装配式建筑行业专题研究报告：需求端助力成本端倒逼

装配式建筑行业专题研究报告：需求端助力，成本端倒逼装配式建筑行业概览渗透率上升空间充足，混凝土和钢结构为主要结构类型装配式建筑是指在工厂预制构件和配件等运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用，是现代工业化生产方式的代表，符合建筑业产业现代化、智能化、绿色化的发展方向。根据材料形态不同，主要分为三大类：装配式混凝土结构建筑（PC）、装配式钢结构建筑（PS）和装配式木结构建筑。PC相比PS构件更重，材料环保性较差，材料成本更低但后期运输和吊装成本更高，现场施工更复杂，PC更适用于居住类建筑，PS适用于公共建筑。木结构更多运用于旅游设施等小型公共建筑。我国装配式建筑渗透率上升空间充足。2021年，全国新开工装配式建筑面积达7.4亿平方米，较2020年增长18%，占新建建筑面积的比例为24.5%。2020年，全国新开工装配式建筑6.3亿平方米，较2019年增长50.7%，近4年复合增长率超过50%，占新建建筑面积的比例为20.5%，完成了《“十三五”装配式建筑行动方案》确定的到2020年达到15%以上的目标。国外在装配式建筑上起步较早，美国、日本、欧洲等发达国家的装配式建筑渗透率目前已达70%以上，而国内的装配式建筑则是刚刚起步，未来渗透率上升空间充足。目前，混凝土结构和钢结构为我国装配式建筑的主要结构类型。2021年，新开工装配式混凝土结构建筑4.9亿平方米，占比67.7%，钢结构建筑2.1亿平方米，占比28.8%；2020年，混凝土结构建筑新开工4.3亿平方米，占比68.3%；钢结构建筑新开工1.9亿平方米，占比30.2%。较传统建筑优势明显，政策支持力度大装配式建筑较传统建筑工期短、用工少且节能减排，但成本高，应用受限。装配式建筑大量使用预制构件，与主要采用现场浇筑的传统建筑模式相比有显著的优势：缩短工期、减少人力、减少大部分的原材料用量、降低能源消耗和减少环境污染。然而，装配式建筑也存在成本较高、应用领域窄、抗震性较差等劣势。随着智能化装配式建筑的广泛应用，装配式建筑在环保、时间、经济的优势将进一步凸显。装配式建筑在材料用量、资源消耗和工期用工上较传统建筑都有明显的节约或改良，并且预制率越高，成本和环保优势越明显。具体来看，以装配率为35%左右的30层混凝土装配式住宅项目和同等规模的传统建筑项目为例。与传统建筑相比：材料用量方面，装配式建筑混凝土和钢材用量高出至少2%，其他木材、隔热材料、水泥砂浆等的用量减少了50%左右；资源消耗方面，水资源消耗减少约35%，能源消耗减少约20%；污染排放上，建筑垃圾排放量减少65%，粉尘水平下降20%；工期缩短20%-45%，现场施工人数至少减少60%。我们认为，装配式建筑行业长期方向明确：

从需求端出发，在“双碳”等相关节能减排政策催化下，在绿色环保方面具有显著优势的装配式建筑是目前实现建筑施工阶段减碳的最有效方式；同时，保障性租赁住房即将迎来快速增长期，可以为装配式建筑带来稳定增量，据测算，新建保障性租赁住房中装配式建筑面积可达约5.4亿平方米，市场规模约1.2万亿元，占新建装配式建筑总面积的比例约为12%。从成本端出发，建安成本上，人口红利消退将倒逼劳动密集型的传统建筑业向人力成本较低的装配式建筑转型，我们预测未来8-15年内，有望达到传统建筑与装配式建筑的成本平衡点；此外，装配式建筑材料可回收率更高，随着时间推移，其材料成本优势也会逐年体现，并且随着规范标准逐渐统一，增量成本也有望进一步减少。