中金 | 汽车模具:汽车工艺之母,积极拓展下游行业开辟第二成长曲线

中金 | 汽车模具:汽车工艺之母,积极拓展下游行业开辟第二成长曲线
2023年03月15日 07:37 市场资讯

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联合研究

汽车模具是汽车工艺之母,具备资金密集、知识密集、非标化的鲜明特征。随着汽车行业新四化推进,模具公司凭借技术、服务等优势积极向下游结构件拓展,我们看好模具公司迎来业绩快速增长的投资机遇期。

汽车模具作为汽车工艺之母+效益放大器,行业格局稳定增长。模具是指在工业生产中通过注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等工艺强迫金属或非金属成型的工具,按照工艺分冲压模具是主要类型之一,按照应用而言汽车制造业是最主要的应用领域,冲压模具与汽车产业互相紧密关联。新能源趋势下乘用车加速更新换代,支撑汽车冲压模具需求量增长;模具企业技术升级、服务集成,我们保守预计冲压模具单车价值量基本保持稳定;我们测算2022年国内乘用车冲压模具市场规模475亿元,2027年预计达到818亿元,五年CAGR为11.5%。

汽车新四化加深行业壁垒,分散的市场格局有望走向优化。汽车模具非标化特点突出,中高端模具知识、资金密集型特征显著;随着新能源化推进与汽车换型周期加速,满足客户精密性与轻量化需求、缩短制造周期、降低模具制造成本成为竞争焦点,技术壁垒与客户壁垒重要性进一步凸显。当前行业呈现“小、多、散”的格局,多数产能集中在低端市场;汽车附属企业、行业骨干企业是中高端模具主力,竞争日趋激烈;高端模具仍有发展空间。向前看,我们认为下游倒逼行业升级,高端模具市场国产替代与出口有望加速,专业化、标准化趋势下第三方供应商空间扩容,同时中高端市场份额向头部企业集中,格局有望优化。

汽车模具行业内各公司积极向下游延伸,打造第二增长曲线。于模具厂商而言,下游结构件市场空间大、且在快速扩容,可添加较强的成长属性;结构件商业模式更好,经济效益表现良好;业务相关性强,已有经验与客户可挪用。于终端客户而言,模具厂商技术水平更高,可完成满足下游需求的模具设计;响应速度更快;成本更低;服务能力更强。模具行业内各公司分别在汽车车身结构件、动力电池结构件、电机箱体等下游领域拓展业务、建设产能,积极开拓第二增长曲线。

下游需求不及预期、产能建设不及预期、新能源渗透率提升不及预期。

汽车模具:汽车工艺之母,拥抱新能源浪潮新机遇

总论:汽车工艺之母,冲压模具不可或缺

汽车模具是“汽车工艺之母”、“效益放大器”、“创新之基”。模具是指在工业生产中通过注塑、吹塑、挤出、冲压等工艺强迫金属或非金属成型的工具,是制造业的重要基础工艺装备。模具产值与其下游产业产值的比例约1:100,故也被称作工业的效益放大器。模具成型具有高精度、高复杂度、高一致性的技术特点和高加工效率、高材料利用率、低成产成本的制造优势,被广泛应用在工业领域,据统计约75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件和绝大部分塑料制品均由模具加工成型,因此模具工艺水平被视为衡量一国制造业水平的重要标志。更长远来看,模具是下游工业通过使用新材料、新工艺实现轻量化、节能降耗、结构创新、产品创新的重要载体,模具本身的创新也为下游产业链系统化创新提供了支撑。

冲压模具占模具市场规模的35%,是模具的主要类型之一。根据成型材料不同,模具可分为金属成型模具、塑胶成型模具和其他成型模具;根据成型方法的不同,模具可分为注射模、冲压模、压铸模和锻压模;根据加工精度不同,模具可分为普通精度模具和精密模具。我们依据中国模具协会口径,将模具大致分为冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻造模具、橡胶模具等,以2019年我国模具行业收入总额计算,冲压模具占比35%,为市场主要类型之一。

图表1:模具分类及其工艺特点

资料来源:各公司招股说明书,中国模具工业协会,中金公司研究部

资料来源:各公司招股说明书,中国模具工业协会,中金公司研究部

图表2:模具行业市场结构(2019年)

资料来源:中国模具工业协会,中金公司研究部

资料来源:中国模具工业协会,中金公司研究部

模具上游主要是原材料、生产设备与软件,高端产品对海外依赖度高;下游应用广泛。就冲压模具行业自身来说,上游主要包括模具钢、铸铁、铸件毛坯等原材料,各类机床和热处理设备等生产设备,设计软件、数控系统等软件。同时模具作为基础工艺装备,与钢铝铜等原材料以及冲床等生产设备一起,共同用于金属结构件生产制造,产成品被广泛应用于机械、电子、汽车、家电、信息、航空航天、轻工、交通、建材、医疗、生物、能源等多样制造领域。

