机床行业深度分析

机床行业深度分析1.市场空间：多因素助推，行业增速有望修复1.1中国是全球最大的机床市场，以金切机床为主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%。1.2多因素推动，机床行业增速有望恢复多重因素推动下，我国机床行业有望恢复。推动因素1：制造业景气度回升带动行业需求提升2023年2月我国PMI达到52.6，制造业恢复趋势明显。2023年2月我国PMI达到52.6，相比1月的50.1进一步提升，显示我国制造业呈现逐步恢复态势。我们以代表性通用设备机床及叉车产销量情况与PMI数据进行拟合，可以看出机床及叉车产销量与当月制造业景气度呈现一定相关。随制造业景气度恢复，机床需求有望迎来提升。稳增长政策推动内需提升，企业中长期贷款持续高增，制造业景气度有望延续。根据iFind统计数据，2023年1、2月我国企业新增中长期贷款分别达到3.5万亿元、1.1万亿元，分别同比增长67%、120%，1月新增企业中长期贷款创历史新高。企业中长期贷款增加支持企业扩充生产投资，有望带动我国制造业景气度延续。推动因素2：更新需求持续放量托底行业需求我国机床产量于2011-2014达到新高，此后开始逐步回落。数控机床是机械制造业中的耐用消费品，到达一定使用年限后需要进行更换，主要原因是：随着使用年限的增加，已有机床设备老化，故障频发，加工精度及稳定性均有下降，生产效率降低；制造业高速发展，下游市场需求的提升带动机床技术发展，在传统机床设备经历多轮更新换代后，加工效率及精度无法适应当前下游的制造精度要求，因此需要更换为更加先进的机床设备。由此机床的使用寿命一般在10年左右。随着2011年采购的设备的老化，机床设备将产生大量更新需求，目前仍处于更新需求持续放量阶段，有望托底机床行业需求。2.行业发展：高端化趋势显著，进口替代空间广阔2.12022年机床结构升级推动利润反弹2022年中国机床行业营收与2021年基本持平，利润总额增长。根据机床工具工业协会公布数据，2022年协会重点企业营业收入同比下降0.3%，在2021年同比增长26.2%的高基数下维持基本持平。利润总额同比增长43.7%，主要是由于行业总体长期利润总额基数较低，同时叠加产品结构升级影响。产品结构升级，金属切削机床与金属成形机床景气度分化。根据协会重点联系企业数据，2022年金属切削机床产量同比下降23.3%，产值同比下降5.4%，从年内数据来看，产值降幅低于产量降幅，反应金切机床产品结构升级，向高端化发展趋势。根据协会重点联系企业数据，2022年金属切削机床新增订单同比增长-10.9%，金属成形机床新增订单同比增长41.8%。金切机床新增订单年内一直处于同比下降状态，但降幅已逐月收窄，生产经营缓慢恢复；而金属成形机床新增订单及在手订单同比显著增长。2.2制造业升级推动高端市场扩容高端需求引领制造业转型升级。根据iFind数据显示，高技术制造业PMI高于制造业PMI，从固定资产投资完成额来看，高技术制造业固定资产投资完成额累计同比增速也高于制造业固定资产投资额。以上均说明我国对高技术制造业重视程度提升，高端需求增长引领我国制造业转型升级，制造业加工需求提升。制造业的升级发展需求高效高精的数控机床，中高档数控机床以加工中心及数控车床等产品为主。高档数控机床是能够实现高精度、高复杂性、高效高动态加工的数控机床，具备明显的技术优势，多应用于航空、航天、核、电子、船舶、兵器、能源、汽车、模具、刀具等高端制造领域。我国机床数控化率提升，但与发达国家相比仍有较高提升空间。根据中国工信产业网数据，2021年我国金属切削机床数控化率已达到44.9%，呈现上升趋势。然而根据ResearchinChina的数据，2018年日本、德国、美国的机床数控化率最低已达到75%，我国机床数控化率仍有较高的提升空间。日本对中国机床出口订单高位，高端数控机床需求依旧。受开工及疫情影响，去年我国金切机床产量同比下滑，根据iFind统计数据，2022年我国金属切削机床产量累计同比下滑13.1%。