中金 | 高端装备环球观系列：找寻全球流程工业智能化的脉动

流程工业为制造业关键分野。1）全球流程工业资源禀赋集中、连续生产、全局控制的严苛要求，带来实时数据流“多时空、多元化、多尺度”，为高度智能提供土壤。全球围绕流程工业的智能化创新生生不息，2023年以来进入新一轮技术活跃期。2）我们观察到，整厂软硬件集成方案、生成式AI功能性部署、并购（从仪器仪表转为工业软件）为重要趋势。

观察1：仪器仪表国产化仍有空间。根据MarketsandMarkets统计，2020年全球CR5在流程工业自动化市场不足30%，而关键环节（如DCS）已形成寡头垄断格局。我们认为仪器仪表众多品类国产化仍为缓慢，市场竞争力提升大有可为。

观察2：海外巨头以新增市场为抓手。海外流程工业自动化巨头主营及下游均有一定差异性，然而“海外扩张-精简业务-数字化转型”的发展路径高度共通。2000-2010年，中国在内的亚洲地区支撑艾默生、霍尼韦尔、横河电机等发展。近五年，中东、非洲地区为重要增量。

观察3：到达成熟期后，OPEX挖潜更重要。流程工业客户的运营支出和新建资本开支存在错位。海外自动化公司在发展达到成熟期后，更注重OPEX需求挖掘（如MRO，运营售后，配件保养）。

观察4：2025H2国内化工资本开支进入尾声。根据中金化工组，1-3Q24我国石化化工上市公司资本开支同比下降18%（ 3Q24资本开支同比下降24.4%），本轮化工品产能扩张有望于2H25进入尾声阶段，行业盈利拐点渐行渐近。此外4Q24新疆煤化工作为结构性投资亮点值得重视，我们建议关注设备类（压力容器、控制系统、仪器仪表）增量机会。

下游资本开支不及预期、设备更换需求不及预期、国际局势复杂多变等。

流程工业：资源密集型，生产连续化。流程工业（Process Industry）和离散工业（Discrete Industry）是制造业关键分野，体现在：1）流程工业为24h生产，数据流为多时空、多元、多尺度的实时连续的时间序列，以石油化工、电力等能源领域为代表；离散工业以单件/分批为生产节拍，数据可单独识别，以汽车/3C为代表；2）流程工业是资源投入产出的密集型行业，根据全球能源互联网发展合作组织，2022年我国流程工业贡献78%碳排放；3）流程工业从原料到产品，涉及诸多物理-化学、物质能量交换等复杂阶段，更强调全局生产安全标准，例如IEC61511（2003年发布）是专门针对流程工业安全仪表系统的国际标准。

流程工业投资存在滞后性。根据日本制造业设备投资额同比增速趋势，流程型行业设备投资较离散型工业滞后半年左右，存在一定程度的滞后反应，滞后效应在下滑区间体现更加明显。我们认为主要原因为：1）流程工业处于工业中上游，距离终端需求存在反应时滞；2）流程工业参与者集中，比如在中国以央国企为主。在制造业投资不景气下，流程工业往往由于大企业的扩张举措，产生滞后性。

流程工业智能化处于新一轮技术活跃期。从自动化技术和装备配置来看，流程工业在全球过程控制、设备大型化应用走在前列，催生巨头发展。2023年以来，生成式AI推动流程模拟、整厂优化进入新一轮技术活跃期。

2023年全球流程自动化市场约708亿美元。根据MarketsandMarkets，2023年全球流程自动化（工业仪表+控制系统和软件）的市场规模约708亿美元，预计市场空间有望从2024年的742亿美元增长至2029年的986亿美元，期间年均复合增速约5.9%。

