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煤炭机械是机械工业中的一个重要大类,作为世界上*的煤炭生产国,我国的煤炭生产量占到了全世界煤炭总产量的半数左右。根据国家统计局公布的数据,2020年我国煤炭产量为38.4亿吨,约占全世界煤炭总产量的51%,刚刚过去的2021年,我国的煤炭产量更是达到了40.7亿吨,创下了历史新高。
在如此庞大的煤炭生产需求之下,专门服务于煤炭开采的煤炭机械产业也是持续高速发展,毕竟煤炭产量的提升,必须依赖于煤炭机械产业的不断升级和创新。从小处看,煤炭机械产业影响的是煤炭的开采,但从大处看的话,煤炭机械产业影响的却是我国的经济发展,因为煤炭是仍然是我国发电的主要燃料,2021年的煤炭经济就是一个很好地例子和说明。
作为一个世界制造业强国,我国的煤炭机械工业发展水平也处于世界前列,拥有一大批实力雄厚、技术领先的煤炭机械企业,即使在疫情影响之下,这些企业的整体发展依然保持了上升趋势,在我国煤炭进口受阻的情况下,为我国经济的恢复和发展贡献良多,当然其自身的发展也在不断稳步向上。
根据2022年6月中国煤炭机械工业协会发布的“2021年中国煤炭机械工业50强企业名单”,2021年我国*的50家煤炭机械工业企业煤机销售总额为1321.18亿元,与上一年相比增长了9.35%,这个增速速度还是非常不错的,远超2021年我国的GDP实际增速,作为煤炭经济中的一个重要环节,煤机行业的发展也基本与煤炭行情同步。
榜单显示,2021年我国煤炭机械工业50强企业中,有38家销售额超过10亿元,其中排名榜单前三的企业煤机销售额均超过100亿元,与上一年相比,百亿级煤机企业数量持平,销售额在10—100亿元的煤机企业增加了4家。
2021年我国十强煤炭机械工业企业为:天地科技股份有限公司、山东能源重型装备制造集团有限公司、中国煤矿机械装备有限责任公司、郑州煤矿机械集团股份有限公司、晋能控股装备制造集团有限公司、三一重型装备有限公司、平煤神马机械装备集团有限公司、中煤张家口煤矿机械有限责任公司、西安重工装备制造集团有限公司、中煤北京煤矿机械有限责任公司。
上榜的50家煤炭机械工业企业中,有42家实现了连续上榜,其中有33家的煤机销售额实现了正增长,另外9家则有所下滑:平顶山平煤机煤矿机械装备有限公司2021年煤机销售额为14.01亿元,同比增长59.12%增长最快;太原重型机械集团煤机有限公司2021年煤机销售额为10.8亿元,同比下降53.4%降幅*。
从地区分布来看,2021年中国煤炭机械工业50强企业分布在13个省份,其中山东省有10家煤机企业上榜,占到了榜单总数的20%,作为一个重工业大省,山东省的实力再一次体现无疑,无论是哪个领域,山东省基本都处于全国前列。
虽然山东省上榜企业数量多,但是从销售额层面来看的话,却并非*,山东省10家企业2021年的煤机销售总额为237.07亿元,远低于仅有4家煤机企业上榜的北京市(304.59亿元),当然其中的原因是明摆着的,不是山东省不够强,而是北京太强了。
此外,山西、江苏、河南三省的上榜煤机企业数量均不少于5家,表现也非常出色。
对此,你如何看待?
余世鹏 中国证券报·
公告显示,截至基准日,博时成长优选混合基金A份额和C份额的净值分别为1.6682亿元和1.6533亿元,可供分配利润分别为4.70亿元和2941.66万元,分红方案分别为2.0350元/10份基金份额和1.9640元/10份基金份额。
博时成长优选混合基金成立于2020年3月,截至2021年三季度末A份额的规模为18.42亿元,截至目前A份额成立以来的回报率超过了70%。
(报告出品方/分析师:民生证券 李哲 周泰 吕伟 赵璐)
1 采煤需要哪些设备?
1.1 煤机设备产业链
煤机,即煤矿机械设备,是指用于煤矿的采掘、支护、运输、洗选等生产过程的矿山机械。 与普通矿山机械相比,煤矿机械通常具有防爆特性,尤其是井工矿用煤机。
煤机的上游包括钢材、电机、轴承、电子元件、液压件等原材料及零部件,下游为煤炭企业。
煤机设备的上游主要包括原材料和零部件。
以液压支架为例,根据《液压支架制造成本影响因素分析及优化》,液压支架成本主要由板材、销轴、立柱、油缸、焊丝、密封、加工费及随机配件等构成。其中,结构件钢板占比*,约占支架整体价格的43%,立柱约占价格构成的17%,其次为油缸、销轴直属件、液压系统等。
煤机设备的下游为煤炭企业,其开工、扩产情况,及盈利能力将直接影响煤机的需求。
目前,国内的煤炭企业以国企为主,41家上市企业中,央企、国企 33 家,占 80%,民企 8 家,占比20%。
不过,我国煤炭企业的数量众多,产业集中度仍有待提升。
据前瞻产业研究院数据,2020年,我国煤炭行业产量集中度CR4、CR6、CR8 分别为16.61%、18.69%、20.84%。
未来,随着煤炭企业整合重组,将更好的释放先进产能,提升整体经济效益。
1.2 煤机设备构成及“三机一架”
1.2.1 煤机设备构成
按工作方式,煤炭机械可以分为露天矿设备、井工矿设备、安全设备、电气设备。
其中露天矿开采难度相对较低,因此设备通用性较高。露天矿开采设备主要包括重型汽车、自卸车、铲运机、挖掘机等。
井工矿由于开采难度较大,对设备的要求也较高。
按照煤矿开采顺序,井工矿开采涉及的煤机可以分为勘探设备、综掘设备、综采设备、辅助设备、洗选设备。除此之外,露天矿和井工矿均需要使用安全设备、电气设备等。
狭义的煤机装备主要指煤炭综合采掘设备,其核心设备主要包括掘进机、采煤机、刮板输送 机、液压支架,简称“三机一架”。
“三机一架”在矿井中的工作原理为:掘进机与运输设备、支护设备等配套完成各种巷道的掘进;巷道完成后,各种采煤设备及材料等通过巷道运输到采煤工作面,采煤工作面由液压支架支护,使矿工在较为安全的环境下工作。
刮板输送机依靠液压支架支承和推移,采煤机搭载在刮板输送机上并以其为轨道移动采煤。
当采煤机从煤层切割出煤炭后,刮板输送机将煤炭从工作面运送至转载机,破碎机,继而转运至带式输送机,并最终将煤炭提运至矿井地面。
当采煤机沿着工作面完成一次采煤后,整套综采机械设备在液压支架推移下向前移动,沿着工作面进行下一次开采。
通过掘进机、液压支架、刮板输送机和采煤机配合使用,可实现工作面巷道掘进、截煤、装煤、运煤、支护的全部机械化作业,具有较高的营运效率和安全性。
根据创力集团招股书,一般综采设备占到煤炭机械设备总投资 70%比重,其中“三机一架“又占综采设备的 80%。
在一个工作面中,一般需要 1 台采煤机、1 台掘进机、1 台刮板输送机和百余台液压支架,因此在“三机一架”中,液压支架价值量占比较大,约为 45%,掘进机和采煤机技术含量较高,价值量占比分别为 12%和 13%,刮板输送机等输送设备约占 10%。
总体上,“三机一架“共占综采设备价值量比重 80%,其他设备占 20%。
1.2.2 掘进机
掘进机,是用于平直地面开凿巷道的机器,煤矿巷道的快速掘进是保证矿井高产稳产的关键 技术措施。
掘进机的类型很多,按照截割岩石的硬度系数 f 值,掘进机又可以分为煤巷掘进机(f 小于 等于 4)、半煤巷掘进机(f 小于等于 6 的煤或软岩石巷道)、岩巷掘进机(f 大约等于 6 的研磨性较高的岩石巷)。一般前两者是在煤炭开采领域使用率较高,根据国家能源招标网,煤巷、半煤岩巷掘进约占煤矿巷道总工程量的 70%。
掘进机主要切割、装运、行走机构、液压系统、电气系统、喷雾除尘系统等组成。
1)切割机构,又称为工作机构,直接在工作面破碎煤岩,目前应用普遍是悬臂式工作机构;
2)装运机构,由耙爪,刮板输送机组成;
3)行走机构,目前掘进机采用的多为履带行走;
4)液压系统.由油泵,油马达,油缸,控制阀组成;
5)电气系统,是掘进机的动力源,并驱动,控制各电动机的运行,同时提供各种电气保护;
6)喷雾除尘系统的作用是采用内外喷雾来降尘和冷却。
目前,我国是全球范围内少数具有掘进机自主生产能力的国家之一,国产隧道掘进机的市占 率在90%以上,海外出口规模也在不断增长。
竞争格局方面,掘进机市场行业集中度较高。
三一国际是国内掘进机龙头企业,2004 年退出煤矿掘进机开始进入煤机行业。据立鼎产业研究网数据,2018 年三一国际在煤矿掘进机领域市占率达到 53%。除此之外,创力集团、天地科技、中煤能源也占有较高市场份额。
1.2.3 采煤机
采煤机是以旋转工作机构破煤,并将煤装入输送机或其他运输设备的机械设备,使用采煤机 完成机械掏槽作业,改变了采煤工作面采用手工掏槽作业的落后工艺,与炮采工艺相比,改善了采煤工人的劳动安全生产条件,确保采煤工作面正规循环作业,增加块煤率。
由于采煤机是集机械、电气、液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,因此出现故障将 会导致整个采煤工作的中断,造成巨大经济损失,采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。
从内部结构看,采煤机一般由截割部、装载部、行走部(牵引部)、电动机、操作控制系统和 辅助装置等部分组成。
1)截割部的作用是实现截割、破碎,其上装有截齿,可将煤破落下来;
2)装载部的作用是将破落下来的煤矿装入工作面输送机的部分;
3)行走部又称牵引部,现代采煤机基本采用无链牵引,驱动装置包括调速系统和机械传动装置。
4)操控系统用于控制电源和工况状态,按工作原理可以分为机械控制、液压控制、电气控制三种。
竞争格局方面,采煤机基本成寡头垄断格局,据中国煤炭机械工业协会、前瞻产业研究院2020年数据,我国采煤机市场中太原矿机、西安煤机、上海创力占有较高市场份额,分别为21%、16%、15%。
