工控-机器人-行业系列报告：PLC是工控领域的明珠国产品牌迎来战略机遇期

证券研究报告行业深度报告PLCPLC是工控领域的明珠，国产品牌迎来战略机遇期——工控/机器人行业系列报告68821610本报告由中信建投证券股份有限公司在中华人民共和国(仅为本报告目的，不包括香港、澳门、台湾)提供。在遵守适用的法律法规情况下，本报告亦可能由中信建投(国际)证券有限公司在香港提供。1.1PLC基本原理及分类1.2PLC是工控领域的明珠，起着承上启下的关键作用1.3受益制造业产业升级，PLC市场规模持续增长1.4小中大型PLC需求及特点分析•三、内资代表企业分析•四、投资建议•五、风险分析•PLC全称是可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)。是一种使用可编程存储器储存指令，执行逻辑、顺序、计时、计数与计算等功能，并通过模拟或数字输入/输出组件控制各种机械或生产过程的装置，是工业装备、生产系统、重大基础设施的核心控制设备。•PLC主要由CPU，存储器，输入/输出接口和电源等组成。1)CPU又称中央处理器，是PLC的控制中心，通过总线(包括数据总线、地址总线和控制总线)与存储器和各种接口连接，以控制它们有条不紊地工作。CPU的性能对PLC工作速度和效率有较大的影响，故大型PLC通常采用高性能的CPU。2)存储器的功能是存储系统程序、用户程序和程序运行时产生的数据。3)输入/输出接口又称I/O接口或I/O模块，是PLC与外围设备之间的连接部件。PLC的I/O接口能接受的输入和输出信号个数称为PLC的I/O点数，I/O点数是选择PLC的重要依据之一。来源：图解PLC、变频器与触摸屏技术完全自学手册，中信建投SIMATICSCSIMATICS来源：西门子官网，中信建投•PLC采用扫描的工作方式，依据程序处理机内存储单元中的数据，从而实现对设备层各种执行装置的控制。PLC采用集中采样、集中输出、按顺序循环扫描用户程序的方式工作，当PLC处于正常运行状态时，它将不断重复扫描过程，其工作过程的中心内容分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。扫描过程中，CPU会根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号作周期性循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条顺序地执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描，每重复一次三阶段就是完成一次扫描周期。概括来讲，PLC用于控制时的主要工作形式是依据机内存储的程序，处理机内存储单元中的数据，从而控制设备层的各种执行装置，其中，程序反映的是工业控制的要求，数据则是工业现场的各种信号在存储单元中的实时反映，处理结果则是作为输出驱动执行器件完成控制任务。C 图表：PLC按硬件结构分为整体式(左)和模块式(右) 图表：PLC按硬件结构分为整体式(左)和模块式(右)PLCIO•按硬件结构形式，PLC可分为整体式和模块式。1)整体式PLC又称箱式PLC，CPU、存储器、I/O接口等都安装在一个箱体内。整体式PLC的结构简单、体积小、价格低，小型PLC一般采用整体式结构。2)模块式PLC又称组合式PLC。模块式PLC有一个总线基板，基板上有很多总线插槽，其中由CPU、存储器和电源构成的一个模块通常固定安装在某个插槽中，其他功能模块可随意安装在其他不同的插槽内。模块式PLC配置灵活，可通过增减模块而组成不同规模的系统，安装维修方便，但价格较贵，大、中型PLC一般采用模块式结构。•根据I/O点数多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。I/O点数(输入/输出端子的个数)是衡量PLC控制规模的重要参数。1)小型PLC，其I/O总点数小于256点，采用8位或16位单CPU，用户存储器容量4KB以下。2)中型PLC，其I/O总点数在256点~2048点之间，采用双CPU，用户存储器容量4~16KB。3)大型PLC，其I/O总点数大于2048点，采用16位、32位多CPU，用户存储器容量16KB以上。用场景6点以下~2048点更强的计算能力、通信能力和模拟能力复杂的逻辑制系统和连续8点以上的网络结构信联网能力系统来源：图解PLC、变频器与触摸屏技术完全自学手册，中信建投来源：工业自动化控制网，中信建投PLC起着承上启下的关键作用•未来的数字化工厂从上到下包括信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层，PLC作为控制层里的核心构成，承上对接信息层，启下连接驱动层、执行层、传感层，作用关键，其地位相当于控制工业生产系统的“大脑”，成功切入PLC工控厂商提高下游客户粘性并纵向推广其他工控产品。PLC他工控产品，国产化率最低•PLC国产化率在工控产品中最低。