2024年浙海德曼研究报告：专注车削加工-产品高端化持续推进

2024年浙海德曼研究报告：专注车削加工_产品高端化持续推进1.浙海德曼：车床、车削专家，高端化持续推进1.1数十年深耕数控床研发制造，稳步入军高端市场始于仪表车床，起步于经济型数控车床，发展于高端数控车床。回顾过往，公司的发展历程大致分为三个阶段：①起步阶段（1993-2001年）：公司前身华丰机床厂于1993年成立，主要生产仪表车床。②转型阶段（2001-2008年）：公司由仪表车床向普及型数控车床转型，开启数控化时代。2006年浙江海德曼机床制造有限公司设立，推出直线导轨式普及型数控车床。③产品高端化（2012年至今）：2012年公司首台高端数控机床下线，公司基于“对标德日、替代进口”的定位不断进取，持续推出高端数控车床并获行业认可。2018年沙门基地投入建设，2020年公司在上交所科创板上市，2021年沙门基地全面建成投产。经过长期的积淀，公司现有高端数控车床、自动化生产线、并行复合加工机和普及型数控车床四大品类。股权结构集中，实际控制人直接间接合计持有公司57.07%的股权。公司控股股东及实际控制人为高长泉、郭秀华（高长泉之妻）及高兆春（高长泉之子）。其中高长泉直接持股23.94%，郭秀华直接持股12.18%，高兆春直接持股17.22%。同时，高长泉、郭秀华通过持有玉环虎贲、玉环高兴公司股份间接持有公司共3.73%的股权。公司股权结构集中，实控人对公司管理事务有较大决策权。拥有玉环通快、上海海德曼、凹凸人3家全资子公司，1家控股子公司。玉环通快于2014年成立，主要为公司产品相关部件提供部件加工业务。上海海德曼于2013年成立，主要进行新产品研发、高端数控机床的装配及销售。凹凸人于2011年成立，曾为公司零星采购少量产品配件，自2017年起未实际展开业务。2021年，公司现金收购成都金雨跃机械有限公司75%股权，该控股子公司主要从事航空领域制造加工。1.2主营四大品类，覆盖二十余种产品致力于高精密数控车床的核心制造和技术突破，主营四大品类，覆盖二十余种产品。公司一直致力于现代化“工业母机”机床的研发、设计、生产和销售，产品主要分为高端数控车床、自动化生产线、并行复合加工机、普及型数控车床四大品类，覆盖二十余种产品。普及型数控车床适合零部件的一般加工；高端数控车床、自动化生产线、并行复合加工机适合零部件的高精度加工，属于公司的高端产品。公司持续向高端系列产品倾斜要素资源，高端产品销售占比逐年提升。2023年，公司募投项目沙门基地总部搬迁完成，中大规格T系列高端数控车床以及并行复合加工机系列产品产能进一步释放。1.3营收稳健增长，高端系列产品贡献主要利润来源积极推动高端产能建设，营收规模稳中有进。2017-2023年，公司营业收入由3.33亿元增长至6.64亿元，年均复合增长率达12.2%。2023年受宏观经济影响，国内机床行业需求较弱，公司积极推动沙门基地高端产能的建设和投产，产品及客户结构进一步优化，出口市场实现突破，2023年实现收入6.64亿元，同比增长5.16%；2023年公司归母利润2944万元，同比下降50.67%，主要系在行业竞争加剧的背景下，公司沙门工厂投产带来固定费用投入、资产折旧摊销的增加。未来随着公司沙门基地产能释放，规模效应体现，公司归母净利润有望回归增长。主营四大品类，业务重心向高端系列产品转移。公司现有高端型数控车床、普及型数控车床、自动化生产线、并行复合加工机四大品类，近年来业务重心及要素资源持续向高端系列产品倾斜，高端型数控车床营收占比从2017年的39.35%提升至2023年的67.34%，自动化生产线占比从7.68%提升至14.50%，普及型数控车床营收占比从52.02%逐渐下降到13.27%。2017年起公司将并行复合加工机作为战略储备产品，当前Hi系列、V系列、HTD系列等已经进入样机试制阶段和小批量生产阶段，产品可以配置双刀塔及铣削功能，实现并行复合加工，提高加工效率，是公司实现跨越式发展的重要突破点，未来有望成为公司业务的新增长点。毛利率短期承压，看好未来发挥规模效应推动盈利能力改善。2023年，在机床市场需求减弱、竞争加剧的背景下，公司逆势进行产能扩张，盈利能力短期承压，2023年毛利率26.80%，同降5.06pct；管理人员薪酬、股权激励费用等增加，同时公司加大研发和销售推广力度，期间费用率上涨，2023年净利率4.54%，同降4.82pct，2024Q1公司盈利能力短期仍承压。