2024年科德数控研究报告:高端五轴破壁前行,自主技术尽显锋芒

  • 来源:东海证券
  • 发布时间:2024/05/20
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科德数控研究报告:高端五轴破壁前行,自主技术尽显锋芒。国产高端五轴联动机床领军者。科德数控深耕高端数控领域二十余载,专注高端五轴联动数控机床、数控系统及关键功能部件的研制,核心技术自主可控。公司已实现高端五轴数控机床、数控系统与核心零部件全产业链布局的企业;公司的高端五轴数控机床在航空、航天、船舶、军工、汽车等高端装备制造领域广泛应用。营收利润实现双增。2023年公司产能逐步释放,积极扩展海外市场。2023年实现营收4.52亿元,同比增长43.37%;归母净利润1.02亿元,同比增长69.01%;同时,向全体股东每10股派发现金红利2.5元,预计共派发现金2,542.57万元。2023年毛利率...

1.科德数控:国产高端五轴联动机床的破壁者

1.1.国产五轴领军者深耕高端机床领域二十余载

本土高端五轴联动机床领军者。科德数控深耕高端数控领域二十余载,专注高端五轴联 动数控机床、数控系统及关键功能部件的研制,核心技术自主可控。公司是国内唯一实现高 端五轴数控机床、数控系统与核心零部件全产业链布局的企业。凭借高度专业自主化程度, 公司已经成长为国内颇具规模的高端五轴机床产销基地。公司发展主要分为三个阶段: 技术沉淀阶段(1993-2008):1993 年公司控股股东光洋科技成立,主要从事工业自动 化及机械加工业务;2000 年解决电控问题,切入数控系统和数控机床;2007 年陈虎博士加 入光洋,带领团队开始独立自主研发,推出高档数控系统产品。2008 年,光洋科技出资成 立科德有限(公司前身),以开展机床整机生产及功能部件业务。 机床攻关阶段(2008-2021):公司定位五轴联动数控机床的研发,2011 年高档数控系 统 GNC60 通过测试;2013 年首次推出五轴数控机床,并与航天科工达成战略合作。2015 年公司变更为股份有限公司,定位五轴联动数控机床、高档数控系统以及关键功能部件的研 制,并逐步开发出五轴立式和五轴卧式等高端产品。 产能扩张阶段(2021-至今):2021 年 7 月科德数控成功登陆科创版,募集资金规模 2.50 亿元,2022 年公司发布第一次定增,募资 1.60 亿元;2024 年 4 月第二次定增,募资规模 约 6 亿元,进一步增加研发投入,逐步扩大产能规模,丰富高端五轴产品矩阵。

1.2.公司股权结构稳定,核心团队经验丰富

于德海、于本宏父子为共同实际控制人。截止 2024 年第一季度,于德海通过光洋科技 间接持股 20.76%;公司董事长于本宏直接持股 10.15%,又通过光洋科技、大连亚首、大连 万众国强间接持股,共计持股 18.08%。于德海、于本宏系父子,二者合计直接或间接持股 共计 38.84%;公司董事、总经理、核心技术人员陈虎,通过大连亚首和大连万众国强间接 持股 3.81%。

重视技术人才建设,核心团队经验丰富。公司在自主创新过程中,总经理陈虎博士(毕 业于清华大学精密仪器与机械学系)打造了一支多层次、多专业、多学科的创新人才队伍 200 余人。拥有涵盖国内外高端装备研发、设计、制造、装配、检测等各领域的专业人员;其中, 核心技术人员为陈虎、李文庆、王庆朋、侯延星、蔡春刚、王大伟、杜长林、王雪。公司研 发团队解决了五轴联动高档数控系统、伺服驱动、伺服电机、编码器、细分器、激光尺等成 套数控装备的国产化问题,并在多种类型五轴机床上得到批量应用。

1.3.实现高端五轴数控机床与核心零部件全产业链布局

高端五轴数控机床全产业链布局。公司产品主要有高档数控系统、五轴数控机床和关键 功能部件。公司产品具有自主知识产权与核心技术,是国内极少数具备高档数控系统及高端 数控机床双研发体系的创新型企业。产品种类规格丰富、布局较为全面,且核心技术自主可 控,“进口替代”能力强,在航空、航天、船舶、军工等高端装备制造领域广泛应用。 高档数控系统是高端数控机床的核心。公司自主开发的高档数控系统及伺服驱动产品, 产品数次迭代升级达到了国外先进产品的同等水平,产品的开放性、适配性较强,是公司高 端数控机床的重要核心零部件。其优秀的设计架构及丰富的功能,为公司各类型高端数控机 床的应用及新品的开发提供了有力的支撑。

