机床行业发展趋势

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1、机床行业发展趋势一、 机床行业市场空间机床是装备制造业的基础设施，主要为下游行业提供技术装备服务。数控机床属于智能制造装备行业。数控机床产业链主要上游为钣焊件、铸件、精密件、功能部件、数控系统、电气元件等；而在下游则主要用于加工各种回转表面和回转体的端面，应用于多个下游行业。2021年全球机床生产额达709亿欧元，同比增长198%。根据VDW（德国机床制造商协会）公布的数据，全球机床市场消费额规模由2020年的592亿欧元增长至2021年的709亿欧元，同比增长198%，在2019、2020年连续两年负增长后回归正增区间。中国是全球最大的机床生产及消费国，2021年消费额达到1800亿元，空间

2、广阔。根据VDW（德国机床制造商协会）数据，全球来看，2021年我国机床生产及消费在全球占比分别达到31%、34%，均为全球最高；具体数据来看，2021年我国机床生产额、消费额分别达到1664亿元、1800亿元，同比增速分别为26%、24%，我国机床市场空间广阔。金属加工机床按加工工艺分为金属切削机床及金属成形机床。按照加工工艺区分，金属加工机床可以分为金属切削机床及金属成形机床。金属切削机床是指用切削、特种加工等方法主要用于加工金属工件，使之获得所要求的集合形状、尺寸精度和表面之类的机器；而金属成形机床则是锻压设备，通过对金属施加压力使之成形的机床。我国金属加工机床以金属切削机床为主，在机床

3、产量中占比超70%。从金属加工机床整体分布来看，我国金属加工机床仍以金属切削机床为主，根据国家统计局公布数据，2022年我国金属切削机床总产量达到572万台，金属成形机床产量总计183万台，两类机床产量均同比下降。我国机床仍以金切机床为主，2022年产量占比达到76%。机床下游应用广泛，汽车、航空航天是主要的应用领域。作为制造业的工作母机和工具机，数控机床的用途十分广泛，涵盖国民经济的多个重要领域，下游客户较为分散。其中汽车作为数控机床最大的下游应用领域，占比达到40%，其次是航空航天及模具行业，占比分别达到17%、13%。二、 制造业升级推动机床行业高端市场扩容高端需求引领制造业转型升级。根

4、据iFind数据显示，高技术制造业PMI高于制造业PMI，从固定资产投资完成额来看，高技术制造业固定资产投资完成额累计同比增速也高于制造业固定资产投资额。以上均说明我国对高技术制造业重视程度提升，高端需求增长引领我国制造业转型升级，制造业加工需求提升。制造业的升级发展需求高效高精的数控机床，中高档数控机床以加工中心及数控车床等产品为主。高档数控机床是能够实现高精度、高复杂性、高效高动态加工的数控机床，具备明显的技术优势，多应用于航空、航天、核、电子、船舶、兵器、能源、汽车、模具、刀具等高端制造领域。我国机床数控化率提升，但与发达国家相比仍有较高提升空间。根据中国工信产业网数据，2021年我国金

5、属切削机床数控化率已达到449%，呈现上升趋势。然而根据ResearchinChina的数据，2018年日本、德国、美国的机床数控化率最低已达到75%，我国机床数控化率仍有较高的提升空间。日本对中国机床出口订单高位，高端数控机床需求依旧。受开工及疫情影响，去年我国金切机床产量同比下滑，根据iFind统计数据，2022年我国金属切削机床产量累计同比下滑131%。但从日本机床工业协会（JMTBA）公布数据来看，2022年日本对中国出口订单总计3770亿日元，在去年高位基础上同比增长5%，显示我国高端数控机床需求依旧。三、 机床行业发展历程我国机床产业经过了1949年前的萌芽阶段后，在一五期间奠基并

6、快速发展；1958年第1台国产数控机床研制成功，由此开始了数控机床的发展历程，可以划分为：初始发展阶段、持续攻关和产业化发展阶段、高速发展和转型升级阶段。一五时期发展起来的十八罗汉部分改制、部分退出历史舞台。一五时期，我国由苏联及东欧国家援建了156项重点工程项目，其中涉及机床工业的项目有：新建沈阳第一机床厂和武汉重型机床厂、改建沈阳第二机床厂（即中捷友谊厂），此外在苏联专家指导下，一机部按专业分工规划布局了被称为十八罗汉的一批骨干机床企业。在计划经济环境下，十八罗汉和七所一院快速建立了我国较完整的机床工具产业，支撑了建国后直至1978年改革开放前我国的工业化发展，并为改革开放后制造业的快速发