公司高端化转型的战略目标明确，未来随着沙门基地逐步投产，毛利率水平较高的高端型数控车床和并行复合加工中心占比逐渐提升，未来盈利能力有望持续改善。2.数控车床可实现高精度加工，下游应用领域广泛2.1我国机床市场大而不强，高端市场空间广阔全球机床行业产值波动上升，日德为主要机床大国。根据德国机床制造商协会数据，2022年全球机床行业产值达到803亿欧元，同比增长12%，从2002年至今，机床行业产值整体呈现波动上升的态势。德国重视数控机床和配套件的高精尖和实用性，各种功能部件研发生产高度专业化，在质量、性能上位居世界前列；日本重点发展数控系统，机床企业注重向上游材料、部件布局，一体化开发核心产品。我国机床行业规模领先，占据全球超30%份额。机床是最重要的工业母机，是国家基础制造能力的综合体现。我国机床行业虽然起步较晚，但整体发展迅速，政府在产业政策等方面积极引导机床行业创新发展，我国机床产业规模世界领先。根据德国机床制造商协会数据，2022年，我国机床产值占据全球32%的份额，机床消费额占据全球32%的份额，规模均为世界第一。根据中国机床工具工业协会数据，2023年我国金属加工机床产值1935亿元，同比增长1.1%；消费额1816亿元，同比下降6.2%，主要系宏观经济较弱，装备下游制造业加工需求不足。根据加工方式的差异，机床可分为金属切削机床和金属成形机床。金属切削机床是我国机床工具行业中经济规模最大、地位最显著的工业领域。金属切削机床是用切削、磨削等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，包含车床、铣床、镗床、钻床、磨床等众多不同用途的细分品类。金属成形机床即锻压设备，通过对金属施加压力使之成形，包括液压机、机械压力机、冲压机、折弯机、冷锻机等。机床产量周期性波动，金属切削机床占据主要地位。我国机床行业产量与制造业发展情况密切相关，从21世纪初到2014年，受益于加入WTO后带来的贸易增长，我国机床行业产量迅速上升，2011年达到顶峰并持续在高位波动；2015年起由于机床存量的快速提升以及更新需求不足，机床产量逐渐下滑；2020年后，机床产量触底反弹，主要系疫后制造业需求恢复叠加通用周期复苏，2021年我国机床产量合计81.2万台，同比增长25.3%。2022-2023年，受宏观经济影响，机床行业需求较弱，金属加工机床产量回落至80万台以下。在我国机床行业当中，金属切削机床占比最大，2023年我国金属切削机床产量61.3万台，约占机床总产量的80.2%，金属成形机床15.1万台，约占机床总产量的19.8%。当前我国工业母机瓶颈仍然突出，中国机床行业大而不强。随着工业结构的优化升级，我国正在经历从高速发展向高质量发展的重要阶段，对机床的加工精度、效率、稳定性等精细化指标要求逐渐提升，中高端产品的需求日益增加。在此大背景下，中国机床行业急需产品结构升级，向更高端高技术含量机床市场突破。从当前竞争格局来看，我国机床企业集中在中低端产品，高端机床产品仍以国外品牌为主。制造业转型升级推动我国数控机床产量逐年增长，数控化率逐渐提升。我国机床行业正处于数控化的转型升级阶段，数控机床产量逐年增长，2023年我国数控金属切削机床产量27.8万台，对应的金属切削机床数控化率45.5%。对比日德等制造业强国80%以上的水平，我国数控化率仍有提升空间，随着我国产业结构的转型升级，数控机床市场空间广阔，未来占比将持续提升。高档数控机床国产化率有待提升。我国数控机床企业主要定位于中低端市场，高端产品渗透率虽在提升但仍处于较低水平。根据前瞻研究院资料，2018年我国低档数控机床国产化率约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%。目前国内高端功能部件基本依赖进口，使得我国机床行业核心零部件对外依存度较高，特别是高档数控机床配套的数控系统主要市场被西门子、发那科等国外厂商所垄断。在我国机床市场的转型升级过程中，国产高端机床的市场潜力巨大。2.2数控车床：加工范围广泛，有望应用于丝杠加工车床是用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床，是应用广泛的一类金属切削机床。车床一般由主轴箱、进给箱、丝杠与光杠、溜板箱、刀架、尾架、床身、冷却装置组成。