煤矿智能化风潮涌动美腾科技:智能干选设备龙头跃水腾飞
时间: 2024-06-26 19:40:02 | 作者: 新闻中心
天津美腾科技股份有限公司成立于2015年1月,是一家以提供工矿业智能装备与系统为主体业务的国家高新技术企业,拥有国家级专精特新“小巨人”企业荣誉称号。
公司秉承“绿色科技、智慧矿山”的理念,并以“精耕煤炭、进入矿业、打通工业”为发展的策略,以服务煤炭行业为基石,横向拓展有色、非金属等矿业领域,开辟第二增长“试验田”。
公司将煤炭行业作为主战场,经过七年的发展,在煤炭工业的智能装备、智能系统与仪器两个技术领域打造了美腾科技的行业创新品牌,并在煤炭智能干选设备这一细分领域创造了多个业内第一,如“第一个实现了300~50mm 大块煤干选设备”;“第一个实现大块煤干选后精煤直接销售的设备”;“第一个实现在大型选煤厂应用的智能干选设备”;“第一个实现井下智能干选的设备”;“第一个实现三产品分选的智能干选设备”。
公司依托天津市全力发展高端装备制造产业的布局,已在中新天津生态城启动智能装备生产及测试基地项目,为公司未来在研发、实验、生产以及海外业务扩展等各方面提供有力保障。
1)智能装备:包括用于煤炭分选的智能干选设备(TDS),井下 TDS 智能干选机,智能粗 煤泥分选设备(TCS),智能梯流干选机(TGS)以及用于非煤矿物分选的 XRT 智能矿物分选设备;
智能系统最重要的包含智能无人装车系统与选煤厂智能化系统,智能仪器最重要的包含 X 光灰分仪(DXA)、矿浆灰分仪(DSA)、状态监测图像识别仪(TIE)、可视机械隔离器(VMI)、振动、温度检测仪(TIC)、体积检测仪(TIE-DVG)等用于工矿业的仪器。
公司深耕智能装备和智能系统业务多年,对煤炭下业客户的需求具有深刻的理解。
公司的下游客户包括山西焦煤、国家能源集团、山东能源集团、晋能控股集团、陕煤集团和淮北矿业等。
根据中国煤炭工业协会发布的《2021 中国煤炭企业 50 强名单》,公司已累计向前 10 强煤炭企业或其下属单位中的 8 家提供服务,前 20 强煤炭企业或其下属单位公司已累计覆盖 12 家。公司以煤炭为基础,正在慢慢地扩展其他矿物分选等其他工矿业。
公司董事长李太友直接持有美腾科技 13.57%的股份,并通过美腾资产以及员工持股平台美智优才、美智英才和美智领先分别持有美腾科技 19.09%、4.21%、0.82%和 0.79%的股份,合计共持有美腾科技 38.47%的股份,为公司的实际控制人。
大地公司、谢美华和王冬平为李太友的一致行动人,三者分别持有公司 9.67%、2.44%和 2.22%,因此李太友通过直接或间接方式(包括一致行动人)合计控制美腾科技的表决权比例为 52.8%。
李太友曾任大地集团副总裁,获评中国煤炭行业工程设计大师,累计从事选煤设计和研究工作近 30 年,先后主持设计了几十座大中型选煤厂,是煤炭分选行业的资深专家。
公司的研发投入维持在较高水准。2018 年以来,公司的研发费用逐年增加,且研发费用率始终超过 13%。
公司坚持以研发技术和科学技术创新为根本,以研发与市场双轮驱动,逐步的提升技术、产品的核心竞争力,成功取得一系列发明专利、技术奖项。
截至 2022 年 8 月 31 日,公司取得了 243 项授权专利(含 76 项发明专利,1 项国际专利,140 项实用新型专利,26 项外观专利)和 88 项计算机软件著作权。
在智能装备领域,企业具有高性能物块定位与分割技术、基于 X 光透射技术的物块分类软件及算法、物块精准喷吹技术、高性能系统集成技术、梯度流态化分选技术及操控方法、采用精确流量控制的两相流体干扰沉降模型等核心技术;在智能系统与仪器领域,拥有基于神经网络的计算机视觉技术及高性能智能边缘图像计算平台、运动物体及非整装物料的形状、体积检测系统及算法、基于 X 光透射和 X 荧光检测煤炭灰分及矿物品位的方法、煤炭洗选工艺控制算法模型等核心技术。
