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装配式建筑发展

什么式装配式建筑?



装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。

装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等,因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表。

装配式建筑有哪些优势?

为推进装配式建筑发展,自2015年以来国家密集出台了多项举措,那么装配式建筑究竟有哪些好处或者优势呢,概括起来说,主要有以下几种:四节(节水、节材、节地、节能)、环保、速度快、安全等级高、劳动强度低、受气候影响小、提高工程质量、适应建筑技术工人减少的形势、综合成本降低、工艺变革等。

1.四节(节水、节材、节地、节能)
施工现场模板用量将减少85%以上;
用水量(预制场养护用水可以循环使用)、混凝土和钢材损耗减少60%;
木材节约80%;
建筑垃圾减少90%;
能耗减少20%。
2.环保

现场现浇作业极少,施工现场干净整洁,环保不扰民。

预制厂预制加工,现场安装减少了建筑垃圾的堆放。

减少了混凝土的振捣以及措施项目材料的加工,从而减轻了现场的施工噪声污染。

预制构件表面的平整光洁,现场无需抹灰,会减少灰尘及落地灰等,工地现场会减少扬尘。

3.施工速度快
工厂可以和现场同步作业,并辅助作业。
工厂流水化的作业效率远远高于工人现场施工的速度,装配式建筑预制率越高,缩短工期越多。
装配式建筑减少了现场湿作业,外墙围护结构、主体结构和装饰一体化设计、施工,装饰等其他环节施工可尾随主体结构进行施工。
装配式建筑比传统方式的进度快30%左右,高层建筑的施工可以缩短1/3,高层建筑含精装修可在一年内全部完成。理论上装配式建筑建造速度快,实际上中国是神奇的国度,现浇速度也很快,而且装配式还很多问题,构件要返厂维修处理。
4.安全等级高,大大减少事故发生率
标准化的生产,更能提高装配构建的安全等级;传统作业现场有大量的工人,现在把大量工地作业移到工厂,现场只需留小部分工人,大大减少了现场安全事故发生率。
保温板夹在两层混凝土板之间,且每块墙板之间有效的防火分隔,可以达到系统防火A级,避免大面积火灾隐患。
5.劳动强度低
大量的建筑部品(外墙板,内墙板,叠合板,阳台,空调板,楼梯,预制梁,预制柱等)由车间生产加工完成,现场主要负责吊装、安装工作,大幅度地降低操作工人的劳动强度。
6.受气候影响小
现场主要是大量的装配作业,原始现浇作业工程量大大减少。
受季节性气候影响施工的地区,能有效预防和保护构件受气候的影响,大幅度缩短总工期,这是工厂预制的优势之处。
7.有利于提高施工质量
装配式构件能最大限度地改善墙体开裂、渗漏、精度差等质量通病,并提高住宅整体安全等级、防火性和耐久性。
虽然说PC构件的连接大多采用湿连接,但是它连接处的强度是比现浇施工要强。
PC构件在预制场加工完成,在浇筑、振捣和养护环节中质量也得到了提升。
门窗洞预留尺寸在工厂已完成,尺寸偏差完全可控,定位精确,现场安装简单,安装质量易保证,装配式建筑精度高是结构体系的保证。
日本装配式建筑抗震性损坏比例比其他建筑低,实践证明钢筋套筒的高强度和高质量的PC构件提升了建筑的抗震性。
装配式构件预制提前预留孔洞以及线槽等,充分避免了后期业主装修凿墙,造成的结构损失。
在工艺上的创新,也保证了防渗、防裂、保温等问题,并且保证后期便于维修
8.适应建筑工人减少的形势,节省劳动力
新生代建筑工人越来越少,现在工地上建筑工人平均年龄超过45岁,10多年以后,就没有新生代建筑工人了。人家愿意到工厂去穿着蓝制服,不愿意到工地上,造成这个产业后继无人了。面对人口红利的消失,人均劳动成本的增加,人力劳动越来越昂贵,需要大力发展装配式建筑,改善建筑从业者的构成,改善工作环境,降低劳动强度。
9.便于成本控制,降低综合成本
据了解,标准产品,统一设计,统一采购,大于10万平方米的建筑体量,价格基本与传统建造方式接近。
设计标准化和管理信息化,构件越标准,生产效率越高,相应的构件成本就会下降,配合工厂的数字化管理,整个装配式建筑的性价比会越来越高。
推广装配式建筑,坚持 “设计、加工、装配一体化”和“建筑、结构、机电、内装一体化”发展原则,通过标准化设计实现工业化、规模化生产和标准化装配,就能够降低综合成本。
10.工艺的变革(5大变革),会改变传统建筑业落后的生产方式
手工—机械,工地—工厂,施工—总装,农民工—产业工人,技术工人——操作工人。
2020年装配式建筑行业研究报告

搭乘装配式发展快车道,PC 构件迎来发展新机遇,当前预制混凝(PC)是装配式建筑的主要结构:

