工程机械行业深度报告：万亿级工程机械市场，静待电动化率提升（上）

（报告出品方/作者：渤海证券，郑连声）

1.工程机械定义

中国工程机械行业产品范围主要从通用设备制造专业和专用设备制造业大类中分列出来。1979 年由国家计委和第一机械工业部对中国工程机械行业发展编制了" 七五"发展规划，产品范围涵盖了工程机械大行业 18 大类产品，并在"七五"发展 规划后的历次国家机械工业行业规划都确认了工程机械这 18 大类产品。主要用 于国防建设工程、交通运输建设，能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设 和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。

2.工程机械行业发展现状

由于工程机械的应用范围主要面向大型工程及基础设施建设，且具有一定的逆周 期调节特性。随着“十三五”期间国内各地轨道交通等项目不断实施，以及各地 不断出台的城市内部改造、城中村改造等相关方案，未来工程机械需求将逐步走 出疫情影响，再创新高。

国内工程机械销售额不断上升。随着国内经济快速发展，自 2015 年以来工程机 械行业不断发展壮大，销售额连续四年同比正增长。国内工程机械企业不断加大 研发投入，提高技术水平，不断缩小与国外同类企业的差距，并实现了部分超 越，到 2019 年中国工程机械销售收入达 6600 亿人民币，预计 2021 年我国工程机 械销售收入有望突破 7000 亿元。

工程机械行业规模的增长主要体现在产品销售量的增长。从历年各细分种类工程 机械销量数据中可以看出中，叉车销售数量一直占据着最多的位置，2020 年叉车 销量达到历史新高的 80.02 万台，而挖掘机则仍是各类机械中销售价值总量最大 的品种。

 

徐工、三一、中联重工跻身 2021Yellow Table 前五。从英国 KHL 集团公布的全 球工程机械 20201Yellow Table 来看，2020 年卡特彼勒销售收入为 248.24 亿美 元，市场份额占比达到 13.0%，继续保持全球第一的位置。排名第二的为小松营 业额为 199.95 亿美元，占市场份额的 10.4%。前 50 位中国内共有 10 家企业上榜 依次为徐工、三一重工、中联重科、柳工、中国龙工、山河智能、山推股份、福 田雷沃、浙江鼎力和厦工，其中徐工、三一重工以及中联重科位于第 3、4、5 名。

2.1 环保政策趋严，加速工程机械电动化渗透

政策方面，工程机械行业主要受下游基建、房地产政策的拉动以及环保政策三方 面影响。

2.1.1 基建政策

2020 首提“两新一重”建设，各地纷纷加速新基建项目落地。我国将继续实施扩大内需战略，推动经济发展方 式加快转变，重点支持既促消费惠民生又调结构增后劲的“两新一重”建设，主 要是：

1.加强新型基础设施建设，发展新一代信息网络，拓展 5G 应用，建设充电桩， 推广新能源汽车，激发新消费需求、助力产业升级。

2.加强新型城镇化建设，大力提升县城公共设施和服务能力，以适应农民日益增 加的到县城就业安家需求。新开工改造城镇老旧小区 3.9 万个，支持加装电梯， 发展用餐、保洁等多样社区服务。

3.加强交通、水利等重大工程建设。增加国家铁路建设资本金 1000 亿元。

同年 8 月，全国多地纷纷响应国家政策，相继出台了一系列支持新型基础设施建 设的重磅文件，加快推进新基建项目的落地。

2021 地方政府专项债 3.65 万亿元。一直以来，地方政府专项债推动的基础设施建设投资是工程机 械需求增长的主要动力，2019 年以来我国专项债发行量分别为 2.15、3.75、3.65 万亿元，考虑到刺激计划后债务水平控制需求，未来专项债进一步增长的可能性 较小，2021 年的 3.65 万亿基本处于顶峰水平。

我们认为，城镇施工环境下基础设施建设与老旧小区改造将进一步带动小型工程 机械需求，考虑到人工成本的不断上升，特定施工环境下机器换人将具有较高的 性价比，未来工程机械销量中小型工程机械占比将继续提升。随着各地基建投资 项目持续落地，预计 2021 年工程机械景气度仍将维持在较高水平。