1.2.4 刮板输送机
刮板输送机是用刮板链牵引,在槽内运送散料的输送设备。
刮板输送机不仅用于运送煤和物料,而且是采煤机的运行轨道,刮板输送机保持连续运转是煤炭生产正常进行的必要条件。
刮板输送机的种类有很多种,但基本结构都是由机头部、机身、机尾、辅助设备四部构成。 牵引构件是刮板链,溜槽是承载装置,一般刮板链在溜槽的底部。
其工作原理是,将敞开的溜槽,作为煤炭、矸石或物料等的承受件,将刮板固定在链条上(组成刮板链),作为牵引构件。
当机头传动部启动后,带动机头轴上的链轮旋转,使刮板链循环运行带动物料沿着溜槽移动,直至到机头部卸载。
刮板链绕过链轮作无级闭合循环运行,完成物料的输送。相比“三机一架”中其他设备,刮板输送机的技术门槛较低,各厂家技术差距不大,因此市场竞争格局也较为分散,竞争最为激烈。
据中国煤炭机械工业协会、前瞻产业研究院2020年数据,张家口、吉林蛟河、山西煤机等市占率较高。
未来,刮板输送机的发展趋势主要体现在设备重型化、自动化、智能化。
1)重型化:随着煤机装机功率不断提升、重量增大,未来国内“一矿一面、一个采区、一条生产线”的矿区将逐渐增加,工作面长度在 300m 左右,可是实现日产 2-3 万吨,年产 500-1000 万吨,这就需要刮板输送机的功率提升至 2000-3000kw,输送能力提高至 4000 吨/小时;
2)自动化:刮板输送机自动化主要是根据启动、运行中的负载状况、各零部件运行时温度状况、采煤机截割速度、位置等随时调整输送机自身的参数,实现“自我控制:,以保证设备的安全、可靠运行。自动控制相对成熟后,最终可实现与液压支架、采煤机的联动作业,实现整个工作面的自动化。
3)智能化:刮板输送机的智能化是通过监测和监控装置实现对工况的检测和故障诊断。例如通过对输送机电机电压、电流、功率、升温等监测供电系统工况,通过对减速器油质、油位、温升、链轮咒诅、刮板连的运行等控制,来预测未来的运行状况,可提前对设备维修进行计划,减少排除故障的时间。
1.2.5 液压支架
液压支架是采煤工作面用来支撑顶板、控制矿山压力的结构物,是综采工作面使用的主要设备之一,它与采煤机配套使用,实现采煤综合机械化。
高端普采工作面支护顶板主要使用液压支柱,因此液压支架也是综采工作面和高端普采工作面主要的差别。
其作用是实现升架(支撑顶板)、降架(脱离顶板)、移架、推动刮板输送机前移,以及顶板管理等一整套工序,能够可靠地支撑顶板,有效隔离采空区,防止矸石进入工作面,保证正常作业空间。
从技术水平看,目前我国液压支架已经具备世界先进水平,尤其是电液控制系统的创新打破了国外在高端支架方面的垄断,已基本实现高端液压支架的国产化,总产量位居世界第一。
根据中金普华产业研究院,目前国内使用的液压支架主要有 3 种形式:进口液压支架配备进口电液控制系统,国产液压支架配备进口电液控制系统,国产液压支架配备大流量手动可控制系统。
竞争格局方面,液压支架市场总体上呈现中低端市场竞争激烈,高端市场垄断程度较高的局面。
龙头企业郑煤机的优势明显,根据中金普华产业研究院数据,郑煤机在液压支架市场的占有率约为25%,在高端液压支架的市场份额达到60%以上,连续多年市占率第一,是第二名平顶山的2倍多。
今年我国液压支架国际竞争力也在逐步加强,出口数量逐年增加,形成了外资、民营、国有资本、集体资本多种资本形式竞争的格局。
2 综采设备市场空间测算
从驱动力角度看,煤机装备市场需求的增长主要来源于三个方面,新增煤炭产能的需求、煤矿机械化率提升的需求、原有煤机的更新换代需求。
这里我们对三种需求分别进行测算。
总体上看,2017年以前煤炭开采和洗选行业固定资产投资的下降导致了近年煤机更新替换 需求的下滑,不过,随着2017年之后固定资产投资的上升,预计到2023-2024年煤机更新替换需求将开始逐渐回升。
综合后文对机械化需求、更新替换需求、新增需求的测算,预计2022-2025年综采设备市场空间分别为651亿元、615亿元、586亿元、597亿元,合计对应市场空间2450亿元。
2.1 机械化需求:采掘机械化率已处于较高水平
机械化需求,这里指煤矿机械化率提升带来的需求。据中国煤炭工业协会统计数据,我国大 型煤炭企业采煤机械化程度由 1978 年的 32.34%提高至 2020 年的 98.9%。
不过,这只是大型煤矿机械化程度,考虑其余煤矿机械化程度可能较为较低,全国采煤机械化程度或低于这一水平。
据前瞻产业研究院数据,2010 年,我国采煤机械化率及掘进机械化率分别为 65%和 52%,根据我国煤炭工业发展“十三五”规划,2020 年我国采煤机械化程度将达到 85%,掘进机械化程度将达到 65%,到“十四五”末,煤矿采煤机械化程度将达到 90%以上,掘进机械化程度达到 75% 以上。
基于此,我们假设 2021-2025 年每年采煤机械化水平提升 1%,掘进机械化水平提升 2%。 考虑到采煤所需煤机设备更多,价值量也更大,这里按照综采设备中设备价值量比重来计算采、掘机械化对煤机需求的拉动作用,即采煤机械化对煤机需求的拉动作用占 88%,掘进机械化对煤机需求的拉动作用占 12%,总体上,“十四五”期间每年采、掘二者机械化率提升 1.1%。
值得注意的是,未来几年掘进的机械化率提升空间和速度将大于采煤,其主要原因是掘进的工况较为恶劣,机械化率较低。
据立鼎产业研究网,从《煤炭工业“十四五”结构调整指导意见(征求意见稿)》来看,“十四五”的产量增量约为 2 亿吨的累积增长,平均每年约 4000 万吨的新增产能,即相对目前产 能水平约为 1%的微幅增长。
同时,未来在“碳达峰”和“碳中和”的约束下,需求端长期是缩减趋势,新增产能量预计长期也将趋零。
据此,可以大致测算出2022-2025年原煤产量及产能。
单位产能对应设备价值量方面,根据大同煤矿张东方《年产千万吨矿井综采设备国产化研究》,年产量 1000 万吨工作面需综采设备投资 2.5-3.4 亿元(价格因国产、进口设备不同),据此可以大致测算出,每亿吨产量对应综采设备投资 25-34 亿元,对应“三机一架”投资 20-27.2 亿元。
基于以上测算逻辑,预计 2022-2025 年每年由机械化率提升带来综采设备需求分别为 20.6 亿、20.7 亿、20.9 亿、21 亿,合计约 83 亿元市场空间。
2.2 更新需求:传统煤机需求主要支撑,刚需释放减弱行业波动性
替换需求是指原有已经实现机械化的矿井对设备的更新需求。
测算历年综采设备投资:
煤炭开采与洗选行业固定资产投资一般可以分为 3 部分:建设安装工程、设备工具购置、其他费用。
根据煤宝电子商务、创力集团招股书数据,煤炭企业设备投资一般占固定资产投资的 30%,其中,综采设备占比为 70%,即综采设备占固定资产投资的 21%。另外,综采设备中,“三机”占比为 35%,“一架”占比为 45%。
根据历年煤炭开采和洗选行业固定资产投资,可大致测算出历年煤机“三机一架”设备投资。
测算历年设备更新替换需求:煤机产品所处生产环境恶劣,部分产品依靠机械的物理磨损换 取产量,因此消耗大,寿命较短。
根据煤宝电子商务数据,不同产品煤机使用寿命各有不同,其中“三机”寿命较短,在 3-5 年,“一架”寿命较长,在 5-8 年之间。考虑到“三机”与“一架”的使用寿命不同,我们假设第 t 年的“三机”的更新替换需求为 t-3、t-4、t-5、t-6、t-7 年的“三机”设备投资的平均值(5 年平滑),第 t 年的液压支架投资对应 t-5、t-6、t-7、t-8 年液压支架 投资的平均值。
基于此,可以测算出历年“三机一架”及所有综采设备的替换需求。
预测未来设备投资及替换需求:
从历史数据看,煤炭开采和洗选业固定资产投资额与该行业利润总额高度相关。
2011-2013年、2015-2017年、2017-2019年数据表明,一般固定投资额的拐点会比行业利润总额滞后。
考虑到2021年煤炭价格高涨,煤炭行业盈利情况较好,假设2022年煤炭开采和洗选行业固定资产投资额增速为 20%。
按照综采设备及“三机一架”占比,进而可以测算出 21-25 年设备替换需求。
值得注意的是,2016-2020年期间,我们按照各类设备占固定资产投资比重所计算出的理论设备投资额,要低于根据使用寿命推算出的实际设备更新替换需求,这主要是由于供给侧改革期间,大量过剩产能退出,在建煤矿产能也无明显提升,固定资产投资无显著回升。
相比之下,煤机正常更新替换对应刚性需求的释放,这也表明,更新需求在固定资产投资中所占比例在不断提升。
未来,随着更新需求在总需求中占据*主导地位,市场将接近于完全更新市场,刚性需求 的释放将使煤机设备的需求波动性逐渐减弱。
考虑到更新替代属于刚性需求,这里我们使用测算的实际更新替代需求代表当年更新提到带 需求带来的煤机市场规模,而不使用理论值。
对应 2021-2025 年综采设备更新替换需求分别为 654 亿、577 亿、527 亿、532 亿、576 亿。
鉴于 2018 年之后煤炭开采和洗选业固定资产投资额逐渐回升,未来几年更新替换需求也将缓慢回升,预计拐点将出现在 2022 年。
2.3 新增需求:煤炭紧缺背景下,新增煤机需求有望逐步释放
新增需求是指由每年新增矿井产能带来的煤机设备需求。
据立鼎产业研究网,从《煤炭工业“十四五”结构调整指导意见(征求意见稿)》来看,“十四五”的产量增量约为 2 亿吨的累积增长,平均每年约 4000 万吨的新增产能,即相对目前产 能水平约为 1%的微幅增长。
不可否认的是,未来在“碳达峰”和“碳中和”的约束下,需求端在长期内将是缩减趋势,新增产能也将趋零。不过,去年煤炭价格飙涨,背后反应的是煤炭供需的失衡。
