机床是机械加工的基础设备，也是一个千亿级巨大市场：在一般的机器制造中，机床所担负的加工工作量占机器制造工作总量的40%-60%，因此也被称为“工业母机”。全球机床市场规模接近5000亿元，我国金属加工机床市场规模接近2000亿元，也是全球最大的机床生产国和机床消费国。我国金属切削机床数控化率还远低于发达国家水平，数控机床成长空间巨大。2021年我国金属切削机床进口金额高达62.4亿美元，我国对国外高端机床依赖度仍然较高。机床下游包括汽车、航天航空、模具、工程机械和其他，其中汽车占总需求40%，航天航空占17%，模具占13%，工程机械占10%。
　　我国机床“大而不强”，国产化替代持续推进：欧美日占据全球中高端市场，2019年全球前十大机床企业中日本有5家（包括合资），德国有4家（包括合资），美国有两家。全球龙头企业收入体量超过300亿，产品类型近300款，整体竞争力突出。国内机床企业规模较小，多数企业产品品类较少。国内机床的精度保持性、机床可靠性和精度相对于国外机床有一定差距，以数控系统、丝杠导轨为代表的机床核心零部件仍依靠进口，但我国机床国产化率正持续提升，2020年我国金属切削机床国产化率为68%，相对于2019年的57%有明显提升，部分机床企业具有极强的竞争力，同时国内机床相关政策持续发布，将推动机床产业持续健康发展。
　　制造业有望底部回升，新兴行业发展提供新动能：机床是典型的通用设备，也具备比较明显的周期性，从历史数据上看，每轮周期时间在6~12年不等，国内金属切削机床在2012年开始呈现下滑态势，直到2020年行业开始恢复增长，受到全球和国内疫情爆发影响，从此轮上升周期的上升时间和机床产量上看，行业还未回到2011年的高点水平，机床行业仍具备恢复驱动力。国内企业端中长期贷款持续好转，金属切削机床降幅收窄，国家融资政策持续推出，我们认为制造业有望迎来恢复。国内锂电、光伏、风电等新兴行业发展迅速，叠加海外订单转移的巨大需求，国内机床行业迎来较好的成长机遇。
　　投资建议：机床设备也被称为“工业母机”，是机械制造的基础，而高端数控机床也是航空航天、国防军工等领域不可或缺的设备，具有极高的战略地位，具备长远的投资价值。随着国内制造业逐步复苏，国内机床行业有望快速恢复增长。建议关注国内金属切削机床优秀制造商创世纪、海天精工、纽威数控、科德数控、国盛智科、浙海德曼、秦川机床、拓斯达，国内金属成形机床制造商亚威股份、合锻智能，国内机床数控系统制造商华中数控。
　　风险提示：制造业恢复不及预期；国内疫情控制不及预期；行业竞争加剧

研究报告全文：机械设备行业深度分析报告20221229海天精工机床行业深度报告证券研究报告投资评级看好维持国产化替代步伐稳步迈进制造业回暖有望最近12月市场表现恢复上行周期核心观点机械设备沪深300机床是机械加工的基础设备也是一个千亿级巨大市场在一般的机器1制造中机床所担负的加工工作量占机器制造工作总量的因此也-640-60被称为工业母机全球机床市场规模接近亿元我国金属加工机床市-135000场规模接近亿元也是全球最大的机床生产国和机床消费国我国金属-212000切削机床数控化率还远低于发达国家水平数控机床成长空间巨大年-282021我国金属切削机床进口金额高达亿美元我国对国外高端机床依赖度仍-35624然较高机床下游包括汽车航天航空模具工程机械和其他其中汽车占总需求40航天航空占17模具占13工程机械占10分析师佘炜超SAC证书编号S0160522080002我国机床大而不强国产化替代持续推进欧美日占据全球中高端市shewcctseccom场2019年全球前十大机床企业中日本有5家包括合资德国有4家包联系人刘俊奇括合资美国有两家全球龙头企业收入体量超过300亿产品类型近300liujqctseccom款整体竞争力突出国内机床企业规模较小多数企业产品品类较少国内机床的精度保持性机床可靠性和精度相对于国外机床有一定差距以数控系统丝杠导轨为代表的机床核心零部件仍依靠进口但我国机床国产化率正持相关报告续提升2020年我国金属切削机床国产化率为68相对于2019年的57有1碳纤维行业深度报告新能源驱动明显提升部分机床企业具有极强的竞争力同时国内机床相关政策持续发需求把握国产历史机遇2022-12-布将推动机床产业持续健康发展23制造业有望底部回升新兴行业发展提供新动能机床是典型的通用设备也具备比较明显的周期性从历史数据上看每轮周期时间在612年不等国内金属切削机床在2012年开始呈现下滑态势直到2020年行业开始恢复增长受到全球和国内疫情爆发影响从此轮上升周期的上升时间和机床产量上看行业还未回到2011年的高点水平机床行业仍具备恢复驱动力国内企业端中长期贷款持续好转金属切削机床降幅收窄国家融资政策持续推出我们认为制造业有望迎来恢复国内锂电光伏风电等新