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數控機床:需求3年漲113%!肩扛萬億產業總值及國防安全的自主可控大風口
來源:全景財經作者:全小景2022-11-10 21:53
(原標題:數控機床:需求3年漲113%!肩扛萬億產業總值及國防安全的自主可控大風口丨黃金眼)

一個支撐近9萬億產業總值,兼具國防安全重大意義的行業——機床,正迎來全面推進,釋放著巨大的國產化替代潛力。

01、機床是什么?

機床是制造機器的機器,即對金屬、其他材料、工件進行加工成為所需的形狀、尺寸的機器,又稱工業母機,是現代工業發展的重要基石。

不同的機床品種、質量以及加工效率對機械制造的產品有直接的影響,故機床的技術水平是影響某個國家或地區的工業現代化發展的重要因素之一。

機床可按照加工精度分為普通機床、精密機床、高精度機床;以適用范圍分為通用機床和專用機床;以機床控制方式分為仿形機床、程序控制機床、數控機床、適應控制機床、加工中心和柔性制造系統。

1900年,機械制造技術進入精密化階段,隨后50年技術的進化,1950年進入自動化時代。1951年,在麻省理工學院的協助下世界第一臺數控機床誕生。隨著電子信息技術的快速發展,全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,數控機床是代表產品之一。

數控機床更是國民經濟的重要基礎,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,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。數控機床的系統具有處理控制編碼或指令規定程序的能力,通過數控裝置發出的控制信號,控制機床的運作,按照設計圖紙要求的形狀和尺寸,自動地將零件加工,能較好的解決復雜、精密度較高、多品種的零件加工問題。

隨著數控機床下游應用領域不斷擴張,其種類也隨之增加。從產品分布來看,中國數控機床主要以金屬切削機床為主,占比53%。金屬成形機床、特種加工機床、其他機床分別占比29%、17%、2%。

02、機床到底有多重要?

機床產業正支撐著國家的工業體系。

機床通過鑄造、切削等多種方式對工業生產中各種所需的零部件進行加工,進而生產出設備。機床行業的強大與否,是衡量該國家制造業發展水平乃至經濟發展水平的重要依據。

根據機床工具工業協會的統計,機床行業產值在2011年達到峰值285億美元(按美元對人民幣1:7計算約1995億人民幣),在國民經濟中占比較低。但如果從機床行業支撐的產業總值來計算,機械制造業中有接近1/3的零部件由機床加工完成,而2021年國內機械制造業總產值約26萬億元,則可計算出機床行業支撐的產業總值接近9萬億人民幣。

國內機床產值圖/機床工具工業協會

而其中最尖端的五軸機床,屬于大國重器,對國防安全有著重大戰略意義。

五軸聯動數控機床作為數控機床中的尖端產品,被廣泛應用于航天航空、國防軍工等高端復雜領域。五軸聯動是指機床基本的直線軸三軸X/Y/Z及附加的旋轉軸A/B/C中的兩軸,五軸同時運動,來任意調整刀具或工件的姿態,實現對空間復雜型面的加工。相較于使用三軸與四軸聯動的普通數控機床,其優勢在于加工精度更高,適用于更復雜的加工場景和可滿足更高效高動態加工方式。

五軸聯動示意圖/科德數控招股說明書

五軸聯動技術則被廣泛應用于航空航天、軍事工業、科研、精密器械等高精度行業,是解決航空發動機葉輪、葉盤、葉片、船用螺旋槳等關鍵軍工產品加工的唯一手段,對國防安全具有戰略性意義。

從當前全球數控機床市場分布來看,主要集中在亞洲和歐美國家。其中,中國和日本的全球市場占比并列第一,占比均為32%;德國、美國、意大利的全球市場占比分別為17%、6%、5%。根據數據顯示,2021年全球數控機床市場規模為5724.05億元。2021年中國數控機床市場規模為2687億元,同比增長8.65%,預計2022年市場規模約為2957億元。

