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机床行业研究报告:工业母机,国之重器,全新格局,重新起航说不敢当

机床行业研究报告:工业母机,国之重器,全新格局,重新起航

(报告出品方/作者:广发证券,朱宇航、代川)一、机床:工业母机,国之重器(一)工业母机,工业生产最重要工具之一机床被称为“工业母机”,是工业生产最重要的工具之一。机床行业为装备制造业 提供生产设备,是装备制造业的工作母机,下游涵盖传统机械工业、汽车工业、电 力设备、铁路机车、船舶、国防工业、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子 信息技术工业以及其他加工工业。机床行业的上游主要是基础材料及零部件,其中 包括结构件、铸铁、钢铁、数控系统、驱动系统、传动系统等。机床种类众多,金属切削机床使用最广泛。根据材料成形方式,机床主要可以分为 金属切削机床、金属成形机床、铸造机械、木工机械、机床附件、工量具及量仪、 磨料磨具和其他金属加工机械八个子行业。其中,金属切削机床是使用最广泛、数 量最多的机床类别。一般而言,狭义上的机床便是指金属切削机床。金属切削机床 是指用切削、磨削或特种加工方法加工各种金属工件,使之获得所要求的几何形状、 尺寸精度和表面质量的机床。根据机床控制系统分类,机床主要可以分为传统机床及数控精密机床两类。数控机 床是指装有程序控制系统的自动化机床。数控机床按加工方式又可以分为普通数控 机床和加工中心两类,普通数控机床一般指在加工工艺过程中的一个工序上实现数字控制的自动化机床,如数控铣床、数控车床、数控钻床、数控磨床与数控齿轮加 工机床等。普通数控机床在自动化程度上还不够完善,刀具的更换与零件的装夹仍需人工来完成。加工中心是带有刀库和自动换刀装置的数控机床,它将数控铣床、 数控镗床、数控钻床的功能组合在一起,零件在一次装夹后,可以将其大部分加工 面进行铣、镗、钻、扩、铰及攻螺纹等多工序加工。由于加工中心能有效地避免由 于多次安装造成的定位误差,所以它适用于产品更换频繁、零件形状复杂、精度要 求高、生产批量不大而生产周期短的产品。机床下游应用行业众多。下游客户包括传统机械工业、汽车工业、电力设备、铁路 机车、船舶、国防工业、航空航天工业、石油化工、工程机械、电子信息技术工业 以及其他加工工业。《中国制造2025》规划路线图将也已将上述领域中的重要生产 设备,如航空航天装备大型结构件制造与装配装备、航空发动机制造关键装备、船 舶及海洋工程装备关键制造装备、轨道交通装备关键零部件成套加工装备、大容量 电力装备制造装备、工程及农业机械生产线等高端数控机床及其成套产品作为未来 机床行业的主要发展方向。二、复盘:底部区间,新周期伊始机床的一般产品寿命约为10年,在2011年全球机床消费量和产值达到顶峰后回落, 此后进入长达十年的下行周期。根据NTMA统计,2019年全球机床消费821亿美元, 同比下降13.8%,目前全球行业仍然处于周期底部。目前,我国机床行业正处于存 量替换的高峰期以及产业结构的调整升级阶段,整机及核心零部件国产化水平逐渐 提升,数控化作为行业的升级趋势,发展空间广阔,新周期或已启动。 我们以金属切削机床为例,复盘中国机床行业发展历程,可以看出,国内机床行业 历史久远,行业发展几经波折,任重道远:(一)1949-1978:建立阶段新中国成立以后,中国现代机床工业的基础源于“一五”时期(1953-1957年)的 苏联援建。计划经济体制下,第一机械工业部改造和新建了十八个机床厂,其被确 定为机床生产的重点骨干企业,为我国机床行业的发展打下了坚实的基础。国内逐 渐形成产品种类相对齐全、产业体系相对完整的机床工业体系,但是在改革开放之 前,机床企业缺乏活力,发展缓慢。1949-1960年,国内机床行业逐步成长,根据国家统计局数据,1961年金属切削机 床产量达到15万台。但由于遭受“三年自然灾害”,1961年国内GDP增速为-27.28%, 机床行业也随之跌入谷底,1961年金属切削机床产量暴跌至约3万台,同比下降83%。 1961-1968年,机床行业缓慢发展,产量未超过5万台。1969年之后,机床行业总体 恢复增长,产量于1977年达到约20万台。(二)1978-2000:萌芽阶段改革开放至二十世纪末,国内机床产业处于初步发展阶段。机床行业实现了市场化 运作,但是仍然以部分央企和国企主导,同时国内金属切削机床产量在20万台量级 左右停滞不前,金属加工机床进口金额也远大于出口金额。这一阶段,国内机床企业积极引进国外先进设备以提高自身关键环节工艺保障能力, 并实施多项技术引进合作项目,以提高产品技术水平。通过“引进来”战略,国内 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,为之后中国机床工业的发展提供初步基础。(三)2000-2011:高速增长阶段2001年中国入世,经济年增长速度保持在7-8%,市场需求迅速增长。随着中国经济 的腾飞,机床行业步入高速增长阶段,2000年金属切削机床产量约为18万台,到2011 年已达86万台,11年间产量增长近4倍,年均复合增长率达到15.5%。此外,中国机 床消费量和总产量分别在2002年和2009年成为世界首位,之后始终保持机床生产和 消费世界第一。但是,我国机床行业“大而不强”的情况一直存在,生产体系以中、低档机床为主, 高档数控系统基本来源于进口,高端领域缺乏核心竞争力。机床行业面临低质量发展的困局下,国家推出一系列政策促进装备制造业发展,尤 其是高端数控机床的国产化进程。国际化并购多以失败告终。在国内机床行业高速发展的情况下,国际化并购曾被视 为弯道超车的捷径。中国企业主动“走出去”,积极并购发达国家机床企业。 2004-2010年期间,大批国内机床企业并购国际品牌,但除了甘肃星火机床和常州 金昇实业等个别案例,其他最后多以失败告终。国内机床企业没有利用好海外并购 完成深度整合与产业升级,质量依然没有提升。(四)2011-2019:行业下行阶段2011年,中国机床产业达到顶峰,金属切削机床产量高达86万台,但2011年后,受 金融危机影响,制造业全球布局发生重大调整,高端制造业回流欧美,中低端制造 业向东南亚及亚非地区转移,以生产中、低档机床为主的国内机床行业受到不利冲 击,行业整体下行。金属切削机床产量2019年已降至42万台,相比2011年下降约50%; 金属加工机床消费金额的增长速度由2011年的37.3%断崖式跌落至2012年的-1.5%。国企逐渐改制,民企渐成发展主力。低端市场进入门槛较低,在这一阶段竞争加剧。 随着低端市场产能过剩,同时机床行业整体下行,部分国有企业在这个充分竞争的 市场中丧失了活力,优秀的民营机床企业逐渐脱颖而出。根据《中国机床工具工业年鉴2016》统计数据,2015年,规模以上金属切削机床企 业为739家,民营企业显现出强劲活力,不仅在数量上占有绝对优势,更是以不足一 半的资产占比(48.8%)贡献了绝大部分利润(97%),民营企业已经成为国内机 床行业的发展主力,有望进一步强化优势,带来产业变革,促进整体中国机床行业 的升级与成长。国企逐渐改制,民企渐成发展主力。低端市场进入门槛较低,在这一阶段竞争加剧。 随着低端市场产能过剩,同时机床行业整体下行,部分国有企业在这个充分竞争的 市场中丧失了活力,优秀的民营机床企业逐渐脱颖而出。 根据《中国机床工具工业年鉴2016》统计数据,2015年,规模以上金属切削机床企 业为739家,民营企业显现出强劲活力,不仅在数量上占有绝对优势,更是以不足一 半的资产占比(48.8%)贡献了绝大部分利润(97%),民营企业已经成为国内机 床行业的发展主力,有望进一步强化优势,带来产业变革,促进整体中国机床行业 的升级与成长。(五)2019-以后:新周期伊始制造业迎来复苏,机床行业开始新一轮周期。根据Gardner Intelligence统计,2019 年全球机床消费821亿美元,同比下降13.8%,目前全球行业仍然处于周期底部。但 是根据国内情况,PMI已经连续12个月位于荣枯线之上,金属切削机床2020年产量 也相比上一年回升。考虑到机床行业以10年为周期,而上一轮在2011年达到顶峰, 2020年或成为新一轮周期的起点。国内机床行业兼并重组序幕已然拉开,竞争格局有望持续优化。2019年4月和12月, 中国通用技术集团相继对大连机床集团和沈阳机床集团实施重组,标志着国内机床 行业加速整合的大幕已然拉开。更新换代迎来高峰。在需求最旺盛的2010-2012三年中,金属切削机床共生产238万 台,金属成形机床共生产72万台,这部分都是潜在的更新需求。在10年后的今天, 国内机床行业迎来存量替换高峰。三、困境:大而不强,高端缺乏(一)全球机床千亿美元市场,中国是最大生产和消费国根据Gardner公司数据,2019年全球机床消费为821亿美元,减少131亿美元,同比 下降13.8%,是2010年以来最低点。与消费类似,2019年全球机床产量为842亿美 元,减少129亿美元,同比下降13.3%,也是2010年以来的最低水平,目前全球机床 行业仍处于周期底部。根据NTMA发布的《世界机床报告显示制造业向北美转移》,全球机床市场2011年 以来的萎缩大部分归因于中国。2019年中国机床消费额为223亿美元,减少了64亿 美元,占全球减少总额的近一半;2019年中国机床产量为194亿美元,减少了46亿 美元,过去8年中,中国机床有6年产量下降。我国机床市场庞大,发展前景广阔。从世界范围内来看,中国已经成为全球制造业 的中心,随着经济的快速发展和固定资产投资的增加,我国自2009年以来一直稳居 世界第一大机床生产国、消费国和进口国。2019年我国机床生产总额为194.2亿美元, 全球占比23.10%,机床消费总额为223亿美元,全球占比27.16%。我国机床行业仍存在较大贸易逆差。我国是世界上最大的机床进口国与最大的出口 国之一。2019年我国机床进口额共72.9亿元,位居世界第一;出口额共44.2亿元,贸易逆差达28.7亿元。(二)“大而不强”,高端领域缺乏核心竞争力日德美占据龙头地位,我国机床行业“大而不强”。从企业盈利方面来看,机床企 业巨头多聚集在日德美三国。根据Wind及赛迪顾问数据,2019年全球十大机床企业 中日本企业4家,德国4家,美国2家,其中日本机床龙头企业山崎马扎克2019年营 业收入359.04亿元,而我国营业收入最高的10家机床企业2019年营业收入之和仅为 112.54亿元,为山崎马扎克一家营业收入的31.34%,我国机床企业盈利能力远远低 于海外巨头。从进出口结构方面来说,我国虽然已成为世界最大的机床进口国以及最大的出口国 之一,但进出口产品结构存在较大差异。数控机床按加工方式又可以分为普通数控 机床和加工中心两类,相比普通数控机床需要多次手动安装刀片等,加工中心能有 效地避免由于多次安装造成的定位误差,所以它适用于产品更换频繁、零件形状复 杂、精度要求高、生产批量不大而生产周期短的产品。2018年我国数控机床进口中 数控锻造或冲压机床、立式加工中心占据了84%,而出口产品中数控卧式机床、数 控弯曲折叠或矫平机占据了55%,体现出我国出口产品技术含量仍较低。从产品价格角度来看,进口机床产品均价远远高于出口产品均价。2019年12月我国 金属加工机床进口均价为12.39万美元,数控机床进口均价为28.38万美元,而我国 出口的金属加工机床均价则只有326.45美元,两者差距巨大。对国内机床企业而言, 只有向高端产品转型,才能提高产品溢价能力,保证企业的长期可持续发展。四、发展:全新格局,重新起航(一)多政策出台,协力促进高端机床发展多政策出台,协力促进高端机床发展。作为典型的机电一体化产品,数控机床是机 械技术与数控智能化的结合,和智能生产线等智能基础制造装备共同构成智能制造 装备中的智能加工装备,隶属于智能制造装备行业。智能制造装备能够显著提高制 造活动的精度、质量、效率和稳定性,是为工业生产体系和国民经济各行业直接提 供技术设备的战略性产业并受到世界各国的高度重视。自美国、德国、日本先后提出“再工业化”、“工业4.0”、“工业价值链”以来,智能制造装备行业在世界各 主要经济体均取得快速发展,2015年,我国提出“中国制造2025”战略,规划加快 推动新一代信息技术与制造技术融合发展,把智能制造作为两化深度融合的主攻方 向。近年来,国家出台了一系列推进智能制造、高端数控机床良性发展的法律法规 和政策,树立了国家全面推进制造业转型的战略,在供给侧改革的大环境下,确定 了制造业智能化、降本增效等升级方向。(二)国有机床企业体制改革,民营企业蓬勃发展国有机床企业进行经营机制改革,民营企业蓬勃发展。我国的机床工业奠基于“一 五计划”时期,当时为了发展工业,全国建立了十八家国有机床厂,为我国机床行 业的发展一度打下了坚实的基础,为首的沈阳第一机床厂曾是我国最大的综合性机 床制造厂,1964年,沈阳第一机床厂自行研制成功半自动凸轮轴车床CT8305,支 援了汽车、拖拉机行业的发展。1972年,生产了中国第一台CA6140普通车床。该 产品结构先进,性能可靠,质量稳定,操作方便,多年来被大专院校当作典型机床 编入教材,为我国机床工业做出了巨大的贡献。1984年,该产品成为中国机床行业 中唯一获得国家质量银牌奖的普通车床。1973年,中国第一台数控车床CSK6163在 沈阳第一机床厂研制成功,宣告了中国车床领域自动化时代的到来。改革开放之后, 国有机床企业转换经营机制,部分企业退出历史舞台。民营机床企业的蓬勃发展。民营企业在效率、决策、产权制度等方面有一定优势。 2019年我国机床企业平均毛利率为22.0%,民营机床企业毛利率为29.0%,国有机 床企业平均毛利率为12.5%。2019年中国机床产值前十名企业共8家为民营成分,其 中创世纪、秦川机床、亚威股份分别凭借21.81/14.3/14.06亿元产值名列三甲,优秀 机床企业逐渐脱颖而出。(三)整机与核心零部件国产化加速,国内企业竞争力增强1. 数控机床核心零部件介绍数控机床主要由结构件(铸件、钣金件)、数控系统、驱动系统(主轴驱动单元、 进给单元、主轴电机)、传动系统(主轴、丝杠、导轨)、刀库、刀塔及组件等构 成。其中,结构件经过加工后形成床体和防护系统等,是数控机床的框架;数控系 统是控制核心,通过编程实现金属切削的命令产生和传达;驱动系统执行数控系统 的命令,实现机床部件的运动;传动系统主要包括主轴、丝杠、导轨等部件,主轴 和丝杠都是数控机床的运动传递部件,主轴把旋转转化为刀具的切削,丝杠将电机 旋转转化为工件的直线运动或旋转运动,导轨起到支撑作用;刀库、刀塔及组件实 现自动更换刀具的功能。根据海天精工招股书,结构件、数控系统、驱控系统、传 动系统、刀库、刀塔及组件的成本占数控机床总成本的比例分别为35%、22%、13%、 20%、5%。随着世界智能制造装备技术的快速发展,高精、高速、高效、高稳定性成为数控机 床的主要衡量指标,构成行业现阶段的技术研发的焦点。精度决定了加工产品的质 量,速度和加工效率决定了加工生产能力,稳定性则决定了装备性能的无故障保持 能力。主轴、刀库、刀塔、刀具、数控系统、导轨、丝杠对数控机床的精度、速度、 效率、稳定性有着决定性影响,是数控机床的核心零部件。2. 机床核心零部件国内外发展现状数控系统:目前高端数控系统大部分来源于进口,如西门子、发那科、海德汉、三 菱等品牌。根据《2019-2025年中国数控系统行业市场研究及发展前景预测报告》, 目前国际市场上,中、高档数控系统专业生产已逐渐集中到日本发那科和德国西门 子两家企业,这两家企业在中、高档数控系统产业的市场占有率高达80%,它们拥 有控制高速、高精加工的关键技术,其产品能与机床进行较好的匹配。我国数控系 统技术的发展还无法完全满足高端机床的应用。尽管五轴联动系统已有华中数控、 科德数控实现国产化,部分核心参数与国外数控系统接近,但由于可靠性还需时间 验证,短期内仍需要进口,国内企业往往不得不接受高昂的价格。然而,我们不能否认近年来国内企业在数控系统方面取得了长足进步,行业也涌现 出了一批较具竞争力的龙头企业。根据国家科技重大专项“高档数控机床与基础制造 装备”专项成果发布会的数据显示,2016年,数控机床专项支持研发的高档数控系统 已累计销售1 000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。中 档数控系统实现了批量生产,国内市场占有率从10%提高到25%。以科德数控的GNC60数控系统为例,在基本功能上,核心参数和系统功能与外资产 品基本相当;在硬件构架上,GNC60资源及开放性优于外资产品;在价格上,GNC60 同等功能配置售价更低。但高档数控机床方面,五轴联动数控机床其他关键部件存 在“卡脖子”情况,部分核心关键部件的加工精度、可靠性不足,数控系统功能也 相对落后。主轴:主轴是机床上带动工件或刀具旋转从而实现机床切削加工的核心部件,分为 机械主轴及电主轴。机械主轴使用较早,特点为转速低、切削能力强、精度低,电 主轴为近些年来新兴技术,特点为转速高、精度高、体积小、适应性强。近几年来, 日本的马扎克、德国的德玛吉等高端机床制造企业,产品全部标配电主轴,可见未来电主轴替代传统机械主轴将是数控机床主轴发展的主要趋势。主轴是机床实现高 速化的重要保障,是传递动力实现切削的核心部件。目前,全球主轴行业领先企业主要集中在欧洲、日本等地,其中欧洲的领先电主轴制造商凭借强大的研发实力、优异的产品性能、悠久的生产历史和较好的业绩口碑, 在电主轴的不同应用领域均占据了重要市场份额,代表了各自领域的世界最高水平, 其中比较著名的有瑞士FISCHER公司、德国Kessler公司、英国西风等。国内目前能 生产高品质的主轴的公司不断增加,涌现出了国机精工、昊志机电等民营企业,国 产主轴可以部分替代进口主轴。我国企业未来还应该加强主轴速度、功率和扭矩等 方面的研发。丝杠和导轨:在机床领域,丝杠和导轨部件所占比例较小,因此行业规模偏小,核 心技术少,设计制造基础薄弱,研发和技改投入能力不足。另外,随着国内机床市 场的开放,进口产品依靠先进成熟技术、规模化生产和质量稳定等优势,对国产滚 动功能部件行业造成了较大的冲击,比如日本THK公司产品。但近几年,国产品牌 也取得了一定的突破,产业规模不断扩大,品种规格不断丰富,新产品开发和进入 市场的速度明显加快,产品的技术参数和指标越来越接近或达到国际先进水平。根 据第三届滚动功能部件用户调查结果发布会暨行业发展圆桌论坛的数据显示,到 2020年末,国产滚动功能部件技术突飞猛进,批量产品达到国际中高端产品水平, 其中高速性能可达60m/min以上,可靠性指标MTBF>15000h,精度保持性指标T> 4000h,能够满足国产高端机床性能指标要求。刀库、刀塔:数控车床尤其是高端数控车床的刀库、刀塔没有形成成熟和完整的商 业化产业链。以日本马扎克为代表的国外绝大部分数控机床制造商刀库、刀塔部件 均为自主生产。以配套或者外购以上核心部件实现车床精度和可靠性在行业竞争中 无法获得显著优势,一方面技术受限于核心部件生产方,另一方面产品成本难于控 制。我国数控车床企业经过多年发展,在换刀时间、刀库容量等核心参数方面与国 外产品大致相当。刀具:在刀具行业中,按照发展阶段、技术水平、市场策略等差异,可以将刀具企业分为三类:欧美企业、日韩企业和中国本土企业。以山特维克集团、肯纳金属集团等为代表的具有全球领导地位的欧美刀具制造商技 术实力雄厚,产品系列丰富,以开展切削加工整体解决方案为主。在高端应用市场, 尤其是航空航天、军工领域,欧美企业与其他竞争对手拉开差距。但是这类企业存 在价格昂贵、交货周期长的问题,国内用户以大中型企业、外资企业为主。近年来 我国引进欧美先进机床数量增多,欧美刀具在华销售额在增长。以日本三菱、日本泰珂洛、韩国特固克等为代表的日韩刀具企业,尤其是日系刀具, 在我国进口刀具中的占比最大。日韩企业的市场策略以批发为主,在国内五金批发 市场非常普遍,产品价格略贵于国产刀具。国内刀具企业数量众多,竞争实力差距大,大部分以生产传统刀具为主。近年来, 随着我国制造业升级,我国刀具企业正在进行产品结构调整,部分优秀企业的研发 成果在市场竞争中得到检验,比如华锐精密、欧科亿、株洲钻石等。国内企业主要 通过差异化的产品策略和价格优势来挖掘细分市场的份额,并逐步积累自身技术实 力,对头部企业形成追赶之势。整个切削刀具市场形成了欧美、日韩刀具企业在中高端刀具领域垄断竞争、国内刀具企业在细分领域逐步追赶的竞争格局。但是我国 企业面临的实际挑战短期内不会改变,即“我国制造业转型升级急需的现代高效刀具 供应服务能力严重不足,低端标准工量具产能过剩”。3. 核心零部件国产化加速,国内企业竞争力增强对于中低档数控机床而言,机械电气部件以及数控系统现已基本能够实现国产化, 各类部件均有多个供应商配套供应,基本不存在“卡脖子”问题,国内数控机床先 进企业实现国产化产品性能、质量与国际先进企业相比无明显差异。对于高档数控机床而言,从国内高端数控机床以及配套供应链发育程度来看,除五 轴联动数控机床部分部件存在“卡脖子”以外,其他高端数控机床部件以及数控系 统基本能够实现国产化,但部分核心关键部件的加工精度、可靠性不足以及数控系 统功能相对落后,国产化数控机床的性能、质量暂无法达到国外先进企业水平。我们应该看到,数控机床核心零部件国产化是一个动态过程,不可能一蹴而就,只 能逐步实现。我们不应该忽视国内制造商近些年做出的努力与取得的成就。以科德 数控为例,数控系统、伺服驱动器、电机、主轴、双轴转台、刀库实现全部自制, 只有导轨、丝杠和传感器部分自制或外购,这表明数控机床零件国产化在加速。国内企业竞争力逐步增强。选取国内科德数控公司和国外哈默、米克朗、德玛吉和 大隈类似产品进行对比,可以发现科德数控主轴转速达到18000ppm,超过选取样本德平均值15000ppm,达到国际先进水平;X行程达到800mm,与国外差异不大; XYZ定位精度/重复定位精度达到0.005mm/0.003mm,AC定位精度/重复定位精度达 到5”/3”,是样本中精度最高的机床。(四)高端化趋势不变,数控机床空间广阔“大而不强”,高端领域缺乏核心竞争力,我国机床行业存在结构性失衡。我国数 控机床行业存在明显的供需矛盾,主要体现在低档数控机床的产能过剩和高档数控 机床的供应不足而导致供给侧结构性失衡。中国数控机床行业自上世纪90年代末快 速发展至今,已经由过去的开发增量发展到现在的优化存量阶段,比如近年来对数 控机床需求占比最大的汽车、航空航天和模具等领域都向着轻质化、多构型化及低 成本制造等方面发展,新材料的运用越来越广泛,对数控机床的加工能力也提出越来越高的要求。但是,我国机床行业已经形成了以中、低档机床为主的生产体系, 由于低档数控机床行业门槛低,进入企业众多,而近几年低档数控机床市场有效需 求不足,该领域已经出现产能过剩的现象。另一方面,中国制造业正处于“两化”融合发展、推动产业结构调整升级的关键时 期,以中高档数控机床为核心的智能制造装备产业在中国产业结构调整、工业两化 融合发展中发挥重要作用。随着国民经济的发展以及产业结构的升级,中高档数控 机床的应用愈发普及,产品需求越来越大,供给却难以满足需求。低端产品贸易增加值低,向高端转型刻不容缓。我国机床行业的供给仍以低端产品 为主,低端产品供应能力明显过剩,而高端产品供应明显不足。根据前瞻产业研究 院发布的《2019年中国数控机床行业竞争格局及发展前景分析》,2018年我国低档 数控机床国产化率为82%,基本实现了国产化;中档数控机床国产化率为65%,处 于比较低的水平;高档数控机床国产化率仅为6%,主要依靠进口。高端化趋势不变,数控机床空间广阔。我国新增机床数控化率近年来整体保持着稳 定增长,主要与产业转型升级有关。随着加工产品的结构复杂化、加工精度要求的 不断提高以及生产效率的提升,我国机床设备正逐步从传统普通机床向数控机床过 渡。我国新增金属切削机床数控化率从 2012年的26%提升到2020年的43%。根据 《中国制造2025》规划,预计我国关键工序数控化率在十四五期间达到50%,而目 前发达国家机床数控化率一般为80%以上,相对而言,我国金属切削机床的数控化 程度的提升空间很大。近年来,政府高度重视机床行业的国产化与智能化水平,发 布一系列政策推动包括高档数控机床在内的智能制造产业进一步发展。详见报告原文。(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。)精选报告来源:【未来智库官网】。