根据MIR睿工业数据，2021年PLC国产化率为6.75%，与DCS、IPC、HMI、通用伺服、产化率相比较都显著偏低。0%%0%0%0%4.95%4%%6%2.5%5.4% 政策红利•如果以1992年小平同志南巡讲话为起点，我们认为中国制造业发展至今，经历了三个不同特点的发展阶段：•第一阶段，1992-2011年，我们称之为“制造大国”阶段，凭借劳动力成本优势，中国制造物美价廉，既满足了改革开放后国内人民群众对生活生产物资的需求，又飘多是“走量”，在新技术上更多是模仿、跟随策略。•第二阶段，2012-2016年，即“供给侧改革”阶段，在这个阶段，传统行业经历了或主动或被动的出清过程，很多小企业退出市场，集中度提升，竞争格局优化。•第三阶段，2017年起，我们称之为“产业升级”阶段，一方面中国制造业发展阶段决定了产业升级是必由之路；另一方面，外部环境多变，美国发起的贸易摩擦、实体清单、针对我国半导体产业链的进一步制裁，还有全球疫情、俄乌战争等等，都要求通过制造业产业升级实现核心产品、核心制备的自主可控，降低对海外供应链的依变制造业大而不强的局面。供给侧改革集中度提升，竞争格局优化资料来源：中信建投“走量”，在新技术上更多是模仿、跟随策略升级对海外供应链依赖2.0%，高端装备占比持续提升2.0%•中国制造业正向高端化转型升级，根据国家统计局数据，我国高技术制造业固定资产投资增速明显高于普通制造业固，光伏设备、半导体及3C设备、锂电设备、工业自动化、电子专用设备、工控元器件、仪器仪表营业收入占机械设备总入比重均呈提升态势。0CJSC光伏设备收入/CJSC机械设备CJSC锂电设备收入/CJSC机械设备CJSC电子专用设备收入/CJSC机械设备CJSC半导体及3C设备收入/CJSC机械设备CJSC工业自动化收入/CJSC机械设备CJSC工控元器件收入/CJSC机械设备C5.0%4.0%3.0%78907890•PLC市场规模呈稳健增长态势，2022年在内外部环境承压情况下体现韧性。PLC在自动化装备和产线中有普遍应用场景，受益制造业产业升级和高端装备的发展，2017-2021年，中国PLC市场规模由112.26亿元提升至158.48亿元，2017-2021年CAGR为9.00%。其中，2019年由于受到我国经济增速放缓和中美贸易摩擦影响，PLC市场规模同比下滑4.27%；2020-2021年，得益于口罩机需求大幅增长和中国制造在疫情下体现的供应链优势，2020年和2021年PLC市场明显回暖，分别同比增长10.74%和20.79%。2022年在疫情反复的压力下PLC市场体现较强韧性，前三季度我国PLC市场规模为125.8亿，同比增长7.52%，除Q2由于疫情同比小幅下滑1.6%以外，Q1和Q3均呈正增长，同比分别增长14.11%和11.23%。033201720182019202020212022Q1-Q350PLC模(亿元)YOY(右轴)%0%PLC228亿左右•2017-2021年这五年间，在遭遇了疫情、中美贸易摩擦背景下，我国PLC行业CAGR仍有9.00%。未来，受益制造强国大政方针，我们判断产线设备自动化程度会进一步提升，对精度要求也会进一步提升，预计2021-2025年PLC市场CAGR为%，2025年我国PLC市场规模达228亿左右，具体假设如下：1)MIR睿工业数据显示，2022年前三季度PLC市场规模增长率为7.8%，由于下半年需求回暖，预计全年增长率为8%；2)2023-2025年给予3年复合增速10%的假设，高于全球ReportLinker20750-5%0%0201720182019202020212022E2023E2024E2025EPLC成•根据MIR睿工业,2017-2022Q3，国内小型PLC和中大型PLC基本各自占比50%左右，不同年份略有变化。2022年前三季度小型和中大型占比分别为50.91%、49.40%。2022年前三季度，小型、中大型PLC市场规模分别为64.05亿、62.15亿，同比分别增长5.32%、89%；其中，2022年第三季度，小型、中大型PLC市场规模分别为23.7亿、21.4亿，同比分别增长11.15%、11.32%。中大型PLC占比小型PLC占比100%0%%0%201720182019202020212022Q1~Q3069.064.137.9755594.220212022Q1~Q3OEM半导体、纺织、包OEM半导体、纺织、包、橡胶、纸巾材、电力、采矿OEM半导体、纺织、包程机械、暖通胶、纸巾、烟机床0%%0%49.7%49.1%50.3%47.6%44.7%43.6%50.3%50.9%49.7%52.4%55.3%56.4%•②中大型PLC需求特点：中大型PLC的下游既有OEM市场，也有项目型市场。2022前三季度OEM占比为56.4%，项目型市场市场占比为43.6%。得益于电池、电子及半导体等OEM下游的需求爆发，近年来中大型PLC下游中OEM占比有所提升，从50.3%提升至2022前三季度的56.4%，增加了6.1pct。