煤机，即煤矿机器设备，是指用于煤矿的采掘、支护、运输、洗选等生产过程的矿山机器。 与普通矿山机器比较，煤矿机器常日具有防爆特性，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，下贱为煤炭企业。
煤机设备的上游紧张包括原材料和零部件。
以液压支架为例，根据《液压支架制造本钱影响成分剖析及优化》，液压支架本钱紧张由板材、销轴、立柱、油缸、焊丝、密封、加工费及随机配件等构成。个中，构造件钢板占比最高，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。
煤机设备的下贱为煤炭企业，其开工、扩产情形，及盈利能力将直接影响煤机的需求。
目前，海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浩瀚，家当集中度仍有待提升。
据前瞻家当研究院数据，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，将更好的开释前辈产能，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
按事情办法，煤炭机器可以分为露天矿设备、井工矿设备、安全设备、电气设备。
个中露天矿开采难度相对较低，因此设备通用性较高。露天矿开采设备紧张包括重型汽车、自卸车、铲运机、挖掘机等。
井工矿由于开采难度较大，对设备的哀求也较高。
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、赞助设备、洗选设备。除此之外，露天矿和井工矿均须要利用安全设备、电气设备等。
狭义的煤机装备紧张指煤炭综合采掘设备，其核心设备紧张包括掘进机、采煤机、刮板运送 机、液压支架，简称“三机一架”。
“三机一架”在矿井中的事情事理为：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事情面，采煤事情面由液压支架支护，使矿工在较为安全的环境下事情。
刮板运送机依赖液压支架支承和推移，采煤机搭载在刮板运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，刮板运送机将煤炭从事情面运送至转载机，破碎机，继而转运至带式运送机，并终极将煤炭提运至矿井地面。
当采煤机沿着事情面完成一次采煤后，整套综采机器设备在液压支架推移下向前移动，沿着事情面进行下一次开采。
通过掘进机、液压支架、刮板运送机和采煤机合营利用，可实现事情面巷道掘进、截煤、装煤、运煤、支护的全部机器化作业，具有较高的营运效率和安全性。
根据创力集团招股书，一样平常综采设备占到煤炭机器设备总投资 70%比重，个中“三机一架“又占综采设备的 80%。
在一个事情面中，一样平常须要 1 台采煤机、1 台掘进机、1 台刮板运送机和百余台液压支架，因此在“三机一架”中，液压支架代价量占比较大，约为 45%，掘进机和采煤机技能含量较高，代价量占比分别为 12%和 13%，刮板运送机等运送设备约占 10%。
总体上，“三机一架“共占综采设备代价量比重 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担保矿井高产稳产的关键 技能方法。
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 即是 4）、半煤巷掘进机（f 小于即是 6 的煤或软岩石巷道）、岩巷掘进机（f 大约即是 6 的研磨性较高的岩石巷）。一样平常前两者是在煤炭开采领域利用率较高，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%。
掘进机紧张切割、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，又称为事情机构，直接在事情面破碎煤岩,目前运用普遍是悬臂式事情机构；
2）装运机构，由耙爪,刮板运送机组成；
3）行走机构，目前掘进机采取的多为履带行走；
4）液压系统.由油泵,油马达,油缸,掌握阀组成；
5）电气系统，是掘进机的动力源,并驱动,掌握各电动机的运行,同时供应各种电气保护；
6）喷雾除尘系统的浸染是采取内外喷雾来降尘和冷却。
目前，我国是环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，外洋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。
三一国际是海内掘进机龙头企业，2004 年退出煤矿掘进机开始进入煤机行业。据立鼎家当研究网数据，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、中煤能源也霸占较高市场份额。
1.2.3 采煤机
采煤机因此旋转事情机构破煤，并将煤装入运送机或其他运输设备的机器设备，利用采煤机 完成机器掏槽作业，改变了采煤事情面采取手工掏槽作业的掉队工艺，与炮采工艺比较，改进了采煤工人的劳动安全生产条件，确保采煤事情面正规循环作业，增加块煤率。
由于采煤机是集机器、电气、液压为一体的大型繁芜系统，事情环境恶劣，因此涌现故障将 会导致全体采煤事情的中断，造成巨大经济丢失，采掘技能及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。
