中国是建筑业产值最大的国家，但是建筑业科技投入远低于发达国家。
最近十年建筑行业增速明显放缓，对本钱和质量的关注度逐渐提升，海内政策也不断把建筑科技提升到新的高度。

目前建筑行业面临的住房包袱重、劳动力短缺、可持续性和环保等问题备受关注，而工业化、流程自动化、家当数字化、新材料等技能将重塑建筑家当链，使得行业逐渐向低本钱、高效率、工业化、绿色可持续的方向演进。

作为一家研究驱动型、长期布局企业数字化/企业做事赛道的投资机构，最近半年一贯在密切关注建筑行业，互换了上百家行业公司和专家。
团队武断看好未来20年内，建筑业的面貌将发生根本性的变革。

我们将陆续把关于建筑科技领域的一些不雅观察和不雅观点进行梳理和分享。
本文15000字对建筑家当链演进以及重点关注的投资方向进行拆解和初步梳理，未来将持续关注装置式建筑、建筑机器人、绿色建筑、建筑家当互联网方向上的精良创业公司，也期待和更多的行业专家共同磋商行业发展。

01 建筑业的定义和发展

建筑行业指交付建筑物、根本举动步伐、工业举动步伐和干系活动直至其生命结束的过程（维基百科）。
它常日从方案、融资和设计开始，一贯持续到资产建成并可供给用；建筑还包括维修和保养事情，任何扩大、扩展和改进资产的工程，以及终极的拆除或退役。

狭义建筑业是指以房屋建筑和构筑物等建筑产品为生产工具的家当部门；广义建筑业包括房地产、根本举动步伐和工业构造，其范围涉及建筑、土木、机器、设备、工程施工与安装、勘察设计、构配件生产、中介做事等领域。

从环球来看，建筑业在多个国家的海内生产总值 (GDP) 中占比较高。
2017 年环球建筑业的产值估计为 10.8 万亿美元，估量到 2022 年将增至 12.9 万亿美元。
如今，建筑业的支出每年超过 11 万亿美元，相称于环球 GDP 的 13% 旁边。
估量到 2030 年，这一支出将增至 14.8 万亿美元旁边。

中国是建筑业产值最大的国家，但是建筑业科技投入远低于发达国家：根据维基百科数据，2018年中国建筑业GVA贡献9000多亿美元，远高于第二名美国和第三名日本。
现阶段我国建筑信息化占总产值的比例为0.1%，行业的信息化投入程度严重不敷，远远掉队于发达国家。

2018环球建筑业GVA情形（来源维基百科）

中国建筑行业近十年增速明显放缓，对本钱和质量的关注度逐渐提升：建筑行业从2002-2012年基本稳步上升，每年的均匀增速为18.7%，而根据中国建筑业协会，从2012至今，建筑行业增速低落到6.85%以上，增势明显放缓。
因此行业开始寻求新的发展路子，比如BIM与装置式技能的关注度明显提高，业内以求通过技能进步促进建筑业从过去的“增加数量”向未来的“提高质量”转变，包括也开始看重从业职员本色与管理水平的提高，从提升家当效率层面寻求增量。

2012-2021年建筑业增加值占海内生产总值比重（来源中国建筑业协会）

政策层面大力扶持建筑科技：《“十四五”建筑业发展方案》提出大力发展装置式建筑、建筑机器人等，目标是到2025年建筑工业化全面实现，迈入智能建造天下强国行列，从政策层面鼓励建筑业进行科技转型。

02 建筑行业分类

建筑行业可以按照生命周期分成建材、设计、造价、施工、装饰装修、物业和运维管理等各个阶段。

建筑行业分类（来源家当链调研）

建材阶段：分为材料研发（墙板、混凝土、钢材）、产线数字化升级、供应链交易平台等。
干系科技公司包括迈思科技、小胖熊、掌上辅材等。

设计阶段：包括建筑设计、物理环境设计、构造设计、机电设计等，个中既有以华阳国际为代表的设计做事供应商，也有供应仿真仿照、构造设计、AI赞助设计等软件供应商。
干系公司包括中望、盈建科、品览制造、小库科技等。

造价阶段：造价软件头部上风显著，最有代表性的是上市公司广联达。
2020年广联达造价软件收入靠近28亿。
市占率靠近60%。

施工阶段：CBinsight将施工阶段拆解成了数字报告与协作、进度监控和检讨、空中监测、施工机器人、资源方案与调度、3D建模与设计、风险管理与安全 、财务管理与招标、AR/VR演习与仿真九个部分（如下图所示）。

在分类中的建筑机器人可以覆盖设计、施工、运维等多个阶段，个中施工场景的需求量最大 。
工程机器类、劳务管理类没有涌如今该分类中，但也属于施工范畴。
1）工程机器中涵盖了以三一重工为代表的工程制造企业，也包括租赁平台（众能联合）、设备管理系统等数字化做事商（智鹤科技）；2）劳务管理、建筑招工也同属于这一范畴，干系公司包括吉工家、知和家、鱼泡网、墨斗科技等。

