金屬加工機床按控制方法可分為傳統機床和數控機床。按材料成型方式主要分為金屬切削機床和金屬成形機床兩大類，金屬切削機床最具有代表性，狹義的機床即指金屬切削機床。涵蓋車床、磨床、加工中心等多種產品。其中加工中心是金屬切削機床中重要品類，按機床樣式可以分成立式、臥式、龍門等樣式。

世界制造業發展過程中的加工需求推動機床的誕生與發展，原始形式的機床在15世紀就已出現。1774年英國人威爾金森發明的一種炮筒鏜床被認為是世界上第一臺真正意義上的機床，它解決了瓦特蒸汽機的氣缸加工問題，促進的蒸汽機的發展進而推動工業革命的發展。到18世紀，各種類型機床相繼出現并快速發展，為建立現代工業奠定了制造工具基礎。由于我國在前三次的工業革命中幾乎沒有任何作為，這也導致了我國機床工業基礎先天薄弱，起步發展都較晚。

【資料圖】

具體來看，我國機床工業的發展主要歷經以下幾個階段：

在1949年以前，我國并沒有真正的機床工業，1952年美國已經制造出了世界上第一臺數控機床。我國在蘇聯援助下打造了一批國營機床企業，被稱為“十八羅漢”，奠定了中國機床制造業乃至工業的基礎。

1958年在中蘇關系緊張的背景下，我國展開了大規模工業遷移-“三線建設”，我國也開始發展高精度精密機床。1960年國家成立高精度精密機床規劃領導小組，具體領導發展高精度精密機床，也使中國的精密機床制造上了一個臺階。

此階段，美國將機床產業重心放在對高精尖機床技術的研究上；德國的數控機床則在六七十年代開始逐步領先世界；日本在1978年實現機床產量超過美國，并開始進一步加強科研和高性能數控機床的發展；而我國的數控機床研制工作受制于國內外形勢處于半封閉狀態，技術更新發展有所停滯。

機床行業迎來轉型發展期。1988年機床工具工業協會成立，同時國營機床企業不斷整合，使我國機床行業在技術水平、運作方面得到了較大的提升。

此階段，西方發達國家的機床工業已經全面進入數控機床時代，而我國數控技術發展仍處于起步階段，中西差距明顯拉大。

機床結構主要包括兩大部分:機床的固定部分（如底座、床身、立柱、頭架等）、攜帶工件和刀具的運動部分，這兩部分現在通稱為機床基礎件和功能部件。

數控機床的構成中，機床的軸的數量影響其運動的自由度，軸數量越多，其運動的自由度越高，意味著功能性越強。機床的三軸是指X軸、Y軸、Z軸，在工作臺的平面運動以及刀具上下運動，零件在加工過程中保持靜止，機床刀具沿三軸移動進行加工。三軸加工為機械零件加工較為廣泛的技術之一。四軸機床是在三軸機床的基礎上增加工件旋轉或工作臺旋轉等；五軸機床較三軸機床多增加兩個旋轉軸，即在X軸、Y軸、Z軸的基礎上，增加A軸、B軸、C軸中的兩個旋轉軸。

目前國內中低端機床已基本實現國產替代，但是高端機床仍依賴進口，主要是因為機床產業環境、技術水平仍與先進國家存在較大差距。可靠性差是當前國產機床普遍存在的問題。調查數據顯示，精度和穩定性是國產機床最需要解決的問題，另外國產機床故障率較高，其中漏水、漏油問題尤為明顯。

可靠性差的原因在于國產機床設計加工及裝配質量差、關鍵零部件質量差。這些反映出的是中國機床行業人才短缺以及機床工業基礎薄弱。目前我國機床行業人才缺少制約了行業的發展，需要大量的數控機床技術人才。而由于行業技術人才的短缺，導致行業基礎技術能力較弱，也制約了國產機床性能的提高。同時，以數控系統為代表的基礎及核心功能部件與國外差距較大。

目前國內數控機床企業規模普遍較小，行業集中度相對較低，龍頭企業營收規模也僅在30-50億之間，與國際一線機床廠商相比差距較大。規模化生產研發能力弱也進一步影響了國內企業對高端機床的研發生產和制造裝備的投入。