其静也地

机床行业专题研究报告:格局优化叠加下游产业升级,高景气可持续

(报告出品方/作者:中信建投证券,吕娟、彭元立)一、机床产业链分析1.1 机床是制造业的加工母机机床(英语名称:Machine Tool),又称“加工母机”,是将金属毛坯等材质的工件加工成机器零部件的机器, 机床的质量、精度和加工效率等综合性能指标直接影响着制造业产品的质量水平,因此,机床工业的发展水平 是一个国家工业发达程度的重要标志之一。参考机床工具工业协会的分类方法,我们可以将机床工具分为机床和相关零部件,其中按照加工工件的材 质,机床可以分为金属加工机床、铸造机械、木工机床和其他材质加工机床。金属加工机床在机床工具中是最 重要的组成部分,主要加工材质是金属毛坯,可以分为金属切削机床和金属成形机床;木工机床主要加工材质 是木材,可以分为木工锯机、木工刨床 、开榫机、榫槽机等;铸造机械是将金属熔炼成符合一定要求的液体并 浇进铸型的设备,加工材质主要为液态金属,可以分为普通砂型铸造设备和特种铸造机械设备;其他材质加工 机床包括用于加工硅片、陶瓷片、金刚石等其他材质的机床,如玻璃精雕机、硅片切割机床等。相关零部件中, 机床附件产品主要有各类卡盘、转台、分度头、刀架、中心架、刀杆、夹头顶尖、平口钳、过滤排屑和防护装 置、制冷净化装置等;工量具及量仪包括:1)卡尺、量块及量规等量具,2)通用长度量仪、通用角度量仪、 形状和位置误差量仪等量仪;磨具磨料中,磨料包括普通磨料、超硬材料、人造金刚石、立方氮化硼、化学气 相沉积(CVD)金刚石,磨具包括固结磨具、超硬材料制品、超硬材料磨具、金刚石钻探工具等;数控装置包 括数控机床用伺服驱动单元、数控机床用伺服驱动单元和数显装置。金属加工机床是本文研究的重点,其行业消费额自 2011 年进入下降通道,2020 年降幅缩窄。2011 年之前, 受益国内制造业的发展,中国金属加工机床消费额呈现快速增长态势,尤其在“四万亿”刺激下,2011 年中国金属加工机床消费额达到 390.9 亿美元的顶峰,其后受经济增长方式转变、供给侧改革、中美贸易摩擦等影响, 行业总体呈下行态势。随着 2020 年我国制造业景气度回升,2020 年中国金属加工机床消费额虽有疫情的影响 但仅同比下降 4.48%至 213 亿美元,较 2019 降幅明显缩窄。金属加工机床中,金属切削机床占比约为 2/3,2020 年国内消费额为 138.7 亿美元;金属成形机床约占 1/3, 2020 年国内消费额为 74.4 亿美元。金属切削机床,按照切削方式,可以分为车床、钻床、镗床、刨床、铣床、加工中心、磨床、插床等种类, 其中车铣是最主要的切削方式,所以机床构成中,车床、加工中心及铣床占比明显较高。根据机床工具工业年鉴,2016 年我国金属切削机床市场中,“加工中心及铣床”占比达到 49.71%,市场空 间约为 450 亿元,车床占比次之,达到 37.61%,市场空间约为 400 亿元。金属成形机床中,机械式压力机占比 最高,达到 62.50%,市场空间约为 350 亿元,折弯机和压液压式压力机各自占比 10.12%和 9.07%,市场空间约 为 100 亿元。中国在全球金属加工机床消费额中占比较高。全球金属加工机床行业规模大概在 800 亿美元上下,2019 年 达到 821 亿美元,中国在全球金属机床消费额中占比一度超过 50%,尽管 2011 年以后逐渐下降且 2019 年占比 仅有 27.17%,但是我们认为 2020 年在全球疫情冲击和中国国内制造业回暖的影响下,中国金属加工机床消费 额降幅会明显小于全球降幅,在全球占比将出现回升。1.2 机床上游核心零部件情况梳理1.2.1 机床上游核心零部件构成以金属切削机床为例,机床的核心零部件包括数控系统、驱动系统(电机)、传动系统(主轴、丝杠/丝杆、 导轨、轴承等)、铸件(床身、底座等)、钣金件(机身、支架等)、功能部件(刀库刀架、转台、齿轮箱、光栅尺等)、辅助系统(液压系统、电气系统)。目前我国数控系统和传动系统涉及的零部件仍大量依靠进口,其中数控系统的供应商包括发那科、三菱、 西门子,国产厂商主要是华中数控、广州数控;精密轴承主要供应商为日本 NSK、德国舍弗勒 Schaeffler、德国 INA 等;丝杠、导轨主要供应商为中国台湾银泰、德国施耐博格、日本 THK 等。(丝杠/丝杠,导轨)通过分析国盛智科、海天精工、浙海德曼、纽威数控、科德数控等近两年上市的机床厂商披露的详细成本 构成,我们大致计算出各零部件在成本中的占比。其中,数控系统和驱动系统、铸件和钣金件各占 1/3,是主要 成本项;传动系统占比 14%左右;刀库、刀塔占比 4%左右;个别厂商的高端机床还需配置光栅尺做精确定位, 占比最高可达 5%,单体价值量高。1.2.2 数控装置:发那科在国内市场中占比较高2019 年,中国机床数控系统市场销量达到 25.37 万套(同比下滑 25.9% ),销售额达 95.81 亿元,同比下滑 7.4%。国内数控系统市场中,高端机床市场主要由发那科、三菱电机、西门子等国际龙头厂商占据,国内厂商如 广州数控、华中数控等企业在高端机床中占比较低,主要市场在中低端市场。发那科凭借在数控系统科研、设 计、制造、销售等方面强大的实力在国内数控系统市场中占比最高,达到 39.3%。1.2.3 电主轴:渗透率提升推动市场规模增长,国内厂商逐步追赶海外龙头我国电主轴产销量和市场规模逐年增长。2008-2019 年,我国电主轴产量和销量连续多年增长,复合增速 分别达到 20.66%、15.78%。从市场规模来看,我国电主轴市场在 2008-2019 年复合增速为 12.75%,同样维持较 高速度增长,主要由于国内金属加工机床数控化率逐步提升推动电主轴渗透率增长,并且由于中国金属加工机 床市场在全球中占比较高,电主轴供应厂商逐渐由进口转换为本土供应。我国电主轴的产业化起步较晚,与瑞士、德国、日本、中国台湾等先进水平相比,国内电主轴行业在技术实力、 产品性能、业绩口碑等方面还有一定差距。全球电主轴领先企业主要集中在欧洲和日本,其中欧洲的头部电主 轴厂商依靠业内领先的研发能力和产品性能,在电主轴的不同应用领域均占据了较高的市场份额,其中较为知 名的厂商包括瑞士 IBAG 公司、德国 Kessler 公司、英国西风等。日本的电主轴技术水平相对落后于欧洲,但产 业发展成熟,性价比较好,在中国大陆等电主轴技术相对落后的地区占有较大的市场份额。近年来,在某些细 分领域,国内部分厂家凭借日臻完善的研发实力和制造水平,已推出了具备较强竞争力的产品,并占据越来越 高的市场份额。2019 年,中国大陆上市企业昊志机电和国机精工以销量计的市场占有率分别为 8.06%和 0.95%,其中,昊 志机电的电主轴产品主要为加工中心用电主轴和印刷电路板钻孔机用电主轴,在这两个细分领域中市占率保持 稳步增长。1.3 现有机床工具上市公司梳理我们按机床类别梳理了全部上市公司主营业务,可以看出创世纪、华东重机(润星科技)主营 3C 用加工中 心,国盛智科、海天精工、日发精机主营通用型加工中心,浙海德曼、津上机床主营车床,秦川机床、华东数 控、宇晶股份主营磨床,沈机布局较全,亚威机床、合锻智能主营成形机床,零部件类公司主要包括华中数控 (数控系统)以及昊志机电(主轴),刀具类公司主要包括中钨高新、欧科亿、华锐精密、沃尔德、恒锋刀具。金属切削和金属成形机床市场竞争格局均较为分散。2019 年,金属切削机床市场 CR10 仅为 15.41%,呈现 出较为分散的市场竞争格局,其中市场份额最大的是创世纪,其机床业务收入为 21.81 亿元,市场份额为 2.23%, 其次是北京精雕,占比 2.08%。金属成形机床市场 CR10 也仅为 18.87%,同样较为分散,其中市场份额最大的是 济南二机床集团有限公司,占比达到 8.94%,亚威机床排名第二,占比达到 1.73%。1.4 机床应用场景机床下游应用行业中,汽车、通用零部件和 3C 电子占比较高。作为制造业的加工母机,机床用途非常广 泛,涵盖我国制造业的方方面面,包括汽车、通用零部件、3C 电子、模具、航空航天、工程机械等等。其中应 用占比最高的三个行业分别为汽车、通用零部件和 3C 电子,合计占比达 64%。二、机床行业竞争格局变迁,孕育投资机会2.1 我国机床行业发展历程我国机床行业发展可以分成五个阶段:第一阶段我们机床行业起步于上世纪 50 年代,诞生了声名赫赫的“十八罗汉”国营机床厂,经过 20 多年 的建设和发展,至改革开放前,已经形成产品门类比较齐全、产业体系相对完整的机床工业体系;第二阶段是 1958-1978 年,我国迎来了大规模建设阶段,尤其在六七十年代,为冲破国外技术封锁、解决 尖端工业急需,国家大力支持机床发展,缩小了与国外的差距;第三阶段是 1978-1999 年,随着原机械部属企业全部下放地方和外资机床企业的涌入,我国机床企业不适 应市场环境、行业集中程度低、缺乏行业管理能力的缺点暴露出来,大批国内机床企业陷入倒闭潮和从业人员 下岗潮;第四阶段是 2000-2011 年,受我国经济高速增长利好拉动,机床工具体量快速增长,出现了多种所有制企 业共同发展的局面,机床工具行业产值在 10 年间增长了 10 倍。同时,机床数控化率也有一定提升。但是,由 于各种所有制企业纷纷投资扩产,导致批量型的中低端机床产能急剧扩大,埋下了结构性供需失衡的隐患;第五阶段是 2011 年至今,我国机床消费额总体上呈现下降态势,直至 2020 年降幅收窄并初步出现回暖迹 象。从这一阶段机床企业的市场格局来看,国内机床企业面临“高端失守、中端争夺、低端内战”的局面,其 中高端机床主要被国外企业垄断,国产机床的主角也从国企切换为民企。2.2 国有“十八罗汉”时代落幕目前,国内机床行业可以分为三个阵营:①实力雄厚的外资企业、跨国公司:国际领先的数控机床厂商, 产品涵盖数控车床、加工中心、镗铣机床等多项产品,拥有悠久的发展历史和深厚的技术沉淀,引领着世界机 床向高速、高精、高效、高稳定性、智能化、复合化等方向进行技术革新,在技术方面具有领先实力,如马扎 克、德马吉、中村留、大隈、哈挺等均是如此;②国有企业和具备一定技术实力和知名度的民营企业:具有显 著规模的大型国企以及不断缩小与国外技术差距、性价比和服务逐步提高的部分民企;③技术含量较低,规模 偏小的众多民营企业:在汽车零部件粗加工、一般用途的民用产品等领域,产品加工精度要求不高,产品价格 便宜,对机床价格较敏感。国内企业中,以“十八罗汉”为代表的国有机床时代逐渐落幕。建国之初,沈阳第一机床厂、大连机床厂 等国有企业承担起了我国工业化的重任,为我国机床体系的建立做出了不可磨灭的贡献。但是,随着改革开放 以来市场竞争的加剧和企业管理等多方面原因,大部分国有企业或者被收购、或者被重组,更有甚者如沈阳第 三机床厂直接破产,仅有济南第二机床厂仍独立存活。整体来看,机床行业国有企业的时代逐渐落幕。国有机床企业代表沈阳机床收入萎缩并出现亏损。受益于我国经济高速增长的推动,沈阳机床营业收入在 2011 年时曾达到 96.11 亿元。然而,2011 年以后,由于:1)公司中低端产能供过于求;2)历史负担重、体制 机制不够灵活;3)国内国际扩张速度过快;4)i5 智能机床产品战略投资过大,沈阳机床收入进入下降通道, 2019 年营业收入萎缩至 10.02 亿元,并在当年归母净利润巨亏 29.88 亿元。国有机床企业市场份额下降。随着十八罗汉的落幕,国有机床企业在国内机床市场中的份额不断降低,选取国内 3 家上市的国营金属切削机床企业的机床相关业务营业收入与金属切削机床整体消费量对比可以发现, 2014 年以后,3 家国有机床企业的机床相关业务收入占比由 2015 年的 6.86%降低至 2019 年的 2.49%,降低了 4.36pct。2.3 民营机床厂纷纷登陆资本市场,灵活的机制更加适应竞争性市场登陆资本市场的机床企业主角由国企转换为民企。2000 年以前,国内机床上市企业主要为国企,例如昆明 机床、沈阳机床、秦川机床。而进入 2000 年以后国内登陆资本市场的主角则由国营企业转换为民营企业,尤其 在 2015 年以后,国内民营机床企业上市密度明显提升。民营机床企业实力持续上升,主要民营机床企业机床收入占机床总消费量比重持续上升。民营机床企业凭 借对市场的敏锐度,持续加大研发投入,企业实力持续上升。主要民营上市机床企业金切机床类业务收入占金 切机床消费额比重也呈上升态势,由 2016 年的 3.50%提升至 2019 年的 5.47%(此处选取上市企业包括创世纪、 海天精工、日发精机、浙海德曼、国盛智科、青海华鼎、华东数控、华辰装备、宇环数控)。在本轮制造业投资 长景气周期中,民营企业有望承担提高国产数控机床在中高端领域的份额的重任,逐步实现进口替代。民营企业在研发投入的比例和产出效率高于国企。民营机床厂机制普遍灵活,更能够适应市场化的竞争环 境,有助于我国机床行业提升竞争力。从研发费用率来看,我们选取上市公司中所有机床业务收入占主营业务 收入比重超过 50%的 13 家民营机床企业(包括海天精工、浙海德曼、日发精机、国盛智科、华东数控、华辰装 备、思进智能、科德数控、纽威数控、亚威股份、合锻智能、宇晶股份、宇环数控),这些企业的研发费用率均 值在过去十年间始终明显高于 3 家国有机床上市企业研发费用率均值(2019 年国有机床企业营业收入大幅缩减 导致研发费用占比非正常提升,故未纳入对比),持续高研发投入确保了民营机床企业在技术方面持续进步,虽 然在总研发投入及综合布局上不如国企,但是对比民营机床上市公司与国有机床上市公司过去几年的营收增长 来看,民营机床企业研发投入的产出效率更高。2.4 格局变化叠加疫情,机床行业进口替代加速整体来看,我国金属加工机床进口依赖程度连续两年下降。2004 年,我国金属加工机床进口依赖度达到高 点 62.53%,其后呈现明显下降趋势,近十年来波动下降。2019-2020 年,金属加工机床进口占比已经连续两年 下降,从 33.14%降低至 27.97%,减少了 5.17pcts。金属切削机床进口占比降低更为明显,从 2018 年的 44.56% 降低至 2020 年的 35.33%,减少了 9.23pcts,其中 2020 年单年度降幅达到 5.35pcts,主要是受到疫情影响,机 床进口交期延长、调试人员往来不便,客观上促进了国内优质民营机床企业国产替代进程。三、诸多指标验证机床行业高景气度及持续性3.1 我国正稳步实现制造强国的目标,制造业迎来长景气周期如果以 1992 年南巡讲话为起点,我们认为中国制造业发展至今,经历了三个不同特点的发展阶段:第一阶段,1992-2011 年,我们称之为“制造大国”阶段,凭借劳动力成本优势,中国制造物美价廉,既满 足了改革开放后国内人民群众对生活生产物资的需求,又飘洋过海享誉全球,这个阶段我们制造业更多是“走 量”,在新技术上更多是模仿、跟随策略。第二阶段,2012-2016 年,即“供给侧改革”阶段,在这个阶段,传统行业经历了或主动或被动的出清过程, 很多小企业退出市场,集中度提升,竞争格局优化。第三阶段,2017-至今,我们称之为“制造强国”阶段,其中,2017-2019 年我们认为是前奏,2020 年才是 真正的新起点。(1)为什么说 2017-2019 年是前奏?因为这几年一方面我们看到众多制造业子行业头部企业强 者恒强、个别开始超越外资品牌;另一方面,我们也看到这几年制造业经历了“去杠杆”、“贸易摩擦”“实体清 单”等方方面面的直接或者间接影响,很多企业的投资行为受到短暂抑制或者没有被充分激发。(2)为什么说 2020 年才是真正的“制造强国”新起点?一方面,在贸易摩擦、实体清单等外部压力增大的背景下,中国制造 业企业寻求突破,加大研发投入,追赶国外优秀同行;另一方面,我们不但经受住了疫情的考验,还因为疫情 迅速得到控制,相比海外,中国制造业供应体系有更好的保障,促使我们不仅在国内市场部分实现进口替代、 国产份额提升,还使得我们在海外市场的份额获得预期之外的提升。(3)展望未来,中国制造,凭借优越的性 价比,在全球范围内的份额提升将是一个不可逆的过程,因此,我们认为 2020 年,将是中国由“制造大国”逐 步实现“制造强国”的新起点。为什么我们会进入“制造强国”阶段?这其实是发展的必然,我们从三个维度加以诠释:第一,改革开放以来,我们赖以发展的重要红利——人口红利正在逐步消失。虽然总人口还略有增长,但 是中国就业人员增速自 90 年代以来持续放缓,到 2018、2019 年已经连续两年进入负增长阶段,预计未来随着 我国劳动年龄人口不断减少,就业人员总数将继续降低。人口结构的变化,会促使人工替代类的设备渗透率长 期进入上行阶段。第二,C 端、B 端、G 端的需求持续升。(1)品质生活深入人心,C 端消费者对产品品质的追求,要求制造 企业加大研发投入,投入更多的高端设备用于生产制造,从而拉动高端设备的需求;(2)经历了供给侧改革, 制造业集中度日益提升的背景下,B 端客户自身从竞争格局角度出发,也会主动加大研发投入,采用更先进的 生产设备,增强竞争力;(3)中国经济已经过了高速增长期,经济增长的质量愈发重要,中央和地方政府(G 端)都追求可持续发展以及新技术不落后,持续推动新能源化、信息化智能化,推动制造业标准升级。综上, CBG 端三方共同助推高端设备的持续发展。第三,外界压力之下,寻求自我突破的必然之举。贸易摩擦与实体清单背景下,卡脖子设备与核心零部件 急需突破,目前国内制造业已经形成注重研发与自主创新的氛围,为制造强国打下基础。3.2 PMI 生产指数证实制造业景气度持续回暖新冠疫情对制造业冲击不亚于金融危机,但是本轮制造业实力大为增强,修复迅速。2008 年金融危机期间, PMI 于 2008 年 11 月降至 38.8%;新冠疫情期间,PMI 于 2020 年 2 月降至 35.7%,可见疫情对制造业的冲击不 亚于金融危机。但金融危机后十多年间,中国制造业已经形成更好的全产业链供应体系,经历了供给侧改革, 抗风险能力明显增强,因此我们观察到在复工复产后,PMI 自 2020 年 3 月份已连续 1 年处于荣枯线以上,2021 年 3 月 PMI 指数为 51.9%,维持回暖趋势。固定资产投资方面,制造业整体回暖趋势明显。受到疫情影响,2020 年 2 月制造业固定资产投资额出现大 幅下降,累计值同比下降 31.5%。但是随着疫情影响逐渐减弱和制造业供需复苏的推动,制造业固定资产投资 额增速回暖趋势明显。2020 年 10-12 月,制造业固定资产投资完成额当月同比分别为 3.70%、12.46%、10.22%, 明显回升。2021 年 2 月制造业投资完成额累计同比为 37.5%,主要由于行业持续景气和 2020 年前两月疫情导致 基数较低。3.3 机床景气度 2020 年 4 月以来回升明显我国金属切削机床产量回暖趋势明显。2020 年 3 月,我国金属切削机床产量同比下降 21.70%,主要是新冠 肺炎疫情的影响。2020 年 4 月开始,我国金属切削机床当月同比增速转为正数且不断提升,2020 年 9-12 月同 比增速均值达到 26.93%,回暖趋势十分明显。从金属切削机床累计产量来看,新冠肺炎造成的影响在不断减弱, 累计同比自 2020 年 9 月后转正并继续提升,截至 2020 年末我国全年金属切削机床产量累计同比增长 5.9%。2021 年 2 月,我国金属切削机床产量累计同比增速达到 85.4%,延续了疫情以后的长景气。3.4 工业企业利润总额景气度领先机床需求 8 个月左右企业盈利情况改善带来企业投资的内生性驱动。企业盈利情况在疫情后迅速改善,2020 年 12 月工业企业 利润总额累计值达到 5.74 万亿元,累计同比增长 2.4%。其中,6 月以来工业企业利润总额当月同比增长迅速, 6-12 月当月平均增速达到 17.3%。企业盈利状况的改善,提升了企业的投资能力,在市场预期较为乐观的情况下为企业的扩张投资提供了内生性驱动。通过将工业企业利润总额同比增速延后 8 个月,可以看到与制造业固 定资产投资完成额同比增速相关性较高。3.5 工业企业中长期贷款余额领先机床需求 1 年左右工业企业中长期贷款余额增长态势明显,为企业投资提供外部支持。中长期贷款余额的增加,体现了国家 对工业企业发展的信用宽松政策,为企业的投资提供了外部支持。我们注意到在 2019 年 6 月份以来,工业企业 中长期贷款余额同比持续增长,2020 年末工业企业中长期贷款余额为 11.01 万亿元,当季同比增速为 20.0%, 较第 1 季度提高了 11.7pcts。同时,工业企业中长期贷款余额同比增速较制造业固定资产投资额同比增速领先 1 年左右,进一步佐证制造业固定资产投资完成额会随之提升。3.6 本轮需求高端化特征初步验证,呼应产业升级,可持续性强国内产业升级及劳动力减少带来高端机床需求,高端机床在本轮制造业投资中受益更加明显。综合来看, 本轮制造业投资有别于以往,大型企业是主角,高技术是核心,反映了制造业竞争格局持续优化,产业持续升 级。能够生产更高性能、更精密部件的高端机床厂商在本轮制造业投资中将更加明显受益。金属切削机床的数控化率呈现不断增长的态势。数控金属切削机床是一种装有程序控制系统的自动化金属 切削机床,能够根据已编好的程序使机床动作并对金属零件进行切削加工。与传统金属切削机床相比,数控金 属切削机床在复杂、精密、小批量的金属零件加工方面具有独到优势。我国金属切削机床的数控化率呈现不断 增长的态势,2019 年下半年来,金属切削机床数控化率呈现加速提升态势,由 2019 年底的 38.8%迅速增长至2020 年 12 月的 45.55%。在近年来金属切削机床制造业企业的主营业务收入有所下降的情况下,金属切削机床均价逆势增长,处于 上升通道。金属切削机床制造企业主营业务收入在 2014 年达到峰值 1710.07 亿元后,近五年来呈现逐渐下降态 势,到 2020 年略有回升至 1086.66 亿元。假设金属切削机床制造企业主营业务收入为当年金属切削机床总销售 收入,可计算得金属切削机床均价。2020 年,由于金属切削机床整体收入规模和产量双双上涨且产量增速更快 的情况下,金属切削机床均价达到 24.36 万元/台,较 2019 年略有下降但是整体上不改波动上升趋势。大型企业 PMI 持续多年领先,在疫情后恢复更快。2015 年来,除个别月份外,大型企业 PMI 指数均优于 小企业。2015-2019 年,大型企业月度平均 PMI 指数达到了 51.56%,处于荣枯水平线以上,而中小型企业同时 期月度平均 PMI 指数分别为 49.55%、48.06%,处于荣枯水平线以下。疫情以来的大型企业 PMI 表现也明显好 于中小企业,2020 年 3 月-2021 年 3 月大型企业 PMI 月度平均值达到了 52.25%,中小型企业 PMI 月度平均值 分别 50.93%、49.57%。大型企业疫情后国内外订单表现优于中小型企业,潜在营收增长能力更强。①从国内订单来看,大型企业 疫情后订单反弹明显:2020 年 3 月 PMI 新订单指数就已经达到了 53.20%,其后一直保持在荣枯水平线以上, 2020 年 3 月-2021 年 3 月 PMI 新订单指数均值达到了 53.72%;中小型企业订单在疫情后回暖情况则不如大型企 业,其中中型企业 2020 年 3月 PMI 订单指数为 51.40%,2020 年 3 月-2021 年 3 月PMI 新订单指数均值为 51.65%, 小型企业 2020 年 3 月 PMI 订单指数为 49.70%,2020 年 3 月-2021 年 3 月 PMI 新订单指数均值仅为 49.18%。② 从出口订单来看,大企业出口订单整体上恢复更好:国外疫情爆发晚于国内,出口订单恢复主要从 7 月以后, 其中大型企业2020年8月-2021年3月PMI新出口订单指数均值为51.61%,中小型企业分别为49. 34%、46.40%, 整体上低于大型企业。“去杠杆”和贸易摩擦等原因导致中小型企业亏损面较高,市场格局有所改善。2017 年起,由于受到“去 杠杆”政策的间接影响和后续的中美贸易摩擦的直接影响,工业企业整体亏损面出现明显扩大,由 2017 年末的 11.40%增长至 2018 年末的 15.10%,提升了 3.7pcts。具体来看,2018 年末大型工业企业亏损面为 13.70%,较同 时期中小型企业亏损面分别低 2.8pcts、1.3pcts。到 2019 年末大型工业企业亏损面为 13.20%,出现一定下降, 而同时期中小型企业亏损面则持续提升,大型工业企业较同时期中小型企业亏损面分别低 3.7pcts、2.6pcts,差 距出现扩大。中小企业亏损面持续扩大,使得行业竞争格局出现改善,大型企业将可以取得更多的市场份额。高技术制造业固定资产投资完成额表现强于制造业整体,高端装备设备需求持续增长。高技术制造业包括 医药制造业,航空、航天器及设备制造业,电子及通信设备制造业,计算机及办公设备制造业,医疗仪器设备 及仪器仪表制造业,信息化学品制造业等需要高端装备以满足其精密度要求的产业。2018 年以来,高技术制造 业固定资产投资完成额累计同比与制造业整体固定资产投资完成额差距明显扩大,体现出高技术制造业投资额 在制造业整体投资额中所占比例上升,对高端装备的需求增长。详见报告原文。(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。)精选报告来源:【未来智库官网】。

