一個支撐近9萬億產(chǎn)業(yè)總值，兼具國防安全重大意義的行業(yè)——機床，正迎來全面推進，釋放著巨大的國產(chǎn)化替代潛力。

01機床是什么？

機床是制造機器的機器，即對金屬、其他材料、工件進行加工成為所需的形狀、尺寸的機器，又稱工業(yè)母機，是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要基石。

不同的機床品種、質量以及加工效率對機械制造的產(chǎn)品有直接的影響，故機床的技術水平是影響某個國家或地區(qū)的工業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要因素之一

機床可按照加工精度分為普通機床、精密機床、高精度機床；以適用范圍分為通用機床和專用機床；以機床控制方式分為仿形機床、程序控制機床、數(shù)控機床、適應控制機床、加工中心和柔性制造系統(tǒng)。

1900年，機械制造技術進入精密化階段，隨后50年技術的進化，1950年進入自動化時代。1951年，在麻省理工學院的協(xié)助下世界第一臺數(shù)控機床誕生。隨著電子信息技術的快速發(fā)展，全球機床行業(yè)已進入以數(shù)字化制造技術為核心的機電一體化時代，數(shù)控機床是代表產(chǎn)品之一。

數(shù)控機床更是國民經(jīng)濟的重要基礎，為國民經(jīng)濟各個部門提供裝備和手段。

數(shù)控機床全稱數(shù)字控制機床，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。數(shù)控機床的系統(tǒng)具有處理控制編碼或指令規(guī)定程序的能力，通過數(shù)控裝置發(fā)出的控制信號，控制機床的運作，按照設計圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工，能較好的解決復雜、精密度較高、多品種的零件加工問題。

隨著數(shù)控機床下游應用領域不斷擴張，其種類也隨之增加。從產(chǎn)品分布來看，中國數(shù)控機床主要以金屬切削機床為主，占比53%。金屬成形機床、特種加工機床、其他機床分別占比29%、17%、2%。

02

機床到底有多重要？

機床產(chǎn)業(yè)正支撐著國家的工業(yè)體系。

機床通過鑄造、切削等多種方式對工業(yè)生產(chǎn)中各種所需的零部件進行加工，進而生產(chǎn)出設備。機床行業(yè)的強大與否，是衡量該國家制造業(yè)發(fā)展水平乃至經(jīng)濟發(fā)展水平的重要依據(jù)。

根據(jù)機床工具工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計，機床行業(yè)產(chǎn)值在2011年達到峰值285億美元（按美元對人民幣1:7計算約1995億人民幣），在國民經(jīng)濟中占比較低。但如果從機床行業(yè)支撐的產(chǎn)業(yè)總值來計算，機械制造業(yè)中有接近1/3的零部件由機床加工完成，而2021年國內(nèi)機械制造業(yè)總產(chǎn)值約26萬億元，則可計算出機床行業(yè)支撐的產(chǎn)業(yè)總值接近9萬億人民幣。

國內(nèi)機床產(chǎn)值 圖/機床工具工業(yè)協(xié)會

而其中最尖端的五軸機床，屬于大國重器，對國防安全有著重大戰(zhàn)略意義。

五軸聯(lián)動數(shù)控機床作為數(shù)控機床中的尖端產(chǎn)品，被廣泛應用于航天航空、國防軍工等高端復雜領域。五軸聯(lián)動是指機床基本的直線軸三軸X/Y/Z及附加的旋轉軸A/B/C中的兩軸，五軸同時運動，來任意調整刀具或工件的姿態(tài)，實現(xiàn)對空間復雜型面的加工。相較于使用三軸與四軸聯(lián)動的普通數(shù)控機床，其優(yōu)勢在于加工精度更高，適用于更復雜的加工場景和可滿足更高效高動態(tài)加工方式。

五軸聯(lián)動示意圖/科德數(shù)控招股說明書

五軸聯(lián)動技術則被廣泛應用于航空航天、軍事工業(yè)、科研、精密器械等高精度行業(yè)，是解決航空發(fā)動機葉輪、葉盤、葉片、船用螺旋槳等關鍵軍工產(chǎn)品加工的唯一手段，對國防安全具有戰(zhàn)略性意義。