我國高檔數控機床從建國初就長期面臨嚴峻的“卡脖子”風險，西方國家從過去的“巴統清單”到“瓦森納協定”就一直把五軸數控系統及五軸聯動數控機床作為戰略物資，實行出口許可證制度，對包括中國在內的諸多國家實行了嚴格的技術封鎖，機床制造的關鍵核心技術也一直被美國、德國、日本等西方發達國家壟斷。雖然我國機床工具行業在這些年的高速發展過程中取得了巨大的進步，但仍有大量高端機床需要攻克。

我國五軸數控機床、大型/重型加工中心、臥式加工中心、高度復合化數控機床、數控磨床、制齒設備等各類高端數控機床與國外同行相比還存在較大差距，未來還需重點攻關。

機床行業景氣度與經濟發展環境高度相關。結合目前我國的經濟發展環境，能夠認為當前國產機床行業可能正處于近10年下行周期的轉折點，國產機床有望迎來新一輪上行周期。

2004-2020年我國制造業產值年均復合增速12.05%，占全球制造業比重也從7.53%上升到28.37%，已連續多年成為全球第一制造業大國。出口方面，2021年以來，受到海外疫情和全球經濟復蘇拉動，國內中間品制造業、專用和通用設備等出口強勁，成為投資增長的最重要動力。內需方面，2020年以來國內居民收入呈現恢復式增長，帶動下游消費制造業投資增長，2022年1~9月，全國固定資產投資同比增長10.10%。預計后續隨著國內疫情防控政策放松，以及相關經濟刺激政策生效，下游客戶對機床等專用和通用設備的需求將會增加。

通常機床的設計使用壽命約為8-10年，經歷多年高強度使用后，加工精度和穩定性均會出現下降，同時許多傳統機床也無法適應當前高速、高精、高效的加工需求。若按傳統的8-10年使用壽命計算，目前正值新一輪機床更新替換需求釋放的高峰，尤其是目前我國很多傳統機床處于超期服役狀態，隨著行業景氣度提升，更新替換需求有望得到進一步釋放。

目前我國機床數控化率僅為45%左右，遠低于日本、歐美地區制造業發達國家水平。同時，隨著自動化、新能源汽車、航空航天、模具等下游行業的發展，對于機床的性能要求也產生了一些變化，也加快了存量機床的迭代升級。例如，傳統燃油車對于機床的精度性能要求相對較高，但新能源車則對機床智能化、高效率、降成本等方面有較高要求。

2021年我國金屬切削機床進口額62.4億美元，同比增長27.35%，出口額36.5億美元，同比增長32.73%，從貿易差額上看，金屬切削機床貿易逆差較大為25.9億美元，而金屬成形機床為順差4.5億美元。受全球疫情影響，進口機床在訂單交付、技術及售后人員的流動與服務方面受阻，使得國產機床獲得了國內下游客戶更多的試用機會，正面臨較好的進口替代機遇，未來我國金屬切削機床貿易逆差有望進一步縮小。

2021年我國金屬切削機床出口36.5億美元，同比增長32.7%。雖然目前國產機床暢銷日本、歐美等機床產業發達的地區難度相對較大，但在部分發展中國家和地區性價比優勢明顯。近年國產機床在越南、印度、土耳其、墨西哥等地的銷售增長迅速（以中低端機床為主，出口均價僅為0.03萬美元左右），隨著國內機床企業紛紛加大海外渠道布局力度，國產機床出海潛力巨大。

2010-2021年我國機床行業進口金額以及進口依賴度整體下降，2021年國內機床消費額277.6億美元、進口金額74.6億美元，進口依賴度26.87%，較2010年的33.08%下降明顯。但需要注意的是，目前實現國產替代的主要是中低端機床產品，高端機床依然主要依賴進口，國產替代進度緩慢。目前我國高端機床國產化率僅不到10%，整體替代空間廣闊。

