2023年华中数控研究报告 产学研一体，深耕中高端数控系统三十载

1、华中数控： 国产通用型中高端数控系统领军者

1.1、 产学研一体，深耕中高端数控系统三十载

华中数控脱胎于华中科技大学，在中高端数控系统领域深耕三十载。1986 年， 时任华中工学院院长的机械制造专家黄树槐教授带队前往日本考察。在日本一家著 名研究所看到陈列的日本机床数控系统被涂上不同颜色，代表不同的销售区域，高 端数控系统销往欧美市场，低端数控系统销往中国等国家。深刻认识到高性能数控 系统国产化迫在眉睫，华中科技大学随后成立数控研究所，全力攻关中高端数控系 统。 公司的中高端数控系统性能已对标国际先进水平，与国内主要机床厂均实现了 批量配套，实现国产替代。1994 年发展至今，公司承担和完成了国家 04 重大专项、 国家 863 及省部级科技攻关等课题数十项，与下游机床厂深度合作，攻克了数控系 统体系结构、现场总线、高速高精、五轴联动等一批关键技术，成功研制了具有自 主知识产权的华中 8 型中高档数控系统、华中 9 型高档数控系统，在功能、性能和 可靠性方面达到国际先进水平，实现进口替代。

目前，公司以数控系统技术为核心，已形成数控系统、工业机器人、电动汽车 三个业务主体。数控系统为公司第一大业务，2021 年营收占比 51.4%，2022H1 因下 游景气下行收入占比下降至 45.1%。

1.2、 收入稳步上升，中高端数控系统市占率提升将助力盈利能力改善

高端数控系统市场开拓期，公司利润端承压。2018-2021 年公司营收稳步提升， 复合增速为 25.9%。由于外资数控系统厂商在国内占据强势地位，公司的中高端数控 系统市场开拓难度较大，推广周期较长，并且规模效应尚未形成，期间费用率维持 高位。

下游景气不振、研发投入加大、应收账款坏账准备增加是 2022 年前三季度净利 润大幅下滑的主要原因。2022 年 1-9 月，公司实现营收 9.7 亿元，同比-6.3%，归母 净利润-0.5 亿元，同比下降 83.31%。2022 年以 3C 为主的下游行业景气度下行，对 机床以及工业机器人需求下降。同时，为了进一步拓展高端产品谱系、提升产品性 能，公司当期研发支出同比增长 34.9%。市场拓展期公司回款能力受限，2022 年前 三季度计提应收账款坏账准备增加导致信用减值损失同比增加 59.98%。 商誉减值影响逐步消除，公司轻装上阵。2020-2021 年公司分别计提商誉减值 8204.1 万元、3745.90 万元，利润受到影响。2022 年公司将完成商誉减值计提，2023 年起轻装上阵。

在国家政策支持的中高端数控系统自主可控需求下，下游用户对公司产品的认 可度和接受度显著提升，随着过往持续高研发投入逐步实现成果转化，公司在中高 端数控系统市场的占有率将提升。和公司业务结构相近的数控系统全球龙头发那科 自 2004 年以来，除 2010 年、2020 年以及 2021 年的毛利率、净利率水平短暂滑落， 其他年份均分别维持在 40%、20%以上；应收账款、存货周转率水平目前回落到2.5-6.5 之间，仍明显高于公司。未来随着公司市占率提升、规模效应逐步显现，利润率水 平以及回款能力均将提升。

1.3、 2021 年校企改革完成，大股东在资金、市场、资本运作方面赋能

2021 年公司完成高校企业体制改革，卓尔智造集团成为公司控股股东，截至 2022 年三季报控股 27.83%。卓尔制造集团一致行动人阎志为公司实控人，控股 23.8%。 大股东在资金支持、市场资源、资本运作等方面为公司赋能。2021 年卓尔智造 以现金 4.28 亿元认购了公司定增股份，用于支持公司“高性能数控系统技术升级及 扩产能项目”等，进一步增强公司的竞争实力。在市场化拓展方面，卓尔为湖北省 最大的民营企业，市场化运作能力很强，同时也为公司带来了一些市场资源。卓尔 控股提高了公司的决策效率，在进行资本运作等重大事项方面，改善了以往决策链 过长的情况。

陈吉红是公司董事长，截至 2022 年三季报持股 1.56%，自 1992 年华中科技大 学博士毕业后就投身于华中数控的数控系统的研发与市场化推广。现任公司董事长、 国家数控系统工程技术研究中心主任、“高档数控系统”国家重大领域创新团队负责 人，兼任“高档数控机床与基础制造装备”国家重大科技专项总体组专家、国家智 能制造标准化专家咨询组专家、中国机床工具协会副理事长、中国机电一体化协会 智能工厂分会副理事长、教育部第七届科学技术委员会先进制造学部委员、全国机 床数控系统标准化委员会副主任委员。