高端数控机床性能比肩国外,自主化率高。公司的高端数控机床产品包括八大系列加工 中心产品,涵盖四大通用加工中心和四大专用加工中心。公司产品国产化率及自主化率较高, 受外界技术封锁等因素影响风险较低;并且,覆盖了高端数控机床领域大部分加工类型、尺 寸规格的高端数控机床产品,各项性能同国外先进产品基本相当,因此能够满足于航空、航 天、能源、汽车等多数高档制造行业需求,具备明显的产品优势及广阔市场前景。

关键功能部件为机床自主可控的重要拼图。公司的关键功能部件包括电机、电主轴、传 感系统、铣头、转台系列产品,已广泛用于各类型高端数控机床。公司具备自主研制这些部 件的技术积累,使整机产品和关键功能部件协同研发更灵活,响应速度更快。这些关键功能 部件还可作为独立产品服务于航空、航天、军工、机床、机器人等领域。

1.4.公司营收稳健增长,毛利率长期保持较高水平

公司成长稳健,业绩持续高速增长。高端五轴联动数控机床市场需求旺盛,公司订单持 续增长;2018-2023 年营业收入复合增长率达 34.48%;其中,2023 年营收达 4.52 亿元, 同比增长 43.37%。公司归母净利润也保持整体上升态势,2023 年归母净利润达 1.02 亿元, 同比高速增长 69.01%,主要系营业收入增长和投资收益增加所致。总体来看,公司成长稳 健,产品市场需求旺盛,有望继续保持增长。

毛利率和净利率长期维持较高水平。总体上看,2017-2023 年公司保持着较高的销售毛 利率,2023 年实现毛利率达 46.03%,公司产品的高端的稀缺性凸显;净利率方面,伴随订 单增长和项目投产,可对公司费用有效摊薄,净利率从 2019 年开始稳定在 18%到 30%之 间,2023 年实现净利率达 22.49%,公司盈利能力表现优异。 三费费率稳中有降,研发费用趋于稳定。2018-2023 年公司运营管理稳健,销售费用、 财务费用控制稳定,呈下降趋势;2023 年销售费用率、管理费用率、财务费用率分别达 10.67%、6.17%和-0.51%;其中,2018 年管理费用率高达 52.51%,其主要原因是公司一 次性计提股份支付 0.46 亿元,全部计入当期管理费用,而后管理费用控制在 8.32%以下并 逐年下降;研发费用早期波动明显,随着产品及技术逐步成熟,研发投入会较早期趋于稳定。

高端数控机床贡献主要收入,各板块毛利率维持高位。公司主要业务包括高端数控机床、 高档数控系统、关键功能部件和自动化产线业务等;其中,2017-2023 年高端数控机床贡献 主要营收占比始终保持 87%以上,2023 年收入占比达 94%。各业务毛利率处于高位,2023 年高端数控机床毛利率最高达 46.30%,且长期稳定维持在 43%左右毛利率水平,对下游议 价能力较强。公司关键零部件和高档数控系统主要自供,对外销售规模较小,2023 年分别 实现较高毛利率 48.77%和 49.33%。

高端数控机床销量和收入持续增长。2018-2023 年公司高端数控机床销售收入持续增长, 2023 年实现收入 4.26 亿元,同比增长 54.55%。销量方面,由 2018 年 78 台增长到 2023 年 225 台,实现销量接近翻三倍。从均价来看,公司高端数控机床销售均价稳中有升,根据 公司投资者关系活动记录表数据,从 2018 年 121.39 万元/台升至 2023 年 190.21 万元/台。 2022 年均价有所下降,由于受产品结构变化所致;2023 年公司整机均价回升到新的高位。

2.五轴数控机床是实现高端制造转型的必经之路

2.1.五轴数控机床是最先进的机床,机加工优势明显

五轴联动数控机床是目前最先进的机床设备,它是一种科技含量高、精密度高,专门用 于加工复杂曲面的机床,该机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高 精医疗设备等行业有着举足轻重的影响;代表了一个国家的机械制造业水平的高与低,所以 五轴数控机床的研制一直以来都是世界各制造大国不遗余力的重点研发对象。

五轴联动数控机床较普通机床优势凸显。五轴机床相对于四轴和三轴在加工能力、灵活 性和效率、设计自由度等方面具有更大的优势,应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。 五轴联动数控加工与一般的三轴联动数控加工相比,主要有以下优点:

五轴为目前数控机床的最大联动轴数。五轴联动是指机床基本的直线轴三轴 X、Y、Z 及 附加的旋转轴 A、B、C 其中的两轴,五个轴同时运动,任意调整刀具或工件的姿态,实现 对空间复杂型面的加工。机床轴的绝对数量并非衡量数控机床先进程度的标准,重点在于联 动轴数量。公司能够实现的五轴联动为目前数控机床的最大联动轴数,并坚持不懈地致力于 开发出新的运动模式,以满足各种要求。 RTCP 功能是区分“真假”五轴联动机床的依据。RTCP(Rotational Tool Center Point) 的含义是旋转刀具中心点编程,五轴机床的数控系统自动计算并补偿旋转轴旋转引起的刀尖 点偏离原位置的距离。具备 RTCP 功能的数控系统在编制程序及加工时,可以直接使用刀尖点坐标编程,使得工艺简单、高效。不具备 RTCP 功能的“假五轴联动机床”,加工同一个 零件时,如果同型号机床或者刀具更换,就必须重新进行 CAM 编程和后处理。

五轴联动数控机床主要分五大类。按照机械结构形式来划分,五轴联动数控机床一般可 以分为双摆头形式、俯垂型摆头式、双转台形式、俯垂型工作台式、一摆一转形式等。不同 类型的数控机床可以用于不同类型的复杂工件的加工,这些类型的高端数控机床公司都可以 生产,并且掌握了其中的核心技术环节。

2.2.高端数控机床国产化率较低,存在较大进口替代空间

我国高端数控机床国产化率较低。目前,我国数控机床企业主要定位于中低端市场,高 端产品渗透率虽在提升但仍处于较低水平。根据前瞻研究院的资料,2018 年我国低档数控 机床国产化率约 82%,中档数控机床国产化率约 65%,高档数控机床国产化率仅约 6%。根 据公司公告数据,国内五轴数控机床年消费量在 1 万台左右,作为机床行业技术壁垒最高、 稀缺性最强的产品,目前国产厂商的合计年产量不超过 1,000 台,测算可得高端机床国产化 率低于 10%。在我国机床市场的转型升级过程中,国产高端机床的市场潜力巨大。 机床数控化水平与发达国家仍存在较大差距。数控化水平越高,国家整体制造实力水平 就越强,日本机床数控化率超过 90%,德国机床数控化率超过 75%,美国机床数控化率超 过 80%。根据国家统计局数据,我国 2021 年新生产金属切削机床的数控化率仅为 44.9%。 未来机床数控化的过程带动的设备更新需求空间广阔。

国内高端五轴数控机床受制于人。在当前国际关系不断变化的背景下,一些发达经济体 对技术出口实施了更为严格的控制。由于西方国家依据“巴统协定”和“瓦森纳协定”等出 口控制机制,限制成员国向中国等国家出口武器装备和尖端技术产品。特别是,对于代表高 端制造能力的五轴联动数控机床,这些发达经济体实施了出口限制。导致某些高端五轴联动 数控机床无法从海外获得,给国内关键企业在战略性设备生产方面带来了挑战,面临国外 “卡脖子”的问题。 国内高端数控机床进口替代空间巨大。加工中心主要代表的是高端数控机床,其进口金 额远超出口。根据海关总署数据,2023 年我国进口加工中心金额达 19.93 亿美元,出口加 工中心金额达 9.05 亿美元,差额仍然较大,存较大替代空间。同时,进出口金额差距在缩 小表明国内正逐步推进国产替代。从进出口加工中心单价来看,国内立式、卧式、龙门式和 铣车复合类机床单价仍较国外进口单价差距较大,产品性能与海外产品仍存在一定差距,我 国对高端数控机床有持续增长的刚性需求,进口替代工作迫在眉睫。近些年,国内机床产品 结构正向中高端机床过渡,高精度、高可靠性和智能化已成为机床产品和技术发展的主导方 向,存在较大潜力。

2.3.国家对高档机床高度关注,大规模设备更新提升数控化率

我国通过相关产业政策对高档数控机床进行了扶持与鼓励。机床一直以来都是主要国家 和领先企业重要的战略布局点;尤其对于全球汽车、航空航天、高端装备制造业等高战略度 行业,机床行业是重要的战略支点,对于未来竞争力起到重要的影响作用。数控机床被列为 必须突破的战略必争领域,加大工业母机等关键领域的投入。

政策推动加快老旧设备,提升关键工序数控化率。2024 年 4 月 9 日,工信部等七部门 联合印发的《推动工业领域设备更新实施方案》提出,到 2027 年工业领域设备投资规模较 2023 年增长 25%以上;规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率 分别超过 90%、75%;加快淘汰落后低效设备、超期服役老旧设备,推广应用智能制造装备 更新。重点推动工业母机行业更新服役超过 10 年的机床等,有望催化机床高端化进程。

