置疑的龍頭企業(yè)。在粉末冶金行業(yè)整體前景看好的背景下，公司有望繼續(xù)在粉末冶金存量及增量市場上攻城拔地，分享行業(yè)成長紅利。2.公司已掌握VVT關(guān)鍵零件粉末冶金技術(shù)，募投項目產(chǎn)能達產(chǎn)后盈利能力逐步釋放，公司將享有業(yè)績估值雙升。近些年東睦研發(fā)投入一直維持在較高水平，公司已經(jīng)掌握了VVT/VCT關(guān)鍵零件粉末冶金技術(shù)，7000噸產(chǎn)能生產(chǎn)線的施工建設(shè)也正在穩(wěn)步推進。待項目投產(chǎn)后公司主營業(yè)務(wù)構(gòu)成中高附加值的汽車零配件業(yè)務(wù)占比將大幅提高，公司也有望從普通機械類公司向節(jié)能環(huán)保類公司轉(zhuǎn)型，業(yè)績和估值均有望提升。3.公司今年5月份時公布了定增方案，擬發(fā)行不超過5500萬股募集不超過6億的資金用于高效節(jié)能粉末冶金汽車關(guān)鍵零部件、連云港生產(chǎn)線技術(shù)改造及廣東東睦新材料生產(chǎn)基地的建設(shè)。考慮到連云港5000噸節(jié)能家電及汽車零件生產(chǎn)線技改項目及廣東東睦新材料生產(chǎn)基地項目的開工建設(shè)，未來傳統(tǒng)主營業(yè)務(wù)粉末冶金壓縮機零配件仍將保持平穩(wěn)增長，而募投項目7000噸汽車用節(jié)能減排VVT/VCT配件生產(chǎn)線的的投產(chǎn)將進一步改善公司業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，提升公司的盈利能力，當(dāng)前公司已經(jīng)進入業(yè)績反轉(zhuǎn)期。

2023年胰島素行業(yè)分析報告目錄TOC\o"1-4"\h\z\u一、胰島素是人體血糖控制的關(guān)鍵 PAGEREFToc368763251\h41、胰島素是人體內(nèi)唯一能夠降低血糖的激素 PAGEREFToc368763252\h42、胰島素分泌異常會導(dǎo)致糖尿病 PAGEREFToc368763253\h53、我國糖尿病發(fā)病率快速提升 PAGEREFToc368763254\h54、胰島素產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第三代 PAGEREFToc368763255\h75、不同胰島素生產(chǎn)工藝差別較大 PAGEREFToc368763256\h8二、醫(yī)生在處方胰島素的時候考慮的問題 PAGEREFToc368763257\h91、隨著病程的推進，胰島素使用量逐步加大 PAGEREFToc368763258\h92、胰島素的注射模擬體內(nèi)分泌過程 PAGEREFToc368763259\h103、胰島素一般采用筆式注射，注射部位有講究 PAGEREFToc368763260\h13三、市場容量能夠支撐胰島素的快速增長 PAGEREFToc368763261\h141、使用胰島素的患者群體龐大 PAGEREFToc368763262\h152、胰島素的使用費用 PAGEREFToc368763263\h163、胰島素國內(nèi)市場容量超過200億 PAGEREFToc368763264\h17四、基層需求推動二代胰島素放量 PAGEREFToc368763265\h181、二、三代胰島素聚焦市場不同 PAGEREFToc368763266\h182、二代胰島素在定價和醫(yī)保報銷方面具備優(yōu)勢 PAGEREFToc368763267\h193、價格合理使得國產(chǎn)二代胰島素進入多省基藥增補目錄 PAGEREFToc368763268\h204、基層放量，提前布局是關(guān)鍵 PAGEREFToc368763269\h21一、胰島素是人體血糖控制的關(guān)鍵1、胰島素是人體內(nèi)唯一能夠降低血糖的激素血糖是人體血液中所含的葡萄糖，人體細胞從血液中攝取糖分用以提供能量，血糖是人體最為直接的能量供應(yīng)物質(zhì)。