我們從宏觀、中觀、微觀層面對電力自動化板塊梳理。我們認為，我國正處於“十四五”智慧電網投資視窗期，當前是較好配置視窗期。從自動化視角，我們篩選出兩條黃金增長賽道：配電自動化、電力機器人。
摘要
“十四五”智慧電網投資加大，配電環節為建設重心。
1）
2009-2020年國家電網經歷“規劃試點、全面建設、引領提升”三階段，“十四五”《綱要》釋出後，構建現代新能源體系為主旋律。
2）
我們統計，未來五年全國電網投資總額或將超過3萬億元，相比“十三五”期間增加16%，配電環節成為未來智慧電網建設重心。
電力自動化裝置賽道景氣提升，投資價值凸顯。
1）
我們預計，2024年我國電力自動化市場將達到1892億元，2020-2024年CAGR將達到15%。
2）
從產業鏈看，中游裝置企業由於技術壁壘&客戶粘性突出，盈利能力領先。
3）
考慮到電力自動化裝置收入確認季節性強，我們認為四季度將是較好的配置視窗期，重點推薦配電自動化、電力機器人賽道。
1）配電自動化：
我們預計2024年配電自動化市場規模約194億元，未來三年CAGR達20%。
2）電力機器人：
我們預計2025年國內巡檢機器人（室外變電站和室內配電房為主流場景）需求170億元，帶電機器人（室外帶電小組和室內開關室為主流場景）需求接近40億元。
風險
電網投資不及預期、自動化滲透率不及預期風險
摘要
智慧電網，向陽而生
國網三階段智慧電網基本完成，新一輪產業革命將啟
智慧電網是下一代產業革命的基礎。
國家發展改革委2015年明確指出，智慧電網是“在傳統電力系統基礎上，透過整合新能源、新材料、新裝置和先進感測技術、資訊科技、控制技術、儲能技術等新技術，形成的新一代電力系統”。
三階段規劃塑造智慧電網雛形。
2009年5月，國家電網就提出了智慧電網規劃，意圖建設具有資訊化、自動化、互動化特徵的統一的堅強智慧電網。規劃分為三個階段，2009-2010年為規劃試點階段，2011-2015年為全面建設階段，2016-2020年為引領提升階段。過去十年我國城鄉電壓合格率、年戶均停電時間均得到明顯改善。
裝置方面，以變電站為例，2010年，國網110（66）kV及以上電壓等級建成和在建智慧變電站僅不到80座，佔變電站總座數的0。3%。“十三五”期間，國網計劃新建7700座智慧變電站，並對原有變電站進行智慧化改造，智慧化改造率達100％。到2030年我國將全面建成智慧電網，電網技術、裝備、資源配置能力等均要達到世界一流水平，智慧化電網裝置即將放量。
圖表：2009-2020年國家電網三階段智慧電網建設規劃
資料來源：國家電網官網，中金公司研究部
“十四五”智慧電網投資力度擴大，如何看未來建設方向？
構建現代新能源體系，成為下一階段主旋律。
2021年3月，《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》（下稱“《綱要》”）釋出， 與“十三五”規劃相比，《綱要》詳細講述了智慧電網的建設要點：1、基礎設施智慧化改造和智慧微電網建設，提高電力系統互補互濟和智慧調節能力；2、提升清潔能源消納和儲存能力，以及向邊遠地區輸配電能力；3、抽水蓄能電站建設和新型儲能技術規模化應用。根據《綱要》的引領，今年不少省份已經按照《綱要》的要求制定本省“十四五”智慧電網相關建設政策。
圖表：各省市“十四五”智慧電網相關政策
資料來源：國家電網各省網電力公司官網，中金公司研究部
“十四五”《綱要》利好智慧電網相關標的。
自3月12日《綱要》釋出後至今（11月25日），萬得智慧電網指數增長54。8%，相比同時期上證指數增長3。8%多出51個百分點。
圖表：“十四五”《綱要》釋出後智慧電網指數增長54.8%
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