2.4.下游广泛覆盖高端制造业,国内高端机床市场达 200 亿

高端五轴联动数控机床上游核心零部件主要依赖外采。对于机床性能影响较大的核心零 部件主要有高端数控系统、伺服系统、电机、功能部件、刀库和刀具等。以数控系统为例, 日本发那科和德国西门子长期占据高端数控系统市场的主导地位。主轴、导轨、丝杠、轴承 等核心传动系统部件,以及转台、刀具、齿轮箱等功能部件也被欧美日等发达国家企业占据 了主要地位。因此国内中高端数控机床企业零部件主要依赖外购。 高端五轴联动数控机床主要用于加工复杂曲面的精密产品。下游主要包括汽车、通用机 械、消费电子、航空航天、工程机械、精密模具等制造业行业。我国工业经历长期高速发展 后,面临新的周期性调整压力,正迈入转型升级的发展新阶段,制造业开始从传统制造向先 进制造转型,转型和升级将会大大增加对高端数控机床的需求。

中国机床市场达千亿级别,航空航天与汽车占主要下游市场。根据德国机床制造商协会 VDW 的数据,2021 年,中国机床行业产值及消费额分别为 1,664 亿元和 1,800 亿元,较 2020 年分别增长 25%和 23%,呈现增长态势。其中,汽车是数控机床最主要的下游需求领 域,应用占比 40%;其次是航空航天领域,应用占比 17%;模具和工程机械分别为机床产 品第三、第四应用领域。随着制造业数字化智能化转型,推动数控机床下游行业应用不断升 级发展,新能源汽车、航空航天等行业高景气度将拉动机床新增需求。

中国是全球机床最大消费和生产国。从全球来看,全球机床行业整体呈波动趋势。根据 德国机床制造商协会 VDW 的数据,2021 年,全球机床行业市场规模 839 亿美元,较 2020 年增长了 24%。2021 年,全球前五大机床生产国依次为中国、德国、日本、美国和意大利; 中国机床产值相比消费额仍有一定缺口,主要原因为中国在高端数控机床方面技术水平及市 场认可度距离国际领先企业仍有一定差距,因此需要从德国、日本等国家进口高端数控机床。 但随着中国机床行业技术水平不断进步,高端数控机床供给能力不断提高,国内机床供给缺 口预计将逐渐缩小。

高端五轴数控机床国内市场空间达 200 亿元。从全球高端五轴数控机床领域数据来看, 根据 QY Research 数据,2021 年全球五轴数控机床市场容量为 74.75 亿美元,预计 2027 年市场容量将进一步提升至 138.35 亿美元。根据 MIR DATABANK 数据,2021 年中国五轴 机床市场规模约 80.3 亿元,折合 12.45 亿美元,全球占比 16.65%。基于 QY Research 预 测全球市场数据,国内市场受高端制造业占比提升驱动五轴数控机床需求的不断提升;另外, 国内企业入局加速降本推动五轴数控机床替代老旧机床,假设 2027 年中国市场占全球比重 达到 22.65%,国内市场空间将在 2027 年达到 202.16 亿元人民币。

2.5.国产机床企业初具规模,仍距全球巨头企业差距较大

全球高端数控机床龙头企业主要集中在德国和日本。德国和日本的机床制造商在全球机 床行业竞争中占据较大优势。根据赛迪顾问发布的数据,2019 年全球排名前十的机床厂商 前十被日本、德国、美国三国包揽。其中,日本和德国分别占 4 家,美国 2 家,包括山崎马 扎克、德马吉森精机、马格、天田、大隈等国际巨头。根据 Bloomberg 数据,2022 年全球 排名前十机床厂商的营收规模均可达百亿人民币以上;相较之下,我国机床市场虽有千亿人 民币的消费规模,但国内主要机床企业的营收距离百亿的规模仍有较大差距,具备较大的发 展潜力。随着国产机床厂商不断进行技术投入,对国外产品逐步替代,也将培育出国内的巨 头企业。

国内主要机床制造商的收入体量与全球巨头仍存在一定差距。国内部分机床企业已经形 成一定规模,并且在特定机床产品中形成自身优势。从产品营收上看,2023 年国内数控机 床上市公司的数据进行比较,创世纪、秦川机床、海天精工和纽威数控营收达十亿以上。其 中,创世纪以 35.29 亿元位居机床类营收第一,但与国外龙头营收差距仍较大;从机床销量 上看,创世纪和秦川机床达到万台水平;根据各公司年报计算出的整机机床均价来看,科德 数控、海天精工和纽威数控的高端大型机床均价超过 150 万元/台,其中科德数控机床均价 最高;根据科德数控投资者关系活动记录表披露,2023 年公司五轴数控机床平均单价达到 190.21 万元/台(不含税);从毛利率来看,科德五轴整机毛利率高达 46.30%,公司专注于 生产开发高端机床,对标国外龙头高端机床产品,凸显核心技术实力。