构件来源：中信建投，(注：“下游应用领域”中标红处表示该行业是该PLC类型独有下游)201720182019202020212022Q1~Q3MIR统计下游行业分类时剔除“其他”)2.1PLC行业竞争格局及特点2.2小型PLC：疫情提供进口替代窗口，凭性价比守住份额2.3中大型PLC：中型突破明显，大型积极布局•三、内资代表企业分析•四、投资建议•五、风险分析100%80%60%40%20%1PLC行业整体竞争格局100%80%60%40%20%•PLC市场集中度较高，欧日系占比较高。根据MIR睿工业数据，2022年前三季度PLC行业CR3约65%，前三品牌分别为西门子45.3%份额、子一家独大，常年市占率在42%-46%之间，且近三年份额还有所提升。•PLC欧系品牌保持垄断地位，日系份额有所下降,内资份额提升明显，台资、美系份额稳定。欧系份额有所上升，从2017年的45.96%提升至2022年前三季度的49.04%，提升了3.1pct；日系份额下滑明显，从2017年的30.13%下降至2022年前三季度的24.08%，下滑了6.1pct；内资份额提升明显，从2017年的3.14%提升至2022年前三季度的8.61%，提升了5.5pct；台资、美系份额稳定，台资份额从年的3.36%小幅提升至2022年前三季度的3.73pct，美系份额从2017年的4.84%微降至2022年前三季度的4.01%。士欧姆龙松下电器机电其他电气罗克韦尔0%201720182019202020212022Q1-Q30%%0%日系欧系美系台资内资其他201720182019202020212022Q1-Q386422当前国产PLC市场规模较小，代表性企业该项收入普遍较少8642•近年来内资厂商PLC规模提升速度较快，2017-2021年国产厂商市场规模从3.53亿提升至10.70亿，CAGR为31.95%，但绝对规模还很小，代表企业包括汇川技术，我们估计2021、2022年其PLC收入规模分别为5.5亿、超10亿；禾川科技，估计2021、2022年PLC规模分别为0.4、2亿；信捷电气估计2021、2022年PLC收入规模分别为5.2亿、近5亿。86420内资厂商PLC市场规模(亿元)10.710.784.34.53201720182019202020212022Q1-Q30%%0%C201720182019202020212022E0雷赛智能禾川科技雷赛智能禾川科技小型PLC竞争格局和国产化率情况•小型PLC市场国产替代进入加速期，日系份额有所下降。小型PLC主要应用于中低端OEM市场，近年来内资品牌技术水平逐步提升，凭借较高性价比和定制化机型开发能力，推动内资品牌市占率进入加速成长期。2017-2022Q3，PLC内资厂商中信捷电气、汇川技术市场份额分别从4.23%、2.41%提升至6.59%、10.24%；相反，日系品牌(三菱、欧姆龙、)份额则显著下滑，2017年至2022年前三季度份额从32.31%下滑至19.88%。201720182019202020212022Q1-Q30%%%%.42%%.74%%.23%.47%%0%%0%日系欧系美系台资内资6696%7.75%8.70%13.31%..32.31%30.54%29.76%27.28%25.02%201720182019202020212022Q1-Q3.4%3.6%3.8%4.5%7.3%5.8%4.9%.4%3.6%3.8%4.5%7.3%5.8%4.9%28%28%32%33%28%•中大型PLC基本由欧系品牌垄断，西门子一家独大。中大型PLC工艺复杂、用户对产品安全性和抗干扰性要求高，欧系品牌凭借领先的技术优势、完善的销售与服务网络占据垄断市场地位。2017-2022Q3，欧系品牌(西门子、施耐德)保持稳定，由54.5%微升至54.9%，仍处于垄断地位，其中西门子一家独大，份额维持在50%左右；2017-2022Q3，日系份额由30%微降至28%，美系份额由8.4%微降至7.3%，台资份额由0.6%微升至1.4%，格局稳定，变化不大。PLC化率目前尚处于破冰状态，预计2021年份额3%左右。韦尔施耐德台达其他%%%%%%%%%49.95%52.60%50.04%49.95%52.60%50.04%48.60%49.26%49.81%201720182019202020212022H10%%0%日系0%%0%201720182019202020212022Q1-Q3 0%%疫情提供进口替代窗口，2020年小型PLC国产化率大幅提升 0%%2020年疫情爆发后，口罩机需求爆发，拉动小型PLC需求快速增长，叠加外资缺货供应不足，国产品牌获得了宝贵的进口替代机会，凭借较高性价比、快速响应、定制化机型开发能力和良好的售后服务等优势，小型PLC国产化率从2019年的升至2020年的13.31%，大幅提升4.61pct，远高于2017-2019年3年间1.73pct的提升幅度。