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1 国内工业自动化的发展水平远低于制造业的发展水平
1.1 定义：工控设备分为控制层、驱动层、执行层、传感层
工控设备主要分为控制层、驱动层、执行层、传感层，并通过系统集成形成满足 下游需要的自动化设备。工控设备涉及机械、电气、电子、计算机等多个学科，技术 壁垒高，处于工业自动化产业链的核心位置。工控设备是利用工业自动化技术对工业 生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的工业自动化技术工具的总称。其 中，控制层产品主要用于控制生产制造过程的温度、压力、流量等变量或物体位置、 倾斜、旋转等参数，如 DCS、PLC 等；驱动层和执行层产品则根据控制层发出的具 体指令驱动执行层设备执行相关动作，如伺服系统、变频器、电机等；传感层产品主 要负责感应、测量、反馈内外部信息并传输相关信号，如视觉系统、编码器等。以上 设备系统集成后可完成离散自动化和过程自动化。
工控设备下游行业可分为 OEM 型市场和项目型市场，二者占比各 50%左右， 且 OEM 市场占比在逐年提升。OEM 市场多以设备的批量供应为主，少数会提供解 决方案；项目型市场是指工程整体自动化解决方案的设计与实施。2009、2018、2020 年OEM型市场和项目型市场份额分别为42.6%/57.4%、50.1%/49.9%、51.1%/48.9%， OEM 型市场份额不断提升且超过了项目型市场份额。
据工控网统计，2019年 OEM下游应用市场机床工具占比最大，比重高达21.0%； 其次为电子制造设备，占整体应用市场比重为 10.0%；风电行业占整体应用市场比 重为 8.0%。OEM 型市场下游主要包括：纺织机械、机床工具、塑料机械、橡胶机械、 食品机械、包装机械、印刷机械、起重机械、暖通空调、矿用机械、电梯、造纸机械、 电子制造设备、建筑机械、交通运输工具、电源设备、医疗设备、风电等。 据工控网统计，2019 年项目型市场下游应用化工行业占比最大，比重高达 24%； 其次为石化行业占整体应用市场比重为 15%；市政行业占整体应用市场比重为 13%。 项目型市场下游主要包括：石化、化工、冶金、市政、公共设施、油气、建材、矿业、 造纸、电力、汽车。
1.2 短期：后疫情时代制造业复苏明显
2022 年固定资产投资完成额累计同比保持正值且走势趋于稳定，第二产业投资 额累计同比增长稳定在 10%以上，我们预计未来制造业投资也将保持稳定。2022 年 2 月份以来，固定资产投资完成额累计同比由 12.2%下降至 2022 年 12 月的 5.1%， 但降低幅度越来越少，走势趋于稳定。第二产业（制造业）固定资产投资完成额近 6个月保持在 10%以上同比增长。我们预计 2023 年整体固定资产投资额累计同比将保 持稳定，甚至会有较小的上升趋势。
2023 年 2 月，制造业 PMI 和大中小型企业制造业 PMI 均返回荣枯线以上，分 别为 52.6%、53.7%、52%、51.2%，我们预计 2023 年制造业将复苏。从 2022 年 10 月-2023 年 2 月的制造业 PMI 和大中小型企业制造业 PMI 数据来看，大型制造企 业率先恢复生产经营情况，中小型制造企业紧随其后。大型企业主要集中在项目型市 场，中小型企业主要集中在中游制造装备和上游元器件以及下游 OME 市场，其订单 和利润改善，将支撑整个工控设备行业的增长。
1.3 长期：国内工业自动化的发展水平远低于制造业的发展水平
2021 中国工业自动化市场规模占全球的比重为 8.37%，而中国工业增加值占全 球的比重为 30%，我们认为相比中国腾飞的工业，中国工业自动化的发展水平还较 低，具有很大的上升空间。根据前瞻产业研究院整理和预测数据，2020-2023 年中国 工业自动化市场规模的全球占比分别为 6.6%、8.37%、8.76%、9.26%，不足 10%； 而 2020-2023 年全球和中国工业自动化市场规模复合增速为 2.29%和 14.52%，中国 领先全球。而根据国家统计局和工信部数据，2012 年和 2021 年中国工业增加值占全球的比重分别为 22.5%和 30%，未来有进一步上升的趋势。相比中国腾飞的工业， 中国工业自动化水平明显发展滞后，具有较大的上升空间。
2020 年后中国新生人口急剧下降，预计总人口将在“十四五”时期陷入负增长， 且将于 2031 年左右进入占比超过 20%的超级老龄化社会，劳动人口将严重不足，机 器人换人和智能制造迫在眉睫，我们认为处于机器上游的工控设备需求有望高增。根 据国际统计局七普数据显示，2020 年中国人口达 14.1 亿，出生人口较 2019 年下降 260 万，65 岁及以上人口占比达 13.5%；2021 年出生人口降至 1062 万人，创 1949 年以来新低，65 岁及以上人口占比达 14.2%，进入深度老龄化社会。老龄化、少子 化、不婚化三大趋势加速到来。根据育娲人口预计，2031 年左右进入占比超过 20% 的超级老龄化社会，之后持续快速上升至 2055 年的约 35%。
智能制造将促进工业机器人、数控机床、自动化装备、3D 打印等领域市场规模 将极大增长，从而促进上游工控设备的增长。智能制造技术包括自动化、信息化、互 联网化和智能化四个层次，从前往后逐步发展，自动化是实现信息化、互联网化、智 能化的基础，而后三者又促进了自动化的快速发展，即促进了工控设备的快速发展。 根据前瞻产业研究院数据显示，2021-2027 年我国智能制造行业相关产业市场规模增 长空间较大，其中属于工控设备下游的工业机器人、数控机床、自动化装备、3D 打 印市场规模将分别从 400 亿元/3800 亿元/2400 亿元/200 亿元增长至 1800 亿元/5700 亿元/2900 亿元/9500 亿元，6 年增长率分别为 450%/150%/120.83%/4750%。
2 政策驱动+技术完善+新需求+成本占比提升促进国产替代
2.1 高端 DCS/PLC/伺服/高压变频器等具有较大的国产化空间
国产工控设备市场规模占全球的比重还较小，且增速较快。根据 GIR、MIR、华 经产业研究院数据，DCS/小型 PLC/大型 PLC/伺服系统全球和国内市场规模分别为 239 亿美元/119.2 亿元、56 亿美元/77 亿元、56 亿美元/77 亿元、375 亿美元/233.27 亿元，2018-2021 年国内市场规模复合增速分别为 19%、5.74%、5.74%、15.86%。低 压变频器和高压变频器全球市场规模合计 115 亿美元，国内市场规模分别为 436.6 亿 元和 147.24 亿元，2018-2021 年国内市场复合增速为 10.52%和 6.22%。步进系统 国内市场规模为 10 亿元，2018-2021 年复合增速约为 7-13%。
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