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作者：慧博智能投研

机床在制造业中具有基础性和战略性地位，是衡量国家工业发展水平的重要标志。在当前我国制造业向中高端转型升级背景下，机床作为最基础的加工机器，也必须要向中高端发展。目前我国中低端机床已基本实现国产替代，但产品性能与海外产品仍存在一定差距；高端机床则基本依赖进口，国产化率不到10%，国产机床面临广阔的发展空间。

那么机床是如何分类的？我国机床工业经历了怎样的发展阶段？现状是什么样的？有哪些驱动因素促使国产化上行？产业链上都包含哪些环节？相关公司有哪些？竞争格局如何？下面我们来逐一了解。

01

机床概述

1、概念

机床又被称为“工业母机”，是用于制造机器的机器。由于机器设备都是需要通过机床对金属或其他材料的坯料进行加工制造出来的，因而机床被称为“工业母机”，是一个国家所有制造的精度、效率、品质的总起点。国家的工业制造能力就是依靠机床这样的先导性产业、机器来保障和提升的，当前我国制造业要转型升级，机床作为最基础的加工机器也必须要向中高端发展。

2、分类

金属加工机床按控制方法可分为传统机床和数控机床。按材料成型方式主要分为金属切削机床和金属成形机床两大类，金属切削机床最具有代表性，狭义的机床即指金属切削机床。涵盖车床、磨床、加工中心等多种产品。其中加工中心是金属切削机床中重要品类，按机床样式可以分成立式、卧式、龙门等样式。

3、我国机床工业的发展阶段

世界制造业发展过程中的加工需求推动机床的诞生与发展，原始形式的机床在15世纪就已出现。1774年英国人威尔金森发明的一种炮筒镗床被认为是世界上第一台真正意义上的机床，它解决了瓦特蒸汽机的气缸加工问题，促进的蒸汽机的发展进而推动工业革命的发展。到18世纪，各种类型机床相继出现并快速发展，为建立现代工业奠定了制造工具基础。由于我国在前三次的工业革命中几乎没有任何作为，这也导致了我国机床工业基础先天薄弱，起步发展都较晚。

具体来看，我国机床工业的发展主要历经以下几个阶段：

（1）1949-1958年：起步奠基阶段

在1949年以前，我国并没有真正的机床工业，1952年美国已经制造出了世界上第一台数控机床。我国在苏联援助下打造了一批国营机床企业，被称为“十八罗汉”，奠定了中国机床制造业乃至工业的基础。

（2）1958-1978年：大规模建设阶段

1958年在中苏关系紧张的背景下，我国展开了大规模工业迁移-“三线建设”，我国也开始发展高精度精密机床。1960年国家成立高精度精密机床规划领导小组，具体领导发展高精度精密机床，也使中国的精密机床制造上了一个台阶。

此阶段，美国将机床产业重心放在对高精尖机床技术的研究上；德国的数控机床则在六七十年代开始逐步领先世界；日本在1978年实现机床产量超过美国，并开始进一步加强科研和高性能数控机床的发展；而我国的数控机床研制工作受制于国内外形势处于半封闭状态，技术更新发展有所停滞。

（3）1978-2000年：市场化转型阶段

机床行业迎来转型发展期。1988年机床工具工业协会成立，同时国营机床企业不断整合，使我国机床行业在技术水平、运作方面得到了较大的提升。

此阶段，西方发达国家的机床工业已经全面进入数控机床时代，而我国数控技术发展仍处于起步阶段，中西差距明显拉大。

（4）2001-2020年：高速发展+转型升级新阶段

2001-2011年高速增长：中国机床行业迎来飞跃，外资品牌大量进入、民营企业萌芽。沈阳机床厂、大连机床厂、重庆机床等国营机床企业大举并购欧洲的先进机床厂商，我国也在2009年首次成为全球第一大机床生产国。

2012-2020年结构调整转型升级：2012年以来，受下游行业需求萎缩影响，我国机床行业进入下行周期。由于产品同质化日趋严重，缺乏核心技术，并购失败等多重原因，国营企业逐步退出历史舞台，行业格局出清。与之相反，民营企业在此期间不断发展，已取得国产机床行业主导。