0YOY201720182019202020210%.0%201720182019202020212022Q1-Q32022年外资小型PLC交付压力缓解后，内资凭借性价比仍守住了大部分份额2022年5、6月开始，外资品牌在小型PLC领域的供应紧张情况有所缓解，国产厂商市场份额虽然受到一定冲击，但凭借着与外资接近的产品性能和价格优势守住了疫情期间抢占的大部分份额，2022Q3国产化率15.51%，虽然较2022Q2的18.62%22年前三季度国产化率仍有16.83%，较2021年全年还是提升了3.4个pct。关键性能技术指标OMRONNX102三菱IQ-R64MT汇川AM600信捷XS3禾川Q1高速实时控制指令速度3.3ns/70ns0.98ns/1.96ns1ns/150ns-1ns/70ns控制周期1ms02ms1ms1ms1ms控制规模8192点4096点8192点8192点8192点总线抖动1us1us1us-1us高精运动控制高速输入无无4路4路8路脉冲定位无无4轴4轴8轴运动控制IEC61131-3IEC61131-3IEC61131-3IEC61131-3IEC61131-3插补控制12轴64轴16轴32轴64轴现场总线控制总线类型ETHERCATOPCUAETHERNET/IPMODBUSCC-LINKSSCNETETHERNETCANOPENMODBUSETHERCATMODBUSETHERCATOPCUAETHERNET/IPCANOPENMODBUS总线周期500us222us1ms1ms500us通信接口3路串口+CAN无无2路串口+CAN3路串口+CAN网络接口3路千兆1路千兆1路百兆2路百兆3路千兆安全保护程序保护读/写可设置读/写可设置读/写可设置读/写可设置读/写可设置功能块保护安全算法----SHA256来源：禾川科技招股书，中信建投小型PLC更受益传统行业需求回暖预期•若将PLC下游进行分类，我们将纺织、包装、纸巾、食品饮料、制药、塑料、工程机械、暖通空调、起重、橡胶、印刷、烟草、市政办公、交通运输、化工、石化、建材、电力、采矿定义为传统板块，机床、电池、半导体、物流、汽车定义为景气板块，且剔除“其他”分类进行计算，则小型PLC下游中约60%属于传统板块，中大型PLC下游中约50%属统板块，小型PLC传统下游占比更高。如果2023年经济回暖，那么小型PLC将更加受益传统行业需求复苏。C小型小型PLC传统板块占比中大型PLC传统板块占比%%%0%2017201820192020202103-0303-0703-1104-0304-0704-1105-0303-0303-0703-1104-0304-0704-1105-0305-0705-1106-0306-0706-1107-0307-0707-1108-0308-0708-1109-0309-0709-1110-0310-0710-1111-0311-0711-1112-0312-0712-1113-0313-0713-1114-0314-0714-1115-0315-0715-1116-0316-0716-1117-0317-0717-1118-0318-0718-1119-0319-0719-1120-0320-0720-1121-0321-0721-1122-0322-07502.8-20-2010.8小型PLC更受益传统行业需求回暖预期•制造业投资预期将回暖。①库存角度：库存周期一般是3~4年，当前库存水位持续降低，正处于主动去库阶段，新一库存周期蓄势待发。4927125/103816114927/1251038164927125/103816114927/125103816114预期将回暖。②原材料成本角度：原材料价格继续回落，制造业企业成本压力预计逐步减小，工业企业利。③政策角度：地产融资政策边际放松，基建稳增长发力，制造业扶持政策频出，包括高新技术企业在2022Q4购置设备享受税收减免、设立2000亿以上的设备更新改造专项再贷款，支持制造业投2023年经济回暖将带动传统行业复苏，带动小型PLC需求增长。00005000002018-01-312019-01-312020-01-312021-01-312022-01-31mmQ0比规模以上工业企业:利润总额:当月同比(后移8个月)0中型PLC：景气赛道需求爆发，叠加海外交付缺口，造就进口替代契机•国内景气赛道需求爆发。①锂电设备：新能源车渗透率快速提升，带动动力电池装机量高速增长，锂电设备需求大幅增加，推升中型PLC据，2022年1-9月光伏累计新增装机52.60GW，同比增长105.8%；其中9月光伏新增装机8.13GW，同比增长131.62%。③半导体设备：2016-2021年我国半导体设备市场规模由64.5亿美元提升年复合增速为35.65%，而我国半导体设备国产化率只有10%左右，国产替代空间巨大，属于高成长赛道。50中国动力电池装机量(GWh同比增速)00%0%00%-100%120221-2月3月4月5月6月7月8月9月建投0中国半导%%%中型PLC：景气赛道需求爆发，叠加海外交付缺口，造就进口替代契机•国内光伏、动力电池领域具备全球优势。