车床能对轴、盘、环等多种类型工件进行多工序加工，常用于加工工件的内外回转表面、端面和各种内外螺纹，在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车削是指工件旋转，车刀在平面内作直线或曲线移动的切削加工。作为基本的切削加工方法，车削在生产中占有十分重要的地位，大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工，如内外圆柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。常见的车削方法包括车外圆、车端面、车螺纹、切槽、成形车削、仿形车削等。随着下游行业对加工精度及效率的要求日益提高，车床数控化率持续提升，数控车床产销量增长。随着制造业的不断发展，数字化制造技术逐渐成为生产领域的关键驱动力之一。相比普通车床，搭配数控系统的数控车床具有加工精度高、加工效率高，更加自动化、柔性化、智能化等优势，车床数控化率逐渐提升。根据中国机床工具协会统计数据显示，2022年协会重点联系企业实现数控车床销售超5万台，销售收入超80亿元。数控车床下游包括汽车、工程机械、通用设备、模具及航空航天等。数控车床是汽车发动机、变速箱、底盘等零部件中轴、齿轮、轮毂等典型零件的关键加工装备；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采用典型的车削工艺，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；随着数控车床精度不断提高以及车铣复合化技术应用的不断深入，其在模具行业的地位也越来越突出；在航空航天等高端领域，数控车床最突出的应用是以车代磨技术和车铣复合加工技术。未来，数控车床将继续朝着1）高精度、高刚性；2）产品模块化、多样化；3）自动化等方向发展：（1）高精度、高刚性。高性能的电主轴、直线电机、力矩电机，及高精密的导轨丝杠、主轴轴承的使用越来越普遍，全闭环控制系统和成熟的热控制系统运用愈加广泛，静压轴承等技术也在不少数控车床上运用，提供了良好的综合精度和精度保持性。还有不少车床能以车代磨，实现球面等曲面的镜面加工，提供超精密的表面质量。高刚性的床身材料、整体结构设计充分利用有限元分析技术等塑造了高刚性的床身结构，并使快速高效的切削成为可能。（2）产品模块化，多样化。车床结构包括单主轴、双主轴、多轴、单转塔刀塔、双转塔刀塔（个别配置3个转塔刀塔）、排刀架式刀塔等各种布局，灵活柔性的模块化结构不但使机床具备良好的功能拓展性，也使用户有更多选择。诸多纵切车削中心通过各种各样的模块化刀具系统布局，能实现车、铣、钻、攻、镗孔、车端面、车螺纹、割槽、切断、攻丝、斜孔、曲面等综合加工功能。另外，按车削的功能分类，有通用型数控车、车削中心、纵切车床以及各种专用型数控车床（管螺纹车、轮毂车、多轴多工位专用车等）。（3）自动化。利用卧车的主轴对接、立车的正倒立布置、刀塔及各种机械臂自动上下料等，可以完成工件的正反面、左右端及工件其他部位的一次性自动化加工，多轴自动车、纵切车削中心的棒料自动化加工能力愈加成熟。各种工件加持器、棒料机、集成机器人、机械臂、在线测量技术等的应用，使生产的自动化、无人化变得越来越容易实现。自动化水平提高的同时也极大地提高了加工效率。公司高端型车床加工精度高，可实现以车代磨效果。以车代磨，就是采用标准的车削刀具，以单点的车削加工代替多点的磨削工艺，加工淬火后硬度在55~68HRC的零件，并取得优于或等于磨削精度的零件加工，以车代磨工艺对机床的刚性、精度、数控系统等都提出了更高要求。当前丝杠螺纹的加工可通过磨削、旋风铣削、硬车削等方式实现，旋风铣削和硬车削相比磨削具备更高的加工效率，未来有望在丝杠加工中大批量应用。浙海德曼突破了高精度技术，成功开发了T65、T55系列高精密级数控车床，与贝斯特、五洲新春、双环传动等建立了多年合作关系，公司目前已经掌握了主轴端部跳动小于1微米的高精密数控车床主轴技术，具备较强的以车代磨效果。3.核心技术自主化，高端产品产能稳步扩张3.1注重研发投入，持续推动技术攻关公司重视技术研发，积极引进高端人才建设创新队伍。公司持续加大研发力度，近年来研发费用稳定增长，研发费用率由2017年的3.3%提升至2024Q1的6.65%。同时，基于战略发展目标，公司制定了自主开发、校企合作和中外联合三维一体的创新体系。