但从日本机床工业协会（JMTBA）公布数据来看，2022年日本对中国出口订单总计3770亿日元，在去年高位基础上同比增长5%，显示我国高端数控机床需求依旧。2.3多重助力国产替代加速进出口数控机床产品价差明显，高端产品依赖进口。根据统计数据，2021年我国进口数控机床均价为19.5万美元/台，出口数控机床均价1.92万美元/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积累。国家高度关注工业母机发展，政策持续推动国产替代加速。《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“卡脖子”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，国产替代加速，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。根据我们的测算，2025年国产高端机床的市场规模有望达到40.9亿元，2021-2025年CAGR达到16.9%；国产中档机床市场规模有望达到496.5亿元，2021-2025年CAGR达到9.5%。核心假设如下：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0.3%，我们假设2022年全年机床消费额同比下降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：根据研究数据，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。3.行业格局：行业竞争格局分散，细分市场差异大3.1行业集中度提升，但竞争格局仍分散近年来数控机床行业集中度提升，但竞争格局仍分散。我们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，我们选取的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。3.2不同细分市场差异度大从进出口格局来看，加工中心仍是主要进口产品，特种加工机床、车床是主要出口产品。加工中心是一种数控机床，具有两种或两种以上加工方式（如铣削、镗削、钻削），通过加工程序能够从刀具或类似存储单元进行自动换刀。根据中国机床工具工业协会公布的数据，2022年1-12月我国加工中心进口金额总计23.7亿美元，在我国金属加工机床进口中占比达36%，是第一大品类，进口前五位品种的进口金额合计占比达79.4%。而从出口来看，特种加工机床及车床分别占据31.2%、11.6%，是我国出口较多的机床产品，出口前五位品种在出口金额中合计占比达65.3%。各类加工中心产品应用领域差别大，均价差异高。加工中心作为我国进口量最大的机床产品，可按照主轴布置状态进一步分为立式加工中心、卧式加工中心及龙门加工中心。由于加工范围的不同，各类加工中心的应用领域不同。立式加工中心适用于小型零件的高速高效加工，多应用于汽车零部件等行业；卧式加工中心具有在一次装夹中完成箱体孔系和平面加工的性能，既可加工大零件也可分度回转加工，广泛应用于汽车、轨交、航空航天等领域；而龙门加工中心适用于加工大型工件及复杂形状工件，广泛应用于模具、航空航天、轨道交通等领域。由于各类加工中心规模及生产难度的不同，各类加工中心的均价有较大差异。在相同配置及档次的加工中心中，卧式加工中心及龙门加工中心均价普遍高于立式加工中心。以海天精工为例，公司卧式及龙门加工中心均价在近年基本维持在130-160万元/台，而立式加工中心均价则在25-35万元/台。头部机床企业因产品类型不同产品均价差异大。根据纽威数控招股说明书，我国2020年机床行业上市公司前十名（按机床业务收入规模）分别为创世纪、秦川机床、海天精工、亚威股份、沈阳机床、华中数控、日发精机、国盛智科、华东重机及浙海德曼。我们基于纽威数控招股说明书披露的2020年的公司名单及台均价格计算方式，以2021年数据对机床行业上市公司进行了重新梳理。