（报告出品方/作者：华泰证券，倪正洋、杨云逍、史俊奇）
气压系统：自动化工兵蚁，大陆品牌任重道远气压系统概览：自动化重要推手
气压系统为动力传递与控制装置，用于实现机械能-压力能-机械能的转换。机械设备一般由原动机、传动装置、控制系统和工作机构等构成，其中传动装置的作用是把原动机输出的能量和动力经过各种形式的转换后传送给工作机构，实现机器对外做功。根据工作介质（传动件）区分，机械设备主要包括三种传动方式：机械传动、电气传动、流体传动。气压传动属于流体传动范畴，以压缩气体为工作介质，利用压力能进行动力的传递、转换和控制。除气压传动外，流体传动还包括液压传动。气压系统以压缩空气为工作介质进行能量和信号的传递。气压系统利用气源装置使空气介质产生压力能，并在控制元件的控制下，把气体压力能传输给执行元件，使执行元件（气缸或马达）完成直线运动或旋转运动。以气缸为例，其理论输出作用力大小受到活塞受力面积和空气压力影响，受力面积和空气压力越大，气缸的输出压力越大。
气压系统有多种分类方式。按工作特征分类，气压系统可以分为传动系统、控制系统和真空吸附系统；按用途分类，气压系统可以分为固定设备用系统和行走设备用系统。
气压系统由气源装置、控制元件、执行元件、辅助元件、工作介质五大基本部分构成。气压系统一般由气压元件（即气源装置、控制元件、执行元件、辅助元件）与工作介质两大部分组成，能够实现某种功能的气压元件组合在一起称为气动回路（按功用可以进一步划分为换向回路、压力控制回路、速度控制回路、位置控制回路等），多个气动基本回路构成可以实现复杂功能的气压传动系统。
在实际应用中，压缩空气一般经过“净化-润滑-控制-驱动”4个环节，实现动力的输出。1）净化：由于空气压缩机产生的压缩空气温度很高，同时含有大量的灰尘和水分，需要通过冷却器冷却后储存到空气罐，经过净化器去除灰尘、空气干燥器去除水分；2）润滑：通过过滤器（F）去除更细的灰尘、用调节器（R）调节压力，再经过润滑器（L）润滑，才能用于气动系统；3）控制：通过速度控制器、电磁阀等调节空气流速、流向等，实现预定的驱动信号输入；4）驱动：在压缩空气的驱动下，气缸、旋转执行器等执行元件进行自动化操作。
多优点适配多行业场景需求，气压传动广泛应用
气压传动结构简单、成本低，广泛应用于自动化生产线。气压传动的优点主要体现在：1）气动装置简单、轻便、安装维护方便；2）气动系统以空气为工作介质，流动损失小，可集中供气，适应远距离输送，同时废气排放处理简单、无污染；3）气动系统可实现缓冲，对冲击负载和过负载有较强的适应能力，在一定条件下可使气动装置有自保持能力；4）气动系统工作环境适应性好，特别是在易燃、易爆、多尘埃、强磁场、强辐射等恶劣环境，相比液压、电子、电气传动和控制更优越。气压传动的缺点主要在于：1）空气具有可压缩性，气动执行元件的速度受负载变化影响大，定位精度低；2）气信号相比光电信号传递速度慢，不宜用于信号传递速度要求高的复杂系统；3）气动系统输出力和输出功率相比液压传动小；4）气压传动工作介质本身没有润滑性，需搭配油雾器润滑，同时噪音较大，需配合消声器使用。气压传动的突出优点在于结构简单、成本低，同时由于阻力损失和泄漏小，能够实现中长距离控制。液气密封行业中，气压传动占比稳定。气压传动与液压传动相比，在远距离传输、结构、成本、绿色环保、环境适应能力具备优势，但由于工作压力和负载刚度较低，气压传动的应用不如液压传动广泛。据中国液压气动密封件工业协会，22年国内气压传动市场占液气密封行业26%。
气压传动是实现生产过程自动化的重要手段，多优点适配多行业应用。气压传动被广泛应用于农业机械、工程机械、塑料机械、机床、汽车、电子技术、食品包装等自动化工业领域。由于气动技术防爆、安全可靠，被应用于能源工业中，如煤矿机械中的煤矿气动单轨吊、自动下料机、胶轮车等；以其绿色无污染、便于安装维护，被应用于轻工、包装及食品等小负载机械设备，如轻工机械中的纸盒贴标机、胶印机全自动换版装置、网印机等；真空吸附技术具有精巧、灵活、便于抓去轻小工件的优点，被应用于机械手和工业机器人的末端执行机构，如自动化生产线机械零件抓运机械手、电子气动工业机器人等。
中国气动市场全球最大，非大陆企业主导、国产替代空间较大
