自主、进口机床厂商冰火两重天：工业之母待突围

点击：作者：任天辉樊艳阳来源：察网发布时间:2018-05-17 10:45:02

【摘要】：目前我国高端机床数控系统 95%仍依赖进口。2015 年，中国机床贸易逆差 54 亿美元，为全球之最。我国数控机床设备与发达国家相比仍有较大差距。2004 年我国机床产值数控化率仅为 27%，2015 年提升到 33%；而发达国家的数控化率通常平均在70%以上，产值数控化率在 80%-90%。

【核心观点：

机床作为“工业之母”，所担负的加工工作量占机器总制造工作量的 40%-60%，对于一国的制造业水平提升具备极强的战略意义。装备制造业的振兴，很大程度上取决于机床行业的振兴。目前全球制造业正经历从自动化和数字化制造向协同和智能制造的进化，高端机床正是智能制造得以兑现的关键环节。

自 2002 年开始，我国就开始成为全球最大的机床消费国。2016 年中国机床表观消费额达到 220 亿美元，市场容量超过 2-5 名(美国、德国、日本、意大利、韩国)总和，全球占比达到 34.66%。目前国内机床数控系统、伺服器、减速器、电主轴、丝杠、刀具等核心系统及部件多数依赖进口，国产化进程任重道远。目前我国高端机床数控系统 95%仍依赖进口。2015 年，中国机床贸易逆差 54 亿美元，为全球之最。

我国数控机床设备与发达国家相比仍有较大差距。2004 年我国机床产值数控化率仅为 27%，2015 年提升到 33%;而发达国家的数控化率通常平均在70%以上，产值数控化率在 80%-90%。2013 年我国出口数控金属加工机床和数控金属切削机床的单价分别为 1.76 万美元和 1.41 万美元，而进口产品价格分别达到 19.52 万美元和 18.11 万美元，差价达到 10 倍以上。在机床的产业链构成中，按照成本占比分别包括数控系统(占比约 55%)、伺服系统(占比约 15%)、控制电器(约 12%)、主轴(约占5%)、供电系统(约5%)、其他零部件(约 8%)。

近十年来国内机床领域专利数量申请突飞猛进。从专利数量来看，近 10 年全球关于数控机床的技术专利约 2.8 万项，其中国际专利 7415 项，中国专利超过 2 万项。国外发那科、三菱、西门子、斗山、兄弟、大隈、光洋精工、 DMG 森精机等公司专利申请居前，国内企业中，沈阳黎明航空发动机公司、华中科技大学、沈飞、南京航空航天大学、上海交通大学、中科院沈阳计算机研究所也位列前列。但在他国(地区)申请专利仅占比 1%，国内专利申请人向境外市场寻求专利保护的意识非常薄弱。】

内容精选：

1、振兴机床产业有望重塑全球制造业分工格局

机床作为“工业之母”，对于一国的制造业水平提升具备极强的战略意义。装备制造业的振兴，很大程度上取决于机床行业的振兴。目前全球制造业正经历从自动化和数字化制造向协同和智能制造的进化，高端机床正是智能制造得以兑现的关键环节。

以数控机床、机器人为代表的智能制造装备是工业体系升级过程中最容易落地的方向，也是我国与国外差距较大的领域。由于品类繁多、单体价值量高，进口替代空间巨大，成为国家战略扶持和资本追逐的对象。

发展高端数控机床，不仅有助于降我国核心技术和高端装备对外依存度，关乎我国国防军工、汽车、航空航天、船舶等关键设备领域的战略安全，也是我国突破现有全球产业分工格局，向高附加值产业进军的关键。

机床的精度很大程度上决定了下游机械制造业的精度。一台机床的重复定位精度如果能达到 0.005mm(ISO 标准、统计法),就是一台高精度机床。以加工中心为例，我国机床的尺寸精度和形位精度大致为 0.008～0.010mm ，而国际先进水平为 0.002～0.003mm。尽管我国已经成为第一大制造业大国，但是在基础零部件、基础关键材料、先进基础工艺和产业技术基础方面仍有很多不足。目前我国高端机床数控系统 95%仍依赖进口。发展高精度数控机床，对于我国产业升级意义重大。

