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      2021年機床行業深度報告(附下載)
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      導語

      根據中國機床工具工業協會數據,中國機床主機產值在 2011 年最高峰時期為 2200 億元,在國民經濟中的占比較小,但是 2020 年中國機械制造業產值達到了 22 萬億元,而機械制造業零部件中有三分之一由機床加工完成。因此,整個機床產業所支撐的工業規模達 5~7 萬億元。

      報告下載:2021機床行業研究報告


      本文轉自公眾號:行業研究報告  來源:招商證券 作者:劉榮、時文博

      一、什么是機床?

      機床被稱為工業母機,即生產機器的機器。人類社會發展到今天,上天入地,五洋捉鱉,每一個方面都需要用到機器設備,需要機器設備的地方就需要機床。機床通過鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等方式,對精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件進行加工,從而生產設備。制造業是一個國家經濟發展的支柱產業,機床行業的強大與否正是衡量這個國家制造業發展水平的重要指標之一。

      機床產業本身規模不大,但是其支撐的工業體系非常龐大,對整個經濟有至關重要的作用。根據中國機床工具工業協會數據,中國機床主機產值在 2011 年最高峰時期為 2200 億元,在國民經濟中的占比較小,但是 2020 年中國機械制造業產值達到了 22 萬億元,而機械制造業零部件中有三分之一由機床加工完成。因此,整個機床產業所支撐的工業規模達 5~7 萬億元。

      1、機床分類

      按照中國機床工具協會的分類標準,可將機床分為 7 個大類。機床行業總共有 595 個細分品種,剔除掉磨料等非關 鍵品類后仍有 552 個細分品類。其中歸屬于整機子行業的有 319 個細分品類。將細分品類提煉以后得到 7 個大類,整機部分包括金屬切削機床、金屬成形機床、鑄造機械和木工機床;其他部分包括附件、測量&顯示、切削工具&磨具以及數控系統。

      按照按選擇/移動控制方法,可將機床分為傳統機床和數控機床。數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,是機電一體化的典型產品。相較傳統機床,數控機床具有精度高、柔性好、工作高效化、功能復合化、控制智能化等優點,已經成為現代機床的主流發展方向。


      金屬切削機床是最主要的一類機床,占比約 2/3。金屬切削機床用切削、磨削或特種加工方法加工各種金屬工件,使之獲得所要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質量,主要包括“車銑刨磨鏜拉鉆”7 種工藝。金屬成形機床是通過對金屬施加強大作用力使其發生物理變形從而得到想要的幾何形狀,主要包括折彎機、剪板機、沖床及鍛壓機床等產品。2020年我國金屬加工機床消費額為 213.1 億美元,其中金屬切削機床消費額 138.7 億美元,占 65.1%,金屬成形機床消費額 74.4 億美元,占 34.9%。

      金屬切削機床包括含車床、磨床、銑床、鏜床、加工中心、鉆床等眾多細分品類。以 2019 年日本產值結構為例,加 工中心占比最高,為 34.2%(立式加工中心 18.4%,臥式加工中心 12.8%),其次是車床 29.8%、磨床 12.6%、特種機床 7.9%。


      車床:用車刀對旋轉的工件進行車削加工,運動特點是回轉工件繞自身軸線旋轉,刀具則做成形進給運動。主要用來 加工內外圓柱面、成形回環面和環形槽、車削斷面和各種螺紋等,可以進行鉆孔、擴孔、鉸孔、功螺紋等工序的加工。磨床:利用磨具對工件表面進行磨削加工的,大多數的磨床是使用高速旋轉的砂輪進行磨削加工,少數的是使用油石、 砂帶等其他磨具和游離磨料進行加工。

      銑床:用銑刀對工件多種表面進行加工,通常刀具繞自身軸線旋轉,工件和(或)刀具做進給運動??梢约庸て矫?、溝槽,也可以加工各種曲面、齒輪等,還可以對工件進行鉆削和鏜孔加工。

      加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床,使生產效率和自動化程度大大提高。按控 制軸數可分為三軸、四軸和五軸加工中心,按結構可分為立式、臥式、龍門加工中心。

      立式加工中心:主軸軸線與工作臺垂直設置,主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復雜零件。裝卡方便, 便于操作,易于觀察加工情況,調試程序容易,應用廣泛。但受立柱高度及換刀裝置的限制,不能加工太高的零件。

      臥式加工中心:主軸軸線與工作臺平行設置,主要適用于加工箱體類零件。加工時排屑容易,但結構復雜,價格較高。

      龍門加工中心:主軸軸線與工作臺垂直設置,整體結構是由雙立柱和頂梁構成門式結構框架的大型加工中心機,雙立 柱中間有橫梁,主要適用于加工大型工件和形狀復雜的工件。


      2、機床的結構構成

      結構件:整臺機床的基礎和框架,支承機床的各主要部件,由床身、立柱、滑座、工作臺、橫梁、主軸箱等構成。

      控制系統:由程序、輸入/輸出設備、CNC 系統、可編程序控制器、伺服控制模塊等組成,通過編程實現工作命令 產生和傳達。伺服系統通過接受 CNC 系統的指令來準確的控制各加工坐標軸的速度和位置,其動態響應和伺服精度是影響數控機床加工精度、表面質量和生產效率的重要因素。伺服系統根據控制方式不同,可分為開環、閉環、半閉環系統,還可根據電機不同分為直流伺服系統和交流伺服系統。

      傳動系統:主要用于輔助機床運動,包括導軌、滾珠絲杠、主軸等。

      驅動系統:由高速主軸、電機等組成。100 萬以下的機床通常使用普通電機,100 萬以上的機床大多使用伺服電機。伺服電機的售價是普通電機的 3~4 倍,但伺服電機在精確定位、高速性能、適應性穩定性、及時性等方面遠超普通電機,成為高端數控機床的首選。

      結構件是最大的成本項。在機床生產成本中,原材料占比最高,為 73.9%,其次是人工、折舊與其他制造費用,分別 占比 11.9%、7.9%和 6.4%。在原材料成本中,結構件占比最高,達 40%,價格受鋼材影響較大;其次是控制系統、傳動系統、驅動系統,分別占比 21%、18%、13%。


      3、機床的產業鏈

      機床行業上游主要由構成機床的基礎材料和零部件組成,

      按功能主要包括機械結構與系統控制兩部分,機械結構包括 鈑鑄件、焊件、精密件和功能部件;系統控制包括數控系統、電氣元件,二者協同運作共同決定了數控機床的性能。上游原材料市場整體供需較為平衡,但中高端零部件依賴進口。鑄件:用于床身底座、鞍座工作臺等;鈑焊件:以多重程序的冷加工工藝對鋼板、鋁板等金屬板材進行加工,用于內 外防護;精密件:主要包括主軸單元和絲杠、線軌、軸承等傳動部件等;功能部件:主要包括數控回轉工作臺、刀庫、 機械手、齒輪箱、銑頭、刀架等;數控系統:用于顯示器、傳感器、伺服電機等;電子元器件:用于斷路器、繼電器、變壓器等。

