数控车床行业投资价值分析及发展前景预测

数控车床行业投资价值分析及发展前景预测

机床行业规模我国机床行从2000开始进入快速增长的阶段，2002年机床消费额达56．96亿美元，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223亿美元，在全球需求市场中占据份额为27．2%，是排名第二的美国两倍以上，是名副其实的机床消费大国。2020年，随着新冠疫情得到有效控制，机床下游行业快速复苏，带动机床行业回暖，根据中国机床工具工业协会统计数据，金属加工机床订单同比明显增长，2021年1-12月重点联系企业的金属切削机床新增订单同比增长19%。从下游制造业来看，中国已成为全球领先的制造业大国。根据国家统计局统计，2004年至2021年，我国制造业规模持续增长，2021年，我国制造业GDP规模达31．38万亿元。制造业的较快发展，带来对机床等生产工作母机的需求增加。数控车床与宏观经济形势、主要下游应用行业景气度密切相关。在制造业回归本位的经济环境下，随着高端装备制造业相关政策的落实、产业升级转型规划的实施，制造业长景气周期背景下，与制造产业相关的固定资产投资的不断增加将进一步拓展我国机床行业市场的增量空间，将给行业产品带来更大规模的市场需求。机床行业概况机床（英语名称：MachineTool），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56．96亿美元，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223亿美元，在全球需求市场中占据份额为27．2%，是排名第二的美国两倍以上，是名副其实的机床消费大国。同时2019年我国机床行业产值为194．2亿美元，在全球市场中占据份额为23．1%。机床工具中体量最大的分支为金属切削机床。根据其对加工件的加工方式差异，金属切削机床可分为车床、镗床、铣庆、钻床和磨床等。金属切削机床（英文简称：MetalCuttingMachineTool）是用切削、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的机床，主要分为车床、镗床、磨床、铣床等，是我国机床工具行业的重要组成部分。金属切削机床应用范围极其广泛，可以应用于航天航空、电力、船舶、新能源、电子、汽车等在国民经济发展中占据重要地位的行业，拥有广阔的市场和发展前景。数控金属切削机床（英文简称：NumericalControlMetalCuttingMachineTool）是金属切削机床行业的细分领域，在金属切削机床行业占据着举足轻重的地位。数控（NumericalControl，简称：NC）技术是指用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制的技术。数控一般是采用通用或专用计算机实现数字程序控制，因此数控也称为计算机数控。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。数控机床是数字控制机床（Computernumericalcontrolmachinetools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品，在金属切削机床中占有非常重要的位置，近几十年来受到世界各国的高度重视，发展迅猛。车床（英语名称：TurningMachine）属于金属切削机床一个重要分支，是采取车削加工的机床。车削加工基本原理是加工件旋转，刀具固定，刀具与加工件之间做直线运动，从而完成加工件的加工。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。车床作为金属切削机床最重要的一大分类，在金属切削机床中占比约为20%-35%。数控车床，尤其是高端数控车床是非常重要的一类工业母机，是制造业发展不可或缺的基础装备。