工业母机行业报告：高端数控机床及核心构件的国产化（16页）

行业报告下载 2022年11月15日 10:13 管理员

我国制造业“大而不强”的弊端日益凸显，高端机床供需缺口巨大。2000 年之后，我国开始承接全球制造业转移，中国机床消费规模快速增长，年增长率 20%~40%，吸引了大量外资与民间资本进入机床工具行业，相关企业数量急剧增加。根据科德数控招股说明书，2019 年我国数控机床市场规模为 3728 亿元，预测到 2024 年将达到 5728 亿元、CAGR 约为 9%。作为全球第一大机床消费大国，尽管我国数控机床市场规模增速较快，但我国制造业目前处于国际制造业生产链的低端范围，正面临“大而不强”，生产数量多，低附加值，高能耗，高污染，缺乏核心竞争力和自主创新能力等关键问题。全球机床消费持续了近 10 年的下降趋势。21 世纪初，全球机床消费呈现高速增长趋势，在受到 2008 年金融危机的冲击快速坠落之后，迅速反弹再次高速增长，并于 2011 年达到历史峰值 1080.13 亿美元，之后进入了下降通道，2019 年全球机床消费 820.58 亿美元。期间曾出现过 1 次持平、2 次正增长，其中 1 次增长持续 2 年。2019 年再次明显下降，消费总额下降至 2011 年以来的最低点。全球机床消费持续了近 10 年的下降趋势依旧。全球制造业向中国转移，促进中国机床消费市场的快速增长，从而促进中国机床工具行业的快速发展。2000 年后我国机床产出和机床消费均呈现高速增长。中国机床生产规模快速扩张，2011 年达到历史峰值，2000~2011 年机床产出规模从 28.55 亿美元增至 315.32 亿美元，CAGR 高达 24.40%；同期，我国机床产出在全球的占比从 5.84%增至 29.63%，同样达到历史峰值。2000~2011 年机床消费规模从 49.23 亿美元增长到 436.01 亿美元，CAGR 高达 21.93%；我国机床消费在全球的占比从 9.90%增至 40.62%。

随着国际制造业新一轮转移和发达国家“再工业化”等措施的实施，我国的机床消费和产出规模从 2011 年后开始出现明显回落，2019 年中国机床消费以及机床产出分别为 222.90 亿美元和 194.20 亿美元，与 2011 年历史高位相比，分别下降了 49.0%和 38.4%。其全球占比也分别从 2010 年的历史高位下降到 2019 年的 27.16%和 23.07%。因此高档数控机床门槛较高，研制高档数控机床需要企业长期坚持研发并积累到极强的科研实力才能够实现。在技术难度较高的五轴联动数控机床、数控系统和关键功能部件领域，我国下游用户在可自由进口的情况下，仍主要选择国外的先进产品，导致目前大型外资企业的产品仍占据着细分领域主要市场份额。正是基于高端数控机床的以上特点，从产业和技术上来讲，高端数控机床通常技术高度密集，需要长期的积累和迭代，另外机床工艺划分较细，包括切削加工（车削、铣削、磨削、钻削、镗削、拉削…）、成型加工（锻压、冲压、折弯、剪切…），特种加工（电火花、激光、离子束、电子束…）等不同的类别和工艺，产品类别及型号繁多。以车削和铣削为例，典型数控机床的结构演进如图 11 所示，数控车削机床的结构从 2 轴平床身发展到 4 轴双刀架再到车铣复合，而铣削机床则从 2.5 轴逐步发展至 5 轴联动再到可实现“增材加工+切削加工”功能的增减材混合加工机床。其中，五轴联动是高端数控机床发展的关键节点，也是目前解决航空发动机叶轮、叶盘、叶片和船用螺旋桨等关键工业产品的唯一加工手段。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 中的两轴，五个轴同时运动，任意调整刀具或工件的姿态，联动轴的数量衡量了数控机床的先进程度，联动轴数量越多技术难度越大且应用范围越广，需要集计算及控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体。在五轴数控机床领域，我国代表性企业包括华中数控、科德数控、拓斯达等。