工业机床行业深度研究报告：工业母机国产替代加速

机床作为“工业母机”在国民经济和国家战略安全中具有举足轻重的地位。根据德国机床制造商协会（VDW）数据，2021年，中国金属加工机床产值218.1亿欧元（约1660亿人民币），占GDP比重仅约0.1%。金属加工机床作为金属制品的核心设备，与金属制品业产值直接相关，2021年，我国金属制品业营业收入为4.97万亿元，而金属制品广泛应用于包括汽车、航空航天在内的各类制造业，可以说，金属制品行业与各类制造业息息相关，2021年我国制造业生产总值为31.4万亿元，机床在我国经济发展中扮演了重要的角色。

与市场不同的观点：我国具备全球竞争力的新能源产业有望带动国产机床进口替代加速。我们认为机床的国产替代是通过技术进步在特定场景实现替代，提升国产化比例，并进一步精进技术以打开空间。复盘机床强国及知名机床公司成功的共性，具备全球竞争力的优势制造业反哺至关重要。比如德国、日本的汽车产业造就了以通用和效率著称的龙头公司，瑞士的钟表产业孕育了超高精度的隐形冠军。我国新能源产业具备全球竞争力，2022年上半年，中国新能源汽车全球销量占比59%，2021年中国风电新增装机容量全球占比51%。并且，汽车是数控机床最大的下游应用，2020年占比达30%，虽然动力总成由发动机、变速箱切换至三电系统，对金属切削机床需求有所下降，但是其对机床的需求量依然非常可观。

金属切削机床是机床最重要的品类，我国金属切削机床产值全球第一

加工中心是具备多种加工性质的数控金属切削机床

机床是制造机器的机器，是大多数机械制造的源头工具，被称为“工作母机”或“工业母机”。广义上的机床包括金属加工机床、木工机床、特种机床等，狭义上的机床一般指金属加工机床。金属加工机床分为金属成形机床与金属切削机床。金属切削机床是本报告重点研究对象。金属成形机床包括折弯机、卷板机、压力机、剪板机等，可以实现锻造和冲压等加工工艺。金属切削机床按照加工性质和所用刀具可以分为车床、铣床、刨床、磨床、钻床、镗床等；按照是否配备数控系统可以分为数控机床和非数控机床。具备多种加工性质的数控机床被称为加工中心。

加工中心是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。工件在加工中心经一次装夹能对两个以上的表面进行多种工序的加工，并且可以实现自动换刀，从而大大提高生产效率。相比普通数控机床，加工中心具有多重优势：1)避免重复定位误差：工件仅需一次装夹，避免多次装夹所造成的定位误差，可提高工件加工质量；2)提高生产工作效率：工件在加工中心一次装夹完成多道工序，生产准备时间大大缩短，提高生产效率，其效率是普通数控机床的5～10倍；3)提高厂房面积利用率：加工中心可替代多个单一功能机床，减少厂房需放置的机床数量，同时，可降低半成品数量，厂房无需预留大面积储存。

加工中心根据结构不同可以分为立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心，各类加工中心特点如下：1)立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，通常其主轴可以沿Z轴运动，而工作台可以沿X、Y轴运动；适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件；具有体积小、工件安装调整方便、重力使工件稳定等优势；但是立式加工中心立柱高度有限，不适用高度过大的工件，且排屑困难，切屑容易损伤工件表面。2)卧式加工中心是指主轴轴线与工作台平行设置的加工中心，是技术难度最高的一类加工中心，通常情况其主轴可以沿Z、X/Y轴运动，而工作台仅可以沿Y/X轴运动；适用于加工箱体类零件、精度高、排屑容易；但是占地大、成本高。3)龙门加工中心的主轴轴线与工作台垂直，整体结构是由双立柱和顶梁构成的门式结构；适用于加工超大型工件；通常由于工件多不易移动，工作台一般固定不动或仅沿一个方向运动，加工通过龙门架或横梁的移动来完成。

机床的档次是相对的，目前没有行业统一标准。业内通常将高档数控机床定义为具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床。《高档数控机床和机器人》（杨正泽、李向东，2018）一文中，将采用半闭环的直流伺服系统及交流伺服系统的数控机床划为中高档；将2-4轴或3-5轴以上的数控机床划分为中高档；将具有通信和联网功能的数控机床划分为高档。根据科德数控招股说明书，科德数控定义高端机床为高精度、高复杂性、高效、高动态、重型数控机床。

五轴联动加工中心：复杂曲面加工的唯一手段

五轴联动数控技术是衡量一个国家复杂精密零件制造能力的重要标准之一。加工中心按联动轴数分类，可分为三轴加工中心、四轴加工中心和五轴加工中心。5个联动轴是实现任意角度加工所需要的最少联动轴数，也是实现空间任意曲面加工的必备技术。目前，五轴联动加工中心是加工叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、涡轮转子、大型柴油机曲轴等复杂曲面零件的唯一手段，具有不可替代性。

五轴联动机床的优势在于：1)高精度：五轴联动可提高加工精度；且五轴联动机床的刀具相对于工件的角度可任意调节，因此可以实现刀具小长径比，以及利用刀具的最佳切削点进行切削，从而获得更高的加工表面质量；2)高效率：刀具小长径比使其在合理负载的条件下实现更高的切削速度；且零件可以通过一次装夹完成加工，效率更高；3)高柔性：柔性是指机床加工不同工件的能力，五轴联动机床仅需极少量快速调整就可以实现不同工件的加工，适用于多品种小批量生产的柔性生产模式；4)高刀具寿命：短刀具振动小，可以延长刀具寿命。五轴联动不同于五轴驱动，五轴联动是指在一台机床上至少有五个坐标轴（三个直线坐标和两个旋转坐标），而且可在计算机数控系统的控制下同时协调运动进行加工。

西方国家将五轴联动数控机床视为重要的战略物资，对我国实行封锁限制。经过近二十年的不懈努力，我国在五轴联动数控关键技术方面取得了长足进步。然而，国产五轴联动数控机床与世界先进水平还存在一定差距，例如在精度方面，国外已实现纳米级精度，而国内仍停留在微米级水平。

2021年我国金属切削机床产值全球第一，约等于二三名日本德国之和

2021年，全球金属加工机床产值走出疫情影响，同比增长20%。根据VDW数据，2021年全球金属加工机床产值达到了709亿欧元，同比增长20%，其中，全球金属切削机床产值为501亿欧元，金属成形机床产值为207亿欧元，约为70%与30%，且近几年该占比稳定。

中国是全球金属切削机床产值第一的国家。2021年，中国金属切削机床产值141亿欧元，全球市场份额28.15%，约等于二三名日本、德国之和。中国金属切削机床产值在金属加工机床中占比约64%，该占比近年稳定在60%-65%之间。

机床下游应用广泛，涵盖制造业方方面面

机床产业链上游为机床产业提供基础材料和零部件，包括机械结构、功能部件、电气元件和数控系统等。机床的下游应用广泛，涵盖各类制造业，包括汽车制造、航空航天、模具制造、工程机械、3C电子、电力设备、船舶、军工等。

金属切削机床下游最大应用为汽车行业，占比达45%。金属切削机床下游产业包括汽车、机械、军工和其他，汽车行业为最大的下游应用，2020年汽车占比达45%。数控金属切削机床下游应用相对分散，2020年汽车行业占比30%，通用机械、3C电子也是重要的下游应用。

汽车行业作为机床下游最大应用，与金属切削机床行业相关性较高。汽车行业需要大批量生产高精度复杂工件，比如制动系统、动力系统等都离不开精密机床的加工。发动机加工需要高效、高性能、专用数控机床和柔性生产线；零配件加工需要数控车床、立卧式加工中心、数控高效磨床等设备的参与。新能源汽车使“电机、电池、电控”成为机床新的应用场景，机床厂纷纷为“三电”布局：创世纪推出动柱式龙门系列服务于新能源细分市场，目前三款机型已量产；海天精工推出的HPC1000卧式加工中心、BEL/BFL高速龙门加工中心、CFV1000Lite立式加工中心、CHM550立式加工中心分别适用于前后副车架、电池底盘、电池与电控管理、电池底盘边梁与防撞梁的加工。

3C电子是数控金属切削机床重要应用之一。3C电子中的金属结构件（如不锈钢、钛、铝合金等）和非金属结构件都需要采用数控机床进行精密加工，此类结构件约占电子产品成本的5-10%。全球范围内消费电子的用户规模不断扩大，尤其是各类智能终端产品的普及，使得消费电子产品下游需求持续旺盛。钻攻机常用于3C电子结构件的加工，其本质为针对钻孔攻等场景优化的小型立式加工中心。相比加工中心，钻攻机具有加工效率高、价格低、重量小等优势，但是不能进行强力铣削和大负荷加工，以上特点决定了钻攻机适用于3C电子结构件加工的应用场景。

航空航天是高端机床的重要应用。航空航天领域的机身结构件、发动机关键结构件、起落架等，大量采用钛合金、高强度耐热合金钢、工程陶瓷等难加工材料和先进复合材料。因此，航空航天工业对高速、精密、复合、多轴联动等高技术数控机床产品都有很大需求，涉及重型、超重型以及极限制造装备等。