数控车床是汽车行业发动机、变速箱、底盘等零部件中轴、齿轮、轮毂等典型零件非常重要和关键的加工装备；工程机械的液压及操作系统、变矩器系统、底盘系统等关键零件加工都是典型的车削类加工工艺，对数控车床的精度和复合化水平均有较高要求；以电机、液压、气动阀、各类泵、阀门等为代表的通用设备行业里有大量的高精度阀芯、轴、端盖等需要用数控车床加工，这些行业的发展水平更是与数控车床的应用有着紧密的联系；随着数控车床精度水平的不断提高以及车铣复合化技术应用的不断深入，其在模具行业的特殊地位也越来越突出，成为该行业不可或缺的关键装备；在航空航天工业领域，数控车床的应用更是占据特殊地位，最突出的应用是以车代磨技术和车铣复合加工技术。随着以车代磨技术和车铣复合加工技术进一步突破，数控车床在航空航天工业的应用将越来越广泛，地位也越来越突出。总之，在金属加工领域各个行业都存在着大量的只需车削加工就可以完成的典型零件，数控车床所特有的高效率、高精度、操作和维修简便等优势是其他机床所不能替代的。机床行业发展历程我国机床产业经过了1949年前的萌芽阶段后，在一五期间奠基并快速发展；1958年第1台国产数控机床研制成功，由此开始了数控机床的发展历程，可以划分为：初始发展阶段、持续攻关和产业化发展阶段、高速发展和转型升级阶段。一五时期发展起来的十八罗汉部分改制、部分退出历史舞台。①一五时期，我国由苏联及东欧国家援建了156项重点工程项目，其中涉及机床工业的项目有：新建沈阳第一机床厂和武汉重型机床厂、改建沈阳第二机床厂（即中捷友谊厂），此外在苏联专家指导下，一机部按专业分工规划布局了被称为十八罗汉的一批骨干机床企业。在计划经济环境下，十八罗汉和七所一院快速建立了我国较完整的机床工具产业，支撑了建国后直至1978年改革开放前我国的工业化发展，并为改革开放后制造业的快速发展奠定基础。②近年来，十八罗汉经过多次改革，经营机制、管理体制、所有制结构都发生了很大变化，经过40多年发展变迁，曾经作为我国机床行业主力军的十八罗汉企业中，一部分改革创新稳定发展，如济南二机床已发展为世界三大数控冲压装备制造商之一，同时还生产大重型金属切削机床，成为中国名牌；一部分企业仍在改革调整之中，例如，沈阳机床、大连机床、齐二机床等已进入中国通用技术集团，并与集团下属的北京机床研究所、哈尔滨量具刃具公司、天津一机床等共同组成了先进制造与技术服务主业中的机床板块；少数企业已经破产不再经营，如长沙机床厂。优质民营数控机床企业加快发展，在国内外市场产生重要影响，同时，国内刀具等配套产业链已逐步完善，这将为中国机床产业的发展奠定重要基础。①近10年来，一批民营数控机床企业异军突起，在国内外市场产生重要影响，如北京精雕、四川普什宁江、大连光洋／科德、上海拓璞、纽威数控（苏州）、宁波海天精工、武汉华中数控、广州数控等，它们是在数控机床行业国内外市场竞争中崛起的后起之秀，成为中国数控机床产业发展新的有生力量。②以市场和用户需求为导向，东部沿海地区形成数控机床产业聚集区，如山东滕州中小机床之都、江苏泰州特种加工机床基地、浙江温岭工量具机床名城、浙江玉环经济型数控车床之都、浙江宁波模具之都、安徽博望刃具之乡等，它们为数控机床市场繁荣带来了新鲜的活力和特色。中国机床公司部分已初具规模，但由于市占率整体处于较低水平，有较大提升空间；同时，海外机床产业链公司已有具有较大的营收规模，部分仅机床核心部件销售业务能实现不错的收入水平。中国市场作为全球最大的机床消费/生产国（2021年数据），在机床产业链日趋完善的环境下，未来有望孕育出具有全球竞争力的机床及核心部件公司。现阶段，我国已涌现一批优质机床公司，例如海天精工、纽威数控、国盛智科、创世纪、科德数控等公司，机床类业务收入已具备一定规模，但市占率仍处于较低水平，2021年海天精工、纽威数控、国盛智科、创世纪、合锻智能、亚威股份、秦川机床、科德数控、ST沈机合计国内市占率为9．98%，仍有较大提升空间。海外龙头机床公司规模较大，2019年全球TOP10机床公司营收规模合计275．6亿美元，其中前五位山崎马扎克/通快/德玛吉森精机/马格/天田2019年营收均为30亿美元以上，分别为52．8/42．4/38．2/32．6/31．1亿美元，远高于中国机床公司；同时，海外公司拥有完善的核心部件配套能力，比如发那科数控系统2021年财年营收为76．