需求端：助力建筑节能减排，保障房提供稳定增量“双碳”目标下，装配式建筑更符合“绿色”理念我国长期以来积极应对全球气候变化：1998年我国签署《京都协定书》并于2002年核准该协定书，该协定书是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放；2007年我国发布发展中国家应对气候变化第一部国家法案《中国应对气候变化国家方案》；2009年我国在哥本哈根会议中宣布，到2020年单位GDP二氧化碳排放量比2005年下降40%-45%的目标；2013年发布《国家适应气候变化战略》；2015年在《联合国气候变化框架公约》中提出2030年单位GDP二氧化碳排放量较2005年下降60%-65%的目标；2016年签署《巴黎协定》，我国在内的170多个国家共同承诺将2050年全球气温较前工业化水平升高幅度控制在2℃的范围之内，并作出各国自主决定贡献(NDC)；2017年我国启动全国碳排放交易体系建设；2020年碳减排政策推进加速，我国先后在联合国大会发言和中央经济工作会议中提出碳达峰、碳中和发展目标——二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和；2020年底中央全面深化改革委员会第十七次会议中再次强调要建立健全绿色低碳循环发展经济体系，要有效控制温室气体排放；2021年央行工作会议中明确要求，要落实碳达峰碳中和重大决策部署、完善绿色金融框架和激励机制、推动建设碳排放交易市场为排碳合理定价，后续我国碳排放交易市场建设有望加速。建筑全过程能耗和碳排放双高，占全国总量比例高达50%左右。根据中国建筑节能协会定义，建筑全过程分为建材生产阶段、建筑施工阶段、建筑运行阶段、建筑拆除及废弃物处理阶段共四个阶段。建筑碳排和能耗主要发生在“建材生产及建筑施工”和“建筑运行”阶段，据协会测算：2019年全国建筑全过程碳排放总量为50亿吨CO2，占全国碳排放的比重为50.6%。其中，“建材生产及建筑施工”阶段碳排放28.7亿吨CO2，占全国碳排放的比重为29%；“建筑运行”阶段碳排放21亿吨CO2，占全国碳排放的比重为22%。2019年全国建筑全过程能耗总量为22亿tce，占全国能耗的比重为46%。其中，“建材生产及建筑施工”阶段能耗12亿tce，占全国能耗的比重为25%；“建筑运行”阶段能耗10亿tce，占全国能耗的比重为21%。建筑行业在“双碳”背景下亟待转型升级，装配式建筑是建筑建造阶段节能减排最有效的主要手段。建筑行业GDP占全国GDP比例平均在7%，而建筑全过程能耗和碳排放占全国总量比例高达50%左右，“十四五”时期是落实“双碳”目标的关键时期，绿色建筑将迎来重要的发展机遇，包括装配式建筑、制造业节能减排、碳汇、节能建筑等。装配式建筑的技术优势除了体现在工程施工效率与建设质量水平之外，核心优势在于其能够有效降低“建材生产及建筑施工”阶段对环境带来的污染，能够更好实现“绿色建筑”理念，主要体现在以下两个方面：有效降低环境污染物的排放总量；模块化生产，采用预制构件现场装配的生产模式。现场施工过程中，对建筑材料的改造力度小，施工过程和流程相对短，有效缩短现场施工的工序流转，提升现场施工效率，能够一定程度上降低现场环境污染物，如噪音、大气污染、固废材料等等；大范围采用绿色建筑材料，有助于环境保护；绿色建筑材料的快速发展，为装配式建筑技术的低碳节能提供更好的基础。在建筑墙面、建筑屋面使用的绿色保温材料，采用装配式建筑技术就可以在发挥材料的环保性质之外，还能够在材料的使用方面也降低环境污染。分结构看，装配式混凝土结构建筑比传统现浇碳减排约11%，钢结构建筑节能减排优势更加显著。混凝土结构建筑方面，根据沈阳建筑大学《预制装配式建筑物化阶段碳排放评价研究》，以沈阳市洪汇园项目为例，该项目由中国建筑上海设计研究院总体规划设计，总建筑面积6.1万平米。经测算，项目7号楼单位面积碳排放排放257Kg/㎡，若以传统现浇方式建造，则单位面积排放290Kg/㎡，减少约11%。其中主要减排部分为木材、保温材料、砌体、砂浆。钢结构建筑方面，根据中国工程院战略咨询报告测算数据，以多层建筑为例，钢结构建筑建造过程中二氧化碳排放量为200Kg/㎡，同口径下传统混凝土方案为234Kg/㎡，减排15%；同时耗水量减少39%，能耗减少12%。