7、展奠定基础。近年来，十八罗汉经过多次改革，经营机制、管理体制、所有制结构都发生了很大变化，经过40多年发展变迁，曾经作为我国机床行业主力军的十八罗汉企业中，一部分改革创新稳定发展，如济南二机床已发展为世界三大数控冲压装备制造商之一，同时还生产大重型金属切削机床，成为中国名牌；一部分企业仍在改革调整之中，例如，沈阳机床、大连机床、齐二机床等已进入中国通用技术集团，并与集团下属的北京机床研究所、哈尔滨量具刃具公司、天津一机床等共同组成了先进制造与技术服务主业中的机床板块；少数企业已经破产不再经营，如长沙机床厂。优质民营数控机床企业加快发展，在国内外市场产生重要影响，同时，国内刀具等配套产业链已逐步

8、完善，这将为中国机床产业的发展奠定重要基础。近10年来，一批民营数控机床企业异军突起，在国内外市场产生重要影响，如北京精雕、四川普什宁江、大连光洋科德、上海拓璞、纽威数控（苏州）、宁波海天精工、武汉华中数控、广州数控等，它们是在数控机床行业国内外市场竞争中崛起的后起之秀，成为中国数控机床产业发展新的有生力量。以市场和用户需求为导向，东部沿海地区形成数控机床产业聚集区，如山东滕州中小机床之都、江苏泰州特种加工机床基地、浙江温岭工量具机床名城、浙江玉环经济型数控车床之都、浙江宁波模具之都、安徽博望刃具之乡等，它们为数控机床市场繁荣带来了新鲜的活力和特色。中国机床公司部分已初具规模，但由于市占率整体

9、处于较低水平，有较大提升空间；同时，海外机床产业链公司已有具有较大的营收规模，部分仅机床核心部件销售业务能实现不错的收入水平。中国市场作为全球最大的机床消费/生产国（2021年数据），在机床产业链日趋完善的环境下，未来有望孕育出具有全球竞争力的机床及核心部件公司。现阶段，我国已涌现一批优质机床公司，例如海天精工、纽威数控、国盛智科、创世纪、科德数控等公司，机床类业务收入已具备一定规模，但市占率仍处于较低水平，2021年海天精工、纽威数控、国盛智科、创世纪、合锻智能、亚威股份、秦川机床、科德数控、ST沈机合计国内市占率为998%，仍有较大提升空间。海外龙头机床公司规模较大，2019年全球TOP1

10、0机床公司营收规模合计2756亿美元，其中前五位山崎马扎克/通快/德玛吉森精机/马格/天田2019年营收均为30亿美元以上，分别为528/424/382/326/311亿美元，远高于中国机床公司；同时，海外公司拥有完善的核心部件配套能力，比如发那科数控系统2021年财年营收为7609亿元，上银科技的滚珠螺杆、线性滑轨2021财年营收分别为1310、3981亿元。中国机床公司在两个方面还有较大提升空间：一是营收规模，中国是2021年全球最大的机床消费量/产量国，巨大的市场规模有孕育规模较大的机床公司；二是核心部件能力，在数控系统等核心部件能力上仍有较多研制路需要走。四、 机床行业发展趋势根据中国

11、机床工具工业协会的统计数据，2021年是十四五开局之年，我国疫情防控和经济发展全球领先，经济保持稳步恢复，发展质量进一步提高，全年国内生产总值同比增长81%，两年平均增长51%。货物进出口同比增长214%。规模以上工业增加值同比增长96%，两年平均增长61%。其中装备制造业增加值比上年增长129%。在良好的宏观经济条件下，2021年机床工具行业延续2020年下半年以来恢复性增长态势，市场需求持续改善，进出口大幅度增长。机床工具行业运行继续保持向好趋势。（一）机床行业营业收入普遍大幅提升中国机床工具工业协会重点联系企业2021年1-12月累计完成营业收入同比增长262%，增幅比上年扩大232个百

