请务必阅读正文后的重要声明部分 Table_IndustryInfo 2020年 05月 17日 跟随大市(维持)证券研究报告行业研究机械设备 工程机械定量测算系列二 环保政策对挖掘机需求影响几何？ 投资要点 西南证券研究发展中心 Table_Author 分析师：倪正洋 执业证号：S1250520030001 电话：021-58352138 邮箱：nzyswsc Table_QuotePic 行业相对指数表现 数据来源：聚源数据 基础数据 Table_BaseData 股票家数 348 行业总市值（亿元） 21,936.83 流通市值（亿元） 21,231.30 行业市盈率TTM 28.35 沪深300市盈率TTM 12.1 相关研究 Table_Report 1. 机械行业周报（5.11-5.17）：挖机销售超预期，持续推荐工程机械板块 (2020-05-17) 2. 半导体设备行业：大基金二期加码中芯国际14nm产能，国产替代提速破局美国技术管制 (2020-05-16) 3. 半导体设备行业：中芯国际20Q1收入上涨35%，追加资本支出带动本土半导体产业链发展 (2020-05-14) 4. 机械行业：下游需求火热，4月挖机销量大增60% (2020-05-12) 5. 机械行业周报（5.4-5.10）：通用自动化需求持续高景气，同时重视内需确定的工程机械和油服板块 (2020-05-10) 6. 激光行业动态点评：IPG Q1收入达指引上限，好于预期 (2020-05-06) Table_Summary 环保治理潜力大，限排政策动力强。挖掘机市场需求可分为新增需求与更新需求，其中更新需求主要催生于使用寿命到期或环保政策的限制。本篇报告中我们重点讨论了环保政策推动下挖掘机的更换需求。根据国家生态环境部发布的中国移动源环境管理年报，移动源可分为机动车以及非道路移动机械两类，其中非道路移动机械主要包括工程机械、农业机械等。由于我国非道路移动机械存在排放超标严重、使用时间长、保养状况差等问题，排污问题日益凸显。根据我们的测算，单台挖掘机的HC、NOx、PM的年排放量约为单台机动车的5、19、17倍，潜在治理空间大，限排政策层面具备充足动力。 国四推出在即，力度持续趋严，多维度拉动挖掘机市场。目前我国实施的非道路移动机械排放标准为第三阶段（国三）。根据 2019年2月 20日生态环境部发布的 GB 20891-2014 修改单（征求意见稿），国四标准实施日期正式敲定为2020年12月1日，此后国三及以前阶段的非道路移动机械将不得在国内生产、进口与销售。相比于国三，国四的限排力度进一步趋紧，预计国四的推出将会对国内挖掘机市场产生如下影响：1）加速老旧设备更新淘汰；2）经销商加速清库存；3）提升行业技术门槛，加速头部集中趋势；4）零配件、维修服务技术附加值提升拉动后市场规模。 截止日期将至，各省市加速落地禁用区划定。为进一步防控非道路移动机械污染物排放，2018年11月生态环境部发布非道路移动柴油机械排气烟度限值及测量方法（GB 36886-2018），该标准作为限排政策的重要补充，是一项专门针对颗粒物污染排放的细化标准，目前已成为部分省市定义高排放非道路移动机械的重要参考标准；2018 年 12 月，生态环境部等 11 部门联合发布柴油货车污染治理攻坚战行动计划，强调推动高排放车辆深度治理，加强排放控制区划定和管控；明确提出各地依法划定并公布禁止使用高排放非道路移动机械的区域，重点区域城市2019年年底前完成，其他地区城市 2020年6月底前完成。目前随着截止日期的临近，各省市加速落地禁用区的划定。 定量测算挖掘机更换需求，全国合计逾 40 万台规模。我们以省（含直辖市）为单位对当地高排放挖掘机更新需求进行测算。根据我们的梳理，各省对高排放的定义采取了不同标准：1）国家阶段标准、2）排气烟度标准中的类限值、3）综合考虑以上两种标准。其中对于排气烟度标准中的类限值，我们假设所有国一机型均无法达标，需淘汰更换；50%国二机型可以通过改装达标；所有国三机型均可达标，无需替换；我们假设挖掘机寿命为十年，则根据过去十年各地挖掘机销量估算存量规模及结构，结合各省具体限排标准测算并求和得到全国高排放挖掘机更新需求约 41 万台（此处为乐观估计，由于各省禁用区之外区域仍可使用高排放车辆，故实际更新需求可能略小于该测算结果）。 投资建议。工程机械国内的龙头企业近年来在产品、售后、盈利能力等方面均不断提升，市场占有率及竞争实力均提升显著，并且具备持续提升的潜力。我们首推国内工程机械龙头【三一重工】、核心液压元件龙头【恒立液压】；此外建议关注【徐工机械】、【中联重科】、【艾迪精密】。 风险提示：政策力度不及预期，宏观经济低迷。 -9%-4%-0%4%9%13%19/5 19/7 19/9 19/11 20/1 20/3 20/5机械设备 沪深300 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 目 录 1 非道路移动机械污染不容忽视，减排空间大 . 1 1.1 非道路移动机械：移动源组成部分之一，柴油动力为主 . 1 2 国四推出在即，多维度拉动挖掘机市场 . 3 2.1 目前我国非道路移动机械排放标准处于国三阶段 . 3 2.2 参照欧洲排放标准，我国滞后 7-11年 . 4 2.3 国四推出在即，限排力度进一步趋严 . 5 2.4 国四推进老旧设备出清更换，行业洗牌步伐提速 . 6 3 政策面持续推进，工程机械禁用区将于 2020年 6月底截止. 8 3.1 再度加码，排气烟度限值标准完善限排政策 . 8 3.2 柴油车治理攻坚行动持续推进，各省禁用区划定期限临近 . 9 4 挖掘机存量更换需求测算：全国逾 40万台规模 . 13 4.1 存量挖机以国二、国三占主体 . 13 4.2 存量挖掘机更新需求定量测算，全国逾 40万台 . 14 5 投资建议 . 16 6 风险提示 . 16 sPsRwPnRpQsMqRtRtQoPmQoWsUaQaO9PmOpPtRoOfQqQsPlOoPwOaQpOsQNZpNnRNZrMtN工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 图 目 录 图 1：非道路移动机械为移动源组成部分之一，子类包含工程机械 . 1 图 2：2018年国内非道路移动机械部分污染物排量与机动车相当（万吨） . 2 图 3：非道路移动机械中，污染物排放结构 . 2 图 4：工程机械中，污染物排放结构 . 2 图 5：单台排污量方面，挖掘机远高于机动车（kg/年） . 3 图 6：不同阶段标准工程机械单台排污量对比（kg/年） . 4 图 7：我国滞后欧洲 7-11年，约 2个阶段 . 5 图 8：工程机械行业产成品库存近 500亿元 . 7 图 9：全国挖掘机存量规模结构（分地区） . 13 图 10：全国国一挖掘机存量规模结构（分地区） . 13 图 11：全国国二挖掘机存量规模结构（分地区） . 14 图 12：全国国三挖掘机存量规模结构（分地区） . 14 表 目 录 表 1：国三基本参照欧 IIIA标准制定 . 4 表 2：对比国四与国三：HC、NOx细化，排放限值下调；PM限值大幅下调 . 5 表 3：对比国四与欧 IIIB：排量限值标准基本一致，国四涵盖功率段范围更广 . 6 表 4：国四首次对非道路移动机械整机提出排量要求 . 7 表 5：排气烟度限值标准 . 8 表 6：柴油货车污染治理攻坚战行动计划中工程机械（或非道路移动机械）治理相关内容 . 9 表 7：已披露禁用区划定时间节点的省（含直辖市） . 10 表 8：部分省市高排放非道路移动机械定义标准（截至 2020年 5月 15日） . 11 表 9：各省挖掘机更新需求测算（万台） . 14 表 10：重点关注公司盈利预测与评级 . 16 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 1 1 非道路移动机械污染不容忽视，减排空间大 1.1 非道路移动机械：移动源组成部分之一，柴油动力为主 移动源可分为机动车以及非道路移动机械两类，非道路移动机械指用于非道路上，装配有发动机的移动机械、可运输的工业设备以及不以道路客运或货运为目的的车辆，主要包括工程机械、农业机械等。非道路移动机械常以柴油发动机作为动力源，根据装配的柴油机输出功率恒定与否，通常将非道路移动机械分为两类：一类是柴油机输出功率恒定，不随负载变化的非道路移动机械，包括空气压缩机、发电机组、渔业机械、水泵等；另一类是柴油机输出功率随负载变化的非道路移动机械，包括工程机械、农业机械、林业机械、材料装卸机械、工业钻探设备等。 图1：非道路移动机械为移动源组成部分之一，子类包含工程机械 数据来源：中国移动源环境管理年报，西南证券整理 非道路移动机械污染物排放量与机动车相当，治理空间大。移动源直接排放的污染物主要包括HC（碳氢化合物）、NOx（氮氧化合物）、PM（颗粒物）、CO、SO2等。虽然非道路移动机械存量规模远小于机动车，但存在着排放超标严重、使用时间长、保养状况差等问题，目前我国非道路移动车辆的 NOx、PM 等污染物排放量与机动车相当，是我国空气污染的主要来源，对空气质量的影响不容忽视。