在近十年的機床產業結構調整升級過程中，國有機床企業因產值連年遞減，經營情況較差。外資企業銷售規模則在國產替代大背景下整體下滑。國內民營機床企業由于沒有歷史包袱，設立之初期便定位中高端產品，在近十年行業下行周期中營收逆勢增長，市場份額不斷擴大，成為實現我國機床國產替代的生力軍。近年也是民營機床企業上市高峰期，通過上市募資投建新產能以及加大產品研發投入，也進一步鞏固了行業地位。

機床作為“工業母機”受國家高度關注，出臺相關政策支撐行業快速發展。機床作為“工業母機”，是智能制造裝備的重要基礎，其發展水平高低是我國從制造大國到制造強國轉變的關鍵指標。當前，國家及各地方政府對智能裝備、數控機床等產業都表現出高度的重視，制定并實施了一系列促進行業發展的法規及產業政策。

機床作為高端裝備制造業的工業母機，下游行業廣泛。以數控機床為例，產業鏈上游以鑄件、鈑焊件、精密件、功能部件、數控系統、電氣元件為主，中游為數控機床成品，主要包括金屬切削機床、金屬成形機床及特種加工機床。下游包括汽車行業、傳統機械工業、模具行業、工程機械、電力設備、軌道交通、船舶制造、航空航天、石油化工、電子信息技術工業以及其它加工工業。

從上游市場來看，對機床行業影響較大的主要有鋼鐵、數控系統和功能部件三大類。

在機床生產過程中，原材料成本占比最高，為73.9%，其次是人工、折舊與其他制造費用，分別占比11.9%、7.9%和6.4%。而在原材料成本的進一步拆分中，由鑄件加工而成的底座床身等結構件占比最大，通常在30%-40%左右，價格受鋼材影響較大；其次是數控系統占比22%；由絲杠導軌等傳動機械以及輔助動力系統等組成的傳動系統占比20%；高速主軸和電機等組成的驅動系統占比13%；刀庫、刀塔等占比5%；光柵尺占比2%。通常具備規模優勢的企業，在進行原材料采購時能夠享受到和采購規模對應的折扣優惠，能有效增加公司毛利率。

鑄件為機床底座、床身等基礎大件使用鑄件，鑄件屬于中間加工成品，產品價格主要是在原材料生鐵和廢鋼的基礎上加上一定的加工費。對于高端鑄件，配方、材質、外觀、性能等均會影響價格。

精密件主要包括主軸單元和絲杠、導軌、軸承等傳動部件等。功能部件主要包括數控回轉臺、刀庫、機械手、齒輪箱、銑頭、刀架等。目前國產中高端機床精密件和功能部件主要來自日本、德國等地區，部分采購于國內企業或自制。

數控系統用于數控機床，也可用于原有機床的系統升級和改造，主要包括控制裝置、驅動裝置和檢測裝置。目前我國大型機床生產商主要從日本、德國等技術成熟的國家采購數控系統。

鈑焊件是以冷加工工藝對鋼板、鋁板等金屬板材進行加工，形成符合精度要求、功能要求的形狀和尺寸，用于焊接機身起內外防護作用。同時組成功能部件的刀庫支架、直角頭支架以及出水系統、排屑系統等也使用鈑焊件。

電氣元件包括變壓器、接觸器、斷路器及斷電器等。

從產品分布來看，中國數控機床主要以金屬切削機床為主，占比53%。金屬成形機床、特種加工機床、其他機床分別占比29%、17%、2%。

金屬切削機床用于切削、磨削等加工方法對金屬工件進行加工，使金屬工件成為所需的形狀、尺寸的機床。金屬切削機床應用范圍最廣泛，其在數控機床細分產品占比中最高。金屬切削機床按工作原理分類，可分為車床、磨床、銑床、鏜床和特殊機床共約11類。以2019年日本產值結構為例，金屬切削機床中加工中心占比最高，其次是車床、磨床、特種機床。

金屬切削機床為業內主要產品，其產量的變化反映出我國制造業各階段的發展歷程。1998-2011年國內金屬切削機床呈上升趨勢，復合增長率為16.70%。2011年產量為88.68萬臺，同比增長27.18%，產量達頂峰。隨后2012-2014年產量保持較高水平。隨著海外市場需求的增加，疊加機床更新周期拉動，2021年金屬切削機床產量為60.20萬臺，同比增長34.98%。2022年1-9月產量為34.23萬臺，同比下降9.92%。