装配式建筑与传统现场作业方式存在替代关系,2019 年 65%的新开工装配式建筑为 PC 结构。装配式建筑以部件预制化为核心,采用系统化设计、模块化拆分、工厂制造和现场装配的建造流程,装配式建筑强调的是施工技术手段创新,即采用装配式(施工装配化)而非传统的现浇、湿作业为主的建造方式。装配式混凝土结构是指预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成的整体结构。目前我国装配式建筑仍以预制混凝土(PC)为主,在住建部披露的 2019 年新开工的装配式建筑中,预制混凝土(PC)结构占比为 65%。


预制混凝土类构件大致可分为楼板、剪力墙结构的墙板、楼梯、框架结构的柱梁及剪力墙 结构的连梁、外挂墙板和阳台板、飘窗等其他异型构件这六大类。预制楼板通常包括叠合 楼板、实心楼板、预应力空心楼板、预应力肋板和预应力双 T 板等,楼梯是最常用的也是 性价比较高的预制构件之一,剪力墙结构的墙板是建筑结构主体构件,其竖向的连接方式 一般采用灌浆套筒连接,横向连接多采用后浇混凝土,相比较楼梯和楼板,剪力墙结构的 墙板制作和安装都要复杂很多,按其构造形式可分为实心墙板、夹芯保温墙板和双面叠合 墙板等,外挂墙板是用于框架和筒体结构的非结构墙板,一般用螺栓与主体结构连接,可 做成装饰一体化板或装饰保温一体化板。

目前 PC 构件的生产工艺主要分为固定模台和柔性模台两种,固定模台的适用范围更广, 柔性模台的生产效率更高。固定模台生产线采用模具固定、作业设备移动的生产方式,可 生产的构件范围最广,可用于生产异型构件。柔性模台工艺是让模台在设定的轨道上移动, 混凝土布料等设备工位相对固定,模台在环形流水线上移动,完成整个生产的循环。柔性 模台主要适用于生产板式构件,生产规格结构多变和复杂的异型构件等养护难度较大。根 据郭明学《装配式建筑概论》(2018 年 3 月出版)中的研究,10 万 m3 产能的固定模台初 始投入为 800-1200 万,而柔性模台则为 3000-5000 万,柔性模台的投入成本相对更高, 但柔性模台在放线、清理模台、喷脱模剂、振捣、翻转环节实现了自动化,更加节省劳动 力。此外,对于叠合板等板式构件,柔性模台的流水线式生产可以明显提高生产效率,适 合市场规模较大地区的板式构件生产。

从生产环节来看,预制 PC 构件的完成制作过程通常分为:脱模、模具组装、预埋件、用 料、后处理、入窑、蒸养等步骤,不同的工序之间耗用的时间差异较大。根据我们草根调 研,以远大住工奉贤工厂为例,整个柔性生产流水线循环一次需要 8-10 小时,其中,楼 板的模具组装一般需要 12-15 分钟,墙板模具组装需要 45 分钟,蒸养则需要 6-8 小时, 不同的生产环节中做到如何精细化的时间管控显得尤为重要。



20-25 年装配式建筑继续保持较快发展,PC 结构仍是发展主流:

我们预计 2025 年装配式新建建筑面积约 11 亿平方米,20-25 年 CAGR+17.6%,装配式建筑仍有望保持较快的增速。根据住建部数据,19 年我国新建装配式建筑面积约 4.18 亿 平方米,同比增长 44.64%,新建装配式建筑面积占新建建筑面积的比例约 13.4%,占比 较 18 年提升 3.4pct,2016 年国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》, 提出“用 10 年左右时间装配式建筑占新建建筑比例达到 30%”的定量要求,2017 年《“十 三五”装配式建筑行动方案》出台,方案规定:到 2020 年全国装配式建筑占新建建筑的 比例达到 15%以上,国办发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中要求:到 2025 年 装配式建筑占新建建筑的比例要达到 30%。我们假设 20-25 年每年新建建筑面积的增速为 2%(具体依据参见后文),装配式建筑渗透率平均每年增加 3pct(最终 2025 年达到 31.4%), 则可测算出 2025 年装配式新建建筑面积约 11 亿平方米,20-25 年 CAGR+17.6%,20-25 年装配式建筑有望继续处于快速发展的阶段。

装配式建筑下游需求来看,住宅占比超过 50%,PC 结构在住宅领域的渗透率远高于钢结 构。目前我国装配式建筑行业下游需求主要包括:商品住房、公共建筑、保障性住房等领 域,根据住建部数据,19 年末商品住房在装配式建筑中需求最大,占比达 41%,保障性 住房占比达到 13%,公共建筑占比达到 22%,装配式建筑中住宅(商品住宅+保障性住房) 的占比超过 50%,同时考虑到当前钢结构住宅的渗透率仅为 1%,则我们认为装配式住宅 大多采用 PC 结构。而从性能角度看,由于传统观点中,钢结构的耐火、隔音、保温、防 渗漏性能不如混凝土结构,居民接受程度不高,但是其抗震性能较好、承载力高,施工迅 速,故钢结构目前集中用于商业地产、场馆等领域;而装配式混凝土结构由于建造成本相 对较低、接受度高、适用范围广等优势,在住宅领域渗透率远高于钢结构。



展望 2025 年,我们认为政策推动叠加成本劣势弥合推动装配式建筑仍处于快速发展阶段, 且主流仍以 PC 结构为主:

从政策推动来看,根据国办发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》中要求,到 2025 年新建装配式建筑占新建建筑的比例要达到 30%,海南要求 2022 年前新建商品住宅装配 式建筑渗透率超 80%,成都要求新建房建工程原则上都采用装配式,我们认为地区层面要 求对于装配式住宅的要求明显更高,20-25 年装配式建筑仍有望处于一个快速发展的黄金 时期,而 PC 作为一种主要的结构类型,20-25 年仍有望保持较高的占比,我们测算至 2025 年 PC 结构在新建装配式建筑面积中的占比仍有望达到 55%,即 20-25 年 PC 构件仍会是 装配式建筑发展的主流。

我们的推算思路如下: 

1)装配式住宅占比:根据前文数据,19 年新建装配式建筑中商业住宅占比 40.7%,保障 性住房占比 13.4%,则新开工装配式住宅占比达到 54.1%,我们认为 20 年之后地产新开 工增速有所趋缓,且 20 年之后民生安置工作将重点从棚户区改造转为老旧小区改造,因 此我们预计装配式住宅占比至 2025 年呈现一定下降趋势,预计占比达到 50%;

2)住宅领域:我们曾在外发于 6 月 3 日的《装配式建筑产业链系列研究之一:钢结构高 景气,细分渗透加速提升》报告中保守预计,钢结构住宅在住宅领域的渗透率有望从 1% 升至 10%(参考江西住建部 2022 年全省新开工钢结构装配式住宅占新建住宅比例达到 10% 以上的目标),因此 20-25 年钢结构住宅的渗透率有所提升,但住宅领域 PC 结构的渗透 率仍有望维持较高水平;

3)非住宅领域:商业地产、场馆等公共建筑领域由于空间跨度、项目经济性等原因,当 前钢结构是运用的主流,而学校、医院等民生基建领域我们认为钢结构使用的占比也有较 大的提升空间,因此我们预计非住宅领域钢结构 20-25 年仍有望保持每年 1%左右的占比 提升;

根据测算,我们预计 2020-2025 年期间,新建装配式建筑中 PC结构占比虽有一定的下降, 但仍是 20-25 年装配式建筑领域发展的主流结构,预计 2025 年占比达到 55%。


分区域来看,当前上海装配化率水平最高,浙江、湖南等地装配式建筑发展领先,区域之 间的差距较为明显。从政策重点推进和积极鼓励推进的地区发展来看,区域经济发展程度、 政策措施支持力度以及相关产业配套完善程度决定了装配式建筑发展水平。根据住建部数 据,2017-2019 年,重点推进地区(京津冀、长三角、珠三角三大城市群)新开工装配式 建 筑 面 积 分 别 为 0.75/1.35/1.97 亿 m², 占 全 国 新 开 工 建 筑 面 积 的 比 例 分 别 为 47.2%/46.8%/47.1%。19 年末上海的新建建筑中装配式建筑占比最高,已达到 86.4%的 水平,北京、湖南、浙江的占比均超过 25%,分别达到 26.9%/26.0%/25.1%,江苏、天 津、江西等地占比则超过 20%。


从各地区针对装配式建筑的规划目标来看,装配式建筑也仍有较大发展空间。根据各地方 住建厅数据,28%的地区明确提出到 2020 年实现装配式建筑占比达到 30%及以上的目标, 38%的地区制定试点示范期,到 2020 年实现装配式建筑占比达到 15%-20%的目标,其余 34%的地区对于新建装配式建筑面积占比的要求低于 15%。上文提及的区域中除上海已提 前完成规划目标,装配式建筑渗透率上升速度快于规划,但其余北京、浙江、湖南、江苏、 天津、江西等装配式建筑推进较为顺利的省份其 20 年规划目标均是“新建装配式建筑面 积占新建建筑面积 30%”,因此我们认为装配式建筑仍有较大发展空间。

从成本角度来看,预计未来随着人力成本的持续上升和 PC 构件成本的下降,预制混凝土 装配式建筑与现浇建筑的价差将逐渐收窄。根据常春光,张瑜《装配式建筑构件生产成本 控制问题与措施研究》(2016 年 10 月刊登于《沈阳建筑大学学报》),2016 年装配式混凝 土结构建筑工程造价中 PC 构件生产成本占比最高,通常占比达到 46.5%,排名第二、第 三的成本项为现浇工程和 PC 构件安装,成本占比分别为 11.4%/10.2%。我们认为由于 PC 行业正处于快速发展的初级阶段,后续随着行业竞争加剧,以及生产效率提升,我们 预计 PC 构件单价出现一定程度的下降。


反观到预制混凝土装配式建筑中来,目前装配式混凝土建筑单位造价仍高于现浇,预计未来随着人力成本的持续上升和 PC 构件价格的降低,价差将逐渐收窄。根据住建部 2016 年 12 月发布的《装配式建筑工程消耗量定额》中数据,材料费和人工费是装配式住宅建 安费用中最主要的组成部分,两者在建安费用中占比超过 80%。从定额中可以看出,预制 混凝土结构中材料费随预制率的升高而升高,而人工费随预制率的升高而降低,现浇和 PC 高层住宅(装配率 50%)的单位建安费用分别为 1754、2106 元/平方米,其中主要差 异就来自于材料费和人工费,PC(装配率 50%)的材料费为 1651 元/平方米,比现浇高 580 元,而人工费为 269 元/平方米,比现浇低 115 元。除了前文提及 PC 构件价格有望 下降之外,工人招工难度增大以及建筑工人工资不断增加(过去五年建筑行业农民工工资 复合增长率 7.3%)的趋势将长期延续,人工费占比更高的现浇成本将因此上升更加明显。我们预计 PC 建筑和现浇建筑之间的价差将逐步缩小,政策推动叠加成本劣势弥合推动装 配式建筑仍处于快速发展阶段。


