液压件的主要元器件和壁垒

在机械领域,液压系统的运用具有显著的优势。液压系统能够将原动机的机械能高效地转化为液体的压力能,并通过液体压力能的变化实现能量的传递。经过各种控制阀和管路的精确传递,液压系统利用液压执行元件将液体压力能再次转化为机械能,进而驱动工作机构进行直线往复运动或回转运动。

挖掘机的行走和传动功能主要依赖于液压系统来实现。挖掘机的液压系统是根据工作装置和各机构的传动要求设计的,它通过管路将各种液压元件有机地连接起来,形成一个完整的组合体。这个系统包含了液压油箱、主泵、多路阀、各管路以及执行各种动作的油缸和马达等部件。

液压系统的功能是以油液为工作介质,利用液压泵将发动机的机械能转化为液压能并进行传送。然后,通过液压缸和液压马达等元件,将液压能再次转化为机械能,从而实现挖掘机的各种动作。这种设计使得挖掘机能够更加高效地完成各种复杂的挖掘任务,同时也为机械领域的发展和应用提供了强大的技术支持。

液压系统系统主要由五个部分组成,包括动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质。这些组成部分各自承担着不同的功能,共同确保液压系统的正常运行。

动力元件的主要作用是将原动机的机械能转换为液体的压力能,为整个液压系统提供动力。执行元件则将液体的液压能转换为机械能,驱动工作机构进行各种直线往复运动或回转运动。控制元件负责对系统中的液体的压力、流量和流向进行调节控制,确保系统的稳定运行。辅助元件在液压系统中起着至关重要的作用。它们起到散热、贮油、输油、连接、蓄能、过滤、测量压力、测量流量和密封等辅助作用,以确保系统能够正常、高效地工作。

通过这些液压件的协同工作,机械领域得以实现各种复杂的动作和功能,极大地提高了生产效率和工作的可靠性。

液压件行业是一个资本和技术密集型的行业,其行业壁垒深厚,新进入企业很难挤入,行业格局向头部企业集中。

研发技术壁垒是液压件行业的重要壁垒之一。液压产品的研发设计、生产加工和调试检测需要长期的经验积累,才能逐步完善和成熟。新企业很难在短时间内形成稳定的工艺控制和过程控制能力,因此面临较高的技术门槛。

市场开拓壁垒也是新进入企业必须面对的挑战。由于主机厂商对于液压管路供应商的选择非常严格,一旦确定合作关系,主机厂商为保证自身产品质量的稳定性,不会轻易更换供应商。这种稳定的合作关系导致了较高的客户粘性,对新企业而言形成了市场进入壁垒。

资金和规模壁垒也是液压件行业的显著特征。液压件的生产需要大规模的固定资产投入,液压产品成本构成中,原材料占比较高,其生产需要采购钢铁、铸件等原材料,生产周转需要较大金额的流动资金。这对于新进入企业来说是一个巨大的挑战,因为它们往往缺乏足够的资金实力和规模效应。

人才壁垒也是液压件行业的难题之一。国内高端液压件的专业人才较为缺乏,通过企业自身培养建立专业结构合理的人才队伍,需经过不断的技术积累与市场沉淀。这使得新企业在人才方面也面临着较高的壁垒。

液压件千亿级别赛道,国内龙头企业未来可期

全球液压件市场规模逐步增长,中国为液压件第一大市场。根据 MarketandMarkets 报告数据,2022 年全球液压件市场规模预计 2975 亿元,到 2027 年市场规模预计在 3588 亿元,年复合增长率在 3.8%。分地区来看,根据华经产业研究数据,全球前三大市场分别为中国、美国和德国,占比分别为 36.04%、33.62%和 9.34%,中国是全球最大市场,按照此比例计算,2022 年我国市场空间估计为 1072.1 亿元。

工程机械为液压件下游最大领域,液压件市场需求持续增长。液压核心元件广泛应用于各行业的各类装备,液压件市场的下游行业以工程机械、航空航天、农业机械、机床加工、汽车、船舶、矿山机械等。其中,工程机械行业在液压行业中的应用占比达 40.5%,是液压产品最主要的应用行业,其次是航空航天占比达 8.7%。我国国内液压件市场逐年上涨,2021年规模达 879 亿元,未来随着国内高端制造业纷纷兴起对液压件需求持续提升。

液压核心元件产品价值量占比高。泵、阀、油缸、马达的技术难度决定其产品附加值高、价值占比高,是液压系统的核心元件。2019 年国内液压市场中油缸、泵、阀、马达合计占比达 73.7%,其中油缸、泵、阀、马达占比分别为 34.4%、16.1%、12.4%、10.80%。国内油缸技术最成熟,泵阀马达技术其次是油缸占比较高的主要原因。

国际龙头占领主要市场,国内企业替代空间广阔。全球液压元件行业龙头有德国博世力士乐、美国派克汉尼汾、美国伊顿公司、日本川崎重工、KYB 和纳博特斯克等。德国、美国和日本产业积淀久技术积累深厚,占据全球液压市场较大份额。根据华经产业研究院数据,2019 年博世力士乐、派克汉尼汾、伊顿、川崎重工全球液压市场合计达到 42.3%,同期恒立液压市场占有率仅为 2.2%,未来国产替代空间仍广阔。