4、机床结构

机床结构主要包括两大部分:机床的固定部分（如底座、床身、立柱、头架等）、携带工件和刀具的运动部分，这两部分现在通称为机床基础件和功能部件。

数控机床的构成中，机床的轴的数量影响其运动的自由度，轴数量越多，其运动的自由度越高，意味着功能性越强。机床的三轴是指X轴、Y轴、Z轴，在工作台的平面运动以及刀具上下运动，零件在加工过程中保持静止，机床刀具沿三轴移动进行加工。三轴加工为机械零件加工较为广泛的技术之一。四轴机床是在三轴机床的基础上增加工件旋转或工作台旋转等；五轴机床较三轴机床多增加两个旋转轴，即在X轴、Y轴、Z轴的基础上，增加A轴、B轴、C轴中的两个旋转轴。

02

我国机床行业现状

中国机床行业规模全球第一，但面临“大而不强”的尴尬处境。改革开放以来，从生产量和消费量来看都是全球第一。但德日美厂商仍占据全球主导地位。我国机床行业“大而不强”，单一国产机床企业在国际市场上并不具备竞争力。

1、目前中低端机床已基本实现国产替代，但与进口产品仍存在差距

目前国内中低端机床已基本实现国产替代，但是高端机床仍依赖进口，主要是因为机床产业环境、技术水平仍与先进国家存在较大差距。可靠性差是当前国产机床普遍存在的问题。调查数据显示，精度和稳定性是国产机床最需要解决的问题，另外国产机床故障率较高，其中漏水、漏油问题尤为明显。

可靠性差的原因在于国产机床设计加工及装配质量差、关键零部件质量差。这些反映出的是中国机床行业人才短缺以及机床工业基础薄弱。目前我国机床行业人才缺少制约了行业的发展，需要大量的数控机床技术人才。而由于行业技术人才的短缺，导致行业基础技术能力较弱，也制约了国产机床性能的提高。同时，以数控系统为代表的基础及核心功能部件与国外差距较大。

2、高档机床产业规模较小，综合技术水平亟待提高

高档数控机床是实现我国产业升级的必需设备。五轴联动数控机床为高档数控机床的代表性产品，主要用于高端装备部件的核心平台，是我国实现向高端制造升级的必需设备。与普通机床相比，高档数控机床具有高速、高精、多轴联动、智能、复合、网络通信等特征。近几年国产数控机床在产品数量和品种上都取得了较大进步，同时产品技术与质量也得到较为明显的加强。

整体来看，受限于我国机床工业基础薄弱，我国高档机床整体规模还非常小，与我国全球第一大机床生产国和消费国的地位并不匹配。以五轴联动数控机床为例，2016-2019年我国金属切削机床年均消费额超千亿，而国产五轴加工中心产值仅分别为5.3/7.5/10.3/12.8亿元，国产五轴机床产值仅占我国机床消费额的1%左右。其在我国金属切削机床产量中的占比则更小，2019年仅占总产量的0.21%。

部分国产高档机床静态出厂精度与国外领先水平接近，但动态性能和精度保持还存在差距。以五轴立式加工中心为例，科德数控、纽威数控、沈阳机床研制的一系列五轴立式加工中心机床定位精度5-8μm，重复定位精度2.5-3μm与国外第一梯队厂商产品相当。但国产机床精度往往下降较快，国产的数控系统、功能部件等不能满足长期使用要求，各部件匹配度较差，部件质量及寿命问题较大；产品环境适应性普遍不佳，受温度变化引起的精度波动较大。

3、国内机床企业普遍较小，行业集中度低、规模化能力弱

目前国内数控机床企业规模普遍较小，行业集中度相对较低，龙头企业营收规模也仅在30-50亿之间，与国际一线机床厂商相比差距较大。规模化生产研发能力弱也进一步影响了国内企业对高端机床的研发生产和制造装备的投入。

4、目前受国外禁运等因素影响，我国还有大量高端机床需要攻克

我国高档数控机床从建国初就长期面临严峻的“卡脖子”风险，西方国家从过去的“巴统清单”到“瓦森纳协定”就一直把五轴数控系统及五轴联动数控机床作为战略物资，实行出口许可证制度，对包括中国在内的诸多国家实行了严格的技术封锁，机床制造的关键核心技术也一直被美国、德国、日本等西方发达国家垄断。虽然我国机床工具行业在这些年的高速发展过程中取得了巨大的进步，但仍有大量高端机床需要攻克。