2025 年 PC 构件市场空间超 2000 亿,20-25 年 CAGR+22.4%:

从全国范围来看,我们预计 2025 年的 PC 构件市场空间有望超过 2500 亿元,20-25 年 CAGR+22.4%。我们预测 PC 构件市场空间的思路如下:PC 构件市场空间(亿元)=新 建建筑面积(亿平米)x 新建装配式建筑占比(%)x PC 结构建筑占比(%)x 混凝土体 积转化系数(立方米/平米)x 预制率(%)x PC 构件平均单价(元/立方米)。


1)新建建筑面积:2019 年新建装配式建筑面积为 4.18 亿 m2,渗透率为 13.4%。由于住 建部并未直接披露每年的新建建筑面积和其统计口径,我们以披露的历年新建装配式建筑 面积和装配式建筑渗透率,可倒算出历年新建建筑面积。我们计算得出过去 5 年的新建建 筑面积的复合增速分别为 4.84%,考虑到 20 年后地产新开工面积增速趋缓,我们保守估 计 20-25 年新建建筑面积复合增速为 2%。

2)装配式建筑面积占比:2017 年国务院办公厅发布的《关于促进建筑业持续健康发展的 意见》中要求,到 2025 年装配式建筑占新建建筑面积的比例要达到 30%。根据住建部数 据,2018/2019 年装配式建筑新开工面积占新建建筑面积比例为 10.05%/13.40%,我们假 定新建装配式建筑占比每年提升 3pct。

3)PC 结构占比:根据住建部数据,2019 年我国新建装配式建筑中,PC 结构占比为 65.4%, 钢结构占比 30.4%。根据我们前文的测算,预计 2020-2025 年期间,新建装配式建筑中 PC 结构占比虽有一定的下降,但仍是 20-25 年装配式建筑领域发展的主流结构,预计 2025 年占比达到 55%。

通过以上假设,我们可以测算出 20/25 年 PC 结构建筑新建面积 3.30/6.07 亿平米,20-25 年 CAGR+14.2%。


4)每平米混凝土体积系数:根据工程经验,多层砌体住宅每平方米混凝土用量为 0.3~0.35 立方,高层住宅(11-18 层)每平方米混凝土用量为 0.35~0.36 立方米。由于 PC 构件多 用于 100 米以下多、高层住宅,我们预计每平米混凝土体积系数为 0.35,由此计算出所 需混凝土体积。


5)预制率:预制率为单体建筑结构构件采用预制混凝土构件的混凝土用量占全部混凝土 用量的体积比。由于我国装配式建筑的相关政策及行业标准仍在不断完善过程中,目前对 于 PC 结构建筑的最低预制率没有统一要求,因此不同地区装配式建筑的预制率相差较大。装配式建筑发展全国领先的上海要求 2016 年 4 月 1 日以后完成报建或项目信息报送的项 目,单体预制率不低于 40%,而 2015 年 1 月 1 日之前完成报建的项目,单体预制率不低 于 25%。我们保守估计 2020 年全国装配式混凝土建筑的平均预制率达到上海 2015 年的 预制率 25%的标准,并且在 2025 年达到目前上海要求的 40%的标准,平均每年预制率增 加 3pct。

6)PC 构件单价:住建部数据表明,2017-2019 年新建装配式建筑中重点推进地区(京津 冀、长三角、珠三角)占比分别为 47.19%/46.82%/47.17%,各地区装配式发展不平衡导 致 PC 构件的价格存在地区化差异,以预制叠合楼板为例,19 年上海区域的售价大致是 3555 元/立方米,沈阳区域的售价大致是 2932 元/立方米,参考两者均值价格,我们假设 19 年 PC 构件的价格大致为 3200 元/立方米。根据我们草根调研,由于上海等区域目前 PC 构件供大于求,构件价格已出现下降趋势。考虑到设计水平优化和规模效应带来的成 本下降,以及未来几年可能出现竞争加剧带来的价格下行,我们保守预计 20-22 年/23-25 年 PC 构件单价分别每年下降 3%/2%。

根据以上假设,我们预计 20/25 年 PC 构件市场空间为 895/2335 亿元,20-25 年 CAGR 为+22.4%,其中 20-22 年 CAGR+26.0%,23-25 年 CAGR+18.9%,20-25 年 PC 构件行 业市场空间仍处于快速扩充的状态。


