挖掘机：工程机械皇冠上的明珠——工程机械系列深度报告之三
核心投资逻辑
※ 挖掘机是工程机械皇冠上的明珠：①挖掘机功能多、应用广，对装载机等其他品种有一定的替代性。我国挖掘机与装载机销量比已经上升至1.05：1，销售额比已达2：1，日本销售额比维持在3:1左右。②挖掘机是工程机械中价值量最高的单品，是全球主要工程机械企业必争之地。2016年挖掘机占中国工程机械销售额比例为33.6%，日本挖掘机占工程机械销售额占比接近40%。
※ 关于全球挖掘机市场存在两个错觉：①觉得中国挖掘机需求稳居全球第一，其实并非如此。不管是从需求量还是金额来看，过去两年中国都不是全球第一大市场，被欧洲与北美超越。②觉得发达国家挖掘机需求没有增长。实际上受益存量更新换代需求等因素，有些阶段发达国家依然可以有增长。2016年，北美挖掘机需求量、需求额同比分别增长7.05%、13.62%；欧洲挖掘机需求量、需求额同比分别增12.04%、7.61%。
※ 借鉴全球成熟市场，判断中国挖掘机市场六大发展趋势：①小挖销量占比成为主流不可逆转。我国小挖占比已超五成，但是大多数5-13t小挖，相比成熟市场0-5t迷你挖占比还有大幅提升空间。②中大挖将一直是销售额的主力军,由于不同吨位挖掘机价格相差悬殊，虽然小挖销量占比是主流，但是不论是成熟市场还是发展初期市场，小挖销售额占比都不高，2016年我国小挖销售额占比27%。③集中度与内资份额将进一步提升。美国挖掘机CR3在80%左右，其中卡特彼勒份额近46%。2016年我国所有挖掘机品牌CR3才41.7%，内资品牌CR3才37%，三一重工作为行业第一份额才21.52%。④更新换代需求占比日益显著，针对内外资挖掘机品牌做不同长度更新换代周期的情景分析，结论都是更新换代需求可以支撑行业走出2015-2016年的底部。⑤出口是国内挖掘机企业发展的必由之路。日本挖掘机出口占比超过60%。国内企业早有布局海外，又借“一带一路”东风，预计2020年或之前龙头企业海外收入占比过50%，其中相当贡献来自挖掘机业务。⑥中国市场日益成熟，2017年多因素叠加带来的高增长不可持续，但是更新换代和出口需求推动的稳态增长可期，龙头别有一番景象。
※ 投资建议：存量结构优化逻辑为主，增量逻辑为辅，聚焦龙头，强烈推荐三一重工、徐工机械、柳工、中联重科。国内固定资产投资增速超预期并不是我们推荐的必要前提条件，微观、中观、宏观三个层面的变化才是我们推荐的根本逻辑，判断龙头企业利润端入三年左右持续向上修复期，龙头企业利润端的增速比行业销量端的增速更值得关注。
※ 风险提示：经济断崖式下跌；世界经济格局发生重大变化。
1.1 挖掘机功能多样，对其他品种有一定替代性
通过更换不同的附属装置或者夹具，挖掘机可以进行土石方挖掘、装载，还可进行土地平整、修坡、吊装、破碎、拆迁、开沟等作业。挖掘机兼有推土机、装载机、起重机等功能，对其他工程机械有一定替代性，尤其是装载机，2004年我国挖掘机与装载机销量比为0.28：1，到了2016年该比例已经上升至1.05：1，考虑单价差异，对应的挖掘机与装载机销售额比在2：1附近。不过装载机单价低装载性能更好，挖掘机对装载机的替代性有限度的，到了一定阶段之后，挖掘机与装载机比例会趋于稳定，以成熟市场日本为例，挖掘机与装载机国内销售额比基本维持在3：1左右。
吨位是挖掘机最主流的分类方式，按吨位可以分为三类：①广义小挖，0-13t，又可以细分为两类，一类是迷你挖，0-5t，主要应用于市场工程、新农村建设和房地产等，均价20万/台左右，在中国市场一般不单列，欧美日印度等海外市场通常将迷你挖单列；另一类是狭义小挖，5-13t，主要应用场景与迷你挖基本相同，均价35万/台左右。②中挖，13-30t，主要应用于基建、房地产市场，2011年之前下游60%左右是房地产，目前20%不到是房地产，受房地产项目利薄影响房地产占比大幅下降，均价90万/台左右。③大挖，30t以上，主要应用于矿山、大型基建项目，均价200万/台左右。