光伏领域，根据中国光伏行业协会数据显示，我国光伏组件产量连续15年位居全球首位，供应全球约80%的量；多晶硅产量连续11年位居全球首位；我国光伏新增装机量连续9年位居全球首位，光伏累计装机量连续7年位居全球首位，遥遥领先世界其他国家和地区。动力电池领域，预计内资电池厂产能领先外资电池厂，且预计到2025年差距会进一步拉大，2021年年末内资电池厂产能为405GWh，外资电池厂产能为249GWh，内资是外资的1.63倍，2025年预计该比值将扩大到2.54倍。GSKI、三星SDI、Northvolt、法国ACC、大众、斯洛伐克InoBat、特斯拉(独资)、英国Britishvolt、挪威FREYR、意大利Italvolt。0%%0%02012201320142015201620172018201920202021(GWh000(GWh000002019202020212022E2023E2024E2025E资料来源：公司公告、媒体新闻、采招标信息整理，中信建投中型PLC：景气赛道需求爆发，叠加海外交付缺口，造就进口替代契机•内资PLC厂商积极布局景气赛道，提升中型份额。以光伏行业为例：①汇川技术提供光伏全产业链解决方案，产品已经应用在下游多个大客户。汇川技术为光伏行业全产业链提供可靠高效的电气产品、驱动技术以及符合客户特定要求的解决方案，下游已经拥有隆基、晶科、晶澳等大客户。②禾川科技自2018年开始重点布局光伏等行业。2021年，禾川科技收入中光伏占比接近20%，2022年前三季度达到28.2%。其中，禾川科技直销模式下的第一大客户——捷佳伟创在2020、2021年分别贡献直销收入2497.84、2255.20万元，占禾川科技总收入比重分别为4.61%、3.07%，2021年捷佳伟创收入占比降低主要由于受硅料价格上涨及限电影响2022年，受益于光伏行业高景气，预计禾川科技收入中捷佳伟创收入规模和占比都会明显提升。中型PLC：景气赛道需求爆发，叠加海外交付缺口，造就进口替代契机•2022年外资品牌缺货+涨价，突出国产中型PLC优势。受疫情和物流不畅等因素影响，2022年外资中型PLC仍处于缺货状并且决策更加灵活，交付速度优势明显；②性价比：欧洲地区原材料成本高企，外资品牌纷纷涨价，使得内资产品性价变不大个月变延长3个月;变频器货期1个变延长货期4-6个月,较2021年←←ABB传动价格调整通知函(2022.10.31)西门子涨价通知函(2022.10.17)→来源：西门子官网，ABB官网，中信建投中型PLC：景气赛道需求爆发，叠加海外交付缺口，造就进口替代契机•综上，预计2022年主要国产中型PLC厂商将获得明显突破。2022年前三季度，汇川技术PLC&HMI业务实现收入9.59亿元，同比增长84.37%，其中主要为PLC产品，中型PLC产品在能源、先进、通用SBU均有突破；禾川科技PLC业务实现收入65万元，同比增长214.28%，其中约70%是中型PLC，下游主要为光伏、激光行业。禾川科技PLC收入汇川技术PLC&HMI收入(亿元)禾川科技YOY汇川技术YOY(亿元)PLC整体增速12250%10200%8150%6100%450%20%0-50%2017年2018年2019年2020年2021年2022年Q1~Q3沿革展PLC。18年开始布局光伏、锂电、工业机器人，2022年前三季度新兴板分品频器起家，后成功公司共有五个SBU，包括能源、先进、高端制造、过程工业和通用区域，2022年公司中型PLC在能源、先进、通用SBU均有突来源：中信建投%%•大型PLC空间不大。大型PLC约占整体PLC市场的10%-20%，市场空间并不大。假设大型PLC占比15%，则2022年前三季度876543210PLC场规模(亿元)大型PLCYOY .00%0.00%%.00%.00%来源：中信建投来源：中信建投大型PLC：突破难度高但非常重要，内资品牌积极布局中•大型PLC具有战略意义：首先，大型PLC是技术实力的象征。西门子在中国布局各类工控产品，2021年在中国市场西门子低压变频、中高压变频、通用伺服、PLC的市占率分别为14.5%、10.1%、8.2%和43.3%，PLC份额远高于其他工控产品，其大功率PLC份额更是超过50%，是技术制高点；其次，大型PLC可帮助企业发展数字化工厂业务。大功率PLC的I/O点数多，企业可通过PLC联通各具有数据展示、数据分析、数据决策等功能的软件平台，真正帮助客户实现基于数字化工厂的智能制造。西门子低压变频器收入西门子中高压变频器收入西门子通用伺服收入西门子PLC收入(亿元)西门子中高压变频器市占(亿元)50%5%40%6035%15%2010%0201720182019202020212022Q1-Q3%%5%0%201720182019202020212022Q1-Q3来源：西门子官网，中信建投大型PLC：突破难度高但非常重要，内资品牌积极布局中•大型PLC突破难度高。目前，国产品牌在大型PLC领域尚待突破，主要因为大型PLC的技术难度和市场推广难度均较中PLCPLC代进程。