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中金 | 汽车后处理:国六切换与国产替代共振,行业进行新一轮成长期

时间:21-10-15 08:07    来源:新浪

投资研报

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来源 中金点睛

原创 邓学 陈桢皓 

根据国家生态环境部和市场总局要求,2021年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的柴油车必须符合国六a标准。当前时点,轻重型柴油车市场已经全面进入国六标准阶段。我们认为,随着国六全面落地,尾气后处理板块的零部件厂商迎来发展良机。

摘要

国六切换带动单车后处理价值量数倍增长,成本痛点推动国产替代逻辑得到兑现。我们认为,当前多种因素抬升商用车及非道路机械销量中枢,有望带动后处理配套需求。且国六全面切换及非道路国四落地,污染物排放限额收紧使得后处理技术路线发生改变,整体上后处理系统的零部件增加,单车价值量有所提升。此外,当前后处理市场主要被海外品牌主导,我们认为,成本痛点促进国产替代,将为具备价格优势的国产厂商带来业绩弹性和经营韧性。

后处理细分行业显著扩容,有望实现国产化替代。我们认为主要包括:

►后处理催化剂载体:国六落地使得单车蜂窝陶瓷使用量翻番,陶瓷载体的市场规模快速扩张。我们测算得到,在保守、中性、乐观三种情景下,2022年蜂窝陶瓷的市场规模可分别达到48/52/56亿元。当前美日厂商主导市场份额,我们认为,国产蜂窝陶瓷具备价格竞争力,有望对外国厂商形成替代。

►后处理催化剂:国六标准明显升级,单车催化剂价值量获得大幅提升。根据我们测算,国六标准下尾气后处理催化剂市场空间可达约800亿元。当前市场由海外巨头主导,我们认为,中国品牌具备价格和服务优势,国六催化剂产品国产化率有望持续提升。

►EGR(废气再循环系统):国六背景下EGR成重卡主流技术路线,也是增程式电动汽车提升发动机热效率主要技术路线之一,有望迎来更大的市场空间。我们测算得2021E/2022E/2023E市场规模分别为16.0/22.4/33.6亿元,国产EGR龙头企业有望充分受益。

风险

国六标准实施不及预期,下游需求不及预期。

正文

下游需求维持高位,排放迭代带动后处理价值量数倍增长

商用车及非道路机械销量维持高位,后处理配套需求旺盛

商用车销量中枢不断上移,带动后处理装备配套数量不断增长。自2016年以来,商用车销量持续上升,由364.8万辆上升至2020年的513.1万辆,CAGR+8.9%。其中,受排放标准收紧和治超趋严影响,轻卡、重卡销量中枢上升,销量增速分别实现CAGR+9.2%、+22.1%,成为商用车近五年销量上升的主要驱动因素。我们认为,消费品物流需求增加支撑物流车辆需求,支线治超梯度推广带动工程车辆需求,叠加国三车淘汰政策加速推出,重卡、轻卡有望继续成为商用车销量的重要驱动力。

图表:2016年-1H21重卡销量

资料来源:中汽协,中金公司研究部

图表:2016年-1H21轻卡销量

资料来源:中汽协,中金公司研究部

我们认为,2021-2022年商用车销量仍有望维持较高水平。重卡方面,自然需求增长叠加治超政策梯度推广,未来两年仍有望实现140万辆以上年销量;轻卡方面,2.5L排量限制与高速按轴收费政策加快蓝牌轻卡合规化,单车运载量下降,支撑轻卡销量维持高位;客车方面,城市化进程与环保趋势释放公交保有量,销量有望实现小幅上升。

图表:商用车销量进入景气区间

资料来源:中汽协,中金公司研究部

图表:我们预计商用车销量仍将维持较高水平

资料来源:中汽协,中金公司研究部

非道路移动工程机械销量表现优异,出口销量有反弹。自2015年以来,非道路移动工程机械销量连年攀升,内需是销量上升的主要驱动力。同时,受海外疫情影响逐步减弱影响,2020年12月出口销量有所反弹,挖掘机出口销量环比增加808台至4,121台,2020年全年出口3.5万台,同比增长30.5%,优于全球工程机械市场表现。

多因素有望抬升非道路移动工程机械销量中枢,进而带动后处理配套需求。工程施工量总体稳中有进,带动原有场景中非道路移动工程机械销量上升,同时挖机应用场景得到拓宽,逐渐向农村建设、河流疏浚等新场景延展,亦有效驱动销量上升,叠加人力替代趋势和性价比提升,我们认为,非道路移动工程机械销量有望稳步上升。

