机床工具行业研究报告：机床行业或迎新一轮上行周期

机床工具行业研究报告：机床行业或迎新一轮上行周期1从数控机床大国到强国，机床行业转型升级从未间断机床作为制器之器，也被称为“工业母机”，包括车床、铣床、刨床、钻床、镗床、磨床、制齿机等。机床制造业为各类工业提供各种机械设备，是工业化的根本，处于产业链核心环节，因此决定着一个国家或地区的工业发展水平和综合竞争力。1.1全球在1952年进入数控机床时代，制造技术应用提高加工效率，但加工精度需厚积薄发机床（machinetools）是指用来制造机器的机器，又被称为“工作母机”或“工具机”。实际上，早在15世纪就已出现了早期的机床，1774年英国人威尔金森发明的一种炮筒镗床被认为是世界上第一台真正意义上的机床，它解决了瓦特蒸汽机的气缸加工问题。至18世纪，各种类型机床相继出现并快速发展，如螺纹车床、龙门式机床、卧式铣床、滚齿机等，为工业革命和建立现代工业奠定了制造工具的基础。1952年，世界上第一台数字控制（numericalcontrol，NC）机床在美国麻省理工学院问世，标志着机床数控时代的开始。数控机床是一种装有数字控制系统（简称“数控系统”）的机床，数控系统包括数控装置和伺服装置两大部分，当前数控装置主要采用电子数字计算机实现，因此又称为计算机数控（computernumiericalcontrol,CNC）装置.加工效率方面，先进制造技术的不断进步及应用大大缩短了加工时间，提高了加工效率。从发展趋势来看，一方面，1960-2020年，制造生产中总的加工时间（包括切削时间、辅助时间和准备时间）减少到原加工时间的16%，即加工效率显著提升；另一方面，“切削时间辅助时间准备时间”这三者之间的占比也逐渐趋向一致，因此，未来提高加工效率，不仅要着眼于工艺方法优化改进和提高自动化程度，还需要从生产管理的数字化、网络化和智能化的角度，有效缩短待工时间。加工精度方面，各种加工工艺方法和机床技术的发展带来了加工精度的持续提高，但机械加工领域不同于集成电路制造领域，没有短周期可见效的摩尔定律，其精度提升是一个长时间技术累积和不断迭代的过程，精密加工提高１个精度数量级的时间超过20年。1.2我国在1958年进入数控机床时代，04专项发挥重要推动作用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，这个历程可以大致划分为：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。初始发展阶段（1958年-20世纪70年代）：1958年，北京第一机床厂与清华大学合作研发出了国内第一台数控铣床，1972年，我国能提供数控线切割机、非圆插齿机、劈锥铣等少数数控机床。在此期间，我国数控机床只是处于初期探索阶段，进行了少数产品的试制工作。70年代中后期，数控机床研制工作全面启动，1975年，齐齐哈尔第二机床厂完成国内第一台数控龙门铣床。可以说，我国数控机床研发基本与全球同步，起步较早，但当时与先进工业国家技术交流较少，处于相对封闭状态。持续攻关和产业化发展阶段（1978-2000年）：1978年改革开放后，数控机床进入新的发展时期。80年代初期通过引进数控系统、机床主机技术，与国外企业联合设计，技术进步较快。如第一台卧加由青海第一机床厂与日本发那科在1980年研制成功，；南京机床厂与德国TRAUB公司合作生产TND360数控车床等。“六五”期间（1981-1985），对数控机床采用直接从国外“引进技术”的方式，通过许可证贸易、合作生产、购进样机等方式，引进数控机床及相关技术；“七五”期间（1986-1990），国家安排了数控机床科技攻关专题和以引进技术“消化吸收”为主要内容的“数控一条龙”项目；“八五”期间（1991-1995），以“自主开发”为重点支持国产数控系统的技术攻关和产品开发。“九五”期间（1996-2000），以推进数控机床“产业化”为重点，在技术方面基于工业PC平台的普及型数控系统开始走向实用。到2000年，我国数控机床品种达1500种，还研发出了5轴联动数控加工中心并投入市场，但此期间机床工业的产值数控化率一直在20%左右徘徊，产量数控化率不足10%；在产业方面，国产数控机床面向市场竞争的产业化发展步伐加快，开始进入市场竞争阶段。高速发展和转型升级阶段（2000年以后）：“十五”期间（2001-2005），随着2002年中国正式加入WTO，我国数控机床进入高速发展时期，国产数控机床产量以超过30%的幅度逐年增长。在此期间，在国家“863计划”中还实施了“高精尖数控机床”重点专项，支持了航空、汽车等部分重点领域急需的高精尖数控装备研制。“十一五”期间（2006-2010），我国机床工业保持持续稳定高速发展，2007年沈阳机床和大连机床分别进入全球机床行业前１０强。