CBinsight对建筑数字化和自动化的分类（来源CBinsight）

装饰装修阶段：包括室内设计、供应链平台、项目管理、装修交付等。
干系公司中既有传统的大型装修企业金螳螂、亚厦股份等，也包括酷家乐、领筑智造等科技类公司。

物业和运维管理：物业管理包括住宅物业、商业物业、城市做事等，涉及不动产数字化、AI安防、设备管理FM、CRM、社区运营等多个方向。
干系公司包括匠人科技、锋物科技、爱物管等。

此外，绿色建筑、装置式建筑、建筑机器人等覆盖了设计、施工、运维等多个环节，在政策和需求的双轮驱动下持续发展，是非常值得关注的方向。

03 建筑业现状：市场大+痛点多，转型迫不及待

建筑业是环球经济中最大的家当，占天下GDP的13%。
但是在过去的20年里，每年的生产力增长只有全体经济均匀水平的三分之一 。
行业具有数字化程度、盈利能力低、客户满意度都处于低位的特色：

1. 建筑业是各行业中数字化程度最低的行业之一：建筑信息模型(BIM)的采取率在35年内仅达到60%至70%。
比较之下，许多技能（如云客户关系管理、磁共振成像、腹腔镜手术、锂离子电池和微波）在商业化后的8到28年内就可以达到90%的采取率。
创新受阻的紧张缘故原由包括行业整体有限的利润率和风险规避。

2. 盈利能力很低，整体利润率约为5%：低利润率导致建筑业常常在各地区的破产名单上名列前茅。
根据Euler Hermes的环球剖析，建筑业是2018年前三季度重大破产事宜最多的行业，比第二差的行业赶过约5%，比第三差的行业赶过70%。

3. 客户满意度低，常常涌现韶光和预算超支：麦肯锡2016年的一项剖析创造，建筑项目的完成韶光常日比预定时间长20%，并超出预算达80%，常常导致诉讼。
这每每让客户不满意，导致繁芜和耗时的索赔过程。

基于以上各类缘故原由，行业职员已经广泛意识到建筑行业必须转型以应对未来的寻衅。
根据麦肯锡的行业调查创造：90%的高管强烈认为这个行业须要改变，而且这种感情在过去十年里不断增长。
80%的人还认为，从现在起的20年内，建筑业的面貌将发生根本性的变革 。
在转型过程中，面临诸多亟待办理的社会问题：

1. 公共预算紧张和住房包袱：麦肯锡的剖析创造，到2035年， 环球须要69.4万亿美元的根本举动步伐投资来支持预期的GDP增长，而且环球每三个城市家庭中就有一个无法按市场价格买得起体面的住所。
COVID-19危急进一步放大了本钱和包袱能力问题。

2. 闇练劳动力的持续匮乏：闇练劳动力的短缺已经成为建筑市场的紧张问题，退休将使人力进一步流失落，目前美国建筑业约41%的劳动力估量将在2031年前退休。
如下图展示，麦肯锡调查显示，87%的受访者认为技能工人的稀缺将对行业产生高度影响，近50%的受访者估量，在未来二十年内，技能工人的稀缺将成为更大规模的问题。

3. 安全和可持续性法规加倍严格，对建筑规范标准化的哀求越来越高：对可持续性和事情场所安全的哀求正在增加。
建筑的环保节能和安全重视程度逐渐增加。
景象变革、减少碳排放，该行业带来了越来越大的压力。
而绿色建筑可以减少20%至40%的能源花费，减少淡水花费和废水生产达65%，绿色理念也被政府大力倡导。

建筑家当面对的社会问题（来源Mckinsey）

04 建筑行业未来趋势

为理解决住房包袱、劳动力匮乏、安全和环保性等社会问题，建筑行业正朝着降落本钱、提升生产力、安全性、环保性等方向发展，呈现出了以下几种紧张趋势：

建筑工业化

工业化指的是基于模块和产品实现异地生产自动化和现场装置自动化。
差异于在事情现场建造独特设计的构造，而是在工厂中进行标准化的子元素和建筑模块的生产。
工业化有助于实现标准化并大幅提高建筑业的生产力。

为什么建筑行业会逐渐走向标准化和产品化？商用飞机制造行业的发展有一定借鉴意义，两个行业具有一定的相似性：

1. 在历史上行业高度分散，采取了定制和基于项目的方法：标准化和重复的过程有限，生产率低导致当需求回升时，公司很难增加产量。

2. 建筑业和飞机制造业都具有高繁芜性和高失落败本钱。

3. 交货韶光长，产品本钱高，质量保障有限，客户满意度每每很低。

而商用飞机制造行业的产品化和标准化化经历了30年。
最初行业格局是高度分散的，每架飞机都是在定制和基于项目的制造设置中从头开始制造。
工业化引发了向流水线制造的转变，后来变得高度自动化。
由于随后的标准化，该行业进入了一个整合阶段，导致了两个紧张参与者的崛起—空中客车和波音。
这一转变导致了客户代价的重大转移。