从内部构造看，采煤机一样平常由截割部、装载部、行走部(牵引部)、电动机、操作掌握系统和 赞助装置等部分组成。
1）截割部的浸染是实现截割、破碎，其上装有截齿，可将煤破落下来；
2）装载部的浸染是将破落下来的煤矿装入事情面运送机的部分；
3）行走部又称牵引部，当代采煤机基本采取无链牵引，驱动装置包括调速系统和机器传动装置。
4）操控系统用于掌握电源和工况状态，按事情事理可以分为机器掌握、液压掌握、电气掌握三种。
竞争格局方面，采煤机基本成寡头垄断格局，据中国煤炭机器工业协会、前瞻家当研究院2020年数据，我国采煤机市场中太原矿机、西安煤机、上海创力霸占较高市场份额，分别为21%、16%、15%。
1.2.4 刮板运送机
刮板运送机是用刮板链牵引，在槽内运送散料的运送设备。
刮板运送机不仅用于运送煤和物料，而且是采煤机的运行轨道，刮板运送机保持连续运转是煤炭生产正常进行的必要条件。
刮板运送机的种类有很多种，但基本构造都是由机头部、机身、机尾、赞助设备四部构成。 牵引构件是刮板链，溜槽是承载装置，一样平常刮板链在溜槽的底部。
其事情事理是，将洞开的溜槽，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，完成物料的运送。比较“三机一架”中其他设备，刮板运送机的技能门槛较低，各厂家技能差距不大，因此市场竞争格局也较为分散，竞争最为激烈。
据中国煤炭机器工业协会、前瞻家当研究院2020年数据，张家口、吉林蛟河、山西煤机等市占率较高。
未来，刮板运送机的发展趋势紧张表示在设备重型化、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，未来海内“一矿一壁、一个采区、一条生产线”的矿区将逐渐增加，事情面长度在 300m 旁边，可是实现日产 2-3 万吨，年产 500-1000 万吨，这就须要刮板运送机的功率提升至 2000-3000kw，运送能力提高至 4000 吨/小时；
2）自动化：刮板运送机自动化紧张是根据启动、运行中的负载状况、各零部件运行时温度状况、采煤机截割速率、位置等随时调度运送机自身的参数，实现“自我掌握：，以担保设备的安全、可靠运行。自动掌握相对成熟后，终极可实现与液压支架、采煤机的联动作业，实现全体事情面的自动化。
3）智能化：刮板运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。例如通过对运送机电机电压、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、刮板连的运行等掌握，来预测未来的运行状况，可提前对设备维修进行操持，减少打消故障的韶光。
1.2.5 液压支架
液压支架是采煤事情面用来支撑顶板、掌握矿山压力的构造物，是综采事情面利用的紧张设备之一，它与采煤机配套利用，实现采煤综合机器化。
高端普采事情面支护顶板紧张利用液压支柱，因此液压支架也是综采事情面和高端普采事情面紧张的差别。
其浸染是实现升架（支撑顶板）、降架（分开顶板）、移架、推动刮板运送机前移，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，防止矸石进入事情面，担保正常作业空间。
从技能水平看，目前我国液压支架已经具备天下前辈水平，尤其是电液掌握系统的创新冲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，总产量位居天下第一。
根据中金普华家当研究院，目前海内利用的液压支架紧张有 3 种形式：入口液压支架配备入口电液掌握系统，国产液压支架配备入口电液掌握系统，国产液压支架配备大流量手动可掌握系统。
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势。
龙头企业郑煤机的上风明显，根据中金普华家当研究院数据，郑煤机在液压支架市场的霸占率约为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、国有成本、集体成本多种成本形式竞争的格局。
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紧张来源于三个方面，新增煤炭产能的需求、煤矿机器化率提升的需求、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低落导致了近年煤机更新更换 需求的下滑，不过，随着2017年之后固定资产投资的上升，估量到2023-2024年煤机更新更换需求将开始逐渐回升。
综合后文对机器化需求、更新更换需求、新增需求的测算，估量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 机器化需求：采掘机器化率已处于较高水平
机器化需求，这里指煤矿机器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 型煤炭企业采煤机器化程度由 1978 年的 32.34%提高至 2020 年的 98.9%。
不过，这只是大型煤矿机器化程度，考虑别的煤矿机器化程度可能较为较低，全国采煤机器化程度或低于这一水平。
据前瞻家当研究院数据，2010 年，我国采煤机器化率及掘进机器化率分别为 65%和 52%，根据我国煤炭工业发展“十三五”方案，2020 年我国采煤机器化程度将达到 85%，掘进机器化程度将达到 65%，到“十四五”末，煤矿采煤机器化程度将达到 90%以上，掘进机器化程度达到 75% 以上。
