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1、2023 年深度行业分析研究报告 慧博智能投研 目录目录 一、行业概述.1 二、行业现状.4 三、驱动因素.7 四、产业链分析.10 五、经营模式.27 六、相关公司.31 七、市场预测.33 一、行业概述一、行业概述 1、概念及分类、概念及分类机床是对金属、其他材料的坯料或工件进行加工,使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。机床是制造机器的机器,这是机床区别于其他机器的主要特点,故机床又称为工业母机。机床包括金属切削机床、金属成形机床、木工机床三大类。机床包括金属切削机床、金属成形机床、木工机床三大类。机床类别众多,按加工方式划分,可以分为金属切削机床、金属成形机床、木工机床。
2、此外,机床按是否使用数控系统,可以分为数控机床和非数控机床。数控机床分为高中低三档。数控机床分为高中低三档。根据纽威数控招股书数据,高档数控机床指的是 4 轴以上的加工中心、采用动力刀架的数控车床、精度达到精密级的其他机床,主要应用于汽车、航空航天、工程机械、模具、核电医疗、电子等领域;中档数控机床指的是精度未达精密级的 3 轴加工中心、采用非动力刀架的数控车床,主要应用于汽车、工程机械、电子、模具、阀门等领域;低端数控机床指的是采用精度、可靠性较低数控系统,部分依赖人工操作、加工精度较低的机床,只能进行简单车、铣加工。五轴联动可以实现对空间复杂型面的加工。五轴联动可以实现对空间复杂型面的加工
3、。五轴联动是指机床基本的直线轴三轴 X、Y、Z 及附加的旋转轴 A、B、C 中的两轴,五个轴同时运动,任意调整刀具或工件的姿态,实现对空间复杂型面的加工。机床轴的绝对数量并非衡量数控机床先进程度的标准,重点在于联动轴数量。2、中国机床行业发展历程中国机床行业发展历程 我国数控机床发展起步相对较晚,20 世纪 80-90 年代西方发达国家机床已经全面进入了数控机床时代,在技术、品牌等方面建立了先发优势,而我国在此阶段则主要聚焦于低端数控机床的国产化。2015 年以 来,随着下游产业的不断升级发展,对机床加工精度和精度稳定性等要求越来越高,我国部分民营机床企业抓住行业转型升级机遇,定位中高档数控机
4、床产品,围绕汽车、消费电子、高端装备等下游行业需求实施产品开发,产品质量稳步提升且价格优势相对突出,在机床行业激烈的市场竞争中开始崭露头角,我国中高端数控机床国产化进程较前期有所提速。3、机床行业特征:市场规模大,周期性强机床行业特征:市场规模大,周期性强 机床行业具备市场规模大和周期属性强两大典型特征。机床行业具备市场规模大和周期属性强两大典型特征。根据 Gardner Intelligence 的数据,2022 年中国机床消费额为 274 亿美元(约 1800 亿人民币),全球机床消费额约为 795亿美元(约 5300亿人民币),中国消费额占全球的约 34%,是全球第一大机床生产国和消费国
5、。机床行业是一个典型的周期性行业,当前大周期(更新周期)向上,小周期(库存周期)逐步见底回升。机床行业是一个典型的周期性行业,当前大周期(更新周期)向上,小周期(库存周期)逐步见底回升。机床的一般产品寿命约为 10 年,因此行业大约每 7-10年为一个商业周期,历史上全球消费规模 1983年、1993 年、2003 年、2013 年均为阶段性低点。从 10 年的大周期来看,2020 年全球机床总消费668.17 亿美元,中国机床消费金额 213.16 亿美元,处于近 10 年最低位,中国及全球市场从 2021 年开始复苏,2021 年机床消费显著提升,分别同比增长 19.73%和 31.46%
6、。2022 年受宏观经济形势、疫情等因素影响,机床消费金额有所回落,中国和全球消费金额分别为 274亿美元和 795 亿美元。机床行业目前仍处于底部回升阶段。中国机床消费占全球比重在 2019 年下降到低位 27.16%后,近三年稳步上升,2022 年达到 34%。从小周期维度来看,与注塑机、机器人、激光、工控、通用减速机等通用自动化行业一致,背后是制造从小周期维度来看,与注塑机、机器人、激光、工控、通用减速机等通用自动化行业一致,背后是制造业投资的小周期。业投资的小周期。小周期维度 3-4 年一轮周期,2019 年、2015 年、2012 年、2009 年均为小周期低点。2022 年以来我国
7、工业企业持续处于去库存状态,PPI 同比和库存同比整体呈下降趋势。今年 8 月以来,我国工业企业库存同比增速回升,PPI 降幅收窄,工业企业利润增速大幅回正,各项数据表明我国库存周期拐点已初步显现。目前中国机床行业处于大、小周期底部回升的交织阶段。展望未来 3-5 年,一方面借力国家十四五规划,以高端制造业为导向的制造升级趋势下国内机床消费市场有望持续提升,另一方面国产机床企业技术进步将进一步打开出口市场。二、行业现状二、行业现状 1、我国机床行业大而不强,高端领域被海外垄断我国机床行业大而不强,高端领域被海外垄断 我国为机床大国,机床行业消费量世界第一。我国为机床大国,机床行业消费量世界第一
8、。根据德国机床制造商协会数据,2022 年我国机床产值、销售额均为世界第一。产值占比约为 32.0%;机床消费额约占比 32.2%。目前数控化已成机床行业的大势所趋,目前数控化已成机床行业的大势所趋,2022 年我国金属切削机床数控化率为 46.3%,金属成形机床数控化率为 11.3%,与美、德、日等发达国家 70-80%的水平仍有较大差距。我国机床行业大而不强,性能与海外差距较大。我国机床行业大而不强,性能与海外差距较大。从精度来看,以德国 WALDRICHCOBURG 公司龙门加工中心产品为例,其使用 10 年后精度保持率可达到 95%,而目前国产设备使用 10年期精度保持率还难以达到 8
9、5%。目前,我国高档数控机床平均无故障时间间隔(MTBF)已由 600 小时优化至 2000 小时,精度指标也提升了 20%,但较国外水平仍存在追赶空间。我国数控机床企业集中于中低端市场,高端数控机床仍然依赖进口。我国数控机床企业集中于中低端市场,高端数控机床仍然依赖进口。我国数控机床市场大致可以分为 3个梯队。(1)以 DMG、山崎马扎克、牧野等为代表国际性机床企业基本垄断高端市场;(2)以济南二机床、上海机床、秦川机床、海天精工、纽威数控、科德数控、宇环数控等为代表的大型国有企业及部分具有核心竞争力的民营企业,主要占据中端市场;(3)由众多中小企业组成的低端市场。本土机床数控化率不断提升,