      機床下游應用領域十分廣泛,主要包括汽車、航空航天、工程機械、模具、船舶制造及電力設備等。其中汽車是主要的下游需求領域,應用占比約為 40%;其次是航空航天,約占 17%;第三和第四分別是模具和工程機械,占比約為 13%、10%。

      二、機床行業的前世今生

      1、工業母機成長史

      (1)萌芽期(十五世紀~十八世紀)

      機床在很早就出現了雛形。由于制造鐘表和武器的需要,出現了鐘表匠用的螺紋車床和齒輪加工機床,以及水力驅動的炮筒鏜床。1501 年左右,意大利人列奧納多·達芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機床和內圓磨床的構想草圖, 其中已有曲柄、飛輪、頂尖和軸承等新機構。我國明朝出版的《天工開物》中也載有磨床的結構,用腳踏的方法使鐵盤旋轉,加上沙子和水來剖切玉石。

      工業革命帶動了機床的產生和改進。1774 年英國人威爾金森發明了較精密的炮筒鏜床。次年,他制造了水輪驅動的 氣缸鏜床,從此機床開始用蒸汽機驅動。1797 年,“英國機床工業之父”莫茲利創制成的車床由絲杠傳動刀架,實現機動進給和車削螺紋。這時機床的機械結構已經接近現在的機床了。這個時期,機床經歷了從無到有,從設想到現實的轉變;這個階段,英國是機床行業的先鋒,引領了行業的進步。

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      (2)發展期(十九世紀~1950 年)

      十九世紀,主要的機床已經基本定型。伴隨著工業革命的發展,機床開始廣泛的應用于紡織、動力、交通運輸、軍事 裝備等眾多領域,各種類型的機床如雨后春筍般相繼出現。1817 年,英國人羅伯茨創制龍門刨床;1818 年美國人惠特尼制成臥式銑床,他研制出的大規模生產的可換部件的系統大大加快了機床的產業化;19 世紀四十年代,轉塔式六 角車床研制成功。這種車床裝有一個絞盤,各種刀具都安裝在絞盤上,通過旋轉固定工具的轉塔,把工具轉到所需的 位置上。轉塔式六角車床的出現使工件制造的復雜化和精細化更上一層樓。1862 年,美國人 J.R.布朗創制了第一臺 萬能銑床,是升降臺銑床的雛形。1876 年,美國制成萬能外圓磨床;1884 年出現龍門銑床。

      20 世紀前半葉正式進入精密化和半自動化時期。1900 年,重型磨床問世,磨床的發展,使機械制造技術進入了精密化的新階段;多螺旋線刀刃銑刀解決了單刃銑刀產生的振動和光潔度不夠的問題,使銑床成為加工復雜零件的重要設 備;液壓和電氣元件在機床和其他機械上得到了應用,1938 年,液壓系統和電磁控制不但促進了新型銑床的發明, 而且在龍門刨床等機床上也推廣使用。30 年代以后,電磁閥系統幾乎用到各種機床的自動控制上了;這個時期,美國逐漸取代英國成為工業發展和機床行業的中心,德國也開始將機床投入生產使用。機床開始根據加工工藝的不同,逐漸分化出銑床,車床,鏜床等種類。這一階段為機床行業的發展打下了扎實的基礎。

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      (3)成熟期(1950 年~至今)

      數控機床在電子計算機發明之后正式問世。1950 年,美國的帕森斯和麻省理工學院一起研制出了世界上第一臺三坐標數控機床,成功解決了多品種小批量復雜零件加工的自動化問題。1955 年,第一臺工業用數控機床由美國 Bendix 公司生產出來。1958 年,美國研制出自動更換刀具,多工序加工的加工中心。

      隨著電子產業的高速發展和計算機技術的突飛猛進,數控技術經歷了從硬件數控(NC)到計算機數控(CNC)的轉變。數字邏輯電路組成的專用計算裝置經過電子管、晶體管、小規模集成電路等幾次變革后,由于其控制功能比較簡單,用靈活性較差,最終被小型計算機所取代?,F在,數控系統已經進入了開放型、柔性化生產的新時代,向高速化、高精化、功能復合化、控制智能化、驅動并聯化以及交互網絡化方向發展。

      機床行業到現在已經有了翻天覆地的變化,加工精度、加工效率都走向了極致。以日本捷太科特生產的自由曲面金剛石加工機為例,其部件加工精度已經達到了 30 納米,表面粗糙度達到了 1 納米級別。在 3C 領域運用很多的發那科鉆孔中心的加工精度也達到了 0.006 毫米,切削進給速度達到 30m/分鐘。

      2、機床的產業轉移

      (1)第一次轉移:英國→美國、德國

      興起于英國,后隨工業革命的蔓延轉移到美、德。機床起源于十八世紀的工業革命,1774 年英國人威爾金森發明了 第一臺真正意義上的炮筒鏜床。伴隨著工業革命的發展,機床開始廣泛的應用于紡織、動力、交通運輸、軍事裝備等眾多領域。地域上,隨著工業革命蔓延,機床行業向東進入德國,向西進入美國。十九世紀后半葉,德國人對精度和質量對追求在機床上體現得淋漓盡致,生產出了一大批高精度、耐用性好的機床,到了二十世紀,德國一度超越美國成為世界上機床產值最高的國家。

      (2)第二次轉移:美國→日本

      美國錯誤的產業認知導致機床產業轉移到日本。宏觀上,美國認為其經濟將由制造業導向轉變成服務業導向,對機床行業的投資大大減少;微觀上,80 年代日本工程師數量按人口比例遠高于美國(每 10 萬人口中,日本工程師比例比 美國高 28.5%),理論轉化為技術的能力更強;中觀上,美國片面追求高精尖的復雜技術,忽略了應用開發,而日本發展中小企業客戶,1978 年起數控機床產量超過美國,迅速占領世界市場。日本機床的發展歷程可分為 2 個階段:

      內需拉動階段(1950~1990):1950 年朝鮮戰爭爆發,日本接受美國軍需訂貨,機床工業加速發展,1950 年機床產量為 4000 臺,1955 年 1.8 萬臺,1960 年猛增至 8 萬臺,1970 年達 25.6 萬臺。在此期間,日本政府制訂 “機振法”,確定以機床及基礎配套零部件為突破口,攻克關鍵產品,實現機床的自動化。70 年代政府出臺了“機電 法”和“機信法”,促進數控機床快速發展,1977 年日本機床產值數控化率達 34.1%,80 年代進入數控機床成熟期。

      此外,日本政府的一系列配套政策為國內機床產業提供了發展的溫床:1962 年以前用外匯進口機床必須逐一得到審批;鼓勵企業大規模更新設備,在報廢舊機床的同時以優惠價格提供國產新機床,用戶購買包括數控機床在內的 203 種機械產品可享受稅率優惠;在數控機床發展的不同階段,企業都可通過一定渠道得到資金支持,日本開發銀行和中小企業金融公庫對法規中規定的“特定產品”給予優惠貸款等。各方面政策的刺激使得國產數控機床在日本得到快速應用。