基于此，我们假设 2021-2025 年每年采煤机器化水平提升 1%，掘进机器化水平提升 2%。 考虑到采煤所需煤机设备更多，代价量也更大，这里按照综采设备中设备代价量比重来打算采、掘机器化对煤机需求的拉动浸染，即采煤机器化对煤机需求的拉动浸染占 88%，掘进机器化对煤机需求的拉动浸染占 12%，总体上，“十四五”期间每年采、掘二者机器化率提升 1.1%。
值得把稳的是，未来几年掘进的机器化率提升空间和速率将大于采煤，其紧张缘故原由是掘进的工况较为恶劣，机器化率较低。
据立鼎家当研究网，从《煤炭工业“十四五”构造调度辅导见地（搜聚见地稿）》来看，“十四五”的产量增量约为 2 亿吨的累积增长，均匀每年约 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，新增产能量估量长期也将趋零。
据此，可以大致测算出2022-2025年原煤产量及产能。
单位产能对应设备代价量方面，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 万吨事情面需综采设备投资 2.5-3.4 亿元（价格因国产、入口设备不同），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，估量 2022-2025 年每年由机器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：传统煤机需求紧张支撑，刚需开释减弱行业颠簸性
更换需求是指原有已经实现机器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样平常可以分为 3 部分：培植安装工程、设备工具购置、其他用度。
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样平常占固定资产投资的 30%，个中，综采设备占比为 70%，即综采设备占固定资产投资的 21%。其余，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。
测算历年设备更新更换需求：煤机产品所处生产环境恶劣，部分产品依赖机器的物理磨损换 取产量，因此花费大，寿命较短。
根据煤宝电子商务数据，不同产品煤机利用寿命各有不同，个中“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”的利用寿命不同，我们假设第 t 年的“三机”的更新更换需求为 t-3、t-4、t-5、t-6、t-7 年的“三机”设备投资的均匀值（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 投资的均匀值。
基于此，可以测算出历年“三机一架”及所有综采设备的更换需求。
预测未来设备投资及更换需求：
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干系。
2011-2013年、2015-2017年、2017-2019年数据表明，一样平常固定投资额的拐点会比行业利润总额滞后。
考虑到2021年煤炭价格飞腾，煤炭行业盈利情形较好，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 年设备更换需求。
值得把稳的是，2016-2020年期间，我们按照各种设备占固定资产投资比重所打算出的理论设备投资额，要低于根据利用寿命推算出的实际设备更新更换需求，这紧张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。
比较之下，煤机正常更新更换对应刚性需求的开释，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霸占绝对主导地位，市场将靠近于完备更新市场，刚性需求 的开释将使煤机设备的需求颠簸性逐渐减弱。
考虑到更新替代属于刚性需求，这里我们利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，而不该用理论值。
对应 2021-2025 年综采设备更新更换需求分别为 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，未来几年更新更换需求也将缓慢回升，估量拐点将涌如今 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开释
新增需求是指由每年新增矿井产能带来的煤机设备需求。
据立鼎家当研究网，从《煤炭工业“十四五”构造调度辅导见地（搜聚见地稿）》来看，“十四五”的产量增量约为 2 亿吨的累积增长，均匀每年约 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落衡。
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开释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 动力煤平仓价依然坚持在 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。