截至 2022 年 6 月,公司共有员工 391 人,其中研发人员数量为 117 人,占比达到 30%。除技术带头人李太友外,企业具有正高级工程师 12 人,副高级工程师 32 人。从学历分布来看,公司本科以上学历员工比例达到 85%。高层次的员工队伍是公司维持技术领先及产品竞争力的保障。
公司的核心技术人员为李太友、梁兴国、张淑强、宋晨以及王家祥,其中李太友、梁兴国和张淑强均为公司创始人,三人均曾在大地公司任职。
李太友曾在大地公司担任公司副总裁兼天津分公司常务副总经理、选煤设计研究院院长,梁兴国曾在大地公司天津分公司下属的选煤设计研究院担任副院长,张淑强曾在大地公司天津分公司下属的选煤设计研究院担任总工程师,三人拥有丰富的煤炭分选从业经验。
2014 年-2015 年期间我国煤炭行业进入周期性调整低谷,大地公司鼓励员工自主创业,三人基于自身多年的行业从业经验以及对行业发展痛点的把握,预期未来煤炭行业的智能干选技术将具备比较好的发展前途,因此大地公司离职并成立美腾科技。
营收方面,2018 年至 2021 年间公司营收从 1.33 亿迅速增加到 3.84 亿,CAGR 达到 42.4%,2022 年前三季度公司实现盈利收入 3.13 亿元,同比增长 37.3%,维持了较高增速水平。
净利润方面,2018 年至 2021 年公司归母净利润从 0.15 亿迅速增加到 0.86 亿,CAGR 达到 79.0%,2021 年归母净利润同比下降 6.3%,主要系新玩家参与市场之间的竞争使得公司利润率略 有下降所致。
2022 年前三季度公司归母净利润达到 0.83 亿,同比增长 56.8%,恢复了较高的增速水平,主要系公司营业收入持续增长,规模效应逐步显现。
公司的费用管控水准不断提升,尤其是管理费用率和销售费用率不断降低,使得公司 2018 年以来期间费用率呈现逐年下降的趋势,因此公司在 2022 年前三季度毛利率略有下降的情况下,净利率实现了增长。
分业务板块来看,公司智能装备业务贡献了公司 70%左右的营收,毛利率始终维持在 60%以上,是公司的支柱业务。
智能系统与仪器贡献了公司 25%的营收,毛利率低于智能装备。其他业务主要是备件销售、运营服务、设备租赁等,占比 5%左右。
2.1.1. 2030年之前煤炭仍将是我国基础能源,2025年前产量维持41亿吨左右
2014年以前我国原煤产量持续增长,2013年达到39.7亿吨,随着我国能源领域供给侧结构性改革,大型煤矿整合小型煤矿,化解煤炭过剩产能风险,我国煤炭产量自2014年开始下跌,2016年达到底部 34.1 亿吨,随着市场需求的回暖,自2016年开始,煤炭产量逐步回升,2021年煤炭产量达到历史最高的 41.3 亿吨。
根据中国煤炭工业协会《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》,计划到“十四五”末,即 2025 年将煤炭产量控制在 41 亿吨左右,消费量控制在 42 亿吨左右。
从我国近十五年能源消费总量及其结构数据可以看出,煤炭是绝对的第一大能源,2011 年以前占据我国能源总消费的比例超过 70%。
2011 年到 2021 年间,我国煤炭能源消费总量从 27.2 亿吨标准煤微增到 29.3 亿吨标准煤,而非煤炭能源消费总量从 11.5 亿吨标准煤快速增长到 23.1 亿吨标准煤,增幅显著高于煤炭能源。
我国近 10 年的能源消费增量需求主要依靠水电、光伏发电以及风电等进行补充,因此中国 的能源消费结构中煤炭占比逐步下降,有助于从能源应用上直接降低碳排放量。
由于非煤能源的应用受到储能技术及非化石能源产能的限制, 从长远看, 煤炭仍将是我国主体和基础能源, 虽然比例会有所下降, 但预计未来 20 年煤炭在我国能源消费结构中仍将长期占据主体地位。
2021 年我国煤炭消费总量在能源中占比为 56%。根据《煤炭加工与综合应用》预计,2030 年煤炭占我国一次能源消费比重仍在 50% 以上, 年消费量将达 45 亿吨左右。
2.1.2. 煤炭行业固定资产投资进入上行周期,催生煤炭设备存量替换需求