比较较而言，建筑行业的部分代价也将从建筑事情现场转移到场外预制举动步伐，而总承包商和专业承包商的收入可能面临大幅下滑。
根据 CapitalIQ & 麦肯锡的调研数据，未来建筑行业20-30%的代价将转移到场外预制环节。

建筑代价链的转移（来源Mckinsey）

流程自动化

机器人是实现流程自动化的有效办法。
机器人在在建筑领域的潜在运用范围很广，涵盖了建筑的大部分阶段：从最初的施工到其操作和掩护，再到终极的拆除和回收。
一方面，它减少了工人的安全风险；另一方面 ，机器可以大幅提升事情效率，从而转化为更高的施工质量、更低的终极本钱和更少的耽误可能性。

以施工场景中可能用到的3D打印为例，3D打印通过利用更省时、更省材料的机器，有助于降落整体施工本钱，从而也减少了终极的建筑垃圾量。
3D打印不仅可以替代传统的生产办法，还可以实现独特的设计和形状 ，而这些都是用传统方法难以达到的。

新材料和绿色建筑

存量建筑不断增长导致建筑能耗持续增加：清华大学的研究表明，快速城镇化带动建筑业持续发展，中国建筑存量也不断高速增长。
城市建筑面积的增长以及居民生活水平的提高直接导致建筑行业的能耗增长。
根据中国建筑节能协会，2019年全国建筑全过程能耗总量为22.33亿tce，占全国能源消费总量比重为45.8%。

2019年中国建筑全过程建筑能耗（来源中国建筑节能协会）

绿色建筑和新材料可以明显降落建筑能耗。
绿色建筑不仅能够一定程度缓解住房紧缺提升入住率（根据统计测算，绿色建筑出租时入住率可提升3%以上，租金收入最高可增加11%），而且能够显著节省运营本钱，环境友好（经认证的可持续建筑可供应高达 30% 的能源本钱降落）。

新材料则具有减少碳足迹和降落本钱等上风：利用轻质材料，如轻质钢架和交叉层压木材，可以降落本钱，实现更长的物流运输间隔和更集中的生产调度；多功能、轻质和柔性混凝土具有自密实性和更高的粘度，可以肃清振动并知足更繁芜的模板；替代材料，包括构造性和非构造性材料也正在开拓中：例如，乙烯-四氟乙烯（ETFE）比玻璃轻99%，更坚固，更环保，透光性更好，而且更灵巧。

家当数字化

数字技能有助于建筑家当链高下游实现更好的互助，并转向更多的基于数据驱动的决策。
这些创新将改变公司的运营、设计和施工办法，以及与互助伙伴的打仗办法。
新的数字技能包括：物联网、BIM、数字孪生、AI、大数据等，赋能建筑全生命周期。

在设计阶段，通过利用BIM在项目早期创建一个完全的3D模型，可以将设计阶段与代价链的其他部分结合起来，明显提高效率。

在建造阶段，利用数字工具可以大大改进现场协作。
高效的项目管理工具可以提升现场团队之间的沟通、有效掌握工期，并与传感器、可穿着设备等同步，以不断跟踪进度和材料利用率，从未进一步提高施工效率。

在运维阶段，物联网传感器和通信技能使业主有能力跟踪和监测利用率、能源效率和掩护设备。
通过利用BIM创建的虚拟3D模型，对建筑中利用的所有部件进行精确的透明化，可以提高效率以及降落掩护本钱 。

下图展示了建筑行业当下和未来的形态，图中的几个紧张变量：

1. 当下施工过程高度定制化，重复度有限；未来施工过程趋于产品化和标准化

2. 当下行业参与者有一定的区域性，高度分散；未来参与者逐渐集中，国际化

3. 当下大部分劳动是手工进行；未来智能扮装备、机器人的运用越来越广泛

4. 当下端到端数字化工具利用有限；未来会产生越来越多基于客户行为的数据和剖析工具

现阶段建筑家当链（来源Mckinsey）

未来的建筑家当链（来源Mckinsey）

05 重点关注的方向

基于行业的发展趋势，在建筑百口当链，我们重点关注几个方向：基于BIM的聪慧建筑、绿色建筑、建筑机器人、建筑3D打印、装置式建筑、建筑家当互联网等。

基于BIM的聪慧建筑

BIM观点由Autodesk率先提出，指的因此建筑工程项目的各项干系信息数据作为模型的根本，进行建筑模型的建立，覆盖建筑设计、施工、运营全生命周期内的设计协同与互助，其技能要点便是数字化、三维化以及各专业间（建筑、水暖电、构造、施工、运维）的协同化。
BIM是实现前述建筑工业化的主要根本。