入口方面，据海关总署数据，我国 1-2 月入口煤总量为 3539.1 万吨，同比低落 14%，创下近 10 年来仅次于供给侧改革期间的最低水平，其紧张缘故原由在于我国煤炭入口最大来源地印度尼西亚（约占我国入口量 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，外洋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入口需求。
从需求端看，据期货日报网数据，电力行业约占动力煤下贱需求的 61%，是所有下贱中占 比最大的行业。
一方面，2021 年火电发电量远高于往年同期水平，在产能开释不敷的背景下加剧了供需缺口的扩大。
其紧张缘故原由在于疫情后高能耗家当产量的提升，以及新能源发力不敷，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，电厂存煤可用天数常日可以用来衡量电厂动力煤库存水平，常日其安全边际为 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，四季度在增产方法下，可用天数逐渐回升。
但 2022 年 1 月可用天数再次低落至 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，但供需缺口仍旧存在。
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”期间煤炭产能开释的预测。考虑到 2021 年约新增煤炭前辈产能超 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。
考虑到煤炭产能开释的紧迫性，我们假设新增产能紧张集中在 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，尤其是井工矿的培植周期较长，约为 3-5 年，因此新增产能对应的煤机需求有望逐年开释，对应 2022-2024 年每年开释 1.6 亿、2 亿、1 亿吨新增产能对煤机的需求，2021 年仍旧按照原方案，假设开释 4000 万吨打算，2025 年假设更新需求为 0。
单位产能对应设备代价量方面，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 万吨事情面需综采设备投资 2.5-3.4 亿元（价格因国产、入口设备不同），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，但在国家政策的勾引和市场的驱动下，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，百万吨去世亡率基本成逐年低落趋势，这要得益于煤矿机器化、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天下紧张产煤国家仍旧存在一定差距。
据美国劳工部数据，2020 年美国煤矿去世亡人数为 5 人，澳大利亚为 7 人，折合百万吨去世亡率均在 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，并给出相应的辅导见地与建议，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，为推动智能化技能与煤炭家当领悟发展、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、教诲部研究制订了《关于加快煤矿智能化发展的辅导见地》。
个中，提出三个阶段性目标表明，未来在国家政策的勾引和市场的驱动下，我国煤机行业智能化需求潜力巨大。
3.2 硬件支持：机器化为智能化奠定根本
我国煤炭资源分布广、煤层埋藏深，据《中国矿业报》2022年1月宣布，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，因此智能化技能对煤矿产量、生产效率、安全水平的提升至关主要。从历史发展角度看，采煤工艺经历了炮采、普采、高端普采、综采的演化过程。
可以说，综采设备比较此前的炮采、普采已经在很大程度上减少了人力。不过在现阶段，纵然是综采设备也大部分须要人的掌握，而未来的发展方向，智能化采煤（即“智采），将在原有综采设备根本上连续优化，使其能够根据实时开采信息实现自主掌握，实现真正的无人化作业。
从采煤技能的发展历史看，智能化采煤技能是在动力化、机器化、自动化、信息化的根本上发展而来。
1）动力化：早在蒸汽机时期，采煤只有蒸汽驱动的提升机、排水泵、井下轨道运输车，这些机器紧张供应“助人”的浸染。
2）机器化：20世纪50年代，普采机组出身之后，涌现了流程式采煤技能，须要靠矿工不雅观察事情面状态，手动对设备的运行进行掌握，这一阶段机器紧张供应“替人”浸染。
3）自动化：进入21世纪，综采设备可以通过单参数（如采煤机速率、调高、液压支架移动）实现自动掌握，实现“机器化减人、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掌握，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《我国智能化采煤技能现状及待打破关键技能》，估量到2025年旁边，将实现低级智能化采煤作业，到2035年旁边实现半自助掌握的中级智能化采煤，基本跨入智采事情面无人化作业阶段。