兴行业发展迅速叠加海外订单转移的巨大需求国内机床行业迎来较好的成长机遇投资建议机床设备也被称为工业母机是机械制造的基础而高端数控机床也是航空航天国防军工等领域不可或缺的设备具有极高的战略地位具备长远的投资价值随着国内制造业逐步复苏国内机床行业有望快速恢复增长建议关注国内金属切削机床优秀制造商创世纪海天精工纽威数控科德数控国盛智科浙海德曼秦川机床拓斯达国内金属成形机床制造商亚威股份合锻智能国内机床数控系统制造商华中数控风险提示制造业恢复不及预期国内疫情控制不及预期行业竞争加剧请阅读最后一页的重要声明机械设备行业深度分析报告20221229行业深度分析报告证券研究报告表1重点公司投资评级总市值收盘价EPS元PE代码公司投资评级亿元12282021A2022E2023E2021A2022E2023E300083创世纪14709882034036059420024501495增持601882海天精工137082626071101124348926002118增持688558国盛智科46603530152115210297430701679未评级688697纽威数控72592222064077099263128862244增持688305科德数控830789150940981501137990915963未评级688577浙海德曼23114273135137189407031232266未评级000837秦川机床8823981038--2682--未评级300607拓斯达604514210150480641066729812204未评级002559亚威股份4052730024027033364826672245未评级300161华中数控47572394017--18135--未评级603011合锻智能406903823014031051580726771608未评级数据来源wind数据财通证券研究所未评级公司预测数据来自wind一致预期谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准2行业深度分析报告证券研究报告内容目录1机床是机械加工的基础设备也是一个千亿级巨大市场711机床是制造业的基础生产设备712我国是机床消费和生产大国数控机床成长空间巨大913机床产业链及下游应用142我国机床大而不强国产化替代持续推进1721欧美日占据机床高端市场我国机床产业仍有明显差距1722国内机床行业格局重塑国产化进程逐步推进223制造业有望底部回升新兴行业发展提供新动能264机床重点公司2941创世纪通用机床快速成长3C业务静待行业恢复2942海天精工国内中高端机床代表规模效应逐步凸显3143国盛智科中高档机床持续放量新兴行业逐步拓展3344纽威数控产品系列健全新兴行业与海外市场驱动公司快速发展3645科德数控五轴联动机床军民需求旺盛核心技术自主可控3946拓斯达聚焦三大核心智能装备业务五轴联动机床业务快速发展4147秦川机床5221战略持续推进多个细分市场具备领先优势4348亚威股份国内成形机床领导者压力机实现突破455投资建议476风险提示47图表目录图1机床行业发展历程7图2机床工具的分类7图3我国金属加工机床产量8图4数控车床9图5龙门加工中心9图6磨削加工9图7立式加工中心9图8全球机床产值十亿元10谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准3行业深度分析报告证券研究报告图9全球机床消费额亿美元10图102020年全球主要国家机床产值分布10图112020年全球主要国家机床消费分布10图12中国金属切削机床消费额亿美元11图13中国金属成形机床生产额与消费额亿美元11图14中国数控金切机床销售规模百万元11图15金属切削机床数控化率11图16中国数控金属切削机床产量与金切机床数控化率11图17我国机床工具进出口规模2021年12图18金属加工机床进口来源前十的国家地区进口占比13图19金属加工机床出口来源前十的国家地区出口占比13图20我国前五大出口机床出口占比13图21我国前五大进口机床进口占比13图22中国进口数控机床机床类型占比13图23中国出口数控机床机床类型占比13图24数控机床产业链14图25数控机床主要组成部分14图26机床零部件成本占比14图27中国数控机床下游应用占比15图28五轴联动机床的分类16图29数控机床在模具行业中的优势16图30我国金属切削机床进出口金额亿美元18图31国内外数控机床MTBF对比小时18图32高档数控机床核心技术19图33创世纪2022年推出的台群V-200U五轴立加19图34科德数控2022年推出的KCX1200TM卧式铣车复合加工中心19图35我国数控系统市场格局20图36我国数控系统竞争梯队20图37