我国机床（工业母机）行业：数控化率提升+国产替代 2023行业将迎新一轮产销高峰

1、机床行业概述、分类及特点

机床又称工业母机，是制造机器的机器。机床是机械加工中的重要工具，一般通过切削、钻孔、磨削、剪切等方式处理或加工金属或其他刚性材料。根据处理材料的不同，机床包括金属加工机床、木工机床、特种机床等。目前与工业生产制造关系更密切的主要是金属加工机床。

根据观研报告网发布的《中国机床（工业母机）市场运营现状调研与发展战略评估报告（2023-2030年）》显示，金属加工机床包括金属切削机床和金属成形机床。金属成形机床包括折弯机、剪板机、冲床、锻压机床、激光加工机等。金属成形机床通过其配套的模具对金属施加强大作用力使其发生物理变形从而得到想要的几何形状。金属切削机床是使用最广泛、数量最多的机床类别。金属切削机床按照加工性质和所用刀具可以分为车床、铣床、刨床、磨床等。随着数字控制系统在机床上的广泛应用，数控机床是目前机床高端化的主要发展方向。数控机床能够根据数控系统，使机床按照系统要求自动加工零件。

加工中心是具备多种加工性质的数控机床。加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。由于加工中心一次装夹可完成多种工序，因此加工中心相比一般数控机床具有误差小、效率高等优点。加工中心根据结构不同可以分为立式加工中心、卧式加工中心和龙门加工中心等。

资料来源：《2020中国机床工具工业年鉴》、中国海关、浙海德曼招股说明书

从行业地位来看，机床在制造业中具有基础性和战略性地位，是衡量国家工业发展水平的重要标志。现阶段，我国机床行业发展呈现出三个特点：一是涌现出了更多的大型、中高档机床产品，产品结构明显优化；二是企业的自主创新能力明显增强；三是机床企业的经营模式明显转变，企业改变了过去只注重产品推销，不注重产品研发；只注重硬件，不注重软件；只注重产品运营，不注重资本运营的做法，经营效率明显提升。

观研天下分析师观点：从行业定义来看，机床主要是为制造业服务，机床等工业装备的产业提升，是随着整体制造业的升级而提升的。如果缺少本土制造业的支撑，机床行业孤掌难鸣，当前国内机床企业最缺的就是经验，因此，除了要苦练内功，提升产品技术质量外，走出去也是一个重要的路径。

2、原料成本较高且供应受限，国产化与技术提升需求急迫

机床上游主要由钢铁、数控系统和功能部件三大类组成，现阶段国产零部件使用率较低，70%左右的数控系统、传动部件和功能部件等一系列核心零部件仍需进口。同时，金属、原油、化工材料、铁矿石、煤炭等各类原材料纷纷涨价，来自上游“涨价潮”的压力，已然影响至机床工具行业，机床内部的轴承、主轴、导轨、电机、转台、刀库等核心功能部件企业也在承受着这波“原料涨价”压力，需加速国产化缓解上游高成本问题。

上游相关资源中数控系统作为数控机床的“大脑”，是决定机床性能、功能、可靠性的关键因素，也是数控机床功能部件中的核心部件，成本占比在30%左右。现阶段我国中高端数控系统市场被国外企业占据，国内 70%以上的数控机床的数控系统使用进口产品，其中发那科、三菱、西门子等企业起步早发展成熟，在技术、客户认可度等方面处于领先地位，占据了国内3/4市场，广州数控凭借中低端车床数控系统跻身国内市场前列。此外，国内机床终端客户在产品配套的数控系统的选择上也有偏好，中高端机床终端用户更愿意购买使用发那科等国外数控系统的机床产品。为了降低数控系统成本，使上游发展回归理性，当前国内企业不断在数控系统尺寸、目标产量、计算软件、耐用性、耐用性、准确性和多任务处理等方面积极探索。同时，国家各部门也持续推出相关政策，着重强调突破各类关键核心技术，坚持自主可控，突破“卡脖子”问题，顶层设计为数控系统产业持续发展提供动力源，随着数控系统国产化的推进，预计数控系统未来5-10年会回归正常水平。

资料来源：观研天下整理

3、中游毛利处于高位，国内企业有望跻身世界第一梯队

整个机床产业链价值最大的就是中游环节，大致是近2000亿的市场，从产品分布来看，中国数控机床主要以金属切削机床为主，占比 53%。金属成形机床、特种加工机床、其他机床分别占比 29%、17%、2%。

资料来源：观研天下整理

高性能制造和组装是机床中游环节的主要步骤，该环节的本质是材料的加工和高性能组装属性。因此中游企业对材料的把控能力、成本控制以及关键技术升级迭代是核心竞争点。现阶段受机床的精度和自动化程度影响，中游数控机床生产企业的毛利率处于相对高位，例如：上机数控公司主营业务是各类精密数控机床、通用机床的研发、设计、制造、销售和服务，2022年第三季度毛利率达30.45%，其他企业毛利均保持在25-50%左右。未来行业格局会进一步明朗，国内优秀企业和一些台湾企业大陆工厂很有希望在几年之后跻身于世界第一梯队。