技术I/O模块点数多：大型PLCI/O总点数在2048点以上，需要有强大的网络结构和通信联网能力；软硬件稳定性要求大幅提升：大型PLC下游通常需要连续作业，停产损失极大，因此对产品的稳定性、程序的吞吐能力、CPU处理能力要求很高。市场传统产线高粘性：过去从海外引进的传统产线和外资厂商绑定多年，双方已充分磨合；缺乏案例经验：流程工业讲究连续作业和多设备节电运作下的高可靠性，外资品牌通常需要7~9年验证并投放产品，国产厂商实际应用积累沉淀不足，品牌可靠性和稳定性缺乏说服力；工程师使用习惯难以改变：复杂项目往往应用于大型企业，工程师已习惯于外资品牌的编程界面，缺乏切换动力，且大型企业决策效率慢，切换阻力大。来源：中信建投2大型PLC：突破难度高但非常重要，内资品牌积极布局中•国产品牌积极布局大型PLC。产品方面，国产品牌基于小中型PLC的研发制造和不同下游使用的经验，多家计划向更重要、更复杂的大型PLC进军。研发方面，国产品牌重视研发投入，2017-2022H1主要工控企业的研发费用率维持在10%左右，其中禾川科技研发投入最高，2017-2022H1平均研发费用率为12.03%，汇川技术和雷赛智能次之，2017-2022H1平均研发费用0.33%、10.18%，伟创电气和信捷电气在2017-2022H1的平均研发费用率分别为9.72%、7.96%。沿革发展PLC。小(Q系列)、中大(R系列)产品全覆盖，2019~2021年PLC品占比约为35%-50%；计划推出基于自主研发的M系列，是未来的主打产品频器起家，后成功展大型PLC是汇川的战略方向之一。目前处于人才招聘PLC和伺服更好的结合；②完善PLC使用界面，提升编程的内第二，逐步发力伺服和PLC体系，构建完整的产品解决方案，覆盖小型PLC(SC系列)、中型PLC(MC系列)和智能产线控制器 PLC来将发展延伸至中大型PLC以及其他工控产品(如伺服)，未来计划先完善中型PLC产品丰富度，再向大型PLC渗透来源：中信建投高15%201720182019202020212022H1•三、内资代表企业分析3.1汇川技术：通用自动化布局完善，加强控制层投入力度3.2禾川科技：PLC积淀深厚，产品升级换代+搭配销售推动业绩增长3.3雷赛智能：专注运动控制领域，打造行业整体解决方案3.4信捷电气：依托PLC传统优势，推动智能控制系统全产品线布局3.5中控技术：基于DCS龙头地位探索PLC产品3.6宝信软件：钢铁冶金领域中大型PLC的破局者3.7其他企业：和利时&南大傲拓•四、投资建议•五、风险分析控制层投入力度PLC力•公司落实工业自动化全布局，不断完善PLC产品系列。公司聚焦工业领域的自动化、数字化、智能化，经过19年的发展，公司主要业务包括通用自动化业务、电梯电气大配套业务、新能源汽车电驱&电源系统业务、工业机器人业务、轨道交通牵引系统业务。2010年初上市时，公司的PLC产品仅有H2U/H1U/H0U三款。随着公司逐步落实自身“信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层”解决方案，PLC产品系列也在迭代更新中不断完善，产品类型覆盖小型PLC、中型PLC及智能机械控制器。•公司完成对汇川控制49%少数股权的收购，有利于加大PLC产品的战略投入。汇川技术的控股子公司汇川控制主要负责PLC/HMI等控制技术产品生产和研发。2021年7月26日，汇川技术收购汇川控制49%股权，实现完全控股。此举凸显了汇川技术在控制层重点心，也有利于公司加大PLC产品战略投入。C系列AC0系列书本式高性能智能机械控制器AP00系列显控一体柔性工艺智能机械控制器AM通用型中型PLCAM经济型中型PLCHUEtherCAT性能小型PLCHU型小型PLCHS济型小型PLCHUCAN性能小型PLCHS济型小型PLCHU体多功能型小型PLCHS能经济型小型PLCHU型小型PLCGR列分布式扩展模块GL列集中式扩展模块HU模块来源：汇川技术公司官网，中信建投来源：汇川技术公司公告，中信建投控制层投入力度%PLC点发力中大型PLC市场%•汇川技术控制技术类产品营业收入快速增长，产品毛利维持在50%左右。公司控制技术类产品主要包括PLC、HMI和视觉系统。2017年公司抓住制造业回暖与工业自动化产品需求增加的契机，通过聚焦行业与大客户，发挥“工控+工艺”优势，实现控制技术类产品同比增长96.2%。2020年公司把握疫情窗口期，加速进口替代，抢占外资PLC市场份额，实现控制技术类产品同比增长.5%。2015-2021年控制技术类产品营业收入CAGR达到45.9%，产品毛利率维持在50%左右。•公司的小型PLC市占率提升，未来将重点发力中大型PLC市场。2017年至2022年前三季度，公司在小型PLC的市场份额由2.41%增长至10.24%，提高了7.83个pct。但是，在中大型PLC市场中，公司的份额仍然较低，汇川提出“得控制者得天下”，该市场接下来将是公司发力的重点，公司PLC下游领域也将从离散工业拓展至流程工业。