数控系统外资市场占有率21图38我国中档数控系统市场格局21图39THK滚珠丝杠22图40全球滚珠丝杠竞争格局22图41中国数控机床行业竞争梯队24谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准4行业深度分析报告证券研究报告图422020年中国数控金属切削机床竞争格局24图43我国不同数控机床产品的国产化率情况单位25图44我国数控金属切削机床国产化率25图45我国金属切削机床历年产量万台及增速26图46国内机床营业收入亿元27图47国内典型机床企业归母净利润亿元27图48中国金属切削机床月度产量万台27图49中国金属切削机床累计产量万台27图50企事业单位中长期新增人民币贷款同比增速28图51中国新能源汽车销量及增速29图52中国风力发电新增装机量万千瓦29图53创世纪营业收入及增速30图54创世纪归母净利润及增速30图55创世纪各项业务收入情况亿元30图56创世纪毛利率与净利率30图57创世纪通用系列于3C系列产品销量台31图58海天精工收入结构32图59海天精工营业收入亿元及增速32图60海天精工归母净利润及增速32图61海天精工毛利率与净利率33图62国盛智科发展历程33图63国盛智科收入结构34图64国盛智科营业收入及增速35图65国盛智科归母净利润及增速35图66国盛智科毛利率与净利率35图67国盛智科高档机床收入占比35图68纽威数控发展历程36图69纽威数控产品系列37图70纽威数控营业收入及增速37图71纽威数控归母净利润及增速37图72纽威数控毛利率与净利率38图73纽威数控海外收入亿元及收入占比38图74科德数控发展历程39谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准5行业深度分析报告证券研究报告图75科德数控营业收入亿元及增速40图76科德数控归母净利润亿元及增速40图77科德数控毛利率和净利率40图78拓斯达收入结构42图79拓斯达营业收入亿元及增速42图80拓斯达归母净利润亿元及增速42图81秦川机床核心业务布局43图82秦川机床各业务收入情况亿元44图83秦川机床总收入亿元与增速44图84秦川机床归母净利润亿元及增速45图85秦川机床毛利率与净利率45图86亚威股份收入结构2021年46图87亚威股份营业收入亿元46图88亚威股份归母净利润亿元46图89亚威股份毛利率与净利率47表1机床的种类与作用8表22015年全球机床贸易顺差统计单位百万美元12表3中国机床核心零部件市场情况15表42019年全球前十大机床企业情况17表5低中档数控机床技术水平主要划分依据18表6数控系统的级别与对应标准20表7国内数控系统重点公司介绍21表8我国数控机床关键零部件供给结构22表92011年中国机床企业前十名23表102020年中国机床上市企业前十名23表11机床行业近年政策文件25表12俄罗斯机床主要进口来源百万美元28表13科德数控产品系列39表14科德数控与西门子数控系统对比41谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准6行业深度分析报告证券研究报告1机床是机械加工的基础设备也是一个千亿级巨大市场11机床是制造业的基础生产设备机床是制造业的基本生产设备也被称为工业母机在一般的机器制造中机床所担负的加工工作量占机器制造工作总量的40-60因此也被称为工业母机机床起源于十五世纪的欧洲起初是用于加工钟表和武器十八世纪的工业革命推动了机床的发展1920年后液压和电气元件在机床和其他机械上逐渐得到了应用机床进入半自动化时期1950年后数控机床开始出现机床进入数控机床发展时代经过数百年的发展机床已经成为制造业的基本生产设备也是体现一个国家制造实力的重要产业图1机床行业发展历程数据来源中国机械工程学会澎湃新闻机械网深圳市机械行业协会财通证券研究所金属切削机床与金属成型机床是核心机床产品数控化率正持续提高根据中国机床工具工业协会数据机床工具可以分为金属切削机床金属成形机床木工机械铸造机械等2021年我国金属切削机床产量为602万台其中数控金属切削机床为27万台金属成形机床产量为21万台其中数控金属成形机床产量为24万台金属切削机床占据更大的市场并且增速相对更高数控金属切削机床和数控金属成形机床的增速均高于行业增速表明机床数控化发展趋势正持续进行图2机床工具的分类数据来源机床工具工业协会财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准7行业深度分析报告证券研究报告图3我国金属加工机床产量1000090008000700060005000400030002000100000020142015201620172018