1. 機(jī)床：現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基石

1.1. 機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器，在制造業(yè)中發(fā)揮重要作用

機(jī)床是制造機(jī)器的機(jī)器。機(jī)床是機(jī)械加工中的重要工具，一般通過(guò)切削、 鉆孔、磨削、剪切等方式處理或加工金屬或其他剛性材料。根據(jù)處理材 料的不同，機(jī)床包括金屬加工機(jī)床、木工機(jī)床、特種機(jī)床等。目前與工 業(yè)生產(chǎn)制造關(guān)系更密切的主要是金屬加工機(jī)床。

金屬加工機(jī)床包括金屬切削機(jī)床和金屬成形機(jī)床。金屬成形機(jī)床包括折 彎?rùn)C(jī)、剪板機(jī)、沖床、鍛壓機(jī)床、激光加工機(jī)等。金屬成形機(jī)床通過(guò)其 配套的模具對(duì)金屬施加強(qiáng)大作用力使其發(fā)生物理變形從而得到想要的 幾何形狀。金屬切削機(jī)床是使用最廣泛、數(shù)量最多的機(jī)床類(lèi)別。金屬切 削機(jī)床按照加工性質(zhì)和所用刀具可以分為車(chē)床、銑床、刨床、磨床等。 隨著數(shù)字控制系統(tǒng)在機(jī)床上的廣泛應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床是目前機(jī)床高端化的 主要發(fā)展方向。數(shù)控機(jī)床能夠根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)，使機(jī)床按照系統(tǒng)要求自動(dòng) 加工零件。 加工中心是具備多種加工性質(zhì)的數(shù)控機(jī)床。加工中心具有自動(dòng)交換加工 刀具的能力，通過(guò)在刀庫(kù)上安裝不同用途的刀具，可在一次裝夾中通過(guò) 自動(dòng)換刀裝置改變主軸上的加工刀具，實(shí)現(xiàn)多種加工功能。由于加工中 心一次裝夾可完成多種工序，因此加工中心相比一般數(shù)控機(jī)床具有誤差 小、效率高等優(yōu)點(diǎn)。加工中心根據(jù)結(jié)構(gòu)不同可以分為立式加工中心、臥 式加工中心和龍門(mén)加工中心等。

機(jī)床下游應(yīng)用廣泛。機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游、下游三個(gè)環(huán)節(jié)。上 游環(huán)節(jié)包括原材料及零部件，主要是數(shù)控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及機(jī)床主體 零部件等。中游包括各類(lèi)機(jī)床，以金屬切削機(jī)床和金屬成形機(jī)床為主。 下游則廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、航空航天、工程機(jī)械、模具制造、3C 電子、 電力設(shè)備、船舶、軍工等行業(yè)。我們認(rèn)為中國(guó)下游行業(yè)中，新能源車(chē)、 軍工、精密模具、半導(dǎo)體、風(fēng)電、光伏等行業(yè)景氣度較好，會(huì)為中國(guó)機(jī) 床產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的需求。

1.2. 機(jī)床應(yīng)用廣泛，金屬切削機(jī)床是主要應(yīng)用機(jī)型

機(jī)床下游應(yīng)用廣泛。機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游、下游三個(gè)環(huán)節(jié)。上 游環(huán)節(jié)包括原材料及零部件，主要是數(shù)控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及機(jī)床主體 零部件等。中游包括各類(lèi)機(jī)床，以金屬切削機(jī)床和金屬成形機(jī)床為主。 下游則廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、航空航天、工程機(jī)械、模具制造、3C 電子、 電力設(shè)備、船舶、軍工等行業(yè)。我們認(rèn)為中國(guó)下游行業(yè)中，新能源車(chē)、 軍工、精密模具、半導(dǎo)體、風(fēng)電、光伏等行業(yè)景氣度較好，會(huì)為中國(guó)機(jī) 床產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的需求。

全球機(jī)床行業(yè)經(jīng)歷了連續(xù)下滑，在 2021 年快速?gòu)?fù)蘇。根據(jù) VDW 數(shù)據(jù)， 2021 年全球金屬加工機(jī)床產(chǎn)值達(dá)到了 709 億歐元，同比增長(zhǎng) 20%。但 在此前全球機(jī)床行業(yè)經(jīng)歷了連續(xù)下滑。尤其受 2020 年疫情影響，全球 金屬加工機(jī)床產(chǎn)值同比下滑接近 20%。

