汽车、环保、化工行业：排放标准系列报告3非道路新标二次意见稿发布国产龙头市占率有望提升

1、非道路市场新排放标准二次意见稿发布非道路移动源主要包括工程机械、农业机械、小型通用机械、船舶、飞机、铁路机车等。其中，工程机械、农业机械用柴油机约占非道路移动机械用柴油机保有量的 90.3%。非道路分类说明表 1：非道路市场分类工程机械用于工程建设施工机械的总称，主要燃料为柴油。包括挖掘机、推土机、装载机、叉车、压路机、摊铺机、平地机以及其他机械等。在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机农业机械械，主要燃料为柴油。包括拖拉机、农用运输车（农机牌照）、联合收割机、排灌机械以及其他机械等。小型通用机械使用净功率不大于 19kW 的小型点燃式发动机的非道路移动

2、机械，包括草坪机、油锯、发电机、水泵、割灌机等。柴油发电机组以柴油为燃料，在恒定转速下工作的移动式发电机组。船舶能航行或停泊于水域进行运输和作业的交通工具。资料来源：中国移动源环境管理年报（2020），&控制非道路移动源污染物排放是环保的重要方面。从排放污染来看，非道路移动源的氮氧化物和机动车排放接近，PM 排放超出了机动车排放，因此也是急需控制的重点。图 1：非道路移动源污染物排放量图 2：机动车污染物排放量6005004003002001000非道路移动源排放量（万吨）493.315.943.524SO2HCNOXPM9008007006005004003002001000机动车排放量（万

3、吨）771.6635.6189.27.4COHCNOXPM资料来源：中国移动源环境管理年报（2020），&资料来源：中国移动源环境管理年报（2020），&非道路国四排放标准即将实施。9 月 28 日，环保部发布非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）（GB 20891-2014）修改单（二次征求意见稿）。当前实施的非道路标准为国三阶段，于 2014-2016 年分阶段实行，为进一步解决污染问题，新的国四标准二次征求意见稿已经发布，未来即将实行。图 3：非道路排放标准历次实施时间资料来源：中国移动源环境管理年报（2020），&非道路国四标准对标道路国五标准征求排放标

4、准明显收紧本轮国三升级国四，国四标准与国三标准相比，NOx 和 HC 限值收紧 13%-45%，PM 限值收紧 50%-94%。主要变化点在于：将 HC+NOx 分拆为 HC 和 NOx，进行单独管理：NOx 和 HC&CO 的产生之间存在跷跷板效应，温度越高，NOx 产生量越大，但 HC&CO 的产生量相对较少，反之 NOx 产生少，HC&CO 产生较多， 之前合并管理情况下，较多非道路 移动机械选择牺牲 NOx 减少 HC&CO 的方式，而 NOx 较多通过机内废气再循 环的方式进行处理（EGR），因此此时较多发动机通过前处理装置进行处理废 气，仅有少量发动机加装有 SCR 用于处理 NO

5、x。分开单独管理后，排放标准 进一步提升，大概率需要加装上 DOC（解决 HC&CO）+SCR（解决 NOx）；PM 标准明显收紧，新增 PN 的要求：国四标相对于国三标，PM 的排放标准明显收紧，Pmax560 的由国三的 0.2 降至国四的 0.1，37Pmax560 的档次，由之前的 0.2-0.4 降至 0.025；此外，国四新增 PN 的要求，国三时颗粒物的排放浓度可以通过内部循环给予解决，PN 的增加需要发动机后处理系统增加 DPF 才能实现；增加 NH3 的要求：相比于国三，国四新增 NH325ppm 的限制，即新增 NH3 回收的要求；新增加车载远程终端，便于对运行机械排放情况

6、进行实时监测。段 （Pmax）(kW) (g/kWh)(g/kWh)(g/kWh)(g/kWh)(g/kWh) (ppm) (#/kWh)NOxHC+ NOxPMNH3PNHCCO阶额定功率表 2：非道路移动源柴油机国三、四标的情况Pmax5603.5/6.40.20/第130Pmax5603.5/4.00.20/三阶75Pmax1305.0/4.00.30/段37Pmax755.0/4.70.40/Pmax5603.50.403.5, 0.67(1)/0.10/ 阶130Pmax5603.50.192.0/0.02551012四25(2)段75Pmax1305.00.193.3/0.0255