BIM核心建模软件如下图，涵盖设计、施工、运维等多个环节的软件。

BIM核心建模软件构成（来源wind）

从环球来看，BIM市场初具规模，北美市场仍是环球BIM紧张发展区域：2020年环球BIM市场规模在54.0-57.7亿美元范围内，预测2026年行业市场规模在107-159亿美元之间，行业未来发展前景较好；纵不雅观环球，北美在环球BIM市场中占比33%，是环球BIM行业发展的紧张区域，亚太地区作为后起之秀，正在努力追赶北美市场。
目前环球BIM行业市场份额紧张被Autodesk和Bentley 两大参与者霸占，其他干系公司包括Trimble、Hexagon、Nemetschek等。

在环球范围内， COVID-19 导致远程事情的日益遍及、环球城市化的迅速发展、建筑工程和施工 (AEC) 的需求不断增加，以及政府对 BIM 建模的有利支持，不断的促进了BIM的发展。
未来我们持续看好BIM在可视化/空间管理、全生命周期、聪慧管理等多个方面的落地。
干系的公司包括Openspace，通过现实捕捉技能构建建筑空间数据集，使项目利益干系方无需前往现场即可从任何地点轻松进行折衷，降落沟通本钱、提升施工交付确定性。
客户已经在超过10,000个工地现场利用了OpenSpace，该平台已经捕获了面积超过6.5亿平米的工地现场图像。

海内市场短期来看，BIM在海内的运用不及预期，紧张是施工方对软件投产比的担心和打通家当链带来的利益冲突问题：调研数据显示，基于BIM的聪慧建筑单价在30-50w，而经济效应只有3-5w，经济效益十分有限；加之中国传统建屋子每每有图纸就能建，而BIM软件哀求的前置风雅化剖析事情偏多，导致总工期并未缩短，因而在工期很紧的情形下每每不采取；且施工单位按照打算结果报价无法得到逾额收益，BIM软件随意马虎导致多方利益问题。

长期来看，BIM作为根本数据的支撑是一种不可逆的趋势：作为工程数据的承载体，BIM不仅可以通过结合三维模型数据和工艺参数进行三维空间报警预测，更可以通过平台沉淀的数据进行更多运用处景的探索。

绿色建筑

根据国家标准《中国绿色建筑评价标准》，中国绿色建筑指的是：在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能，节地，节水，节材），保护环境和减少污染，为人们供应康健，适用和高效的利用空间，与自然和谐共生的建筑。

政策大力驱动绿色建筑的发展：我国自 2012年以来推广绿色建筑力度开始加大，出台系列鼓励推广政策。
2021 年10月中共中心、国务院印发《关于推动城乡培植绿色发展的见地》，从顶层方案角度推动建筑业低碳化发展，个中重点哀求发展低碳建筑、装置式建筑、钢构造装置式住宅培植，以及降落建筑运行能耗。
2022 年3月11日住建部发布《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展方案》，目标到 2025 年，城镇新建建筑全面实行绿色建筑标准，完成既有建筑节能改造面积 3.5 亿平方米以上，培植超低能耗、近零能耗建筑 0.5 亿平方米以上等。

绿色建筑标准制订韶光（来源Paulson Institute）

绿色建筑涉及如下多种干系技能，也产生了一些为家当节能环保创造代价的公司：

1、碳捕获和利用技能

该技能通过将捕获的温室气体注入地下，捕获、运输和储存来自大型点源（如化工厂）的温室气体排放，并将捕获的碳进行利用重新发挥代价。

2021 年环球对碳捕集和封存 (CCS) 的投资达到 23 亿美元，低于 2020 年的 30 亿美元，但比 2019 年报告的 10 亿美元有显著增长。
碳捕获能去除多达90% 的从化石燃料（煤、石油或天然气）发电站排放的二氧化碳（CO2）气体，这些是人为 CO2 排放的紧张来源。

值得关注的企业包括Carbon Upcycling Technologies、Carbon Clean等，这些公司帮助主要行业实现脱碳。
与传统技能比较，他们的创新办理方案显著降落了碳捕获的本钱和环境影响，从而更随意马虎实现“净零”。

2、循环经济模型

该技能在利用结束后将产品、材料与资源返回到产品循环中，尽可能永劫光地保持产品、材料和资源的代价，同时最大限度地减少废物的产生。
在建筑组合中履行该技能可以将行业生产力提升多达10%。

循环经济估量到2025年环球市场增长将超过6600亿美元，年增长率为12%。
欧洲将在采取循环经济模式方面发挥主导浸染，市场份额为2640亿美元。

值得关注的公司包括Arqlite，开拓出了100%由从环境中回收的塑料制成的高效材料，他们创新的回收系统可以处理其他不可回收的塑料并将其转化为轻质人造砾石，以具有竞争力的垃圾填埋费价格供应环保办理方案。

3、替代燃料

替代燃料紧张是探求有助于在建筑中利用的清洁能源替代传统能源。
目前受关注的清洁能源有氢能和太阳能。

HiiROC作为氢能开拓的精彩代表，通过热等离子电解技能从生物甲烷、火炬气和天然气中生产氢气，与替代品比较，它能够以具有竞争力的本钱实现低本钱、零排放的氢气生产，但没有排放，并且仅利用五分之一的氢气电解水所需的能量。
而Synhelion和CEMEX开拓的天下上第一个太阳能熟料，可以替代传统燃料方法运行不同的过程，且险些没有碳足迹。

