机床行业研究系列一：工业母机市场远大，国产化和周期复苏共振

证券研究报告/行业研究 工业母机市场远大，国产化和周期复苏共振 ——机床行业研究系列一 投资评级：看好 分析师：吴起涤执业登记编号：A0190523020001wuqidi@yd.com.cn研究助理：程治执业登记编号：A0190123070008chengzhi@yd.com.cn 机床工具指数与沪深300指数走势对比 30%10% -10%-30% 2022/122023/052023/10 000300.SH003088.CJ 资料来源：同花顺iFinD，源达信息证券研究所 相关报告： 投资要点 我国机床市场大而不强，产品结构供需不匹配 机床即“工业母机“，渗透至制造业方方面面。数控金切机床采用计算机系统控制，精度高、效率快，可分为加工中心和数控车床，又细分为龙门式、卧式和立式三种。根据MIR数据，2022年我国数控金切机床市场为616亿元。从数控机床的进出口情况看，出口机床以中低端机床为主，而进口以高端为主，进口价格约是出口价格的3-5倍，存在产品结构的供需失衡问题。从机床更新周期看，2011-2014年是机床产量高峰期，按10年迭代周期看近几年的机床更新需求有望增长。2022-2023年受下游行业景气度影响，数控金切机床市场下滑。展望2024年，在制造业复苏及机床出海需求下，市场有望回暖。 高端市场被进口垄断，中端市场国产替代稳步推进 我国机床市场分为低、中、高三档，高端市场被日德企业垄断，中端市场国产企业竞争力逐步加强，低端市场存在低价竞争、产能过剩问题。从产品进出口需求看，加工中心的进口数量是数控车床的数倍。立式加工中心的产品占比远高于卧式和龙门式，但价格偏低，国产均价在20-30万元/台，低于卧式和龙门式160-170万元/台的国产均价。目前海天精工、纽威数控等企业已在龙门式和卧式加工中心领域取得较高销量。此外科德数控率先实现五轴联动机床的国产突破，打破五轴联动机床的进口垄断。 机床核心部件依赖进口，自制能力成为厂商重要竞争力 机床部件可分为数控系统、传动系统、铸件和功能部件，其中数控系统、丝杠、导轨的进口依赖最为严重，数控系统约占机床成本的20-30%，市场被西门子和发那科等企业垄断，国内仅华中数控、广州数控和科德数控实现突破。机床零部件的进口依赖导致：1）拖累厂商的毛利率情况；2）数控系统存在“卡脖子“风险；3）影响了机床的加工性能。从马扎克、大隈等高端机床厂商看，均采取对主轴、转台和刀库等核心零部件的自制策略。国产企业已加快推进主轴、转台和刀库等部件的自制计划，并已规模用于自身产品。 投资建议 建议关注：海天精工、纽威数控、科德数控等。 风险提示 宏观经济景气度不及预期；行业竞争加剧；国产替代不及预期；核心部件供应受阻。 请阅读最后评级说明和重要声明 目录 一、工业母机：我国机床市场大而不强，产品结构供需失衡4 二、市场格局：高端机床被进口垄断，中端市场国产化逐步推进6 三、机床部件：严重依赖进口，影响国产机床毛利率7 四、建议关注10 1.海天精工10 2.纽威数控11 3.科德数控12 五、投资建议13 1.建议关注13 2.一致预测13 六、风险提示14 图表目录 图1：2011-2014年是我国机床年产量高峰期，而机床的更换周期一般为10年4 图2：2022年中国机床产值占全球的32%5 图3：2022年中国机床消费值占全球的32%5 图4：2021年国产加工中心销量为3.5万台5 图5：2021年国产数控车床销量为5.3万台5 图6：2022年我国数控金切机床市场空间约616亿元6 图7：数控金切机床下游应用行业分布6 图8：我国数控金切机床市场可分为高、中、低三档6 图9：中高端数控金切机床市场国产化率低6 图10：2018-2023年前三季度海天精工营收情况10 图11：2018-2023年前三季度海天精工归母净利润情况10 