3.回顾日本机床发展,国产机床与制造业崛起共振

3.1.政策引导叠加汽车与电子崛起,日本机床世界大展拳脚

日本机床工业的发展拥有百年的历史,主要分三个阶段: 萌芽期(1872-1930 年):由于军方需求,日本军部竭尽其所能着手培育机床工业,民 间工厂开始制造用于军需品尤其是用于生产炮弹的机床; 发展期(1930-1970 年):主要由日本军队政府和战争推动机床需求。国外对技术的封 锁,日本机床开始国产化阶段,举国上下大搞坐标镗床、螺纹磨床和齿轮磨床的国产化;经 过战后复兴期,企业开始与国外企业进行技术合作,机床很快填补了战争中和战后时期的技 术空白,产品的精密度和功能大幅提高,为今日强有力的竞争力打下了基础; 复兴期(1970 年-现在):家族经营小规模加工业者也开始普及型数控机床,需求的范 围急速扩大。70 年代出现的 CNC 机床应运技术水准大幅提高,远凌驾于欧美。伴随下游手 机、计算机、汽车等带动机床需求爆发,同时中国制造业高增长,日本机床受到追捧,到 2008 年海外订单已经超过国内需求。机床与汽车业相辅相成共成长,成为日本最有竞争力的产业。

机床发展成长与制造业发展息息相关。从日本机床历史来看,制造业发展与机床行业的 发展相辅相成,当年日本汽车行业崛起,汽车的国内销量和出口动能强劲,带来机床加工源 源不断的需求,并助长日本机床行业竞争力。日本汽车得到世界各国高度认可,出口从 1970 到 1985 年出口量增长达 6 倍以上。同期,1987 到 1990 年日本金属机切削机床订单,四年 实现翻倍,下游与机床的发展相辅相成。反观中国,国内机床工业处于制造业高速发展和升 级背景下,军工、航空航天、新能源汽车、工程机械等高端制造产业需求不断涌现,且国内 机床是世界最大市场,对我国高端机床产业成长形成有力的支撑,正处于高速发展期。

百年历史孕育全球机床龙头,仅专注于机床研发。日本山崎马扎克(MAZAK)是一家全球 知名的机床生产制造商。公司成立于 1919 年,主要生产 CNC 车床、复合车铣加工中心、 立式加工中心、卧式加工中心等。产品以高速度、高精度而在行业内著称,产品遍及机械工 业的各个行业。多年来,山崎马扎克只专注于“机床”这一件事,最大的投资就在于机床技 术和产品研发上。研发是他们能够一直延续的命脉,为了给客户提供高性能的产品,山崎马 扎克一直追求不断创新和突破。 机床巨头强强联合,铸就全球龙头。德马吉森精机是全球领先的机床制造商。成立于 2009 年,由两家历史悠久的机床制造商 DMG 和 MORI SEIKI 合并而成。日本森精机收购 了德国德马吉,正式更名为德马吉森精机。全球约 12,000 名员工直接服务于来自 55 个行业 的超过 100,000 家的客户。德马吉森精机的高精密机床和可持续的技术是全球价值链的起 点。主要生产车削中心和铣削加工中心、先进加工技术和增材制造机床。公司优势在于模块 化的产品让用户可以轻松、快速并可扩展地实现数字化生产和端到端数字化。

3.2.高端制造崛起,政策催动更新潮,机床高端化正当时

国内军费支出长期稳定增长,高端装备激发五轴机床需求。在国际安全环境面临的不稳 定性、不确定性攀升的背景下,各主要大国增加军事支出,提升国家安全实力。我国近年来 国产战斗机、航母、导弹、火箭、卫星、主战装备等高端装备多点开花更新不断,加速列装 中国军队。国内军费稳定增长成为军备升级重要后盾,2022 年国内军费支出 1.96 万亿元, 同比增速为 6.48%,长期稳定增长,铸就国防坚实实力和信心。五轴数控机床对于军工领域 装备制造至关重要,装备结构特异、零部件大型化、合金材料难加工、含复杂曲面度要求高、 机加工量大,都是五轴数控机床擅长领域。军工领域对装备的需求和创新不断升级,也激发 国内高端五轴机床需求和进化。