車床刀具對工件進行加工，以回轉工件繞自身軸線旋轉為特點。主要用于加工圓柱面、車削斷面等，可進行鉆孔、擴孔等加工工序。車床是機械制造與修配工廠中使用最廣的一類機床，在我國金屬切削機床產值中占比大約為20-35%。目前數控車床是我國車床行業的主流產品，國產數控車床已實現主軸、刀塔、尾座等核心部件的自主生產，具備與國外同行競爭的實力，性價比優勢明顯。

“十三五”末期與“十二五”末期相比，國內數控車床單臺均價整體小幅下降，平均價格在16-17萬左右的水平。在當前結構調整、產品升級大背景下，國產數控車床均價小幅下降也體現了我國車床行業競爭仍然相對激烈。而進口數控車床在數量、金額均下降的背景下，均價仍呈現增長趨勢，我國數控車床在轉型升級和結構調整上取得了不錯的進步，正在逐漸替代進口高端數控車床。

整體來看，2019年國內數控車床市場規模107億元，目前已基本實現國產替代。2019年國內車床市場規模200-250億元，其中數控車床市場規模107億元。近年由于國內持續淘汰落后產能，中低端數控車床產銷持續下降，國產數控車床產值已從2011年的141億元快速下降至2019年的63億元。同時，數控車床進口金額下降相對較慢，這也導致從產值角度看近年我國數控車床進口依賴度逐漸提升。

生產車床的國外龍頭企業有山崎馬扎克、日本西鐵城、日本津上等。國內企業包括津上（中國）、沈陽機床、秦川機床、浙海德曼等公司。

使用磨具對工件進行加工，大部分磨床利用砂輪進行磨削進行加工。磨床在金屬切削機床中產值占比約為10%左右。磨床可以分為平面磨床、外圓磨床、內圓磨床、軋輥磨床、無心磨床、軸承磨床等。軋輥磨床、無心磨床、軸承磨床國產化率相對較高，其他品類磨床基本依賴進口。

是一種高自動化的數控機床，帶刀庫和自動換刀裝置，生產效率和自動化程度較其他機床有較大的提升。按控制軸分類，可分為三軸、四軸和五軸加工中心；按結構分類，可分為立式、臥式、龍門加工中心。

加工中心領域的國外龍頭企業有山崎馬扎克、德瑪吉森精機、德國哈默、日本大隈等。國內企業包括國盛智科、海天精工、科德數控、創世紀等。

金屬成形機床又稱鍛壓設備，指在鍛壓加工中用于金屬成形和分離的設備。鍛壓設備包括成形用的鍛錘、機械壓力機、液壓機、螺旋壓力機和平鍛機，以及開卷機、矯正機、剪切機、鍛造操作機等輔助設備。數據顯示，2021年中國金屬成型機床產量達21.0萬臺，同比增長4%。2022年1-5月，中國金屬成型機床產量達13.4萬臺，同比增長36.7%。

金屬成形機床國外龍頭企業包含日本天田、瑞士百超、加拿大愛克、德國通快等。國內企業包含亞威股份、江蘇金方圓、江蘇揚力等。

利用電能、電化學能、光能及聲能等進行加工的方法。加工方法包括：（1）火花加工：利用電能對零件進行加工，產品包括電火花成形加工機床、電火花切割加工機床。火花加工適用于加工任何導電材料，其特點為加工時無切削力、便于實現自動化。（2）超聲波加工：適用于加工不同不導電的硬脆材料，由于加工過程中不需要旋轉，易于加工復雜形狀的表面等。（3）激光加工：主要用于打孔和切割，由激光器、光學系統、機械系統等組成。

從數控機床下游應用分布來看，汽車是主要的下游需求領域，應用占比約為40%；其次是航空航天應用比重約為17%，汽車和航空航天應用比重超過下游總行業的50%；模具和工程機械分別為機床產品第三、第四應用領域，占比分別為13%、10%左右。

