卓韬研究|中国盾构机行业深度研究分享
本文以卓韬咨询在盾构机行业的实际尽职调查项目经验为基础,分享对盾构机行业现状及未来发展的洞察,旨在为读者提供一个了解中国盾构机行业的独特视角。

核心内容
- 宏观环境:中国持续深入实施制造强国战略,扶持重点行业以及龙头企业,加大重要产品和关键核心技术攻关力度,加快国产化进程,为盾构机产业的发展及关键零部件国产化助力
- 市场规模:盾构机市场自2017年起年增量保持在600台左右,预计未来三年市场总量将保持稳定上升趋势,行业增量预计可达每年650-750台
- 产业链:盾构机在整个产业链中位于中游的位置,上游核心零部件当前仍主要依赖进口,完全国产化仍需时日;下游客户在基建领域以国企为主,市场化程度较低且议价能力较高
- 竞争格局:盾构机制造产业高度集中,第一梯队央企在传统基建领域占据稳定市场份额;矿山能源领域的应用刚刚起步且市场化程度较高,当前的竞争格局相对较为分散
- 标的公司评估框架:项目组首先围绕产品组合及布局、技术及研发、价值链定位及附加值、销售及售后服务、资本及融资五大核心竞争力展开,评估标的公司的相对竞争地位;其次,针对下游客户主要购买要素,评估标的公司的下游客户接受度;此外,对标的公司运营资本进行建模分析,评估标的公司的资金实力
引言
2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出要深入实施制造强国战略,强调依托行业龙头企业,加大重要产品和关键核心技术攻关力度,加快工程化产业化突破。在发展壮大战略性新兴产业这一章节中,文件提到要聚焦新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备等战略性新兴产业,加快关键核心技术创新应用,增强要素保障能力,培育壮大产业发展新动能。
随着国家“十四五”战略性新兴产业发展规划以及其他各领域专项规划陆续出台,战略性新兴产业发展引导支持力度还将进一步加大,高端装备制造业的发展也将在政策引导下持续发展。
盾构机作为高端装备制造业的核心设备之一,一直以来在国家基础设施建设中扮演至关重要的角色,其国产化替代趋势也在不断加强。本文基于卓韬咨询过往尽职调查项目经历,分享对于盾构机行业的见解与观点,欢迎业内人士共同交流学习。
行业概览
盾构机介绍与细分
盾构机被称为“工程机械之王”,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、同步注浆、测量导向纠偏等功能。集机、电、液、气、传感等于一体,零部件多达上万个,是国家装备技术实力的重要体现。
我国将用于软土和富水地层的隧道掘进机称为软土盾构,将用于岩石地层的隧道掘进机称为硬岩盾构/TBM,两者在掘进、平衡、支护系统上都有所区别。两大类下又可细分出5种主流类型盾构机,其在不同地层的应用上各有所长。

市场规模及发展前景
根据中国工程机械工业协会掘进机械分会统计的数据,盾构机市场自2017年起平均增量保持在每年600台左右。项目组预计未来三年市场总量将保持稳定上升趋势,行业增量每年约为650-750台。
国内盾构机产业的下游应用可以大致分为三个板块:传统基础设施建设(包括城市轨道交通、铁路隧道、公路隧道)、矿山能源建设(包括煤矿、金属矿)以及新兴领域(包括水利水电、抽水蓄能、地下管廊、军工特种等)。其中城市轨交领域的应用目前占据近70%的市场份额,随着盾构机在矿山能源及新兴应用领域的拓展,预计该比例会逐年下降。

目前市场上部分券商研报对于盾构机在城市轨交领域的需求量增速持高度乐观态度,但项目组通过专家访谈、模型估计以及政策复盘,认为随着十三五期间城市轨交地铁市场的放量及未来轨交建设项目批复的收紧,预计到2025年盾构机应用于城市轨交领域的年增量将有所下降。
项目组根据国家“十四五”现代综合交通运输体系发展的规划数据,预计2025年城轨运营里程数将达到10,000公里,假设其中地铁制程地下线占比85%,则2022-2025年期间平均每年新增地下线运营里程约645公里。结合每台盾构机平均掘进里程以及盾构机利用率,项目组预计2025年盾构机应用于城市轨交领域的年增量约为400台,增速不及过去几年。