我国五轴数控机床、大型/重型加工中心、卧式加工中心、高度复合化数控机床、数控磨床、制齿设备等各类高端数控机床与国外同行相比还存在较大差距，未来还需重点攻关。

5、当前我国机床行业可能正处于周期转折点

机床行业景气度与经济发展环境高度相关。结合目前我国的经济发展环境，能够认为当前国产机床行业可能正处于近10年下行周期的转折点，国产机床有望迎来新一轮上行周期。

03

国产化上行驱动因素

1、需求端

（1）出口景气叠加内需消费复苏，带动制造业投资高速增长

2004-2020年我国制造业产值年均复合增速12.05%，占全球制造业比重也从7.53%上升到28.37%，已连续多年成为全球第一制造业大国。出口方面，2021年以来，受到海外疫情和全球经济复苏拉动，国内中间品制造业、专用和通用设备等出口强劲，成为投资增长的最重要动力。内需方面，2020年以来国内居民收入呈现恢复式增长，带动下游消费制造业投资增长，2022年1~9月，全国固定资产投资同比增长10.10%。预计后续随着国内疫情防控政策放松，以及相关经济刺激政策生效，下游客户对机床等专用和通用设备的需求将会增加。

（2）目前下游机床更新替换需求有望增加

通常机床的设计使用寿命约为8-10年，经历多年高强度使用后，加工精度和稳定性均会出现下降，同时许多传统机床也无法适应当前高速、高精、高效的加工需求。若按传统的8-10年使用寿命计算，目前正值新一轮机床更新替换需求释放的高峰，尤其是目前我国很多传统机床处于超期服役状态，随着行业景气度提升，更新替换需求有望得到进一步释放。

（3）制造业升级促进机床数控化率提升，加快存量机床更新迭代

目前我国机床数控化率仅为45%左右，远低于日本、欧美地区制造业发达国家水平。同时，随着自动化、新能源汽车、航空航天、模具等下游行业的发展，对于机床的性能要求也产生了一些变化，也加快了存量机床的迭代升级。例如，传统燃油车对于机床的精度性能要求相对较高，但新能源车则对机床智能化、高效率、降成本等方面有较高要求。

（4）全球疫情影响进口机床交付及售后服务，国产机床面临较好发展机遇

2021年我国金属切削机床进口额62.4亿美元，同比增长27.35%，出口额36.5亿美元，同比增长32.73%，从贸易差额上看，金属切削机床贸易逆差较大为25.9亿美元，而金属成形机床为顺差4.5亿美元。受全球疫情影响，进口机床在订单交付、技术及售后人员的流动与服务方面受阻，使得国产机床获得了国内下游客户更多的试用机会，正面临较好的进口替代机遇，未来我国金属切削机床贸易逆差有望进一步缩小。

（5）国产机床在发展中国家性价比优势突出，国产机床出海潜力巨大

2021年我国金属切削机床出口36.5亿美元，同比增长32.7%。虽然目前国产机床畅销日本、欧美等机床产业发达的地区难度相对较大，但在部分发展中国家和地区性价比优势明显。近年国产机床在越南、印度、土耳其、墨西哥等地的销售增长迅速（以中低端机床为主，出口均价仅为0.03万美元左右），随着国内机床企业纷纷加大海外渠道布局力度，国产机床出海潜力巨大。

2、供给端

（1）中低端机床基本实现自给，高端机床还有广阔替代空间

2010-2021年我国机床行业进口金额以及进口依赖度整体下降，2021年国内机床消费额277.6亿美元、进口金额74.6亿美元，进口依赖度26.87%，较2010年的33.08%下降明显。但需要注意的是，目前实现国产替代的主要是中低端机床产品，高端机床依然主要依赖进口，国产替代进度缓慢。目前我国高端机床国产化率仅不到10%，整体替代空间广阔。

（2）民营机床接力国企成为国产替代生力军

在近十年的机床产业结构调整升级过程中，国有机床企业因产值连年递减，经营情况较差。外资企业销售规模则在国产替代大背景下整体下滑。国内民营机床企业由于没有历史包袱，设立之初期便定位中高端产品，在近十年行业下行周期中营收逆势增长，市场份额不断扩大，成为实现我国机床国产替代的生力军。近年也是民营机床企业上市高峰期，通过上市募资投建新产能以及加大产品研发投入，也进一步巩固了行业地位。