由对比可看出，不同机床厂商产品单价差异较大，主要是由于各厂商产品类型不同。在头部机床上市企业中，海天精工、纽威数控、日发精机及国盛智科机床均价位于前列，主要是由于公司相对大型的机床产品占比较高，拉升整体公司整体均价水平。4.重点公司分析4.1海天精工：稳健发展的高端数控机床龙头，规模化稳步推进海天精工是国内高端数控机床龙头企业之一。海天精工成立于2002年，总部位于宁波。公司自成立以来即定位于高端数控机床，从事高端数控机床的研发、生产及销售，主要与日本、德国等海外成熟机床厂家竞争以实现进口替代。公司2021年营收达到27.3亿元，是国内高端数控机床龙头企业之一。公司营业收入与净利润水平稳步提升。公司2016-2021年营业收入复合增速达到22%，2022年Q1-Q3营业收入为23.7亿元，同比增长17.8%，实现净利润3.9亿元，同比增速达到48.3%，净利润增速高于营业收入增速，表明公司成本管控良好，具有良好的盈利能力。公司毛利率水平总体稳定，净利率提升迅速，费用管控良好。公司2022Q1-Q3毛利率25.7%，与2021年基本在同一水平。公司净利率自2019年呈现持续上涨趋势，公司净利率由2019的6.6%稳步提升至2022Q1-Q3的16.5%，展示出公司费用管控的良好效果。2016-2022Q1-Q3公司销售费用、管理费用及财务费用总体呈现稳步下降趋势，三项费用占营收的总比例由2016年的16.4%下降至2022Q1-Q3的4.1%，5年时间公司三费比例下降12.3pct，体现公司良好的费用管控，提升公司整体盈利能力。龙门加工中心地位稳固，立式、卧式加工中心快速发展。数控龙门加工中心：2021年公司数控龙门加工中心销售收入达到约14亿元，同比增速达到51.9%，2016-2021年CAGR达到17.7%，毛利率稳定在30%左右。数控立式加工中心：公司近年来积极拓展小型批量化立式加工中心产品，产销量取得快速增长。2021年公司数控立式加工中心收入达到7.1亿元，同比增长86.3%，2016-2021年CAGR达到39.5%，是公司营收复合增速最快产品，毛利率也由2019年的1.5%迅速增长至2021年的12.3%，盈利情况得到迅速改善。公司立式数控机床业务拓展效果显著。数控卧式加工中心：2021年公司数控卧式加工中心销售收入为4.4亿元，同比增长142.8%，是公司2021年营收同比增长最快的产品，2016-2021年CAGR达到31.6%，增长迅速。公司积极开拓海外市场，海外区域营收持续上涨，盈利可观。公司持续加大对海外市场的开拓，取得良好效果。2016年公司国外营收0.3亿元，至2021年达到1.9亿元，五年间CAGR达到43%，得益于公司对于海外市场的积极开拓。公司自2019年在海外设立子公司，截止2021年公司已经拥有印度、越南、墨西哥、马来西亚及土耳其五地子公司。子公司的设立将协助公司更好地开拓当地市场，推动公司产品在当地的销售。公司国外毛利率维持在较高水平并有提升，2016年公司国外区域毛利率为26.4%，2021年达到33.3%，5年间增长6.9pct。公司国外区域毛利率自2018年起即与中国大陆毛利率拉开差距，海外区域毛利率高出国内区域毛利水平10pct，2020年毛利率差距曾达到17pct。随着公司海外布局的不断完善，海外营收有望进一步提升，海外市场的高盈利有望继续带动公司整体盈利水平提高。公司产能有望进一步扩张，持续支持公司市占提升。根据公司公众号披露，海天高端数控机床智能化生产基地项目举办了开工仪式，项目拟建设恒温智能化车间、国家级实验室、中试基地，打造数控机床及其关键零部件生产基地。项目建成后将用于新能源汽车核心部件加工设备的批量化、柔性化及自动化生产，助力公司在新能源汽车零部件加工装备领域占据有利地位。与公司当前已有的宁波大港、宁波堰山及大连海天精工三大制造基地相比，2022年拟投资新建的数控机床生产基地投资规模更大。待新的制造基地建成后，公司产能规模有望有较大幅度的提升，支持公司市占提升。