平面磨床全景调研与发展战略研究

平面磨床全景调研与发展战略研究

多因素助推，机床行业增速有望修复机床是装备制造业的基础设施，主要为下游行业提供技术装备服务。数控机床属于智能制造装备行业。数控机床产业链主要上游为钣焊件、铸件、精密件、功能部件、数控系统、电气元件等；而在下游则主要用于加工各种回转表面和回转体的端面，应用于多个下游行业。2021年全球机床生产额达709亿欧元，同比增长19．8%。根据VDW（德国机床制造商协会）公布的数据，全球机床市场消费额规模由2020年的592亿欧元增长至2021年的709亿欧元，同比增长19．8%，在2019、2020年连续两年负增长后回归正增区间。中国是全球最大的机床生产及消费国，2021年消费额达到1800亿元，空间广阔。根据VDW（德国机床制造商协会）数据，全球来看，2021年我国机床生产及消费在全球占比分别达到31%、34%，均为全球最高；具体数据来看，2021年我国机床生产额、消费额分别达到1664亿元、1800亿元，同比增速分别为26%、24%，我国机床市场空间广阔。金属加工机床按加工工艺分为金属切削机床及金属成形机床。按照加工工艺区分，金属加工机床可以分为金属切削机床及金属成形机床。金属切削机床是指用切削、特种加工等方法主要用于加工金属工件，使之获得所要求的集合形状、尺寸精度和表面之类的机器；而金属成形机床则是锻压设备，通过对金属施加压力使之成形的机床。我国金属加工机床以金属切削机床为主，在机床产量中占比超70%。从金属加工机床整体分布来看，我国金属加工机床仍以金属切削机床为主，根据国家统计局公布数据，2022年我国金属切削机床总产量达到57．2万台，金属成形机床产量总计18．3万台，两类机床产量均同比下降。我国机床仍以金切机床为主，2022年产量占比达到76%。机床下游应用广泛，汽车、航空航天是主要的应用领域。作为制造业的工作母机和工具机，数控机床的用途十分广泛，涵盖国民经济的多个重要领域，下游客户较为分散。其中汽车作为数控机床最大的下游应用领域，占比达到40%，其次是航空航天及模具行业，占比分别达到17%、13%。机床行业发展历程1952年，第一机械工业部改造和新建了十八个机床厂，俗称十八罗汉，曾在中国工业发展过程中经起到举足轻重的作用。然而在计划经济的背景下，相对单一的结构和僵化的管理模式使得地方机床国企无法适应快速变化的市场需求，从而导致目前除了济南二机床，18罗汉多数被合并、收购或重组，说明已有的机床体系已经走到尽头，需要重构一套全新的体系。机床产业链上中下游清晰，包括上游基础材料和零部件生产商、中游机床制造商和下游终端用户。上游基础材料和零部件生产商主要为机床制造商提供结构件（铸铁、钢件等）、传动系统（导轨、丝杠、主轴等）、数控系统等组成，涉及企业主要有发那科、西门子、海德汉、三菱等；中游是机床制造商，负责向终端用户提供满足其要求的各种机床或成套的集成产品；下游主要是汽车、消费电子、航天航空、船舶、工程机械等领域。在机床生产过程中，原材料成本占比最高，为73．9%，其次是人工、折旧与其他制造费用，分别占比11．9%、7．9%和6．4%。通常具备规模优势的企业，在进行原材料采购时能够享受到和采购规模对应的折扣优惠，能有效增加公司毛利率。机床作为高端装备制造业的工业母机，下游行业广泛。下游应用包括汽车、航空航天、模具、工程机械等多个行业。机床行业发展趋势（一）机床行业控化率不断提升下游产业的转型升级将持续倒逼磨床市场供给结构的深化调整，减少低端磨床的供给量，逐步提高中高端磨床供给比例，我国磨床的数控化率将逐步提升。2020年我国金属切削机床数控化率已达到43%，但与发达国家80%左右的数控化率水平仍存在较大差距，《中国制造2025》战略纲领中将高档数控机床列为未来十年制造业重点发展领域之一，明确提出到2025年，中国的关键工序数控化率将从现在的33%提升到64%，可见未来我国机床的数控化率将大幅提升。（二）机床行业核心部件自给能力提高数控磨床核心部件主要包括数控系统、主轴、丝杆、线轨等，目前国内各核心部件技术距离国际水平存在一定差距，国内机床厂商为提高机床精度和稳定性，提高产品竞争力，核心部件以国际品牌为主，国产化率较低，对国际品牌部件依存度较高，特别是高档数控机床配套的数控系统基本为发那科、西门子等境外厂商所垄断。《〈中国制造2025〉重点领域技术路线图》对数控机床核心部件国产化提出了明确规划：到2025年，数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到80%、30%；主轴、丝杆、线轨等中高档功能部件国内市场占有率达到80%；高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。