中国航空市场将成为全球最大的航空市场。根据中国商飞报告,国内民航业将步入发展 质量提升期和格局拓展期,开启多领域民航强国建设新征程。根据中国 GDP 年均增长速度 预测,中国的旅客周转量年均增长率为 5.6%,机队年均增长率为 5.1%。未来二十年,中国 航空运输市场将接收喷气客机 9,284 架,其中支线客机 958 架,单通道客机 6,288 架,双通 道客机 2,038 架。到 2041 年,中国的机队规模将达到 10,007 架,占全球客机机队 21.1%。 国产大飞机有效填补国内需求。ARJ21 方面,2015 年 11 月 29 日,首架 ARJ21 交付 成都航空。2022 年 12 月 29 日,ARJ21 交付第 100 架。商飞已建成了年产 50 架生产能力。 C919 方面,首架 C919 于 2022 年 12 月 9 日交付东方航空。2024-2031 年分批交付东航 100 架 C919。根据新华社,预计未来 5 年 C919 年达到年产 150 架生产能力。到 2035 年 中国商飞将形成 200 架以上大型商用飞机的年生产能力,带动航空产业年产值 3000 亿元以 上,推动打造具有全球影响力的民用航空产业,有效带动国内民航业制造装备需求。

五轴数控机床在飞机零部件加工起到关键作用。在航空航天加工领域,从大尺寸的飞机 外壳到座舱内部和核心发动机,离不开五轴数控机床的协助加工。用五轴机床加工的飞机零 件主要有,机体结构的大梁、桁条、隔框、蒙皮等。飞机的翼肋和结构隔框,都需要深挖, 属于大加工量工件,五轴机床可大幅提高加工效率与精度。发动机机匣由加工困难的钛合金 和高温合金原材料制成,并且精度要求高,对发动机机匣进行外形铣削时挑战巨大,对五轴 机床的要求也较高。

汽车行业是数控机床的重要应用领域,占据汽车厂商固定资产投资较大比例。五轴数控 机床被广泛应用于发动机、变速器、刹车系统等关键零部件制造。五轴数控机床可以高效完 成发动机缸体、缸盖、变速器壳体与齿轮等复杂零件的加工,通过精确切削和复杂的曲面加 工,保证零件的精度和表面质量;同时,五轴数控机床还可实现多面同时加工、自动换刀、 快速定位,极大提高了生产效率。 新能源汽车销量高增长,激发机床应用工作量。随着新能源汽车销量和渗透率提升,新 能源汽车和汽车零部件产业链快速发展,成为五轴机床应用的重要增量。近年来新能源汽车 市场总体上呈现较高速增长的态势,2023年新能源汽车销量达949.5万辆,同比增长37.9%, 新能源车渗透率仍维持向好趋势,反映出汽车电动化趋势的确定性,有效推动机床加工的需 求量。

机床更新周期来临,开启数控机床高端化进程。机床需求主要可以分为新增需求与更新 需求。机床产品的寿命一般约为 10 年,但在重型切削下长时间工作的机床寿命为 7-8 年, 且我国机床行业过去发展也呈现以 10 年为周期的特征。2010-2017 年,进入我国金属切削 机床需求峰值期,产量在 70 万台以上。按照 10 年的换机周期,2024 年左右将迎来中国机 床行业新一轮的更新周期高潮。此前国内生产的机床大多为中低端机床,伴随国内制造产业 的升级,更多的生产企业将工艺技术升级的重点放在老旧装备更新上,实现国内机床设备高 端化。 政策引导大规模通用设备更新,通用设备机床行业率先受益。2024 年 4 月 9 日工信部 联合 7 部门印发《推动工业领域设备更新实施方案》,其中重点提到了推动工业母机行业更新服役超过 10 年的机床。随着国家利好政策的支持、经济环境的好转,数控机床更新替换 需求将持续释放。

4.机床性能对标国际巨头,产能释放引领突围

4.1.自主可控性能比肩国际巨头,高端机床引领国产突围

数控系统及关键零部件实现自主可控,打破国外壁垒。公司是国内目前极少数同时具备 五轴联动高端数控机床、高档数控系统和关键功能部件研制能力的企业,跻身国内五轴联动 高端数控机床第一梯队。由于公司具有完全自主知识产权的成套技术与整体解决方案,主要 产品五轴数控机床的核心零部件绝大部分实现自制,既有效保证“安全自主可控”,又降低 了核心部件进口或外购导致的成本压力影响。

数控系统方面,公司坚持不懈地致力于开发出新运动模式,满足下游各行业需求,拥有 自主知识产权。目前公司数控系统已经能够良好实现五轴联动需求,为国家高端制造“卡脖 子”问题的解决提供了可靠选择方案。 公司高档数控系统性能与西门子 840D 基本相当达到国际先进水平。公司高档数控系统 在控制功能、控制精度和加工效率等方面达到国际先进水平,支持双驱、全闭环、RTCP、 插补周期 0.125ms,对标西门子 840D、发那科 30i 高档数控系统。2012 年获得 04 专项支 持,验收结论为:“完成全自主知识产权 GNC60 高档数控系统开发,并实现了与德国西门 子 840D 型高档数控系统的功能对标,总体通过率 95.85%,达到了课题考核指标要求。”对 公司实现“进口替代”的战略目标起到核心作用。 在开放性、拓展性和性价比优于对标产品。在硬件构架方面,GNC60 基于工业 PC 构 架,有千兆工业以太网的选项,资源及开放性优于 840D;在总线构架上,在联动轴数和伺 服扩展能力方面也优于 840D。价格方面,GNC60 数控系统已实现软硬件的本土化采购和开 发,同等功能配置售价显著低于西门子 840D。

