我國為機(jī)床大國， 機(jī)床行業(yè)消費(fèi)量世界第一

• 柯壯賓 2024年1月18日 來源：中研網(wǎng) 352 16
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機(jī)床是指制造機(jī)器的機(jī)器，亦稱工業(yè)母機(jī)或工具機(jī)。按材料變形方式分，機(jī)床可分為金屬成型機(jī)床和金屬切削機(jī)床。切削機(jī)床中，又可按加工方式分成車、銑、刨、磨、鏜、拉、鉆、齒輪加工等多種類型。在高精密數(shù)控領(lǐng)域，臥式加工中心、立式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床等多種類別。

機(jī)床是指制造機(jī)器的機(jī)器，亦稱工業(yè)母機(jī)或工具機(jī)。按材料變形方式分，機(jī)床可分為金屬成型機(jī)床和金屬切削機(jī)床。切削機(jī)床中，又可按加工方式分成車、銑、刨、磨、鏜、拉、鉆、齒輪加工等多種類型。在高精密數(shù)控領(lǐng)域，臥式加工中心、立式加工中心、五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床等多種類別。

數(shù)控機(jī)床是裝有程序系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床，精密度及柔性比傳統(tǒng)機(jī)床更高。其作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，能夠體現(xiàn)一個(gè)國家的制造業(yè)發(fā)達(dá)程度。

根據(jù)中研網(wǎng)《2024-2029年中國工業(yè)母機(jī)市場與發(fā)展趨勢分析報(bào)告》資料顯示，我國為機(jī)床大國，機(jī)床行業(yè)消費(fèi)量世界第一。根據(jù)德國機(jī)床制造商協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年我國機(jī)床產(chǎn)值約1818億元，世界占比32.0%；機(jī)床消費(fèi)額約1839.2億元，世界占比32.2%；機(jī)床產(chǎn)值、銷售額均為世界第一。

圖表：2022年我國機(jī)床產(chǎn)值世界占比32.0%

數(shù)據(jù)來源：德國機(jī)床制造商協(xié)會

電子、汽車、航空航天為機(jī)床主要下游。2022年，我國電子、汽車、航空航天、模具在工業(yè)母機(jī)下游中占比分別達(dá)25.5%/23.2%/11.2%和9.8%。其中，電子行業(yè)設(shè)備更新周期快，需求分散，2022年依賴逐漸疲軟，但有望隨新一輪蘋果周期復(fù)蘇；新能源板塊的風(fēng)電、光伏以及航空航天、軍工等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢較好；醫(yī)療等平行產(chǎn)業(yè)處在大的產(chǎn)品形態(tài)和加工裝備升級周期中，模具等中間產(chǎn)業(yè)受下游需求帶動(dòng)（如新能源車等），總體占比穩(wěn)定。

機(jī)床行業(yè)大而不強(qiáng)，性能與海外差距較大。以德國WALDRICHCOBURG公司龍門加工中心產(chǎn)品為例，其使用10年后精度保持率可達(dá)到95%，而目前國產(chǎn)設(shè)備使用10年期精度保持率還難以達(dá)到85%。目前，我國高檔數(shù)控機(jī)床平均無故障時(shí)間間隔（MTBF）已由600小時(shí)優(yōu)化至2000小時(shí)，精度指標(biāo)也提升了20%，但較國外水平仍存在追趕空間。

高端機(jī)床市場長期被海外壟斷。我國數(shù)控機(jī)床市場大致可以分為3個(gè)梯隊(duì)。（1）以DMG、山崎馬扎克、牧野等為代表國際性機(jī)床企業(yè)基本壟斷高端市場；（2）以濟(jì)南二機(jī)床、上海機(jī)床、秦川機(jī)床、海天精工、紐威數(shù)控、科德數(shù)控、宇環(huán)數(shù)控等為代表的大型國有企業(yè)及部分具有核心競爭力的民營企業(yè)，主要占據(jù)中端市場；（3）由眾多中小企業(yè)組成的低端市場。本土機(jī)床數(shù)控化率不斷提升，部分企業(yè)逐漸可與國外競爭，但仍有差距。我國高端數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域長期被海外壟斷，2023年國產(chǎn)化率約為6%。