金屬切削機(jī)床是使用最廣泛、數(shù)量最多的機(jī)床類(lèi)別。根據(jù) VDW 數(shù)據(jù)， 2021年全球金屬加工機(jī)床產(chǎn)值達(dá)到了709億歐元，同比增長(zhǎng)20%，其中， 全球金屬切削機(jī)床產(chǎn)值為 501 億歐元，同比增長(zhǎng) 23%。金屬成形機(jī)床產(chǎn) 值為 207 億歐元，同比增長(zhǎng) 12%。過(guò)去幾年來(lái)，金屬切削機(jī)床與金屬成 形機(jī)床的產(chǎn)值比例基本維持在 7：3 的水平。

1.3. 中國(guó)機(jī)床行業(yè)集中度不斷提升，但整體競(jìng)爭(zhēng)格局仍然較 為分散

中國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分散。過(guò)去幾年中國(guó)機(jī)床行業(yè)集中度不斷提升， 但整體競(jìng)爭(zhēng)格局仍然較為分散。據(jù) MIR 測(cè)算，中國(guó)機(jī)床行業(yè)在 2020 年 CR10 仍不足 30%，2021 年 CR10 不足 40%，單一企業(yè)市場(chǎng)占有率不足 6%。過(guò)去以沈陽(yáng)機(jī)床為代表的國(guó)有企業(yè)是機(jī)床行業(yè)的主導(dǎo)者。隨著機(jī)床 技術(shù)和市場(chǎng)的不斷革新，以創(chuàng)世紀(jì)為代表的民營(yíng)企業(yè)后來(lái)居上。民營(yíng)企 業(yè)逐漸成為中國(guó)機(jī)床行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。

五軸廠(chǎng)商競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)明顯，各有擅長(zhǎng)方向。五軸加工中心的參與者主要分 三個(gè)競(jìng)爭(zhēng)梯隊(duì)。第一梯隊(duì)為歐美系廠(chǎng)商，產(chǎn)品性能強(qiáng)精度高，穩(wěn)定性強(qiáng)， 其中以 GROB 和 DMG MORI 為代表。第二梯隊(duì)為內(nèi)資廠(chǎng)商，BJJD 和 KEDE 作為代表，在系統(tǒng)軟件研發(fā)和整機(jī)技術(shù)上漸漸成熟。第三梯隊(duì)為 中國(guó)臺(tái)灣廠(chǎng)商，如 QUICKJET、WELE、KEN 等，五軸非其主要業(yè)務(wù)， 出貨量小。從主流廠(chǎng)商分析，各廠(chǎng)商擅長(zhǎng)方向不同。北京精雕銷(xiāo)量大幅 領(lǐng)先，單價(jià)較低，主銷(xiāo)小型五軸精雕機(jī)（100-200 萬(wàn)左右）。GROB 出貨 產(chǎn)品單價(jià)高（國(guó)產(chǎn) 300 萬(wàn)以上，進(jìn)口 500 萬(wàn)以上）數(shù)量大，總金額排名 第一。DMG MORI 五軸機(jī)在國(guó)內(nèi)航天軍工領(lǐng)域知名度較高。 五軸市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)量大價(jià)廉，未來(lái)市場(chǎng)仍有巨大空間。中國(guó)五軸市場(chǎng)國(guó)產(chǎn)銷(xiāo) 量大，進(jìn)口產(chǎn)品銷(xiāo)售額高。中國(guó)五軸加工中心出貨以立式為主，立式五 軸廠(chǎng)商集中度低于臥式廠(chǎng)商。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面，中國(guó)五軸出貨以轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu) 為主，其次是雙擺頭和一擺一轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)臺(tái)和雙擺頭多為立式，而一擺一轉(zhuǎn) 則基本為臥式為主。下游行業(yè)以航天軍工為主流，汽車(chē)行業(yè)規(guī)模巨大， 模具行業(yè)應(yīng)用則逐步增加。數(shù)控系統(tǒng)方面，外資企業(yè)如西門(mén)子、發(fā)那科、 海德漢和三菱是龍頭。

1.4. 五軸加工中心技術(shù)門(mén)檻最高，是國(guó)產(chǎn)機(jī)床主要突破的方 向

加工中心按聯(lián)動(dòng)軸數(shù)分類(lèi)，可分為三軸加工中心、四軸加工中心和五軸 加工中心。5 軸聯(lián)動(dòng)是機(jī)床實(shí)現(xiàn)任意角度加工所需要的最少軸數(shù)，也是 實(shí)現(xiàn)空間任意曲面加工的必備技術(shù)。在 5 軸加工中心上，刀具在 X、Y 和 Z 軸上線(xiàn)性移動(dòng)，并可繞 X 和 Z 軸旋轉(zhuǎn)，以從任何方向接近工件。五軸 加工中心可以用來(lái)加工任意復(fù)雜曲面零件，包括葉輪、葉片、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn) 子、渦輪轉(zhuǎn)子等復(fù)雜曲面零件。