2.1.2 房地产政策

房地产投资持续回暖，新开工面积增速逐渐收窄。受去年一季度疫情影响，2021 年年初房屋新开工面积与房地产投资增速实现较大幅度增长，截至 6 月，房屋新 开工面积累计值为 101288.34 万平方米，同比增长 3.8%，基本持平 2019 年同期 水平；房地产投资方面，截至 2021 年 6 月，我国房地产开发投资完成额累计完 成额为 72179.07 亿元，同比增长 15%，虽然自年初以来增速同样呈现收窄态势， 但与疫情前相比，仍高于 2019 年同期 1100 亿元，说明我国房地产投资仍保持回 暖态势。

 

房住不炒、租购并举、坚持三稳调控目标是未来房地产政策方向。国务院在《关于支持国家级新区深化改革创新加快推动高质量发展的指导意见》中明确指出坚 持“房住不炒”定位，禁止大规模无序房地产开发。同时国资委发文严禁央企通 过参股等方式开展商业性房地产投资。在金融方面，银保监会发布《关于推动银 行业和保险业高质量发展的指导意见》，要求严格执行房地产金融监管要求，防止 资金违规流入房地产市场，抑制居民杠杆率过快增长，推动房地产市场健康稳定 发展。可以看出房地产行业长期政策方向没有变化，房住不炒、租购并举、坚持 三稳调控目标，以及因城施策，这些都仍是未来房地产行业发展的主要原则。

房地产企业融资政策逐渐缩紧。2020 年 8 月 20 日央行、住建部召开重点房企座 谈会，提出以“三条红线”为标准对房地产融资进行管理。具体为：剔除预收款 后的资产负债率大于 70%；净负债率大于 100%；现金短债比小于 1 倍，未达标房 企将影响明年融资规模。根据 2020 年上市房企年报统计，三项指标均达标的房企 仅有 20 家。

房企土地投资趋于理性化，短期内房地产投资仍具韧性。融资政策最直接、最快 速的影响指标是房企土地购置面积，2021 年 6 月房地产行业土地购置面积同比减 少 18.27%，3 月以来保持减少态势，说明在融资新政影响下，房企土地投资趋于 理性化。从土地成交价格来看，6 月 100 大中城市土地成交均价同比增长 18.31%， 增幅较上月收窄了 34.57 个百分点，未来预计房企土地投资情况将持续回落。不 过由于房企土地款项支付具有滞后性，短期内房地产投资仍具有较强韧性，预计 年内房地产行业将继续呈现复苏趋势。

 

综上，我们认为，目前房地产融资政策逐渐收紧，各大房企纷纷处于回笼资金将 负债的阶段，由于土地款项支付具有滞后性，短期内房地产投资增速将保持强韧 性，年内房地产投资复苏趋势将不会受到太大影响。但中长期来看，融资政策收 紧的影响将逐步从土地购置向后端传递，未来依靠房地产新开工面积大幅增加拉 动工程机械需求的逻辑并不可靠，随着“房住不炒”的观念在市场中逐渐形成共 识，未来 3-5 年资金大幅涌向房地产领域的可能性不大，结合房地产行业特有的 防风险与稳增长的社会属性，我们预计房地产行业未来将保持低速增长趋势。

2.1.3 环保政策

环保政策按照面向机械类型不同可分为非道路移动机械（挖掘机、压路机、塔式 起重机等）与道路移动机械（装载机、移动式起重机、混凝土泵车等）两种。

非道路移动机械

环保要求日益趋严，设备换代需求可观。根据生态环境部制定的《非道路柴油移 动机械污染物排放控制技术要求》，自 2022 年 12 月 1 日起，所有生产、进口和 销售的 560KW 以下（含 560KW）非道路移动机械及其装用的柴油机应符合本标准要求。我们认为，随着环保政策趋严，不符合排放标准的设备将面临限制作业 区域等措施。国四排放标准在明年年底的实施将促进不符合排放标准的工程机械 集中爆发置换需求。

相比于国三排放标准，国四排放标准将大大改善工程机械设备对环境污染的压 力，标准要求发动机排放的氮氧化物减少 13%-45%、颗粒物减少 50%-94%、加强对 老旧设备的环保管理来促进工程机械设备的更新迭代。