机器化是智能化的根本，与智能化不可分割。作为煤炭智能化的根本和必经之路，机器化可提高煤炭开采效率，减少事件发生率。
据中国煤炭工业协会统计数据，我国大型煤炭企业采煤机器化程度由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器化，为智能化开采奠定了坚实根本。
3.3 根本架构：IT 根本架构持续推进供应技能支撑
详细而言，智能化综采系统紧张由地面监控中央、井下顺槽、综采事情面三部分组成。
1）地面监控中央：通过矿井环网实现井下巷道、事情面、设备、职员、车辆等的全方位动态监测及干系设备的远程掌握；
2）顺槽：通过布设供电系统、供液系统以及集控系统等作为赞助设备，为事情面装备供应电液及装备运行的远程监控功能；
3）事情面：位于井下采场，“三机一架“等核心装备之间协同合营，实现采、支、运等事情。
5G、大数据、人工智能、物联网、云打算等新一代信息技能办理系统架构和互通、数据处理 决策及高等打算问题，其通过科技赋能的形式推动智能矿山培植。
个中，华为发布的智能矿山联合办理方案综合了业界在智能矿山培植上的实践履历，结合 ICT 技能，形成了“3 个 1+N+5” 的智能矿山整体架构，从而提升矿企实质安全生产水平。
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家当的智能化转型：
一是共同打造煤矿工业互联网、培植未来煤矿，有效办理“家当安全”问题；
二是通过制订煤矿行业接口、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，实现工业掌握体系的安全可信；
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领悟，实现煤炭行业高质量发展。
3.4 海内矿山在智能化领域的实践探索
据《中国煤碳报》宣布，截至 2021 年底，全国智能化采掘事情面已达 687 个，个中智能化 采煤事情面 431 个，占比 63%，智能化掘进事情面 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运用。
按照煤矿安全专项整治三年行动履行方案，2022年要力争采掘智能化事情面达到 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。
海内矿山在不同煤层厚度的智能化进行了探索，个中，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 布局煤矿智能化技能和系统，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：采煤技能走在较前列，掘进是薄弱环节
关于煤矿智能化的渗透率，我们采取两种办法进行测算。
根据我们的测算，目前我国煤矿智能化渗透率仅在10%旁边水平，仍有巨大市场空间。
详细而言，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，相对付综采智能化，掘进装备自动化程度低，智能化发展滞后，成为煤矿智能化培植的薄弱环节。
方法一：按产能打算，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，全国煤矿数量将掌握在 4000 处旁边，煤炭产量掌握在 41 亿吨旁边。
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 年全国煤矿均匀单井（矿）产能提高至 110 万吨/年。
考虑到2018年均匀单矿井产能为 92 万吨，2018-2020年期间均匀每年提高了 9 万吨产能，这里假设2021-2022年单矿井产能均匀每年提升 5 万吨。
假设在大型当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。
按照此条件到的，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：按事情面数量打算，目前智能化采掘事情面渗透率为 8%，个中采煤事情面智能化 水平为 14%，掘进事情面为 4.9% 一样平常一个采（盘）区内同一煤层的一翼最多可以支配 1 个采煤事情面和 2 个煤巷（半煤岩巷）掘进事情面同时作业。
按照“一矿一井一壁“以及 2021 年四季度采矿业产能利用率 77%打算，则到 2021 年底全国 4560 处矿井对应采掘事情面共计 10534 个，个中采煤事情面 3511 个，掘进事情面 7022 个。
据《中国煤碳报》宣布，截至 2021 年底，全国智能化采掘事情面已达 687 个，个中智能化 采煤事情面 431 个，智能化掘进事情面 256 个。
另据中国网 2022 年 3 月 14 日宣布，安全根本司司长孙庆国在应急管理部 3 月例行新闻发布会上表示，全国智能化采掘事情面已达到 813 个，个中，采煤面为 477 个，掘进面为 336 个，分别对应采掘事情面、采煤事情面、掘进事情面的智能化渗透率为 8%、14%、4.9%。
从以上数据可以看出，虽然掘进事情面数量更多，但其智能化水平要远低于采煤事情面，主 要缘故原由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
根据我们的家当链调研，考虑各个矿井、事情面地址情形不同，每个事情面的改造本钱约为 2000-3000 万元（包括设备升级改造，以及系统用度，但不包含设备）。