朱志红是公司总工程师，截至 2022 年三季报持股 0.81%。朱志红任华中科技大 学教授、国家数控系统工程技术研究中心总工程师，获国务院特殊津贴。

2、 数控系统：工业母机的灵魂，运控技术集大成者

高性能数控机床是制造“大国重器”不可或缺的利器，是衡量一国高端制造水平 的标准。高端数控系统是数控机床产业链上游最具核心价值的关键部件，是高端数 控机床的灵魂，自主可控意义重大。

数控系统由控制器、驱动器、电机三部分组成，可以大大提高工件加工精度和 效率。控制器把被加工零件的形状、尺寸等信息转换成数值数据指令，驱动器将数 值指令转化为强电伺服驱动电流，电机是直接连接到数控机床上的运动执行部件。 数控系统大大提高了机床和工业运动控制装置的速度和精度，特别是在加工凸轮轴 或者曲轴螺塞等异形工件时，利用数控系统最高能做到手动机床效率的 700%。

2.1、 高端数控系统是大国博弈制高点，国产化率低于 10%

我国主流数控系统来自西门子、发那科等德日厂商，2022 年海外数控系统厂商 市占率约 67%。 高端数控系统是“卡脖子”的核心资产，华中数控是提高高端数控系统国产化 率的先锋。高端数控系统主要满足航空航天、汽车、船舶等重要关键零件机械加工 装备的配套需求，一直是重要的战略资源，被各发达国家严格管控，禁止对外销售 或完全开放功能。目前我国高端数控系统国产化率不足 10%，成为导致中国制造基 础薄弱的“卡脖子”关键基础部件。中高端数控系统领域主要国产厂商为华中数控 和科德数控，其中华中数控是我国中高端通用型数控系统的龙头厂商。

2.2、 高端数控系统技术壁垒极高、客户黏性强、毛利率高

高端数控系统具有极高的技术壁垒。国产数控系统和海外高端数控系统在驱动 和伺服技术、可靠性技术以及应用技术三方面差距最大，也是目前限制我国数控系 统向高端迈进的核心技术。 驱动和伺服技术：中国厂商没有突破如何在动态、高速运动中保持伺服系统速 度、精度、温度这三个重要指标的稳定。 可靠性：如何长时间在动态变化的环境下维持稳定性、一致性和可靠性。稳定 性是指能长时间得稳定工作；一致性加工是指不管生产多大量级的产品，每个产品 都是相同质量；可靠性是指数控系统能长期在多变的环境中工作、不发生故障。 应用技术，即批量制造技术。数控系统能不能和机床真正得结合好，机床能不 能和刀具、测量、程序以及多种工艺软件结合好，是一个更复杂的、需要深入到各 行各业需要研究的技术。

数控系统具备高利润率、强粘性，2022 年国内市场规模 135 亿元。高档数控系 统价值约占高端数控机床成本的 20%-40%，是机床最核心的控制部件。数控系统掌 控着工业母机运作过程中的稳定与作业安全，因此客户粘性强、毛利率高。1972 年 发那科从富士通集团独立后，当年数控系统的税前利润率为 23.2%，随着产品迭代性 能增强、客户认可度提升粘性加大，到 1983 年发那科数控系统的税前利润率提升至 38%。国内厂商科德数控在 2018-2019 年以销售航空航天用高端数控系统为主的时期， 毛利率高于 60%。

2.3、 机床行业复苏、中高端国产渗透加速，自主可控为中高端数控系统 龙头带来发展机遇

2023 年机床行业复苏。根据中国机床工具工业协会，2022 年底协会重点联系的 金属切削机床企业的在手订单已恢复增长。2023 年 1 月份 PMI 指数为 50.1，较 2022 年 12 月提高 3.1pcts，且时隔三个月后重回扩张区间，反映了疫情防控政策调整后， 制造业景气迅速回升的势头比较强劲，机床行业 2023 年景气上行。 国家对工业母机产业链自主可控的重视程度极高，中高端数控系统作为高性能 数控机床最核心的部件，自主可控需求更为迫切，是国家政策重点支持的环节，推 动国产数控机床中高端渗透率提升。2018 年习近平总书记在两院院士大会上就已指 出工业母机、高端芯片、基础软硬件、开发平台、基本算法、基础元器件、基础材 料等瓶颈仍然突出，关键核心技术仍受制于人。总书记将工业母机排序在高端芯片、 基础材料等瓶颈之首，充分体现其重要地位。2021 年 8 月国资委扩大会议上再次提 出“加强工业母机、高端芯片、新材料等关键技术攻关”，工业母机核心技术自主可 控重要性再次排在首位。