北京市提前实施国四排放标准。2021 年 4 月 1 日，北京市生态环境局发布《关 于北京市提前实施国家第四阶段非道路移动机械排放标准的通告》，明确指出由于 本地排放贡献中移动源污染占比最大，达 45%，其中非道路移动机械排放污染占 移动源的 14%，是北京市移动源排放污染的重要来源之一。北京市生态环境局次 日发布信息称，自 2021 年 12 月 1 日起，在北京市生产、销售的 560kW 以下（含 560kW）非道路移动机械及其装用的柴油机，须满足“国四”非道路机械标准要 求。我们认为，北京市提前实施非道路移动机械国四排放标准有望加速主机厂商 和发动机制造厂商的产品更新步伐，加速释放存量工程机械的更新需求。

道路移动机械

汽车起重机、混凝土泵车等机械设备对应的是道路机械排放标准，而非挖掘机等 须符合的非道路移动机械排放标准。道路机械排放标准要求2020 年7月1 日起销 售的混凝土机械泵车、搅拌运输车、起重机械符合国六排放标准。虽然受疫情影 响，国家生态环境部考虑推迟实施国六排放标准，借鉴国五影响国一、国二上路 的规律，国六可能影响国三的规律来看，在环保要求确定性提高前提下，机械设 备更新需求将不会受到太大影响。

环保因素推动主机厂寻求电动化发展

能源安全要求新能源动力取代传统燃油动力。原油对外依存度指一个国家原油净 进口量占本国石油消费量的比例，体现了一国石油消费对国外石油的依赖程度， 是衡量能源安全的重要指标。国际上一般将 50%作为安全警戒线，而 2019 年年底 我国该项指标已经达到 72.55%，远超警戒线标准。作为石油消费大国，电动化对 于保证我国能源安全具有重要意义。

 

我国环境问题仍较严峻，工程机械和重卡排放污染严重。2020 年全国 337个地级市平均 PM2.5 浓度为 33 微克/立方米，同比下降 8.3%，从历年数据可以看出我国 PM2.5 浓度呈不断下降趋势，虽然目前我国在环境保护上取得了一定成绩， 但距离世界卫生组织每立方米 10 微克的标准仍有较大差距，环境问题依然较为 严峻。其中工程机械和重卡普遍采用大功率柴油发动机,油耗高、噪声大、尾气排 放污染严重，一辆重卡的污染排放量相当于 100 辆小汽车。从存量上来看目前共 有约 1500 万辆重卡，每年燃油消耗量相当于 2亿辆小汽车。

电动化是打赢蓝天保卫战重要举措。去年两会期间全国政协委员、宁德时代董事 长曾毓群提交了《全力推进工程机械和重卡等公共服务领域车辆电动化 打赢蓝天 保卫战形成全球产业高地的提案》，着重建议加快推广工程机械和重卡的电动化。

工程机械和重卡电动化时机趋于成熟。根据清华大学著名教授陈全世的观点，目 前工程机械和重卡的电动化时机已经成熟。我们分析目前工程机械和重卡电动化 逻辑主要为以下几点：一是纯电动车辆零排放、高效能，节能减排效果明显；二 是随着新基建下充电、换电设施普及,电池、电机、电控、充电/换电(简称四电) 已经基本成熟，未来有望解决重卡电动化在使用中遇到的痛点；三是各大电池厂、 工程机械厂商纷纷切入工程机械电动化市场，推动工程机械领域新能源发展。

我们认为，目前我国环保问题形势仍然严峻，新排放标准的实施有望改善当前的 环境问题，且新政策实施将确定性带动未达标老旧工程机械更新需求，为工程机 械行业增长提供动力。

2.2 需求端来自更新、出口两方面

目前我国工程机械市场已经从增量市场逐步转变为存量市场，我们认为未来带动 工程机械需求的主要可分为更新需求、出口需求两方面。

2.2.1 更新需求

排放标准、使用寿命托底工程机械更新需求

更新需求主要包括机械使用年限过长导致的主动更新需求以及为了满足国家新型 排放标准而产生的被动更换需求，目前对于不达标的老旧工程机械设备来说，比 较常见的办法可以分为报废换新和卖旧换新两种。