根据国家生态环境部发布的中国移动源环境管理年报（2019）， 2018 年我国机动车排放的 HC、NOx、PM 分别为 368.8 万吨、562.9 万吨、PM 44.2万吨；非道路移动机械排放的HC、NOx、PM分别为76.2万吨、562.1万吨、44.5万吨。随着我国机动车排放标准的愈加严格，非道路移动机械的污染权重持续上升，现阶段排放限值已不能满足国家日益严格控制环境污染的政策要求，尚存在较大的治理空间。 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 2 图2：2018年国内非道路移动机械部分污染物排量与机动车相当（万吨） 数据来源：中国移动源环境管理年报（2019）， 西南证券整理 单台挖掘机排放量远高于汽车，污染问题严峻。2018年我国工程机械排放的 HC、NOx、PM分别为28.9万吨、175.3万吨、11.4万吨，三种污染物分别占非道路移动机械排放总量的38%、31%、26%；细分来看，其中挖掘机三种污染物排放量分别为 9.3万吨、57.5万吨、4 万吨，排放量分别位列工程机械中的第 2 位（HC 排量第 1 位为装载机）、第 2 位（NOX排量第1位为装载机）、第1位。我们根据中国移动源环境管理年报（2019）统计的2018年国内机动车、挖掘机保有量等数据测算，对于 HC、NOx、PM 三项污染物，2018 年全年单台挖掘机平均排放量分别是单台机动车的5倍、19倍、17倍。 图3：非道路移动机械中，污染物排放结构 图4：工程机械中，污染物排放结构 数据来源：中国移动源环境管理年报（2019）， 西南证券整理 数据来源：中国移动源环境管理年报（2019）， 西南证券整理 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 3 图5：单台排污量方面，挖掘机远高于机动车（kg/年） 数据来源：中国移动源环境管理年报（2019）， 西南证券整理 2 国四推出在即，多维度拉动挖掘机市场 2.1 目前我国非道路移动机械排放标准处于国三阶段 我国非道路移动机械排放标准目前处于国三阶段，自2016年 4月正式实施。根据生态环境部发布的非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法（中国第三、四阶段）（GB20891-2014），自 2015 年 10 月 1 日起，所有制造和销售的非道路移动机械用柴油机，其排气污染物排放必须符合本标准第三阶段要求；自 2016年4月1日起，所有制造、进口和销售的非道路移动机械不得装用不符合第三阶段要求的柴油机（农用机械除外）；此前的国一、国二分别施行于2008年9月、2010年10月。存量占比方面，我们以工程机械为例，根据2018年中国机动车环境管理年报，2017年全国工程机械保有量逾600万台，其中国一前、国一、国二、国三分别占比 27.3%、15.6%、41.4%、15.7%，考虑到2018-2019年国三的增量，则如今保有量中预计以国二、国三为主体。 随着国家限排标准力度的持续深化，我国非道路移动机械排污量得到有效控制。我们以不同阶段的工程机械排污量为例作对比，根据非道路移动机械控制管理政策体系研究报告中的数据计算，对于 HC、NOx、PM 三项污染物排量，2017 年单台国二工程机械较国一分别减少27%、40%、62%；国三较国二减少 32%、59%、21%。 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 4 图6：不同阶段标准工程机械单台排污量对比（kg/年） 数据来源：非道路移动机械控制管理政策体系研究报告，西南证券整理 2.2 参照欧洲排放标准，我国滞后7-11 年 我国非道路移动机械污染物排放限度基本参照欧洲标准。其中国一主要参考欧 I，国二主要参考欧 II，国三主要参考欧IIIA，即将出台的国四则主要参考欧 IIIB。下表整理并对比了国三与欧 IIIA，可以看出我国污染物排量限值与非道路移动机械功率段的划分区间与欧洲标准基本一致；美国方面，早期标准功率段划分与欧洲采取不同区间，近年有向欧洲标准趋同趋势。 表1：国三基本参照欧IIIA标准制定 标准 额定净功率Pmax（kW） CO(g/kWh) HC+NOx(g/kWh) PM(g/kWh) 国三 Pmax>560 3.5 6.4 0.2 13056时，国四对HC、NOx分别做出了单独的排放限值要求，国三则只规定了二者合计的排放限值；另外 HC、NOx 排放限值相对于国三标准要求更高，具体来看，在 56560时，削减 39%。 （2） 对于 PM，国四将排放限值大幅下调。在额定净功率（单位为 kW）Pmax>56 时，国四对于PM排放限值相对于国三标准要求更高，具体来看，在 37560时，削减50%。 