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1、数控车床行业发展基本情况一、 中高端机床国产化率提升空间较大2021年全球机床产值为709亿欧元，yoy+20%。根据德国机床制造商协会（VDW）数据：2021年以欧元计算的全球机床产量增加了20%，达到709亿欧元。中国机床消费量、产量2021年均排全球首位，但生产/出口机床偏低端，整体呈现大而不强特点，中高端市场仍有较大的成长空间。2021年中国是全球最大的机床产量国与消费国。具体来看，根据德国机床制造商协会（VDW）数据，2021年中国机床消费量达236亿欧元，同比增长2674%，全球规模占比为34%；机床产量达218亿欧元，同比增长2870%，全球规模占比达31%；可以看到，中国是20
2、21年全球最大的机床产量国与消费国；分类型来看，2021年中国金属切削机床产值141亿欧元，金属成形机床产值77亿欧元，产值均处于全球首位。中国机床生产偏低端，中高端市场仍有较大的成长空间。具体表现为：中国机床出口价格远低于进口价格、中高端数控机床国产化率仍偏低。出口价格趋势改善，但仍远低于进口价格。2022年11月，中国机床月度出口金额为817亿美元，出口数量为162万台；月度进口金额为549亿美元，进口数量为056万台；从均价上看，2022年11月中国机床出口均价、进口均价分别为505美元、98275美元，出口价格远低于进口价格。从中国出口价格趋势上看，2022年11月中国机床出口均价为5
3、05美元，相比2022年1月均价335美元有所提升。中国机床行业综合国产化率较高，但中高端机床国产化率仍有较高的提升空间。根据德国机床制造商协会（VDW）数据，2021年中国机床消费额为236亿欧元，进口规模为63亿元，进口依赖度为2663%，国产化率为7337%，处于较高水平；但从国产化率结构上看，中高端机床国产化率仍有较高的提升空间，以数控机床为例，2018年中国低/中/高档数控机床国产化率分别为82%/65%/6%，处于趋势上行，相比2014年分别提升17pct/20pct/4pct，可以看到，我国中高端数控机床国产化率仍有较大的提升空间。机床是由数控系统、传动系统部件、功能部件等核心部
4、件构成，机床是一个复杂的系统；以数控系统为代表的核心部件仍以进口为主，国产化具有较大空间。整体来看：1）机床核心部件涵盖范围：数控机床生产所需的核心部件主要包括铸件、传动系统部件、数控系统、功能部件、钣焊件等。2）对机床生产与工作的影响：核心部件是机床结构的重要组成部分，或在其工作过程中发挥重要作用，能够一定程度上影响数控机床速度、精度、效率、稳定性、智能化、多轴化、复合化、安全性、环保性等关键性能与功能的部件。3）国产化进度：部分核心部件仍以进口为主，以数控系统为例，我国大型机床生产商多从日本、德国等技术成熟国家外购数控装臵，中高档数控机床较为常用数控系统品牌包括日本发那科、德国西门子、日本
5、三菱、德国海德汉等。机床成本主要由结构件、控制系统、传动系统、驱动系统和刀库、刀塔组件及其他零部件等组成，以2021年中国机床消费量为口径，中国机床主要部件市场规模为146亿欧元，区分部件来看，结构件/控制系统/传动系统/驱动系统/刀库、刀塔及组件/其他市场规模约为5125/3222/2929/1904/732/732亿欧元。机床产品主要结构包括结构件、控制系统、传动系统、驱动系统和刀库、刀塔组件及其他零部件，成本占比分别为35%、22%、20%、13%、5%及5%，其中控制系统、传统系统、驱动系统三部分合计成本占比达55%。二、 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
6、口。根据智研咨询统计数据，2021年我国进口数控机床均价为195万美元/台，出口数控机床均价192万美元/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
7、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
8、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409亿元，2021-2025年CAGR达到169%；国产中档机床市场规模有望达到4965亿元，2021-2025年CAGR达到95%。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03%，假设2022年全年机床消费额同比下降
9、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。三、 机床行业发展趋势作为工业母机，提高数控车床本身切削精度是其发展的核心目标。通过不断提高数控车床的加工精度，一方面可以实现高精度加工，改变传统工艺模式，比如通过硬车实现以