血糖的含量過高和過低都會對人體產(chǎn)生不利影響，過高的血糖含量會引起心血管疾病以及視網(wǎng)膜等組織的病變，而過低的血糖含量則會使人體能量供應(yīng)不足，產(chǎn)生暈厥等癥狀。胰島是人體內(nèi)調(diào)節(jié)血糖濃度的關(guān)鍵臟器，其分泌胰高血糖素用于提升血糖濃度，分泌胰島素用于降低血糖濃度，兩者相互制約達到體內(nèi)血糖濃度的平衡。糖尿病患者就是胰島素的分泌出現(xiàn)異常，使得體內(nèi)血糖濃度過高。2、胰島素分泌異常會導(dǎo)致糖尿病糖尿病是由于胰腺分泌功能缺陷或胰島素作用缺陷引起的，以血糖升高為特征的代謝性疾病。糖尿病主要分為I型和II型兩種，I型糖尿病主要是自身胰島細胞受損引起，占比較小約為5%；II型糖尿病主要是由于胰島素分泌不足引起，與生活習(xí)慣聯(lián)系緊密，占比較高，在90%以上。3、我國糖尿病發(fā)病率快速提升我國居民生活水平提升較快，但保健意識未相應(yīng)跟上，這直接導(dǎo)致我國糖尿病發(fā)病率急劇提升。目前我國已經(jīng)超越印度成為全球糖尿病患者數(shù)量最多的國家，糖尿病患者人群已達9,000萬。巨大的患者人群也為糖尿病治療產(chǎn)品提供了廣闊的市場空間。我國糖尿病發(fā)病率隨著年齡的增長而迅速提升，國內(nèi)人口結(jié)構(gòu)的老齡化也將推升糖尿病發(fā)病率。從糖尿病發(fā)病的絕對人口數(shù)量來看，目前我國城市人口發(fā)病數(shù)量較農(nóng)村略多；但是從潛在人口來看，農(nóng)村患前驅(qū)糖尿?。ㄆ咸烟谴x異常）的人口遠多過城市，農(nóng)村的糖尿病治療市場蘊含著巨大的增長潛力。4、胰島素產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)展到第三代胰島素最初是從豬和牛等動物臟器中獲取，但是動物源性胰島素注射到人體內(nèi)之后會引起較強的排異反應(yīng)，效果較差，這是第一代胰島素。隨著基因工程技術(shù)的發(fā)展，到20世紀80年代，丹麥諾和諾德公司率先體外合成人胰島素，由于與人自身胰島素結(jié)構(gòu)類似，人工合成胰島素逐步替代動物源性胰島素，這是第二代胰島素。到2023年的時候，人們發(fā)現(xiàn)通過改變體外合成胰島素的結(jié)構(gòu)，能夠控制其在體內(nèi)發(fā)揮效果的時間，效果能夠得到更好的控制，胰島素衍生物應(yīng)運而生，這是第三代胰島素。那么在國內(nèi)這三代胰島素的使用情況如何？第一代動物源性的胰島素由于療效問題在國際上基本已經(jīng)被淘汰，在國內(nèi)僅在農(nóng)村地區(qū)使用；第二代胰島素由于療效穩(wěn)定，價格相對便宜，性價比較高，是目前國內(nèi)使用的主力品種；第三代胰島素目前正在國內(nèi)推廣，但由于價格相對較高，目前主要在一線城市使用。5、不同胰島素生產(chǎn)工藝差別較大第一代胰島素來自于動物，主要從屠宰場豬和牛胰腺中獲取。從第二代胰島素開始，人們首次通過基因工程在微生物中體外合成胰島素，目前主要以大腸桿菌和酵母兩種菌類為載體合成，通化東寶和禮來通過大腸桿菌培養(yǎng)體系合成，諾和諾德通過酵母合成。第三代胰島素同樣以微生物為載體合成，在第二代胰島素的基礎(chǔ)上做了一些基因修飾，即基因片段與人體內(nèi)合成胰島素的基因片段不完全一致，具備不同的功效，所以也叫胰島素類似物。二、醫(yī)生在處方胰島素的時候考慮的問題1、隨著病程的推進，胰島素使用量逐步加大對于胰島素依賴型的I型糖尿病患者，只能通過終生胰島素的注射來治療。