7、6Pmax755.00.193.3/0.02537Pmax565.0/4.70.025Pmax375.5/7.50.60/资料来源：生态环境部，&（1） 适用于可移动式发电机组用 Pmax900kW 的柴油机。（2）适用于使用反应剂的柴油机。）我国非道路移动机械与欧美排放标准，各阶段限值基本一致，我们的实施时间落后于欧美国家。表 3：中欧美各阶段 NOX/PM 限值及实施时间实施年限2011201420192008-2012 2012-20132014202*功率段B美 4美 4美 4F国四P87.5/0.48P197.5/0.47.5/0.67.5/0.419P374.7/0.01537P5

8、64.7/0.0257.5/0.34.7/0.034.7/0.034.7/0.02556P753.3/0.02575P1300.4/0.025 0.4/0.015130P2242.0/0.0254.7/0.022.0/0.0254.0/0.02 0.4/0.02224P450450P560560P9003.5（0.67）/0.13.5（0.67）/0.043.5（0.67）/0.13.5/0.1资料来源：生态环境部，&表 4：两次非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（ 中国第三、 四阶段）第一次第二次（GB 20891-2014）征求意见稿差异对比时间2019 年 2 月2020

9、 年 9 月预告性提出了第规定了第四阶段非道路前言部分 五阶段的限值要求移动机械污染控制技术要求第四阶段执行时间为2020 年 12 月 1 日第四阶段执行时间为正式标准 自发布之日起 24 个月和 36 个月后正文部分/第三、第四阶段排放限值（详见本报告表 1）资料来源：生态环境部，&本标准与柴油车国五水平接近，前端和尾气处理装置有望参考柴油车国五。参考国五柴油车的排放装置，前端选择加装 EGR 和硅油离合器风扇，尾气处理将采用选择性催化还原装置（SCR）和颗粒捕集器 （DPF）是主流后处理技术；并需要采用柴油氧化催化器（DOC）等辅助技术。市场空间：前端+后处理市场空间约百亿非道路柴油发动

10、机销量在 200 万台以上，其中有效市场为多缸机，大约 140 万辆，单缸机约 100 万辆。非道路市场主要包括工程机械、农用机械、发电和船用等。按用途分， 2019 年多缸柴油机销量排序分别是工程机械（76.2 万台）、农用机械（45.2 万台），发电机组（15.3 万台）和船用（2.5 万台），合计约 140 万台。单缸柴油发动机销量约 100万台，以农机为主（约 93 万台）。图 4：2018 年多缸柴油发动机销量图 5：2018 年单缸柴油发动机销量45.2415.262.538076.1670605040302010工程机械农业机械发电机组船用01009080706050403020

11、10093.030.642.63工程机械农业机械发电机组多缸柴油发动机销量（万台）单缸柴油发动机销量（万台）资料来源：内燃机工业年鉴 2019，&资料来源：内燃机工业年鉴 2019，&工程机械包括挖掘机、装载机、叉车等，销量以叉车、挖掘机和装载机为主；农业机械包括拖拉机和各种农作物收获机，以拖拉机为主。分排量段看，挖掘机、装载机、起重机、推土机、平地机和压路机主要为 7-10L，与重卡工程车较为接近，而叉车以 1-3L 为主，和轻卡较为接近；农业机械大部分为轻型发动机，平均排量约 2-4L。发电机组和船用平均排量较高，在 12-13L 以上，与重卡大排量物流车接近。图 6：主要大型工程机械销量

12、图 7：主要大型农业机械产量30.9723.5711.594.250.580.431.6922.415.14.002.7352530252020151510510挖掘机装载机内燃叉车叉车起重机推土机平地机压路机050拖拉机农作物收获机谷物收获机玉米收获机2019年销量（万台）2019年产量（万台）资料来源：Wind，&资料来源：Wind，&1、 前端：EGR+风扇EGR 主要用于降低氮氧化物，参考国五柴油车水平，轻型 EGR 系统约 600 元，重型 EGR 系统约 3000 元，根据非道路各细分市场的排量分布计算（10L 左右按重型计算， 3-5L 按轻型计算），整体非道路 EGR 市场空间

13、约 22.5 亿元。 图 8：非道路 EGR 市场空间约 22.5 亿元14.54.62.70.81614121086420工程机械农业机械发电机组船用资料来源：隆盛科技招股说明书，&风扇总成是指用于汽车发动机冷却散热，以风扇叶片为主体，搭配金属托板等零配件组成的风扇产品。在柴油车上，随着排放标准从国 IV 到国 V 的升级中，风扇逐渐从刚性风扇到温控硅油离合器风扇升级。根据雪龙集团招股说明书，轻型柴油车硅油离合器风扇约 300 元，重型柴油车硅油离合器风扇约 1000 元，根据非道路各细分市场的排量分布计算（10L 左右按重型计算，3-5L 按轻型计算），整体非道路风扇市场空间约 7.6 亿