预制率显著影响市场规模,后续政策执行情况较为关键。从以上测算过程可以看出,装配 式建筑预制率和 PC 构件单价波动幅度较大,没有准确的数值参考且对最终结果影响较大, 所以我们对这两个条件进行了敏感性分析。我们认为预制率变动对市场空间影响较大,所 以后续各省市对装配式建筑评价标准等政策的出台和实施情况、国家标准的推行情况、各 企业或项目对预制率要求的遵守情况,将显著影响 PC 构件行业的市场规模。


C 端乡村市场广阔,有望为行业带来可观增量:

伴随着乡村建设政策的推进,宅定乡村的愿景有望成为现实。随着国家提倡的城乡一体化 建设及美丽乡村建设等政策的落地,过去的住房已难以满足农村整体生活水平提高的需求, 越来越多的城市精英阶层也期待在城市周边拥有一套理想的居所,装配式住宅以其建设高 效、性能优越等特点有望受到乡村住房市场的青睐。2019 年住建部下发《关于开展农村住房建设试点工作的通知》,要求通过农村住房建设试 点工作,探索支持农民建设宜居型农房机制,推广应用农房现代建造方式。

2020 年 1 月 1 日起,新修订的《中华人民共和国土地管理法》正式实施,其最大亮点在于取消了多年来 农村集体建设用地不能直接入市流转的限制。2020 年 3 月,国务院发布《关于授权和委 托用地审批权的决定》,将永久基本农田以外的农用地转为建设用地审批事项授权各地自 主批准,首批试点包括浙江、上海、江苏、广东等,提升农地转性的灵活度。我们认为新 政策的施行将推动农村住宅建设市场蓬勃发展,而装配式住宅有望成为宜居型农房建设的 重要建造方式,宅定乡村有望真正从一纸蓝图走进大众视野。

乡村住宅市场发展前景可观。根据《中国农村自建房行业消费数据与发展白皮书》,中国 2019 年约有 76 万个自然村、约 500 万套农房新建或者重建,平均每个村每年新建或重建 6-7 套农房。目前预制混凝土类建筑造价仍高于现浇,根据我们草根调研,远大的 C 端美 宅系列产品立足于 10%的乡村高端住宅市场(使用 PC 结构),根据住宅在线网上的报价, 远大住工/中民筑友的 PC 住宅售价分别在 100 万元/50 万元左右,我们取二者平均值 75 万元作为乡村高端住宅的平均售价,预计乡村高端住宅市场每年的市场规模约为 3750 亿 元。


竞争加剧推动行业加速洗牌,龙头价值凸显,新进企业背景多元,成本管控和交付能力是核心竞争力:

从产业链上下游来看,PC 构件产业链的上游主要是水泥、钢铁、木材等原材料供应商、 构件制造设备商以及建筑设计公司,中游是 PC 构件的制造商、现场装配施工的承包商和 装饰装修公司,不同制造商的产能布局、生产成本、管理能力等具有明显差异,下游则是 建筑项目的开发商和物业管理企业。16 年之后随着装配式建筑行业的快速发展,PC 构件 的价格一路水涨船高,且由于行业的进入门槛相对较低,构件制作工艺相对简单,看似一 门“简单赚钱”的生意,故产业链上下游的部分企业向 PC 构件生产制造进行布局。

按照市场化程度,目前 PC 行业内公司主要可分为集团内产业配套公司和市场化的专业公 司。国内传统建筑行业的老牌龙头公司,比如中国建筑、上海建工,由于具有较强的设计、 融资、施工一体化的综合能力,因此在承接装配式建筑 EPC 项目业务领域具有明显的优 势,集团旗下所布局的 PC 构件制造厂主要为集团内部的项目供货,代表企业有中国建筑 旗下的中建科技。而市场化的专业公司大多是依托在设计、安装或构件生产等某一方面所 积累的优势,形成一定的技术或管理体系壁垒,依靠较高质量的产品和服务获得市场的认 可,从而不断拓展业务。部分市场化企业也会逐渐将业务向上、下游延伸,成为覆盖全产 业链、有能力承接 EPC 项目的集成式企业。


从商业模式来看,与钢结构行业类似,也可分为总承包和制造两种模式。成本管控和交付 能力是核心竞争力。在产业链的关系中,PC 构件的制造商是下游项目承包商的供应商, 相较于承包模式将大量的资金沉淀于项目之中,且项目的建设周期越长(通常 1-2 年), 企业的资金压力越大,通常采用按照项目进度进行确认收入的形式,制造商主要深耕于 PC 构件生产制造,通常的结算方式采用“预付款+进度款+质保金”的模式,通常 PC 构 件运输到项目地签收之后,即可确认收入,项目周期通常在 6 个月之内,对于资金的占用 较少。我们认为无论是何种商业模式的选择,核心竞争力均在于成本管控和交付能力。对 于 EPC 总承包商来说,如何在项目的全生命周期实现经济效益的最大化,节约投资资金, 如何向业务交付满意的成果是总承包商需要考虑的问题,对于制造商来说,由于其聚焦于 生产制造环节,其成本构成通常为“原材料+人工+模具+蒸养等”,成本的合理管控带来的 则是利润端的增厚,而如何能按时按点地提交所需的原材料构件以保证项目顺利的进行, 这也是制造商需要考虑的重点。


