一個支撐近9萬億産業總值,兼具國防安全重大意義的行業(yè)——機床(chuáng),正迎來全面推進,釋(shì)放着巨大的國産化替代潛力。
01機床是什(shí)麼?
機床是制造機器的機器,即(jí)對金屬、其他材料、工件進行(háng)加(jiā)工成為所需的形狀、尺寸的機器,又稱工(gōng)業母機,是現代工業(yè)發展的重要基石。
不同的機床品種、質量以及加工效率對機(jī)械制造(zào)的産品有直接的影響(xiǎng),故機(jī)床的技術水平是(shì)影響某個國家或地區的工業現(xiàn)代化(huà)發展的重要因素之一
機床可按照加工精度分為(wéi)普通機床(chuáng)、精密機床(chuáng)、高精度機床;以适用範圍分為通用機床和專用機(jī)床(chuáng);以機床(chuáng)控制方式分為仿形機床、程序控制機床、數控機床、适應控制(zhì)機床、加工中心和柔性制造系(xì)統。
1900年,機械制造技術進入精密化階段,随後50年技術的進化(huà),1950年進入(rù)自動化時(shí)代。1951年,在麻省理工學院的協助下世界第一台數控機床(chuáng)誕生。随着電子信息(xī)技術的快速發展,全球機床行業已進入以數字化制造技術為核心的機電一體化時代,數控機床是(shì)代表産品之一。
數控機床更是國民經濟的重要基礎,為國民經濟各個(gè)部門提供(gòng)裝備和(hé)手段。
數控機(jī)床全稱數字控制機床,是(shì)一種裝有程序控制(zhì)系統的自動化機床。數控機(jī)床的系統具有處理控制編碼或指令規定程序(xù)的能力,通過數控裝(zhuāng)置發出的控制信号,控制機床(chuáng)的運作,按(àn)照設計圖紙要(yào)求(qiú)的形(xíng)狀和尺(chǐ)寸,自動地将零件加工,能較好的解決(jué)複雜、精密度較高、多(duō)品(pǐn)種的零件加工問題。
随着數控(kòng)機床下遊應用領域(yù)不斷擴張,其種類(lèi)也随之增加。從産品分(fèn)布來看,中國數控機床主要以(yǐ)金屬切削機床為主,占比53%。金屬(shǔ)成形機床、特種加工(gōng)機(jī)床、其他機床分别占(zhàn)比29%、17%、2%。
02
機床到(dào)底有多(duō)重要?
機床産業正支(zhī)撐着國家的工業體系。
機床(chuáng)通過鑄造、切削等多種方式對工業生産中各種所需的零部件進行加工(gōng),進而生産出設備。機床行業的(de)強大(dà)與否,是衡量該國家制造(zào)業(yè)發展水平乃(nǎi)至經濟發展水平的重要依據(jù)。
根據機床工具(jù)工業協會的統計,機床行業産值在2011年(nián)達到峰值285億美元(按美(měi)元對人民币1:7計算約(yuē)1995億人民币),在國民經(jīng)濟中占比較(jiào)低。但如果從機床行業支撐的産業總值來計(jì)算,機械制造業中有接(jiē)近1/3的零部件由機(jī)床加工完成,而2021年國(guó)内機械制造業總産值約26萬億元,則可計算(suàn)出(chū)機床行業支撐的産業總值接近9萬億人民币。
國内機床産(chǎn)值 圖/機床(chuáng)工具(jù)工業協會
而其中最(zuì)尖端(duān)的五軸機床,屬于大國重器(qì),對國防安全有着(zhe)重大戰略意義。
五軸聯動數控機床(chuáng)作為數控機床中的尖端産品,被廣泛應用于航天航空、國防軍工等高端複雜領域。五軸聯動是指機(jī)床基本(běn)的直線軸三軸X/Y/Z及附加的旋轉軸(zhóu)A/B/C中的兩軸,五軸同時運動,來任意調整刀具或工件(jiàn)的姿态,實現對空間複雜(zá)型面的加工。相較于使用三軸(zhóu)與四軸聯動的普通數控機床,其優(yōu)勢在于加工精度(dù)更(gèng)高(gāo),适用于(yú)更複(fú)雜的加工場景和(hé)可滿足更高效高(gāo)動态加工方式。
五軸聯動示意圖/科德數控招股說明書
五軸聯動技術則被廣泛應用于(yú)航(háng)空航天、軍事工業、科(kē)研、精密器械(xiè)等高精(jīng)度行業,是(shì)解決航空發動(dòng)機(jī)葉輪、葉盤、葉片、船(chuán)用螺旋槳等關鍵軍工産品加工的唯一手段,對國防安(ān)全具有戰略性意義。