企业软硬件集成方案，拓展边界。2017年霍尼韦尔推出Expersion LCN，实现了与过程知识系统的无缝集成；2020年施耐德电气推出了EcoStruxure™ 开放自动化平台，至2023年已扩展为集离散、混合和流程工业运营操作于一体的统一控制软件平台；2022年艾默生提出了“无边界自动化”，认为传统的IT与OT分离的部署模式存在局限性，艾默生计划通过软件平台集成智能现场设备，边缘计算/控制环境和云端。

2022年OpenAI推出ChatGPT模型开始，生成式AI在工业领域进入部署期。1）辅助决策：西门子在2023年与微软携手推出西门子工业Copilot，利用定制化GPT-4模型分析生产数据并辅助决策；2）代码生成：罗克韦尔近期与微软合作开发的Azure系统可以完成PLC代码创建、故障排除等任务，显著提高生产效率。3）仿真模拟/制造规划：英伟达Omniverse平台（2021年发布）功能包括仿真软件底层+RTX（光线追踪技术，用于渲染）。西门子与英伟达合作后，针对于流程/离散客户发布Teamcenter软件，提升工业生产力。

收购为跨国龙头的重要发展形式。自动化企业的发展伴随着较多的合并并购，以实现产品线、区域和规模的扩张，主要流程自动化行业公司数量自1990年27家持续下降至目前仅剩个位数的头部企业。

企业并购从仪器仪表转为工业软件。从并购标的来看，全球头部逐渐由仪器仪表并购转为工业软件并购。

► 1970-2000年期间：头部企业的收购主要以仪器仪表领域为主，实现产品种类的扩展；

► 2000-2010年期间：控制系统的收购数量显著增加，如艾默生收购Bristol Babcock、西门子收购Berwanger等；

► 2024年国际工业自动化两家龙头企业艾默生和西门子均宣布并购计划，艾默生拟收购工业软件巨头AspenTech剩余股份，西门子计划收购软件制造商Altair Engineering，随着数字化转型加速推进，工业软件、工业互联网逐步成为重要的布局和收购标的。

整体集中度低，关键环节寡头集中。根据MarketsandMarkets统计，2020年全球CR5（西门子、艾默生、霍尼韦尔、横河电机、ABB）在流程自动化市场的集中度不足30%。而关键环节，如控制系统CR5=72%，我们判断主要因为仪器仪表种类较多，技术共通性差导致的整体格局分散。

我国DCS国产化顺畅，而仪器仪表类较为缓慢。1）DCS：2010年我国流程工业国产化率仅23.4%，2023年已超过50%。；2）仪器仪表：以控制阀为例，根据集讯工业传媒网发布，2023年行业TOP50销售总额同比增长1.5%至380亿元，海外品牌贡献58%。我们对比分析有如下原因：1）进口工业阀门是国产阀门寿命1.5-2倍，价格差异为50%以上，经济型差别并不明显。2）工程公司存在选择路径依赖。

全球流程自动化企业战略存在差异。1）下游：欧洲系企业电气、建筑领域布局占比更高，美国系企业更加集中于油气化工领域，亚洲市场目前和美国系厂商相似性较高。2）产品：欧美系倾向于引领工业软件创新。

以美国、亚洲流程自动化龙头艾默生和横河电机的营收结构变化为例，北美、欧洲市场的营收占比逐步下降，而中东、非洲、亚洲部分地区成为新的营收增长点。

► 早期侧重本土市场：艾默生在90年代专注美国市场，美国地区收入占比超过60%，横河电机则以日本市场为核心，2005财年日本地区收入达到70%。

► 2000年后：头部企业在亚洲市场（以中国区）快速扩张：受益于中国、印度工业需求的高速增长，艾默生通过一系列收购，在2004-2013财年期间成功实现了亚洲市场的快速扩张；横河电机亚洲（除日本）地区收入占比2006财年起实现快速增长。

► 2010年后：转移至中东、非洲等新兴国家：艾默生亚洲业务受印度经济下滑影响，2014财年大幅收缩，此后2018财年开始拓展中东、非洲等新市场；横河电机2017财年在中东和非洲的业务取得了显著进展，收入同比增长58%，主要受益于阿联酋及非洲国家对基础设施建设的大力投资。