气动技术历史悠久，20世纪开始广泛应用。据亚德客招股书披露，气动技术应用可追溯到年前，人类使用风箱压缩空气，并应用于采矿和冶金行业；年，世界上出现了第一台可实现约1个大气压力的空气压缩机；年首次应用于工业，出现可应用于采矿业的气动钻地机，首次将气动原理应用于手动工具；年，气动技术开始用于刹车装置，成功应用于火车制动；20世纪30年代初，气动技术开始应用在自动门开关和机械设备的辅助动作；年后快速发展，70年代开始大量应用于自动化生产领域。根据GlobalInfoResearch，年全球气动元件市场规模达到亿美元，同比增长5.7%，预计在年将达到亿美元，-年CAGR为5.4%。年由于全球新冠疫情蔓延，在一定程度上不利于国外气动元件生产企业的发展，部分生产企业由于开工率难以保证，给国内气动元件生产企业提供替代空间。
我国气动工业起步较晚，多年发展已初具规模。近年来我国气动行业发展迅速、规模持续扩大，大陆出现多家优秀企业，但由于起步较晚，与国际头部企业差距仍然较大，主要劣势在于产品的质量、寿命等，工艺差距集中体现在精度、粗糙度等方面。相较世界一线品牌厂商，大陆气动元件企业在自动化领域的经验较少，过去存在自主创新能力不足等问题，在机、电、软结合壁垒上无法突破，是产业高端化需要克服的主要障碍。
我国为全球第一大气动产品市场，年全球市场占有率达到32.3%。据中国液压气动密封件工业协会，年中国气动行业工业总产值达到亿元，-年CAGR为8.8%；年中国气动产品国际市场占有率为24.1%，并在年开始稳居国际市场占有率第一位，年市场占有率达到31.0%，年市场占有率进一步上升至32.3%。
中国气动市场由非大陆企业主导，年SMC、中国台湾亚德客、FESTO合计占比超70%。全球气动元件主要消费地区为中国、美国、欧洲、日本等地区，年中国和美国气动市场规模全球占比合计55%。从中国市场来看，主要由外资企业和非中国大陆企业主导，年中国气动市场中，SMC、中国台湾亚德客、Festo市场占有率分别为35%、26%、12%，合计占比达到73%。除中国台湾和韩国的品牌外，中国大陆品牌和其他海外地区品牌合计占比仅23%。
中国气动元件产量稳步增长，贸易逆差仍在较高水平。据海关总署数据，年中国气动元件产量达到5.8亿件，-年呈现稳步上涨趋势，-年CAGR为6.7%，年1-11月中国气动元件产量达到5.1亿件。年以来，我国气动元件贸易持续逆差，年气动元件进口额为11.4亿美元，出口额为6.7亿美元，贸易逆差达到4.7亿美元，年1-11月贸易逆差为4.8亿美元，气动行业国产化替代进程亟需推进。
气压传动阀贸易逆差仍在扩大，进出口价差较大表明我国高端气动元件仍部分依赖进口。根据海关总署数据，气压缸和其他气压动力装置在年起便维持贸易顺差，且气缸的贸易顺差在-年间持续扩大，但气压传动阀自年起便一直处于贸易逆差，且逆差有扩大趋势。在气动元件进出口金额中，气压传动阀占据较大比例，据我们测算，年占我国气动元件进口金额的71%，是导致我国气动元件贸易逆差的主要原因。据我们测算，从进出口平均单价来看，年气压传动阀、气压缸、其他气压动力装置的进口单价分别为出口单价的1.8、2.7、3.4倍，进出口价差仍较大，表明在高端气压件仍部分以来进口，气压传动阀随价差最小，但贸易逆差最大，仍待国产替代。
行业应用：气动元件下游应用分散，整体有望稳步发展产业链：气动元件位于产业链中游，下游应用场景广阔
气动元件位于产业链中游。气动元件的生产包含压铸、挤型、成型、表面处理、穿孔等工艺。上游为金属材料（含铝合金、锌合金、黄铜等）、塑料材料（含塑料粒子、聚酯PU粒子、色母、POM等）及其他材料（漆包线、密封用材料、固定用材料等），下游为气动产品的消费市场，主要是工程机械、车辆制造业、电子代工业、自动化生产设备业等行业。
执行元件和控制元件为气压系统价值量最大的两类元件，价值量占比合计71%。从亚德客集团的营收结构出发，我们可以初步分析气动元件行业主要元件的价值量分布。-年上半年，执行元件、控制元件、气源处理元件等占比稳定。21年上半年，亚德客集团执行元件销售占比达到48%，控制元件销售占比达到23%，气源处理元件销售占比达到7%，辅助元件等销售占比达到22%。
气压元件下游应用场景广阔。以SMC集团为例，其产品可以广泛应用于汽车行业、电池行业、消费电子行业、半导体行业、光伏行业等，应用场景有点焊机、伺服焊枪、汽车喷涂机器人等。