保障性租赁住房为装配式建筑提供稳定增长量保障性租赁住房政策支持力度大，预计未来规模将继续扩大。自2020年12月中央经济工作会议提及高度重视保障性租赁住房建设以来，政策持续加码，从重点城市、目标群体等角度保障落实；2021年7月《关于加快发展保障性租赁住房的意见》强调要加快完善以公租房、保障性租赁住房和共有产权住房为主体的住房保障体系；2021年12月中央政治局会议、中央经济工作会议均提及保障性住房建设，并置于房地产政策前列。2022年3月，《政府工作报告》再次强调推进保障性租赁住房建设。新增保障性租赁住房目标明确。根据住建部数据，2021年全国40个重点城市计划新筹集保障性租赁住房93.6万套，前三季度40个城市已开工建设保障性租赁住房72万套，占全年计划的76.9%，完成投资775亿元，全年40个城市共新筹集保障性租赁住房94.2万套。2022年1月11日，住建部在《“十四五”公共服务规划》中再次强调加大金融、土地、公共服务等政策支持力度，扩大保障性租赁住房供给，并表示“十四五”期间，40个重点城市初步计划新增650万套保障性租住房。1月20日，住建部工作会议召开，强调推进住房供给侧结构性改革，大力增加保障性租赁住房供给，以人口净流入的大城市为重点，2022全年建设筹集保障性租赁住房240万套（间）。从特点上看，保障性租赁住房与装配式建筑适配性高。保障性租赁住房一般由政府统筹建设，项目体量大，以批量建造为主，而装配式建筑的建造规模越大，成本优势越明显，因此保障性租赁住房采用装配式建筑具有成本优势。此外，保障性租赁住房以满足基本住房需求为目标，房屋的个性化程度低，建筑设计和结构设计都较为标准，与装配式建筑的标准化特点不谋而同。经测算，新建面积上，“十四五”期间新建保障性租赁住房面积约6.4亿平方米，新建装配式建筑面积约44.6亿平方米，新建保障性租赁住房中装配式建筑面积约5.4亿平方米，占新建装配式建筑总面积的比例约为12%。测算过程如下：第一步，新建保障性租赁住房面积：预计今明两年为保障性租赁住房建设高峰期，假设2021至2025年当年新建保障性租赁住房占“十四五”期间总新建比例分别为15%、25%、25%、20%、15%；此外，根据住建部《关于加快发展保障性租赁住房的意见》规定，单套保障性租赁住房最大面积不超过70平米，我们假设单套面积平均为70平米；根据各省市给出的保障性租赁住房建设计划，我们预计“十四五”期间，全国保障性租赁住房可新增910万套/间。经测算，2021至2025年新建保障性租赁住房面积分别为9554、15923、15923、12738、9554万平方米，“十四五”期间共计约6.4亿平方米。第二步，当年新建保障性租赁住房中装配式建筑面积：根据相关政策，已明确装配式建筑在保障性租赁住房中的主要应用地位，我们假设装配式建筑在保障性租赁住房中的渗透率逐年增加，2021至2025年渗透率分别为75%、89%、85%、90%、95%，则当年新建保障性租赁住房中装配式建筑面积为7165、12738、13534、11464、9076万平方米，“十四五”期间共计约5.4亿平方米。第三步，当年新建装配式建筑面积：根据各省市给出的到2025年装配式建筑占新建建筑面积比例的平均目标约37%，我们假设当年新建装配式建筑面积占新建建筑面积比例分别为23%、26%、29%、32%、35%；假设未来每年新建建筑面积与2020年持平。经测算，2021至2025年每年新建装配式建筑面积约为7、8、9、10、11亿平方米，“十四五”期间共计约44.6亿平方米。第四步，拉动比例测算结果：2021至2025年保障性租赁住房拉动装配式建筑面积占总装配式建筑面积比例分别为10%、16%、15%、12%、8%，“十四五”期间保障性租赁住房对装配式建筑面积的拉动约为12%。