從當前全球數(shù)控機床市場分布來看，主要集中在亞洲和歐美國家。其中，中國和日本的全球市場占比并列第一，占比均為32%；德國、美國、意大利的全球市場占比分別為17%、6%、5%。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年全球數(shù)控機床市場規(guī)模為5724.05億元。2021年中國數(shù)控機床市場規(guī)模為2687億元，同比增長8.65%，預計2022年市場規(guī)模約為2957億元。

然而，目前國內(nèi)的高端產(chǎn)品仍依賴進口。

目前，我國數(shù)控機床企業(yè)主要定位于中低端市場，高端產(chǎn)品滲透率雖在提升但仍處于較低水平。根據(jù)前瞻研究院整理的資料，2018年我國低檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約82%，中檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率約65%，高檔數(shù)控機床國產(chǎn)化率僅約6%。

2021年我國金屬加工機床進口額74.6億美元，同增25.4%；出口額53.2億美元，同增32.7%，貿(mào)易逆差額為21.4億美元。并且我國金屬加工機床進口主要來源于日本、德國、中國臺灣等國家和地區(qū)，2021年三者進口額合計占比超70%，機床進口高度集中的特點可能會帶來高端機床裝備和關鍵功能部件的供應風險，同時核心技術可能面臨“卡脖子”問題。

其中最尖端的五軸聯(lián)動數(shù)控機床，從過去的“巴統(tǒng)清單”到現(xiàn)在的“瓦森納協(xié)定”，發(fā)達國家更是一直將其作為戰(zhàn)略物資實施嚴格的技術封鎖。目前，五軸聯(lián)動數(shù)控機床的核心技術仍掌握在歐美及日韓企業(yè)手中，且對出口機床進行嚴格的監(jiān)控管理。

高端機床裝備產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈能否實現(xiàn)自主可控、安全高效是構建新發(fā)展格局的一個關鍵問題，突破高端數(shù)控機床技術自主可控迫在眉睫。

03

政策端不斷加碼

推動機床領域前行

2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)后，國內(nèi)自主可控意識逐步增強；而機床作為制造業(yè)自主可控最緊迫的一環(huán)，扶持政策頻繁出臺：

2018年11月，機床行業(yè)已被列入戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)分類。

2019年10月，在《工業(yè)通信業(yè)職業(yè)技能提升行動計劃實施方案》提出要在2年內(nèi)開展各類職業(yè)技能培訓50萬人次以上的要求。

2021年8月，國資委黨委擴大會議指出要重點扶持工業(yè)母機行業(yè)。

2021年12月，在《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》中明確提出要研發(fā)智能立/臥式五軸加工中心、車銑復合加工中心、高精度數(shù)控磨床等工作母機。

2022年下半年以來，扶持政策出臺更是越來越頻繁。

首先是機床行業(yè)專項政策：一、2022年9月18日，首批機床ETF——華夏中證機床ETF和國泰中證機床ETF獲證監(jiān)會批準，涉及主機廠、數(shù)控系統(tǒng)、主軸、切削工具等領域上市公司，為擁有核心技術，科創(chuàng)能力突出的機床企業(yè)提供直接融資便利。目前華夏和國泰中證機床ETF規(guī)模分別達5.2和12.2億元。

二、2022年9月27日，首個中國主導的機床數(shù)控系統(tǒng)系列國際標準ISO23218-2正式發(fā)布，表明我國在04專項支持下建立的“高檔數(shù)控系統(tǒng)技術標準體系”成果得到了國際認可，能夠助力國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)企業(yè)產(chǎn)品的推廣。

其次對于制造業(yè)扶持力度的加強，機床同樣受益：一、2022年9月22日，財政部、稅務總局和科技部聯(lián)合發(fā)布《關于加大支持科技創(chuàng)新稅前扣除力度的公告》，高新技術企業(yè)在2022年10月1日至2022年12月31日期間購置的新設備，允許當年一次性全額在計算應納稅所得額時扣除，并允許在稅前實行100%加計扣除。