在创新队伍建设方面，公司大力引进行业高端人才聚焦新产品开发机基础技术攻关，截至2023年，公司有研发人员151人，研发人员数量占比达15.53%。研发成果丰硕，获数项授权专利。公司致力于高端数控车床基础技术和核心技术的创新，曾获教育部“科学技术进步奖一等奖”、“全国机械工业质量奖”、“全国用户满意产品”、“产品质量十佳”和“春燕奖”等多项省部级和全国行业协会嘉奖，获国家级专精特新“小巨人”企业认定称号。截止2023年，公司累计拥有知识产权222项，其中发明专利15项，实用新型专利169项，外观设计专利5项，软件著作权33项。基于五大自主化核心技术，打造高端数控车床。公司以具有自主知识产权的核心技术为基础，打造高精度、高效率、高可靠性的高端数控车床，并整合传统制造技术（MT）和现代信息技术（IT）提供优化和集成了生产相关要素的自动化制造单元；以高精度为引领，围绕自主化的高精度主轴技术、伺服刀塔技术、数控机床热补偿技术、自动化加工单元总控系统及并行复合加工技术不断突破。目前已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；与西安交通大学联合攻关的热变形补偿技术也取得了进一步突破。持续进行技术投入，保持新品研发能力。机床行业具有需求个性化的特点，针对不同零件加工需求，公司持续促进新产品研发。数控车床产品技术与研发能力主要体现在高速度、高精度、自动化、智能化、环保等技术领域。根据公司年报，2023年公司完成了多个机型的新产品设计，包括VZ8000、VD6000、T55MY/MSY、T65MY/MSY、Ve6000等，其中VZ8000是公司目前开发的规格最大的高精度立式数控车床，VZ8000伺服主轴及伺服刀塔的试制成功填补了公司在大规格数控车床核心技术自主化方面的空白，为丰富公司产品线奠定了基础；公司还完成了多机型的新产品试制工作，包括T55MY/MSY、T75/3200、T85/1100、T65U（汽车差壳专机）等。其中T55MY/MSY、T65U已进入小批量生产阶段，受到客户好评。同时，公司在车铣复合机床的制造工艺方面也取得了突破，车铣复合中心样机试制成功，并投入小批量生产阶段。截止2023年，公司在研项目共计13项。3.2核心零部件供应稳定，高端车床对标国外领先品牌自主化+外购保障核心部件的稳定供应。数控车床的主要功能部件包括：主轴部件、刀塔部件、尾座部件、数控系统（含驱动电机和驱动器）、导轨、丝杆、轴承、床体（铸件）、防护系统（钣金件）、液压系统和气动系统等。其中主轴部件、刀塔部件、尾座部件、数控系统、导轨、丝杆和轴承为数控车床的核心部件。目前，公司已实现主轴部件、刀塔部件、尾座部件自主化生产（自制的核心部件中少量标准件和电气元件等存在采购境外品牌产品的情形），数控系统、导轨、丝杆和轴承依靠外购配置。基于高精度高刚性主轴设计及制造技术，成功开发同步电主轴部件。作为机床领域的前沿技术，与传统机械主轴相比，同步电主轴的精度、可靠性都有大幅度提升，在五轴、车铣复合、卧式加工中心、立式车床等高端数控机床领域应用前景广阔。在高速旋转时，同步电主轴技术可明显降低主轴及主机的震动，加工性能更为优良。公司目前已掌握同步电主轴研发、设计及制造技术，并形成完整的系列规格，覆盖了自身全系列高端数控车床。伺服刀塔是高端数控车床核心部件之一，直接参与车床的实际切削，其可靠性、精度对主机的影响具有决定意义。目前，国内大部分数控车床企业高端伺服刀塔均依赖进口，能否采购到高精度高端伺服刀塔成为影响车床精度高低的重要因素。公司装配的伺服刀塔乃自主研发、设计和生产，并已经获得国家专利，具有精度高、分度速度快、刚性好的特点。在实际使用过程中，可达到相邻刀具换刀时间控制在0.15-0.2s；换刀时刀塔不用抬升，有效避免冷却水、切屑等的侵入，保证刀塔的可靠性。自制伺服尾座，有效提升加工效率及精度，简化车床操作。尾座是数控车床加工轴类零部件时配备的基本部件。公司开发的尾座采用伺服电机直接驱动，直线导轨支承，且按照第二Z轴设计和制造，有效保障几何精度；尾座套筒采用高精度轴承支承，回转精度高，刚性高；尾座的移动距离及推力均可在程序中设定。伺服尾座技术使加工效率和精度都得到大幅度提升；伺服尾座可实现尾座大行程自动移动，可以腾出最大空间供机械手在机床内上下料；伺服尾座技术为多工序合并提供基本条件，可明显提升车床的加工效率，使得数控车床的自动化加工更加稳定、操作更为简单。