4、其他值得关注的方向：绿色建材、废物和资源管理等

绿色建材市场目前正在高速发展，根据研究，到2027年，绿色建筑材料市场估量将达到4254亿美元，在2020-2027年的剖析期内以8.6%的复合年增长率增长。

废物和资源管理能大限度地减少在终极施工过程中进入垃圾填埋场的材料数量，是材料管理的主要组成部分。

建筑机器人

建筑机器人指的是自动或者半自动实行建筑事情的机器装置。
通过预先体例的程序或者AI技能进走运动，帮忙建筑职员完成焊接、搬运、喷漆等建筑事情

现阶段建筑机器人紧张包括紧张在四个方面：设计、建造、破拆、运维。

建造是建筑机器人需求量最大的一部分，也是目前开展机器人运用较多的环节，机器人建造分为工厂和现场两个领域，现场建造仍是机器人运用的难点，包括砌砖机器人、3D打印机器人、地面铺设机器人、装修机器人等。

建筑机器人现阶段蓝海，渗透率极低。
Tractica的一份报告，2018年环球建筑机器人市场规模就达到了2.44亿美元。
专家预测，到2025年，环球建筑机器人市场规模有望打破3.8亿美元。
由于场景非标准化、现场数字化覆盖率低、流程工序繁芜等缘故原由导致市场发展较慢。

2021年超过170亿美元的资金流入了 VC 支持的机器人初创公司，险些是2020年投资的三倍。
今年，融资金额最大的三家之一即是建筑机器人领域：位于德克萨斯州奥斯汀的建筑技能公司 Icon 在 2 月份完成了近 1.85 亿美元的B轮融资。

机器人行业融资情形（来源crunchbase）

未来随着人力缺失落+人为越来越高，机器替代人的趋势长期存在：一方面孔前建筑业从业职员普遍年事较高（40-50岁），年轻人不愿意去工地干活，未来建筑业将面临招工困难的问题；另一方面建筑工人本钱逐年上升，未来人工本钱占比逐渐增加，会有更加清晰的需求替代和降落人力本钱。

建筑业农人工月均匀收入上升但人数低落（来源wind）

建筑3D打印

目前建筑行业3D打印市场份额较小但增速快。
2021年，环球建筑场景中的3D打印市场代价为1.9亿美元，估量到2028年将增加到10亿美元。
根据Research and Markets的研究显示，3D打印在过去十年中迅猛发展，年复合增长率高达91.5%。

3D打印技能在降落本钱和减少废物排放方面上风十分显著。
一是可以减少施工韶光。
常日情形下，大型项目的韶光比预期的要长 20%，而且本钱超出初始预算高达 80%。
然而，3D 打印可以减少多达 70% 的韶光，并且一个项目可以在几小时或几天内完成；二是可以减少废物排放，利用3D打印机器人可以减少60%工地废物排放；三是降落劳动本钱，通过 3D 打印机自动创建构造，公司可以降落 80% 的劳动本钱；四是供应安全保障，3D 打印给建筑带来的最主要的好处之一是现场员工的康健和安全。
目前 3D 打印机器人也面临一些严厉的寻衅，包括本钱高、操作门槛高、缺少明确的行业标准等。

从分类上来看，3D打印的方法包括挤压、粉末粘合、喷涂等；可以利用的材料有砂浆、混凝土、石膏、符合材料等；3D打印机的类型包括机器臂类和龙门系统类：

· 机器臂类是自动掌握的打印机，许可自由移动和灵巧地安排多个任务。
与其他 3D 打印方法比较，机器臂能够从多个角度进行打印，许可实现繁芜的几何形状和曲线，并且可以打印更大的尺寸。

· 龙门系统类形成 的3D 模型紧张用于创建表面光滑的大型构造。
它须要和轨道一起事情，用轨道来勾引机器臂逐层施加混凝土。

总览环球，目前迪拜的3D打印技能发展驱动力较为明显，到2030年，该国25%的建筑物必须利用 3D 打印技能制造；美国是第一个在建筑领域押注3D打印技能的国家，并且在北美完成的项目数量居于领先地位；亚洲和中东地区市场发展潜力巨大，2020年亚太地区对应38%的建筑3D打印市场份额；中国是亚太地区该技能的先驱，但近年来日本作为后起之秀，成为最有出息的技能开拓和履行国家之一。

环球3D打印初创公司（来源cemex ventures）

3D打印技能代表性公司有Diamond Age，目前开拓出26种终端机器人，以该公司现有技能，可以将9个月才能建成的住宅工期缩短至1个月。
2022年3月完成A轮5000w美金融资，发展潜力巨大。
其他公司包括Aeditive、AICT、Icon、Mobbot等等。