数控机床BOM表：核心部件成本占比50%，且国产化渗透率较低

数控机床由机床主体、数控系统、传动系统三部分组成。其中，机床主体是数控机床的“骨架”，成本占比约50%；数控系统是数控机床的“大脑”，成本占比约30%；传动系统作为数控机床的“四肢”直接影响机床的加工精度，成本占比约20%。

机床主体：数控机床的“骨架”，成本占比50%

机床主体主要包括床身和立柱等基础支撑部件、工作台和助系统。基础支撑部件用于安装与支撑其他部件和工件，承受其重量和切削力，机床床身需要具备静刚度高、动刚度好、导受力合理、耐磨性良好、温度分布合理、精度稳定性好等特点；立柱用于支撑主轴箱，立柱需要具备足够的构件强度、良好的抗震性和抗热变形性。机床工作台是机床加工的工作平面，工作台的大小决定了可加工零件的大小。助装置是包括气动或液压装置、排屑装置、冷却系统、润滑系统、防护装置、照明等的配套装置。

数控系统：数控机床的“大脑”，成本占比30%

数控系统是数控机床的控制中心，由控制系统、伺服系统和检测系统组成。

控制系统由数控装置（计算机）、控制面板、通信接口、PLC等组件组成。控制系统运用逻辑电路或系统软件，对从内部存储器中读取出或从输入装置接收到的一段或几段数控加工程序进行一系列的编译、运算和逻辑处理，生成刀具运动迹，包括刀具运动迹对应的进给速度、进给方向和进给位移量等基本运动参数，将指令信号给到伺服系统，指导机床各部分按照程序所规定的指令进行有序动作。

伺服系统的作用为接受来自控制系统的信号，将它变换、放大、转化为机床工作台的位移，主要由驱动电路、执行元件等组成。驱动电路的作用是将信号进行整形、波、放大从而驱动执行元件带动工作台；执行元件的作用是将控制信号转化为机械位移，常用的执行元件有交流伺服电动机、直流脉宽调速电动机和液压马达等。伺服系统需要满足进给速度范围大、位移精度高、响应速度快、工作抗干扰能力强等要求。检测系统由检测元件、信号处理电路、比较装置三部分组成，其作用是将工作台的实际位移检测出来并转换成电信号（检测信号），且通过比较装置将指令信号和检测信号比较，进而给出反信号以控制执行元件带动工作台移动直至检测信号和指令信号一致。

传动系统：数控机床的“四肢”，成本占比20%

机床机械传动系统通常由、导、螺母、主轴箱、刀架刀具系统等组成，起着为工件加工过程提供往复移动的作用。由于数控机床的机械结构参数要与整个系统的电气参数相匹配，所以不仅要求其机械传动系统的结构紧凑、体积小、重量轻、精度高、刚度大，还要求其在传动过程中摩擦小、间隙小、惯量小等。因此，数控机床的机械传动系统需尽量简化，采用低摩擦、无间隙、高强度的传动零部件。

具有摩擦系数小、传动效率高、定位精度好等特点，其精度直接影响数控机床的定位精度。机床导是支承和引导运动构件沿着一定迹运动的零件，机床导与机床精度有直接联系，且一旦损坏难以维修。机床导需要具有导向精度高、精度保持性好、刚度大、摩擦特性良好等特点。其中，精度保持性是国内外机床导的重要差异之一，影响精度保持性的主要因素是导的磨损，此外，其还与导的结构形式及支撑件（如床身）的材料有关，机床通常采用动导或静压导。主轴箱用于布置机床工作主轴及传动零件和相应的附加机构。主轴箱是一个复杂的传动部件，包括主轴组件、换向机构、传动机构、制动装置、操纵机构等，其主要作用是支承主轴并使其旋转，实现主轴启动、制动、变速和换向等功能。零件加工过程的不断往复意味着主轴单元的振动和受力在不断变化，同时，工作过程中突然出现的振动会极大地影响加工质量，这就要求主轴单元具备良好的静刚度、动平衡特性及工作精度。刀架刀具系统，是刀具与机床能可靠安装并进行切削的重要部件。刀架实现刀盘自动转换、定位与刀具装夹。刀架系统依据驱动方式可以分为液压与电动。

中国机床产业“大而不强”。“大”体现在我国机床产值全球领先，2021年，我国金属切削机床产值全球市场份额28.15%，约等于二三名日本、德国之和。“不强”则体现在中国仅有规模优势没有技术优势，低端产品产能过剩，中高端产品在结构、水平、研发等方面与机床制造强国存在差距。

中国机床产业亟需向世界先进水平看齐

国内与海外机床的核心差距体现在整机可靠性、精度、精度保持性、机床寿命、效率与智能化程度，这也是我国机床产业应继续努力的方向。整机可靠性方面，国产中高档数控机床平均无故障时间约2000小时，与机床强国约5000小时有较大差距。精度方面，国际先进水平的超精密机床具有小于1μm的定位精度，相比之下，我国用于精密加工的机器的加工精度可达2-5μm。精度保持方面，国内机床全生命周期内的几何精度、主轴旋转精度、运动控制精度的保持性较差，与海外尚有一定差距。机床寿命方面，保养得当的情况下，国内机床平均寿命约10年，而国外高端机床寿命可达15年。机床寿命低的原因除保养维修不及时、机床结构设计不合理外，还在于关键零件（如机床导，杆、齿轮、主轴、液压系统的油缸、阀件及油）质量较差。为了恢复机床的精度和使用性能，就必须对机床进行大修理，多次修理将提高企业运营成本。效率方面，国产普通精度机床切削时间仅占机床开动时间的15%~30%，主轴加速度小于0.8g，而国外普通精度机床切削时间占机床开动时间的60%~90%，最低加速度范围为1-1.5g。高端机床智能化水平方面，国外开发的新机床已实现机床智能化，可支持多单元联网，具有如加工参数智能设置、加工过程安全监控等功能。中国企业在智能化方面尚处于起步阶段，差距较大。

机床制造由上千个环节组成，每个环节都不能大而化之，否则制造误差将会累计，使机床质量产生天壤之别。国产机床与进口机床差距就是在各个环节中逐渐拉大的，唯有做到精细管理、精益制造才能逐步缩小国产机床与世界先进水平的差距。

竞争格局：分层、分散

金属切削机床市场竞争格局可以概括为分层明显、相对分散。分层是指机床因精度、可靠性、效率等差异导致同规格机床价格差距非常大，不同品牌价格差距可超过10倍，以常见的850立加为例，其价格范围覆盖18-150万/台，每个品牌都在所属价格段竞争，跨价格段几乎不存在竞争关系。分散指国内金属切削机床市场集中度低，2020年，中国数控金属切削机床市场收入CR10仅30%，龙头厂商创世纪市占率仅5%。一方面机床品类众多，一家公司很难擅长多个品类；一方面机床组装依赖人工，规模扩张比较难。

细分市场竞争格局方面，根据机床制造难度和竞争激烈程度可分为五轴、卧加龙门、立式加工中心和其他金属切削机床四个层次。1)五轴加工中心：五轴为代表的高端市场长期由海外公司主导，2021年国产化率约为17%，毛利率可超过40%；2)卧加、龙门加工中心：竞争格局良好，毛利率可超过30%，且国内民营企业异军突起；3)立加、普通数控机床：通用且市场空间大，竞争相对激烈，毛利率一般不超过20%；4)普通机床：竞争几乎白热化，大量中小企业采用薄利多销的战略抢占市场。

五轴加工中心：海外公司主导但逐步实现国产替代，毛利率可超40%

五轴加工中心代表了机床加工的最高水平，生产壁垒高，利润率较好。五轴加工中心制造难度大且具有不可替代性，因此五轴加工中心利润率较好，以科德数控为例，2021年其五轴加工中心毛利率达43.62%。2017-2019年，我国五轴加工中心产量从477台升至780台，国产厂商销售额从7.1亿元升至11.3亿元，当前我国五轴加工中心产量占数控机床产量比例尚不足1%。

五轴加工中心市场海外公司占据主导地位，国产化率约17%，且外资企业将持续布局中国五轴市场。据MIR数据，2021年中国五轴加工中心销量为5644台，中国机床工具工业协会尚未披露2021年国产五轴加工中心销售量，根据科德数控招股说明书，2019年国产五轴加工中心销售量为780台，假设其以每年10%的增速增长，则2021年国产五轴加工中心销售量约为944台，对应五轴机床国产化率约为17%。据格劳博官网，其总投资1.3亿人民币在大连开工建设五期新工厂，该工厂计划于2022年8月正式竣工投产，新工厂将用于系统机床、柔性交钥匙生产线以及四轴和五轴通用加工中心的装备生产。德玛吉官网发布，为了满足中国市场需要，投资7,500万欧元在平湖建设全新工厂，新工厂主要生产五轴加工中心机床，计划于2023年春季投产。

卧加龙门加工中心：竞争格局良好，毛利率可超30%，民营企业异军突起

卧式、龙门加工中心竞争格局良好。卧式、龙门加工中心的毛利率相对合理，以海天精工为例，2021年其卧式加工中心毛利率36.12%，龙门加工中心毛利率30.03%。海外公司占据我国高端卧式、龙门加工中心市场主要份额，近年民营企业异军突起。2021年我国进口卧式加工中心2094台，进口均价约为240万元；进口龙门加工中心719台，进口均价约256万元。海天精工2021年销售卧式加工中心282台，均价为155万，销售龙门加工中心937台，均价149万元，作为国内高端机床领军企业，海天精工产品均价较进口均价有一定差距。德玛吉森精机、山崎马扎克等德日品牌，凭借技术、质量、品牌以及先发优势占据我国高端卧式、龙门加工中心市场主要份额，我国卧式、龙门加工中心存在大贸易逆差，且进口均价远高于出口均价。在国家政策扶持下，近年来我国民营企业高速崛起，海天精工、纽威数控、国盛智科等民营企业均已量产卧式、龙门加工中心。

