源达机床行业研究系列：工业母机市场远大，国产化和周期复苏共振

来源 源达

投资要点

• 我国机床市场大而不强，产品结构供需不匹配

机床即“工业母机“，渗透至制造业方方面面。数控金切机床采用计算机系统控制，精度高、效率快，可分为加工中心和数控车床，又细分为龙门式、卧式和立式三种。根据MIR数据，2022年我国数控金切机床市场为616亿元。从数控机床的进出口情况看，出口机床以中低端机床为主，而进口以高端为主，进口价格约是出口价格的3-5倍，存在产品结构的供需失衡问题。从机床更新周期看，2011-2014年是机床产量高峰期，按10年迭代周期看近几年的机床更新需求有望增长。2022-2023年受下游行业景气度影响，数控金切机床市场下滑。展望2024年，在制造业复苏及机床出海需求下，市场有望回暖。

• 高端市场被进口垄断，中端市场国产替代稳步推进

我国机床市场分为低、中、高三档，高端市场被日德企业垄断，中端市场国产企业竞争力逐步加强，低端市场存在低价竞争、产能过剩问题。从产品进出口需求看，加工中心的进口数量是数控车床的数倍。立式加工中心的产品占比远高于卧式和龙门式，但价格偏低，国产均价在20-30万元/台，低于卧式和龙门式160-170万元/台的国产均价。目前海天精工、纽威数控等企业已在龙门式和卧式加工中心领域取得较高销量。此外科德数控率先实现五轴联动机床的国产突破，打破五轴联动机床的进口垄断。

• 机床核心部件依赖进口，自制能力成为厂商重要竞争力

机床部件可分为数控系统、传动系统、铸件和功能部件，其中数控系统、丝杠、导轨的进口依赖最为严重，数控系统约占机床成本的20-30%，市场被西门子和发那科等企业垄断，国内仅华中数控、广州数控和科德数控实现突破。机床零部件的进口依赖导致：1）拖累厂商的毛利率情况；2）数控系统存在“卡脖子“风险；3）影响了机床的加工性能。从马扎克、大隈等高端机床厂商看，均采取对主轴、转台和刀库等核心零部件的自制策略。国产企业已加快推进主轴、转台和刀库等部件的自制计划，并已规模用于自身产品。

• 投资建议

建议关注：海天精工、纽威数控、科德数控等。

• 风险提示

宏观经济景气度不及预期；行业竞争加剧；国产替代不及预期；核心部件供应受阻。

一、工业母机：我国机床市场大而不强，产品结构供需失衡

机床是工业母机，市场受存量更新和工业制品出口需求影响。机床的作用是将金属毛胚加工成所需的零部件，应用范围广泛，渗透到工业的方方面面，因此也称为“工业母机”。机床按功能可分为金属切削机床和金属成形机床，金属切削机床包括车床、铣床和磨床等，金属成形机床包括冲床、剪床和折弯机等。2022年我国金属成型机床和金属切削机床产量分别为57.2万台和18.3万台，2021-2022年产量增长的部分原因系疫情下海外国家对我国工业加工品出口需求增长。从机床更新周期看，一般折旧期限为10年，而2011-2014年为我国机床产量高峰期，对应近几年的机床更新需求有望增长。

图1：2011-2014年是我国机床年产量高峰期，而机床的更换周期一般为10年

资料来源：国家统计局，源达信息证券研究所

我国是全球第一大机床生产国和消费国，但机床进出口存在结构不对等的问题。根据德国机床协会（VDW）数据，2022年我国机床产值为257亿欧元，占全球比重的32%，机床消费值为260亿欧元，占全球比重的32%。从我国产值和消费值看数值匹配，但存在机床进出口结构不对等问题。根据海关总署数据，2022年我国金属加工机床出口金额为63亿美元，进口金额为66亿美元，贸易逆差进一步缩小。但存在结构不对等问题，以加工中心和数控车床为例，2021年我国加工中心和数控车床进口均价是11万美元和12万美元，进口对象以日本、德国等传统机床强国为主；而出口均价为4.9万美元和2.8万美元，出口以俄罗斯、越南和德国等国家为主。可以看出我国机床进口以中高端机床为主，而出口以低端为主，侧面反映我国机床行业大而不强。

图2：2022年中国机床产值占全球的32%	图3：2022年中国机床消费值占全球的32%
资料来源：VDW，源达信息证券研究所	资料来源：VDW，源达信息证券研究所

数控金属切削机床可分为加工中心和数控车床。数控金切机床相比传统金切机床通过计算机数控系统控制机床运行，可以提升加工精度和加工效率，实现无人化加工。主流的数控金切机床包括加工中心和数控车床，加工中心相较数控车床可实现多轴联动，完成各种复杂零件的加工。根据《中国机床工具工业年鉴》：

