报告出品方：华泰证券

以下为报告原文节选

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焊接机器人在钢构行业中具备广阔应用空间

建筑装配式大势所趋，钢结构渗透率有望加速提升

根据我国粗钢产量的情况，钢结构的发展历程经历了从“节约使用”到“大力推广使用”的演变历程，但相较于发达国家，我国钢结构渗透率仍有较大提升空间。20世纪90年代中后期，随着我国钢材产量的快速增加，政策开始逐步推广使用钢结构，年前后，在奥运会的推动下，“鸟巢”、“水立方”等代表性钢结构建筑走入大众视野，奥运会国家体育场等在设计、制造和安装等技术方面均达到了世界较高水平。钢结构建筑热潮带动钢结构需求显著增加，展厅、场馆、机场、车站和高层建筑等领域钢结构建筑不断涌现。年供给侧改革之后，推动钢结构发展有望协助上游化解过剩产能，钢结构用钢量进一步提升。年以来，在装配式大力推进下，钢结构产量继续保持较快增长。根据中国钢结构协会数据，年钢结构产量为10,万吨，占全国粗钢产量的比例为10.1%，年钢结构建筑占新建建筑面积比例7%，年在建的钢结构建筑面积为4.81亿平方米，占当年在建建筑面积.07%，相比于发达国家仍有一定差距，据刘钊、王喆等年发表的《国外钢结构住宅发展历程及现状》，美国年采用钢结构的住宅比例超过40%。

我国建筑工业化起步较晚，目标及标准确定后迎来快速发展。年住建部出台《“十三五”装配式建筑行动方案》，方案规定：到年全国装配式建筑占新建建筑的比例达到15%以上，其中重点推进地区、积极推进地区和鼓励推进地区分别大于20%、15%和10%，到年装配式建筑在新建建筑中占比达0%。同年12月发布《装配式建筑评价标准》，我国装配式迎来快速发展。根据住建部，-年全国新开工装配式建筑面积CAGR达57.9%，20年占新建建筑面积的比例约为20.5%，较19年提升7.1pct，较大幅度超过了政策要求的15%以上的目标。进入“十四五”装配式建筑占比继续稳步提升，年全国新开工装配式建筑面积达8.1亿平方米，同比增长9.5%，占新建建筑面积的比例为26.2%，较年继续提升1.7pct，但仍与发达国家具有较大差距。装配式建筑有望助力钢结构渗透率提升。根据结构体系划分，装配式建筑大致可分为预制混凝土结构（PC）、钢结构（PS）和木结构三大类，目前主流结构仍以PC为主，根据住建部，年新开工的装配式建筑中，PC结构占比65%，钢结构占比1%；年PC结构占比66%，钢结构占比28%，PC由于其成本优势、住宅使用接受度较高等原因仍领先发展。但从工业化生产和碳排放等角度来看，钢结构优于PC结构：

1）钢结构作为正在兴起的装配式建筑，与预制混凝土结构区别在于其主要承重构件全部采用钢材制作，由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各部件之间通常在现场采用焊缝、螺栓或铆钉连接。目前钢结构建筑大多数部件均可在工厂加工，同时易拆除，部分产品和材料可循环利用，且可以覆盖绝大多数现场作业方式对应的下游，是绿色建筑的重要代表；

2）根据《钢结构模块化住宅全生命周期成本与效益分析》（）等论文中的案例项目对比可见，装配式混凝土建筑可以较现浇建筑降低碳排放约1%，钢结构装配式建筑可以较传统现浇建筑降低碳排放约22%，此外钢结构材料相比PC具备较好的可回收性可实现间接节能降碳，基于此政策对于钢结构支持力度渐大。同时钢结构装配式建筑更适配光伏幕墙、光伏屋顶，具备在建筑运行阶段进一步降低排放的潜力。