立式加工中心：通用且市场空间大，竞争相对激烈，毛利率一般不超过20%

立式加工中心竞争激烈，毛利率一般不超过20%。立式加工中心相较于卧式加工中心和龙门加工中心而言，制造难度较小且应用场景更加丰富。从产品均价来看，2021年我国进口立式加工中心均价为62万元，远低于卧式加工中心240万元和龙门加工中心256万元；而海天精工立式加工中心产品均价26万元，也远低于其卧式加工中心155万元和龙门加工中心149万元。根据MIR数据，2021年国内立式加工中心销量为52795台，远高于卧式加工中心15973台。立式加工中心竞争相对激烈，海天精工作为国内一线品牌，2021年其立式加工中心毛利率仅12.25%，较卧式、龙门加工中心有较大差距。金属切削机床市场竞争格局“分层”的特点在立式加工中心体现的最为明显。以最常见的三轴850立式加工中心为例，其售价横跨18-150万，参考“UG编程实战学习”的文章《数控机床七大梯队，你用的处于哪个梯队？》，将立加分为7个梯队：

1)第一梯队：第一梯队为最高端品牌，以瑞士、德国公司为主，如瑞士米克朗、瑞士宝美、德国巨浪等，上述公司产品售价在150万以上，加工精度极高但产量极低；2)第二梯队：世界机床前十强企业多数处于该梯队，包括德国德玛吉森精机、日本山崎马扎克、日本牧野及美国MAG，产品售价为80-150万，特点为质量领先、市场占有率高；3)第三梯队：中国台湾地区、韩国等公司多位于该梯队，典型公司有韩国斗山、台湾东台、台湾永进等，产品售价为45-80万，国内一线制造业企业批量购买的最佳选择，可靠稳定；4)第四梯队：国内知名企业和台企多数位于此梯队，典型企业有海天精工、台湾大立、友佳等，价格为32-45万，虽然精度略逊一筹，但是性价比高，同样成为了高水平机械加工企业中的主力机型，具有较多的市场保有量。5)第五梯队：国内市场销量最大的梯队，包括创世纪、国盛智科、青海一机、宝鸡，售价25-32万，该价位机型虽然销量大，但是品牌数目众多，产品同质化严重，竞争白热化；6)第六梯队：该梯队企业规模较小，包括鼎泰、海滕、大森等，该梯队产品是预算紧张的中小企业的选择，但是产品精度低、稳定性差，售价多在18-25万；7)第七梯队：该梯队的加工中心为用户自行购买部件由代装游击队组装，产品质量参差类似于开盲盒，取决于代装技师水平，价格可低于18万。

普通机床：星罗密布，枪林刀树

我国大量中小机床企业有能力生产普通机床，且因为缺乏核心竞争力导致通过薄利多销的方式竞争。截至2020年12月，我国机床工具行业年营业收入2000万元以上的企业共5720家，其中金属切削机床企业数为833家，占比14.6%。由于中高端机床具有一定的产业壁垒，多数中小企业缺少核心竞争力，被迫通过薄利多销战略在低端市场厮杀，毛利率很低，竞争格局差。国内有多个机床产业集群，分别为浙江玉环、浙江温岭、山东滕州、江苏泰州、安徽博望。从2020年我国金属切削机床各地区产量分布可知，浙江、广东、江苏、山东肩负了绝大多数金属切削机床的生产工作，其产量分别为11.04万台、5.48万台、5.37万台、4.93台，可以看到除广东外，其他三省皆为产业集群所在省，机床产量较大且各有特色。

核心零部件依赖进口导致我国机床企业毛利率偏低

机床作为高端制造业，但是机床公司毛利率并不高。国内机床上市公司的毛利率普遍在25-30%，究其原因，主要是因为我国高端机床所用关键零部件多数依赖进口，国产化率低。

国产“工业母机”毛利率显著低于海外

国内机床龙头公司毛利率显著低于海外机床厂。2021年，除科德数控外，国内机床上市公司毛利率普遍在25-30%，科德数控专注于难度最高的五轴加工中心且实现了85%的零部件自供，毛利率约43.15%。而对比海外机床龙头公司，其毛利率35-59%显著高于国内机床厂，作为第一梯队的斯达拉格毛利率可达59%。

国内机床厂商亟需完成核心零部件自主化，开拓高端机床市场。在保证性能可靠性、精度保持性满足要求的情况下，国内机床厂商的盈利水平可以通过零部件自制或选择采购国内生产的核心零部件来提升。

关键零部件依赖进口，且上游核心零部件毛利率高于机床厂

数控机床关键零部件成本占比50%。数控系统、传动系统对数控机床加工能力有直接影响，且成本占比较高，数控系统成本占比30%，传动系统成本占比20%。高端机床的精密数控系统主要采购自日本、德国，国产数控系统主要应用于中低端机床。2021数控系统销售额前三厂商分别为西门子（德）、三菱（日）、发那科（日），三者销售额皆远超其他厂商。

传动系统主要包括主轴、、导、摆头等，高端产品依赖进口。1)主轴方面，虽然国产企业已经具备了一定的生产能力，但高端产品仍依赖德国、瑞士等进口，国产技术仍需迭代提升。2)主要采购自日本，国内相关技术较多，但技术水平有待提升。3)导被日、台垄断，知名企业有日企THK、台湾上银、IKO、银泰。好的直线导需具有刚度强、承受载荷能力大、稳定性高等优良特点，目前国内产品主要借鉴的是国外的技术经验，在综合性能方面目前还无法赶超国外。4)摆头被德国、西班牙、意大利等欧等地垄断，知名企业有MAKA、科宝、尼古拉斯。中国中科伊贝格在2009年推出了完全具有自主知识产权的五轴联动双摆铣头，目前供货量还不大，市场依然以海外平台为主。

国内机床厂核心零部件依赖进口导致毛利率偏低。数控系统、主轴、、导等关键零部件成本占比近50%，国内机床厂依赖进口。2021年，数控系统龙头公司日本发那科毛利率40.88%；瑞士FISCHER作为国内机床厂商的主轴供货商之一，2021年毛利率高达53.87%；国内主轴供应商昊志机电2021年毛利率44.98%。上游核心零部件公司毛利率偏高，影响整机厂利润率。

自新中国成立以来，我国机床工业经历了从无到有、从小到大，目前我国已经是全球金属加工机床产值第一的国家。建国后在苏联的帮助下，我国快速建立了以国有“十八罗汉”为主导的机床工业体系。2001年加入WTO我国成为“世界工厂”，机床工业迎来发展黄金期，2011年我国金属切削机床产量达到历史最高的86万台，是2001年加入WTO时机床产量的4.5倍；期间，民营企业通过针对特定需求、高性价比及优质服务得以快速发展，2000年机床行业民营企业数量和产值占比不足20%，2010年民营企业数量占比达78.3%，产值占比69.5%，已经成为我国机床工业的中坚力量。此后，民营企业在效率、精度等方面不断向上突破，海天精工、纽威数控等从特定需求出发，攻克机床技术难题，进而打开通用市场；北京精雕加工精度达到2μm级，可满足绝大多数场景；科德数控率先突破高端五轴联动加工中心，且自制85%以上的关键功能部件，实现了自主可控。

我国机床工业随中国制造业快速成长

我国金属切削机床产量与宏观经济发展息息相关。自新中国成立以来，我国机床工业经历了从无到有、从小到大，机床工业的中坚力量也从建国初期的国有“十八罗汉”发展到现在民营企业为主。结合我国经济发展可将我国机床工业发展划分为四个阶段：1949-1978：从无到有，师夷长技，自强不息；1978-2011：改革开放，引进合作，承接全球制造业，快速发展；2011-2019：制造业外流，高保有量的存量市场下，行业进入下行周期，民企接力；2019-2021：疫情及十年更新周期助力国产替代，民营机床厂全面崛起；展望未来，在新能源、航空航天等优势产业带动下，高端机床国产替代进入加速期。

1949-1978：从无到有，师夷长技，自强不息

建国到改革开放前夕，我国机床经历了起步阶段，通过学习西方先进技术，完成了从无到有的转变。随着我国下游制造业发展，我国机床工业也随之迎来成长良机。

1949-1968年，体系初创和时代背景下的“大跃进”。1949年建国时我国机床产量仅1582台，不到10个品种。新中国成立后，政府投入大量资金，购置设备，仿制英美和前苏联的机床。在苏联专家的指导下，我国确定了全国18家机床厂的分工和发展方向，称为“十八罗汉”，同时建立了以北京金属切削机床研究所为代表的8所机床工具研究机构，称为“七所一院”。1955年，沈阳第一机床厂研制出了新中国第一台普通车床；到1957年底，我国机床年产量达2.8万台，满足当时工业需要的80%以上。上述机床多数是按照苏联图纸生产的，借助苏联的力量，我国机床行业从一无所有到满足多数工业需要仅耗费几年时间。