我国煤炭行业固定资产投资额经历了较为明显的周期波动。上行周期:2012 年以前,煤炭采选业固定资产投资额持续增加,在 2012 年达到峰值的 5370.24 亿元。
下行周期:2012-2017 年,受能源领域供给侧结构性改革,化解煤炭过剩产能风险的影响,煤炭采选业固定资产投资额逐年降低。
新一轮上行周期:2017 后,煤炭开采和洗选业市场趋于稳定,过往 10 年的煤炭机械设备更新改造周期到来,除 2020 年受新冠疫情冲击小幅下降之外煤炭采选业固定资产投资额保持稳定增长,2021 年回升至 4009.60 亿元。
煤炭机械设备长期处于极端环境和高负荷工作状态,煤炭机械中的煤炭分选设备使用寿命一般在 10-15 年。
根据美腾科技公告,2012 年,煤炭采选业 5370.24 亿元的 投资额中设备相关投入为 1668.33 亿元,为过去数十年投资高峰。
2022 年起,煤炭分选设备更新改造周期到来,存量众多的湿法选煤设备迎来更新改造的高峰期,提供了较大的煤炭分选装备存量替代市场空间,而这其中相当一部分湿法选煤设备能 够法选煤设备所替代。
2021 年以来煤价的大幅上行使得下游煤炭企业获得了高额利润,根据中国煤炭工业数据,2021 年我国规模以上煤炭企业利润总额高达 7023亿元,这使得煤炭企业的资本支出能力大大增强。
在煤炭生产加工过程中,直接从矿井中开采出来的不经任何加工处理的煤称之为原煤,原煤中含有煤和矸石(含在煤中的碎石,可从中回收少量煤炭),将煤和矸石进行分离是煤炭加工过程中十分关键的一步。
1)选煤工序能将煤炭分成不同质量、规格的产品,有利于煤炭的高效综合利用。据中国煤炭加工利用协会,发电用煤灰分每降低 1%,发热量可以提高 200-360kJ/kg,可综合节能 10-15%;
2)选煤过程能去除原煤中含有的黄铁矿等杂质,减少燃煤对大气的污染,具有较高的环保意义。根据五六选煤数据,每入选 1 亿吨原煤,可排除灰分 1300 万吨,硫分 35 万吨,减少二氧化硫排放 49 万吨;
3)选煤工序排除了大量无用的矸石,节约了运力成本。根据五六选煤数据,每入选 1 亿吨原煤,可排除 1800 万吨矸石,按煤炭平均运距 600 公里计算,可节约运力 108 亿吨公里。
原煤入选率指每年进入选煤设备进行分选的原煤量与矿山年度生产原煤量的比率。
原煤入选率是煤炭是否得到清洁高效利用的重要评判标准,根据中国煤炭经济研究会,澳大利亚、美国等发达国家原煤入选率已达 85%至 90%。
我国原煤入选率历年不断的提高,从 2005 年的 31.9%提升到 2020 年的 74.1%,2021 年原煤入选率略微下降到 71.7%,主要系 2021 年原煤产量较高所致。
中国煤炭工业协会发布的《煤炭工业“十四五”高质量发展指导意见》计划到 “十四五”末原煤入选率达到 80%以上,国家能源局发布《“十四五”现代能源体系规划》同样提出到 2025 年我国的原煤入选率需要达到 80%。
当前的原煤入选率与规划目标相比仍有较大提升空间,原煤入选率的提高势必催生新的煤炭分选设备需求。
原煤分选的方法以分选介质来分类主要包括湿法选煤(湿选)与干法选煤(干选)。
湿选指利用水、重悬浮液或其他液态流体作为分选介质的选煤方法,又称洗煤,主要有跳汰分选、重介质分选和浮选等湿选方法,是目前我国选煤厂常用的选煤方法。
干法选煤在分选过程不使用水,一般包括智能光电分选、风力煤矸分选和空气重介质流化分选等。
动力煤主要用于火电厂发电、制造水泥和工业锅炉等,炼焦煤主要用于生产焦炭进行钢铁冶炼,无烟煤主要用于生产煤气。
煤炭按照粒度分类,大致可分为块煤(25mm),末煤(25mm)和粉煤(6mm)。
智能光电分选目前主要应用于 25mm 以上的块煤分选,智能光电分选可以做到直接出动力煤产品,也可应用于动力煤预排矸。
炼焦煤产品多为末煤和粉煤,主要通过湿法选煤进行分选,因此智能光电分选技术目前主要应用于炼焦煤预排矸,较少应用于直接产出炼焦煤产品。
随着技术进步,智能干选设备也能够被应用到末煤和粉煤的分选,比如美腾科技的 TGS 智能梯流干选机已能够做到 3mm 以上粒度的煤炭分选,进一步拓宽了智能干选设备的应用场景。随着我国对煤炭行业节能增效以及煤矿智能化要求的不断提高,湿法选煤的弊端日益凸显。