201920202021金属切削机床万台金属成形机床万台数据来源机床工具工业协会wind财通证券研究所根据加工方式的不同金属加工机床可以分为车床铣床钻床镗床磨床和镗床等车铣钻镗刨磨是基本的机械加工方式分别也对应着车床铣床钻床镗床刨床磨床等车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床镗床是指主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床铣床是一种主要指用铣刀在工件上加工多种表面的机床磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床随着数控机床的技术发展数控铣床逐渐配备刀库可以更换刀具进行加工加工能力也更强也被称为加工中心表1机床的种类与作用种类作用车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床在车床上一般用钻头扩孔钻铰刀丝车床锥板牙和滚花工具等进行相应的加工镗床是指主要用镗刀对工件已有的预制孔进行镗削的机床它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工镗床使用不同的刀镗床具和附件还可进行钻削铣削切削的加工精度和表面质量要高于钻床镗床是大型箱体零件加工的主要设备铣床是一种主要指用铣刀在工件上加工多种表面的机床通常铣刀旋转运动为主运动工件和铣刀的移动为进给运动它可以加工平面沟槽也可以加工各种曲面齿轮等铣床除铣床能铣削平面沟槽轮齿螺纹和花键轴外还能加工比较复杂的型面效率较刨床高在机械制造和修理部门得到广泛应用磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加磨床工少数的是使用油石砂带等其他磨具和游离磨料进行加工如珩磨机超精加工机床砂带磨床研磨机和抛光机等刨床是用刨刀对工件的平面沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床使用刨床加工刀具较刨床简单但生产率较低加工长而窄的平面除外因而主要用于单件小批量生产及机修车间在大批量生产中往往被铣床所代替钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床通常钻头旋转为主运动钻头轴向移动为进给运动钻床钻床结构简单加工精度相对较低可钻通孔盲孔更换特殊刀具可扩锪孔铰孔或进行攻丝等加工数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备数控铣床又分为不带刀库和带刀加工中心库两大类其中带刀库的数控铣床又称为加工中心谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准8行业深度分析报告证券研究报告车削中心是以车床为基本体并在其基础上进一步增加动力铣钻镗以及副主轴的功能使车削中心车件需要二次三次加工的工序在车削中心上一次完成龙门铣床简称龙门铣是具有门式框架和卧式长床身的铣床龙门铣床上可以用多把铣刀同时加龙门铣工表面加工精度和生产效率都比较高适用于在成批和大量生产中加工大型工件的平面和斜面数控龙门铣床还可加工空间曲面和一些特型零件多用于模具加工价格高昂数据来源头豹研究院中国机床工业工具协会财通证券研究所图4数控车床图5龙门加工中心数据来源浙海德曼官网财通证券研究所数据来源海天精工官网财通证券研究所图6磨削加工图7立式加工中心数据来源浙江固本精密机械有限公司财通证券研究所数据来源创世纪官网财通证券研究所12我国是机床消费和生产大国数控机床成长空间巨大全球机床市场规模接近5000亿元是一个巨大的市场根据VDW德国机床制造商协会统计全球机床行业产值从2009年开始呈现波动增长的态势2019及2020年由于全球疫情爆发以及全球贸易环境紧张导致行业产值有所下滑2020年全球金属加工机床行业产值为465450亿元根据Gardner数据2020年全球机床消费额约为698亿美元约4537亿元与产值规模相当谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准9行业深度分析报告证券研究报告图8全球机床产值十亿元图9全球机床消费额亿美元70010006009008005007004006003005002004001003002000100年年年年年年年年年年年年年年年年年年年年0200620022003200420052007200820092010201120122013201420152016201720182019202020012016年2017年2018年2019年2020年数据来源VDW普