机床行业市场景气度规模分析及行业竞争格局.docx

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机床行业市场景气度规模分析及行业竞争格局

核心观点

p机床行业：

千亿产值，大而不强。

机床工具主要包括金属切削机床、金属成形机床、木工机械等八个子行业，下游客户包括汽车、轨道交通、国防工业、航空航天、工程机械、消费电子等领域。

2019年国内机床产值约为194亿美元，全球占比为23.1%，是世界第一大机床生产国。

国内机床行业整体大而不强，长期处在产业链中低端，且核心零部件对外依存度较高。

景气度方面，受益于国内制造业投资整体回暖，机床行业正在迎来复苏，4-7月份，金切机床产量同比均实现10%-20%的增长。

p行业周期：

或是一轮更新周期的起点。

国内机床产量及产值的高点在2011年，此后进入长达十年的下行周期，2019年的产值已由高点下降约30%。

保有量方面，目前国内机床存量约为800万台，役龄10年以上的传统机床超过60%，即有450万台以上机床处于报废阶段，意味着目前国内存在巨大的机床更新换代需求。

根据我们测算，2020年或将是一轮更新周期的起点。

p竞争格局：

民营机床迎发展良机。

一方面，以“十八罗汉”为代表的老牌机床龙头在过去十多年中，逐步边缘化、平庸化，规模效应和核心技术能力始终未有重大突破。

另一方面，2015年以来民营机床已成中坚力量，但是呈现“小而散”的特征；2016-2018年随着供给侧改革的推进，环境成本由外部成本转为企业内部成本，普遍提高了企业生存门槛，机床行业的下游需求呈现“头部化、集中化、高端化”特征，这将倒逼民营机床市场集中度提升。

p谁是民族品牌的领军者？

作为装备制造的核心价值环节，中国机床行业亟需发展自有品牌，唯有“工匠精神+市场化战略”方可突围。

参照全球龙头山崎马扎克的发展历程，我们认为，海天精工有望成为民族品牌的领军者，国盛智科异军突起可期。

p给予机床行业增持评级。

我们看好民营机床企业的发展，核心零部件配套企业亦具体投资价值。

重点推荐民营机床引领者海天精工、重点看好国盛智科；重点看好核心零部件优势企业昊志机电、中大力德、华中数控；建议关注创世纪、秦川机床、亚威股份等企业。

p风险提示：

制造业固定资产投资不及预期风险；行业景气度复苏不及预期风险；国营企业兼并重组进程不

及预期风险；行业和市场竞争风险；行业需求测算基于1一定前提假设，存在不及预期风险。

2

一、国之重器：

机床行业千亿产值，大而不强二、十年轮回：

或是一轮更新周期的起点

三、竞争格局：

民营机床迎发展良机

四、王者之争：

谁是民族品牌的领军者？

五、给予机床行业增持评级

☐机床工具分类：

主要包括金属切削机床、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等八个子行业。

下游客户包括传统机械、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。

☐机床行业是关系国家经济的战略性产业，是装备制造业的加工母机。

机床行业为装备制造

业提供生产设备，几乎所有金属切削、成形过程均需借助机床实现，是构成现代工业的心脏。

2009年，国内机床制造业的经济规模超越德国和日本跃居世界第一位，并且一直保持至今。

图表1：

机床工具产品分类

☐国内机床产业年产值达千亿规模。

根据Gardner公司对世界机床行业统计调查数据，2019年全球机床消费为821亿美元，其中，中国机床消费为223亿美元，全球占比为27.2%；生产端与消费端类似，2019年全球机床产值为842亿美元，其中，中国作为世界第一大机床生产国，

2019年产值约为194亿美元，全球占比为23.1%（中国历年机床产值数据见2.1节）。

☐

国内高端机床产值占比约为10%。

以机床工业中最具代表性的金属切削机床为例，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、私人控股和外资控股的企业数量分别为71家、533家和105家，占比分别为9.6%、72.1%、14.2%；上述三类企业主营业务收入占比分别为18.4%、68.7%、10.8%。