1.2 挖掘机是价值量最大的工程机械品类
因为功能多、应用广等优势，挖掘机是各品类工程机械中价值量最大的品种。经我们测算发现，2011年我国国内挖掘机销售额为882.89亿元，占工程机械行业比重为31.2%，为工程机械各品类中价值量最大的单一品种；受行业景气度下降影响，2016年我国国内挖掘机销售额降至334.73亿元左右，但在工程机械板块中占比仍高达33.6%，依然为份额最大的工程机械品种。
国内各品类工程机械价值测算主要依据各类产品主要企业国内销量市占率、海内外收入占比和相应产品销售收入进行测算。以挖掘机为例，其国内销售额测算过程如下：①通过2016年全行业及三一国内销量算出三一国内市占率为17.84%；② 通过三一2016年挖掘机内销与出口比例和三一2016年挖掘机销售额算出其2016年国内挖掘机销售额为59.76亿元左右；③ 不考虑不同品牌挖掘机单价的差异，以三一国内销售额和销量市占率算出2016年国内挖掘机销售总额为334.73亿元。
不仅国内情况如此，在日本这样的成熟工程机械市场，挖掘机更是第一大品种。2012-2016年日本本土挖掘机销售额占比均接近40%，远高于混凝土机械、路面机械和起重机等其他工程机械品种。
从全球主要工程机械企业的业务布局来看，不难发现以挖掘机为主的土石方机
械始终是国际工程机械巨头的重中之重，包括卡特彼勒、小松和沃尔沃在内的工程机械巨头均有挖掘机业务，其重要性可见一斑。挖掘机是工程机械之王，可谓“得挖掘机者得天下”。
根据全球工程机械销售额数据，以及挖掘机占比36%上下，由此可以测算出每年全球挖掘机需求额数据，2011、2016年分别大概是2784、2141亿元。再用三一重工挖掘机销售额全球占比乘以1.1倍系数估算三一重工挖掘机销量全球占比（主要是考虑价差以及吨位结构差异），推算出每年全球挖掘机需求量数据，2011、2016年分别接近50、44万台。
关于全球挖掘机市场，大部分人会存在两个错觉：一是觉得中国挖掘机需求稳居全球第一，二是觉得发达国家挖掘机需求没有增长。接下来，我们用数据告诉大家真相。
2.1 错觉一：中国挖掘机需求稳居全球第一
很多人都以为自从4万亿刺激之后，我国就一直是全球最大的挖掘机市场，其实不然。从需求量来看，2015、2016年欧洲挖掘机需求均高于中国，其中2016年欧洲挖掘机需求量占全球比例为18.6%，而中国需求量占比为13.8%。
从需求额角度来看，2014-2016年中国也都不是全球第一大挖掘机需求市场，北美市场需求称霸这三年，中国市场在这三年全球排名分别为第二、第三、第三，其中2015-2016年均是欧洲排名第二。2016年全球挖掘机需求额构成中，北美、欧洲、中国占比分别为27.7%、21.3%、15.6%。
2.2 错觉二：发达国家挖掘机需求没有增长
很多人都觉得发达国家作为成熟市场，挖掘机需求不会再有增长，但是其实并不是这样，成熟市场虽然固定资产投资增速平稳，但是有存量更新换代需求，还有挖掘机对人工替代比率的提升，有些阶段依然可以有增长。2016年，北美挖掘机需求量、需求额分别为55,585台、592.62亿元，同比分别增长7.05%、13.62%；欧洲挖掘机需求量、需求额分别为86,398台、456.23亿元，同比分别增12.04%、7.61%。
3.1 小挖销量占比成为主流不可逆转
3.1.1 成熟市场销量均以小挖尤其是迷你挖为主
