数控机床行业之科德数控研究报告

1、数控机床行业之科德数控研究报告 HYPERLINK /SH600030.html 重点公司分析：自主可控的国内五轴数控机床领军者历史沿革：深耕高端数控产业链 HYPERLINK /SH688305.html 科德数控是国内五轴联动数控机床、高档数控系统和关键功能部件的完整产业制造商。 公司是大连光洋科技集团有限公司的控股子公司，公司前身科德有限于 2008 年 1 月由光 洋工程（光洋科技前身）出资设立，用于开展机床整机生产及功能部件业务。公司成立以 来，由于业务调整与生产规模扩张的需要，与光洋科技在业务、资产和人员等方面开展了 多次调整，明确将科德数控业务定位为五轴联动数控机床、数控系统及关

2、键功能部件的研 发和装配。股权架构：实控人为于氏父子公司实控人为于德海与于本宏。截至 3Q2021，于德海、于本宏父子合计直接及间接 持有公司 39.89%的股份。光洋科技持有公司 28.81%的股份，为公司控股股东。除此之外， 国投基金、自然人宋梦璐均直接持有公司 5%以上股份。商业模式：从事多谱系五轴产品的研发、生产、销售及服务公司采用“以销定产”模式，产品销售以直销为主，广泛服务于航空航天、汽车、能源等高端领域客户。（1）采购模式：对于金属及非金属材料，零件制品和电子元器件等， 采用多家比价议价的策略，保证采购原料的最高性价比；对于交货周期较长的产品，公司 采取集中采购策略；针对重要供应

3、商，则采取战略合作的方式，保证公司原材料的及时供 应和品质稳定。（2）生产模式：公司产品的特点是通用化平台上体现定制化功能，因此总 体采用“以销定产”的生产模式，以订单合同为依据，根据用户需求进行产品设计和开发， 从而满足不同客户的个性化需求。公司主要产品包括高端五轴联动数控机床（各类五轴立 式加工中心、卧式加工中心、工具磨削中心、龙门加工中心等）、关键功能部件（各类电 机、电主轴、传感器、转台等）和五轴数控系统。（3）销售模式：公司现阶段以直销为主， 经销为辅。公司通过与龙头用户企业及科研院所合作，积极参加国内外专业展会、新媒体 宣传，以售前技术能力为支撑，通过为用户提供定制化的加工解决方案

4、以及交钥匙工程来 促进销售成单。经销模式则以报备项目买断模式为主，经销商主要角色在于获取用户需求， 并向公司销售部门进行项目报备，公司优先选择具备国外知名五轴机床品牌销售经验及精 通用户行业工艺的经销商。财务分析：增长强劲，砥砺研发公司收入与盈利快速增长。20172020 年，公司营收由 0.75 亿元增长至 2.0 亿元 （CAGR 为 38.5%）。2021 年前三季度，公司实现收入/归母净利润分别为 1.6 亿、0.47 亿元，同比分别增长 34.0%/251.7%。毛利率水平保持稳定在较高水平，各项费用管控合理。公司主营的五轴联动数控机床 定位高端，价格较一般数控机床更高，且能够自主生

5、产数控系统和主要关键功能部件，整体成本较国外竞争对手更低，因此毛利空间较大。公司研发费用率和财务费用率管控较好， 2018 年管理费用金额较高，主要原因为公司于当年一次性计提股份支付费用 4600 万元， 全部计入当期管理费用。公司销售费用率较高，主要原因一是公司致力于提供个性化的高 端制造成套解决方案；二是公司正处于发展初期阶段，为了迅速抢占区域市场，公司加大 了营销宣传力度，相应营销宣传支出较高。高档数控机床业务是公司营收支柱，高档数控系统毛利率较高。2018-2020 年，公司 高端数控机床业务营收占比分别为 92.8%/91.1%/86.7%，占比较高。期间，数控机床毛利 率维持在 4