3、政策端

机床作为“工业母机”受国家高度关注，出台相关政策支撑行业快速发展。机床作为“工业母机”，是智能制造装备的重要基础，其发展水平高低是我国从制造大国到制造强国转变的关键指标。当前，国家及各地方政府对智能装备、数控机床等产业都表现出高度的重视，制定并实施了一系列促进行业发展的法规及产业政策。

04

产业链分析

机床作为高端装备制造业的工业母机，下游行业广泛。以数控机床为例，产业链上游以铸件、钣焊件、精密件、功能部件、数控系统、电气元件为主，中游为数控机床成品，主要包括金属切削机床、金属成形机床及特种加工机床。下游包括汽车行业、传统机械工业、模具行业、工程机械、电力设备、轨道交通、船舶制造、航空航天、石油化工、电子信息技术工业以及其它加工工业。

1、上游

从上游市场来看，对机床行业影响较大的主要有钢铁、数控系统和功能部件三大类。

在机床生产过程中，原材料成本占比最高，为73.9%，其次是人工、折旧与其他制造费用，分别占比11.9%、7.9%和6.4%。而在原材料成本的进一步拆分中，由铸件加工而成的底座床身等结构件占比最大，通常在30%-40%左右，价格受钢材影响较大；其次是数控系统占比22%；由丝杠导轨等传动机械以及辅助动力系统等组成的传动系统占比20%；高速主轴和电机等组成的驱动系统占比13%；刀库、刀塔等占比5%；光栅尺占比2%。通常具备规模优势的企业，在进行原材料采购时能够享受到和采购规模对应的折扣优惠，能有效增加公司毛利率。

（1）铸件

铸件为机床底座、床身等基础大件使用铸件，铸件属于中间加工成品，产品价格主要是在原材料生铁和废钢的基础上加上一定的加工费。对于高端铸件，配方、材质、外观、性能等均会影响价格。

我国钢材铸件整体对外依存度较低，产量稳居世界第一。大部分国内机床公司选择将铸件及毛坯件的粗加工、半精加工等非核心工序进行外协加工，这是对机床行业有利的一个因素。我国铸件包含大量的小型铸造厂，拖累了我国铸造行业的整体产能质量。国内铸造行业整体呈现大而不强的局面，行业集中度较低，尚处于充分竞争阶段。应用于中高端机床部件的多种特钢材料仍需进口，同时在熔炼、回火、退火、淬火等基础材料热处理技术也还有待提升。

（2）精密件和功能部件

精密件主要包括主轴单元和丝杠、导轨、轴承等传动部件等。功能部件主要包括数控回转台、刀库、机械手、齿轮箱、铣头、刀架等。目前国产中高端机床精密件和功能部件主要来自日本、德国等地区，部分采购于国内企业或自制。

我国核心功能部件主要依赖外采。目前国产可替代的核心部件已经逐渐发展成熟，部分主机厂已逐步使用国产核心部件进行境外品牌替代。但由于技术水平仍存在一定差距，若全部采用国产核心部件，其高端数控机床的精度指标都会受到影响，进而影响销量。因此目前我国的中高端机床关键配套部件主要依赖进口。2019年我国功能部件产值13.7亿元，细分结构，产值占比最高的是数控机床功能部件生产产值7.7亿元，其中滚珠丝杠副产值2.7亿元、滚动导轨副和直线导轨副产值1.8亿元、电主轴和机械主轴产值1亿元。而进口方面，2019年我国功能部件进口总额达15.3亿美元，其中，机床零部件进口额9.0亿美元（折合人民币62.41亿元），进口规模是国产配套零部件产值的8.1倍。

（3）数控系统

数控系统用于数控机床，也可用于原有机床的系统升级和改造，主要包括控制装置、驱动装置和检测装置。目前我国大型机床生产商主要从日本、德国等技术成熟的国家采购数控系统。

数控系统行业专业化分工，市场集中度高，我国中高端数控系统市场被国外企业占据。在当前机床行业的产业链分工中，数控系统呈现专业化以及高度集中化的特点，全球市场主要由日本发那科、三菱以及德国西门子、海德汉等少数企业垄断。目前国内70%以上的数控机床的数控系统使用进口产品，其中发那科、三菱、西门子三大龙头2020年合计市场份额就达65%，广州数控凭借中低端车床数控系统跻身国内市场前列。此外，国内机床终端客户在产品配套的数控系统的选择上也有偏好，中高端机床终端用户更愿意购买使用发那科等国外数控系统的机床产品。