据 Mysteel 数据,秦皇岛港 Q5500 动力煤平仓价从 2021 年初的 845 元/吨,一度上涨至 10 月 18 日的 2600 元/吨,涨幅达 207.7%。
虽然四季度开始,部分产能核增加新增产能释放在一定程度上缓解了供需缺口,但截至 2022 年 3 月 11 日,秦皇岛港 Q5500 动力煤平仓价依然维持在 1700 元/吨高位,这表明煤炭供需缺口依然存在。
从供给端看,2021 年 6、7 月份原煤产量均低于 2019-2020 年,三季度煤炭供需缺口扩大 后,产量快速上升,直至今年 1-2 月,煤炭产量达 6.87 亿吨,依然高于往年同期。
进口方面,据海关总署数据,我国 1-2 月进口煤总量为 3539.1 万吨,同比下降 14%,创下近 10 年来仅次于供给侧改革期间的*水平,其主要原因在于我国煤炭进口*来源地印度尼西亚(约占我国进口量 60%)于今年 1 月开始禁止煤炭出口,影响较大。
另一方面,俄务冲突尚未缓和,海外煤炭需求提升推高煤炭价格,国内外煤炭价格倒挂进一步抑制了煤炭进口需求。
从需求端看,据期货日报网数据,电力行业约占动力煤下游需求的 61%,是所有下游中占 比*的行业。
一方面,2021 年火电发电量远高于往年同期水平,在产能释放不足的背景下加剧了供需缺口的扩大。
其主要原因在于疫情后高能耗产业产量的提升,以及新能源发力不足,导致火电需求超预期。
四季度在“能耗双控”背景下,火电发电量增速有所放缓。
不过,据国家统计局数据,今年 1-2 月全国发电量达 13141 亿千瓦时,同比增长 4%,再次回到高位。
另一方面,电厂存煤可用天数通常可以用来衡量电厂动力煤库存水平,通常其安全边际为 18 天。
去年 2-9 月我国重点电厂存煤可用天数均低于 18 天,远低于往年同期水平,四季度在增产措施下,可用天数逐渐回升。
但 2022 年 1 月可用天数再次下降至 15 天。
总体上看,虽然去年四季度煤炭供应紧张问题有所缓解,但供需缺口仍然存在。
短期内,煤炭供应的增加仍是当务之急。
基于此,我们上调对“十四五”期间煤炭产能释放的预测。考虑到 2021 年约新增煤炭先进产能超 2 亿吨,假设 2022-2024 年新增煤炭产能 3 亿吨,共计对应“十 四五”期间新增煤炭产能 5 亿吨。
考虑到煤炭产能释放的紧迫性,我们假设新增产能主要集中在 2021-2023 年完成批复,对应每年新增产能 2 亿、2 亿、1 亿吨。由于新建煤矿,尤其是井工矿的建设周期较长,约为 3-5 年,因此新增产能对应的煤机需求有望逐年释放,对应 2022-2024 年每年释放 1.6 亿、2 亿、1 亿吨新增产能对煤机的需求,2021 年仍然按照原规划,假设释放 4000 万吨计算,2025 年假设更新需求为 0。
单位产能对应设备价值量方面,根据大同煤矿张东方《年产千万吨矿井综采设备国产化研究》, 年产量 1000 万吨工作面需综采设备投资 2.5-3.4 亿元(价格因国产、进口设备不同),据此可以 大致测算出,每亿吨产量对应综采设备投资 25-34 亿元。
据此,可以大致测算出 2022-2025 年新增需求带来的综采设备投资分别为 54 亿、68 亿、 34 亿、0 亿元,合计市场空间为 156 亿元。
3 煤矿智能化发展进入快车道
3.1 顶层设计:政策吹暖风,煤矿智能化进入发展快车道
虽然传统煤机的需求未来将趋于平稳,但在国家政策的引导和市场的驱动下,未来我国煤机 行业智能化需求潜力巨大。
从过去几年原煤产量看,过去近 10 年,我国原煤产量先后经历了供给侧改革前后的上涨、下跌和回升,然而煤矿安全水平却在不断提升,百万吨死亡率基本成逐年下降趋势,这要得益于煤矿机械化、智能化推进对少人化、无人化的推动,以及政策层面对于安全生产的高度重视。不过,目前我国的煤矿安全水平与世界主要产煤国家仍然存在一定差距。
据美国劳工部数据,2020 年美国煤矿死亡人数为 5 人,澳大利亚为 7 人,折合百万吨死亡率均在 1-2%,这也表明,我国煤矿在少人化、无人化方面还有更多提升空间。
从 2016-2021 年,中国政府对智能矿山的重视程度逐步加强,并给出相应的指导意见与建议,智能化矿山的种类也从煤矿逐步延伸到非煤类矿山。
尤其 2020 年 3 月,为推动智能化技术与煤炭产业融合发展、提升煤矿智能化水平,国家发展改革委、国家能源局、应急部、国家煤矿安监局、工业和信息化部、财政部、科技部、教育部研究制定了《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》。
其中,提出三个阶段性目标表明,未来在国家政策的引导和市场的驱动下,我国煤机行业智能化需求潜力巨大。
3.2 硬件支持:机械化为智能化奠定基础
我国煤炭资源分布广、煤层埋藏深,据《中国矿业报》2022年1月报道,我国井工矿在数量上占比高达80%,远超露天矿。
井工矿开采难度大,地质环境恶劣,因此智能化技术对煤矿产量、生产效率、安全水平的提升至关重要。从历史发展角度看,采煤工艺经历了炮采、普采、高端普采、综采的演变过程。
可以说,综采设备相比此前的炮采、普采已经在很大程度上减少了人力。不过在现阶段,即使是综采设备也大部分需要人的控制,而未来的发展方向,智能化采煤(即“智采),将在原有综采设备基础上继续优化,使其能够根据实时开采信息实现自主控制,实现真正的无人化作业。
从采煤技术的发展历史看,智能化采煤技术是在动力化、机械化、自动化、信息化的基础上发展而来。
1)动力化:早在蒸汽机时代,采煤只有蒸汽驱动的提升机、排水泵、井下轨道运输车,这些机器主要提供“助人”的作用。
2)机械化:20世纪50年代,普采机组诞生之后,出现了流程式采煤技术,需要靠矿工观察工作面状态,手动对设备的运行进行控制,这一阶段机器主要提供“替人”作用。
3)自动化:进入21世纪,综采设备可以通过单参数(如采煤机速度、调高、液压支架移动)实现自动控制,实现“机械化减人、自动化换人”;
4)信息化:至2010年附近,综采设备可以通过多参数综合优化控制,实现信息化“替人”;
5)智能化:目前,我国正处于从信息化向智能化升级的阶段,据《我国智能化采煤技术现状及待突破关键技术》,预计到2025年左右,将实现初级智能化采煤作业,到2035年左右实现半自助控制的中级智能化采煤,基本跨入智采工作面无人化作业阶段。
机械化是智能化的基础,与智能化不可分割。作为煤炭智能化的基础和必经之路,机械化可提高煤炭开采效率,减少事故发生率。
据中国煤炭工业协会统计数据,我国大型煤炭企业采煤机械化程度由1978年的32.34%提高至2020年的98.9%。
可以说,目前我国大型煤炭企业已基本实现采煤机械化,为智能化开采奠定了坚实基础。
3.3 基础架构:IT 基础架构持续推进提供技术支撑
具体而言,智能化综采系统主要由地面监控中心、井下顺槽、综采工作面三部分组成。
1)地面监控中心:通过矿井环网实现井下巷道、工作面、设备、人员、车辆等的全方位动态监测及相关设备的远程控制;
2)顺槽:通过布设供电系统、供液系统以及集控系统等作为辅助设备,为工作面装备提供电液及装备运行的远程监控功能;
3)工作面:位于井下采场,“三机一架“等核心装备之间协同配合,实现采、支、运等工作。
5G、大数据、人工智能、物联网、云计算等新一代信息技术解决系统架构和互通、数据处理 决策及*计算问题,其通过科技赋能的形式推动智能矿山建设。
其中,华为发布的智能矿山联合解决方案综合了业界在智能矿山建设上的实践经验,结合 ICT 技术,形成了“3 个 1+N+5” 的智能矿山整体架构,从而提升矿企本质安全生产水平。
而华为推出的鸿蒙矿山操作系统——矿鸿,也将从四个方面助力煤矿产业的智能化转型:
一是共同打造煤矿工业互联网、建设未来煤矿,有效解决“产业安全”问题;
二是通过制定煤矿行业接口、协议标准,有效推进行业适配;
三是打磨煤矿工业物联网操作系统,实现工业控制体系的安全可信;
四是构建煤矿工业互联网生态体系,推进数字经济和能源经济的融合,实现煤炭行业高质量发展。
3.4 国内矿山在智能化领域的实践探索
据《中国煤碳报》报道,截至 2021 年底,全国智能化采掘工作面已达 687 个,其中智能化 采煤工作面 431 个,占比 63%,智能化掘进工作面 256 个,占比 37%;已有 26 种煤矿机器人在煤矿现场实现不同程度的应用。
按照煤矿安全专项整治三年行动实施方案,2022年要力争采掘智能化工作面达到 1000 个以上,有智能化的矿井产能达到 10 亿吨至 15 亿吨,建成一批 100 人以下少人智能化矿井。
国内矿山在不同煤层厚度的智能化进行了探索,其中,峰峰集团、阳煤集团、陕煤集团在薄煤层领域智能化进行探索,以晋能控股、川煤集团、陕北矿业为主的煤炭企业在中厚煤层领域探索智能化,天地科技在大采高领域探索了综采成套装备智能系统。
除此之外,以郑煤机、天地科技、三一国际、创力集团为主的企业,除传统煤机外也在积极 布局煤矿智能化技术和系统,在软件和硬件上进一步提升。
4 煤矿智能化渗透率及市场空间测算
4.1 煤矿智能化渗透率测算:采煤技术走在较前列,掘进是薄弱环节
关于煤矿智能化的渗透率,我们采用两种方式进行测算。
根据我们的测算,目前我国煤矿智能化渗透率仅在10%左右水平,仍有巨大市场空间。
具体而言,智能化采煤的渗透率更高,约为14%,而智能化掘进渗透率较低,约为 4.9%。
由此可见,相对于综采智能化,掘进装备自动化程度低,智能化发展滞后,成为煤矿智能化建设的薄弱环节。