资料来源：观研天下整理

4、汽车是最大应用市场，航空航天需求打造第二增长区线

机床行业的发展离不开下游需求的有力支撑，汽车行业、军用行业、航空航天、电力工业、城市轨道交通、风能核能产业、船舶行业等行业均对高端数控机床有所需求，尤其是专用机床更待研发。现阶段汽车产业为主导，占整体需求市场的40%左右。未来航空航天会凭借第二增长机会小幅度增长。

机床行业主要下游行业产品需求类型

资料来源：观研天下数据中心整理

从汽车产业来看，数控机床对汽车工业的影响主要体现在占整车全部装备价值 70%左右的汽车零部件加工领域，比如制动系统、动力系统等都离不开精密机床的加工。当前新能源汽车使“电机、电池、电控”成为机床新的应用场景，机床厂纷纷为“三电”布局，其中，金属成形机床尤其受益于新能源汽车行业的发展，订单保持快速增长，效益持续提升。总体来看，汽车领域对机床的需求已经超越了整车制造商对机床的需求，并且继续保持强劲增长势头，中汽协提出，2025年，中国汽车市场有望达到3000万辆左右。中国一汽、东风汽车、广汽集团等国内主流车企面对“十四五”的到来纷纷提高产能规划，这无疑为机床提供了一个很大的市场。

从航空领域来看，航空航天领域的机身结构件、发动机关键结构件、起落架等，大量采用钛合金、高强度耐热合金钢、工程陶瓷等难加工材料和先进复合材料，对产品的结构设计、功能、性能、产品质量和可靠性的要求十分高甚至严苛。很多新材料和新结构首要使用于飞机零部件，以叶轮叶盘为代表的的典型复杂曲面零件必须由高端五轴联动机床加工完成，因此飞机产业的快速发展对高端装备国产化替代进口提出了强烈的需求并创造了更大的市场空间，将成为国内机床企业的重要市场增长点。同时产业集群效应将加速全球航空制造业向我国迁移，未来市场空间超过 2.7 万亿元的维修保障、工程服务等航空后市场也将向国内企业开放，将带来新的市场及机遇。

资料来源：观研天下整理

5、机床数控化率提升为行业带来新的增长点

2018-2022年，我国机床数控化率逐年提升。在政策加持和制造业需求下，2022年，我国机床数控化率达历史新高约为48%，同比增长3%。国内机床数控化的提升，一方面有助于提高生产效率，如改造后一个工人可以同时操控两台机床。同时，机床经改造后加工精度大幅提高，由人为失误造成的废品率显著降低。此外，还降低了工人的劳动强度，节省了劳动力，缩短了新产品试制周期和生产周期，给企业带来巨大的经济效益。

资料来源：观研天下整理

另一方面，对现有传统机床进行数控化改造，更节约了新机床的采购成本，达到了现有装备的最大利用率。与置新机床相比，一般可以节省60%～80%的费用，改造费用低。特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。机床经改造后降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。此外，对众多台普通机床实施改造和更新，可形成上千亿的更新市场需求，对保持经济增长可发挥一定的作用。预计，数控化改造工程可形成数千亿元的工业增加值。值得一提的是，数控化改造还可以节省因全部更新而造成相应的能源消耗和污染排放。

机床数控化的提升为行业带来了新的发展模式，带来了经济新的增长点。随着2023年我国机床行业迎来更新换代的新拐点，未来我国机床数控化率将持续提升，更新的机床单台价值将更高，市场规模也将更大。

观研天下分析师观点：考虑到新能源汽车与传统汽车在内饰、覆盖件、轮胎轮毂等方面差异不大，供应商也基本是同一群体。未来能提供具备较高商业价值的差异化竞争优势的机床产品企业竞争力更强。比如：更高的效率、更好的精度或精度一致性、效费比更高的专机、更短的交货周期等。

6、三个机会下，2023行业有望迎来新一轮产销高峰

2022年受俄乌冲突、美联储加息以及国内疫情反复的影响，机床行业面临严峻挑战。随着美联储加息放缓，国内疫情防控政策改变，机床行业有望迎来新一轮产销高峰。

行业面临的发展机会主要有三点：1）在国家政策、资金大力支持的背景下，2023年国产工业母机在中高端市场的国产替代进程会逐渐加快；2）近年来高端金属加工装备在我国金属加工业领域的应用持续增长，尤其是航空航天、船舶、能源、交通运输等领域对加工中心及高档数控机床的需求显著增加；3）新能源汽车市场已从政策驱动转向市场拉动，呈现出市场规模、发展质量双提升的良好发展局面。2023年，新能源汽车预计产量会超过650万辆，渗透率会一举超过30%以上，产能的扩大将直接带动数控机床的销量，并且新能源汽车车体结构的变化也需要一定程度上对机床进行替换升级。

资料来源：观研天下整理

观研天下分析师观点：当前我国机床行业同质化现象严重，低端市场接近饱和，相关企业可以考虑在增材制造、单机功能的复合化、专用化等方面积极探索，不断创新。（LZC）