二、人民銀行貨幣政策委員會2022年第三季度例會明確提出，引導金融機構增加制造業(yè)中長期貸款。2022年9月28日，人民銀行設立設備更新改造專項再貸款，額度2000億元以上，專項支持金融機構以不高于3.2%的利率向制造業(yè)、社會服務領域和中小微企業(yè)等設備更新改造提供貸款。

三、2022年10月16日，二十大報告強調突出：將經(jīng)濟發(fā)展著力點放到實體經(jīng)濟，加快建設制造強國；將國家安全提到非常突出的地位，尤其是軍工領域的自主可控，包含軍工制造裝備——高端五軸數(shù)控機床的自主可控。

與此同時，機床需求端也在迎來爆發(fā)。

04

制造業(yè)升級、疫情推動自動化

加速機床需求爆發(fā)

3年預計市場增幅將達1.13倍，機床需求有著巨大潛力。

中國作為制造業(yè)大國，市場需求極大，吸引了大批國際品牌數(shù)控機床企業(yè)入駐搶占中國市場。隨著中國制造業(yè)加速轉型，精密模具、新能源、航空航天、軌道交通、3D打印、醫(yī)療器械等新興產(chǎn)業(yè)迅速崛起，其生產(chǎn)制造過程高度依賴數(shù)控機床等智能制造裝備，故而將成為數(shù)控機床行業(yè)新的增長點。

根據(jù)科德數(shù)控招股書披露，飛機整機制造具備產(chǎn)業(yè)鏈帶動效應，是國內(nèi)制造業(yè)轉型升級的重要契機，期間對五軸高端數(shù)控機床等高端制造裝備的需求將進一步增加，同時產(chǎn)業(yè)集群效應將加速全球航空制造業(yè)向中國遷移，未來市場空間超過2.7萬億元的維修保障、工程服務等航空后市場也將向國內(nèi)企業(yè)開放，將帶來新的市場及機遇。

與此同時，疫情后工業(yè)自動化生產(chǎn)優(yōu)勢明顯，疊加國內(nèi)人口老齡化問題深化、人工成本不斷提高，工業(yè)自動化生產(chǎn)相關產(chǎn)品需求不斷增加。2022年9月工業(yè)機器人產(chǎn)量為43009臺，同比增長48.28%；1-9月，工業(yè)機器人累計產(chǎn)量為322544臺，同比增長20.04%，同比增速有所回升。隨著機器替代人的進程不斷加速，工業(yè)母機結合工業(yè)機器人、激光設備的技術不斷增加，將加速推動工業(yè)母機需求。

工業(yè)機器人月度產(chǎn)量及增速 圖/iFind

而從機床數(shù)控化率角度，國外發(fā)達國家機床數(shù)控化率較高，日本機床數(shù)控化率維持80%以上，德國和美國機床數(shù)控化率均超過70%。根據(jù)日本機床工業(yè)數(shù)據(jù)，2021年日本機床數(shù)控化率為83.30%。

盡管中國金屬切削機床和金屬成形機床數(shù)控化率呈上升趨勢，2021年國內(nèi)數(shù)控化率分別為44.90%、11.40%，國內(nèi)機床數(shù)控化率相比日本等國家仍有一段差距，數(shù)控化率提升空間較大。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測，我國數(shù)控機床市場規(guī)模未來將穩(wěn)定較快增長，到2024年將達到5728億元，相較2021年的2687億元大幅增長113.17%。

05

產(chǎn)業(yè)鏈相關受益企業(yè)有哪些？

數(shù)控機床上游為其運作所需設備及部件，包括數(shù)控系統(tǒng)、核心零部件、功能部件以及電子元件，中游為數(shù)控機床產(chǎn)品，主要以金屬切削機床、金屬成型機床、特種加工機床為主。下游數(shù)控機床應用領域方面，汽車使用占比較高，占比40%，航天航空、模具和工程機械行業(yè)占比分別為17%、13%、10%。

相信在數(shù)控機床需求上行以及國產(chǎn)化替代大浪潮下，這些國產(chǎn)企業(yè)將會迎來一波較為優(yōu)質的發(fā)展時期。