6、0%以上，而高档数控系统业务的毛利率分别为 61.6%/68.8%/45.8%，数控系 统 2020 年毛利率相对较低是因为当期销售了较多低毛利率水平的民用的标准版数控系统。公司生产的数控机床整机主要为五轴联动数控机床。20182020 年，五轴联动数控机 床销售数量占比达 98%以上。高端数控机床根据机床作业方式的不同可以进一步划分为五 轴立式加工中心、五轴卧式加工中心、五轴龙门加工中心、卧式铣车复合加工中心、五轴 工具磨削中心等。其中，2018-2020 年，公司五轴立式加工中心销售金额占比均在 60%以 上。航空航天行业客户占比较高，2020 年非航空航天下游客户占比超 50%。2020

7、 年，公 司客户所处行业的前四名分别为航空航天、汽车、机械设备、能源，收入占比分别为 47.1%/15.1%/12.6%/7.6%，合计占比 82.4%。公司在航空航天领域拓展空间广阔，五轴 数控机床在大型发动机、飞机结构件、导弹弹体等关键零部件加工领域大有可为，此外， 五轴加工相较三轴加工可提质增效，民用市场开拓空间广阔。公司研发投入强度高，政府补助数额较大。公司是典型的技术密集型企业，2018-2020 年，公司累计研发投入逾 2.1 亿元，约占营业收入的 47.66%，其中部分投入资本化形成 开发支出，进而转入无形资产。公司作为 04 专项主要参与方之一，2018-2020 年获得政 府

8、补助分别达到 1556.8 万、2818.5 万、8089.5 万元，政府补助对公司整体经营成果影响 较大。行业分析：工业母机国之重器，五轴亟待自主可控行业概览：大而不强，高端失守数控机床产业链：数控机床上游供应商主要是钢铁冶金、电子元器件等领域，中游则 是各类机床、数控系统、功能部件和综合解决方案等，数控机床下游应用领域广泛，包括 航空航天、兵船核电、石油化工、汽车、3C 等领域。制造业快速发展，带动对数控机床等工作母机需求增长。根据国家统计局数据，2004 年至 2020 年，我国制造业规模持续增长。2020 年，我国制造业 GDP 规模达 26.59 万亿。 制造业的较快发展，带来对数控

9、机床等生产工作母机的需求增加。 HYPERLINK /SH688697.html 国内机床产业目前仍然“大而不强，高端失守”。（1）机床产业规模超 7000 亿：据国 家统计局，2020 年我国机床工具规模以上企业总营收超 7000 亿元，其中金属切削机床营 收超 1000 亿，整体规模可观。（2）数控化率低，高端机床国产化率低：据纽威数控招股 说明书，日本机床数控化率超过 90%，德国机床数控化率超过 75%，美国机床数控化率 超过 80%，根据国家统计局数据，我国 2020 年新生产金属切削机床的数控化率仅为 43%。 此外，根据前瞻产业研究院整理的资料，2018 年我国低档数控机床国产化

10、率约 82%，中 档数控机床国产化率约 65%，高档数控机床国产化率仅约 6%。但是随着我国工业结构的 优化升级，数控机床市场将由普通机床向数控机床、由低档数控机床向中高档数控机床升 级。在此升级过程中，国产高端机床的市场潜力巨大。国内对高端数控机床的需求持续增长，市场替代空间大。据国家统计局数据，2019年我国出口金属加工机床近千万台，但单价不到 500 美元/台，仍以中低端产品为主。对比 来看，尽管我国 2019 年进口金属加工机床台数仅有 5.5 万台，但单价超过 13 万美元/台， 间接说明国内高端机床产品仍以进口为主，空间广阔。五轴联动数控机床是高端数控机床代表，对于航空航天、军事、