10、部分企业逐渐可与国外竞争,但仍有差距。从国内市场来看,我国机床行业在低从国内市场来看,我国机床行业在低端产品领域竞争激端产品领域竞争激烈,产能过剩;在中端产品领域,国内企业面临与合资企业的竞争。在高端数控机床烈,产能过剩;在中端产品领域,国内企业面临与合资企业的竞争。在高端数控机床领域长期被海外垄断,领域长期被海外垄断,2023 年国产化率约为年国产化率约为 6%。2、本土机床企业规模较小,距国际厂商有量级差距本土机床企业规模较小,距国际厂商有量级差距 我国本土机床产品价值量相对较小,2022 年的本土机床企业营收规模中最高的约为 45 亿元。而国际企业除德国埃马克外,其余厂商 2019 年的
11、收入规模均为百亿级,中外机床厂商收入规模差距仍然较大。3、我国机床进口依赖度下降,出口保持增长我国机床进口依赖度下降,出口保持增长 中国数控机床中国数控机床进进口呈下降趋势,出口呈上升趋势。口呈下降趋势,出口呈上升趋势。中国数控机床进口数量整体呈下降趋势。根据中国海关数据,2020 年,中国进口数控机床数量降到 9988 台,接近历史低点,进口金额跌至 23.74亿美元;2021 年疫情形势缓解,中国数控机床进口数量回升至 13694 台,同比增加 37.10%,进口金额为 26.77亿美元,同比增加 12.74%。中国数控机床出口数量整体呈上升趋势,根据中国海关数据,2021 年中国数控机床
12、出口数量为 58231 台,同比变化 8.13%;出口金额为 11.17 亿美元,同比增加 34.96%。根据中国海关数据,2022 年机床工具进口 124.0 亿美元,同比下降 10.2%;出口 209.5 亿美元,同比增长9.0%。中国数控机床进口均价远高于出口均价。中国数控机床进口均价远高于出口均价。中国进口数控机床以高档机为主,出口数控机床则多是中低档产品。根据中国海关数据,2021 年中国数控机床进口均价为 19.55 万美元/台,出口均价为 1.92 万美元/台,均价差值为 17.63 万美元/台。中国进出口均价都呈整体下降趋势。中国数控机床进口较集中,出口较分散。中国数控机床进口
13、较集中,出口较分散。中国数控机床进口集中,主要来自于日本、德国及中国台湾,分别占比 28.80%、15.20%、8.70%,进口金额之和占中国数控机床总进口金额比例高达 52.70%。中国是数控机床出口大国,出口国众多,比例分散。其中,中国数控机床出口金额占比较大的国家有越南、美国、印度及俄罗斯联邦,分别占比 8.00%、7.40%、7.20%、6.20%。三、驱动因素三、驱动因素 1、制造业规模持续增长,对工业母机的需求增加制造业规模持续增长,对工业母机的需求增加 从制造业品类齐全度及金额来看,中国已经成为全球领先的制造业大国。根国家统计局统计,2004 年至 2022 年,我国制造业规模持
14、续增长,2022 年达到 33.52 万亿元。从历史数据来看,我国机床消费额的增减与制造业 GDP 增速的变动基本同步,但从幅度上看,机床消费额的弹性更大。因此制造业规模的扩大,以及景气度的复苏,将在一定程度上推动机床消费的增加。2、机床需求结构升级,带动高档数控机床需求旺盛机床需求结构升级,带动高档数控机床需求旺盛(1)新兴产业崛起凸显行业加速转型需求新兴产业崛起凸显行业加速转型需求 我国传统工业企业是数控机床重要的需求和增长市场,如今我国钢铁、老式机械等传统重工业产能过剩严重,对数控机床的需求开始下降,进而导致重型机床供过于求。而随着中国制造业加速转型,精密模具、新能源、航空航天、轨道交通
15、、精密模具、新能源、航空航天、轨道交通、3D 打印、仪器仪表、生物医打印、仪器仪表、生物医药等药等新兴产业迅速崛起,其生产制造过程高度依赖数控机床等智能制造装备,故而将成为数控机床行业新的增长点,有力推动适用于上述领域的高速、高精、高效、高稳定性、大型化、智能化、多轴化、复合化等金属切削数控机床的发展。从 2017-2022 年制造业固定资产投资完成额增速来看,2017-2022CAGR 在在 10%以上的行业主要有计算机通信和其他电子设备制造业、专用设备制造业、电气机以上的行业主要有计算机通信和其他电子设备制造业、专用设备制造业、电气机械及器材制造业、医药制造业、仪器仪表制造业、废弃资源综合
16、利用业等。械及器材制造业、医药制造业、仪器仪表制造业、废弃资源综合利用业等。黑色金属冶炼压延加工业增速也在 15.7%,但近年来受下游需求影响,增速有所放缓。(2)工业工业 4.0 时代,助推数控机床向智能化、网络化、柔性化方向深入时代,助推数控机床向智能化、网络化、柔性化方向深入 工业 4.0 要求通过智慧工厂、智能自动化生产线、物联网等工具,实现生产和流通领域的智能化,进而为消费者提供高度个性化的产品。与此相适应,数控机床必须向智能化、网络化、柔性化智能化、网络化、柔性化发展以满足工业 4.0 的深层需求。当前数控机床的销售主要是单机销售,当前数控机床的销售主要是单机销售,随着下游生产企业
17、竞争加剧以及成本上升,尤其是劳动力生产成本急剧上升以及劳动力短缺情况愈加频繁时,将倒逼更多无人化自动生产车间的出现,单机销售下游客户对自动化生产线以及无人化车间的需求将上升。无人化车间将以“数控机床+工业机器人”成套设备出成套设备出 现,现,先行解决劳动力生产成本急剧上升的痛点。“数控机床+工业机器人”等成套设备的普及将成为未来行业发展的重要特点,是实现打造未来智慧工厂与智能自动化生产线的重要一步,更是数控机床生产企业未来的发展方向。(3)多轴联动数控机床成为行业的未来发展趋势多轴联动数控机床成为行业的未来发展趋势 工业上需要加工复杂的曲面,舰艇、飞机、火箭、卫星、飞船,舰艇、飞机、火箭、卫星
18、、飞船中许多关键零件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度,用传统加工方法无法达到要求,必须采用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。以五轴联动加工中心为代表的高档数控机床作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术,在加工方面有着适用范围广、加工质量精、工作效率高等特点,符合未来机床的发展趋势,系航空航天、船舶、精密仪器、发电机组航空航天、船舶、精密仪器、发电机组等下游行业加工关键部件的重要加工工具。3、贸易摩擦叠加疫情,驱动机床国产化率提速贸易摩擦叠加疫情,驱动机床国产化率提速 2018 年国际贸易局势恶化后,叠加 2020年疫情,海外部分产业供应链断裂,进口受阻,为国产
19、替代带来了机遇,国产化率提升再度提速。从从“巴统协议巴统协议”到到“瓦森纳协定瓦森纳协定”,以及震惊国际的东芝事件,美国等发达国家限制成员国向中国等国家出口武器装备和尖端技术产品,尤其是以五轴联动数控机床为代表的高档数控机床,其出口受到发达国家的严格管制。高档数控机床的技术瓶颈已经成为我国制造提质增效的“卡脖子”问题。4、自主可控为战略必须,政策设计助推产业升级自主可控为战略必须,政策设计助推产业升级 二十大报告强调安全与发展,特别是产业链供应链安全。自主可控、产业升级是必然趋势。工业母机作工业母机作为制造机器的机器,占据产业链中上游重要环节,已转变自主可控的核心资产。为制造机器的机器,占据产
