机床产业链发展研究报告

机床产业链发展研究报告2021年5月

目录机床产业：制造业中应用广泛，全球市场波动前行......................................................................5加工技术皇冠，工业制造之基5全球机床市场在波动中增长，中国占有重要地位7中国机床：行业周期中的高端化趋向............................................................................................8经历长期调整阶段，国产替代和数控化是发展趋势8行业景气20Q2开始回升，金切机床恢复更显著12外资在竞争中仍占鳌头，民营开始崛起13国内厂商发展路径：依托重点产业，由专用到通用....................................................................16创世纪：立足钻攻机优势，通用机床渐入佳境16科德数控：五轴机床执牛耳者，技术驱动横向扩张20市场建议.....................................................................................................................................22图表目录图：金切机床是机床工具行业中经济规模最大、地位最显著的领域.........................................................................5图：年金属切削机床产值中铣床（广义）和车床占比较大...............................................................................6图：年德国金切机床细分产品市占率情况........................................................................................................6图：年数控机床的应用范围较广.......................................................................................................................7图：全球机床产值在波动中上行，近年来受中美贸易摩擦和新冠疫情影响有下降趋势............................................7图：年我国是全球机床的第一大生产国............................................................................................................8图：年我国是全球机床的第一大消费国............................................................................................................8图：国内金属加工机床当前正处于调整期.................................................................................................................9图：年金属加工机床及金属切削机床呈现回暖态势..........................................................................................9图：年金属切削机床和机床工具行业主营业务收入累计同比跌幅逐步收窄.................................................图：年国产机床市占率不断提升，国产替代趋势不断深化..................................................................图：年以来金属加工机床进口总体呈现下滑态势.........................................................................................图：近年来进口机床单价不断提升........................................................................................................................图：年低、中、高档数控机床国产化率均稳步提升............................................................................图：我国新增金属切削机床数控化率稳步提升......................................................................................................图：年二季度以来国内金切机床当月产量同比增速逐步上扬...........................................................................图：年下半年以来日本金切机床对华销售订单额增速提升.............................................................................图：从营收增速来看，民营企业经营韧性”明显好于国有企业..............................................................................