“十四五”電網投資力度將進一步加大，或將超過3萬億元人民幣。
“十四五”國家電網計劃投入3500億美元（約合2。24萬億元），南方電網規劃投資約6700億元，加上其他區域性電網公司，投資總額或將超過30000億元，相比“十三五”期間增加16%。
圖表：“十四五”期間電網預計投資額超3萬億元人民幣，相比“十三五”增加16%
資料來源：中電聯，中金公司研究部
我們認為未來五年智慧電網市場規模3600億元左右。
南方電網“十四五”規劃明確6700億元投資的主要方向包括電網的智慧化與數字化、特高壓建設及柔性輸電技術、儲能和配網智慧化四部分，均是是智慧電網的重要構成。此外，國網儘管尚未公佈其“十四五”戰略規劃，但多次提到與南方相似的電網轉型升級方案。我們認為，“十四五”期間智慧電網投資佔比將有所提升，按12%計算智慧電網市場規模3600億元左右。
圖表：預計“十四五”期間智慧電網投資額3600億元左右
資料來源：中電聯，國家電網官網，南方電網官網，中金公司研究部
注：此處根據國網總投資額及國網智慧電網投資額估算
配電環節成為未來智慧電網建設重心。
電網可以分為發電、變電、輸電、配電、用電以及排程六個環節，而智慧電網需要搭建在先進的通訊資訊平臺之上。在國網歷史智慧電網投資中，用電環節佔智慧化投資的比重最高，達到30。8%，其次是配電環節佔23。2%。
南網“十四五”規劃中，除了未來五年總投資相比“十三五”增加34%之外，明確提到了十四五配電網建設要達到3200億元，佔比接近一半。配電環節是可再生能源的支撐環節，並且靠近負荷中心，成為智慧電網的建設重心。
圖表：變電、配電投資佔比50%+
資料來源：《國家電網智慧化規劃總報告》，中金公司研究部
圖表：“十四五”南網總、配網投資雙增
資料來源：《南網“十四五”投資規劃》，中金公司研究部
重點技術1：微電網技術。
國家“十四五”綱要中提出建設智慧微電網，這是一種將分散式電源、負荷、儲能裝置等整合在一起的小型發配電系統。憑藉微電網的執行控制和能量管理等關鍵技術，可以實現其併網或孤島執行、降低間歇性分散式電源給配電網帶來的不利影響，提高供電可靠性和電能質量。
重點技術2：儲能技術。
由於風電光伏等可再生能源波動性和隨機性，儲能技術的應用可以減輕它們的規模化併網對電網造成的影響。此外由於電源和負荷資源分佈的不均以及城市的峰谷差，利用儲能可以延緩輸配電線路的更新投資，提高了電網的執行效率和災變後的自愈能力等等。國際上最為常用的儲能方式是抽水蓄能，根據CNESA全球儲能專案庫的不完全統計，截止2018年底全球抽水儲能累計裝機量佔比達96%。由於電化學儲能響應速度快可以補償系統中的高頻功率波動，故以鋰電儲能為代表的電化學儲能規模穩步增長。
技術上看，我國抽水蓄能電站的土建設計和施工技術已經處於世界先進水平，但是短期內還無法掌握高水頭、大容量抽水蓄能機組的製造技術；鋰電儲能技術在過去幾年已經取得了較大的突破，未來尚有一定提升空間。除了傳統的儲能技術，我國在壓縮空氣儲能技術、超導儲能技術等潛在領域技術相比國外尚處於引進、試用階段，打破這部分技術壁壘有利於滿足智慧電網建設的多樣化需求。
圖表：電力儲能技術發展路線
資料來源：《大規模儲能技術在電力系統中的應用前景分析》（王松岑，2013），中金公司研究部
從自動化視角，找尋黃金增長賽道
中游受益於自動化投資，盈利能力突出
我國電力自動化市場近5年複合增速有望達15%。
電力自動化是指透過電力二次裝置實現發電、變電、配電、用電等過長的自動化控制管理，相對於的主要包括髮電站自動化、變電站自動化、配電網自動化、排程自動化、運維自動化等。MARKETSANDMARKETS預測全球智慧電網市場將從2021年的431億美元增長到2026年的1034億美元，預測期內複合年增長率為19。1%。根據中國產業研究院資料預測，我國智慧電網投資複合增速至少達15%。