1957年开始，外部环境发生了变化，欧美国家对我国进行技术封锁，苏联与我国也中止了合作；内部进入“大跃进”时代，我国机床产量从1957年2.8万台跃升至1960年的15.35万台，3年翻了5.5倍。1961年我国机床工业回归常态。1968-1978年，汽车行业的发展以及中苏关系恶化导致的产能转移驱动我国机床行业发展。1)下游汽车行业高速发展，1966年成立二汽-第二汽车制造厂（负责重型载货汽车和越野汽车），机床厂为期提供成套设备；1966~1980年中国生产各类汽车累计163.9万辆。2)产能提高：由于中苏关系的变化，我国工业布局开始从沿海向内地转移。1964年到1974间我国先后在青海省、宁夏自治区、贵州省等地建立了17家机床厂，生产能力由1600台增加到近万台。

1978-2011：改革开放，引进合作，承接全球制造业，快速发展

改革开放以来，我国机床工业经历了体制改革、引进合作和调整提高，加入WTO成为“世界工厂”驱动了我国机床产业高速发展。

改革开放到加入WTO之前我国机床工业的主题是体制改革、引进合作和调整提高，总体上处于培育基础、积蓄能量的阶段，增长速度并不快。1)体制改革：1982年中共十二大提出“计划经济为主，市场调节为”，1983年2月，机械工业部发布《机械工业贯彻计划经济为主，市场经济为原则的试行办法》，正式开启了市场化改革的进程；1984年7月发布《国务院批转机械工业部关于机械工业管理体制改革的报告的通知》，推动政企分开和两权分离，国企改革全面开展。1999年底，我国共有机床工具企业611家，其中国营经济的有344家，其他（中外合资、股份制等）267家，形成了比较完整的机床工业。

2)引进合作与调整提高：1980-1995年，机床工业共实施技术引进合作项目300余项，其中代表性的项目包括①济第一机床厂与日本山崎马扎克合作生产精密车床项目，②北京机床研究所引进日本发那科（FANUC）数控系统、伺服系统、主轴电机和伺服驱动电机成套技术项目等，使机床工业骨干企业的产品技术水平、工艺装备能力和企业管理水平实现了大幅度提高，甚至是跨越式的提升；品类增多，至2000年，我国数控机床品种达1500种，还研发了五轴联动数控加工中心并投入市场。

入世后我国金属切削机床产量与全球制造业大转移息息相关。2001年中国成功加入WTO，我国成为“世界工厂”。2000-2011年中国机床黄金期与全球第四次制造业大转移——劳动密集型制造业和低技术加工制造环节从“亚四小龙”转移至中国大陆——的时间点契合。2011年我国金属切削机床产量达到历史最高的86万台，是2001年加入WTO时机床产量的4.5倍。这一阶段民营企业通过针对特定需求推出专用机型、高性价比及优质服务快速发展。2000年，中国机床工具企业中，民营企业的数量和产值占比不足20%。之后，随着一批国有企业转制，有更多民营资本进入机床工具行业。“十五”期间（2001-2005年），中国机床工具工业经济成分变动愈加明显，民营经济企业数从2002年的521个增至2005年的829个，占比从23.42%增至42.86%。“十一五”期间（2006-2010年），中国机床工具工业的民营化趋势更为明显，民营企业数从2006年的1160家增长到2010年的4986家，占比从48.3%提升到78.3%。在全行业销售产值中，民营企业产值占比从2006年的29%提高到2010年的69.5%。

2011-2019：制造业外流，高保有量的存量市场下，行业进入下行周期，民企接力

2011-2019年间，我国金切机床产量下降了51.63%。造成机床产量大幅下滑的主要原因在于全球范围内的制造业转移和高保有量。

2011年后，全球第五次制造业大转移开始，西方发达国家实行“再工业化”政策，将核心高端制造业收回本国，而中低端制造业也由于中国丧失成本优势等原因而快速转移至东亚、非、美等地。全球第五次制造业大转移与中国该时期机床产量下行有密切联系。2000年以来机床销量高增带来的高保有量也对机床需求形成了压制。2001年我国金切机床产量为19.21万台，到2011年时，金切机床销量达到86万台，高增的销量带来了庞大的保有量；另外，销量高点时，以沈阳机床“零首付”为代表的激进的销售政策导致市场上有大量未开工新机器，叠加制造业外流导致的需求下降，2011-2019年间机床产销量承压。

民营企业开始成为机床产业的中坚力量。2015年，我国规模以上金属切削机床企业为739家，其中，国有（含集体）控股、私人控股和外资（含港澳台）控股的企业数量分别为71家、533家和105家，占比分别为9.6%、72.1%、14.2%；上述三类企业拥有资产占比分别为38.3%、48.8%、10.4%；主营业务收入占比分别为18.4%、68.7%、10.8%；实现利润的占比分别为-12%、97%、13.4%。其中，国有企业除了占有资产指标（近40%）之外，在其他几项指标上已经失去优势，在利润方面拖了整个体系的后腿（-12%）。

2019-2021：疫情及十年更新周期助力国产替代，民营机床厂全面崛起

2019年后，金属切削机床行业底反弹，2020、2021年我国金切机床产量分别增长7%、35%。2020年爆发新冠疫情以来，我国快速脱离疫情的影响，制造业部分回流国内；机床十年更新大周期带来的更新需求托底；新能源、航空航天等产业景气高企共同助力本轮机床上行周期。新冠疫情下我国供应链优势显现，助力制造业回流国内。2020年新冠疫情爆发以来，我国严防严控快速脱离疫情影响，而海外国家受疫情影响相对较严重。在此背景下，我国供应链优势显现，部分制造业回流国内，机床下游各类制造业（汽车制造、航空航天、模具制造、工程机械等）快速复苏，金属切削机床行业受下游制造业的带动景气度提升。另外，疫情使国外企业远距离运输、调试受到影响，给长期投入机床技术开拓的民营企业以大放异彩的机会。机床十年更新大周期。机床平均寿命约为10年，根据品牌、使用场景不同，一般为7-15年。以10年平均寿命考虑，2010、2011年机床产量高对应更新需求将于2020、2021年释放，对机床总需求形成支撑。

结构性产业高景气助力高端机床国产替代。2020年以来，新能源、航空航天等产业持续高景气，且新能源汽车作为新产业，催生了新的需求，海外机床品牌丧失经验优势与国产机床在同一起跑线，国内机床公司凭借本土服务优势等快速响应，实现进口替代。民营机床厂全面崛起，已实现稳定盈利，且净利率在本轮上行周期显著提升。收入端，2019年以来，国内以海天精工、纽威数控为代表的的民营机床厂收入增速显著且持续高于加工中心进口增速，加工中心作为高端数控机床的代表，表明我国民营机床厂已经在高端市场稳脚跟，逐步实现进口替代。利润端，民营机床厂已实现稳定盈利，在2011-2019年行业下行周期中能够维持稳定的净利率水平，并且在2020年以来的上行周期中，净利率显著提升。稳定的盈利有助于公司进一步投入研发，在精度、可靠性及核心功能部件领域逐步突破，实现高端机床进口替代的良性循环。

民营企业扛起高端机床进口替代的大旗

民营企业已然成为中国机床行业的中坚力量。2011年中国机床企业前十名均为国有企业，而2021年中国机床上市公司前十名仅有沈阳机床为国有控股，其余企业均为民营控股。根据中国机床工具工业协会，2015年，中国机床工具民营企业的利润总额在全行业占比达86.3%，而多数国企因为存在管理、竞争、战略布局等方面的问题而逐渐走向没落。通过深入了解国企发展过程中的问题，剖析国外顶尖机床厂商的成功经验，可以进一步揭开机床行业发展规律的面纱，民营企业从而可以制定有效的发展战略，巩固自身地位。

西学东渐：复盘海外头部企业成功之路，求精与传承值得借鉴

国外知名机床公司主要位于日本、欧、美国，他们的成功之路具有一定的共性：1)近百年的匠心投入与传承；2)高度成熟的下游制造业反哺；3)规模虽小但技术先进，重视产业人才。通过分析以上因素有助于我国机床企业认清机床行业特色，制定切实可行的发展战略，努力缩小上述差距。构筑“百年企业”，兼顾传承与创新。高端机床市场牢牢掌握在日本、德国、美国手中，德国与日本的大型机床企业多为家族企业，成立时间近100年，企业掌舵人经历三到四代人。历史沉淀使上述企业拥有了完善的工业数据库及研发体系。同时，子承父业，整个家族几代人都对精密装备充满了热情与自豪，企业战略布局有延续性，秉承高端与精密的理念，不断迭代产品。

国际知名企业多小规模，但是深耕细分领域，把握核心技术：1)瑞士机床公司规模通常不大，员工人数在100-300人之间，每年仅对外出售200台左右。瑞士机床功能聚焦，企业对客户需求认识深刻，由此不断迭代产品，为客户提供优良服务。同时，瑞士注重核心技术，瑞士机床业拥有的“Know-how”多达5000项。2)机床组装依赖人工，高端机床更注重传承。据德国机床制造商协会（VDM）年度报告，公司规模与人均产量的关联度较低，2020年，51-100员工规模的机床公司人均产量最高。其原因在于机床行业对工人手工装配技术依赖较高且非标品多，行业自动化程度较低。而且，高端机床组装依赖“老师傅”，更注重传承性。