目前，国内一批机床企业正在不断突破掌握核心部件技术，随着国家政策的大力支持，国内中高档机床自主研发水平的不断提高，我国机床核心部件自给能力将会进一步提升。（三）高档数控磨床进口替代提速从我国制造业整体发展来看，目前正在从制造大国向制造强国转变，未来高端化、高利润替代薄利多销是我国制造业的发展趋势，未来对高精度、高效率、高价值的高档数控磨床需求的占比也将越来越高。高端磨床往往智能化程度高、磨削效率高、加工精度高、加工稳定性强，其制造工艺涉及物理、化学、材料、微电子、数控技术等领域知识，需要大量基础性研究的积累。西方国家在高档数控机床和技术出口方面对我国进行了严格管制，使得我国在高档数控机床行业面临的难题，而中美贸易摩擦加剧了这一情况，进一步加速了我国推进高档机床国产化、实现高端产品的自主可控的进程。《中国制造2025》也明确提出高端数控机床与基础设施装备到2025年国内市场占有率超过80%；高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。长期以来，通过对国外先进技术的引进、自身工艺的创新，国内厂商的自主研发、设计和制造能力不断提升，国际市场竞争力不断增强，未来将紧跟的浪潮，进一步扩大国内高端市场份额。1、机床行业精密高效化随着下游产业的转型升级及新能源、新材料、高端装备制造业等新兴产业的快速发展，制造业对其上游机械设备的加工精度、加工效率等要求也在逐步提高。于磨床行业而言，改进精密控制技术和加强新型磨具磨料的研发应用，进而较大程度地提高磨削精度、效率和稳定性，是发展之必然趋势。2、机床行业柔性集成化柔性化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段之一，有利于提高设备应用的灵活性，其重点是以提高系统可靠性为前提，注重从单机开发向网络集成制造系统的发展。同时，不同技术的融合、不同设计方案的组合以及机械结构公共平台的灵活应用，将发挥集成创新优势，加快产品更新速度。目前国内部分中高档数控机床供应商已经开始建立智能化磨削设备柔性生产线，以应对行业柔性集成化的要求。3、机床行业绿色节能化近年来，环境问题有目共睹，环保理念逐渐深入人心，绿色制造的相关要求体系也在逐步完善。自2021年全国两会提出碳达峰碳中和的概念及设定相关指标和期限后，绿色节能化已成为经济发展的必然趋势。磨床行业在追求智能化、高效化、柔性集成化等目标的同时也在尽可能提高资源的利用效率，减少污染物的排放，如变频调速技术的应用、伺服电机的普及以及切削液的循环利用等，都显示该行业正朝着绿色节能的方向发展。4、机床行业服务个性化长期以来，国内大多数磨床企业专注于生产成本较低、精度较差，结构和功能偏标准化的低端磨床产品，并不具备提供自动化生产线解决方案的能力。随着制造业的转型升级及下游应用领域的不断拓宽，市场对于传统低端磨床的需求将越来越低，满足客户个性化、定制化、差异化的生产需求，进而提高客户黏性是磨床行业的重要发展方向。制造业景气度回升带动机床行业需求提升2023年2月我国PMI达到52．6，制造业恢复趋势明显。2023年2月我国PMI达到52．6，相比1月的50．1进一步提升，显示我国制造业呈现逐步恢复态势。以代表性通用设备机床及叉车产销量情况与PMI数据进行拟合，可以看出机床及叉车产销量与当月制造业景气度呈现一定相关。随制造业景气度恢复，机床需求有望迎来提升。稳增长政策推动内需提升，企业中长期贷款持续高增，制造业景气度有望延续。根据iFind统计数据，2023年1、2月我国企业新增中长期贷款分别达到3．5万亿元、1．1万亿元，分别同比增长67%、120%，1月新增企业中长期贷款创历史新高。企业中长期贷款增加支持企业扩充生产投资，有望带动我国制造业景气度延续。多重助力机床行业加速进出口数控机床产品价差明显，高端产品依赖进口。根据智研咨询统计数据，2021年我国进口数控机床均价为19．5万美元/台，出口数控机床均价1．92万美元/台，进口均价约为出口均价的10倍。由此可见，目前我国进口数控机床以价值量较高的高端数控机床为主，而出口的数控机床则相对较低端。根据前瞻产业研究院公布的数据，截止2018年国内高端数控机床国产化率仅6%，市场主要被外资企业占据。我国数控机床主要问题在于精度及稳定性。机床行业市场竞争主要依靠产品性能、可靠性及服务。根据前瞻产业研究院发布的数据，国内数控机床主要的问题是精度与稳定性差及故障多发，精度决定了加工产品的质量，稳定性则决定了装备性能的无故障保持能力。能力的提升及客户认可均需要深厚的行业积累。国家高度关注工业母机发展，政策持续推动加速。