09亿元，上银科技的滚珠螺杆、线性滑轨2021财年营收分别为13．10、39．81亿元。中国机床公司在两个方面还有较大提升空间：一是营收规模，中国是2021年全球最大的机床消费量/产量国，巨大的市场规模有孕育规模较大的机床公司；二是核心部件能力，在数控系统等核心部件能力上仍有较多研制路需要走。机床行业基本风险特征（一）机床行业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。机床行业行业竞争格局近年来数控机床行业集中度提升，但竞争格局仍分散。根据机床行业主要上市公司披露的2020、2021年机床业务收入为依据，以VDW公布的中国机床行业消费额为基础，计算主要机床上市企业的市占率。从计算数据可看出，选取的12家主要机床上市公司2020年总市占为9%，2021年上升至10．7%，一年间市占率总计提升1．7pct。我国机床行业集中度提升，但各企业在行业中的市占仍较小，机床行业竞争格局仍然分散。机床行业市场空间机床是装备制造业的基础设施，主要为下游行业提供技术装备服务。数控机床属于智能制造装备行业。数控机床产业链主要上游为钣焊件、铸件、精密件、功能部件、数控系统、电气元件等；而在下游则主要用于加工各种回转表面和回转体的端面，应用于多个下游行业。2021年全球机床生产额达709亿欧元，同比增长19．8%。根据VDW（德国机床制造商协会）公布的数据，全球机床市场消费额规模由2020年的592亿欧元增长至2021年的709亿欧元，同比增长19．8%，在2019、2020年连续两年负增长后回归正增区间。中国是全球最大的机床生产及消费国，2021年消费额达到1800亿元，空间广阔。根据VDW（德国机床制造商协会）数据，全球来看，2021年我国机床生产及消费在全球占比分别达到31%、34%，均为全球最高；具体数据来看，2021年我国机床生产额、消费额分别达到1664亿元、1800亿元，同比增速分别为26%、24%，我国机床市场空间广阔。金属加工机床按加工工艺分为金属切削机床及金属成形机床。按照加工工艺区分，金属加工机床可以分为金属切削机床及金属成形机床。金属切削机床是指用切削、特种加工等方法主要用于加工金属工件，使之获得所要求的集合形状、尺寸精度和表面之类的机器；而金属成形机床则是锻压设备，通过对金属施加压力使之成形的机床。我国金属加工机床以金属切削机床为主，在机床产量中占比超70%。从金属加工机床整体分布来看，我国金属加工机床仍以金属切削机床为主，根据国家统计局公布数据，2022年我国金属切削机床总产量达到57．2万台，金属成形机床产量总计18．3万台，两类机床产量均同比下降。我国机床仍以金切机床为主，2022年产量占比达到76%。机床下游应用广泛，汽车、航空航天是主要的应用领域。作为制造业的工作母机和工具机，数控机床的用途十分广泛，涵盖国民经济的多个重要领域，下游客户较为分散。其中汽车作为数控机床最大的下游应用领域，占比达到40%，其次是航空航天及模具行业，占比分别达到17%、13%。数控机床行业壁垒（一）机床技术壁垒数控机床通常由控制系统，伺服系统，检测系统，机械传动系统，机床本体以及其他辅助系统组成。其技术涉及多个领域，包括机械制造技术、信息处理、加工、传输技术、自动控制技术、伺服驱动技术、传感器技术、软件技术等。此外，数控机床产品中很多是按照客户的要求设计的个性定制产品，需要强大的开发设计能力、工艺装备能力和制造能力的支持。没有技术的积累，很难满足客户的需求，提供高质量的服务。同时随着行业的发展，客户对数控机床生产厂商提出了交钥匙工程的要求，使得生产厂商从单纯的产品制造而进一步向前端的产品选型和工艺设计，以及后端的人员培训、安装调试方向延伸，要求企业能提供产品的全寿命服务，对企业产品品种和规格的多样性提出较高的要求，这就需要企业有较高的系统集成能力和工程成套能力。因此，进入本行业的技术门槛较高。（二）机床品牌壁垒机床行业的下游行业一般属于生产制造企业，客户采购车床工具一般属于固定资产投资，使用周期较长，客户对车床产品的质量和性能的稳定性要求较高，对品牌知名度低的企业需要一个逐步接受和认可的过程。因此，机床生产厂商需要