图表:2015年-1H21非道路移动工程机械销量

资料来源:中国工程机械工业协会,中金公司研究部

排放标准全面升级,后处理单车价值增量空间广阔

汽车国六标准于2021年全面落地,推动尾气处理行业走向新阶段。2016年12月,国家环境保护部、质检总局联合发布《轻型车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB18352.6-2016)标准;2018年6月,国家生态环境部和市场总局又联合发布《重型柴油车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》。考虑到产业实际情况,分别制定国六a和国六b两个阶段依次实施轻型车国六标准,并要求2021年7月1日起,所有生产、进口、销售和注册登记的柴油车必须符合国六a标准。当前时点,轻重型柴油车市场已经全面进入国六标准阶段。

图表:各车型排放标准历年来不断升级

资料来源:奥福环保招股书,中金公司研究部

图表:不同车型国六标准实施时间安排

资料来源:国家生态环境部,中金公司研究部

国六标准污染物限额大幅收紧,后处理技术路线相应改变。国六标准参考了美国加州和欧洲排放标准中较严格的部分,大幅收紧了各类污染物的排放限额,并首次将PN限值纳入排放标准中,成为国际上最严格的排放标准之一。污染物限额缩紧后,尾气后处理技术路线相应发生大幅调整以满足标准。在国四和国五阶段,重型柴油车主要采用SCR技术路线,轻型柴油车采用SCR(主流)或EGR+DOC+DPF两种技术路径,汽油车则使用TWC技术路线。为满足国六标准,轻重型柴油车排放处理均以燃烧优化等机内净化技术为主流技术路线,采用EGR+DOC+DPF+SCR+ASC后处理组合技术来大幅减少尾气中的NOx、PM、PN等主要污染物;汽油车和天然汽车则以TWC+GPF的处理组合技术为主。整体看,柴油机后处理部署部件明显增加,为行业带来广阔的增量空间。

图表:国五与国六主要污染物排放限额比较

资料来源:国家生态环境部,中金公司研究部

图表:主要后处理技术路线

资料来源:《汽车排放法规及技术路线》,中金公司研究部

图表:发动机尾气处理催化单元示意图

资料来源:中自环保招股书,中金公司研究部

图表:切换国六之后机动车尾气后处理的价值量明显提升

资料来源:奥福环保招股书,中自环保招股书,中金公司研究部

非道路机械国四严格限制排放,PM限值显著下降。国家生态环境部要求,自2020年12月1日起,凡不满足国四要求的非道路移动机械不得生产、进口、销售;2022年12月1日起,所有生产、进口和销售的560kW以下(含560kW)非道路移动机械及其装用的柴油机也将全面纳入国四标准。在国四标准下,碳氢化合物、氮氧化合物以及PM排放限值均有所下降,其中对PM的限制大幅下降,37-75kW、75-130kW、130-560kW非道路移动机械柴油机PM排放限值分别由0.4g/kWh、0.3g/kWh、0.2g/kWh大幅下降至0.025g/kWh,碳氢化合物、氮氧化合物排放限值下降较缓。

图表:非道路移动机械柴油机HC+NOx排放限值变化

资料来源:生态环境部,中金公司研究部

图表:非道路移动机械柴油机PM排放限值变化

资料来源:生态环境部,中金公司研究部

国四标准驱动发动机加装尾气处理装置,贡献后处理增量市场。在目前执行的国三标准下,非道路移动机械用柴油机暂不需要在柴油机外加装尾气污染治理设备。由于国四标准在PM、NOx净化率上均提出了更高要求,驱动柴油机加装尾气处理设备。其中,较大功率的发动机一般采用加装DOC+DPF+SCR技术路线,小型发动机一般采用加装DOC+DPF路线。因此非道路机械领域中DOC+DPF的未来潜力显著。我们认为,非道路机械领域排放标准升级将进一步夯实尾气处理行业需求,为公司业绩发展提供长久增长动力。