20、业链中上游重要环节,已转变自主可控的核心资产。政策顶层设计助推工业母机产业升级。政策顶层设计助推工业母机产业升级。2022 年以来,我国陆续出台相关政策,从高端制造顶层设计、资金支持、税收减免三方面深化赋能工业母机产业,涉及工业母机、关键功能部件、数控系统等多个环节,政策纵深性、延展性加强,有望有效助推工业母机产业升级,从制造业根基推动新一轮高端装备革命。四、产业链分析四、产业链分析 机床产业链较为清晰。机床产业链较为清晰。机床上中下游较为清晰,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包括机床制造商提供结构件(铸铁、钢件等)、传动系统(导轨、丝杠
21、、主轴等)、数控系统等,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和成套的集成产品;下游主要是汽车、消费电子、航天航空、船舶、工程机械等领域。原材料占机床成本大头。原材料占机床成本大头。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,占比分别为 11.9%、7.9%和 6.4%。1、上游零部件、上游零部件 机床核心零部件包括数控系统,编码器、光栅尺,滚珠丝杠,主轴,导轨,转台等。其精度及可靠性对机床性能影响较大。我国核心零部件依赖海外进口,高端领域国产渗透率低,技术水平较海外厂商有一定差距。use
22、rid:93117,docid:158564,date:2024-04-08, (1)数控系统:机床最核心的数控系统:机床最核心的“大脑大脑”,高端国产化率低于,高端国产化率低于 10%1)成本占比成本占比20%-40%,高端数控系统国产渗透率低,高端数控系统国产渗透率低 数控系统是数控机床的控制系统,由驱动器、控制器、电机构成,是机床最核心的控制部件。高档数控高档数控系统价值约占机床成本的系统价值约占机床成本的 20%-40%。数控系统具有利润高、粘性强的特点。数控系统具有利润高、粘性强的特点。作为数控机床最核心的部件,数控系统掌控着工业母机运作过程中的稳定与作业安全,因此客户粘性强、毛利率
23、高。利润率方面,利润率方面,以日本发那科为例,1972 年发那科从富士通集团独立后,当年数控系统的税前利润率为 23.2%,随着产品迭代性能增强、客户认可度提升及粘性加大,到 1983 年,发那科数控系统的税前利润率提升至 38%。而国内厂商科德数控在 2018-2019年以销售航空航天用高端数控系统为主的时期,毛利率一度高于 60%。客户粘性方面,客户粘性方面,行业层面看,数控系统需要配合机床工艺不断迭代,通过机床大量应用进而修正、升级是数控系统走向成熟可靠的必经之路。从公司层面看,数控系统在正式投入使用前,需要投入大量磨合调试成本,因其直接影响工业母机运作过程中的稳定与作业安全,客户一经选
24、定,不容易轻易更换。而广泛的数据收集和调试经验将进一步推进优势品牌的技术迭代,相比其他行业,更易形成“赢家通吃”局面。2022 年,我国数控系统市场规模约为年,我国数控系统市场规模约为 135 亿元。亿元。根据 MIR 数据,2022 年,我国数控系统市场规模约为 135 亿元,数控系统销量达 37.9 万台/套。数控系统国产化率低,国产替代空间大。数控系统国产化率低,国产替代空间大。国内目前主流的高档数控系统主要来自德日等,如德国西门子、德国海德汉和日本发那科等。2022 年,我国海外数控系统厂商市占率约 67%。且进口系统多为封闭式,修改和扩展控制软件较为困难。高端数控系统国产化率低于高端
25、数控系统国产化率低于 10%,自主力亟待提升。,自主力亟待提升。高端数控系统主要满足航空航天、汽车、船舶等重要关键零件机械加工需求,一直是重要的战略资源,被发达国家严格管控,禁止对外销售或完全开放功能。作为资本和技术密集型产业,高端数控系统已经形成寡头市场,寡头反之加强资本和技术密集。目前我国高端数控系统国产化率不足 10%,成为导致中国制造基础薄弱的“卡脖子”关键基础部件。国内华中数控、北京精雕、科德数控等厂商正奋起追赶。2)数据积累助力产品迭代,数据积累助力产品迭代,AI赋能缩短国内外代际差赋能缩短国内外代际差 我国高端数控系统的技术壁垒,主要在伺服电机、应用级前沿控制技术及可靠性等方面。
26、我国高端数控系统的技术壁垒,主要在伺服电机、应用级前沿控制技术及可靠性等方面。从中高档数控机床技术上看,国内企业在工艺技术和关键共性技术投入上布局广泛,但在前沿技术上较国外有较大差距,且在可靠性、数字化设计及动态误差补偿等技术上还存在一定缺口。高性能伺服和驱动技术是国内与海外差距最大的技术之一。国产数控系统的突破路径主要有以下三点:国产数控系统的突破路径主要有以下三点:1)重视各领域头部客户数据积累,利用先进应用场景反哺技术。2)嵌入 AI 芯片利用 AI 赋能数控系统核心伺服装置,缩减国内外代际差。3)深入教育系统,培养下一代工人对国产品牌的强粘性。(2)编码器、光栅尺:数控机床的编码器、光
27、栅尺:数控机床的“眼睛眼睛”,高精度供货能力稀缺,高精度供货能力稀缺 编码器、光栅尺皆属于光栅传感器,编码器、光栅尺皆属于光栅传感器,是集光、机、电、算技术于一身的高精度位移传感器,被比喻为“数控机床的眼睛”。编码器可以检测机械运动,并将其转换为模拟或数字编码的输出进行反馈。编码器一般应用于机床转台、摆头等需要测量角位移的机床部件。编码器一般应用于机床转台、摆头等需要测量角位移的机床部件。一般来讲,编码器在机床主轴、伺服轴和刀库上皆可安装。按监测原理,编码器可分为光电编码器和磁电编码器两种。光电编码器由光源、光码盘和光敏原件组成,精度高、可靠性好,一般适合用于加工中心;磁电编码器结构简单、耐高
28、温、耐油污,一般用于低速、低精度、环境恶劣的数控车床及铣床等场景。光栅尺是光栅线位移传感器的简称,一般应用于直线移动导轨。光栅尺是一种利用光栅原理实现线位移测量的传感器,可实现移动量的精确显示和自动控制,广泛应用于金属切削机床加工 S 的数字显示和CNC 加工中心位置环的控制。中低端机床一般只使用编码器,高端精密机床需要同时配置编码器中低端机床一般只使用编码器,高端精密机床需要同时配置编码器+光栅尺。光栅尺。数控机床伺服控制系统分为半闭环与全闭环控制系统两种。其中,半闭环控制半闭环控制使用间接测量,将编码器等位置检查装置安装在伺服电机或丝杠的端部,测量误差较大;全闭环控制全闭环控制能够实现终端
