一、煤矿机械综述

狭义的煤机装备主要指煤炭综合采掘设备，其核心设备主要包括掘进机、采煤机、刮板输送机、液压支架，简称“三机一架”。从分类情况来看，按工作方式，煤炭机械可以分为露天矿设备、井工矿设备、安全设备、电气设备。其中露天矿开采难度相对较低，因此设备通用性较高。露天矿开采设备主要包括重型汽车、自卸车、铲运机、挖掘机等。井工矿由于开采难度较大，对设备的要求也较高。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、辅助设备、洗选设备。除此之外，露天矿和井工矿均需要使用安全设备、电气设备等。

二、煤矿机械产业链

与普通矿山机械相比，煤矿机械通常具有防爆特性，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，下游为煤炭企业，下游需求包括电力、钢铁、化工、建材等其他行业。

三、煤矿机械行业现状

1、原煤产量及煤炭能源消费情况

据国家统计局数据，我国能源消费结构中，煤炭能源消费占比持续降低，已经从2011年的70.2%下降至2021年的56%。从煤炭供需结构来看，2021年我国原煤产量为40.7亿吨，煤炭能源消费量为29.34亿吨。

2、煤机行业现状

机械化需求是指煤矿机械化率提升带来的需求。随着我国机械工业发展水平的不断提升，我国采煤机械化程度不断提升。据统计，2010年，我国采煤机械化率及掘进机械化率分别为65%和52%，根据我国煤炭工业发展“十三五”规划，2020年我国采煤机械化程度将达到85%，掘进机械化程度将达到65%，到“十四五”末，煤矿采煤机械化程度将达到90%以上，掘进机械化程度达到75%以上。

根据创力集团招股书，一般综采设备占到煤炭机械设备总投资70%比重，其中“三机一架“又占综采设备的80%。在一个工作面中，一般需要1台采煤机、1台掘进机、1台刮板输送机和百余台液压支架，因此在“三机一架”中，液压支架价值量占比较大，约为45%，掘进机和采煤机技术含量较高，价值量占比分别为12%和13%，刮板输送机等输送设备约占10%。总体上，“三机一架”共占综采设备价值量比重80%，其他设备占20%。

煤机装备市场需求的增长主要来源于三个方面，新增煤炭产能的需求、煤矿机械化率提升的需求、原有煤机的更新换代需求。总体上看，2017年以前煤炭开采和洗选行业固定资产投资的下降导致了近年煤机更新替换需求的下滑，不过，随着2017年之后固定资产投资的上升，预计到2023-2024年煤机更新替换需求将开始逐渐回升。综合后文对机械化需求、更新替换需求、新增需求的测算，预计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。

四、煤矿机械行业竞争格局

从国内市场竞争格局来看，“ 三机一架” 各细分领域龙头均集中于国内主要的煤机集团，彰显规模效应与协同效应。上海创力集团股份有限公司、三一重型装备有限公司、宁夏天地奔牛实业集团有限公司与郑州煤矿机械集团股份有限公司分别为采煤机、掘进机、刮板输送机与液压支架龙头，为 其按台套数口径统计的国内市占率约为 17% 、30% 、8% 以及 22%。可以看到，从行业集中度角度，采煤机、掘进机与液压支架整体集中度较高，龙头企业的行业壁垒优势明显，相对而言，刮板输送机行业集中度则较为分散。

五、煤矿机械行业未来发展趋势

1、煤矿安全生产是煤炭企业经济效益得以保证的基础，也是其生产经营的主要内容和首要环节。从过去近 10 年原煤产量看，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，百万吨死亡率基本成逐年下降趋势，这要得益于煤矿机械化、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。目前我国的煤矿安全水平与世界主要产煤国家仍然存在一定差距。据美国劳工部数据，2020 年美国煤矿死亡人数为 5 人，澳大利亚为 7 人，折合百万吨死亡率均在 1-2%，这也表明，我国煤矿安全水平仍有一定提升空间。

2、长期内传统煤机的需求趋于平稳，但在国家政策的引导和市场的驱动下，未来我国煤机行业智能化需求有很大潜力。我国煤矿智能化渗透率仅在 10-15%的水平，仍有较大市场空间。1）按产能计算，到 2022 年智能化矿井渗透率达到18.9-28.3%； 2）按工作面数量计算，目前智能化采掘工作面渗透率为8%，其中采煤工作面智能化水平为 14%，掘进工作面为 4.9%。具体而言，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，相对于综采智能化，掘进装备自动化程度低，智能化发展滞后，成为煤矿智能化建设的薄弱环节。