1、行業概覽：工業母機，壁壘高、空間大

機床簡介：工業母機，大國重器

機床是制造業的“工業母機”。機床（Machine Tool）是指制造機器的機器。以切削加工為例，基本原理是利用刀具與工件 之間的相對運動，去除工件上多余材料，使之達到圖紙要求的形狀及尺寸精度。

金屬加工機床分為金屬切削機床和金屬成形機床。1）金屬切削機床：包括加工中心、數控車床、數控磨床、數控銑床、數 控鏜床、其他數控機床、非數控機床等；2）金屬成形機床：包括折彎機、壓力機、沖壓機、剪切機等。本報告主要研究對 象為金屬切削機床。

數控機床的設計制造水平是一個國家制造業發展水平的縮影。數控機床組成：分為機床主體、傳動系統和數控系統三大部 分。數控機床（CNC，裝有程序控制系統的自動化機床）的可靠性和穩定性決定加工零部件的質量，更決定整個生產線的可 靠性和穩定性。尤其是用于自由曲面精密加工的多軸聯動數控機床設計制造水平，反映了一個高端制造業的發展上限。

機床產業鏈：下游應用廣泛，汽車+航空航天占比最高

上游：結構件（鑄鐵、鋼件）、數控系統、驅動系統、傳動系統（導軌、絲杠、主軸等）、刀庫、刀塔及組件、光柵尺、潤 滑水冷類（水冷機、泵、密封、緊固等）、傳感測量類（傳感器）等原材料和零部件。

中游：機床本體制造商。

下游：應用廣泛，覆蓋汽車制造、造船工業、工程機械、航空航天、電力電子、兵器制造、模具制造、鐵路機車等機械制造 業。從終端需求看，2018年數控機床下游行業消費占比中，汽車行業占比最大，約為40%，航空行業位居第二，占比約17%， 二者約占我國數控機床下游行業總消費的50~60%。

2、產量分析：多重維度利好，景氣維持高位

利好一：受益制造業高景氣，訂單大幅提升，行業供不應求

通用自動化行業景氣度持續提升

制造業投資與切削機床行業復蘇趨勢明顯。制造業固定資產投資完成額與切削機床產量走勢較為一致。2020年8月開始，制造 業 固 定 資 產 投 資 完 成 額 開 始 觸 底 回 升 。

工業機器人產量增速保持較高水平。工業機器人產量從2019Q4開始，進入高景氣上行區間，產量增速出現V形拐點。2020年 全年，工業機器人產量在疫情之下逆勢增長，2020Q3至今行業增速維持在30%以上。

利好二：更新周期開啟，置換需求托底

機床更新周期為10年。機床作為通用機械設備，服役年限一般為10年，超過10年的機床穩定性和精度會大幅下降。

用戶對超過服役年限的機床主要有三種選擇：報廢、進入二手市場、翻新改造。如果制造業景氣度下滑，新機生產需求會下 降，二手市場和翻新機市場會相對活躍。尤其是對于中小企業，更喜歡購買二手機床或翻新機來解決短期現金流問題。

更新需求潛力巨大。我國機床保有量約為800萬臺，其中超過10年的機床占比超60%，還有很多服役年限在50年以上的舊機床， 待更新量相當可觀。按照國際通用的3%的淘汰率來計算，每年至少有20萬臺機床被淘汰。

2021年開始更新需求有望加速釋放。更新需求主要分布在一些設備已經很久沒有更新的傳統行業，例如冶金、船舶等。2011~2013年是我國機床產量的歷史頂點。按照十年更新周期，2011~2013年的老舊設備置換將在2021-2023年加速釋放。

我們判斷，機床更新需求更多的是托底作用。更新需求對產銷量起到穩定作用，使得行業不會出現前幾年的連續下滑。制造 業景氣度回暖，下游需求企穩回升+進口替代才是提振產量的深刻內在因素。

利好三：疫情加速國產替代

機床工具全行業已實現貿易順差。2020年機床工具進出口保持了自2019年6月以來的順差態勢，貿易順差24.5億美元。貿易順 差如：切削刀具（13.6億美元）、金屬成形機床（2.1億美元）。金屬切削機床仍為逆差（21.5億美元）。

從進口數量指數看，2018年以后切削機床進口數量指數進入明顯下行區間，2021Q1受2020年低基數影響有所抬升。

2020年疫情加速國產替代。1）歷史數據：2011-2020年金屬切削機床進口占比并未大幅下降，未出現明顯的替代跡象；2） 2020年金屬切削機床進口額49.0億美元，同比下降14.9%，降幅較2020年前三季度收窄3.5個百分點。