预计-年钢结构产量CAGR超过10%。根据《钢结构行业“十四五”规划及年远景目标》，提出钢结构行业“十四五”期间发展目标：“到年底，全国钢结构用量达到1.4亿吨左右，占全国粗钢产量比例15%以上，钢结构建筑占新建建筑面积比例达到15%以上。到年，我国钢结构建筑应用达到中等发达国家水平，钢结构用量达到每年2.0亿吨以上，占粗钢产量25%以上，钢结构建筑占新建建筑面积比例逐步达到40%。”根据政策提出的年用量目标，我们预计-年钢结构产量CAGR超过10%，将维持稳健发展。而根据年装配式建筑比例达到0%、钢结构建筑占新建建筑面积比例达到15%以上的目标估算，届时钢结构建筑占装配式建筑比例将达到50%，较21年提高22pct，渗透率有望加速提升。钢结构制造行业高度分散，龙头企业发展智能制造夯实成本优势

钢结构制造商位于产业链中游位置，制造能力的差异使得企业之间出现分化，而核心竞争力在于钢结构产品制作的成本优势。纯钢结构制造的业务利润率薄，通常制造订单的定价方式为售价=（钢价+加工费）*数量，由于制造产品大多类似，生产难度不高，因此定价越低的厂家越容易获得订单。对于钢结构制造商来说，成本的管控主要体现在三个方面：1）规模效应带来的采购和产能平滑优势，通过产能扩张形成规模优势之后，可降低采购成本，同时较大的产能和饱满订单可以降低单吨人力成本和固定成本摊销；2）通过精细化管理和拆单排产，提高产能利用率，同时降低钢结构的废品率；）生产线智能化改造，对冲人力成本上升、提高产品质量及生产效率。低端产能出清改善钢结构行业竞争格局，但龙头市占率仍较低。-年期间，钢材价格大幅波动，对产品议价能力和风险抵御能力较弱的中小型钢结构企业被迫淘汰，同时随着行业供给侧改革进行，落后产能逐渐淘汰。根据《年度中国钢结构制造企业生产经营状况调查报告》中数据，不完全统计下年共有钢结构企业,家左右，而根据中国钢结构协会的统计，截至年末国内钢结构企业约为2,家左右，行业供给端的改革持续进行，但大部分企业规模仍较小，年产量在10万吨以上的企业仅有41家，行业仍处于高度分散的格局。据中国建筑金属结构协会不完全统计，-年行业重点企业全年完成生产产量在5/10/0/50万吨的企业数量呈逐年上升的势头，企业规模不断扩大，龙头企业带动了整体产量的逐年提高。年，全行业钢结构产量为1.04亿吨，全国产量规模前五的上市公司合计产量为万吨，CR5仅为6.4%。

以鸿路钢构为代表的龙头企业不断夯实成本优势，已凸显出较强护城河，高度重视生产设备智能化改造。公司从5年开始加强对钢结构生产线部分设备智能化改造研发，于当年已完成样机的试制与调试，且具备了批量化改造的条件，年开始进行批量智能化技术改造，年投入约1.6亿元对原有钢结构生产线进行了大规模的智能化改造，研发或引进了包括全自动钢板剪切配送生产线、数控下料、数控钻孔、全自动双弧双丝埋弧焊生产线、焊接及喷涂机器人等先进设备及生产工艺，可以较明显地降低生产成本、提高产品质量、降低劳动强度。-年公司持续加大研发投入，引进焊接机器人、喷涂机器人、自动翻转机、全自动双弧双丝埋弧焊生产线、全自动剪切配送生产线、镀锌生产线等设备及相关工艺技术，加快了对钢结构生产线的智能化改造，并成功研发了国内领先的具有自主知识产权的全自动方管柱生产线、十字柱生产线等智能制造设备。年公司开始加快激光智能切割、小型连接件的专业化智能化生产、机器人自主寻位焊接、机器人喷涂等智能化改造，不断探索生产全流程成本优化路径。

钢构行业与焊接机器人具备丰富的结合点

从自动横焊设备到焊接机器人，钢构行业智能化持续推进。在中国钢结构建筑的建设历程中，智能焊接的应用不断演进。一方面，功能持续丰富，从基础的自动焊接，逐步进化到具有示教、数据记忆、非标件等智能功能，如年鸟巢项目中焊接机器人具备了焊缝轨迹示教、焊接参数储存记忆、焊接电源联动控制等功能；另一方面，形态不断丰富，从早期的自动横焊设备，逐步演变为轨道移动式机器人等多种形态，年京城大厦项目中运用的智能焊接产品为自动横焊设备，年大兴国际机场项目中的焊接机器人形态则包括刚性直轨道移动式焊接机器人、管道焊接机器人、柔性轨道移动式焊接机器人形态。