方法一:按产能计算,到2022年智能化矿井渗透率达到 18.9-28.3% 煤矿数量方面,根据《2020 煤炭行业发展年度报告》,到“十四五”末,全国煤矿数量将控制在 4000 处左右,煤炭产量控制在 41 亿吨左右。
假设2020年底全国煤矿数量为 4700 处,“十四五“期间煤矿数量按照每年逐年递减,对应 2021 年底矿井数量 4560 处,2022 年底矿井数量为 4420 处。单井产能方面,考虑到 2020 年全国煤矿平均单井(矿)产能提高至 110 万吨/年。
考虑到2018年平均单矿井产能为 92 万吨,2018-2020年期间平均每年提高了 9 万吨产能,这里假设2021-2022年单矿井产能平均每年提升 5 万吨。
假设在大型现代化煤矿发展背景下,到2022年单井(矿)产能提升至 120 万吨/年,则对应 2022年全国煤矿总产能为 53.04 亿吨。
按照此前提到的,到2022年智能化矿井产能达到 10-15 亿吨,对应 2022 年智能化矿井渗透率 18.9- 28.3%。
方法二:按工作面数量计算,目前智能化采掘工作面渗透率为 8%,其中采煤工作面智能化 水平为 14%,掘进工作面为 4.9% 一般一个采(盘)区内同一煤层的一翼最多可以布置 1 个采煤工作面和 2 个煤巷(半煤岩巷)掘进工作面同时作业。
按照“一矿一井一面“以及 2021 年四季度采矿业产能利用率 77%计算,则到 2021 年底全国 4560 处矿井对应采掘工作面共计 10534 个,其中采煤工作面 3511 个,掘进工作面 7022 个。
据《中国煤碳报》报道,截至 2021 年底,全国智能化采掘工作面已达 687 个,其中智能化 采煤工作面 431 个,智能化掘进工作面 256 个。
另据中国网 2022 年 3 月 14 日报道,安全基础司司长孙庆国在应急管理部 3 月例行新闻发布会上表示,全国智能化采掘工作面已达到 813 个,其中,采煤面为 477 个,掘进面为 336 个,分别对应采掘工作面、采煤工作面、掘进工作面的智能化渗透率为 8%、14%、4.9%。
从以上数据可以看出,虽然掘进工作面数量更多,但其智能化水平要远低于采煤工作面,主 要原因是掘进的工况要比采煤更加恶劣,因此,掘进是我国煤矿智能化过程中的薄弱环节,也是急需提升的环节。
4.2 煤矿智能化市场空间测算
根据我们的产业链调研,考虑各个矿井、工作面地址情况不同,每个工作面的改造成本约为 2000-3000 万元(包括设备升级改造,以及系统费用,但不包含设备)。
若考虑传统设备的购置成本,则改造成本则更高。
此外,安永在 2020 年发布的《智慧赋能煤炭产业新万亿市场》报告中对单矿投资改造费用 进行了估算:按照 120 万吨以下、120-500 万吨、500 万吨以上年产能划分,新建型矿井单矿改造费用约在 1.95 亿元人民币至 3.85 亿元人民币之间(均值为 2.9 亿元)。
综上,若全部重新购置设备、系统,则建设整个智能化矿井的成本约为 2.9 亿元,其中除设 备以外的系统成本和设备升级改造费用约为每个工作面 2000-3000 万元,在每个矿井 2 个工作面的假设下(1 个采煤工作面+1 个掘进工作面),单矿井改造费用约为 4000-6000 万元(不含设备),占整个智能化矿井建设成本的 14-21%。
此前,我们从产能、工作面数量两个角度对当前煤矿智能化水平的测算,这里我们也采用两 种方式对煤矿智能化的市场空间进行测算。
方法一:从矿井角度计算,22-25 年智能化改造市场空间约为 268 亿元此前,我们测算到 2022 年智能化矿井渗透率达到 18.9-28.3%。
这里,我们假设 2021 年智能化矿井渗透率为 15%,到 2025 年达到 30%(对应每年渗透率提升 3.75%),则将有约 15%的矿井在 2022-2025 年实现智能化。
值得注意的是,近年智能化矿井数量保持较高速增长,主要是由于基数小,且前期改造矿井 地址条件较好,难度较低,未来几年智能化改造矿井数量的增速将会略有放缓,但随着改造难度的提升,改造成本也将逐年提升。
综合以上数据及测算逻辑,在 2025 年智能化渗透率达到 30%的假设下,我们预计 2022-2025 年煤矿智能化改造市场规模分别为 65 亿元、67 亿元、68 亿元、68 亿元,合计对应市场规模 268 亿元。
方法二:从工作面角度计算,22-25 年智能化改造市场空间约为 246 亿元根据《2020 煤炭行业发展年度报告》,到 2020 年底全国煤矿数量为 4700 处,到“十四五“末矿井数量控制在 4000 处左右,假设“十四五”期间煤矿数量按照每年逐年递减,对应每年矿井数量减少 140 处。
按照每个矿井 1 个采煤工作面、2 个掘进工作面,以及 77%产能利用率可以大致测算出每 年工作面数量。
与方法一相同的是,考虑到未来智能化改造的难度可能提升,以及基数效应,预计每年新增的智能化(采掘)工作面数量将有所放缓,对应 22-25 年每年新增智能化矿井数量为 250、240、230、220 个。
相应地,单位工作面每年智能化改造的费用也将提升,假设 22-25 年每年单位工作面的智能化改造费用为 2250、2500、2750、3000 万元。
综合以上数据及测算逻辑,从工作面的角度看,我们预计 2022-2025 年煤矿智能化改造市 场规模分别为 56.3 亿元、60 亿元、63.3 亿元、66 亿元,合计对应市场规模 246 亿元。
5 重点标的
5.1 郑煤机——液压支架龙头企业,领先的汽车零部件制造商
郑州煤矿机械集团股份有限公司的主营业务为煤炭综合采掘机械装备及其零部件、汽车零部 件的生产、销售与服务。其煤机板块主要业务为煤炭综采工作面液压支架、刮板输送机及其零部件、煤炭智能化开采系统的研发、设计、生产、销售和服务。
公司汽车零部件产品主要包含汽车动力系统零部件、底盘系统零部件、起动机及发电机,包括两大品牌亚新科和SEG。
公司在充分认识国内外煤机市场形势、认真总结自身多年发展经验的基础上,制定了“产权多元化、产品成套化、高端产品国际化、中端市场租赁化、低端市场股份化”为核心内容的“五化”发展战略。
液压支架龙头,创造多项世界之最。
公司生产了我国首台液压支架和世界首台放顶煤液压支架,先后承担了国家多项煤矿综采装备重点项目的研制开发,研发实力和装备制造水平全球领先。
公司持续注重高端液压支架产品的研究开发和市场渗透,2005年率先打破国际企业在高端综采装备领域对我国的垄断,并凭借可靠的质量、较高的性价比和良好的售前售后服务占据了高端液压支架领域的*优势地位,进一步完善售后服务体系等措施稳定并深化原有市场,提高客户品牌忠诚度。
据中金普华产业研究院数据,郑煤机在液压支架市场的占有率约为25%,高端产品的市场占有率达60%。
公司拥有覆盖国内全部产煤区的销售网络并成功进入俄罗斯、印度、土耳其等国际市场。
2020年,郑煤机成功研发出8.8米高的液压支架。该液压支架是世界上工作阻力*、支护高度*、配套生产能力*、智能化技术*进的支架,多项关键技术均为世界首创。
具备综采设备成套生产能力,持续深化创新开发。
郑煤机能生产支护高度从0.55米到8.8米、工作阻力从1600KN到26000KN的各类液压支架,630至1250全系列刮板输送机及其配套的转载机、破碎机等设备的研制生产。
郑煤机连续十多年稳居行业龙头,产品遍布全国各大煤业集团。此前,该集团产品已成功进入俄罗斯、印度、土耳其、越南、澳大利亚等海外市场。
2020年5月,郑煤机首套成套化智能综采工作面在中国平煤神马集团二矿运行,真正实现了中国智能综采装备“零”的突破。
2021年,郑煤机自主研发的首个智能化综采设备走出国门,在土耳其奥日欣矿业公司地下倾角大于25度的中厚煤层正式运作,成功创造了中国煤机智能化综采设备出口海外的历史。
2021年上半年,在煤炭行业市场增量趋缓的情况下,郑煤机凭借智能综采装备育新机开新局,在高端液压支架领域市场占有率超过60%,煤机板块营业收入同比增长37.17%,净利润同比增长 106.62%。
估值:预计公司 21/22/23 年归母净利润分别为 19.16/24.91/33.70 亿元,EPS 分别为 1.08/1.40/1.89 元/股,对应 3 月 17 日收盘价 PE 分别为 11/8/6 倍,考虑到公司在煤机智能化领域的稀缺性,以及煤机智能化速度加快。
风险提示:经济政策风险,汇率风险,原材料价格波动风险
5.2 天地科技——集技术、装备于一体的煤矿智能化领军者
天地科技股份有限公司主要业务分为煤机智能制造、安全技术装备、清洁能源、设计建设、示范工程、新兴产业等六大板块。
天地科技现有的产业板块基本覆盖了煤炭行业的全部产业链,是世界范围内煤炭行业产业链布局最为完整的企业之一,部分产品达到了国内外*水平,引领煤炭行业高质量发展。
天地科技我国煤炭行业*的综合性科技创新基地,是煤炭企业*实力的一体化解决方案服务商,同时也是全球规模*、*影响力的智能化成套煤机装备服务商。
天地科技引领行业绿色矿山、智慧矿山和透明矿井建设,深度融合5G、人工智能、工业互联网、大数据、云计算等技术,成为智能设计、智能开采、智能掘进、智能运输、智能安全、智能洗选等全产业链的装备、技术和服务的智慧矿山一体化解决方案提供商。
国产综采设备领军者,产品畅销国内外。
天地科技是国内最重要的煤机装备供应商之一。天地科技上海分公司已开发形成了采煤机和掘进机两大类产品,包含了23大系列70余种型号采煤机产品,6大系列悬臂式掘进机产品。
公司已生产1000多台(套)、各型号采煤机和掘进机,在国内近362家煤炭生产企业使用,覆盖18个国内主要产煤省份以及俄罗斯、乌克兰、土耳其等海外市场。