“…目前国内盾构机在城市轨交领域的应用占大头,大概比例在70%,未来这个比例会慢慢下降…国内的轨交业务整体增速降低…”
——某盾构机公司 项目经理
项目组认为,应用于城市轨交建设的盾构机未来增量放缓,主要受到国家政策收紧的影响。一方面,满足地铁建设条件的城市门槛在提高;另一方面,为防范地方政府隐形债务,自2021年开始地铁建设项目批复在逐渐收紧。

相较之下,盾构机在矿山能源板块的应用则刚刚起步,当前市场上的存量约15-20台,主要集中在煤矿领域,未来的增量预计稳步提高。根据专家访谈及案头研究,项目组做出如下假设:
- 到2025年,盾构机在矿山能源板块的应用仍主要集中在煤矿领域
- 2025年中国原煤产量约41亿吨,其中可能会使用盾构机的大型企业原煤产量占比85%
- 随着采煤巷道掘进越来越深,万吨掘进米数达到约45m
- 岩巷占所有巷道里程的比例提升至40%
- 矿用TBM的渗透率达5-6%
- 每台矿用TBM每年平均掘进里程5km
根据以上假设,项目组预测2025年中国矿用TBM市场增量将达到70台。
“矿山板块刚刚起步,19年第一台盾构机应用在煤矿领域,未来渗透率肯定会增加,因为可以提高效率并且满足无人开采的要求…到2025年,矿山能源板块的盾构机保守估计能达到70-80台。”
——某盾构机公司 项目经理
矿用TBM的发展受到政策、地质要求及掘进效率的三重驱动。在政策方面,煤矿行业近年来出台相关政策,对智能化、机械化要求不断提高,传统炮掘已逐步被淘汰;在地质方面,随着采煤的深入,巷道中易于开采的煤巷比例逐步下降,岩巷比例则逐步提升,其较为坚硬的地质特性导致煤矿对硬岩TBM的需求增大;在掘进效率方面,对出煤时间要求严格的大矿或在煤价高企时追求经济效益的矿山,倾向于使用掘进效率高的矿用TBM,以替代效率较低的悬臂式掘进机。

目前煤矿巷道的掘进设备以悬臂式掘进机和矿用TBM为主,传统炮掘的比例较低。相较之下,矿用TBM可以实现全断面一次成型、无粉尘及工作面无人化,更符合安全、环保及智能化要求,同时掘进速率显著高于其他两种掘进方式,但成本也最为高昂。
“…煤矿最大的问题就是建设周期长,炮掘太慢了,盾构机效率高、速度快,虽然贵了一点,对于急着出煤的大矿来说,效益其实是划得来的,像去年煤价高,能早一天出煤就多一天的效益…”
——某矿山 总工程师
除此之外,盾构机在水利水电、抽水蓄能、地下管廊、军工运用等新兴领域的应用场景也在不断拓展,市场前景广阔。
随着我国以新能源为主体的新型电力系统的发展,对抽水蓄能行业的需求不断提升,到 2035 年,我国抽水蓄能装机规模将增加到 3 亿千瓦时,对于盾构机的需求量具有一定拉动作用。
地下综合管廊是用于集中铺设电力、通信、燃气、给排水等市政管线的城市地下公共隧道。目前盾构机已应用于深圳市14号线共建管廊、海口地下综合管廊等,未来前景可期。
产业链分析
盾构机制造在整个产业链中位于中游的位置,上游供应商包括钢铁工业、电气系统、液压系统、零部件制造等领域的国内外公司;下游客户包括传统基建、矿山能源能领域的各大央企、地方国企、民企及租赁公司。