數控機床對汽車工業的影響主要體現在占整車全部裝備價值70%左右的汽車零部件加工領域，汽車領域對機床的需求已經超越了整車制造商對機床的需求。2018-2021年我國新能源汽車銷量從126萬輛提高至352萬輛，復合增速達41.0%。目前新能源汽車制造向輕量化、一體化轉型，一體化成形的異型結構件有望持續為高端數控機床中的五軸機床應用提供機遇。

工程機械行業同樣為機床重要的下游行業。2016-2020年我國工程機械銷量從12.0萬臺增長至41.2萬臺，復合增長率達36.0%；市場銷售額從101億美元增長至342億美元，復合增長率達35.7%。我國工程機械市場的快速增長主要受到基礎設施建設規模擴張、房地產投資增速加快以及大型礦山生產需求回暖等因素的拉動，同時，環保法規升級和監察力度加強也促使舊機更新速度加快。

高端數控機床主要市場為軍用飛機及民用飛機市場。根據《中國商飛公司市場預測年報（2020-2039）》，預計到2039年，我國GDP年均增長率約為4.3%，機隊年均增長率約為4.1%，旅客周轉量年均增長率為4.3%，預計我國將交付8725架客機，旅客周轉量將達到4.1萬億公里，約占全球五分之一。飛機整機制造具備產業鏈帶動效應，是國內制造業轉型升級的重要契機。航空航天作為高端制造領域，以葉輪葉盤為代表的的典型復雜曲面零件必須由高端五軸聯動機床加工完成，因此飛機產業的快速發展對高端裝備國產化替代進口提出了強烈的需求并創造了更大的市場空間，將成為國內機床企業的重要市場增長點。同時產業集群效應將加速全球航空制造業向我國遷移，未來市場空間超過2.7萬億元的維修保障、工程服務等航空后市場也將向國內企業開放，將帶來新的市場及機遇。

公司成立于2002年，主要產品包括數控龍門加工中心、數控臥式加工中心、數控臥式車床、數控立式加工中心等，下游主要為航空航天、軌交、汽車零部件、模具等領域。目前公司已形成以大港精工、堰山精工、大連精工為主體的三大生產集群。公司近年營業收入增長同時盈利能力提升，2016-2021年營收由10.1億元增長至27.3億元，復合增長率達22.1%；歸母凈利潤由0.63億元增長至3.71億元，復合增長率達42.4%。

公司主營產品為數控龍門、立式、臥式加工機床，三類產品合計營收占比分別超過90%。其中數控臥式機床毛利率最高，維持在30-35%區間；數控龍門機床其次，毛利率在25-30%區間。數控立式加工中心經持續培育，2021年毛利率提升至12.3%，較2019年上升10.8pct。

紐威數控始終專注于中高檔數控機床的研發、生產及銷售，現有大型加工中心、立式數控機床、臥式數控機床等系列200多種型號產品，廣泛應用于汽車、新能源、工程機械、模具、閥門、自動化裝備、電子設備、航空、通用設備等行業。

受益于國家產業政策，公司所在行業下游產業升級帶動技術升級，下游市場需求旺盛。公司憑借長期積累的自主研發能力、強有力的營銷網絡及高效的綜合服務能力緊抓機遇，進一步優化產品性能并提升產能利用率，2021年公司實現營業收入實現17.1億元，同比增長47.1%；歸母凈利潤實現1.69億元，同比增長62.1%。

公司主營產品為大型加工中心、立式、臥式數控機床，三類產品合計營收占比分別超過90%。公司整體毛利率穩中有升，維持在25-30%區間；2021年凈利率提升至9.84%，較2017年上升6.84pct。

勁勝智能于2015年并購創世紀，2018年剝離精密結構件業務，創世紀機床業務成為公司核心主業。公司數控機床業務具有完整的研、產、供、銷、服體系，主要產品面向高端數控機床領域、新能源領域、通用領域、3C供應鏈的核心部件加工。公司數控機床分為通用型和3C型兩大類產品。通用業務來看，立式加工中心（V系列）作為核心產品，2021年出貨量超過10，000臺，位居國內行業之首。除核心產品立式加工中心外，公司對通用系列產品進行了多序列的技術和產品布局，涵蓋龍門加工中心系列、臥式加工中心系列、數控車床系列等，并在汽車零部件、自動化設備及機器人、機械加工、模具加工、零件加工、航空航天、軌道交通、醫療器械等領域廣泛應用。

