(报告出品方/作者:华西证券,崔琰)
1.1.深耕四十年的国产高精齿轮龙头
公司是全球知名的齿轮传动部件供应商,深耕齿轮传动 40 余年,客户结构优质。 公司成立于 1980 年,一直专注于齿轮传动零部件的研发、设计与制造,主要产品包 括乘用车齿轮、商用车齿轮、工程机械齿轮、摩托车齿轮等,2021 年齿轮收入占比 高达 80.4%,其他业务主要为 RV 减速器及钢材销售。
2010 年以来,公司不断发力乘用车齿轮,经历了从低端迈向高端,从手动变速 箱齿轮到 CVT、DCT 、AT 等自动变速箱齿轮,再到新能源汽车齿轮的升级;同时, 公司面向全球市场,客户结构优质,主要客户覆盖采埃孚、爱信、麦格纳、博格华纳、 康明斯、广西玉柴等一级供应商及大众、通用、福特、上汽、广汽、全球领先电动车 制造企业、比亚迪、现代、吉利等主流整车厂。
深耕乘用车领域,合作核心客户,高精齿轮突破不断。公司从 2011 年开始大力 向自动变速箱转型,目前已完成从低附加值的齿轮向 CVT、DCT、AT 等自动变速箱、 新能源汽车电驱动齿轮等高精齿轮的转型,深度合作多家核心主机厂与 Tier1 客户。
CVT 领域,公司与核心 CVT 供应商日本加特可合作,终端配套丰田等偏好 CVT 变速箱的主流日系客户;DCT 领域,公司与上汽、广汽、比亚迪深度合作燃油车、混动车变速箱项 目;AT 领域,公司早期从东安动力、盛瑞传动等国产供应商切入,逐步与市占 率前两位的爱信、采埃孚等核心 tier1,以及通用、福特、上汽、一汽、广 汽等主机厂形成稳定合作;新能源汽车领域,公司合作全球领先电动车制造企业、比亚迪、蔚来、 PSA、上汽、广汽,纯电、混动双轮驱动。
家族持股,核心生产基地位于江浙。公司是典型的家族企业,董事长吴长鸿及 其一致行动人为公司的实际控制人,截至 2022 年 3 月 31 日直接或间接持有公司 21.13%的股份。其中,叶善群和陈菊花为夫妻关系,吴长鸿为其大女婿,陈剑峰为 其二女婿,蒋亦卿为其三女婿,吴长鸿、蒋亦卿、陈剑峰分别担任公司董事长,董事 及副总经理,监事职务。
公司下辖多家子公司及 5 大生产基地,主要分布在浙江玉环、浙江嘉兴、江苏 淮安、大连、重庆等地区。江、浙地区贴近各大新能源主机厂,产能布局充分,为未 来重点发展区域。
1.2.新能源乘用车齿轮放量 盈利能力向上
新能源乘用车齿轮厚积薄发,2021 年营收创新高。2017-2020 年受汽车行业下 行及投资扩产影响,公司业绩有所承压。2021 年,受益于产能释放及新能源乘用车 齿轮放量,在原材料涨价、缺芯、疫情等各种不利影响下,业绩逆势高增,实现营收 53.91 亿元,同比+47.1%,其中新能源乘用车收入占据 13%,同比大增;归母净利 润 3.26 亿元,同比+537.0%;2022Q1 营收 16.55 亿元,+40.9%,归母净利 1.19 亿 元,+124.1%,依旧保持高速增长态势。
量产爬坡提速,盈利能力向上。2019-2020 年,受产能加速扩张影响,公司折 旧费用与人力、制造费用等分摊成本提升,毛利率有所下滑,2020、2021 年,随着 新建新能源汽车齿轮、自动变速箱齿轮的投产与量产爬坡,盈利水平逐步回升, 2022 Q1 毛、净利率分别为 19.4%、7.5%,盈利能力向上。
费用管控能力增强,研发投入稳步增长。2018-2020 年,公司资本开支较高, 财务费用有所提升;2021 年,产能释放推动规模效应形成,期间费用率明显改善; 2021 年,扣除股权激励费用(4,988 万元)后管理费用率约为 3.3%,实现连年下降,2022Q1 销售、管理、财务费用率合计仅 3.5%,成本管控能力强。研发方面,2018- 2021 年,公司研发投入稳步增长,研发费用率、研发人数占比分别从 3.6%、8.8% 增长至 4.0%、10.2%,为公司新项目开发提供有力支持。
公司深耕齿轮传动四十余年,一路稳扎稳打,成功跻身全球知名的齿轮传动部件 供应商。近年来,公司积极向高精齿轮传动领域转型,在纯电动车减速器齿轮、混合 动力车变速箱齿轮等新能源汽车齿轮领域取得优异成绩。2021 年公司新能源乘用车 齿轮销量 503.1 万件(电动车占比较大),根据我们测算,占全国 A0 级以上纯电动 车减速器齿轮市场份额的 60%以上,确立龙头地位。受益于新能源乘用车齿轮放量, 公司业绩迎来高增,且规模效应驱动费用率下降,盈利能力向上。未来,公司将顺应 电动化发展趋势,持续发力新能源汽车高精齿轮,开拓全球主流客户,提升新能源乘 用车齿轮市场份额,展望全球龙头。