后处理催化剂载体量价齐升,有望演绎国产替代

排放标准收紧,需求规模+ASP双驱市场规模快速扩张

商用车及非道路机械销量景气带动后处理催化剂载体蜂窝陶瓷需求扩张。蜂窝陶瓷载体是后处理催化剂的上游,蜂窝陶瓷载体产业链由载体厂商、催化剂涂覆厂商、封装厂商、主机厂商和整机厂商组成,下游整机厂商端销量的持续景气带动各类汽车尾气后处理载体的需求。后处理增量部件SCR、TWC及DPF均会增加蜂窝陶瓷用量。整体来看,国五向国六的切换驱使重卡单车蜂窝陶瓷用量由25L上升至52L,轻卡蜂窝陶瓷用量由7.5L上升至15.6L,整体蜂窝陶瓷单车用量有望翻番。同时,国六落地促使各类尾气处理部件更新,我们认为,国六产品的落地有望打破原有产品ASP年降趋势,更高技术壁垒进一步提高国六产品ASP水平,我们预计单件ASP或将达到现有水平的3-4倍。

图表:蜂窝陶瓷载体产业链

资料来源:公司招股说明书,中金公司研究部

图表:柴油车中尾气处理部件蜂窝陶瓷用量

资料来源:华经产业研究院,中金公司研究部

国六及非道路移动工程机械国四的落地,使得单车蜂窝陶瓷使用量翻番,我们预计单车蜂窝陶瓷使用量有望达到30L,结合柴油车产量预期,我们认为2022年柴油车催化载体需求量有望达8,670万升;单位体积价格方面,由于技术标准的提高,针对新排放标准的产品有望达到更高单价,根据我们测算,在保守、中性、乐观三种情景下,2022年蜂窝陶瓷单价在50元/L基础上有望实现10%、20%、30%的涨幅,分别对应48亿元、52亿元、56亿元的市场规模增长空间。

图表:催化载体总需求规模测算

资料来源:智研咨询,中金公司研究部

图表:柴油车市场规模测算

资料来源:智研咨询,中金公司研究部

美日厂商主导市场份额,有望演绎国产替代逻辑

蜂窝陶瓷市场规模稳定扩张,美日厂商主导市场。2014-2019年期间,中国蜂窝陶瓷行业市场规模由28.6亿元上升至55亿元,CAGR+14.0%。从增速变化来看,2019年同比增速有所放缓。我们认为,排放标准的切换叠加商用车的景气,有望支撑蜂窝陶瓷市场规模增速修复。外国厂商较早完成了蜂窝陶瓷产品商业化,拥有技术先发优势和优质客户资源,占据了国内主要市场,2019年康宁、NGK分别占据50%、40%的市场份额;产能端,康宁、NGK亦在上海、合肥、苏州等地大量投放产能,进一步巩固头部地位。

图表:中国蜂窝陶瓷行业市场规模

资料来源:智研咨询,中金公司研究部

图表:康宁、NGK占据90%以上市场份额(2019) 

资料来源:智研咨询,中金公司研究部

图表:蜂窝陶瓷生产企业产能布局(截至2020年12月31日)

资料来源:智研咨询,中金公司研究部

图表:蜂窝陶瓷国内外供应商对比

资料来源:公司招股说明书,中金公司研究部

中国蜂窝陶瓷业务占比较小,未成为国外厂商战略重点。中国蜂窝陶瓷载体市场规模相对较小,根据智研咨询数据,中国汽车市场蜂窝陶瓷载体出货量占全球出货量比例仅为19.5%(2017年)。同时,康宁、NGK的全球蜂窝陶瓷业务收入占总营收比例稳定在10%左右,我们认为战略重要性有限,因此中国蜂窝陶瓷业务可能并未成为国外厂商战略重点。

国产蜂窝陶瓷具备价格竞争力,有望对外国厂商形成替代。国产蜂窝陶瓷具有价格优势,直通式载体(DOC、SCR、ASC)方面,国外厂商平均价格为45-55元/L,国内厂商则为20-50元/L。壁流式载体(DPF)方面,国外厂商平均价格为160-180元/L,国内厂商则为50-100元/L。我们认为,价格优势使得国产厂商拥有替代外国厂商的潜能,蜂窝陶瓷载体行业有望演绎国产替代逻辑。