华有策财通证券研究所数据来源GardnerIntelligence财通证券研究所中国是全球最大的机床生产基地与消费市场2021年市场规模约2000亿元根据德国机床制造商协会数据全球主要机床生产国家中中国产值占29德国占15日本占14意大利占8美国占7中国是全球最大的制造基地从机床消费角度上看中国机床消费占全球的32表明中国对机械加工的需求较大国内制造业正快速发展我国也成为了全球最大的机床市场根据中国机床工具工业协会数据2020年我国金属加工机床消费额为2131亿美元其中金属切削机床消费额为1387亿美元金属成形机床消费额为744亿美元根据MIRDatabank数据2020年我国数控金属切削机床市场规模约492亿元2021年机床工具协会未公布消费额数据但我国机床产量增长接近30我们以此测算我国金属加工机床市场规模约277亿美元约1927亿元图102020年全球主要国家机床产值分布图112020年全球主要国家机床消费分布其他27中国29其他37中国32美国7德国美国日本1512意大利814意大利5日本6德国8数据来源德国机床制造商协会华经产业研究院财通证券研究所数据来源德国机床制造商协会华经产业研究院财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准10行业深度分析报告证券研究报告图12中国金属切削机床消费额亿美元图13中国金属成形机床生产额与消费额亿美元200150150100100505002017年2018年2019年2020年02016年2017年2018年2019年2020年生产额亿美元消费额亿美元数据来源中国机床工具工业协会智研咨询财通证券研究所数据来源中国机床工具工业协会智研咨询财通证券研究所图14中国数控金切机床销售规模百万元7000060000500004000030000200001000002018年2019年2020年数据来源MIRDatabank财通证券研究所整理数控化率逐步提升数控机床成长空间广阔根据国家统计局数据2021年我国数控金属切削机床产量为27万台同比增长402金属切削机床的数控化率约449相对于2016年提升13pct数控化率明显提升但全球发达国家数控化率在80左右我国与全球发达国家水平差距还较大政策上中国制造2025战略纲领中明确提出2025年中国的关键工序数控化率将从现在的33提升到64我国数控机床的成长空间还非常广阔并且确定性也比较高图15金属切削机床数控化率图16中国数控金属切削机床产量与金切机床数控化率数控金属切削机床产量万台9000金属切削机床数控化率800070003050006000255000400020400030003000152000200010001000051000中国发达国家00002016年2017年2018年2019年2020年2021年数据来源中国机床工具工业协会秦川机床半年报财通证券研究所数据来源国家统计局华经产业研究院财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准11行业深度分析报告证券研究报告2020年我国机床行业实现贸易顺差但金属切削机床仍需大量进口我国机床行业进口依赖度高2019年以前进口规模大于出口规模2020年才实现贸易顺差我国每年仍有大量机床依靠进口根据中国机床工具工业协会数据2021年我国进出口总额3313亿美元同比增长296其中进口1384亿美元同比增长204出口1929亿美元同比增长372行业保持了自2019年6月以来的顺差态势细分来看磨料磨具切削刀具木工机床金属成形机床和铸造机械六个细分市场均实现贸易顺差但金属切削机床进口金额高达624亿美元同比增长273大幅高于出口金额的365亿美元金属切削机床的进口依赖度仍然较高从全球来看贸易顺差金额靠前的国家地区主要为日本德国中国台湾意大利瑞士等日本和德国也是全球高端机床的主要生产国家图17我国机床工具进出口规模2021年706050403020100进口规模亿美元出口规模亿美元数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所整理表22015年全球机床贸易顺差统计单位百万美元序号国家地区出口进口贸易差额出口生产进口消费1日本862559405768500640162德国8792027308606120710433中国台湾318607200246600790464意大利3641114709217020690475瑞士258655717201480850556韩国234201407093500490377西班牙8509442840810850748澳大利亚6971396330080740629捷克共和国6938610683210810910新加坡3660