► 原材料:1)模具钢是核心原材料。国内特种钢行业集中度较高,近三年CR5在60%以上;国内模具钢高端市场中有60%为进口产品。近年特钢类模具钢生产企业受利润大幅收缩和政策面的双重影响收缩产能,据mysteel网预计,23年供应端压力仍然存在,模具钢价格或有波段性上涨,建议关注模具厂商成本端压力。2)铸件原料价格与铝材、钢材等金属材料价格挂钩,皆是充分竞争的市场,价格基本受宏观经济及国际市场价格变化影响随行就市,也对生产成本构成阶段性的影响。

► 制造设备:行业所需的通用性加工设备基本实现了国内自主配套,但高端精密的数控加工中心等设备则仍以进口为主。热处理环节可以采用外协。

► 软件:国内模具企业使用的设计软件CAD系统和模拟设计CAE软件基本被达索、西门子、PTC 、Autodesk等外企垄断,模具企业需支付高昂进口软件使用费,单套软件的租赁费用高达20-40万元/年,大型模具公司每年都要使用几十套 CAE软件,带来成本压力;同时还面临受制于国外技术的风险。

图表3:以冲压模具为例的模具行业产业链

资料来源:华经产业研究,震裕科技招股书,中金公司研究部

资料来源:华经产业研究,震裕科技招股书,中金公司研究部

汽车制造业是模具最主要的应用领域,全球汽车市场的发展状况对行业发展空间有较大影响。据中国模具协会统计,在美国、德国、日本等汽车制造业发达国家,汽车模具占全行业产值的40%以上;以2019年我国模具行业收入总额计算,我国汽车模具占全行业营收的34%,位列第一;电子、IT分别占比28%、12%,位列第二第三。

图表4:中国模具下游应用领域分布(2019年)

资料来源:中国模具协会,中金公司研究部

资料来源:中国模具协会,中金公司研究部

汽车冲压模具是汽车生产的重要工艺装备,冲压模具与汽车产业互相紧密关联。根据祥鑫科技招股书数据和《模具制造》统计,汽车生产中95%以上的零部件依靠模具成型,一般生产一款普通轿车大约需要1000-1500套冲压模具,占所需全部模具产值的40%以上;在此基础上我们测算汽车模具约占冲压模具总规模的40%。在汽车制造流程中,模具设计和制造时间约占汽车开发周期的2/3,是汽车更新换代、产品开发的主要制约因素之一;尤其是覆盖件模具具有尺寸大、工作型面复杂、技术标准高等特点,属于技术密集型产品。

综上,本文从模具行业整体切入,最终主要落脚于汽车冲压模具及其厂商。

空间:政策引导行业高质量发展,新能源化、轻量化推动市场量价齐升

大国工业基石,政策积极引导行业向高质量发展转变。模具是大工业发展的基础,国家积极发布政策引导模具行业发展。我们将政策大致总结为四类,按照时间顺序循序渐进:1)行业:将模具列为优先发展的高技术产业化重点领域、工业强基工程的重要一环、产业结构调整中的鼓励类行业,通过价值引导与资源倾斜加速模具行业发展。2)技术:通过推动关键共性技术突破、细分产业(汽车、医疗、家电等)积极引导、鼓励外商投资等方式,推动行业向高端化、绿色化、信息化转型。3)市场:鼓励市场投资,建设产业共赢链对接平台,健全优质优价的市场机制,推动品牌产品和高质量产品出口。4)企业:鼓励模具领域“专精特新"中小企业走国际化道路,形成一批竞争力强的"小巨人"企业。

图表5:近十年模具行业国家政策部分梳理

资料来源:国家发展和改革委员会,财政部,商务部,国务院办公厅,房屋和城乡建设部,科技部,工业和信息化部,中金公司研究部

资料来源:国家发展和改革委员会,财政部,商务部,国务院办公厅,房屋和城乡建设部,科技部,工业和信息化部,中金公司研究部

新能源趋势下乘用车加速更新换代,支撑汽车冲压模具需求量增长。模具市场需求与下游产业的关联度高,考虑到模具寿命,大致需求可以分为:1)新款产品对应的一套新模具;2)一款走量产品对应的多套模具。尽管国内乘用车行业逐步从增量竞争转变为存量竞争,汽车行业增量需求对模具行业的贡献有限。但随着①新能源汽车仍处于快速上量阶段,产品矩阵未定型、模具更新频率高于成熟油车车型,②消费者对高品质、多元化、个性化的诉求提升,③终端车市竞争压力加大,全新车型开发周期已由原来的4年左右缩短到1-3年,旧车改型周期已由原来的6-24个月缩短到4-15 个月。汽车车型更新换代速度加快以及新车上市后的持续升级需求支撑汽车模具行业的需求量增长。

