（报告出品方：慧博智能投研）

机床是高端装备制造业的工业母机，它的下游行业较为广泛。拿数控机床来说，产业链的上游主要有铸件、钣焊件、精密件、功能部件、数控系统、电气元件等。中游则是数控机床成品，主要包含金属切削机床、金属成形机床以及特种加工机床。下游包含其它加工工业。

1、上游

上游市场方面，对机床行业产生较大影响的主要包含钢铁这一类、数控系统这一类以及功能部件这一类。

机床生产过程中，原材料成本的占比是最高的，达到了 73.9%。人工成本占比 11.9%，折旧成本占比 7.9%，其他制造费用占比 6.4%，这几项依次排在原材料成本之后。在原材料成本的进一步拆分中，底座床身等结构件由铸件加工而成，其占比最大，通常在 30%到 40%之间，价格受钢材影响较为明显；数控系统占比为 22%；传动系统由丝杠导轨等传动机械以及辅助动力系统等组成，占比 20%；驱动系统由高速主轴和电机等组成，占比 13%；刀库、刀塔等占比 5%；光栅尺占比 2%。具备规模优势的企业，在进行原材料采购时，能够享受到与采购规模相匹配的折扣优惠，这种优惠能有效提升公司的毛利率。

（1）铸件

机床底座、床身等基础大件使用铸件。铸件属于中间加工成品。产品价格主要是在原材料生铁和废钢的基础上加上一定的加工费。对于高端铸件，配方会影响价格，材质会影响价格，外观会影响价格，性能会影响价格。

我国钢材铸件整体的对外依存度比较低，并且产量一直稳居世界首位。大部分国内的机床公司会选择把铸件以及毛坯件的粗加工、半精加工等非核心工序交给外部进行加工。这是对机床行业有好处的一个因素。我国的铸件包含着数量众多的小型铸造厂，这使得我国铸造行业的整体产能质量受到了拖累。国内的铸造行业整体呈现出规模大但实力不强的状况，行业的集中度比较低，目前仍然处于充分竞争的阶段。多种特钢材料被应用于中高端机床部件，这些材料仍需进口。同时，在熔炼、回火、退火、淬火等基础材料热处理技术方面，也还有待提升。

（2）精密件和功能部件

精密件主要包含主轴单元以及丝杠、导轨、轴承等传动部件。功能部件主要包含数控回转台、刀库、机械手、齿轮箱、铣头、刀架等。当下，国产中高端机床的精密件和功能部件，大部分来自日本、德国等地区，有部分是从国内企业采购而来或者是自行制作的。

我国的核心功能部件主要靠从外部采购。现在国产可替代的核心部件渐渐发展得成熟起来了，有部分主机厂已经开始逐步使用国产核心部件来替代境外品牌。不过因为技术水平还有一定的差别，要是全部都采用国产核心部件，那高端数控机床的精度指标就会受到影响，接着就会影响到销量。所以目前在我国，中高端机床的关键配套部件主要还是依赖进口。2019 年我国功能部件的产值为 13.7 亿元。从细分结构来看，在各部分中产值占比最高的是数控机床功能部件的生产产值，其为 7.7 亿元。其中，滚珠丝杠副的产值是 2.7 亿元，滚动导轨副和直线导轨副的产值是 1.8 亿元，电主轴和机械主轴的产值是 1 亿元。进口方面，2019 年我国功能部件的进口总额达到了 15.3 亿美元。在这其中，机床零部件的进口额为 9.0 亿美元，换算成人民币是 62.41 亿元。进口的规模是国产配套零部件产值的 8.1 倍。

（3）数控系统

数控系统被用于数控机床，还能用于原有机床的系统升级与改造，其主要包含控制装置、驱动装置以及检测装置。当下，我国的大型机床生产商主要是从日本、德国这些技术较为成熟的国家去采购数控系统。

数控系统行业存在专业化分工，其市场集中度较高。在当前机床行业的产业链分工里，数控系统呈现出专业化和高度集中化的态势。全球市场主要被日本发那科、三菱以及德国西门子、海德汉等少数企业所垄断，我国的中高端数控系统市场也被国外企业所占据。目前国内 70%多的数控机床的数控系统是进口产品。发那科、三菱、西门子这三大龙头，在 2020 年的合计市场份额达到了 65%。广州数控凭借中低端车床数控系统废钢剪切机，进入到了国内市场的前列。另外，国内机床的终端客户在对产品配套的数控系统进行选择时存在偏好，中高端机床的终端用户更倾向于购买使用发那科等国外数控系统的机床产品。

（4）钣焊件

钣焊件通过冷加工工艺对钢板、铝板等金属板材进行加工。它能形成符合精度要求和功能要求的形状与尺寸。这些钣焊件用于焊接机身，起到内外防护的作用。此外，组成功能部件的刀库支架、直角头支架以及出水系统、排屑系统等也采用了钣焊件。