10、车代磨，以此提高效率和精度；另一方面，通过高精度加工提高单个零部件精度的稳定性，从而无需再实施传统的分组装配模式，使得装配效率大幅度提高。复合化加工技术可以实现复杂零部件的高精度加工，为其他工业领域创新产品提供了前提。通过复合化加工技术可以实现工艺集约，缩短物流线，减少物资等待时间。通过数控车床复合加工，可以进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序自动化加工，完成一个复杂形状零部件的车、铣、钻、镗、磨等多种加工工序的复合加工。一是通过数控车床复合化提高加工精度和加工效率，节省占地面积和缩短工件的加工周期；二是数控车床复合化使得无人化加工更加简单，使得更多的加工零部件可以实现无人化加工，生产系
11、统的可靠性也将大幅度提高；三是数控车床复合化简化了产品的结构设计，通过复合化加工可以实现需多个零配件进行装配组合实现的功能直接使用一个零件来实现，简化了系统的结构设计，减少了系统的零件数量，系统功能更加强大，可靠性更加提高，成本更加节约。复合化是数控车床行业的重要创新方向。随着复合化加工技术向纵深发展和展开，其应用领域和场合会越来越普及，这将导致部分传统的数控车床被复合化车床替代。未来，复合化数控车床必将成为数控车床需求市场的主流方向。智能网络化是高端数控车床适应现代制造业信息化和智能化的前提。数控车床的智能网络化主要包括以下几个方面：一是将数控车床变成标准的网络终端，能够上传和接收相关结点的
12、信息，实现远程通讯服务等功能；二是加工过程智能化。通过自适应控制，减少加工过程中的不平衡因素影响，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载，以提高驱动特性的稳定性；三是操作智能化。提供会话式编程，加入人工智能，建立友好人机界面。此外，智能网络化能提供自动选定模式、自整定等功能以提高链接的智能化。配置智能诊断、智能监控，方便系统的诊断及维修。目前，虚拟设计、虚拟制造等高端智能技术也越来越多在数控车床行业得到应用。随着智能技术的发展，基于智能化的自动化加工单元必将成为智能制造的基础装备，成为当代数控车床智能化发展的重点方向。自动化是数控车床的基本特征之一。实现智能制造的前提首先要实现制造过程
13、自动化。随着客户实施企业结构转型和技术升级工作的深入开展，数控车床的需求模式正在发生深刻变化。单机需求逐渐减少，自动化加工相关的需求明显增多，实现从毛坏到成品的全过程自动化加工成为数控车床新的发展方向。自动化生产线不仅仅是加工过程自动化，更重要的是对加工过程的各项要素进行优化和集约，实现高效率、高精度、高柔性的自动化加工。适应自动化要求的数控车床必须配置与自动化过程中各个要素相适应的各种功能，包括冷却、防护、断屑、检测、物流、过程控制软件及其他软件接口和硬件接口。实现效率和柔性的均衡是数控车床自动化发展的重要课题之一，目前国内的自动化加工正处于发展阶段，各种模式不断涌现，这为数控车床行业的发展
14、提供了新的开拓方向。环保化是数控车床发展的重要方向。其主要内容包括降低能源消耗，减少环境污染，提高设备与环境的协调性。比如，不断丰富待机功能，减少数控车床的无为消耗；采用高效储存技术，减少电池风扇及易耗品的使用；采用全封闭耐高压设计杜绝数控车床润滑油的渗漏；采用油污收集和油水分离技术，减少切削液对环境的污染；采用高压油雾冷却技术或者干式切削技术减少甚至杜绝切削液的使用。发展智能化技术使得数控车床变得容易操作和更加宜人化，而通过设计的环保化，能实现生产制造过程中材料的节约，污染物的减少，噪音的降低，从而提高产品使用周期和寿命，从源头实现了绿色环保化的目标。四、 机床行业基本风险特征（一）机床行业
15、宏观经济波动和经济周期性变动风险国家宏观经济景气程度将直接影响行业的发展。机床行业对于下游企业的依赖较为明显，下游企业的固定资产投资规模与对机械设备的需求量将直接影响机床行业的产值与规模。如果宏观经济持续下滑或低迷，将直接影响机床行业的景气程度，机床企业将面临一定程度的经营风险。（二）机床行业原材料价格波动风险从机床产品的成本结构来看，原材料的成本占比较大，生铁、冷轧板、热轧板等基础材料市场价格波动对行业成本影响较大。前述基础材料价格较容易受国际铁矿石的影响，而铁矿石属国际大宗原材料，其价格受国际经济形式、原矿石价格等多方面因素影响，波动幅度较大。五、 机床行业概况机床（英语名称：Machin
16、eTool），是将金属毛坯加工成机器零部件的机器，是制造机器的机器，所以又称为工业母机、工作母机或工具机，习惯上简称机床或机床工具。以切削加工为例，基本原理是利用刀具与工件之间的相对运动，去除工件上多余材料，使之达到图纸要求的形状及尺寸精度。机床的品种、质量和加工效率直接影响着其他机械产品的生产技术水平，因此，机床工业的现代化水平和规模是一个国家工业发达程度的重要标志之一。机床作为装备制造业的工业母机，机床行业为装备制造业提供生产设备。机床行业下游客户包括传统机械工业、模具行业、汽车工业、电力设备、铁路机车、船舶制造、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子信息技术工业以及其它加工工业。我国机床行业历经多年发展，并伴随着国内工业整体实力的不断提升，已经初具规模。我国机床行从2000开始进入快速增长的阶段，2002年机床消费额达5696亿美元，居世界第一，在2009年实现产值全球第一，并一直持续多年。2019年我国机床消费额达