305760308207915瑞典23872464-7714914757俄罗斯64017560-1692001308159美国1745045060-2761003806160中国3200086000-54000014031数据来源TheRussianmachinetoolindustryTomasMalmlf财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准12行业深度分析报告证券研究报告日德为我国主要进口来源国立加是主要进口机床类型我国机床进口来源主要包括日本德国中国台湾韩国等前四大国家地区进口占我国进口总量的65我国机床出口相对分散出口国家主要包括越南美国印度俄罗斯联邦韩国等占比最高的越南为8左右进口机床以加工中心为主特种加工机床和磨床的进口占比也高于10出口机床特种加工机床为主加工中心占比仅有55对于数控机床细分市场来看2018年我国进口数控机床中立式加工中心在数量和金额上均占据主导地位而出口机床中以金属成形机床为主图18金属加工机床进口来源前十的国家地区进口占比图19金属加工机床出口来源前十的国家地区出口占比450010004000350080030006002500200040015002001000500000000数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所图20我国前五大出口机床出口占比图21我国前五大进口机床进口占比其他成形加工中心锻造或冲车床机床550压机床830680450磨床加工中心成形折弯特种加工12303570机790机床车床9903090特种加工机床1650数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所图22中国进口数控机床机床类型占比图23中国出口数控机床机床类型占比多工位组合数控锻数控刃磨机多工位数控刃磨机机床1造或冲床3组合机床8压机床床9及锻锤数控卧数控锻造或2式车床冲压机床及30锻锤10立式加工立式加工机床数控卧式车机床65床1361数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所数据来源中国机床工具工业协会财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准13行业深度分析报告证券研究报告13机床产业链及下游应用机床的上游为机械配件和核心功能部件包括钣焊配件铸件数控装置电气元件等中游为机床生产制造商下游为机车航空航天模具3C等制造业图24数控机床产业链数据来源前瞻产业研究院财通证券研究所从机床结构上看数控机床由机床主体传动系统和数控系统构成机床主体是机床的框架包括床身及底座铸件主轴及变速箱等传动系统包括传动机械辅助动力系统等机床主体和传动系统构成工件加工的基础其刚度抗震性等要求比较高数控系统是数控机床的大脑包括控制系统驱动装置检测装置等数控机床成本构成主要包括结构件控制系统传动系统驱动系统刀库及其他其中结构件占35控制系统占22传动系统占20驱动系统占13总计达到90完整的数控系统包括控制系统及驱动系统占据机床成本的35左右是最核心的部件图25数控机床主要组成部分图26机床零部件成本占比刀库刀其他3光栅尺塔及组件25驱动系统13结构件35传动系统20控制系统22数据来源直驱与传动财通证券研究所数据来源海天精工招股书财通证券研究所机床结构件已经实现部分国产化替代机床结构件主要包括铸铁钢材等产品经过加工后可以形成机床床身梁柱等对机床有支撑作用国内具有完备的生谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准14行业深度分析报告证券研究报告产能力多数机床结构件可以实现国产化但高端机床机构件仍然需要进口包括床身工作台等产品表3中国机床核心零部件市场情况零部件进口主要作用市场情况对机床的影响进口国家与企业国内企业名称零部件主要是铸铁钢材等产品经过床身床鞍中低端国产替加工和精加工后形成机床床身工作台精度稳定性结构件代高端需要进梁柱等对机床机构有支撑作立柱齿轮加工性能口用箱等由CNC系统可编程控制器传主要依靠进口CNC系统精度稳定性控制系发那科西门子华中数控大连光感器等组成是数控机床的大国产技术已经有可编程控加工性能加工统三菱海德汉等洋广州数控等脑基础制器等速度德国Kessler瑞士包括滚珠传动导轨主轴液压主要依靠进口精度稳定性FISCHER瑞士昊志机电科隆电传动系系统启动系统等是重要的机国产技术已经有加工性能加工MCT瑞士机轴研科技汉江统床辅助部件基础速度IBA日本机床江门凯特等THK德国Rexroth等包括主轴电机伺服电机步进电机等100万以下用的普通中低端国产替驱动系电机