12、分点。所有分行业同比增幅均在10%以上。2019年机床工具行业还处于下行区间，各月的累计营业收入同比增速均为负值。2020年在年初新冠疫情爆发、疫情防控迅速见效情况下，从年初同比大幅度下降变为降幅逐月缩小，10月以后的三个月已转为正增长。由于2020年特殊的基数效应，2021年各月累计同比增速则呈现前高后低特点，但至年底仍处于较高的同比增速，表明机床工具行业保持着良好的增长态势。（二）机床行业盈利状况持续改善，亏损面总体上收窄2021年1-12月，重点联系企业实现利润总额在基数较低情况下，同比增长689%，多数分行业实现盈利，机床行业长期以来亏损或利润微薄的情况有所改善。同期，协会重点联系企业

13、中亏损企业占比为198%，比上年同期收窄27个百分点。其中，金属切削机床行业亏损面为221%，比上年同期收窄81个百分点；金属成形机床行业亏损面为286%，比上年同期扩大71个百分点；工量具行业亏损面为91%，比上年同期扩大30个百分点；磨料磨具行业亏损面为182%，与上年持平。（三）金属切削机床产量明显增长根据国统局网站公布的规模以上企业统计数据，2021年金属切削机床产量为602万台，同比增长291%；金属成型机床产量21万台，同比增长07%。中国机床工具工业协会重点联系企业2021年1-12月累计数据显示，数控金属切削机床产量同比增长261%，增幅比上年同期扩大46个百分点；金属成形机床

14、产量同比增长156%，增幅比上年同期扩大100个百分点，其中数控金属成形机床产量同比增长128%，增幅比上年同期扩大38个百分点。（四）机床行业进出口增长显著，贸易顺差继续扩大2021年机床工具进出口双双快速增长，并且出口增幅接近进口增幅的两倍。2021年的贸易顺差比2020年扩大一倍以上。金属加工机床的出口增幅大于进口增幅。（五）机床行业景气度回暖趋势明显2020年至今，机床行业景气度回暖，产量触底回升。驱动因素主要为：疫情之后，我国制造业复苏强劲；机床行业更新周期开启，置换需求有较强托底作用；受疫情影响，国外厂商安装调试受到影响，拥有较高产品质量和先进技术的国内机床企业脱颖而出，进口替代趋

15、势确立。效率是数控车床发展的永恒主题。采用高速CPU芯片，多核CPU控制系统等技术可极大地提高数控车床的效率。以提高主轴转速、坐标快速移动速度、数控车床换刀速度等来缩短加工的辅助时间及切削时间是提高数控车床效率的主要途径。电主轴、直驱马达、直线电机等相关新技术的不断涌现也说明了数控车床对于高速度的追求。五、 机床行业行业竞争格局近年来数控机床行业集中度提升，但竞争格局仍分散。根据机床行业主要上市公司披露的2020、2021年机床业务收入为依据，以VDW公布的中国机床行业消费额为基础，计算主要机床上市企业的市占率。从计算数据可看出，选取的12家主要机床上市公司2020年总市占为9%，2021年上

16、升至107%，一年间市占率总计提升17pct。我国机床行业集中度提升，但各企业在行业中的市占仍较小，机床行业竞争格局仍然分散。六、 机床行业发展趋势作为工业母机，提高数控车床本身切削精度是其发展的核心目标。通过不断提高数控车床的加工精度，一方面可以实现高精度加工，改变传统工艺模式，比如通过硬车实现以车代磨，以此提高效率和精度；另一方面，通过高精度加工提高单个零部件精度的稳定性，从而无需再实施传统的分组装配模式，使得装配效率大幅度提高。复合化加工技术可以实现复杂零部件的高精度加工，为其他工业领域创新产品提供了前提。通过复合化加工技术可以实现工艺集约，缩短物流线，减少物资等待时间。通过数控车床复合