经济发展的不同阶段，建设的重点会发生转变。由于不同吨位挖掘机功能和应用领域的差异，上述转变会推动挖掘机吨位结构发生演进。总体来说，在经济快速发展阶段，矿山开采、基建和房地产活动比较活跃，对中大吨位挖掘机需求较高；在经济进入成熟阶段，工程机械对人工替代率更加显著，市政工程、农林水利等领域的建设都会用小挖替代人工，推动小吨位挖掘机占比快速提升。
欧美日作为典型的成熟市场，小挖尤其是迷你挖占绝对比重。2016年欧洲、北美、日本地区挖掘机销量分别为86398、55585、48811台，其中迷你挖占比分别为64.1%、50.4%、57.2%。
印度作为发展初期市场的代表，迷你挖占比非常低，2016年印度地区挖掘机销量17349台，其中迷你挖占比仅为4.9%，履带式占比95.1%并且以中大吨位为主，主要因为印度目前人力成本还非常低，在市政工程、农林水利领域还是人工为主，挖掘机主要应用于矿山和大型工程建设领域。
3.1.2 国内小挖销量占比已超五成，其中迷你挖占比大有提升空间
国内挖掘机从吨位结构上看，总体呈现大挖占比相对稳定，小挖占比上升，中挖占比萎缩的趋势。国内小挖销量占比已从2010年的31.92%上升至2016年的55.14%，不过这其中以5-13t的狭义小挖为主，从成熟市场发展经验来看，0-5吨迷你挖占比还有很大提升空间。
3.2 中大挖将一直是销售额的主力军
虽然中国挖掘机销量中，小挖占比已超五成，但是从销售额上来看，2016年小挖、中挖、大挖占比分别为27%、43%、30%，中大挖还是绝对的主力军。从全球市场特点来看，即使中国未来小挖销量占比进一步上升，中大挖也将一直是销售额的主力军。
欧州北美日本、印度分别作为成熟市场、初期市场的代表，均是中大挖是销售额的主力军。2016年欧洲、北美、日本、印度挖掘机销售额中，迷你挖占比仅分别为26.5%、17.4%、23.8%、2.3%，与销量占比相差甚远。造成这个现象的主要原因是不同吨位的挖掘机价格相差悬殊。
3.3 集中度与内资份额将进一步提升
3.3.1 全球成熟市场挖掘机行业集中度非常高
在挖掘机市场未臻至成熟时，下游需求旺盛导致市场参与者较多。在经历多轮市场起伏后，少数真正具备竞争力的厂商将依靠技术和渠道积淀等优势胜者为王，行业集中度大为提升。
以成熟市场美国为例，我们采用Manfredi & Associates 统计的Earthmoving Equipment 数据表示挖掘机数据，我们发现在美国市场，卡特彼勒2012年挖掘机市场占有率高达45.59%，而排第二名的约翰.迪尔市占率仅有19.90%，差距明显。卡特彼勒、约翰.迪尔与小松三者市场占有率合计高达78.57%，这一比例始终维持在75%以上，在2010和2011年更是超过80%。由此可见，在成熟市场行业集中度非常高。
3.3.2 国内市场集中度和内资份额还有大幅提升空间
我国挖掘机市场所有品牌CR3值变化不大，40%附近，但是前三名的品牌名称在变化。有趣的是，内资CR3显著提升，三一、徐工、柳工所占市场份额从2011年的15.96%提升至2017H1的37%，其中三一重工2017H1市场份额21.52%，超过卡特成为行业第一。整个内资品牌占比都在不断提升，从2006年的14.08%提升至2017H1的48.72%。相比美国市场，我国挖掘机市场集中度和龙头企业份额有大幅提升空间，内资挖掘机份额占比还会进一步上升。
3.4 更新换代需求日益显著
3.4.1 成熟市场挖掘机需求与投资直接相关度下降，更新换代占比提升