14、元。 图 9：非道路风扇市场（温控硅油离合器）市场空间约 7.6 亿元5.11.50.70.36543210工程机械农业机械发电机组船用资料来源：Wind，&2、 尾气处理非道路尾气处理市场空间约 73 亿元，其中载体 18.6 亿元。尾气处理系统角度，多缸发动机可参考道路国五阶段产品均价及对应成本，轻型后处理系统单车价值约 3,500 元，重型后处理系统单车价值约 8,000 元。（由于单缸发动机仅优化进气及燃油系统即可，尾气处理成本可忽略不计）。图 10：后处理系统系统市场空间约 73 亿元44.515.511.21.950454035302520151050工程机械农业机械发电机组船用后

15、处理市场空间（亿元）资料来源：Wind，&表 5：非道路四阶段成本增加 5%-20%额定净功率（kW）可采用的技术成本增加（元）占机械成本（%）P37优化进气及燃油系统忽略不计037P56DOC+DPF3,500102056P130DOC+DPF/SCR8,000-10,000515130P560SCR/DPF8,000-12,00015 左右资料来源：非道路“国 IV”升级不仅仅是排放升级1，&按照排量与 DOC、DPF、SCR 用量的 1:0.7:1.5:2 的关系，非道路发动机的排量与后处理载体需求量的关系大约为 1:4.2，即 10L 排量的发动机需要载体 42L。按照 DOC、 DP

16、F、SCR 每升 40/80/24 元的价格（轻卡 SCR 单升价格约为 24 元，重卡单升价格为 35 元），则 1 辆 3L 的非道路发动机需要载体价值量 588 元。计算得出非道路车辆载体市场空间约 18.57 亿元（以 2019 年销量为基数）。表 6：非道路车辆载体市场空间测算分类非道路类型2019 年销量（万辆）发动机平均排量（L）单车载体用量（L/辆）单升价格（元/L）市场规模（亿元）合计（亿元）SCRDPFDOCSCRDPFDOCSCRDPFDOC挖掘机23.67-10L12.817.06.03580401.053.210.564.82装载机11.67-10L12.817.06

17、.03580400.521.580.282.37内燃叉车31.01-3L3.04.01.42480400.220.990.171.39起重机4.210L 左右15.020.07.03580400.220.670.121.01推土机0.610L 左右15.020.07.03580400.030.100.020.14平地机0.410L 左右15.020.07.03580400.020.060.010.10压路机1.710L 左右15.020.07.03580400.090.270.050.41合计73.110.24拖拉机22.42-4L4.56.02.12480400.241.080.191.51

18、农作物收获机15.12-4L4.56.02.12480400.160.720.131.01农用机械谷物收获机4.02-4L4.56.02.12480400.040.190.030.27玉米收获机2.72-4L4.56.02.12480400.030.130.020.18合计44.22.97发电机组15.312-13L18.825.08.83580401.003.060.544.60船舶2.512-13L18.825.08.83580400.160.500.090.75合计117.318.57工程机械资料来源：Wind，&注：如果年降速度过快，可能影响市场规模风险格局：非道路国四有望推动市场集中

19、度提升从整机角度，非道路四阶段的实施有利于发动机市场份额向龙头集中。从历史来看，非道路二阶段向三阶段升级过程中，行业集中度得到提升。“国二升国三”对拖拉机市场结构的影响分析以山东省为例文中对山东省 2016、2017 年拖拉机市场分功率端市场的微观销售数据进行分析，由于农机正式执行三阶段是在 2016 年 12 月，对比1 非道路“国 IV”升级不仅仅是排放升级，段运红，农业机械，2018 年 5 月2017 和 2016 年发现，CR4 和 CR8 在各功率段普遍提升。非道路四阶段比之三阶段成本增加更多，技术要求更为严格，集中度提升将更加明显。CR4/%功率/KW变化/pctCR8/%变化/

20、pct表 7：2016、2017 年山东省拖拉机分支行业市场集中度系数20162017201620177.35-14.7152.487.635.271.198.527.414.71-22.0688.184.4-3.798.5100.01.522.06-29.4250.859.99.172.984.711.729.42-36.7736.940.53.659.059.30.236.77-44.1340.249.99.663.367.94.644.13-51.4874.756.5-18.294.981.5-13.551.48-58.8452.572.319.881.285.84.658.84-66.