      出口導向階段(1990~現在):1990 年,日本數控機床年產量 6.17 萬臺,創世界紀錄,為美國的 7.78 倍。同時, 日本制造業海外生產崛起,日元的升值進一步促進了日本制造業對外經營的當地化。受經濟泡沫破裂的影響,日本經濟發展進入停滯階段,從此一蹶不振,GDP 增速位于 0%~3%之間,1993 年、1998 年甚至出現負增長。在此背景下,日本國內制造業設備投資減少,機床需求顯著下降,體現為來自國內的機床訂單大幅下降。但機床出口比率迅速增長,國外訂單占比上升,需求結構由此轉為“外高內低”。

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      (3)第三次轉移:德國、日本→中國

      改革開放后,機床產業移步中國。中國的機床產業起步并不晚,發展至今可分為 4 個階段:

      奠基階段(1953~1957):在蘇聯專家指導下,興建了“十八羅漢”機床廠、以北京金屬切削機床研究所(北京機床 研究所的前身)為代表的“七所一院”機床工具研究機構,為后續發展奠定了基礎。

      大規模建設階段(1958~1978):我國機床精度、質量和工藝水平普遍提高,具備了為汽車制造廠提供成套設備 的能力。這一階段也是數控機床的初始發展階段,1958 年北京第一機床廠與清華大學合作研發出了中國第 1 臺 數控銑床,僅比世界第 1 臺數控機床晚 6 年。但到 70 年代中后期才全面啟動了數控機床研制生產工作,受當時國內外形勢限制,數控機床的研發基本上處于封閉狀態,技術水平離世界頂尖越來越遠。

      持續攻關和產業化發展階段(1979~2000):改革開放后,受低廉的勞動力成本、巨大的市場吸引,國外企業紛 紛來華展開業務,迎來了 80 年代對外合作的高潮,同期日本受制造業成本升高及日元升值的困擾開始將大批的 低端機床制造轉移到中國。國產數控機床的開發取得了一定成果,但產值數控化率一直在 20%左右徘徊,產量數 控化率不足 10%。

      高速發展和轉型升級階段(2001~現在):2001 年我國加入 WTO,數控機床進入高速發展時期。國有機床企業 “走出去”,到發達國家進行技術并購;國內市場對數控機床需求急增,一批民營數控機床企業開始快速發展,其 產品在一些細分領域占有重要地位。目前,國產數控機床在中低端市場占有優勢,但高端產品仍有較大差距。

      勞動密集型產業開始轉移,未來不排除低端機床產業轉移到東南亞。中國制造業工人的薪資水平的不斷攀升,2020 年 制造業就業人員平均年薪漲至 8.3 萬元,近 10 年年均復合增速達到 10.35%,一些勞動密集型產業(如紡織服裝業) 開始了向成本更低的東南亞國家轉移。任何制造業的興起都離不開工業母機,過去 10 年東南亞國家機床消費的持續 上升也反映了制造業轉移的趨勢,短期來看,這是中國低端機床產業的機會,長期來看,中國乃至世界的低端機床產業將向東南亞轉移。

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      3、全球機床行業現狀

      2000 年以后,全球機床行業的爆發式增長出現在 2003~2011 年,區域來看主要是亞洲的拉動。受 2008 年金融危機 迅速蔓延到實體經濟的影響,在 2009 年出現過一次較大下降(當年全球機床消費驟降 35%)。2010~2011 年間,受中國四萬億投資的拉動(當時中國就已經是世界最大的機床產銷國,對世界的影響權重巨大),亞洲機床消費一枝獨 秀實現逆勢增長,進而帶動全球機床消費的增加。在 2011 年前后,世界機床消費達到歷史頂峰 1080.13 億美元,隨后情況急轉直下,全球機床行業進入探底調整期,期間曾出現過 1 次持平、2 次正增長,其中 1 次增長持續 2 年。2019 年起再次明顯下降,2020 年降至 668 億美元,較 2011 年降幅超過 460 億美元,這段時間是全球機床行業歷史上持續時間最長、規模最大的收縮。

      2003 年到 2011 年的爆發主要有以下幾點原因:1.人力成本:亞洲擁有全球最多的廉價勞動力,跨國公司為了降低成 本紛紛在亞洲建廠;2.基礎建設:03-11 年間,亞洲地區除日本外,紛紛迎來基礎設施建設爆發期,為機床的全球轉移提供了物質基礎;3.國際貿易:03-11 年間,亞洲國家的貨幣貶值明顯,表現在國際貿易上,就是出口產品變得更 加便宜,間接促進了亞洲機床行業的爆發;4.資本流入:資本的大量進入,極大地擴充了產能,間接為高端機床比例的提高提供了基礎,而高端機床消費是全球市場演變的大趨勢。


      2000 年~2019 年,全球機床市場國家層面表現出分化發展的態勢。歐美日等工業先進國家:先降后升;中國:先升 后降;新興發展中國家:持續上升。

      21 世紀初,歐美日等工業先進國家將制造業向發展中國家轉移,2008 年金融危機后,這些國家逐步認識到“去工業化” 對經濟社會帶來的嚴重危害,開始實施“再工業化”策略,因此 2000~2019 年機床消費占比呈現以 2010 年為時間節點 的先降后升趨勢。以美國為例,20 世紀 80 年代之前,美國一直是世界最大的機床消費市場,之后相繼被日本、德國、 中國超越,成為全球第四大機床消費市場;進入 21 世紀以后,美國機床消費及產出明顯分為兩個階段:2000~2010 年持續下降;2010 年之后,美國機床消費全球占比呈波浪形回升,并于 2011 年和 2012 年先后超越德國和日本,成 為全球機床消費第二大市場。

      2000~2010 年,中國主要承接了全球制造業的轉移,中國機床迎來黃金十年,消費全球占比自 2000 年的 10%提升至 2010 年的 40.62%;同時印度、巴西、越南等發展中國家也有小幅上升。2011 年以后全球機床市場萎縮,中國市場降幅尤為明顯,全球占比從 2010 年的歷史高位下降到 2019 年的 27.16%,但仍為全球機床消費最大的市場。同時東南亞新興經濟體憑借低成本、高回報的優勢,成為新一輪國際制造業轉移的重要舞臺,印度、墨西哥、巴西、越南等國家的機床消費額及其占比都呈現上升趨勢。

      全球機床市場相對集中。一個國家工業化進程和速度決定了一個國家機床的消費,當今世界完成工業化或者正在快速工業化的國家相對集中,這就決定了機床行業在全球范圍內是一個相對集中的行業,全球機床行業消費量排名前五的國家分別是:中國、美國、德國、日本、意大利、韓國,總計占據全球機床市場 68%的消費額。其中最大的市場是中國,2020 年占據 31.9%的消費市場份額。