控制技术类产品营业收入(百万元)同比增速100%70090%80%60040050%30040%30%20000%2015201620172018201920202021Wind产品自2021年起调整为公司报告中通用自动化业务的“控制层”产品)汇川技术小型PLC市占率12%20212022Q1-Q3PLC换代+搭配销售推动业绩增长线布局完善，小/中/大型PLC全覆盖，凭借伺服系统领先地位促进PLC业务快速增长•公司实现小、中、大型PLC产品全覆盖，并提供PLC+伺服/变频器解决方案。2012年，公司推出第一代PLC产品LX系列。此后，公司持续推出了多代PLC系统，产品性能逐步提升，并且实现了小、中、大型PLC产品全覆盖。2021年下半年，公司推出全新型号的QPLC了产品的升级迭代，新产品采用总线型设计，可支持以太网、万维网等多种协议通讯方式。•公司已拥有完整的工业自动化核心产品布局。可为细分行业量身定制“PLC+伺服/变频器解决方案”，满足客户个性化需求，并促进PLC产品销售额快速增长。PLC换代+搭配销售推动业绩增长PLC增长可期•PLC产品经历升级换代，2022年有实现快速增长。2021年公司PLC产品营业收入0.40亿，同比减少30.08%，占主营业务比例5.44%，主要原因为：1)2020年基数较高，随着下游需求改善，公司采用聚焦重点行业和战略客户的销售策略，PLC收入较2019年同比增长63.61%；2)2021年公司A1、A2、A8等老机型PLC升级换代，老一代产品逐步淘汰，总体销量受到一定影响；3)以处理器为代表的芯片类原材料供货紧张，影响公司PLC产量及销量。随着公司芯片自供能力提升，叠加行业解决方案顺利推行，2022年前三季度公司PLC业务收入为9965万，同比增长214.28%,预计四季度仍将保持快速增长。•2021年PLC产品毛利率由于产品销售结构调整而下降。2021年PLC产品毛利率降至34.29%，主要原因系：1)降价销售：2021年公司产品更新换代，为加速老产品销售，公司适当降低单价和毛利率；2)产品结构变化：随着疫情缓解，毛利率较高的口罩机PLC需求减少。(百万元)PLC营业收入YOY(右轴)120250%100200%80150%60100%4050%200%0-50%20182019202020212022Q1~Q3 34.29%34.29%80801方案业整体解决方案•公司产品覆盖运动控制器+伺服+步进+PLC，提供运动控制整体解决方案。公司主要从事运动控制核心部件控制器、驱动器、电机的研发、生产和销售，以及相关行业应用系统的研究与开发，为客户提供完整的运动控制系列产品及解决方案，是国内少有的同的企业，其产品覆盖了运动控制主要领域。•基于20余年运动控制算法积累，公司研发设计各类运动控制PLC产品。公司目前的PLC产品主要包括MP系列与MS系列的小型PLC，PMC600系列的中型PLC，LC2000系列与LC5000系列的智能产线控制器，在纺织、服装、机床等领域的基础上进一步开拓了电子及、锂电、物流、激光切割领域等众多客户。来源：雷赛智能公司官网，中信建投来源：雷赛智能公司官网，中信建投76.88%72.42%71.67%76.88%72.42%71.67%•加大研发投入与客户拓展，控制技术类产品营业收入保持稳定增长。2019年以来，由于5G应用逐步普及、半导体国产化进程加快、3C项目型订单需求增长和集中交付等多种因素导致自动化设备需求增长，公司抓住时机持续加大控制技术类产品的研发投入，将控制类产品扩展到更广的行业应用并取得较大的市场成功，近两年推出的PMC600系列中型运动控制PLC、以及mPLC系列小型运动控制PLC，新产品实现快速增长。2021年公司控制技术类产品营业收入达到1.81亿元，2016-2021年CAGR为21.6%，增速较快，但其中PLC产品占比较低。•控制技术类产品毛利率保持在70%以上。主要原因是一方面控制器相当于运动控制系统的“大脑”，融合通信、电子、计算机、网络等多种技术，处于运动控制行业产业链高端位置，产品技术含量和附加值较高；另一方面，公司的销售模式以直销方式为主，控制技术类产品还包括运动控制卡等，其硬件成本较低，毛利率更高。控制技术类产品营业收入(百万元)同比增速0201520162017201820192020202140%PLC、远程IO模块、人机界面、机器视觉等)制技术类产品毛利率75.96%74.42%73.17%20172018201920172018201920202021依靠PLC品牌优势，继续拓展智能控制产品线布局与开发行业专用控制系统•公司从事工业自动化控制产品的研发、生产和销售，深耕传统OEM行业。公司主要产品是工业智能控制系统中电气控制系统与电气控制集成应用，包括可编程控制器、人机界面、驱动系统(主要是伺服驱动器和伺服电机)、机器视觉等。公司产品应用领域广泛，几乎涉及所有机电一体化的设备，其中核心行业如包装机械、数控机床、玻璃机械、木工机械、纺织机械等传统OEM行业。•公司提供功能强大、型号丰富的中小型PLC产品线。