21、1970.478.58.187.793.86.166.19=73.5575.485.39.988.895.87.073.55-110.3255.461.15.772.173.41.3110.3244.353.28.972.867.5-5.4资料来源：“国二升国三”对拖拉机市场结构的影响分析以山东省为例，&随着非道路四阶段排放标准推出，国产发动机龙头有望受益。由于非道路四阶段排放标准在限值要求上比三阶段更严格，外加监管加强，包括实施实时在线监测及远程监管、全寿命以及实际工况监管（标准要求 37560 kW 非道路机械配装精准定位系统，采集时间、经纬度信息实时上传至监控中心，还会对已销售的机械进行

22、田间抽查测试，以实现全寿命和实际工况监管），因此标准的推出或将改变低排量市场的竞争格局，技术和资金实力强的企业将获取更多市场份额。从尾气处理角度，道路标准上有所准备的企业有望获得更多份额：以尾气处理系统为例，艾可蓝在轻型货车中的市占率自 2016 年的 5.6%上升至 2019 年的 11.6%，目前为轻型货车中尾气处理国内品牌龙头；以尾气处理载体为例，奥福环保的 SCR 载体主要应用在国四和国五标准的商用货车，2016-2018 年公司 SCR 载体在商用货车中的占有率分别是 3.5%、 8.06%、9.49%，在重型商用车领域市占率分别是 10.13%、17.24%、16.85%，市占率呈

23、上升趋势。国内企业在柴油车尾气治理领域已经展现较为明确的国产替代趋势，非道路发动机基本均为柴油发动机，国内企业的优势明显，市场份额有望进一步集中至国产企业手中。投资建议：推荐发动机龙头潍柴动力、后处理龙头奥福环保，建议关注国瓷材料、艾可蓝潍柴动力：非道路发动机市场约 500 亿元，约为道路的一半（具体计算参考 外发报告潍柴动力下一个增长点在哪里？）。格局方面，向上国产替代，向 下加速整合。从配套格局来看，高端市场如挖掘机发动机市场被国外品牌垄断，工业动力发动机以康明斯、卡特彼勒为主，国产品牌奋起直追；低端市场如叉 车、农机由国产品牌主导。对于国产优秀龙头公司来说，一方面，随着国产品 牌挖掘机的

24、崛起，以及如潍柴、玉柴等行业龙头在高端市场的持续布局，国产 品牌有望向上突破；另一方面，非道路四阶段排放标准实施后，行业龙头有望 抢占中小企业份额。非道路发动机有望成为潍柴动力下一个增长点。潍柴动力 在非道路发动机市场多产品布局，其中在工程机械领域中的装载机发动机市 场份额大于 60%；在叉车、农机和工业动力领域逐渐扩大配套份额；挖掘机 对于国产发动机品牌来说是全新的领域，潍柴动力已为山重建机少量试配，积 累经验。潍柴动力发动机研发投入大，售后服务水平高，形成良好的品牌基础。经过多年的积累，非道路发动机将成为公司下一个增长点，销量和收入有望维 持 20%以上增长。奥福环保：公司研发带头人潘吉庆

25、通过参与国家 863 重点攻关课题重型柴油车排放污染控制技术，并成功攻克了蜂窝陶瓷载体技术，并完成产业化建设，打破国外垄断，填补国内空白。柴油车国四标准于 2015 年实施，此时需加装 SCR 载体，公司抓住机遇切入柴油车载体市场。目前奥福环保已实现将 DOC、DPF、SCR 和 ASC 载体得以全面使用，在国内蜂窝陶瓷载体制造企业中处于领先地位。道路车辆的载体空间约 93 亿元，其中柴油车载体约 38亿元，而非道路车辆载体我们测算出空间约 18.6 亿元，弹性约 49%，有望给公司带来较大业绩增量。国瓷材料：公司主营各类高端功能陶瓷新材料，经过不断地发展和资源优化整合，公司形成了以电子材料为压舱石，以催化材料和 5G 材料为双引擎，以生物医疗材料和精密陶瓷结构件为重点培育方向的产业体系。在催化材料领域，公司的产品主要包含蜂窝陶瓷、铈锆固溶体、分子筛等，其中蜂窝陶瓷为发展最为迅速的产品，目前可满足移动源、固定源 VOC 和船机市场的需求。汽油机方面，GPF 和薄壁 TWC 均已进入主要客户主机厂公告目录且从 2019 年下半年开始进行批量销售，尤其是 GPF 产品性能优异、质量稳定，获得客户一致好评，进口替代效果显著。柴油机方面，主要以国内主流主机厂为开拓目标， SCR 及 DPF 已完全实现批量生产并通过了国外主要催化剂公司验证，气体机载体已