大型项目在海外龙头占比较低。大型项目主要来源于资本开支（新建为主），小型项目主要源于运营售后类、MRO等支出等。

► 艾默生：2024财年MRO贡献64%营收，前20客户合计营收贡献约9%。

► 横河电机：2023财年控制业务板块中，小型项目（小于3000万日元）订单贡献超过80%，大型项目（大于3000万日元）订单贡献仅在10%-15%。

► 霍尼韦尔：2023财年，公司后市场服务营收占比约30%，项目类的营收占比仅15%。

OPEX与CAPEX错位或进一步平滑业绩。从下游油气和化工企业的支出来看，运营支出和资本开支的波动不完全同步，往往存在错位的情况，我们认为两者增长和缩减的不同步会抵减部分波动，影响业绩呈现整体相对稳定的特征。

2025年全球化学品终端产量有望温和增长。根据德勤《2025化学工业展望》报告，美国化学理事会（ACC）预计2024年全球化学品产量有望增长2.4%，2025年有望增长3.5%。长期来看，根据Research and markets预测数据，全球石化产能有望从2023年的26.0亿吨/年大幅增长到2030年的35.5亿吨/年。

2024年我国石化资本开支下降。中国化工领域资本开支自2012年600亿美元持续增长至2022年1250亿美元，亚洲市场的资本开支在2012-2022年间整体增长速度相近，实现了资本开支的翻倍；中国在全球投资中的占比由2012年39%增长至2022年46%。

根据中金化工组统计，1-3Q24我国石化化工上市公司资本开支同比下降18%（ 3Q24资本开支同比下降24.4%），本轮化工品产能扩张有望于2H25进入尾声阶段。

2025年关注新疆煤化工催化。伴随中东部地区煤炭资源衰减，我国煤炭产能逐渐向西部转移。从原煤开采角度，2016-2023年新疆原煤年产量从1.58亿吨提升到4.57亿吨，占全国比例提升至10%。10M24新疆原煤开采加速，前十月产量累计同比增长21%至4.2亿吨。1）新疆煤化工企业已制出几十种化工产品，2024年煤制天然气产能占全国约45%。2）新疆准东经济技术开发区和伊吾县部分煤化工企业，已将煤化工与CCUS（碳捕集、利用与封存）项目耦合起来。

多元扩张走向数字化发展。艾默生1890年成立于美国密苏里州圣路易斯市，最初为电机和风扇制造商；艾默生在战后积极开展全球收购，产值由1954年5,600万美元迅速发展至1973年超过8亿美元。此后公司通过数据中心管理软件Aperture、通用电气智能平台业务等收购持续提升数字化能力。2024财年艾默生营收175亿美元，净利润20亿美元。公司毛利率/净利率2010财年以来始终维持在40%/10%左右水平，整体呈现温和增长趋势。

高质量外延打造自动化综合性龙头。公司业务类型涵盖监测系统、控制系统、安全系统、测量分析、最终控制等各个自动化环节，下游包括能源、通用自动化、离散控制、化学、医疗等各领域。

► 分产品：2024财年，艾默生智能装置营收同比增长5%，销量和价格分别贡献3%/2%的增长。最终控制/测量与分析/离散自动化营收分别同比+6%/+13%/-5%；公司软件和控制营收考虑测试与测量业务同比实现48%的增长。

► 分区域：2024财年，艾默生海外市场（包含美国出口）营收同比增长18%至105亿美元，合计占比约60%；其中欧洲/亚洲、中东和非洲/拉丁美洲/加拿大市场营收分别同比增长7%/8%/21%/5%，公司预计亚洲、拉丁美洲、东欧、中东和非洲等新兴市场增长更快。