表2：对比国四与国三：HC、NOx细化，排放限值下调；PM限值大幅下调 标准 额定净功率Pmax（kW） CO(g/kWh) HC(g/kWh) NOx(g/kWh) HC+NOx(g/kWh) PM(g/kWh) 国三 Pmax>560 3.5 6.4 0.2 130560 3.5 0.4 3.5，0.67* 0.1 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 6 标准 额定净功率Pmax（kW） CO(g/kWh) HC(g/kWh) NOx(g/kWh) HC+NOx(g/kWh) PM(g/kWh) 130900kW 的柴油机。 数据来源：生态环境部，西南证券整理 国四基本参照欧IIIB标准，功率段范围更广。相比于欧IIIB，国四各项污染物排放限值标准基本一致；但值得注意的是，额定功率 Pmax560 范围的排放限值有明确要求，但欧IIIB没有相关要求。 表3：对比国四与欧IIIB：排量限值标准基本一致，国四涵盖功率段范围更广 标准 额定净功率Pmax（kW） CO(g/kWh) HC(g/kWh) NOx(g/kWh) HC+NOx(g/kWh) PM(g/kWh) 欧IIIB 130560 3.5 0.4 3.5，0.67* 0.1 130900kW 的柴油机。 数据来源：生态环境部，西南证券整理 2.4 国四推进老旧设备出清更换，行业洗牌步伐提速 随着国四的临近，我们认为将对工程机械行业带来以下影响： （1） 加速老旧设备更新淘汰：新排量标准的落地将使国二及以前设备与现行标准差距进一步走扩，随着蓝天保卫战步入攻坚阶段，预计各城市限排政策进一步加码；此外新标准的施行使机主对二手市场存在降价预期，均将加速老旧排量超标设备的出清更换。 （2） 经销商加速清库存：由于国四推出后，国三及以前设备将不允许在国内销售，目前工程机械经销商现存国三甚至国二设备存在较大清库存压力，预计国四的临近将进一步推进经销商清库存进度。 工程机械定量测算系列二 请务必阅读正文后的重要声明部分 7 图8：工程机械行业产成品库存近 500亿元 数据来源：Wind，西南证券整理 （3） 提升行业技术门槛，加速头部集中趋势：通过对比国一至今排放标准发布稿或征求意见稿口径，我们发现国四首次对非道路移动机械整机提出排量要求，此前仅对非道路移动机械用柴油机提出排量要求。即以往的非道路移动机械仅需要装载符合排量标准的柴油机即可生产与销售，但对于国四标准，则需要成品整机也达到排放标准，这对整机厂提出了更高的技术要求，例如需要研发配套的发动机机外净化技术，如颗粒物处理装置等。技术门槛的提高使部分整机厂产品无法达到环保要求，或产品生产成本无法有效控制导致利润空间压缩，将加速落后产能的出清，市场份额进一步向头部集中。 表4：国四首次对非道路移动机械整机提出排量要求 标准 额定净功率（kW） 国一 自2007年10月1日起，所有进行定型的非道路移动机械用柴油机必须符合GB20891-2007第一阶段型式核准排放限值的要求。 自2008年9月30日起，未获得环保型式核准证书的非道路移动机械柴油机不得生产、进口或销售。 国二 自2009年10月1日起，所有新定型的非道路移动机械用柴油机必须符合GB20891-2007第二阶段型式核准排放限值的要求。 自2010年10月1日起，停止仅达到GB20891-2007第一阶段排放限值的机型的制造、进口、销售。 国三 自2014年10月1日起，凡进行排气污染物排放型式核准的非道路移动机械用柴油机都必须符合本标准第三阶段要求。 自2015年10月1日起，停止制造和销售第二阶段非道路移动机械用柴油机，所有制造和销售的非道路移动机械用柴油机，其排气污染物排放必须符合本标准第三阶段要求。 自2016年4月1日起，停止制造、进口和销售装用第二阶段柴油机的非道路移动机械，所有制造、进口和销售的非道路移动机械应装用符合本标准第三阶段要求的柴油机。 国四 自2020年12月1日起，凡不满足本标准第四阶段要求的非道路移动机械不得生产、进口、销售；不满足本标准第四阶段要求的非道路移动机械用柴油机不得生产、进口、销售和投入使用。 数据来源：生态环境部，西南证券整理 （4） 零配件技术附加值提升拉动后市场规模：新一代限排标准的施行预计将提升工程机械技术复杂度，带动维修保养成本以及配件成本的上升，打开工程机械设备后市场空间。一方面新型设备的推行将对售后维修人员技术水平提出更高要求，维修成本预计呈上升趋势；另一方面，更高技术附加值的零配件市场预计将释放销量，例如颗粒物捕集器(DPF，主要用于尾气除烟)、氧化型催化器（DOC）等。