产量数控化率从15%（2006）提高到30％（2010）。2009年开始，中国在金属加工机床的生产、消费和进口三个方面均列世界第一，并保持到2018年。2009年，国家出台《装备制造业调整和振兴规划》，启动实施“高端数控机床与基础制造装备”科技重大专项（简称“04专项”），聚焦航空航天、汽车、船舶、发电领域高端数控机床，对产业发展发挥了重要推动作用。2016年，我国机床工业的产出数控化率和机床市场的消费数控化率均接近80%的水平，基本实现了机床产品的数控化升级。1.3我国机床市场规模超1800亿元，消费及产值规模均居全球首位2020-2021年我国机床消费额及产值均位居世界第一。根据VDW、VDMA、立鼎产业研究网数据，从需求端来看，2021年，我国机床消费额达236亿欧元（约合人民币1704亿元），占全球比重34%，即全球消费额约为694亿欧元（约合人民币5011亿元）。其余消费额占比较高的国家还有美国、德国、意大利和日本，分别占比13%、6%、6%、4%，但较我国相比存在较大差距。从供给端看，2021年国内机床产值约为218.14亿欧元（按期末汇率计算，约合人民币1575亿元），约占全球比重31%，即全球机床产值约为704亿欧元，（约合人民币5080亿元）。其余产值占比较高的国家，还包括德国、日本、美国、意大利，分别占比13%、12%、9%、8%。总体上看，德国、日本、意大利产值占比高于消费额占比，应为机床净出口国，我国、美国消费额占比高于产值在全球占比，为机床净进口国。而从产品类型来看，我国生产和消费的金属切削机床、成形机床金额约为2：1。从产品结构来看，金属切削机床与成形机床的需求与生产金额均接近2：1。从需求端看，据中国机床工具工业协会测算，2022年我国金属加工机床消费额达1843.6亿元，其中，金属切削机床消费额占比67%，金属成形机床消费额占比33%。从供给端看，2022年我国金属加工机床生产额1823.0亿元人民币（271.1亿美元），其中金属切削机床生产额1158.4亿元人民币占比约为64%；金属成形机床生产额664.6亿元人民币，占比约为36%。从应用领域来看，根据中商产业研究院，我国数控机床中，约有40%应用于汽车领域，17%应用于航空航天，模具、工程机械分别占比13%、10%。2机床及其工具的分类：金属切削机床&金属成形机床机床类别众多，按照加工方式，金属加工机床可以划分为金属切削机床、金属成形机床。金属切削机床又包括铣床、车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、刨床、拉床、电加工机床、切断机床和其他机床等12类。金属成形机床主要包括液压机、机械压力机、冲压机、折弯机、冷锻机等。从销售金额占比来看，中国机床工具工业协会统计的400家企业销售额中，数控装置、功能部件、工具及量具仪器、磨料磨具等配套产品合计占比27.1%，成形机床占比24%，切削机床占比约为58.9%，其中，加工中心、数控车床占金属切削销售金额超过一半比重。从数控化率看，加工中心、齿轮加工机床、重型机床、特种加工机床、车床的数控化率均较高，磨床数控化率相对较低。从均价来看，重型切削机床、齿轮加工机床均价最高，均价达百万元，其次为加工中心、磨床、特种加工机床，价格在数十万元。2.1金属切削机床：加工中心、数控车床、重型机床、磨床是主要机型金属切削机床是最主要的一类机床，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，主要包括“车铣刨磨镗拉钻”7种工艺。金属切削机床包括含车床、磨床、铣床、镗床、钻床、加工中心等众多细分品类。普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床，如数控铣床、数控车床、数控钻床、数控磨床与数控齿轮加工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善，刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。而加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床，它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能组合在一起，零件在一次装夹后，可以将其大部分加工面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工。由于加工中心能有效地避免由于多次安装造成的定位误差，所以它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大而生产周期短的产品。