• 加工中心：2021年加工中心中，国产销量为5万台，销售均价为45万元/台，其中五轴加工中心销售985台，均价为159万元/台；约进口2.4万台，均价为11万美元/台。其中立式加工中心是销量主流，而卧式、龙门式加工中心价格较高，均价为160万元/台和166万元/台，约是立式加工中心的3-5倍。
• 数控车床：2021年数控车床中，国产销量为3万台，销售均价为15万元/台，其中卧式车床销量为4.6万台，均价为14万元/台，立式车床销量为1415台，均价为107万元/台；约进口4892台，均价为12万美元/台，其中卧式机床均价为10万美元/台，立式机床均价为20万美元/台。

从中可以看出：1）立式加工中心的销量显著高于卧式和龙门式机床，而价格偏低；2）卧式数控车床的销量显著高于立式数控车床，而价格偏低；2）加工中心的进口需求较高；3）国内生产的多为低端卧式数控车床，价格显著低于进口卧式车床。

图4：2021年国产加工中心销量为3.5万台	图5：2021年国产数控车床销量为5.3万台
资料来源：中国机床工具工业年鉴，源达信息证券研究所	资料来源：中国机床工具工业年鉴，源达信息证券研究所

根据MIR睿工业数据，2022年我国数控金切机床行业市场空间约616亿元，较上年同期下滑9%，下滑主要系宏观经济影响及部分下游行业需求疲软，并预计2023年行业仍将出于下行区间，至2024年实现反转。从数控金切机床行业下游分布看，汽车、通用机械、3C等是主要应用行业，2022-2023年通用机械、3C、工程机械等行业的需求疲软也是导致数控金切机床市场下滑的重要因素。展望2024年，消费电子行业有望迎来复苏，汽车行业在智能化趋势下也有望迎来一定景气度上行。

图6：2022年我国数控金切机床市场空间约616亿元	图7：数控金切机床下游应用行业分布
资料来源：MIR，源达信息证券研究所	资料来源：MIR，源达信息证券研究所

二、市场格局：高端机床被进口垄断，中端市场国产化逐步推进

中国数控金切机床市场可分为高、中、低三档。其中，高端数控金切机床市场以日本、德国企业为主，包括山崎马扎克、DMG森精机、中村留和OKUMA等，垄断了国内的高端市场；中端机床市场除日德企业外，还包括台湾、韩国和美国企业及部分技术实力较强的国企，中端市场是未来国产化竞争的主要市场；低端机床市场以国产企业为主，低价竞争和产能过剩情况较为严重。

图8：我国数控金切机床市场可分为高、中、低三档	图9：中高端数控金切机床市场国产化率低
资料来源：浙海德曼招股说明书，源达信息证券研究所	资料来源：MIR，源达信息证券研究所

从巴统协议到瓦森纳协定，欧美日持续限制我国对高端机床的进口。2020年12月修订的《瓦森纳协定》中的限制清单包含制造设备、计算机和电子器件等高端技术产品，并限制了高端机床对我国的出口。从限制细则看，限制范围主要为重复定位精度高、可加工大型零部件的多轴联动机床。高端机床的“卡脖子”问题阻碍了我国航天航空、船舶等行业的发展。

表1：《瓦森纳协定》对我国机床的进口限制指标集中在重复定位精度上

资料来源：《瓦森纳协定（2020）》，源达信息证券研究所

目前国产机床已取得较大技术突破，如科德数控已实现五轴联动机床的国产化，在航天航空、汽车等领域已规模应用。国产厂商已能覆盖立式/卧式/龙门式加工中心和数控车床等高端数控金切机床产品。整体来看高端国产机床的重复定位精度范围在1-10μm，距离国外尖端水平仍有一定差距，但已能满足汽车、通用机械和电子等行业的加工需求。未来改良点主要在加工效率、可靠性、精度保持性和使用寿命等方向上。

三、机床部件：严重依赖进口，影响国产机床毛利率

数控机床作为一种高精密机械，目前部件仍存在依赖进口的情况。从结构看，数控机床主要由数控系统、传动系统、铸件和功能部件组成。目前大部分部件仍依赖于进口，导致：1）部分部件占成本比重高，压制机床厂商盈利能力；2）数控系统存在“卡脖子“风险；3）限制机床厂商对产品的更新换代及对下游客户的定制化服务。

其中数控系统、丝杆、导轨是国产化率最低的环节：

• 数控系统是机床的控制大脑，约占机床成本的20-30%，在高端机床中占比可能更高。数控机床技术突破难度大，目前仍以西门子、海德汉等进口品牌为主，国产品牌有华中数控、广州数控和科德数控等，国产化除技术门槛外，还存在用户使用习惯、数据积累等问题。
• 丝杆、导轨是影响机床定位精度、可靠性和使用寿命的重要部件，国产化率低。参考科德数控招股说明书，丝杆、导轨和刀库是公司少数无法自制、需要外购的部件。目前高端领域仍由德国、日本企业占据，中国大陆和台湾企业仅覆盖低端市场。