11、科研、精密器械等行业有重要影响。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。 五轴联动为目前数控机床的最大联动轴数。目前，五轴联动数控机床是解决航空发动机叶 轮、叶盘、叶片、船用螺旋桨等关键工业产品加工的唯一手段。公司高端五轴联动数控机床覆盖多种类型。按照机械结构形式来划分，五轴联动数控 机床一般可以分为双摆头形式、俯垂型摆头式、双转台形式、俯垂型工作台式、一摆一转 形式等。公司目前已经掌握核心技术环节，能够生产不同类型的高端数控机床，以用于不 同类型的复杂工件的加工。市场剖析：国内五轴

12、机床需求超百亿，高端制造激发长期需求国内数控机床市场规模有望快速增长。我国数控机床市场规模未来将实现稳定较快增 长，到 2024 年将达到 5,728 亿元。五轴数控机床市场规模超百亿。我们从三个角度判断行业规模：（1）睿工业预测数据： 根据 MIR DATABANK 数据统计，作为高端机床代表的五轴机床，2020 年中国市场规模为 68.2 亿元，有望于 2022 年达到近 90 亿元。考虑到航天航空和军工五轴需求旺盛但较难 量化统计，我们预计国内五轴数控机床市场规模超过百亿人民币规模；（2）海关总署进口 数控机床数据：根据海关总署披露，我国 2019 年进口数控机床金额达到 29.0 亿美

13、元，进 口均价达到 28.1 万美元/台，考虑到较高单价，假设其中 50%进口金额为五轴数控机床， 同时考虑国内以科德为代表的本土厂商每年生产五轴数控机床的数量，可大致判断国内五 轴数控机床消费量超百亿人民币；（3）从机床数量判断：据中国机床工具工业年鉴（中 国机床工具工业协会），2018 年“协会重点联系机床企业”生产五轴机床产品达到 650 台， 结合 2018 年高档数控机床国产化率仅约 6%的数据，国内五轴机床年消费量或近万台，单台价格超过百万，则市场规模超百亿。2021 年 4 月，德马吉森精机签约落户平湖，建立 基地主要生产 5 轴铣削加工中心，年产机床 2200 台，从侧面印证国

14、内五轴数控机床需求 量较大。五轴联动推广普及是未来趋势。工业上一些需要复杂加工的曲面，舰艇、飞机、火箭、 卫星、飞船中许多关键零件的材料、结构、加工工艺等都有一定的特殊性和加工难度，而 传统加工方法无法达到要求，必须采用五轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足要求。 五轴机床的完整加工缩短了生产过程链，减少装夹次数，一次装夹完成五面加工。过程链 的缩短和设备数量的减少，工装夹具数量、车间占地面积、设备维护费用和人力成本也随 之减少。华东区域是五轴机床重要的市场，反映高端制造业对五轴机床需求旺盛。华东区域经 济发达，医疗、汽车、精密机械等高端制造领域需求旺盛，拉动对五轴数控机床需求。西 部区域则

15、分布众多重要航空航天客户，汽车零部件和配套模具厂商则在华南地区较为集中。外资积极扩产，彰显五轴机床行业高企景气和发展前景。据格劳博官网披露，自 2012年投产以来，格劳博大连工厂持续扩产以应对市场巨大增长的需求，大连厂厂房面积已从 12000 平方米扩大到 32400 平方米。为应对持续增长的需求，尤其是新的电动汽车项目需 要更大的生产空间，因此 2021 年 10 月格劳博正式新建二期工厂；此外，2021 年 4 月， 德马吉森精机签约落户平湖，投资 1 亿美元建设一个高度自动化、全过程数字化的世界级 现代化工厂，主要生产 5 轴铣削加工中心，年产机床 2200 台，预计年销售额将超 40

16、亿元。竞争格局：进口替代需求明确，科德引领国产突围外资企业仍占据较大优势，国产企业逐步扩张。行业内大型外资企业大多是集上游功 能部件和数控系统生产、整机生产制造、产品销售一体化的大型企业，在产品质量和产业 规模上均具有较大优势。此外，国外竞争对手在行业内深耕多年，具备先发优势，技术水 平和品牌知名度较高，产品覆盖范围广，拥有遍布全球的生产基地和经销商网络。而我国 高端数控机床行业起步较晚，在生产规模和产业链布局上不具备优势，数控系统和部分关 键功能部件主要依赖进口，在原材料成本和供应保障等方面均处于劣势。但在数控机床市 场结构升级的背景下，我国高端数控机床市场空间和发展潜力巨大，国产数控机床企