若考虑传统设备的购置本钱，则改造本钱则更高。
此外，安永在 2020 年发布的《聪慧赋能煤炭家当新万亿市场》报告中对单矿投资改造用度 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用度约在 1.95 亿元公民币至 3.85 亿元公民币之间（均值为 2.9 亿元）。
综上，若全部重新购置设备、系统，则培植全体智能化矿井的本钱约为 2.9 亿元，个中除设 备以外的系统本钱和设备升级改造用度约为每个事情面 2000-3000 万元，在每个矿井 2 个事情面的假设下（1 个采煤事情面+1 个掘进事情面），单矿井改造用度约为 4000-6000 万元（不含设备），占全体智能化矿井培植本钱的 14-21%。
此前，我们从产能、事情面数量两个角度对当前煤矿智能化水平的测算，这里我们也采取两 种办法对煤矿智能化的市场空间进行测算。
方法一：从矿井角度打算，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。
值得把稳的是，近年智能化矿井数量保持较高速增长，紧张是由于基数小，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，改造本钱也将逐年提升。
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，我们估量 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：从事情面角度打算，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“末矿井数量掌握在 4000 处旁边，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 个采煤事情面、2 个掘进事情面，以及 77%产能利用率可以大致测算出每 年事情面数量。
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，估量每年新增的智能化（采掘）事情面数量将有所放缓，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，单位事情面每年智能化改造的用度也将提升，假设 22-25 年每年单位事情面的智能化改造用度为 2250、2500、2750、3000 万元。
综合以上数据及测算逻辑，从事情面的角度看，我们估量 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
郑州煤矿机器集团株式会社的主营业务为煤炭综合采掘机器装备及其零部件、汽车零部 件的生产、发卖与做事。其煤机板块紧张业务为煤炭综采事情面液压支架、刮板运送机及其零部件、煤炭智能化开采系统的研发、设计、生产、发卖和做事。
公司汽车零部件产品紧张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、负责总结自身多年景长履历的根本上，制订了“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”发展计策。
液压支架龙头，创造多项天下之最。
公司生产了我国首台液压支架和天下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拓，研发实力和装备制造水平环球领先。
公司持续看重高端液压支架产品的研究开拓和市场渗透，2005年率先冲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做事霸占了高端液压支架领域的绝对上风地位，进一步完善售后做事体系等方法稳定并深化原有市场，提高客户品牌忠实度。
据中金普华家当研究院数据，郑煤机在液压支架市场的霸占率约为25%，高端产品的市场霸占率达60%。
公司拥有覆盖海内全部产煤区的发卖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。该液压支架是天下上事情阻力最大、支护高度最高、配套生产能力最大、智能化技能最前辈的支架，多项关键技能均为天下创始。
具备综采设备成套生产能力，持续深化创新开拓。
郑煤性能生产支护高度从0.55米到8.8米、事情阻力从1600KN到26000KN的各种液压支架，630至1250全系列刮板运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、澳大利亚等外洋市场。
2020年5月，郑煤机首套成套化智能综采事情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”的打破。
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警能化综采设备出口外洋的历史。
2021年上半年，在煤炭行业市场增量趋缓的情形下，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霸占率超过60%，煤机板块业务收入同比增长37.17%，净利润同比增长 106.62%。
估值：估量公司 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，考虑到公司在煤机警能化领域的稀缺性，以及煤机警能化速率加快。