2.1.1车床：数控化率达70%以上，与国外差距主要在于稳定性及精度保持性车削是运用车床来制造包含圆柱形特征的零件。工件自身在轴上旋转，与精密车削工具相接触，形成圆形边缘、径向和轴向孔、槽和沟槽。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。而车床（英语名称：TurningMachine）就是是采取车削加工的机床。根据《金属切削机床论》、浙海德曼招股书，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%.车床的种类多达数十种，比较典型的大类有仪表车床、单轴自动车床、多轴自动或半自动车床、回轮或转塔车床、曲轴及凸轮轴车床、立式车床、落地及卧式车床、仿形及多刀车、轮轴辊锭及铲齿车床等等。比较常用的分类是卧式和立式车床，根据中国机床工具工业年鉴，按照销量划分，2020年卧式、立式销量分别占比94%、5.7%，而按照金额划分，二者分别占比82%、18%。造成差异的原因主要在于均价，卧式车床销售均价约为13万元/台，而立式均价约为47.8万元/台，总体均价约为15.1万元/台。卧式、立式车床又可以进一步分为超重型、重型、大型、中小型车床，其价格在数十万到几百万不等。车床广泛用于汽车行业的发动机、变速箱、地盘等零件的中轴、齿轮、轮毂等，工程机械的操作系统、变矩器系统、底盘系统等，电机、液压、气动泵、阀门等为代表的通用设备里大量的阀芯、轴、端盖等均需要用数控车床加工。随着数控车床精度不断提高，在航空航天、军工领域也有特殊地位，最突出的应用是以车代磨、车铣复合等加工技术。发展现状：根据浙海德曼招股书，目前，我国的车床数控化率已经达到70%以上，与欧美日等差距不大，而根本差距体现在精度稳定性、精度保持性等方面达不到客户要求。2.1.2磨床：实现更高行为公差精度和表面粗糙度，平面、外圆、轧辊是最主要机型相比车床、铣床，磨床的种类更为繁多，多达上百种，可以分为：仪表磨床、外圆磨床、内圆磨床、砂轮机、坐标磨床、导轨磨床、刀具刃磨床、平面及端面磨床、曲轴凸轮轴花键及轧辊磨床、工具磨床、超精机、内圆珩磨机、外圆及其他珩磨机、抛光机、砂带抛光及磨削机床、刀具刃磨及研磨机床、可转位刀片磨削机床、研磨机、球轴承套圈沟磨床、滚子轴承套圈滚道磨床、轴承套圈超精机、叶片磨削机床、滚子加工机床、钢球加工机床、气门活塞及活塞环磨削机床、汽车拖拉机修磨机床等多个类型。磨床的分类和应用非常广泛，而且很多磨床都是特定行业的一些特定设备。从加工精度可以看出，相比车床、铣床、刨床等加工设备，磨床更能实现较高的行为公差精度和表面粗糙度，所以在很多零件的精加工工序，磨床被广泛而普遍的使用着。外圆磨床、平面磨床是最常见磨床，轧辊磨床价值量最大。按照中国机床工具工业协会分类标准，从销量来看，磨床中占比最高的分别为平面磨床、外圆磨床、轴承磨床、无心磨床，分别占比37%、28%、11%、9.4%，而从销售金额来看，外圆磨床、平面磨床、轧辊磨床、无心磨床、轴承磨床占比最高，分别占比27%、20%、18%、12%、11%。而从销售均价来看，轧辊磨床、坐标磨床、导轨磨床、金属珩磨机床价值量较高，分别在284、100、91、98万元/台。总体上看，磨床总销量约为车床的1/4，销售金额为车床的1/3，均价约为23.3万元/台，也要高于车床均价。从数控化率来看，数控磨床占磨床总销量的26.8%，金额占比约为58.6%，数控化率相较于车床略低。其中，轴承磨床、导轨磨床、无心磨床、金属珩磨机床、轧辊磨床数控化率较高，数控化率在60%以上，平面磨床、外圆磨床数控化率分别在20.6%、43.5%。从加工精度可以看出，相比车床、铣床、刨床等加工设备，磨床更能实现较高的行为公差精度和表面粗糙度，所以在很多零件的精加工工序，磨床被广泛而普遍的使用着。2.1.3齿轮加工机床：高精度、专业性强的加工机床，滚齿、插齿、磨齿机是主力机型齿轮加工机床是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。齿轮加工机床的品种规格繁多，有加工几毫米直径齿轮的小型机床，加工十几米直径齿轮的大型机床，还有用于大批量加工的高效机床，以及加工精密齿轮的高精度机床。齿轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中。滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，可看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动，当滚齿旋转一周时，相当于齿条在法向移动一个刀齿，当滚刀与滚齿坯啮合传动，滚刀刀齿在一系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合，插齿刀往复运动是主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。