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机床行业研究报告:十年周期拐点已至,民企崛起进行时

(报告出品方/作者:东吴证券,陈显帆、朱贝贝)报告摘要一、制造业投资正在强劲复苏宏观:制造业景气度持续提升,行业复苏迹象显著PMI已连续7个月保持在51%以上,当前工业产能利用率达到历史高点,工业企业利润总额触底回升,制造业固定资产投资完成额逐步回升。中观:工业机器人、机床产量数据持续好转工业机器人、注塑机、金属切削机床等通用设备的指标,可以表征制造业投资的景气度情况:工业机器人:疫情得到有效控制后,工业机器人产量持续快速提升,2020年12月工业机器人产 量29706台/套,同比+32.4%。注塑机:2021年1月伯朗特机械手(注塑机用)出货量1,738台,同比+120.56%,自5月以来出货 量不断回升。二、机床是“工业之母”,千亿市场大而不强中国机床市场千亿以上规模,占全球市场的27%。2011-2012年是我国机床行业的上一轮销售高峰,整体市场规模高达近400亿美元。2012-2019年,我国机床消费额经历了8年波动式的下滑。2019年,受宏观经济增速放缓,特别 是汽车、消费电子行业景气度下降的影响,我国机床市场有所下滑,但整体规模依旧维持在 220亿美元以上(1400亿人民币以上)。2020年随着新冠疫情得到有效控制,机床下游行业快速复苏,带动机床行业回暖,根据中国机床工具工业协会统计, 2020 年1-11月,协会重点联系企业金属加工机床的新增订单同比增长 16.0%,在手订单同比增长7.6%。行业整体大而不强,高端CNC机床问题尤为突出。我国机床行业仍以中低端产品为主,单台机床价值量较低。以金属切削机床为例,根据机床 工具行业协会及国家统计局数据计算,我国2019年生产的金属切削机床平均单价约为21.46万 元/台。而根据海关总署数据, 2019年我国进口数控机床1.03万台,平均单价折合人民币 195.89万元/台,远高于国产金属切削机床价格。国内机床市场充分竞争,三档阵营各领风骚。实力雄厚的外资企业、跨国公司:深耕汽车、模具和航天航空等主要下游行业,保持规模效 应及技术领先优势,全球排名前十位的机床企业中,大多数直接在中国投资或者合资建厂。国有企业和具备一定技术实力和知名度的民营企业:目前民营企业在数量方面逐渐占据绝对 优势,以不足一半的资产占有贡献了近七成的主营业务收入和近乎百分之百的利润。技术含量较低、规模较小的众多民营企业:主攻产品加工精度要求不高,产品价格便宜的汽 车零部件粗加工、一般用途的民用产品等领域,对机床价格较敏感。三、十年周期拐点已至,2021-2024年将快速增长十年周期拐点已至,未来四年每年更新需求有望达到千亿级别。机床的一般产品寿命约为10年,而重切削、长时间运转的机床寿命在7-8年。上一轮中国机 床行业的销售高峰是在2011年前后,根据10年左右的使用寿命和更新周期,我们判断2020 年是机床行业10年周期的拐点,从2021年开始进入更新换代的高峰。我们以国家统计局公布的产量数据为基础进行测算,2021-2024年金属切削机床每年的理论 更新需求有望达80万台,假设平均单价15万/台,则每年更新的规模将达1200亿。四、格局剧变、国企退场,民营企业崛起在即行业CR10不到30%,创世纪等国产厂商已跻身市场前列根据MIR睿工业的数据,2019年排名 TOP10数控机床厂商总体业绩达到141.6 亿元,整体市场占比近30%,外资厂商依旧占据主导地位。国内排名TOP10的厂商包括北京精雕(主营精雕机)、台群(创世纪)、海天以及纽威。报告节选:(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。)精选报告来源:【未来智库官网】。