假设国内高端机床主要由外资企业占据，则国内高端机床产值占比约为10%。

图表2：

2019年主要国家和地区机床产值（亿美元）

图表3：

2019年主要国家和地区机床消费（亿美元）

☐承接苏联衣钵，改革开放打破旧体制。

我国现代机床工业的基础源于“一五”时期开始的前苏联援建工程。

计划经济时代，国内已经形成产品门类比较齐全、产业体系相对完整、产业布局均衡合理的机床工业体系，但企业缺乏活力，装备陈旧落后，技术进步缓慢。

改革开放后，机床行业单一结构和僵化管理模式逐渐被打破，民营企业蓬勃兴起，渐成主力军（民营机床企业数量及产值占比见1.1节）。

☐国资主导下，国内机床体系已到亟需重塑阶段，18罗汉逐渐退出历史舞台。

1952年，第一机械工业部改造和新建了十八个机床厂，俗称“十八罗汉”，曾在中国工业发展过程中经起到举足轻重的作用。

然而在计划经济的背景下，相对单一的结构和僵化的管理模式使得地方机床国企无法适应快速变化的市场需求，从而导致目前除了济南二机床，18罗汉多数被合并、收购或重组（具体分析见3.1节），说明已有的机床体系已经走到尽头，需要重构一套全新的体系。

图表4：

国内机床行发展历程

☐我国数控机床技术的研发起步较早，本世纪初产业化进程加速。

数控机床技术起步于20世纪50年代，我国于1958年研发出第一台数控升降台铣床，但其后受制于技术因素的制约，进步缓慢。

改革开放以来，数控机床技术一直作为机床工业的主攻方向，本世纪初，其产业化进程开始加速，2016年，机床工业的产出数控化率和机床市场的消费数控化率均已达到近80%的水平，目前机床工业领域，凡适合采用数控技术的机床品种，均已采用了数控技术，已经不存在任何技术障碍。

图表5：

国内机床行业数控化率变化趋势

☐数控机床工作原理：

机床主要由结构件（铸铁、钢件等）、数控系统、驱动系统（驱动电机和驱动装置）、传动系统（导轨、丝杠、主轴等）、刀库刀塔及组件等组成（各部件成本占比见图6）。

其中，结构件经半精加工/精加工后形成机床床身、梁柱等起到结构支撑功能；控制系统是机床的控制核心，通过编程实现金属切削的命令产生和传达，直接影响机床功能实现和加工效率；驱动系统主要起到执行控制系统命令，实现机床部件运动的功能，影响机床功能的实现及稳定性；传动系统主要包括导轨、丝杠、主轴等零部件，是机床部件运动的载体，直接影响加工精度；刀库、刀塔及组件是机床执行金属切削功能的部件，直接影响加工精度和加工效率；此外，机床其他部件还包括螺钉、螺栓等通用件。

图表6：

机床工作原理简介

☐我国机床行业核心零部件对外依存度较高。

功能部件产业发展的滞后已成为数控机床发展中公认的瓶颈，我国整机配套的中高档功能部件大量依赖进口，根据中国机床工具工业协会的数据，国内高档系统自给率不到10%，约90%依赖进口，其中从日本进口最多，约占1/3，国产中高档数控系统加起来不到30%。

因此，迅速提高国产数控机床功能部件制造水平，加快国产数控机床功能部件产业化进程至关重要。

图表7：

机床行业产业链图表8：

机床零部件成本构成

☐我国机床行业大而不强，长期处在产业链中低端。

首先是“大”，1.1节已分析，2009年以来我国机床产值已连续多年位居全球第一位；其次是“不强”，国内机床行业长期被发达国家打压在产业链中低端，全行业长期被低利润困扰，难以实现盈利。