科学的产业人才培养体系培养出了能潜心研发的工程师和经验丰富的技术工人。以瑞士、德国、奥地利为例，国家实行“双元制”的教育体系，其为各国机床行业的发展奠定了坚实基础。“双元制”的教育体系的优势在于：1)人才流失现象较少：学生在八、九年级就可以去到有实习资质的企业学习，从而发现自己的趣所在，以此来规划自己的职业方向；十年级（约16岁）后超过80%的学生会选择进入职业技术学校开展3-4年的“双元制”学习，只有不到20%的学生会选择攻读大学。在这种体制下，技术工人的职业选择是出于趣并非被学术教育淘汰，因此不存在人才严重流失的现象。2)培养出更多受过专业训练的技术工人：进入职业技术体系的学生用一半时间学习理论知识而另一半时间去企业实习，学以致用，迭代前行。经过这类体制培养的学生理论和实践两手抓，毕业后兼具能力与经验。对于机床这个对工人技术依赖较高的行业而言，经验丰富、技术能力深厚的工人是宝贵的财富。

艰苦创业：民营企业取得突破，引领高端机床国产替代

改革开放后，机床工具行业有越来越多民营资本介入。据国家统计局数据，2000年时，中国机床工具企业中，民营企业的数量和产值占比不足20%。之后，随着一批国有企业转制，有更多民营资本进入机床工具行业。截止2015年，中国机床民营企业数为4623家，占比81.7%，同时民营企业发展质量可可点，2021年，创世纪、秦川机床、北京精雕、海天精工的数控金属切削机床年度销售额进入国内TOP10，分别位列第一、第二、第四、第六。

从特定需求出发，攻克机床技术难题，进而打开通用市场。我国大型机床民营企业的成功多是针对特定加工需求定向突破，待技术成熟后，再进军其他领域。以海天精工为例，其背靠海天集团，前期针对海天集团内部最重要的注塑机业务开发专用机型，突破了龙门加工中心和卧式加工中心。龙门加工中心一直是海天精工优势产品，2011年海天精工龙门加工中心收入占比73.73%，2021年虽有下降但仍超过二分之一（51%）。龙门加工中心业务收入比例下行是由于海天精工拓展产品线，重视中小型高端机床的发展，立式加工中心收入占比由2016年的13%逐渐提高至2021年的26%。

科德数控率先突破了高端五轴联动加工中心，并且实现了自主可控。科德数控在代表复杂精密零件制造能力的五轴联动数控机床领域已经实现批量销售，且精度不输国外品牌竞品——在表征精度、效率等加工能力的关键指标上，科德数控产品各项指标与默、米克朗、德玛吉、大隈相关产品的指标基本持平，可以达到国外先进水平。

民营企业深知唯有继续在科研上不断投入，才能打破封锁，跳出低品质、低价格、低附加值的恶性循环。民营企业在科研上的投入体现在科研经费投入、与重点高校合作、参与科研项目、推出新技术等多个方面。以科德数控为例，2021年科德数控研发投入总计7,757.61万元，占营业收入比例为30.59%；承担“航天复杂构件五轴高质高效精密加工成套工艺与制造系统及应用”在内的5个项目；新增获得知识产权合计76项；开展围绕数控系统、伺服驱动、传器等相关项目的研究工作，进一步提升数控系统、伺服驱动、电机、角度编码器、激干涉仪等功能部件的性能，优化五轴联动机床的动态特性、精度和加工效率。

机床作为“工业母机”在制造业中扮演着非常重要的角色，甚至对国家战略安全都至关重要。我国高端机床严重依赖进口，且《瓦森纳协定》下我国高端机床进口存在被“卡脖子”的风险。在我国制造业升级的大背景下，以新能源为代表的高端制造业领先全球有望反哺我国机床产业，带动我国中高端机床进入进口替代加速期。

“卡脖子”的高端机床与制造业升级的矛盾下，机床进入国产替代加速期

2018年我国高端机床国产化率仅6%，且《瓦森纳协定》下高端机床存在被“卡脖子”的风险。根据草根调研，目前医疗器械、航空航天等对高端数控机床需求比较大的领域，几乎均为外国机床品牌，我国在高端数控机床领域与国外差距较大。《瓦森纳协定》下西方限制对我国出口高端机床，而高端数控机床在我国制造业转型升级的过程中扮演着不可或缺的角色，我国高端机床产业亟需突破。

《瓦森纳协定》下，西方限制对我国出口高端数控机床。《瓦森纳协定》又称瓦森纳安排机制，全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳协定》。“安排”成员国对控制清单上物项的出口实行国家控制，即由各国政府自行决定是否允许或拒绝转让某一物品，并在自愿基础上向“安排”其他成员国通报有关信息，协调控制出口政策，我国不是协定成员国。《瓦森纳协定》对机床的出口限制体现在精度，并未针对联动轴数做限制。以铣削机床为例，《瓦森纳协定》对重复定位精度做了详细的限制，对单轴行程1米以下、重复定位精度小于等于0.9μm的四轴或五轴联动铣床进行出口限制。

《瓦森纳协定》对高端机床的出口限制影响我国超精密加工领域的发展。五轴加工中心方面，日本几乎不向中国出口五轴数控系统；超高精度机床方面，我国也被技术封锁。目前，国内的进口机床精度范围在1-10μm，国产机床重复定位精度一般在5-10μm，2021年底上海理工大学与秦川机床联合研发的“高速立式五轴加工中心VMC40U”重复定位精度达到2μm代表了国内领先水平。上述精度足以覆盖绝大多数应用场景，但是对于涉及激核聚变系统和天体望远镜的大型抛物面镜加工、航空航天用大型复杂曲面零件、大规模高精度电路基片加工、高密度硬磁盘涂层表面加工等要求超精密加工的场景而言还远远不够。

新能源产业领先全球带动制造业升级，给我国机床产业带来了新的机遇

机床强国都是依靠强大的下游产业带动，其产品特征也非常契合下游需求。比如德国、日本的汽车产业成就了其机床的通用性和效率，瑞士的钟表产业孕育了一批超高精度的机床公司，意大利的航空航天产业造就了全球领先的大型、重型机床。

我国新能源汽车、风电等产业领先全球，带动我国制造业转型升级。2022年上半年，中国新能源汽车全球销量占比59%，2021年中国风电新增装机容量全球占比51%，我国新能源产业领先全球。“十三五”时期，我国传统制造业在优化升级方面取得了较大进展，扎实淘汰落后产能，产品不断向“高端化”推进。“十四五”时期，传统制造业优化升级与“一带一路”深度融合。2015年至今，我国高技术产业工业增加值增速显著高于整体，且高技术制造业企业固定资产投资增速明显高于制造业整体，我国在制造业产业升级的道路上扎实推进。

随着我国工业结构的优化升级，中国正在经历从高速发展向高质量发展的重要阶段，对机床的加工精度、效率、稳定性等精细化指标要求逐渐提升，中高端数控机床的需求日益增加。高端数控机床主要应用于航空航天、铁路、器、模具、电子、能源、船舶、汽车等重点领域，特别是航空航天等军工领域，景气度较高，对高端数控机床需求量大、存量市场规模巨大、市场增长可期，且因为《瓦森纳协定》高端数控机床进口受限，亟需国产化。

中高端机床市场进入进口替代加速期

我国高端机床严重依赖进口。2018年，我国高端机床国产化率仅为6%，严重依赖进口。从进口金额来看，2021年我国机床进口主要来自德国和日本，占比分别为26%和25%。

国产金属切削机床中高端市场空间广阔。根据VDW，2021年中国金属切削机床产值为1029亿元，已连续多年位居全球第一。基于以下假设推算国产中高端机床未来市场空间：1)假设1（中高端设备市场占比）：基于前瞻数据库数据，假设2018年中端、高端机床市场份额占比分别为40%、10%，考虑到我国高技术制造业企业固定资产投资增速更快，制造业转型升级带动产业机构调整，中高端机床需求占比提升，此后几年分别以2个百分点和1个百分点的速度上行。2)假设2（中高端设备国产化率）：2018年中端机床国产化率为65%，高端机床国产化率为6%。新能源汽车等高景气需求带动叠加军工等关键领域设备自主可控需求迫切，国产中高端机床占比有望持续提升。假设2018年后中端、高端机床国产化率分别以2个百分点和1个百分点的速度增长。2022-2025年间，国产中高端设备市场将以9-10%的同比增速增长。预计至2025年，国产中高端机床市场约为500亿元。

高人工成本叠加政策引导，机床加速数控化

2021年我国金切机床数控化率约45%，距离发达国家还有很大差距。我国金切机床数控化率自进入新世纪以来逐渐提升，2021年已达到45%，但是距离发达国家尚有较大差距。2018年，日本机床数控化率接近90%，德国机床数控化率约75%，美国机床数控化率约80%，相比之下，我国机床数控化率还有很大提升空间。

制造业成本提高、企业自动化生产需求增多以及国家政策要求等原因共同为数控机床打开了新的局面，使其成为工业发展和技术进步的推动力。企业需要提高生产效率、高速收回成本，同时数控机床在载人航天、载人深潜、大型飞机、高铁装备、百万千瓦级发电装备等重大亟待突破的领域起到关键性作用。