      三、我國機床開啟上行周期,驅動力充足

      1、2021 年是我國新一輪機床上行周期的起點

      (1)從日本機床發展歷程看行業的強周期性

      波動上揚的周期。機床的周期由其自身壽命及下游需求決定,制造業的產能擴張是下游需求的基礎。在制造業快速發 展時期,人口紅利、貿易紅利等因素作用明顯,機床產業不斷擴張,迅速擴大的市場空間掩蓋了周期性,機床行業表現為波動上揚;制造業發展到一定程度后,國內外需求基本得到滿足,經濟增速放緩,人口、貿易紅利消失,制造業設備的更新周期、資本開支需求變化、機床壽命等綜合作用使機床呈現明顯的周期性。長遠來看,制造業周期由工業化進程決定,而工業化的發展必然是上揚的,隨著制造業的不斷升級,機床產業也將順著周期波動向高端發展。日本機床產業已經歷了上述變化過程:

      1)制造業快速發展,機床無明顯周期。20 世紀 70 年代日本制造業迅速發展,80 年代進入以家用電器、汽車和運輸設備為主導的鼎盛時期,GDP 增速較高,經濟繁榮。因此機床需求旺盛,產值波動上升,1970~1987 年間并未表現出強烈的周期性波動,宏觀經濟因素(1973 和 1979 年爆發的兩次石油危機及 1985 年廣場協議的簽訂)對機床產值的影響時間較短、程度較小。


      2)下游需求與自身壽命共振帶來的強周期性。1987 年以后,日本的制造業已經成熟,機床市場空間增量較小,內需基本滿足。同時,90 年代初期的日本經濟泡沫破裂,進入衰退期,GDP 增速不超過 4%,甚至出現負增長,制造業隨資本開支需求及設備更新需求周期性波動,且受宏觀經濟影響較大。加上機床本身有使用壽命的限制,周期性凸顯,1987~2020 年共經歷了 4 輪完整的朱格拉周期。

      (2)我國機床上行周期已至

      中國機床行業伴隨大制造業的發展 2000-2020 年經歷了一個大周期。2000 年以來,我國經濟增速較高,制造業進入 新一輪迅速發展期,船舶、汽車、工程機械、電子與通訊等產業蓬勃發展,對機床的需求持續擴大,自 2002 年起至 今機床消費金額穩居世界第一。在“四萬億”政策的拉動下,機床產業受 2008 年金融危機影響較??;2011 年,消費額、 產值分別達到 436 億、315.32 億美元的高峰,2000~2011 年 CAGR 22.93%、24.40%。2012~2016 年供給側改革 前,國內 GDP 和投資增速緩慢下降,制造業景氣回落,雖然 2016 年后下游制造業有所回暖,但是高鐵等基建投資拉動乏力,加之 2018 年中美貿易摩擦,制造業資本開支下降,機床行業 2020 年降至 213.1 億美元,不及 2011 年的 一半。

      我們認為與日本機床產業類似,機床行業整體將是震蕩向上的,具有明顯的周期性,中國機床行業未來更新升級和進 口替代將成為行業增長動力,因此投資策略上將是輕行業、重個股。

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      2021 年需求飽滿,上行周期初顯。2020 年下半年以來制造業全面回暖,PMI 指數連續 18 個月位于榮枯線之上,對 機床的需求大幅增加。2021H1 金屬加工機床企業新增訂單同比增長 42.5%,截至 6 月底,在手訂單同比增長 25.8%,月度產量累計增速均高于 40%,明顯好于 2019 年的低谷期。雖然下半年 PMI 可能回落,但是下游汽車、軍工、新能 源裝備、能源裝備、船舶行業景氣持續,因此我們判斷機床新增需求也有望持續增長。

      2、下游行業景氣向好帶來存量更新效應

      機床使用壽命普遍超過設計壽命,行業下行期更新需求小。機床的設計使用壽命即折舊年限一般為 8~10 年,受機床本身質量、使用期間維護情況、為延長壽命所采取的設備大項修等影響,其實際使用壽命普遍超過 10 年,但超過 10 年的機床穩定性和精度均會下降。目前我國大部分機床處于超期服役狀態,主軸的最大服役年限可達到許可壽命的 3.6 倍之多。雖然超期服役的機床性能下降,但在行業下行周期企業更新機床的動力較弱,國際上每年機床淘汰率僅為 3%。

      制造業需求爆發觸發存量更新效應。上一輪機床消費高峰出現在 2011 年,金屬切削機床、成形機床產量分別為 88.7 萬臺、23.6 萬臺,機床消費達 390.9 億美元,這批機床到 2021 年已滿 10 年的設計使用壽命。2021 年上半年,因基期較低及疫情后制造業訂單回流,設備投資復蘇跡象明顯,制造業固定資產投資完成額累計同比大幅增長,數值回升至 2013 年水平,為近 7 年來最快增速,機床需求處于飽滿狀態。而下游需求的爆發將在刺激機床增量需求的基礎上帶來存量更新的乘數效應,因此我們判斷 2021 年機床將進入更新高峰期,若考慮機床數控化率的提高,更新的機臺價值將更高,市場規模也將更大。此輪大周期疊加設備更新周期,我們對機床行業近兩年的景氣度持樂觀態度。

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      下游行業處于明顯的上升通道,保障機床中長期需求。汽車行業中短期內面臨產能過剩,需求放緩等問題,產銷量近 幾年逐步下降;但隨著新能源汽車成為新增長點,2021 年行業景氣度明顯上升,中長期將會帶動機床行業發展。工程機械從 2011 年峰值開始,行業開始了正“U”形的發展態勢。在 2015 年和 2016 年觸底后,2017 年至 2018 年反彈強勁,行業增速明顯。航空領域方面,預計到 2039 年,我國新增交付 8725 架客機,占全球新增客機總量的21.5%,帶來約 1.3 萬億美元的市場空間。飛機整機制造具備產業鏈帶動效應,是國內制造業轉型升級的重要契機,期間對高端數控機床的需求將進一步增加。同時產業集群效應將加速全球 航空制造業向中國遷移,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企業開放,帶來新的市場及機遇。

      四、數控機床進口替代空間巨大,民營企業后來者居上

      1、國內機床需求結構升級,進口替代提速勢在必行

      制造升級促進國產機床數控化率緩慢提升。近年來下游汽車、航空航天和模具等制造業向著輕質化、多構型化及低成 本制造等方面發展,對高端數控機床的需求越來越旺盛。在制造升級的推動下,我國金切機床數控化率逐漸提升,由 2007 年的 19%提升至 2020 年的 38.2%。2003~2019 年我國機床進出口的平均價格處于明顯的上升渠道,說明國內 機床的需求向中高端轉移、國產機床的附加值持續上升,這是我國制造業升級的有力證明。2020 年受疫情影響,進出口單價均有下降,但機床產品價值上升的大趨勢不會改變。出口機床去向分布較散,前 3 名為越南(11%)、美國 (7.7%)、印度(6.2%),前 10 名中 6 個國家為新興經濟體,我國出口機床以低端機床為主,低端制造業正在向越南、印度等新興經濟體轉移。國內制造業轉型升級將產生大量新增需求,有利推動數控機床結構升級。