主要原因：1）我國疫情迅速得到有效控制，海外公司供給受限（難以進行現場安裝調試）。2）龍頭企業技術突破，產品質 量提升，經客戶驗證后，客戶對國產品牌接受度提高，推動國產機床對部分中高端海外機床實現替代。

3、競爭格局：高端供給不足，國企退場、民企登臺

競爭格局三分天下，低端市場大而分散

國內數控機床行業競爭格局呈現出國有企業、民營企業、“三資”企業三分天下之勢：第一陣營為實力雄厚的外資企業、跨國公司。集中在高端數控機床。第二陣營為大型國有企業、具有一定知名度和技術實力的民營企業。集中在中端機床。第三陣營為技術含量較低、規模較小的眾多民營企業。集中在低端機床。

截至2021年6月，金屬切削機床制造企業數為899家，行業銷售利潤率為6.19%（2011年以來最高點，一般 維持在3%-4%之間）。目前國內數控機床市場以低端產品為主，大量中小企業集中在低端市場競爭，技術門檻低，競爭激烈， 大多采取薄利多銷的銷售方式。

國企退場，民企登臺

“十八羅漢”、“七所一院”逐漸退出機床歷史舞臺

新中國成立后確定18家國有骨干企業（國產“十八羅漢”），一度代表中國機床行業技術和規模的最高水平，見證了我國制造 業由技術引進到自主研發的過程。受國外先進機床挑戰，疊加市場經濟沖擊，產業格局巨變，18家國企大多破產、重組或轉型。

4、他山之石：從海外龍頭看國內外機床產業差距

海外龍頭共性

“百年老店”居多。擁有完善的工業數據庫和研發體系。緊跟時代前沿，注重技術創新。堅持開放，全球化。后期配套服務較強。國內外數控機床企業毛利率差距不大，但營收規模差距較大。海外龍頭營收可達300億元以上。

國內外機床產業差距

可靠性差距。機床可靠性主要由靜態特性、動態特性、熱力特性三大特性決定。國內更注重定位精度等靜特性指標，忽視對動 態特性和熱特性帶來的誤差的研究。帶來的后果是：機床靜剛性和動態性能協調性不高，高速加工的同時難以保證高精度；機 床熱誤差控制相關技術不成熟，長時間連續工作情況下，難以保證高精度。精度保持年限和無故障運行時間遠低于國外。

復雜加工差距。聯動軸數少，復雜型面及難切削材料加工效率不高。

檢測技術差距。檢測技術落后，且無法與加工技術高效集成。

自主配套生產差距。

智能化差距。智能化成套加工設備開發能力不足，加工設備難以完美實現一體化復合與集成。

5、發展趨勢：行業格局持續改善，高端市場進口替代

趨勢一：數控化率持續提升

對標發達國家，數控化率有翻倍空間

歷史數據：我國機床數控化率持續提升，由21世紀初的不足 10%提升到2020年的43%。

對標海外：西方發達國家在上世紀70年代末至80年代初就已 基本完成了普通機床向數控機床的升級，而我國大致在2013 年以后才基本完成這一過程。發達國家數控化率普遍在70% 以上，德國在75%-80%，日本達到80%-90%。對比發達國家， 國產機床數控化率有翻倍空間。

政策支持：數控機床被寫入12個省市十四五規劃綱要。根據《中國制造2025》規劃，預計我國關鍵工序數控化率在十四五期 間達到50%。

趨勢二：高端數控機床市場進口替代

“高端化、高利潤”替代“薄利多銷”是行業趨勢

我們估算機床設備價值量可能占產成品價值量的3%-5%。機床本質是生產機器的工具。對整個產業鏈，機床的價值遠遠低于 機床所生產的機械零件的價值。

優質高端數控機床廠商具有較高用戶粘性。數控機床需要連續生產大量零件，因此數控機床的穩定性和可靠性至關重要。高 端數控機床廠商具有較高的用戶粘性，由于機床設備價值量占比不高，采購方對于價格接受度高，不會輕易變更供應商。

行業增長點在中高端市場。在過去行業上行期，產量持續提升，市場空間持續變大，企業依靠薄利多銷可以存活。當總量邏 輯失效，行業結構發展成為主導因素，低端市場競爭激烈，低價策略失效，提高產品檔次和質量才是關鍵，未來行業主要增 長點在中高端數控機床市場。