（5）电气元件

电气元件包括变压器、接触器、断路器及断电器等。

2、中游

从产品分布方面来看，中国的数控机床主要是以金属切削机床作为主体的。其中，金属切削机床所占的比例为 53%。而金属成形机床占比 29%，特种加工机床占比 17%，其他机床占比 2%。

（1）金属切削机床

金属切削机床可通过切削、磨削等加工方法对金属工件进行加工，让金属工件变为所需的形状和尺寸。金属切削机床的应用范围极为广泛，在数控机床的细分产品中占比最高。按工作原理对金属切削机床进行分类的话，有车床、磨床、铣床、镗床以及特殊机床等大约 11 类。2019 年日本的产值结构情况如下：在金属切削机床里，加工中心所占的比例是最高的；接着是车床；然后是磨床；最后是特种机床。

金属切削机床是业内的主要产品，其产量的变动能反映出我国制造业各阶段的发展历程。1998 年到 2011 年，国内金属切削机床的产量呈上升态势。这期间的复合增长率为 16.70%。2011 年时，产量达到了 88.68 万台，并且同比增长了 27.18%，此时产量达到了顶峰。接着在 2012 年到 2014 年，产量保持在较高的水平。海外市场需求增加，机床更新周期也起到拉动作用。2021 年金属切削机床的产量是 60.20 万台，与上年相比增长了 34.98%。在 2022 年的 1 月至 9 月期间废钢剪切机，产量为 34.23 万台，和上年同期相比下降了 9.92%。

1）车床

车床刀具对工件进行加工，其特点是回转工件绕自身轴线旋转。它主要用于加工圆柱面以及车削断面等，还能够进行钻孔、扩孔等加工工序。车床在机械制造与修配工厂中是使用最为广泛的一类机床，在我国金属切削机床产值中所占比例大约为 20%至 35%。目前数控车床在我国车床行业中处于主流地位。国产数控车床已经能够自主生产主轴、刀塔、尾座等核心部件。它具备与国外同行竞争的实力，并且性价比优势较为明显。

“十三五”末期和“十二五”末期进行对比，国内数控车床单台的均价整体呈现出小幅下降的态势，其平均价格处于 16 万到 17 万左右这样的水平。在当下结构调整以及产品升级的大环境之下，国产数控车床均价的小幅下降，也反映出我国车床行业的竞争依然较为激烈。进口数控车床在数量和金额都下降的情况下，其均价却呈现出增长的态势。我国的数控车床在转型升级以及结构调整方面取得了较好的进展，并且正在逐步替代进口的高端数控车床。

2019 年国内数控车床市场规模为 107 亿元。目前，国内数控车床市场已基本实现国产替代。2019 年国内车床市场规模在 200 至 250 亿元之间，其中数控车床市场规模是 107 亿元。近年国内一直在持续淘汰落后产能，这使得中低端数控车床的产销呈现持续下降的态势，国产数控车床的产值从 2011 年的 141 亿元迅速下降到了 2019 年的 63 亿元。与此同时，数控车床的进口金额下降速度相对较为缓慢，正因如此，从产值的角度来看，近些年我国数控车床的进口依赖度逐渐提升了。

生产车床的国外龙头企业有山崎马扎克，还有日本的西铁城以及日本的津上。国内企业包含津上（中国），同时有沈阳机床、秦川机床以及浙海德曼等公司。

2）磨床

磨具被用于对工件进行加工，大部分磨床借助砂轮来进行磨削加工。金属切削机床中，磨床的产值占比约为 10%。磨床可分为平面磨床、外圆磨床、内圆磨床、轧辊磨床、无心磨床、轴承磨床等。轧辊磨床、无心磨床、轴承磨床的国产化率比较高，而其他品类的磨床大多依赖进口。

2019 年国内磨床市场规模约为 85 亿元。磨床国产化进程较为缓慢，进口依赖度一直处于高位。因为磨削加工对精度要求较高，所以国内下游客户比较依赖进口产品。在 2011 年至 2019 年期间，国产磨床与进口磨床的产销下降幅度大致相同。我国磨床国产化进程缓慢，进口依赖度仍维持在 80%左右的高水平。

德国昆格里斯是生产磨床的国外龙头企业之一。意大利库米里也是生产磨床的国外龙头企业之一。华辰装备是国内生产磨床的龙头企业。上海机床是国内生产磨床的龙头企业。贵州险峰是国内生产磨床的龙头企业。

3）加工中心

它是一种自动化程度很高的数控机床，具备刀库以及自动换刀装置。这种机床在生产效率和自动化程度方面，相较于其他机床有显著的提升。从控制轴的角度来分类，能够分为三轴、四轴和五轴加工中心；从结构的角度来分类，又可以分为立式、卧式、龙门加工中心。

立式加工中心，其主轴与工作台是垂直的。这种加工中心适用于对板类、盘类、模具、小型壳体等各类零部件进行加工。它具备结构简单的特点，占地面积较小，功能组合多样，加工范围广泛，批量加工效率高。在各个行业的零部件加工中得到了广泛应用。立式加工中心属于相对容易突破的中高端机床。2019 年，我国的立式加工中心市场规模约为 134 亿元。我国对进口立加产品的依赖程度在持续降低。目前，我国已基本实现了立式加工中心的国产替代。