图表6:汽车更新换代分类、特点与周期

资料来源:搜狐汽车,中金公司研究部

资料来源:搜狐汽车,中金公司研究部

图表7:汽车车型更新换代速度加快

资料来源:瑞鹄模具招股说明书,中金公司研究部

资料来源:瑞鹄模具招股说明书,中金公司研究部

新能源趋势推动模具企业技术升级、服务集成,我们保守预计冲压模具单车价值量基本保持稳定。我们统计部分上市公司2017-2019年模具产品单价,发现价格呈现上涨趋势。我们认为原因可能包括:

► 服务集成:车型周期加速,推动模具企业与整车厂/Tier1联合研发、实时修改零件成形方案的协同制造模式普及,推动模具企业由提供产品向提供产品+服务的集成供应商角色转变,服务内容已涵盖产品(构件)工艺选择和优化、模具设计、模具生产、模具成型工艺相关的技术服务等方面,带动单车价值量增长。

► 技术、工艺、材料升级:整车厂对“精度高、质量好、周期短、成本低”越发关注,推动汽车模具向精密化、大型化、复杂化、高速化方向发展,连续冲压工艺、热冲压、厚板精冲复合成形模工艺等技术持续推广;汽车轻量化趋势同样增加了市场对铝材、超刚强度钢等材质模具的需求量,设计与制造门槛大幅提升,为单价增长提供了空间。

向前看,综合考虑国内模具厂商竞争加剧,我们保守预计模具价格基本保持稳定。

图表8:各上市企业2017-2021年汽车模具单价整体呈增长趋势

资料来源:公司招股说明书,中金公司研究部

资料来源:公司招股说明书,中金公司研究部

2022年国内乘用车冲压模具市场规模475亿元,2027年预计达到818亿元,五年CAGR为11.5%。1)新车型数量方面,我们从汽车之家统计2016年至今乘用车新车型推出数量;结合各级别更新周期,我们假设仅修改车身结构件的中小改款占比80%,涉及覆盖件模具的大改款/车型换代占比20%;2)我们测算汽车销量/新车型的比例从2016年的4.7逐步降低到2022年的3.3,故假设23-25年该比例沿趋势匀速下降;3)单车价值量方面,假设基本保持稳定。最终我们测算得,2022/2027年汽车模具市场规模为475/818亿元,2022-2027年CAGR为11.5%。

图表9:国内乘用车冲压模具市场规模测算

注:乘用车指轿车、SUV、MVP。 资料来源:乘联会,汽车之家,中金公司研究部

注:乘用车指轿车、SUV、MVP。 资料来源:乘联会,汽车之家,中金公司研究部

全球模具供应市场快速向中国迁移,厂商提质提效开辟海外第二市场。据中国模具工业协会,中国模具进口金额从2018年起呈现下降趋势,2021年中国模具进口金额约为14.6亿元,同比-7.6%;而出口数额稳步增长,2021年出口额为74.8亿元,同比增长20.6%。世界模具产业制造重心呈现了向中国转移的趋势,但是我国出口模具多为中低端,技术含量和附加值都较低,整体看行业主要依托廉价劳动力与原材料进行资源性出口,而进口的大多为高附加值的模具。我们认为,随着国家政策积极引导技术发展、下游行业需求倒逼模具企业制造升级、一批“专精特新小巨人”企业逐步成长起来,我国模具企业的技术水平较其他发展中国家的差距将进一步拉大,同时较欧美厂商性价比突出,看好模具企业出海的增长潜力。

图表10:2016-2021年中国模具进口金额情况

资料来源:海关总署,中金公司研究部

资料来源:海关总署,中金公司研究部

图表11:2016-2021年中国模具出口金额情况

资料来源:海关总署,中金公司研究部

资料来源:海关总署,中金公司研究部

非标化导致行业较为分散,下游需求升级倒逼格局改善

特征:非标化特点突出,人才、资金、技术、客户是高端模具核心壁垒

我们选取部分A股上市模具厂商代表,选取69家A股上市重点零部件厂商财务数据计算汽车零部件行业平均值。

业务周期大约为0.5-2年;收入可见性强、资金压力较大。汽车模具制造包括设计、数控加工、装配调试和验收四个主要阶段,覆盖件模具等大型冲压模具的交付周期大致为基本在1.5-2年,是汽车零部件产业链中交付周期较长的环节之一,中小型结构件模具的交付周期则大多集中在0.5-1年。行业一般采取3331等里程碑付款方式,在终验收后一次性确认收入。因此对大型模具公司而言,其报表中合同负债与库存-在产品(物料成本、机器折旧等)占比很高;合同负债与订单基本对应,收入可见性强;但较长的业务周期同样为资金运转带来一定压力。