从国内进出口机床平均单价可以看出，进口金属加工机床单价达到几万美元，而出口金属加工机床单价仅为几百美元，可谓相去甚远。

从进出口机床的单价即可明显看出国产机床“不强”的特征。

图表9：

2019年主要国家和地区机床出口（亿美元）图表10：

2019年主要国家和地区机床进口（亿美元）

图表11：

进口金属加工机床单价（万美元/台）图表12：

出口金属加工机床平均单价（美元/台）

1.4价值链分析：

下游汽车行业占比约四成

图表14：

国内汽车产量累计值及同比（万辆

图表13：

2018年数控机床下游行业消费占比图表15：

国内汽车销量累计值及同比（万辆

☐机床行业与制造业投资变化同步。

制造业的投资直接为机床行业创造市场需求，三月份国内疫情好转以来，制造业固定资产投资完成额降幅持续收窄，3-6月累计同比分别为-25.20%/-18.80%/-14.80%/-11.70%，二季度持续回暖；同期机床工具行业主营业务收入累计同比为-21.18%/-12.41%/-9.01%/-6.61%，降幅亦持续收窄，变化与制造业投资同步，复苏迹象明确。

图表16：

机床行业主营业务收入与制造业投资累计同比情况

☐从微观指标看，3-6月份，金属切削机床主营业务收入累计同比为-33.29%/-19.14%/-12.17%/-9.30%，降幅持续收窄；金属切削机床产量为3.6/3.9/4.1/4.5万台，分别同比增长-

21.70%/11.40%/17.10%/15.40%，4月以来持续正增长。

微观指标数据亦可清晰看出机床行业

景气度正在持续上升。

图表17：

金属切削机床主营业务收入累计值及同比变化（万元）

图表18：

金属切削机床单月产量及同比变化

（万台）

一、国之重器：

机床行业千亿产值，大而不强二、十年轮回：

或是一轮更新周期的起点

三、竞争格局：

民营机床迎发展良机

四、王位之争：

谁是民族品牌的领军者？

五、给予机床行业增持评级

☐2011年为国内机床产量及产值高点。

改革开放40年以来，国内机床工业的规模变化过程大致可分成三个阶段：

①第一个阶段为改革开放初至上世纪末（1978-2000）。

这一阶段机床工业的主题是体制改革、引进合作和调整提高，总体上处于培育基础、积蓄能量的阶段；②第二阶段为本世纪初至2011年，这一时期各种增长要素——改革基础、开放入世、劳动力供应、市场需求、4万亿计划等充分叠加，机床工业随同中国经济同步进入了快速增长时期，2000年金切机床总产量为18万台，到2011年已达86万台，11年间产量增长近4倍；③第三阶段为2012年至今。

受前几年机床行业产能增速较快，以及下游市场需求下降的影响，我国机床行业的销量及产值均开始呈现下降态势，2019年的产值已由2011年的高点下降约30%。

☐

图表19：

国内金属切削机床历年产量（万台）图表20：

国内历年机床产值（亿美元）

☐国内机床保有量约为800万台。

根据前瞻产业研究院数据，目前我国机床保有量达800万台，全国役龄10年以上的传统旧机床超过60%。

根据海天精工招股说明书，机床属于机械制造业中的耐用消费品，一般其使用寿命可以达到10年左右。

据此计算，目前约有450万台以上机床处于报废阶段，这意味着目前国内存在巨大的机床更新换代需求。

图表21：

国内机床保有量及需要更新换代机床数量

2.2需求的理论测算

☐测算思路：

机床按照10年左右寿命计算，T年的更新需求等于[（T-9）+（T-10）+（T-11）]/3。

我们以当年更新需求占销量的比重来衡量更新需求对机床销量的影响（这是一个理论值，但可以用于横向比较），这一数据在2018年快速增长至一个高点，即从2017年的0.91迅速增长至1.39。

但事实上，2018年机床景气度依然下行，我们认为，以制造业固定资产投资为代表的宏观经济数据复苏带来的是真实需求，更新需求更像是理论需求。

只有当真实需求出现好转时，理论需求才能提供更好的弹性。

即市场没有需求时，客户也没有更换机床的需求。

☐结论：

二季度以来，制造业固定资产投资完成额降幅持续收窄，景气度不断回升，传递到机床端，更新需求的弹性有望凸显，因此我们认为，2020年或将是一轮更新周期的起点（更新需求的绝对值高点出现在2022年，这或许与2011年机床的历史销量高点有关）。