表2：数控机床主要零部件及采购格局

资料来源：国盛智科招股说明书、浙海德曼招股说明书、昊志机电招股说明书，源达信息证券研究所

核心零部件的自制能力是高端机床厂商的重要竞争力。主轴、转台和刀库等零部件作为决定机床运行性能的重要部件，自制能够让机床厂商加深对机床运行机理的理解，及时改良部件以匹配机床运行工况，否则则只能算是机床组装厂，无法掌握核心技术。以五轴联动卧式加工中心为例：除数控系统和导轨丝杆外，日本马扎克、大隈等高端机床厂商均对主轴、刀库、转台等核心零部件进行自制。国产企业科德数控在五轴联动机床领域也已具备包含数控系统在内的多数核心零部件自制能力。

表3：日德高端机床厂商基本采取核心零部件的自制策略（以五轴联动卧式加工中心为例）

资料来源：科德数控招股说明书，源达信息证券研究所

四、建议关注

1．海天精工

海天精工是国内中高端数控机床领域的领军企业。公司产品主要包括龙门式加工中心、卧式加工中心和立式加工中心，2022年营收占比分别为57%、10%和26%，销量分别为1187、210和3025台。目前龙门式加工中心已成为公司的主力产品，2022年销售额和销量分别增长30%和27%。公司背靠海天集团，未来有望依托集团资源将期下产品推广至更多领域。此外公司致力于核心零部件的自制及机床核心技术的研发，降本及产品升级效益有望显现。

截至2023年前三季度，公司实现营收25.07亿元，同比增长5.95%；归母净利润4.64亿元，同比增长18.94%。业绩增速放缓系宏观需求承压。从公司盈利能力看，受益于毛利率较高的龙门式加工中心产品保持放量，公司产品结构持续优化，毛利率较去年同期+2.02pct。

图10：2018-2023年前三季度海天精工营收情况	图11：2018-2023年前三季度海天精工归母净利润情况
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

图12：龙门加工中心是公司主力产品	图13：龙门/卧式加工中心毛利率相对较优
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

2．纽威数控

公司覆盖中高端数控机床的各类产品。公司产品可分为大型加工中心、立式数控机床和卧式数控机床三大类：大型加工中心以龙门式加工中心为主，并包含一部分铣镗床产品；立式/卧式数控机床包含加工中心和数控车床。2022年公司三大品类营收占比为45%、27%和26%，产品均价分别为164、37、48万元/台。2022年公司营收主要受卧式数控机床驱动增长，卧式数控机床营收较去年同期增长24.29%，并具有一定幅度的产品价格提升；而大型加工中心和立式数控机床较去年同期营收变动+7.12pct、-0.10pct。

截至2023年前三季度，公司实现营收17.39亿元，同比增长29.08%；归母净利润2.36亿元，同比增长24.41%。公司业绩保持稳健增长，系公司产品升级带动。从盈利能力看，公司归母净利润增速略低于营收增速，系公司毛利率小幅度下滑，较去年同期-1.12pct。

图14：2018-2023年前三季度纽威数控营收情况	图15：2018-2023年前三季度纽威数控归母净利润情况
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

图16：卧式数控机床营收占比出现一定回升	图17：公司各产品毛利率均出现小幅提升
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

3．科德数控

公司率先突破五轴联动机床进口垄断。公司专注于五轴联动机床的研发、生产和销售，率先突破进口垄断。公司拥有五轴联动机床中除丝杆、导轨及部分刀库外的核心部件自制能力（包括数控系统），掌握底层核心技术。2023年前三季度，公司下游中航天航空占比59%、机械设备占比15%、兵船核电占比9%、能源占比7%、汽车占比6%。航天航空领域对于机床的精密加工要求最高，公司产品广泛应用于航天航空领域证实公司具备雄厚的技术实力。此外公司产品结构持续优化，2018-2023年前三季度五轴联动机床销售均价由121万元增长至212万元。

2023年前三季度公司实现营收2.93亿元，同比增长41.62%，归母净利润0.65亿元，同比增长94.31%。公司营收保持高速增长，系公司加大对下游行业的拓展力度，产品矩阵不断丰富下销售均价持续提升。2023年前三季度公司毛利率/净利率较上年同期+3.69pct/6.00pct，系公司产品结构升级及期间费用具有一定刚性所致。

图18：2018-2023年前三季度科德数控营收情况	图19：2018-2023年前三季度科德数控归母净利润情况
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所
图20：航天航空领域是公司营收第一大下游（2023前三季度）	图21：2023年前三季度公司毛利率/净利率变动+3.7pct/+6.0pct
资料来源：Wind，源达信息证券研究所	资料来源：Wind，源达信息证券研究所

五、投资建议

1．建议关注

工业母机与国际工业息息相关，整体市场在千亿级。我国数控机床市场目前整体仍处于大而不强阶段，高端市场被进口垄断，存在“卡脖子“风险。目前国内已涌现了一批技术实力强，具备一定积累和规模的数控机床企业，有望在中端数控机床市场持续替代进口产品，并往高端市场加快突破。建议关注：海天精工、纽威数控、科德数控等。

2．一致预测

表4：重点公司盈利预测

资料来源：Wind一致预期（2024/1/12），源达信息证券研究所

六、风险提示

宏观经济景气度不及预期；

行业竞争加剧；

国产替代不及预期；

核心部件供应受阻。