图表12:模具全工序生产与验收周期图

资料来源:瑞鹄模具招股说明书,中金公司研究部

资料来源:瑞鹄模具招股说明书,中金公司研究部

知识密集、模具厂议价权强,中高端汽车冲压模具能够稳定保持35%左右的高毛利。我们以瑞鹄模具、震裕科技、合力科技铭利达模具业务平均毛利率作为中高端模具行业的毛利率,发现中高端模具行业毛利率显著高于零部件厂商总体水平,且基本保持稳定。考虑到模具定价为市场招标、议标定价,我们认为高毛利的主要原因系行业非标化特征显著,相对其他汽零子行业而言是知识密集型,公司议价权相对高,通过合同协商传导原材料价格波动影响的能力较好。

图表13:中高端汽车冲压模具行业能够稳定保持35%左右的高毛利

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部

行业知识、资金密集型特征显著,产业人才和资金储备是进入门槛与规模扩张的关键要素。

► 人才壁垒:汽车冲压模具需要严格按照下游零部件厂商的规格、产品用途、工艺结构以及加工设备情况进行设计和加工而成,结构复杂、精密度高、非标性强,需要熟练工程师对接客户需求进行个性化设计、有丰富经验的技术工人加工,因此行业对模具设计水平要求高,人工成本占总成本的比例达到19%,显著高于其他零部件行业,知识(技能人才)密集的特征明显。而行业内培养一名合格技工/技师/模具工程师的时间约在2/9/7年左右,人员技能门槛高、人才培养周期长、行业优质人才紧缺,人才成为行业壁垒与长期成长能力的主要因素。

图表14:非标性强导致每款产品都需要专门设计

资料来源:祥鑫科技招股说明书,中金公司研究部

资料来源:祥鑫科技招股说明书,中金公司研究部

图表15:冲压模具行业成本构成(2021年)

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部注:此处剔除外协费用和其他费用

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部注:此处剔除外协费用和其他费用

► 资金壁垒:对于大型/高端模具而言,项目前期需要一次性投入价值昂贵的进口关键精密设备、采购核心原料/零部件投入成本较大,且投资回收期、资金周转周期较长,故企业营运资金压力较大。此外行业人才、技术密集需要资金支撑,资金不足同样会导致技术研发的投入、生产规模的扩大和承接大额订单的能力受到限制,进而制约企业的长远发展。

图表16:冲压模具行业现金周转天数高于行业平均

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部

注:现金周转天数=应收账款周转天数+存货周转天数-应付账款周转天数-预收账款周转天数

图表17:冲压模具行业研发费用率略高于行业平均

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部

资料来源:公司公告,Wind,中金公司研究部

随着新能源化推进与汽车换型周期加速,满足客户精密性与轻量化需求、缩短制造周期、降低模具制造成本成为竞争焦点,信息化、数字化、精细化、高速化和自动化成为行业趋势,技术壁垒与客户壁垒重要性进一步凸显。

► 技术壁垒:模具生产过程集精密制造、计算机技术、智能控制为一体,成形材料与模具材料的性能分析,模具设计、加工工艺、模拟分析的模块化智能化,制造设备智能化应用,高精化水平、检测与质量管控等技术交叉集成,具有技术密集属性。而在当前阶段下:

• 技术水平差距决定产品质量、交付速度、开发成本差距,头部企业竞争力加强。技术水平模具设计、数控加工、模具组立三个环节。设计环节决定了整个产品70%以上的开发成本,稳定高水平模具设计可以减少设计周期,精简并优化模具结构,降低后续加工难度与整体的开发成本;高水平的数控编程可以在确保模具配件加工精度的前提下尽量缩短生产周期,并维护加工设备的精度、延长其使用寿命;高水平的模具组立可以提高高精度装配速度,优化型腔表面粗糙度。

• 新技术、新材料加快应用,领先企业技术优势突出。汽车轻量化大幅度增加铝材等轻型材质模具的需求量,对安全性、抗冲击性能的持续高要求使得超高强度板的应用大幅提升,超高强度钢板、铝合金等轻量化材料的加工难度较原本材料更大。下游企业降本诉求驱动下,对模具材料强度、使用寿命、制造精度、冲次效率、稳定性以及板件塑性变形特性、不等料厚等技术要求的不断提高,热冲压成型、多工位级进模冲压、厚板精冲复合成形模具等技术快速推广,冲压技术更新换代不断加快,超大型成形件以及小型超精密零件的模具设计制造技术已经成为模具企业关注的热点。

• 同步研发成为趋势,对自主开发能力要求提升。当前“整零协作”已经成为零部件企业发展趋势,企业能参与客户产品的初始开发过程,从而更准确的把握客户需求,提升模具设计制造的速度与质量。这对企业的自主研发能力和相应的工装设计开发能力提出更高要求。