装置式建筑

装置式建筑是指把传统建造办法中的大量现场作业事情转移到工厂进行，在工厂加工完成建筑用构件和配件（如楼板、墙板、楼梯、阳台等），运输到建筑施工现场，通过可靠的连接办法在现场装置安装而成的建筑。

装置式建筑和传统建筑的流程解释（来源cemex ventures）

目前紧张为预制装置式混凝土构造，霸占总装置式建筑的65%，其他包括装置式钢构造与木构造等。
由于采取标准化设计、工厂化生产、装置化施工、信息化管理、智能化运用，装置式建筑是当代工业化生产办法的代表。

从环球来看，欧美装置式建筑市场更加成熟，中国受短期政策驱动，装置式建筑市场迅速发展：据统计数据显示，到 2030 年，欧洲和美国的模块化建筑市场估量代价 1300 亿美元，并有望每年节省高达 220 亿美元；中国装置式建筑行业发展近70年，目前受“十四五”方案推动处于高速发展阶段，2020年已基本形成适应建筑家当当代化的市场机制和发展环境、建筑家当当代化技能体系基本成熟，估量到2025年，装置式建筑面积占比达到30%。

装置式建筑在减排减废和缩短工期方面的上风十分显著：

1. 减排减废方面：装置式可以降落建筑废物和温室气体的排放，较大程度的减少建筑垃圾（约占城市垃圾总量的30%-40%），如废钢筋、废铁丝、废竹木材、废弃混凝土等；其余装置式建筑可以减少碳排放超过20%，对付与建筑行业低碳化意义重大，是建筑工业实现“碳达峰”和“碳中和”的主要技能路径

2. 缩短工期方面：装置式可以办理项目延期和超支的问题，从而进一步减少住房短缺和劳动力短缺；由于主体构造均为预制件，多环节可以同时开工，极大提高了效率，从而有助于工期提前。
数据显示，当装置率20%时，工期提前5%，当装置率40%时，工期提前可达15%。

外洋装置式建筑代表公司包括Wallex和Modulous。
Wallex业务包括建筑构造和立面的设计(DfMA) 到工程、制造和现场安装，综合一站式工业化建筑办理方案的供应商，紧张面向承包商；Modulous则紧张赋能建筑工业化观点设计。

海内装置式建筑企业浩瀚，个中上市公司包括远大住工、中国建筑、鸿路钢构、精工钢构等；未来我们看好云工厂或者家当互联网模式的企业，包括墨点狗、大乐装等。

建筑家当互联网

家当互联网是指以生产者为紧张用户，通过在生产、交易、融资和流利等各个环节的网络渗透从而达到提升效率、节约资源等行业优化浸染，通过生产、资源配置和交易效率的提升推进家当发展，通过传统企业与互联网的领悟，寻求全新的管理与做事模式，为消费者供应更好的做事体验，创造出不仅限于流量的更高代价的家当形态。
（来源：MBA智库）

建筑行业的家当互联网是指建筑百口当链的要素（人、机、料）利用数字技能上风，改造建筑家当，实现全体家当链的数字化和智能化。
由于家当互联网的渗透率仍旧较低、建筑行业人力缺少、安全问题频发等社会征象，我们认为建筑行业的家当互联网平台在人、机、料多个方向都存在极具想象力的机会：

· 人：指面向建筑工人的数字化和智能化供应商。
我国建筑工人数量5000万以上，面向建筑工人的招聘、管理、效率提升工具具有极大的想象空间。

例如面向建筑工人的数字化平台，涉及招工用工、劳务管理、薪酬发放、施工进度监测等多个环节。
通过搭建招工平台，可以有效减低工人闲置率并提升项目的承接率；对工人细粒度的管理，可以缩短工程交付周期，降落交付韶光不可控和质量不稳定等风险。
其余，办理工人老龄化和劳动力短缺的机器人工具，也可以明显提升交付效率，降落施工现场安全风险。

干系公司包括吉工家、鱼泡网、盎锐科技等。

· 机：紧张指建筑机器设备，建筑机器设备按设备大小分类可分为大型设备（塔吊、升降机、挖掘机等）和小型设备（搅拌机、钢筋加工机器、电焊机等）。

机器设备智能化和无人化改造在提升工程效率和安全性方面有非常主要的代价，因此值得重点关注。

以塔机为例，塔机承担80%以上施工原材料的运输作业，是建筑施工过程的核心机器和现场的核心节点。
根据2021年9月的新《安全生产法》，若塔机发生重大安全事件，企业区域内项目歇工7天起、企业区域内禁止招投标30天起，项目干系职员刑事任务公司干系职员党政惩罚或下马，其安全性不容忽略。
智能化系统能结合塔机运行数据，准确剖析塔机性能，利用大数据实现对塔机状态的AI剖析，有效防止群塔作业中塔机碰撞和超载等安全问题；在提升施工效率方面，塔机警能化厂商基于三维空间间隔打算，结合塔机运行角速率、线速率、吊重重量、吊重力矩及塔机类型剖析精准的掌握间隔，事情韶光和事情效率可以提升15%-20%。