2、机床贸易最大逆差国，进口替代空间超千亿

自 2002 年开始，我国就开始成为全球最大的机床消费国。2016 年中国机床表观消费额达到 220 亿美元，市场容量超过 2-5 名(美国、德国、日本、意大利、韩国)总和，全球占比达到 34.66%。

中国一方面是全球最大的机床工具的生产国和消费国，另一方面，也是全球最大的机床贸易逆差国。2015 年，中国机床贸易逆差 54 亿美元，为全球之最。

我国数控机床设备与发达国家相比仍有较大差距。2004 年我国机床产值数控化率仅为 27%，2015 年提升到 33%;而发达国家的数控化率通常平均在 70%以上，产值数控化率在 80%-90%。

由于我国高档数控机床起步较晚，国内大多数高档数控机床依赖进口。2016 年，数控机床专项支持研发的高档数控系统已累计销售 1000 余套，国内市场占有率由专项启动前的不足 1%提高到了 5%左右。

2017 年我国高档数控机床的国产化率大约在 6%左右，依然较小。但从需求方面看， 2013 年我国高端数控机床的需求占比已经达到了 10%左右，2017 年大约在 15-20%之间，与 6%的国产化率相比差距甚大。

从数控机床的进出口单价可以看出国产数控机床与国外产品的巨大差距。2013 年我国出口数控金属加工机床和数控金属切削机床的单价分别为1.76万美元和1.41万美元，而进口产品价格分别达到 19.52 万美元和 18.11 万美元，差价达到 10 倍以上。

从进口金额来看，根据 Gardner 的数据，2015 年中国机床进口额达到 86 亿美元，折合人民币超过 550 亿元。按此计算，随着我国高端机床国产化率的不断提升，未来潜在进口替代空间远超千亿。

3、自主、进口机床厂商冰火两重天

据统计，我国机床工具职业 4000 多家企业中，港澳台和外商控股企业的比例在 10%以上。其中，在我国建有直营工厂的主要有德国的德马吉、斯莱福临，日本的三菱电机、沙迪克，美国哈挺、哈斯，瑞典山特维克、山高，韩国的斗山等企业。

2017 年中国机床工具行业进出口贸易 257.91 亿美元，其中出口 111.58 亿美元，同比增长 13.94%;进口 146.33 亿美元，同比增长 18.2%。其中，龙门式加工中心(同比增长 43.69%)、数控龙门铣床(75.30%)、数控刃磨机床(36.02%)、数控电加工机床(31.29%)进口金额增速较快。

与国外企业形成鲜明对比的是，2017 年国产机床整机企业业绩复苏弱于外资品牌。仅日发精机(28.27%)、亚威股份(23.07%)、华中数控(21.21%)实现 20%以上的收入增长。

从研发投入来看，除华中数控外，多数国内企业研发投入比例不足 10%。从研发投入规模来看，沈阳机床(2017 年研发费用 3.28 亿元)、华中数控(2017 年研发费用 1.46亿元)，其余公司研发支出均在几千万的水平。我国机床企业研发投入与国外先进企业相比仍有较大差距。

中国机床行业起步于“一五”时期，在苏联协助下，国家对部分机修厂进行改造并新建了一批企业，成立了以沈阳机床、齐齐哈尔第一机床厂、大连机床、济南一机、北京第一机床厂、武汉重型机床、无锡机床、上海机床等为代表的机床行业“十八罗汉”。

受管理机制制约，以及中低端产能过剩，需求萎缩，成本上升的因素影响，机床行业压力重重。2017 年，沈阳机床、昆明机床、大连机床等行业企业，或转型有成，或举步维艰，或走向破产，多数机床企业面临较大经营压力。