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      機床數控化率仍存在巨大提升空間。我國目前的數控化率大約相當于日本上世紀 90 年代中期水平(1996 年日本機床 數控化率為 44%),相比日本目前 90%的數控化率仍有相當大的差距。根據前瞻產業研究院數據,國內企業在高端數 控機床領域的市占率僅為 6%,高端數控系統 96%~99%需要進口;普及型數控機床的國產化率雖然可以達到 80%,但與之匹配的數控系統仍然大量依賴進口,核心零部件受制于人,稱不上真正的國產化?!吨袊圃?2025》明確指出, 到 2025 年,關鍵工序數控化率要達到 64%,高檔數控機床與基礎制造裝備國內市場占有率超過 80%,提升空間巨 大。

      我國機床產品主要集中于中、低端市場。總體來看,國內數控機床行業的競爭格局呈現出國有企業、民營企業、國際 龍頭企業三分天下之勢。其中第一陣營為實力雄厚的外資企業、跨國公司,主要面向高端產品,競爭較為緩和,如 MAZAK、DMG MORI、OKUMA、友佳國際等;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,已覆蓋中低端產品,并向高端市場開拓,如濟南二機床集團、海天精工、創世紀、國盛智科、科德數控、浙海德曼等;第三陣營為技術含量較低、規模較小的眾多民營企業,還有個別國企,市場競爭激烈。

      高端產品無法自給,依賴進口,也是制約行業發展的主要因素。2001~2012 年我國機床進口額持續上升,2012 年達 到高點后波動下降,2020 年為 59.7 億美元。同時出口額不斷上升,2020 年達 40.2 億美元,凈進口額回落至 2001 年水平,說明我國整體機床產業對進口的依賴程度正在減小。然而,2020 年機床平均進口價格為 7.7 萬美元,平均出 口價格僅為 416 美元,近 60%的機床來自日本和德國兩個技術先進的國家,我國的高端機床仍需要進口,相比國外先進水平還有較大差距。


      高檔數控機床“卡脖子”,進口替代提速勢在必行。從“巴統協議”到“瓦森納協定”再到中美貿易摩擦,美國等發達國家始終對向中國出口尖端技術產品有所限制,尤其是以五軸聯動數控機床為代表的高檔數控機床。高檔數控機床已經成 為中國制造提質增效的“卡脖子”問題。近年來,國內中高檔數控機床市場一批具備一定的核心技術的民營企業崛起, 民族品牌逐漸形成進口替代趨勢。但是,目前我國中高端數控機床產業在技術水平、產品定制、配套產業鏈、經營規模等方面都存在不足,限制了我國制造產業鏈訂單響應速度,因此我國數控機床的進口替代提速勢在必行。2019 年數控機床進口額 28.98 億美元,進口單價高達 28 萬美元,在不考慮設備更新需求的情況下,假設每年完成對進口設 備 10%左右的替代率,未來我國數控機床行業每年將新增約 3 億美元的進口替代空間。

      制造業投資需求+更新需求+數控化率提升+進口替代,我國數控機床市場規模有望達千億元。根據 Gardner 數據, 2019 年我國數控機床產值同比降低 10.9%至 90 億美元,合計人民幣約 621 億元人民幣。2020 年,我國數控機床行業整體運行呈現大幅低開、持續恢復、以增長收尾的特點,考慮下游行業景氣度提升帶來的設備增量需求、設備更新 帶來的存量需求、進口替代需求等,預計我國數控機床市場規模未來將穩定較快增長,到 2022 年有望達到千億元級 別,其中數控金屬切削機床、數控金屬成形機床、數控特種加工機床將分別占到 53%、28.5%、17%。

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      2、國有企業風光不再,黯然淡出歷史舞臺

      (1)國有機床廠的變遷

      “十八羅漢”機床廠的誕生。“一五”時期(1953~1957),在蘇聯專家指導下,我國按專業分工規劃布局了被稱為“十八 羅漢”的一批骨干機床企業,其中沈陽第一機床廠堪稱當時世界一流機床廠,生產了大批先進的機床設備。到 1957 年, 一機部直屬企業在機床、工具、磨料磨具和機床附件方面的產品產量都占全國的 90%以上,相關產品產量的國內自 給率達 80%左右。在計劃經濟環境下,“十八羅漢”和“七所一院”快速建立了我國較完整的機床工具產業和科研體系, 支撐了建國后直至 1978 年改革開放前我國的工業化發展,并為改革開放后制造業的快速發展奠定了基礎。

      改制重組以應對沖擊。1979 年,我國開始從國外引進數控機床先進技術,與國外企業合資生產,第一份合同是沈陽 第一機床廠與 Mazak 簽訂的生產返銷協議。1994 年,進口機器設備關稅壁壘拆除,機床產品的進口關稅提前降至 9.7%,數控系統的關稅降至 5%,進口機床的涌入嚴重沖擊國內機床企業,在技術上落后的“十八羅漢”紛紛改制或重組,由工廠轉變為集團企業,然而改制后普遍存在國有企業的通病,如機構臃腫、人浮于事;效率低下、質量滑坡等。


      黃金十年,并購擴張,規模迅速擴大。國有機床企業乘著 2001~2011 年國內機床行業發展的東風,迅速擴大規模, 2007 年沈陽機床和大連機床分別進入全球機床行業前 10 強,2012 年沈陽機床憑借 27.83 億美元的銷售收入,排名 世界第一。與此同時,紛紛發起海外并購潮:2004 年,沈陽機床收購德國希斯,一度成為全球最大的機床企業;2005 年,北一機床入主德國瓦德里??票?;大連機床廠重組了德國茲默曼;哈爾濱量具集團兼并了德國凱獅等。

      大潮退去,分化明顯。2011 年,中國機床產業開始掉頭向下,“十八羅漢”的發展出現了明顯的分化。一部分改革創新 穩定發展:濟二機床已發展為世界三大數控沖壓裝備制造商之一,同時生產大重型金屬切削機床;一部分企業仍在改革調整之中:沈陽機床、大連機床、齊二機床進入中國通用技術集團,與集團下屬的北京機床研究所、哈爾濱量具刃 具公司、天津一機床等共同組成了機床業務;少數企業已經破產不再經營:長沙機床廠。