各省市采取强有力的措施加大对工业母机“补链强链”的扶持力度。如，2021 年 5 月天津市国资委与中国通用技术集团签约百亿，将中国通用技术集团装备制造 总部落户天津。2022 年 9 月深圳市发布《深圳市培育发展工业母机产业集群行动计 划（2022~2025 年）》，计划到 2025 年，工业母机产业增加值达到 350 亿元，中高档 核心功能部件自主供给能力显著提高。此外，湖北、浙江等省份均成立了工业母机 补链强链专项组，重点突破产业链国产化率低的核心环节。

数控系统是全产业、全价值链条综合技术的产品，需要配合机床工艺不断迭代， 通过大量应用，发现问题，持续修正，迭代升级，才能走向成熟、可靠。

重视应用领域的尖端效应、走出链接产业的专业化路线是国产数控系统在中高 端突围的必由之路。数控系统的优化改进必须结合数控机床在不同应用场景下的工 艺进行研究。以日本发那科为例的海外顶尖数控系统厂商始终和下游各个产业的顶 尖客户紧密合作，首先研究客户的技术标准、装备标准、质量标准、加工工艺，而 后在客户的加工厂进行专业化设计，再推导出数控系统应该配置哪些功能、做出哪 些差异化的效果。利用先进应用反向赋能，是发那科数控系统迭代升级路线最大的 特色，也是全球数控系统厂商想要走向头部的不二法门。 中国在新能源等新兴领域优势凸显，带动机床数控化率提升、数控机床国产化率提升。海外数控系统厂商在 3C、燃油车等机加工领域占据非常强势的地位，公司 的数控系统在国内 3C 市场渗透率最高的时期也低于三分之一。近年来中国产业结构 不断升级，机床数控化率不断提升，同时在新能源汽车、光伏、锂电等新兴终端领 域涌现出一批优质的、世界顶尖的中国厂商，在新建厂房引入自动化设备时对国产 数控机床的采购量加大，国产机床得以落地在先进的技术场景。

当前，下游新兴领域推动叠加国家政策大力扶持，国产数控机床到了向中高端 领域突破的关键时刻。华中数控作为国产通用型数控系统龙头，是最有望配合机床 厂通过“先进应用反向赋能”进行产品升级，在高端数控系统市场替代外资、实现 市占率提升的厂商。

3、 华中数控沿着巨头发展步伐，向国产高端数控系统龙头迈进

3.1、 从教育系统切入培养用户粘性，与下游龙头合作逐步形成产业生态

从教育系统切入，直接面向下一代数控系统使用者培养产业生态是发那科等国 际数控系统巨头成功的市场推广策略。 1992 年，北京机床研究所与 FANUC 共同成立的北京发那科机电有限公司（以 下简称发那科），是国内第一家数控装置生产厂。 2002 年前后，发那科发现国内许多数控机床开动率只为 20%~30%。原因主要是 国内缺乏数控加工以及数控机床维修与保养的复合型专业人才。 2003 年，教育部等六部门联合组织实施职业院校制造业和现代服务业技能型紧 缺人才培养培训工程，发那科在重点省市寻求院校合作，建立培训基地，将数控先 进技术逐步传播到各大院校，培养下一代数控系统使用工人对发那科产品的强粘性。 至今，发那科仍在国内数控系统市场占据主要份额，2022 年国内市占率为 37%，是 占比最高的厂商。

华中数控自 1994 年成立伊始也瞄准数控培训教学市场，在“培养下一代机床工 程师粘性”方面具备强优势。校企改革前华中科技大学为公司的控股股东，公司具 备高校资源。公司为中国教育实训基地市场提供包括配套教材、数控机床、工业机 器人等一揽子专业服务，形成技术、产品、服务、培训等方面的综合优势，历年来 在教育实训基地的招投标中获得较大份额，目前在国内数控系统教育教学市场占有 率高。

公司以国家重大专项为契机，对标国外知名产品，在多项关键技术（体系结构、 总线、五轴、多轴多通道等技术）上实现了历史性突破，成功研制出华中 8 型系列 化高档数控系统。在高速高精立式/卧式加工中心、五轴联动龙门机床、车铣/铣车复 合机床、高精度数控磨床等 1500 多台高档数控机床上测试验证和配套应用。 公司将数控技术与人工智能深度融合，于 2021 年成功推出世界首台嵌入 AI 芯 片的华中 9 型新一代智能化数控系统，又一次在高端数控系统领域实现重大突破。 以华中 9 型数控系统为平台，与秦川机床、宝鸡机床、江西佳时特等多家机床企业 一起研制多种类型的智能机床，加速推动中国机床的智能化转型升级。 根据中国机床工具工业协会 CMTBA 报道，截至 2021 年，公司自主研发生产 的中高端数控系统在航空航天、汽车、能源、3C 电子信息等制造领域已累计销售应 用了 6 万多台套，为我国重点制造领域的关键装备的自主可控和国产化替代做出了 重要贡献。