公司自制五轴数控机床核心功能零部件性能国内领先。公司自研自制的关键功能部件产 品类型全面,规格型号丰富,性能优异包括力矩电机、主轴电机、伺服电机、电主轴、转台、 铣头、激光干涉仪、激光对刀仪、无线测头、激光尺、编码器等。与国内专门生产功能零部 件领军企业对比,公司零部件性能指标处于国内领先水平;公司功能部件产品已批量配套公 司自产的五轴联动数控机床,并实现批量化独立销售;公司伺服驱动系统各项指标与西门子、 发那科和海德汉相关产品的指标持平,实现了替代进口,打破了国外垄断。

公司五轴机床可对标甚至超越进口设备。公司主力设备 KMC800SU 五轴立式加工中心 与进口的哈默 C42 机床对比,在性能指标上和进口哈默设备已经持平,且有以下五点优势: 关键部件:采用双力矩电机直驱,而哈默采用传统的机械传动,在寿命、动态性能上有优势; 机床精度:KMC800SU 的定位精度和重复定位精度与哈默相当; 自主化率:机床关键功能部件都自主研发,更好地满足用户一些新的工艺需求;性价比高:哈默设备集成车削功能售价高达 15 万欧元,而科德 KMC 全系列产品都可以集 成车铣复合功能,售价仅增加约 15-25 万人民币; 销售服务:公司有本地化优势,可在最短的时间内响应客户需求,维护更节约,快速回收成 本,带来更高的二次购买率。

公司五轴数控机床引领国产突围。根据《中国机床工具工业年鉴》公布的“协会重点联 系机床企业”五轴数控机床产销数据,以五轴立式加工中心为例,公司在“协会重点机床企 业”的销售金额占比从 2017 年的 15.33%上升至 2021 年的 25.07%。公司销售的机床市场 占有率上升且呈突围趋势,正逐渐对高端机床实现国产替代。

4.2.攻克专用机床领域,填补国内空白领域

叶尖磨填补国内空白,突破卡脖子领域。公司在原有的四大通用技术平台(立加、卧加、 龙门、卧式铣车)和两大专用技术平台(工具磨削、叶片机)的基础上,持续深耕研发,成 功推出另外两大专用技术平台,高速叶尖磨削中心和六轴五联动叶盘加工中心。 高速叶尖磨削中心:对标西班牙达诺巴特产品,该系列产品推出有助于航空产业的高速 高质量发展,提升国产航空发动机的性能,实现航空发动机、船用发动机的转子叶尖的磨削 加工,可以填补国内空白。该类型设备进口依赖程度更高,同类产品进口价格 2,000-3,000 万元,公司国产化后约为进口设备的 1/2-2/3 的价格,均价在 1,000 万元以上,与进口设备 相比具有明显价格优势,加速尖端领域进口替代进程。

六轴五联动叶盘加工中心:六轴五联动叶盘加工中心是为大型叶盘加工研发的专机。针 对航空发动机核心复杂零件叶盘类产品实现铣削、镗孔、钻孔等多工序的高效加工。该机床 针对叶盘加工特性具有最高的稳定性和最佳的力学传递的总体布局力学结构,配备 48 把双 排圆盘式刀库,加工速度快、扭矩大,可大幅缩短航空发动机核心零部件生产加工周期。其 推出有助于提升国产航空发动机的性能,推动航空产业的高速、高质量发展,实现进口替代。

在研产品不断出新。目前公司在研新品包括五轴铣磨复合加工中心 KTFMS200、高效 紧凑型专用卧式五轴加工中心 KFMC1020U、高动态全直驱五轴立式加工中心 KMC1000、 高精密立式五轴加工中心 DMC55、五轴龙门加工中心 GMU2040。