图：民营企业的盈利能力明显优于国企.................................................................................................................图：创世纪发展沿革..............................................................................................................................................图：年智能手机出货量经历增长与收缩.......................................................................................................图：深圳创世纪口径2013-2019年营收和归母净利润表现先增后减....................................................................图：公司线上营销策略..........................................................................................................................................3/23图：公司在机床产业链中处于中游的中高端领域..................................................................................................图：年公司营收稳步增长....................................................................................................................图：年公司归母净利润有所波动.........................................................................................................图：公司军工领域收入占比较高............................................................................................................................图：年公司归母净利润有所波动.........................................................................................................图：年公司研发投入占营收比重超过...................................................................................................图：高端数控机床业务稳步增长，年五轴卧式加工中心销售取得较大突破.................................................表：机床分类情况.....................................................................................................................................................5表：年机床工具行业规上企业分布情况............................................................................................................8表：年疫情背景下协会重点联系企业在手订单、新增订单较年明显好转.............................................表：全球规模前的机床企业主要来自日本、德国、美国...................................................................................表：机床行业国内竞争格局.....................................................................................................................................表：机床行业海外竞争格局.....................................................................................................................................表：钻攻机加工精度要求更高.................................................................................................................................表：数控机床的一般结构........................................................................................................................................表：年下半年公司进行了密集的参展安排......................................................................................................4/23机床产业：制造业中应用广泛，全球市场波动前行加工技术皇冠，工业制造之基最终加工。