公司采取销售、服务、仓储、技术前移政策,跨前一步、主动对接客户的难点、痛点,及时提供技术、服务解决方案。
上海分公司通过筹资自建和控股改制,已形成天地上海采掘装备科技有限公司和常熟天地煤机装备有限公司两大产业基地,规模不断扩大,装备了先进的加工设备和检测设备,具备年产300套优质整机产品和相当于150套整机的配件生产能力。
深挖智能化煤机技术,践行创新技术应用。
天地科技实现了采煤机远程遥控及可视化、采煤机工作面中自动记忆截割、采煤机故障在线监测及保护等技术。
同时通过突破恶劣环境下电气自动控制可靠性技术、本安防爆网络通信技术、高压大流量水基液压控制技术,成功研制出国内首套自主知识产权的SAC型液压支架电液控制系统,实现了液压支架的遥控邻架操作,多台支架成组动作,全工作面跟机自动化等功能,打破了国外技术垄断。
并且研制成功国内首台具有自主知识产权、综合参数*的DSJ160型自动化高可靠性井下顺槽可伸缩带式输送机。
“十二五”期间,天地科技通过承担国家863项目“煤炭智能化掘采技术与装备”、国家智能制造装备发展专项“煤炭综采智能成套装备研发与应用”等项目,相继研发成功了一批智能成套装备,分别是综采工作面智能控制系统和智能掘支运三位一体快速掘进系统。
估值:预计公司21/22/23年归母净利润分别为 17.59/21.45/25.72 亿元,EPS 分别为 0.43/0.52/0.62 元/股,对应 3 月 17 日收盘价 PE 分别为 10/8/7 倍,考虑到公司在煤机智能化领域的稀缺性,以及煤机智能化速度加快。
风险提示:研发不及预期,智能化推进不及预期,煤炭行业政策风险
5.3 三一国际——矿用掘进机龙头,重型装备*
公司是专业从事煤炭掘进、采煤、运输成套设备、矿山设备及港口设备、海上重型机械研发、制造与销售的大型装备制造企业,业务包括能源装备与港口机械两大板块。其中,能源装备业务板块除了“三机一架”业务外,还包含了矿用运输车辆、工程掘采设备等非煤业务产品。
公司是国内煤机行业中产品覆盖面最广、产品线最丰富的企业。在行业集中度不断提升的大背景下,公司作为技术领先、市场开阔且已具备品牌效应的龙头企业,优势将越发显著。
掘进机龙头企业,宽体车将成新增长极。
公司起家于掘进机产品,是目前*竞争力产品,三一重装 EBZ160C 型掘进机作为半煤岩主销机型,2019年在上海庙矿业榆树井煤矿创造月进尺 621 米的记录。
SKT90S宽体自卸车,通过优化车架、悬架、液压、制动和电气系统,以高出勤率、高作业效率、高舒适性、高智能化水平和低运行成本强势重塑国内宽体车市场。
研发创新引领行业发展,产品智能化成果显著。
公司大力开展研发创新战略,新产品不断上市,成长为国内首家可以提供采掘一体化设备、运输设备及全套解决方案的公司。
2020年,公司研发投入达 44760 万元,同比提升16.3%,全年共实现 35 款新产品上市,产品智能化成效尤为显著。
“三机一架”方面,公司推出 EBZ260i/160i、MG730i 等多款智能掘进机和智能探煤机下井应用,新一代薄煤层采煤机 MG330/730-WD 于 2020 年 12 月顺利开工,突破薄煤层开采难度大、投入产出低的市场困境;2015年成功研发世界首套纯水液压支架,据湖南日报报道,纯水支架可使每吨煤炭的开采成本降低近 0.63 元,2020年,第二套纯水液压支架调试成功,对防腐和制水工艺进行了升级优化,并增加了远程监测监控、远程控制功能,在绿色环保基础上极大提升了智能化水平,为传统采煤业带来了颠覆性技术变革。
2020年,国家 8 部门发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,明确指出煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑,政策支持下,公司盈利能力将凭借智能化优势得到进一步提升。
国际化战略取得成效,海外收入持续增长。
公司自2016年起推进国际化战略,将销售网络由单一中国市场扩展至国际市场,产品供应范围覆盖亚洲、欧洲、美国等地区。
至2020年,公司国际化销售收入达136060万元,同比增长28.2%,其中,矿山装备板块完成东欧、中亚等 6 大区域市场渠道布局,新开发 3 家代理商,新进入 4 家大客户,海外销售渠道布局进一步完善,将进一步开拓公司成长空间。
估值:预计公司21/22/23年归母净利润分别为 12.47/15.34/19.03 亿元,EPS 分别为 0.40/0.49/0.60 元/股,对应 3 月 17 日收盘价 PE 分别为 17/14/11 倍,考虑到公司在煤机智能化领域的稀缺性,以及煤机智能化速度加快。
风险提示:汇率风险,原材料价格上涨风险,研发或推广不及预期风险
5.4 梅安森——以瓦斯监测为中心,打开矿山安全成长空间
梅安森于物联网及安全领域出发,面向矿山、环保及城市管理三大板块。
矿山业务为公司主营业务,为用户提供包括物联网软件平台、采集端智能传感器、传输控制设备及网络、运维服务等内容的安全及生产整体解决方案;同时通过云计算和大数据分析技术应用,为客户提供安全生产智能化应用与增值服务。
环保业务主要产品包括面向美丽乡村、学校等分散式生活污水处理场合研发的智能一体化污水处理产品;为集团化、规模化污水处理装置(厂站)运营管理需求研发的水务运营管理信息平台,同时针对河道黑臭水体、矿井废水等行业提供以核心污水处理工艺技术包为基础的专业性解决方案及定制型污水处理系列产品。
在城市管理领域主要包括各类智慧城市管理综合服务平台、气体监测、结构安全监测预警等安全运维平台类产品。前沿技术、软硬件与销售服务的双一体化,构成公司核心竞争力的“三驾马车”。
1)公司凭借全面扎实的行业技术基础,严格的产品质量控制体系,建立起完善、功能齐全的监测监控与预警技术体系;
2)软硬件技术链一体化的全技术链带来拓展优势。公司拥有从信息采集、网络传输、自动控制、平台软件应用、大数据分析及可视化展示应用的完整技术体系,基于该技术体系已实现了在矿山、城市管理、环保等业务领域的融合应用,具备完善的技术控制能力;
3)销售服务一体化通过区域办事处的设立,形成“销售人员+售前技术支持工程师+售后工程交付运维工程师”构成区域营销管理的“铁三角”,在及时响应客户的相关需求同时,加强产品销售推广力度并及时收集客户的技术反馈意见,为后续技术改进,产品优化提供正向闭环。
估值:公司业务伴随智慧城市的不断细化延伸出更多方向,自身多维一体的研发,销售和产品形态能够有效的在新增赛道中形成先发优势。
我们预测公司2021-2023年营收分别达3.21、5.33、9.75亿元,归母净利润0.38、0.83、1.58 亿元,对应 PE 倍数73X、33x、17x。
风险提示:智能矿山推进不及预期;智慧城市推进不及预期;疫情反复带来交付延迟的风险。
5.5 工大高科——井下轨道信号控制与智能调度龙头
以控制与智能调度为核心形成具有地面及地下的矿山运输信息化解决方案商。
公司的主营业务包括:矿井井下窄轨信号控制与智能调度产品、地面工业铁路信号控制与智能调度产品、系统集成及服务,发展出地面为工业铁路、地下为井下窄轨的双线路。
行业天然高壁垒叠加完善的铁路及矿井产品线,形成双线齐头并进之势。
公司目前通过多项城轨与国铁市场的主要技术资质认证,并构建了多网合一的矿山高速信息传输平台,实现对矿井移动目标的全面综合管理,品牌获得众多主流客户认可,不断扩大行业影响力。
估值:结合公司在智能矿山、铁路与城轨等多项业务布局,伴随我国逐步向市场打开铁路认证环节,相较于中国通号在铁路及城轨信息化建设和相应的增值服务上有更加广阔的机遇, 综合考虑公司所在行业的利基性和多样性,我们认为整体仍处于蓝海市场。
我们预测公司2021-2023年营收分别达2.54、3.34、5.05亿元,归母净利润 0.57、0.76、1.14 亿元,对应 PE 倍数 33x、24x、16x。
风险提示:智能矿山推进不及预期;铁路认证受限风险;疫情反复带来交付延迟的风险。
5.6 龙软科技——智慧矿山的 GIS 领军厂商
公司采取“技术引领式”的营销模式,利用自身的技术优势带动产品及服务持续更新与完善。 2021年前三季度,公司紧守战略方针,加大销售与研发项目的资源投入,销售费用为1332.37万元,同比增长34.70%;管理费用为1505.73万元,同比增长19.62%;研发费用为2633.49万元,同比增长65.74%。
公司打造了具有自主知识产权的LongRuanGIS、LongRuanTGIS、LongRuan移动GIS、LongRuan云服务等基础技术平台,并逐步向各应用领域拓展贯穿式软件开发及服务模式,建立了较强的技术优势和领先的市场地位。
携手华为,煤矿智能化加速转型。
公司基于多维 GIS“一张图”的智能化统一管控平台,助力智能化煤矿实现“分析在线化,控制协同化”,将构建基于华为云数字平台、华为矿鸿的智能矿山解决方案。
2021年 9 月 14 日,华为向全行业发布了“矿鸿操作系统”,将最终彻底实现矿山的海量装备和传感器的万物互联和接口标准化。
随着华为加大煤矿智能化领域,公司作为和华为深度合作的厂商,公司有望优先受益。
估值:公司作为矿山行业的三维 GIS 提供商,目前已具备闭环能力;同时与华为矿鸿相互结合,进一步深耕其垂直行业。相较于超图软件在全行业提供三维 GIS 的背景下,公司专注于 矿山布局,有望形成高壁垒。
我们预测公司2021-2023年营收分别达2.84、4.12、5.81亿元,归母净利润0.75、1.14、1.66 亿元,对应 PE 倍数44x、29x、20x。