17、业正 逐步向外资企业传统优势领域扩张，逐步蚕食大型外资企业的市场份额。公司的主要国内外竞争对手在经营情况、市场地位等方面的情况如下： HYPERLINK /SZ300083.html 国内厂商中低端竞争相对激烈，科德为高端机床产品领导者。根据国家统计局数据， 2020 年，我国数控金属切削机床产量为 19.3 万台，产量排名首位的创世纪仅占全国产量 的 10.8%，份额竞争激烈。尽管科德数控机床销量相比国内同行较少，但机床产品单价和 毛利率显著高于国内竞争对手，显示公司产品主要定位高端。 HYPERLINK /SH688697.html 公司五轴机床国内销售已初具规模，有望引领国产突围。中国五

18、轴机床赛道竞争的外 资企业主要包括德马吉森精机、格劳博等, 内资企业中北京精雕（五轴产品主要是五轴精 雕机）和科德数控市占率较高。从销售数量角度来看，2017 年和 2018 年，公司的五轴加 工中心占比均超过 7%，占比相对较高。从销售金额角度看，公司的主要数控机床产品“五 轴立式加工中心”市场占有率在 15%以上，处于较高水平，“全口径”市场占有率也均超过 6%。2020 年，科德五轴数控机床销量达到 95 台，而纽威数控仅销售 10 台五轴数控机床， 国盛智科 2017-2019 年合计销售五轴数控机床 13 台。中国机床工具工业年鉴（中国机床工具工业协会） “协会重点联系加工中心”统

19、计数据不包含五轴工具磨床，为保证口径一致和数据可比。产业政策：自主可控势在必行国家政策扶持力度大，工业母机迎来发展良机。2021 年 8 月，国资委强调要针对工 业母机等加强关键核心技术攻关，开展补链强链专项行动，加强上下游产业协同，积极带 动中小微企业发展。2020 年 9 月份，发改委等部委要求加快高端装备制造产业补短板， 其中就包括“高档五轴数控机床”。竞争优势：研发为本掌握核心技术，与客户同行提供“中国智造方案”研发端：核心技术团队稳固，持续高强度投入研发陈虎博士牵头，研发团队稳定，自主研发体系完善。公司总经理、研发团队带头人陈 虎先生毕业于清华大学精密仪器与机械学系，博士学历，担任国

20、家数控总线联盟工作组组 长，享受国务院特殊津贴，入选中组部“”，是科技部中青年科技创新领军人才。 公司拥有一支经验丰富且结构稳定的研发团队，研发人员各司其职。公司已经建立了较为 完善的自主研发体系，包括研发流程管理及研发质量控制，制定了完善的研发管理制度、 知识产权管理办法、商业秘密管理办法，全过程采用了先进的信息化项目管理工具。公司 还通过核心技术人员直接或间接持有公司股权的方式，将核心技术人员的利益与公司的长 远发展联系在一起，有效激励核心技术团队提升公司技术水平。公司核心技术人员大多在 公司任职十年以上，对公司忠诚度较高。研发机构职能定位明确，研发人员占比高。公司研发部门主要由研究院、设

21、计院、生 产技术部、沈阳分公司、西北子公司和重庆子公司组成。研究院由四个研究所组成，主要 从事基础技术研发；设计院下设两个设计部，分别负责整机与功能部件的设计；生产技术 部的工艺技术室主要承担生产中工艺研发职能。截至 2020 年末，公司共有研发人员 161 人（含核心技术人员 8 人），占员工总数的 29.0%。随着业务规模的扩大，公司不断充实 研发人员，研发实力得到持续夯实。2018-2020 年，公司研发投入占营收比重分别为 34.5%/48.3%/54.1%，呈明显上升趋势。公司科研成果斐然。公司的研发投入占营收比重显著高于同业可比公司，公司牵头承 担或参与多项国家重点科研课题。截至