用数控系统，可以分为数控机床和非数控机床。表1：机床分类情况机床大类金属切削机床金属成形机床木工机床细分类型铣床、车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨床、拉床、电加工机床、切断机床、加工中心类主要包括液压机、机械压力机、冲压机、折弯机、冷锻机等木工锯机、木工刨床、木工车床、木工铣床、木工钻床、开榫机、榫槽机、木工砂光机、以及修整、刃磨木工刀具的辅机等床是机床工具行业中经济规模最大、地位最显著的领域。2020年金切机床制造主营业务收入占金切机床和金属成形机床主营收入总和的63.26%。狭义的机床主要指金属切削机床。图1：金切机床是机床工具行业中经济规模最大、地位最显著的领域Wind，市场研究部5/23定工件，有高速旋转的刀具根据零部件结构或槽的形状完成走刀。车床用于切削加工回转面，可以根据机械零件结构的不同更换不同的刀具来完成用是完成零部件回转面的加工，其特点是刀塔固定而工件高速旋转。系到一个机械体系的运行平稳性和使用精度。201334.78%28.29%3.95%。铣床（广义）和车床产值占比较大。德国2019年铣床及加工中心和柔性制造系统产值占比36.48%15.71%12.59%。图2：2013年金属切削机床产值中铣床（广义）和车床占比较大图3：2019年德国金切机床细分产品市占率情况资料来源：海关总署，市场研究部资料来源：德国机床制造商协会，市场研究部3C电子、模具等行业。其中，汽车行业仍是数控机床市场规模占比最大的下游行业。6/23图4：2019年数控机床的应用范围较广资料来源：，市场研究部全球机床市场在波动中增长，中国占有重要地位2019年全球机床产值为722亿欧元，同比下降7.9%，或终结2017年以来的全球机床景气。但总体而言，自2003年以来，全球机床产值表现震荡上行特征。2003-2019年，全球机床产值年复合增长为5.2%2019慎，下游需求出现萎缩，尤其是中国汽车行业需求较差。2020年全球遭遇新冠疫情，在其2020年发布的《2019年机床市场报告》中认为疫情扩张将使需求进一步受损，尽管中国机床市场有强劲复苏，但难挽全球颓势，预计2020年全球机床市场将有28%的大幅下滑，且可能在年才能恢复到疫情前水平。图5：全球机床产值在波动中上行，近年来受中美贸易摩擦和新冠疫情影响有下降趋势资料来源：德国机床制造商协会，市场研究部（注：剔除机床零件、配件）7/232018-2019年全球机床产值分别为784值分别为198.65173.4725.3%24.0%2019年中国机6.5pct8.0pct2019年全球机床消费约716198.6328%17pct、18pct。对于中国机床企业而言，境外机床消费需求空间可观。图6：2019年我国是全球机床的第一大生产国图7：2019年我国是全球机床的第一大消费国资料来源：德国机床制造商协会，市场研究部（注：剔除机床零件、配件）资料来源：德国机床制造商协会，市场研究部（注：剔除机床零件、配件）中国机床：行业周期中的高端化趋向经历长期调整阶段，国产替代和数控化是发展趋势国内机床工具协会将机床工具企业划分为8个细分行业，截至2020年月，我国机2,0005,7202020年机床工具行业实现营业收入规模为8622.5亿5.5%磨料磨具、工量具及量仪营收占比较大。表2：2020年机床工具行业规上企业分布情况规模以上企业企业数量占2020年营收收入（亿营业收入占细分行业家数比元）比金属切削机床金属成形机床83314.6%1,086.715.3%5297479.2%631.2878.38.9%工量具及量仪（长度、位置等测量器具）13.1%12.4%磨料磨具（刚玉、砂轮等，主要用于磨床等）2,02535.4%2,583.636.5%机床功能部件及附件铸造机械3564671276366.2%8.2%2.2%未披露未披露未披露未披露未披露未披露未披露未披露木竹材加工机械其它金属加工机械资料来源：机床工具工业协会，市场研究部（注：机床工具工业协会统计口径）8/232002-2008WTO国内机床消费量随之稳步提升，保持较快增长。2008年国内金属加工机床消费量达到194.41亿元，2002-2008年金属加工机床消费量年均复合增速为24.62%；20082008-2009年全球机床产销均出现较大程4年机2012年开始，由于前期激进扩张透支后续需求，金属加工机床消费量开始大幅下2013年相对稳定的汽车行业以及快速发展的电子行业，对数控机床行业下滑趋势有一定的支撑作用。2014年，以智能手机为代表的电子行业对于CNC钻工2015是2019支出放缓，使整体消费量进一步下滑；2020年，由于疫情因素机床工具行业一季度营收出现大幅下滑。但随后海外疫情扩散叠加国内疫情得到控制，国内制造业开始承接海外需求带动制造业整体景气的修复趋势。2020年全年机床工具行业营收同比仅下降0.5%量同比仅下滑4.48%。图8：国内金属加工机床当前正处于调整期图9：2020年金属加工机床及金属切削机床呈现回暖态势资料来源：中国机床工具工业年鉴，中国机床工具工业协会，市场研究部资料来源：中国机床工具工业协会，市场研究部9/23图10：2020年金属切削机床和机床工具行业主营业务收入累计同比跌幅逐步收窄Wind，市场研究部（注：国家统计局口径）机床，其市占率在2018年以前均于一定区间内窄幅波动，表明国产机床与外资品牌在2018年以后增长。2020年国产金属加工机床市占率达到约72%，接近2016年的历史高点；国产金属切削机床市占率达到约65%，创下新的历史高位。我们认为，2019年以来国产机床的市占率提升或源于中美贸易摩擦背景下，国产机床产业链提高自供率的迫切需求，其中包含国产机床尤其是民营机床产品经过多年技术积累，逐步显现的竞争力提升。图：2018-2020年国产机床市占率不断提升，国产替代趋势不断深化资料来源：中国机床工具工业协会，市场研究部（注：国产金属加工机床的市占率=（国内金属加工机床生出口额）/金属加工机床消费额，国产金属切削机床市占率同理）的进出口数据看，近年来机床进口情况已发生较大变化。