一個(gè)支撐近9萬億産業總(zǒng)值,兼具國防安全重(zhòng)大意義的行業——機床,正迎來全面推進,釋放(fàng)着巨大(dà)的國産化替代潛力。
01機床是什麼(me)?
機床是制造機器的機器,即對金屬、其(qí)他材料、工件(jiàn)進行(háng)加工成(chéng)為(wéi)所需的形狀(zhuàng)、尺寸的機(jī)器,又稱工業母機,是現代(dài)工業發展的重要基石。
不同(tóng)的機床品種、質量(liàng)以及加工效率對機(jī)械制造的産品有直接的影響(xiǎng),故機床的技術水平是影響某個國家或地區的工業現(xiàn)代化發展的重要因素之一
機床可按照加工精度分為(wéi)普通機床、精密機床(chuáng)、高精度機床;以(yǐ)适用範圍分(fèn)為通用(yòng)機床和專用機(jī)床;以機床控制方(fāng)式分為仿形機床、程序控制(zhì)機床(chuáng)、數控機床、适應控(kòng)制機床、加工中心和柔(róu)性制造系統。
1900年,機械制造技術進入精密化(huà)階(jiē)段,随(suí)後50年技術的進化,1950年進入自動化時(shí)代。1951年,在麻省理工學院(yuàn)的協助下世界第一台數控機(jī)床誕生。随着電子信息(xī)技術的快速發展,全球機床行業已進(jìn)入(rù)以數字(zì)化制造技術為核心的機電一體化時代,數控機床是代表産品(pǐn)之一。
數控機床更是國(guó)民經濟(jì)的重要基礎,為國民經濟各個部門提供裝備和手段。
數控機床全稱數字控制機床,是(shì)一種裝有程序控制系統的自動(dòng)化(huà)機床。數控機床的系統具有處理控制編(biān)碼或指令規定程序的能力,通過數控裝置發出的(de)控制信号,控制機床的運作,按照設計圖紙要求的形狀和尺寸,自動地(dì)将零件加工,能較好的解決(jué)複雜、精密度較高、多(duō)品種的零件加工問題。
随着數控機床下遊應用領域不斷擴張,其種類(lèi)也随之增加。從産品分(fèn)布來看,中國數控機床(chuáng)主要(yào)以(yǐ)金屬切削機床為(wéi)主,占比53%。金屬成形機(jī)床、特種加工機床、其他機床分别(bié)占比29%、17%、2%。
02
機床(chuáng)到底有多重要?
機床産業(yè)正支(zhī)撐着國家的工業體系。
機床通過鑄造、切(qiē)削等多(duō)種(zhǒng)方(fāng)式對工業生産中(zhōng)各種所需的零部件進行加工,進而生(shēng)産出設備。機床行業的(de)強大(dà)與否,是衡量該國家制造業發展水(shuǐ)平乃(nǎi)至經(jīng)濟發展水(shuǐ)平的重(zhòng)要依據(jù)。
根據機床工具(jù)工(gōng)業協會的統計,機床(chuáng)行業産(chǎn)值在(zài)2011年達到峰值285億美(měi)元(按美元對人民币1:7計算約1995億人民币),在國民經濟中占比較低。但如果從機床行業支撐(chēng)的産業總(zǒng)值來計算(suàn),機械制造業中有接近1/3的零部件由(yóu)機床加(jiā)工完成,而2021年國内機械制造(zào)業總産值約26萬億元,則可計算出機床行業支撐的産業總值接(jiē)近9萬億(yì)人民币。
國内機床産值 圖/機床工具工業協會
而其中(zhōng)最尖端(duān)的五軸機床,屬于大(dà)國重器,對國(guó)防安全有着(zhe)重大(dà)戰略意義。
五(wǔ)軸聯動數控機(jī)床作為數控機床中的(de)尖端産品,被廣泛應用于航天航(háng)空、國防軍工等高(gāo)端複雜領域。五軸聯動是指機床基(jī)本的直線軸三(sān)軸X/Y/Z及附加的旋轉軸(zhóu)A/B/C中的兩(liǎng)軸,五軸同時運動,來任意調(diào)整刀具或工件的姿态,實現對空間(jiān)複雜型面的加工。相較于使用三軸(zhóu)與四(sì)軸聯動(dòng)的(de)普通數控機床,其優勢在于加工精度更高(gāo),适用于更複(fú)雜的加工場景和可滿足更(gèng)高效高動态加工方式。
五軸聯動(dòng)示意(yì)圖/科德數控招股說明(míng)書