對于占患者大多數(shù)的非胰島素依賴型的II型糖尿病患者，在初次診療的時候一般會選用口服降糖藥來進行治療，在治療后期機體對于口服降糖藥不敏感的時候才轉(zhuǎn)為胰島素治療。我們首先來了解一下幾類口服降糖藥的機理，目前口服降糖藥主要分為三大類，分別是：促胰島素分泌藥、胰島素增敏藥、a-葡萄糖苷酶抑制劑，它們分別從增加胰島素分泌，增強機體對胰島素敏感性、降低營養(yǎng)物質(zhì)吸收等方面來降低血糖。機體對于口服降糖藥有一個耐受的過程，胰島β細胞在藥品刺激下超負荷運分泌胰島素，時間長了之后可能會逐步喪失功能，一旦體內(nèi)無法分泌正常所需胰島素，就需要外源注射胰島素來補充，這個時候就需要口服降糖藥和胰島素的聯(lián)合治療，如果控制效果仍不夠理想，需要逐步加大胰島素的使用量，直至完全使用胰島素。隨著病程的推移，大部分糖尿病人在病程的中后期都會開始使用胰島素，從下圖中我們可以看到國內(nèi)使用胰島素病人的比例處于提升的過程之中。2、胰島素的注射模擬體內(nèi)分泌過程胰島素的使用需要模擬體內(nèi)分泌的過程，因此臨床胰島素的分為基礎(chǔ)胰島素和短效胰島素?；A(chǔ)胰島素主要用于保持體內(nèi)胰島素含量穩(wěn)定，而短效胰島素主要用于進餐后血糖濃度快速升高的時候，迅速降低血糖。從下圖我們可以很清晰看到，體內(nèi)胰島素的分泌與進餐時間幾乎同步，因此注射胰島素的時候也應(yīng)模擬體內(nèi)分泌的過程，在進餐時注射起效快短效胰島素，而用長效胰島素維持基礎(chǔ)濃度，理論上凌晨3-4點應(yīng)該是體內(nèi)胰島素含量最低的時候。根據(jù)上圖我們大概可以將外源注射的胰島素分為兩類，一類是在餐后快速控制血糖的短效胰島素，一類是用于維系體內(nèi)胰島素濃度的長效胰島素。對于短效胰島素，要求是注射后能夠迅速吸收，使血液中胰島素的濃度在短期類達到波峰，用于降低餐后體內(nèi)迅速上升的血糖，而在血糖波峰過后，又能夠快速代謝掉，避免出現(xiàn)低血糖風(fēng)險；而對于長效胰島素，要求是注射后能夠在體內(nèi)穩(wěn)定的釋放，不出現(xiàn)明顯的波峰與波谷。那么胰島素類藥品為什么會有長效和短效之分呢？我們需要了解一下胰島素在體內(nèi)吸收的過程。體外合成的重組人胰島素在溶液中會以六聚體的形式存在，在體內(nèi)逐步分解為單體后發(fā)揮作用。超短效胰島素就是通過改變胰島素部分結(jié)構(gòu)，但保留有效部位，這樣生產(chǎn)的胰島素類似物會以二聚體的形式存在，進入體內(nèi)后迅速分解為單體發(fā)揮作用，較短效的六聚體更快。后面科研人員又發(fā)現(xiàn)胰島素與大分子的魚精蛋白結(jié)合能夠大大延緩體內(nèi)釋放速度，由此便形成了長效的魚精蛋白鋅胰島素，這是在二代胰島素的基礎(chǔ)上添加大分子蛋白形成聚合物從而達到緩釋的目的。在三代胰島素類似物中，科研人員通過改變胰島素結(jié)構(gòu)使得其釋方速度變慢，形成了長效產(chǎn)品，詳細原理請見下面表格。3、胰島素一般采用筆式注射，注射部位有講究目前胰島素的注射分為胰島素注射筆和胰島素注射器兩種，胰島素注射器相對便宜一些，但攜帶不太方便，并且每次注射前需要抽取胰島素，會造成一定不便，所以逐步被淘汰。各廠家生產(chǎn)的胰島素注射筆基本區(qū)別不大，胰島素注射筆上標有劑量刻度，每次使用能夠較為精準的定量，其使用的注射筆用針頭非常細小，因此能減少注射時的痛苦和患者的精神負擔(dān)。此外，胰島素注射筆使用方便，便于攜帶。由于胰島素在脂肪組織中吸收較快，而在肌肉組織中不易吸收，所以胰島素一般需要注射至皮下脂肪組織。由于腹部脂肪較多，所以一般使用短效或與中效混合的胰島素的時候優(yōu)先考慮腹部；而使用長效胰島素的時候，由于希望胰島素緩慢的釋放，合適的注射部位是脂肪組織相對較少的上臂，臀部或大腿。