► 客户壁垒:汽车冲压模具作为零部件生产基础装备,对下游零部件的质量、性能、使用寿命有重要影响,同时制约新品开发进程,故下游客户选取供应商时多持有谨慎态度。客户会对模具质量、企业的研发测试能力、制造设备先进性、加工工艺、质量监控等方面进行综合且严格的考察;考察合格后还需要经过长达数年的试样供应阶段,方可纳入采购体系中。模具非标品特征导致客户技术标准体系各不相同,且供应商资质认定严格、验证周期相对较长,模具厂一般和下游客户达成长期稳定的客户关系。当前阶段下,整零协作、同步研发成为趋势,模具厂与客户的合作关系进一步绑定,客户壁垒加深。

图表18:下游需求升级,进一步加深高端模具行业壁垒

资料来源:中金公司研究部

资料来源:中金公司研究部

格局:当前呈现“小、多、散”的格局,期待集中度改善、高端产品国产替代

当前格局:行业呈现“小、多、散”的格局,多数产能集中在低端市场

国内汽车模具厂商主要分为三类,汽车附属企业、行业骨干企业是中高端模具主力。第一类企业主要是国内大型汽车制造商附属的模具开发企业,该类企业技术先进,生产规模大,服务对象较为单一;第二类企业是国内模具行业的骨干公司,不但是汽车制造商的模具供应商,也是零配件供应商,该类企业技术水平相对较高,生产规模较大,在各自的细分领域拥有较强的竞争力;第三类企业为行业内规模较小的厂商,前期研发、生产及人员投入有限,生产规模小,该类企业产品以代加工为主,技术含量、毛利率相对偏低。汽车附属企业、行业骨干企业是中高端模具主力,随着下游新能源汽车快速渗透,近年来竞争日趋激烈。

行业整体呈现“小、多、散”的格局,低端市场充分竞争。由于模具定制化明显,人才数量严重限制企业规模;且不同模具类型、不同细分领域模具有较大技术差异,整体呈现“蜂窝状”格局;行业特性天然适合小企业生存。据中国模具工业协会统计,2021年我国汽车模具制造企业约300家。据我们测算,当时上市的头部汽车冲压模具企业合计市占率不超过5%,模具行业相对于其他工业行业的企业平均规模偏小、行业集中度低,呈现典型的“小、多、散”的格局。大多数小微企业集中于低端市场,行业之间竞争不多,行业内竞争激烈,整体供过于求、同质化严重、竞争主要在于模具的交货期及制作质量的稳定性,市场利润空间狭小。

图表19:不同模具、不同行业呈蜂窝格局

资料来源:震裕科技招股说明书,中金公司研究部

资料来源:震裕科技招股说明书,中金公司研究部

图表20:2021年汽车冲压模具竞争格局较为分散

资料来源:公司公告,中金公司研究部注:采用各公司模具业务营收/市场规模计算得到。

资料来源:公司公告,中金公司研究部注:采用各公司模具业务营收/市场规模计算得到。

为求规模经济效益,集群发展有望加速。虽然单个企业的规模效益有限,但模具集群生产的规模效益重要性逐步显现,企业之间联合、协调与协作在近年来有较大提高,提高了整体能力。截至2019年,我国模具产业主要集中在珠三角、长三角、环渤海三个大型集聚区以及成都-重庆、武汉-长沙两个中等集聚区,上述五个区域内的模具产能占全国的90%以上。在这些大、中集聚区内,还形成了众多集聚程度更高的市、区、县、镇特色模具生产基地,我国模具行业的产业集聚效应正逐渐显现。

整体制造水平较低,高端模具仍有发展空间。从全球范围来看,技术领先的汽车模具企业主要集中在欧美、日本等工业发达国家,例如日本OGIHARA、德国阿盖尔、海克力、意大利柯马、美国Autodie模具集团等。国内模具行业受益于全球制造业的转移而快速发展,整体仍然以劳动资源禀赋输出为主,制造水平与国外企业差距明显:1)模具寿命短。以铝压铸模为例,国外先进水平已达100万次以上,我国大多为国外水平的1/5;2)开发周期长。国外中型压铸模的开发周期为1 ~2个月,汽车覆盖件模具开发周期为6 ~ 7个月,我国大多为国外的2 ~3倍;3)一致性相对较差。据李永钧(2019)[1],我国模具自配率只有70%左右,中高档模具自配率只有50%左右,有很大一部分仍然依靠进口;2021年高端模具进口金额下降至14亿元,高端模具仍有发展空间。