22、2021H1，公司累计承担了 29 项“04 专项”及其 他 8 项国家级课题，拥有授权发明专利 89 项。参照国外机床企业成功经验，机床企业需与用户企业“抱团发展”。据飞机结构件 数控加工机床发展方向及国产化（宋智勇、祝晓军）一文介绍，在欧美发达国家，航空 制造企业的高档数控机床基本形成了由本国的一家或几家主要供给的格局，并在数控加工 机床方面代表相应的发展方向。如美国波音、洛马等公司的装备供应商主要为 CINCINNATI、 INGERSOLL。机床设备商与终端用户之间紧密合作，针对用户新的需求联合研制，定制 化开发，如 INGERSOLL 公司开发的卧式加工中心样机，由波音公司技术人员在

23、 INGERSOLL 安装现场进行长达 3 周的测试，给出了详细的测试报告，INGERSOLL 公司 根据客户反馈完成设计定型，方签订采购合同。产品端：自主可控程度高，产品品质领先 HYPERLINK /SH688697.html 国内大多数机床设备厂商核心部件需外采。我国数控机床核心零部件自主供应能力严 重不足。纽威数控、国盛智科、海天精工等厂商的机床数控系统等关键部件均需向外采购。公司具有数控系统及关键零部件自制优势。公司掌握了高端数控产业较为完整的人才 链、技术链和产业链，并专注于高档数控技术领域，拥有多种类型的五轴联动高端数控机 床，高档数控系统、关键功能部件等机床关键部件的核心技术和

24、自主知识产权，生产制造 工艺先进，供应链成熟稳定，产品性价比高。公司的数控系统对标西门子 840D，中国机 床监督检测中心出具的报告显示，科德数控的数控系统在功能上可达到西门子 840D 的 95.85%，可以实现进口替代。销售端：售前服务构筑重要壁垒，优质客户印证竞争力售前技术服务构成公司销售实力的重要支撑。公司借助横跨多学科、专业的售前服务 团队，为销售团队解决客户的技术问题，通过对客户提供的具体要求规划方案及零件试加 工，快速为用户提供定制化的服务，更好地满足客户需求，与客户建立稳定、长久的合作 关系。 HYPERLINK /SZ000901.html 直销为主，前五大客户营收占比过半。

25、2018-2020 年，公司的直销收入占比均超过 80%。 随着公司业务拓展力度的加大，经销收入增长较快。2020 年度公司前五大客户分别是航 发集团、航天科工、广西玉柴、航天科技、银川威力传动，分别占当期营收比重为14.0%/13.4%/12.6%/7.2%/6.5%，合计占比 53.8%。随着公司营业收入快速增长，客户逐 渐分散，前五大客户占比略有降低。 HYPERLINK /SZ000901.html 客户优势突出，较高复购率亦是对产品品质的有力证明。公司与央企、大型国企和科 研院所建立了良好的合作关系，服务范围覆盖航发集团、中航工业、航天科工、航天科技、 中船重工、中科院、株洲钻石、无

26、锡透平、秦川机床、广西玉柴、航亚科技、格劳博等国 内外优质客户。据公司投资者关系活动记录表，2021 年前三季度，公司整机产品的复购 率为 40%，新增订单的整机复购率 45%，较高的复购率充分说明科德自主研发的数控系 统与整机的协同性良好，产品品质得到客户认可。（报告来源：未来智库）盈利驱动：以航天军工为锚，驾向自主可控星辰大海需求动力之一：航天军工领域拓展空间广阔航空发动机有望迎来快速增长，由发动机零部件切入飞机结构件更上一层。公司产品 具有高效高动态、高精度、高复杂性，对标德玛吉、马扎克等。五轴立加、五轴卧加、五轴龙门、五轴卧式铣车复合加工中心等机型在航空发动机领域实现应用。公司有望在保