然而,目前國內的高端產品仍依賴進口。

目前,我國數控機床企業主要定位于中低端市場,高端產品滲透率雖在提升但仍處于較低水平。根據前瞻研究院整理的資料,2018年我國低檔數控機床國產化率約82%,中檔數控機床國產化率約65%,高檔數控機床國產化率僅約6%。

2021年我國金屬加工機床進口額74.6億美元,同增25.4%;出口額53.2億美元,同增32.7%,貿易逆差額為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、中國臺灣等國家和地區,2021年三者進口額合計占比超70%,機床進口高度集中的特點可能會帶來高端機床裝備和關鍵功能部件的供應風險,同時核心技術可能面臨“卡脖子”問題。

其中最尖端的五軸聯動數控機床,從過去的“巴統清單”到現在的“瓦森納協定”,發達國家更是一直將其作為戰略物資實施嚴格的技術封鎖。目前,五軸聯動數控機床的核心技術仍掌握在歐美及日韓企業手中,且對出口機床進行嚴格的監控管理。

高端機床裝備產業鏈供應鏈能否實現自主可控、安全高效是構建新發展格局的一個關鍵問題,突破高端數控機床技術自主可控迫在眉睫。

03、政策端不斷加碼

推動機床領域前行

2018年中美貿易戰后,國內自主可控意識逐步增強;而機床作為制造業自主可控最緊迫的一環,扶持政策頻繁出臺:

2018年11月,機床行業已被列入戰略新興產業分類。

2019年10月,在《工業通信業職業技能提升行動計劃實施方案》提出要在2年內開展各類職業技能培訓50萬人次以上的要求。

2021年8月,國資委黨委擴大會議指出要重點扶持工業母機行業。

2021年12月,在《“十四五”智能制造發展規劃》中明確提出要研發智能立/臥式五軸加工中心、車銑復合加工中心、高精度數控磨床等工作母機。

2022年下半年以來,扶持政策出臺更是越來越頻繁。

首先是機床行業專項政策:一、2022年9月18日,首批機床ETF——華夏中證機床ETF和國泰中證機床ETF獲證監會批準,涉及主機廠、數控系統、主軸、切削工具等領域上市公司,為擁有核心技術,科創能力突出的機床企業提供直接融資便利。目前華夏和國泰中證機床ETF規模分別達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國際標準ISO23218-2正式發布,表明我國在04專項支持下建立的“高檔數控系統技術標準體系”成果得到了國際認可,能夠助力國產數控系統企業產品的推廣。

其次對于制造業扶持力度的加強,機床同樣受益:一、2022年9月22日,財政部、稅務總局和科技部聯合發布《關于加大支持科技創新稅前扣除力度的公告》,高新技術企業在2022年10月1日至2022年12月31日期間購置的新設備,允許當年一次性全額在計算應納稅所得額時扣除,并允許在稅前實行100%加計扣除。

二、人民銀行貨幣政策委員會2022年第三季度例會明確提出,引導金融機構增加制造業中長期貸款。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、社會服務領域和中小微企業等設備更新改造提供貸款。

三、2022年10月16日,二十大報告強調突出:將經濟發展著力點放到實體經濟,加快建設制造強國;將國家安全提到非常突出的地位,尤其是軍工領域的自主可控,包含軍工制造裝備——高端五軸數控機床的自主可控。

與此同時,機床需求端也在迎來爆發。

04、制造業升級、疫情推動自動化

加速機床需求爆發

3年預計市場增幅將達1.13倍,機床需求有著巨大潛力。

中國作為制造業大國,市場需求極大,吸引了大批國際品牌數控機床企業入駐搶占中國市場。隨著中國制造業加速轉型,精密模具、新能源、航空航天、軌道交通、3D打印、醫療器械等新興產業迅速崛起,其生產制造過程高度依賴數控機床等智能制造裝備,故而將成為數控機床行業新的增長點。

根據科德數控招股書披露,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,期間對五軸高端數控機床等高端制造裝備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,將帶來新的市場及機遇。