从水资源的角度:我国煤炭资源丰富的地区主要地处水资源匮乏的山西和内蒙等地,因此湿法选煤在这些地区的应用会受到水资源的严重制约,从而使我国煤炭的利用率与一些发达国家形成了较大差距。对于部分易泥化的煤,湿法选煤会导致额外的煤泥产生,从而导致煤的回收率下降,造成额外的损耗。
从环境保护的角度:湿法选煤技术会在应用中产生大量煤泥水,煤泥水中夹杂的细粒粘土、泥砂和煤会对环境造成污染。
从经济效应的角度:根据美腾科技测算,新建一座年处理能力 300 万吨的选煤厂,使用智能光电分选相比于水洗重介槽分选主要设备台数由 32 台减少为 9 台,厂房面积由 2141.8m2 减少为 259.0m2,系统投资额从 4500 万降低为 2500 万;此外每年可节约成本 827.83 万元,增加产成品销售收入 1753.51 万元。
干法选煤各方面优势明显,因此大力推行干选技术是选煤业的重大趋势。国家政策同样支持干法选煤技术发展,比如 2016 年国家发改委和能源局发布的《能源技术革命创新行动》将“高效干法选煤技术”列入能源技术革命重点创新行动路线年《煤炭工业“十四五”科技发展指导意见》将“干法选煤智能化工艺技术”列为重点核心攻关技术。
虽然干法选煤优势突出,但目前我国选煤存量设备中,干法选煤设备的渗透率很低。
根据美腾科技 2021 年 8 月对国家能源集团、中煤能源集团、山东能源集团、陕煤集团和山西焦煤集团等 13 家煤炭集团的调研,被调研的 20.68 亿吨煤炭产能中,干法选煤仅占总产能的 2.93%(其中光电分选占比为 2.25%),在所有入选煤炭中占比为 4.24%。目前干选技术和设备的发展已趋于成熟,未来干法选煤的渗透率有望大幅提升。
美腾科技的 TDS 智能干选设备选择的是光电分选技术路线,采用 X 射线及计算机视觉识别方法,针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型,对煤炭与矸石进行数字化识别,并通过阵列式实现煤炭和矸石分离。
高精度分选算法采用数据分析和计算机视觉技术实现煤矸高精度识别,运用深度学习技术实现系统自主学习和系统自动调优,识别精度逐步提高;采用有限元分析与流体力学耦合分析技术进行物块喷吹计算,保证喷吹精度。
智能干选机具体包括给料、布料、识别、执行几大主要系统,以及供风、除尘、配电、控制等辅助系统。
公司在 2015 年 10 月即发布了首台 TDS 智能干选设备,煤炭分选相关产品种类丰富。
目前公司的 TDS 可实现粒度 400-10mm 原煤的分选,近年公司又陆续推出井下 TDS 智能干选设备、三产品 TDS 智能干选设备、TCS 智能粗煤泥分选设备、TGS 末煤智能梯流干选设备等产品,不断满足下业在分选精度、应用场景、分选工序等需求。
为巨龙融智机电技术(北京)有限公司,官网显示其研发的 GDRT 煤矸智能分选系统于 2012 年在内蒙古汇福煤炭物流园区进行了工业应用;此后,2015 年 10 月波兰 Comex 集团智能光电干选设备通过国内经销商凯瑞斯在大同煤矿集团临汾宏大豁口煤业有限公司投产,用于 80-25mm 的块煤分选。
美腾科技于 2015 年 1 月成立后,凭借创始团队此前在煤炭分选行业 20 年的积累,于同年 10 月迅速发布了 TDS 智能干选机并于 2016 年 6 月在晋城无烟煤矿业集团赵庄选煤厂实现工业化应用,早于除巨龙融智和 Comex 之外的其余竞争对手。
此外,根据设备分选粒度范围、矸石排出率、矸中带煤率和处理能力等指标对比,公司的智能干选设备整体性能优于竞争对手。
根据中国煤炭业加工利用协会 2021 年 1 月 28 日出具的《TDS 智能干选机市场占有率证明》,公司 2020 年在智能干选设备(光电射线类)的市场占有率约为 70%。根据公司于 2021 年三季度的汇总统计,公司用于煤炭分选的光电分选机累计市场占有率为 70.80%,与协会数据较为一致。