      (2)“十八羅漢”衰落的重要原因

      從世界第一到破產重整,沈陽機床的斷崖式下跌是大多數國有機床企業的縮影,究其根本,我們認為主要問題有二:一是盲目擴張,唯規模論;二是引進國外技術后消化創新不足。

      2001~2008 年,以規模論英雄的做法大行其道,企業增收不增利。不少國企忽視質量效益和產品技術水平,只關注規 模發展,以“先做大、后做強”為戰略目標,將資源投入到技術簡單、制造鏈短、上規模容易、以價格競爭為主的低端市場。并購海外企業在此背景下盛行,然而大多數國企沒能吸收并應用被并購企業的技術,反而因此拖累了業績、背 上負債,以失敗告終:北一機床入主的瓦德里??票ぷ?2011 年后連年虧損;大連機床重組的茲默曼,被原股東于 2012 年收回股份;哈爾濱量具集團并購的德國凱獅于 2010 年申請破產。多數國企在規??焖贁U大的同時盈利能力沒能跟 上發展。以沈陽機床和昆明機床為例,在營業收入快速增長的 10 年間,凈利率處于低位波動,2011 年二者營收達到高峰,分別為 96 億、18 億,但凈利率僅為 1.1%、3%;此后收入不斷下降,虧損越來越大最終導致破產重整。

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      2009 年~2011 年的“四萬億”帶來了國內機床產業的野蠻生長,國企錯過了調整的最佳時機。08 年下半年金融危機 開始對我國產生實質性影響,中國經濟有硬著陸風險,中央推出四萬億的一攬子投資計劃,基建項目的爆發增長帶來了機床產業的強勢反彈,機床行業工業總產值在 2010 年實現了高達 40.6%的增長(歷史最高),這個數字背后的意義是:2009、2010 年兩年大量的資本進入這個行業,低端產能過大,重復建設嚴重。此時沈陽機床等國企作為行業內的龍頭企業,沒有及時調整產品結構、淘汰低端老式機床產品,為今后市場無序競爭,大批企業沒有核心競爭力埋下 伏筆。誠然,國企也為研發中高端產品以滿足市場需求而付出過努力,但轉型普遍偏慢,錯過了調整的最佳時機。

      技術引進后創新不足。技術引進是一條發展經濟、縮短與世界差距的捷徑,風險小、見效快,但不能獲得最先進的技 術,也不能增強自主開發的能力。改革開放至今,國企通過合作、并購等方式引進國外先進技術,但沒能消化與創新,主要是因為國外技術具有一定的不可轉讓性,出于國家利益或商業訴求,國外品牌不可能也不會轉讓核心技術,如沈 陽機床收購德國希斯的關鍵目的是獲取核心技術,德國政府卻要求“核心技術不得轉移”;此外,相比技術本身,技術 背后的策略經驗更重要,高端機床是知識、技能、經驗和訣竅的積累,只能通過開發的實踐獲得。引進的技術只是產 品,其中凝聚的知識、經驗、邏輯對于引進者來說都是“黑箱”,僅通過購買和使用產品是難以掌握的。

      3、民營企業成為行業主力軍

      市場下行期民營企業成長為主要力量。近 10 年來國有龍頭企業及產業鏈價值低端的小企業受到沖擊逐漸退出歷史舞 臺;與此相對,部分民營企業因具有較強的內生動力和市場適應性,快速調整經營思路,逐漸成為機床行業的主力軍。據統計,2015 年私人控股企業主營業務收入、利潤總額、出口額、企業數量、總資產占整個機床行業比重分別為 79.1%、 86.3%、56%、81.7%、65%;與 2011 年同期相比,民營企業營收、利潤總額、企業數在全行業或細分行業中的比重 均有所提升,其中利潤總額占比提升最為明顯,國有控股、境外控股企業的相關指標則有不同程度的下降,我國民企 在機床產業中的地位愈發重要。


      “專、精、特”開拓細分市場,發展空間廣闊。民營企業在經營理念、組織結構上與傳統國有企業完全不同。民企的產 品結構不追求大而全,而是聚焦某一領域,做到“專、精、特”,對市場需求的變化更敏銳,注重以市場為導向進行核心技術的研發,因此在細分領域形成一定的競爭力,在全行業形成互相補充的格局。截至目前,機床上市公司中超過 80%為民營企業,且上市時間集中于 2015 年以后;其機床產品各有側重,如海天精工培養立式/臥式/龍門加工中心的競爭優勢、科德數控側重五軸加工中心、浙海德曼專攻各類數控車床、華銳精密在刀具領域有所成就;此外,這些民 營“小巨人”的營收規模多處于 10 億以下,相比全球龍頭百億量級的收入有巨大差距,未來發展空間廣闊。

      4、日本機床民營企業啟示錄

      (1)從追隨者到領路人

      日本機床產業的三個重要角色分別是政府、行業協會、民營企業。機械振興協會、機床工業協會等行業協會起著溝通 政府與企業的橋梁作用,政府制定和實施有關政策時會事先與機振協、機工協進行密切的聯系、協商、交換信息,使政府的政策得以貫徹實施。與我國不同的是,日本機床行業的主體企業一直都是民營企業,其在發展初期技術遠遠落 后于歐美國家,同樣屬于后來者。日本政府的宏觀指導、各方的協同合作、第三次產業轉移等為企業發展提供了外部 機會,在此過程中一部分民營企業形成并保持龍頭地位,實現從追隨者到領路人的成功轉變,也使日本機床至今仍然 保持領先地位,與德國、美國形成三足鼎立的格局。2019 年,全球數控機床企業前 10 名中,日企占了 4 席,其中山 崎馬扎克以 52.8 億美元的營收規模居首位。這些企業在行業發展盛衰中始終保持競爭力,必然有其內在原因,本部分通過對其發展歷程、競爭優勢的分析,希望為我國民營企業未來的發展提供一些借鑒。


      堅持打造獨特且難以復制的產品和技術。在公司由弱小到成熟的過程中不可避免地要向外界學習,日企和我國企業在早期階段都經歷過引進國外先進技術、與外資合作。在這一過程中我國很多企業創新不足走向衰落,而日企堅持打造 自己的品牌、為技術成長持續投入力量,直至形成自身獨特的競爭優勢。據日本《經濟要覽》數據統計,1950~1985 年間,日本共引進技術 36320 項,年均達到 1009 項;同時日本企業非常重視對引進技術的國內配套投資,每引進 1 美元的技術,要花費 3~5 美元消化和發展。

      舉例來看,1965 年,AMADA 與美國、法國公司合作分別制造和銷售壓 力機、折彎機,壓力機和折彎機領域的技術實力積累到一定程度后創造性地研發出數控沖床,使其品牌效應在世界機 床領域得到爆發式的提升,走上打造自己核心產品的道路;OKUMA 堅持“Only One”理念,不對行業內已有的技術和 機型做附加開發,而是進行全新方向技術的研發,成功自研數控系統(OSP 系統),完全與機床融為一體,真正達到 機電一體化。