（4）钣焊件

钣焊件是以冷加工工艺对钢板、铝板等金属板材进行加工，形成符合精度要求、功能要求的形状和尺寸，用于焊接机身起内外防护作用。同时组成功能部件的刀库支架、直角头支架以及出水系统、排屑系统等也使用钣焊件。

（5）电气元件

电气元件包括变压器、接触器、断路器及断电器等。

2、中游

从产品分布来看，中国数控机床主要以金属切削机床为主，占比53%。金属成形机床、特种加工机床、其他机床分别占比29%、17%、2%。

（1）金属切削机床

金属切削机床用于切削、磨削等加工方法对金属工件进行加工，使金属工件成为所需的形状、尺寸的机床。金属切削机床应用范围最广泛，其在数控机床细分产品占比中最高。金属切削机床按工作原理分类，可分为车床、磨床、铣床、镗床和特殊机床共约11类。以2019年日本产值结构为例，金属切削机床中加工中心占比最高，其次是车床、磨床、特种机床。

金属切削机床为业内主要产品，其产量的变化反映出我国制造业各阶段的发展历程。1998-2011年国内金属切削机床呈上升趋势，复合增长率为16.70%。2011年产量为88.68万台，同比增长27.18%，产量达顶峰。随后2012-2014年产量保持较高水平。随着海外市场需求的增加，叠加机床更新周期拉动，2021年金属切削机床产量为60.20万台，同比增长34.98%。2022年1-9月产量为34.23万台，同比下降9.92%。

1）车床

车床刀具对工件进行加工，以回转工件绕自身轴线旋转为特点。主要用于加工圆柱面、车削断面等，可进行钻孔、扩孔等加工工序。车床是机械制造与修配工厂中使用最广的一类机床，在我国金属切削机床产值中占比大约为20-35%。目前数控车床是我国车床行业的主流产品，国产数控车床已实现主轴、刀塔、尾座等核心部件的自主生产，具备与国外同行竞争的实力，性价比优势明显。

“十三五”末期与“十二五”末期相比，国内数控车床单台均价整体小幅下降，平均价格在16-17万左右的水平。在当前结构调整、产品升级大背景下，国产数控车床均价小幅下降也体现了我国车床行业竞争仍然相对激烈。而进口数控车床在数量、金额均下降的背景下，均价仍呈现增长趋势，我国数控车床在转型升级和结构调整上取得了不错的进步，正在逐渐替代进口高端数控车床。

整体来看，2019年国内数控车床市场规模107亿元，目前已基本实现国产替代。2019年国内车床市场规模200-250亿元，其中数控车床市场规模107亿元。近年由于国内持续淘汰落后产能，中低端数控车床产销持续下降，国产数控车床产值已从2011年的141亿元快速下降至2019年的63亿元。同时，数控车床进口金额下降相对较慢，这也导致从产值角度看近年我国数控车床进口依赖度逐渐提升。

生产车床的国外龙头企业有山崎马扎克、日本西铁城、日本津上等。国内企业包括津上（中国）、沈阳机床、秦川机床、浙海德曼等公司。

2）磨床

使用磨具对工件进行加工，大部分磨床利用砂轮进行磨削进行加工。磨床在金属切削机床中产值占比约为10%左右。磨床可以分为平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、轧辊磨床、无心磨床、轴承磨床等。轧辊磨床、无心磨床、轴承磨床国产化率相对较高，其他品类磨床基本依赖进口。

整体来看，2019年国内磨床市场规模约为85亿元，磨床国产化进程缓慢，进口依赖度维持高位。由于磨削加工对精度要求相对较高，国内下游客户较为依赖进口产品，2011-2019年国产磨床与进口磨床产销下降幅度基本一致，我国磨床国产化进程缓慢，进口依赖度仍然维持在80%左右的高水平。

生产磨床的国外龙头企业有德国昆格里斯、意大利库米里。国内龙头企业为华辰装备、上海机床、贵州险峰。

3）加工中心

是一种高自动化的数控机床，带刀库和自动换刀装置，生产效率和自动化程度较其他机床有较大的提升。按控制轴分类，可分为三轴、四轴和五轴加工中心；按结构分类，可分为立式、卧式、龙门加工中心。