工程机械上一销售高峰期为 2010-2012 年，期间售出的工程机械排放标准均为国 三标准，由于面临新型排放标准的实施，我们认为，其使用年限导致的更新需求 也将体现在排放标准提升带动的更新需求之中。由于工程机械的种类较多，在测 算不同排放标准设备存量时难以准确估计，所以我们选取工程机械中价值量最高 的挖掘机为例，来反推整个工程机械市场上各类排放标准设备存量，我们假设：

1）按照 2019 年国内挖掘机保有量为 145 万台。

2）国一、国二、国三排放标准的挖掘机分别占比 6%、60%、34%。

由于不同吨位的挖掘机械在销售数据中占比相差较大，且不同吨位二手设备残值 情况差距较大，我们选取 2015 -2019 年各类挖掘机平均占比情况（大挖、中挖、 小挖占比分别为 12.55%、32.31%、55.15%）来计算，二手设备现值数据通过铁甲 网二手挖掘机销售平台取样计算得来，我们测算得到：

经过测算我们得到，假设国四标准实施不影响国三挖掘机使用或国三挖掘机可通 过改装方式达标新的排放标准，并且通过这种方式具有较高经济效益，仅考虑国 一、国二挖掘机存量更新情况下，总价值仍然有 4500 亿元以上。按照挖掘机占 工程机械总价值的 40%计算，国一、国二排放标准工程机械设备当前最低估值在 1.1 万亿元以上。

基建、房地产政策加速工程机械需求

虽然目前我国工程机械行业已经进入存量市场，但房地产新开工面积累计增速、 基建投资增速指标仍能较好的拟合工程机械新增需求水平，在一定程度上反映工 程机械行业的景气程度。

房地产新开工面积与工程机械销量具有较强当月相关性。从房地产新开工面积与 以挖掘机为例的工程机械销量数据可以看出，过去 10 年两大指标走势基本趋于 一致，通过对二者不同月份相关性关系进行分析，新开工面积增速与挖掘机销量 增速当月相关性系数最高，达到了 0.6467。

 

基建投资拟合滞后性较强，支撑工程机械销量中长期增长。通过对基建投资增速 与挖机销量进行相关性分析，我们发现两项数据当月拟合效果较差，仅为 0.0488， 效果最好的情况为提前基建投资增速 12 个月，相关性系数为 0.4204，可以看出基建投资对工程机械销量带动作用的滞后性较强，我们分析其主要原因是不同于 房地产新开工面积是开工指标，基建投资从立项到开工之间程序多、时间长，所 以在拟合结果上体现出较强的滞后性。

 

综上，我们认为，尽管房地产融资政策逐渐收紧，但房地产新开工面积短期内仍 具有一定韧性，短期内将支持工程机械销量数据提升，叠加两会提出将重点支持 两新一重的新基建发展背景下，基建投资将是支撑工程机械销量长期增长的最大 动力，有望再次拉动工程机械新增需求。

2.2.2 出口需求

工程机械出口已超过疫情前水平。根据海关数据整理，2021H1 我国工程机械进 出口贸易额为 171.18 亿美元，同比增长 47.9%。其中进口金额 20.46 亿美元， 同比增长 10.9%；出口金额 150.71 亿美元，同比增长 54.9%，贸易顺差 130.25 亿美元，同比增加 78.84 亿美元。2021 年 6 月进口额为 3.46 亿美元，同比增长 8.97%；出口额 31.56 亿美元，同比增长 94.8%。与疫情前的 2019 年相比，2021 年 6 月出口额较 2019 年同期增长 46.2%，1-6 月累计出口额比 2019 年 H1 同比 增长 25.9%。整体来看，上半年工程机械出口好于进口，出口情况已超过疫情前 水平。

从目的地上看，“一带一路”沿线国家尤其是东南亚，是中国工程机械的主要出 口地，2021H1 我国工程机械向“一带一路”沿线国家出口合计 66.74 亿美元，占 全部出口的 44.3%。整机产品出口主要流向印尼、俄罗斯、菲律宾等发展中国 家，零部件主要流向美国、日本、澳大利亚等发达国家市场。2021 年上半年中 国工程机械出口排名前五的国家为美国、俄罗斯、日本、菲律宾和越南。