五軸加工中心具備高精度、高效率等優(yōu)點(diǎn)，具備不可替代性。五軸加工 中心性能優(yōu)越、穩(wěn)定性強(qiáng)，單價(jià)較貴，是機(jī)床中技術(shù)難度最高的類(lèi)別之 一。五軸機(jī)床加工精度較高，一般在 0.05mm 以上，部分先進(jìn)機(jī)型加工 精度可到納米級(jí)，從而滿(mǎn)足高加工精度要求的工藝流程。對(duì)于高端制造 產(chǎn)業(yè)，對(duì)于加工難度、精度要求很高，因此五軸加工中心具備不可替代 性。主要優(yōu)點(diǎn)包括：在一次設(shè)置中加工復(fù)雜形狀以提高生產(chǎn)率；減少夾 具準(zhǔn)備工作，節(jié)省時(shí)間；提高產(chǎn)量，縮短交付時(shí)間；工件不會(huì)跨多個(gè)機(jī) 床移動(dòng)，因此能獲得更高的零件精度； 能夠使用更短的切削刀具以獲 得更高的切削速度和更少的刀具振動(dòng)；實(shí)現(xiàn)卓越的表面光潔度和更好的 零件質(zhì)量。 五軸加工中心下游主要為汽車(chē)、航天軍工、模具三大部分。汽車(chē)和航天 軍工是五軸機(jī)床應(yīng)用的最大下游，各占 30%和 25%。汽車(chē)上主要應(yīng)用部 件是增壓葉輪，缸體缸蓋，變速箱等大殼體，其加工精度要求高，高端 機(jī)床需求量大。航天軍工產(chǎn)業(yè)的葉輪葉片對(duì)五軸的依賴(lài)度較大。其次則 是精密模具中的復(fù)雜模具需要用到五軸機(jī)床，占 17%。通用機(jī)械應(yīng)用占 比 10%以及其他下游應(yīng)用占比 18%。

汽車(chē)行業(yè)：主要應(yīng)用于汽車(chē)產(chǎn)線(xiàn)上，其次用于加工帶斜孔或復(fù)雜曲面的 汽車(chē)零部件（渦輪增壓器葉輪、汽車(chē)卡鉗、輪向節(jié)、ABS 閥體）。汽車(chē) 行業(yè)主要考慮加工效率，因此高效率五軸如 SW(3+2)和 CHIRON（雙主 軸）五軸均以高效而在汽車(chē)行業(yè)知名度高。工廠(chǎng)環(huán)境一般較差，偏好抗 干擾更強(qiáng)的設(shè)備。 航天軍工：用于加工葉片、葉輪和機(jī)座，其他還有飛機(jī)翼板、翼肋、型 框等大型結(jié)構(gòu)零部件，追求精度和質(zhì)量。 精密模具：五軸適用于各行業(yè)的復(fù)雜精密模具加工，如汽車(chē)車(chē)身模具、 輪胎模具等。模具零件一般形狀比較復(fù)雜，對(duì)表面的加工質(zhì)量和加工精 度要求高。

2021 年中國(guó)五軸市場(chǎng)空間約 80 億元人民幣，2025 年有望達(dá)到 124.4 億 元人民幣。根據(jù) QYResearch 數(shù)據(jù)，2021 年全球五軸數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模 約為 74.8 億美元，其中中國(guó)市場(chǎng)占全球比重約為 16.7%，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)空間 12.4 億美元，折合人民幣 80.3 億元。

2. 行業(yè)前景：中國(guó)機(jī)床行業(yè)發(fā)展空間廣闊，三大因 素驅(qū)動(dòng)中長(zhǎng)期增長(zhǎng)

2.1. 長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)因素一：數(shù)控化率提升

數(shù)控機(jī)床大勢(shì)所趨，市場(chǎng)需求與產(chǎn)業(yè)政策加速推進(jìn)滲透。隨著我國(guó)制造 業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，市場(chǎng)上的產(chǎn)品規(guī)格不斷豐富，市場(chǎng)對(duì)于高精度、高效 率切削的需求日趨旺盛?！吨袊?guó)制造 2025》提出從制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè) 強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變，最終實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)，而機(jī)床是工業(yè)之母，是實(shí)施制 造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的有力抓手，因而將高檔數(shù)控機(jī)床列為大力推動(dòng)突破發(fā)展的 重點(diǎn)領(lǐng)域之一，國(guó)家和有關(guān)部門(mén)陸續(xù)制定了一系列產(chǎn)業(yè)政策以支持?jǐn)?shù)控 機(jī)床的發(fā)展。