五(wǔ)軸聯動技術(shù)則被廣泛應用于航空航天、軍事工(gōng)業、科研、精密器械等高精度行業,是解決航空發動機葉輪、葉盤、葉(yè)片、船用螺旋槳等關鍵軍工産品加工的(de)唯一手段(duàn),對國防安全具有戰略性意義(yì)。
從當前全球數控機(jī)床市場分(fèn)布來看,主要集中在亞洲和歐美國(guó)家。其中,中國和日本的全球市場占(zhàn)比并列(liè)第一,占比均為32%;德國、美國、意大利的全球市場占比分别為17%、6%、5%。根據數據顯示,2021年全球數控機床市場規(guī)模為5724.05億元。2021年中國數控機床市場規模為2687億元,同比增長(zhǎng)8.65%,預計2022年市場規模約為2957億元。
然而,目前國内的高端(duān)産品仍依賴進口。
目前,我國數(shù)控機(jī)床企業主要定(dìng)位于中低端市場,高(gāo)端産品(pǐn)滲透率雖在(zài)提升但仍處于(yú)較低水平。根據前瞻研究院整理的資料,2018年(nián)我國低(dī)檔數控機床國産化率約82%,中檔數控機床國産化率(lǜ)約65%,高(gāo)檔(dàng)數控機床國産化率僅約6%。
2021年我國金屬(shǔ)加工機床進口額74.6億美元,同增(zēng)25.4%;出口額53.2億美元,同增32.7%,貿易逆差(chà)額為21.4億美元。并且我國金屬加工機床進口主要來源于日本、德國、中國台灣等國(guó)家和地區,2021年三者(zhě)進口額合計(jì)占比超70%,機床進口高(gāo)度集中的(de)特點(diǎn)可能會帶來高(gāo)端(duān)機床裝備和關鍵功能部件的供應風險,同時核心技(jì)術可能面臨“卡脖子”問題。
其中最尖端的五軸聯動數(shù)控機床,從過去的(de)“巴統(tǒng)清單”到現在的“瓦森納協定”,發達國(guó)家更是一直(zhí)将其作為戰略物資(zī)實施嚴格的技術封鎖(suǒ)。目前,五軸聯動(dòng)數控機床的核(hé)心技術仍(réng)掌握(wò)在歐美及日韓(hán)企業手中,且對出口(kǒu)機床進行(háng)嚴格的監控管理。
高端機(jī)床裝備産業鍊(liàn)供應鍊能否實現自主可控、安全高(gāo)效是構建新發展格(gé)局的一個關鍵問題,突破(pò)高(gāo)端數控(kòng)機床技術自主可控(kòng)迫在眉睫。
03
政策端不斷加碼
推(tuī)動機床領(lǐng)域前行
2018年中美貿易戰後,國内自主可控意識逐步增強;而機(jī)床作為制(zhì)造業自主可控最緊迫的一環,扶持政策頻繁出台:
2018年11月(yuè),機床行業已被列入戰略(luè)新興産業分類。
2019年10月,在《工業通信業職業技能提升行動計(jì)劃實施方案》提(tí)出要在2年内開展各類職業技能培訓(xùn)50萬人次以上的要求。
2021年8月,國資(zī)委黨委擴大會議指(zhǐ)出要重點扶持工業母機行業。
2021年12月,在《“十四五”智能(néng)制造發展規劃》中明确提出要研發智能立/卧式五軸(zhóu)加工中心、車銑複(fú)合加工中心、高精度數控(kòng)磨床等工作母機。
2022年下(xià)半年以來,扶持政策出(chū)台更是越來越頻繁。
首先是機床行業專項政策:一、2022年9月18日,首批機床ETF——華夏中證機(jī)床ETF和國泰中證機床ETF獲證監會批準,涉及(jí)主機廠、數控系統、主軸、切削工(gōng)具等領域(yù)上市公司,為擁(yōng)有核心技術,科創能力突出的機床企業提供直接融資便利。目前(qián)華夏和國泰中證機床ETF規模分(fèn)别達5.2和12.2億元。
二、2022年9月27日,首個中國主導的機床數控系統系列(liè)國際(jì)标準(zhǔn)ISO23218-2正式發布,表明我國在04專項支持下建立的“高檔數控系統技術标準體系”成果得到了國際認(rèn)可,能夠助力國産數控系統企業産品的(de)推廣。
其次對(duì)于制(zhì)造業扶持力度的加強,機床同樣受益:一、2022年9月22日,财政部、稅務總局(jú)和科(kē)技部聯合發布《關(guān)于加大支持科技(jì)創新稅前扣除力度的公告》,高新技(jì)術企業在2022年(nián)10月1日至2022年12月31日期(qī)間購置的新設備,允許當年一(yī)次性全(quán)額(é)在計算應納稅所(suǒ)得額時扣除,并允許在稅前實行100%加計扣除。