工程机械出口需求强劲，出口额有望实现 50%以上增长。通过对中国工程机械工 业协会统计的 2021 年上半年工程机械出口数据进行分析，2 月份挖掘机出口数量 受去年同期疫情影响基数较低，同比高增 174%，3 月以来出口金额稳步提升，截 至 2021 年 6 月，工程机械出口金额同比增长 94.8%。此外从主要出口地区小松挖掘机开工小时数可以看出，2021 年 1-6 月主要工程机械出口地区及国家开工小时 数均呈现回暖趋势，说明目前工程机械主要出口国家在建项目需求逐步释放，随 着后续全球疫情得到有效控制，工程机械出口需求有望保持强劲，全年出口金额 有望实现 50%以上较快增长。

 

3.工程机械未来发展看点

3.1 挖掘机：国产液压件替代值得期待

3.1.1 挖掘机械发展现状

中国工程机械工业协会统计的数据显示，2021 年 6 月挖掘机销量达到 2.31 万 台，同比下降 6.2%，增速较上月收窄 8.1 个百分点。其中国内销量 1.70 万台， 同比下降 21.9%，出口 6135 台，同比增长 111%。

 

从销售结构上来看，我国挖掘机主要以满足内需为主。根据中国工程机械工业 协会的数据显示，2020 年共计销售各类挖掘机械产品中中国内市场销量为 292864 台，占比 89.40%；出口销量为 34741 台，占比 10.60%。截至 2021 年 6 月，全国累计共销售的挖掘机 223833 台中，国内销售 193700 台，占比 86.54%; 出口销售 30133 台，仅占比 13.46%。可见虽然近年来挖机出口占比逐渐增长，但 目前我国挖掘机械销售仍是以满足内需为主。

小挖销售占比有所提升，中大挖仍将是挖机销售额重要支撑。具体到各机型来 看 ， 国 内销售 的挖掘机按 照 吨 位 的 不 同 可 分 为 小挖（ 28.5t）三类，从销量占比数据上来看小挖占比呈现逐 年上升趋势，主要是小挖被普遍应用于城市道路建设、农村园林建设等领域，用 于替代人工。从长期来看，随着国内城镇化水平不断提高和“机器代人”需求的 不断增长，小挖的市场占比仍有上升潜力。从销售额方面来看，尽管小挖在销量 占比上超过 59%，但由于中大挖的价格相较小挖差距很大，中大挖仍将是挖机销 售额方面的重要支撑。

 

行业集中度持续提升，三一重工首夺全球销冠。根据中国工程机械工业协会得数据，截至 2020 年 7 月，挖机行业 CR5 由 2019 年的 60.4%增长至 62.9%，提升 2.5 个百分点。具体到各公司市占率方面来看，7 月国产品牌市占率达到 62.2%。 其中三一重工继续保持第一的位置，1-7 月市占率为 26.7%，第二、三名分别为徐工机械 15.2%、卡特彼勒 10.5%。根据 Off-Highway Research 数据，2020 年三 一共销售 98705 台挖掘机，占据全球挖掘机市场 15%的份额，首夺全球销冠。总 体来看，挖掘机行业集中度持续提升，并且龙头企业聚集的趋势明显。

小松开工小时数位于高位，下游项目开工活跃。小松开工小时数是国内使用最 为广泛的工程机械开工小时指数，可以很好的表明项目开工的活跃程度。虽然 6 月开工小时数较 5 月份的 125.5 小时有所回落，但目前开工小时数数据仍处于较 高水平，表明国内基建等固定资产投资活动仍然较为活跃，当前工程机械行业需 求维持在较高水平上。

行业仍处于挖掘机更新置换周期，2021 年挖机置换需求约为 16 万台。根据挖掘 机销售数据可以看出上一销售高峰期为 2010-2012 年，通过对铁甲二手机 2010-2012 年在售二手机开机小时数进行抽样统计，按照工程机械 8-10 年的平均 置换年限和 11000 小时的平均使用寿命来计算，2021 年仍将是工程机械置换高峰 期。

 

经过测算我们得到在不考虑排放标准影响、仅考虑设备使用寿命情况下，2021 年 挖掘机更新需求约为 16.1 万台。由于 2022 年底将实行国四排放标准，2016 年以 前销售的国二及以下排放标准挖掘机有望提前进入更新周期。