根据公司招股说明书,公司 2021 年智能干选机产能为 83 台,IPO 募资后拟增加 80 台产能,2 年达产。泰禾智能 2021 年智能干选机产能为 10 台,2022 年 9 月完成定增拟增加 60 台产能,2 年达产。合锻智能 2021 年 12 月完成定增,以中科光电为实施主体增加智能干选机产能 80 台,3 年达产。其余未上市公司产能均较为有限。在智能干选机领域的参与企业中,公司在产能方面具有明显优势,预计未来仍能维持较高市占率。
以公司的 TDS 智能干选设备为例,该设备是集机械、电子、软件一体化的产品,标准产品包括 400 多项机械部件及 800 多项电子部件,通过机械、电子、光学、图像及算法的高效集成,实现高精度、高处理量的分选系统。
TDS 产品吞吐量需达到 5000 块/秒,同时要求系统按每个物块的时序值进行稳定可靠的计算。公司产品系统要求对于每个物块从 X 光数据采集、光电转换、识别计算、定位计算、喷吹计算,到驱动电路给出脉冲信号,整体过程需要在 100 毫秒内完成。系统要求识别坐标系与喷吹坐标系位置坐标误差小于 1 毫米,时间轴误差小于 1 毫秒。
公司在核心硬件与技术方面具有先进性:核心硬件方面,公司通过自主研发设计并定制化采购部分核心器件,如滑板、阀嘴、电路板等,核心器件自主研发率达到 57.1%;核心技术方面,公司拥有的核心技术包括高性能物块定位与分割技术、基于 X 光透射技术的物块分类算法、物块精准喷吹技术、高性能系统集成技术、梯度流态化分选技术及控制方法、采用精确流量控制的两相流体干扰沉降模型。
金属与非金属矿业与煤炭行业采选工艺有相似之处,煤炭分选对指标要求更高,因此公司的智能干选技术在矿业领域有很强的技术优势。公司基于 TDS 干选设备的技术基础,从煤矿分选领域向非煤矿物领域拓展。
针对矿物元素特征开发算法,利用 X 射线、图像、近红外、荧光等识别技术,成功实现对磷矿、铝土矿、萤石、铁矿、钒矿、铅锌矿的高精度识别和分选,并在金矿、铜矿、高岭土、锡矿、钨矿、锰矿等矿种分选研发成功。
公司的 XRT 智能干选设备可应用于选矿生产线的前处理环节,降低生产成本。以铁矿石分选生产线为例,选矿主要分为以下几个阶段:
1)破碎筛分。大块的矿石经料仓由振动给料机均匀送进颚式破碎机进行粗碎,粗碎后的矿石经过振动筛筛分后,由皮带输送机送到细碎机进行细碎。经过破碎后物料进入筛分流程,筛分后粒级符合要求的部分进入干式磁选机预选。
2)磨矿。将经过振动筛筛分的 0-12 mm 的铁粉均匀送进铁矿球磨机进行磨粉,并且由螺旋分级机筛分,不符合要求的被送入铁矿球磨机继续磨粉,磨矿后的物料经分级机分级后进入磁选流程。
3)分选。借助于重选、磁选、电选、浮选或其他选矿方法将有用矿物同脉石分离,并使有用矿物相互分离获得最终选矿产品;
4)烘干。经过磁选机和浮选机等选出的精矿进入浓缩机浓缩或进入沉淀池沉淀得到最终的精矿,然后将得到的铁粉送入烘干机烘干就可以得到铁精粉。
公司推出用于非煤矿物领域的 XRT 智能干选设备,该设备可通过提前处理掉大部分尾矿,大幅降低破碎、磨选和浮选阶段的入料量,从而降低电耗、药耗及设备损耗等加工成本,提高选矿厂的处理能力。XRT 智能干选设备近 2 年内逐步被行业认可,预计未来应用将越来越广阔。
公司于 2019 年开始签署 XRT 智能干选设备合同,在 2021 实现第一台 XRT 设备的销售。从 2019 年开始,公司 XRT 智能干选设备的在手订单数量和金额不断提高,增长幅度显著高于煤炭设备分选设备。
2.4. 我国煤炭干选设备需求量超 2000 台,市场空间超 100 亿
1)原煤产量根据中国煤炭工业协会数据,2021 年我国原煤产量为 41.3 亿吨,“十四五”规划 2025 年前我国原煤产量维持在 41 亿吨。据此假设 2030 年以前我国原煤产量稳定在 41 亿 吨。
2)原煤入选率根据中国煤炭工业协会数据,2021 年我国原煤入选率为 71.7%,“十四五”规划 2025 年原煤入选率达到 80%。国外一些发达国家的原煤入选率已超过 90%。据此假设我 国 2022 年、2025 年和 2030 年原煤入选率分别为 73%、80%和 90%。