機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈?zhǔn)苤朴谌?。?shù)控機(jī)床核心零部件包括數(shù)控系統(tǒng)，編碼器、光柵尺，滾珠絲杠，主軸，導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)臺等。其精度及可靠性對機(jī)床性能影響較大。我國核心零部件依賴海外進(jìn)口，高端領(lǐng)域國產(chǎn)滲透率低，技術(shù)水平較海外廠商有一定差距。

本土機(jī)床企業(yè)規(guī)模較小，距國際廠商有量級差距。囿于上述機(jī)床性能、國產(chǎn)化率和產(chǎn)業(yè)鏈等因素，我國本土機(jī)床產(chǎn)品價(jià)值量相對較小，2022年的本土機(jī)床企業(yè)營收規(guī)模中最高的約為45億元。而國際企業(yè)除德國埃馬克外，其余廠商2019年的收入規(guī)模均為百億級，中外機(jī)床廠商收入規(guī)模差距仍然較大。

我國工業(yè)母機(jī)行業(yè)發(fā)展緊隨國家工業(yè)制造業(yè)發(fā)展節(jié)奏，驅(qū)動(dòng)因素歷經(jīng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)、改革開放、汽車工業(yè)、3C電子等多個(gè)主題。產(chǎn)業(yè)增長具有較強(qiáng)需求導(dǎo)向。

（1）計(jì)劃經(jīng)濟(jì)至改革開放時(shí)期：機(jī)床工業(yè)體系初具雛形，數(shù)控機(jī)床發(fā)展伊始

我國第一臺現(xiàn)代意義上的機(jī)床于19世紀(jì)洋務(wù)運(yùn)動(dòng)期間引入。建國后“一五”期間，根據(jù)前蘇聯(lián)專家的建議，國家對部分機(jī)修廠進(jìn)行改造并新建部分企業(yè)，確定了18個(gè)機(jī)床廠的分工與發(fā)展方向，即機(jī)床“十八羅漢”。而后“二五”、“三線建設(shè)”期間，我國機(jī)床工業(yè)地域布局逐漸完善，上海、昆明、陜西等地成為我國機(jī)床生產(chǎn)基地，機(jī)床工業(yè)體系初具雛形。

同時(shí)，我國數(shù)控技術(shù)也在不斷追趕海外。在1952年世界第一臺數(shù)控機(jī)床誕生于美國后，我國清華大學(xué)與北京第一機(jī)床從于1958年研制成功我國第一臺數(shù)控機(jī)床，1966年完成第二代晶體管數(shù)控系統(tǒng)研制；1972年完成第三代集成電路數(shù)控系統(tǒng)，比美國晚7年；1975年研發(fā)第四代NC數(shù)控系統(tǒng)，比美國遲5年（即差距縮小2年）。

改革開放后，我國機(jī)床走向市場化，但數(shù)控技術(shù)也與國外差距逐漸加大。改革開放后我國開啟了國內(nèi)機(jī)床廠與境外機(jī)床工具企業(yè)間的合作；產(chǎn)品出口迅速增長，1997年出口創(chuàng)匯達(dá)到2.8億美元，為1979年的7.36倍。但當(dāng)時(shí)所執(zhí)行的全面引進(jìn)方針，并沒有有效消化吸收引進(jìn)技術(shù)。例如20世紀(jì)80年代初引進(jìn)日本發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，主要停留在組裝和合資生產(chǎn)階段，沒有進(jìn)行有效吸收再創(chuàng)新，也沒有與國家科技計(jì)劃相結(jié)合，導(dǎo)致我國數(shù)控機(jī)床與國外技術(shù)逐年拉大。

上世紀(jì)末，日本發(fā)那科公司基本占領(lǐng)了我國數(shù)控機(jī)床市場。具體表現(xiàn)為，日本發(fā)那科公司的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)量在日本數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量中占比始終在95%上下，表面上看，日本發(fā)那科公司壟斷了日本的數(shù)控機(jī)床市場，但實(shí)際是發(fā)那科占領(lǐng)我國的數(shù)控機(jī)床市場的體現(xiàn)。至今，國內(nèi)市場基本被日本發(fā)那科和德國西門子壟斷，高檔數(shù)控系統(tǒng)長期以來94%-95%依賴進(jìn)口。

（2）汽車工業(yè)時(shí)期：機(jī)床產(chǎn)值快速攀升，與汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性明顯增強(qiáng)