或者步进电机100万以精度稳定性代高端需要进统上会使用伺服电机伺服电机加工性能口成本高3-4倍但是控制精度高速性能等更好稳定性加工性刀库刀刀库刀塔机床执行部分重要的辅助部件主要进口能功能拓展性塔等等等一种机床的传感器用于检测精度稳定性光栅尺位置对机床的精度有重要作主要进口光栅尺加工性能用数据来源海天精工招股书浙海德曼招股书华经产业研究院我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析连昱财通证券研究所机床下游应用涉及各行各业汽车行业应用占比最大根据中商产业研究院数据我国数控机床下游中汽车行业占40航天航空领域占17模具行业占13工程机械行业占10其他行业占20汽车行业对机床的需求量最为巨大图27中国数控机床下游应用占比其他20汽车40工程机械10模具13航天航空17数据来源中商产业研究院财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准15行业深度分析报告证券研究报告1汽车行业的应用汽车产业包括汽车整车零部件设计研发制造销售售后服务以及报废回收全过程的庞大产业链整车全部装备价值量70左右的零部件均需要用到数控机床加工同时汽车整车制造也依赖于机床因此机床是汽车生产的重要设备也直接影响到汽车的制造成本在国际上汽车强国一般同时又是机床强国美日德意等国机床工业对汽车产业产生重要的影响2航空航天的应用航空航天属于机床应用中比较高端的场景其高端机床目前以进口为主航空航天产品的结构设计功能性能产品质量和可靠性的要求非常高甚至苛刻并且会采用很多新材料新结构因此对机床的要求也比较高目前五轴联动加工中心是解决叶轮叶片船用螺旋桨重型发电机转子汽轮机转子大型柴油机曲轴等加工的唯一手段因此五轴联动数控机床在航空航天领域具有较大的应用图28五轴联动机床的分类数据来源高速高精度五轴数控系统前瞻算法研究李淑梅财通证券研究所3模具行业的应用模具是工业生产上用以注塑吹塑挤出压铸或锻压成型冶炼冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具其主要通过所成型材料物理状态的改变来实现对物品外形的加工数控机床精度高加工质量稳定对加工对象的适应性较强能够有效提升生产效率能够适应模具生产更为精细快速的加工需求图29数控机床在模具行业中的优势可实现自动化生产可实现提升产多坐标品性能联动数据来源论模具加工中数控机床的应用与发展方向廖金堆财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准16行业深度分析报告证券研究报告2我国机床大而不强国产化替代持续推进21欧美日占据机床高端市场我国机床产业仍有明显差距国际龙头企业收入规模超300亿国内机床企业规模偏小2019年全球前五大机床企业为山崎马扎克通快德马吉森精机马格天田其中马扎克2019年收入规模为528亿美元德国通快为全球市场规模第二的机床企业其主要产品为金属成形机床全球前十大机床企业中日本有5家包括合资德国有4家包括合资美国有2家足以体现日本德国美国在机床领域的竞争地位而中国同期并无企业收入体量能迈入前十之列同期收入体量最高的国内上市公司为创世纪其收入规模为2181亿元根据机床工业协会数据我国2020年规模以上年度营收2000万以上的机床工具制造企业有5720家经过我们测算2020年我国金属切削机床企业共有833家平均营收13亿金属成形机床共有529家平均营收119亿元行业参与者较多多数体量不大表42019年全球前十大机床企业情况排名企业国家营收亿美元1山崎马扎克日本5282通快德国4243德马吉森精机德国日本3824马格美国3265天田日本3116大限日本1947牧野日本1888格劳博集团德国1689哈斯公司美国14810埃玛克公司德国87数据来源赛迪顾问财通证券研究所我国仍需进口大量高端机床出口机床附加值较低2020年我国机床工具行业实现贸易顺差但是金属切削机床仍然需要大量进口2021年金属切削机床进口规模高达624亿美元而以五轴联动机床高端数控磨床为代表的高端机床产品严重依赖进口20102017年我国出口金属切削机床单价在350美元左右而进口机床单价在107929美元左右是出口机床的300倍以上2021年我国机床进口数量为1074万台进口金额为824亿美元进口机床单价为77万美元我国出口数量为284308万台出口金额为8655亿美元出口机床单价为304美元出口单价是进口单价253倍出口附加值相对水平仍然较低谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准17行业深度分析报告证券研究报告图30我国金属切削机床进出口金额亿美元1008060402002016年2017