電力自動化上游競爭成分、中游集中程度高、下游客戶主要為電網。
電力自動化上游主要指為自動化裝置提供元器件或者軟體支援的公司；電力自動化中游主要指具體實施環節，中游公司大多直接參與電網招投標專案，按照電力自動化實施環節分類可分為發電、變電、配電、排程、運維；電力自動化下游主要指電力應用端，包括國家電網等電網公司和中國石油、中國石化等用電企業。
►電力自動化產業鏈上游：領域較廣，充分競爭。
電力自動化上游行業包括鋼鐵行業，軟體製造業，機械加工製造業和電子元件製造業。由於我國電網建設時間較早，行業上游原材料和元件供給基本實現國產化，處於完全競爭的狀態。
►電力自動化產業鏈中游：集中度高，國資企業為主要參與者。
中游行業集中度高，主要的參與者為具有國資背景企業，例如國電南瑞和許繼電氣，在細分領域和區域有民營企業進入。
► 電力自動化產業鏈下游：電網為主要客戶。
下游主要應用場景為電網投資。除了電網之外，由於安裝配電自動化系統可以提高電網效率，海洋、石油天然氣以及礦業礦產公司等對配電自動化系統的需求增長。
圖表：電力自動化產業鏈
資料來源：前瞻產業研究院，萬得資訊，中金公司研究部
電力自動化行業盈利能力呈凸型曲線。
上游廠家提供通用型零部件，行業參與者較多，因此利潤較為微薄；中游廠家是電力自動化裝置提供商，直接承接電網專案，具有技術及客戶壁壘，利潤水平居高；而下游主要為國家電網、南方電網、中國水電等國家電力供應商，公眾服務屬性突出。
圖表：電力自動化產業鏈各環節價值拆分
資料來源：國家電網官網，中金公司研究部
發電、變電環節國企參與度高，配電環節參與者眾多，運維操作環節盈利彈性較大。
發電自動化和變電自動化參與者多為具備整合能力的老牌國企，如國電南自、國電南瑞、許繼電氣等；排程自動化是電網的指揮系統，參與公司需要具有軟體開發能力，代表上市公司國電南瑞、東方電子、積成電子等；配電自動化參與公司較多，解決方案和產品的代表公司主要有國電南瑞、許繼電氣、宏力達、金智科技等。運維操作自動化屬於新興賽道，代表公司有億嘉和、申昊科技、國網智慧等。
►營收能力：運維操作自動化營收增速較快。
由於發電自動化環節門檻較高，參與公司平均營收體量最大，2020年平均營收為141。53億元 ，其次為排程自動化、變電自動化公司。運維操作自動化由於體量最小，平均營收增速最快，平均五年CAGR達到30。1%。
► 盈利能力：運維操作自動化環節盈利能力不斷上升。
2020年毛利率和淨利率分別達到49。9%/22。5%，其次為配電自動化、發電自動化、排程自動化和變電自動化。
► 研發投入：研發費用率呈現波動上升趨勢。
研發投入費用排程自動化環節公司投入最多，2020年平均投入到達7。11億元。而運維操作自動化雖然研發投入絕對值最小，但是研發費用率最高，且呈現逐年上升趨勢，2020年為10。7%，發電端研發費用率第二，2020年研發費用率為7。7%。
圖表：電力自動化中游產業鏈各個環節價值拆分
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
電力自動化中游一梯隊國企全面佈局、二梯隊以細分市場為導向、三梯隊以區域為導向。
第一梯隊公司全面佈局電力自動化四大環節，打破區域、業務環節壁壘，且自動化硬體裝置和軟體系統兼顧，典型企業例如國電南瑞、國電南自、許繼電氣等；第二梯隊雖打破區域壁壘，但主要業務集中於某一個電力自動化環節，以細分市場為導向，例如東方電子在排程自動化領域具有很強的市場影響力，金智科技業務集中在自動化軟體系統，且在發電廠用電自動化市場取得了較大份額，四方股份是繼電保護領域第一梯隊供貨商；其他電力自動化相關企業基本處於第三梯隊，區域、業務環節壁壘均較為明顯。