“招工难、用工贵”推动生产自动化

我国制造业平均工资快速提升，但是从业人员已连续7年下滑。近年我国制造业人员平均工资逐年上升，2021年达到9.25万元，同比增长12%；且制造业从业人员已经连续7年下滑，2020年相较于2013年高点已下滑27.62%。人工成本的提高将使劳动密集型产业的利润日益被压缩，在此背景下众多企业建立自动化生产线，重塑竞争优势。

数控机床是自动化生产线的核心，能够极大的节省所需劳动力。数控机床虽然价格高于普通机床，但是其工人需求少、生产效率高。一名成熟的操作工人仅可操作一台普通机床，但是却可以同时操作2-8台数控机床（取平均值5台）。据《数控机床与普通机床性能比较分析》可知，普通机床与数控机床加工效率约为1:2，则加工相同工件数控机床所需工人数量仅为普通机床的1/10，考虑到普通机床操作工成本更高，数控机床人工成本更有优势。同时，采用数控机床可以进一步保障工人的安全性，提升工作环境，更有助于吸引年轻人回流制造业。

国家政策推动，长期看数控化率提升空间较大

考虑到数控机床在国家战略安全中的作用，国家不断出台政策引导数控机床发展。引导机床产业自主化、数控化、柔性化。我国机床数控化率相较于发达国家仍有较大差距，长期提升空间较大。

海天精工：国内高端机床领军企业

海天精工专注于中高端机床的研发、生产及销售，产品覆盖龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心及数控车床等重要市场，下游客户主要为航空航天、高铁、汽车、船舶、机械、电力、模具、柴油机等。公司背靠海天集团，借助海天国际客户资源，得以高速发展，于2016年在上海主板上市。公司坚持独立自主的品牌路线，以“造精品机床，振民族工业”为己任，2021年，公司实现营业收入27.3亿元，同比+67.28%，归母净利润3.71亿，同比+168.46%，当前拥有宁波大港、宁波堰山、大连海天精工三大制造基地，是机床行业的领军企业。

背靠海天集团，性价比和优质服务造精品机床

海天精工成立于2002年，专注于高端数控机床的研发、生产和销售，公司依靠性价比和优质服务在龙门加工中心领域取得突破后丰富产品线，现已形成龙门加工中心、卧式加工中心、立式加工中心、数控车床等产品系列，产品广泛应用于航空航天、高铁、汽车、船舶、机械、电力、模具、柴油机等行业。

2021年归母净利润3.71亿，同比增长168%

公司坚持独立自主的品牌路线，以“造精品机床，振民族工业”为己任，主要竞争对手为来自中国台湾、韩国、日本的成熟机床厂家。当前拥有宁波大港、宁波堰山、大连海天三个制造基地，共计30余万平方米的现代化温加工装配厂房，员工近1900人。海天精工是国内高端金属切削机床领军企业，2021年公司实现营业收入27.30亿元，同比增长67.30%，归母净利润3.71亿元，同比增长168.46%。2022年前三季度，公司实现营业收入23.67亿元，同比增长17.81%，归母净利润3.90亿元，同比增长48.29%。

背靠海天集团，实控人股权比例集中

海天精工隶属于海天集团，实控人持股比例接近80%。海天集团创建于1966年，集团下辖海天国际、海天精工、海天驱动、海天金属、海天智联等五大制造企业。海天精工实际控制人为张静章、张剑鸣、张静来、钱耀恩四人，其中张静章与张剑鸣为父子关系，截止2022/11/21，实际控制人控制的股份比例为79.18%。

技术团队从业经历丰富，均为行业技术骨干

海天精工核心技术团队从业经历丰富，均为机床行业核心技术骨干。公司总经理王焕卫2005年加入公司，在加入公司前已有20年机床行业从业经历，且在大连机床集团任副总裁；公司总工程师刘西在2002年公司成立时加入，此前有19年机床行业从业经验，历任武汉数控研究所所长、副总经理；公司技术中心副主任、开发一部部长、开发二部部长、开发三部部长在加入公司前均有国内重要机床企业核心技术团队任职经历。以总经理和总工程师为首的核心技术团队为公司技术体系做出了重要贡献，是海天精工机床质量和口碑的技术保障。

产品专注中高端加工中心和车床

龙门、卧加是海天的优势产品。2021年，龙门、卧加收入占比67.31%，均价较高，接近150万，且毛利率超过30%，龙门加工中心毛利率30.03%，卧式加工中心毛利率36.12%。立式加工中心近两年收入快速增长。公司近年提高对立加的重视，立式加工中心2020、2021年收入增速分别为163.62%、86.25%，且随着产能利用率提升等原因，立加毛利率从2019年1.49%提升至2021年12.25%。

龙门、卧加是公司优势产品，2021年收入占比67%

2021年公司龙门、卧加收入占比67.31%，其中龙门加工中心收入占比51%。海天精工背靠海天集团，前期针对海天集团内部最重要的注塑机业务开发专用机型，成功研发龙门加工中心和卧式加工中心。2011年海天精工龙门加工中心收入占比73.73%，2021年虽有下降但仍超过二分之一（51%）。龙门加工中心是公司最早开发的产品之一，也是公司的优势产品。2005年公司首台龙门加工中心“HTM-3216G”研制成功；2021年公司龙门加工中心出货量为937台。海天精工龙门加工中心已经积累了一定的技术与品牌优势，未来公司将针对各行业推出更多专用机型，以及更高端的五轴联动龙门加工中心。

毛利率稳定，净利率稳步提升

毛利率稳定，净利率稳步提升。公司产品口碑良好，龙门加工中心作为优势产品积累了良好的市场口碑，产品线丰富且下游分散，毛利率较为稳定。2022年前三季度公司毛利率25.71%，行业内处于中间水平。净利率方面，随着公司成长，产能利用率提升带动期间费用率下降，净利率稳步提升，2022年前三季度公司净利率16.47%，已达行业较高水平。

四大优势助力海天精工再上一层楼

紧抓产业趋势，行业化专机领先

行业化专机领先，与台、韩、日机型同台竞技。海天精工在数控机床研发领域已有二十年的积累，随着下游新能源汽车、航空航天等高景气，公司从需求出发开发专用机型，其产品质量、精度和稳定性等方面国内领先。疫情使海外进口机床交期延长、工程师不方便调试，《瓦森纳协定》、中美贸易摩擦等使我国中高端机床的进口限制增多，叠加我国机床国产化政策利好，中高端机床进口替代进入加速期，海天精工作为国内机床领军企业将深度受益。

产能扩张，打开成长空间

自2020年年初以来，公司产能始终接近满产。公司拥有宁波大港、宁波堰山、大连海天三个制造基地，共计34.9万平方米的现代化温加工装配厂房。公司2022年5月28日公告受让21.85万平米的土地，建设高端数控机床智能化生产基地。有望进一步提升产能。

海天金属协同，共同拓展汽车大客户

一体化压产业趋势已经确立，其工艺需配套金切机床。一体化压技术在汽车制造中的应用有助于实现轻量化、降本、提高生产效率。搭载一体化压后地板的特斯拉ModelY已经量产销售，可将下车体总成重量降低30%，制造成本因此下降40%。新势力车企中蔚小理、高合、小米均已开始布局一体化压，传统车企中大众、沃尔沃、奔驰等也宣布会引入一体化压技术。在特斯拉的引领下，一体化压技术在汽车制造中大规模应用的产业趋势已经确立。一体化压成型后，工件仍需通过金属切削机床进行去毛边、毛刺、注液口清理等后续工艺。考虑到一体化压工件规格较大，龙门加工中心更适合该场景。根据产业链调研反，压岛内所需金切机床价值量与压设备价值量约为1:1。海天金属是全球具备大吨位压机制造能力的四家公司之一，且与海天精工同属于海天集团，有望协同销售。一体化压所需大吨位压机因其制造难度较高，目前全球范围内有能力制造大吨位压机的公司仅有4家，分别为力劲科技、布勒、海天金属和伊之密。一体化压工艺带来了对龙门加工中心的大量需求，而龙门加工中心是海天精工优势产品，同作为海天集团下属企业，两家公司有望协同销售，共同开发客户。

纽威数控：中高档机床均衡发展的代表，产线丰富、下游分散

纽威数控专注于中高档数控机床的研发、生产及销售，于2021年9月挂牌上市。公司是机床行业中均衡发展的代表，产品型号丰富，现有龙门、卧加、立加、车床、磨床等系列200多种型号产品，实现从普通数控机床到大型五轴联动数控机床的全覆盖，可加工尺寸大小从1厘米到20米，重量从10克到200吨的各类金属工件。大型加工中心收入占比最高，约45%。公司下游主要为通用设备、汽车、工程机械、模具、阀门、自动化装备、电子设备、航空、船舶等。2021年，公司实现营业收入17.13亿元，同比+47.06%；实现归母净利润1.69亿元，同比+62.06%。

专注中高档数控机床，脱胎于纽威股份，均衡发展

纽威数控自设立以来专注于中高档数控机床的研发、生产及销售，现有大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床等系列200多种型号产品，广泛应用于汽车、工程机械、模具、阀门、自动化装备、电子设备、航空、通用设备等行业，产品销往全国和美国、德国、英国、意大利、俄罗斯、巴西等30多个国家和地区，在我国数控金属切削机床细分行业排名前列。2021年，公司实现营业收入17.13亿元，同比+47.06%；实现归母净利润1.69亿元，同比+62.06%。2022年前三季度，公司实现营业收入13.47亿元，同比+5.48%；实现归母净利润1.90亿元，同比+65.12%。