以日本市场为例，通过回归分析日本不同经济发展阶段挖掘机销量与固定资产投资间的关系，我们发现：① 在日本经济高速发展的1965-1980年间，日本国内挖掘机产量与固定资产投资形成高度相关；② 随着日本经济在1990年后进入成熟阶段，挖掘机的销售额与固定资产投资的相关性大为降低。我们认为，随着经济的发展，日本挖掘机与固定资产投资间相关度下降，主要是因为挖掘机需求驱动因素中，存量更新换代需求占比提升，而由投资直接拉动的新增需求占比下降。
3.4.2 不同前提假设下的国内挖掘机更新换代需求情景分析
关于挖掘机更新换代需求到底有多少，没法有统一的数据，因为我国并没有强制报废制度，实际使用中，终端用户各种年限更新换代的都有，通常行业协会会分别用6、8、10年作为更新换代周期做测算。我们在这个基础上，稍微加以细化，按照内外资不同的年限、相同的年限、以及考虑实际情况的调整，针对不同的前提假设，做更新换代需求的情景分析，结论如下：①存量更新换代需求日益显著，不管是绝对值，还是相比2016年全年挖掘机内销62993台来讲（当更新换代量超过2016年内销量的时候，用浅红标注下表单元格）。②如此量的更新换代需求足以支撑行业走出2015-2016年的底部位置。
3.5 出口是国内挖掘机企业发展的必由之路
3.5.1 成熟市场挖掘机企业持续增长的重要引擎来自海外
以日本为例，挖掘机海外出货占比远高于国内。2016年其国内挖掘机销售收入为2529.38亿日元，而同年出口销售收入为4983.70亿日元，出口比例超过60%。且从历史上看，尽管出现短期反复，但日本挖掘机出口比例基本呈现递增态势。2000年日本挖掘机出口金额仅为1631.80亿日元，彼时金额上远低于国内销售额的2674.25亿日元。而到2016年，出口收入已明显超过内销收入。
3.5.2 国内挖掘机企业早有布局海外，一带一路又添东风
当前，内资品牌挖掘机在品牌、质量、销售等各方面已臻成熟。在国内投资逐步进入新常态的情况下，各品牌挖掘机厂商将眼光投向海外市场。国内主要企业在2000年初已在海外市场进行布局，并取得了快速的发展。2004年国内挖掘机出口1307台，到2016年出口数量增至7327台；2004年挖掘机出口占总销量比例仅为5.01%，2016年这一比例提升至10.42%。
在“一带一路”战略快速推进背景下，国内各品牌挖掘机厂商或已迎来海外发展重要战略窗口。
“一带一路”沿线大多是新兴经济体和发展中国家，人口基数大，总人口约44亿占世界总人口的63%，然而沿线国家经济规模21万亿美元，仅占世界经济规模的29%，货物和服务出口仅占世界总额的23.9%。这些国家具备巨大的固定资产投资潜力，尤其是基础设施建设有望在未来数年爆发。
我们判断工程机械龙头企业，如三一重工、徐工机械、柳工都有望在2020年或者之前海外收入占比达到50%，其中相当一部分来自挖掘机业务贡献。
3.6 中国市场日益成熟，逐步回归稳态增长
3.6.1 为什么2017年高增长？
站在2017年年初，谁也未曾预料上半年行业销量会有超过100%的增长，2月中我们在行业深度报告《传统周期品行情超预期》里预计2017年挖掘机行业内销增长17.53%，在当时已经算是全市场最高预测，现在看来预测值只能是个笑话，不过当时说的逻辑仍然是对的：①2017年实际投资并不差，至少从终端客户给我们反馈的项目资金到位情况，大大好过以往；②更新换代需求日益显著；③低基数效应，毕竟今年全年预计12万左右的销量70%左右的增长，也就是接近2013年的水平；④拖机（法务机）基本消化，对新机销售的挤出效应逐步消失；⑤出口也快速增长（不过受制产能，优先供应国内，2017年出口占比会短暂下降）。也就是说，2017年的高增长，实在是太多“利好”因素叠加在一起。
3.6.2 展望未来，更新换代和出口支撑行业稳态增长
