一個支撐近9萬億産業總值,兼具國防安[An]全重[Zhong]大意義(Yi)的行業——機床(Chuang),正迎來全面[Mian]推進,釋(Shi)放着巨大的國産化替代潛(Qian)力。
01機床是什(Shi)麼?
機床是制造[Zao]機器的[De]機器,即對金屬、其[Qi]他材料、工件進行[Hang]加(Jia)工成為所需的[De]形狀、尺寸的機(Ji)器,又稱工業(Ye)母機,是現代工業發展的重要基(Ji)石。
不同的機床(Chuang)品種、質量以[Yi]及[Ji]加工效率對機[Ji]械制造的産品有[You]直接(Jie)的影響,故機(Ji)床的(De)技術水[Shui]平是影響某[Mou]個國家或地區(Qu)的工業現代化發展的重要因素之一
機床可[Ke]按照加工精度分為普通機床、精密機(Ji)床[Chuang]、高精度機床;以适用[Yong]範圍分為通用機床和專用機[Ji]床;以機床控制方式分為[Wei]仿形機床、程(Cheng)序控制機床、數控機床、适應控制[Zhi]機床[Chuang]、加工中心和(He)柔[Rou]性制造系統。
1900年(Nian),機械制造技術進[Jin]入精密(Mi)化階段,随[Sui]後50年技術[Shu]的進化,1950年進入自動化時代。1951年,在麻省理工學院的協助下世[Shi]界第一台數控(Kong)機[Ji]床誕生。随着電子信息技術[Shu]的快速發展,全(Quan)球機床行業已進入以數字化制造技術為核心的機電一體化時代,數控機床是[Shi]代表産品之一。
數(Shu)控機床[Chuang]更是國民經濟(Ji)的重要基礎,為國民[Min]經濟各個(Ge)部門提供[Gong]裝備和(He)手段。
數控機[Ji]床全稱數字控制機床,是一種裝有程(Cheng)序[Xu]控制系統的自動化機床。數控機床[Chuang]的系統具有(You)處理控制編(Bian)碼或[Huo]指令規定程序的能力,通過數控(Kong)裝置發出的[De]控制信号,控制[Zhi]機床的運作,按(An)照設計圖紙要求[Qiu]的[De]形狀和尺(Chi)寸,自[Zi]動地(Di)将零(Ling)件加工,能較[Jiao]好(Hao)的解決複雜、精密度(Du)較高、多品(Pin)種的[De]零件加工問題。
随着數控(Kong)機床下遊應用[Yong]領域不斷擴張,其種類(Lei)也随之增加。從産品分布(Bu)來看,中國數[Shu]控機床主要以金屬切削機床為主,占比53%。金屬(Shu)成形(Xing)機床、特種加工機床、其他[Ta]機床分别占比29%、17%、2%。
02
機床到底[Di]有多重要?
機床産業正支[Zhi]撐着國家[Jia]的工業體系。
機床通過鑄造、切削等多(Duo)種(Zhong)方式(Shi)對工業生[Sheng]産中各種所需[Xu]的零部[Bu]件進行加工[Gong],進而生産出設(She)備。機(Ji)床行業的強大[Da]與(Yu)否,是衡(Heng)量該(Gai)國家制造(Zao)業發展水平乃至經濟發展水平的重要依據[Ju]。
根據機床工具工[Gong]業協會的統計,機床行業産值在2011年[Nian]達到[Dao]峰值285億美元(按美元對人民币[Bi]1:7計(Ji)算約1995億人民币(Bi)),在國民經濟中[Zhong]占[Zhan]比較低。但[Dan]如(Ru)果從機床行業[Ye]支撐[Cheng]的(De)産業總[Zong]值來計算(Suan),機械制造業中有[You]接[Jie]近1/3的零部件由機床加工完成,而2021年國内機械(Xie)制造業總産值[Zhi]約[Yue]26萬億元,則可[Ke]計算出機床行業支撐的[De]産業總值接近9萬億[Yi]人民币。
國内機床産值 圖/機床工具(Ju)工業協會