图表22：

金属切削机床更新需求测算（万台）

一、国之重器：

机床行业千亿产值，大而不强二、十年轮回：

或是一轮更新周期的起点

三、竞争格局：

民营机床迎发展良机

四、王者之争：

谁是民族品牌的领军者？

五、给予机床行业增持评级

☐曾经的定海神针，如今已纷纷落幕。

不可否认，“十八罗汉”曾对我国工业体系的建立做出过巨大贡献，然而如今却纷纷落幕，要么被并入到大的工业集团里，要么被民企并购，还有些破产倒闭，目前能够保全的仅剩济南第二机床厂。

其背后除了体制原因外，更与没有沉下心持续深耕机床技术有关。

与其他机械不同，作为加工机器的机器，机床具有其特殊性，尤其高端机床，没有几十年，甚至上百年的沉淀，不可能做出成效。

以长盛不衰的日本山崎马扎克为例，目前进入第三代家族领导人，且已领导二十年。

而此前第二代，则实际领导马扎克整整五十年。

正是这种家族式的代代持续深耕机床，才有了马扎克百年长盛不衰的成长。

图表23：

中国机床十大罗汉发展历程图谱

☐国际化并购从全面出击，到惨淡收场。

2011年之前，在国内机床厂处于上升阶段时期，国际化并购曾被视为弯道超车的捷径。

2004-2010年期间，国内机床企业并购国际品牌成为一场盛宴。

例如：

秦川机床在美国收购了拉削的联合美国工业UAI、重庆机床并购英国PTG公司三个品牌获得了螺杆机床的技术、沈阳机床和北一机床分别收购了龙门铣床的顶级品牌希斯和瓦德里

希科堡、杭州机床厂收购了德国磨床aba。

然而这些并购多以失败告终：

aba于2010年申请破产，被德国同行接收；KELCH在2010年申请破产，重组后在德国新厂运营；瓦尔德里希科堡自2011年后连年亏损；希斯则在2019年年年初申请破产。

上述案例反映了机床行业的残酷性，我们认为，国内机床企业只有在立足自身研发的基础上，通过引进海外先进技术，吸收、消化进而创新，才有可能实现突围。

图表24：

2004-2010年期间国家机床企业海外并购案例及结局

公司

被收购对象

领域

结局

秦川机床

联合美国工业公司（UAI）

拉削

重庆机床

英国PTG公司

螺杆机床

沈阳机床

希斯

龙门铣床

2019年申请破产

北一机床

瓦德里希科堡

龙门铣床

2011年后连年亏损

杭州机床厂

德国磨床aba

平面磨床

2010年申请破产，被德国同行接收

大连机床厂

德国兹莫曼

航天航空领域的高速铣床

被原股东于2012年收回股份

哈尔滨量具集团

德国KELCH

测刀仪

2010年申请破产，重组后在德国新厂运营

上海机床厂

德国Wohlenberg

常州金昇实业

德国EMAG50%股份

2019年仍名列世界机床前10

巨轮股份

电火花机床OPS

苏州信能

德国DEGEN

珩磨机床

科大智能

德国MAKA

专机机床

星火机床

法国索玛机床

精密复合多轴的数控机床

☐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。

未来国内机床行业将呈现三分天下的格局：

①以山崎马扎克为代表的外资品牌。

短期内仍将主导国内高端机床领域，其较高市占率的格局不会有明显变化；②以中国通用技术集团为代表的国企。

沈阳机床和大连机床被央企中国通用收购，体现出国家对机床行业的支持力度不减，随着全行业兼并重组进程的展开，国内机床行业竞争格局将得到逐步优化；③以海天精工为代表的民企。