钢构行业拥有丰富的焊接使用场景及多样的工艺。钢焊接是指通过电弧、气体、激光、等离子等方式将两个或更多的钢材连接起来的方法。从应用场景看，焊接作为钢构行业主要的连接方法，广泛应用于建筑、钢铁、桥梁、电力、石油化工、天然气、机械制造、汽车制造、管道输送、航空航天、家电制造等行业。从焊接工艺看，焊接的主要方法包括电弧焊、气体保护电弧焊、药芯焊丝自保护焊、埋弧焊、电渣焊、电阻焊、气电立焊等。众多焊接方式均可与焊接机器人结合，达到降低人工成本、提高生产效率、提高焊接精度与质量的效果，焊接机器人在多种类型焊接中均可发挥广泛用途，使用场景广泛。

钢构焊接自动化难度高，焊接机器人市场潜力大

年钢结构焊接机器人潜在市场或达近亿级别。据共研网年我国钢结构产量1.04亿吨，我们以此为中性假设对我国钢构市场的焊接需求进行测算。由于年产能超过吨/年已属于标兵级别，我们假设一般成年焊工钢结构年产能在吨左右，据此推算我国当前钢构行业的焊工总需求约26万人/年。焊接机器人相较于人类，在工作时长上具有一定优势，年产能在人类的2-倍，中性假设下焊接机器人钢结构年产能约1吨。由于部分焊接工艺具备较高的复杂性，我们进一步对焊接机器人可替代产能的比例进行假设，假设中性情况下60%的钢结构产能能够被机器人替代，则中性情况下我国当前钢构产能对应焊接机器人需求约6万余台。从价格看，市面上焊接机器人的价格在数万到百万不等，中性假设下，我们假设焊接机器人单价0万元/台，对应市场空间为亿元。我们认为随着智能焊接机器人的能力逐步提升，百亿级别市场空间有望逐步打开。

产品和劳动的非标化导致国内钢结构焊接具备较高的自动化难度。据张迪等中冶建筑研究总院于年发布的《机器人焊接技术在钢结构行业的应用》，国内焊接机器人处于发展早期阶段，行业发展面临以下几个痛点：1）结构件设计的非标化：国内钢结构结构件设计的标准化程度低，导致示教编程阶段耗费了更长时间；2）坡口的非标化：国内钢结构构件坡口加工以火焰切割为主，且主要为人工装配，坡口角度和间隙的偏差较大，相较而言日本焊接构件的坡口为机加工，坡口精度非常高，一定程度上降低了焊接难度；）钢结构焊接对于机器人智能化的要求更高：钢结构构件焊接多涉及多层多道焊，前道焊缝的成形质量及其带来的焊接变形会影响后续焊缝起始点定位的精度和路径规划的准确性，需要关键焊接参数根据反馈实时变化，这也是目前全球焊接机器人行业面临的难题。

国内焊接机器人22年销售额在亿级别，过去5年复合增速约16%。焊接机器人可分为弧焊、电焊、激光焊等种类。高工机器人产业研究所（GGII）数据显示，年中国市场弧焊机器人销量4.16万台，同比增长0%，其预计年整体焊接机器人销量为7万台，过去5年复合增速约为16%，其预计到年，中国市场焊接机器人整体销量或将接近10万台。价格端不同焊接机器人厂商差异较大，其中国内企业如卡诺普、钱江在~4万级别，凯尔达10万~20万，克鲁斯10~40万，海外品牌典型如福尼斯，仅焊机（不含本体）价格就在40万以上。假设焊接机器人平均售价在20万元/台，则22年国内焊接机器人市场规模在亿级别。突破了技术难度相对较高的钢结构焊接后，焊接机器人远期具备较大发展空间。据国家统计局，年我国表观钢材消费量达到10.9亿吨。据中冶建筑设计总院李午申7年发布的《我国钢材、焊接性与焊接材料发展及需要

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