根据美腾科技招股说明书,TDS 干选设备主要用于粒度为 25mm 以上原煤分选, TGS 干选设备主要用于粒度为 25-6mm 原煤分选,可扩展到 3mm 以上原煤分选。随着干选技术的不断进步,假设 3mm 以上原煤均可用智能干选设备进行分选。
根据北极星火力发电网数据,国家能源集团黑岱沟露天煤矿粒度级小于 6mm 的原煤占比 8.85%,80-6mm 的原煤占比 53.31%,80mm 以上的原煤占比 37.84%;根据《选煤技术》数据,淮北矿业集团临涣煤矿粒度级小于 13mm 的原煤占比 12.74%,50-13mm 原煤占比 70.19%,50mm 以上原煤占比 17.07%;根据美腾科技公众号数据,新疆西沟煤矿原煤中粒度级 300-30mm、30-6mm 和小于 6mm 大约各占三分之一;根据五六选煤公众号数据,宁东矿区粒度级小于 3mm 原煤占比为 28.70%,3-25mm 占比为 41.29%,25mm 占比为 25.01%。
根据我国所有大型煤炭基地部分煤矿进行估算,25-6mm 原煤占比约为 25-30%;根据《煤炭加工与综合利用》数据,刘庄选煤厂粒度小于 3mm 原煤占比 29.72%,25-3mm 占比为 49.71%,25mm 以上占比为 20.58%。
根据以上数据,粗略假设 3mm 以下原煤占比为 30%,25-3mm 原煤占比为 40%,25mm 以上原煤粒度占比为 30%。即可用智能干选设备进行分选的 3mm 以上原煤占比为 70%。
智能干选设备可以直接产出动力煤,或是焦煤预排矸,因此智能干选设备在动力煤分选中的渗透率将高于其他煤种。《煤炭加工与综合利用》中有论文预计未来 6mm 以上动力煤分选有 70%可被智能干选设备替代,与我们调研的结果较为一致。
据此假设对于动力煤,2022 年、2025 年和 2030 年用于原煤分选的智能干选设备渗透率分别为 10%,30%和 70%;对于其余煤种,2022 年、2025 年和 2030 年智能干选设备渗透率分别为 5%,15%和 35%。
根据美腾科技招股说明书,2021 年美腾科技两产品 TDS,三产品 TDS 和井下 TDS的平均单价分别为 555 万元、814 万元和 783 万元,所有 TDS 产品平均单价为 567 万元。TGS 在手订单平均单价为 672 万元。
我们预计三产品 TDS 和井下 TDS 的占 比将会略有升高,但产品单价也将随市场竞争逐步下降。粗略假设 2023-2025 年间 和 2026-2030 年间用于 300-3mm 原煤分选的智能干选设备平均单价分别为 600 万元 和 550 万元。
假设智能干选设备使用寿命为 10 年,则 2026-2030 年间需要对 2016-2020 年间的存量设备进行替换。
因此假设 2026-2030 年间用于动力煤和其他煤种的智能干选设备存量替换需求为 150 台和 10 台。
根据英国石油公司(BP)2022 年 6 月发布的最新版的《世界能源统计年鉴》,2021 年全球煤炭产量 81.73 亿元,2021 年中国煤炭产量 41.3 亿吨,约占全球产量 50.5%。若考虑全球的煤炭分选市场,且相关假设与测算国内市场时保持一致。则 2023-2030 年间全球煤炭智能干选设备总需求量 4428 台,市场空间 249.9 亿元。
非煤矿物行业和煤炭行业同属采矿业,具有相似的产业链及运行模式,分选设备属于矿物机械的一种。粗略假设非煤矿物分选设备的市场空间与煤炭分选设备的市场空间之比与各自的固定资产投资额之比相同,根据自然资源部发布的《2022 中国矿产资源报告》,2016-2021 年我国非煤矿物(黑色金属、有色金属和非金属)领域固定资产投资额与煤炭领域固定资产投资额之比维持在 1.4 左右。据此测算到 2030 年我国非煤矿物领域智能干选设备潜在市场空间约 176.7 亿元。