风险提示：经济政策风险，汇率风险，原材料价格颠簸风险
5.2 天地科技——集技能、装备于一体的煤矿智能化领军者
天地科技株式会社紧张业务分为煤机警能制造、安全技能装备、清洁能源、设计培植、示范工程、新兴家当等六大板块。
天地科技现有的家当板块基本覆盖了煤炭行业的全部家当链，是天下范围内煤炭行业家当链布局最为完全的企业之一，部分产品达到了国内外一流水平，引领煤炭行业高质量发展。
天地科技我国煤炭行业唯一的综合性科技创新基地，是煤炭企业最具实力的一体化办理方案做事商，同时也是环球规模最大、最具影响力的智能化成套煤机装备做事商。
天地科技引领行业绿色矿山、聪慧矿山和透明矿井培植，深度领悟5G、人工智能、工业互联网、大数据、云打算等技能，成为智能设计、智能开采、智能掘进、智能运输、智能安全、智能洗选等百口当链的装备、技能和做事的聪慧矿山一体化办理方案供应商。
国产综采设备领军者，产品脱销国内外。
天地科技是海内最主要的煤机装备供应商之一。天地科技上海分公司已开拓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，在海内近362家煤炭生产企业利用，覆盖18个海内紧张产煤省份以及俄罗斯、乌克兰、土耳其等外洋市场。
公司采纳发卖、做事、仓储、技能前移政策，跨前一步、主动对接客户的难点、痛点，及时供应技能、做事办理方案。
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家当基地，规模不断扩大，装备了前辈的加工设备和检测设备，具备年产300套优质整机产品和相称于150套整机的配件生产能力。
深挖智能化煤机技能，践行创新技能运用。
天地科技实现了采煤机远程遥控及可视化、采煤机事情面中自动影象截割、采煤机故障在线监测及保护等技能。
同时通过打破恶劣环境下电气自动掌握可靠性技能、本安防爆网络通信技能、高压大流量水基液压掌握技能，成功研制出海内首套自主知识产权的SAC型液压支架电液掌握系统，实现了液压支架的遥控邻架操作，多台支架成组动作，全事情面跟机自动化等功能，冲破了国外技能垄断。
并且研制成功海内首台具有自主知识产权、综合参数最大的DSJ160型自动化高可靠性井下顺槽可伸缩带式运送机。
“十二五”期间，天地科技通过承担国家863项目“煤炭智能化掘采技能与装备”、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运用”等项目，相继研发成功了一批智能成套装备，分别是综采事情面智能掌握系统和智能掘支运三位一体快速掘进系统。
估值：估量公司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，考虑到公司在煤机警能化领域的稀缺性，以及煤机警能化速率加快。
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，重型装备领导者
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、海上重型机器研发、制造与发卖的大型装备制造企业，业务包括能源装备与港口机器两大板块。个中，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。
公司是海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，公司作为技能领先、市场开阔且已具备品牌效应的龙头企业，上风将加倍显著。
掘进机龙头企业，宽体车将成新增长极。
公司起身于掘进机产品，是目前最具竞争力产品，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，以赶过勤率、高作业效率、高舒适性、高智能化水平和低运行本钱强势重塑海内宽体车市场。
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计策，新产品不断上市，发展为海内首家可以供应采掘一体扮装备、运输设备及全套办理方案的公司。
2020年，公司研发投入达 44760 万元，同比提升16.3%，整年共实现 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运用，新一代薄煤层采煤机 MG330/730-WD 于 2020 年 12 月顺利开工，打破薄煤层开采难度大、投入产出低的市场困境；2015年成功研发天下首套纯水液压支架，据湖南日报宣布，纯水支架可使每吨煤炭的开采本钱降落近 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、远程掌握功能，在绿色环保根本上极大提升了智能化水平，为传统采煤业带来了颠覆性技能变革。
2020年，国家 8 部门发布《关于加快煤矿智能化发展的辅导见地》，明确指出煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技能支撑，政策支持下，公司盈利能力将凭借智能化上风得到进一步提升。
国际化计策取得成效，外洋收入持续增长。
公司自2016年起推进国际化计策，将发卖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，公司国际化发卖收入达136060万元，同比增长28.2%，个中，矿山装备板块完成东欧、中亚等 6 大区域市场渠道布局，新开拓 3 家代理商，新进入 4 家大客户，外洋发卖渠道布局进一步完善，将进一步开拓公司成长空间。