29、位移的直接测量,将光栅尺安装在机床运动部件上,系统精度更高,多见于高端精密机床;且机床精度几乎只取决于光栅尺精度和安装位置。且机床精度几乎只取决于光栅尺精度和安装位置。五轴联动机床一般配备五轴联动机床一般配备 2 个编码器个编码器+3 个光栅尺。个光栅尺。近两年国内外高端数控机床,基本全部采用绝对式光栅尺。五轴数控机床 3 个直线轴和 2 个旋转轴需对应配套 3 个光栅尺和 2 个角度编码器。我国编码器市场稳健增长,我国编码器市场稳健增长,40%以以上的市场被多摩川、海德汉占据。上的市场被多摩川、海德汉占据。根据 MIR 数据,2022 年我国编码器市场规模约为 25.75 亿元,同比增长 7
30、.4%;预计到 2025 年将增长到 33 亿元,2022-2025 年 CAGR达 8.6%。根据 MIR 统计,按销售额计算,我国编码器 42%的市场被多摩川、海德汉两家外资厂商占据,国内厂商禹衡光学市场占比 8%,位列第三。相比编码器,我国光栅尺市场增长较快,市场基本被外资垄断。相比编码器,我国光栅尺市场增长较快,市场基本被外资垄断。根据 MIR 数据,2022 年我国光栅尺市场规模约为 14.73 亿元,同比增长 6.2%;预计到 2025年将增长到 21.3 亿元,2022-2025 年 CAGR 达13%。光栅尺市场基本被多摩川、雷尼绍、北京发格(母公司西班牙发格)等外资厂商占据。
31、绝对式光栅尺是多轴数控机床未来发展方向。绝对式光栅尺是多轴数控机床未来发展方向。同增量式光栅尺相比,安装绝对光栅尺的机床可在重新开机后无需执行参考点回零操作,可在中端后马上开始原来加工程度,显著提升了有效加工时间,更适合于多轴数控机床。高端数控机床用绝对式光栅尺市场基本由外资垄断。高端数控机床用绝对式光栅尺市场基本由外资垄断。我国绝对式光栅尺起步较晚,近几年才形成产业批量化状态。在金属切削类全闭环数控机床中,封闭式玻璃载体绝对式光栅封闭式玻璃载体绝对式光栅 80%以上由海德汉公司占据。以上由海德汉公司占据。绝对式光栅尺市场的其他供应商还有西班牙发格(FAGOR)、英国雷尼绍(RENISHAW)
32、等。同时,超高精的产品被西方国家列入限制出口的产品目录,对我国的购买进行严格控制。国内目前有绝对式光栅尺供货能力的厂商主要为禹衡光学(奥普光电子公司)。(3)丝杠:滚珠丝杠是数控机床核心传动部件,高精度量产厂商稀少丝杠:滚珠丝杠是数控机床核心传动部件,高精度量产厂商稀少 丝杠是用来完成进给运动的一个重要原件,是一种精度很高的零件,它能精确地确定工作台坐标位置,将旋转运动转换成直线运动,而且还要传递一定的动力,所以在精度、强度及耐磨性等方面都有很高的要求。所以,丝杠的加工从毛坯到成品的每道工序都要周密考虑,以提高其加工精度。机床丝杠按其摩擦特性可分为三类,即滑动丝杠、滚动丝杠、静压丝杠滑动丝杠、
33、滚动丝杠、静压丝杠。滚珠丝杠是将旋转运动转化为线性运动的传动机构。滚珠丝杠是将旋转运动转化为线性运动的传动机构。其主要优势是能够在高速运行下保证定位精度,由于摩擦力比较低,传动效率可达 90%,远高于普通滑动螺纹传动。在数控机床,机器人关节,新能源车等领域具有广泛应用。滚珠丝杠作为数控机床核心传动部件,是机床高端化的关键。滚珠丝杠作为数控机床核心传动部件,是机床高端化的关键。在工业母机领域,滚珠丝杠用于直线传动,通常安装在高精度数控机床的直线轴中。如五轴联动机床由 3 个直线轴和 2 个旋转轴构成,一般会在 X、Y、Z 轴分别安装一个高精度滚珠丝杠。我国是滚珠丝杠的主要消费市场之一,量产厂商稀
34、少。我国是滚珠丝杠的主要消费市场之一,量产厂商稀少。根据华经产业研究院数据,我国滚珠丝杠市场规模约占全球总量的 20%。但国内滚珠丝杠竞争格局分散,具有量产能力的滚珠丝杠厂商稀少,主要玩家包括汉江机床(秦川机床子公司)、南京工艺、博特精工等。贝斯特、恒立液压等公司亦有布局。目前,我国市场上的丝杠、导轨大概可以分为目前,我国市场上的丝杠、导轨大概可以分为 3 个应用档次:个应用档次:(1)对精度没有要求的自动化领域。如自动化装配、工厂自动化等;代表企业如怡合达、沃德斯通等。(2)对精度有一定要求的低端机床领域。该部分中档功能部件国产厂商已具有一定市占率;代表企业如南京工艺、山东博特等,但海外进口
35、仍然较多。(3)以加工中心为代表的中高端机床领域;该部分基本由海外厂商占据。中高端滚珠丝杠自主可控力弱,国产渗透率不足中高端滚珠丝杠自主可控力弱,国产渗透率不足 10%。目前,国产滚动部件水平基本保持在 P2 级以下水平,大部分产品在 P3-P5 级,但在精度保持性和可靠性上仍有较大差距,难以满足中高端机床需求。相比国内产品,海外产品优势具有以下优势:(1)国际企业基础工艺及前沿学术相对领先,产品在精度、一致性、稳定性和可靠性方面更有优势。(2)海外厂商经过多年经营,已完成大额装备投资摊销。成本及运营结构优势转化为利润空间,在价格竞争时具备优势。未来随着我国高端装备制造不断发展,精密传动需求有
36、望继续加大,高精度滚珠丝杠量产能力将成为各未来随着我国高端装备制造不断发展,精密传动需求有望继续加大,高精度滚珠丝杠量产能力将成为各企业的核心竞争力之一。企业的核心竞争力之一。(4)主轴:电主轴为高端机床必需环节,国产替代启动主轴:电主轴为高端机床必需环节,国产替代启动 主轴是机床上带动刀具或工件旋转,产生切削运动的运动轴。主轴是机床上带动刀具或工件旋转,产生切削运动的运动轴。主轴属于数控机床传动系统的一部分,其质量好技术水平直接影响机床品质、性能、工作效率及运行稳定性。按照主轴的驱动方式,机床主轴可分为机械主轴和电主轴两大类。机械主轴机械主轴通过主轴电机和中间的传动装置(如皮带、齿轮、联轴器
37、等)带动主轴旋转工作,一般用于非数控机床和大扭矩机床。机械主轴技术成熟、结构简单、制造和维修难度小、价格低廉且后期维护成本低,在大重型机床低速大扭矩、大功率等要求上表现优越。在大重型机床低速大扭矩、大功率等要求上表现优越。电主轴是数控机床三大高新技术(高速电主轴、数控系统、进给传动)之一,更适宜高性能数控机床。电主轴是数控机床三大高新技术(高速电主轴、数控系统、进给传动)之一,更适宜高性能数控机床。电主轴由无外壳电机、主轴、轴承、主轴单元壳体、驱动模块和冷却装置等组成。转子采用压配方法与主轴做成一体,主轴则由前后轴承支承。定子通过冷却套安装于主轴单元的壳体中。主轴的变速由主轴驱动模块控制,而主
38、轴单元内的温升由冷却装置限制。在主轴的后端装有测速、测角位移传感器,前端的内锥孔和端面用于安装刀具。将电动机与主轴从结构上融为一体。电主轴代替机械主轴大势所趋。电主轴代替机械主轴大势所趋。因省去了皮带、齿轮或联轴器的传动环节,相比传统机械主轴,电主轴具有高转速、高精度、高效率、高可靠性等特点,其根据昊志机电招股书,并联运动机床、五面体加工根据昊志机电招股书,并联运动机床、五面体加工中心等高档数控机床,由于加工工艺和加工对象的特殊性,必须使用电主轴。中心等高档数控机床,由于加工工艺和加工对象的特殊性,必须使用电主轴。我国每年主轴市场规模近百亿。我国每年主轴市场规模近百亿。按每台机床平均搭配 1.