2.1.第三方电驱供应商崛起 齿轮外包大势所趋
燃油车时代,主机厂与变速箱 tier1 倾向自制齿轮产能,高精尖齿轮厂极度稀缺。 传统燃油车以发动机、变速箱为核心技术,大众、通用、奔驰、上汽等大型主机厂均 采用以自建变速箱、齿轮产能为主,外包为辅的供应模式。DCT、CVT、AT 等自动 变速箱由于技术壁垒较高,外包程度高于传统机械手动变速箱,其中采埃孚、爱信、 博格华纳等变速箱供应商倾向齿轮外包。
主机厂与 tier1 通常外购齿轮毛坯件并自行进行精加工,在节约成本的同时掌控 核心精加工技术、保证品质一致性,使得长期以来第三方齿轮厂商以低端产品为主、 话语权弱,高精尖齿轮厂极度稀缺。
新能源汽车时代,第三方电驱供应商崛起,重塑行业格局。新能源汽车时代电 驱系统集成化、平台化成为主流,电驱系统供应分为以特斯拉、蔚来、比亚迪为代表 的主机厂选择的“自制”以及多数主机厂选择的向第三方电驱系统供应商外采两种模 式。出于资源分配及降本增效考虑,主机厂通常着力于电驱动模块的研发和设计,不 会选择自制齿轮;且以日电产、汇川技术、联合电子、方正电机、华为为代表的第三 方电驱系统供应商多由电机电控供应商转型而来,无齿轮制造能力,为第三方齿轮供 应商提供切入更多供应链的机会,行业格局得以重塑。
双电机电驱系统推动齿轮平均单车价值量提升。纯电动车通过改变电机转速实 现输出功率的改变,无需依靠多挡变速装置,齿轮构型以单档两级减速齿轮为主,单 车价值约为 500-600 元。
由于双驱动电机车型具备: 1)共同驱动,动力性能好; 2)前后轴可独立进行扭矩分配,通过选择两个电机高效工作点降低整车电耗, 提高驱动效率及能量回收效率; 3)单个电机的功率需求降低,制造难度降低 等几大优势,已在特斯拉 Model S/Y、蔚来 ES8、ET7、唐 DM 等中高端车型上 应用,齿轮单车价值为 1,000-1,200 元。
目前,双电机系统由于存在电驱系统设计难度提升,控制算法复杂,以及成本偏 高,多应用于 C 级以上中高端车型及旗舰车型。我们预计,随着对车辆动力性能、 电池能力回收要求的不断提升,双电机驱动系统有望向 B 级车型渗透,占比将进一 步提升。根据 NE 时代数据,2021 年中国新能源乘用车电机装机量达 325.5 万台, 新能源乘用车上险数达 288.3 万辆(纯电 235.8 万辆,PHEV 及其他 52.5 万辆), PHEV 等车型以单电机驱动为主,据此计算单车电价装机量为 1.16 台,双驱动电机 车型占比约为 16%,我们预计 2025 年双驱动电机占比有望提升至 35%。
混动车型齿轮技术多样,齿轮单车价值较高。混动车型包括驱动电机、发电电 机及发动机,其传动装置既包括一套完整的纯电减速器,也包括类似燃油车的变速箱 结构。由于混动电机功率一般低于纯电,单极减速器拥有单一传动比,难以同时兼顾 动力性和经济性,变速箱通常采用多挡传输路线、无极传输路线。目前,自主品牌混 动车型减速器以 CVT 减速器、DCT 减速器为主,丰田日系混动系统以行星齿轮组为 核心。混动变速箱构型复杂多变,齿轮平均单车价值约为 1,000 元左右。
受益电动化持续推进,新能源乘用车齿轮市场规模迎高增。我们预计 2025 年全 球新能源乘用车渗透率 28%,BEV 销量占比 56%,BEV 减速器用齿轮单车价值 600元/套,双电机车型销量占比 40%,单车价值 1,200 元/套;PHEV 销量占比 44%,变 速箱单车价值 1,200 元/套;预计 2025 年全球 BEV/PHEV 乘用车齿轮市场规模分别 为 86.8/97.4 亿元,新能源乘用车齿轮市场规模合计 184.1 亿元,2021-2025 CAGR 38.0%。
我们预计 2025 年中国新能源乘用车渗透率 42%,BEV 销量占比 60%,BEV 减 速器齿轮单车价值 500 元/套,双电机车型销量占比 35%,单车价值 1,000 元/套; PHEV 销量占比 40%,变速箱齿轮单车价值 1,000 元/套;预计 2025 年中国 BEV/PHEV 乘用车齿轮市场规模分别为 44.3/43.8 亿元,新能源乘用车齿轮市场规模 合计 88.1 亿元,2021-2025 CAGR 42.3%。
2.2.新能源汽车齿轮技术升级 驱动竞争格局集中化
