机床行业需求驱动力及供给情况如何？

机床下游逐渐复苏，国产替代正当时。

1. 需求端：制造业复苏 + 需求结构升级 +自主可控，三因素共同驱动机床行 业蓬勃发展

1.1 驱动力一：制造业规模持续增长，对工业母机的需求增加

从制造业品类齐全度及金额来看，中国已经成为全球领先的制造业大国。根国 家统计局统计，2004 年至 2022 年，我国制造业规模持续增长，2022 年达到 33.52 万亿元。从历史数据来看，我国机床消费额的增减与制造业 GDP 增速的变 动基本同步，但从幅度上看，机床消费额的弹性更大。因此制造业规模的不扩 大，以及景气度的复苏，将在一定程度上推动机床消费的增加。

1.2 驱动力二：机床需求结构升级，高档数控机床需求旺盛

应用行业走向分化，传统领域投资减少，新兴产业崛起凸显行业加速转型需求。 我国传统工业企业是数控机床重要的需求和增长市场，如今我国钢铁、老式机 械等传统重工业产能过剩严重，对数控机床的需求开始下降，进而导致重型机 床供过于求。 而随着中国制造业加速转型，精密模具、新能源、航空航天、轨道交通、3D 打 印、仪器仪表、生物医药等新兴产业迅速崛起，其生产制造过程高度依赖数控 机床等智能制造装备，故而将成为数控机床行业新的增长点，有力推动适用于 上述领域的高速、高精、高效、高稳定性、大型化、智能化、多轴化、复合化 等金属切削数控机床的发展。从2017-2022年制造业固定资产投资完成额增速来 看，2017-2022CAGR 在 10%以上的行业主要有计算机通信和其他电子设备制造业、 专用设备制造业、电气机械及器材制造业、医药制造业、仪器仪表制造业、废 弃资源综合利用业等。黑色金属冶炼压延加工业增速也在 15.7%，但近年来受下 游需求影响，增速有所放缓。

我 国 机 床 数 控 化 率 仍 有 待 提 升 。 数 控 机 床 是 数 字 控 制 机 床 （ Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动 化机床。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题， 是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向， 是一种典型的机电一体化产品。高档数控机床是指具有高速、精密、智能、复 合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床，将采用半闭环的直流伺服系统及 交流伺服系统的数控机床划分为中高档。高档数控机床的应用领域主要集中在 汽车、消费电子、国防航天、能源设备等、船舶以及医疗器械领域等。 数控化是机床行业的大势所趋，近年来，随着我国机床产业结构调整的不断深 入，机床数控化率显著提升，这主要与产业转型升级有关。根据中国机床工具 协会、智研咨询、Wind、国家统计局数据，2021 年我国金属加工机床总产量 81.2 万台，其中数控机床产量为 29.4 万台，对应总体数控化率 36.2%。其中， 金属切削机床数控化率约为 44.9%，成形机床数控化率为 11.4%。成形机床数控 化率较低，主要是因为机械压力机是最常见的成型机床机型，但其数控化率较 低，拉低了成形机床整体的数控化率。 但是与发达工业化国家相比仍有较大差距，未来我国机床行业数控化率有望进 一步提高。

根据 Customer Market Insights 数据，2022 年，数控机床约占全球机床收入总 额的 85.8%。相比之下，我国金属加工机床数控化率仍有较大提升空间。

工业 4.0 时代，助推数控机床向智能化、网络化、柔性化方向深入。工业 4.0 要求通过智慧工厂、智能自动化生产线、物联网等工具，实现生产和流通领域 的智能化，进而为消费者提供高度个性化的产品。与此相适应，数控机床必须 向智能化、网络化、柔性化发展以满足工业 4.0 的深层需求。 当前数控机床的销售主要是单机销售，随着下游生产企业竞争加剧以及成本上 升，尤其是劳动力生产成本急剧上升以及劳动力短缺情况愈加频繁时，将倒逼 更多无人化自动生产车间的出现，单机销售下游客户对自动化生产线以及无人 化车间的需求将上升。无人化车间将以“数控机床+工业机器人”成套设备出现， 先行解决劳动力生产成本急剧上升的痛点。“数控机床+工业机器人”等成套设 备的普及将成为未来行业发展的重要特点，是实现打造未来智慧工厂与智能自 动化生产线的重要一步，更是数控机床生产企业未来的发展方向。 多轴联动数控机床是行业的未来发展趋势。工业上需要加工复杂的曲面，舰艇、特殊性和加工难度，用传统加工方法无法达到要求，必须采用多轴联动、高速、 高精度的数控机床才能满足加工要求。 多轴联动是在一台机床的多个坐标轴上同时运动，刀具或工件可在数控系统控 制下同时协调运动，从而完成复杂形状零件的加工。以五轴联动加工中心为代 表的高档数控机床作为难度最大、应用范围最广的数控机床技术，在加工方面 有着适用范围广、加工质量精、工作效率高等特点，符合未来机床的发展趋势， 系航空航天、船舶、精密仪器、发电机组等下游行业加工关键部件的重要加工 工具。

1.3 驱动力三：国际局势恶化，自主可控愈加迫切

贸易摩擦叠加疫情，机床国产化率再提速。我们用机床年产值减去出口金额衡 量国产品牌在国内的销售金额。从历史数据看，我国机床国产品牌占国内表观 消费额的比重已经达到 70%以上。其中，2004 年之后是机床自给率迅速提升的 阶段，2009 年之后，国产化率提升遇到了一定瓶颈，国产化率基本保持稳定， 而 2018 年国际贸易局势恶化后，叠加 2020 年疫情，海外部分产业供应链断裂， 进口受阻，为国产替代带来了机遇，国产化率提升再度提速。 但总体上看，近年国产化率提升速度较2004-2009年有所放缓，这主要是由于我 国中低档数控机床国产化率已经达到了一定水平，而高档数控机床国产化进程 仍然相对缓慢。根据科德数控招股书，2018 年我国低档、中档、高档数控机床 国产化率分别为 82%、65%、6%，相差悬殊。