近年來(lái)中國(guó)機(jī)床出口總量持續(xù)提升，進(jìn)口數(shù)量有所下降，顯示中國(guó)機(jī)床 行業(yè)發(fā)展較快，在國(guó)際上具備一定競(jìng)爭(zhēng)力。盡管中國(guó)機(jī)床產(chǎn)值位居世界 第一，但是對(duì)比中國(guó)進(jìn)出口機(jī)床單價(jià)發(fā)現(xiàn)，中國(guó)出口機(jī)床單價(jià)低，更多 是依靠低價(jià)格優(yōu)勢(shì)搶占市場(chǎng)份額。中國(guó)進(jìn)口機(jī)床單價(jià)較高，說(shuō)明中國(guó)高 端機(jī)床仍然依賴(lài)進(jìn)口。盡管過(guò)去幾年來(lái)，中國(guó)出口機(jī)床的單價(jià)不斷提升， 但平均單價(jià)仍然僅為進(jìn)口機(jī)床的 1/300。在數(shù)控機(jī)床方面，中國(guó)出口單 價(jià)有所提升，但與海外高端機(jī)床價(jià)格差距仍然較為明顯。根據(jù)海關(guān)總署 數(shù)據(jù)，2021 年中國(guó)數(shù)控機(jī)床進(jìn)口數(shù)量為 13,694 臺(tái)，進(jìn)口金額為 26.77 億美元，進(jìn)口均價(jià)為 19.55 萬(wàn)美元/臺(tái)。2021 年中國(guó)數(shù)控機(jī)床出口數(shù)量 為 58,231 臺(tái)，出口金額為 11.17 億美元，出口均價(jià)為 1.92 萬(wàn)美元/臺(tái)。 中國(guó)機(jī)床出口集中在中低端市場(chǎng)，高端數(shù)控機(jī)床進(jìn)口依賴(lài)較大，技術(shù)水 平差異較大。

中國(guó)機(jī)床數(shù)控化率仍然較低，還有較大提升空間。根據(jù) MIR 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)， 中國(guó) 2001-2020 年機(jī)床產(chǎn)量數(shù)控化率從 6.85%提升到 43.19%，提升明顯。 但發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)床數(shù)控化率一般為 80%以上，說(shuō)明中國(guó)機(jī)床數(shù)控化率仍然 較低，還有較大的提升空間。根據(jù)《中國(guó)制造 2025》規(guī)劃，我國(guó)關(guān)鍵工 序數(shù)控化率在十四五期間將達(dá)到 50%。另外，中國(guó)中高端機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率 仍有較大的提升空間。2018 年統(tǒng)計(jì)顯示，高中低端機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率分別為 10%、65%、80%，以五軸機(jī)床為主的高端機(jī)床國(guó)產(chǎn)化率較低。

機(jī)床核心零部件國(guó)產(chǎn)化率較低。機(jī)床的核心零部件包括數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀庫(kù)以及結(jié)構(gòu)等。數(shù)控系統(tǒng)：我國(guó)中低檔數(shù)控系統(tǒng)基 本國(guó)產(chǎn)化，國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商包括華中數(shù)控、廣州數(shù)控等。高檔 數(shù)控系統(tǒng)，尤其是五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)仍被外資壟斷，主機(jī)廠(chǎng)如科德數(shù)控、 北京精雕自產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)配套使用。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：分為液壓驅(qū)動(dòng)（液 壓泵閥、油缸）和電驅(qū)動(dòng)（例如伺服驅(qū)動(dòng)器和步進(jìn)電機(jī)），全球龍頭企 業(yè)包括日本發(fā)那科、安川，德國(guó)西門(mén)子，博世力士樂(lè)等。結(jié)構(gòu)：鈑焊件 和鑄件影響機(jī)床穩(wěn)定性，出于環(huán)?？紤]，海外機(jī)床龍頭普遍全球采購(gòu)鈑 焊件，結(jié)構(gòu)部件的國(guó)產(chǎn)化率較高。傳動(dòng)：作為機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)的載體，直 接影響加工精度。國(guó)內(nèi)主機(jī)廠(chǎng)主軸自制比例愈發(fā)提升，然而在高端絲桿、 導(dǎo)軌、軸承等缺乏具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力企業(yè)。刀庫(kù)：國(guó)產(chǎn)刀具替代作用高于 機(jī)床本體，主要源于技術(shù)門(mén)檻相對(duì)較低，且消耗巨大。