4.3.注重研发技术储备深厚,盈利能力领先国内同行

研发投入持续增长,遥遥领先竞争者。公司 2023 年研发投入达 1.50 亿元,研发投入占 营收达 33.15%;对比国内同行,公司研发投入费用率遥遥领先同行,彰显对高端机床研发 的决心。公司积极推动现有高端五轴联动数控机床在产品功能、控制精度和加工效率等方面 的性能升级迭代。同时,公司持续开展新产品的研制工作,不断推出满足最新市场需求的各 类型产品,持续巩固公司核心技术和产品的市场竞争力。 公司专利技术储备深厚。截至 2023 年末,公司已拥有专利 289 项,其中发明专利 136 项、实用新型专利 147 项、外观设计专利 6 项。拥有计算机软件著作权 60 项,商标 60 项, 作品著作权 3 项。申请中专利 200 项,其中发明专利 194 项,实用新型专利 6 项。

毛利率和净利率领先同行,盈利能力卓越。2023 年公司毛利率和净利率分别达 46.03% 和 22.49%,毛利率高出华中数控 10pct 以上,大幅领先同行业公司;公司在研发费用率领 先同行情况下,净利率仍可领先同行,营运能力卓越。我们认为公司领先的主要原因为: 核心部件自供:公司是少有能够实现数控系统和核心功能零部件自供的企业。2023 年 公司生产成本中,原材料成本占比高达 82.66%,自制核心部件可有效缓解上游成本压力, 自主把控产品良率,提升盈利能力与产品质量。 高端产品为主:公司产品皆为高端数控五轴机床,技术含量较高,单台价值量高。下游 应用领域集中,聚集在军工和航天领域。竞争对手的产品结构中,中低端机床占比较高,毛 利较低,拉低了整体的毛利水平。

承接国家项目获得国家政府大力支持。截至 2023 年末,公司累计承担国家科技重大专 项“高档数控机床与基础制造装备”专项课题 29 项,其他国家及地方研发项目 29 项。公司 核心技术团队累计参与制定国家标准 24 项,行业及团体标准 11 项。公司新增主持或参与国 家级课题 5 项,获批中央财政资金 3,842 万元,新增主持承担省级项目 2 项,获批财政资金 342 万元;根据 2023 年年报,公司获得政府和国家补助期末余额合计达 6694.69 万元,计 入当期损益的政府补助 4013.9 万元。公司研发领域深受国家重视与多所院所合作,可获得 长期稳定政策和资金支持。

4.4.定增项目解决产能瓶颈,海外渠道发力打开空间

公司在手订单饱满,交付进度受限产能不足。根据公司公告,截至 2023 年上半年,公 司五轴联动数控机床在手订单金额达 2.9 亿元,数量 110 台,主要客户意向订单约 3.4 亿 元,对应数量约 120 台;2023 年,公司新增订单同比增长 65%;2024 年一季度,公司新 增订单同比增长 32%;公司在手订单饱满,产能仅能满足当前在手订单及意向订单规模,预 计无法满足持续增长的五轴数控机床下游需求。随着下游订单及客户需求的增加,产能瓶颈 进一步凸显,已成为制约公司发展的重要因素,亟需扩充产能。 公司定增募投已过,有望实现产能翻倍。公司现有土地厂房规划五轴数控机床产能为 500-510 台,单位产能对应面积约为 78 平米/台。根据 2024 年 4 月 12 日公司公告,截止 2024 年 4 月 3 日向特定对象发行人民币普通股股票,融资人民币 6 亿元,扣除发行费后实 际募集资金净额为人民币 5.88 亿元,用于扩大高端五轴机床及核心功能部件产能。根据计 划扩产后预计实现机床产能 1092-1102 台。 大连项目“五轴联动数控机床智能制造项目”计划新增产能 440 台;沈阳项目实现五轴 卧式加工中心和五轴卧式翻板铣加工中心的规模化生产,计划新增产能 60 台;银川项目以 德创系列五轴卧式铣车复合加工中心为代表的创新型五轴联动数控机床和电主轴产品的规 模化生产,计划新增机床产能 90 台和电主轴 1295 支(自供 1095 支,对外销售 200 支)。

2024 年计划产能 450 台,产量有望快速增长。根据公司年报数据,2023 年公司机床生 产 267 台;公司产能扩建工作有序推进,采购的卧加产线已启动试运行,龙门产线于近期安 装调试。未来两条产线投入使用后,将会进一步加速产能扩张。2024 年计划产能 450 台。 新的生产线投产后,2024 年公司机床产量有望实现质的增长。 海外销售渠道打开增长空间。2022 年,公司拓展海外销售渠道,打开了欧洲及亚洲市 场,五轴联动数控机床产品实现出口,2022 年公司签订海外订单过亿元,2023 年上半年海 外订单增速持续强劲,海外订单同比增长 450.21%。公司注重市场需求,组建专业团队对海 外市场进行实地考察,未来公司将通过线上和线下不同方式在全球范围内拓展新客户,充分 利用自主可控、高性价比等优势,引进海外市场销售资源,优化海外业务拓展能力,实现海 外市场的快速发展。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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