全球机床产值及我国机床行业发展趋势面临的机遇挑战重点企业

 

1、全球机床行业概况

根据应用分类，金属加工机床可分为金属切削机床、金属成形机床和木工机床，其中金属切削机床是最主要的一类机床，占金属加工机床总量约 2/3。根据VDW（德国机床制造商协会）统计，自 2000 年以来，全球金属加工机床行业产值总体呈上升趋势，2019 年和 2020 年受到疫情及全球贸易环境紧张等影响，全球产值出现下滑。2020 年全球金属加工机床行业产值为 4,654.50 亿元（以当年末欧元兑人民币中间价折算，下同），较 2019 年下滑约 20%。

资料来源：VDW，以 2020 年末欧元兑人民币中间价折算为人民币、普华有策

 

全球金属加工机床产业主要集中在中国、德国、日本、意大利和美国等国家。自 2011 年以来，中国一直保持着世界第一机床生产和消费大国的地位。2020 年全球分布情况如下：

 

资料来源：VDW，以 2020 年末欧元兑人民币中间价折算为人民币、普华有策

 

2、我国机床行业情况

（1）新一轮上行周期开启，机床行业回暖

我国机床行业的发展与我国制造业的蓬勃发展密切相关。2000 年以后，中国顺应全球制造业第四次转移，成为新的世界工厂，制造业得到了快速发展，机床消费也呈现出爆发式增长；2000 年至 2011 年，我国机床行业进入高速发展期，金属切削机床产量年均复合增速达到 12%，2011 年达到历史顶点 89 万台；2012年至 2019 年，全球制造业开始新一轮转移，中低端制造业开始向东南亚、南美洲等地区转移，高端制造业向欧美等工业先进国家回流，中国机床市场开始进入下行调整通道。2019 年我国金属切削机床产量为 41.60 万台，相比 2012 年下降了 52.72%；2020 年至今，受益于疫情之后我国制造业复苏强劲、机床行业设备更新需求托底以及机床国产化替代等多重有利条件，我国机床行业开始回暖，2020 年我国金属切削机床产量为 44.60 万台，2021 年金属切削机床产量为 60.20万台，同比增长 34.98%。

 

资料来源：中国机床工具工业协会、普华有策

 

 

根据中国机床工具工业协会数据，2021 年，协会重点联系企业金属切削机床新增订单同比增长 19.00%，在手订单同比增长 3.80%。中国机床行业具有一定周期性，新一轮上行周期是中国制造业产业转移、产业升级和需求升级的发展进程，未来机床更新升级和进口替代将成为行业主增长动力。

 

 

（2）千亿市场大而不强，国产化替代势在必行

 

 

根据 VDW 数据，2020 年我国机床消费占全球机床消费的 32.52%，位列世界第一。尽管我国机床行业的市场规模庞大，但行业里机床企业众多，且普遍规模较小，缺乏行业巨头和标杆，整体“大而不强”，技术发展水平与发达国家相比仍有差距，高档数控机床仍以进口为主，机床核心部件自主化率较低。以金属切削机床为例，根据中国机床工具工业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。目前我国机床行业处于贸易逆差状态，根据中国机床工具工业协会数据，2021 年我国金属加工机床进口金额为 74.60 亿美元，出口金额为 53.20 亿美元，贸易逆差达 21.40 亿美元。

 

 

机床核心技术受制于发达国家不仅限制我国机床行业的发展，还会限制下游制造业的升级，因此我国数控机床的进口替代势在必行。随着“中国智造”的发展，数控机床必然会与新能源汽车、智能装备、航空航天等高端制造行业共同成长，互相成就，未来国产高档数控机床也将占据一席之地。

 

 

（3）行业格局剧变，民营机床企业快速崛起

 

 

新中国成立后确定了 18 家国有骨干机床企业，一度代表了中国机床行业技术和规模的最高水平，见证了我国制造业由技术引进到自主研发的过程。2011年，沈阳机床产值 27.83 亿美元，首次位居世界机床企业销售产值第一位；大连机床 23.81 亿美元，位列第四位。

 

 

2012 年开始，随着国内制造业转移升级，机床行业进入下行周期，竞争加剧。市场需求结构发生显著变化，低档通用型机床市场需求大幅下降；中高档型、定制型和自动化成套类机床市场需求快速增长，这一变化与国内机床行业的供给结构形成明显错位，境外先进机床企业利用产品优势快速抢占国内高端市场份额。由于受到境外先进机床挑战，叠加市场经济冲击，产业格局发生了较大变化。

 

 

近年来，国内涌现了一批以创世纪、海天精工、乔锋智能为代表的民营企业抓住了转型升级的机遇，致力于打造国产中高档数控机床产品，不断突破掌握中高档数控机床核心技术，并且得到市场广泛认可，综合竞争力大幅提高，逐步成为我国机床行业的中坚企业。

 

 

3、我国机床行业发展趋势

 

 

（1）数控化率持续提升

 

 

数控机床相较于普通机床，在加工精度、加工效率、加工能力和维护等方面都具有突出优势，随着我国制造业转型升级，对加工精细度需求不断提升的驱动下，我国数控机床的渗透率在逐年提升。2020 年我国金属切削机床数控化率已达到 43%，但与发达国家 80%左右的数控化率水平仍存在较大差距。《中国制造 2025》战略纲领中明确提出：“2025 年中国的关键工序数控化率将从现在的33%提升到 64%”。在政策鼓励、经济发展和产业升级等因素影响下，未来我国数控机床行业将迎来广阔的发展空间。