新能源汽车齿轮对精度、噪音控制要求显著提升。新能源汽车驱动电机的转速 显著高于传统燃油车发动机转速。发动机最大功率转速一般在 5,000-6,000 转/分, 仅奥迪、保时捷等少量豪华车型超过 7,000 转/分,而 A00 级车型电机转速约为 8,000 转/分,A0 级以上车型电机转速多为 14,000-18,000 转/分,特斯拉的高功率电 机转速更是达到 20,000 转/分。
电机输入轴转速提升导致传动齿轮转速提升、瞬时速度波动较大,更高的冲击载 荷易影响传动的平稳性,使得齿轮更易受到磨损,寿命减少、噪音提高,因此新能源 汽车对齿轮精度和齿部啮合的要求提升,按照国标 GB/T 10095.1-2008 齿轮精度划 分,传统燃油车齿轮精度一般为 6-7 级,电动车齿轮精度为 4-5 级。精度等级相差一 级,承载能力强度约相差 20-30%,噪声约相差 2.5-3dB。
新能源汽车齿轮精度、噪音要求提升,铸就高系统性壁垒。齿轮的传动精度主 要决定于齿形精度和齿距分布均匀性,相比于传统燃油汽车,新能源汽车高精度传动 齿轮的齿廓总偏差、螺旋线总偏差、齿距偏差等方面均显著减小,对齿轮设计、工艺 控制、高精设备使用、成品检测、多品种小批量生产效率等各个方面提出更高要求, 铸就较高的系统性壁垒。
(1)工艺技术壁垒提高:
齿轮加工工艺过程要经过毛坯锻造、粗加工(齿坯加工、齿形加工、齿端加工)、 热处理、精加工(精基准修正及齿形精加工)等几大阶段,包括 20-40 道工序。 机加工阶段需要加工出齿轮基准(齿坯),同时完成对于齿形以外的次要表 面的加工,使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求; 粗加工阶段完成对齿形的初步加工,是保证齿轮加工精度的基础。热处理阶段用于提高齿面的硬度、耐磨性和疲劳强度,齿心的强度和韧性;精加工阶段需要采用 PCBN 刀具对齿轮端面、内孔进行切削,对于齿形精 加工可采取磨齿,剃齿,珩齿等多种方法。
对于高精齿轮来讲,热处理、磨齿是最核心工艺。热处理能够增加齿轮表面硬 度,加强产品机械性能;磨齿属于精加工工序,能够提高齿轮精度、减少噪音。
1)核心工艺技术难点:热处理
传动齿轮需要外硬内韧,齿面应具有高的接触疲劳强度、高的硬度和耐磨性,齿 轮心部应具有良好的综合力学性能或较好的强韧性。热处理过程中齿轮的变形直接影 响到齿轮的精度、强度、噪声和寿命,是提高齿轮寿命、耐磨性、承载力最关键的工 序,占齿轮工艺难度的 40%左右。新能源汽车齿轮由于受冲击频繁,通常采用 20CrMnTi 钢作为齿轮材料,经历渗碳、淬火、低温回火等热处理步骤。
工艺控制方面:热处理的控制要点包括炉温控制、气氛、时间周期的控制,加 热温度过高、过低,冷却不均,均会导致齿轮发生变形,影响良率。由于齿轮各个面 硬度要求均有所差异,热处理需要在保证齿轮各个面硬度需求的同时,保持一个炉子 齿轮性能的一致性;且不同材料、精度、大小的齿轮热处理工艺有所差异,需要大量 的试验和反复仿真,才能得出最优的工艺路线,整体工艺流程存在很多 know how。
设备需求方面:热处理所需核心设备低压真空渗碳炉,在全球中,真空渗碳炉 市场较为集中,CR5 约 为 75%,主要企业包括 ECM,Ipsen,ALDVacuum Technologies,Secowarwick,Tenova 等,行业龙头 ECM 占据市场总份额的 25% 左右。
2)核心工艺技术难点:磨齿
新能源汽车齿轮精度高,微观修型工艺控制难度高。齿轮的微观修型,如鼓形 量、修缘量、形状误差、波纹度,对于齿轮的寿命、噪音有决定性影响。对于精度需 求 4-5 级的齿轮,磨齿是唯一的精加工方法。磨齿对磨前工序误差的纠正能力强,能 够将机齿面粗糙度减小至 0.63-0.16 微米,同时显著降低齿轮啮合噪声,提高传动性 能。
磨齿中有大量的 know how,需要根据需求开发软件、工装,使磨齿机产生不同 的运动轨迹,从而改变齿形;新能源汽车齿轮精度 4-5 级,微观修型难度提升,需要 根据实验研究、工况状态进行点对点个性化设计,对工艺控制能力要求极高。
高精度磨齿机使用 know how 多,价格昂贵,铸就高技术、资本壁垒。磨齿机 是超精密磨齿加工的核心设备,其产能限制、使用壁垒、生产效率以及高昂的价格均 形成较强壁垒。