图表21:海外头部外资模具公司简介

资料来源:祥鑫科技招股说明书,中金公司研究部

资料来源:祥鑫科技招股说明书,中金公司研究部

展望未来:下游倒逼行业升级,期待高端市场国产替代与集中度上升

高端模具市场国产替代有望加速,期待出口更上一层楼。根据《模具行业“十三五”发展指引纲要》,十三五期间,我国国内市场国产模具自配率目标达到90%以上,中高档模具占比达到60%以上。在我国汽车工业大市场支撑下、新能源汽车技术发展倒逼下,部分国内领先的汽车冲压模具生产企业通过引入先进生产设备和技术,加强技术研发和生产工艺创新,实现了高端汽车冲压模具设计与制造的国产化。我们认为,未来随着国内大型冲压模具厂商在研发、技术升级、生产规模等方面的进一步提升,高端模具国产化程度将进一步加快;更进一步,国内厂商有望借模具制造中心转移之势,向海外输出性能合格、具备性价比的中高端模具,抢占国际市场。

图表22:进口模具占高端模具市场份额逐年下降

资料来源:中国模具协会,海关总署,中金公司研究部注:我们假设高端模具占比10%

资料来源:中国模具协会,海关总署,中金公司研究部

注:我们假设高端模具占比10%

专业化、标准化趋势下,第三方供应商空间扩容。据李永钧(2019)[1],国际汽车模具已进入专业化、标准化阶段,第三方企业提供的模具占比70%以上,汽车模具标准件多达几百种;而我国主要模具生产能力集中在各主机的模具分厂或车间内,模具自产自配比例在2019年仍高达70%左右,模具标准化程度乐观估计不足30%。据周宝友(2019)[2],使用模具标准件可以提高模具质量,同时使模具加工工时节约25-45%,使其生产周期缩短30-40%。我们认为,当前随着汽车市场竞争加剧,汽车主机厂出于提升盈利能力、优化资金使用率、提升模具质量、降低模具生产制造时长等多因素考虑,可能逐步将模具业务外包,第三方供应商空间扩容。

下游需求升级带动行业技术与客户壁垒加深,中高端市场份额向头部企业集中。我们认为,龙头企业经过多年积累,实现规模扩大与技术实力增强,个别企业已经具备一年内承接多个车型的整车模具的生产能力,且当前技术壁垒与客户壁垒重要性凸显,头部企业多年经营积攒的竞争优势进一步增强,我们看好头部企业市场份额进一步扩大;进一步地,头部企业有较好的收益水平、技术水平、资金储备、管理体系,将反过来促进企业的持续发展,形成良性循环。

此外,小企业在白热化竞争下有较大的人工/材料等生产成本压力,为了避免退出市场,部分会或者选择向大企业靠拢、提供代工服务,这有利于形成具备地域和资产关系的模具企业集团或紧密配合的企业团队,进一步增强了大企业的竞争力。

展望优势企业的两大长期发展方向:模具专精或向下游延伸。我们认为模具行业领先企业将会有两条发展路线:

► 模具专精型:从“小而全”转变为“小而精”,对标美、日、德等国的专业模具厂商,采取精准的产品定位、专业化的生产方式、科学的管理信息系统,作为第三方企业为下游客户提供专业的模具开发制造及相关运维服务。这些企业的核心竞争力在于先进技术与管理,周边模具生产协作厂家作为辅助,由此获得长期稳定的客户和相对客观的利润。但我们认为,当前国内劳动力价格仍具备较好竞争力,模具专精企业发展动力不足,且国内专精型企业发展仍需等待行业标准化程度发展和自身技术管理水平进一步提高;但随着长期未来人口红利的逐渐消退,模具行业走向专业化是必然趋势。

► 下游延伸型:“十三五”以来,我国模具企业已经开始利用模具制造技术的优势,以及模具+成形工艺集成供应商的已有产业资源,加快了向下游产业扩展的速度,形成以模具支撑产品、产品反哺模具的新优势,大约50%规模以上汽车模具企业延伸增加了模具制件的生产业务,天汽模、合力科技、威唐工业等均为此类企业代表。

图表23:模具行业未来将会向两大方向发展,格局迎来优化

资料来源:《中国战略性新兴产业研究与发展》(武兵书、中国模具工业协会,2018),中金公司研究部

资料来源:《中国战略性新兴产业研究与发展》(武兵书、中国模具工业协会,2018),中金公司研究部

积极向下游结构件延伸,打造第二增长曲线

模具能力带来设计、制造与服务优势,模具厂商积极向下游延伸

为什么模具厂商愿意向下游延伸?