 

 

（2）高档数控机床市场进口替代

 

 

从应用领域看，高档机床应用范围涵盖能源、航天航空、军工、船舶等关系国家安全的重点支柱产业，此外，汽车、航天航空、医疗设备等下游重点行业的产业升级加速也进一步加大对高档机床的需求。从我国制造业整体发展来看，目前正在从“制造大国”向“制造强国”转变，未来“高端化、高利润”替代“薄利多销”是我国制造业的发展趋势，未来对高速度、高精度、高价值的高档数控机床需求的占比也将越来越高。目前，西方国家对高档数控机床和技术出口我国进行了严格管制，使得我国在高档数控机床行业面临“卡脖子”的难题，而中美贸易摩擦加剧了这一情况，进一步加速了我国推进高档机床国产化、实现高端产品的自主可控的进程。近年来，国内中高档数控机床市场崛起了一批具备一定核心技术的民营企业，未来将紧跟国产化替代的浪潮，进一步扩大高端市场份额。

 

 

（3）核心部件自给能力提高

 

 

数控机床核心部件主要包括数控系统、主轴、丝杆、线轨等，目前国内各核心部件技术距离国际水平存在一定差距，国内机床厂商为提高机床精度和稳定性，提高产品竞争力，核心部件以国际品牌为主，国产化率较低，对国际品牌部件依存度较高，特别是高档数控机床配套的数控系统基本为发那科、西门子等境外厂商所垄断。《〈中国制造 2025〉重点领域技术路线图》对数控机床核心部件国产化提出了明确规划：到 2025 年，数控系统标准型、智能型国内市场占有率分别达到 80%、30%；主轴、丝杆、线轨等中高档功能部件国内市场占有率达到 80%；高档数控机床与基础制造装备总体进入世界强国行列。目前，国内一批机床企业正在不断突破掌握核心部件技术，随着国家政策的大力支持，国内中高档机床自主研发水平的不断提高，我国机床核心部件自给能力将会进一步提升。

 

 

4、面临的机遇

 

 

（1）国家产业政策的支持

 

 

机床作为工业母机，是工业生产最重要的工具之一，机床行业的发展直接影响我国制造业转型升级的进程，对于我国发展成为制造强国具有战略性意义。多年来，我国对于数控机床行业一直保持较大的扶持力度，并持续出台相关政策指引行业发展：“九五规划”（1996-2000），以改进数控机床的性能和质量为主要目标；“十五规划”（2001-2005），把发展数控机床、仪器仪表和基础零部件放到重要位置；“十一五规划”（2006-2010）至“十三五规划”（2016-2020）则强调发展高端数控机床及其配套技术；“十四五规划”（2021-2025）注重高端数控机床产业的创新发展。此外，国家制定的《中国制造 2025》《国家创新驱动发展战略纲要》《智能制造发展规划（2016-2020 年）》等重要政策文件都将发展高档数控机床作为重要目标，各省市也均在“十三五”、“十四五”期间发布了推动数控机床行业发展的支持性政策，政策内容均落实了“重点发展高档数控机床”的主旨。国家和各省市强有力的政策支持为机床行业的发展提供了良好的政策环境，促进其快速发展。

 

 

（2）产业结构调整提供了新的发展契机

 

 

目前我国正处于产业结构的调整升级阶段，随着下游产业的不断升级发展，对机床加工精度和稳定性等要求越来越高，中高档产品的需求日益凸显，更新升级需求较大，未来中高档市场份额将进一步增加，先进制造业将逐步替代传统制造业，作为工业母机的高性能数控机床的市场需求将持续增加。随着产业的升级发展，未来中高档机床的市场广阔。

 

 

（3）高档机床进口替代空间大

 

 

自 2011 年以来，我国一直是全球机床第一大生产和消费国。但是由于我国机床行业起步较晚，我国机床企业在行业竞争中多数靠“量”来取胜，产品附加值较低，在核心技术方面与发达国家之间还存在一定的差距。目前我国机床行业处于较大贸易逆差状态，根据机床工具工业协会数据，2021 年我国金属加工机床贸易逆差为 21.40 亿美元。

 

 

近年来，随着我国机床行业的技术水平不断提高，涌现了一批优质的民族机床企业，逐步开始掌握机床核心技术，不断提升高档数控机床的自主供给能力，逐渐形成进口替代的趋势。因此，随着产业结构调整，高档数控机床需求的增加，未来机床升级换代空间较大，随着国产数控机床的综合竞争力不断提高，未来高档数控机床将具有较大的进口替代空间。

 

 

5、面临的挑战

 

 

（1）核心部件依赖国际品牌

 

 

数控机床的核心部件主要包括数控系统、线轨、丝杆等。核心部件的质量是保证机床技术水平的重要因素之一，目前我国中高档数控机床的核心部件绝大部分仍需依赖国际品牌，尤其是数控系统，基本从日本和德国进口。

 

 

（2）数控机床人才储备不足

 

 

近年来，我国机床行业不断发展，已从传统的制造产业向具有高科技属性和人才密集型的现代制造业转变，对多层次、复合化的人才需求大幅提高：一方面需要具备机械加工、数控编程、工艺设计和机床维护相关能力，能够熟悉机床机械加工工艺和机床机械结构的人才；另一方面是随着数控机床的智能化发展，需要具备传感器、PLC、机床电气控制综合能力、数控机床产品开发和技术创新能力、以及能提供综合解决方案的人才。