高端气动元件在产品可靠性、稳定性、一致性具有突出优势。可靠性是指气动元件在规定的工作条件下，能够在预期寿命周期内正常工作、不发生故障的能力；稳定性是指气动元件在长期工作过程中，其性能参数指标不发生显著变化的能力；一致性是指同一型号的元件之间保持性能参数一致的能力，要求元件在生产过程中严格控制质量和流程。此外，高端气动元件往往具备更多的附加功能，如耐火花、防水、耐强磁场、能够防止意外启动等。典型的高端气动元件有总线控制阀岛、精密气缸等。
汽车行业：全球汽车销量稳定，国内主要车企有望贡献增量
气动元件在汽车制造过程起到重要作用。汽车制造过程可分为冲压、焊接、涂装和总装四大工艺流程，在各个工艺流程中，气动元件都扮演着重要角色。以焊接工艺为例，气源处理装置可以保护气动系统免受压缩空气中油污、水、粉尘等的危害，控制元件可以稳定控制气流方向，强力气缸可以用于工件夹取，夹紧气缸可以用于夹紧定位，导杆气缸可以用于工件的举升过程，伺服气缸可以应用伺服焊枪中，保证焊接过程顺利完成。
-年全球汽车销量稳定在万辆附近，下游需求稳定巩固上游基本盘。年，全球汽车销量为万辆，-年全球汽车销量持续攀升，在年达到近10年最高的万辆，-年CAGR达到2.8%。年后，全球汽车销量在较高水平波动。-年，受公共卫生事件影响，全球销量降至-万辆之间，尚未完全恢复。汽车行业作为气动行业下游主要场景之一，需求稳定是巩固气动元件销售基本盘的重要推手。
中国汽车竞争力显现，汽车出海跨越式增长。我国汽车出海起步于政策，始于性价比竞争力。年我国第十个五年规划明确了实施走出去的目标要求和方式方法，同年我国加入WTO，汽车产业“走出去”战略随之起步。年至今，中国汽车依靠高性价比和汽车独资企业出口，卡位了疫情下全球汽车产业链的稳定性优势，实现了持续强增长，并突破了欧洲等发达国家市场。据海关总署数据，年至23年前9月，我国汽车出口量从不足万辆增至万辆，23年前9月出口量同比增长60%。据艾媒咨询，年至年，汽车出口金额从亿元增至亿元，23年前9月汽车出口均价在2.0万美元，同比增加0.2万美元。
年中国汽车市场“低开高走，稳步向好”，产销均突破万辆。据中国汽车工业协会数据，年汽车产量为.1万辆，同比增长11.6%，汽车销量为.4万辆，同比增长12%。23年初受传统燃油车购置税优惠及新能源汽车补贴政策退出等因素影响，汽车消费恢复相对滞后；5-10月随国家地方政策驱动，市场需求逐步释放，整体市场向好态势超预期，中国市场产销创历史新高。据中国汽车工业协会预测，年中国汽车销量有望达到3万辆，汽车行业景气度有望持续。主要车企年目标销量相比年销量有较大幅度攀升。年，比亚迪汽车销量达到万辆，奇瑞、长安汽车、广汽集团、吉利等车企销量表现较好，在新能源汽车市场需求量增长和海外出口增加的有利因素驱动下，年主要车企有较大可能实现销量目标。年增长的销量目标，需要车企进行一定的资本开支，以保证自身产能跟上销量增长，也为上游气动元件市场带来一定景气度。
电池行业：双碳目标下电池需求可持续，巩固上游气动元件行业发展势头
在二次电池制造过程中，气动元件同样扮演重要角色。在极片制造过程中，气动元件可用于驱动搅拌机，将正负极材料与溶剂混合成浆料；在极片处理过程中，气动元件用于辊压机，对涂布后的极片进行压实处理，进而提高电池的能量密度，同时，气刀等元件还可用于分条机和模切机，将极片切割成所需尺寸；在物料搬运过程中，气动手指、真空吸盘等可以实现物料运输，同时真空吸盘还可以实现无痕搬运。
二次电池制造过程中存在特殊产品性能需求。由于铜和锌化学性质较为活泼，容易与电池中的电解液发生化学反应，在二次电池制造过程中，需要控制铜和锌的含量，针对这一需求，SMC开发25A系列产品，同时使用低露点润滑脂保证了25A系列产品的寿命高于标准气缸；针对防尘需求，SMC开发强力刮尘圈保证气动元件的异物有效去除；针对生产过程中容易产生静电引起故障问题，SMC开发静电消除器，保证二次电池制造过程顺利进行。
锂电池需求可持续，-年全球锂电池装机量CAGR有望达到26.4%。年以来，随着全球对于碳排放问题的
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