凭借强劲的技术实力、长期对用户粘性和产业生态的培养，华中数控在中高端 数控系统市场已和海外品牌同台竞技，未来在国家政策大力扶持下，将实现高端数 控系统市场份额进一步提升。

3.2、 以数控系统核心技术为基，拓展工业机器人等数字化设备，打造产 业生态

数控系统技术是伺服电机、控制器等核心零部件以及数控机床、工业机器人等 自动化设备最底层的核心技术。发那科基于极致的运动控制技术，延伸形成工厂自 动化、机器人、智能机械三大业务，不仅在数控系统领域是全球龙头，也成为了全 球最成功的工业机器人企业，毛利率高于同为工业机器人四大家族的安川电机和 ABB。

以巨头发展路径为经验，公司凭借对核心数控系统技术的掌握，沿着产业链向 下拓展伺服电机、工业机器人等业务具备路径优势，同时在以下三方面与核心的数 控系统业务形成协同。 工业机器人为数控系统提供数据反馈平台。数控系统必须结合机床进行迭代， 但数控系统厂商为了避免和客户形成直接竞争不会自主生产机床。工业机器人和数 控机床具有基本相同的运动结构，数控系统和工业机器人配合也可以得到数据反馈 进行升级迭代。

使用工业机器人生产数控系统以提高人效提升，实现柔性生产。早在 1972 年， 发那科管理层便意识到可以用机器人代替人工来完成数控系统生产过程中搬运工件、 清扫切屑等单调作业。1980 年，发那科第一个机械加工工厂建成，由无人搬运车和 坯料自动仓库进行工业机器人、数控机床等设备的多品种、小批量柔性生产。2021 年，发那科日本工厂人均产值达 2000 万元，工厂中 96%的产品都是用发那科机器人 制作。相比之下，华中数控 2021 年人均产值 63 万元，还有很大提升空间。 客户资源复用，助力数控系统迭代、增强竞争力。公司的工业机器人及智能产 线业务在新能源锂电池领域具备优质的终端客户资源，可复用至数控系统业务。一 则数控系统可以配合下游顶尖厂商工艺进行升级，二则帮助在新能源领域凭借产品 的高性价比优势创造客户粘性，增强竞争力，对抗同样重点发力新能源领域的以发那科为主的海外数控系统厂商。

4、 盈利预测

数控系统业务（量价齐升）：根据 MIR 数据，2022 年国内数控系统总销量为 37.9 万台，公司销量占有率约为 6.6%，2023-2024 年假设市占率分别提升至为 8%、9.5%。 公司议价权提升，假设 2022-2024 年数控系统平均单价分别为 2.6、2.75、2.9 万元。 机器人与智能产线业务：2022 年国内工业机器人下游市场除新能源领域外整体 景气度下行。公司的智能产线业务在新能源动力电池领域订单量较 2022 年同期增加， 冲减了部分由行业需求不振带来的影响，假设此业务全年实现 3%的增长。2023 年疫 情影响基本消退，宏观经济逐步复苏，工业机器人产量同比增速将提升，同时公司 加大在新能源领域的研发力度、突破产能瓶颈，增强交付能力。预计 2023-2024 年公 司此业务营业收入同比+25%、+20%。

政府补贴：2017-2021 年，公司收到政府补贴金额分别为 1.14/2.06/2.19/1.59/1.24 亿元。公司作为有望打破高端数控系统市场海外垄断的龙头，受益于国家对工业母 机产业链的强力扶持，预计 2022-2024 年收到政府补贴分别为 1.4/2.5/3.0 亿元，对应 平均每销售 1 台数控系统收到政府补贴 5600/7143/6135 元。 期间费用：在中高端数控系统研发、市场开拓期，公司的研发费用、销售费用 及管理费用以及负债水平较高。2021-2022H1 年公司分别支出了 2900 万元、1606 万 元的利息费用，因此财务费用率较高。随着政府补贴力度加大、公司的数控系统、 机器人及智能产线业务收入增长，规模效应将逐步显现，资产负债结构将改善，预 计 2023-2024 年期间费用率下降，分别为 38.87%、33.01%。 综上，预计 2022-2024 年公司营业收入 13.90/ 18.67/ 24.97 亿元，归母净利润-0.81 /0.83/2.14 亿元。

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