挖掘机出口数据回暖，全年出口有望突破 6 万台。从中国工程机械工业协会统计 的数据可以看出，今年 1-6 月挖掘机出口数量均保持 50%以上增速快速增长。未 来随着全球疫情得到有效控制，下半年出口数据预计也将维持高速增长态势，全 年出口有望达到 6 万台水平，实现 80%左右的高速增长。

截至 6 月底，挖掘机销量已经完成 2019 年全年销量将近 68%，叠加国内排放标 准更新带动的更新需求以及基建、房地产带动的新增需求。我们认为，2021 年挖掘机销量有望再创历史新高，2021 年挖掘机销量有望突破 36 万台，增速约为 10%，未来三年内挖掘机销量增速有望维持在 10%-15%左右小幅增长。

3.1.2 国产液压件替代值得关注

液压件约占挖掘机成本 1/4，是动力传输重要部件。液压系统工作原理是通过液 压油进入油缸内使密封容积变化来控制油缸活塞伸缩，从而达到传输动力、完成 动作的目的。液压件主要包括液压油缸、液压泵、液压阀、液压马达和液压系统 五种，其中价值量占比最大的是泵阀产品，占比约为 37%，国外龙头企业液压件 产品主要集中于此。

 

根据 Off-Highway Research 的数据显示，2018 年全球液压件市场规模约为 400 亿美元，其中国内液压件市场规模在 80 亿美元左右，不过我国虽然是液压制造 的大国，但并不是液压制造的强国。目前大多数国产液压产品处于价值链的中低 端，高端产品主要依赖进口和少数几家国内龙头企业。

目前主流主机厂液压件的选择集中在川崎重工。目前核心液压件的主要供应商 集中在日本、德国、美国等国家。而目前主机厂在液压系统方面的选择集中在川 崎重工，主要原因有两方面：

1）国内本土品牌挖机的液压系统普遍使用川崎重工的产品。

2）疫情发展初期，日本凭借相对乐观的疫情形势，得到了很多原来配套博世力士 乐和其他德系、美系液压件的改配订单。

日本疫情形式加剧，主机厂后续面临再次改配风险。虽然截至 202 年 7 月 31 日 日本累计感染人数为 97.21 万人，是除中国外四个主要国家中累计感染人数最少 的国家，但考虑到日本人口基数小，当日新增病例处于仅次于美国的第二高，后 续疫情发展若得不到有效控制，目前集中在日本川崎重工的零部件供应将受到影 响；美国是五个地区中疫情发展形势最为严峻的国家，当日新增 5.65 万人，累 计 3574.5 万人感染新冠病毒（数据截至 2021 年 7 月 31 日）。目前中国疫情防控形式相对乐观，7 月 37 日当日新增仅为 75 人，累计感染人数为 9.3 万人，若后 续日本、美国疫情倘若得不到有效控制，主机厂将不得不临时将产品改配风险较 低地区的产品，中国液压件制造企业有望借此机会获得更多订单。

 

国产液压龙头有望受益。目前川崎重工在中国的川崎春晖精密机械（浙江）有限 公司、川崎精密机械（苏州）有限公司只生产液压泵和液压马达，且这两家工厂 的产能无法满足国内工程机械主机厂的需求，每年我国还需从日本进口大量的液 压件。由于疫情导致复工之后的施工期大量压缩，企业纷纷购买设备赶工期，使 得设备需求远超预期，伴随疫情全球化蔓延给工程机械液压件供给带来的较大影 响，核心零部件国产化是保障供应链安全的有效方法。

目前国内龙头已经在某些 领域具备与国外供应商直接竞争的能力，以国内龙头恒立液压为例，其挖掘机专 用油缸产品市占率达到 50%以上，且公司下游客户卡特彼勒、日立、久保田、三 一、徐工等均是全球知名主机厂。未来有望充分受益于液压件国产替代。对比海 外液压巨头均是以泵阀为核心产品，其在工程机械中价值量是油缸的 2-3 倍， 2019 年恒立液压小挖泵阀综合市占率达到 30%，占营业收入比例不断上升。目前 三一小挖能够为客户提供川崎和恒立两种液压件配置，供客户自行选择，未来有 望复制油缸成功路径。