而其中(Zhong)最尖端(Duan)的五軸機床,屬于大[Da]國重器(Qi),對國[Guo]防安全有着[Zhe]重大戰略意義。
五軸聯動數控(Kong)機床(Chuang)作[Zuo]為數控機床[Chuang]中的尖端産品,被廣泛應[Ying]用于航天航(Hang)空、國防軍工[Gong]等高端複雜領[Ling]域。五軸[Zhou]聯[Lian]動是指機(Ji)床[Chuang]基本的直線軸三軸X/Y/Z及附[Fu]加的旋轉軸[Zhou]A/B/C中的兩軸,五軸同時[Shi]運動,來任意調整刀具或工件的姿态,實現對空間複雜型面的加工。相較于使用三軸與四[Si]軸聯動的普通(Tong)數控機床,其優(You)勢在于加工精度更高,适用于更複(Fu)雜的加工場景和可滿足[Zu]更高效高動态加工[Gong]方式。
五軸聯動示[Shi]意[Yi]圖/科德數控招股說[Shuo]明[Ming]書
五軸聯動[Dong]技術(Shu)則被廣泛應用于航(Hang)空航天、軍事工業、科(Ke)研、精密器械[Xie]等[Deng]高[Gao]精度行業,是解決航空發[Fa]動機葉輪、葉盤、葉[Ye]片、船用螺旋槳(Jiang)等關(Guan)鍵軍工産(Chan)品加工的唯一(Yi)手段,對國防[Fang]安全具有戰(Zhan)略性意義。
從當前全[Quan]球數[Shu]控機(Ji)床市場分(Fen)布來看,主(Zhu)要集中在亞洲[Zhou]和歐美國家。其中,中國和日本[Ben]的全球市場占[Zhan]比并列第一,占(Zhan)比均為32%;德國(Guo)、美國、意大利的全球市場占比分别為17%、6%、5%。根據(Ju)數據顯示,2021年全球數[Shu]控機床市場(Chang)規(Gui)模為5724.05億元。2021年中國數控[Kong]機床市(Shi)場規[Gui]模為2687億元,同比增長8.65%,預計[Ji]2022年市場規[Gui]模[Mo]約(Yue)為2957億元。
然而[Er],目前國[Guo]内[Nei]的高端[Duan]産品仍依賴進[Jin]口。
目前,我國數控機床企業(Ye)主要定位[Wei]于中低端市場,高端産品滲(Shen)透率雖[Sui]在(Zai)提升但仍處于[Yu]較低(Di)水平。根據前瞻研究(Jiu)院整(Zheng)理的資(Zi)料,2018年我[Wo]國低檔數控機床[Chuang]國産化率約82%,中檔數控[Kong]機床國産化率約65%,高[Gao]檔數控機床國産化率僅約6%。
2021年我國金屬加工[Gong]機床進(Jin)口額(E)74.6億美元,同增25.4%;出口(Kou)額53.2億美(Mei)元,同增(Zeng)32.7%,貿易逆差額為(Wei)21.4億美元。并且我(Wo)國金屬加工(Gong)機床進[Jin]口主(Zhu)要來源于日本、德國[Guo]、中國台灣(Wan)等國家和地區,2021年(Nian)三者進口額合(He)計(Ji)占比超70%,機[Ji]床進口高度集中的[De]特點[Dian]可能會帶來高端機床裝[Zhuang]備和關鍵功[Gong]能部件的供應風險,同時核心技(Ji)術可能面臨“卡脖子”問題。
其中最尖(Jian)端的五軸聯動數控機床,從過(Guo)去的“巴統清單”到現在的“瓦森納協定”,發(Fa)達國家更是[Shi]一直[Zhi]将(Jiang)其作為戰(Zhan)略物[Wu]資(Zi)實施嚴格的技術封鎖(Suo)。目前,五軸聯動(Dong)數控(Kong)機床的(De)核心技術仍掌握[Wo]在歐美(Mei)及日韓企業[Ye]手中,且對出口機床進行嚴格的[De]監控[Kong]管理。