17、加工，可以进行同一类工艺方法或不同类工艺方法的多工序自动化加工，完成一个复杂形状零部件的车、铣、钻、镗、磨等多种加工工序的复合加工。一是通过数控车床复合化提高加工精度和加工效率，节省占地面积和缩短工件的加工周期；二是数控车床复合化使得无人化加工更加简单，使得更多的加工零部件可以实现无人化加工，生产系统的可靠性也将大幅度提高；三是数控车床复合化简化了产品的结构设计，通过复合化加工可以实现需多个零配件进行装配组合实现的功能直接使用一个零件来实现，简化了系统的结构设计，减少了系统的零件数量，系统功能更加强大，可靠性更加提高，成本更加节约。复合化是数控车床行业的重要创新方向。随着复合化加工技术向纵深发

18、展和展开，其应用领域和场合会越来越普及，这将导致部分传统的数控车床被复合化车床替代。未来，复合化数控车床必将成为数控车床需求市场的主流方向。智能网络化是高端数控车床适应现代制造业信息化和智能化的前提。数控车床的智能网络化主要包括以下几个方面：一是将数控车床变成标准的网络终端，能够上传和接收相关结点的信息，实现远程通讯服务等功能；二是加工过程智能化。通过自适应控制，减少加工过程中的不平衡因素影响，如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载，以提高驱动特性的稳定性；三是操作智能化。提供会话式编程，加入人工智能，建立友好人机界面。此外，智能网络化能提供自动选定模式、自整定等功能以提高链接的智能化

19、。配置智能诊断、智能监控，方便系统的诊断及维修。目前，虚拟设计、虚拟制造等高端智能技术也越来越多在数控车床行业得到应用。随着智能技术的发展，基于智能化的自动化加工单元必将成为智能制造的基础装备，成为当代数控车床智能化发展的重点方向。自动化是数控车床的基本特征之一。实现智能制造的前提首先要实现制造过程自动化。随着客户实施企业结构转型和技术升级工作的深入开展，数控车床的需求模式正在发生深刻变化。单机需求逐渐减少，自动化加工相关的需求明显增多，实现从毛坏到成品的全过程自动化加工成为数控车床新的发展方向。自动化生产线不仅仅是加工过程自动化，更重要的是对加工过程的各项要素进行优化和集约，实现高效率、高精

20、度、高柔性的自动化加工。适应自动化要求的数控车床必须配置与自动化过程中各个要素相适应的各种功能，包括冷却、防护、断屑、检测、物流、过程控制软件及其他软件接口和硬件接口。实现效率和柔性的均衡是数控车床自动化发展的重要课题之一，目前国内的自动化加工正处于发展阶段，各种模式不断涌现，这为数控车床行业的发展提供了新的开拓方向。环保化是数控车床发展的重要方向。其主要内容包括降低能源消耗，减少环境污染，提高设备与环境的协调性。比如，不断丰富待机功能，减少数控车床的无为消耗；采用高效储存技术，减少电池风扇及易耗品的使用；采用全封闭耐高压设计杜绝数控车床润滑油的渗漏；采用油污收集和油水分离技术，减少切削液对环

21、境的污染；采用高压油雾冷却技术或者干式切削技术减少甚至杜绝切削液的使用。发展智能化技术使得数控车床变得容易操作和更加宜人化，而通过设计的环保化，能实现生产制造过程中材料的节约，污染物的减少，噪音的降低，从而提高产品使用周期和寿命，从源头实现了绿色环保化的目标。七、 机床行业竞争格局我国机床行业（包括细分领域）市场化程度较高，但产业集中度不高，基本处于充分竞争状态。国内数控机床行业竞争格局呈现出外资企业、民营企业三分天下之势。中国机床市场也是全球最具发展潜力的市场，国外强势企业将中国作为重要的战略市场大举进入。目前，全球排名前十位的机床企业中，大多数直接在中国投资或者合资建厂。这些实力强劲的外资

22、企业，由于其规模及技术先进性，几乎垄断了模具、航天航空、汽车等高端数控机床消费主力行业，在国内市场竞争中处于第一阵营。国内机床技术水平近年来也取得了长足进步，尤其是一批民营企业取得了令人瞩目的发展。国产数控机床在汽车行业、模具行业、航天航空、等高端数控机床需求领域的应用取得了长足的进步。随着中国机床用户消费观念的转恋，技术差距的逐步缩小，性价比和服务已经成为用户关注的重点，国产高端数控机床的本土优势、价格优势、服务优势越来越明显，国产高端数控机床仍然蕴藏着巨大的发展潜力。因此，具有显著规模的大型国企和一部分技术实力及知名度较高的民营企业在国内市场竞争中处于第二阵营。在汽车零部件粗加工，一般用途