风险提示:智能矿山推进不及预期;竞争格局加剧风险;疫情反复带来交付延迟的风险。
6 风险提示
1)政策风险。在国家提出“碳达峰碳中和”背景下,国家将大力推进石化能源清洁高效利 用,优先发展太阳能、风能等非石化能源,提升非石化能源在能源供应中的比重。
煤炭和汽车产业相关政策、环境保护、节能减排、发展新能源等相关政策的调整,会导致煤机业务的市场环境和发展空间受到影响,相关市场存在下行风险。
2)下游行业波动风险。煤炭机械装备受下游煤炭开采和细选行业的固定资产投资需求的直 接影响。煤炭行业波动将直接影响到煤炭开采的固定资产投资情况,进而影响煤机行业。
3)智能化推进不及预期风险:煤矿智能化建设投入大、技术难、要求高,若煤炭企业盈利 能力下滑,或对智能化还不够重视,未认识到煤炭行业发展的必然趋势,可能会出现企业对智能化工作不够主动,无法按预期进度推进的风险。
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1. 煤炭行业总览
1.1. 煤炭品种与资源分布
1.1.1. 煤炭品种分类:按用途可分为动力煤、炼焦煤、化工煤及其他
煤炭素有“黑金”之称,是我国主要的能源供给,2020 年原煤占能源消费的比重达 56.8%。 煤炭品种繁多,根据国家*分类标准,分类参数主要为:1)用于表征煤化程度的参数, 主要参考指标为干燥无灰基挥发分,符号为 Vdaf,指煤中有机物热分解产生的可燃气体,挥 发分越低表明煤化程度即含碳量越高,煤炭越不易燃烧。根据挥发分可将煤种划分为无烟煤、 烟煤及褐煤,无烟煤挥发分*、不足 10%,烟煤挥发分通常在 10%以上,若挥发分在 37% 以上,还需进一步判断透光率的大小来区分烟煤和褐煤。2)用于表征工艺性能的参数,主 要参考指标为粘结指数,符号为 G,指有机物热分解后的粘结性能,粘结指数越大表明煤炭 粘结性越强,越适合用于炼焦。根据粘结指数可将烟煤进一步分为贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦 煤、气煤等 12 个煤种。
根据煤炭用途,可分为动力煤、炼焦煤、化工煤及其他。动力煤主要依靠煤炭燃烧产生的热 值发电、发热,煤炭发热量,煤种包括褐煤、无烟煤、长焰煤、不粘煤和贫煤;炼 焦煤主要用于冶金、炼焦,对煤炭粘结指数要求较高,包括气煤、肥煤、气肥煤、1/3 焦煤、 焦煤和瘦煤,其中焦煤、肥煤为炼焦骨架煤种,主用于炼焦,气煤、气肥煤、1/3 焦煤、瘦 煤为炼焦配煤,此外贫瘦煤、1/2 中粘煤、弱黏煤虽粘结性不强但也可用作过渡煤配合炼焦; 化工煤主要用于生产能源化工产品,煤种与动力煤相似,包括褐煤、无烟煤及部分烟煤等。
1.1.2. 煤炭资源分布:西多东少、北多南少
我国煤炭资源丰富,2020 年煤炭资源储量为 1622.9 亿吨,占全球总储量的 15.1%。煤种以 褐煤、无烟煤等动力煤为主,炼焦煤较为稀缺,根据中国煤田地质总局第三次煤田预测结果, 全国已发现的煤炭资源中,褐煤、低变质烟煤(长焰煤、弱黏煤、不粘煤等)和贫煤、无烟 煤资源量占比分别为 12.7%、42.4%、17.3%,炼焦煤(包含肥煤、焦煤、瘦煤、气肥煤、 气煤、1/3 焦煤)占比为 27.6%,而炼焦煤以气煤为主,稀缺炼焦煤(肥煤、焦煤、瘦煤) 合计占比仅为 50%左右。
区域分布上,我国煤炭呈现出“西多东少、北多南少”的地理特征,山西煤炭储量遥遥领先, 2020 年资源储量约 500 亿吨,占全国的 31.3%,其次为陕西、内蒙古、新疆,煤炭储量也 在百亿吨以上,而北京、广东、浙江等 7 个省/直辖市储量不足亿吨。
根据《全国矿产资源规划(2016-2020 年)》,我国共有 14 个煤炭能源基地,包含 162 个国 家规划煤矿,超过 95%的煤炭资源均位于这 14 个煤炭基地中。其中,山西的晋北及晋中基 地、山东的鲁西基地、安徽的两淮基地以及云贵基地部分矿区的炼焦煤资源较丰富,其余基 地则以生产褐煤、无烟煤、长焰煤、不粘煤等动力用煤为主。
1.1.3. 煤炭质量指标:关注水分、灰分、全硫、发热量及粘结指数
根据中国煤炭工业协会,常用的煤炭质量指标有:
1)水分,包括外在水分和内在水分,外在水分是指在开采、运输及洗选过程中附在煤表面 的水分,易蒸发、去除,与煤质无直接关系;内在水分是植物变成煤的水分,较难去除,在 煤炭燃烧时会蒸发成水蒸气,消耗热量。煤炭内在水分越大,质量越差,动力煤水分每增加
2%、发热量降低 100kcal/kg,炼焦煤水分每增加 1%、结焦时间延长 5-10 分钟。煤炭销售 时,一般规定全水标准,若超过这一标准就需在煤炭吨数中扣除超出部分。
2)灰分,指煤在彻底燃烧后的残渣,分为内在灰分和外在灰分,外在灰分是开采过程中混 入煤中的顶底板和矸石,易去除,内在灰分为原来存在于成煤植物中的矿物质,较难分开。 一般而言,灰分越大、发热量越低、排渣量增加,动力煤灰分一般需小于 35%,其中褐煤需 小于 30%,炼焦煤灰分需小于 12.5%。
3)挥发分和固定碳,挥发分的主要成分是甲烷、氢及其他碳氢化合物,固定碳是指除去水 分、灰分和挥发分的残留物。
4)发热量,指单位质量的煤完全燃烧时产生的热量,是衡量动力煤质量的重要指标,分为 高位发热量和低位发热量,低位发热量为高位发热量减去水的汽化热,是国内衡量发热量的 常用指标。根据国家分类标准,发热量约在 2000-3000K、3000-5700K、5700K-6500K、6500K 以上的煤炭,分别称为低热值煤、中热值煤、高热值煤和特高热值煤。
5)全硫,为煤炭中的有害物质,分为有机硫和无机硫,有机硫与煤的有机质结为一体较难 清除,一般低硫煤以有机硫为主,洗选后精煤全硫因灰分减少而增高。无机硫主要为硫化物, 在高硫煤的全硫中占比较大。全硫越大,煤炭质量越差,还会造成空气污染,工业生产中动 力煤要求全硫小于 2.5%,其中褐煤需小于 1.5%,炼焦煤全硫需小于 1.5%。
6)煤中的磷,主要为无机磷,是影响炼焦煤质量的重要指标,煤中磷炼焦时会全部进入焦 炭,使得冶炼的钢铁冷脆。我国煤炭中磷的含量较低,普遍不超过炼焦煤 0.1%的工业要求。
7)粘结指数,是判断炼焦煤质量的重要指标,通常粘结指数越高,煤炭粘结性越好。
8)机械强度,我国大多数无烟煤的机械强度较高,一般为 60%-92%,也有少量煤炭煤质松 软、机械强度差。
9)煤的活性,指一定温度条件下煤与不同气化介质的反应程度,活性越强,煤炭在气化、 燃烧过程中反应越快、效率越高。
10)煤的结渣性,指煤灰在气化或燃烧过程中成渣的特性,在煤气化时,煤灰结渣严重会导 致停产,需要选择不易结渣或轻度结渣的煤炭用作气化原料。
11)煤的热稳定性,指煤在高温燃烧或气化过程中热稳定程度,热稳定好的煤不易破碎,热稳定性差的煤炭在燃烧或气化过程中迅速裂成小块或煤粉,工业锅炉和汽化炉对煤粒度大小 有明确规定,要求煤有足够的热稳定性。
11 个指标中,水分、灰分、全硫、煤磷、结渣性为煤炭的负向指标,指标越小/低,煤炭质 量相对越高;发热量、粘结指数、机械强度、活性、热稳定性为煤炭的正向指标,指标越大 /高,煤炭质量相对越高;挥发分和固定碳为定性指标,用于区分煤炭种类,动力煤挥发分高 易燃烧,但对于炼焦煤而言,挥发分高降低锅炉效率。煤炭质量指标较多,组合起来判断困 难,实际生产消费中,主要关注煤炭水分、灰分、全硫,动力,发热量,炼焦煤粘结指数。
1.2. 煤炭运输与价格体系 1.2.1. 煤炭运输体系:铁路、水路为主
由于我国煤炭供需区域分离,生产地主要位于西北地区,而消费地集中于华东、华南地区, 导致了煤炭“北煤南运、西煤东调”的运输格局。我国煤炭运输方式分为铁路、水路、公路 三种,以铁路、水路为主,公路为辅,形成了“九纵六横”的煤炭物流通道网络。
煤炭铁路运输以晋陕蒙云贵地区的煤炭外运为主,形成了“七纵五横”的铁路运输通道,运 往京津冀、华东、华中、东北等地。“七纵”包括晋陕蒙矿区的焦柳、京九、京广、蒙西至华中、包西,云贵矿区的南昆纵向通路,以及新疆的兰新、兰渝纵向通路;“五横”包括晋 陕蒙的北通路、中通路、南通路,蒙东矿区的锡乌、巴新横向通路,云贵矿区的沪昆横向通 路。北通路承担了铁路运输的主要运力,其中大秦铁路设计运力达 4.5 亿吨,由山西大同发 往河北秦皇岛,是“西煤东运”的运输主力。2020 年全国铁路煤炭发送量为 23.6 亿吨,其 中大秦铁路煤炭发送量 5.4 亿吨,占比达 23%。
水路运输包括海运及内河运输两种方式。海上运输通常是铁路运输的延续,煤炭通过铁路或 公路从生产基地转移至沿海中转港口,再由海轮运往沿海目的地。根据港口功能,可将运煤 港口分为北方下水港和南方接卸港,北方下水港包括秦皇岛、天津、唐山、黄骅、青岛、日 照、连云港等,南方接卸港包括防城港、上海港、宁波港、广州港、镇江港等。2021 年沿 海港口煤炭吞吐量为 17.9 亿吨,主要依靠环渤海港口,煤炭吞吐量占比超 40%。内河运输 通道主要包括长江和京杭运河,京杭运河将山东、安徽等煤炭基地的煤炭运往长三角地区, 长江干线则连接长江四港宜昌港、武汉港、芜湖港、南京港。2021 年内河港口煤炭吞吐量 为 10 亿吨,主要依靠苏州港、泰州港、南通港等。
公路运输是我国煤炭陆地运输的重要补充方式,一般只适合进行近距离运输,为煤矿、铁路 站台、港口煤炭运输提供集疏运服务,或直接参与跨省长途煤炭调运等,2017 年公路煤炭运输量约在 800-1000 吨,体量较小。由于公路运输成本较高、污染较严重,近年来国家一 直号召公转铁、公转水,未来公路运输煤炭量将进一步下降。
1.2.2. 煤炭价格体系:关注口径、指标及定价机制