3C系列產品作為公司的傳統優勢產品，自2010年起開始布局，通過技術研發突破，營銷牽引，規模化制造，不斷推動進口替代，并在產品綜合性能、技術水平、性價比和本地化服務等方面積累了多重優勢，其核心產品高速鉆銑攻牙加工中心系列產品2021年累計交付量超過80，000臺，基本實現核心用戶端的全面覆蓋，已具有較強的品牌影響力和市場競爭力。

公司2021年實現營收52.6億元，同比增長51.4%，其中高端智能裝備業務發展態勢良好，貢獻營收51.2億元，占整體收入的97.4%；高端智能裝備業務2016-2021年營收復合增速達27.1%。

公司成立于1999年，最初為國內外數控機床廠商和加拿大赫斯基、德馬吉森精機等高端機械制造商的定制化需求，進行精密鈑焊件、鑄件等裝備部件的研發和生產，而后逐步發展至機床本體制造；2011-2015年公司以優良的裝備部件制造能力為基礎，向產業鏈下游升級，產品由定制化機床本體向數控機床過渡，客戶由數控機床廠商延伸至模具、汽車、工業閥門、工程機械等行業。2016年以來，公司通過推行“交鑰匙”的顧問式服務，成為智能制造一體化解決方案的提供商，同時公司開拓了智能自動化生產線業務，帶動產品的應用領域進一步精細化，下游客戶也進一步多樣化。

公司圍繞發展數控機床及其自動化生產線為核心主業的戰略方向，2021年實現營收11.4億元，同比增長54.6%；實現歸母凈利潤2.00億元，同比增長66.6%。

公司2021年數控機床、裝備零部件、智能化自動生產線實現營業收入分別為8.33、1.73、1.17億元，占營收比重分別為73.2%、15.2%、10.3%。公司高檔數控機床營收比重不斷提升，2020年營收首次超過中檔數控機床達到2.46億元，毛利率達32.9%。

當前我國正處于由制造大國向制造強國轉型的重要階段，在新一輪的產業升級中，高端制造業會逐步取代簡單制造業，制造業也將從勞動密集型產業逐漸轉變為技術密集型產業。隨著中國制造業加速轉型，精密模具、新能源、航空航天、軌道交通、3D打印、生物醫藥等新興產業迅速崛起，其生產制造過程高度依賴數控機床等智能制造裝備，這將成為數控機床行業未來增長點。

據前瞻產業研究院預測，隨著數控機床產業自主創新能力不斷提升，數控機床開始進入了進口替代和快速推廣的階段，部分企業擁有多項自主知識產權和核心技術，企業產品和服務不斷進步，加速進口替代，產業規模不斷增加，2026年我國數控機床市場規模預計將達5148億元，2021-2026五年平均增長率約6.7%。

未來高檔數控機床需求旺盛，中國機床市場將向自動化成套、客戶制定化和普遍的換擋升級方向發展。在技術方面，工業4.0要求通過智慧工廠、智能自動化生產線、物聯網等工具，實現生產和流通領域的智能化，進而為消費者提供高度個性化的產品。所以高端數控機床將向智能化、網絡化、柔性化方向深入。無人化車間也將以“數控機床+工業機器人”成套設備出現，來解決勞動力生產成本急劇上升的痛點。數控機床+工業機器人”等成套設備的普及將成為未來行業發展的重要特點。

同時以五軸聯動加工中心為代表的高檔數控機床滲透率有望持續提升。五軸機床將成為民營企業提升產品競爭力核心。為提高加工效率、節約場地和人工成本，滿足產品加工多樣化，符合市場化趨勢，將有越來越多企業通過選擇五軸機床來提升產品競爭力。

關鍵詞： 數控機床 加工中心 金屬切削機床