（報告出品方/分析師：英大證券研究所 鄭罡）
新能源工程機械經(jīng)濟效益優(yōu)勢明顯。在成本端，電池占電動工程機械總成本的40%-50%。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸完善，鋰離子電池組的價格快速降低。電動工程機械市場在政策驅(qū)動下爆發(fā)，相對于傳統(tǒng)燃油工程機械，電動工程機械的經(jīng)濟性是通過使用過程體現(xiàn)的，使用期內(nèi)綜合總成本，電動工程機械更具優(yōu)勢。我們認為運營端成本節(jié)約是電動工程機械真正能夠替代傳統(tǒng)燃油工程機械的主要經(jīng)濟因素。
在國家實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、構(gòu)建雙循環(huán)新發(fā)展格局的背景下，隨著“三電”技術(shù)的逐步成熟帶來電動化產(chǎn)品制造成本的不斷降低，工程機械作為生產(chǎn)資料，電動化相比燃油的全生命周期成本逐步具備吸引力和經(jīng)濟性，電動化成為工程機械綠色發(fā)展的重要方向之一。從政策來看，近幾年工程機械行業(yè)相關(guān)政策主要偏向于老舊高污染工程機械產(chǎn)品出清，引導(dǎo)工程機械行業(yè)清潔化、高科技化發(fā)展。
中央政府層面從減排目標(biāo)、防治技術(shù)和支持政策等方面為發(fā)展電動化的工程機械指明方向。2018年，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《非道路移動機械污染防治技術(shù)政策》，鼓勵混合動力、純電動、燃料電池等新能源技術(shù)在非道路移動機械上的應(yīng)用，優(yōu)先發(fā)展中小非道路移動機械動力裝置的新能源化，逐步達到超低排放、零排放。2020年國家工信部發(fā)布《推動公共領(lǐng)域車輛電動化行動計劃》，推進工程機械電動化，加快工程機械行業(yè)向新能源轉(zhuǎn)型。
各省市針對工程機械行業(yè)的相關(guān)政策規(guī)劃陸續(xù)出臺，根據(jù)各省市對工程機械行業(yè)政策規(guī)劃來看，大多省市對工程機械行業(yè)規(guī)劃政策均提出了取代高排放工程機械，支持節(jié)能環(huán)保類相關(guān)產(chǎn)品，提高工程機械產(chǎn)品綠色制造能力等。
我國經(jīng)濟發(fā)展空間巨大，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)龐大規(guī)模，工程機械市場仍處于上升期，存量更新和新增需求并重，“十四五”期間工程機械仍大有可為。
目前，我國工程機械主要分為土方機械（挖掘機、裝載機、推土機）、起重機械（起重機、履帶吊、塔機）、混凝土機械（混凝土泵車、攪拌車）、路面機械（平地機、壓路機、攤鋪機）、高空作業(yè)機械（高空作業(yè)平臺、高空作業(yè)平臺車）、工業(yè)車輛（叉車、牽引車）六大類。
近些年，我國主要工程機械產(chǎn)品銷售量大幅攀升，市場運行情況良好。2021年我國工程機械主要產(chǎn)品合計銷量超過167萬臺，同比增長8.8%。
從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，挖掘機、裝載機、叉車、混凝土攪拌車四個常用工程機械設(shè)備占據(jù)了我國工程機械市場上絕大部分的份額。2021年，我國叉車銷量年銷售量達109.94萬輛，同比增長37.38%；挖掘機銷量為34.28萬臺，同比增長4.63%；裝載機銷量14.05萬臺，同比增長7.11%。
我國工程機械保有量近千萬臺，未來需求進入更新時代。數(shù)據(jù)顯示，我國工程機械主要設(shè)備保有量由2016年728萬臺增至2020年906萬臺，年均復(fù)合增長率為5.96%，2021年我國工程機械主要設(shè)備保有量估計達942萬臺。
2012至2021年，我國工程機械行業(yè)營業(yè)收入整體上呈現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年，中國工程機械行業(yè)營業(yè)收入首次邁上8000億元大關(guān),同比增長3.21%。工程機械“十四五”規(guī)劃提出，2025年工程機械行業(yè)整體營業(yè)收入達到9000億元，年均增長3-5%。