机床核心技术具有综合性高、复杂、难度大等特点，涉及材料、冶金、物理、 化学、电气、加工、工艺、热处理、微电子、数控技术等各领域，我国目前从 基础材料到研发设计能力和工艺水平，再到数控系统，总体上仍落后于日本、 德国等发达工业化国家。因此，目前我国机床行业的供给仍以中低端产品为主， 尤其低端产品供应能力过剩，而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化率 不高。 从“巴统协议”到“瓦森纳协定”，以及震惊国际的东芝事件，美国等发达国家 限制成员国向中国等国家出口武器装备和尖端技术产品，尤其是以五轴联动数 控机床为代表的高档数控机床，其出口受到发达国家的严格管制。高档数控机 床的技术瓶颈已经成为我国制造提质增效的“卡脖子”问题。

2023H1 金属加工机床总体实现净出口，但数控机床仍然为净进口。2011 年后我 国逐渐减少对进口机床的依赖。根据中国机床工具工业协会和德国机床制造商 协会统计显示，中国机床进口额自 2011 年总体呈下降趋势，进口额自 2018 年 82 亿欧元下降至 2020 年 52 亿欧元。其中中国对前五的供应地区（占进口总额 83%）：日本、德国、中国台湾、瑞士及意大利在 2020 年的进口比例均有 1%至 37% 的减少。 值得注意的是，根据中国机床工具工业协会数据，2022 年我国在机床贸易差额 上，金属加工机床总计逆差缩小为 3.1 亿美元，比上年减少了 18.3 亿美元。其 中金属切削机床逆差额为 12.2 亿美元，比上年减少 13.7 亿美元；金属成形机床 为顺差 9.1 亿美元，比上年增加 4.6 亿美元。 而 2023 年 1-6 月，金属加工机床出口额 36.7 亿美元，同比增长 33.0%。其中， 金属切削机床出口额 26.4 亿美元，同比增长 36.2%；金属成形机床出口额 10.3 亿美元，同比增长 25.5%。在贸易差额上，金属加工机床总体自 2023 年初呈现 顺差，1-6 月顺差为 5.9 亿美元。其中，金属切削机床首次呈现顺差，顺差金额 为 0.2 亿美元；金属成形机床顺差金额为 5.7 亿美元。 然而，目前数控机床进口金额仍然远高于出口金额，为贸易逆差。 总体上看，我国机床行业实现净出口，代表我国金属加工机床整体实力进一步 增强。但在高端机床领域，国产品牌仍有待继续提升。

进口产品主要为中高端机型，出口机床偏低端，产品结构仍然相差悬殊。从进 出口产品结构来看，根据海关总署、智研咨询、前瞻产业研究院数据，2022 年 我国进口金属加工机床中，约有 38.3%为数控机床，以中高端机型为主，而出口 机床中数控机床占比为 25.3%，以中低端机型为主。 从进出口均价来看，根据海关总署、智研咨询、前瞻产业研究院数据，2022 年 我国进口数控机床均价约为 21.1 万美元/台（合人民币约为 147 万元/台），而出 口数控机床均价约为 1.4 万美元/台（约合人民币 9.73 万元/台），进出口数控机 床差距较大。

2. 供给端：高端品牌国产化率仍有待提升，进口主要来自日本、德国及台湾 地区

2.1 国产品牌：中低端品牌竞争激烈，高端品牌国产化率仍有待提升

从全球来看，根据 QYResearch 数据，主要数控机床厂商有日本山崎马扎克 （Yamazaki Mazak）、德国通快（Trumpf）、德马吉森精机（DMG Mori）、日本大 隈（Okuma）和日本捷太格特（JTEKT）等，2022 年前五大厂商占据国际市场大 约 45%的份额。 从国内市场来看，我国机床行业在低端产品领域竞争激烈，产能过剩；在中端 产品领域，国内企业面临与合资企业的竞争；在高端领域，国内产品的竞争力 与发达国家机床企业相比有待提高。根据科德数控招股书，2018 年我国低档、 中档、高档数控机床国产化率分别为 82%、65%、6%，近年来高端数控机床国产 替代持续，但国产化率仍有待提升。 国内市场中，外资厂商主要有山崎马扎克、德国通快、DMG、日本大隈、捷泰各 特等。内资厂商中，目前中国数控机床行业的上市公司有创世纪、秦川机床、 海天精工、沈机股份、日发精机、华东数控、华东重机等。据秦川机床公告、 前瞻产业研究院整理数据，2019 年，中国数控机床行业市场份额前三名是创世 纪、秦川机床和华东重机，市场份额分别为 17.87%、11.72%和 10.64%。2020 年，中国数控机床行业市场份额前三名是创世纪、秦川机床和海天精工，市场 份额分别为 23.81%、13.47%和 12.62%。

2.2 进口来源：进口依赖度约为 24%，日本、德国、台湾是进口金额最高的国 家和地区

根据中国机床工具协会数据，2022 年，我国机床消费额约为 1843.6 亿元人民币 （274.1 亿美元）。其中，进口 66 亿美元，对应进口机床消费额约为 24.1%，国 产机床消费额占比 75.9%。 从进口来源地看，根据中国机床工具工业年鉴，2020 年我国进口来源前 10 的国 家和地区，占进口金额合计比重约为 94.8%。其中，日本、德国、中国台湾是进 口金额最高的三个国家和地区，合计占比达 70%以上。