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中国机床行业现状分析及产业投资战略研究报告

√ hengshizixun参考机床工具工业协会的分类方法,我们可以将机床工具分为机床和相关零部件,其中按照加工工件的材 质,机床可以分为金属加工机床、铸造机械、木工机床和其他材质加工机床。金属加工机床在机床工具中是最重要的组成部分,主要加工材质是金属毛坯,可以分为金属切削机床和金属成形机床;木工机床主要加工材质是木材,可以分为木工锯机、木工刨床 、开榫机、榫槽机等;铸造机械是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型的设备,加工材质主要为液态金属,可以分为普通砂型铸造设备和特种铸造机械设备;其他材质加工机床包括用于加工硅片、陶瓷片、金刚石等其他材质的机床,如玻璃精雕机、硅片切割机床等。相关零部件中,机床附件产品主要有各类卡盘、转台、分度头、刀架、中心架、刀杆、夹头顶尖、平口钳、过滤排屑和防护装置、制冷净化装置等;工量具及量仪包括:1)卡尺、量块及量规等量具,2)通用长度量仪、通用角度量仪、形状和位置误差量仪等量仪;磨具磨料中,磨料包括普通磨料、超硬材料、人造金刚石、立方氮化硼、化学气相沉积(CVD)金刚石,磨具包括固结磨具、超硬材料制品、超硬材料磨具、金刚石钻探工具等;数控装置包括数控机床用伺服驱动单元、数控机床用伺服驱动单元和数显装置。2011 年之前,受益国内制造业的发展,中国金属加工机床消费额呈现快速增长态势,尤其在“四万亿”刺激下,2011 年中国金属加工机床消费额达到 390.9 亿美元的顶峰,其后受经济增长方式转变、供给侧改革、中美贸易摩擦等影响,行业总体呈下行态势。随着 2020 年我国制造业景气度回升,2020 年中国金属加工机床消费额虽有疫情的影响但仅同比下降 4.48%至 213 亿美元,较 2019 降幅明显缩窄。金属加工机床中,金属切削机床占比约为 2/3,2020 年国内消费额为 138.7 亿美元;金属成形机床约占 1/3,2020 年国内消费额为 74.4 亿美元。金属切削机床,按照切削方式,可以分为车床、钻床、镗床、刨床、铣床、加工中心、磨床、插床等种类,其中车铣是最主要的切削方式,所以机床构成中,车床、加工中心及铣床占比明显较高。根据机床工具工业年鉴,2016 年我国金属切削机床市场中,“加工中心及铣床”占比达到 49.71%,市场空间约为 450 亿元,车床占比次之,达到 37.61%,市场空间约为 400 亿元。金属成形机床中,机械式压力机占比最高,达到 62.50%,市场空间约为 350 亿元,折弯机和压液压式压力机各自占比 10.12%和 9.07%,市场空间约为 100 亿元。全球金属加工机床行业规模大概在 800 亿美元上下,2019年达到 821亿美元,中国在全球金属机床消费额中占比一度超过 50%,尽管 2011 年以后逐渐下降且 2019 年占比仅有 27.17%,但是我们认为 2020 年在全球疫情冲击和中国国内制造业回暖的影响下,中国金属加工机床消费额降幅会明显小于全球降幅,在全球占比将出现回升。通过分析国盛智科、海天精工、浙海德曼、纽威数控、科德数控等近两年上市的机床厂商披露的详细成本 构成,我们大致计算出各零部件在成本中的占比。其中,数控系统和驱动系统、铸件和钣金件各占 1/3,是主要成本项;传动系统占比 14%左右;刀库、刀塔占比 4%左右;个别厂商的高端机床还需配置光栅尺做精确定位,占比最高可达 5%,单体价值量高。2019 年,金属切削机床市场 CR10 仅为 15.41%,呈现出较为分散的市场竞争格局,其中市场份额最大的是创世纪,其机床业务收入为 21.81 亿元,市场份额为 2.23%,其次是北京精雕,占比 2.08%。金属成形机床市场 CR10 也仅为 18.87%,同样较为分散,其中市场份额最大的是济南二机床集团有限公司,占比达到 8.94%,亚威机床排名第二,占比达到 1.73%。作为制造业的加工母机,机床用途非常广泛,涵盖我国制造业的方方面面,包括汽车、通用零部件、3C 电子、模具、航空航天、工程机械等等。其中应用占比最高的三个行业分别为汽车、通用零部件和 3C 电子,合计占比达 64%。2004 年,我国金属加工机床进口依赖度达到高点 62.53%,其后呈现明显下降趋势,近十年来波动下降。2019-2020 年,金属加工机床进口占比已经连续两年下降,从 33.14%降低至 27.97%,减少了 5.17pcts。金属切削机床进口占比降低更为明显,从 2018 年的 44.56%降低至 2020 年的35.33%,减少了 9.23pcts,其中 2020 年单年度降幅达到 5.35pcts,主要是受到疫情影响,机床进口交期延长、调试人员往来不便,客观上促进了国内优质民营机床企业国产替代进程。中国切削刀具的进口依赖程度近年来不断降低,2015-2020 年。进口切削刀具在国内切削刀具消费额中的占比由 37.18%降低至 34.61%。数控装置方面,进口数控装置金额进 5 年来基本保持稳定,而出口数控装置金额则出现明显增长,2020 年我国出口数控装置金额为12亿美元,较 2016 年的 5.6 亿美元提升明显。2020 年 3 月,我国金属切削机床产量同比下降 21.70%,主要是疫情的影响。2020 年 4 月开始,我国金属切削机床当月同比增速转为正数且不断提升,2020年 9-12 月同比增速均值达26.93%,回暖趋势十分明显。从金属切削机床累计产量来看,新冠肺炎造成的影响在不断减弱,累计同比自 2020 年9月后转正并继续提升,截至 2020 年末我国全年金属切削机床产量累计同比增长5.9%。2021年2月,我国金属切削机床产量累计同比增速达到 85.4%.

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机床行业深度报告:国产中高端数控机床扬帆起航

获取报告请登录【未来智库】。一、机床产业链和市场概览(一)机床是“工业母机”,产业链清晰机床行业技术水平和产品质量是衡量一个国家装备制造业发展水平的重要标志。整个机床产业链上中下游清晰,包括上游基础材料和零部件生产商、中游机床制造商和下游终端用户。基于材料定型方式,机床可分为 8 种类型:金属切割机床、金属成形机床、铸造机、木工机床、机床附件、测量仪器、磨削机和其它金属机床。金属切割和成形机占比较高。基于选择/移动控制方式,机床包括传统机床和数控高精密机床。数控高精密机床是指在数控程序控制系统的控制下进行高精密加工的机床。(二)全球机床市场格局1. 具有明显的周期性,目前仍处于周期底部机床具有周期特性。机床的一般产品寿命约为 10 年,因此行业大约每 7-10 年为一个商业周期。根据美国 Gardner Intelligence 发布的《2016 World Machine Tool Survey》对世界机床行业统计调查来看,最新一轮周期从 2009 年开始, 在 2011 年全球机床消费量和产值达到顶峰后回落,下降趋势一直持续到 2016 年。另外根据其发布的最新调查,2017年市场出现反弹,但 2019 年全球机床消费 821 亿美元,同比下降 13.8%,目前全球行业仍然处于周期底部2. 亚洲国家需求增长迅速,德日技术领先世界机床行业是一个完全竞争的行业,主要机床大国包括中国、德国、日本、美国等国家。分地区来看,亚洲市场主要贡献了 2003-2008 年和 2010-2011 年的两轮行业增长,这其中又以中国、印度为代表的亚洲发展中国家发展最为迅速。中国机床行业消费量和总产值早在 2009 年就成为世界首位,直到现在中国依旧保持着世界第一机床生产和消费大国的地位,每年贡献四分之一的消费和产值。目前机床产业呈现出高端技术垄断的格局,核心技术被控制在特定国家、特定公司的手中,尤其是数控机床,关键零部件大多来自德国、日本的相关企业。技术的差距体现在稳定性、可靠性、效率、精度等各方面。德国重视数控机床和配套件的高、精、尖和实用性,各种功能部件研发生产高度专业化,在质量、性能上位居世界前列;日本重点发展数控系统,机床企业注重向上游材料、部件布局,一体化开发核心产品;美国在数控机床设计、制造和基础科研方面具有较强的竞争力。二、中国机床行业的“前世今生”(一)艰难困苦中起步,迅速成长中国机床消费量和总产量分别在 2002 年和 2009 年成为世界首位,虽然自 2011 年达到顶峰后行业整体下行,但直到 现在中国依旧保持着世界第一机床生产和消费大国的地位。美国 Gardner Intelligence 公司对世界机床行业统计调查 显示,2019 年全球机床消费 821 亿美元,其中中国消费 223 亿美元,占全球机床市场的 27.2%,这是自 2008 年以来 中国机床消费在全球机床消费中占比首次低于 30%。2019 年全球机床生产规模 842 亿美元,其中中国作为世界第一 大机床生产国生产 194.2 亿美元,占全球市场的 23.1%。(二)“大而不强”,国产品牌占据中低端市场,高端依赖进口虽然作为世界第一大机床生产国,但是国产机床的主要竞争力集中在中低端机床,根据弗若斯特沙利文咨询公司表 述,在以 10 万元内的平床身数控机床、30 万元以内的三轴立式加工中心、10 万元内的线切割机床等为代表的中低 端机床市场几乎占据了世界上 90%以上市场份额。但是由于中国机床行业起步较晚,中国机床企业在行业竞争中往 往是靠“量”来取胜,产品附加值较低,在核心技术方面与西方制造强国和日本之间还存在着较大的差距,暂时还 未能在世界高端机床市场取得优势。因此,中国大陆机床行业处于严重的贸易逆差状态。根据 Gardner Intelligence 统 计,2019 年,中国机床进出口贸易逆差为 28.7 亿元,虽然较 2017 和 2018 年的 50 多亿美元有所收窄,但是仍然是 个不小的数目,进口量占消费量的 32.69%。尤其是以数控机床为代表的高端机床,我国每年的进口数量均在 1 万台 以上,2019 年进口金额为 29 亿美元。金属加工机床的进出口价格存在很大的差距。根据海光总署的统计,近几年的金属加工机床的进口均价在 10-15 万 美元/台,与此形成鲜明对比的是出口均价仅仅 400-500 美元/台。2019 年全球前十位的机床制造商全部来自德国、日本、美国三个国家。目前整体来说国产企业数目众多,但是普遍规模比较小,市场竞争力弱,盈利能力较差。根据国家统计局统计,截 至 2020 年 7 月,全国金属切削机床企业数量 817 家,行业销售利润率仅 3.95%;全国金属成形机床企业数量 526 家, 行业销售利润率为 4.80%。从 2015 年 11 月至 2020 年 7 月间,金属切削机床行业和成形机床行业的销售利润率最高 时也仅为 5.49%和 7.88%。(三)“十八罗汉”陨落,国产机床行业迎来结构调整中国工业体系建设之初,发展出了十八家交相辉映的国有机床厂,这十八家机床企业为我国机床行业的发展立下了 汗马功劳。随着改革开放的深入推进,这些国有企业多数实施了不同形式的产权制度改革,这些国有机床厂也迎来 了自己的光辉时刻。根据 Gardner 公司 2012 年 5 月发布的《金属加工内部报告(Metalworking Insiders Report)》中 的“世界金属加工机排行榜”显示,沈阳机床集团 2011 年产值 27.8 亿美元,位居世界机床企业销售产值第一位,大 连机床也以 23.8 亿美元的产值位居世界第四。低端市场因进入门槛较低,竞争加剧,随着低端市场产能过剩,国营企业由于体制原因,在这个充分竞争的市场中 丧失了活力,逐渐没落。曾经“十八罗汉”也纷纷经历了重组、破产、被收购,目前仅剩济南第二机床厂独立存活。随着国营企业的陨落,民营企业正在成为机床工业新的主力军,我国机床行业进入结构调整。根据《中国机床工具 工业年鉴 2016》的统计,2015 年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,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%。民营企业 不仅在数量方面占据了绝对优势,更以不足一半的资产占有贡献了近七成的主营业务收入和近乎百分之百的利润。2 近年来涌现出了很多很有竞争力的民营企业,例如深圳创世纪、亚威股份、华东重机(子公司润星科技)、海天精工、 日发精机、国盛智科、纽威数控等。三、“天时、地利、人和”,国产中高端机床迎来发展机会(一)“天时”:通用设备行业呈现复苏态势机床作为通用设备,整个行业有很强的顺周期性。由于机床设备是生产资料,属于固定资产,机床的需求主要来源 于制造业的产能建设需求。因此其周期逻辑是“下游工业企业盈利改善—产能投资扩张—设备需求好转”,首先是 下游行业利润恢复,扩产能需求更加旺盛,从而带动设备投资的增长。宏观上,2020 年 8 月份制造业 PMI 为 51.0,自疫情之后已经连续六个月位于荣枯线 50 以上,保持回暖走强趋势。 另外,根据设备投资逻辑,工业企业的利润指标是通用设备行业的景气度的领先指标,通过观察数据,工业企业利 润总额的变化与机床产量数据保持基本一致并且有一定的前置性。根据日本机床工业协会公布的机床新增订单数据,中国大陆地区新增订单额情况从进入 2020 年以来持续好转,2020 年 7 月份新增 18.48 亿日元,同比增长 50.49%。工业机器人产量增速加快,侧面印证通用设备行业景气。机床、激光器、注塑机、工业机器人功能效用不尽相同, 但均属于通用设备,其下游应用领域广泛且高度重合,基本包含整体制造业,几个子行业发展呈现较强一致性。所 以,从其他行业的表现可以从侧面窥探到机床行业的景气情况。国家统计局发布最新工业机器人产量数据,2020 年 8 月单月产量 20,663 台,同比增长 32.5%,单月增速高于 7 月份的 19.4%,单月增速依然处于较高状态;前 8 个月累 计产量 136,873 台,同比增长 13.9%,增速在 4 月份转正后,一直保持上升势头。根据国统局统计数据,2020 年 1-7 月中国机床工具行业规模以上企业完成营业收入同比降低 7.6%,降幅与 1-6 月持 平;实现利润总额同比降低 1.9%,降幅较 1-6 月收窄 0.6 个百分点。中国机床工具工业协会重点联系企业 2020 年 1-7 月主要经济指标显示,经历了一季度的严重下滑,二季度的持续恢复之后,7 月呈现出快速回升的新特点。从统计 数据看,机床工具行业整体营业收入降幅持续收窄,利润总额今年以来首次正增长,金属加工机床的新增订单和在 手订单双双增长。(二)“天时”:高端数控机床下游的复苏和景气带来需求增长1.中高档机床的划分数控机床的档次是相对的、动态的概念。关于中高档数控机床的划分标准目前尚不存在主管部门拟定、行业普遍认 可、企业遵照执行的统一的权威性界定。根据中国制造 2025《重点领域技术路线图(2015 年版)》中的定义,高 档数控机床是指具有高速、精密、智能、复合、多轴联动、网络通信等功能的数控机床。根据《高档数控机床和机 器人》(杨正泽、李向东编著),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分为中高档;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;将具有三维图形显示功能 的数控机床划分为高档。华创机械根据调研访谈机床行业具备多年经验积累的行业专家,以及下游制造业(机床用户)反馈的信息,认为目 前中国机床行业中有 10%为高档机床,且高档机床基本来源于进口,30%为中档机床,60%为低档机床。这其中 40% 的中高档机床与目前机床的数控化率基本一致。我国处于产业结构的调整升级阶段,先进制造业将逐步替代传统制造业,作为工作母机的高性能数控机床的市场需 求将大大增加。当前我国已是世界最大的机床产销国,随着下游产业的不断升级发展,对机床加工精度和精度稳定 性等要求越来越高,中高端产品的需求日益凸显,更新升级需求大,未来中高端市场份额将进一步增加。且中国机 床市场加快向自动化成套、客户化订制和换挡升级方向发展,产品由普通机床向数控机床、由低档数控机床向中高 档数控机床升级。近年来随着本土新兴企业的崛起,不断攻克关键核心技术环节、完善智能制造装备相关核心技术 体系和产品序列,逐渐进入数控机床中高端市场,未来中高端进口替代的市场空间仍然可观。2. 下游高端制造业复苏带动高精密机床需求中国作为最早从新冠疫情中走出来的制造业大国,随着复工复产的推进,制造业投资企稳回升,降幅逐月缩窄,特 别是高技术制造业。高技术制造业固定资产投资完成额累计同比自 5 月份转正以来逐月提升,2020 年 5 月、6 月、7 月、8 月累计同比增速分别达到 2.7%、5.8%、7.4%、8.8%。根据沙利文数据中心的统计,2016 年中国数控高精密机床各细分应用领域的收入占比排名前几的是汽车行业、 3C 消费电子、国防航天、能源设备、船舶以及医疗器械。(1)汽车:新能源汽车大发展,轻量化趋势下 CNC 加工设备迎来发展契机(2)3C 消费电子:市场景气度上行,投资加快设备销售弹性大(3)国防航天:国防军工景气扩张,民机产业蓄势待发(三)“地利”:存量替换、数控机床升级和进口替代需求空间庞大10 年以上使用年限的机床占存量机床的 30%,存量设备更新需求庞大。机床的一般产品寿命约为 10 年,而重切削、 长时间运转的机床寿命在 7-8 年,根据草根调研结果,10 年以上使用年限的机床占存量机床的 30%。在需求最旺盛 的 2010、2011、2012 的三年中,金属切削机床共生产 241.3 万台,金属成形机床共生产 71.5 万台,这部分都是有潜 在的更新需求。数控化率低,新设备技术升级空间广阔。根据国家统计局统计的生产数据,2019 年新生产金属切削机床的数控化率 为 37.75%,而金属成形机床数控化率更低,整个行业数控化率根据 ResearchInChina 发布的《全球与中国数控机床 行业报告,2019-2025》中的数据显示在 30%左右,而日本(超过 90%)、德国(超过 75%)、美国(超过 80%)的数 控化率遥遥领先中国,中国制造业的规模决定中国数控高精密机床拥有广阔的提升空间。国产化率有待提高,高端设备进口替代空间弹性更大。根据 Gardner Intelligence 的数据,2019 年中国机床进出口金额为 72.9 亿美元,占消费总量的 32.69%,整体的国产化率不足 70%。而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化 率更低。由于低档机床主要由国产厂商提供,我们假设进口机床集中在中高档,则中高档机床国产化率仅为 20%上 下。根据前瞻产业研究院发布的《2019 年中国数控机床行业竞争格局及发展前景分析》, 2018 年我国高档数控机床 国产化率仅为 6%,高档数控机床主要依靠进口。近年来,国内中高档数控机床市场亦出现了一批具备核心技术的新兴民营机床企业,其产品得到市场的广泛认可, 综合竞争力大幅提高,民族品牌开始崛起,逐渐形成进口替代趋势。另外,在中美贸易战的大背景下,由于美国以 各种理由,特别是在高科技领域限制中国的全球化进程,这使得国内行业供应链被迫进行调整,加速了进口替代的 进程。(四)“人和”:国家重视,众多政策推动行业发展机床行业的技术水平、加工效率、精确程度对一个国家制造业极为重要,众多行业依靠着机床设备进行生产加工, 为加快中国制造业实力的提升和转型升级,我国政府很早就意识到了这个问题,非常重视提高机床行业的自主创新 能力和智能化水平。近几年相关部门利好政策频出,鼓励行业发展,促进行业技术水平的提升。中国从不同方向和 角度提出发展精密数控机床、高档数控机床及其技术研发,促进行业结构升级,提高在世界范围内的竞争力,从 2006 年开始就将“高档数控机床和基础制造技术”列入重大专项,直到 2015 年工信部出台的《中国制造 2025》规划中 明确提出“高端数控机床与基础设施装备”之具体目标如下:“到 2020 年,高档数控机床与基础制造装备国内市场 占有率超过 70%”,“到 2025 年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过 80%。高档数控机床与基础制 造备总体进入世界强国行列”。目前,中国机床工具行业“十四五”规划编制工作正在稳步推进当中,争取在“十四五”期间使以高档数控机床为 代表的工作母机装备系列产品国际竞争力明显提高,解决一批高档数控机床的数控系统、关键功能部件制造的“卡 脖子”问题,研发一批重点领域亟需的工作母机装备。四、重点企业分析(详见报告原文)1.创世纪:国产 CNC 龙头,产品品类齐全,盈利能力突出深圳市创世纪机械有限公司成立于 2005 年,是一家集智能装备的研发、生产、销售、服务于一体的国家高新技术企 业。创世纪机械旗下拥有 Taikan 台群、Yuken 宇德等品牌,数控机床产品品种齐全,涵盖金属切削机床、非金属切 削机床、激光切割机床等三个主攻方向,细分为高速钻铣攻牙加工中心系列、立式加工中心系列、卧式加工中心系 列、龙门加工中心系列、数控车床系列、高速雕铣机系列、玻璃精雕机系列、3D 热弯机系列、激光切割机系列等, 能够为客户提供整套机加工解决方案,是国内同类型企业中技术宽度最广、产品宽度最全的企业之一。经过多年发 展,创世纪已经成为国内自动化系统细分领域的龙头企业。2019 年销售数控机床的高端设备 1.1 万台,国内细分市 场份额达 30%。2. 国盛智科:成功开发五轴联动数控机床,打造国内数控机床领先企业公司成立于 1999 年,为国外高端装备企业、国内部分知名品牌提供配套钣焊件,此后逐步发展至机床本体制造,并 在此基础上向数控机床过渡。目前,公司已形成数控机床、智能自动化生产线、装备部件三大系列产品。公司长期 坚持不懈推进科技兴企战略,致力于中高档数控机床开发,为用户提供有效解决方案和“高精、高速、高效、高稳 定性”产品,具有一定的知名度、美誉度,现已发展成为国内为数不多的成功开发出五轴联动数控机床等高档数控 机床并实现量产的新兴智能装备制造商之一。3. 海天精工:坚持独立自主的研发生产路线,专注数控机床十八载公司成立于 2002 年,自成立以来一直致力于高端数控机床的研发、生产和销售,已经成为国内领先的数控机床研发、 生产企业,多年来始终站在国内数控机床市场与技术的前沿,是国家重大技术装备企业,国家高新技术企业,省级 高新技术研发中心。……(报告观点属于原作者,仅供参考。报告来源:华创证券)如需完整报告请登录【未来智库】。