《中国制造2025》将高端数控机床列为制造业重点发展领域之一；2022年9月首批机床ETF发行，为具有核心技术及科创能力突出的机床企业提供直接融资便利；2023年2月国新办发布会上强调在关键核心技术攻关上实现突破，包括对工业母机等领域科技投入。政策端持续支持国产高端数控机床行业发展。国产厂商竞争力提升，加速，我国对进口机床的依赖程度已呈明显下降趋势。近年由于海外疫情影响，高端数控机床进口受限，为部分高端国产数控机床厂商提供宝贵窗口期打入高端下游，同时由于国产高端数控机床竞争力的不断提升，进口替代加速。根据VDW数据，进口机床在我国机床消费额中占比呈持续下降趋势，由2018年占比33%降低至2021年27%，2021年进口机床规模达479亿元。海天精工、科德数控五轴联动机床已批量打入航空航天零部件产业链供应，体现我国高端数控机床竞争力，加速高端数控机床领域进口替代。2025年国产高端机床的市场规模有望达到40．9亿元，2021-2025年CAGR达到16．9%；国产中档机床市场规模有望达到496．5亿元，2021-2025年CAGR达到9．5%。核心假设：机床行业规模：2022年由于国内疫情及高基数影响，我国机床消费额增速下滑。根据中国机床工具工业协会公布数据，2022年协会重点联系企业营业收入同比下降0．3%，假设2022年全年机床消费额同比下降5%，2023年在低基数下增速恢复至5%，2024、2025年增速略降至3%。中高档机床占比：假设2018年高档、中档机床在机床市场消费占比分别为10%、30%，假设此后高档、中档机床在机床市场消费占比每年分别提升1pct、2pct。中高档机床国产化率：根据前瞻产业研究院数据，2018年我国高档、中档机床数控化率分别为6%、65%，考虑两类机床的技术难度，假设此后高档、中档机床国产化率分别以每年1pct、2pct进行提升。机床行业竞争格局我国数控机床行业集中于中低端市场，高端数控机床仍然依赖进口，我国数控机床目前处于中高端产品国产化阶段，目前我国数控机床市场第一阵营仍然以实力雄厚的外资企业、跨国公司为主，第二阵营为国企和具备一定技术实力和知名度的民企，如海天精工、创世纪、国盛智科、科德数控、浙海德曼等，第三阵营为技术含量低、规模小的众多民营企业，我国机床企业的综合竞争力逐步显现，空间大。机床又被称为工业母机，是用于制造机器的机器。由于机器设备都是需要通过机床对金属或其他材料的坯料进行加工制造出来的，因而机床又被称为工业母机，是一个国家所有制造的精度、效率、品质的总起点。机床种类繁多，按材料成形方式分，机床主要可以分为金属切削机床、金属成形机床、铸造机械、木工机械、机床附件、工量具及量仪、磨料磨具和其他金属加工机械八个子行业。其中，金属切削机床是使用最广泛、数量最多的机床类别。一般而言，狭义上的机床便是指金属切削机床。金属切削机床是指用切削、磨削或特种加工方法加工各种金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机床；按机床控制系统分类，机床主要可以分为传统机床及数控精密机床两类。机床行业基本风险特征（一）机床行业宏观经济周期波动的风险行业为机床行业的磨床子行业，产品类目较多，下游应用领域较广，涉及行业较多，包括刀具工具、机械设备及零部件、超硬材料、电子电器、模具磨料、医疗器械、汽车零部件等。这些行业的发展大多与宏观经济周期相关度较高，宏观经济政策的调整及周期性波动会对下游产业的结构升级，以及终端客户的经营情况、资金周转速度及固定资产投资决策产生较大影响，进而影响对磨床产品的需求。若宏观经济未能回暖，主要下游行业持续不景气，将对行业生产经营产生不利影响。（二）机床行业竞争加剧的风险目前高端磨床生产厂商主要集中在德国、日本等发达国家，而国内产品以中低端为主，中小厂商较多、竞争激烈。行业发展面临发达国家先进企业以及部分国内磨床企业在中高端市场的压力，还面临众多国内磨床企业的追赶。若市场竞争不断加剧，如果无法在技术实力、产品性能以及产品性价比等方面不断提升自身的竞争力，则可能导致市场份额下降。（三）机床行业原材料价格波动的风险行业磨床产品的主要原材料包括数控系统、主轴、丝杆/导轨、铸件、钣金、机加件、伺服/变频器、砂轮、轴承等，原材料价格存在一定波动。若未来以上原料价格出现大幅波动，将对成本的控制造成一定压力，进而可能对生产经营、业绩以及现金流量造成一定影响。（四）机床行业技术人才流失的风险数控磨床作为技术密集型产业，对创新性、多学科复合型的人才需求较大，技术人才对业内企业的发展至关重要。随着国内磨床及其下游行业的快速发展，磨床行业对产品研发人员、高级熟练技工和专业销售人员的需求也不断提升，能否维