磨齿机是齿轮加工工艺中生产周期最长的设备,单台磨齿机产能低,一年产 能仅为 2-4 万台纯电驱齿轮,构建产能需购置大量高精磨齿机;磨齿机使用 know how多,需要长期加工经验才能有效匹配工装夹具对设备 进行合理的二次开发,设计砂轮走向,避免噪音,保证设备精度和一致性; 同时,只有具备丰富批量生产经验的厂商才能有效快速地调试设备,提升设 备使用的精度和效率;磨齿机价格高昂,采购周期较长,全球范围内能够实现 DIN4 级稳定加工精 度的磨齿机供应商仅德国 Kapp Niles、Hofler,Kolb 几家,单台高精度磨齿 机价格约 1,000 万,交货周期 1-1.5 年。
3)技术难点三:噪音控制
新能源汽车由于电机声音较小,对噪音控制要求较高。齿轮噪音产生涉及设计、 制造、安装、使用维护等多个方面,精度是影响噪音的重要因素,制造过程齿形误差、 齿距误差、齿向误差均会导致出现传动噪声。齿形误差小、齿面粗糙度小的齿轮,在 相同试验条件下,其噪声比普通齿轮要小 10dB。齿距误差小的齿轮,在相同试验条 件下,其噪声级比普通齿轮要小 6-12dB。
在精度之外,齿轮宽度、齿距、压力角大小等齿轮设计因素及后续装配过程也会 导致噪音提升,对齿轮设计、加工提出更高要求。
快速响应需求提升,管理能力重要性突显。在保持齿轮精度、噪音控制的基础 上,供应商需要对各个环节的半成品、成品进行检测,实时进行质量管控,同时,由 于新能源汽车客户车型上市周期的显著缩短,供应商需要在短期内实现快速开发和稳 定、高效的生产,在保证交付质量的同时加强成本控制。 综上,新能源汽车时代,减速器、变速箱齿轮的技术、管理难度将进一步升级, 进而促进格局进一步集中,为具备领先技术、丰富生产经验、强大工艺流程管理能力、 丰厚产能储备和设备资源的厂商提供发展良机。
2.3.强者恒强 剑指全球高精齿轮龙头
2.3.1.技术、产能、管理水平全面领先行业,受益格局集中
公司自 2012 年开始进行新能源汽车减速器高精齿轮研发,拥有多年纯电齿轮开 发和量产经验,与全球领先电动车制造企业、蔚来、比亚迪等主流新能源车企和优质 电驱系统厂商深入合作,在材料、热处理、磨齿、降噪等关键工艺,设备及产能储备, 以及产品质量稳定性、生产过程管理上均具备领先优势,是目前国内少数具备大批量 生产 5 级以上精度齿轮能力的第三方齿轮供应商之一。(报告来源:未来智库)
1)技术、研发先行,核心工艺水平领先同行业
①热处理方面,公司历经多年研究开发,通过大量的试验和反复仿真形成专门 的数据库,配备多名专业热处理工程师,拥有齿轮渗碳淬火内在质量控制技术、齿轮 预修正技术、齿轮检测技术等核心技术,具备丰富的经验及数据积累,能够选择最优 的工艺路线,良好控制热处理环节的形变;
②磨齿工艺方面,公司拥有齿轮硬齿面加工磨齿技术、齿轮硬车技术等加工技 术,配备专业团队研究设备利用、设计与制造工装夹具以及齿轮方面的软件开发,能 够高效快速调试设备,最大化提升设备使用的精度和效率,具备批量化生产 4-5 级高 精纯电齿轮的丰富经验;
③降噪处理方面,公司于 2012 年起建立汽车齿轮振动噪声测试中心,通过滚光 技术对齿面的粗糙度进行修正,提升齿面材料支撑率,增加接触面积降低噪音, 2021 年拟再度投资 1.72 亿建设高速低噪传动部件实验室项目,进行深入研发与产业 化。
此外,公司在专注生产的同时着力研发,于 2021 建立环研传动研究院,下设新 产品开发室、振动噪声试验室、材料性能试验室、疲劳寿命试验室和刀具工艺研究室,在齿轮软件设计、小总成项目开发、齿轮减振降噪关键技术、材料特性、齿轮可 靠性等多方面持续进行研究。
2)高端设备储备充分,产能建设迅猛果断
高端设备储备充分,率先布局高精度磨齿机。2018-2021 年间,公司募投多个 自动变速箱齿轮(含混动齿轮)项目及新能源乘用车齿轮项目,投资 10+亿元购置设 备,目前拥有德国 KAPP 公司的高精度磨齿机、法国 ECM 公司低压真空渗碳淬火炉、YK7232 和 YK7236 型蜗杆磨齿机,美国格里森数控高效滚齿机、日本清和数控高效 滚齿机等众多高精加工设备;以及德国克林贝格公司生产的全自动数控齿轮测量中心 P26、P40C;英国泰勒公司生产的圆度仪、轮廓粗糙度仪;美国热电公司的 ARL3460 光谱分析仪、滚刀检查仪、探伤机等高精度检验、测量设备,不仅在前道 工序的滚齿机、热处理设备具备丰厚储备,在高端磨齿机等精加工设备上实现了抢先 布局。
双环所用磨齿机主要通过欧洲进口,基于与供应商的长期稳定合作,公司能够高 效实现高端设备的采购与落地,采购周期 8-12 个月(优于平均周期 1-1.5 年);2021 年公司发布公告,拟新募投 4 个新能源乘用车齿轮项目并投资 4 亿元购置磨齿机; 2022 年,公司与 KAPP NILES 签订购买 251 台高效高精度数控磨齿机的战略合作协 议,高端磨齿机有望为公司获得更多订单、稳定批量生产 4-5 级高精度齿轮提供保障。