立式加工中心：立式加工中心是指主轴与工作台垂直的加工中心，适用于加工板类、盘类、模具、小型壳体等各类零部件，具备结构简单、占地面积小、功能组合多样、加工范围广、批量加工效率高等优点，广泛应用于各个行业的零部件加工。立式加工中心是相对较容易突破的中高端机床，2019年我国立式加工中心市场规模大约为134亿元，对进口立加产品依赖度持续下降，目前已基本实现国产替代。

卧式加工中心：卧式加工中心技术含量高，是数控机床产业发展水平的标志性产品之一。卧式加工中心是指主轴与工作台平行的加工中心机床，适用于多工作面、形状复杂、精度要求高的产品的批量生产，在汽车、航空航天、船舶和发电等行业被广泛应用。国产卧式加工中心在精度、效率、智能化和可靠性等方面与国际先进产品仍有差距，目前国内高档卧式加工中心主要依赖进口。2019年国内卧式加工中心需求规模约为80亿元，其中国产机床占比23%。整体来看，近年我国卧式加工中心国产替代稳步推进，但进度较为缓慢。

龙门加工中心：龙门加工中心主轴与工作台垂直，整体是门式结构的大型加工中心，适用于加工大型工件和形状复杂的工件，在航空航天、军工、高铁、模具、船舶、汽车等领域应用广泛。由于大型、重型机床市场竞争相对较小，国内机床厂家纷纷转向研发生产相关机床产品，使得国内产品顺利在中低端市场实现了进口替代。但中小型、个性化龙门产品需求日益增多，国内企业在新品开发以及产品性能等方面存在差距。定制化、高精高速等高端龙门加工中心主要依赖从欧洲、日本等地区进口。

加工中心领域的国外龙头企业有山崎马扎克、德玛吉森精机、德国哈默、日本大隈等。国内企业包括国盛智科、海天精工、科德数控、创世纪等。

（2）金属成形机床

金属成形机床又称锻压设备，指在锻压加工中用于金属成形和分离的设备。锻压设备包括成形用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机，以及开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助设备。数据显示，2021年中国金属成型机床产量达21.0万台，同比增长4%。2022年1-5月，中国金属成型机床产量达13.4万台，同比增长36.7%。

金属成形机床国外龙头企业包含日本天田、瑞士百超、加拿大爱克、德国通快等。国内企业包含亚威股份、江苏金方圆、江苏扬力等。

（3）特种加工机床

利用电能、电化学能、光能及声能等进行加工的方法。加工方法包括：（1）火花加工：利用电能对零件进行加工，产品包括电火花成形加工机床、电火花切割加工机床。火花加工适用于加工任何导电材料，其特点为加工时无切削力、便于实现自动化。（2）超声波加工：适用于加工不同不导电的硬脆材料，由于加工过程中不需要旋转，易于加工复杂形状的表面等。（3）激光加工：主要用于打孔和切割，由激光器、光学系统、机械系统等组成。

3、下游

从数控机床下游应用分布来看，汽车是主要的下游需求领域，应用占比约为40%；其次是航空航天应用比重约为17%，汽车和航空航天应用比重超过下游总行业的50%；模具和工程机械分别为机床产品第三、第四应用领域，占比分别为13%、10%左右。

（1）汽车工业

数控机床对汽车工业的影响主要体现在占整车全部装备价值70%左右的汽车零部件加工领域，汽车领域对机床的需求已经超越了整车制造商对机床的需求。2018-2021年我国新能源汽车销量从126万辆提高至352万辆，复合增速达41.0%。目前新能源汽车制造向轻量化、一体化转型，一体化成形的异型结构件有望持续为高端数控机床中的五轴机床应用提供机遇。

（2）工程机械

工程机械行业同样为机床重要的下游行业。2016-2020年我国工程机械销量从12.0万台增长至41.2万台，复合增长率达36.0%；市场销售额从101亿美元增长至342亿美元，复合增长率达35.7%。我国工程机械市场的快速增长主要受到基础设施建设规模扩张、房地产投资增速加快以及大型矿山生产需求回暖等因素的拉动，同时，环保法规升级和监察力度加强也促使旧机更新速度加快。