目前公司主要PLC产品包括XD/XC系列小型PLC、XL系列薄型卡片式PLC、XG系列中型PLC，成功研发出运动型可编程控制器--XG2系列PLC、以太网通讯型PLC并不断丰富扩充产品系列。公司依靠在小型PLC市断渗透，形成规模效应后，再逐渐转向中型PLC以及与PLC紧密相关的其他工控产品延伸产品线。来源：信捷电气公司公告，中信建投来源：信捷电气公司官网，中信建投依靠PLC品牌优势，继续拓展智能控制产品线布局与开发行业专用控制系统•充分利用PLC的品牌优势，积极拓展市场。2021年公司PLC营业收入达到5.16亿元，在小型PLC市场的市占率达到6.56%。2015-PLC收入CAGR达到23.7%，PLC产品毛利率维持在55%左右。•未来继续拓展产品线布局，推广行业解决方案。公司围绕智能感知、决策和执行三个层面，以智能化和信息化为导向，以“可编程控制器+伺服、变频等运动控制部件+人机界面+机器视觉等检测部件+机械臂”完整的产品线为主要战略方向，继续优化PLC产品的同时布局伺服系统业务。公司重点布局包装机械、数控机床、玻璃机械、木工机械、纺织机械等行业，对细分行业的产业链进行深入拓展，形成行业解决方案。000.4PLC营业收入(百万元)同比增速0.4%0%2015201620172018201920202021% 57.59%57.01%55.85%%51.79%20172018201920172018201920202021DCSPLC探索•公司是流程工业DCS龙头。2021年度，公司核心产品集散控制系统(DCS)在国内的市场占有率达到了33.8%，较2020年提升5.3pct，连续11年蝉联国内DCS市场占有率第一名，其中公司在化工领域的DCS市场占有率达到51.1%，石化领域的市场占有率达到41.6%，建材领域的市场占有率达到29.0%，三大行业均排名第一，产品可靠性、稳定性、可用性等方面均已达到国际先进水平。•从DCS拓展到PLC。凭借在DCS积累的经验，公司推出面向能源、冶金、水泥、隧道以及市政工程等流程工业的PLC产品GCS平台，GCSG5系统是中控推出的全冗余中大型网络化PLC系统，特别适用于大型装置的自动化控制和联锁。GCSG3系统是中控推出的中小型分布式PLC系统；G3能满足各类型环境恶劣的使用现场，自带双以太网口支持第三方设备的直接接入，插槽式的背板扩展方式满足10M高速底板总线通讯速率，小型化的设计思路及丰富的通讯方式特别适用于中小型规模装置和分布式场合的自动控制与数据采集。%20112012201320142015201620172018201920202021来源：公司公告，中信建投(GCSGGGG会•背靠宝钢集团，历经十年成功自研大型PLC，实现国产突破。宝信软件深耕钢铁行业，对下游应用场景理解深刻，结合冶金行业核心工艺算法潜心研发生产控制类软件，其中PLC已获得一定成果。2021年6月，宝信软件联合华为、紫金山实验室、上海交通大学式联合完成了全球首个广域云化PLC技术试验，而后公司又于2021年7月推出耗费十年时间自主研发的大型PLC。该产品面向冶金高端装备工艺需求，打破了该领域长期以来由外资产品垄断的局面，并在处理器速度、外部储存空间、远程站通信速率、I/O组合、以太网配置、周期设定以及编程语言选择上体现自身优势。•力争3~5年内进入国内大型PLC控制系统厂商第一阵营。宝信软件董事长夏雪松表示，未来宝信软件将进一步加大研发力度，结合宝信工业互联网平台，全面提升产品综合竞争力，力争3~5年内进入国内大型PLC控制系统厂商第一阵营，全面实现国产自主可控高端控制系统的规模化、产业化。证来源：公开新闻，中信建投品性能频00MHz存pspsmMM/10Km(SM)配置任意数值nDSLLADSTSFCCFC模块库实现方式CC总线类型herCATDPPNModbusEthernetIPS来源：宝信PLC发布会，中信建投外资垄断的中大型PLC厂商•和利时：具有自主知识产权的大型PLC，已在地铁轨交项目中应用。北京和利时成立于1993年，在自动化领域同时在PLC和DCS方面发力。根据MIR睿工业数据，2021年公司在DCS领域市占率已达到13.1%，成为内资第二。PLC领域，和利时从2003年起先后推出自主研发的LM小型PLC，LK大型PLC，MC系列运动控制器，产品通过了CE和UL认证，其中LK大型PLC系列是国内具有自主知识产权的大型PLC，并获得国家四部委联合颁发的“国家重点新产品”证书，现已应用在轨交(北京、新加坡地铁)、矿井、油田、水图图表：和利时LK系列大型可编程控制器(LK-PLC)来源：和利时官网，中信建投外资垄断的中大型PLC厂商•南大傲拓：实现底层操作系统自主可控，多领域突破外资垄断。南大傲拓成立于2008年并进驻南京大学科技园区，其产品底层系统自主可控，其在核心CPU芯片及嵌入式实时操作系统方面已经取得突破性进展，可在龙芯等国产芯片、开源嵌入式Linux操作系统上开发可编程控制器嵌入式软件，产品可靠，中文操作界面简单易懂，目前已打破GE和施