图12：龙门加工中心是公司主力产品10 图13：龙门/卧式加工中心毛利率相对较优10 图14：2018-2023年前三季度纽威数控营收情况11 图15：2018-2023年前三季度纽威数控归母净利润情况11 图16：卧式数控机床营收占比出现一定回升11 图17：公司各产品毛利率均出现小幅提升11 图18：2018-2023年前三季度科德数控营收情况12 图19：2018-2023年前三季度科德数控归母净利润情况12 图20：航天航空领域是公司营收第一大下游（2023前三季度）12 图21：2023年前三季度公司毛利率/净利率变动+3.7pct/+6.0pct12 表1：《瓦森纳协定》对我国机床的进口限制指标集中在重复定位精度上7 表2：数控机床主要零部件及采购格局8 表3：日德高端机床厂商基本采取核心零部件的自制策略（以五轴联动卧式加工中心为例）9 表4：重点公司盈利预测13 一、工业母机：我国机床市场大而不强，产品结构供需失衡 机床是工业母机，市场受存量更新和工业制品出口需求影响。机床的作用是将金属毛胚加工成所需的零部件，应用范围广泛，渗透到工业的方方面面，因此也称为“工业母机”。机床按功能可分为金属切削机床和金属成形机床，金属切削机床包括车床、铣床和磨床等，金属成形机床包括冲床、剪床和折弯机等。2022年我国金属成型机床和金属切削机床产量分别为57.2万台和18.3万台，2021-2022年产量增长的部分原因系疫情下海外国家对我国工 业加工品出口需求增长。从机床更新周期看，一般折旧期限为10年，而2011-2014年为我国机床产量高峰期，对应近几年的机床更新需求有望增长。 图1：2011-2014年是我国机床年产量高峰期，而机床的更换周期一般为10年 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0 金属切削机床产量（万台）金属成形机床产量（万台） 资料来源：国家统计局，源达信息证券研究所 我国是全球第一大机床生产国和消费国，但机床进出口存在结构不对等的问题。根据德国机床协会（VDW）数据，2022年我国机床产值为257亿欧元，占全球比重的32%，机床消费值为260亿欧元，占全球比重的32%。从我国产值和消费值看数值匹配，但存在机床进出口结构不对等问题。根据海关总署数据，2022年我国金属加工机床出口金额为63亿美元，进口金额为66亿美元，贸易逆差进一步缩小。但存在结构不对等问题，以加工中心和 数控车床为例，2021年我国加工中心和数控车床进口均价是11万美元和12万美元，进口 对象以日本、德国等传统机床强国为主；而出口均价为4.9万美元和2.8万美元，出口以俄罗斯、越南和德国等国家为主。可以看出我国机床进口以中高端机床为主，而出口以低端为主，侧面反映我国机床行业大而不强。 图2：2022年中国机床产值占全球的32%图3：2022年中国机床消费值占全球的32% 其他,29% 中国,32% 其他,39% 中国,32% 美国,7% 意大利,8% 德国,12% 日本,12% 日本,4% 德国,6% 意大利,7% 美国,12% 资料来源：VDW，源达信息证券研究所资料来源：VDW，源达信息证券研究所 数控金属切削机床可分为加工中心和数控车床。数控金切机床相比传统金切机床通过计算机数控系统控制机床运行，可以提升加工精度和加工效率，实现无人化加工。主流的数控金切机床包括加工中心和数控车床，加工中心相较数控车床可实现多轴联动，完成各种复杂零件的加工。根据《中国机床工具工业年鉴》： 加工中心：2021年加工中心中，国产销量为3.5万台，销售均价为45万元/台，其中五轴加工中心销售985台，均价为159万元/台；约进口2.4万台，均价为11万美元 /台。