►第一梯隊：業務全面佈局，保持較高增速。
第一梯隊公司為國有控股企業，國家電網控股國電南瑞和許繼電氣，華電集團南京電力自動化控股國電南自。第一梯隊公司涵蓋電力自動化五大環節，營收體量較大，毛利率和淨利率相對較低。行業頭部效應明顯，第一梯隊公司5年平均營收CAGR為19。41%，保持較高增速。
► 第二梯隊：以細分市場為導向，整體競爭力較弱。
雖然第二梯隊公司在某些細分領域業務領先，但是其業務與第一梯隊公司業務重合，相比之下第二梯隊公司整體競爭力較弱，因此第二梯隊公司營收增速最低，5年平均營收CAGR為6。96%，同時盈利能力呈現下降趨勢。
► 第三梯隊：以區域為導向，營收彈性大。
第三梯隊公司基本避開第一、二梯隊自動化業務，選擇新興賽道切入。賽道具有體量小，增速快的特點，因此，第三梯隊公司雖然體量較小，但是增速快，業績彈性大，近三年CAGR為31。79%，同時，公司人均營收和人均利潤存在優勢。
圖表：電力自動化代表公司涉及環節
資料來源：公司官網，中金公司研究部
圖表：電力自動化公司競爭格局
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
注：第三梯隊公司因為2018年才有上市資料，因此從2018年開始統計。
電力自動化裝置企業，行業特徵明顯
受經濟發展影響，我國電力自動化市場分佈不均衡。
2018年電力投資CR3佔據了55。29%的市場份額，CR10佔據了87。98%的市場份額，市場集中度高，其中江蘇省以320。51億元的投資位列第一，而山東、浙江、廣東位於第二梯隊。電力自動化投入前10的公司分佈在我國東部經濟發達省份，電力自動化分佈受區域經濟發展影響。同時，電力自動化投入較多的省份，更有利於孵化出行業龍頭企業，例如江蘇省孵化出國電南瑞、國電南自、億嘉和，山東省孵化出國網智慧、東方電子、積成電子等公司。
圖表：2018年電力自動化投資金額前10地區
資料來源：華經產業研究院，中金公司研究部
注：與地區發展的經濟程度有關，區域格局相對穩定，我們認為2018年資料仍具有一定論證參考意義
圖表：部分電力自動化公司獲取訂單方式
資料來源：萬得資訊，公司招股書，中金公司研究部
電力自動化裝置公司，整體呈現增速平穩、現金流健康和收入季節性波動三大特徵。
►賽道增速平穩：
受益於電網自動化投資驅動，主要參與公司2018-2020年營收CAGR集中在10%~20%，平均CAGR為22%，賽道增速平穩，發展穩健。
► 回款能力強，現金流健康：
由於目前電網自動化專案為政府主導，收入會在專案驗收成功之後由電網統一結算資金，因此，資金回款確定性高，壞賬比例低，主要參與公司平均收現比為92%。
► 收入具有季節性特徵：
電力自動化行業下游使用者電網裝置採購遵守嚴格的資金管理制度，其資金管理計劃一般在 3～4 月下達，招標一般安排在年中，因此銷售訂單在下半年開始明顯增加，收入確認一般集中在四季度。以億嘉和為例，2019/2020年，公司四季度收入佔比分別為49。02%/47。61%。
圖表：主要公司2018-2020年營收CAGR
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
圖表：2020年主要公司銷售現金比率
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
推薦細分賽道小而美公司
小而美公司帶來投資機會。我們篩選兩條出盈利能力強、營收彈性大，具有市場增長空間和技術壁壘的賽道，分別為配電自動化和電力機器人賽道。
► 配電自動化：
“十四五”智慧電網建設配電網將成為重點建設環節，投資佔比接近一半，我們預測2024年配電自動化市場規模約194億元，未來三年CAGR達20%。行業投資傾斜帶來配電裝置新機會，近年配電裝置行業已經湧現出優秀標的。