39、3 根主轴(部分机床搭载 2 根主轴),主轴均价1 万元计算,机床加工环节和加工时长都会影响其寿命。以无心磨床为例,机床每使用 2000小时就需要更换一次主轴,每年约更换 4次,存量替换空间可观。存量替换空间可观。我国电主轴竞争格局分散,量产厂商较少。我国电主轴竞争格局分散,量产厂商较少。根据A智能装备有限公司差异化战略研究数据统计,我国电主轴主要厂商包括昊志机电、无锡博华等。龙头企业昊志机电市占率约为 21%。大部分市场被企业自制或中小厂商占据。低端电主轴基本实现国产化,高端市场国产化率较低。低端电主轴基本实现国产化,高端市场国产化率较低。全球主轴行业领先企业主要集中在欧洲、日本、台湾等地,
40、瑞士 FISCHER 公司、瑞士 IBAG 公司、德国 Kessler 公司、英国西风等欧洲厂商在全球电主轴行业占据重要份额。日本、台湾的主轴技术水平相对落后于欧洲,但产业发展成熟,性价比较好。目前国产电主轴已基本实现了对台湾厂商的超越。主轴轴承突破是电主轴国产化率提升的关键。主轴轴承突破是电主轴国产化率提升的关键。主轴轴承是电主轴最核心的部件,在电主轴产品的生产成本中占比较高。昊志机电电主轴的轴承主要进口自德国舍弗勒,而可比规格型号的进口轴承价格大幅高于国产轴承,使得国产电主轴的价格居高不下,限制了电主轴的进一步渗透。因此,突破主轴轴承的关键技术,实现主轴轴承国产化是高端电主轴国产化率提升的
41、关键。2、中游机床制造、中游机床制造(1)金属切削机床:加工中心、数控车床、重型机床、磨床是主要机型金属切削机床:加工中心、数控车床、重型机床、磨床是主要机型 金属切削机床是最主要的一类机床,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,主要包括“车铣刨磨镗拉钻车铣刨磨镗拉钻”7种工艺。金属切削机床包括含车床、磨床、铣床、镗床、钻床、加工中心等众多细分品类。普通数控机床普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床,如数控铣床、数控车床、数控钻床、数控磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善,刀具的更换与
42、零件的装夹仍需人工来完成。而加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床,它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起,零件在一次装夹后,可以将其大部分加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工。由于加工中心能有效地避免由于多次安装造成的定位误差,所以它适用它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大而生产周期短的产品。于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大而生产周期短的产品。金属切削机床企业较多,其中科德数控、海天精工、国盛智科、创世纪、日发精机科德数控、海天精工、国盛智科、创世纪、日发精机等企业以加工中心为主,在磨床领域,科德数控、秦川机床秦川机床、
43、日发精机、华辰装备华辰装备、宇环数控宇环数控均有布局,其中华辰装备、宇环数控主要从事磨削设备生产。此外,车床也是较多企业会布局的机型,浙海德曼浙海德曼专注高端精密数控车床。1)车床:数控化率达车床:数控化率达70%以上,与国外差距主要在于稳定性及精度保持性以上,与国外差距主要在于稳定性及精度保持性 车削是运用车床来制造包含圆柱形特征的零件。工件自身在轴上旋转,与精密车削工具相接触,形成圆形边缘、径向和轴向孔、槽和沟槽。车削加工是轴类零件和盘类零件等旋转类加工件最基本的加工工艺。而车床就是采取车削加工的机床。根据金属切削机床论、浙海德曼招股书,车床作为金属切削机床最重要的一大分类,在金属切削机床
44、中占比约为在金属切削机床中占比约为 20%-35%。车床的种类多达数十种,比较典型的大类有仪表车床、单轴自动车床、多轴自动或半自动车床、回轮或转塔车床、曲轴及凸轮轴车床、立式车床、落地及卧式车床、仿形及多刀车、轮轴辊锭及铲齿车床等等。比较常用的分类是卧式和立式车床,根据中国机床工具工业年鉴,按照销量划分,按照销量划分,2020 年卧式、立式年卧式、立式销量分别占比销量分别占比 94%、5.7%,而按照金额划分,二者分别占比,而按照金额划分,二者分别占比 82%、18%。造成差异的原因主要在于 均价,卧式车床销售均价约为卧式车床销售均价约为 13 万元万元/台,而立式均价约为台,而立式均价约为
45、47.8 万元万元/台,总体均价约为台,总体均价约为 15.1 万元万元/台。台。卧式、立式车床又可以进一步分为超重型、重型、大型、中小型车床,其价格在数十万到几百万不等。车床广泛用于汽车行业的发动机、变速箱、地盘等零件的中轴、齿轮、轮毂等,工程机械的操作系统、变矩器系统、底盘系统等,电机、液压、气动泵、阀门等为代表的通用设备里大量的阀芯、轴、端盖等均需要用数控车床加工。随着数控车床精度不断提高,在航空航天、军工领域也有特殊地位,最突出的应用是以车代磨、车铣复合等加工技术。根据浙海德曼招股书,目前,我国的车床数控化率已经达到我国的车床数控化率已经达到 70%以上,以上,与欧美日等差距不大,而根
46、本差距体现在精度稳定性、精度保持性等方面达不到客户要求。2)磨床:实现更高行为公差精度和表面粗糙度,平面、外圆、轧辊是最主要机型磨床:实现更高行为公差精度和表面粗糙度,平面、外圆、轧辊是最主要机型 相比车床、铣床,磨床的种类更为繁多,多达上百种磨床的种类更为繁多,多达上百种,可以分为:仪表磨床、外圆磨床、内圆磨床、砂轮机、坐标磨床、导轨磨床、刀具刃磨床、平面及端面磨床、曲轴凸轮轴花键及轧辊磨床、工具磨床、超精机、内圆珩磨机、外圆及其他珩磨机、抛光机、砂带抛光及磨削机床、刀具刃磨及研磨机床、可转位刀片磨削机床、研磨机、球轴承套圈沟磨床、滚子轴承套圈滚道磨床、轴承套圈超精机、叶片磨削机床、滚子加工
47、机床、钢球加工机床、气门活塞及活塞环磨削机床、汽车拖拉机修磨机床等多个类型。磨磨床的分类和应用非常广泛,而且很多磨床都是特定行业的一些特定设备。床的分类和应用非常广泛,而且很多磨床都是特定行业的一些特定设备。从加工精度可以看出,相比车床、铣床、刨床等加工设备,磨床更能实现较高的行为公差精度和表面粗糙度,所以在很多零件的精加工工序,磨床被广泛而普遍的使用着。外圆磨床、平面磨床是最常见磨床,轧辊磨床价值量最大。外圆磨床、平面磨床是最常见磨床,轧辊磨床价值量最大。按照中国机床工具工业协会分类标准,从销从销量来看,量来看,磨床中占比最高的分别为平面磨床、外圆磨床、轴承磨床、无心磨床,而从销售金额来看,