图表:奥福环保、康宁、NGK蜂窝陶瓷相关业务收入占比

注:NGK财年统计口径与康宁不同,财年区间为当年4月至次年3月

资料来源:公司公告,中金公司研究部

八百亿元人民币后处理催化剂市场,国内厂商将重塑行业格局

后处理催化剂量价双升,国六切换背景下市场空间可达约800亿元人民币

单车催化剂用量及价值量明显上升,后处理市场需求扩容有望兑现。根据我们对凯龙高科招股书中产品价格的测算,国五和国六标准下轻型柴油车的尾气后处理催化器系统单车价格分别为3,889/9,479元,重型柴油车分别为7,039/12,629元。在国五切换国六的进程中,轻型、重型柴油车后处理系统单车价格分别提升144/79%。我们认为,在国六标准全面落地、排放标准不断趋严的大背景下,单车尾气后处理催化剂的用量及价值量都将明显上升,未来数年后处理行业规模的扩容将有效兑现,下游需求的持续坚挺将保证公司等后处理催化剂企业明显受益。

图表:国五切换国六后轻型、重型柴油车后处理系统单车价格分别提升144/79%

资料来源:艾可蓝招股书,凯龙高科招股书,中金公司研究部

国六排放标准下尾气后处理催化剂市场空间可达约800亿元。我们对公司的下游行业需求规模进行了敏感性分析,各类车型的年度预计配套量和单车催化剂价值量的假设如下表所示。我们测算得,在国六排放标准的政策指引下,在保守/中性/乐观的假设条件下,尾气后处理催化剂市场空间分别可达655/817/979亿元。我们认为,随着发动机尾气排放标准日益趋严,更多类型的机动车、非道路移动机械、船舶等的排放标准可能面临进一步收紧,单车催化剂价值量将随之大幅上升,后处理催化剂全行业市场空间有望进一步打开。

图表:国六排放标准下尾气后处理催化剂市场测算

资料来源:艾可蓝招股书,凯龙高科招股书,中金公司研究部

当前市场由海外巨头主导,国产替代有望重塑行业格局

全球及中国的催化剂市场仍由海外品牌主导,国产替代空间广阔。全球主要的污染排放控制催化剂厂商包括德国的巴斯夫、英国的庄信万丰、比利时的优美科、日本的科特拉等。全球环保催化剂市场集中度较高,巴斯夫、庄信万丰和优美科三大巨头占据优势地位,在全球和我国市场份额超过70%。

图表:全球及中国后处理催化剂市场由庄信万丰、巴斯夫、优美科三巨头主导(2021)

资料来源:中自环保招股书,中金公司研究部

除艾可蓝外,我国发动机尾气后处理市场中的主要参与企业还包括:巴斯夫、博世、康明斯、庄信万丰、威孚高科(000581)、凯龙高科、中自环保等。截至1H20,艾可蓝取得国六柴油车检验公告3项,在国产品牌中仅次于凯龙高科,而海外三大巨头共计取得国六柴油车检验公告101项。

图表:发动机尾气后处理行业主要参与企业情况

资料来源:艾可蓝招股书,中自环保招股书,凯龙高科招股书,中金公司研究部

图表:催化器企业取得的国六柴油车检验公告的数量占比(截至1H20)

资料来源:中自环保招股书,中金公司研究部

图表:2017年汽油机三元催化剂海外企业与国内企业市场份额

资料来源:凯龙高科招股书,中金公司研究部

中国品牌具备价格和服务优势,国六产品国产化率有望持续提升。我们认为,当前处于国六标准实行起步期,下游主机厂以产品质量和技术成熟度作为优先考虑,更多倾向选用海外巨头产品。而国产品牌较之海外厂商,产品价格更为低廉,且全使用生命周期的服务更为优质,容易对客户形成较强的粘性。以催化器国内厂商艾可蓝为例,其在全国建有360余家售后服务网点,9家配件中心库,实行片区管辖制和24小时响应机制,承诺同省8小时服务到位,同市区2小时服务到位。我们认为,随着国产品牌技术不断迭代,下游主机厂有望提升对国产催化剂的接受度和选用率,有望促进国六催化剂产品的国产化率。

国六排放标准全面切换,EGR市场迎来显著扩容

国六全面升级背景下,EGR成为重柴主流技术路线

EGR系统是有效降低NOx 排放的低成本技术路线。EGR系统主要作用是减少发动机尾气中NOx的排放浓度,工作原理为将排气中的部分废气通过控制重新导入进气管中,废气经过EGR冷却器和EGR阀再次进入到进气道中,与新鲜空气混合参与气缸燃烧,降低混合气中氧气含量从而抑制NOx的生成。EGR系统凭借其初始较低成本、部署简易等优势成为国六标准下轻重型柴油机后处理主要后处理部件之一。