往见老聃

机床行业专题研究报告:数控刀具,工业耗材顺周期好赛道

(报告出品方/作者:鲁佩、耿琛、熊翊宇)一、数控刀具工业耗材顺周期好赛道(一)机床刀具迎来需求向上周期1、机床刀具是什么?刀具,指机械制造中用于切削加工的工具,又称切削工具。从结构上看,刀具一般由刀 杆(或刀盘)和刀片两部分组成。其中,刀片是金属加工中起切削作用的关键执行部件。按照材料的不同,目前的刀具主要分为硬质合金、工具钢(碳素工具钢、合金工具钢、 高速钢)、陶瓷和超硬材料(人造金刚石 PCD、立方氮化硼 CBN)等产品。其中,硬质 合金刀具是世界上最主要的刀具类型。从金属切削方式来看,金属切削主要包括车削、铣削、钻削等工艺方法。车削是加工时工件做旋转运动(主运动),刀具在平面内作直线或曲线进给运动的 切削加工方式,通常用于回转类零件的加工。铣削是加工时刀具做旋转运动(主运动),工件固定或移动(做进给运动)的切削 加工方式,通常用于各类平面、曲面等零件的加工。钻削是加工时刀具和工件做相对旋转运动,并沿刀具轴向方向做相对进给运动的切 削加工方式,通常用于各种类型的孔加工。相应的,刀片也分为车削刀片、铣削刀片、钻削刀片等。其中,车削和铣削占比较高。 刀具的另外一个重要分类为数控刀具和传统焊接刀具。数控刀片即数控机床用可转位刀 片。数控刀片主要由硬质合金制造。数控刀片可应用在金属的车削、铣削、孔加工、切断切槽、螺纹车削等领域,是现代金属切削应用领域的主流产品。数控刀具产业链上下游清晰。上游主要为原材料,其中硬质合金刀具上游主要为生产碳化钨粉和钴粉的企业,下游为制造业,如汽车、通用机械、模具制造、轨道交通、工程 机械等。2、全球刀具市场规模 2000 亿级,中国市场规模 400 亿级全球刀具市场稳定增长。根据 QY Research 的数据,2016 年全球切削工具消费量为 331 亿美元,2017 年为 340 亿美元,2018 年为 349 亿美元。预计到 2022 年,全球切削工具 市场将从 2016 年的 331 亿美元增长到 390 亿美元,实现 2016 年至 2022 年 2.7%的复合 年增长率。从消费区域来看,中、美、德、韩、日五个刀具消费大国的消费量比重占全球 70%左右, 进入 2010 年来,以中国为代表的亚洲刀具市场增长率排在全球刀具规模增长首位,是全球增长率的 2.5 倍。中国刀具市场规模约为 400 亿,消费情况与制造业发展关系密切。受国内投资增速放缓 和需求结构调整影响,2012 年至 2016 年我国刀具市场规模在 312 亿元至 345 亿元区间 内波动。2016 年至 2018 年,制造业转型升级推动了刀具行业快速发展,刀具市场规模 出现明显增长,2018 年刀具年消费总额达到 421 亿元,创造了历史最高纪录。2019 年 受中美贸易摩擦和下游行业下行的影响,我国刀具消费额有所下滑,为 393 亿元。我国连续多年机床消费量居全球第一,但是刀具消费水平偏低。根据《第四届切削刀具 用户调查数据分析报告》统计显示,在德、美、日等发达国家,现代数控机床和数控刀 具互相协调、平衡发展,刀具消费约为机床消费额的 50%左右。而中国市场的刀具消费 占机床消费总额的比例,自 2012 年起呈现总体向上的增长趋势,2010-2017 年均为 20% 以下,2019 年达到 25%,说明我国制造业工具消费在提质升级,但还远低于发达国家, 仍然有很大的上升空间。随着国内终端用户生产观念逐渐从“依靠廉价劳动力”向“改 进加工手段提高效率”进行转变,以及机床市场的转型升级,我国刀具消费规模仍存在 较大提升空间。3、刀具作为耗材,受制造业开工影响,2020 年起需求向上刀具作为金属切削工具,是制造业的重要耗材之一,其市场规模和消费量与制造业息息 相关。2020 年以来,PMI 连续位于荣枯线之上,制造业景气度上升,带动相关行业需求 和生产。在制造业复苏的背景下,刀具行业自 2020 年以来呈现顺周期增长趋势,需求将 持续增加,行业进入快速发展扩张阶段,走上快速增长赛道。(二)制造升级,机床数控化率提升带动数控刀具规模提升1、我国机床数控化水平较低,制造升级背景下有提升空间我国正处于产业结构的调整升级阶段,机床数控化是机床行业的升级趋势。我国新增机 床数控化率近年来整体保持着稳定增长,主要与产业转型升级有关。随着加工产品的结 构复杂化、加工精度要求的不断提高以及生产效率的提升,我国机床设备正逐步从传统 普通机床向数控机床过渡。我国新增金属切削机床数控化率从 2013 年的 28.38%提升到 2020 年的 43%。根据《中国制造 2025》规划,预计我国关键工序数控化率在十四五期间 达到 50%,而目前发达国家机床数控化率一般为 80%以上,相对而言,我国金属切削机 床的数控化程度的提升空间很大。2、数控化率提升,刀具消费水平将随之提升在我国刀具产品消费结构中,由于我国机床数控化水平较低,传统焊接刀具仍然占据一 定比重。我国机床数控化率不断提升,在此背景下,数控刀具作为数控金属切削机床的 易耗部件,无论是存量机床的配备需要,还是每年新增机床的增量需求,都将带动数控 刀具的消费需求。(三)全球切削刀具中硬质合金刀具占主导,国内硬质合金刀具的占比逐年提升1、全球切削刀具中硬质合金刀具占主导,国内硬质合金刀具的占比逐年提升近年来,我国刀具市场中硬质合金刀具占比不断提升。根据中国机床工具工业协会披露 的刀具产值数据,自 2015 年起,硬质合金刀具的产值不断增加,占比持续提升,由 2015 年的 39.45%升至 2019 年的 47.47%,2019 年首次超过高速钢刀具,成为产值最高的刀具。2、硬质合金性能优良,未来在刀具市场上有望进一步提升几类刀具材料的性能对比如下:硬质合金:具有硬度高、耐磨、 强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能, 广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金 属、和普通材料,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材 料。工具钢:硬度、耐磨性、耐热性相对差,但抗弯强度高,价格便宜易焊接。刃磨性 能好,广泛用于中低速切削的成形刀具,常用于钻头、丝锥、锯条以及滚刀、插齿 刀、拉刀等刀具,尤适用于制造耐冲击的刀具。陶瓷:具有高硬度和耐磨性、强度与韧性低,热导率低,适用于钢料、铸铁、高硬 材料连续切削的半精加工或精加工。超硬材料:人造金刚石有最高的硬度和耐磨性,导热性好但不耐温,价格昂贵,加 工、焊接都非常困难,主要用于有色金属以及非金属材料的精加工,不适宜黑色金 属。立方氮化硼具有高硬度及高耐热性,导热性好,主要用于高温合金、淬硬钢、 冷硬铸铁等难加工材料的半精加工和精加工,特别是高速切削黑色金属。 数控刀具一般由数控刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成。数控刀片承担切削、形成被加 工表面的功能,是实现数控刀具功能、决定刀具性能的关键元件,硬质合金是制造数控 刀片最主要的材料。目前,在世界范围内,硬质合金刀具占主导地位,比重超过 60%。 我国刀具产值结构变化与我国制造业发展水平相关,硬质合金刀具是参与数字化制造的 主导刀具,随着我国机床装备数控化升级,硬质合金材质的刀具将越来越多。硬质合金 刀具占比也将从现在的接近 50%,提升至 60%的级别。二、国内刀具市场格局分散,国产化黄金期来临(一)数控刀具竞争格局分为三大阵营在刀具行业中,按照发展阶段、技术水平、市场策略等差异,可以将刀具企业分为三类: 欧美企业、日韩企业和中国本土企业。第一类是以山特维克集团、肯纳金属集团、伊斯卡集团等为代表的具有全球领导地 位的欧美刀具制造商,他们技术实力雄厚,产品系列丰富,致力于为客户提供完整 的刀具解决方案,在技术上处于持续领先的水平,在高端定制化刀具领域始终占据 着主导地位。但是由于价格昂贵、交货周期长,国内用户以大中型企业、外资企业 为主。第二类是以日本三菱、日本泰珂洛、日本京瓷、韩国特固克等为代表的日韩刀具企 业,定位于为客户提供通用性高、稳定性好和极具性价比的产品,产品略贵于国产 刀具,在我国进口刀具中的占比最大。第三类是以株洲钻石为代表的国内刀具企业,数量众多,竞争实力差距较大,大部 分以生产传统刀具为主,主要通过差异化的产品策略和价格优势,赢得了较多的中 低端市场份额。(二)进入壁垒高但集中度低,国内有望迎来产业整合目前,我国刀具行业呈现市场集中度较低,中低端产品无序竞争的状况。目前呈现这样 的格局是因为中国的刀具行业,尤其是民企发展时间较短,行业秩序尚未形成。现在, 许多缺乏技术沉淀、研发能力差、资本实力弱的小企业生产的仍是以传统刀具为主的中 低端商品。随着数控化率的提升,数控刀具逐渐替代传统刀具,这些竞争优势弱的小企业正面临被淘汰或被并购的局面,而具有品牌、资本、技术优势的企业在高端应用领域 更具竞争优势,拥有较大发展空间,也将获取更多的市场份额,从而使整个刀具行业的 市场集中度提高。技术密集型、资本密集型,数控刀具行业有进入门槛。刀具行业是技术密集型、资本密 集型行业,有一定的进入门槛,需要持续较高水平的研发投入才能保持产品的技术优势 并缩小与国际一流企业的差距。其中,数控刀具技术门槛较高,数控刀具制造工序较长 且工艺复杂,生产过程中关键质量控制点多且难度大,装备要求水平高,具有较高的技 术壁垒和资金壁垒。相应的,与传统产品相比,数控刀具产品的毛利率水平也较高。国内数控刀具发展脉络梳理:中国刀具行业最早源于上世纪五六十年代的计划经济时期,当时的刀具行业全部是国有 性质,刀具由专业的工具厂或者机械厂的工具车间生产,而决定刀具性能最重要的刀具 材料则由冶金部管辖的钢铁厂和硬质合金厂生产。株洲硬质合金厂,成立于 1954 年,是 国家“一五”期间 156 项重点项目之一。改革开放之后,过去传统的焊接刀片已经不能 适应下游行业的需求,在此背景下,株洲硬质合金厂率先行动,300 吨硬质合金生产线 于 1988 年全面竣工投产,大大提升了生产工艺和技术水平,并生产出中国第一片数控可 转位刀片,标志着中国道具行业迈出了重要的一步。1992 年,株硬引进了国际先进高精 度硬质合金数控刀片生产线。2001 年,原 300 吨硬质合金生产线搬迁至河西国家高新技 术开发区,建造一条高起点、高标准、高性能的生产线,2002 年,高性能可转位刀片线 顺利投产。同年,株硬集团下株洲钻石切削刀具股份有限公司正式成立,研发中心正式 落成。 改革开放之后,原先的国企株硬经改革后,株洲钻石处于中国刀具行业的领头地位。其 他的老牌国企也同样寻求转型,扩大竞争优势。同时,各种民企,合资企业也开始蓬勃 发展。厦门金鹭成立于 1989 年,是中外合资企业,最早主营碳化钨生产,后来逐渐向下 游延伸,2001 年开始大力生产硬质合金产品,2006 年成立数控刀片部,向数控刀片行业 发展。民企方面,欧科亿成立于 1996 年,从锯齿生产起家,2012 年数控刀片项目正式 投产,公司逐步从硬质合金制造企业转型为刀具制造企业。华锐精密成立于 2007 年,早 期主要生产硬质合金非标产品,后逐渐进入中高端市场。除此以外,还有一大批于新世纪成立的区域性小企业。这些企业,共同组成了中国国产刀具行业。(三)供不应求叠加国产进步,进口替代正当时2019 年我国刀具总消费额达到 393 亿元,其中国产刀具年消费额约为 257 亿元,进口 刀具约为 136 亿元,进口刀具市场份额降至 35%以下。2016—2019 年进口刀具占总消费 的比重从 37.17%下降至 34.61%,体现了数控刀具国产化的加速。进口替代的主要因素为国产企业技术上的进步和价格上的优势。近年来,国内刀具企业 在不断引进消化吸收国外先进技术的基础上,研究成果和开发生产能力得到了大幅提升, 在把控刀具性能的能力不断增强的同时,部分国内知名的刀具生产企业也已经能够凭借 其对客户需求的深度理解、较高的研究开发实力为下游用户提供个性化的切削加工解决 方案。凭借产品性价比优势和本土服务优势,已逐步实现对高端进口刀具产品的进口替 代,加速了数控刀具的国产化。未来国产品牌市占率提升这一趋势有望保持。宏观上看,“十三五”期间,我国提出“中 国制造 2025”和“互联网+”行动计划,推进我国制造业向自动化、智能化方向升级, 提升数字化制造水平。数控刀具是数字化制造的组成要素,制造业升级将持续引领数控 刀具的国产品牌发展。微观上看,当前我国大部分刀具企业生产的仍是以传统标准刀具 为主的中低端产品,数控刀具产品供应不足。近几年来,我国刀具企业产品结构调整取 得一定进展,个别企业在技术水平和工业制造上也积累了一定的优势,在需求推动的背 景下,国产产品仍有很大的提升空间。三、从全球龙头山特维克的发展脉络看对国内刀具行业发展的启示(一)山特维克:全球第一大刀具供应商,全球刀具收入在 300 亿级别山特维克是一家瑞典重工业集团。公司经营建立在独特的材料技术专业知识、广泛的工 业流程知识和密切的客户合作基础上。在以下领域取得了世界领先地位:1)工业金属切 削用工具和工具系统;2)采矿和建筑行业的设备和工具、服务和技术解决方案;3)先 进的不锈钢和特殊合金以及工业加热产品。山特维克是全球第一大刀具供应商。1985 年,山特维克进入中国市场,其产品广泛用于 汽车、工程、能源、建筑、机械工具等领域。旗下有山特维克可乐满(Sandvikcoromant)、 山高(Seco)、瓦尔特(Walter)和万耐特(Valenit)等知名品牌。2018 年,山特维克全球 销售收入为 761.93 亿元,其中刀具类销售收入 310.32 亿元,中国区域刀具类销售收入为 31.2 亿元。1、山特维克历史沿革1862 年:Gran Fredrik Gransso 在山特维肯镇创立公司,公司名称为 Hgbo Stl & Jernwerks AB。他是世界上将贝塞麦转炉炼钢法成功实现工业化生产的第一人(特种钢)。 1901 年:山特维克在斯德哥尔摩股票交易所上市。 1950 年:在瑞典 Gimo 开始生产硬质合金刀具。 1973 年:山特维克收购山高刀具所有股权的 65%。(1986 年收购了 100%股权,1989 年 降为拥有 62%股权。) 1990 年:山特维克收购芬兰凿岩钻具设备商汤姆洛克 25%的股权。(1997 年山特维克收 购汤姆洛克 100%股权。) 1998 年:山特维克形成新的业务领域——矿山工程机械。 1999 年:山特维克将经营内容集中于三大核心领域:刀具(山特维克可乐满、山特维克 CTT、山特维克硬质材料)、矿山工程机械以及特种钢(山特维克钢铁、Kanthal、山特 维克传动系统)。 2012 年:公司架构由原有的三大业务领域拆分为五大业务领域。包括山特维克加工解决 方案,山特维克矿业,山特维克材料技术,山特维克建设和山特维克风险投资。2、业务板块与收入结构纵观山特维克 14 年的发展,公司营业收入随全球制造业波动而波动,收入范围在 622 亿 -975 亿之间。公司盈利能力强劲,2019 年毛利率高达 40%,净利率为 8.29%,ROE 为 14.19%。公司有三大业务板块: Sandvik 制造与加工设备、Sandvik 采矿和岩石加工设备、Sandvik 材料技术。其中,数控刀具相关业务隶属制造与加工设备业务,广泛应用于汽车、航空 航天、能源、采矿等。(二)山特维克百年发展对国内刀具企业的启示1、质量致胜。硬质合金最重要的就是产品质量。一方面,山特维克百年历史适得其在长 期生产实践中摸索出行业 know-how,是产品质量的保证,是企业的核心竞争力。另一方 面,高精度、现代化的设备和仪器以及检测方法的使用是国内企业提升质量和效率的有 效手段。 2、品种多样性,为下游客户提供整体刀具解决方案。由于机械加工中条件千变万化,刀 具企业需要采取多品种战略,寻求在不同加工条件下均能为客户提供最佳解决方案。3、营销有方。山特维克不但在标准品上与经销商合作,也在重点领域直销。在售后方面 提供系统优化、客户培训、机床初始化配刀(OTS)以及刀具管理系统,增强客户粘性。详见报告原文。(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。)精选报告来源:【未来智库官网】。