高端機(Ji)床裝備産業(Ye)鍊供應鍊能[Neng]否實現自主可控、安全高[Gao]效是構建新發[Fa]展格局的一個關鍵問題,突破[Po]高端數控[Kong]機床(Chuang)技術自主可控[Kong]迫在眉睫。
03
政策端不斷加[Jia]碼
推動機床[Chuang]領域前行
2018年[Nian]中美貿易戰後,國内自主可控意識逐步增強;而機(Ji)床[Chuang]作為制造(Zao)業自主[Zhu]可控最緊迫的一環,扶持政策[Ce]頻繁出台:
2018年11月,機床行業已被列入戰(Zhan)略(Lue)新興産業(Ye)分類。
2019年10月,在《工業通信業[Ye]職業技能提升(Sheng)行動計劃[Hua]實施方案》提出要在2年内[Nei]開[Kai]展各類職(Zhi)業技能培訓[Xun]50萬人次以上(Shang)的要求。
2021年8月,國資[Zi]委黨委擴大會議指(Zhi)出要重點(Dian)扶[Fu]持工業母機行業(Ye)。
2021年12月,在《“十四五”智能[Neng]制造發展規劃》中明确提出要研發[Fa]智(Zhi)能立/卧式五[Wu]軸加工中[Zhong]心、車銑複合加工中(Zhong)心、高精度數控磨床(Chuang)等工作母機。
2022年下半年(Nian)以來,扶持政策出[Chu]台更是越來越頻繁。
首[Shou]先是機床行[Hang]業專項政策(Ce):一、2022年9月18日,首[Shou]批機床ETF——華夏中證機床ETF和國(Guo)泰中證機床ETF獲證(Zheng)監會批準,涉及主(Zhu)機廠、數控系統、主(Zhu)軸、切削工具等領域(Yu)上市(Shi)公司,為[Wei]擁有核(He)心技[Ji]術,科創能力突出的機床[Chuang]企業提供直接融資便利。目前華夏和[He]國泰中[Zhong]證機床ETF規模分别達5.2和12.2億元。
二、2022年9月27日,首個[Ge]中[Zhong]國主導的機床數控系統系列國[Guo]際标準[Zhun]ISO23218-2正式[Shi]發布,表明我國[Guo]在04專項支持下[Xia]建立(Li)的“高[Gao]檔數控系統(Tong)技術标[Biao]準體系”成果得[De]到了國際認可,能夠助力國[Guo]産數控系統企業[Ye]産品的推廣。
其[Qi]次對于制造業扶[Fu]持力度的加(Jia)強,機床同樣受益:一、2022年9月(Yue)22日,财(Cai)政部、稅務總局和科(Ke)技部聯合發布《關于加大支持科技創新稅前扣除力度的公告(Gao)》,高新技術企業在[Zai]2022年10月1日至2022年12月31日期[Qi]間購置的新設備,允[Yun]許當年一次性全額在計算應納稅所得額時扣除,并允(Yun)許在稅前實行100%加[Jia]計扣除(Chu)。
二、人民銀(Yin)行貨币政策委員(Yuan)會2022年第三(San)季(Ji)度例會明确提出,引導[Dao]金融機構增加制(Zhi)造業中長期貸款。2022年9月28日,人民銀[Yin]行設立設備(Bei)更新改造專項再貸款,額[E]度2000億元以上,專項支持金[Jin]融機構以[Yi]不高于3.2%的利率[Lü]向[Xiang]制造業、社[She]會(Hui)服務領域和中[Zhong]小微企業等設備更新改造提[Ti]供貸款。
三、2022年10月(Yue)16日,二十大報告[Gao]強調突出(Chu):将經濟發展[Zhan]着力點放到實體經濟,加(Jia)快建(Jian)設制造(Zao)強國;将國[Guo]家安全提到非常(Chang)突出的地位,尤其(Qi)是軍工領域的自[Zi]主可控,包含軍工制造裝備——高端五(Wu)軸數控(Kong)機床(Chuang)的自主可控。
與此同時,機床需求端也在(Zai)迎來爆發。
04
制造業升級、疫(Yi)情推動自動化