2021年公司大型加工中心收入占比45%。与行业常见的根据结构划分加工中心类别的方式不同，公司根据产品规格、行程及主轴方向对产品类型进行了划分，主要包括大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床等主要产品种类，其中，规格及行程较大产品为大型加工中心，规格及行程相对较小产品为立式、卧式数控机床，立式、卧式数控机床中主轴方向垂直的为立式数控机床，主轴方向水平的为卧式数控机床。公司大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床三大品类发展较为均衡，往年收入占比较为接近，2021年受风电、航空航天等高景气行业带动，公司大型加工中心收入高增达7.79亿元，同比增长73.54%，占总收入比重约45%。

2020年公司下游应用中通用设备及汽车占比超过60%。纽威数控产品广泛应用于通用设备、汽车、工程机械、模具、阀门、自动化装备、电子设备、航空航天等行业。相较而言，公司来自通用设备行业收入占比较高，达39%。纽威数控脱胎于纽威股份，实控人持股集中，阀门加工领域领先。2002年纽威股份成立，承接纽威机械工业阀门业务，现在是中国著名的工业阀门制造商，是中国第一家获得欧盟CE-PED证书和TA-Luft认证的阀门制造商。2007年纽威机械已无实际经营业务，应纽威股份需求，专注于机床整机制造，并更名为纽威数控。纽威股份阀门有较多管盘类加工需求，因此纽威数控从需求出发，阀门加工领域领先。公司的动柱型立式加工中心、重切型卧式加工中心具备主轴扭矩大、刚性强的特点，广泛应用于工业阀门加工。

突破产能瓶颈，在手订单充裕，打开成长空间

公司上市募投项目新建三期中高端数控机床生产基地项目已经逐步投产。项目规划年新增2,000台数控机床产能，包括大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床产品。公司三期募投项目进展顺利，项目规划年新增2,000台数控机床产能，根据公司公告，2022年7月已正式投产，公司预计2022年年底可达到设计产能的50%，明年达到75%，后年可满产。募投项目投产解决公司产能瓶颈，提升交付能力。2022年三季度末，公司合同负债3.41亿元，环比增加0.35亿元，订单充裕。

募投项目逐步投产解决产能瓶颈

公司上市前产能利用率一直处于高位。2018年度至2020年度公司收入复合增长率为9.67%。2018年以来由于大型加工中心订单大幅增加，公司因装配面积不足将部分立式数控机床、卧式数控机床工位调整为大型加工中心工位，为了满足大型加工中心近两年订单的增长，公司立式数控机床、卧式数控机床产能有所下调，然而该类产品伴随汽车、轻工机械、工程机械等行业的发展未来仍具有广阔的发展空间。因此，伴随公司业务订单持续增长的良好预期，公司厂房面积不足导致的产能瓶颈问题日益突出，并制约了公司的业务开拓。

随着募投项目投产，公司突破产能瓶颈，进一步打开成长空间。公司上市募投项目新建三期中高端数控机床生产基地项目已经逐步投产。项目规划年新增2,000台数控机床产能，包括大型加工中心、立式数控机床、卧式数控机床产品。公司三期募投项目进展顺利，根据公司公告，2022年7月已正式投产，公司预计2022年年底可达到设计产能的50%，明年达到75%，后年可满产。

合同负债环比提升在手订单充裕

纽威数控2022年三季报合同负债环比增长11.6%，公司在手订单充裕。2022年三季报，公司合同负债3.41亿元，环比增加0.35亿元，表示公司三季度新接订单较好，在手订单充裕，未来成长可期。

科德数控：聚焦五轴，专注自制

聚焦高端五轴，专注核心零部件自制。科德数控聚焦高端五轴联动数控机床及其关键功能部件、高档数控系统的研发、生产、销售及服务，五轴联动加工中心作为高精度空间复杂曲面加工的唯一方式，其细分市场竞争格局较好，国产化率约17%，2021年科德数控毛利率超过43%。另外，军工领域螺旋桨、航空发动机叶片等高精度复杂工件的加工依赖五轴联动加工中心，五轴对国家战略安全有重要意义。科德数控自制数控系统，打破了高端数控系统被海外“卡脖子”的局面。数控系统在数控机床总成本中占比约30%，且对数控机床性能有决定性影响。高端数控系统市场基本由海外公司垄断，随着公司数控系统性能提升，有望单独对外销售。

聚焦五轴联动数控机床，技术优势显著，均价国内领先

科德数控聚焦高端五轴联动数控机床及其关键功能部件、高档数控系统的研发、生产、销售及服务，于2021年7月在科创板上市。科德数控背靠洋科技，心无旁骛地深耕高端数控领域，打造了一支以陈虎博士为主的多学科、多专业、多层次创新团队，攻克了一批制约我国高端数控机床产业发展的关键内核技术，开发并产业化了一批国外对华垄断和封锁的高端数控机床及其关键零部件产品。在洋科技的带领下，科德数控经过多年技术积累，形成了包括国内外发明专利、计算机软件著作权在内的核心技术体系。自2009年开始，公司多次牵头或参与国家科技重大专项，例如“14轴5联动高速精密直驱摆角铣头卧式铣车（车铣）复合加工中心”与“面向航空典型零件制造的主要功能部件全国产的五轴数控机床产品提升工程”等。2021年，科德数控被国家工业和信息化部授予专精特新“小巨人”企业称号，实现营业收入2.54亿元，同比+28.28%；归母净利润0.73亿元，同比+108.57%。2022年前三季度，公司实现营业收入2.07亿元，同比+27.99%；归母净利润0.33亿元，同比-28.49%。

科德数控五轴机床收入占比82%，核心零部件自制率85%。公司聚焦五轴加工中心，2020年公司营业收入82.22%来自五轴机床，销售五轴机床95台。公司下游客户主要为军用（航空航天与船核电），2020年占比52%；民用领域公司也有诸多渗透。区别于国内大部分机床企业外购数控系统及关键功能部件的模式，公司坚持实现全产业链自主可控，核心零部件自制率约85%。除导外，其余核心零部件（包括数控系统、部分传器、电主轴、转台、铣头等）均为公司自行开发。五轴机床精密、操作复杂，其加工能力的发挥有赖于售前售后服务，而科德数控具有完整的售前售后服务，售前技术支持可以为客户提供定制化服务，售后服务则提高用户长久的使用体验，在疫情影响下，科德数控相对于国际同行具有响应速度较快的优势，推动进口替代。

科德数控技术优势显著，五轴均价国内领先。当前公司已经形成成熟的机型布局，基础研发工作基本完成，2021年公司研发投入0.76亿元，占营业收入的30.59%，该科研投入将用于数控系统研发、关键功能部件迭代升级、新机型推出。公司产品技术含量高，2019年公司五轴立式加工中心均价约为国产五轴立式加工中心均价的2倍。公司研发团队可靠，团队由总经理陈虎博士（毕业于清华大学精密仪器与机械学系）带领，研究人员涵盖高端装备研发、设计、制造、装备、检测等各领域人员。

高自制率带来高毛利率，规模尚小费用较高

公司毛利率显著高于可比公司。2021年公司毛利率43%，区别于国内大部分机床企业外购数控系统及关键功能部件的模式，公司坚持实现全产业链自主可控，核心零部件自制对毛利率有较大贡献。尤其是公司可自制机床最核心的数控系统，决定了产品的核心竞争力。2022年前三季度，公司毛利率41.71%。规模尚小费用率较高，高毛利率并未带来高净利率。公司毛利率高于行业可比公司，净利率方面与可比公司较为接近，并未拉开差距。因公司现阶段收入较龙头公司仍有较大差距，费用率较高，2021年公司期间费用率18.93%，净利率28.72%。2022年前三季度，公司净利率16.08%。

自主可控推动五轴国产化，核心零部件外售进一步打开成长空间

五轴国产化率约17%，自主可控推动进口替代

五轴加工中心代表了机床加工的最高水平，生产壁垒高，利润率较好。五轴加工中心制造难度大且具有不可替代性，因此五轴加工中心利润率较好，以科德数控为例，2021年其五轴加工中心毛利率达43.62%。2017-2019年，我国五轴加工中心产量从477台升至780台，国产厂商销售额从7.1亿元升至11.3亿元，当前我国五轴加工中心产量占数控机床产量比例尚不足1%。

五轴加工中心国产化率约17%，自主可控背景下进口替代空间大。据MIR数据，2021年中国五轴加工中心销量为5644台，中国机床工具工业协会尚未披露2021年国产五轴加工中心销售量，根据科德数控招股说明书，2019年国产五轴加工中心销售量为780台，假设其以每年10%的增速增长，则2021年国产五轴加工中心销售量约为944台，对应五轴机床国产化率约为17%。五轴联动加工中心是实现空间任意曲面加工的必备技术。目前，五轴联动加工中心是加工叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、涡轮转子、大型柴油机曲轴等复杂曲面零件的唯一手段，具有不可替代性，对国家战略安全举足轻重，在此背景下五轴加工中心进口替代空间大。