►電力機器人：
電網運維領域存在確定性機器換人趨勢，我們預測2025年帶電機器人市場規模約為40。2億元，五年CAGR達28%。
配電自動化：智慧電網浪潮的排頭兵
我們預計2024年配電自動化市場規模約194億元，近三年CAGR達20%
配電自動化系統由主站、子站和終端構成，具體假設如下：1）依據國家能源局配電自動化覆蓋率的目標，我們假設主站、子站數量未來3年保持15%速度持續擴張；2）終端裝置饋線終端（FTU）、配變終端（TTU）屬於新興裝置，我們認為需求有望持續攀升；而故障指示器（FLD）屬於傳統裝置，站所終端（DTU）滲透率已經較高，我們認為裝置採購量可能持續下滑；3）市場競爭充分，我們假設主站、子站和終端裝置價格未來呈小幅下降趨勢。
綜上，我們預計2024年我國主站/子站/終端/故障指示器市場規模分別為52.5/26.3/114/1.4億元。
圖表：配電自動化市場規模測算
資料來源：國家電網官網，南方電網官網，中金公司研究部
注：依據國家能源局配電自動化覆蓋率的目標，2017、2018和2019分別為65%/78%/90%，計算可得2018年、2019年配電自動化投資分別增加20%/15%
主站、子站環節國企主導寡頭格局，終端環節格局分散。
配電是能源生產、轉換、消費的樞紐，是投資加碼的關鍵環節。配電主站系統技術壁壘高，市場集中度較高，參與公司以國資背景為主，以2017年為例，CR3高達76%，國電南瑞市佔率達43%；配電子站多與主站捆綁，競爭格局相似；配電終端相對來說技術壁壘較低，競爭格局更為分散。根據中標情況測算，2018年CR5僅為31%。
圖表：配電自動化系統全環節佈局情況
資料來源：國家電網官網，中金公司研究部
圖表：2017年配電主站市場競爭格局
資料來源：國網電子商務平臺，中金公司研究部
注：電網客戶粘性較高，競爭格局相對穩定，根據公開資料僅可得2017年主站的競爭格局
圖表：2017年配電終端市場競爭格局
資料來源：國家電網官網，中金公司研究部
注：電網客戶粘性較高，競爭格局相對穩定，根據公開資料僅可得2017年主站的競爭格局
電力機器人：技術升級，滲透率亟待提升
巡檢&操作機器人滲透率開啟，競爭格局最佳化
我們預測2025年巡檢機器人市場規模約為170.8億元，近五年CAGR達23%。
輸電線巡檢、變電站巡檢、配電站巡檢及隧道巡檢是電力智慧巡檢機器人的核心應用場景，其中主流巡檢場景為室外變電站和室內配電房。我們假設：1）變電站及配電房數量2020年後保持年增速3%；2）依據國家能源局智慧電網的規劃覆蓋目標，假設滲透率未來四年保持年增速2%；3）隨產品技術升級與競爭加劇，我們預計機器人單機價格持續小幅下滑；4）變電站/配電房配置機器人比例分別為一機一站/一機兩房。
綜上，預計2025年我國室外/室內巡檢機器人市場規模分別為52.9/117.9億元。
圖表：電力巡檢機器人應用核心場景
資料來源：億嘉和招股說明書，中金公司研究部 注：變電站及配電房數量參考國家電網及億嘉和統計資料；機器人單機價值以行業市佔率前三公司市值加權得到
圖表：我們預計2025年我國巡檢機器人市場空間達170億元左右
資料來源：億嘉和招股書，國家電網官網，南方電網官網，瑞工業，中金公司研究部
危險作業背景下，巡檢機器人向帶電操作機器人進一步升級。
線路裝置巡檢出現問題應及時進行高壓帶電作業，而人工帶電作業存在一定安全隱患且作業效率並不高，基於巡檢功能的帶電操作機器人需求可觀。目前帶電操作機器人已發展至第三代全自主模式，技術難度逐漸加大。
我們預計2025年國內帶電操作機器人市場規模約40.2億元，五年CAGR達28%。