磨齿机，利用砂轮作为磨具加工刀具齿面的齿轮加工机床。主要用于消除热处理后的变形和提高齿轮精度。特别是对于淬硬齿轮，往往是唯一的精加工方法。剃齿，是在大批量生产中，非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。从销售金额来看，滚齿机、插齿机、磨齿机、剃齿机是最主要的4类齿轮加工机床，其中，磨齿机价格最高，均价在数百万元，其余机型普遍在数十万元。齿轮加工机床数控化率非常高，整体在90%以上。2.1.4重型加工机床：战略产业重要加工设备，单件小批量特点，对技术创新要求较高重型金属切削机床一般指0-100t范围内的机床，而大于100t的机床属于超重型机床。重型数控机床主要用于大型、特大型零件加工，是为国防军工、航空航天、船舶、能源（火电、水电、核电、风力发电）、交通运输（铁路、汽车）、冶金、工程机械等主要工业支柱产业以及国家重点工程项目服务。重型机床中，按金额计，龙门、卧式、立式加工中心占比分别达到33.2%、3.5%、15.8%，共计占比超过一半，落地式铣镗床、龙门铣床占比约为38.1%，占比接近4成，其余为轧辊磨床、导轨磨床等。从均价来看，重型金属切削机床均价普遍较高，在300万元左右。而在数控化方面，重型切削机床也有接近9成数控化率（按销量计）。尽管我国重型机床行业在最近几年来有了长足进步，但绝大部分中、高档重型数控机床还是依靠进口，其中德国和意大利的产品较多，如德国瓦德里希·科堡、希斯（SCHIESS）等。国内厂商在新产品开发能力和制造周期、零部件制造精度和整机精度保持性、可靠性尚需很大提高，尤其是在与重型机床配套的数控系统、功能部件，如刀库、机械手和两坐标铣头等部件，还需要境外厂家配套满足。由于重型机床单件小批量的市场需求特点，决定了对技术创新的要求更高。2.1.5加工中心：适合加工精度要求高、小批量、短生产周期产品加工中心是指备有刀库，具有自动换刀功能，对工件一次装夹后进行多工序加工的数控机床。加工中心是高度机电一体化的产品，工件装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择、更换刀具，自动对刀、自动改变主轴转速、进给量等，它可连续完成钻、镗、铣、铰、攻丝等多种工序。由于加工中心能有效地避免由于多次安装造成的定位误差，所以它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要求高、生产批量不大、生产周期短的产品。加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心、万能加工中心。加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心，主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。其中，万能加工中心(又称多轴联动型加工中心)：是指通过加工主轴轴线与工作台回转轴线的角度可控制联动变化，完成复杂空间曲面加工的加工中心。适用于具有复杂空间曲面的叶轮转子、模具、刃具等工件的加工。立式、卧式加工中心是在数控铣床床基础上发展起来的，又称为铣削加工中心。而车削加工中心是在车床基础上发展起来的搞笑、高速的多功能机床。从销量来看，立加是最常见的机型，占加工中心比重近9成。从销售金额来看，立加、卧加、重型龙门分别占比6成、2成、1成，其次为少部分的大型龙门等。从均价来看，超重型龙门、重型龙门、卧加、大型龙门价格最高，均价达500、252、173、101万元/台。而同样类型加工中心，五轴的价格约为五轴以下的2-5倍不等。2.2金属成形机床：数控化率相对较低，压力机、折弯机、矫平机是主要机型金属成形机床是通过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。压力成形技术，利用压力实现金属板或金属体成形，或进行分割剪切、折弯及其他冲压。金属成形机床又可以分为压力机、冲压机、剪板机、冲床、折弯机等。从数量来看，成形机床中机械式压力机、折弯机分别占比79%、12%，是销量最高的两种成形机床。从销售金额来看，机械式压力机、液压式压力机、折弯机分别占比60%、12%、12%，是销售金额占比最高的三种机型。从价格来看，矫平机、液压式压力机均价分别为133、103万元/台，是价格较高的机型，其余成形机床价格多在数十万元，整体上，成型机床均价约为25.1万元/台，略高于车床、磨床等切削机床。