其中立式加工中心是销量主流，而卧式、龙门式加工中心价格较高，均价为160 万元/台和166万元/台，约是立式加工中心的3-5倍。 数控车床：2021年数控车床中，国产销量为5.3万台，销售均价为15万元/台，其中卧式车床销量为4.6万台，均价为14万元/台，立式车床销量为1415台，均价为107万元/台；约进口4892台，均价为12万美元/台，其中卧式机床均价为10万美元/台，立式机床均价为20万美元/台。 从中可以看出：1）立式加工中心的销量显著高于卧式和龙门式机床，而价格偏低；2）卧式数控车床的销量显著高于立式数控车床，而价格偏低；2）加工中心的进口需求较高；3）国内生产的多为低端卧式数控车床，价格显著低于进口卧式车床。 图4：2021年国产加工中心销量为3.5万台图5：2021年国产数控车床销量为5.3万台 卧式加工中心,1548 龙门式加工中心,1849 其他车床,5126 立式车床,1415 立式加工中心,31588 卧式车床, 45999 资料来源：中国机床工具工业年鉴，源达信息证券研究所资料来源：中国机床工具工业年鉴，源达信息证券研究所 根据MIR睿工业数据，2022年我国数控金切机床行业市场空间约616亿元，较上年同期下滑9%，下滑主要系宏观经济影响及部分下游行业需求疲软，并预计2023年行业仍将出于下行区间，至2024年实现反转。从数控金切机床行业下游分布看，汽车、通用机械、3C等是主要应用行业，2022-2023年通用机械、3C、工程机械等行业的需求疲软也是导致数控金切机床市场下滑的重要因素。展望2024年，消费电子行业有望迎来复苏，汽车行业在智能化趋势下也有望迎来一定景气度上行。 图6：2022年我国数控金切机床市场空间约616亿元图7：数控金切机床下游应用行业分布 800 600 40% 20% 工程机械,4% 其他,10% 400 200 0 20192020202120222023E2024E 中国数控金切机床销售额（亿元） YOY（%） 0% -20% -40% 航天航空,5% 模具,7% 3C电子, 17% 汽车,30% 通用机械,27% 资料来源：MIR，源达信息证券研究所资料来源：MIR，源达信息证券研究所 二、市场格局：高端机床被进口垄断，中端市场国产化逐步推进 中国数控金切机床市场可分为高、中、低三档。其中，高端数控金切机床市场以日本、德国企业为主，包括山崎马扎克、DMG森精机、中村留和OKUMA等，垄断了国内的高端市场；中端机床市场除日德企业外，还包括台湾、韩国和美国企业及部分技术实力较强的国企，中端市场是未来国产化竞争的主要市场；低端机床市场以国产企业为主，低价竞争和产能过剩情况较为严重。 图8：我国数控金切机床市场可分为高、中、低三档图9：中高端数控金切机床市场国产化率低 资料来源：浙海德曼招股说明书，源达信息证券研究所资料来源：MIR，源达信息证券研究所 从巴统协议到瓦森纳协定，欧美日持续限制我国对高端机床的进口。2020年12月修订的 《瓦森纳协定》中的限制清单包含制造设备、计算机和电子器件等高端技术产品，并限制了 高端机床对我国的出口。从限制细则看，限制范围主要为重复定位精度高、可加工大型零部件的多轴联动机床。高端机床的“卡脖子”问题阻碍了我国航天航空、船舶等行业的发展。 表1：《瓦森纳协定》对我国机床的进口限制指标集中在重复定位精度上 机床类型 单向重复定位精度 单轴行程 两轴及以上的车铣机床 ≤0.9μm≤1.1μm ≤1m≥1m ≤1.1μm ≥1m 五轴联动机床 ≤0.9μm≤1.4μm ≤6μm ≤1m1-4m ≥4m 镗床 ≤1.1μm 三轴或四轴联动磨床 ≤1.1μm 五轴联动磨床 ≤1.1μm≤1.4μm ≤6μm ≤1m1-4m ≥4m 四轴联动机床 ≤0.9μm≤1m 资料来源：《瓦森纳协定（2020）》，源达信息证券研究所 目前国产机床已取得较大技术突破，如科德数控已实现五轴联动机