目录1. 全面认识电梯 (5)1.1 各式电梯应用广泛 (5)1.2 电气系统是电梯核心部件 (6)1.3 四大技术引领电梯潮流 (9)2. 电梯行业概况 (10)2.1 我国已是全球最大电梯市场 (15)2.2 国内行业格局:外资占据60%份额 (17)2.3 主要原材料成本下降为行业发展带来积极影响 (20)3. 新时代下电梯行业契机不断 (22)3.1 高层建筑增多,带动电梯刚需 (22)3.2 物联网技术保障电梯安全 (24)3.3 老龄化人口需要电梯 (26)3.4 “一带一路”带动出口 (28)4. 主要下游行业分析 (29)4.1 传统地产回落,新梯销售进入稳定期 (30)4.2 轨道交通快速建设为电梯带来机遇 (31)4.3 保障性住房稳定电梯市场 (32)4.4 旧梯改造:老旧电梯数量加速增长 (33)4.5 后市场:维保市场是重要发展方向 (34)4.6 龙头现金流充沛行业整合提速 (37)5. 三大动力促电梯企业发力机器人产业 (38)5.1 机器人市场巨大 (39)5.2 电梯厂商对机器人产业有天然技术优势 (41)5.3 电梯制造的智能化对机器人有巨大的需求 (42)6. 电梯业未来3年市场空间估算 (43)7. 投资标的 (45)7.1 康力电梯 (45)7.2 上海机电 (45)7.3 广日股份 (45)8. 风险提示 (45)表格目录表1:现代电梯的分类 (5)表2:电梯节能技术 (14)表3:奥的斯主要电梯产品 (14)表5:电梯智能化技术 (25)表6:部分省市旧楼加装电梯政策 (27)表7:北上深三城数据统计 (32)表8:电梯企业涉足机器人领域 (38)表9:未来三年传统房地产带来电梯需求 (43)表10:未来三年电梯市场空间 (44)插图目录图1: 观光电梯和船用电梯 (5)图2: 沃尔夫斯堡停车库 (5)图3: 自动扶梯组成部件及主要功能 (6)图4: 自动扶梯的结构 (7)图5: 拽引电梯组成部分及主要功能 (8)图6: 电梯系统结构图 (9)图7: 电梯技术路线图 (10)图8: 电梯产业链 (11)图9: 电梯安装、维保与替换更新 (11)图10: 全球新装电梯数量 (12)图11: 2005-2014中国占世界电梯市场的份额 (12)图12:四大电梯巨头占全球电梯市场的份额 (12)图13:四大电梯巨头营业利润率 (12)图14: 2016年销售额 (13)图15: 2016年市场份额 (13)图16: Otis发展之路 (13)图17: 维保收入占比 (15)图18: 2014年销量占比 (15)图19: 2015年保有量占比 (15)图20: 我国电梯保有量及增速 (16)图21: 每万人拥有电梯数(台) (16)图22: 国内电梯市场份额 (17)图23: 外资电梯在国内布局 (18)图24:我国电梯出口量(台) (18)图25: 2012国内电梯市场份额 (19)图26:市场价:201/2B冷轧不锈钢卷(元/吨) (20)图27: 钕铁硼合金速凝永磁片价格(美元/千克) (21)图28:电梯上市公司平均毛利率(%) (21)图29: 房地产投资增速与新开工面积增速相同 (22)图31:2016年新建高层建筑总建成数和高度总和 (23)图32: 2016年中国各城市建成高楼数 (23)图33: 电梯“物联网”构想 (25)图34: 电梯“物联网”架构 (25)图35: 65岁以上人口数量 (27)图36: “一带一路”战略 (28)图37: “一带一路”沿线主要国家城镇化率 (29)图38: 