从数控化水平来看，销量上，成形机床总体数控化率在18.5%，金额来看，数控机床占比49.2%，接近一半，数控化水平要低于切削机床。分具体机型来看，液压式压力机、折弯机、矫平机、剪切机、冲床数控水平均较高，均在60%以上，而机械压力机是最常见机型，但其数控化率较低。3需求端：制造业复苏+需求结构升级+自主可控，三因素共同驱动机床行业蓬勃发展3.1驱动力一：制造业规模持续增长，对工业母机的需求增加从制造业品类齐全度及金额来看，中国已经成为全球领先的制造业大国。根国家统计局统计，2004年至2022年，我国制造业规模持续增长，2022年达到33.52万亿元。从历史数据来看，我国机床消费额的增减与制造业GDP增速的变动基本同步，但从幅度上看，机床消费额的弹性更大。因此制造业规模的扩大，以及景气度的复苏，将在一定程度上推动机床消费的增加。3.2驱动力二：机床需求结构升级，高档数控机床需求旺盛3.2.1应用行业走向分化，传统领域投资减少，新兴产业崛起凸显行业加速转型需求我国传统工业企业是数控机床重要的需求和增长市场，如今我国钢铁、老式机械等传统重工业产能过剩严重，对数控机床的需求开始下降，进而导致重型机床供过于求。而随着中国制造业加速转型，精密模具、新能源、航空航天、轨道交通、3D打印、仪器仪表、生物医药等新兴产业迅速崛起，其生产制造过程高度依赖数控机床等智能制造装备，故而将成为数控机床行业新的增长点，有力推动适用于上述领域的高速、高精、高效、高稳定性、大型化、智能化、多轴化、复合化等金属切削数控机床的发展。从2017-2022年制造业固定资产投资完成额增速来看，2017-2022CAGR在10%以上的行业主要有计算机通信和其他电子设备制造业、专用设备制造业、电气机械及器材制造业、医药制造业、仪器仪表制造业、废弃资源综合利用业等。黑色金属冶炼压延加工业增速也在15.7%，但近年来受下游需求影响，增速有所放缓。3.2.2我国机床数控化率仍有待提升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。高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床，将采用半闭环的直流伺服系统及交流伺服系统的数控机床划分为中高档。高档数控机床的应用领域主要集中在汽车、消费电子、国防航天、能源设备等、船舶以及医疗器械领域等。数控化是机床行业的大势所趋，近年来，随着我国机床产业结构调整的不断深入，机床数控化率显著提升，这主要与产业转型升级有关。根据中国机床工具协会、智研咨询、Wind、国家统计局数据，2021年我国金属加工加床总产量81.2万台，其中数控机床产量为29.4万台，对应总体产量数控化率36.2%。其中，金属切削机床产量数控化率约为44.9%，成形机床产量数控化率为11.4%。成形机床数控化率较低，主要是因为机械压力机是最常见的成型机床机型，但其数控化率较低，拉低了成形机床整体的数控化率。但是与发达工业化国家相比仍有较大差距，未来我国机床行业数控化率有望进一步提高。根据CustomerMarketInsights数据，2022年，数控机床约占全球机床收入总额的85.8%。另据秦川机床公告，目前发达国家数控机床产量数控化率的平均水平在70%以上，产值数控化率在80-90%左右。相比之下，我国金属加工机床数控化率仍有较大提升空间。3.2.3工业4.0时代，助推数控机床向智能化、网络化、柔性化方向深入工业4.0要求通过智慧工厂、智能自动化生产线、物联网等工具，实现生产和流通领域的智能化，进而为消费者提供高度个性化的产品。与此相适应，数控机床必须向智能化、网络化、柔性化发展以满足工业4.0的深层需求。当前数控机床的销售主要是单机销售，随着下游生产企业竞争加剧以及成本上升，尤其是劳动力生产成本急剧上升以及劳动力短缺情况愈加频繁时，将倒逼更多无人化自动生产车间的出现，单机销售下游客户对自动化生产线以及无人化车间的需求将上升。无人化车间将以“数控机床+工业机器人”成套设备出现，先行解决劳动力生产成本急剧上升的痛点。“数控机床+工业机器人”等成套设备的普及将成为未来行业发展的重要特点，是实现打造未来智慧工厂与智能自动化生产线的重要一步，更是数控机床生产企业未来的发展方向。3.2.4多轴联动数控机床是行业的未来发展趋势工业上需要加工复杂的曲面，舰艇、飞机、火箭、卫星、飞船中许多关键零件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加工难度，用传统加工方法无法达到要求，必须采用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工要求。