高端市場進口替代，助力國內市場空間加速釋放

假設2020年高端機床市場占比10%，高端市場國產化率8%（2018年國產化率為6%）；2020年中端機床市場占比35%，中端市場 國產化率70% （2018年國產化率65%）。中高端市場合計占比45%，基本是目前我國機床市場數控系統的滲透率。我們假設到 2025年數控化率接近發達國家最低門檻70%，1）高端市場占比18%，其中國產替代率20%；2）中端市場占比45%，其中國產化 率80%。由此計算2021E/2022E/2025E，中高端市場國產設備空間分別為60/77/106億美元，約388/503/692億元，國內中高端市場 國產設備空間有望加速釋放。

趨勢三：五軸聯動數控機床是高端市場重要切入點

五軸聯動基本概念：五軸聯動是指在三軸基礎上增加了A、B、C其中兩個回轉軸，可以通過X、Y、Z三個直線軸以及兩個回轉 軸的聯動，任意調整刀具或工件的姿態，實現對空間復雜型面的加工。機床軸的絕對數量并非衡量數控機床先進程度的標準， 重點在于聯動軸數量?？频聰悼啬軌驅崿F的五軸聯動為目前數控機床的最大聯動軸數。

軸聯動加工優勢：提高加工精度、表面質量和加工效率。五軸加工可以實現一次裝夾完成銑削、鉆孔、攻絲等多面加工， 通過五軸五聯動可加工復雜零件的自由曲面，減少多次裝夾造成的重復定位誤差，縮短上下料的輔助時間，降低多序加工時 的設備采購成本和工裝夾具的使用成本，提高產品的加工精度和加工效率。

五軸聯動數控機床是高端市場重要切入點。以五軸聯動加工中心為代表的高檔數控機床難度最大、應用范圍最廣，在加工方 面有著適用范圍廣、加工質量精、工作效率高等特點，符合未來機床的發展趨勢，系航空航天、船舶、精密儀器、發電機組 等下游行業加工關鍵部件的重要加工工具。近年來五軸數控機床銷售數量增長較快。對比國外，我國五軸數控機床滲透率還 較低，多軸聯動技術相關專利申請量快速增長，企業研發投入較多，預計會成為今后國內市場主流產品。

6、重點企業分析

科德數控：五軸聯動執牛耳者，自主突破打造高端制造中國品牌

公司是國內極為稀缺的“五軸數控機床+高檔數控系統+關鍵功能部件”完整產業制造商。核心零部件自制能力強，機床85% 以上的關鍵功能部件都來自自主研發，包括數控系統、主軸、電機、伺服、傳感器等。公司已成長為國內頗具規模的五軸裝 備產銷基地。2018-2020年，公司共銷售五軸聯動數控機床266臺。

五軸產品儲備充足，定位高端，單價已達進口數控機床水平。公司主營產品均具備自主知識產權和核心技術，包括五軸立式 加工中心、五軸臥式加工中心、五軸龍門加工中心、五軸臥式銑車復合加工中心四大通用加工中心和五軸磨削加工中心、五 軸葉片加工中心兩大系列化專用機床，以及服務于高端數控機床的高檔數控系統，伺服驅動裝置，電機，傳感產品，電主軸， 銑頭，轉臺等。五軸聯動數控機床銷量占比98%，產品定位高端，單價已達到進口數控機床水平。截至2020年底公司數控機 床各類產能115臺。高端數控機床量價齊升，持續貢獻業績，公司近年來業績快速增長，歸母凈利潤2017-2020年復合增速 70.56%。2020年公司營收/歸母凈利潤分別為1.98/0.35億元。

海天精工：中高端齊頭并進，規模效應增厚毛利

Q2凈利率再創新高，規模效應攤薄期間費率。2021 H1公司綜合毛利率24.30%，同比增加1.30個百分點；凈利率12.52%，同比 增加4.59個百分點。分季度看，2021Q2公司單季度毛利率24.77%，同比增加1.24個百分點，環比增加1.11個百分點；單季度凈 利率13.26%，同比增加2.89個百分點，環比增加1.74個百分點，Q2凈利率達到上市以來最高水平。公司凈利率提升幅度高于毛 利率，主要系公司產能利用率提升、規模效應攤薄期間費率。2021 H1公司期間費用為1.26億元，同比增長41.57%，期間費用 率為9.94%，同比減少3.21個百分點。

前瞻指標預示在手訂單充足，支撐下半年業績高增長。截至2021年6月30日，公司合同負債+其他流動負債余額為8.36億元， 較去年同期（預收賬款）增長87.02%，環比增長9.42%，而2019年年底預收賬款僅為3.39億元。報告期末公司存貨為9.79億元， 同比增長37.50%，環比增長13.84%，從前瞻財務指標，可推測公司目前在手訂單充裕，為下半年業績持續增長提供有力支撐。

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