從當前全球數控機(jī)床市場分(fèn)布來看,主(zhǔ)要集中在亞洲和歐美(měi)國家。其中,中國和日本的全(quán)球市場占(zhàn)比并列(liè)第一,占比均為32%;德國、美國、意大利(lì)的全球市場占比分(fèn)别為17%、6%、5%。根據數據顯示,2021年全球數控機床(chuáng)市場規模為5724.05億元。2021年中國數控機床市場規(guī)模為2687億元,同比增(zēng)長8.65%,預計(jì)2022年市場規模約為2957億元。
然而,目前國内的高端産品仍依賴進口。
目前,我國數(shù)控機(jī)床企業主要定位于(yú)中低端市場,高端産品滲透率雖在(zài)提升但仍處于較低水平。根據前瞻研究(jiū)院整理的資料,2018年我國低檔數(shù)控機床國産化率約82%,中檔數控機床國産化率約65%,高檔(dàng)數控機床國産化率僅約6%。
2021年我國金屬加工機床進口額74.6億美元,同增(zēng)25.4%;出口額53.2億美元,同增32.7%,貿易(yì)逆差額為21.4億美元。并且我國金屬加工機床進口主要來源于日本、德國、中國台灣等國家和地區,2021年三者(zhě)進口額合計(jì)占比超70%,機床進口高度集中的特點可能會帶來高端機床裝備和關鍵(jiàn)功能部件的供應風險,同時核心技術可能面臨“卡(kǎ)脖子”問題。
其中最尖端(duān)的五軸(zhóu)聯動數控機床,從過(guò)去的“巴統(tǒng)清單”到現在的“瓦森納協定”,發(fā)達國家更是一直将其作為戰略物資實施嚴格的技術封鎖(suǒ)。目前,五軸聯動數控(kòng)機床的核心技術仍(réng)掌握在歐美及日韓企(qǐ)業手中,且對出口機床進行(háng)嚴格的監控管理。
高端機(jī)床裝(zhuāng)備産業鍊供(gòng)應鍊能否實現自(zì)主可控、安全高效是構建新發展格局的一個關鍵問題,突破高端數控機床技術自主可控迫在眉睫。
03
政策端不斷加碼
推(tuī)動機床(chuáng)領域前行
2018年中美貿易(yì)戰後,國内自主可控意(yì)識(shí)逐步增強;而機(jī)床作(zuò)為制造業自主可控最緊迫的一(yī)環,扶持政策頻繁出台(tái):
2018年11月,機床行業已被列入戰略新興産業分類。
2019年10月,在《工業通信業(yè)職業技能提升(shēng)行動計劃實施方案(àn)》提出要在2年内開展各類職業技能(néng)培訓50萬人次以上的要求。
2021年8月(yuè),國資(zī)委黨委擴大會議(yì)指出要重點扶持(chí)工業母機行業。
2021年12月,在《“十四五”智能(néng)制造發展規劃》中明(míng)确提出要研發智能立/卧式五軸加工中心、車銑複合加工中(zhōng)心、高精度數控磨床等工(gōng)作母機。
2022年下半年以來,扶持政策出(chū)台更是越來越(yuè)頻繁。
首先是機床行(háng)業專項政策:一、2022年9月18日,首(shǒu)批機床ETF——華夏中證機床(chuáng)ETF和國(guó)泰中證機床ETF獲證監會批準,涉及主機廠、數控系統、主(zhǔ)軸、切削工具等領域上市公司,為(wéi)擁(yōng)有核心技術,科創(chuàng)能力突出的機床企業提供直接融資便利。目前(qián)華夏和國泰中證機床(chuáng)ETF規模分别達5.2和12.2億元。
二、2022年9月27日,首個中(zhōng)國主導的機床(chuáng)數控系統系列(liè)國際标準(zhǔn)ISO23218-2正式發布,表明我國在04專項支持下建立的“高檔數控系統技術标準體系”成果得到了國際認可,能夠助力國産(chǎn)數控(kòng)系統企業(yè)産品的推廣。
其次對于制造業扶持力度(dù)的加(jiā)強,機床同樣受益:一、2022年(nián)9月22日,财政部、稅務總局和科(kē)技部聯合發布《關于(yú)加大支持科技創新稅前扣除力度的公告》,高新技術企業在2022年10月1日至2022年12月31日期(qī)間購(gòu)置的新設備,允許當年一次性全額在計算應納稅所得額時扣除,并允許在稅前實行100%加計扣除。