滲透率提升空間大。我國目前國內(nèi)工程機械主要產(chǎn)品保有量超過900萬臺，并以每年超40萬臺的速度增長。目前傳統(tǒng)工程機械的能源主要是柴油，新能源工程機械的滲透率不足1%；對比新能源汽車，2022年6月國內(nèi)新能源汽車滲透率已經(jīng)達到21.6%，超過工信部之前規(guī)劃到2025年達到20%的目標(biāo)，預(yù)計國內(nèi)電動車到2025年滲透率將超過30%。參考國內(nèi)新能源汽車滲透率的快速提升，我們認為在政策推動和環(huán)保壓力倒逼的背景下，工程機械電動化滲透率在未來幾年也將快速提升，預(yù)計2025年滲透率將超過30%。
工程機械應(yīng)用場景toB為主，電動化進程預(yù)計將更加快速。目前電動叉車滲透率已經(jīng)超過60%，滲透率較高。未來挖掘機和裝載機是工程機械電動化的主要細分領(lǐng)域。我們采用相對保守的假設(shè)，裝載機受到環(huán)保壓力最大，政策動力迫切，場景集中，更易電動化改造，我們預(yù)計其滲透率將在未來5年快速提升，2022年電動裝載機滲透率保守預(yù)計能達到5%，到2025年滲透率將超過35%。我們認為2022年是挖掘機電動化元年，滲透率能達到1%，隨著鋰電產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟，電池成本進一步下降，到2025年可提升至35%。
根據(jù)以上假設(shè)，預(yù)計電動裝載機2022年銷量預(yù)計達到6500輛，到2025年電動裝載機銷量預(yù)計接近50000輛，電動挖掘機2022年銷量預(yù)計在3000~4000臺左右，2025年電動挖掘機銷量預(yù)計在126000臺左右。
目前電動裝載機和電動挖掘機單價80萬左右，隨著電動工程機械產(chǎn)量增加，滲透率不斷提升，電池成本降低，電動工程機械單價預(yù)計將下降10~20萬元，預(yù)計2025年電動裝載機單價60萬左右，市場空間接近300億元。電動挖掘機機單價60萬左右，市場空間接近756億元，電動裝載機和電動挖掘機市場空間超過千億。
電池成本將降低
在成本端，電池占電動工程機械總成本的40%-50%。隨著鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸完善，鋰離子電池組的價格快速降低。2013-2021年全球鋰離子電池組平均價格不斷下降，由2013年的684美元/千瓦時下降至2021年的132美元/千瓦時。根據(jù)歷史趨勢預(yù)測，電池組平均價格到2024年有望降低到100美元/千瓦時以下。
2021年以來，鋰電池原材料價格持續(xù)上漲，短期內(nèi)對于電池價格的影響日益顯現(xiàn)，2022年電池組名義均價可能上漲至135美元/千瓦時。如果沒有其他可以減輕這種影響的改進措施，這或?qū)r格降至100美元/千瓦時的時間表推遲兩年。這將影響新能源汽車價格或制造商利潤，并可能損害儲能項目的經(jīng)濟效益。
鋰離子電池價格的持續(xù)降低，將助推了新能源工程機械的發(fā)展。在過去十余年中，鋰離子電池組價格已經(jīng)從2010年的1200美元/千瓦時下降了89%，然而，金屬和關(guān)鍵原材料價格持續(xù)上漲的影響已在2021年下半年顯現(xiàn)，并成為當(dāng)前電池價格下降的最大阻力。
經(jīng)濟效益測算
電動工程機械市場在政策驅(qū)動下爆發(fā)，相對于傳統(tǒng)燃油工程機械，電動工程機械的經(jīng)濟性是通過使用過程體現(xiàn)的。由于電池價格較高，導(dǎo)致電動工程機械造價偏貴，價格上相對傳統(tǒng)汽車仍不具備優(yōu)勢，但是在運營過程中，使用電能的成本遠小于使用燃油，經(jīng)濟性在頻繁使用中被不斷放大，使用期內(nèi)綜合總成本，電動工程機械反而具有優(yōu)勢。
我們認為運營端成本節(jié)約是電動工程機械真正能夠替代傳統(tǒng)燃油工程機械的主要經(jīng)濟因素。通過測算當(dāng)前電動工程機械在使用端成本較燃油工程機械有較大優(yōu)勢，節(jié)約的成本完全可以覆蓋購置端成本。
以裝載機為例，在購置端，純電動裝載機價格在80萬元左右，燃油裝載機售價35萬元左右。在使用成本上，以每天運營10小時，每年運營300天計算，純電動裝載機每小時耗電45KWh，充電1.5元/KWh，年運營費為20.25萬元；燃油裝載機每小時油耗20L，當(dāng)前柴油價格8.7元/L，年運營費52.2萬元。同時在保養(yǎng)維修上，假設(shè)燃油裝載機每年費用3.04萬元，純電動裝載機每年費用1.53萬元，由此我們測算5年周期內(nèi)，純電動裝載機運營費用108.9萬元以上，燃油裝載機運營費用276.2萬元以上，完全可以覆蓋購置端45萬的差價。