1)煤炭价格口径
煤炭价格决定因素较多,除了煤炭品种、煤炭质量外,运输方式、运输距离、交割地点等均 会对煤炭价格产生较大影响。根据煤炭的运输方式、销售交割地点不同,可以将煤炭价格分 为以下几类:
坑口价,指煤炭从地下采集到坑道口,买卖双方在坑口直接进行交易的价格,多为含增值税 的价格,不包含煤价外的费用,煤炭坑口价=煤炭完全成本+利润+各项基金+资源税+增值税 +地方政府收费。
出厂价,是指煤炭经过选洗加工后的交易价格,出厂价=坑口价+煤炭洗选费用,动力煤坑口 价与出厂价差异不大,通常以坑口价指代出厂价,但对于炼焦煤而言,洗选率偏低,洗精煤 成本较高,出厂价与坑口价差异较大。
车板价,指通过铁路运输的煤炭,运送到发运地火车上并即将发送前的交货价,不含铁路运 费,车板价=坑口价+汽车运费+站台费+地方煤运收费+代发费+税费。其中,汽车运费是指 从煤矿运输到火车站的价格,通常与运输距离有关,以鄂尔多斯煤炭公路运价指数为例,2022 年 2 月 25 日的长途、中途、短途运输单价分别为 0.31 元/吨公里、0.6 元/吨公里、0.97 元/ 吨公里,短途单价更高;站台费指煤炭运到铁路发运站等待装车需要交纳的各项费用。
平仓价,指煤炭运到中转港口并装货到船的价格,不包括海运费,平仓价=车板价+铁路运输 费+港杂费+堆存费。其中,铁路运输费用参考《铁路货物运价规则》,大秦、京秦、京原、 丰沙大铁路本线运输煤炭采用特殊运价方式,吨运价=运价率X运行公里,*运价率标准为 0.1001 元/吨公里(含税价),其余路线执行国铁统一运价,整车货物吨价=发到基价+运行基 价X运行公里,*发到基价标准为 16.3 元/吨、运行基价标准为 0.105 元/吨公里,同时铁路 运输企业可以以国家基准运价为基础上浮不超过 15%、下浮不限。港杂费包括场地费、装卸 费等杂物费,堆存费为货物未及时装卸超时产生的费用,均由港口收取,以秦皇岛港为例, 末煤港杂费为 23.5 元/吨、块煤港杂费为 27 元/吨,堆存 10 日内 0.2 元/吨天,超过 10 日部 分 0.3 元/吨天。
到岸价,指煤炭运输到目的港口后船上交货的价格,不含接卸费等,到岸价=平仓价+海运费。 海运费一般与航线、载重量(以载重吨表示,符号为 DWT)有关,以秦皇岛港为例,2 月 28 日秦皇岛发往上海载重量分别为 2-3万 DWT、4-5 万 DWT 的煤炭海运价格为33.2 元/吨、 29.5 元/吨,而载重量为 2-3 万 DWT 发往南京、张家港的价格分别为 41.2 元/吨、36.2 元/吨。
到库价,指将煤炭运输到指定仓库的价格,若海上运输,到库价=到岸价+汽车运费+其他费 用;若铁路运输,到库价=车板价+铁路运输费+汽车短途运费+其他费用。
库提价,是指从仓库提取的最终价格,库提价=到库价+仓库使用费。(报告未来智库)
2)煤炭价格指标
实际交易中煤炭价格种类繁多,基本以煤炭用途进行大类划分,本文重点分析动力煤、炼焦 煤的价格指标。
动力煤价格通常由发热量、水分、硫分、灰分等质量指标共同决定,其中发热量为参考基准, 发热量越大动力煤价格越高,以 2 月 23 日秦皇岛港动力煤平仓价为例,发热量为 5800K、 5500K、5000K、4500K 的价格分别为 795 元/吨、740 元/吨、675 元/吨、605 元/吨。若发 热量相同,硫分较低、灰分较低、挥发分高的动力煤价格会相对更高,以太原煤炭交易中心 2021 年 6 月 25 日的煤炭价格为例,发热量均为 5500K 的动力煤,硫分≤1.5 的阳泉直达煤 价格为 498 元/吨,硫分≤1 的晋城直达煤价格为 577 元/吨。若考虑交割地点,以 2 月 25 日的鄂尔多斯 Q5500 动力煤价格为例,坑口价、车板价、平仓价分别为 695 元/吨、747 元/ 吨、960 元/吨,坑口价与车板价差异不大,平仓价中包含了铁路运输费,价格明显高于车板 价。若再考虑地点、交易方式、运输方式等影响因素,价格指标更加复杂,市场主要通过观 察秦皇岛港动力煤 Q5500 平仓价来跟踪动力煤价格变化。
炼焦煤价格关注的质量标准有粘结指数、胶质层*厚度、灰分、硫分、挥发分等,其中粘 结指数、胶质层*厚度为价格参考基准,也是进一步划分焦煤品种的主要指标,粘结指数 大通常意味着煤炭粘结性好,胶质层*厚度较大通常意味着煤炭结焦性好,两个指标相对 较大的冶金炼焦骨架煤种焦煤、肥煤及优质炼焦配煤 1/3 焦煤价格通常较高,其余炼焦煤价 格相对较低。以 3 月 1 日的山西炼焦煤车板价为例,主焦煤、肥煤价格均为 2150 元/吨,1/3 焦煤价格为 2250 元/吨、瘦煤为 1950 元/吨,气煤、气肥煤资源主要集中于山东,2 月 25 日山东气煤、气肥煤车板价分别为 1810 元/吨、1885 元/吨,焦煤、肥煤、1/3 焦煤价格整体 高于气煤、气肥煤、瘦煤价格。其余质量指标对炼焦煤的价格影响基本与动力煤相同,如粘 结指数均大于 75%但硫分更低的河南主焦煤车板价明显高于河北主焦煤车板价,2 月 28 日二者价格分别为 2960 元/吨、2420 元/吨。由于炼焦煤细分为不同煤种,价格指标相较于动 力煤更加复杂,市场主要通过京唐港山西产主焦煤库提价来跟踪炼焦煤价格变化,3 月 1 日 价格为 2830 元/吨。
3)煤炭定价机制
2016 年以前我国煤炭价格经历了计划价格、指导价格、市场价格等多种定价机制,2016 年 末发改委、中煤协、中钢协、中电联联合发布《关于平抑煤炭市场价格异常波动的备忘录的 通知》,提出 2016-2020 年间,原则上以年度为周期,建立电煤钢煤中长期合作基准价格确 定机制,以重点煤电煤钢企业中长期基准合同价为基准,建立价格异常波动预警机制,将动 力煤价格划分三个区间:绿色(波动幅度<6%)、蓝色(波动幅度在 6%-12%之间)、红色 (波动幅度>12%),若价格位于红色区域则启动响应机制,异常上涨有关部门组织投放煤 炭储备,异常下跌引导会员企业按合理价格采购等。
根据《2022 年煤炭长期合同签订履约方案(征求意见稿)》(以下简称《征求意见稿》),煤 炭中长期合同的供应方原则上覆盖所有核定产能 30 万吨/年及以上的煤炭生产企业,原则上 为一年及以上合同,3 年及以上合同量不少于各企业签订合同量的 50%,中长期合同数量应 达到自有资源量的 80%。煤炭中长期合同坚持“基准价+浮动价”,实行月度定价,在 550-850 元/吨合理区间内浮动,下水煤基准价按 Q5500 动力煤 700 元/吨签订,非下水煤基准价按下 水煤基准价扣除运杂费后的坑口价确定;浮动价,采用全国煤炭交易中心综合价格指数、环 渤海动力煤综合价格指数、CCTD 秦皇岛动力煤综合交易价格指数、中国沿海电煤采购价格 综合指数 4 个指数,选取每月最后一期价格,各按 25%权重确定指数综合价格,指数综合价 格比基准价每升降 1 元/吨,下月中长期合同价格相应同向上下浮动 0.5 元/吨。煤炭中长期 合同履约率需细化分解到月,单笔合同月度履约率不低于 80%,季度和年度履约率不低于 90%。2022 年 2 月 24 日,发改委发布《关于进一步完善煤炭市场价格形成机制的通知》, 将下水煤交易价格浮动区间缩窄至 570-770 元/吨。
根据《征求意见稿》,2022 年原则上所有产能 30 万吨/年及以上的煤企均应签订煤炭长期合 同,据国家能源部,2020 年末全国 30 万吨/年以下产能的煤矿共 1129 处,年产能合计 1.48 亿吨,占全年 39 亿煤炭产量的比重不足 5%,全国超过 95%的煤炭价格都将按照长协定价 机制确定。
1.3. 煤炭开采与加工洗选
1.3.1. 煤炭开采方式:以地下开采为主
根据煤炭储藏条件的不同,煤炭开采可分为露天煤矿开采和地下煤矿开采。露天开采是指将 覆盖在煤层上的土壤和岩石全部移除,露出煤层,再进行采掘。地下煤矿开采是指从地面向 地下挖掘巷道通达煤层,并采用一定的工艺技术和工具设备开采煤炭。
相较于地下煤矿开采,露天开采具备开采成本低、资源回采率高、基建时间短、采矿风险小 等优势,缺点是容易造成环境污染。但露天开采对煤矿要求较高,能否采用露天开采,主要 参照剥采比指标,即开采单位有用矿物资源需要剥离的固体覆盖物多少,当煤矿埋藏较深时, 露天开采剥采比较高、开采成本较大,更适合地下煤矿开采。
我国煤炭资源多数埋藏较深,适合露天开采的煤矿占比不到 12%,主要分布在内蒙古、云南、 山西、新疆等地。内蒙古是我国露天煤矿数量最多的地区,约有 200 多座,包括哈尔乌素、 黑岱沟、胜利西一等大型露天煤矿,其中哈尔乌素年核定产能超 3000 万吨,黑岱沟核定产 能超 2500 万吨。其余露天煤矿则主要分布在云南、山西、新疆等地,数量基本在 50 座以下, 我国*的露天煤矿安太堡坐落于山西,总探明储量 126 亿吨,截至 2015 年可采储量 5 亿 吨,核定产能 3000 万,剩余开采年限为 17 年。
1.3.2. 煤炭加工洗选:原煤洗选率不断提升 煤炭洗选是清洁煤炭加工方法的一种,利用煤炭颗粒与其他杂质的物理、化学性质不同,去 除煤中的矸石、灰分、含硫物及其他杂质。原煤通过洗选加工后,可分为洗精煤、洗中煤、 煤泥和尾矿,精煤有用矿物质含量较高、适用于冶炼加工;洗中煤是还需要进一步加工的中 间产品,可用作电站锅炉燃料;尾矿的有用矿物含量很低,难以工业利用。
一般来说,洗选可去除煤炭 50%-80%的灰分,30%-40%的全硫(或 60%-80%的无机硫), 而动力煤灰分增加 1%,发热量下降 200-360J/g,每度电的标准耗煤量增加 2-5 克;炼焦煤 灰分每增加 1%,炼铁的焦炭耗量降低 2.66%,炼铁高炉的利用系数提高 3.99%,煤炭洗选 能够提高煤炭质量。