二、人民銀行貨币政策委員會2022年第三季度例會明确提出,引導金融機構增(zēng)加制(zhì)造業中長期貸款。2022年9月28日,人民(mín)銀行設立設備更新(xīn)改造專項再貸款,額(é)度2000億(yì)元以上,專項支持金融機構以不高于3.2%的利率向制造業、社(shè)會服務(wù)領(lǐng)域和中(zhōng)小微企業等設備更新改造提供貸款。
三、2022年10月16日,二十大報告(gào)強調突出:将經濟發展着力點放到實體經濟,加快建設制造強國;将國家安全提到非常突出的地位,尤其(qí)是軍工領域的自主可控,包含軍工制造裝備——高端五軸數控機床的自(zì)主可(kě)控。
與此同時,機床(chuáng)需求(qiú)端也在迎來爆發。
04
制造(zào)業(yè)升級、疫情推動自(zì)動化
加速機床(chuáng)需求爆發
3年預計市(shì)場增幅将達1.13倍,機床需求有着巨大潛力。
中國作為(wéi)制造業大國,市場需求極大,吸引了大批國際品牌數控(kòng)機床企業入駐搶占中國市場。随(suí)着中國制(zhì)造業加(jiā)速轉型,精(jīng)密模(mó)具、新(xīn)能源(yuán)、航空航天、軌(guǐ)道交通、3D打印、醫療(liáo)器械等新興産業迅速崛起,其(qí)生産制造過程高度依賴數控機床等智能制造裝備,故而(ér)将成為(wéi)數控(kòng)機床行業新的增(zēng)長點。
根據科德數控招(zhāo)股書披露,飛機整機制造具備(bèi)産業鍊帶動效應,是國内制造業轉型升級的重要契機,期間(jiān)對五軸高端數控機床(chuáng)等高端制(zhì)造裝備的需(xū)求将(jiāng)進一步增加,同時産業集群效應将加速(sù)全球航空制(zhì)造業向中國遷移(yí),未來市場空間超過2.7萬億元的維修保障、工程服務等航空後市場也将(jiāng)向國内企業開放,将帶來新的市場及機遇。
與此同時,疫情後工業自動化生(shēng)産優勢明顯,疊加國内人口老齡化問題深化、人工成本不斷提高,工業自動化生産相關産品需求不斷增(zēng)加。2022年9月工業機器人(rén)産量為43009台,同比增長48.28%;1-9月(yuè),工業機器人累(lèi)計産量為322544台,同比增長(zhǎng)20.04%,同比增速有所回升。随着機器(qì)替代人的進程(chéng)不斷加速(sù),工業母機結合工(gōng)業機器人、激光設備的技術不斷增加,将加速推動工業母(mǔ)機需求。
工業機器人(rén)月度産量(liàng)及增速 圖/iFind
而從機床(chuáng)數控化率角度,國外發達國家機床數控(kòng)化率較高,日本機(jī)床數控化率維持80%以上,德國和美國機床數控化率均超過70%。根據日本機床工業數(shù)據(jù),2021年日本機床數控化率為83.30%。
盡(jìn)管中國金屬(shǔ)切削機床和金屬成形機床數(shù)控化率呈上升趨勢,2021年國内數控化率分别為44.90%、11.40%,國内(nèi)機床數控化率相比日本等國家仍有一段差距,數控化率提(tí)升空間較(jiào)大。
據前瞻産業研究院預測,我國數控機床市場規(guī)模未來将(jiāng)穩定較快(kuài)增長,到2024年将達到5728億元,相較2021年的2687億(yì)元大(dà)幅增長113.17%。
05
産(chǎn)業鍊相關(guān)受益企業(yè)有(yǒu)哪些?
數控機(jī)床上遊為(wéi)其運作(zuò)所需設備及部件,包(bāo)括數控系統(tǒng)、核心零部件、功能部件以及電子元件,中遊為數控機床産(chǎn)品,主要以金屬切(qiē)削機床、金屬成型機床、特種加工機床為主(zhǔ)。下遊數控機床應用領(lǐng)域方面,汽車使用占比(bǐ)較高,占比40%,航天航空(kōng)、模具和工程機械行業(yè)占比分别為17%、13%、10%。
相信在數控機床需求上行(háng)以及(jí)國産化替代大浪潮下,這些國産企業将會(huì)迎來一波較為優質的發展(zhǎn)時期(qī)。