智能制造可广泛应用于采矿业、制造业等工矿业领域,其中煤炭开采与洗选、金属与非金属矿物采选、机械制造等领域均可以应用智能制造产品以达到提质、降本、增效效果,进一步应对节能环保方面的挑战,助力“双碳”目标的实现。
根据国家工业信息安全发展研究中心发布的《中国两化融合发展数据地图(2019)》,信息化与工业化融合发展水平是产业智能化水平的评价指标,2019年中国工业领域两化融合发展水平达到 55.1,其中采矿业两化融合发展水平为48.8,低于工业整体两化融合水平,在15 个工业重点行业中位于倒数第 2。
采矿业智能化之路任重道远。2020年以来国家密集出台了相关政策推动煤矿智能化发展。
2020 年 3 月,国家发改委等 8 部门联合发布《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》,要求加快推进煤炭行业供给侧的结构性改革,推动智能化技术与煤炭产业的融合发展,提升煤矿智能化水平,并提出到 2025 年,大型煤矿和灾害严重煤矿基本实现智能化。
中国煤炭工业协会发布的《2020 煤炭行业发展年度报告》中对“十四五”期间煤炭智能化进行 了相关规划,预计到“十四五”末,全国煤矿数量控制在 4000 处左右,其中智能化生产煤矿数量达到 1000 处以上。
根据美腾科技招股说明书,煤矿智能化具体是指煤矿开拓设计、地测、采掘、运通、洗选、安全保障、生产管理等主要系统具有自感知、自学习、自决策与自执行的基本能力。
根据中国煤炭工业协会数据,我国的智能化采掘面数量从 2017 的 47 个增长到了 2021 年的 813 个,同时随着落后的小型煤矿逐步关闭,煤矿数量从 2017 年的 6800 座左右下降到了 2021 年的 4500 座左右,智能化采掘面的渗透率快速提升。
在没有强政策推动时,由于智能化改造成本较高,下游选煤厂智能化改造的意愿不强,但是如今在政策支持下煤矿智能化已成为行业趋势,加上煤炭企业利润的提高提升了资本开支能力,预计后续下游选煤厂的改造意愿将会不断加强。
目前公司在智能系统方面的主要产品为选煤厂智能化系统与智能装车系统,二者用于分选环节与运销环节,属于煤矿智能化 8 大系统中的煤矿地面分选运销与生态建设智能系统。
2018-2022H1,选煤厂智能化系统与智能装车系统营收占公司智能系统与仪器板块营收分为为 100%、100%、88%、93%和 98%,是该板块的主要营收来源。
智能仪器方面单独销售的产品主要为灰分仪,销售金额占比较小,其他智能仪器如 TIE、VMI 和 TIC 属于智能系统的配套硬件。
公司的业务已经基本覆盖了智能选煤工厂的全部系统与管理环节,形成了以智能化系统四大中心与 TE4 智能设备管理四大件的核心产品。智能化系统四大中心包括生产中心、安全中心、经营中心和资产中心。
生产中心:包括智能选煤大脑、智能配煤大脑、智能煤泥大脑、无人运输系统、无人装车系统、生产辅助系统、无人配电系统和生产指挥系统。
安全中心:包括安健环管理系统、人员安全管理系统、职业健康管理系统和生产安全管理系统。
经营中心:包括生产管理系统、质量管理系统、运销管理系统、经营管理系统、能源管理系统和绩效考评系统。
资产中心:包括设备档案管理、设备维保管理、状态在线监测、设备点检管理、备品备件管理和预测性维护模型。TE4 智能设备管理四大件包括智工之芯、智工之眼、VMI 和 iEAM。
智工之芯:即振动、温度检测仪(TIC)。是一款集成通讯模块的振动、温度检测传感器系统,实现设备振动、温度数据的采集和上传,并进行频谱、数值的分析。
智工之眼:即状态监测图像识别仪(TIE)。作为智能工厂的视觉识别系统,为智能工厂提供基础数据,以机械替代人。可以应用到选煤厂的各个环节,如生产系统检测、现场安全检测、设备故障诊断等。
VMI:即可视机械隔离器。采用机械式隔离装置,可实现电路的彻底隔离,确保停送电操作的安全可靠。
iEAM:即智能设备管理平台。实现从设备的基础台账到设备故障的事前预防、事中控制、事后维修的设备全生命周期,移动化、数据化、智能化的管理,以全面管控设备,降低故障发生,减少停产停机和事故发生概率,并帮助设备团队提高工作成效。
