我國為機床大國， 機床行業(yè)消費量世界第一

• 柯壯賓 2024年1月18日 來源：中研網(wǎng) 352 16
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機床是指制造機器的機器，亦稱工業(yè)母機或工具機。按材料變形方式分，機床可分為金屬成型機床和金屬切削機床。切削機床中，又可按加工方式分成車、銑、刨、磨、鏜、拉、鉆、齒輪加工等多種類型。在高精密數(shù)控領域，臥式加工中心、立式加工中心、五軸聯(lián)動機床等多種類別。

機床是指制造機器的機器，亦稱工業(yè)母機或工具機。按材料變形方式分，機床可分為金屬成型機床和金屬切削機床。切削機床中，又可按加工方式分成車、銑、刨、磨、鏜、拉、鉆、齒輪加工等多種類型。在高精密數(shù)控領域，臥式加工中心、立式加工中心、五軸聯(lián)動機床等多種類別。

數(shù)控機床是裝有程序系統(tǒng)的自動化機床，精密度及柔性比傳統(tǒng)機床更高。其作為典型的機電一體化產品，能夠體現(xiàn)一個國家的制造業(yè)發(fā)達程度。

根據(jù)中研網(wǎng)《2024-2029年中國工業(yè)母機市場與發(fā)展趨勢分析報告》資料顯示，我國為機床大國，機床行業(yè)消費量世界第一。根據(jù)德國機床制造商協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年我國機床產值約1818億元，世界占比32.0%；機床消費額約1839.2億元，世界占比32.2%；機床產值、銷售額均為世界第一。

圖表：2022年我國機床產值世界占比32.0%

數(shù)據(jù)來源：德國機床制造商協(xié)會

電子、汽車、航空航天為機床主要下游。2022年，我國電子、汽車、航空航天、模具在工業(yè)母機下游中占比分別達25.5%/23.2%/11.2%和9.8%。其中，電子行業(yè)設備更新周期快，需求分散，2022年依賴逐漸疲軟，但有望隨新一輪蘋果周期復蘇；新能源板塊的風電、光伏以及航空航天、軍工等戰(zhàn)略性產業(yè)發(fā)展態(tài)勢較好；醫(yī)療等平行產業(yè)處在大的產品形態(tài)和加工裝備升級周期中，模具等中間產業(yè)受下游需求帶動（如新能源車等），總體占比穩(wěn)定。

機床行業(yè)大而不強，性能與海外差距較大。以德國WALDRICHCOBURG公司龍門加工中心產品為例，其使用10年后精度保持率可達到95%，而目前國產設備使用10年期精度保持率還難以達到85%。目前，我國高檔數(shù)控機床平均無故障時間間隔（MTBF）已由600小時優(yōu)化至2000小時，精度指標也提升了20%，但較國外水平仍存在追趕空間。

高端機床市場長期被海外壟斷。我國數(shù)控機床市場大致可以分為3個梯隊。（1）以DMG、山崎馬扎克、牧野等為代表國際性機床企業(yè)基本壟斷高端市場；（2）以濟南二機床、上海機床、秦川機床、海天精工、紐威數(shù)控、科德數(shù)控、宇環(huán)數(shù)控等為代表的大型國有企業(yè)及部分具有核心競爭力的民營企業(yè)，主要占據(jù)中端市場；（3）由眾多中小企業(yè)組成的低端市場。本土機床數(shù)控化率不斷提升，部分企業(yè)逐漸可與國外競爭，但仍有差距。我國高端數(shù)控機床領域長期被海外壟斷，2023年國產化率約為6%。

機床產業(yè)鏈供應鏈受制于人。數(shù)控機床核心零部件包括數(shù)控系統(tǒng)，編碼器、光柵尺，滾珠絲杠，主軸，導軌，轉臺等。其精度及可靠性對機床性能影響較大。我國核心零部件依賴海外進口，高端領域國產滲透率低，技術水平較海外廠商有一定差距。

本土機床企業(yè)規(guī)模較小，距國際廠商有量級差距。囿于上述機床性能、國產化率和產業(yè)鏈等因素，我國本土機床產品價值量相對較小，2022年的本土機床企業(yè)營收規(guī)模中最高的約為45億元。而國際企業(yè)除德國埃馬克外，其余廠商2019年的收入規(guī)模均為百億級，中外機床廠商收入規(guī)模差距仍然較大。

我國工業(yè)母機行業(yè)發(fā)展緊隨國家工業(yè)制造業(yè)發(fā)展節(jié)奏，驅動因素歷經計劃經濟、改革開放、汽車工業(yè)、3C電子等多個主題。產業(yè)增長具有較強需求導向。

（1）計劃經濟至改革開放時期：機床工業(yè)體系初具雛形，數(shù)控機床發(fā)展伊始

我國第一臺現(xiàn)代意義上的機床于19世紀洋務運動期間引入。建國后“一五”期間，根據(jù)前蘇聯(lián)專家的建議，國家對部分機修廠進行改造并新建部分企業(yè)，確定了18個機床廠的分工與發(fā)展方向，即機床“十八羅漢”。而后“二五”、“三線建設”期間，我國機床工業(yè)地域布局逐漸完善，上海、昆明、陜西等地成為我國機床生產基地，機床工業(yè)體系初具雛形。