估值：估量公司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，考虑到公司在煤机警能化领域的稀缺性，以及煤机警能化速率加快。
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——以瓦斯监测为中央，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，为用户供应包括物联网软件平台、采集端智能传感器、传输掌握设备及网络、运维做事等内容的安全及生产整体办理方案；同时通过云打算和大数据剖析技能运用，为客户供应安全生产智能化运用与增值做事。
环保业务紧张产品包括面向俏丽村落庄、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、矿井废水等行业供应以核心污水处理工艺技能包为根本的专业性办理方案及定制型污水处理系列产品。
在城市管理领域紧张包括各种聪慧城市管理综合做事平台、气体监测、构造安全监测预警等安全运维平台类产品。前沿技能、软硬件与发卖做事的双一体化，构成公司核心竞争力的“三驾马车”。
1）公司凭借全面踏实的行业技能根本，严格的产品质量掌握体系，建立起完善、功能完好的监测监控与预警技能体系；
2）软硬件技能链一体化的全技能链带来拓展上风。公司拥有从信息采集、网络传输、自动掌握、平台软件运用、大数据剖析及可视化展示运用的完全技能体系，基于该技能体系已实现了在矿山、城市管理、环保等业务领域的领悟运用，具备完善的技能掌握能力；
3）发卖做事一体化通过区域办事处的设立，形成“发卖职员+售前技能支持工程师+售后工程交付运维工程师”构成区域营销管理的“铁三角”，在及时相应客户的干系需求同时，加强产品发卖推广力度并及时网络客户的技能反馈见地，为后续技能改进，产品优化供应正向闭环。
估值：公司业务伴随聪慧城市的不断细化延伸出更多方向，自身多维一体的研发，发卖和产品形态能够有效的在新增赛道中形成先发上风。
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；聪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——井下轨道旗子暗记掌握与智能调度龙头
以掌握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办理方案商。
公司的主营业务包括：矿井井下窄轨旗子暗记掌握与智能调度产品、地面工业铁路旗子暗记掌握与智能调度产品、系统集成及做事，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紧张技能资质认证，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，品牌得到浩瀚主流客户认可，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培植和相应的增值做事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——聪慧矿山的 GIS 领军厂商
公司采纳“技能引领式”的营销模式，利用自身的技能上风带动产品及做事持续更新与完善。 2021年前三季度，公司紧守计策方针，加大发卖与研发项目的资源投入，发卖用度为1332.37万元，同比增长34.70%；管理用度为1505.73万元，同比增长19.62%；研发用度为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云做事等根本技能平台，并逐步向各运用领域拓展贯穿式软件开拓及做事模式，建立了较强的技能上风和领先的市场地位。
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“剖析在线化，掌握协同化”，将构建基于华为云数字平台、华为矿鸿的智能矿山办理方案。
2021年 9 月 14 日，华为向全行业发布了“矿鸿操作系统”，将终极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互助的厂商，公司有望优先受益。
估值：公司作为矿山行业的三维 GIS 供应商，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供应三维 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。
煤炭和汽车家当干系政策、环境保护、节能减排、发展新能源等干系政策的调度，会导致煤机业务的市场环境和发展空间受到影响，干系市场存不才行风险。
2）下贱行业颠簸风险。煤炭机器装备受下贱煤炭开采和细选行业的固定资产投资需求的直 接影响。煤炭行业颠簸将直接影响到煤炭开采的固定资产投资情形，进而影响煤机行业。
3）智能化推进不及预期风险：煤矿智能化培植投入大、技能难、哀求高，若煤炭企业盈利 能力下滑，或对智能化还不足重视，未认识到煤炭行业发展的一定趋势，可能会涌现企业对智能化事情不足主动，无法按预期进度推进的风险。
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