2023年工业母机专题研究报告.docx

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1、政策、宏观、产业升级周期共振下，景气度有望提升工业母机专题研究内容目录1、工业机床：高档数控机床是主流方向，国产市场空间广阔61.1、 工业母机：国之重器，高端制造业的皇冠61.2、 市场概况：工业机床，大而不强71.3、 民企崛起：10年发展，民企崭露头角102、2023年景气度判断：三个周期共振132.1、 政策周期：安全发展的要求推动国产替代132.2、 宏观周期：设备更换周期已经到来162.3、 升级周期：制造业升级，高端机床市场空间172.3.1、 汽车：新能源汽车扩产推动需求182.3.2、 航空装备：C919国产化带动高端机床需求192.3.3、 燃气轮机：我国燃气轮机市场规模不

2、断扩张203、国内工业机床市场规模测算的梳理213.1、 金属加工机床市场规模估算：官方数据口径计算213.2、 中高端市场测算的思路：根据进口的金额来估算233.3、 2023年五轴数控机床的国内市场规模超过100亿元244、产业链：应用场景的增加将推动技术迭代244.1、 数控机床：五轴联动机床244.2、 数控系统：工业母机的“大脑”274.3、 电主轴：皇冠顶端的宝石315、行业评级和重点关注336、风险提示34图表目录图1：科德数控KMC400SUMT五轴立式车铳叁合加工机床6图2：2006-2023年中国金属切削机床和金属成形机床产量情况7图3：2002-2023年全球机床生产总值

3、情况7图4：2023年全球工业机床产值按国家市场结构分类（亿欧元、百分比）8图5：2023年全球工业机床消费额按国家市场结构分类（亿欧元、百分比）8图6：2001-2023年中国金属加工机床消费额情况8图7：2023.01-2023.12中国机床进口额及数量9图8：2023.01-2023.12中国机床出口额及数量9图9：2012年-2023年1月日本对华机床当月出口金额（亿美元）及累计同比增长率9图10：2009-2023年德国对华机床出口金额及进口金额情况（百万欧元）10图11：中国机床零部件成本结构占比（海天精工2016H1成本结构）10图12：国产数控机床的主要问题12图13：国产数控

4、机床可靠性低的原因12图14：中国数控机床竞争格局12图15：金属切削、成形机床产量周期（单位：万台）16图16：信贷脉冲、金属加工机床同比增速和工业企业利润增速对比（左同比增速，右信贷脉冲指数）17图17：2023年德国机床市场下游应用领域结构18图18：我国汽车销量及预期销量18图19：我国新能源乘用车销量及预期销量18图20：航空装备中数控机床需求19图21：2015-2026年全球燃气轮机市场规模及预测20图22：2019年H1全球存量燃气轮机行业市场格局20图23：2019年全球发电行业发电量结构分布20图24：2023年全球燃气轮机各功率市场结构21图25：2023年我国各类型燃气

5、轮机市场结构21图26：预计2023年至2025年全球及中国五轴数控机床市场容量（左轴：亿元）24图27：五轴坐标示意图25图28：旋转五轴加工中心示意图25图29：数控机床基本结构图27图30：华中8型高性能数控系统29图31：华中9型数控系统30图32：2015-2023年中国金属切削机床数控化率31图33：2014-2018年中国数控机床国产化率31图34：2010-2023.09日本机床订单量及数控化率31图35：电主轴结构简图32表1：20112023年中国机床行业格局变化11表2：2019年全球机床行业前十名机床厂商11表3：党的“二十大”报告中与安全发展、产业发展中关于“安全”的

6、重要论述13表4：2019年以来工业机床相关政策14表5：主要商业银行对制造业支持力度的情况15表6：测算数据来源说明21表7：金属加工机床市场规模数据梳理22表8：进口金属加工机床的金额（亿美元）23表9：五轴联动机床的分类25表10：五轴联动数控机床优势26表11：国内主要五轴数控机床企业及基本情况26表12：国内外各档次代表性数控系统功能及性能28表13：电主轴核心技术32表14：国内外主轴电机品牌的对比331、工业机床：高档数控机床是主流方向，国产市场空间广阔1.1、 工业母机：国之重器，高端制造业的皇冠工业母机是国家发展基石质量与性能关乎国家产业发展的安全。工业母机又称机床，可将金属

7、毛坯加工成机器零部件，是制造机器的机器，广泛应用于传统机械工业、模具行业、汽车工业、电力设备、铁路机车、船舶制造、航空航天工业等领域。机床代表了国家工业发达程度，质量与性能决定了一个国家的制造实力与发展水平，是国家基础制造能力的综合体现，关乎国家工业、产业以及国防的安全。图1:科德数控KMC400SUMT五轴立式车铳复合加工机床资料来源：科德数控官网根据加工方式的差异，机床工具行业可分为金属切削机床、金属成形机床、机床附件及其他机械四大子行业。其中金属切削机床行业是我国机床工具行业中经济规模最大、地位最显著的工业领域。金属切削机床是用切削、磨削或特种加工方法加工各种金属工件,使之获得所要求的几

8、何形状、尺寸精度和表面质量的机床。金属切削机床包含：车床、铳床、锋床、钻床磨床等众多不同用途的细分品类,其中铳床、钱床、钻床又可以统称为锋钱类机床。数控机床：在智能化逐步加深的过程中，数字控制的金属切削机床已逐步成为金属切削机床的主流。数控金属切削机床通过计算机系统实现精度补偿和优化控制，排除了系统误差,缩短了加工过程所需的辅助时间,具有高精度、高效率等特点，与非数控金属切削机床相比，具有广泛的适应性。图2:2006-2023年中国金属切削机床和金属成形机床产量情况1.2、 资料来源：国家统计局，Wind,国海证券研究所1.3、 市场概况：工业机床，大而不强德国VDW口径下，2023年全球工业