从原材料的成本构成来看,相较于钢结构制造企业来说,未来 PC 制造企业的降成本空间 更大。PC 构件制造的逻辑与钢结构制造有类似之处,二者商业模式都较传统的工程业务 更优,现金流获得能力更强,周转率更高,另外,生产规模较大的龙头公司可以向上游进 行集采,从而降低采购成本。不同的是,远大住工 PC 构件制造的成本中原材料占比大约 50%,而鸿路钢构制造业务成本中原材料占比超过 90%,我们认为原材料成本具有一定的 刚性,更多地受市场因素影响,而人工费用、制造费用等成本更易通过精细化管理、规模 化生产等方式降低,由于 PC 制造公司的原材料成本占比较低,我们认为其未来继续降成 本的空间更大,行业内的龙头公司更容易在后续的行业竞争中获取超额利润。



运输半径限制造成行业“跑马圈地”竞争加剧,龙头份额有望提升: 

PC 构件制造行业进入门槛较低,但是投资回收期较长,看似一门简单的生意但是需要经历较长的等待方可收获果实。从所需初始投资来看,根据詹耀裕,黄绸辉《预制工厂投资 建议与生产效率分析》(2018 年 12 月刊登于《混凝土世界》),通常投资建设单个年产能 3-10 万立方米的中小型工厂需 0.8-1.5 亿元,若厂房采用租用的方式,则初始投入更低。但是 PC 构件厂后续实现盈利并不容易,根据远大住工招股说明书中披露,其联营工厂一 般从设立到投产需要 1-3 年时间,到开始盈利还再需要 2 年时间,从工厂成立到收回投资 则需要总计 8 年左右时间。如果产能利用率不高,则需要 10 年甚至更长的时间才能收回 投资。




部分构件厂经营困难,盈利水平较低,目前 PC 构件行业产能利用率不足和部分工厂运营 成本高企仍是制约行业整体盈利能力提升的重要因素。我们认为主要原因有以下三点:1) 部分 PC 构件生产商在投资建厂时,盲目选址,未考虑当地实际需求量和运输半径的限制, 导致产线建成后业务需求量不足,产能利用率无法达到盈利水平;2)一些 PC 构件生产 商在建厂初期投入过大,包括盲目引进投资强度较高的全自动生产线、征用过多建设用地 等,导致后续折旧摊销费用较高,构件生产成本居高不下;3)尽管许多构件生产企业的 厂房和设备等硬件设施比较到位,但是没有成熟的技术和管理体系,同时专业人员短缺, 造成生产效率低下、质量水平较低的问题比较突出。

从产业生命周期来看,目前 PC 行业尚处于需求和供给同时快速增长的高速发展期,后续进入成熟期需要经历落后产能不断淘汰的行业洗牌阶段。根据产业生命周期理论,每个产 业都要经历的一个由成长到衰退的演变过程,一般分为初创阶段、成长阶段、成熟阶段和 衰退阶段四个阶段。由于当前 PC 行业还处于供给和需求均在快速增加的状态之下,行业 正处于发展成长阶段,在向成熟期转变的过程中将接受行业洗牌的过程。而对于行业成长 期的公司来说,行业内的竞争也开始加剧,龙头和尾部企业的差距进一步拉大,根据我们 近期的调研,江苏、上海等地区在 17-18 年新进厂家大幅增加之后,19 年构件厂数量的 增幅开始下降,而一些经营困难的构件厂已开始被整合,我们认为成长期行业竞争加剧的 过程中,经营水平低、盈利状况较差的中小构件厂等落后产能或逐渐退出市场竞争。


16 年装配式建筑进入发展新阶段之后,PC 构件厂投资出现热潮,PC 构件厂数量快速从 200 个增加至 1000 个以上。2016 年国务院办公厅印发《关于大力发展装配式建筑的指导 意见》,提出“用 10 年左右时间装配式建筑占新建建筑比例达到 30%”的计划,这是政 府第一次提出对装配式建筑发展的定量要求,之后相关鼓励政策不断加码,各地 PC 构件 厂快速增加。根据住建部数据,截至 2015 年底,国内建成的构件生产厂超过 200 个,构 件年设计产能在 2000 万立方米以上。根据中国混凝土与水泥制品协会数据,截至 2019 年底,据不完全统计,全国规模在 3 万立方米以上的 PC 构件工厂就已超过 1000 个,近 三年新建的预制工厂超过 600 个,构件设计产能达到 5000-6000 万立方米。从区域分布 来看,我国东部经济发达地区由于装配式建筑需求旺盛,PC 工厂分布较稠密;中部地区 中长沙、武汉、成都等 PC 工厂分布较多;而西部地区由于地广人稀,运输成本较高,PC 工厂较少。

PC 构件工厂投资需考虑运输半径限制,合理的最大运输半径为 120-150km。PC 构件体 积和重量较大,且形状尺寸多样,随着运输距离的增加,运输成本会大幅度提高,企业在 确定工厂的选址和产能规模大小时需要以合理运输半径内的市场供需量作为依据,若工地 离工厂过远,运输成本的升高会影响利润率。因此,对于一些装配式建筑发展水平领先的 城市,其周围往往会涌现较多的 PC 构件厂。根据《2019 年度混凝土预制构件质量报告》 中数据,2019 年给上海市供应构件的企业共 121 家,除了本土的 33 家企业,另外 88 家 主要分布在江苏和浙江。