上游供应商方面,在国产替代的趋势下,部分机械设备、电气设备已经可以实现国产化,但如主驱动、液压系统等核心部件仍然依赖进口,国产设备在性能上仍与进口存在较大差距,预计需要至少3-5年的技术发展。

下游客户方面,传统基建项目中国企占据大头,大型央企施工集团可以拿到市面上超过70%的盾构机施工项目订单,这些集团在施工采购时市场化程度较低,超过80%的订单向集团内部关联公司采购,余下小部分订单通过市场化招标选择供应商。

竞争格局
目前盾构机市场的竞争格局主要可分为两个梯队。
第一梯队由具有国资背景,隶属于大型国有集团的子公司构成,集团内工程项目与盾构机使用场景具有较高关联度,保证了该类公司的业务来源。
第二梯队由地方国企、民营企业及中外合资公司构成,市场较为分散。
根据中国工程机械工业协会掘进机械分会披露的数据,2020年国内盾构机市场高度集中,CR5高达89%;在国产替代趋势下,有外资背景的公司慢慢退出市场,第一梯队公司份额占比逐年提高,在2020年达到76%。

标的公司评估框架
核心竞争力评估
项目组建立了以产品组合及布局、技术及研发、价值链定位及附加值、销售及售后服务、资本及融资五大核心竞争力为主要评估维度的分析体系。
在产品组合及布局方面,项目组研究标的公司的主要产品是否覆盖市面主流需求,同时评估其产品性能与竞争者相比是否存在优势或差距。
在技术及研发方面,项目组衡量标的公司是否在研发投入、核心专利布局数量、政府经费拨备上有足够资源及规模效应,特别关注研发费用占收入的比例、研发人员(尤其是核心研发人员)学历履历及经验、技术研发人员稳定性等,判断其技术更新和再研发能力。
在价值链定位及附加值方面,项目组主要关注公司是否具有核心零部件自主研发或再研发能力,下游是否具有集团内关联方施工企业等稳定订单来源,在市场化程度较高的领域是否有竞争优势等。
在销售及售后服务方面,项目组对公司的销售团队规模以及售后服务做出综合评估,主要关注其是否按照地域和应用场景有明确的划分,公司销售及售后服务人员规模、专业素养、响应时间等与竞对公司相比是否具有优势。
在资本及融资方面,项目组比较标的公司与竞对公司在营运资本投入、融资成本和融资结构上的区别,判断其是否存在资金周转压力以及是否有稳健的资金来源。
下游客户关注要素评估
根据专家访谈,项目组发现不同应用领域的客户对于关键购买要素的重要性排序有所区别。基础设施建设领域的下游客户核心购买要素依次为关系、价格、口碑及产品性能,而矿山能源板块客户相对来说更加关注服务质量。

项目组在这些维度上比对标的公司与竞对公司,综合评估标的公司在下游应用上的竞争优劣势。

营运资本模型分析评估
由于盾构机行业属于高资金密集型定制产品,运营初期对资金投入要求较高,且随着市场上对盾构机租赁偏好的加强,对初期资金投入、公司融资能力、资金管理要求更高。项目组搭建了10年期的营运资本模型和现金流预测模型,分为租售比6:4,以及租售比4:6两种情况。
在10年预测期下,假设新厂房投入5亿人民币,年销售收入保持6亿人民币并且每年增长5%的情况下,租赁和产品销售的模式占比不同会对初始资金投入有较大影响(4.1亿(售租比6:4),6.7亿(售租比4:6)),并且需要随着租赁设备的使用周期进行周期性投入,10年的内部收益率分别为6.7% (售租比6:4)和9.0% (售租比4:6)。

投资建议
基于以上分析,项目组建议在做投资决策时综合考虑以下因素:
- 评估历史财务与法律事项的影响及解决方案
- 评估整体迁移成本及未来资金投入,综合考虑投资回报收益
- 评估潜在协同效应
- 评估未来并购整合业内公司的可能性

注:本文数据主要来源中国工程机械工业协会掘进机械分会统计数据,竞对公司公开数据和标的公司内部资料等
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