机器设备智能化和无人化领域的厂商包括萨达、智鹤、水狸智能、Build robotics等。

· 料：建筑材料可分为构造材料、装饰材料、专用材料。
构造材料包括木材、竹材、石材、水泥、混凝土等；装饰材料包括各种涂料、油漆、玻璃等；专用材料指用于防水、防潮、防腐等干系材料。

建筑材料本钱占比高，政策鼓励建材的数字化和智能化：建筑工程的材料用度占工程造价60%以上，本钱占比不容忽略。
2020年8月28日，十三部委联合发文制订建筑业顶层方案《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的 辅导见地》，建筑业智能建造发展大势所趋，个中数字化是智能建造的手段。
而智能化中则涉及加快打造建筑家当互联网平台，推广运用钢构造构件智能制造生产线和预制混凝土构件智能生产线。

建材数字化平台可以赋能加工环节，确保生产任务的可控性和可见性；通过对项目方的管理提升盈利水平，掌握物料花费情形；其余还可以实现家当链高下游的打通和原材料溯源等。
干系公司包括迈思科技等。

建筑家当互联网各个环节（来源家当链调研）

06 外洋范例公司的发展案例研究Procore

Procore公司于2002年创立，直至2012年，随着WiFi、其他连接设备以及智好手机和平板电脑的激增，该公司的产品才开始变得有吸引力；Procore收购等办法显著地扩展了他们的产品套件；目前在环球有超过125个国家的8506名客户在利用该公司产品。

Procore四大产品线如下：对付5000万美元的项目体量来说，每年大约节省21.57万美元。

· 项目管理系统：帮助用户在一个地方管理多个项目

· 工程质量与安全管理系统：每天网络大量事情数据，进行数据剖析，规避常规风险

· 建筑行业财务管理系统

· 工地现场管控

Procore商业模式为中端客户+环球化布局，多元化产品组合促进增长：目前客户数量1万家，紧张以中端市场为主，92%的客户ACV金额在10万美元以下；客户遍布环球，目前有12.2%的收入来自美国以外的国际市场；多元产品组合是企业增长的又一主要元素，Procore 60%的客户购买的产品数量在3种以上；同时Procore也链接了外部多款运用，让客户和第三方系统供应商能将行业办理方案与他们的Procore帐户集成在一起。
75％的客户至少安装一个第三方运用，40％以上的客户利用2个或更多第三方运用。

2020年营收4亿美金，营收增速38%；2021年营收5.15亿美金。
个中近乎50%的收入都投入到发卖和市场营销上。
2022年Q1实现收入1.6亿美金，截止2022年6月，市值60亿美金。

Carbon Clean

Carbon Clean 成立于 2009 年。
截至 2021 年 11 月，该公司已从环球 44 个举动步伐中去除了超过 150 万公吨的碳。

Carbon Clean 目标客户涉及水泥、钢铁、废物能源和炼油厂等难以减排的重工业行业（重工业占环球碳排放量的30%），这些行业存在强烈的碳捕获需求。
就水泥行业而言，环球每年生产超过 40 亿吨水泥，水泥行业约占环球总产量的 8% CO2 排放，但该过程是最随意马虎促进碳捕获的过程之一。

就炼油厂而言，虽然炼油厂的加工仅占石油产品总排放量的 5% 至 10%，但由于所用工艺的性子，减少这些排放的机会很大。
就钢行业而言，高度繁芜的炼钢过程为碳捕获供应了多种机会，包括在高炉上利用 CCUS 来捕获和储存大部分碳排放。

Carbon Clean 主营业务涉及实现净零所需的所有做事，包括技能容许和溶剂供应、全流程设计包 (PDP) 和专有设备，以及端到端系统——包括设计、建造、融资和运营。
产品包括：

· 技能集成设备CycloneCC：比传统的点源碳捕获设备小10倍，且将均匀本钱降落约一半。

· CO2 的工艺捕获技能：捕获来自发电厂、锅炉、窑炉和化学举动步伐排放的工业烟气或废气。
将含有 CO2 体积浓度在 3% 到 25% 之间转化成 CO2 纯度从 95% 到 99% 不等，然后可以***、重复利用或隔离。
显著降落成本和运营本钱。

· 碳溶剂：用于提取来自大型工业工厂的 CO2，既可以用作现有系统（如沼气分离）的替代品，也可以与集成的碳捕获系统一起利用，降落能源处置本钱。

· 碳工程办理方案做事：专门在勘探、设计和工程过程的各个阶段供应量身定制的交付做事，帮助估算碳捕获办理方案的本钱。

团队方面，公司CEO-Aniruddha Sharma 毕业于印度理工学院 (IIT) Kharagpur，曾当选为最精彩的青年景象领袖；卖力所有日常运营、产品、客户开拓计策。
CTO Prateek 是从工业气体中捕获二氧化碳的新打破技能创新者，专长是从创意到商业阶段的二氧化碳捕集技能的创新和履行，曾在二氧化碳捕获过程和溶剂方面得到专利，并在多个国际会媾和有关碳捕获和储存技能的期刊上揭橥了论文。