不管是产品结构、竞争格局，还是进入更新换代周期、出口占比呈上升趋势，都反映出中国挖掘机市场越来越接近成熟市场。再如前文所述，我们认为2017年高增长是各种天时地利人和的叠加，不可持续，但是在更新换代和出口需求推动下，行业稳态增长可期，龙头企业别有一番景象。
考虑到卡特、小松等外资品牌挖掘机质量上的优势，我们这里按照外资品牌挖掘机14年寿命、内资品牌挖掘机10年寿命对国内存量挖掘机和年更新换代需求进行测算。我们假设①国内保有量需求增速主要取决于国内固定资产投资增速，且假设未来数年这一比例逐步下降；②挖掘机在达到使用寿命后完全退出市场，但2010-2011年高度投资行业需求期间销售的机子2020-2021年到期后按80%比例退出；③由于前几年行业较差机主延缓购机，2017-2018年挖掘机更新系数以120%计算；④考虑到国内厂商拓展海外市场，假设未来数年挖掘机出口增速维持高位。
在上述假设前提下，我们对2017-2021年挖掘机销售量进行测算。我们得出2016年挖掘机行业销量为6.95万台，与2016年实际销量70320台基本一致；同时得出2017年行业销量为11.95万台，与行业协会对2017年12万台左右的行业销量判断基本符合。由此，我们可以得出上述测算方法有效的结论。通过上述方法我们发现，2018挖掘机行业销量增速将下行至3.13%，2019年后这一增速将在更新换代需求推动下逐步上行至20%左右。具体测算结果如下：
依照上述测算方式，我们得到2016-2021年更新换代需求对挖掘机销量的贡献分别为31.06%、37.61%、38.41%、39.11%、46.87%和55.27%，基本呈现逐年上升态势。由此可见，随着2008-2012年行业高峰期销售的挖掘机逐渐达到寿命极限，更新换代需求将逐渐成为未来数年主要需求驱动。
另一方面，我们发现随着国内企业海外业务的推进，挖掘机出口将逐步成为推动销量增长的生力军。2017-2021年出口对挖掘机销量的贡献率分别为7.67%、10.04%、12.71%、13.75%和14.30%。相反，由投资直接拉动的新增需求对挖掘机销量贡献将逐步下降，2017-2021年贡献率分别为54.72%、51.56%、48.18%、39.38%和30.44%。
目前的需求结构，大不同于2011年之前，当时总需求中，基本九成以上是由国内投资直接决定的新增需求，不到一成是出口需求，基本没有更新换代需求。
上述是行业未来需求结构的拆解分析，具体到龙头公司，各家的情况又不太一样，比如三一重工、徐工机械、柳工的出口占比都是高于行业的，这些龙头企业受国内投资直接拉动的新增需求影响较行业更低。
4.1 存量结构优化逻辑为主，增量逻辑为辅
前文已有论述，我们认为2017年挖掘机行业高增长不可持续，行业将逐步回归到稳态增长。我们坚定推荐工程机械龙头公司，看的不是行业销量端的增速，而是这些龙头公司利润端的增速。
国内固定资产投资增速超预期并不是我们推荐周期龙头的必要前提条件，微观、中观、宏观三个层面的变化才是我们推荐的根本逻辑，只要没有系统性风险都不影响我们的推荐。①微观层面，龙头企业风险基本出清，经营改善，报表修复，净利率进入上升通道，这种盈利弹性对净利润增量的贡献非常大，预计2017年超过5成贡献，2018、2019年接近5成，未来3年利润端增速都显著高于收入端增速； ②中观层面，行业竞争格局优化，龙头企业销量增速高于行业；③宏观层面，总需求结构中，更新换代需求和海外占比日益显著，直接由投资拉动的新增需求占比下降。也就是说我们的投资逻辑是存量结构优化逻辑为主，增量逻辑为辅，这和2011年自上而下从宏观角度决定投资周期与否的逻辑大不一样。