48、而从销售金额来看,外圆磨床、平面磨床、轧辊磨床、无心磨床、轴承磨床占比高。而从销售均价来看,轧辊磨床、坐标磨床、销售均价来看,轧辊磨床、坐标磨床、导轨磨床、金属珩磨机床价值量较高,分别在导轨磨床、金属珩磨机床价值量较高,分别在 284、100、91、98 万元万元/台。台。总体上看,磨床总销量约为车床的 1/4,销售金额为车床的 1/3,均价约为 23.3 万元/台,也要高于车床均价。从数控化率来看,数控磨床占磨床总销量的从数控化率来看,数控磨床占磨床总销量的 26.8%,金额占比约为,金额占比约为 58.6%,数控化率相较于车床略低。,数控化率相较于车床略低。其中,轴承磨床、导轨磨床、无心磨
49、床、金属珩磨机床、轧辊磨床数控化率较高,数控化率在 60%以上,平面磨床、外圆磨床数控化率分别在 20.6%、43.5%。从加工精度可以看出,相比车床、铣床、刨床等加工设备,磨床更能实现较高的行为公差精度和表面粗磨床更能实现较高的行为公差精度和表面粗糙度,糙度,所以在很多零件的精加工工序,磨床被广泛而普遍的使用着。3)齿轮加工机床:高精度、专业性强的加工机床,滚齿、齿轮加工机床:高精度、专业性强的加工机床,滚齿、插齿、磨齿机是主力机型插齿、磨齿机是主力机型 齿轮加工机床是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。齿轮加工机床的品种规格繁多,有加工几毫米直径齿轮的小型机床小型机床,加工十
50、几米直径齿轮的大型机床大型机床,还有用于大批量加工的高效机床,以及加工精密齿轮的高精度机床高精度机床。齿轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中。滚齿机滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床,可看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动,当滚齿旋转一周时,相当于齿条在法向移动一个刀齿,当滚刀与滚齿坯啮合传动,滚刀刀齿在一系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。插齿插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合,插齿刀往复运动是主运动,而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运
51、动。磨齿机,磨齿机,利用砂轮作为磨具加工刀具齿面的齿轮加工机床。主要用于消除热处理后的变形和提高齿轮精度。特别是对于淬硬齿轮,往往是唯一的精加工方法。剃齿,剃齿,是在大批量生产中,非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动,借助于两者之间的相对滑移,从齿面上剃下很细的切屑,以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿,用以改善齿面接触区位置。从销售金额来看,滚齿机、插齿机、磨齿机、剃齿机是最主要的 4类齿轮加工机床,其中,磨齿机价格最高,均价在数百万元,其余机型普遍在数十万元。齿轮加工机床数控化率非常高,整体在 90%以上。4)重型加工机床:战略产业重要加工设备,单件
52、小批量特点,对技术创新要求较高重型加工机床:战略产业重要加工设备,单件小批量特点,对技术创新要求较高 重型金属切削机床一般指 0-100t 范围内的机床,而大于 100t 的机床属于超重型机床。重型数控机床主要用于大型、特大型零件加工,是为国防军工、航空航天、船舶、能源(火电、水电、核电、风力发国防军工、航空航天、船舶、能源(火电、水电、核电、风力发电)、交通运输(铁路、汽车)、冶金、工程机械等主要工业支柱产业以及国家重点工程项目服务。电)、交通运输(铁路、汽车)、冶金、工程机械等主要工业支柱产业以及国家重点工程项目服务。重型机床中,按金额计,龙门、卧式、立式加工中心占比分别达到龙门、卧式、立
53、式加工中心占比分别达到 33.2%、3.5%、15.8%,共计占比,共计占比超过一半,落地式铣镗床、龙门铣床占比约为超过一半,落地式铣镗床、龙门铣床占比约为 38.1%,占比接近,占比接近 4 成,成,其余为轧辊磨床、导轨磨床等。从均价来看,重型金属切削机床均价普遍较高,在 300万元左右。而在数控化方面,重型切削机床也有接近 9 成数控化率(按销量计)。尽管我国重型机床行业在最近几年来有了长足进步,但绝大部分中、高档重型数控机床还是依靠进口,其中德国和意大利的产品较多,如德国瓦德里希瓦德里希 科堡、希斯(科堡、希斯(SCHIESS)等。国内厂商在新产品开发能力和制造周期、零部件制造精度和整机
54、精度保持性、可靠性尚需很大提高,尤其是在与重型机床配套的数控系统、功能部件,如刀库、机械手和两坐标铣头等部件,还需要境外厂家配套满足。由于重型机床单件小批量的市场需求特点,决定了对技术创新的要求更高。5)加工中心:适合加工精度要求高、小批量、短生产周期产品加工中心:适合加工精度要求高、小批量、短生产周期产品 加工中心是指备有刀库,具有自动换刀功能,对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品,工件装夹后,数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具,自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等,它可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。由于加工中心能有效地避免由于多次安
55、装造成的定位误差,所以它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大、生产周期短的产品。加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心、万能加工中心。加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心,立式加工中心,主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中卧式加工中心。心。其中,万能加工中心(又称多轴联动型加工中心):是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化,完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。立式、卧式加工中心是在数控铣床基础上发展起来的,又称为铣削加工中心。立式、卧式加工中心是在