傳統(tǒng)工程機械市場集中度持續(xù)上升
工程機械行業(yè)市場集中度較高，我國工程機械市場集中度呈現(xiàn)逐年上升趨勢，我國工程機械制造行業(yè)CR3和CR5分別達到了33.17%和37.26%。
2021全球工程機械制造商50強榜單里，中國11家上榜企業(yè)分別為徐工集團、三一重工、中聯(lián)重科、柳工機械、鐵建重工集團、龍工、山河智能、山推股份、雷沃工程機械集團、廈工機械、北方股份。其中，徐工集團進入全球三甲，這是中國品牌首度挺進前三。三一重工、中聯(lián)重科分別位居全球第4、第5位。11家入榜的中國工程機械制造商，銷售額為507.33億美元，比上年增長40.03%；銷售額占比升至26.48%。從銷售額上中國，看取代美國，排名由全球第三升至全球第一；與此同時，從銷售額增幅上中國，看也在13個國家中位居第一。
整體來中國，看工程機械行業(yè)分為四大梯隊。國內(nèi)工程機械行業(yè)市場競爭格局劃分為四個梯隊。第一梯隊中，大型公司三一重工、徐工機械、中聯(lián)重科、柳工形成四巨頭局面，企業(yè)營收均高于100億以上，產(chǎn)品遍布各個細分領(lǐng)域，技術(shù)水平領(lǐng)先，多項產(chǎn)品達到國際領(lǐng)先水平。第二梯隊為我國工程機械行業(yè)的潛在力量，營收規(guī)模在40-100億之間，具有一定的知名度，產(chǎn)品在某個細分領(lǐng)域具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢。
工程機械領(lǐng)域主要玩家有卡特彼勒、小松、徐工、三一、中聯(lián)重科等。數(shù)據(jù)顯示，2021 年工程機械行業(yè)前十家企業(yè)市場份額總和為65.3%，其中，卡特皮勒以13%的市場份額排在首位，小松、徐工機械緊隨其后，市占率分別為10.4%、7.9%。
新能源工程機械市場格局有望延續(xù)
新能源工程機械市場已然呈現(xiàn)出群雄逐鹿局面，新能源工程機械產(chǎn)品布局層出不窮，傳統(tǒng)工程機械主機廠紛紛布局新能源工程機械領(lǐng)域，適用于封閉和固定工作環(huán)境等應(yīng)用場景的細分品類已率先走向電動化。
全球范圍內(nèi)的頭部工程機械企業(yè)已深入布局電動化設(shè)備，技術(shù)自研的同時也在和“三電”企業(yè)進行深度合作開發(fā)，不斷推出多類型電動化工程機械產(chǎn)品。全球工程機械龍頭如卡特彼勒、沃爾沃建筑設(shè)備、三一重工、徐工機械等已推出數(shù)款電動化工程機械產(chǎn)品。
2022-2023年特定應(yīng)用場景下的細分品類有望迎來電動化產(chǎn)品的快速增長，挖機等主流工程機械電動化需求有望在2024-2025年間快速增長。
三一重工：全面推進工程機械產(chǎn)品電動化
三一重工全面推進主機產(chǎn)品電動化及相關(guān)核心技術(shù)開發(fā)，致力于打造高品質(zhì)、低電耗、高體驗的電動化產(chǎn)品，全面開啟電動化轉(zhuǎn)型，引領(lǐng)行業(yè)電動化趨勢。2021年，公司電動攪拌車、電動自卸車、電動起重機銷售實現(xiàn)重大突破，取得年度銷量冠軍。電動化工程車輛產(chǎn)品銷量破千臺，銷售額近10億元，市場份額均居行業(yè)第一。
2021年，三一重工全面推進工程車輛、挖掘機械、裝載機械、起重機械等產(chǎn)品的電動化，2021年，公司完成開發(fā)34款電動產(chǎn)品，上市電動產(chǎn)品20款，包括4款純電攪拌車和4款純電動自卸車等8款電動化工程車輛、4款電動挖掘機，產(chǎn)品涵蓋純電、換電、氫燃料3大技術(shù)路線。
中聯(lián)重科加碼布局設(shè)備電動化
中聯(lián)重科持續(xù)強化新數(shù)字、新能源、新材料等新技術(shù)的融合創(chuàng)新，高端產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，市場競爭力持續(xù)增強，形成了技術(shù)落地、產(chǎn)品迭代的良性循環(huán)。中聯(lián)重科新能源產(chǎn)品已涵蓋起重機、泵車、攪拌車、高空作業(yè)平臺、應(yīng)急裝備、挖掘機械、礦機、重型底盤等系列，采用純電動、氫燃料電池、混合動力多類新能源組合。中聯(lián)重科發(fā)布了全球首臺全地面混動起重機、全球首臺純電動汽車起重機、行業(yè)首款國產(chǎn)化碳纖維臂架泵車等高端化、創(chuàng)新性產(chǎn)品。