目前，帶電操作機器人主要功能包括代替人工進行高壓電組建模、剝線等，主要作業場景為室外帶電小組和室內開關室。僅考慮已有帶電操作機器人品種，我們假設：1）帶電小組及開關室數量五年內保持年增速3%；2）依據國家能源局特高壓智慧化建設的規劃覆蓋目標，我們假設滲透率未來四年保持年增速2%；3）隨產品技術升級與競爭加劇，我們預計機器人單機價格持續小幅下滑；4）假設帶電小組/開關室配置帶電操作機器人比例分別為兩機三組/兩機三室。
綜上，我們預計2025年我國室外/室內帶電機器人市場規模分別為14.2/26.0億元。帶電操作場景較多，綜合考慮帶電操作機器人在應用場景上的持續拓展，長期穩態市場規模有望超過巡檢機器人。
圖表：帶電操作機器人應用核心場景
資料來源：億嘉和招股說明書，中金公司研究部
圖表：2025年我國帶電操作機器人市場空間有望達到40億元
資料來源：億嘉和招股書，國家電網官網，南方電網官網，瑞工業，中金公司研究部
背靠電網大省，區域性龍頭力量持續增強。
2013年國家電網將變電站智慧巡檢機器人劃入招標目錄，巡檢機器人需求逐漸提升，目前市場主流參與者包括億嘉和、申昊科技、國網智慧等，三家公司都在逐漸向帶電操作機器人延申，但億嘉和起步最早，至2021年已形成室外帶電作業機器人3億元待交付訂單，室內帶電作業機器人目前僅億嘉和有所涉獵。2020年，億嘉和、國網智慧、申昊科技電力機器人營收分別為9。1億元、3。9億元、3。5億元，三家公司分別在江蘇、山東、浙江三省與電網系統構建良好合作關係，隨三省電網智慧化投資力度加大成為電力機器人領軍企業。
圖表：億嘉和銷量收入領跑可比公司
資料來源：億嘉和招股書，國網智慧招股書，申昊科技招股書，科大智慧招股書，大立科技招股書，中金公司研究部
國網智慧：背靠電網體系，電力機器人業務快速擴張
分拆電力機器人業務上市，盈利能力高增背景下淨利潤加速增長。
公司成立於2000年，由國網山東省電力公司和全球能源網際網路研究院共同持股，聚焦以電力機器人（含無人機）為主的相關人工智慧技術研發與應用。2020年，國網智慧實現營業收入11。4億元，其中電力機器人相關業務佔總收入56。5%。2021年公司擬剝離物聯網、新能源等業務上市，專注於電力機器人主業，上市主體2018-2020年營業收入由2。3億元增至6。5億元，CAGR為67。6%；扣非歸母淨利潤由1027萬元增至8635萬元，CAGR為189。9%，電力機器人業務毛利率由2018年24。4%上升至2020年39。0%，盈利能力高增背景下淨利潤增速大幅上揚。
圖表：2017-2020年國網智慧營收情況
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
圖表：2017-2020年國網智慧歸母淨利潤情況
資料來源：萬得資訊，中金公司研究部
股東紅利&技術積澱，雙重驅動公司發展可期。
國網智慧是國內最早從事電力機器人制造的公司，上市前國網及聯研院各持有50%股份，股東資源帶來客戶紅利，近一年國網省招標室內巡檢機器人5。4億元，公司中標2。9億元佔比54。22%；室外巡檢機器人3。0億元，公司中標1。4億元佔比46%。此外，公司研發能力較強，2020年研發人員佔比超過58%，使得故障診斷演算法、運動控制、定位導航、安全預警等核心技術水平行業領先。成立至今電力機器人產品已多次迭代，2017年釋出了基於全向四驅技術的第六代“變電站智慧巡檢機器人”，同時陸續開發無人機巡檢及智慧巡檢系統等相關業務。
風險提示
1）電網投資不及預期。
電網自動化發展進度受國網、南網資本開支計劃影響較大，如十四五期間國網、南網投資進度不及預期，相關自動化裝置需求或明顯減弱，存量市場競爭可能進一步激烈。
2）自動化滲透率不及預期風險。
自動化滲透是個緩慢的自發滲透過程，如電網建設中政策扶持力度減弱，或自動化改造效果不及預期，會使得自動化滲透減速，直接影響相關裝置提供商需求的增長。