（3）航空领域

高端数控机床主要市场为军用飞机及民用飞机市场。根据《中国商飞公司市场预测年报（2020-2039）》，预计到2039年，我国GDP年均增长率约为4.3%，机队年均增长率约为4.1%，旅客周转量年均增长率为4.3%，预计我国将交付8725架客机，旅客周转量将达到4.1万亿公里，约占全球五分之一。飞机整机制造具备产业链带动效应，是国内制造业转型升级的重要契机。航空航天作为高端制造领域，以叶轮叶盘为代表的的典型复杂曲面零件必须由高端五轴联动机床加工完成，因此飞机产业的快速发展对高端装备国产化替代进口提出了强烈的需求并创造了更大的市场空间，将成为国内机床企业的重要市场增长点。同时产业集群效应将加速全球航空制造业向我国迁移，未来市场空间超过2.7万亿元的维修保障、工程服务等航空后市场也将向国内企业开放，将带来新的市场及机遇。

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相关公司

1、海天精工

公司成立于2002年，主要产品包括数控龙门加工中心、数控卧式加工中心、数控卧式车床、数控立式加工中心等，下游主要为航空航天、轨交、汽车零部件、模具等领域。目前公司已形成以大港精工、堰山精工、大连精工为主体的三大生产集群。公司近年营业收入增长同时盈利能力提升，2016-2021年营收由10.1亿元增长至27.3亿元，复合增长率达22.1%；归母净利润由0.63亿元增长至3.71亿元，复合增长率达42.4%。

公司主营产品为数控龙门、立式、卧式加工机床，三类产品合计营收占比分别超过90%。其中数控卧式机床毛利率最高，维持在30-35%区间；数控龙门机床其次，毛利率在25-30%区间。数控立式加工中心经持续培育，2021年毛利率提升至12.3%，较2019年上升10.8pct。

2、纽威数控

纽威数控始终专注于中高档数控机床的研发、生产及销售，现有大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床等系列200多种型号产品，广泛应用于汽车、新能源、工程机械、模具、阀门、自动化装备、电子设备、航空、通用设备等行业。

受益于国家产业政策，公司所在行业下游产业升级带动技术升级，下游市场需求旺盛。公司凭借长期积累的自主研发能力、强有力的营销网络及高效的综合服务能力紧抓机遇，进一步优化产品性能并提升产能利用率，2021年公司实现营业收入实现17.1亿元，同比增长47.1%；归母净利润实现1.69亿元，同比增长62.1%。

公司主营产品为大型加工中心、立式、卧式数控机床，三类产品合计营收占比分别超过90%。公司整体毛利率稳中有升，维持在25-30%区间；2021年净利率提升至9.84%，较2017年上升6.84pct。

3、创世纪

劲胜智能于2015年并购创世纪，2018年剥离精密结构件业务，创世纪机床业务成为公司核心主业。公司数控机床业务具有完整的研、产、供、销、服体系，主要产品面向高端数控机床领域、新能源领域、通用领域、3C供应链的核心部件加工。公司数控机床分为通用型和3C型两大类产品。通用业务来看，立式加工中心（V系列）作为核心产品，2021年出货量超过10，000台，位居国内行业之首。除核心产品立式加工中心外，公司对通用系列产品进行了多序列的技术和产品布局，涵盖龙门加工中心系列、卧式加工中心系列、数控车床系列等，并在汽车零部件、自动化设备及机器人、机械加工、模具加工、零件加工、航空航天、轨道交通、医疗器械等领域广泛应用。

3C系列产品作为公司的传统优势产品，自2010年起开始布局，通过技术研发突破，营销牵引，规模化制造，不断推动进口替代，并在产品综合性能、技术水平、性价比和本地化服务等方面积累了多重优势，其核心产品高速钻铣攻牙加工中心系列产品2021年累计交付量超过80，000台，基本实现核心用户端的全面覆盖，已具有较强的品牌影响力和市场竞争力。

公司2021年实现营收52.6亿元，同比增长51.4%，其中高端智能装备业务发展态势良好，贡献营收51.2亿元，占整体收入的97.4%；高端智能装备业务2016-2021年营收复合增速达27.1%。

4、国盛智科

公司成立于1999年，最初为国内外数控机床厂商和加拿大赫斯基、德马吉森精机等高端机械制造商的定制化需求，进行精密钣焊件、铸件等装备部件的研发和生产，而后逐步发展至机床本体制造；2011-2015年公司以优良的装备部件制造能力为基础，向产业链下游升级，产品由定制化机床本体向数控机床过渡，客户由数控机床厂商延伸至模具、汽车、工业阀门、工程机械等行业。2016年以来，公司通过推行“交钥匙”的顾问式服务，成为智能制造一体化解决方案的提供商，同时公司开拓了智能自动化生产线业务，带动产品的应用领域进一步精细化，下游客户也进一步多样化。