加速(Su)機床需求爆發(Fa)
3年預計市[Shi]場增幅将達1.13倍,機床(Chuang)需求有着巨大潛力。
中(Zhong)國作為[Wei]制造業大國,市場[Chang]需(Xu)求極大,吸引了大批(Pi)國(Guo)際品牌數控(Kong)機床(Chuang)企業入駐搶占中國市場。随着[Zhe]中國制造業加(Jia)速[Su]轉型,精密模具、新能源、航空航天、軌[Gui]道交通(Tong)、3D打印(Yin)、醫療[Liao]器械等新興産業迅[Xun]速崛起,其生産[Chan]制造過程高度依賴數控機床等智[Zhi]能制造裝備,故而将成為[Wei]數控機床行業新的增長[Zhang]點。
根據科德數控招(Zhao)股書披露,飛機整機[Ji]制造具備(Bei)産業(Ye)鍊帶動(Dong)效應,是國内制造業轉型升級的(De)重要(Yao)契機,期間[Jian]對五軸高(Gao)端數控機床等高端制造裝備(Bei)的需求将(Jiang)進一步增加,同時産業集群效應将加速[Su]全球航空制造業向中國遷移,未來市(Shi)場空間超過(Guo)2.7萬億元的(De)維修保障、工程[Cheng]服務等(Deng)航空後市場也将(Jiang)向國(Guo)内企業開放,将(Jiang)帶來新的市場(Chang)及機(Ji)遇。
與此同[Tong]時,疫情後工(Gong)業自動化生[Sheng]産優(You)勢明顯[Xian],疊加國内人(Ren)口老齡化(Hua)問題深化、人工成本不斷提高(Gao),工業自動[Dong]化生[Sheng]産(Chan)相關産品需求不(Bu)斷增加。2022年9月(Yue)工業機器人(Ren)産量為43009台,同比增長48.28%;1-9月,工業機[Ji]器人累計産量為322544台,同比增長20.04%,同比增速有所[Suo]回升。随着機器替代人的[De]進程不斷加(Jia)速,工業母機結合工業機器人、激光設[She]備的技術不斷增加,将加速推(Tui)動工業[Ye]母機需求。
工業(Ye)機器人月度産量及增速 圖/iFind
而從機[Ji]床[Chuang]數控化率角度,國外發達國家機床[Chuang]數控化率(Lü)較高,日本機床數控化率維(Wei)持(Chi)80%以上,德國和美國機床數[Shu]控化率均超過70%。根據[Ju]日本機床工業數據,2021年日本機[Ji]床數控化率為83.30%。
盡管中國金屬切削(Xue)機床和金(Jin)屬成形機床[Chuang]數(Shu)控化率呈上升趨勢,2021年國内數控化率分别為44.90%、11.40%,國内[Nei]機床數控化率相比日本等國家仍有(You)一(Yi)段差距,數控[Kong]化[Hua]率提[Ti]升空間較[Jiao]大。
據前瞻産業研[Yan]究院預測,我國數[Shu]控機床(Chuang)市場規模未來将穩定較快(Kuai)增長,到2024年将達到5728億元,相較2021年的2687億元大幅增長113.17%。
05
産業鍊相關[Guan]受益企業有哪些?
數[Shu]控機床上遊為其運作所需設(She)備及部件,包(Bao)括(Kuo)數控系統、核心零部件、功能部件以[Yi]及電子元件,中(Zhong)遊為數控(Kong)機床産品,主要[Yao]以金屬切[Qie]削機床、金屬[Shu]成型機床、特種加工機(Ji)床為主。下遊數(Shu)控(Kong)機床應用[Yong]領域方[Fang]面,汽(Qi)車使用占比[Bi]較高,占比40%,航天航空、模具和工程機械(Xie)行業占比分别為17%、13%、10%。
相信在數控(Kong)機(Ji)床需求上行[Hang]以及[Ji]國産化替代大浪潮下,這(Zhe)些國産企[Qi]業将會迎來一波較為優質的發展時期[Qi]。