多轴联动是在一台机床的多个坐标轴上同时运动，刀具或工件可在数控系统控制下同时协调运动，从而完成复杂形状零件的加工。以五轴联动加工中心为代表的高档数控机床作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术，在加工方面有着适用范围广、加工质量精、工作效率高等特点，符合未来机床的发展趋势，系航空航天、船舶、精密仪器、发电机组等下游行业加工关键部件的重要加工工具。3.3驱动力三：国际局势恶化，自主可控愈加迫切3.3.1贸易摩擦叠加疫情，机床国产化率再提速我们用机床年产值减去出口金额衡量国产品牌在国内的销售金额。从历史数据看，我国机床国产品牌占国内表观消费额的比重已经达到70%以上。其中，2004年之后是机床自给率迅速提升的阶段，2009年之后，国产化率提升遇到了一定瓶颈，国产化率基本保持稳定，而2018年国际贸易局势恶化后，叠加2020年疫情，海外部分产业供应链断裂，进口受阻，为国产替代带来了机遇，国产化率提升再度提速。但总体上看，近年国产化率提升速度较2004-2009年有所放缓，这主要是由于我国中低档数控机床国产化率已经达到了一定水平，而高档数控机床国产化进程仍然相对缓慢。根据科德数控招股书，2018年我国低档、中档、高档数控机床国产化率分别为82%、65%、6%，相差悬殊。机床核心技术具有综合性高、复杂、难度大等特点，涉及材料、冶金、物理、化学、电气、加工、工艺、热处理、微电子、数控技术等各领域，我国目前从基础材料到研发设计能力和工艺水平，再到数控系统，总体上仍落后于日本、德国等发达工业化国家。因此，目前我国机床行业的供给仍以中低端产品为主，尤其低端产品供应能力过剩，而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化率不高。从“巴统协议”到“瓦森纳协定”，以及震惊国际的东芝事件，美国等发达国家限制成员国向中国等国家出口武器装备和尖端技术产品，尤其是以五轴联动数控机床为代表的高档数控机床，其出口受到发达国家的严格管制。高档数控机床的技术瓶颈已经成为我国制造提质增效的“卡脖子”问题。3.3.22023H1金属加工机床总体实现净出口，但数控机床仍然为净进口2011年后我国逐渐减少对进口机床的依赖。根据中国机床工具工业协会和德国机床制造商协会统计显示，中国机床进口额自2011年总体呈下降趋势，进口额自2018年82亿欧元下降至2020年52亿欧元。其中中国对前五的供应地区（占进口总额83%）：日本、德国、中国台湾、瑞士及意大利在2020年的进口比例均有1%至37%的减少。值得注意的是，根据中国机床工具工业协会数据，2022年我国在机床贸易差额上，金属加工机床总计逆差缩小为3.1亿美元，比上年减少了18.3亿美元。其中金属切削机床逆差额为12.2亿美元，比上年减少13.7亿美元；金属成形机床为顺差9.1亿美元，比上年增加4.6亿美元。而2023年1-6月，金属加工机床出口额36.7亿美元，同比增长33.0%。其中，金属切削机床出口额26.4亿美元，同比增长36.2%；金属成形机床出口额10.3亿美元，同比增长25.5%。在贸易差额上，金属加工机床总体自2023年初呈现顺差，1-6月顺差为5.9亿美元。其中，金属切削机床首次呈现顺差，顺差金额为0.2亿美元；金属成形机床顺差金额为5.7亿美元。然而，目前数控机床进口金额仍然远高于出口金额，为贸易逆差。总体上看，我国机床行业实现净出口，代表我国金属加工机床整体实力进一步增强。但在高端机床领域，国产品牌仍有待继续提升。3.3.3进口产品主要为中高端机型，出口机床偏低端，产品结构仍然相差悬殊从进出口产品结构来看，根据海关总署、智研咨询、前瞻产业研究院数据，2022年我国进口金属加工机床中，约有38.3%为数控机床，以中高端机型为主，而出口机床中数控机床占比为25.3%，以中低端机型为主。从进出口均价来看，根据海关总署、智研咨询、前瞻产业研究院数据，2022年我国进口数控机床均价约为21.1万美元/台（合人民币约为147万元/台），而出口数控机床均价约为1.4万美元/台（约合人民币9.73万元/台），进出口数控机床差距较大。4供给端：高端品牌国产化率仍有待提升，进口主要来自日本、德国及台湾地区4.1国产品牌：中低端品牌竞争激烈，高端品牌国产化率仍有待提升从全球来看，根据QYResearch数据，主要数控机床厂商有日本山崎马扎克（YamazakiMazak）、德国通快（Trumpf）、德马吉森精机（DMGMori）、日本大隈（Okuma）和日本捷太格特（JTEKT）等，2022年前五大厂商占据国际市场大约45%的份额。