卧式加工中心技术含量较高，它是数控机床产业发展水平的标志性产品之一。这种加工中心机床的主轴与工作台是平行的，适用于多工作面、形状复杂且精度要求高的产品进行批量生产。在汽车、航空航天、船舶以及发电等行业，它被广泛地应用。国产卧式加工中心在精度方面与国际先进产品有差距，在效率方面与国际先进产品有差距，在智能化方面与国际先进产品有差距，在可靠性方面与国际先进产品有差距。目前国内高档卧式加工中心主要依靠进口。2019 年国内卧式加工中心需求规模约为 80 亿元，其中国产机床所占比例为 23%。整体来看，近些年我国卧式加工中心的国产替代在不断推进，不过进度比较缓慢。

龙门加工中心的主轴与工作台呈垂直状态。它整体是门式结构的大型加工中心。这种加工中心适用于加工大型工件以及形状复杂的工件。在航空航天、军工、高铁、模具、船舶、汽车等领域都有广泛应用。因为大型、重型机床的市场竞争相对较小，所以国内机床厂家纷纷转向研发生产相关机床产品。这使得国内产品能够在中低端市场顺利实现进口替代。中小型龙门产品需求在日益增多，个性化龙门产品需求也在日益增多。国内企业在新品开发方面存在差距，在产品性能等方面也存在差距。定制化、高精高速等高端龙门加工中心主要依赖从欧洲地区进口，也主要依赖从日本等地区进口。

加工中心领域的国外龙头企业有山崎马扎克，还有德玛吉森精机，以及德国哈默，另外日本大隈等也是。国内企业包含国盛智科，有海天精工，有科德数控，还有创世纪等。

（2）金属成形机床

金属成形机床也被称作锻压设备，它是在锻压加工过程中用于金属成形和分离的设备。锻压设备包含用于成形的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机等，同时还有开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助设备。据数据表明，在 2021 年，中国金属成型机床的产量达到了 21.0 万台，与上年相比增长了 4%。2022 年 1 月至 5 月，中国金属成型机床产量同比增长 36.7%

江苏扬力是国内的金属成形机床企业之一。

（3）特种加工机床

利用声能进行加工的方法。（3）激光加工：主要是用来打孔和切割的。它由激光器、光学系统、机械系统等部分组成。

3、下游

从数控机床的下游应用分布方面来看，汽车属于主要的下游需求领域，其应用占比大概为 40%；接着是航空航天应用，比重大约为 17%，汽车和航空航天的应用比重超出了下游总行业的 50%；模具和工程机械分别是机床产品的第三、第四应用领域，所占比例分别为 13%、10%左右。

（1）汽车工业

数控机床在汽车工业方面的影响主要体现在汽车零部件加工领域，此领域占整车全部装备价值约 70%。汽车领域对机床的需求已经超过了整车制造商对机床的需求。2018 年到 2021 年，我国新能源汽车销量从 126 万辆提升到 352 万辆，复合增速达到 41.0%。目前新能源汽车制造正在朝着轻量化和一体化的方向进行转型。一体化成形的异型结构件有希望持续为高端数控机床中的五轴机床的应用带来机遇。

（2）工程机械

工程机械行业是机床的重要下游行业。2016 年到 2020 年期间，我国工程机械的销量从 12.0 万台提升到了 41.2 万台。其复合增长率达到了 36.0%。同时，市场销售额从 101 亿美元增长到了 342 亿美元，复合增长率为 35.7%。我国工程机械市场快速增长。其主要原因是基础设施建设规模在扩张，房地产投资增速加快，大型矿山生产需求开始回暖等因素起到了拉动作用。与此同时，环保法规进行了升级，监察力度也得到了加强，这促使旧机的更新速度加快了。

（3）航空领域

高端数控机床主要市场为军用飞机及民用飞机市场。《天源二手物资市场预测年报（2020 - 2039）》显示，2039 年我国 GDP 年均增长率约为 4.3%。机队年均增长率约为 4.1%。旅客周转量年均增长率为 4.3%。预计我国将交付 8725 架客机。旅客周转量将达到 4.1 万亿公里。此旅客周转量约占全球的五分之一。飞机整机制造具有产业链带动作用，它是国内制造业转型升级的重要机遇。航空航天属于高端制造领域，像叶轮叶盘这类典型的复杂曲面零件，必须依靠高端五轴联动机床来进行加工。所以，飞机产业的迅速发展，强烈地要求高端装备实现国产化以替代进口，同时也创造了更大的市场空间，并且会成为国内机床企业的重要市场增长部分。产业集群效应会加速全球航空制造业向我国迁移，未来维修保障、工程服务等航空后市场的市场空间将超过 2.7 万亿元，这些市场也将向国内企业开放，会带来新的市场和机遇。

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