美幸

自动化设备行业研究报告:景气持续,制造升级,国产崛起

(报告出品方/作者:华创证券,鲁佩、赵志铭)一、现象:通用自动化行业体现出类似的周期性特征,2020 年起拐点向上(一)以机器人、激光、注塑机、机床为代表的通用自动化行业体现出类似的周期性特征工业机器人、激光、注塑机、机床等通用自动化设备由于景气度均与制造业投资相关, 历史上主要受汽车制造业投资、3C 制造业投资及其他一般制造业投资波动影响,景气趋 势上体现出方向上的一致性(幅度有差别)。工业机器人:通过复盘 IFR 公布的 2001 年至 2019 年的工业机器人销量历史数据, 全球工业机器人和中国工业机器人的销量增速有着较为相似的变化趋势,表现出 3-4 年左右的周期性。过去的 19 年出现过 2002-2005 年,2005-2009 年,2009-2012 年, 2012-2015 年,2015-2019 年 5 个 3-4 年的小周期,分别由 1-2 年增速上行和 1-2 年增 速下行组成。激光:我们以武汉文献中心公布的历年中国激光产业发展报告中的中国激光设备销 售规模为指标,可以看出,激光设备行业同样体现出 3 年左右的周期性,过去 9 年 出现过 2013-2016 年,2016-2019 年两轮周期,激光作为一个新兴产业链,数据较短, 从这近两轮的数据来看,近 3 年变化趋势与机器人一致,上一轮较机器人滞后一年。注塑机:由于注塑机行业缺乏行业性统计数据,我们以行业龙头海天国际的营收数 据为代表说明行业的变化趋势。从海天国际过去 17 年的营收增速变化趋势来看,同 样体现出 3 年左右的周期性特征,从增速低谷到下一个周期低谷的时间段分别为: 2005-2008 年,2008-2012 年,2012-2015 年,2015-2019 年,整体体现出与机器人较 为一致的变动趋势。机床:由于我国机床产业大而不强,中高端机床进口为主,相较国内产量数据,进 口数据可以更好地体现产业升级下的需求变动趋势,因此我们选取机床进口数据作 为指标。从过去 26 年的机床进口数据来看,机床行业有其 10 年左右的大周期性的 特征(详见报告《机床行业深度研究报告(一):产业发展篇:“天时、地利、人和”, 国产中高端数控机床扬帆起航》),但也镶嵌 3-4 年小周期,从增速低谷到下一个 周期低谷的时间段分别为:1998-2001 年,2001-2005 年,2005-2009 年,2009-2013 年,2013-2016 年,2016-2019 年,虽个别年份有领先或滞后,整体也体现出与机器 人、激光、注塑机较为一致的变动趋势。总结:机器人、激光、注塑机、机床四个行业体现出相似的 3-4 年左右的周期性变动特 征,主要由于这四个行业均为通用设备,需求与下游的制造业投资相关,特别是汽车、 3C 等产值占比高的制造业投资对其影响较大。2019 年为此轮增速低点,假设周期性特征 延续,在 2020-2021 年有望看到增速回升。此外,这四个行业由于发展阶段不一,下游 制造业渗透率不一,增速差异较大,按照过去 10 年(2009-2019 年)的 CAGR 来排序, 机器人(38.2%)>激光(21.1%)>塑料机械1(10.03%)>机床(-3.18%),机器人和激 光行业成长性特征更为显著。(二)后疫情时代,通用自动化行业景气持续向上后疫情时代通用自动化景气趋势向上。2019 年行业增速见底,2020 年开始企稳回升,年 初疫情影响各个行业,随着复工复产的推进,通用自动化行业复苏趋势显著,增速持续 向上。疫情对通用自动化行业的影响:(1)疫情造成全球经济衰退,各国流动性宽松, (2)中国复工复产最快,作为全球制造业核心供给端份额提升,(3)疫情后企业自动 化改造意愿更加强烈,新增资本开支中自动化比例提升。工业机器人:工业机器人单月产量增速 2019 年 10 月转正,结束了 2018 年下半年起 的下降,2020 年年初受疫情影响有所下滑,疫情过后重拾升势。2020 年全年工业机 器人累计产量达到 237068 台,同比增长 19.1%,12 月单月工业机器人产量达到 29706 台,同比增长 32.4%,为历史新高。机床:机床行业产销量过去 10 年整体是下降的,从金属切削机床单月产量数据来看, 2020 年疫情后 4 月份单月增速已经转正,10 月份累计增速也已转正。2020 年全年 金属切削机床累计产量达 45 万台,同比增长 5.9%。从机床进口数据来看,2020 年 11 月-12 月进口机床分别达到 28393台、10913 台,提升幅度较大,全年累计进口机 床数量为 109483 台,同比增长 18.8%。激光产业链:激光产业链的高频数据我们观察全球激光器龙头 IPG 的收入。2020 年 年以来,IPG 营收逐步扭转 2018 年开始的下降趋势,特别是其中国区 2020Q3 销售 收入同比增长 22%。注塑机:注塑机的高频数据我们观察伯朗特机械手(配套注塑机)的出货数据,2020 年 6 月份以来增速保持高位,行业龙头海天国际及伊之密均在手订单充足。二、溯源:三个视角解析景气因素(一)总量视角:时代背景铸就行业景气,3 个典型历史时期制造业投资增速比较通用设备的下游较为分散,囊括了几乎所有制造业,因此行业的景气程度与制造业固定 资产投资高度相关。由于中国经济已由高速发展阶段走向高质量发展阶段,由增量阶段走向存量阶段,固定 资产投资增速长期来看是趋缓的,我们分解过去 16 年的制造业固定资产投资增速数据为 趋势项和周期项。对比其周期项数据,可发现与通用自动化几个细分行业的变动趋势一 致。1、长周期视角:回顾历史上 3 轮制造业投资,具备其时代典型特征过去 20 年制造业固定资产投资经历过 3 轮典型的高增长/投资复苏时期:2001-2003 年:一是应对亚洲金融危机和世界经济低迷,政策倾斜于扩大内需,二是 加入 WTO,出口迅速拉动经济增长,2003 年制造业固定资产投资增速达到 62%, 拉动了工业特别是重工业的增长,采矿业、重化工业等。2009-2011:受 2008 年金融危机影响全球经济低迷,四万亿投资拉动经济增长,2011 年制造业固定资产投资增速达到 38%。基建和地产投资加快,带动相关产业链投资, 装备制造业(通用设备、专用设备、电气设备、交运设备等)、电子制造业等投资 增速较高。 2017-2018 年上半年:2016 年供给侧改革之后,工业企业利润好转,汽车、3C 等行 业投资增速回升,且伴随着制造升级自动化水平逐步提升,2018 年制造业固定资产 投资增速达到 9.5%。2018 年中美贸易战影响企业家信心,制造业投资增速下降。当前时点怎么看?2020 年疫情影响全球经济低迷,双循环政策加码,且中国作为最早从疫情中走出来 的国家和全世界的供给中心,制造业竞争力进一步得到验证。疫情后中观产量数据 及微观上市公司数据显示,制造业投资已启动复苏。展望 2021 年,出口和汽车投资 复苏,制造业投资有进一步提升的可能。2、短周期视角:制造业投资的传导链条 制造业固定资产投资与 PMI、PPI、工业企业利润之间存在一定的传导关系。具体逻辑 链条为:需求复苏,企业家信心好转,PMI 走强,需求进一步复苏供不应求反应为价格 指标 PPI 上涨,PPI 上涨带动工业企业利润上行,工业企业利润上行又对 PMI 产生正反 馈。当生产端继续供不应求,企业产能利用率打满,且企业家对为未来经济持续好转有 信心时,将主动加大资本开支扩大再生产,反映为制造业投资增速上行。 2020 年疫情之后,国内生产生活迅速恢复,从 3 月起 PMI 位于荣枯线之上,但 PPI 走弱, 由于成本端的下降更超预期,所以工业企业利润累计增速 10 月份开始转正,12 月工业 企业利润累计增速达到 4.1%,制造业固定资产投资累计增速降幅逐步收窄,12 月收窄至 2.2%。3、矛盾?如何理解中游产量数据与制造业投资的不匹配从历史数据看,制造业投资增速与我们追踪的中游产量数据基本吻合,但 2016 年之后, 数据在幅度上就开始有悖于直觉,与一些中游产量数据不匹配,具体表现在以下几点:(1)2011 年之后制造业固定资产投资增速数据趋势性下行,直到 2016 年中才有所趋稳, 到 2018 年有所回升,这与我们追踪到的中游的机器人、注塑机等行业在 2017 年下半年 景气度高企不相匹配,(2)制造业投资即使有所回升,其幅度远远弱于中游产品的产销 量表现,比如 2020 年中游产量数据亮眼,但制造业投资增速依然为负。 我们认为,造成这种差异主要来源于两点:(1)一是中国经济进入存量阶段,制造业固 定资产投资中的设备投资更新周期短于厂房建设等的投资,很多设备类投资在 2009-2011 年达到顶峰之后逐步在之后的 5-6 年、10 年左右的时间进入更新周期,此轮投资更侧重 于设备;(2)中国制造业面临转型升级的历史机遇期,此轮投资更多进行的是技改、自 动化升级等。(二)结构性视角:更新周期+制造升级带来设备需求弹性随着中国经济从增量时代进入到存量时代,我们观察设备类投资需求,结构性视角更为 重要,其中一是更新周期,二是制造升级。1、更新成为此轮设备需求的主导因素之一我们观察到很多设备类需求与下游投资增速不匹配,比如 2017 年以来的工程机械高增长, 但基建和地产投资增速趋于平稳,这是因为此轮设备类需求的主导因素之一在于更新需 求。 2009 年起的四万亿投资使得众多领域的设备销售在 2011-2012 年期间达到其峰值,按照 设备类 10 年左右的使用寿命,目前有望开启一轮朱格拉周期。以工业母机机床为例,存量设备更新需求庞大。机床的一般产品寿命约为 10 年,而重切削、长时间运转的机床寿命在 7-8 年。在需求最旺盛的 2010、2011、2012 的三年中,金 属切削机床共生产 241.3 万台,金属成形机床共生产 71.5 万台,这部分都是有潜在的更 新需求。2、制造升级:我国面临产业升级的历史机遇期,制造升级大势所趋从历史规律看,一般一个国家承接产业后发展 30-40 年开始产业升级,中国正面临这一 历史机遇期。 低成本化趋势:全球制造业至今经历了四次大迁移,随着制造业产业分工日益壮大和复 杂,主要工业国受限于人口无法覆盖产业链的所有环节,只能被迫不断向海外转移低端 产业,同时国内向更高端的产业升级。按历史规律中国目前正面临产业升级阶段。低端产业向更低人力成本地区和国家转移这一规律或将发生改变。 贸易保护主义升温,新晋国家内需可能不足以支撑其发展。目前世界贸易增速已从金融 危机前大幅下降,发达国家贸易战保护升温,靠外需拉动经济的模式难以复制,工业化 只能靠内部积累。但是没有外需新晋国家很难再赚取足够资金完成工业化的初始积累。最有可能的承接国印度的工业基础积累薄弱。印度作为另一个人口上 10 亿的大国,一直 被市场寄予厚望成为下一个中国。但印度一直没有建立起完整的工业体系,80 年代中印 经济总量虽然接近,但结构却大相径庭。薄弱的工业基础也使其初级制造业缺乏全球比 较优势,无法通过出口获得原始积累,进而实现全面工业化,因此发展速度也远远落后 中国,错过了全球化红利最好的阶段。传统产业在中国完成自动化升级是更优的选择。我国有 14 亿人口,相当于所有发达国家 总和,足以覆盖现有全部产业分工,拥有持续承载产业转移的空间。同时正值自动化升 级的历史机遇,自动化水平已经非常成熟,人力成本优势不再显著,更优的选择是在中 国完成产业自动化升级。(三)财务视角:影响制造业企业投资的三因素对应 ROE 的杜邦拆解制造业投资从微观视角看是企业的资本开支行为。从这一视角出发,制造业投资主要取 决于三方面因素: 一是企业盈利情况,当制造业企业盈利好转,企业有利可图时,为进一步扩大企业规模 攫取利润,企业主将考虑扩大资本开支; 二是产能利用率,当企业经营有利可图时,若企业产能未得到充分利用,一般会倾向于 先利用现有产能,提高产能利用率,当产能利用率处于高位时会考虑加大资本开支扩充 产能; 三是企业融资情况,企业固定资产投资往往要借助于企业的外部融资,尤其是信贷融资 的支持,当外部融资成本低于 IRR,企业更倾向于借助外部融资扩大再生产。 这三者从财务角度对应了 ROE 的杜邦拆解。三、展望:行业高景气有望持续,高端化&自动化&自主化是必然趋势,关注格局及企业商业模式变化展望 2021 年及更长期,我们认为,这一轮制造业投资的复苏已经启动且 2021 年能够持 续。这一轮制造业投资复苏的典型特征将为“制造升级”,具体体现在高端产品占比提升, 自动化改造比例提升,国产化程度提升三大趋势。(一)行业景气趋势:制造业复苏持续,制造升级背景下高端化&自动化是战略必然选 择1、从杜邦拆解的角度,投资周期已开启且持续从杜邦拆解的角度,ROE 三个因素的触底,预示下游制造业投资能力回升。净利率:疫情之后持续好转,企业利润空间的修复是资本开支周期启动的基础。资产周转率(产能利用率):疫情之后需求增速由负转正,完成筑底开始回升,将 带动企业现金流状况回升,进而持续带动资本开支上行。负债率:制造业企业负债率水平 2017 年之前一直在震荡回落,2018 年起趋势性回 升。但是我们观察企业融资情况,一方面看企业自身负债率,另一方面还要看当时 的宏观融资环境。2020 年流动性充裕,预计 2021 年货币政策保持稳健。2、此轮投资将侧重于技改、自动化升级等传统的制造业投资多以扩建厂房,采购新设备以达到扩大产能的目的,其主要结果是规 模的扩张。但是由于上一轮投资周期中,企业新增的产能过多,到目前为止仍有部分行业未能完全消化前期新增产能。本轮资本扩张周期,企业的投资着重点是对存量设备的 升级,以提升效率。相对与世界主要发达经济体,中国的生产效率仍处于较低水平,企业以改善效率为目的 的资本支出与中国经济向高效率转型是不谋而合的,自动化行业将极大地受益于这一过 程。(二)行业格局趋势:高端份额提升+集中度提升+进口替代1、产业升级,制造业走向高端当前我国经济处于由高速发展向高质量发展的转型换挡期,对应到制造业的升级就是由 劳动力密集型向技术、资本密集型转变,对应到的制造业中的设备类投资也随之升级, 体现为设备投资中的中高端产品的比例逐步提升。我们观察制造业固定资产投资增速和高技术制造业固定资产投资增速之差,可以发现 2017 年和 2020 年这个指标持续走高,反应制造业投资向高技术领域倾斜的趋势。(注: 按照统计局分类,高技术制造业包括医药制造、航空航天及设备制造、电子及通信设备 制造、计算机及办公设备制造、医疗仪器设备及仪器仪表制造、信息化学品制造等 6 大 类。)制造升级,向高端发展对设备类投资的影响:机器人:机器人应用将逐步从简单的搬运、码垛等向更复杂的应用发展,结合 3D 视觉技术的智能化应用范围扩大。激光:激光由于其自身的技术优越性,能使得加工速度更快、出产效率更高,代表 了智能制造的方向,未来渗透率有望提升。注塑机:大型机两板化、小型机电动化的趋势持续。机床:向高速度、高精度、高稳定性、更加智能、更加复合的方向发展。2、头部趋势愈发显著,对设备要求提升导致行业集中度进一步提升2015 年后,无论是受益于供给侧改革,或者是行业发展阶段的影响,各个行业均体现出 集中度提升,头部效应越发显著的趋势。由于产业链的传导效应,广泛的制造业的集中 度提升,将导致设备制造业集中度提升。具体传导逻辑为设备类企业的下游行业集中度 提升,其在做新的一轮资本开支时将倾向于选择同样具备竞争力的设备类企业的产品,导致设备类企业集中度提升。机器人:工业机器人行业集中度较高,但目前主要为国外厂商占据。据 MIR Databank 统计,2020 年行业前十名市占率合计达到 67%,前五名市占率合计为 49%,前五名 企业分别为发那科、爱普生、ABB、安川、库卡。激光:以产业链中激光器这个环节为例,国内激光器市场集中度较高,前三市占率 在 80%上下,龙头依然为 IPG。注塑机:我国注塑机行业体现为头部企业占据大量市场份额,其他中小注塑机企业 数量众多但竞争力较弱的格局。龙头海天国际市占率达到 40%以上,二梯队企业伊 之密、震雄科技、力劲科技等也具备一定规模、技术和市场实力。机床:我国机床行业大而不强,市场极为分散,根据国家统计局统计,截至 2020 年 11 月,全国金属切削机床企业数量 831 家,全国金属成形机床企业数量 530 家。机床是制造升级的重要基础装备,未来随着政策、资金以及企业自身成长,有实力的 企业有望成为市场整合者,市占率提升。3、技术进步叠加供应链安全保证,进口替代加速在中美贸易战的大背景下,由于美国以各种理由,特别是在高科技领域限制中国的全球 化进程,这使得国内行业供应链被迫进行调整。并且后疫情时代,国内产业链的可靠性 得到了验证,国产竞争力进一步加强。我国制造业产业均经历本土市场培育-进口替代-出口拓展-供应全球各个阶段。很多产业 已经完成了进口替代过程,我们发现,能够完成进口替代历程的产业处于进口替代的时 期企业成长性强。目前我们追踪的四个通用自动化行业,仅注塑机行业国产化率较高,其他三个行业依然 面临进口替代的机遇和挑战。机器人:目前我国工业机器人国产化率在 25-30%之间,国产龙头市占率仅为 2-3%, 未来 3-5 年国产有望占据半壁江山,国产龙头市占率有望达到 10%以上。我国国产 的工业机器人兴起于 2015 年前后,彼时政策鼓励智能制造,推升了一波机器人投资 热潮,近年来热潮退后没有竞争力的国产小品牌逐步退出,剩下的国产品牌特别是 国产龙头品牌已具备一定的技术、品牌和渠道影响力,有望在这一轮市场景气中逐 步实现进口替代扩大其市场份额。激光:依然以激光器为例,国产品牌份额持续提升,龙头锐科激光的市占率从 2017 年 12%提升至 2019 年的 24%。注塑机:我国注塑机行业或已完成国产替代,目前国产品牌是市场主流,国产龙头 处于攫取全球市场份额的阶段。机床:国产化率有待提高,中高端设备进口替代空间弹性更大。根据 Gardner Intelligence的数据,2019年中国机床进出口金额为72.9亿美元,占消费总量的32.69%, 整体的国产化率不足 70%。而高性能、高精密度的高档数控机床的国产化率更低。 由于低档机床主要由国产厂商提供,我们假设进口机床集中在中高档,则中高档机 床国产化率仅为 20%上下。高档数控机床主要依靠进口。(三)公司模式趋势:通用设备专用化,考验企业管理能力通用设备的使用、自动化升级是下游几乎所有制造业都需要的,但对于自动化企业自身 来说,跨行业一直是难点和痛点。比如对于工业机器人来说,下游主要是汽车和 3C,其 他制造业渗透率较低。 究其原因,有一个观点认为对于装备制造业企业来说,其核心竞争力并不仅仅来自于其 员工,而是来自于“Know-How”,Know-How 指从事某行业或者做某项工作,所需要的技 术诀窍和专业知识,一般为企业长时间运营积累而来的技术诀窍和制造流程及经验,是 一套完整的制造体系,所以 Know-How 很难在短时间内被复制或再造。 我们观察一些通用设备的龙头公司发展路径,发现其成长的脉络是在一个个下游行业深 耕并突破后逐步做出规模的,我们称之为“通用设备专用化”。典型案例包括工控领域的 汇川技术、机器人领域的埃斯顿、激光设备领域的大族激光等。汇川技术 汇川技术成立于 2003 年,成立初期为销售单一产品变频器的公司,2008-2015 年,公司 布局打造综合电气自动化产品及解决方案,先后在注塑机、电梯行业获得成功,2013 年 起布局新能源汽车,2015-2016 年收购江苏经纬进入轨交牵引控制领域, 2017 年新一代 scara 机器人发布,目前自动化及新能源汽车均进入收获阶段。埃斯顿 埃斯顿在机器人业务上坚持通用+细分的模式,通用机器人依靠全产业链优势,以规模取 胜;在细分行业领域,更加聚焦行业标杆,为行业快速定制专用机器人。公司先后开发 覆盖了包含弧焊、搬运码垛、折弯、光伏、木工、压铸等行业数十种标准化工作站;在 在多个细分行业领域,发挥先发优势,占领行业领先地位。大族激光大族激光经历了从小功率激光打标→布局 PCB+LED→突破大功率、进入苹果→布局半 导体/OLED/新能源的成长历程。1998 年公司生产的 YAG 激光打标机通过各项质量检测开始量产;2002 年公司增加对 PCB 和 LED 领域激光智能制造的布局,中国第一台 PCB 激 光钻孔机在大族激光问世;大族激光成立后的 10 年内,公司深耕于国内工业激光加工设备领域并逐渐取得 龙头地位,特别是在小功率激光标记设备、激光焊接设备等领域成为市场上的 领导者,并且在 2009 年打入苹果供应链。与此同时,大族激光开始了对大功率激光制造领域的战略发展并于 2005 年完成 了大功率切割设备的产业化开发,先后有六款大功率激光切割设备进入市场, 并取得良好的市场效果;此后公司不断研发更高功率、更多应用场景的各类激光设备,广泛应用于汽车、机械等行业。2010 年,大族激光成立显视与半导体装备事业部成,聚焦于 LED、面板、半导 体、光伏、消费电子等行业的精细微加工、检测和自动化解决方案;2017 年,新能源装备事业部成立,同年实现营收 5.47 亿元,现已具备从电芯到 模组再到 PACK 整体装备供给能力。通过不断提升领域内的专业能力、实现通用设备专用化,大族激光不断拓展应用场景, 提供激光、机器人及自动化技术在智能制造领域的全系列激光装备(涉及包括打标、焊 接、切割、 PCB 钻孔、工业机器人等 200 余种工业激光设备)和系统解决方案,成长为 亚洲最大、世界排名前三的工业激光加工设备生产厂商。这种情况考验的是公司的组织管理能力。随着公司下游逐步增多,运营效率的提升将进入瓶颈期,考验的是企业的管理能力,整合多个下游行业提升人均产出的能力。(四)各个细分行业逻辑侧重点各不相同机器人、激光、注塑机和机床四个行业虽然同属有“工业母机”性质的通用设备领域,但 每个行业由于自身发展阶段不同,当前时点的逻辑侧重点不同。机器人更看重行业空间 扩大和进口替代趋势,激光更看中渗透率提升和国产高端领域突破的节奏,注塑机更看 中出口和格局,机床领域高端看政策、低端看格局。1、工业机器人及工业自动化:后疫情时代机器人换人加速,国产品牌技术进步促进进口替代工业机器人行业景气向上,千亿市场蓄势待发工业机器人行业迎来景气拐点。从单月产量数据来看,行业复苏从 2019 年四季度开始(数 据详见图表 7、图表 8)。工业机器人单月产量增速数据 2019 年 10 月转正,结束了 2018 年下半年起的下降,2020 年年初受疫情影响有所下滑,疫情过后重拾升势。2020 年全年 工业机器人累计产量达到 237068 台,同比增长 19.1%,12 月单月工业机器人产量达到 29706 台,同比增长 32.4%,为历史新高。后疫情时代“机器换人”浪潮依旧,工业机器人密度的提升带来巨大市场空间,千亿市场 蓄势待发。中国市场已经成为工业机器人的第一大市场,贡献了超过 30%的全球工业机器人销量,2019 年市场规模达 400 亿。但中国工业机器人密度仅为 187 台/万人,落后于 其他工业国家,有很大提升空间,若达到日本 364 台/万人的水平,则是一个年市场规模 800 亿的市场。未来在人口红利消失、人工成本上升的背景下,中国将像日本 20 世纪 80-90 年代一样进入工业机器人行业的稳定增长阶段,预计未来三年 CAGR 超过 20%国产机器人品牌技术进步促进进口替代国内产业链逐步完善,此轮行业复苏将伴随着国产化率的提升。目前我国工业机器人本体及核心零部件的国产化率都较低。目前 70%以上的本体市场为 国外品牌所占据。核心零部件方面,减速器、伺服系统、控制器 3 个核心部件是工业机 器人的核心技术壁垒,分别约占工业机器人成本构成的 36%、24%和 12%,目前国内约 85%的减速器市场、70%的伺服系统市场和超过 80%的控制器市场被国外品牌占据。另外,市场份额仍较为分散且处于价值链偏低端,在汽车和 3C 等对于精度和稳定性要求 比较高的领域,大部分市场份额都是被外资品牌占据,我国大部分本体都是集中在码垛、 上下料以及搬运等相对低端的领域。根据 MIR Databank 数据,近年来我国机器人自主品 牌销量占比范围在 25-30%之间。而根据中国机器人产业联盟数据,在主要下游应用领域 电气电子设备和器材制造业和汽车行业中自主品牌分别占比约为 30%和 14%,均有非常 大的提升空间。国产机器人企业逐步加强技术研发及创新实力,随着我国机器人市场不断扩大,重点核 心零部件国产化的突破,本体企业不断提升技术创新能力,取得了不俗的成绩,国内外 技术差距不断缩小。未来随着我国工业机器人技术的不断加强,国产化率有望逐步提升。工业机器人行业典型企业 工业机器人产业链包括上游核心零部件、中游机器人本体和下游集成应用三部分。上游 是控制器、伺服电机、减速器、传感器、末端执行器等零部件的生产厂商,控制器、伺 服电机和减速器是工业机器人三大核心零部件;中游是本体生产商,负责工业机器人本 体的组装和集成,即机座和执行机构,包括手臂、腕部等,部分机器人本体还包括行走 结构;下游是集成应用商,负责根据不同的应用场景和用途对工业机器人进行有针对性地系统集成和软件二次开发。2、激光:应用场景突破持续拓展增量市场,进口替代势不可挡激光加工代替传统工艺,智能制造前景广阔激光的高亮度、高方向性、高单色性和高相干性特点使激光加工兼具经济型和社会效益。 激光加工制造的特点在于激光易于控制,可以将激光加工系统、机器人系统与计算机数 控技术等相结合,柔性化程度高、加工速度快、出产效率高、产品出产周期短,行业具 有广阔的发展前景。进口替代打开百亿级存量市场,应用场景突破持续拓展增量市场。激光行业上游部件包 括光源材料和泵浦源等光学元器件,根据《2020 年中国激光产业发展报告》的统计,2019 年全球激光上游元器件市场规模超过 7 亿美元。全球中游激光器市场规模达到 147.3 亿 美元,其中工业激光器 49.3 亿美元;中国激光器市场规模接近 200 亿元,其中光纤激光 器出货量占总体的一半。中国下游激光设备市场规模达到 656 亿元,十年间年复合增长 率超过 20%。未来 OLED、半导体等新兴领域需求将有力拓展增量空间,同时 LED、PCB 配套自动化 设备也可打开细分领域天花板。全球激光市场下游应用拆分规模如下表所示:顺周期波动,二季度以来激光行业景气度较高,产业扩张势乘东风。从全球激光产业龙头近10 年季度数据看出,激光产业规模整体呈周期性波动向上趋势。得益于应用市场 的逐步成熟,目前国内激光产业的发展迅速,国内市场潜力巨大、发展迅猛。当前受工业制造宏观环境、终端产品创新周期、新冠肺炎疫情好转等多因素叠加影响,新应用拓 展将更加多元和成熟,激光产业有望迎来新的高速发展周期。进口替代势不可挡,高功率激光器已成竞争核心环节目前低功率领域已经完成国产化进程,中功率领域国产化过半,高功率领域国产化率正 在快速提升,国内厂商竞争力不断增强。目前上游除了泵浦源和有源光纤等核心部件尚 不能实现完全自产之外,其余元器件均由国内厂商供应。国外激光器厂商在中国的生存 空间进一步压缩,2019 年 IPG 在中国占有 42%的市场份额,较 2018 年下降 8%;锐科激 光的市占率从 17.8%提升到 2019 年的 24%;此外创鑫激光和杰普特分别占有 12%和 3% 的市场份额。激光器的国产化趋势或已确立,光纤激光器、紫外激光器、超快激光器是 具有极大国产化潜力的产品。当前激光器尤其是中低功率领域的价格战已进入白热化阶 段,产品升级、原材料自制率提升叠加高功率激光器产品性能提升有望助力国产化进程。3、注塑机:关注出口、关注格局注塑机即将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要 成型设备,在塑料制品的生产中应用非常广泛,主要应用于汽车、家电、3C、包装、物 流等产业。注塑机是塑料机械行业的重要分支,也是我国产量最大、产值最高、出口最 多的塑料机械设备。我国是注塑机的生产大国,同时也是消费大国和出口大国。2019 年,我国注塑机行业规 模 233.02 亿元,同比增 2.7%。未来几年,预计我国注塑机行业市场规模呈现增长趋势。 长期来看,注塑机行业也有望处于螺旋上升状态。中国注塑机行业市场规模将持续增长 三个主要原因:汽车轻量化已成为汽车行业发展趋势,汽车行业需求增长将会大幅加快注塑机行业 的发展。 塑料具有质量轻、强度高、韧性好、易加工、可重复使用等特点,在新型工业化进 程的背景下,应用领域不断拓展,为注塑机行业景气发展提供了强劲的增长潜力凭借国内的价格优势,产品技术不断升级,产业结构持续优化,国产注塑机企业全 球市场份额有望进一步提升,海外市场的庞大需求,将助力中国注塑机行业不断发 展。海外需求强劲,注塑机出口市场持续扩大。2018 年,注塑机进口数量为 7206 台,基本 和上年持平,进口额同比增长 4%,出口数量为 71929 台,同比增长 106%。2019 年受行业景气度下行影响,注塑机出口数量为 42602 台,同比降 40.8%;进口数量为 6335 台, 同比下降 12.1%。我国注塑机产业已经具备全球竞争力,未来有望看到国产注塑机龙头 进一步攫取全球市场份额。龙头企业有望受益于格局优化。目前我国注塑机行业呈现“一强多 X”的局面。“一强”指 的是海天国际,为行业绝对龙头,注塑机全球出货量第一企业,年产值超过百亿。“多 X” 指的是由伊之密、震雄集团、泰瑞机器、力劲科技、博创智能等组成的第二梯队集团, 虽相比龙头海天国际产品覆盖度和品牌知名度上稍弱,但能够维持 5 亿以上收入水平, 与行业众多小企业拉开规模差距。其中,在二梯队中,伊之密历史成长性好,过去 10 年 CAGR 达到 15%,远超行业平均水平,正在脱离二梯队成为真正的行业龙二。2020 年疫 情后注塑机行业迅速企稳回升,龙头企业如海天国际、伊之密均有扩产计划使其产能与 需求增长相匹配,在行业复苏趋势中受益弹性更大。4、数控机床:政策+格局变化,两条主线寻找投资机会机床作为工业母机具备明显的十年大周期性特征,目前处于底部趋势向上机床是“工业母机”,行业具有明显的 10 年左右的大周期性特征,目前全球机床行业仍处 于周期底部。机床与其他机器的主要区别在于,机床是制造机器的机器,同时也是制造 机床本身的机器,因此机床又被称为母机或工具机。机床行业大约每 7-10 年为一个商业 周期,在 2011 年全球机床消费量和产值达到顶峰后回落, 2019 年全球机床消费 821 亿 美元,同比下降 13.8%,2020 年从中国数据来看行业景气有所回暖,但全球行业仍可以 说是处于周期底部。从单月产量数据来看,疫情之后金属切削机床呈现复苏态势,单月产量同比转正(参见 图表 9、图表 10、图表 11、图表 12 中机床高频数据)。国产中高端机床迎来发展良机 中国机床行业“大而不强”,迎来产业升级和结构调整。2019 年中国机床消费 223 亿美元, 生产 194.2 亿美元,是世界第一机床生产和消费大国。但是国产品牌占据中低端市场, 高端依赖进口。2019 年,中国机床进出口贸易逆差为 28.7 亿元,进口量占消费量的 32.69%。 尤其是以数控机床为代表的高端机床,我国每年的进口数量均在 1 万台以上,2019 年进 口金额为 29 亿美元。民营企业正在成为机床工业新的主力军,我国机床行业进入结构调 整,正在向着自动化成套、客户定制化和普遍的换挡升级方向发展,产品由普通机床向 数控机床、由低档数控机床向中高档数控机床升级。存量替换、数控机床升级和进口替代需求空间庞大。在需求最旺盛的 2010、2011、 2012 的三年中,金属切削机床共生产 241.3 万台,金属成形机床共生产 71.5 万台, 这部分都是有潜在的更新需求。金属切削机床数控化率为 37.75%,金属成形机床数 控化率更低,整体数控化率在 30%左右,而日本、德国、美国等发达国家数控化率 遥遥领先中国。另外,整体的国产化率不足 70%,中高端机床国产化率约为 20%, 高端机床国产化率不足 10%。因此国产中高端数控机床拥有广阔的提升空间。国家重视,众多政策推动行业发展。中国从不同方向和角度提出了众多促进发展精 密数控机床、高档数控机床及其技术研发的政策。在 2015 年工信部出台的《中国 制造 2025》规划中明确提出 “到 2025 年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占 有率超过 80%。高档数控机床与基础制造备总体进入世界强国行列”。5、总结:四个细分行业的比较从历史成长性上看,过去 10 年 CAGR,按照过去 10 年(2009-2019 年)需求的 CAGR 来排序,机器人(38.2%)>激光(21.1%)>塑料机械2(10.03%)>机床(-3.18%),机 器人和激光行业成长性特征更为显著。 从行业规模看,机床>激光设备>机器人>注塑机。 从行业集中度来看,注塑机>激光器>工业机器人>机床。 从国产竞争力上来看,注塑机>激光>机器人≈数控机床。详见原报告。(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。)精选报告来源:【未来智库官网】。