将持续受益国营机床企业重组进程。

图表25：

国内机床行业格局

p民营机床表现出强劲活力，已成发展主力。

1.1节已介绍，2015年，在金切领域，民营企业数量为533家，占比达72.1%，拥有资产占比为48.8%，主营业务收入占比68.7%，实现利润占比为97%。

上述数据表明，民营企业表现出强劲的活力，不仅在企业数量方面占据绝对优势

（占比70%以上），更以不足一半（48.8%）的资产占有贡献了近七成（68.7%）的主营业务收入和近乎百分之百（97%）的利润，正在成为机床工业新的主力军。

我们认为，随着国营机床企业重组进程的持续，民营的占有率将持续提升，且有望摆脱低价竞争的掣肘。

具备技术优势的民营机床企业盈利能力有望进一步强化，未来发展空间广阔。

图表26：

2015年国企、民营及外资金切企业数量图表27：

2015年国企、民营及外资金切企业资产占比

图表28：

2015年国企、民营及外资金切企业收入占比图表29：

2015年国企、民营及外资金切企业利润占比

☐在民营机床占有率提升的同时，其集中度亦有望提升。

过去几十年，中国机床行业一直处于“低端混战，高端失守”的状态，低端技术领域门槛较低，国内大量中小企业集中于此，导致同质化机床产能严重过剩，陷入降价竞争的恶性循环。

但是随着2016年供给侧改革以及环保政策趋严，低端机床市场萎缩，供给端和需求端均有部分出清，不具备竞争力的民营企业逐渐被淘汰，从结构上看，以海天国际、国盛智科和创世纪等为代表的民营上市企业，其产品在品质、性能和售后服务方面具备竞争力，2016年以来，这几家上市公司机床收入占国内机床产值比重总体呈现上升趋势。

我们认为，随着下游客户对品质、品牌、服务等要求越来越高，机床的竞争门槛会逐步提高，未来中国机床行业市场集中度的提升是必然趋势，唯有在这些方面具备综合竞争力的企业方能胜出。

图表30：

多家民营机床上市企业机床收入之和占国内机床产值比重情况

3.3小结：

中国机床产业已到达关键时期，发展自有品牌时不我待

p中国机床产业的发展已到达关键时期，“大而不强”的不利局面亟需解决，老牌机床龙头在国内机床行业过去十年的发展过程中，逐步边缘化、平庸化，规模效应和核心技术能力始终未有重大突破。

随着中国通用技术集团重组沈阳机床和大连机床，国内机床行业加速整合的大幕已然拉开。

作为装备制造的核心价值环节，中国机床行业亟需发展自有品牌，唯有“工匠精神+市场化战略”方可突围。

一、国之重器：

机床行业千亿产值，大而不强二、十年轮回：

或是一轮更新周期的起点

三、竞争格局：

民营机床迎发展良机

四、王者之争：

谁是民族品牌的领军者？

五、给予机床行业增持评级

☐全球机床龙头，工厂遍布全球。

1919年，山崎马扎克（MAZAK）由山崎贞七在名古屋创立，

20世纪20年代，公司产品逐渐从制造垫子的机器发展到木工机械，再到金属加工机床。

二战为公司发展提供了契机，大量军需产品急需机床生产供应，从而助推了公司机床业务的快速发展，二战后，机床需求减少，公司发展受挫。

20世纪50-60年代，MAZAK在第二代领导人的带领下走向复苏，并在20世纪60年代确立了公司对美国市场的出口地位。

20世纪70至80年代，公司在美国的在岸业务进一步发展,成为美国及全球机床市场上最重要的参与者之一。

截至目前，MAZAK在全球设有10个工厂，公司已成长为机床行业的全球领军企业。

图表31：

山崎马扎克公司发展历程

时间线

历史

1919

山崎定吉创立山崎铁工所（名古屋市中区里门前町）着手造榻榻米机械的制造

1928

机床商品化1号机（4尺车床）完成

1960s

发表「MAZAK」品牌、开始量产马扎克车床;在纽约成立山崎机械公司（美国公司）;数控车床第1号机MITC1000M完成

1970s

研发出日本第一台自适应控制车床MTC-1500R-AC

1980s

长时间无人化操纵系统MAZATROLFMS研发完成；二氧化碳激光切割机LASERPASS4040研发完成

1990s

全自动铝箔加工系统AWFACTORY650研发完成；容易扩张的FMSMODULARTEC系统研发完成；电脑和数控装置融合一体的MAZATROLFUSION640数控装置研发完成；上海技术中心成立即现在的山崎马扎克科技（上海）有限公司