PC 行业市场集中度较低,龙头的市占率有望在行业加速洗牌过程中得到提升。自从 2016 年以来政策明显转向支持发展装配式建筑,PC 工厂数量迅速增加,而龙头企业近几年仍 处于产能布局阶段,部分产能未释放,行业竞争格局较为分散。除了远大住工之外,当前 其他主要参与者包括上海建工集团、中国建筑股份有限公司、北京住宅产业化集团和中民 筑友科技产业集团。由于目前公开资料没有关于全国 PC 构件产量统计的准确数字,我们 计算市场集中度时所用的市场空间为我们前文测算的数据。根据我们前文测算,2018 年 PC 构件市场空间大约为 358 亿元,得出 CR5 公司市占率合计为 13.8%,龙头的市场集 中度仍偏低。

当前远大住工市占率第一,未来提升空间更大。单从直营工厂的贡献来看(考虑到联营工 厂的产量、产能利用率等数据未可知),19 年公司 PC 构件的收入大致是 23.04 亿元,同 比增速 170%,我们在前文估算 2019 年行业 PC 构件的市场空间大致是 693 亿元,则 19 年远大住工的市占率大致是 3.3%左右。我们认为在未来几年,龙头一方面有望凭借较完 善的管理体系继续快速复制经营模式、增加产能,扩张速度有望超过行业整体供给增速, 另一方面,龙头企业有望凭借规模优势和成本优势在未来可能加剧的竞争中扩大市场份额。


区域供需有所分化,部分地区产能有过剩隐忧: 

在构件生产厂投资热潮的背后,部分地区供需出现分化。在行业高速成长初期,粗放式的 发展难以避免,部分 PC 厂投资方缺乏对当地区域 PC 需求量和现存产能的事先调查而盲 目建厂。为了解决本地的供需矛盾,北京和上海目前都对当地的产能规划进行了一定的监 控和干预。北京对市场信息监测,每月发布当地构件生产企业产能情况、排产计划和空余 产能信息,上海则对本市及外省市进沪构件企业进行备案和检查,并且对企业实际产能和 产量进行采集分析。根据北京住建委数据,截至 2020 年 6 月,北京及周边地区 PC 构件 企业 26 家,较 18 年 6 月增长 10 家,总设计年产能达 421 万立方米,较 18 年增加 230 万立方米。根据上海市工程建设质量管理协会数据,截至 2019 年末,上海地区 PC 构件 企业共 121 家,较 18 年末增长 63 家,总设计年产能达 676 万立方米,较 17 年底增加 456 万立方米。相比较而言,上海地区近两年产能增加相对更加迅速。


从新建建筑中装配式建筑面积占比来看,北京仍有较大的提升空间,而上海的提升空间比较有限。2019 年上海新建装配式建筑 3444 万 m2,占新建建筑比例为 86.4%;北京新建 装配式建筑 1413 万 m2,占比为 26.9%。最近的装配式政策中,海南省《关于加快推进装 配式建筑发展的通知》中要求到 2022 年底海南各市县商品住宅实施计划项目中,采用装 配式方式建造的比例不低于 80%。我们假设全国各省市最终的装配式建筑面积占比能达到 海南 80%的目标渗透率,则北京装配式建筑渗透率的提升空间为 53.1%,而上海则难再 有提升空间。考虑到各大城市每年新建建筑面积基本稳定,因此我们预计未来北京地区构 件的需求量的增长空间依然较大,而上海地区的需求量则可能难以再有大幅增长。


不同区域供需结构不同,造成构件价格走势分化,区域价格下降反映产能过剩。由于北京 地区产能增加更加温和,供需情况较好,且受最近两年原材料价格上涨影响,北京预制叠 合板和楼梯价格自 2018 年以来基本保持稳步上升趋势。2020 年 6 月预制叠合板/预制楼 梯单方价格分别高达 3920/3730 元(含税),而上海由于产能增加更加迅速,产能供给较 充足,因此同样的产品平均价格比北京同期的价格便宜 100-300 元左右,且在 2018 年 12 月价格达到顶峰后便开始逐渐震荡下滑。我们认为目前上海的构件市场或已较为成熟,加 剧的竞争使得价格承压,行业盈利空间下滑,部分盈利状况不佳的中小企业或将逐渐退出 该市场,当地龙头企业的市场份额或将逐渐增加。而北京由于还有较大的需求增长空间, 我们认为当地构件市场未来几年或仍将处于成长期,但是仍需关注供给增加过快导致产能 过剩的风险。

规模效应叠加精细化管理形成的成本优势是行业超额利润的来源: 

制造业的成本控制是一门学问,当前 PC 行业正处于快速发展时期,龙头的成本优势是其 获得行业超额利润的来源,本章节开篇我们提及 PC 制造企业较钢结构制造商来说具有更 大的成本下降空间,我们认为后续在行业竞争加剧的过程中,龙头的成本优势使其处于竞 争中的有利地位,我们试图详细拆解 PC 构件的成本,从而探究成本的下降空间。