国六标准下EGR成为后处理技术路线主要部件之一。国五标准阶段,由于对NOx排放限制不高,主流柴油机后处理路线为结构简单、动力损耗低、部署调整小的SCR路线。随着国六标准对 NOx 排放要求显著提高,在柴油发动机尾气后处理中EGR系统的重要性大幅提升。同时,非道路四阶段后处理技术路线与柴油机国六标准相同,均采用“EGR+DOC+DPF+SCR+ASC”后处理组合技术路线来应对排放限额的收紧,为EGR系统产品带来广阔的增量市场空间。

图表:国五、国六标准下主流后处理技术路线对比

资料来源:隆盛科技、奥福环保、艾可蓝、凯龙高科招股说明书,中金公司研究部

受限于控制系统,EGR路线更加适合国内现有情况。目前国内发动机自主品牌厂商主要采用EGR技术路线来满足国六排放标准,部分国外发动机厂商也采用了无EGR路线。非EGR路线对标定精度要求、后处理控制系统要求较高,技术难度相对更大。而EGR技术路线对SCR转化率要求不高,尿素消耗也较低,对发动机原机排放一致性要求较低,与不同发动机的匹配具有广泛性,因此EGR技术路线更加适合国内现有情况,成为发动机厂商的主流部署选择。

图表:国六标准重柴油后处理技术路线对比

资料来源:卡车之家,中金公司研究部

国六标准下EGR价值量提升,下游高景气度带动市场显著扩容

国六标准下轻/重型柴油机配套EGR系统部件价值量有望达到1,500元/3,000元。EGREGR系统部件主要包括EGR 阀、控制单元(ECU)、EGR 冷却器、传感器及其他配件,按照隆盛科技招股说明书的披露,国五标准下轻型柴油机EGR系统部件合计价值量为619元。我们预计,国六标准实施后,轻型柴油车配套EGR系统部件有所增加,单套价值量有望增加至1,500元左右;由于中重型柴油车对产品耐用性及使用寿命的较高要求,EGR部件在技术性能上将有所提升,单套价值量有望达到至3,000元。

图表:国五与国六时期EGR系统单套价值量对比

资料来源:公司招股说明书,智研咨询,中金公司研究部

下游商用车及非道路机械销量高景气带动EGR部件需求扩张,同时节能减排政策持续推进,商用车汽油机与增程混动发动机贡献需求增量。2016年国家质检总局、国家标准化委员会颁布《轻型商用车辆燃料消耗量限值》,规定中轻型货车汽油燃料消耗量限值最低为 5.5 升/100 公里,总质量不超过 3500 公斤的轻型客车汽油燃料消耗量限值最低为 5升/100 公里。而搭载 EGR 技术是汽油发动机节能减排、降低油耗的有效方法之一,随着国家标准的逐步实施,更多国内汽油发动机厂商将选择配置EGR部件以达到节能减排要求。此外,EGR系统也是增程式电动汽车提升发动机热效率主要技术路线之一,我们认为,随着下游增程式电动汽车市场扩容,EGR部件有望迎来更大的市场空间。

图表:商用车汽油机销量保持小幅波动区间

资料来源:中国内燃机工业协会,中金公司研究部

图表:增程式电动汽车有望迎来销量快速增长

资料来源:灼识咨询,中金公司研究部

综合上述,我们对后处理配套EGR部件的市场规模进行测算,得到2021E/2022E/2023E的合计市场规模分别为16.0/22.4/33.6亿元。

图表:EGR市场规模测算

资料来源:公司公告,万得资讯,中金公司研究部

投资建议

我们认为,商用车及非道路机械的终端销量仍将维持高位,且国六排放标准全面切换及非道路机械国四标准落地,尾气后处理系统零部件量价齐升,市场规模扩大,此外,成本痛点促进国产化替代,为国产厂商带来业绩弹性。建议关注:1)后处理催化剂载体供应商;2)后处理催化剂供应商;3)后处理EGR部件供应商。

风险

国六标准实施不及预期。尾气后处理系统零部件的装车配套,同国家标准政策的实施密切相关,若国六标准实施不及预期,或将影响后处理板块公司的产品销量以及业绩表现。

下游需求不及预期的风险。2018 至 2020 年,我国商用车销量分别为 437.08 万辆、432.45 万辆、513.33 万辆,重型柴油商用车销量分别为108.37 万辆、107.03 万辆、148.10 万辆,后处理下游商用车市场产销量波动较大。若下游商用车需求不及预期,后处理板块公司的业绩将受到较大的负面影响。

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