二、人民銀行貨币政(zhèng)策委員會2022年第三季(jì)度例會明确提出,引導金融機構增加制(zhì)造業中長期貸款。2022年9月28日,人民銀行設立設備更新改造專項(xiàng)再貸款,額度2000億元以上,專項支持金融機構以不高于3.2%的利率向制造業、社會服務(wù)領域和中小微企業(yè)等設(shè)備更新改造提(tí)供貸款。
三、2022年10月16日,二十大報告(gào)強調突出(chū):将經濟發展着力點放到(dào)實體經濟,加快建設制造(zào)強國;将國家安全提到非常(cháng)突出的地(dì)位,尤其是軍工(gōng)領域的自主可控,包含(hán)軍工(gōng)制造裝備——高端五軸數控機床的自主可控。
與此同(tóng)時,機床需求(qiú)端也在(zài)迎來爆發。
04
制造(zào)業(yè)升級、疫情推動自(zì)動化
加速機床(chuáng)需(xū)求爆發(fā)
3年預計市(shì)場增幅将達1.13倍,機床需求有着巨大潛力。
中國作為制造(zào)業大國,市場需(xū)求極大,吸引了大批國際品牌數控機床(chuáng)企業入駐搶占中國市場。随着中國制造業加速轉型,精密模具、新能源(yuán)、航空航天、軌道交通、3D打印、醫(yī)療器械等新興産業迅(xùn)速崛起,其生産制造過程高度依賴數控機床等智能制造裝備,故而将成(chéng)為數控機床行業(yè)新的增長點(diǎn)。
根據科德數控招(zhāo)股書披(pī)露,飛機整(zhěng)機制(zhì)造具備産業鍊帶動效(xiào)應,是國内(nèi)制造業轉型升級的重要契機,期(qī)間(jiān)對五軸高端數控機床等高端(duān)制(zhì)造裝備的需求将進一步增加,同時産業集群效應将加速(sù)全球航空制(zhì)造業向中國遷移,未來市場空間超過(guò)2.7萬億元的(de)維修保(bǎo)障、工程服務等航空後市場也将向國内企業開放,将帶來新的市場及機遇。
與此同時,疫情後工業自動(dòng)化生産優(yōu)勢明顯,疊加國内人(rén)口老齡化問題深化、人工(gōng)成本不斷提高,工業自(zì)動化生産相關産品(pǐn)需求不(bú)斷增加。2022年9月工業機器人産量為43009台,同比增長48.28%;1-9月,工業機器人累計(jì)産量為322544台,同比增長(zhǎng)20.04%,同比增速有所回(huí)升。随着機器(qì)替代人(rén)的進程(chéng)不斷加速,工業母機結合工(gōng)業機器人、激光設(shè)備的技術不斷增加,将加速推動工業母機需求。
工業機器人月度産量及增(zēng)速 圖/iFind
而從機床(chuáng)數控化率角度,國外發(fā)達國家(jiā)機床(chuáng)數控化率較高(gāo),日本機床數控化(huà)率維持80%以上,德國和美國機床數控化率均超(chāo)過70%。根據日本機床工業數據,2021年日本機床數控化率為83.30%。
盡管中國金(jīn)屬切削機床和金屬成形(xíng)機床數控化率呈上升趨勢,2021年國(guó)内數(shù)控化率分别為44.90%、11.40%,國内(nèi)機床數控(kòng)化率相(xiàng)比日本(běn)等國家仍有一段差距(jù),數控化率提升空間較(jiào)大(dà)。
據前瞻産業研(yán)究院預測,我國數控機床市場規模未來将穩定較快增長,到2024年将達到5728億(yì)元,相較2021年的2687億元大幅增長113.17%。
05
産業鍊相關受益企業有(yǒu)哪些?
數控機床上遊為其運作所需設備及部件,包(bāo)括數控系統、核心(xīn)零部件、功能部件以及電子元(yuán)件,中遊為數控機床産品,主要(yào)以金屬切削機床、金屬成型機床、特種加工機床為主。下遊數(shù)控機床應用領域方面,汽車使(shǐ)用占比較高,占比40%,航天航空、模具和工程(chéng)機械行業占比分别為17%、13%、10%。
相信在數(shù)控機床需求上行以及(jí)國産化替代大浪潮下,這(zhè)些國産企(qǐ)業将會迎來一波較(jiào)為優質的發展(zhǎn)時期。