大喷发

没有任何一个行业像机床这样,中国搞不好,美国也落后了

来源:制造界网来源/知识自动化(ID:shipai)作者/林雪萍封面/图虫创意美国机床落后是一个不争的事实。这一点,早在1993年,兰德智库就已经发出“美国机床的下滑与振兴”的警告。然而,之后的近三十年,随着全球化的扩张,美国制造业大幅度外包。机床作为工业母机,自然也就衰落了。图1/挽回颓势:三十年前的呐喊最近几年,美国制造又期望重归胜势。机床,也得到了更大的关注。美国国防部在1月份推出的《2020财年工业能力评估》报告中,对16个产业进行评估。作为重点交叉产业,机床的发展策略,连续三年被列入讨论范围。图2/美国国防部2020财年工业能力评估报告,2021年1月1/ 回不去的颠峰时代美国机床界的颠峰时代是在1980s前后。意味深长的是,就在1971年,以制造业立国而强盛起来的美国,第一次开始出现了贸易逆差。这个裂缝并不算大,但却成为了一个美国制造的分水岭。机床经常被称为工业母机,是绝大多数机械制造的源头;其实机床还有一种作用,那就是制造业的温度计,是满江春水的一只渡鸭,它最能敏感地感知到周围的变化。贸易逆差后的十年,当初微不足道的信号,已经变成了强大的号角。美国机床产值开始急转直下,而日本和德国则狂歌猛进,意大利作为机床强国,也跌跌撞撞地基本守护了自己的江山。图3/四大机床强国的产值Source:兰德报告,1993年兰德智库的警告,就是发生在这个时间。1993年的报告,给出了苦口婆心的建议。但是,智库的嘴皮子,抵不过企业家的飞毛腿。美国制造商,迅速将生产基地遍布全球,也因此获得了丰厚的回报。而美国的本土制造则走向衰落,机床界也了无生气。2/ 中国机床:无法平复的火山口十年前,中国机床曾经有着辉煌的日子。2012年,全球第一、第二的机床厂商都是中国机床。以并购德国机床企业作为中国机床国际化的策略,也是风生水起。那个时候,人们或许以为,天下机床,大局已定。然而,机床从来就是一个奇葩行业,不按常理出牌,尤其是在中国。后来事态的发展,证明了一件事情:全球机床行业已经成为一个成熟的市场,但中国还远远没有。尽管几乎从二十一世纪一开始(加入WTO之后的第二年,中国机床产值达到了近60亿美元,位居第一),中国就一直是最大的机床生产国和消费国。但中国的机床行业,却一直都处在一个动荡不定的火山口。二十年来,中国机床产业,并没有找到让自己平静下来的方法。2020年重组沈机后的中国通用技术集团,刚刚能静下心来规划未来机床组合的大计,人们完全可以想象,中国机床振兴之路,或许才刚刚开始。图4/产值分布Source:美国国防部《2020财年工业能力评估报告》从产值来看,2019年中国大陆和中国台湾地区的总产值为240亿美元,几乎是美国的四倍。德国、日本、意大利则尾随其后。这三个国家,基本保持了四十年前的格局。尽管如此,美国依然保持很强的机床消费能力。以100亿美元,仅次于中国220亿美元的消费能力排名第二。但二者的差距在减小。根据美国国防部去年出版的《2019年工业能力评估报告》提到,在2018年的时候,中国机床消费产值接近300亿美元,而美国为85亿。当时差距达到了3.5倍。美国的机床消费量在增长,说明美国制造业,对机床产品仍然是一个很有吸引力的市场。只是,它已经无法由美国机床制造商来满足。图5/产值分布Source:美国国防部《2020财年工业能力评估报告》3/ 机床是一个刺头行业,最不服管理机床是工业母机,但也是一个刺头行业。它最不服政府管理,无论是经济手段,还是行政手段,对它似乎都不管用。它好像只遵循工程师主义。没有任何一个行业,能像机床这样,全球第一大和第二大经济体,都是贸易逆差。美国国防部的评估报告非常感慨,就机床而言,美国是表现最糟糕的国家,贸易逆差达到了38亿美元。全球Top20的机床厂家,美国只剩下军方力保的格里森机床和哈斯机床。中国的贸易逆差,也达到25亿美元——考虑到中国是全球最大的机床消费国——达到了220亿美元。这个将近11%比例的逆差,实在是非同寻常。中国机床实在太需要突破了。而相比而言,日本和德国的机床贸易顺差分别为70亿和60亿美元。图6/机床贸易顺差和逆差这几年贸易战引起制造风生水起的墨西哥、印度和越南等,也都是逆差国家。俄罗斯制造业这几年萎缩厉害,但机床照样逆差。说明这些国家制造,都要靠国外的机床来做支撑。然而,如果看那些实力强大的工业国家,例如加拿大和法国,机床也是进多出少,同样也是逆差。看起来,机床真是一个奇葩的行业,跟哪个行业都不像。机床是一个高度情绪化的行业,几年峰顶几年谷底,有着强烈的周期性。很多机床企业,都是在谷底被绊倒了。任何一个国家的工业健康,它的心脏部位就是机床。只有靠国家的大力和精准的扶植,才能保得住这颗强大的心脏。在贸易顺差的前列,包括日本、德国、韩国、意大利和西班牙,在过去发展阶段,政府都曾起到了巨大的作用。美国人现在对此似乎也有所认同,甚至在暗示羡慕中国和欧盟的投资扶持计划。值得关注的是,机床产业的发展,并不是靠劳动力的工资红利而保证的。许多贸易平衡为正的国家,如日本、德国、意大利、瑞士、韩国、西班牙和奥地利,几乎都不是低工资市场。这表明,机床的发展,对劳动力成本并不敏感,它并不是一个劳动力密集的产业。低工资的人力资本结构,会恶化机床的发展。4/ 美国机床也深受SCI的毒害任何国家工业健康的核心是其机床工业。机床行业的衰退与国内制造业的衰退是相伴而行的。令美国国防部焦虑的是,机床本身是机器人、自动化、精密零件的基础,不仅仅是工业,而且军火商也都是直接利益攸关方。然而,在世界上最大的21家机床制造商中,如今美国仅占两家——格里森和哈斯自动化。而相比之下,日本拥有8家,德国拥有6家。从这一点看,美国对中国机床的戒心似乎并不大。美国国防部认为,中国为全球设计、制造和销售大量相对低成本的机床,并从更先进的地区(特别是日本、欧洲和美国)进口高端机床。但国防部从来也不会因此放弃宣扬中国机床威胁的机会,在去年的报告中,就非常笼统地指责中国知识产权、倾销等问题。作为最大贸易逆差国,美国机床为何在高精尖机床领域,对外依赖度如此巨大。美国机床为何发展不利?一个重要的原因,就是大学资源的枯竭。机床研究耗时耗力,但成果却没有显示度。刊登机床相关技术的出版物,基本都是影响因子比较低的期刊。没有科学引文索引SCI因子的牵引,许多大学领导也都将机床行业视为“老技术”,更愿意将资源集中在“新领域”。美国一直是管道创新的典范,如果缺少了上游大学、研究院的创新火种,后面的制造创新就会一塌糊涂。美国机床的落败,就是这样一个明显的案例。另外,制造资源和材料的短缺,以及人力资源缺口,都是美国机床难以产生竞争力的原因。美国家长和大学生,都更青睐一刀切的四年制(无论是否需要)。而这种教育的结果,也使得学生对于机床制造业都选择了远离。这种人才现状,跟中国制造面临的情况,还真是一样。而新冠疫情,导致美国成千上万的小型公司情况更加糟糕,而美国机床工业和国防部非常依赖这些公司。而小型公司的减少,将使得大公司进一步产生更多的离岸外包。报告认为,这种企业战略会与国家利益相背离。5/ 美国的挣扎美国国防部的评估报告,每年都有。在去年的报告强调了构思、设计、开发和制造先进机床的能力与民族自决之间联系的重要性。2020年的新冠病毒大流行让这一教训变得更加深刻。由于无法迅速获得生产个人防护用品和药品的工具,使美国工人无法继续工作,这不仅危害了医疗状况,也损害了各个领域的经济。因此,在美国已经缩减规模的行业中,国防部认为需要建立一种快速制造能力恢复机制,或者发展新的灵活制造能力,以便在有需求的时候实现快速恢复。去年3月,国际商业银行协会联合能源部下属的橡树岭国家实验室,一起推出了“美国尖切削前沿”ACE,这是一个全国范围内的机床中心网络。它主要解决三个战略研究方向,包括提高机床的效率,实现增材和切削在一起的混合制造,以及为大型部件建立新的控制系统。而美国14个制造创新网络之一的复合材料研究院,将与ACE密切合作。实施一种全新的训练模型,完全超越当前的CAD/CAM。应该说,这些修补对于美国机床界的发展,作用并不明显。美国机床有自身的发展节奏。美国机床有三个优秀生,一个是国防部宠儿——格里森齿轮机床,靠着数学家打底,成为曲面加工之王;一个是哈斯自动化,这是美国机床界非常少见,能以经济型机床而存活下来;一个是悄无声息的哈挺机床,在过去25年,通过收购拥有了八个磨削品牌的的精密磨床兵团,在欧美中小型超精密加工市场占据80%的市场份额。其它都是一些非常小众的机床,例如善能的珩磨机、福禄水刀等。还有一些独家兵器,可以为美国国防和太空探索提供服务。例如,美国正在建造的下一代巨型光学红外天文台,将于2027年在智利投入使用,据信将改变眺望太空的历史。那里使用的巨型麦哲伦望远镜的支架,至关重要。做为望远镜的心脏和灵魂,支架重达18000吨,唯有美国英格索尔机床的重型铣削方能胜任。就在三月底,英格索尔刚刚在美国伊利诺伊州破土建造工厂,这座立式龙门铣将是该州最大的机床。当然,英格索尔现在已经“不美国”了。它早在世纪之初的那次机床波谷的时候,就被意大利一家做压缩机的集团给收购了。美国机床也在尝试另外一个方向,那就是与新兴产业的加工相结合。如半导体设备、医疗设备。美国第二大半导体设备制造商泛林Lam,已经收购了德国一家磨床。半导体设备与机床的结合点,非常值得寻味,这是美国机床的机会。而在医疗器械的精密化发展方面,也给美国机床带来了跃跃欲试的期望。6/ 小结:机床的奥秘随着工业自动化和数字化程度的提高,对机床可靠性、精度和生产时间,都有了更大、更高的诉求,数控机床显然有着更好的发展空间。但看完美国国防部的评估报告,一种感觉是美国对于机床发展也是无可奈何,就扶持政策而言,依然没有找到合适的方法。作为工业的心脏,机床从来都不是独自长大的产业,它需要靠多个行业相互帮衬,才能发展起来,而美国已经缺乏健全的创新生态体系,无法保证机床需要能吃百家饭、能穿百家衣的混合成长的环境。机床为什么在美国发展不好?这跟机床的战略投资品的属性也有关系。机床本身是一个高度分层的包容性概念,低端和高端产品的属性差异巨大——正如“地球”这个概念会让人忽视了赤道与北极的温度差异。低端机床是标准化工业品,而高端机床则是价高量寡的精致艺术品,二者的发力点完全不同。而华尔街的金融家们,既看不上低端机床那少得可怜的利润率,又看不上高端机床那少得可怜的销售额。于是,机床在美国就成为一个必然被舍弃的产业。这也给中国机床的产业发展,留下一个重要的启示:高端机床在中国是战略物资,不要像斤斤计较的菜农那样,每天都盯着它挣了多少钱。高端机床的发展规律,与GDP思维是背道而驰。它既没有量,也无法保障持续增长。而追赶者对待它最好的方法,则是从国家利益和安全战略的角度,而非仅仅从利润出发。当年三星、LG能够在不可一世的日本液晶面板厂商手中,抢到主导权并彻底将日本挤出市场,靠的不是成本利润观,而是面向未来的投资战略观。所谓“液晶逆周期”投资,并非完全是企业家之功,与其说是一个企业的格局魄力,不如说是一个国家的战略定力。这是落后者必须要为未来付出的代价。机床的门道——远看是机械,近看是工艺,细看是数学。以齿轮机床为例,唯有将机械的齿轮啮合原理,与微分几何——这是南开大学丘成桐等数学家的天下——相互交融才能成就一方天地。造就各种齿轮稀奇古怪的钢齿铜牙,需要材料、刀具、整机组件,最后则还要靠数学家的方程式作为支撑。而这背后的产业链条发展规律,很难是普通管理者或者技术门外汉所能体察得到的。没有对技术的偏执狂,没有一颗懂得机床的“敬畏心”,高端机床是不太可能发展起来的。在国内,无论是昔日的秦川齿轮机布局,还是沈机的数控系统和激光器,如果不能容忍它们巨亏几年,不能看到长远技术储备的所带来的巨大价值,而是换成了盈利至上的小算盘,那么高端机床就很难胜出。而机床产业界,只能是又多了一些温润发亮的良家碧玉而已。这是高端机床发展的悲哀。在落后漫长的追赶者路上,没有技术赌徒,就没有高端机床。中国民营企业这几年反而在高端机床有所发展,某种原因也是它容忍了技术赌注的冒险精神。而在大洋彼岸,美国机床很难再回归昔日高度,尽管这仍然是一个高度依靠机械精度和电控软、深度依赖工艺、底层依靠数学的顶级产品,但美国的数学家们、制造工厂都既无兴趣也无心力去支撑。那里,已经是整个生态的坍塌,而非单纯机床产业的失落。美国机床,回不去了。