與此同時,疫情后工業自動化生產優勢明顯,疊加國內人口老齡化問題深化、人工成本不斷提高,工業自動化生產相關產品需求不斷增加。2022年9月工業機器人產量為43009臺,同比增長48.28%;1-9月,工業機器人累計產量為322544臺,同比增長20.04%,同比增速有所回升。隨著機器替代人的進程不斷加速,工業母機結合工業機器人、激光設備的技術不斷增加,將加速推動工業母機需求。

工業機器人月度產量及增速圖/iFind

而從機床數控化率角度,國外發達國家機床數控化率較高,日本機床數控化率維持80%以上,德國和美國機床數控化率均超過70%。根據日本機床工業數據,2021年日本機床數控化率為83.30%。

盡管中國金屬切削機床和金屬成形機床數控化率呈上升趨勢,2021年國內數控化率分別為44.90%、11.40%,國內機床數控化率相比日本等國家仍有一段差距,數控化率提升空間較大。

據前瞻產業研究院預測,我國數控機床市場規模未來將穩定較快增長,到2024年將達到5728億元,相較2021年的2687億元大幅增長113.17%。

05、產業鏈相關受益企業有哪些?

數控機床上游為其運作所需設備及部件,包括數控系統、核心零部件、功能部件以及電子元件,中游為數控機床產品,主要以金屬切削機床、金屬成型機床、特種加工機床為主。下游數控機床應用領域方面,汽車使用占比較高,占比40%,航天航空、模具和工程機械行業占比分別為17%、13%、10%。

數控機床產業鏈圖/前瞻產業研究院

產業鏈其中也不乏一些較為優秀的國產企業。

其中科德數控是五軸機床國內龍頭,公司當前產品均為高端五軸機床,產業鏈布局完整。

華中數控具有自主知識產權的數控裝置,形成了高、中、低三個檔次的系列產品,公司在前期技術積累基礎上,整合國家重大專項 3 個課題的研發任務,瞄準國外高檔數控系統的最高水平,研制了華中 8 型系列高檔數控系統新產品。

海天精工是一家專業制造數控機床的上市企業,主要產品包括數控龍門加工中心、數控臥式加工中心、數控臥式車床等,擁有寧波大港制造基地、寧波堰山制造基地、大連海天精工制造基地。

日發精機則主要面向高端軸承、汽車及零部件、工程機械等高精密機械及零部件制造業客戶提供產品和服務,產品涵蓋了數控車床、立加/臥加、龍門銑床、鏜床、高端磨床及柔性化生產線、自動裝配線等產品。特別是在高端軸承磨超加工及裝配生產線領域,公司產品在國內市場占有率第一,目前國內軸承行業規??壳暗?30家企業中,有25家采用了公司的高端軸承磨超加工及裝配生產線產品。

拓斯達在數控機床領域的布局主要以子公司埃弗米為主,產品主要包括五軸聯動數控機床、高速加工中心、數控磨床等數控機床產品,以及主軸、轉臺、擺頭、齒輪頭、動力刀塔等核心零部件。公司在在高剛性主軸技術、GTRT 齒輪驅動轉臺技術、齒輪傳動雙擺頭技術等關鍵部件均已實現自主可控,其所研發的產品在精度、穩定性、效率方面均具備一定優勢。

國盛智科是國內領先的金屬切削類中高檔數控機床以及智能自動化生產線提供商。2021 年,公司貼近下游船用發動機缸體、工程機械、航空航天、新能源汽車等應用領域,加大產品研發,GMB2528 橋式五軸聯動龍門加工中心研發試制完成。龍門系列機型完成迭代優化,批量上市銷售;橋式五軸加工中心批量化投產。

紐威數控則推出了高性能高速臥式加工中心、車銑復合數控機床、五軸聯動立式加工中心、五軸聯動龍門加工中心等數控機床產品,在部分指標性能方面達到了較先進水平。

相信在數控機床需求上行以及國產化替代大浪潮下,這些國產企業將會迎來一波較為優質的發展時期。

責任編輯: 高蕊琦
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