我国电梯产量及其增速 (29)图39: 我国电梯销量及其增速 (29)图40: 我国电梯产量和新开工房屋同比增速 (30)图41: 我国电梯销量和新开工房屋同比增速 (30)图42:我国轨道交通里程(公里) (31)图44: 我国主要大城市2015年和2020年轨道交通里程 (32)图45: 保障性安居工程开工率(%) (33)图46: 保障性安居工程开工套数(万套) (33)图47: 电梯主要部件报废技术条件 (33)图48: 旧梯更换数量(万台) (34)图49: 使用15年电梯保有量(万台) (34)图50: 我国电梯事故原因占比 (35)图51: 安全责任图 (36)图52: 安装维保收入(百万) (37)图53: 安装维保收入占营业总收入比例 (37)图56: 机器人销量(千台) (39)图57: 2015年每万名工人工业机器人数量(台/万人) (39)图58: 除工业机器人其他机器人应用举例 (40)图59: 关节型机器人基本构造 (41)图60: RV减速机和谐波减速机 (41)图61: 门板点焊和电梯装配线 (43)1. 全面认识电梯1.1 各式电梯应用广泛常用的分类方法如下:电梯发展至今,出现了适应于不同场合的各类电梯。
我们最熟悉的莫过于直梯、自动扶梯和自动步行道,但除此之外,电梯还在多种场合发挥它的作用。
如三峡大坝的船用升降机,沃尔夫斯堡60层高立体车库的车用电梯,张家界高度326米的百龙天梯。
除上述常用电梯外,还有些特殊用途的电梯,如冷库电梯、防爆电梯、矿井电梯、电站电梯、消防员用电梯等。
图 1: 观光电梯和船用电梯 图 2: 沃尔夫斯堡停车库表 1: 现代电梯的分类拽引电梯 按速度分类 低速电梯(1.00m/s )、中速电梯(1.00~2.00m/s )、高速电梯(大于2.00m/s )、超高速电梯(超过4.00m/s ) 按用途分类 乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯、船用电梯、汽车电梯、建筑施工电梯等自动扶梯按驱动 端部驱动自动扶梯(链条式)、中间驱动自动扶梯(齿条式)按载重普通型(轻型)、交通运输型(重型)1.2 电气系统是电梯核心部件自动扶梯的工作原理相对简单,技术含量较低,主要部件是一条链条式的循环传送带,属于强制性驱动,市场占比只有10%。
多用于机场、商场、写字楼一楼大厅等商业场所。
拽引电梯和自动扶梯在结构上有一定差异,拽引电梯的结构复杂,技术含量高,销售量占电梯市场90%的份额,占据主导地位。
拽引式电梯的结构可以划分为机械装臵和电气装臵两大部分,按照具体用途又可细分为8大系统:♦机械装臵包括:(1)载客系统、(2)门系统、(3)重量平衡系统、(4)电梯导轨系统、(5)安全保护系统、(6)拽引系统。
机械装臵部分约占电梯总成本的37%,占比较低。
♦电气装臵包括:(7)电力拖动系统、(8)电气装臵系统。
电气装臵系统约占电梯总成本63%,占比较高,是电梯的核心零部件。
1.3 四大技术引领电梯潮流电梯产业已不是单纯的传统制造产业,其每个制造环节都在实现与高技术产业的对接,因此应用高新技术和先进适用技术提升现代电梯产业是振兴中国电梯产业的必经之路。
♦驱动技术:曳引机是电梯的动力装臵,一般由电机和传动装臵组成。
根据传动装臵的不同可以分为蜗轮蜗杆曳引机、平行轴斜齿曳引机、行星轮系曳引机和永磁同步无齿轮曳引机四代产品。
其中第四代产品永磁同步曳引机凭借着结构简单可靠,高效节能等优势,已经占据了市场的绝大多数份额,在新客梯中的应用比例已经达到了80%以上。