新能源汽车齿轮产能爬坡顺利,再度扩产夯实领先地位。公司自 2015 年以来开 始加速募投新能源汽车齿轮及 DCT、CVT、AT 等自动变速箱齿轮,目前产能储备充 分,截至 2021 年底,公司已建成 170 万台套/年的电动汽车齿轮的产能,且产能利 用率提升较快,新能源汽车齿轮产能从 2020 年度的 60.0% 提升至 2021 年 Q1-3 的 98.2%。2022 年,公司将继续大力开展新能源汽车齿轮产能建设,预计 2022 年底将 形成 350 万套电动车齿轮产能。
3)数字化管理把控品质,柔性化生产降本增效
精益化管理精准把控品质。公司从 2006 年开始推行 TPS(丰田精益生产管理模 式)管理系统,对整个生产过程实施追踪和监控,对每道工序的产品质量进行细致的 检测和控制,当前公司工厂生产自动化程度 60%以上,采用生产精度管理、设备利 用率管理、单个齿轮条形码管理等数字化、精益化管理方法,提升产品质量控制能力 与生产效率;
平台化生产降低成本。在生产方面,由于公司每年开发齿轮数量多于 1,000 种, 在产齿轮数量多达 2 万种,每种齿轮生产的数量不尽相同,公司通过各种齿轮特点 和客户需求,将齿轮组织不同平台生产,高效满足客户的“多品种、小批量”需求并 形成“批量化” 制造能力,提高经济性。
柔性生产提升效率。公司采用柔性生产和模块化换线,通过改换工装夹具实现 不同产品的生产,机加工切换 1 小时,关键设备柔性换线 1 小时左右。纯电动传动 件由于产品结构相似,生产线的共通性更强,柔性换线帮助公司快速实现项目切换, 大幅提升生产效率。
双环传动软硬实力兼具,在技术、工艺、设备、产能、生产管理等全方位领先 同行业竞争对手。第三方齿轮供应商本身较为稀少,双环传动国内主要竞争对手包 括蓝黛科技、中马传动、精锻科技等,多聚焦于低转速电动车齿轮,产能布局、设备 储备较少,公司具备绝对领先优势,有望受益电动化带来的高精齿轮格局集中。
中马传动:于 2017 年开发出能够满足 6,000-15,000r/min 电机转速的齿轮, 减速器齿轮主要搭载于商用车及 A0、A00 级乘用车,且一直处于小批量生 产状态,最近一次募投仅投资“年产 3 万台新能源汽车减速器及 204 万件 自动变速箱齿轮技改项目”等一项新能源汽车齿轮项目,发展重心仍然在变 速箱齿轮。
蓝黛科技:2020 年以前一直处于研发、客户拓展阶段,自 2020 年开始获 得大量客户和批量生产,2021 年投资 4.8 亿用于建设新能源汽车齿轮及电 机轴产能,但从服务客户来看,其产品以技术难度较低的电机轴为主,配套 车型以中低端为主。
精锻科技:公司目前以配套差速器总成为主,2020 年新开发了用于配套差 速器总成的主减齿轮,非主传动齿轮,与双环业务重合度较低,且精锻科技 主要工艺为锻造而非机加工。为提升传动精度、减小噪音,新能源汽车齿轮 以斜齿轮为主,而锻造工艺不适合斜齿轮制造,因此工艺通用性较弱,高精 减速器齿轮批产能力弱。
2.3.2.新能源汽齿冠军地位稳固 发力全球市场
主机厂、电驱 Tier1 齐发力,率先抢占新能源汽车中高端市场。公司集中优势资 源,专注 A0 级以上车型高精齿轮制造,凭借多年与国内外客户在高品质传动件上的 合作经验以及高精度齿轮的技术与生产管理优势,公司获得全球领先电动车制造企业、 比亚迪、蔚来、上汽、广汽等头部主机厂客户以及日电产、汇川、麦格纳、博格华纳 等电驱系统及减速器厂商高度认可。2021 年公司新能源乘用车齿轮出货 503.14 万件 (电动车占比较大),根据我们测算,占全国 A0 级以上纯电动车减速器齿轮市场份 额的 60%以上,确立新能源乘用车齿轮市场领先地位。
在手订单充沛,发力全球市场。截至 2021 年 12月 31 日,公司已获得新能源汽 车驱动系统齿轮在手订单与 2022 年意向性合同共计 16.4 亿元左右,并于 2021 年斩 获 PSA E-DCT 混动项目七年独家供货订单,预计将于 2022 Q4 正式投产,2023 年 开始爬坡增量,到 2024 年将达到峰值年产量并持续至 2028 年,协议生命周期销售 额约为 35.54 亿元,助力公司实现高精齿轮出海,发力全球市场。