上世纪我国煤炭洗选行业发展较慢,原煤入选率不足 30%,2000 年后,随着工业化进程加 快、清洁煤炭工艺兴起,煤炭洗选能力迅速上升,截至 2017 年末我国选煤厂超过 2300 座, 原煤入选能力达到 27 亿吨,入选量 24.7 亿吨。《煤炭工业发展“十三五”规划》中明确提 到,要将原煤入选率提升至 75%以上,显著提高煤炭产品质量,加快清洁煤电发展,截至 2020 年末原煤入选率为 74.1%。2021 年末,中国煤炭工业协会发布《煤炭工业“十四五” 安全高效煤矿建设指导意见》,提出 2025 年原煤入选率达到 95%以上。(报告未来智库)
2. 煤炭供需与库存
2.1. 煤炭供给
2.1.1. 煤炭产量:以动力煤为主,产能集中于晋陕蒙地区
我国是煤炭生产大国,近十年来煤炭产量占全球比重均在 40%以上,2020 年煤炭产量达 39 亿吨,占全球总产量的比重为 50.4%,2021 年我国煤炭产量进一步增长至 40.7 亿吨。
分煤种来看,我国煤炭生产以动力煤为主,且占比呈小幅增长趋势,2021 年动力煤产量达 34 亿吨,占全国煤炭总产量的比重达 83.5%,较 2020 年的 82.7%上升 0.8 个百分点。2021 年我国炼焦煤产量为 4.9 亿吨,近年来炼焦煤产量占比持续下降,由 2015 年以前的超 13% 降至当前的 12%。
分地区来看,受煤炭资源分布限制,我国煤炭生产集中在山西、陕西、内蒙等煤炭资源丰富 的地区,自 2016 年煤炭十三五规划要求煤炭行业去产能以来,煤企低效无效产能逐渐被清 退,煤炭生产重心进一步向资源禀赋好、开采条件好的“晋陕蒙”地区集中,2021 年山西、 陕西、内蒙古原煤产量分别为 11.9 亿吨、7 亿吨、10.4 亿吨,合计占全国原煤总产量的 72%, 较 2015 年的 64%进一步提升。
从企业来看,煤炭行业集中度较高,据煤炭工业协会披露,2021 年共有 15 家煤企产量在 5000 万吨以上,合计产量为 24.6 亿吨,占全国原煤总产量的 60.5%。其中,国家能源集团、晋 能控股、山东能源集团、中煤集团、陕煤集团、山西焦煤集团 6 家煤炭集团 2021 年产量过 亿,合计 18.5 亿吨,占全国原煤总产量的 45%左右,潞安化工集团、华能集团等 9 家煤企 产量在 5000 万吨以上。
2.1.2. 煤炭进口:印尼为动力煤主要进口来源国
我国是全球主要的煤炭进口国,商品煤进口量占全球煤炭贸易总规模的比重在 20%左右,进 口煤炭占国内煤炭总供给(进口量+国内产量)的比重在 7%左右,2021 年进口煤炭 3.2 亿 吨,占国内煤炭总供给的 7.4%。
分煤种来看,进口煤炭以动力煤为主,2021 年动力煤(包括动力煤、褐煤及其他非炼焦烟 煤)、炼焦煤、无烟煤进口规模分别为 25940 万吨、5465 万吨、916.9 万吨,占比为 80.3%、 16.9%、2.8%,进口动力煤、进口炼焦煤占国内动力煤、炼焦煤总供给的比重分别为 7.1%、 10%,2021 年炼焦煤供给对进口的依赖度有所下降。
分进口国来看,我国进口煤炭(煤及褐煤)主要来自印度尼西亚和俄罗斯,2021 年进口量 为 2 亿吨、5455.1 万吨,占比为 60.5%、16.9%,进口煤种主要为动力煤;其次为蒙古、澳 大利亚、美国、加拿大、菲律宾,2021 年煤炭进口量均在千万吨左右,90%以上的进口炼 焦煤来自这五个国家。
2.2. 煤炭库存
煤炭库存根据保有企业的不同可以分成煤矿库存、经营库存、港口库存和终端库存,终端库 存是指煤炭需求方电厂、钢厂、焦化厂等企业的煤炭库存。2017 年 12 月,发改委、国家能 源局联合发布《关于建立健全煤炭*库存和*库存制度的指导意见(试行)》,对不同煤 矿库存的界定范围、衡量标准作出了明确规定,并根据煤价波动设定了*库存、*库存 的适用情形。
煤炭生产企业库存,即煤矿库存,包括场存煤、站存煤,不包括发运到港口、集运站或分销 基地的存煤,地面生产系统的储煤能力应达到 3-7 天的矿井设计产量,储煤能力包括储煤场 和贮煤装车仓总能力。设有储煤厂的煤矿,当动力煤价格低于绿色区域下限、处于绿色区域 内、高于绿色区域上限时,应分别保持不低于 7 天、5 天、3 天的设计产量。市场上主要通 过跟踪重点煤企库存来关注煤矿库存的变化,截至 2022 年 1 月,华北、西北、华东、东北、 中南、西南地区的国有重点煤矿库存分别为 586.9 万吨、356.2 万吨、258.9 万吨、95.6 万 吨、83.5 万吨、51.9 万吨,其中华北、东北、中南、西北煤矿库存均为 2016 年以来的较低 水平。
煤炭经营企业库存,指从事原煤、配煤及洗选、型煤加工产品经销等活动的企业煤炭保有库 存,*库存原则上不低于上一年度 3 天的日常经营量,当动力煤价格超出绿色区域上限时, 煤炭经营企业*库存原则上不超过上一年度月均经营量。由于煤企通常在煤矿设有洗选煤 厂,单独的经营企业库存规模较小,2020 年末限额以上煤炭及制品批发库存规模为 1266.6 亿。
煤炭港口库存,通常包括下水港、接卸港的内、外贸库存总和,发改委未对港口*、* 库存作出规定,因此港口库存是用来衡量煤炭市场供需、煤价走势的重要指标,通常来说, 港口库存较高可能反映出供大于求,上游产能较强但下游需求较弱,导致库存堆积在港口, 过高的港口库存意味着煤价下行压力较大。市场主要通过跟踪秦皇岛港煤炭库存、CCTD 主 流港口煤炭库存来跟踪港口库存变化,截至 2022 年 2 月,秦皇岛港煤炭库存为 492 万吨, CCTD 主流港口煤炭库存为 4659 万吨,均为 2016 年以来的中低水平。还可通过跟踪六港 口炼焦煤库存来跟踪炼焦煤供需变化,2022 年 2 月末,六港口炼焦煤库存为 329 万吨。
煤炭主要用户库存,即煤矿终端库存,指电力、建材、冶金、化工等重点耗煤行业的相关企 业的场存煤,不包括在途煤,日常生产经营过程中煤炭*库存原则上不应低于近三年企业 储煤平均水平,在市场供不应求、价格连续快速上涨时,*库存原则上不应超过*库存 的一倍。由于电煤占煤炭消费比重较大,发改委针对电煤库存作出明确规定,山西、陕西、 内蒙古等煤炭主产区的电煤库存量原则上不少于 15 天耗煤量,其他地区燃煤电厂库存量原 则上不少于 20 天耗煤量。此前市场上主要通过跟踪六大发电集团煤炭库存来跟踪电煤库存 变化,该数据于 2020 年 7 月停更,可关注发改委发布的全国重点电厂煤炭库存可用天数, 但该指标为月度发布,更新频率较慢,截至 2021 年 12 月,重点电厂煤炭库存可用天数为 18 天。对于焦化厂、钢厂煤炭库存,可跟踪样本企业炼焦煤库存,截至 2022 年 2 月末,230 家独立焦化厂炼焦煤总库存为 1149.6 万吨,247 家样本钢厂炼焦煤总库存为 939.1 万吨。
2.3. 煤炭需求
2.3.1. 消费量:在能源消费中仍占主导地位
煤炭在我国能源消费中占据主导地位,2010 年以前占能源消费的比重维持在 70%以上,近 年来虽然随着去产能、能源转型的持续推进,煤炭对能源消费的贡献不断下降,但我国一次 性能源消费中仍有过半由煤炭提供,2020 年末煤炭消费量为 28.3 亿吨标准煤,占能源消费 的比重为 56.8%,较 2019 年的 57.7%下降 0.9%。我国煤炭生产以内销为主,出口煤炭数量 较少,且近年来出口数量持续呈下降趋势,2021 年煤炭出口量仅 260 万吨。
2.3.2. 动力煤:超 60%的动力煤用于发电
我国是动力煤产消大国,2015 年以来动力煤消费量保持在 30 亿吨以上,且持续增长,2021 年动力煤消费量为 36.6 亿吨,较 2020 年增长 6.6%,供需缺口(总消费-总供给-出口)为 1.1 亿吨。其中,超过 60%的动力煤用于电厂发电,2021 年电力行业动力煤消费量为 22.5 亿吨,占比达 61.5%,其次为供热、建材、化工,冶炼,动力煤消费量分别为 3.2 亿吨、3.1 亿吨、2.2 亿吨、1.7 亿吨。
煤炭发电仍是当前电力生产主力,2020 年我国发电量合计 7779.1 太瓦时(1 太瓦时=10 亿 千瓦时),其中煤炭发电量为 4917.7 太瓦时,超过 60%的发电量来自燃煤发电。70%左右的 发电量用于工业生产,电力消费与经济增长相关性较高,经济强劲时期电力消费大,相对应 地带动动力煤需求旺盛。短期来看,电力消费呈现出明显的季节性,冬季、夏季用电高峰时 期电煤消费也较趋于旺盛。
供热、建材为除了发电外的主要煤炭消耗行业,其中动力煤供热主要用于冬季取暖,具有较 强的季节性,1 月及 12 月消费量普遍在 4000 万吨以上,而 5-10 月月均消费量降至千万吨 左右。建材用煤主要用于生产水泥,煤炭是水泥的主要生产燃料,水泥耗煤量占建材耗煤的 70%左右;其次为玻璃和石灰,煤炭及煤制品是二者的主要生产燃料。
2.3.3. 炼焦煤:超 90%的炼焦煤被用于冶金炼钢
2015 年以来,炼焦煤消费量基本保持在 5-6 亿吨之间,2021 年炼焦煤消费量为 5.5 亿吨, 较 2020 年小幅下降 2.2%,全年供需基本平衡。
炼焦煤主要用于生产焦炭,在高温、隔绝空气的条件下干馏产出焦炭、炼焦油等产品,焦炭 是冶炼钢铁的主要燃料,超 90%的焦炭被用于冶金炼钢,因此炼焦煤消费、焦炭生产与钢铁 生产相关性较高。炼焦油为炼焦煤焦化的副产品,含有苯、酚等重要化工原料,可用作医药、 农药、炸药等产品的原材料。
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