同時，我國數(shù)控技術也在不斷追趕海外。在1952年世界第一臺數(shù)控機床誕生于美國后，我國清華大學與北京第一機床從于1958年研制成功我國第一臺數(shù)控機床，1966年完成第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)研制；1972年完成第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)，比美國晚7年；1975年研發(fā)第四代NC數(shù)控系統(tǒng)，比美國遲5年（即差距縮小2年）。

改革開放后，我國機床走向市場化，但數(shù)控技術也與國外差距逐漸加大。改革開放后我國開啟了國內機床廠與境外機床工具企業(yè)間的合作；產品出口迅速增長，1997年出口創(chuàng)匯達到2.8億美元，為1979年的7.36倍。但當時所執(zhí)行的全面引進方針，并沒有有效消化吸收引進技術。例如20世紀80年代初引進日本發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)技術，主要停留在組裝和合資生產階段，沒有進行有效吸收再創(chuàng)新，也沒有與國家科技計劃相結合，導致我國數(shù)控機床與國外技術逐年拉大。

上世紀末，日本發(fā)那科公司基本占領了我國數(shù)控機床市場。具體表現(xiàn)為，日本發(fā)那科公司的數(shù)控系統(tǒng)產量在日本數(shù)控機床產量中占比始終在95%上下，表面上看，日本發(fā)那科公司壟斷了日本的數(shù)控機床市場，但實際是發(fā)那科占領我國的數(shù)控機床市場的體現(xiàn)。至今，國內市場基本被日本發(fā)那科和德國西門子壟斷，高檔數(shù)控系統(tǒng)長期以來94%-95%依賴進口。

（2）汽車工業(yè)時期：機床產值快速攀升，與汽車產業(yè)關聯(lián)性明顯增強

進入20世紀，我國機床產量產值快速攀升。2000年-2010年，我國機床產值CAGR達22.95%。機床行業(yè)體量快速膨脹，于2012年前后達到頂點，進入周期性波動階段。

汽車工業(yè)對機床需求量較大。21世紀我國加入WTO以來，汽車滲透率不斷提升。我國汽車生產主要包括14條生產線（缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、連桿、變速箱、中亞、焊接、涂裝、鑄造、鍛壓、熱處理、總裝），對機床的需求量較大。根據(jù)2006年于《機械工程師》上發(fā)表的數(shù)據(jù)，彼時國內汽車或零部件直接創(chuàng)造了國內機床產品派生需求的30%-40%，如將汽車工業(yè)對通用機械工業(yè)（如模具制造）和電子機械的相關需求考慮在內，占比將上升至60%-70%。

雖然受制于本土機床性能，我國汽車工業(yè)生產線中，80%左右來自進口，但21世紀以來，數(shù)控機床與汽車產業(yè)關聯(lián)性明顯增強，汽車工業(yè)為該階段我國助推我國機床行業(yè)增長的主要因素之一。

（3）3C電子時期：精度、效率、柔性要求高，倒逼機床技術迭代

2009年以來3C產業(yè)發(fā)展加速，機床柔性提升。固定資產投資額呈現(xiàn)明顯拐點。3C行業(yè)的主要加工工件包括手機外殼、電腦外殼、相機外殼等，對機床需求的特點為高精度、高效率、高柔性。機床需要具備復合加工、多軸聯(lián)動等功能。

鉆攻中心及立式加工中心為3C時代的主要配套產品。金屬外殼在蘋果公司的引領下成為智能手機的消費風尚，從而帶動了鉆攻中心等金屬加工機床需求。以鋁合金中框為例，其制程總計40余項，CNC加工、去毛刺、打磨拋光等工藝環(huán)節(jié)皆需要配套數(shù)控機床。

3C電子對機床的高需求催生系列通用機床廠商。以小米4手機為例，月出貨量50-100萬只時，考慮良率損耗等因素，每月需配備的CNC設備需達到1000-2000臺。因此，加工企業(yè)如果想要進入到大客戶供應鏈，需配備500臺及以上CNC設備。3C電子對機床消費的需求，也催生出創(chuàng)世紀等通用機床廠商，及宇環(huán)數(shù)控、春草研磨等細分領域冠軍。

（4）當前節(jié)點：體量總體穩(wěn)定，高端制造需求推動行業(yè)由量轉質

以新能源、航空航天為代表的高端產業(yè)，派生出高端機床新一輪需求。結合我國機床發(fā)展歷史，我們發(fā)現(xiàn)，數(shù)控機床的產業(yè)態(tài)勢，能夠反映國家制造業(yè)的發(fā)展情況。換言之，我國歷輪制造業(yè)浪潮，都推動了數(shù)控機床行業(yè)的更新迭代。從數(shù)控系統(tǒng)看，2021-2022年，其下游中軍工、新能源領域熱度較高。以新能源產業(yè)為代表的民用市場和以航空軍工為代表的特殊市場需求將成為工業(yè)母機的新一輪驅動，而以五軸聯(lián)動機床、高精度磨床為代表的高附加值產品增速，有望跑贏行業(yè)。

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