27、持 中小航空发动机市场优势的基础上，提高大型发动机、飞机结构件、导弹弹体关键零部件 加工装备的市场份额。全球航发市场空间近 30 万亿元，中国企业望分享超 2 万亿元市场空间。随着全球客 货运量提升及安全形势加剧，我们预计未来 20 年全球军民用航空发动机市场规模将超 30 万亿元，其中中国约 4 万亿元，预计我国企业能分享的军民用航空发动机市场空间约 2.2 万亿。需求动力之二：五轴优势凸显，民用市场大有可为民用市场大有可为。越来越多的民用行业基于加工精度、加工效率等原因开始使用五轴加工技术。2020 年，公司非航空航天领域的收入占比已超过 50%。五轴加工技术是利 用刀具的高速旋转来实现切

28、削的目的，能够避免三轴加工过程中必须多次调试装卡和重复 装夹影响加工精度等问题，大大降低了人工消耗以及时间成本，大幅度提升了工作效率。另辟蹊径，德创系列致力于打造“国货精品”。据公司投资者关系活动记录表，公司 德创产品的设计定位是对性价比有更高需求的民营客户。从 2021 年新增订单来看，德创 产品占比约 10%，约 80%为民营客户，与产品定位相符。五轴设备助力风电厂商增效提质。公司在风电领域的典型客户为银川威力传动，由于 该客户风电减速器产品属于多级传动行星减速器，由众多零部件组成，零部件需经过多工 序加工，为保证产品具有较高质量、稳定性和较长使用寿命，需提高制造工艺精度进而控 制零部件尺

29、寸公差、形位公差。银川威力传动引入科德数控 8 台五轴铣车复合中心，总价 超过 1300 万元，实现多工序一体化生产，并通过产品结构设计改进、工艺顺序优化、工 装夹具研制创新等方式，实现多级齿轮组的同轴度、箱体结合面的平行度以及其他零部件 的形位公差要求，有效保证产品主要零部件满足 GB6 级精度要求。需求动力之三：核心部件与解决方案赋能中国制造，形成产业闭环公司核心零部件下游应用空间广阔。以专用伺服这一利基市场为例，据 MIR DATABANK，机床行业整体市场高景气度拉动对专用伺服需求，国内伺服市场有望保持年 均约 10%增长至 2025 年超 60 亿市场规模。随着国产技术水平的提升，下

30、游机床、注塑 等行业对于设备精度、速度以及灵敏度要求的不断提高，国产厂商份额有望得到提升。 HYPERLINK /SZ002025.html 电机业务有较大发展空间。据公司投资者关系活动记录表，公司的电机产品主要力矩 电机、伺服电机、主轴电机，大小规格合计近 300 个型号。公司电机产品销售的下游客户 涵盖领域广泛，除在机床领域应用外，还有船舶行业的军舰防爆电机、航空航天领域惯导 测试用电机、纺织行业纺织机用主轴电机、半导体领域晶圆镀膜设备机械手臂用力矩电机 等应用。电机下游应用空间广阔，以 A 股上市公司为例，航天电器 70%以上业务针对航天 航空、电子、舰船、兵器等领域，其电机业务在过去几

31、年实现稳步增长，侧面反映航天军工电机需求旺盛；佳电股份更多专注于防爆电机这一特殊类别电机，亦可实现年均约 10 亿营收体量。数控系统国产化空间广阔。据纽威数控招股说明书，国内 80%以上的数控机床的数控 系统使用国外数控系统，其中日本发那科的数控系统就占据 50%以上的市场份额，而数控 系统约占机床整体价值量的 20%以上，进口替代空间广阔。提供综合解决方案亦为发展方向之一，国外头部厂商已形成成熟模式。据公司投资者 关系活动记录表，汽车发动机领域，公司为广西玉柴提供了国六发动机汽车产线，但公司 签订的自动化产线合同暂时还是以航空航天领域为主。全球龙头设备厂商在提供综合解决 方案领域已形成较为成