从国内市场来看，我国机床行业在低端产品领域竞争激烈，产能过剩；在中端产品领域，国内企业面临与合资企业的竞争；在高端领域，国内产品的竞争力与发达国家机床企业相比有待提高。根据科德数控招股书，2018年我国低档、中档、高档数控机床国产化率分别为82%、65%、6%，近年来高端数控机床国产替代持续，但国产化率仍有待提升。国内市场中，外资厂商主要有山崎马扎克、德国通快、DMG、日本大隈、捷泰各特等。内资厂商中，目前中国数控机床行业的上市公司有创世纪、秦川机床、海天精工、沈机股份、日发精机、华东数控、华东重机等。据秦川机床公告、前瞻产业研究院整理数据，2019年，中国数控机床行业市场份额前三名是创世纪、秦川机床和华东重机，市场份额分别为17.87%、11.72%和10.64%。2020年，中国数控机床行业市场份额前三名是创世纪、秦川机床和海天精工，市场份额分别为23.81%、13.47%和12.62%。金属成形机床领域上市公司主要有亚威股份、思进智能，金属切削机床企业较多，其中科德数控、海天精工、国盛智科、创世纪、日发精机等企业以加工中心为主，在磨床领域，科德数控、秦川机床、日发精机、华辰装备、宇环数控均有布局，其中华辰装备、宇环数控主要从事磨削设备生产。此外，车床也是较多企业会布局的机型，浙海德曼专注高端精密数控车床。4.2进口来源：进口依赖度约为24%，日本、德国、中国台湾是进口金额最高的国家和地区根据中国机床工具协会数据，2022年，我国机床消费额约为1843.6亿元人民币（274.1亿美元）。其中，进口66亿美元，对应进口机床消费额约为24.1%，国产机床消费额占比75.9%。从进口来源地看，根据中国机床工具工业年鉴，2020年我国进口来源前10的国家和地区，占进口金额合计比重约为94.8%。其中，日本、德国、中国台湾是进口金额最高的国家和地区，合计占比达70%以上。5重点公司分析5.1科德数控科德数控股份有限公司是大连光洋科技集团有限公司的控股子公司，是中国本土专业化高档数控系统和关键功能部件的完整产业制造商，凭借高度专业自主化程度，目前科德已经成长为国内颇具规模的五轴装备产销基地。公司为用户提供数控领域完整解决方案。未来依托光洋集团投资建设的25万平米智能制造装备产业园，通过大数据+互联网+物联网+人工智能+智能供配电+智能环境监控的应用，可使各类生产设备、辅助设备互联互通，实现数字化、智能化工厂管控，助推科德产业实现高质量发展升级。目前公司生产的主要产品包括：KMC系列五轴立式(车铣复合)加工中心、KTX/KTM系列五轴铣车复合加工中心、GMA/B系列五轴高速桥式龙门加工中心、KToolG系列五轴工具磨削中心、KTFMS系列五轴铁磨复合加工中心、KHMC系列五轴卧式加工中心、德创DerThrone系列各式精益型五轴加工中心、KFMC系列五轴卧式翻板加工中心、KBTG系列高速叶尖磨削中心、KTurboM系列五轴叶片铣削加工中心、KTBM系列六轴五联动叶盘加工中心等国产高端数控机床；GNC62系列高档数控系统、GDU系列伺服驱动系统；各类伺服电机、力矩电机、直线电机、主轴电机；角度传感、直线激光干涉仪及反馈尺、激光对刀仪、无线工件测头；各类直驱摆角铣头、回转工作台；各类电主轴等。目前，公司的五轴联动数控机床产品主要服务于当前高速发展的航空、航天、军工等领域复杂、精密零部件的加工制造，是加工叶轮、叶盘、叶片等透平机械类零件的必要途径。此外，在发电设备核心零件、硬质合金刀具、石油行业、精密模具、汽车零部件制造等民用产业亦有诸多成功案例。5.2海天精工宁波海天精工股份有限公司是一家专业制造数控机床的上市企业，拥有宁波大港制造基地、宁波堰山制造基地、大连海天精工制造基地、宁波高端数控机床智能化生产基地，共计50余万平方米的现代化恒温加工装配厂房，员工近1900人，是国家重大技术装备企业，国家高新技术企业，省级高新技术研发中心。公司坚持引进、升级、再发展的产品策略，积累和发挥自身优势，持续地丰厚、完善系列化产品。目前主要产品包含各类立式加工中心、龙门加工中心、卧式加工中心、数控车床、车削中心等产品系列。广泛应用于汽车、轨道交通、模具制造、船舶柴油机、工程机械、机械制造等行业。5.3创世纪广东创世纪智能装备集团股份有限公司，于2010年在深交所挂牌上市，2016年转型为智能装备股份有限公司，是一家拥有近20年行业经验、能够为客户提供优质装备及智能化整体解决方案，国内同类企业中技术宽度最广、产品宽度最全的企业之一。经过十多年经营，现已成为拥有台群精机、创世纪、赫勒、智杰、华领智能、中创智能等多品牌协同发展的现代化企业集团。公司专注于“高端智能装备”和“智能制造服务”两大核心业务板块。其中，高端智能装备板块产品涵括：钻铣加工中心、立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心、型材加工中心、数控车床、走心机、精雕加工中心、五轴加工中心等系列机床设备，广泛应用于3C电子、5G通讯、新能源汽车、航空航天、精密模具、医疗器械、船舶、工程机械等领域。