机械行业：“智造”系列之五轴数控机床的国产化之路-20210708-长江证券-21页_2mb

五轴数控机床的国产化之路总结

核心内容

五轴数控机床作为高端制造设备，在航空航天、汽车、机械加工等领域具有重要应用。由于其高技术壁垒，国内企业在该领域仍面临较大挑战，但近年来通过持续的研发投入、核心部件自主化和贴合应用端的长期试错，逐步实现技术突破与市场占有率提升。

主要观点

• 市场表现：国内机床行业自2020年以来受益于制造业设备投资景气周期，金切机床产量和销售订单持续增长，尤其是日本对华金切机床销售订单增速显著。
• 五轴机床优势：相较于三轴机床，五轴数控机床具备更高的加工灵活性和效率，尤其适合复杂曲面、多面体零件的加工，减少装夹次数，提升加工精度和质量。
• 国产化进程：尽管国内五轴数控机床市场仍处于起步阶段，但以科德数控为代表的国产企业已实现一定突破，占据市场份额，且在高端数控系统和关键功能部件上实现自主化。
• 技术壁垒与研发投入：五轴数控机床技术壁垒高，需要持续的研发投入。科德数控研发投入占营收比例较高，逐步缩小与海外龙头的差距。
• 政策支持：国家政策推动国产替代，为五轴数控机床行业提供了发展契机。
• 核心部件自主化：国内企业通过自主研发核心部件（如数控系统、伺服驱动器、主轴等）实现降本增效，提升产品毛利率。

关键信息

1. 行业表现

• 2020年国内机床工具行业营收同比小幅增长0.5%，金属切削机床制造行业营收同比小幅增长0.25%。
• 2021年前5月，国内金切机床累计产量25万台，同比增长48.8%。
• 2021年1-5月，日本对华金切机床销售订单净额同比增长173.4%，创下单月历史销售第二高纪录。

2. 五轴数控机床应用领域

• 主要应用于航空航天、汽车、机械加工、半导体、军工、精密模具、轨道交通、3D打印、医疗器械等领域。
• 适用于形状复杂、多线性、异形曲面等零件加工，如飞机起落架、航空发动机部件等。

3. 国内五轴数控机床企业

• 科德数控：国内五轴数控机床龙头，2017-2018年销售五轴数控产品分别为466台、594台，2018年五轴立式加工中心市占率达8.58%，销售额市占率16.86%。
• 国盛智科、浙海德曼：国内五轴数控机床企业，但销售规模较小，仅实现少量销售。
• 海天精工、创世纪：具备一定五轴数控机床生产能力，但市场份额较小。

4. 技术与研发投入

• 海外企业如大隈、德玛吉森精机等，研发投入较高，2020年德玛吉森研发投入达10.50亿元。
• 科德数控2018-2020年研发投入占比分别为34.47%、48.25%、54.08%，高于海外企业。
• 科德数控已实现85%以上关键功能部件自制，具备较高的自主化率。

5. 核心部件与成本优势

• 数控系统、伺服驱动器、导轨、丝杠等核心部件成本占比高，约占机床成本的20%-40%。
• 科德数控高档数控系统平均成本低于进口产品，毛利率显著高于行业平均水平，达到42.43%。
• 通过核心部件自主化，企业可有效降低采购成本，提升盈利能力。

6. 未来趋势与风险提示

• 国产五轴数控机床企业具备广阔的发展前景，特别是在进口替代方面。
• 风险包括：五轴数控机床下游应用渗透不及预期；制造业设备投资景气不及预期。

图表与数据

• 图1-5：展示国内和日本金切机床产量及销售订单周期与增长趋势。
• 图6-7：展示创世纪和科德数控营收增长情况。
• 图8-14：展示五轴数控机床加工优势及结构特点。
• 图15-18：展示科德数控研发投入及产品销量变化。
• 图19-25：展示科德数控发展历史、原材料采购结构及产品毛利率情况。
• 表1-9：展示五轴数控机床旋转轴形式、销售数量、市占率及核心部件采购情况。

结论

五轴数控机床作为高端制造设备，其国产化进程虽起步较晚，但随着技术突破、政策支持和市场需求增长，国内企业如科德数控正逐步实现技术追赶和市场突破。未来，随着核心部件自主化率的提升和应用端的持续拓展，国产五轴数控机床有望在高端制造领域占据更大市场份额。