通过应用领域拓展实现横向扩张。1885年，艾伯特•布兹 (Albert Butz) 创建布兹电子温度调节器公司，最初主营熔炉标准仪和报警器后于1963年更名为霍尼韦尔。公司向多个下游领域实现扩展，1999年霍尼韦尔与联信公司合并，实现两家公司在工业自动化与航空航天领域的产品互补；2023年霍尼韦尔宣布以49.5亿美元收购开利全球的安防业务，以增强公司的楼宇自动化业务能力。1991-2023年，霍尼韦尔营业收入持续提升，从1991年的118.31亿美元增长至2023年的366.62亿美元，CAGR=3.6%，长期保持较高的增长能力。

横跨工控、传感、航空航天等领域。公司限位开关涵盖重型、微型、通用等各种型号，传感器涵盖温度、压力、位置、速度、力、电流、气体、颗粒物等各种用途。此外，工业自动化软件可以进行流程设计、过程分析、生产管理等工作，帮助客户更合理地制定决策。

► 分业务：公司业务主要包括工业自动化、楼宇自动化、航空航天、能源与可持续发展解决方案等，2024财年三季度营收分别同比-5%/+3%/+10%/+1%，航天航空营收连续九个季度实现增长，根据公司公告，主要得益于国防和航天持续强劲，以及随着全球航班活动增加，商业售后市场的增长。

► 分区域：从近10年变化趋势看，美国、欧洲占营业收入的比重有所下降，来自中国、东盟、拉美、中东等国家和地区的营业收入占比持续提升；基于工业自动化业务，2023年公司北美营收占比50%，仍为第一大收入来源。

2023年起公司加速资产收购。2023年3月，柯伟茂被任命为新一任首席执行官，开启了一系列资产交易，聚焦自动化、未来航空、能源转型三大方向。近两年来，霍尼韦尔完成了对开利安防业务、Civitanavi Systems、CAES Systems和空气产品公司液化天然气（LNG）等四项业务收购，2024年迄今已投入90亿美元用于收购，公司预计2025年有望达到250亿美元。

以满足客户需求为导向改革。1915年，横河电机创始人横河民辅创办电器仪表制作所，创建初期主要生产电工测量仪表，1932年公司开始研制工业仪表；1975年公司发布CENTUM集散型控制系统，逐步形成以电器测量仪器仪表、工业仪表和工业用计算机为主的公司。2015年起，公司以客户中心开展变革，将业务模式由产品输出为中心转变以满足客户需求为中心。横河电机1961-2000财年营收从73亿日元增长至3134亿日元，期间复合增长率为10.1%；2000-2023财年公司CAGR为2.3%增长至5402亿日元。

工业自动化及控制系统业务为公司主营业务。公司聚焦于流程自动化行业，业务主要包括工业自动化和控制、测量仪器、新业务三个板块，2023财年（2023.04-2024.03）营收分别占比93%/6%/1%。

► 分区域：2000年以来亚洲（除日本）市场贡献主要增长，日本本土市场较为疲软。2023财年，横河电机日本本土营收自2000财年82%占比持续下滑至26%，超过70%营收贡献源自海外市场。

► 分下游：公司市场主要为石油和天然气上下游，此外，公司产品也应用于电力、水等其他行业。2023财年，公司控制业务订单在上游、下游、化学领域分别占比16%/20%/21%，石化化工对复杂的控制需求程度相对较高。

（一）下游资本开支不及预期。若全球流程行业资本开支缩减，可能导致对工业仪表和自动化控制系统的需求减弱。

（二）设备更换需求不及预期。下游的更新换代以及维护性支出贡献行业较多的营收来源，若下游更新换代需求减弱、速度放缓，可能对行业内企业的营收产生影响。

（三）国际局势复杂多变。国际政治及经济形势对机械设备行业的需求以及企业收入利润具有重要影响，若出现关税上升的变化，机械出口企业的产品在海外的竞争力或有所下滑。

本文摘自：2024年12月30日已经发布的《高端装备环球观系列：找寻全球流程工业智能化的脉动》

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