部分零部件仍依赖进口，公司积极推进国产核心部件替代。数控系统、导轨、轴承、丝杆、电气元件等零部件在公司2019年的原材料成本中合计占比36.28%，这些部件主要依赖进口。由于下游客户的选择倾向性，公司数控系统主要从德国西门子采购；高端数控车床核心部件如丝杆、导轨和轴承等也主要向日本、中国台湾等品牌采购。随着国产部件的逐步成熟，公司在保证高精度的前提下，已逐步使用国产核心部件进行境外品牌替代。公司产品竞争优势明显，与国内代表企业竞品相比多项参数优异。最大加工直径相同或相近的数控车床可视为同规格产品，公司T55机型与日发精机、海天精工、沈阳机床同规格产品相较，加工能力与可比公司的同类产品相近；公司车床采用体积小、转矩大、精度高的自主开发的同步电主轴，主轴性能高于可比公司；自主开发生产的刀塔换刀时间更短，加工效率更高；进给速度、加工精度各项技术参数也高于可比公司同类产品。公司车床产品达到行业领先水平，可对标国外领先品牌。公司高端数控车床产品主要与国际品牌竞争，与美国哈挺（Hardinge）和马扎克（MAZAK）同规格产品对比，公司T55与哈挺GS200、马扎克QT150L相比技术参数总体相差不大。其中，马扎克QT150L整体技术水平更优秀，公司T55技术参数与其较为接近，个别技术参数甚至相对更优。凭借车床产品的优良性能，公司正助力推动国内高端数控机床“进口替代”进程。3.3产品结构高端化，沙门基地打开业绩增长空间公司产品主要分为高端数控车床、自动化生产线、普及型数控车床、并行复合加工机四大品类，并行复合加工机是公司实现跨越式发展的重要突破点。高端数控机床：包括排刀式数控车床、刀塔式数控车床两个系列，适合于各种零部件的高度、高精度车削加工。机床根据不同加工需求设置众多型号，主轴最高转速介于2000-6000r/min，最大加工长度介于210-3200mm，最大加工直径介于200-600mm。自动化生产线：适合于各种零部件的高速度、高精度、高效率、少人化/自动化车削加工，电主轴最高转速5000r/min。T55/300-AUTO使用高精度高刚性同步伺服直驱电主轴，可承受较大的轴向负荷，实现重切削及以车代磨。普及型数控机床：包括HCL300、HCL360、HCL300A。适用于各种零部件一般加工，采用机械主轴，电主轴最转速2800-4000r/min，最大加工直径280mm-380mm，最大加工长度200-300mm。并行复合加工机：包括Hi5000(单主轴/双伺服刀塔并行复合加工机)、Hi6000（卧式双主轴并行复合加工机）、VD7000（倒置式立式数控车床）、VZ7000（双刀塔立式车削中心）、Vi7000（双主轴/双刀塔正倒立式车削中心）、HTD500。适合于各种零部件的高速度、高精度、复合并行高效自动化加工,支持车削、铣削、镗削、钻孔、攻丝同时复合加工，主轴最高转速介于3000-5000r/min。公司逐渐向高端数控车床系列产品倾斜要素资源，高端系列产品占比持续提升。2023年受到下游需求较弱的影响，公司各类产品产销量出现不同程度下降，高端型数控车床产量1779台，较上年小幅下降5.47%；自动化生产线产量108台，同比下降28.48%；普及型数控车床产量1364台，同比下降33.53%。沙门募投项目顺利投产，中大规格数控车床产能达到新高度。根据公司公告，沙门基地于2021年9月投产，沙门工厂的主导产品为并行复合加工机系列、中大规格高端数控车床等，达产后预计新增年产900台高端数控机床的产能。截止2023Q4，沙门工厂已形成月产近3000万的产能，中规格的T系列高端数控车床产能达到了新高度；大规格的T系列（T75系列、T85系列）高端数控车床产能实现了预期产能，形成了稳定的交货能力；以Hi系列、HTD系列、V系列为代表的并行复合加工中心产品已经进入批量生产阶段，在客户现场表现出了良好的性能。公司现有玉环普青、玉环沙门、上海临港三大基地，合计年产值超9亿元。普青基地主要生产中小规格高端数控车床系列，以及普及型数控车床。沙门基地主要生产中大规格高端数控车床、并行复合加工中心系列，以及负责公司新产品试制。另外，普青基地建立了专门主轴及尾座部件生产体系，负责所有产品的主轴及尾座部件生产，基地建立专门的刀塔生产体系，负责所有产品的刀塔部件生产。临港基地主要负责HTD500\HTD400并行复合加工中心、相关自动化部件的生产，以及自动化单元的交付，同时负责公司新产品开发。根据公司公告，普青、沙门、上海三大生产基地合