创世纪旗下台群精机品牌，通过技术创新和规模化生产，提供高性价比的机床设备，目前已向全球3C领域累计提供了逾90000台钻铣加工中心。随着近年新能源汽车市场的发展，台群立式加工中心也开始蓬勃发展，2021全年销量突破了10000台大关，开创了行业里程碑。此外，为了响应高端市场的需求，创世纪2021年顺势推出了“赫勒”高端品牌，以面向高端化、国际化的机加工市场。5.4秦川机床秦川机床工具集团股份公司（简称“秦川机床”，股票代码：000837）拥有秦川机床本部、宝鸡机床、汉江机床、汉江工具、沃克齿轮、秦川格兰德、秦川宝仪等多家企业。公司是中国机床工具行业龙头骨干，中国精密数控机床与复杂工具研发制造基地。公司主要产品包括高档数控车床、加工中心、外圆磨床、齿轮加工机床、螺纹磨床、精密测量仪器等高端数控装备及数控复杂刀具；工业机器人减速器、精密（特种）齿轮箱等高端制造产品；滚动功能部件、汽车零部件、精密齿轮、精密仪器仪表、精密铸件等零部件产品；智能机床、高档数控系统、自动化生产线、数字化车间、秦川云等智能制造及核心数控技术和服务业务。5.5纽威数控纽威数控装备（苏州）股份有限公司座落于苏州高新区科技城，占地面积20万平方米，集恒温综合性装配车间、精密检测车间、精密机加工车间、喷涂车间及物流中心于一体的高标准现代化生产车间。纽威数控装备引进欧美龙门五面体、坐标镗、高精度卧加、万能磨床、导轨磨等作为工作母机，并配备三坐标、激光干涉仪、动平衡仪、主轴温升试验台等检测试验设备。公司采用先进的SAP管理系统，致力于追求产品的零缺陷，为客户提供优质的中高档数控加工设备。纽威数控装备自成立以来已生产制造了7大类别200多种型号的数控机床，选用先进的CRM客户关系管理系统，创立以提高客户满意度为目标的360°解决方案。5.6国盛智科国盛智科，属于南通国盛智能科技集团旗下子公司。国盛集团作为中国机床工具行业协会30强企业、综合经济效益十佳、产品质量十佳企业、国家级专精特新小巨人企业，沿着机床产业链形成了装备部件、数控机床、智能自动化生产线三大系列产品。公司产品主要包括立式加工中心、龙门加工中心、卧式加工中心、卧式镗铣加工中心、模具类加工中心、数控车床、五轴加工中心、智能自动化生产线等。广泛应用于机械设备、精密模具、汽车、工程机械、工业阀门、新能源、轨道交通、民用航空、石油化工、风电等领域，满足用户个性化需求及提供不同应用场景下的金属切削一体化解决方案。5.7浙海德曼海德曼成立于1993年。自设立以来一直致力于现代化“工业母机”机床的研发、设计、生产和销售。公司现有高端数控车床、自动化生产线、并行复合加工机、普及型数控车床四大品类、二十余种产品型号（均为数字化控制产品）。公司产品主要应用于汽车制造、工程机械、通用设备等行业领域。公司的主导产品有标准型高端数控车床及车削中心系列、自动化车削加工单元系列、并行复合加工中心系列。公司已经掌握了高精度主轴技术、伺服刀塔技术、伺服尾座技术。公司核心技术自主化生产体系得到进一步完善和提升。公司与西安交通大学联合攻关的热变形补偿技术取得了进一步突破。公司坚持以高精度为引领，不断突破基础技术和核心技术，建立稳定可靠的高精度基础平台。目前公司已经掌握了主轴跳动达到0.5微米以内的高精密数控车床主轴技术。未来将坚持以高精度为引领，不断突破复合化加工技术、并行加工技术、五轴五联动加工技术，建立基于五轴联动技术的高精度车铣复合加工中心平台。5.8日发精机浙江日发精密机械股份有限公司成立于2000年，是浙江省机械行业的骨干企业和原国家机械部数控机床重要制造基地、国家级CIMS工程示范企业、国家级高新技术企业，也是国内一家能够同时生产立式数控车床、卧式数控车床、立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心和落地式镗铣床的企业。经过近十年的奋斗，目前已进入了全国普及型数控机床前五强，被中国机床工业协会评为“中国机床行业数控机床产值十佳企业、综合经济效益十佳企业”。2023年，公司重点推出了一款新产品数控螺纹磨床，其中数控外螺纹磨床主要用于螺杆、蜗杆、丝杆等零件的外螺纹精密磨削加工，数控内螺纹磨床主要用于滚珠丝杠螺母外圆、端面及圆弧形内螺纹滚道的复合精密磨削加工。截至2023年公司半年报，该产品处于试磨阶段，尚未投产。5.9华辰装备华辰精密装备（昆山）股份有限公司成立于2007年，是精密磨削装备研发、制造和服务为一体的综合解决方案服务商，是国内数控轧辊磨床领域的领军企业，并于2019年12月份成功登陆深交所创业板公司生产的全自动高精度数控轧辊磨床是金属