PC 构件的生产成本中,材料、人工、模具是主要成本支出。根据郭学明《装配式混凝土 建筑》(2020 年 1 月出版)对国内多家工厂的生产成本研究,PC 构件成本中,原材料费 用通常占比达 20%-30%,其中钢筋费用 12%-18%,混凝土费用 10%-15%。直接人工费 占比达 10%-15%,模具分摊费达 5%-15%。

成本优势的来源之一:实现规模效应。规模效应可摊薄折旧摊销费用,目前行业内大多数 PC 构件生产企业规模和产量较小,前期投入的土地、厂房和购买的设备机器、模具等无 法得到充分利用,导致折旧摊销费用较高。我们比较当预制构件的产量达到一定规模后的 单方成本变化,根据王广明,武振《装配式混凝土建筑增量成本分析及对策研究》(2017 年 1 月刊登于《建筑经济》)中的案例研究,预制外墙在分别供给单栋楼和供给 10 万平米 住宅项目时,后者 PC 构件的直接费用大幅下降 23%。一方面,生产规模的扩大使得工厂 单位固定成本下降,在该案例中,厂房折旧、租赁费同比下降 52%,机械折旧费、摊销同 比下降 50%,模具费同比下降 57%,蒸汽养护费同比下降 35%。另一方面,规模化生产 可以降低单方人工成本,行业内诸如远大住工的市场化公司,采用计件方式给生产人员核 算工资,来提升其生产积极性,当产量增加时,生产人员的工作时间和产出也增加,单方 人工成本也相应被摊薄。

规模效应还可以降低企业的原材料采购成本。PC 工厂采购的原材料主要是钢筋、水泥、 砂石等,当产量达到一定规模时,企业可向上游进行集采,从而获取更高的议价权,在降 低采购成本的同时,另外也可获得一定的产业链话语权。


通过在设计环节提升构件的标准化程度,可以实现在生产环节的规模化和效率的提升,同时有助于提升模具的周转次数,降低模具成本。目前国内构件多为定制化、规格多,也就 造成了模具的定制化和非通用性。我们认为建筑工业化的前提是标准化,在设计环节尽量 提升构件的标准化程度,从而实现的模具的通用化。一般而言,最常见的钢模具最高周转 次数可达 200 次以上,但是行业内许多小公司只能做到周转几十次,导致模具成本偏高。根据郭学明《装配式混凝土建筑》(2020 年 1 月出版),当周转次数为 50 次时,大部分构 件的模具费占构件价格比例超过 4%,而楼梯的模具费占其价格比例高达 15.3%。当周转次 数提升时,单方构件的模具成本逐渐降低,当周转次数从 50 次提升至 200 次,单方构件 的模具成本从 326 元降低至 82 元。


成本优势的来源之二:精细化管理。当产量达到较大规模后,如何更加高效地对采购、排 产、运输等各个环节进行管理是构件生产企业面临的问题。目前行业内多数工厂主要依靠 人工排产,由于建筑工地施工周期多变,从而导致组织效率较低,生产出的构件需要在堆 场放置较长时间,一般来说堆场的面积是工厂的 2-3 倍,对土地的占用较大。国企由于早 期获得划拨的土地成本较低,使用大面积堆场对构件成本影响不大,但是对于民营企业来 说,堆场面积过大会增加其土地成本。行业龙头远大住工通过多年的研发和数据沉淀开发 出智能制造管理系統 PC-CPS,生产计划严格按照工地的需求和施工进度来安排,“工地生产-供应”排产模式减少了人为管理的因素,生产的构件一般 1-2 天之内就会运至工地, 从而减少了堆场和二次转运费用,组织效率和周转率也显著提高。


基于 BIM 技术的信息化系统可实现全产业链协同管理,降低 PC 构件设计、生产、装配 施工等环节的成本。BIM 技术从方案或初步设计阶段开始介入,通过建立模块化组件,不 同专业分工合作,完成对项目的三维模型建模。在构件设计环节,BIM 技术可对构件进行 智能优化拆分,提升构件标准化程度,与传统的凭借经验拆分相比耗时更短,构件成本增 量更低。在构件生产制造环节,工厂可参照三维 BIM 模型和平面图纸,更准确地完成构件 的批量生产。施工阶段,可对安装位置等进行检验,提高构件的安装效率,从而实现全过 程管控。目前,行业龙头在 BIM 设计和生产管理信息化方面具有了较深的技术积累。远大 住工凭借自主研发的 PC Maker I 系统打通了设计、制造、施工和运维的全产业链条,其 中,在构件设计环节,生成 PC 构件图纸所需的时间由传统设计的约 16 天大幅缩短至约 2 天,PC 构件图纸的平均精确率达到 99%。筑友制造自主研发基于 BIM 的 5MAC 系统, 为 EMPC 业务赋能,其智能化参数设计比一般市场产品效率提高 8-10 倍。


总结来说,我们认为当前 PC 行业正处于高速发展阶段,供需端均处于迅速增加态势,市场集中度处于较低水平,竞争较为激烈,展望未来,龙头企业有望凭借资金、规模、技术、 管理等方面优势强化成本壁垒。

若未来行业出现价格战,那么拥有明显成本和规模优势的 企业将处于有利地位,不断蚕食其他高成本厂商的市场份额,进一步扩大规模,从而带来行业集中度的提升。

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