三、市場容量能夠支撐胰島素的快速增長接下來我們會對胰島素的市場容量做一個測算，以便使得投資者有一個定性的認識。在測算之前我們首先得弄清楚胰島素在什么情況下使用，使用胰島素的病人群體有多大，使用胰島素的費用有多高。1、使用胰島素的患者群體龐大目前糖尿病主要分為I型和II型，I型糖尿病人需要終生使用胰島素，約占患者數(shù)量的5%，按照9200萬的患者數(shù)量來計算，I型糖尿病患者數(shù)量大概在460萬人。II型糖尿又稱非胰島素依賴型糖尿病，病患者約占患者數(shù)量的90%，約為8,200萬人，部分II型糖尿病人需使用胰島素，具體用量要根據(jù)患者病情而定，一般會在口服胰島素逐步失效的情況下，開始加用胰島素。具體使用胰島素的II型糖尿病人比例目前還沒有精確的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我們在走訪臨床醫(yī)生的過程中了解到了一些經(jīng)驗性的數(shù)據(jù)，大多數(shù)臨床醫(yī)生認為接診的II型糖尿病患者中約有20%需要使用胰島素進行治療，如果按照上面我們測算的II型糖尿病患者8,200萬人，那么需要使用胰島素進行治療的II型糖尿病患者數(shù)量約為1,600萬人。合并以后，我們認為國內(nèi)需要使用胰島素糖尿病患者的數(shù)量約為2,000萬。2、胰島素的使用費用前面我們已經(jīng)談到目前市場上胰島素分為三代，每一代之間的價格差別比較大，并且國產(chǎn)胰島素與進口胰島素之間也有價格差別。我們選取最具代表性的兩家企業(yè)來進行價格的比較，國產(chǎn)選取通化東寶（二代胰島素為主），進口選取諾和諾德（占據(jù)國內(nèi)胰島素市場70%以上的市場份額）。通過以上表格我們對不同類型胰島素的價格有了一個大致的了解，那么一個糖尿病人一天應(yīng)該使用多少胰島素呢？在臨床上醫(yī)生對糖尿病人胰島素用量的方法比較復(fù)雜，個體差別較大，為了便于計算，我們采用簡易的計算方式——按病人體重來測算。對于病情較輕的糖尿病人胰島素的使用量為0.4-0.5IU/kg，對于病情較重的糖尿病人胰島素的使用量為0.5-0.8IU/kg，我們擇中選取0.6IU/kg，假設(shè)糖尿病人的平均體重為65kg（男性，女性患者體重平均數(shù)值），一個糖尿病人每天平均使用量約為40IU（如果是I型糖尿病人用量還會略高一些約為45IU/天）。長效胰島素由于只維持體內(nèi)基礎(chǔ)胰島素濃度，患者使用量會小一些，大概為0.2IU/kg，對應(yīng)每天使用量為13IU。對病人每天胰島素用量有了一個大致的認識，我們就可以根據(jù)中標價格來推算每天的費用。3、胰島素國內(nèi)市場容量超過200億在上面的內(nèi)容中，我們已經(jīng)把需要使用胰島素患者數(shù)量的計算方式與日均費用的測算方式向大家闡述清楚了，下面我們對胰島素內(nèi)市場容量進行測算，由于臨床個體情況可能差別較大，我們的測算結(jié)果不一定十分精確，但能夠為大家提供一個數(shù)量級上定性的認識。我們再重點看一下二代胰島素，目前基層農(nóng)村患者約占糖尿病患者的一半，如果假設(shè)基層患者全部使用國產(chǎn)二代胰島素，那么其市場容量應(yīng)該在200億元左右。四、基層需求推動二代胰島素放量1、二、三代胰島素聚焦市場不同市場對于糖尿病市場的潛力，以及胰島素在國內(nèi)市場的持續(xù)增長已經(jīng)沒有太大分歧，市場的分歧點在于三代胰島素出來之后，二代胰島素的市場是否會被逐步替代，二代胰島素基層放量的邏輯是否成立。經(jīng)過分析，我們認為三代胰島素與二代胰島素目前面對的患者群體重疊部分較少，三代胰島素主要在一線城市進行銷售，而二代胰島素主要面向基層市場。目前總體市場情況應(yīng)該是一線城市在逐步用三代替代二代，基層市場再用二代替代一代，一代逐步淘汰。外資企業(yè)仍集中在一線城市，通化東寶等國