23、的民用产品等领域，产品加工精度要求不高，产品价格便宜，对机床价格较敏感，经济型数控机床就是在这一背景下诞生。经济型数控机床在本世纪前十年达到高峰，目前经济型数控机床制造商主要集中在中小规模民营企业，形成第三阵营。虽然行业内企业数量众多，但是数控金属切削机床行业的竞争激烈程度却相对缓和。这是因为：第一，不同规模企业的市场定位不同，跨国企业和外资企业凭借强大的技术实力占领高端市场，具有一定核心技术和规模的国企和民营企业在中高端市场展开竞争，而小规模的民营企业则在低端市场进行竞争，不同市场定位的企业之间不具有直接竞争关系；第二，由于数控金属切削机床的应用十分广泛，几乎涉及各行各业，而不同行业间对机床

24、性能的要求不同，这决定了机床产品在规模、技术和设计要求具有很大差异，大多数数控金属切削机床制造企业只专注于生产几个行业或者是几种零部件所需要的机床，不同应用领域的数控金属切削机床制造企业同样没有形成直接竞争关系。八、 数控机床行业壁垒（一）机床技术壁垒数控机床通常由控制系统，伺服系统，检测系统，机械传动系统，机床本体以及其他辅助系统组成。其技术涉及多个领域，包括机械制造技术、信息处理、加工、传输技术、自动控制技术、伺服驱动技术、传感器技术、软件技术等。此外，数控机床产品中很多是按照客户的要求设计的个性定制产品，需要强大的开发设计能力、工艺装备能力和制造能力的支持。没有技术的积累，很难满足客户的

25、需求，提供高质量的服务。同时随着行业的发展，客户对数控机床生产厂商提出了交钥匙工程的要求，使得生产厂商从单纯的产品制造而进一步向前端的产品选型和工艺设计，以及后端的人员培训、安装调试方向延伸，要求企业能提供产品的全寿命服务，对企业产品品种和规格的多样性提出较高的要求，这就需要企业有较高的系统集成能力和工程成套能力。因此，进入本行业的技术门槛较高。（二）机床品牌壁垒机床行业的下游行业一般属于生产制造企业，客户采购车床工具一般属于固定资产投资，使用周期较长，客户对车床产品的质量和性能的稳定性要求较高，对品牌知名度低的企业需要一个逐步接受和认可的过程。因此，机床生产厂商需要通过可靠的产品质量、完善的

26、技术体系、先进的科研水平和高水平的售后服务建立自己的品牌声誉和知名度，而客户接受和认可的时间就形成一定的品牌壁垒。（三）机床资金壁垒机床行业的生产设备，技术开发等均需要大量的资金，在生产设备方面，企业需要大量投资建立专用生产车间，购置机床生产母机和检测设备等；在生产经营过程中，企业需要购买生产所需各种原材料、配套件等，支付固定资产维护费用、员工薪资，以及研发、设计经费，并且资金的投入和产品的产出存在周期性。只有具备充足资金支持，才能保证企业生产经营的持续，因此机床行业具有较高的资金进入壁垒。（四）机床人才壁垒机床产品的制造链比较长，对产品技术、质量的要求非常高，既需要各类高层次的技术研发人才，

27、也需要各类高层次的技术工人。机床行业各类人才的培养周期较长，如高级技工的成长周期少则3-5年，多则5-10年。因此，人才壁垒是行业进入的主要壁垒之一。（五）机床管理壁垒机床产品的研发组织，生产组织，销售服务，技术服务，客户响应等各个方面都对企业的管理水平提出了很高的要求。由于定制化需求存在众多非标产品，在销售过程中，需要研发设计部门、生产部门与客户对接。对于定制化产品的销售不仅考验的是企业的销售能力，更是对企业设计能力、生产部门协调能力的考验。对于这些定制化产品，生产过程管理到销售过程管理，销售过程和研发设计部门、生产部门的协调越来越多地需要应用精益生产模式。只有良好、系统的管理，企业才能持续