平台化项目加速放量,市场份额提升。全球范围内,优秀高精齿轮供应商极度 稀缺,基于公司的领先技术、大批量生产下的质量控制、快速响应能力和成本控制能 力,伴随全球领先电动车制造企业、蔚来、比亚迪等车型放量,以及 PSA 全球项目 的实施,公司新能源乘用车齿轮业务有望迎来高速增长,海外市场份额将逐步提升, 我们预计 2025 年公司国内/海外新能源乘用车齿轮收入分别为 43.79 /14.53 亿元, 市场份额分别为 50%/15%;全球新能源乘用车齿轮综合市场份额达 32%,收入规模 达 58.3 亿元,2021-2025 CAGR 69.8%。
2.3.3.从齿轮到小平台 客户粘性增强 新增量可期
配套差速器总成,单车价值提升,客户粘性增强。公司从 2022 年 Q1 开始为全 球领先电动车企业配套差速器产品,单车价值约为 300 元,小平台出货模式下,我 们预计纯电动车单车价值将由 500 元提升至 800 元。
差速器小总成包含 4 个直锥齿,以及 2-3 根半轴,由于差速器在装配位置上与主 减速器齿轮紧密连接,因此新产品与公司现有减速器齿轮产品粘性极强,小平台出货 模式有助于帮助客户减省装配产线,实现降本增效,从而有效增强客户粘性。未来, 减速器齿轮+差速器小平台出货模式有望帮助公司将拓展更多客户,我们预计 2022/2023 年差速器总成出货量将突破 90/150 万件,增量收入可期。
2.3.4.拟收购三多乐 精密传动总成加速开拓
拟收购精密注塑模具及齿轮公司,持股 75%。2022 年 3 月,公司设立精密注塑 子公司浙江环驱科技,2022 年 5 月 23 日,环驱科技与深圳市三多乐、三多乐有限 公司共同签署《投资框架协议》(非正式协议),拟由环驱科技收购香港三多乐持有的 深圳三多乐、越南三多乐 100%股权,香港三多乐原股东采用对环驱科技增资的方式, 与双环传动共同持股环驱科技,收购完成后双环传动、香港三多乐拟分别持有环驱科 技 75%、25%股份。
拟收购三多乐,精密传动总成加速开拓。三多乐成立于 1994 年,自成立以来一 直致力于精密注塑模具及精密注塑零部件的研发、生产和销售,目前三多乐的主营业 务包括精密注塑齿轮、精密注塑模具及机器人配件、仪表组件,覆盖办公用品(OA)、 汽车零部件、智能服务等多个领域,与理光、施乐、西门子、麦格纳、斑马、广州小 糸等汽车配件、办公设备、电子电器等行业龙头达成密切的战略合作。
环驱科技成立之初以小齿轮及执行机构小总成为发展重心,我们预计收购三多乐 有助于提升公司小总成设计、研发能力,助力齿轮主业做精做细,增强公司精密传动 零件及精密小总成传动系统的开发、配套能力;同时开拓服务机器人、智能家居、智 能办公、智能医疗等领域,丰富齿轮产品谱系,增强公司在精密传动领域的综合竞争 力。
3.1.国产机器人崛起 RV 减速器国产替代加速
RV 减速器是工业机器人中应用范围最广泛的精密减速器。工业机器人主流减速 器为谐波减速器和 RV 减速器,相比于谐波减速器,RV 减速器具有更高的刚度、回 转精度和负载能力,安装于多关节机器人的机座、大臂、肩部等位置,广泛用于拆码 垛、工业、物流等重负载(20-500KG)场景。单台工业机器人所需精密减速器中, RV 减速器占比约为 60%-80%。
RV 减速器结构复杂,兼具行星减速器和摆线针轮减速器优势。RV 减速器是在 传统摆线针轮、行星齿轮传动装置基础上发展起来的传动机构,由一个行星齿轮减速 器的前级和一个摆线针轮减速器的后级组成,分为两级减速。
第一级减速:输入轴的旋转从输入齿轮传递到直齿轮(行星齿轮),输入齿轮和 直齿轮的齿数比为减速比; 第二级减速:直齿轮与曲柄轴相连接,为第二减速部摆线针轮部分的输入。曲轴 的偏心部分通过滚针轴承安装 2 个 RV 齿轮,RV 齿轮做交错的圆周摆动。曲柄 轴旋转一次,RV 齿轮沿着与曲柄轴的旋转方向相反的方向旋转一个齿轮距离, 减速比与外壳销槽数、偏心齿轮齿数相关。
RV 减速器结构密度高,且采用两级减速结构,减速比大,具备扭矩刚性更强、 负载强度更高,体积更小、重量更轻,稳定性更高,使用寿命更长等优点。
日系企业主导,中国 RV 减速器行业格局渐松动。由于 RV 减速器构型复杂,设 计原理及加工技术壁垒极高,长期以来全球市场格局高度集中,日本减速器巨头纳博 特斯克占据全球 70+%市场份额,累计出货 1,000+万台。近年来,伴随国产 RV 减 速器的发展,纳博特斯克在中国的市场份额已低于全球水平,并呈降低趋势,2021 年公司为国内市场份额仅次于纳博特斯克的 RV 减速器供应商。