市场规模上，“十四五”期间新建保障性租赁住房中装配式建筑市场规模有望达1.2万亿元，新建装配式建筑总市场规模可达9.7万亿元。根据2020年新开工装配式建筑中，混凝土结构（PC）和钢结构（PS）占比约7：3，我们假设未来钢结构占比会逐步提高；根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》，装配式混凝土结构平均单位成本为2053元，装配式钢结构平均成本为2360元。成本端：差距逐步缩小，未来8-15年有望持平人口红利消退，成本逐渐拉平劳动力减少，用工成本上升，或将倒逼传统建筑行业谋求转型升级。传统建筑业属于劳动密集型行业，工人数量多，工期长，对人工依赖性较高。在我国工业化水平稳步推进、城镇化率快速提升、人口红利消退等因素的背景下，我国农民工人数几乎不见增长，而建筑业农民工人数占农民工总人数比例却在逐年下降。同时，农民工平均月收入不断攀升，2021年农民工平均月收入已达4341.5元，同比上升12.5%，2013年至今平均年增速为7.8%。目前，装配式建筑的建造成本虽高于传统建筑，但随着用工成本不断上升，不考虑其他成本变化，我们预测未来8-15年内，有望达到传统建筑与装配式建筑的成本平衡点。测算过程如下：建安费用情况概要：根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》，装配式混凝土结构建筑平均单位建安费用为2053元，单位人工费用302元，占比约15%，装配式钢结构建筑平均单位建安费用为2360元，单位人工费用为193元，占比约8%。根据上海建工的成本构成，传统建筑平均单位建安费用为1800元，单位人工费用为396元，占比约22%。单平建安费用vs单平人工费用：从单平造价来看，装配式混凝土结构建安成本较传统建筑高253元，而人工费用低94元；装配式钢结构建安成本较传统建筑高560元，而人工费用低203元。考虑政府对装配式建筑的资金奖补、税收优惠、信贷支持等因素以及装配式建筑的规模效应，我们认为，当传统建筑人工费用比装配式混凝土结构高出220元，比装配式钢结构高出500元时，其单位整体建安费用可基本持平。农民工收入涨幅设定：根据2013年至今农民工月收入的平均年增速7.78%。假设未来农民工收入涨幅可能为6%、8%、10%。测算结果：当农民工收入涨幅分别为6%、8%、10%时，传统建筑与装配式混凝土结构的单平人力成本差距将分别在2036、2032、2030年达到225元左右，与装配式钢结构的单平人力成本差距将分别在2037、2033、2031达到500元左右。因此，我们认为8-15年内，从人工费用角度，传统建筑和装配式建筑的建安费用可基本持平。高可回收率降低材料成本，增量成本待行业规范后下降当前装配式建筑材料成本高于传统建筑，但装配式建筑材料可回收率更高，长远来看更具优势。根据住建部《装配式建筑工程消耗量定额》，装配式建筑的建安费用包括了人工费、材料费、机械费、组织措施费、企业管理费、规费、利润和税金。其中，装配式混凝土建筑的单位材料费1481元，占比72%，装配式钢结构的单位材料费1700元，占比72%。传统建筑中，单位材料费1089元，占比60%。然而，装配式建筑主体钢结构及配套材料可回收再利用，材料平均回收利用率比传统建筑高出了约33%，促进了资源循环利用。以装配式钢结构为例，假设传统建筑回收利用率为R，那么装配式钢结构回收利率用率为R+33%，除去可回收部分，传统建筑实际每平材料费为1089×(1-R)，装配式钢结构实际每平材料费为1700×(1-(R+33%))，约等于1139×(1-R)，可基本与传统建筑每平材料费持平。规范标准逐渐统一，增量成本有望进一步减少。装配式的增量成本指为建设某一项目运用装配式建筑较传统建筑所需的额外成本投入。对比分析装配式建筑和传统建筑的各个阶段，主要在设计阶段、预制构件生产和运输阶段、预制构件安装阶段产生增量成本。