進(jìn)入20世紀(jì)，我國機(jī)床產(chǎn)量產(chǎn)值快速攀升。2000年-2010年，我國機(jī)床產(chǎn)值CAGR達(dá)22.95%。機(jī)床行業(yè)體量快速膨脹，于2012年前后達(dá)到頂點(diǎn)，進(jìn)入周期性波動(dòng)階段。

汽車工業(yè)對機(jī)床需求量較大。21世紀(jì)我國加入WTO以來，汽車滲透率不斷提升。我國汽車生產(chǎn)主要包括14條生產(chǎn)線（缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸、連桿、變速箱、中亞、焊接、涂裝、鑄造、鍛壓、熱處理、總裝），對機(jī)床的需求量較大。根據(jù)2006年于《機(jī)械工程師》上發(fā)表的數(shù)據(jù)，彼時(shí)國內(nèi)汽車或零部件直接創(chuàng)造了國內(nèi)機(jī)床產(chǎn)品派生需求的30%-40%，如將汽車工業(yè)對通用機(jī)械工業(yè)（如模具制造）和電子機(jī)械的相關(guān)需求考慮在內(nèi)，占比將上升至60%-70%。

雖然受制于本土機(jī)床性能，我國汽車工業(yè)生產(chǎn)線中，80%左右來自進(jìn)口，但21世紀(jì)以來，數(shù)控機(jī)床與汽車產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性明顯增強(qiáng)，汽車工業(yè)為該階段我國助推我國機(jī)床行業(yè)增長的主要因素之一。

（3）3C電子時(shí)期：精度、效率、柔性要求高，倒逼機(jī)床技術(shù)迭代

2009年以來3C產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速，機(jī)床柔性提升。固定資產(chǎn)投資額呈現(xiàn)明顯拐點(diǎn)。3C行業(yè)的主要加工工件包括手機(jī)外殼、電腦外殼、相機(jī)外殼等，對機(jī)床需求的特點(diǎn)為高精度、高效率、高柔性。機(jī)床需要具備復(fù)合加工、多軸聯(lián)動(dòng)等功能。

鉆攻中心及立式加工中心為3C時(shí)代的主要配套產(chǎn)品。金屬外殼在蘋果公司的引領(lǐng)下成為智能手機(jī)的消費(fèi)風(fēng)尚，從而帶動(dòng)了鉆攻中心等金屬加工機(jī)床需求。以鋁合金中框?yàn)槔渲瞥炭傆?jì)40余項(xiàng)，CNC加工、去毛刺、打磨拋光等工藝環(huán)節(jié)皆需要配套數(shù)控機(jī)床。

3C電子對機(jī)床的高需求催生系列通用機(jī)床廠商。以小米4手機(jī)為例，月出貨量50-100萬只時(shí)，考慮良率損耗等因素，每月需配備的CNC設(shè)備需達(dá)到1000-2000臺。因此，加工企業(yè)如果想要進(jìn)入到大客戶供應(yīng)鏈，需配備500臺及以上CNC設(shè)備。3C電子對機(jī)床消費(fèi)的需求，也催生出創(chuàng)世紀(jì)等通用機(jī)床廠商，及宇環(huán)數(shù)控、春草研磨等細(xì)分領(lǐng)域冠軍。

（4）當(dāng)前節(jié)點(diǎn)：體量總體穩(wěn)定，高端制造需求推動(dòng)行業(yè)由量轉(zhuǎn)質(zhì)

以新能源、航空航天為代表的高端產(chǎn)業(yè)，派生出高端機(jī)床新一輪需求。結(jié)合我國機(jī)床發(fā)展歷史，我們發(fā)現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)態(tài)勢，能夠反映國家制造業(yè)的發(fā)展情況。換言之，我國歷輪制造業(yè)浪潮，都推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床行業(yè)的更新迭代。從數(shù)控系統(tǒng)看，2021-2022年，其下游中軍工、新能源領(lǐng)域熱度較高。以新能源產(chǎn)業(yè)為代表的民用市場和以航空軍工為代表的特殊市場需求將成為工業(yè)母機(jī)的新一輪驅(qū)動(dòng)，而以五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床、高精度磨床為代表的高附加值產(chǎn)品增速，有望跑贏行業(yè)。

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