国产机器人崛起+巨头产能受限,RV 减速器国产替代需求旺盛。受疫情用工难 及人口老龄化、劳动力成本上升催化,中国工业机器人近年来发展迅猛,2019-2021 年国内工业机器人出货量从 14.9 万台增长至 25.6 万台,CAGR 31.0%,其中国产机 器人增速显著高于外资四大家族。目前国际巨头纳博特斯克仅有日本津工厂和中国常 州工厂两大生产基地,总产能约 100 万台/年,且大部分产能集中于日本,国内产能极度紧缺,且其扩产速度较慢,疫情影响下交货周期有所延长,难以满足国内工业机 器人快速增长的旺盛需求,RV 减速器国产替代势在必行。
工业机器人产销两旺,国产化率提升,预计 2025年全球/中国 RV 减速器市场规 模 98.4/65.5 亿元。工业机器人中,多关节机器人负载较大,驱动精确性要求高,通 常在对应关节处需要配套 1 个伺服电机+1 个的减速器实现驱动,单个机器人 RV 减 速器需求量为 4-5 个。
预计单台多关节机器人 RV 用量为 4.5 个,单价 3,000-4,000 元,考虑 RV 减速 器使用期间作为传动、承重部件,磨损不可避免,其使用寿命通常在 4-5 年左右,伴 随工业机器人市场增长,存量替换需求同步提升,我们预计 2025 年全球/中国 RV 减 速器市场规模分别为 98.44/ 65.53 亿元。其中,国产 RV 减速器在国产机器人中市占 率增长至 60%,规模约 23.8 亿元。
3.2.技术、客户全面领先 RV 减速器厚积薄发
国产 RV 发展已久,目前仍处于小批量供货阶段。中国 RV 减速器第一梯队企业 主要包括双环传动(环动科技)、南通振康、中大力德、秦川机床等企业,其中秦川 机床、南通振康涉足较早,由于 RV 减速器在客户处需要经过一定的试用和检验周期, 市场拓展需要时间,因此目前各企业均处于小批量供货阶段。
双环传动虽然起步较晚,但发展迅速,目前产销量、市占率均居于国产 RV 前列, 当前年产能约为 6 万台,同时在积极布局新产能。
RV 减速器精度要求高,零部件加工工艺类似高精齿轮。RV 减速器是工业机器 人的核心部件,对于传动精度、传动效率、刚度回差要求非常高,通常要求噪音低于 80db,寿命长于 6,000 小时。RV 减速器核心部件包括偏心轴(曲柄轴)、摆线轮、 针齿壳、行星架等,齿轮精度要求不低于 3 级。RV 减速器子部件加工工序与高精度 齿轮类似,需要通过渗碳淬火处理或氮化处理得到高硬耐磨表面,再通过磨齿精加工 降低噪音,提高减速器效率和使用寿命。
RV 减速器结构复杂,精度高,技术壁垒为系统性壁垒。RV 减速器在材料选取、 精密加工、齿面热处理、磨齿等环节均具有较高技术壁垒,且其包含 30+个零件,构 型复杂,装配精度要求为微米级,如何通过设计减小啮合间隙,实现各项工艺的密切 配合,降低产品的磨损,提升寿命,实现高精度、大规模生产是制造 RV 减速器的核 心难点。目前,国产供应商具备相应生产与研发能力,但难以做到批量、稳定供货。
公司立足自主创新,破局 RV 减速器。公司自 2012 年开始研发 RV 减速器,于 2015-2016 年形成小批量出货。目前,公司 RV 减速器产品有 SHPR-E、SHPR-C、 SHPR-H 等三大系列、40 余个型号,新研制的大负载及高功重比的系列化减速器已 成功应用于埃夫特、新松、广州数控等国内主流机器人产品中,实现了稳定的批量供 应,国内市场份额位居前列,已具备一定领先优势。
技术储备深厚,“酒香不怕巷子深”。公司在高精度齿轮领域研发生产经验丰富, 在渗碳、磨齿、降噪处理等核心工艺上积累深厚,通过 AT 自动变速箱配套也积累了 稳定的行星齿轮加工、供应能力,具备自主研制工业机器人精密减速器,形成工业机 器人用齿轮和精密减速器整体产品的技术和准备。
2012 年开始,公司从 0 到 1 进行 RV 减速器的研发,从原材料配比,工艺路线, 轴承选择,油脂成分配比,设计路径逐步探索,轴承制造、热处理和精加工等核心部 件和工艺均为自制。享有高精度小偏心曲轴双顶磨削技术、强力高效摆线磨齿技术等 精加工及装配技术。目前,公司产品在精度、噪音、使用寿命等部分性能上与纳博相 比已无特别差异,具备国产化替代的技术实力,通过在客户处的良好反馈,市场粘性 进一步加强。