4、下游产业竞争力提升，倒逼自主机床升级

机床下游行业主要有汽车行业(占比超过 40%)、机械行业(占比约 20%)和军工行业(占比约 15%)、3C 电子产品行业(占比约 15%)等。

汽车行业对高端机床需求持续提升。汽车行业是机床行业的最大消费市场，由于汽车整车和零配件行业都会涉及到机械加工，模具制造方面的需求。

零部件加工方面，自动化生产线、卧式加工中心一般用于生产缸体、缸盖;专用机床用于生产曲轴;高精度加工中心用于模具类零件的生产;齿轮加工机床，用于生产变速箱齿轮系;成型机床用于结构件以及车身覆盖件的生产等。

机床性能对提升国防军工实力意义重大。军工行业由于其战略意义重大，品类繁多，加工方式差异巨大，对于机床的性能、种类和需求量要求极高。

数控机床作为国防军工的战略装备，是各种武器装备重要的制造手段，是国防军工装备现代化的重要保证。如数控车床、立式加工中心，卧式加工中心、五轴龙门机床等高性能机床需较为迫切。

航空航天产业中，军机、客机以及零部件的制造，如发动机、机身、机载设备对于机床的精度、稳定性要求较高。商用大飞机项目也是高端机床的重要市场，如五轴联动加工中心和大型龙门机床，钻铆机的需求会伴随项目发展逐渐增多。

3C 行业高增长拉升机床需求。据 FMI 预测，2020 年，全球消费电子(包括消费电子、可穿戴设备和智能家居设备三大类产品)市场规模有望达到 2.98 万亿美元。中国已成为全球最大的消费电子产品生产国、消费国和出口国。2017 年我国手机、计算机、彩电产量分别达 19 亿部、3.07 亿台和 1.72 亿台,分别约占全球总产量的 90%、 90%和 70%。

以 CNC 加工中心为例，单价约在 20-25 万元，根据行业协会预测，中国消费电子外观金属化带来的 CNC 加工中心需求约在 20 万台，对应市场空间在 400 亿-500 亿元。随着国产手机出货量的快速增长以及手机厂商出货规模的集中而带来的规模化生产效应，金属外壳的单片成本大幅下降，金属手机壳开始大规模在中低端手机中应用。加工企业对 CNC 加工设备采购数量亦将同步增加。根据 Gardner 的数据，2013 年金属机身材质在智能手机、超极本、平板电脑、可穿戴设备等设备的渗透率分别为 15%、65%、65%、20%，这个比例预计在 2017 年分别提高至 39%、88%、80%、45%。

目前，CNC 加工中心金属机壳良品率一般在 60%-80%之间，一片金属机壳 CNC 加工时间 30-50 分钟不等。在良品率为 70%、单个金属壳加工时间 40min 的情况下，单台设备年加工 0.76 万台金属机壳。 2017 年全球智能手机出货量约 15.5 亿部，基于机床年加工机壳量 0.76 万台的假设计算，当前智能手机市场对 CNC 加工设备总存量在 20.4 万台左右。

5、机床行业核心技术对外依存度较高

在机床的产业链构成中，按照成本占比分别包括数控系统(占比约 55%)、伺服系统(占比约 15%)、控制电器(约 12%)、主轴(约占 5%)、供电系统(约 5%)、其他零部件(约 8%)。

目前国内机床数控系统、伺服器、减速器、电主轴、丝杠、刀具等核心系统及部件多数依赖进口，国产化进程任重道远。

我国机床行业总体呈现大而不强的特点，在产品性能、稳定性、关键技术方面与国外有较大差距。国内产品多面向中低端市场，高端产品严重依赖进口，核心功能部件技术受制于人。

6、从研发及专利角度看国内外机床行业差距

美国、德国、日本是数控机床领域的先行者，在技术研发、产品制造方面全球遥遥领先，并掌握大量核心技术专利。

根据《我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析》一文的分析，近 10 年全球关于数控机床的技术专利约 2.8 万项，其中国际专利 7415 项，中国专利超过 2 万项。最近十年来国内机床领域专利数量申请突飞猛进。日本是数控机床技术国际专利产出最多的国家,占比 38.12%，其次美国、韩国、德国也是该领域技术产出较多的国家。