4.2 聚焦龙头
4.2.1 三一重工
公司为国内挖掘机龙头，2016年国内市占率19.99%，居行业第一。行业在经历 2012-2016 年持续 5 年低迷后，竞争格局不断优化，2017 年H1 行业CR5为59.9%，较 2012年提升17个百分点；公司作为龙头 2017年H1挖掘机市占率 21.52%， 同比提升1个百分点左右。判断未来 3 年公司销量增速持续大于行业，份额将进一步提升。
2016年公司实现国际销售收入92.86 亿元，占总营收比重39.9%，领跑行业。预计公司在2020 年之前可以实现国际收入占比过半，海外收入高增速的很大一部分来源于公司挖掘机业务的快速拓展。以印度市场为例，公司在该市场挖掘机销量每年均可实现翻番增长。
盈利预测及评级：预计公司 2017-2019 年归母净利润分别为 27.15、37.19 和 47.47 亿，对应 EPS 为 0.35、0.49、0.62 元，对应 PE 分别为24.97、18.23、14.28倍。公司作为工程机械龙头，优先受益行业回暖。维持强烈推荐评级。
4.2.2 徐工机械
徐工机械体内不包含挖掘机业务，但大股东徐工徐工集团下面有挖掘机业务。徐工集团挖掘机业务起源于与卡特彼勒的合资公司，技术底蕴深厚。自2009年与卡特结束合资公司并独立生产挖掘机以来，公司挖掘机销量快速提升，2017H1其国内市占率9.9%，仅次于三一重工和卡特彼勒。根据徐工机械2010年重大资产重组的承诺，集团挖掘机业务将适时注入上市公司体内，该业务有望成为公司中长期发展提供新的动力引擎。
公司作为国内起重机械龙头，市占率始终维持在50%左右。随着年内起重机械增速快速回升，叠加公司海外业务稳步推进和各项新业务开始放量，预期公司将迎来业绩拐点。
预计公司2017-2019年归母净利润分别为10.08、14.54和18.61亿元，同比增383.40%、44.21%和27.97%。对应EPS分别为0.14、0.21和0.27元，对应PE分别为27.87、19.33和15.10倍，公司竞争格局日益优化，维持强烈推荐。
4.2.3 柳工
公司挖掘机市占率逐年提升，2017H1国内市占率已上升至5.59%，而2016年同期为4.81%。挖掘机毛利率显著高于其传统装载机业务，预计2017年公司挖掘机收入规模将与装载机相当，公司营利能力将显著增强。
公司在印度等一带一路沿线国家表现突出，品牌认知度不断提升。2016 年海外收入 20.17 亿元，总体稳定；海外业务毛利率 23.56%，较 2015 年提升 1.99%，公司海外业务已进入收获阶段。
预计2017-2019年归母净利润分别为4.03、5.83和8.53亿元，同比增717.43%、44.83%和46.28%。对应EPS分别为0.36、0.52和0.76元，对应PE分别为26.46、18.27和12.49倍，维持强烈推荐评级。
4.2.4 中联重科
公司为国内一线工程机械企业,主导产品包括混凝土机械、起重机械、消防机械和农业机械等。公司近期出售环境产业80%，战略聚焦工程机械和农业机械板块。利用出售环境产业的资金，公司有望充分计提应收账款和存货的资产减值损失，彻底处置风险、轻装上阵，有利于重新确立公司在工程机械领域的领先地位。
预计公司2017-2019年归母净利润分别为16.59、21.96和26.50亿元，同比增-277.64%、32.37%和20.64%。对应EPS分别为0.22、0.29和0.35元，对应PE分别为21.14、15.97和13.24倍。维持强烈推荐。
经济断崖式下跌，世界经济格局发生重大变化。
方正机械于百战/吕娟团队：用研究创造价值，为您保驾护航！