国产替代加速,RV 减速器腾飞在即。目前,公司在 RV 减速器已经具备国产替 代的技术实力,受制于产能限制,2021 年 RV 减速器出货量不足 6 万台套,为满足下游客户旺盛的订单需求,公司也在积极布局产能中。随着国产机器人的崛起和 RV 减速器国产化替代提速,双环的 RV 减速器业务有望迎来高速增长,我们预计 2025 年双环在国产机器人 RV 中市占率达 38%,销量 30.0 万套,销售收入 9.0 亿元, 2021-2025 CAGR 约 52.8%。
4.1.股权激励+定增扩产,推动业绩稳健增长
股权激励范围广泛,调动全员积极性,助推业绩增长。2022 年 5 月 6 日,公司 发布股票期权激励计划,拟授予限制性股 800 万股,占股本总额的 1.0%。本次股权 激励涉及范围广泛,包括董事、高管、中层管理人员、技术骨干以及优秀员工等共计 407 人,其中中层、业务骨干及优秀员工获授期权占比例 82.50%。股权激励设置明 确公司考核和个人考核指标,有利于充分调动全体员工积极性,超额完成利润目标。
集中优势资源开拓 RV 减速器,员工持股提升全员积极性。2020 年 5 月,双环 传动剥离机器人关节减速机业务并成立环动科技,集中优势技术、人才和装备资源, 聚焦 RV 减速器技术和产品的专精发展;2021 年 9 月,公司通过员工持股平台对环 动科技增资,新增股东中,嘉兴维瀚、嘉兴环动等员工持股平台共计持股 12.1%, 参加对象包括公司经营管理团队、核心骨干人员及部分董事、监事、高级管理人员, 有助于吸引、稳定优秀人才,充分激发经营管理团队、核心骨干的积极性,促进员工 与公司及环动科技共同成长和发展。
定增将落地,扩产&研发两手抓,助力高精齿轮成长提速。2021 年 10 月,公司 发布非公开发行预案,拟发行 11,665 万股,募集资金总额 20 亿元,按照上限发行 后,预计实际控制人吴长鸿、陈菊花、陈剑峰、蒋亦卿及其一致行动人直接和间接控 制本公司 16,429 万股,持股比例为 18.37%。本次募集资金核心聚焦新能源汽车齿 轮扩产及研发项目建设,新增产能配套比亚迪、蔚来汽车、博格华纳、日电产及全球 领先电动车制造企业,助力高精齿轮成长提速。
4.2.产品结构升级+效率提升 驱动盈利能力向上
产品结构优化,整体毛利率向上。新能源汽车电驱动齿轮技术壁垒较高,毛利 率高于传统变速箱齿轮毛利率, 2021 年公司新能源乘用车齿轮收入占比从 2020 年 的 5%(根据销量大致估算)提升至 13.0%,在缺芯、原材料涨价、疫情、限电限产 等不利因素的影响下,依旧带动整体毛利率向上。伴随新能源汽车电驱动齿轮的快速 放量,预计 2024 年新能源乘用车齿轮收入占总营业收入比重将突破 40%,毛利率存 在较大改善空间。
降本增效,加强成本管控,盈利能力增强。产品结构因素之外,影响公司产品 成本的主要因素包括原材料采购价格、固定资产折旧计提以及产能利用率,未来公司 有望多管齐下,加强成本管控能力,促进盈利水平提升。
1)原材料价格趋于可控:2021 年,在钢材、锻件等原材料涨价的影响下,公 司毛利率受到一定影响。目前钢材价格趋于稳定,且公司采用成本加成模式进行定价, 与大部分客户签有原材料价格联动协议,未来有望通过与客户商谈,或联动钢厂共同 寻找三方共赢的解决方案,转嫁原材料价格超预期上涨的影响,毛利层面有望持续改 善。
2)综合产能利用率提升:2019~2020 年,公司乘、商用车齿轮产能尚处在爬坡 期,整体产能利用率有所下降,分别为 76.48%、73.27%。2021 年,新能源汽车客 户推动缩短项目开发及投产周期,新能源汽车齿轮产能利用率迅速提升至 2021 年 Q1-3 的 98.2%。伴随生产效率提升,2021Q1~2022Q1 期间费用率同比也有明显下 降,且整体呈下行趋势,费用管控能力提升,净利率呈稳步上升态势。
2022 年,公司将逐季投放新增新能源汽车齿轮产能,由于新能源汽车齿轮产能 紧俏,需求旺盛,预计未来量产爬坡速度较快,产能利用率将保持高位。同时,公司将通过技改提升磨齿机等核心设备的运行效率,加快生产节奏,提升生产效率,费用 管控有望继续改善。
3)资产周转率提升:2020 年以来,随着经营规模不断扩大,公司管理水平也 持续提升,精细化管理模式推动存货周转率和固定资产周转率显著提升,预计未来管 理能力有望得到延续。
我们预计通过上述成本管控举措,公司盈利能力有望得到持续改善,带来业绩 弹性,整体毛利率有望提升至 20%以上,乘用车齿轮(包含传统变速箱齿轮、差速 器小总成)毛利率望提升至 23%以上。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】。未来智库 - 官方网站