      改進生產方式,提高產品性價比。日企較早地開始采用柔性化、數控化的生產模式,如山崎馬扎克 80 年代就開始將 應用自動化網絡、IT 技術于生產,先后實現了柔性制造工廠、計算機集成制造工廠、網絡化工廠、智能化工廠,大大提高了生產效率、降低機床成本。疊加數控機床可靠性的提高及政府在金融方面的政策支持,數控機床在日本國內得 到普及,價格也不斷下降,加工中心平均售價從 6000 萬日元/臺,下降到 3000 萬日元/臺、2000 萬日元/臺甚至 1000 萬日元/臺。

      上游突破配套核心零部件技術,下游注重開拓中小企業客戶。數控機床的核心部件包括:主軸、滾珠絲杠、刀具、數控系統等。日本核心零部件企業同樣注重創新及質量管理,通過吸收引進德國、英國、美國的技術,并不斷改進,技術水平有了質的飛躍。在這期間日本涌現出了一大批優秀的零部件生產企業,其產品都達到了世界一流水平,如 THK 的直線導軌和滾珠絲杠、NSK 的軸承、FANUC 的數控系統、YASKAWA 的伺服裝置等。應用方面,不同于美國著眼 于宇航工業的策略,日本企業注重基礎產業(如汽車工業)市場的開拓,同時發展小型廉價品種以適應中小企業的技 術改造。1981 年,2/3 的機床銷往中小企業,使數控起床得到廣泛使用,因此打開了國內的市場。




      (2)日本機床行業發展對中國的借鑒之處

      民營企業通常能夠保持高度的自主權,更加靈活地應對市場需求的變化,研發的技術也更具實用性。我國民營企業已 經登上舞臺,參考日本的歷史經驗,民營企業有充分的可能發展成為行業龍頭。在實現路徑方面,可從以下三個角度 借鑒日本企業的經驗。

      技術需要穩扎穩打而非“彎道超車”。高端機床所要求的技術水平非常高,對比國有機床廠的前車之鑒與日本企業的歷史經驗,可以發現技術研發沒有捷徑可走,“彎道超車”是難以實現的,只有踏實研發技術,在市場應用中成長和成熟起來,才能真正突破我國機床大而不強的現狀。

      自下而上逐步突破,鉆研技術,強化服務,等待機會。在機床高端市場,國際龍頭企業在行業耕耘多年,憑借過硬的技術已積累了大批忠實顧客。國內廠商進入行業時間較短,發展較緩,目前高端技術與國際龍頭仍有差距。尤其是穩定性上,對于部門高度自動化的流程,單一環節故障需在一小時內完成修理,否則會造成嚴重損失。對于處于快速成 長期的下游廠商,或需通過過硬的產品樹立口碑,或快速擴產搶占市場份額,對國產設備的性價比優勢不敏感,只有下游行業進入存量博弈時,才會將精力轉移至成本控制。國內廠商只能修煉內功,提升技術,等待機會。疫情提供了 這樣一個窗口期,在中端機床領域,部分國產廠商技術及穩定性與國際龍頭相差無幾,下游制造業訂單回流,但海外 設備存在供給缺口,國內廠商抓住此次機會,一旦打入供應鏈,通過驗證就可以憑借性價比、優質服務、快速響應等 優勢大規模替代進口中端機床。

      核心零部件是突破關鍵。目前市場需求旺盛,部分依賴進口的功能部件不僅漲價,供貨期也得不到保障,影響生產進 度。將大量依賴進口的核心零部件國產化,是降低生產成本以提高性價比、解決供應鏈問題的最佳方法。同時,國內 廠商擴大核心零部件國產化比例會提升國內核心零部件生產廠商業績,使其有資源有動力去提升產品性能,進而反哺 機床行業的性能。2021 年工業和信息化標準工作要點中提到要“加強機床和基礎制造裝備、中高檔數控系統和伺服電機等工業母機標準”,將發展配套零部件的重要性提升到新的高度,整機廠商和核心零部件廠商未來有望形成良性的 正循環,業績與性能齊頭并進。


      五、國產機床行業守得云開見月明

      1、為何機床發展落后于其他機械子行業?

      數控機床發展與下游制造業噴薄期脫節。整個機床行業品類中,我國當前主要差距在高端數控機床、五軸聯動、高精 度、高穩定性上,普遍機床已與國際巨頭相差無幾?;仡櫟氯諜C床的發展歷史,誠然政府層面的政策支持,本國制造 業發展都是機床行業成功不可缺少的因素,每個國家都有這樣的階段。德日之所以成為世界機床的翹楚,有其特有的 時代機遇。德國擁有戰前深厚的工業基礎,一戰前機床產量位居世界第二,二戰后依靠馬歇爾計劃快速發展;日本雖 工業起步更晚,但在朝鮮戰爭期間,美國扶持其作為亞太地區的跳板,大量軍工訂單拉動工業發展,為日后軍工轉型 汽車等民用工業做鋪墊。

      兩國工業的騰飛與機床技術的革新同步,甚至是先有設備,再有產品。而我國工業快速發展 早于機床行業,早期中高端機床均外購進口品牌,一方面數控機床技術壁壘高,我國不具備自研高端機床的技術積淀, 另一方面外購機床經濟效應更高。在當時的局勢下,采購設備發展制造業是最緊要的任務,機床的發展需要一套完備 的工業體系,巨大的投入,以及下游制造業使用、反饋,機床廠改進這樣一個正循環。作為工業母機的機床,涉及軍 工武器的制造,進口受限,只能自研。長此以往,機床與其他可直接采購設備進行生產的制造業差距逐漸拉開。



      此起彼伏,機遇與抉擇。在數控機床快速發展時期,美國政府數控機床研發圍繞軍方需求,忽略了民用市場的引導, 制造企業大量進口德國和日本的產品,導致 20 世紀 80 年代美國在全球數控機床地位發生動搖,德日坐上數控機床 的頭把交椅。而德日在產品系列上也出現分化,德國注重最高精尖的機床,量小但鎖定高端市場,提供定制化設備。日本主打性價比,量大且涵蓋大部分中低端及次高端市場。日本借朝鮮戰爭的東風外,其專注性價比數控機床的抉擇 也幫助其占據世界數控機床的最大份額。數控系統的問世也改變了機床行業競爭格局,數控機床在精度和效率上實現 質的飛躍,瓦解了傳統機床制造國家在熟練工人和加工經驗上的優勢,是否具備性價比變得更受采購方關注。

      上世紀 七十年代,傳統機床引入電腦系統,升級為數控機床,1978-1984 年間,數控機床年均增速達 30-40%,7 年間數控機床均價下降一半。發那科在政府的支持下,大力發展數控系統。上世紀八十年代,日本數控機床價格僅為西方國家 廠商的一半,發那科數控系統一度占據世界數控系統 70%的份額(現為 50%)。我國機床發展之路缺乏一個大的時代 機會,也缺乏技術上的革命性創新機會。