9、机床市场规模700亿欧元中国是全球最大的工业机床消费市场。据德国机床制造商业协会（VDW）对全球市场的统计数据，2002-2012年全球机床市场产值规模从345亿欧元增长至751亿欧元；2023年全球经济受疫情影响机床产值下降幅度较大仅有592亿欧元。2023年实现恢复性增长至709亿欧元。按欧元兑人民币平均汇率计算，2010-2023年全球机床产值为5000-6000亿元。按机床类型来看,2023年全球金属切削机床、金属成形机床分别为501亿元、207亿欧元。按区域来看，2023年中国地区工业机床消费规模236亿欧元（人民币约1800亿元），全球占比34%。图3:2002-2023年全球机床

10、生产总值情况资料来源：VDW,国海证券研究所图4:2023年全球工业机床产值按国家市场结构分图5:2023年全球工业机床消费额按国家市场结构分类（亿欧元、百分比）类（亿欧元、百分比）资料来源：VDM,国海证券研究所资料来源：VDM,国海证券研究所中国自加入WTO之后迎来工业母机黄金十年金属加工机床消费额大幅上升，至2011年达到最高点。自加入WTO后中国机床产业增长迅速，据中国机床工具工业协会数据口径，2001-2011年中国金属加工机床生产额从39.7亿美元增长至高点390.9亿美元，年均复合增速为25.70%。此后随着国内经济结构的升级、供给侧改革去产能，国内机床消费经历了10年的下行。2

11、023年受到疫情影响，金属加工机床消费额达到2011年以来低点213亿美元。2023年海外疫情紧张导致供应链紧张，我国出口景气度较高，金属加工机床消费额恢复到279亿美元（人民币约1800亿元）。图6:2001-2023年中国金属加工机床消费额情况国产机床和进口机床的差距体现在：国产机床整体偏低端化，高档产品主要从德日等机床发达国家进口,国产机床高端化具备较大的成长空间。（1）高端机床市场80%被德日占据：德日品牌共同占据80%的高端数控机床市场，国产品牌替代中高端市场空间较大。（2）进出口的机床产品均价差异较大：据国家统计局、海关总署数据，2023年我国进口金属切削机床均价8.37万美元（按

12、2023年平均人民币美元汇率计算，54万元），国产生产金属加工机床均价仅为26万元，国产机床均价远低于进口机床价格。图7:2023.01-2023.12中国机床进口额及数量图8:2023.01-2023.12中国机床出口额及数量进口金额进口数f1t（右）资料来源：海关总署，Wind,国海证券研究所出U金额出U数量（右）资料来源：海关总署，Wind,国海证券研究所日本对华出口高频数据呈现明显的3年周期属性,德国对华出口年度数据则经历了2012年高点后10年的下行周期。从长短周期来看,日本对华订单环比及德国对华出口金额数据均处于底部,中高端的数控机床市场需求拐点或将出现。据口本机床工业协会数据，2

13、023年1-12月日本对中国出口累计金额为28.9亿美元，同比下降11.5%：据VDW统计，德国对华机床出口金额自2012年以来持续下降至2023年最低点，2023年德国对华机床出口金额13.89亿欧元，同比增长24.26%。图9:2012年2023年1月日本对华机床当月出口金额（亿美元）及累计同比增长率250.00%200.%150.%100.%50.00%0.00%-50.00%-100.00%H本对中国机床当月出口金额（亿美元）累计同比增长率图10:20092023年德国对华机床出口金额及进口金额情况（百万欧元）德国对华机床出口金额德国对华机床进口金额资料来源：VDW,Wind，国海证券

14、研究所1.4、 民企崛起:10年发展，民企崭露头角在本土机床市场需求结构升级过程中,民营企业悄然崛起。2011年本土机床市场销售额达到顶峰后，市场需求结构改变，低端机床需求逐渐下降，国产中高档数控机床面临与欧美、日韩等发达机床厂商的竞争，国有机床企业在转型中陷入经营困境，沈阳机床、大连机床实施破产重整。部分民营机床企业抓住行业转型机遇，定位中高档数控机床产品，围绕汽车、消费电子、高端装备等下游行业需求进行产品开发，机床品质逐渐提升，与同等进口机床相比兼具价格优势，逐渐在市场竞争中崭露头角，成为本土机床行业的骨干企业。图11:中国机床零部件成本结构占比（海天精工2016H1成本结构）结构件控制系统传动系统驱动系统刀库、刀塔及组件其他表1:20112023年中国机床行业格局变化2011年中国机床企业前十名2023年中国机床企业前十名排名企业名称机床业务收入（亿元）企业性质排名企业名称机床业务收入（亿元）企业性质1沈阳机床96.11国有控股1创世纪30.11无实控人2大连机床-国有控股2秦川机床17.04国有控股3齐重数控国有控股3海天精工15.96民营控股4齐二机床-国有控股4亚威股份15.62无实控人5北京第一机床-国有控股5沈阳机床13.43国有控股6济南一机床.国有控股6华中数控6.20民营控股7济南二机床-国有控股7日发精机5.93民营控股8汉川机床-国有控股