数控系统自制贡献科技属性，产业验证有望打开外售空间

数控系统是机床的“大脑”，科德数控自制数控系统。数控系统是数控机床的控制中心，是机床的“大脑”，对机床的整体性能有决定性的作用，高端数控系统市场几乎由西门子、海德汉、发那科、三菱四家海外公司垄断，而科德数控突破了代表高端的五轴数控系统，且精度不输国外品牌竞品——在表征精度、效率等加工能力的关键指标上，科德数控产品各项指标与默、米克朗、德玛吉、大隈相关产品的指标基本持平，可以达到国外先进水平。产业体系正反助力公司迭代数控系统，有望打开对外销售市场。数控系统的完善迭代依赖产业应用端反，公司五轴机床已广泛应用于航空航天等领域，在“客户需求-研发-客户反-改进”的迭代下，公司数控系统性能、易用性等方面有望持续优化。未来数控系统有望单独对外销售，打开成长空间。

创世纪：国内机床龙头

创世纪是国内机床龙头，主要产品广泛应用于3C、汽车、模具、医疗器械、道交通、航空航天、石油化工装备、风电、船舶重工等诸多领域。我国金属切削机床市场竞争格局分层、分散，分层是指机床因精度、可靠性、效率等差异导致同规格机床价格差距非常大，每个品牌都在所属价格段竞争，跨价格段几乎不存在竞争关系；分散指国内金属切削机床市场集中度低，2020年，中国数控金属切削机床市场收入CR10仅30%。2021年，中国金属切削机床市场规模约1024亿元，公司实现营业收入52.62亿元，同比+51.42%，市占率约5.3%，国内市占率第一，高于紧随其后的北京精雕（4%）、马扎克（4%）。公司优势产品是钻攻机、立式加工中心，2021年出货量均超过1万台，未来随着公司横向拓展产品品类，打造更多优势产品，有望驱动公司持续成长。

去芜存菁，轻装上阵，2021年收入52.62亿元，国内第一

公司前身为深圳创世纪，成立于2005年，公司第一代钻攻机于2010年研发成功。2015年，劲胜智能向上游延伸收购深圳创世纪，2018年劲胜智能因精密结构件业务亏损等原因，着手对该业务进行剥离，并于2020年基本完成业务整合与剥离，同年7月公司更名为创世纪。2021年公司高端智能装备业务营收占比98.78%。创世纪是国内机床龙头，金属切削机床市占率约5.3%，国内第一。公司坚持“高品质、高性价比”的理念，立式加工中心、高速钻铣攻牙加工中心出货量位居行业首位。2020年，公司剥离消费电子精密结构件业务，2021年，公司实现营业收入52.62亿元/+51.42%，国内第一，实现归母净利润5亿元，同比扭亏；2022年前三季度，公司实现营业收入38.81亿元，同比下滑5.77%，实现归母净利润4.41亿元，同比增长7.69%。

拓品类、打高端、扩产能，通用业务打开成长空间

公司通用产品包括立式加工中心、卧式加工中心、龙门加工中心、通用钻攻机、数控车床等。2014年，公司推出第一代立式加工中心，2018年，公司出于业务多元化、增强风险抵御能力的考虑，加大通用机床业务发展力度。通用领域近三年成为业绩增长的主要驱动力，且随着未来品类拓展、高端突破、产能扩张，通用业务有望持续增长。

拓品类，布局龙门、卧加

通用系列产品是近年公司业务增长的关键驱动力。公司通用系列主打产品为立式加工中心，根据MIR数据，2021年国内立式加工中心销量约5.28万台，公司出货量超过10000台，细分市场占有率国内第一。2020年起，公司加强对龙门加工中心、卧式加工中心、数控车床、通用钻攻机等产品的布局。通用领域下游行业分布广泛，包括汽车、机械、模具、航空航天、道交通、医疗器械等。2021年公司通用系列产品收入19.95亿元，同比增长92.02%。随着公司龙门加工中心、卧式加工中心推向市场，有望持续驱动通用业务增长。

推出高端品牌“赫勒”以打开高端市场

公司大力打造高端品牌“赫勒”，布局高端产品。公司发力打造高端品牌“赫勒”，其技术、性能、价格方面对标海外一线品牌。“赫勒”系列已初见成果，先后推出V-200U和V-400U两款立式五轴加工中心、HMC-63双工作台卧式加工中心、T-M650门式立加等高端产品。

产能扩张提升交付能力

浙江湖州生产基地保障产能，提升交付能力。公司通用机型业务发展良好，为进一步扩大通用机型业务规模、提高业务发展质量，拟总投资18亿元，在浙江省湖州市建设生产基地，计划于两年内完成厂房建设。该生产基地将用于立加、卧加、龙门等通用机型的生产，计划打造高端数控机床华东制造基地。该生产基地拟在未来3-5年内（建设期2年，产能爬坡期2年）逐步新增产能8,400台/年，巩固公司在产品交付方面的竞争优势，进一步提升市场占有率。

拓斯达：三大核心智能装备打造智能工厂整体方案提供商

拓斯达坚持“让工业制造更美好”的企业使命，深度研发视觉、控制器、伺服驱动三大底层技术，不断打磨以工业机器人、注塑机、CNC为核心的智能装备，打造以核心技术驱动的智能硬件平台，为制造企业提供智能工厂整体解决方案。公司在国内已累计服务超过10000家客户，包括伯恩学、立讯精密、宁德时代、捷普绿点、比亚迪、长汽车、富士、亿纬锂能等知名企业。

机器人、注塑机、机床三大智能装备为核心，2021年收入33亿元

拓斯达通过以工业机器人、注塑机、数控机床为核心的智能装备，以及控制器、伺服驱动、视觉系统三大核心技术，打造以核心技术驱动的智能硬件平台，为制造企业提供智能制造工厂整体解决方案。2022年前三季度，公司实现营业收入32.89亿元，较去年同期增长43.66%，归母净利润1.40亿元，同比增长5.71%，扣非归母净利润1.26亿元，同比增长6.42%。其中，数控机床业务收入同比增长725.99%，主要系控股子公司埃弗米并表所致。

并购埃弗米，完善机床布局

2021年，拓斯达收购东莞埃弗米51%的股份完成并表。公司数控机床业务目前以控股子公司埃弗米为主，埃弗米自成立以来持续多年投入五轴联动数控机床及核心功能部件的自主研发，在高刚性主轴、GTRT齿轮驱动转台、齿轮传动双摆头、动力刀塔等关键部件均已实现自主可控，其所研发的产品在精度、稳定性、效率方面均具备明显优势，产品经过多年来的客户应用已取得广泛认可，从市场空间、自主可控、客户认可等多方面构筑了自身的综合核心竞争力。

实控人及高管合计持股超过43%

公司实控人持股比例33.93%，前十大股东中高管持股9.55%。股权结构较为集中，决策效率高。

埃弗米：掌握五轴核心技术，受益于五轴国产替代

埃弗米主营业务为五轴联动机床、石墨加工中心、高速加工中心、磨床等工业母机数控机床的自主研发、生产与销售。埃弗米掌握了主打产品五轴联动机床的核心技术，旨在打造可替代进口产品的国产高端品牌。产品应用于航空航天、3C、汽车、医疗、军工、精密模具与机械零件加工等行业领域，合作客户涵盖前述领域的龙头企业：航空航天领域的广联航空、和鸿科技、瑞合科技等，模具领域的星科、星、金三维、优胜、达等，汽车零部件领域的东莞彼联、浙江大盛、洛阳航准等。

五轴国产化率约17%，自主可控推动进口替代

五轴加工中心代表了机床加工的最高水平，生产壁垒高，利润率较好。五轴加工中心制造难度大且具有不可替代性，因此五轴加工中心利润率较好，以科德数控为例，2021年其五轴加工中心毛利率达43.62%。五轴加工中心国产化率约17%，自主可控背景下进口替代空间大。据MIR数据，2021年中国五轴加工中心销量为5644台，中国机床工具工业协会尚未披露2021年国产五轴加工中心销售量，根据科德数控招股说明书，2019年国产五轴加工中心销售量为780台，假设其以每年10%的增速增长，则2021年国产五轴加工中心销售量约为944台，对应五轴机床国产化率约为17%。五轴联动加工中心是实现空间任意曲面加工的必备技术。目前，五轴联动加工中心是加工叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、涡轮转子、大型柴油机曲轴等复杂曲面零件的唯一手段，具有不可替代性，对国家战略安全举足轻重，在此背景下五轴加工中心进口替代空间大。

产能提升，订单充足

智能设备总部基地项目提升产能，保障交付能力。拓斯达拟在东莞市大岭山镇投资建设智能设备及注塑和CNC机床设备增资扩产项目，用于提升公司智能设备、注塑机、数控机床产能。项目供地总用地面积约192.32亩，项目建成后,将进一步扩大公司的产品生产规模，丰富产品结构，保障交付能力，提升公司的核心竞争力和盈利能力。埃弗米出货量高增，在手订单充足。2021年，埃弗米数控机床签单量232台，出货量210台；其中五轴联动数控机床签单量超100台，出货量64台，较2020年同期增长68.42%。2022年上半年，公司五轴联动数控机床签单量67台，出货量47台，保持快速增长。截至2022年6月30日，埃弗米在手订单超过1.5亿元。未来，随着五轴需求高景气、公司产品竞争力提升，埃弗米有望成为公司新的增长引擎。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）