练习曲

重型机械行业发展研究|千际报告

第一章行业概况重型机械行业是指生产销售重型机械产品和设备的行业。常见的重型机械有矿山机械、起重设备、路桥机械、综合重型机械、机场设备、港口设备、铁路设备。图机械行业全产业链图图机械设备图机械主要子行业的产业发展阶段第二章商业模式和技术发展2.1 产业链价值链商业模式图工程机械产业链景气度跟踪导图上游:重型机械行业生产所需的主要原材料包括钢材、废钢、生铁、及各类合金等,以及电、煤气等能源。尽管部分重型机械行业企业能根据原材料或能源价格的变化来调整在手订单的产品价格,但由于产品价格调整与原材料或能源价格波动在时间上存在一定的滞后性,而且在变动幅度上也存在一定差异,因此,原材料或能源价格的波动将会对行业经营业绩的稳定性产生一定影响。图机械行业产业链图重型机械下游从下游行业分布看,重型机械行业主要为化工、冶金、炼化等基础工业领域提供生产设备,包括压力容器、锻压设备、矿磨装备等重型装备。化工行业主要包括化学原料及化学制品制造,由于生产过程需要大量裂解和化学反应,需要用到的重型机械设备包括压力设备、分离设备、储罐、大型换热器、运输管道等大型铸锻件。图中国起重机械行业产业链2.2 技术发展五轴联动是指机床基本的直线轴三轴X、Y、Z及附加的旋转轴A、B、C中的两轴,五个轴同时运动,任意调整刀具或工件的姿态,实现对空间复杂型面的加工。机床轴的绝对数量并非衡量数控机床先进程度的标准,重点在于联动轴数量。发行人能够实现的五轴联动为目前数控机床的最大联动轴数。2.3 政策监管机械行业监管主要由中华人民共和国工业和信息化部(工信部)和中华人民共和国国家发展和改革委员会(发改委)作为宏观管理部门,主要通过制定产业政策、提出产业发展指导意见等方式履行宏观调控与管理的职能。工信部负责对本行业的宏观管理:制定并组织实施工业的行业规划、计划和产业政策,提出优化产业布局、结构的政策建议,起草相关法律法规草案,制定规章,拟订行业技术规范和标准并组织实施,指导行业质量管理工作,承担振兴装备制造业组织协调的责任,组织拟订重大技术装备发展和自主创新规划、政策,依托国家重点工程建设协调有关重大专项的实施,推进重大技术装备国产化,指导引进重大技术装备的消化创新。 科技部负责牵头拟订科技发展规划及方针、政策,起草有关法律法规草案,统筹协调技术研究,会同有关部门组织科技重大专项实施中的方案论证、综合平衡、评估验收等。国家质检总局负责技术标准制定和质量认证。中国机械工业联合会下属的中国通用机械工业协会承担各细分行业的自律管理职责。还有中国物流与采购联合会物流装备专业委员会、中国物流与采购联合会钢筋加工配送技术工作委员会、中国物流与采购联合会钢铁物流专业委员会、中国钢结构协会钢筋焊接网分会、中国施工企业管理协会等。2012年1月,工信部、科技部、财政部和国务院国有资产监督管理委员会联合发布《重大技术装备自主创新指导目录(2012版)》。2016年3月《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出“十三五”时期经济社会发展主要指标,发展高端装备创新工程、能源发展重大工程和交通建设重点工程等。2018年8月《国家智能制造标准体系建设指南(2018 年)》工信部、国家标准化管理委员指南指出,充分发挥标准在推进智能制造产业健康有序发展中的指导、规范、引领和保障作用。第三章行业估值、定价机制和全球龙头企业3.1行业综合财务分析和估值方法图综合财务分析图行业估值和历史比较重型机械行业估值方法可以选择市盈率估值法、PEG估值法、市净率估值法、市现率、P/S市销率估值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估净资产估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF现金流折现估值法、NAV净资产价值估值法等。3.2 发展和价格驱动机制近年来,世界经济增速明显放缓,中国经济步入中高速增长新常态,重型机械行业所服务的下游行业投资需求增速明显放缓,建材、煤炭、冶金、有色金属等行业处于去产能化的过程中。重型机械行业长期服务的能源、交通、原材料工业基本完成了生产能力的积累,物资供应从紧缺的卖方市场转变为较为宽松的买方市场。受此影响,行业发展速度明显放缓,面临市场疲软、供大于求、竞争激烈、价格下滑的情况,企业经营压力不断加大。工程机械应用场景拓宽,为行业的发展带来新机遇。近年来多功能化、多元化的机械制造,使工程机械在传统应用领域的基础上,不断丰富应用场景。例如,挖掘机已开始应用于高工作业、城市维修、农村开荒、园林作业等场景;起重机也已拓展至消防工程、市政工程等新领域,新场景下的应用可大幅提升工作效率,节省人力和时间成本。我国重型机械行业具有较强的周期性波动特征,其行业景气度与宏观经济发展及下游行业固定资产投资情况紧密相关,前几年受宏观经济增速放缓、自身及下游行业双过剩影响,重型机械行业陷入低迷,发展形势较为严峻,2018年以来随着下游景气度的好转,行业出现缓慢复苏迹象,主要产品产量出现恢复性增长,但是由于原材料价格上涨,行业盈利下滑压力仍较大。3.3 竞争分析图全球工程机械市场容量分布(单位:亿美元)图全球工程机械龙头卡特彼勒市占率变化情况图全球工程机械头部企业市占率变化情况我国重型机械行业地区发展不平衡,并形成外资企业高端领域垄断,中低端国有企业主导,民营企业充分竞争的市场格局,且细分产品领域集中度较高,龙头企业占据绝对优势。行业内企业间竞争对设计研发能力、生产技术及资金投入的要求较高,另外经营规模效应的显现有助于提高企业成本优势,2018年以来经过前期市场低迷期调整,部分企业退出市场或转型,市场集中度存在进一步提升的趋势。波特五力分析1) 上游供应商讨价还价能力有限。我国钢铁工业目前仍呈现大产业、小企业的局面,我国钢材生产企业接近2500家,钢铁产业集中度相对较低。工程机械企业在购买时的选择较多,还价能力相对较高。2) 关键进口零部件供方的议价能力较强。具有核心技术的零部件方面,由于没有掌握关键部件的核心技术,我国工程机械的关键零部件,大部分仍依赖进口。工程机械企业在购买时选择较多,还价能力较高。行业现有企业间的竞争格局不稳定3) 下游用户讨价还价能力有限。工程机械行业的下游需求主要是基础建设、房地产、采矿业等,下游用户主体多元化。近几年来这些行业的高速增长也拉动对工程机械产品的需求增长。工程机械市场旺盛的需求增强了工程机械企业在同下游买家谈判过程中的能力。4) 新进入者的威胁。随着工程机械行业竞争的加剧,企业间的不断兼并组合,品牌在用户心目中日益强化,销售网络的日益完善巩固,技术的不断创新,市场集中度不断提高,我国工程机械行业的规模经济壁垒、品牌壁垒、渠道壁垒、技术壁垒、资金壁垒日益加强,目前已基本达到抑制那些小、散、差的企业进入的该行业的自我保护要求。5) 工程机械功能替代难度大。工程机械作为基础设施建设、房地产建设等的基础装备,功能替代难度大,但技术升级空间大。3.4 中国企业重要参与者图 A股及港股上市公司3.5 全球重要竞争者图2020全球工程机械制造商前十强排行榜图国外上市企业1) 卡特彼勒(CATERPILLAR)[CAT.N]:卡特彼勒公司致力于全球的基础设施建设,并与全球代理商紧密合作,在各大洲积极推进持续变革。该公司是世界上最大的建筑和采矿设备、柴油和天然气发动机以及工业气体涡轮机制造商之一。同时该公司还是领先的服务提供商,旗下拥有卡特彼勒金融服务公司、卡特彼勒再制造服务公司、卡特彼勒物流服务公司以及Progress Rail服务公司。2012年,该公司宣布完成了对中国香港年代煤矿机电设备制造有限公司及其全资子公司四维机电的要约收购。2) 小松集团[6301.T]:该公司是一家工业产品和服务的提供商。本公司从事建筑和矿山设备,工业机械和车辆,物流,电子等解决方案业务。其DANTOTSU服务包括KOMTRAX,其是一种机器跟踪系统,其终端安装在建筑设备上以传输关于车辆的位置,累积工作时间和操作条件的信息,以及用于采矿的KOMTRAX Plus。其DANTOTSU解决方案包括自动运输系统(AHS)、智能机控、SMARTCONSTRUCTION和智能机器控制液压挖掘机。其他产品包括森林机械、叉车、柴油发电机、大型压力系统、中型和小型压力机、钣金机械、机械工具、准分子激光器,以及用于半导体制造的热电模块和温度控制设备。3) 迪尔(DEERE)[DE.N]:迪尔公司是一家提供先进产品和优质服务的全球领先企业。公司业务主要有:农机设备业务和金融服务业务。公司在建筑、森林、草坪和草皮培养等农业设备生产方面占主导地位。另外,公司也生产柴油机和其他工业动力设备,在信用卡、健康护理和专门技术方面提供产品和服务。第四章未来展望1. 行业分化继续加剧。未来重机行业分化趋势仍将持续。相较于其他重机产品,具备成套设备供给能力优势和采购优势的公司将具有较高的行业景气度和盈利空间;同时,拥有工程承包业务的重机企业可发挥产业链协同效应,缓解机械制造业务下滑的冲击,提高抗风险能力。2. 工业4.0战略促使重机行业信息化、自动化、智能化。3. 重型机械行业步入整合时代。受国家政策调整、宏观经济下行以及企业“先天不足”等因素影响,重型机械装备业下行风险逐步加大对重机行业内的企业进行整合,不仅可以提升中国企业的竞争实力,加快“走出去”的步伐,响应国家“一带一路”战略及“中国制造2025”战略,而且可以提升整个重型机械行业的实力和能力,使更多的行业从中受益。CoverPhoto by Jakub Pabis on Unsplash

马德里

中商产业研究院:《2019智能制造装备产业园市场前景研究报告》发布

中商情报网讯:智能制造是中国乃至全球制造业发展的总趋势,是培育经济增长新动能的必由之路。业界认为,中国要完成制造大国向制造强国的转变,必须抓紧智能制造装备产业发展机遇。产业园是产业发展的载体,未来智能制造装备产业园未来将大有可为。为了更好地了解智能制造装备产业园的发展,中商产业研究院特推出《2019智能制造装备产业园市场前景研究报告》。《报告》从产业园概况、智能制造装备行业现状、智能制造装备产业园发展环境、智能制造装备产业园现状、智能制造装备产业园案例、智能制造装备产业园发展趋势六大方面剖析了我国智能制造装备产业园,为智能制造装备从业人员和爱好者提供了参考信息。以下是报告详情:PART1:产业园概况根据当前我国各地的产业园区设立和建设情况,结合联合国环境规划署的定义,对产业园区可做出这样的定义:一个国家或地区的政府通过行政或市场化等多种手段,划出一块区域,制定长期和短期发展规划和政策,建设和完善适于工业企业进驻和发展的各种环境,聚集大量企业或产业,使之成为产业集约化程度高、产业特色鲜明、集群优势明显、功能布局完整的现代化产业分工协作区和实施工业化的有效载体,包括各类高新技术产业开发区、经济技术开发区、工业园、特色工业小区、技术示范区等。PART2:智能制造装备行业现状分析目前,智能制造装备产业已初步形成七大产业集聚区。其中环渤海地区和长三角地区是装备制造的核心区。以数控机床为核心的智能制造装备产业的研发和生产企业主要分布在环渤海地区、长三角地区及西北地区,其中以辽、鲁、京、沪、苏、浙和陕等地区最为集中。此外,关键基础零部件及通用部件、智能专用装备产业在豫、鄂、粤等地区也都呈现较快的发展态势,其中以洛阳、襄樊、深圳最为突出。同时,工业机器人将是未来智能装备发展的一个新热点,京、沪、粤、苏将是国内工业机器人应用的主要市场。PART3:智能制造装备产业园发展环境工人生产力是制造业发展的重要驱动,如今制造业人力成本逐年上涨。2018年全国城镇私营单位制造业就业人员年平均工资逼近5万元。用工成本上涨压缩企业利润,导致制造业陷入了发展困境。智能制造装备节省用工成本,同时大幅提升生产效率。PART4:智能制造装备产业园现状分析以山东、江苏、浙江、广东等为代表的东部沿海城市经济实力雄厚、科技资源充裕,智能制造装备发展速度相对较快,大型制造企业已基本实现从机械化向自动化转型,在推动企业从数字化向软件化、网络化、智能化升级方面处于国内领先水平。而以四川、陕西等为代表的中西部地区工业化水平相对较低,制造企业普遍处于从机械化向自动化升级阶段,智能制造装备实力及普及水平明显低于东部沿海地区。产业园作为产业发展的载体,因此东部沿海地区的智能制造装备产业园发展位列全国前列,竞争力十足。PART5:智能制造装备产业园案例本章节重点介绍中山市智能制造装备产业园、南浔产业新城高端智能制造装备产业园、襄阳高端智能制造装备电子信息产业园、萧山机器人产业园、渭南3D打印产业园、荆门数控机床产业园。PART6:智能制造装备产业园发展趋势随着传统产业转型持续升级和战略性新兴产业发展的需求,我国智能制造装备产业规模持续扩大,智能制造装备产业园迎来发展机遇,产业园将大有可为,园区规模将扩大,数量将增加。