除美腾科技外,在矿业智能化系统与仪器领域国内主要参与公司还包括北路智控、龙软科技、精准信息、天地科技、光力科技和容知日新等。
其中北路智控和龙软科技的产品主要用于煤炭采掘环节的智能化,精准信息、天地科技、光力科技和容知日新的产品主要用于矿井安全生产监测方面的智能化。
而美腾科技则专注于煤炭分选运输环节的智能化,与相关公司的业务不存在显著的竞争关系,有望在选煤厂智能化建设细分领域占据较多的市场份额。
根据美腾科技公众号,到 2021 年公司已累计为 17 个选煤厂制定了智能化改造项目。
我国选煤厂智能化改造的市场空间与不同规模的选煤厂数量有关,需要进行智能化改造的主要是中型以上规模选煤厂。
不同规模选煤厂数量缺乏直接的数据统计。根据宋丹等于 2022 年发表的《晋能控股煤业集团煤炭洗选业现状分析》一文,晋能控股煤业集团下属 73 座选煤厂中年产能 120-400 吨的中型选煤厂数量为 28 座,年产能 400-1000 吨的大型选煤厂数量为 19 座,年产能 1000 吨以上的超大型选煤厂数量为 9 座。
晋能控股煤业集团选煤厂总产能为 3.1 亿吨,约占 2021 年我国选煤厂总产能的 10%。据此假设当前我国中型、大型和超大型选煤厂数量分别为 280、190 和 90 座。另据程子曌等发表的《“双碳”背景下选煤高质量发展研究》一文,2021 年我国原煤入选能力超过 1 000 万吨/年的超大型选煤厂有 84 座,与我们的假设较为一致。
根据我们的调研,中型、大型和超大型选煤厂智能化改造费用分别为 2500 万元、4000 万元和 8500 万元。据此可以计算出我国选煤厂智能化改造潜在的市场空间为 224 亿元。
根据中国煤炭工业协会的“十四五”规划,到 2025 年全国智能化煤矿的比例为 25%。
选煤厂的智能化进度慢于煤矿,假设到 2025 年选煤厂智能化比例为 10%,则 2025 年前的我国选煤厂智能化改造市场空间约为 22.4 亿元。
公司的业务主要为智能装备以及智能系统与仪器两大板块,将智能装备板块拆分为煤炭和非煤矿物两部分,公司业务可进一步细分为煤炭智能分选设备、非煤矿物智能分选设备、智能系统与仪器、别的业务 4 个部分。
营收方面:煤炭智能干选设备目前渗透率很低,公司该部分业务将持续增长,随着营收规模扩大,增速将有所减缓。假设 2022-2024 年该板块营收增速为 40%、35% 和 30%。
盈利方面:随市场竞争加剧,预计公司毛利率逐年略有下降,假设 2022-2024 年该板块毛利率为 60%、59%和 58%。
营收方面:公司 2021 年该部分业务实现营收,目前营收规模较小。公司持续开拓非煤业务,截至 2022 年 9 月 30 日在手订单为 0.65 亿元。预计该部分业务将保持较快增长,随着营收规模扩大,增速将有所减缓。假设 2022-2024 年该板块营收增速为 80%、70%和 60%。
盈利方面:随着市场竞争加剧,预计公司毛利率逐年略有下降,假设 2022-2024 年该板块毛利率为 42%、41%和 40%。
营收方面:选煤厂智能化为行业发展趋势,预计该部分业务保持较快增速,随着营收规模扩大,增速将有所减缓。假设 2022-2024 年该板块营收增速为 30%、25%和 20%。
盈利方面:随着市场竞争加剧,预计公司毛利率逐年略有下降,假设 2022-2024 年该板块毛利率为 45%、44%和 43%。
营收方面:最重要的包含备件销售、运营服务、设备租赁及运维服务等。随着公司智能装备和智能系统销售量的增加,预计该部分业务将保持持续增长,随着营收规模扩大,增速将有所减缓。假设 2022-2024 年该板块营收增速为 50%、40%和 30%。
依据公司业务情况,选取主营光电识别设备公司美亚光电以及专注煤矿智能化公司北路智控以及龙软科技作为可比上市公司,可比公司 2022-2024 年 PE 均值为 32、25 和 19。
考虑到煤炭干选设备和智能化选煤厂的低渗透率,公司未来业绩具有较高的成长性。