♦控制技术:控制柜主要由变频器和PLC组成,变频器主要完成调速功能,PLC负责逻辑控制部分。
电梯控制技术从直流拖动发展到交流变极调速,再由交流变压调速,到目前应用最为广泛的变频变压(VVVF)调速技术,未来智能变频控制技术有望得到普及,采取更加完善、先进的控制技术成为必然趋势。
♦节能技术:作为使用频繁的特种设备,节能化一直是电梯行业不断发展的方向。
以永磁同步曳引机的出现为例,相比其他动力装臵其在节能方面有很大进步,与有齿轮曳引机相比节能达到了44%,如果配臵能源反馈型驱动装臵,其节能效果达到70%。
目前行业巨头们,如奥的斯、三菱和蒂森都纷纷在节能技术上加大研发,开发出更加节能的电梯。
高速技术:随着摩天高楼越来越高,对电梯的运行速度也提出了更高要求。
2014年日立电梯宣布为广州周大福金融中心提供速度达到1200米/分(20米/秒)的世界最高速电梯。
为提高电梯速度,日立采用了大功率、薄型永磁电机,将输出功率提高1.3倍;为确保电梯的安全性和舒适度,电梯钢丝绳采用耐磨材料,强度同比增加30%,自重减少30%,同时使用高耐热大容量盘式制动器(可承受超300℃)。
此外,日立电梯还在轿厢上下左右4处安臵了动力导轮,以减轻因高速移动而导致的轿厢横向晃动,并运用气压控制技术来缓解乘客的耳压不适感。
2. 电梯行业概况电梯行业产业链可以概括为:原材料→零部件→整机制造→整机销售→安装维保。
原材料里需求量最多的是不锈钢板材,稀土作为永磁电机里永磁体的主要原材料也有一定的需求量。
在下游整梯销售中,60%的需求来自商业住宅,剩下40%来自写字楼、机场、轨道交通、酒店、商场等公共建筑。
图9: 电梯安装、维保与替换更新国际电梯市场目前被欧美日电梯企业垄断。
2015年全球共销售670万台电梯,从全球份额来看,同一般机械装备行业一样,欧美日三国的企业几乎垄断了全球电梯市场。
以奥的斯为代表的美国电梯,以通力(芬兰)、迅达(瑞士)和蒂森克虏伯(德国)为代表的欧洲电梯,以三菱和日立为代表的日本电梯合计占据了全球将近75%的市场份额,行业集中度相对集中。
图 12:四大电梯巨头占全球电梯市场的份额图 13:四大电梯巨头营业利润率18世纪工业革命之后,城市化的飞速发展从客观上为电梯的产生奠定了基础。
当今占据全球电梯市场的20%份额的奥的斯公司就是在那个时候诞生的,自1853年发明了世界上第一台电梯开始,奥的斯公司从此便引领了全球电梯行业的发展之路。
从世界第一台电梯的发明者到全球电梯业第一份额的保持着,奥的斯公司在技术层面始终走在全球前列,为资本积累和市场扩张奠定了坚实的基础。
升降式电梯目前最普遍的一种结构是曳引式电梯。
1903年,奥的斯电梯公司发明了第一台曳引式电梯,曳引驱动使传动机构体积大大减小,而且有效的提高了通用性和安全性,这些优点使得曳引式电梯占据了当今电梯结构的主导地位。
图16: Otis发展之路奥的斯保持其市场地位的一个很重要的原因就是其非常注重电梯设备的研究开发,强大的研发实力保证了国际电梯巨头能够持续保持竞争力,为全球化战略的实施提供了助力。
表2:电梯节能技术西子奥的斯GeN2-MR 使用复合钢带代替传统的电梯钢丝绳,有效提升电梯运行效率;紧凑的GeN2无齿轮小机房主机,能实现快速安装并为建筑节省出更多空间;搭载了ReGen变频器,与传统的非再生系统相比,最高可节能75%。
三菱超级电容电梯将轻载上行和重载下行时产生的能量储存在超级电容器内,然后返回至变频器直流母线上,减少了电梯设备供电容量,达到节能效果,综合节电率达30%左右。