28、保持产品质量，满足客户个性化需求，提高客户购买的粘性。九、 机床行业下游应用广泛机床又称工业母机，是用来制造机器的机器，应用广泛，下游包括汽车、航天航空、船舶、磨具、发电等设备制造，在国民经济现代化的建设中起着重要作用。定义与分类：机床是指用来制造机器的机器，又被称为工作母机或工具机，在国民经济现代化的建设中起着重大作用；从分类上看，按照加工方式划分为金属切削机床、金属成形机床、木工机床，按照是否使用数控系统可以分为数控机床和非数控机床。十、 中高端机床国产化率提升空间较大2021年全球机床产值为709亿欧元，yoy+20%。根据德国机床制造商协会（VDW）数据：2021年以欧元计算的全球机床

29、产量增加了20%，达到709亿欧元。中国机床消费量、产量2021年均排全球首位，但生产/出口机床偏低端，整体呈现大而不强特点，中高端市场仍有较大的成长空间。2021年中国是全球最大的机床产量国与消费国。具体来看，根据德国机床制造商协会（VDW）数据，2021年中国机床消费量达236亿欧元，同比增长2674%，全球规模占比为34%；机床产量达218亿欧元，同比增长2870%，全球规模占比达31%；可以看到，中国是2021年全球最大的机床产量国与消费国；分类型来看，2021年中国金属切削机床产值141亿欧元，金属成形机床产值77亿欧元，产值均处于全球首位。中国机床生产偏低端，中高端市场仍有较大的成

30、长空间。具体表现为：中国机床出口价格远低于进口价格、中高端数控机床国产化率仍偏低。出口价格趋势改善，但仍远低于进口价格。2022年11月，中国机床月度出口金额为817亿美元，出口数量为162万台；月度进口金额为549亿美元，进口数量为056万台；从均价上看，2022年11月中国机床出口均价、进口均价分别为505美元、98275美元，出口价格远低于进口价格。从中国出口价格趋势上看，2022年11月中国机床出口均价为505美元，相比2022年1月均价335美元有所提升。中国机床行业综合国产化率较高，但中高端机床国产化率仍有较高的提升空间。根据德国机床制造商协会（VDW）数据，2021年中国机床消费

31、额为236亿欧元，进口规模为63亿元，进口依赖度为2663%，国产化率为7337%，处于较高水平；但从国产化率结构上看，中高端机床国产化率仍有较高的提升空间，以数控机床为例，2018年中国低/中/高档数控机床国产化率分别为82%/65%/6%，处于趋势上行，相比2014年分别提升17pct/20pct/4pct，可以看到，我国中高端数控机床国产化率仍有较大的提升空间。机床是由数控系统、传动系统部件、功能部件等核心部件构成，机床是一个复杂的系统；以数控系统为代表的核心部件仍以进口为主，国产化具有较大空间。整体来看：1）机床核心部件涵盖范围：数控机床生产所需的核心部件主要包括铸件、传动系统部件、数

32、控系统、功能部件、钣焊件等。2）对机床生产与工作的影响：核心部件是机床结构的重要组成部分，或在其工作过程中发挥重要作用，能够一定程度上影响数控机床速度、精度、效率、稳定性、智能化、多轴化、复合化、安全性、环保性等关键性能与功能的部件。3）国产化进度：部分核心部件仍以进口为主，以数控系统为例，我国大型机床生产商多从日本、德国等技术成熟国家外购数控装臵，中高档数控机床较为常用数控系统品牌包括日本发那科、德国西门子、日本三菱、德国海德汉等。机床成本主要由结构件、控制系统、传动系统、驱动系统和刀库、刀塔组件及其他零部件等组成，以2021年中国机床消费量为口径，中国机床主要部件市场规模为146亿欧元，区分部件来看，结构件/控制系统/传动系统/驱动系统/刀库、刀塔及组件/其他市场规模约为5125/3222/2929/1904/732/732亿欧元。机床产品主要结构包括结构件、控制系统、传动系统、驱动系统和刀库、刀塔组件及其他零部件，成本占比分别为35%、22%、20%、13%、5%及5%，其中控制系统、传统系统、驱动系统三部分合计成本占比达55%。