2000s

中国宁夏小巨人机床有限公司智能工厂建成;终极复合加工机INTEGREXe系列研发完成；单位面积高产能的极窄加工中心

UN600V／H研发完成

2015

MAZAKiSMARTFactoryTM概念导入；马扎克与思科公司联合开发MAZAKSMARTBOX-

2016

宣布员弁工厂建设计划；自主研发混合工艺复合加工机VARIAXISj-600AM；宣布马扎克与思科公司合作

2018

开发了集多任务加工与齿轮加工于一体的混合复合加工机INTEGREXAG系列；发布世界上第一台配备蓝色半导体激光增

材制造和金切加工的混合复合加工机“VARIAXISj-600/5XAM”

2019

针对小径圆管型材的切割，研发出高速光纤激光加工机F2T6-150FIBER；研发出5轴联动加工中心VARIAXISC-600

☐专注机床相关业务，深耕国际化运营。

在MAZAK百年发展历程中，公司始终致力于机床相关产品的研发、生产和销售，其产品素以高速度、高精度在业内著称，客户主要分布于在汽车、机械、电子、能源、医疗等不同行业。

公司自20世纪70年代开始国际化运营，目前在全球22个国家设有10处生产基地和近80处技术和服务中心，全球雇员近7500人。

☐敢于在机床行业低迷时加大投资，MAZAK已由小企业发展成为世界巨头。

机床产业的必要资金主要用于设备投资，而利润则用于再投资，MAZAK利用设备投资应对经济转型，敢于在行业低迷时加大投资。

例如，2008年受国际金融危机影响，世界机床行业产销量同比大幅下滑，然而MAZAK在行业低迷期并未放慢发展步伐，反而在中国斥巨资购买土地，建设技术中心。

2010年6月，MAZAK广州技术服务中心正式开业，同年8月，大连技术中心开业。

广州和大连两

座技术中心短时间内业绩的快速增长证明了MAZAK投资逻辑的正确性。

MAZAK的发展壮大表明，在逆境中锐意进取，敢于投入资金进行产品研发和设备投资，方能在行业低迷时巩固领先地位，在行业好转时实现快速扩张。

图表32：

山崎马扎克生产基地列表

生产基地

山崎马扎克株式会社大口制造所

山崎马扎克制造株式会社美浓加茂制作所第一工厂

山崎马扎克制造株式会社美浓加茂制作所第二工厂

山崎马扎克制造株式会社精工制作所

山崎马扎克制造株式会社员弁制作所

马扎克公司（美国生产工厂）

山崎马扎克英国公司（英国生产工厂）

山崎马扎克新加坡公司（新加坡生产工厂）

宁夏小巨人机床有限公司（中国生产工厂）

山崎马扎克机床（辽宁）2有7限公司（中国生产工厂）

☐MAZAK机床及相关产品销售额连续多年位居世界首位。

据美国机械行业杂志《MetalWorkingInsiderReport》的统计，从2004年开始，MAZAK公司的机床及相关产品销售额连续多年位居世界首位，2019年营收规模达52.8亿美元，是唯一一家建立了全球化生产体制的日本机床厂商。

山崎马扎克在机床领域持续深耕，并未多元化经营，而是将资源投入到机床的技术研发和经营推广上面，从而取得机床行业的领先优势，并且敢于在行业低迷时投入资金进行产品研发和设备投资。

此外，马扎克奉行“三不原则”：

不上市、不贷款、不与其他大公司合资并购，完全依靠内生成长，其经营定力可见一斑。

山崎马扎克作为全球机床行业的龙头，其屹立百年而持续发展壮大的历程为国内机床企业提供了清晰的成长路径参考。

图表33：

全球2019年度机床营收榜单

排名

企业名称

国家

营收（亿美元）

1

山崎马扎克公司

日本

52.8

2

通快公司

德国

42.4

3

德玛吉森精机公司

德国&日本

38.2

4

马格公司