年2018年2019年2020年2021年进口金额亿美元出口金额亿美元数据来源中商产业研究院财通证券研究所表5低中档数控机床技术水平主要划分依据技术水平低档中档高档中央处理单元8位CPU32或64位并具有精简指令集RISC的CPU分辨率10um1um01um进给速度815mmin154mmin24100mmin多轴联动功能23轴联动35轴联动或更多齐全的CRT显示有图形人机对简单的数码显示或较齐全的CRT显示有图形人显示功能话自诊断等功能显示及三维动态图CRT字符显示机对话自诊断等功能显示形显示MAP制造自动化协议等高性能通通信功能无通讯功能R32或DNC直接数控等接口讯接口且具有联网功能数据来源智研咨询财通证券研究所我国机床的可靠性精度等性能相对国外机床仍有一定差距机床是一个比较复杂的机械设备精度精度保持性可靠性等是衡量机床优劣的重要参数行业内用平均无故障时间MTBF来衡量机床的可靠性也就是机床从一次故障到下一次故障的平均时间根据数控机床装配质量建模与诊断技术研究数据国内机床的MTBF在5001000小时居多而国外同类产品的MTBF是国内产品的24倍影响精度保持性的因素包括铸件装配等基础工作以及核心零部件的质量机床设计等图31国内外数控机床MTBF对比小时25002000150010005000国内数控机床国外数控机床数据来源数控机床装备质量建模与诊断技术研究李冬英财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准18行业深度分析报告证券研究报告图32高档数控机床核心技术数据来源国产数控机床的技术现状与对策赵万华财通证券研究所国内企业产品系列相对较少应用场景还需不断拓展国外龙头企业由于长时间的技术积淀其产品系列与应用场景更为广泛以马扎克为例其官网中立式加工中心便具有12个产品系列5轴加工中心有13个产品系列并且还有激光加工设备拥有近300款金属切削机床产品产品线十分健全国内多数企业产品系列偏少其产品的应用场景也相对单一一些产品使用经验还需要沉淀随着近些年国内机床行业的快速成长以创世纪海天精工纽威数控科德数控等为代表的领先制造商开始不断推出新产品下游应用也在持续拓展之中图33创世纪2022年推出的台群V-200U五轴立加图34科德数控2022年推出的KCX1200TM卧式铣车复合加工中心数据来源创世纪官方公众号财通证券研究所数据来源科德数控公众号财通证券研究所高档数控系统是重要的战略资源数控系统根据其电机类型加工方式开放程度配套平台等可以分为经济型标准型和高档型目前各个发达国家严格管控甚至禁止对外销售高档数控系统或者对高档数控系统的部分功能进行限制举例来讲日本发那科的五轴联动数控系统并未对国内企业开放美国机床会对用谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准19行业深度分析报告证券研究报告户进行定时核查掌握设备使用情况日本机床设备在移动位置后其数控系统可能会自动锁死德国数控机床必须上网注册后才能使用表6数控系统的级别与对应标准项目经济型低档型标准型中档型高档型步进电机不具有位置反伺服电机半闭环或者全闭电机类型伺服电机全闭环控制馈控制环控制能加工形状较简单的直线加工4轴以下含4轴联动5轴及以上的插补联动功能斜线高静态精度最小分辨率为1nm精度002mm以上0010005mm还要求高动态精度随动误差001mm以内通常不具有用户可编程的开发程度支持用户开发PLC功能完备的PLC控制功能PLC功能高档数控系统主要与五轴及以上高档主要与车削中心全功能车数控机床多通道重型数控机床及主要适配于经济型数控车配套平台床铣削中心立卧式加工中高速高精超精密机床配套可以满床和铣床心配套足航空航天军工通信汽车船舶等高精度复杂零件的加工具有多通道两个及以上数控设备其他无-控制能力具有双驱控制高速度等性能数据来源华中数控招股书财通证券研究所低档数控系统已经实现国产化替代但中高档数控系统仍以外资品牌为主根据立鼎研究院数据2019年我国数控系统市场主要参与者为发那科广州数控三菱电机西门子新代华中数控等其中发那科市占率高达393外资品牌市占率超过60虽然国内低档数控系统已经实现国产化替代但外资品牌在中档数控系统和高档数控系统中的市占率分别约为70和90德国西门子海德汉等品牌在高档数控系统占有较大的市场而发那科三菱等日本数控系统在中档和中高档系统上占据领先地位图35我国数控系统市场格局图36我国数控系统竞争梯队华中数控其他1402060发那科苏州新代3930580西门子1000三菱电机广州数控11401140数据来源立鼎产业研究中心财通证券研究所数据来源前瞻产业研究院财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准20