4.2科德数控：国内五轴机床龙头，深耕高端市场科德数控是国内五轴机床龙头。科德数控成立于2008年，总部位于大连，是大连光洋科技集团有限公司的控股子公司。公司主要从事高端制造装备产业开展研发、生产、销售及服务，主要产品为系列化五轴立式（含车铣）、五轴卧式（含车铣）、五轴龙门、五轴卧式铣车复合四大通用加工中心和五轴磨削、五轴叶片两大系列化专用机床，以及服务于高端数控机床的高档数控系统，伺服驱动装置，系列化电机，系列化传感产品，电主轴，铣头，转台等。公司营业收入稳步增长，净利润受多种因素影响波动较大。公司2017-2021年营业收入复合增速达到27.8%，2022年Q1-Q3营业收入为2.07亿元，同比增长28.5%，公司营收维持高增长。公司2021年实现净利润7282万元，同比增长108%，2022年前三季度实现净利润3322万元，同比下降28%，主要受到非经常性损益的影响。公司毛利率水平总体稳定，净利率波动略有下滑，费用管控趋于稳定。公司2022Q1-Q3毛利率41.7%，与2021年相比略降。公司净利率呈现波动略下滑，2022年前三季度净利率16.1%。自2019年起，公司三费比例趋稳，2022年前三季度三费比例总计16.6%，相比2021年下降1pct。公司核心部件自制率高。公司是国内极少数自主掌握高档数控系统及高端数控机床双研发体系的创新型企业。根据公司招股说明书，公司具备数控机床核心部件数控系统、电机、伺服驱动器等核心部件自制能力，核心零部件的自制水平接近国外领先厂商，具备较强的综合竞争力。定增项目支持公司产能扩张。2023年3月4日公司发布23年定增说明，拟募资不超过6亿元继续加码扩产，分别投入五轴联动数控机床智能制造项目、系列化五轴卧式加工中心智能制造产业基地建设项目、高端机床和细腻功能部件及创新设备智能制造中心建设项目及补充流动资金。通过此次募集项目实施，公司将持续扩大高端五轴数控机床产能，加快国产替代进程，同时继续拓展产品应用，继续向航空航天、汽车、国防军工、能源、轨道交通、刀具等下游持续拓展。4.3纽威数控：多元产品发展，持续开拓新能源市场纽威数控总部位于苏州。公司自设立以来专注于中高档数控机床的研发、生产及销售。拥有大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床等系列200多种型号产品，广泛应用于汽车、新能源、工程机械、模具、阀门、自动化装备、电子设备、航空、通用设备等行业，产品销往全国和美国、德国、英国、意大利、俄罗斯、巴西等30多个国家和地区。公司营业收入稳步提升，净利润增长迅速。公司2017-2021年营业收入复合增速达到21.9%，2022年Q1-Q3营业收入13.5亿元，同比增长5.5%，实现净利润1.9亿元，同比增速达到65.12%，净利润水平提升迅速。公司毛利率波动小幅上升，净利率稳步提升，期间费用管控良好。公司2022Q1-Q3毛利率27.6%，与2021年相比略有上升。公司净利率自2017年呈现持续上涨趋势，公司净利率由2019的6.4%稳步增长至2022Q1-Q3的14.1%，公司盈利能力提升。2017-2022Q1-Q3公司销售费用、管理费用及财务费用总体呈现稳步下降趋势，三项费用占营收的总比例由2017年的17%下降至2022Q1-Q3的8.9%，近5年时间公司三费比例下降8.1pct，体现公司良好的费用管控。公司是国内少数提供丰富数控机床类型的公司，产品覆盖广泛。公司数控机床产品涵盖多种类型，包括大型加工中心产品、立式数控机床、卧式数控机床及其他机床等系列200多型号的产品，每大类涵盖多种产品类型，如龙门加工中心、数控镗铣床、数控立式加工中心、数控卧式加工中心等。公司产品多元化发展，其中大型加工中心产品增长迅速。2021年公司大型加工中心、立式数控机床及卧式数控机床在营收中占比分别达到45%、29%、23%，其中大型加工占比稳步提升，由2017占比23%稳步提升至2021年45%。2021年公司大型加工中心产品实现营收7.8亿元，同比增长73.5%，2017-2021年复合增速达到51%，是公司