56、数控铣床基础上发展起来的,又称为铣削加工中心。而车削加工中心是在车床基础上发展起来的搞笑、高速的多功能机床。从销量来看,立加是最常见的机型,占加工中心比重近 9 成。从销售金额来看,立加、卧加、重型龙门分别占比 6 成、2 成、1 成,其次为少部分的大型龙门等。从均价来看,超重型龙门、重型龙门、卧加、大型龙门价格最高,均价达 500、252、173、101 万元/台。而同样类型加工中心,五轴的价格约为五轴以下的 2-5 倍不等。(2)金属成形机床:数控化率相对较低,压力机、折弯机、矫平机是主要机型金属成形机床:数控化率相对较低,压力机、折弯机、矫平机是主要机型 金属成形机床是通过对金属施加强大
57、作用力使其发生物理变形从而得到想要的几何形状。压力成形技术,利用压力实现金属板或金属体成形,或进行分割剪切、折弯及其他冲压。实现金属板或金属体成形,或进行分割剪切、折弯及其他冲压。金属成形机床又可以分为压力机、冲压机、剪板机、冲床、折弯机等。金属成形机床领域金属成形机床领域上市公司主要有亚威股份、思进智能。从数量来看,成形机床中机械式压力机、折弯机分别占比 79%、12%,是销量最高的两种成形机床。从销售金额来看,机械式压力机、液压式压力机、折弯机分别占比 60%、12%、12%,是销售金额占比最高的三种机型。从价格来看,矫平机、液压式压力机均价分别为 133、103 万元/台,是价格较高的机
58、型,其余成形机床价格多在数十万元,整体上,成型机床均价约为 25.1 万元/台,略高于车床、磨床等切削机床。从数控化水平来看,销量上,成形机床总体数控化率在 18.5%,金额来看,数控机床占比 49.2%,接近一半,数控化水平要低于切削机床。分具体机型来看,液压式压力机、折弯机、矫平机、剪切机、冲床液压式压力机、折弯机、矫平机、剪切机、冲床数控水平均较高,均在数控水平均较高,均在 60%以上,而机械压力机是最常见机型,但其数控化率较低。以上,而机械压力机是最常见机型,但其数控化率较低。3、下游应用、下游应用 电子、汽车、航空航天为机床主要下游。电子、汽车、航空航天为机床主要下游。2022 年,
59、我国电子、汽车、航空航天、模具在工业母机下游中占比分别达 25.5%/23.2%/11.2%和 9.8%。其中,电子行业设备更新周期快,需求分散,2022 年依赖逐渐疲软,但有望随新一轮苹果周期复苏;新能源板块的风电、光伏以及航空航天、军工等战略性产业发展态势较好;医疗等平行产业处在大的产品形态和加工装备升级周期中,模具等中间产业受下游需求带动(如新能源车等),总体占比稳定。五轴联动机床是我国把握航空航天核心领域自主可控、提升民用高端制造水平的关键环节。五轴联动机床是我国把握航空航天核心领域自主可控、提升民用高端制造水平的关键环节。五轴联动机床广泛应用于航空航天、精密设备、城市轨道交通、新能源
60、汽车等领域。2022 年,我国五轴联动机床前两大下游分别为航空航天(25%)和汽车(23%)。五、经营模式五、经营模式 1、机床公司采用直销模式为主机床公司采用直销模式为主 根据各公司公告数据,创世纪、沈阳机床、豪迈科技、科德数控、宇环数控、浙海德曼、拓斯达、宁波创世纪、沈阳机床、豪迈科技、科德数控、宇环数控、浙海德曼、拓斯达、宁波精达、亚威股份精达、亚威股份均以直销为主;日发精机、华辰装备日发精机、华辰装备均百分百直销;只有少数公司采用经销模式,如海海天精工、纽威数控天精工、纽威数控。机床几乎都是项目制,采用直销模式效果更好。直销模式以售前技术能力为支撑,通过为用户定制全套的加工解决方案以及
61、交钥匙工程来促进销售成单,可以提升客户黏性,促进成单。直销模式也能让企业掌握最前沿的市场信息,真正了解用户的需求,掌握行业发展趋势、新方向和新工艺,反馈回研发系统,从而推动产品技术提升。2、盈利能力较高的机床企业产品多为高端机床盈利能力较高的机床企业产品多为高端机床 盈利能力较高的机床企业产品多为高端机床。盈利能力较高的机床企业产品多为高端机床。根据同花顺数据,2023 年上半年,盈利能力较高的机床企业分别为科德数控、宇环数控、宁波精达;这几家公司毛利率分别为 45.44%、51.08%、44.45%,净利率分别为 23.64%、19.28%、26.21%。科德数控机床多为五轴联动机床,下游多
62、为航空领域;宇环数 控产品多为数控磨床和数控抛光机,多用于消费电子领域;宁波精达机床产品多为精密压力机,多用于汽车领域,尤其是新能源汽车领域。盈利能力较高的机床企业产品单价大多较高。盈利能力较高的机床企业产品单价大多较高。根据各公司公告数据,科德数控、宇环数控、宁波精达机床均价分别为 155.93、35.17、140.89 万元/台。机床公司经营性现金净流量变化趋势有机床公司经营性现金净流量变化趋势有所差异。所差异。机床作为制造机器的设备,订单情况主要和下游景气度相关,以宁波精达为例,精密压力机系列产品包括伺服压力机、新能源电池壳体成形专用压力机等,主要应用于新能源汽车领域,根据中汽协数据,2
63、021 年国内新能源汽车销量为 352.1 万辆,同比增长157.57%,新能源汽车加速渗透,公司经营性净现金流呈增长趋势。大多数机床公司应收账款不断增长。大多数机床公司应收账款不断增长。受到下游行业发展,如汽车、3c 等行业,2017-2022 年国内机床产量分别为 91.45、77.07、65.50、64.09、81.17、75.63万台,呈现先下降后增长的态势,国内大多数机床公司应收账款不断增长,增长较快的有拓斯达、科德数控、海天精工,2017-2022 年应收账款复合增速分别为 51.18%、42.40%、24.81%。机床公司总资产周转较快。机床公司总资产周转较快。从各公司总资产周转
64、率来看,2022 年机床公司总资产周转率主要集中在 0.3次左右,其中海天精工、豪迈科技、拓斯达超过 0.7 次,其他公司主要集中在 0.2 到 0.7 次。机床公司资本回报率较好。机床公司资本回报率较好。从各公司总资产净利率角度来看,2022 年机床公司总资产净利率主要集中在 5%左右,其中海天精工、豪迈科技、宁波精达超过 10%,其他公司主要集中在 3%到 10%。从净资产收益率角度来看,大部分机床公司 2022 年净资产收益率集中在 7%到 20%之间,资本回报较好。六、相关公司六、相关公司 1、科德数控科德数控 科德数控股份有限公司是大连光洋科技集团有限公司的控股子公司,是中国本土专业
65、化高档数控系统和关键功能部件的完整产业制造商;是国内制造类企业中,实现“机床和控制、反馈装置及电机一体化”的知名供应商;凭借高度专业自主化程度,目前科德已经成长为国内颇具规模的五轴装备产销基地。公司主营业务为五轴联动数控机床、高档数控系统、关键功能部件以及柔性自动化产线。主要产品包括系列化五轴立式(含车铣)、五轴卧式(含车铣)、五轴龙门、五轴卧式铣车复合四大通用加工中心和五轴工具磨削、五轴叶片机、高速叶尖磨削中心三大系列化专用机床以及服务于高端数控机床的高档数控系统,伺服驱动装置、系列化电机、系列化传感产品、电主轴、铣头、转台等关键功能部件。在产品布局上,既有面向军工领域打造的高端 KD 系列