公司围绕发展数控机床及其自动化生产线为核心主业的战略方向，2021年实现营收11.4亿元，同比增长54.6%；实现归母净利润2.00亿元，同比增长66.6%。

公司2021年数控机床、装备零部件、智能化自动生产线实现营业收入分别为8.33、1.73、1.17亿元，占营收比重分别为73.2%、15.2%、10.3%。公司高档数控机床营收比重不断提升，2020年营收首次超过中档数控机床达到2.46亿元，毛利率达32.9%。

06

竞争格局

当前我国数控机床的格局呈现三分天下之势，民营“小巨人”企业正迅速崛起。第一阵营是实力雄厚的外资企业、跨国公司，如德马吉、格劳博、山崎马扎克、大隈等机床巨头，产品以高端机床为主；第二阵营为大型国有企业和具有一定知名度的民企，主要生产中低端数控机床；第三阵营为技术含量较低、规模较小的众多民营企业，以低端机床为主要产品。以海天精工为代表定位中高端的民营优质机床企业，注重核心技术的研发，有严格的售后服务体系，产品聚焦“专、精、特、新”，在产品竞争上体现出较强的竞争力，正向第一阵营进发，助力国产自控。

我国金属切削机床市场整体较为分散，有向龙头企业居中的趋势。目前我国金属切削机床行业上市公司中营收规模排前五企业分别是创世纪、秦川机床、海天精工、纽威数控和日发精机，前五企业市占率合计不超过10%。从机床销售额角度，2020年金属切削机床行业前五企业市占率合计7.6%较2019年提升1.6%。目前国产机床龙头企业存在巨大提升空间。

07

未来展望

1、市场展望

当前我国正处于由制造大国向制造强国转型的重要阶段，在新一轮的产业升级中，高端制造业会逐步取代简单制造业，制造业也将从劳动密集型产业逐渐转变为技术密集型产业。随着中国制造业加速转型，精密模具、新能源、航空航天、轨道交通、3D打印、生物医药等新兴产业迅速崛起，其生产制造过程高度依赖数控机床等智能制造装备，这将成为数控机床行业未来增长点。

据前瞻产业研究院预测，随着数控机床产业自主创新能力不断提升，数控机床开始进入了进口替代和快速推广的阶段，部分企业拥有多项自主知识产权和核心技术，企业产品和服务不断进步，加速进口替代，产业规模不断增加，2026年我国数控机床市场规模预计将达5148亿元，2021-2026五年平均增长率约6.7%。

2、技术展望

未来高档数控机床需求旺盛，中国机床市场将向自动化成套、客户制定化和普遍的换挡升级方向发展。在技术方面，工业4.0要求通过智慧工厂、智能自动化生产线、物联网等工具，实现生产和流通领域的智能化，进而为消费者提供高度个性化的产品。所以高端数控机床将向智能化、网络化、柔性化方向深入。无人化车间也将以“数控机床+工业机器人”成套设备出现，来解决劳动力生产成本急剧上升的痛点。数控机床+工业机器人”等成套设备的普及将成为未来行业发展的重要特点。

同时以五轴联动加工中心为代表的高档数控机床渗透率有望持续提升。五轴机床将成为民营企业提升产品竞争力核心。为提高加工效率、节约场地和人工成本，满足产品加工多样化，符合市场化趋势，将有越来越多企业通过选择五轴机床来提升产品竞争力。

08

参考研报

1.东北证券-机床行业深度报告：多因素共振，国产机床有望迎来新一轮上行周期

2.申万宏源-机床&刀具行业专题报告：工业母机自主可控加速，政策组合拳带动机床行业投资

3.华鑫证券-机床行业深度：上行周期山雨欲来，自主可控大有可为

4.东莞证券-数控机床行业深度报告：国产化率有待提升，行业上升空间巨大

5.天风证券-基金专题报告：大国重器，工业之母！机床行业恢复势头明朗

6.招商证券-海天精工-601882-匠心精神筑精品，舵正风满立潮头

7.国金证券-机械行业五轴联动机床：高端制造之基，自主崛起东风已至

8.光大证券-创世纪-300083-首次覆盖报告：中国数控机床龙头的崛起

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