因此，我们认为，不论是人工成本、材料成本还是增量成本，装配式建筑与传统建筑的成本差距会逐步达到平衡。并且装配式建筑目前还处于快速发展时期，在政策驱动和市场引领下，产业配套渐渐完善，信息技术不断发展，行业规模逐渐形成，边际成本会逐步递减，各项成本都还存在着较大的下降空间。重点公司分析华阳国际近30年潜心耕耘，建筑全产业链设计科技龙头。华阳国际创始于1993年，早期主营居住建筑设计，客户多为中小地产商，市场集中在深圳及周边地区；2003-2006年逐步合作大中型地产商，业务由住宅向公共建筑、城市综合体等业态开拓，自2004年携手万科共同规划东莞松山湖万科产业化研究基地等项目后，公司开启了装配式建筑全产业链的研究与布局；2008年启动BIM专项研究，并于2014年成立BIM研究院，带头开展国内建筑业的技术革新；2015-2016年通过完成对华阳造价37%股权的收购与对施工企业华泰盛的全资收购，增强了公司于造价、施工领域的优势，丰富其产业链布局。公司于2015年完成股份制改革，2016年4月于新三板上市，2017年7月引资退市，2019年2月13日完成深交所中小板上市。经过近30年潜心耕耘，华阳国际已发展成一家拥有设计技术先发优势，全产业链竞争优势的设计科技企业。公司主营业务为建筑设计、建筑科技及其延伸业务。经过多年的发展和创新，公司业务范围已覆盖建筑设计与咨询、建筑科技、工程造价咨询、工程总承包、全过程工程咨询、PC构件生产等产业链延伸业务；产品类型包括居住建筑、公共建筑、商业综合体等多种业态。2021年公司实现营业收入28.8亿元，其中，设计业务营收15.4亿元，占总营收比约54%，毛利占比达81%；工程总承包营收10.9亿元，占总营收比约38%。以设计和研发为龙头，以装配式建筑和BIM为核心技术。装配式建筑设计水平业内领先，使命推动公司成为国家建筑工业化的引领者。公司04年启动装配式建筑设计研究之路，成为设计行业首家“国家住宅产业化基地”，并入选国家全过程工程咨询试点企业。截至2021年，华阳已累计完成总建筑面积超2000万平米的装配式建筑项目设计，其中一体化定制产品（“十全十美”系列）的应用面积接近500万平米。公司累计获得专利60项，其中发明专利8项，实用新型专利47项，外观设计专利5项，并获得软件著作权59项；参与编制评价标准25项，标准设计图集12项，省部级、市级和企业级等专项课题研究8项。鸿路钢构专注精品钢构近20年，行业龙头地位稳固。公司前身安徽鸿路钢结构（集团）有限成立于2002年，2007年改制为股份制，2011年在深交所上市。公司主营业务为钢结构及相关围护产品生产、销售，近几年逐步固化为以钢结构制造、销售为主，以建材生产、销售和装配式钢结构建筑工程总承包为辅的总体业务格局。公司于2006年、2012年、2014年先后获批钢结构工程专业承包一级资质、对外承包工程资质和房屋建筑工程施工总承包一级资质。2005年建设安徽省第一栋全钢结构高层建筑，承接安徽省第一个钢结构装配式住宅小区。2020年参与雷神山、小汤山医院钢结构制作与安装。钢结构与装配式建筑业务为公司基本盘。公司钢结构产品主要分为建筑重钢结构、建筑轻钢结构、桥梁钢结构、空间钢结构、设备钢结构、智能车库及装配式建筑6种类型。2021年公司实现营业收入195亿元，其中，建筑重钢结构营收79亿元，占总营收比约40%；建筑轻钢结构营收45亿元，占总营收比约23%；装配式建筑营收34亿元，占总营收比约17%。装配式建筑潜在的市场规模大、技术含量高、回款有保障、利润相对稳定，成为公司大力发展的新兴业务。公司利用领先技术优势抢占市场，成为国内第一批国家装配式建筑产业基地、第一批装配式建筑示范工程承建企业、国家级企业技术中心企业、安徽建筑产业现代化示范基地。公司现将发展重心放在装配式建筑相关技术及钢结构等绿色建材的研发、制造和销售，与大型总包企业协作推进钢结构装配式建筑业务。2018年至2021年，公司装配式建筑营收占比