2021年，中聯(lián)重科已累計發(fā)布了50多款新能源產(chǎn)品，產(chǎn)品類型覆蓋混凝土泵車、混凝土攪拌車、汽車起重機、高空作業(yè)平臺、挖掘機、礦卡、叉車、應(yīng)急車輛、農(nóng)業(yè)機械、重型底盤等領(lǐng)域，動力包括純電動、混合動力、氫燃料多種組合，全系列新能源化產(chǎn)品基本形成。
徐工機械加快智能化轉(zhuǎn)型
近年來，徐工機械在數(shù)字化轉(zhuǎn)型道路上不斷走向縱深。圍繞數(shù)字化、綠色化、國際化的戰(zhàn)略定位，徐工機械編制完善《徐工“十四五”數(shù)字化戰(zhàn)略規(guī)劃》，以徐工“智造4.0”加速推進公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型，電動機械方面已經(jīng)取得較大成績，電動叉車、電動裝載機、電動挖掘機等已領(lǐng)行業(yè)。以綠色技術(shù)來說，徐工機械氫燃料叉車及電動裝載機處于行業(yè)領(lǐng)先地位，無人遙控裝載機在行業(yè)和國際上都處于領(lǐng)先地位。
徐工純電動裝載機械產(chǎn)品使用過程中可真正實現(xiàn)零碳排放，與燃油版裝載機相比，單臺產(chǎn)品平均每年減少約150噸二氧化碳排放，能耗成本僅約為柴油裝載機的三分之一，綜合使用成本每年減少20萬以上。
柳工發(fā)布超長續(xù)航新品
柳工較早提出了工程機械電動化，并在實際經(jīng)營中踐行，持續(xù)加大在智能化、電動化、無人駕駛及零部件核心技術(shù)方面投入，未來重點研發(fā)方向仍為電動化、智能化和數(shù)字化。
2014年組建電動化產(chǎn)品和研究團隊，2019年面向全球在行業(yè)內(nèi)首次發(fā)布中型電動裝載機和挖掘機，2021年發(fā)布無人駕駛裝載機、挖掘機和壓路機。目前已經(jīng)形成了電動裝載機、電動挖掘機、電動礦用卡車等成套電動設(shè)備施工解決方案。2022年柳工面向裝載機、挖掘機、叉車、滑移、高空作業(yè)車、攪拌車、平地機、壓路機、寬體車等9大細分行業(yè)，推出系列產(chǎn)品。
自從2021年柳工電動裝載機上市以來備受市場好評，目前國內(nèi)市場占有率超過70%。柳工第二代電動裝載機856H-EMAX性能全新升級，擁有超長續(xù)航、安全高效的強悍實力以及多項核心技術(shù)專利授權(quán)，更加節(jié)能、舒適和智能，能夠適應(yīng)多種極限工況，滿足更高作業(yè)強度需求。相較于傳統(tǒng)燃油版裝載機，柳工第二代電動裝載機在5年內(nèi)預(yù)計能為客戶節(jié)省運營成本125萬。
卡特彼勒工程機械電動化的先驅(qū)者
卡特彼勒是工程機械電動化的先驅(qū)者，2009年以來，卡特彼勒順應(yīng)電動化發(fā)展趨勢，以推出首款建設(shè)領(lǐng)域用的電驅(qū)動設(shè)備——D7E履帶式電驅(qū)動推土機為開端，后將電驅(qū)動應(yīng)用于采礦等更多領(lǐng)域，開發(fā)出了多種電動產(chǎn)品以滿足客戶的不同需求。2018年，卡特彼勒研發(fā)了純電動裝載機R1300，2019年卡特彼勒推出了300.9D、302.7D、以及323F三款純電動挖掘機和Cat 906M電動裝載機。
隨著國家政策的引導(dǎo)，工程機械電動化進程將會不斷加快。目前國內(nèi)電動工程機械滲透率較低，參照新能源乘用車的爆發(fā)性增長，我們認為在隨著鋰電產(chǎn)業(yè)鏈不斷成熟，電池成本進一步下降，未來三年電動工程機械滲透率將快速提升，預(yù)計到2025年滲透率有望提升至35%。
全球范圍內(nèi)的頭部工程機械企業(yè)已深入布局電動化設(shè)備，全球工程機械龍頭如卡特彼勒、三一重工、徐工機械、中聯(lián)重科等不斷推出多類型電動化工程機械產(chǎn)品。我們認為未來工程機械行業(yè)將向電動化、智能化方向發(fā)展，市場驅(qū)動主線在存量替代和滲透率提升,工程機械市場進入新一輪發(fā)展周期。
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