2012年以前金属加工机床进10/23口金额总体跟随金属加工机床消费量变动趋势，实现稳步提升。2012年以后金属加工2014-2018年国内中低档数控机床国产化率分别由65%、45%提升至82%、65%；高端数控机床国产化率则由2%小幅增长至6%，各档次数控机床产品国产化率均出现稳步提升。图12：2012年以来金属加工机床进口总体呈现下滑态势图13：近年来进口机床单价不断提升资料来源：国家统计局，市场研究部资料来源：国家统计局，中国机床工具工业协会，市场研究部图14：2014-2018年低、中、高档数控机床国产化率均稳步提升内新增金属切削机床的数控化率已由2008年的19.80%2020年的43.19%。我床占比稳步提升，但相较日本、德国等发达国家接近100%的机床数控化率，当前中国/23替换需求潜力巨大。图15：我国新增金属切削机床数控化率稳步提升资料来源：国家统计局，市场研究部行业景气20Q2开始回升，金切机床恢复更显著2020年二季度开始，金属切削机床市场出现明显的边际改善。2020年机床工具行业、金属切削机床制造营收累计同比跌幅逐月收窄，且国内金切机床的产量全年运行呈现低开高走的特征，二季度以来金切机床当月产量同比均实现较高增长。2021年前3月国内金切机床的累计产量642.9%。3.5-4前时间点正处于产量上行周期起步阶段，有望维持较长时间的景气趋势。2020年下半年以来，日本对华金切机床销售订单净额增速均维持在50%及以上，2021年3月日本金切机床对华销售订单净额为373比增长230.1%约3.5年的周期规律，当前时点正处于上行区间。根据中国机床工具工业协会统计，2020年1-12月重点联系企业的金属切削机床新增订单同比增长15.3%9.5%年1-12月重点联系企业的金属切削机床新增订单同比-30.40%-17.20%2020年在疫情背景下，重点企业2020年的订单情况仍较2019年明显好转。12/23图16：20年二季度以来国内金切机床当月产量同比增速逐步上扬图17：20年下半年以来日本金切机床对华销售订单额增速提升Wind，市场研究部Wind，市场研究部表3：2020年疫情背景下协会重点联系企业在手订单、新增订单较2019年明显好转金属加工机床新增订单2019年同比2020年同比金属切削机床2019年同比2020年同比-28.20%-23.20%--新增订单在手订单-30.40%-17.20%15.30%9.50%在手订单资料来源：中国机床工具工业协会，市场研究部外资在竞争中仍占鳌头，民营开始崛起2019业4.0”著增长。表4：全球规模前10的机床企业主要来自日本、德国、美国排名1企业名称马扎克通快国家和地区日本规模（亿美元）52.82德国42.43德马吉森精机马格德国38.24美国32.65天田日本日本31.16大隈19.4日本德国7牧野18.88格劳博集团16.813/239哈斯美国德国14.88.710埃马克资料来源：赛迪顾问，市场研究部营。门子、哈默等海外企业。表5：机床行业国内竞争格局行业知名2019年毛2019年研产品种类下游行业覆盖知名客户覆盖专利取得数量企业利率发投入占比高速钻攻机、立式加工中心、卧室加工中心、龙门截至2019年12月日，公司共取得有效专利1,030件，其中发明专利155件，实用新型781件、外观设计专利86件，8件；并获得计算机软件著作权58件苹果系及宁德时代系产业链创世纪加工中心、雕铣机、数控车床、玻璃精雕机、激光切割机、机械手等3C、锂电等2.68%截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共254项，其中发明专利81项实用新型专利170外观设计专利3项龙门加工中心、立式加工航空航天、汽车零件、模具制造、塑料机械等海天精工22.13%中心、卧式加工中心、数-5.27%控车床立式数控车床、卧式数控航空航天、汽车及零部车床、立式加工中心、卧件、轨道交通、电力及成飞、上飞、陕飞、截至2019年12月日，公司取得日发精机35.66%授权有效中国专利共79项，其中发明专利19项，实用新型专利60项式加工中心、龙门加工中能源、轴承制造等多个沈飞等心和落地式镗铣床行业和领域截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共4项，其中发明立式加工机、卧式加工汽车及零部件、轨道交通、电力及能源等亚崴机电19.43%机、龙门加工机、五轴加--专利1项，实用新型专利3项；取得授权有效中国台湾专利25项，其中发明专利4项，实用新型专利21项截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共5项，均为发明专利；取得授权有效德国专利13项；取得授权有效美国发明专利5项；取得授权有效欧洲专利4项取得授权有效澳大利亚专利1项工机立式、卧式加工中心系列、龙门型5面、5汽车及零部件、轨道交通、电力及能源等友佳国际22.96%工中心、CNC车床、柔性制造系统、数控线-2.98%切割机到电子加工设备等五轴联动数控加工中心、五面体龙门加工中心、卧截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共91项，其中发明专利15项，实用新型专利28项，外观设计专利48项式镗铣加工中心、高速高精密模具、新能源、航杰瑞股份、江苏神国盛智科28.98%精数控加工中心、大型复空航天、轨道交通、3D通、杭可科技、宇晶4.60%杂龙门加工中心以及精密卧式加工中心等中高档数控机床打印、工业阀门等股份、如意集团等14/23双环传动、浙江苏强格液压股份有限公普及型数控车床及简易自截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共30项，其中发明专利7项，实用新型专利22项，外观设计专利1项动化，高端精密数控车床浙海德曼34.21%及车铣复合中心，成套自动化制造单元，柔性生产汽车制造、工程机械、司、浙江绿洲制冷设通用设备、军事工业备有限公司、经纬纺机、西北工业集团有5.13%线限公司普通机床（普通车床、管模具、汽车及零部件、控机床（数控车床、数控沈阳机床-97.78%轴承等通