1) 下游市场空间大、且在快速扩容,为公司添加较强的成长属性。以汽车为例,乘用车整车冲压件单车价值量高达1万元左右,当前乘用车2000万辆的体量,对应2000亿元的乘用车冲压件市场空间,是乘用车冲压模具的4倍左右。随着新能源乘用车加速渗透,新能源车增量冲压件(如电池托盘、结构件等)市场规模以30%以上的增速扩容,远快于模具行业10%左右的增长速度。当前上市模具企业的模具业务营收大多小于10亿元,模具企业从0到1、从1到10切入冲压件行业,新客户突破、供应比例提升将会为企业带来相当可观的收入弹性。

2) 结构件商业模式更好,经济效益表现良好。模具市场绑定新车型的数量,而冲压件市场则是直接对标产品销量,可以充分享受到下游汽车市场发展和畅销车型的红利。同时,冲压件批量生产的性质使其相较于模具更加标准化,产量与人力脱钩,厂商可以充分享受到模具“效益放大器”的好处,实现规模经济效益。虽然从毛利率来看,结构件较模具更低,但是结构件前期投入较低、投入产出比更高,经济效益基本持平;而且结构件营收空间大、增长弹性大,对业绩的贡献较为可观。

3) 业务相关性强,已有经验与客户可挪用。汽车冲压模具是下游客户生产制造的基础装备,模具生产企业一般对汽车冲压件产品的市场需求、工艺流程、销售渠道、产品原材料及成本构成等有比较深入的了解;同时模具公司与下游整车厂已经建立了多年合作关系,可以利用客户关系来快速拓展公司业务,无需“另起炉灶”。

图表24:结构件业务增速大幅快于模具业务

资料来源:公司公告,中金公司研究部注:此处取震裕科技、合力科技、威唐工业、铭利达平均,祥鑫科技未分开披露。

资料来源:公司公告,中金公司研究部注:此处取震裕科技、合力科技、威唐工业、铭利达平均,祥鑫科技未分开披露。

图表25:A股模具公司结构件项目IRR与模具项目基本持平

资料来源:公司公告,中金公司研究部

资料来源:公司公告,中金公司研究部

与冲压厂相比,模具厂商向下游延伸冲压业务的优势何在?

1) 技术水平更高,可完成满足下游需求的模具设计。结构件前端技术需要优质的模具及模具技术作为支撑,模具行业内的相关公司在模具行业深耕多年,模具技术始终处于行业领先地位。部分结构件需要采用新材料或者新工艺,或者模具技术精密度要求较高,因此领先模具企业能更好地按要求完成供应。

2) 响应速度更快。如前文所述,当前汽车车型更新换代速度不断加快。跳过中间的冲压件生产商,模具企业直接加入到终端客户的同步研发中,能够及时与终端客户交流设计目的与需求,进一步提高研发速度和产品质量。

3) 成本更低。对于终端客户而言,上游产业链整合即意味着可节省上一环节的利润。在一些批量性、成熟性、客户产品供给量较大且预期利润可观的项目中,模具延伸的冲压件制造厂为了抢夺客户,会选择自发承担部分或全部模具费用,对于终端客户而言直接减少了模具成本。此外,优秀的模具企业可以通过技术降本,大幅降低模具制造费用和冲压件制造费用,变相增大了终端客户的降价空间。

4) 服务能力更强。模具企业通过丰富产品品种、提供多产品打包供货的方式,增强对下游客户的服务能力。此外,模具企业逐步向产品+服务的集成供应商角色转变,具体包括前期对于产品设计优化、模具设计咨询、成型工艺选择、模具维护保养等全流程一揽子服务,也变相助力终端客户加快新品研发速度。

图表26:模具厂商向下游延伸冲压业务的优势

资料来源:中金公司研究部

资料来源:中金公司研究部

我们认为,模具企业向下游拓展,目前看比较有效益的主要是依托领先的模具设计制造水平,占据快速迭代的新冲压部件或者高精密零部件。

► 短期,受益于下游技术快速更迭与快速放量,依托较高的产品开发水平、供给资源的稀缺性、新产品生命周期前期等因素,获得较快的成长速度与相对丰厚的利润回报。核心跟踪指标为技术能力、客户资源、订单情况、良率;

► 中期,下游技术迭代放缓、需求步入稳定增长阶段,行业内技术差距缩小、供给迅速丰富、产品走入降价区间,行业内或将迎来一波洗牌,模具及零部件厂需要关注优化生产经营管理降本,同时有机会通过优化模具设计提高生产效率、提高产品良率实现技术降本,依靠成本与质量优势扩大市占率。核心跟踪指标为产能利用率、技术降本能力、利润率;

► 长期,企业可以凭借扎实的技术底座,寻找新的市场机会。

下游市场空间持续扩张,打开广阔想象空间

传统汽车冲压件:数量大、种类多、价值量大,市场空间达到2000亿元。汽车冲压件可以分为五类,其中四门、两盖等附加价值高、质量要求严格的大型外覆盖件大多由整车厂自行生产,其他白车身、座椅、悬架结构件的冲压及总成则被外包给第三方供应商完成;我们认为随着整车厂资金压力增大与核心竞争力转移,外覆盖件也将逐渐走向第三方外包。据华经产业研究院调研,汽车冲压件单车配套价值超1万元,以2021年汽车产量2608.2万辆估算,传统汽车冲压件市场规模约为2608亿元。