从全球液压巨头的发展历程来看,力士乐、派克、KYB、川崎等公司都有百年以上的历史和技术积淀。这些国际巨头最初都是从单一领域起步,逐渐在技术上积累和扩圈,拓展到更广泛的领域。相比之下,中国的恒立液压在交通运输、航空航天、能源采矿等大领域还有待进一步涉及。

随着国内液压企业的发展,它们将在单个行业积累的技术经验横向移植到不同领域,未来有望呈现多点开花的势头。从营收角度来看,全球液压市场千亿级别的规模为国际巨头带来了百亿到千亿级别的营业收入。相比之下,中国恒立液压目前的营收尚未达到百亿级别,未来还有很大的发展空间。

在行走机械领域,国内挖掘机的油缸主要竞争对手是日本的KYB公司,而挖掘机液压泵、阀、马达的主要竞争对手为力士乐和川崎。在国产替代进程的同时,中国的液压龙头企业也逐步向海外巨头的市场拓展,展现出更大的发展空间和机遇。这些企业有志于成为世界级的液压龙头,力争在全球液压市场中占据一席之地。

得铸件者得液压,恒立已实现铸件自供壁垒深厚

铸造行业作为技术密集型领域,确实存在较高的行业壁垒。优秀的铸造企业经过长期的技术沉淀和实践经验,形成了自己独特的专有技术,从而构建了核心竞争力。在铸造行业中,尤其是高质量铸件的生产,专业的生产经验是核心要素。这种经验涵盖了精良的生产设备、精细的现场管理和长期的技术经验积累。

先进的生产设备在铸造过程中起着至关重要的作用。企业不仅需要准确掌握相关技术参数,还需要具备成熟的产品技术管理实力和精细的现场管理水平。这需要在长期实践中不断积累和完善。此外,高品质铸件是高品质液压件的重要基础。高精密液压铸件的制造技术是液压件制造的关键瓶颈,突破这一技术工艺是提升液压件品质的关键。

铸造工件的表面粗糙度、轮廓平整度、内部均匀性和力学强度都直接影响到液压件成品的使用寿命和故障率。因此,高精度铸件的生产工艺水平对整个液压件制造流程具有决定性影响。目前,我国在生产高精度铸件方面还存在一定的技术短板,提升生产工艺水平仍是行业需要攻克的重要难关。

自建铸件厂确实存在较高的壁垒,使得中小企业难以涉足。铸造件行业具有投资大、建设周期长等特点,这要求企业必须具备强大的资金实力或筹资能力。此外,精密铸造件制造离不开先进的生产装备,而高端设备主要由国外供应商把控,这增加了设备采购的难度和成本。在关键工艺岗位上,需要专业技术人才胜任,而人才培养需要较大的资金和时间投入。随着下游行业对终端产品品质要求的提高,铸件的质量要求也越来越严格,这进一步提高了进入本行业的门槛。

已实现高端精密铸件的自供,整体良品率提升到 98%。恒立铸件业务引进德国精密铸件专家团队指导,与供应商联合开发逐步积累经验,采购国外核心生产设备,给公司打下坚实技术基础。铸件一期产能 2.5 万吨投资 5.96 亿元、二期产能 3.5 万吨投资 5 亿元,均已实现投产,实现自供的,也可对外销售。2021 年全年铸件销量 7.4 万吨,同比增长 19.35%,已超出产能预期,整体良品率提升到 98%,工艺水平稳定。可以解决公司在液压件生产过程中,受到外资品牌的铸件供应商产能不足导致油缸生产线停产的状况。

研发投入持续高位,盈利能力领先国际巨头

研发投入费用持续高位,领先同行竞争者。公司 2022 年研发投入达 6.5 亿元,研发费用率达 7.93%;2023 年前三季度研发投入达 5.05 亿元,研发费用率达 7.96%,与 2022 年保持高位。对比国外巨头,公司 2022 年起研发费用率大幅领先同行。公司在美国、日本新设公司积极拓展和布局海外市场,在德国柏林、美国芝加哥、中国上海以及常州设有专门的液压研发基地,在专业领域聘请高薪聘请国外专家攻克难点领域。截止 2022 年研发人员逾1203 人,占总人数的 19.85%。

毛利率和净利率领先国际巨头,盈利能力卓越。2022 年公司的毛利率和净利率分别达40.55%和 28.66%,毛利率高出派克和伊顿 6% 以上,毛利率是日本企业的近一倍,大幅领先同行业公司;公司在研发费用率领先同行情况下,净利率仍可领先国际巨头 16% 以上,营运能力卓越。我们认为公司领先的主要原因为:

铸件自供:公司是少有能够自供液压件的铸件企业。2022 年公司生产成本中,原材料成本占比高达 65%,自产铸件可有效缓解上游成本压力,自主把控产品良率,提升盈利能力与产品质量。

结构集中:公司产品结构领域集中且深度绑定龙头企业,随着市场渗透率的提升,收入快速增长,规模效应有效摊薄成本费用、期间费用和固定资产;叠加在制造端推进的无人少人化的技改,深度优化工艺流程,有效降低制造成本。

人口红利:公司主要研发和生产主要集中在国内常州,国内的劳动工人成本与国外发达国家仍有差距。在研发端,国内工程师红利明显,性价比远高于国外研发人员。

(恒立佳创是恒立集团在上海成立的一站式客户解决方案中心,旨在为客户提供恒立全球12个生产制造基地生产的液压元件、气动元件、导轨丝杆、密封件、电驱电控、精密铸件、无缝钢管、传动控制与系统集成等全系列产品的技术支持与销售服务。)