融资方面，Carbon Clean 经历11轮共筹集2.124亿美元。
最新C轮融资得到1.21亿英镑，由石油公司雪佛龙领投，CEMEX Ventures、Marubeni Corporation和WAVE Equity Partners 以及新投资者AXA IM Alts、三星风险投资公司、沙特阿美能源风险投资公司和TC Energy等一众机构跟投。

Modulous

Modulous成立于2018年，产品紧张用于设计和交付经济适用且可持续的房屋。
将设计、本钱打算、编程和采购数字化集成在同一平台，确保互助伙伴能够在实地到现场的施工过程中供应模块化住宅。
作为一种轻资产方法，Modulous产品使房屋建筑本钱更可控，打通端到真个家当方。

Modulous产品赋能装置式家当链（来源Modulous官网）

团队情形方面，CEO Chris Bone 曾任Optimize 联合创始人、Bone Steel CEO；联创&CPO Christopher Mortensen 曾任海德克技能总监技能总监，毕业于美国宾夕法尼亚州立大学，有非常等度的工程师履历，专注于在建筑可持续性技能落地。

融资方面，该公司四轮融资共筹集了1020万美元。

Modulous融资情形（来源crunchbase）

Built

Built Robotics 公司是一家美国建筑机器人研发商，核心产品 Exosystem是一种可以安装在挖掘机上的套件，用于将机器转变为完备自主的挖沟机器人。

Built Robotics机器人产品（来源Built官网）

可以在不到一秒的韶光内创造障碍物，将障碍物打消。
与利用熟手操作常规挖掘机比较，利用改造的挖掘机器人的客户可以节省20%或更多的本钱。
此外产品的安全性较高，在运行13,000 多个小时之后，仍旧没有安全事宜发生。

Built Robotics机器人功能比拟图（来源Built官网）

Built Robotics 的目标客群涉及风力发电、石油天然气以及太阳能等行业。
风力发电占天下电力的 5% 以上，利用公司产品将挖沟转换为自动挖掘，有助于保持投标竞争力。
在石油天然气行业中，培植石油天然气须要长间隔传输管道，公司机器人能够自动挖掘数千英里的沟渠。

Built Robotics 的收费模式为软件系统用度+小时利用费。
每月为每台机器收取 3,000 美元的软件系统用度，外加每小时的利用费。

核心团队成员中，CEO Noah Ready-Campbell曾任谷歌产品经理、twice（服装转售网站，该公司从a16z 和其他投资者处筹集了 2300 万美元。
2015 年卖给 eBay）创始人。
毕业于宾夕法尼亚大学。
联合创始人Andrew Liang曾任airware软件工程师，卖力自主无人机的安全关键软件。
毕业于加州理工学院电气工程专业。

融资方面，Built Robotics 已完成由Tiger Global领投的6400万美元C轮融资，总融资额达到1.12亿美元。

ICON

ICON成立于 2017 年底，是美国第一个得到建筑认证资质的3D打印房屋初创公司。
目前其3D打印技能已经运用到大规模社区、多户住宅、军事基地等多个场所。

公司产品具有节能高效的特点，未来有望办理住房短缺问题：ICON 的 3D 打印技能比传统的建筑方法更快地生产出弹性、节能的房屋，同时减少摧残浪费蹂躏并确保建筑项目按时并按预算进行。
目前可对高达 3,000 平方英尺的房屋和构造进行 3D 打印。
未来有可能与房屋建筑商互助，大规模办理目前困扰多个国家的住房短缺问题。

ICON 3D打印产品（来源ICON官网）

创始人兼CEO Jason Ballard 是美国首届《新闻周刊》最伟大的颠覆者名单中的 50 位精彩人物和领导者之一。
在创立 ICON 之前，Ballard曾在以一家环保家居公司担当首席实行官（该公司通过输出标准化的可持续和康健的家居装修方法赋能行业）。
创始人过往曾在收容所事情，长期关注可持续建筑，并担当 ACRT 的环境顾问。

融资方面，2022年2月ICON得到Tiger领投的1.85亿美元，历史总融资额4.515 亿美元，估值靠近 20亿美元。

非常感谢信天创投@蒋宇捷@胡昊老师们对本文的辅导和修正建议，以及演习生陈子旸的后期整合。

Reference：

· Boston：Shaping the Future of Construction Inspiring innovators redefine the industry

· 麦肯锡：The next normal in construction

· Francesco Legname ：Engineering Construction 4.0 Revolution-How Digital Technology and Lean thinking can do it

· 数字时氪：每个细分方向都是万亿级市场，超6000家公司携成本入局建筑业数字化

· cemex ventures：How does Modular Construction work?

· AEC Business：Construction Robotics Companies 2022

· CBinsights：digitization and task automation in construction

本文来自知乎文章《建筑家当链的重塑和投资机会》，更多建筑科技信息，可关注“信天创投”"大众号（ID：avcapital）