用机械产品制造--10.13%10.72%-工中心（车削加工中心、立式卧室加工中心等）精密数控机床（磨齿机、2019年全年共开发新产品和改进重点产品109项；申请专利发明专利10项，获得专利授权共计16项模具、汽车及零部件、轴承、齿轮等通用机械产品制造滚齿机、车床及车削中心秦川机床15.04%具、仪器仪表表6：机床行业海外竞争格局行业知名产品种类下游行业覆盖知名客户覆盖专利取得数量企业奇瑞汽车股份有限公司、长城汽车股份有限公复合加工机、数控车床、立式加工中心、龙门加工中心、卧汽车、航空、航天、电式加工中心、数控激光加工子、信息产业、模具、机、柔性生产线系统、数控装纺织、通用机械等各个截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共66项，其中发明专利64项，外观设计专利2项；取得授权有效欧洲专利173项；取得授权有效美国发明专利102项；取得授权有效日本发明专利125项；取得授权有效德国专利49项马扎克司、中国重汽集团有限公司、龙口市龙泵燃油喷射有限公司等置、CAD/CAM系统生产支持领域软件NC机床（NC车床、复合加装置、工厂自动化产品、伺服电机等产品的制造、销售截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共105项，均为发明专利；取得授权有效日本发明专利387项；取得授权有效美国发明专利134项；取得授权有效德国专利65项；取得授权有效欧洲专利6项；取得授权有效韩国专利4项截至2019年12月日，公司取得授权有效中国专利共124项，其中发明专利71项，实用新型专利47项，外观设计专利6项；取得授权有效日本发明专利项；取得授权有效美国发明专利196项；取得授权有效欧洲专利项；取得授权有效德国专利86项；取得授权有效韩国专利14项；取得授权有效巴西专利2项；取得授权有效墨西哥专利2项;取得授权有效中国台湾发明专利1项汽车工业、航空航天领域、电子通讯、医疗器械等大隈-汽车工业、航空航天领域、电子通讯、医疗器械等德马吉森车削类、铣削类、复合加工、精机磨削类、电加工、增材制造等-截至2019年12月日，哈默在数控机床领域的有效专利情况如下：取得中国发明授权3项，取得欧洲专利局有效专利23项，取得德国有效专利13项，取得美国有效专利13项，取得日本有效专利6项GE、德国HOFFMAN集团等模具、汽车工业、航空航天领域、电子通讯等哈默中小型五轴精密加工中心15/23势。图18：从营收增速来看，民营企业经营“韧性”明显好于国有企业图19：民营企业的盈利能力明显优于国企200%500%0%归母净利润增速0%150%100%50%0%-1000%-2000%-3000%20142015201620172018201920202014201520162017201820192020-500%-1000%-50%-100%浙海德曼海天精工科德数控润星科技国盛智科沈阳机床纽威数控浙海德曼纽威数控沈阳机床（右轴）科德数控海天精工国盛智科润星科技Wind，市场研究部Wind，市场研究部国内厂商发展路径：依托重点产业，由专用到通用言，短期内整体赶超海外龙头厂商难度较大。由于机床生产难以实现自动化和少人化，厂家不轻易更换设备供应商。科德数控是较为典型的代表。创世纪：立足3C钻攻机优势，通用机床渐入佳境公司目前产品类别较多，包括3C机型和通用机型等，总种类数全国领先。钻铣攻牙加、认可。目前公司产销量、市场知名度、质量稳定性等综合能力居国内领先地位。053C终端消费在中国迅速发展叠加相关产业链向中国转移，公司依托优势产业发展基础，切入3C行业机床设备领域。2010年公司第一台钻攻机研发成功并投入市场，并在当年突破销售50002012年公司年销售额突破2.72015年公司增设南浦生产基地，月均产量已16/23达1800余台。借助国内3C行业快速发展的契机，公司钻攻机等3C专用机床迅猛增长。18-19年3C行业需求较15-17年有所回落，以典型的产品智能手机出货量为20163C行业固定资产投资增速明显放缓处于较高水平。图20：创世纪发展沿革资料来源：台群精机官网，市场研究部图21：年智能手机出货量经历增长与收缩图22：深圳创世纪口径2013-2019年营收和归母净利润表现先增后减Wind，市场研究部Wind，市场研究部17/23基于对3C20173C领势：相较于用于3C等行业的专用机床，通用机床的加工精度等指标性能要求相对较低。比如公司钻攻中心产品主要用于3C产品加工制造，定位精度0.006mm，重复定位0.004mm。精度要求高于立式加工中心、卧式加工中心等偏通用性机床。通用机床领域，技术性困难或较小。表7：钻攻机加工精度要求更高重复定位精度公司产品加工范围定位精度（）(mm)主要用于3C消费电子类的壳体，不锈钢钻攻机器材，汽车零部件器械等行业中的小型板零件加工0.0060.0040.0070.005适用于中小型箱体类、板类、盘类、阀门立式加工中心类、壳体类、模具等复杂零件的多品种中0.0100.008小批量加工适用于中小型箱体类、板类、盘类、阀门立式加工中心类、壳体类、模具等复杂零件的多品种中856S小批量加工适用有色金属材质的于中小型箱体类、板卧式加工中心类、盘类、阀门类、壳体类等复杂零件的0.025/0.0200.0160.01/0.080.008多品种中小批量加工卧式加工中心H-主要适用于汽车、能源、信息、模具等行500S业的零件加工Wind，市场研究部专用机床和通用机床在原材料和器件采购上并无本质的区别，二者均包括支承部经突破70000台，销量基数较大且仍在稳步提升，在战略采购、集采及定制化采竞争优势。表8：数控机床的一般结构数控机床结构各结构在机床整体的重要性支承部件由床身、立柱和工作台等组成，是加工中心的基础部件，大都是铸性要求较高，是整机稳定的基础支承部件主轴部件由主轴电动机、主轴箱、主轴和主轴支撑等零部件组成，由数控系统控制，并通过装在主轴上的刀具进行切削运动，是切削加工的功率输出部件。主轴是CNC加工中心关键部件，其结构质量对CNC加工中心性能有很大影响由CNC装置、可编程序控制器、伺服驱动装置以及电动机等部分组成，是CNC加工中心执行顺序控制动