66、,又有适用于民用领域的高性价比的德创系列。产品线覆盖了高端数控机床领域大部分加工类型、尺寸规格的高端数控机床产品且产品的各项性能同国外先进产品基本相当,因此能够满足于航空、航天、兵器、能源、汽车等多数高端制造行业的多类型、多尺寸规格的部件加工需求。2023 年,公司实现营业收入 4.52 亿元,同比+43.37%,实现归母净利润1.02 亿元,同比+68.92%。2、海天精工海天精工 龙门龙头企业,产品定位高端、性能领先。公司产品以龙门加工中心/卧式加工中心/立式加工中心为主,龙门处于龙头地位。产品下游应用领域覆盖汽车、航天、模具、工程机械、石油化工、船舶、冶金等,其中航空航天/汽车设备附加值
67、高。公司研发投入领先行业,并持续推进核心部件自研,自制电主轴已投入使用。公司拥有宁波大港制造基地、宁波堰山制造基地、大连海天精工制造基地、宁波高端数控机床智能化生产基地,共计 50 余万平方米的现代化恒温加工装配厂房,员工近 1900 人,是国家重大技术装备企业,国家高新技术企业,省级高新技术研发中心。品类拓展+出海打造新增长极。公司根据下游需求持续拓展品类。2022 年龙门/立加/卧加/其他占主营业务收入分别为 58%/27%/11%/4%,毛利率分别为 31%/17%/35%/24%。新能源车压铸工艺带来对机 床需求变革,公司已布局相关产品,预计受益。此外,公司海外业务毛利率常年高于国内,
68、2022 年国内/海外业务毛利率分别为 26%/36%,发力出海有望同时提升营收规模和盈利水平。3、纽威数控纽威数控 纽威数控装备(苏州)股份有限公司座落于苏州高新区科技城,占地面积 20万平方米,集恒温综合性装配车间、精密检测车间、精密机加工车间、喷涂车间及物流中心于一体的高标准现代化生产车间。纽威数控装备引进欧美龙门五面体、坐标镗、高精度卧加、万能磨床、导轨磨等作为工作母机,并配备三坐标、激光干涉仪、动平衡仪、主轴温升试验台等检测试验设备。公司采用先进的 SAP 管理系统,致力于追求产品的零缺陷,为客户提供优质的中高档数控加工设备。公司现有大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床、典型行业
69、应用机床等系列 200 多种型号产品,广泛应用于汽车、新能源、航空、工程机械、模具、阀门、自动化装备、电子设备、通用设备等行业,产品销往全国和美国、德国、英国、意大利、俄罗斯、巴西等 40多个国家和地区。2023 年,公司实现营业收入 23.26 亿元,同比+26.05%,实现归母净利润 3.20 亿元,同比+21.89%。4、宇环数控宇环数控 国内稀缺高端数控磨床研发制造企业。公司主营产品五轴联动抛光机/数控磨床技术壁垒高。下游应用覆盖装备制造、机械加工、军工等多个领域,可对大型轴承、液压阀套、液压缸体、精密齿轮、阀门等具有高精度及表面质量要求的产品进行加工,加工精度等级达 IT3IT2 级
70、。公司目前已切入比亚迪新能源汽车供应链,第三代半导体磨抛设备已有样机推出。主要客户包括捷普、比亚迪、比亚迪电子等。产品对标海外,核心零部件自主可控。公司高精度数控复合立式磨床,对标德国优秀企业,磨床主要竞争对手包括日本日清、日本光洋。目前公司已实现电主轴自制,旗下子公司宇环精密开发的 SP50高精度电主轴性能达到国内领先水平;与华中数控成立联合实验室,五轴联动机床产品批量配置华中 8 型数控系统,搭载华中数控伺服系统,采用双通道控制方式,实现 RTCP 关键功能。5、华中数控华中数控 国产通用数控系统领军者,有望在中高端数控系统领域抢占外资份额。公司由华中科技大学数控研究所成立,是国内在高端通
71、用数控系统市场抢占海外巨头份额的领军厂商。公司以培养下一代用户粘性为目 标,从高校数控系统实训基地切入市场,以国家重大专项为契机,持续与下游机床厂合作,广泛服务于3C、航空航天、新能源汽车及半导体领域的优质厂商,产业生态初步具备。下游机床行业复苏、高端升级,自主可控推动国产数控系统向中高端快速渗透。公司作为极具战略、市场价值的通用型中高端数控系统龙头,市占率有望提升、营运能力有望改善,同时规模效应逐步显现有望带来利润率提高。最新产品 AI 赋能,弥补国内外高端数控系统代际差。公司自主研发的华中 9 型数控系统是世界首台嵌入 AI 芯片的智能化数控系统,实现了全球数控系统市场的重大突破。搭载华中
72、 9型数控系统的华工激光三维五轴激光加工装备成功实现国产替代,可在国际市场上和巨头直接竞争。对标发那科,从底层技术打造生态、长期看好在高端数控系统市场份额提升。公司以数控系统技术为基,拓展伺服电机、工业机器人及智能产线。工业机器人可为数控系统提供数据反馈平台助力升级优化、带来新能源等领域的优质客户资源,并提高工厂人效,以产业链优势助力公司在高端数控系统市场加速突围。6、秦川机床秦川机床 公司为老牌机床国企,精密磨床技术领先。公司前身上海机床厂齿轮磨床分厂,齿轮加工机床、精密螺纹磨床等底蕴深厚技术领先,下游新能源车、机器人等领域精密度要求高、景气向好;车铣复合及五轴联动机床与华中数控、江丰电子等
73、合作,进军航空航天、半导体靶材加工领域;宝鸡机床流量产品产值位居国内前列。有望受益政策提振、自主可控及一带一路。核心零部件自主可控,量产能力强。公司零部件产品包括滚珠丝杠、精密减速器、高端复杂刀具等。产品技术壁垒高,是数控机床高端化和机器人自主可控的关键环节,国内量产厂商稀少,有望充分受益自主可控及国产替代趋势。定增项目聚焦五轴机床、核心零部件量产。项目建成后,公司预计高端五轴加工中心产能将达 248 台/年,滚珠丝杠/精密螺杆副产能 38 万件/年,新能源车零部件产量 144 万只/年,各类高端复杂刀具产能19.47 万件/年。七、七、市场预测市场预测 根据前瞻产业研究院中国数控机床行业市场
74、需求预测与投资战略规划分析报告预测,我国数控机床市场规模未来将稳定较快增长,到 2024 年将达到 5728亿元。国内多家机床公司海外营收近几年逐年增加。国内多家机床公司海外营收近几年逐年增加。根据同花顺数据,国内多家机床公司海外营收近几年逐年增加。其中,海天精工海外营收从 2017 年的 0.32 亿增加到 2022 年的 3.37 亿,CAGR 为 59.71%;纽威数控海外营收从 2017 年的 0.81 亿增加到 2022 年的 3.31 亿,CAGR 为 32.54%;宁波精达海外营收从 2017 年的 0.80 亿增加到 2022 年的 1.79 亿,CAGR 为 17.40%,且海外营收占总营收比例均高于25%。未来,未来,一带一路沿线,特别是东南亚、俄乌等地区机电设备需求增长明显,有望带动出海机床厂一带一路沿线,特别是东南亚、俄乌等地区机电设备需求增长明显,有望带动出海机床厂商业绩高增。商业绩高增。