图表27:当前大多数整车厂与供应商的环节分工

资料来源:立鼎产业研究院,中金公司研究部

资料来源:立鼎产业研究院,中金公司研究部

图表28:传统汽车冲压件市场规模测算

资料来源:汽车工业协会,华经产业研究院,中金公司研究部测算

资料来源:汽车工业协会,华经产业研究院,中金公司研究部测算

电池托盘:下游需求旺盛与CTP技术升级推动电池托盘量价齐升,2025年市场规模预计达214亿元。从需求端来看,新能源汽车产销量快速上扬推动动力锂电池市场加速扩张,2021年我国车用锂电池出货量达220Gwh,我们预计2025年可达到806Gwh,年复合增长率38%。我们认为,下游新能源汽车延续高景气,需求推动下动力电池托盘市场有望进一步扩容。依据新能源汽车销量*单车价值量的逻辑,我们假设:1)新能源汽车渗透率持续提高,据GGII,2025年中国新能源乘用车产量预计达到863.5万辆;2)当前传统电池托盘单车价值约1800元,而CTP电池托盘价值有望达3500元左右,我们预测至2025年CTP渗透率达到40%。最终我们测算2025年我国新能源乘用车电池托盘市场规模达214亿元,2021-2025年CAGR高达54.6%。

图表29:Audi A3动力电池包结构

资料来源:Light Metal Age,中金公司研究部

资料来源:Light Metal Age,中金公司研究部

图表30:新能源乘用车电池托盘市场规模测算

资料来源:GGII,中金公司研究部

资料来源:GGII,中金公司研究部

锂电池结构件:2025年市场规模有望达354亿元。根据封装工艺,锂电池可以分为方形、圆形以及软包,方形和圆形外部为硬壳结构件,软包则采用铝塑膜。根据GGII数据显示,2021年上半年方形动力电池装机量占总装机量比重达81%,可以认为目前方形锂电池结构件占据主要市场。我们假设方形锂电池占比保持在80%左右,方形结构件价值量为0.046元/wh、圆形结构件价值量为0.12元/wh并随动力电池成本逐年降低,根据我们的测算,2025年我国电池结构件市场规模可达到354亿元,市场前景广阔。

图表31:Audi A3动力电池包结构

资料来源:震裕科技招股说明书,中金公司研究部

资料来源:震裕科技招股说明书,中金公司研究部

图表32:电池结构件市场规模测算

资料来源:GGII,中金公司研究部

注:宁德时代2020年动力锂电池成本为0.65元/wh,假设其逐年降低0.02元/wh;由于2020年原材料锂价格大幅上涨,各部分成本占比有所变化,方形锂电池结构件价值量按照动力锂电池成本的7%占比测算

电机铁芯:新能车销量驱动叠加双电机渗透率提升,电机铁芯市场增速可观。一方面,下游新能源车的销量不断增长,新能源车驱动电机需求明显抬升,另一方面,双电机车型渗透率继续提升,驱动电机增速将高于整车销量增速。我们预测,电动化将催生电驱动系统成为继电池系统之后的第二个长坡厚雪赛道,2025年国内新能源汽车电驱动市场规模将达866亿元。按照电机铁芯在驱动电机中30%的成本占比测算,2021年国内马达铁芯市场规模约为20.5亿元,我们预计到2025年有望超过60亿元。

图表33:电机铁芯结构件

资料来源:震裕科技招股说明书,中金公司研究部

资料来源:震裕科技招股说明书,中金公司研究部

我们测算,仅汽车冲压件,至2025年,就有传统冲压件2000亿元市场与新兴冲压件600亿元市场;即使考虑竞争初期模具厂商主要依靠技术优势打入高精度、快迭代、高利润的冲压件市场,对于汽车冲压模具本身900亿元的市场体量也几近翻倍。

此外,随着经验的积累和技术升级换代,头部企业跨越统一模具类别下行业“蜂窝”的隔膜,向储能、光伏、消费等应用领域拓展,进一步打开想象空间。

[1] 李永钧.我国汽车模具行业现状及趋势[J].汽车与配件,2019,No.1252(06):44-48.

[2] 周宝友.中国模具制造业现状及发展趋势[J].模具制造,2019,19(04):1-6.

本文摘自:2023年3月14日已经发布的《汽车模具:汽车工艺之母,积极拓展下游行业开辟第二成长曲线》

樊建岐 联系人 汽车及出行设备 SAC 执证编号:S0080121080144

张梓丁 分析员 机械军工 SAC 执证编号:S0080517090002 SFC CE Ref:BSB840

邓学 分析员 汽车及出行设备  SAC 执证编号:S0080521010008 SFC CE Ref:BJV008

常菁 分析员 汽车及出行设备 SAC 执证编号:S0080518110003 SFC CE Ref:BMX565

陈显帆  分析员 机械军工 SAC 执证编号:S0080521050004 SFC CE Ref:BRO897

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