      國企戰略、管理失誤,民企資金不足,同時受到國外技術封鎖。機床行業屬于技術壁壘高,高投入,回報周期長的行業。唯有穩扎穩打,逐個難點擊破才能成功,外部機床技術已成熟,此背景下對戰略制定和經營管理提出極高要求。以沈機為例,其經營體制背離市場,研發上大跨步,最終導致破產。沈機為 i5 斥資 11.5 億元研發費用,總投入超 30 億元,到 2016 年年初,i5 已獲得 10000 臺超級訂單,但當年沈陽機床卻虧損 14 億元。

      導致巨虧的原因有:1)為了 快速占領市場,沈機定下以租代售的策略,按 i5 機床開工小時數向公司付款,但實際開工率嚴重不足;2)只考核銷 量,不考核回款,只收 30%預付款,最終導致大量壞賬;3)沈機長期短債長投搞研發與擴張,每年債務利息高筑。4)目標過于宏大,i5 數控系統要領先西門子、發那科至少五年,但技術不過關,上市后僅在低端的二軸、三軸數控機床上應用。而民營企業資金不足,投入研發有限,自然研發進程緩慢,同時還面臨外部打壓。一方面,發那科高端 五軸數控系統禁運中國,無法學習他國先進技術;另一方面當中國自研的數控系統上市,發那科同類型數控系統立刻開始打價格戰,國產數控系統廠商經營如履薄冰。


      五軸數控系統受制于人,其他零部件精度有待提高。高端數控機床是我國“卡脖子”的重要戰略技術之一,已有“巴統協 議”和“瓦森納協定”限制成員國向中國出口高端數控機床,例如發那科禁止像中國出售三軸以上的數控系統。沈機一臺賣 35 萬的機床,僅是購買德國西門子、日本發那科的數控系統就要花 28 萬,如果再加上后續的系統維護、升級費 用,沈陽機床基本無利可圖。而在絲桿、導軌、主軸等零部件上精度不夠,故障率也高于進口機床。

      傳統機械企業對人才吸引力小,自主研發突破慢。我國機床產業從理論研究到實踐操作均有嚴重的人才流失,主要 原因為:1)中低端產品競爭激烈、利潤微薄,行業平均薪資偏低;2)我國職業教育環境較薄弱,重學術教育、輕技能教育,技術工人待遇及社會地位較低。反觀德日兩國,基礎工人受到重視,德國教育在高中階段對學生分流,職業教育為德國工業提供源源不斷的人才;日本雖職業教育不發達,但高度重視工科生培養,每百萬畢業生中工科生比例是美國的 2 倍,在日本使 用數控機床的工廠里,有 40%的人在工程院校受過專業訓練。能沉下心做研發的工程師與經驗豐富的技術工人是機 床產業不可或缺的力量,也是近年來制約我國機床行業發展的因素之一。

      2、國產機床行業砥礪前行,仍面臨機遇

      工業母機是制造大國發展為制造強國的基石,雖然當下困難重重,但中國是全球制造大國,全球最大的市場,智造升 級是長期趨勢,高端數控機床國產化,雖遠必至,使命必達。

      中短期增量及存量更新需求充足,中長期與工業體系共成長。正如 3.1 中分析的,2020 年下半年以來下游光伏、鋰 電、汽車、軍工、能源裝備、船舶等眾多行業明顯復蘇,機床訂單飽滿,中短期內存在增量及存量更新需求。中長期來看,數控機床的發展水平與制造業產業結構相關?!爸袊圃臁彪A段,我國勞動力紅利明顯,機械化率較低,低端機床即能滿足需求;隨著“中國智造”的發展,數控機床必然會與新能源汽車、智能制造裝備、航空航天等高端制造行業共同成長,互相成就,未來國產高端數控機床也將占據一席之地。


      進口替代勢在必行、空間巨大。2019 年數控機床進口單價高達 28 萬美元,價格昂貴且供應受政治因素影響,巴統協議、東芝事件、瓦森納協定、中美貿易摩擦等一系列事件均說明了掌握高精尖技術的重要性。技術受制于人不僅限制機床行業的發展,還會限制下游制造業的升級,因此我國數控機床的進口替代勢在必行。2019 年數控機床進口額 28.98 億美元,替代空間巨大。

      民企借力資本市場,研發值得期待。民企受限于資本金,多數從細分領域切入,自主研發并取得了一定成果后借力資本市場擴大經營規模與研發力度,近年來不少優質民企進行 IPO 募資,已上市的民企中有 60%上市時間在 2015 年以后。民企大致遵循“細分領域做強→細分領域做大→新的細分領域做強→新的細分領域做大”這一循環向上的發展路 徑,未來可期。

      其他領域技術發展的助力。我國從數控機床開始與發達國家拉開差距,其中一個重要原因是計算機技術發展落后于人。當前數控機床技術的發展趨勢為高性能、多功能、定制化、智能化。我國在通信、軟件和自動化、傳感檢測、邊緣/云 計算、機器人等領域的技術積累或將促進數控機床的創新發展。


      國家政策的鼓勵扶持。對于數控機床,國家一直都有相關政策指引其發展,但側重點有所變化?!熬盼濉保?996-2000), 以改進數控機床的性能和質量為主要目標;“十五”(2001-2005),把發展數控機床、儀器儀表和基礎零部件放到重要 位置;“十一五”(2006-2010)至“十三五”(20016-2020)則強調發展高端數控機床及其配套技術;“十四五”(2021- 2025)注重高端數控機床產業的創新發展。此外,我國已開始大力扶持職業教育,推進普高和職高規模均衡化,培養 更多高素質技術技能人才,未來有望從人才方面為實現制造強國打好基礎。機床發展之路任重而道遠,但我們也相信未來中國高端機床將成為世界一流,也必須成為世界一流,因為其事關工業自主自強。

      機床屬于工業母機,技術上更加上層,技術突破之路自然更加艱辛,需要長期的試錯中完善。機床乃國之重器,我們已經見證過在國家的扶持引導下,新能源產業已經蓬勃發展走在世界前列,中國具備全球最先進的技術、 最完備的新能源產業鏈及最低的制造成本。汽車行業正在經歷顛覆性變革,我們相信在中國新能源汽車彎道超車的過 程中,會向上反哺機床行業。同時這些國家重點扶持的行業成功“脫奶”之后,重點扶持對象將輪換,最近的國資委擴大會議已經傳遞出這一信息,機床的優先級已經位列第一,甚至優于芯片及新材料。

      六、風險提示

      市場競爭加劇。現低端機床領域競爭激烈,隨著部分低端機床廠商技術升級加入中端市場后競爭加劇,可能出現低 價惡性競爭局面,機床廠商盈利受損。

      制造業投資下滑。當前下游制造業已處于高位震蕩,未來如果出現景氣度下降,資本開支將減少,機床行業屬于中游設備波動會更加劇烈。

      技術研發不及預期。技術一直是機床發展的核心,當前我國中端機床開始上量,但向高端機床突破仍需要大量研發投入,而外國一直對華封鎖高端數控機床技術,如果國產機床廠商技術研發不達預期,國產高端機床市場仍將被 “卡脖子”。

      ——END——



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