2024年机械行业半年度展望：中小市值有望迎估值修复，关注设备更新主线

1. 上半年机械设备板块呈大市值结构性行情

1.1 机械行业整体涨幅排名靠后

机械行业涨幅排名靠后，整体估值处于历史低位。年初至今（7月 18 日）申万机械一级行业指数涨幅-16.30%， 涨幅位居第 22 位。跑输同期上证指数、沪深 300、中证 500 指数 18.15、16.38 和 6.15 个百分点。从估值 来看，截至 2024 年 7 月 18 日，申万机械设备一级指数 PE-TTM（剔除负值）为 22.33 倍，位于 3.98%历史 分位，低于 2014 年以来历史中位数 27.65 倍。

2024 年中报机械设备行业公募基金配置比例为 3.02%，排名第 12 位。从 2024 中报相对于 2024 年 Q1 来 看，机械设备公募基金配置比例变化-0.15 个百分点，相对于其他行业公募基金配置比例变化，排名倒数第 七。

1.2 细分板块业绩分化

从年初至今（7 月 18 日）机械设备细分行业来看，仅摩托车、轨交设备、工程机械整机和油田服务板块取得 正收益，涨幅分别为 21.77%、12.31%、11.74%、6.70%。

从年初至今（7 月 18 日）细分板块业绩来看，除机器人、印刷包装设备、磨具磨料、仪器仪表扣非归母净利 润出现下滑，其余子板块扣非归母净利润均实现正增长。其中，锂电专用设备、光伏加工设备、激光设备、 机床工具、工程机械器件净利润增速低于收入增速，盈利能力较弱，体现下游景气度较为低迷。半导体设备、 工控设备、轨交设备和纺织服装设备净利润增速大幅领先收入增速，体现了较强的盈利能力。

1.3 大市值公司涨幅较高

统计年初至今（7 月 12 日）申万机械设备一级指数成分股，市值在 1000 亿元以上的 3 只标的，平均涨幅 13.62%；市值 500-1000 亿元的 5 只标的平均涨幅为 21.60%，其中 4 只上涨，占比 80.00%；200-500 亿元 的 12 只标的平均涨幅 10.76%，其中 10 只上涨，占比 83.33%；100-200 亿元 38 只标的平均跌幅为-8.17%， 其中仅有10只上涨，占比 26.32%；50-100 亿元的 77只标的跌幅-13.31%，其中上涨家数13只，占比 16.88%； 20-50 亿元的 269 只标的平均跌幅-28.01%，其中上涨家数仅为 9 家，占比 3.35%；市值不足 20 亿元的 171 只标的平均下跌-38.26%，只有 3 家上涨，占比仅为 1.75%。从机械设备上市公司内部结构来看，以市值 50 亿元以下的中小市值为主，导致上半年机械设备整体跌幅较大。从年初至今（7 月 12 日）平均每股现金流量 净额（TTM）情况来看，市值越大的标的其现金流情况越好，久期较小，在年初以来宏观经济不确定性较大 的市场环境中，受到资金追捧。展望未来，随着稳增长政策持续加大力度和落地，市场信心和风险偏好有望 得到提振，未来业绩增速展望较高的成长性中小市值标的估值有望得到修复。结合宏观经济政策，建议围绕 设备更新和节能减排重点关注压缩机和工业母机细分板块。

节能降耗为压缩机业务注入新动能

降低能耗一直是压缩机产品发展的方向。压缩机产品在冷冻冷藏、热泵、中央空调、空压机这几大重要领域 持续不断地推出节能型产品。能效提升叠加设备更新政策催化，压缩机行业景气度有望提升。

制冷设备更新改造带来增量市场

工商业制冷设备十年复合增速均快于整个制冷产业的发展。根据产业在线数据，我国制冷设备 2014-2023 年间半数以上年份均实现正增长，十年复合增速为 3.8%，2023 年我国制冷设备市场规模同比上涨 6.3%， 行业发展韧性较强。其中 2021 年我国制冷设备行业规模突破 2300 亿元，达到近年来峰值。制冷设备行业细 分市场规模来看，2023 年家用制冷设备规模为 1540 亿元，以 68%的份额占据市场主导地位；其次是商用制 冷设备，2023 年市场占比为 28%；工业制冷设备份额则为 4%。整体来看，工商业制冷设备十年复合增速均 快于整个制冷产业的发展。

工商业制冷设备政策推动下的更新替换增量可期。从销量看，2021 年工商用制冷压缩机 2463 万台，其中全 封活塞压缩机以 97%的份额占据绝对的主导地位，2021 年销售规模达到 2379 万台，涡旋压缩机销售为 33 万台，转子压缩机销售规模为 31 万台，半封活塞压缩机销售规模为 18 万台，螺杆压缩机销售规模最小，为 3 万台。根据冶金工业规划研究院测算，根据《制冷设备更新改造和回收利用实施指南》（2023 年版），2023 年我国在运制冷设备保有量约 11.5 亿台（套），估计工商业用制冷空调设备、冷链制冷设备等保有量约 4 亿 台（套），其中能效低于能效二级水平的产品占比约为 30%。根据《制冷设备更新改造和回收利用实施指南 （2023 年版）》工作目标，到 2025 年，在运行工商业制冷设备中，能效达到节能水平及以上的高效节能产 品占比分别达到 40%，当年新生产高效节能工商业制冷设备占比达到 55%。考虑每年新增高效节能制冷设 备占比增加，估计完成政策要求需要更新改造的工商业制冷设备约为 3500 万台（套），仅政策推动下的更新 替换带来的增量就超过了 2021 年高点全年销量 2463 万台，更新替换带来的增量可期。

冷链物流打开中长期成长空间

行业门槛提升，市场集中度提升。根据中冷联盟 2022 版《全国冷链物流企业分布图》统计数据，2018 年 至 2022 年，我国冷库容量从 4307 万吨增长至 5686 万吨，中商产业研究院预计 2023 年我国冷库容量将 达到 6095 万吨，冷库容量持续增长带动制冷设备需求。2024 年 7 月 2 日，由中国物流与采购联合会团体标 准化技术委员会组织的《冷库低碳评价指标》通过审查，力争到 2025 年国内冷库减碳约 20%并持续降低， 到 2030 年降碳约 70%，该标准的制定将引导企业采用节能设备，有效提升行业准入门槛。从冷链物流市场 参与主体来看，2018 年我国百强冷链物流企业营收占比仅 13.79%左右，2023 年国家“百强企业”的规模 已达到近 20%的水平，预计未来市场集中度将持续提升。冷链物流企业经过近年来的整合市场集中度不断提 升，未来高标冷库占比的持续提升也对设备供应商的资质和技术水平提出更高要求。近年来本土压缩机厂商 技术实力不断突破，未来技术和工艺领先的龙头企业将在本轮制冷设备更新换代周期中上顶下沉，加速提升 市场份额，伴随低端产品的出清，行业高端产品占比的提升也将驱动行业龙头盈利能力大幅提升。

国产螺杆压缩机逐步替代活塞压缩机。相比传统的活塞式压缩机，在相同工况下，螺杆式压缩机能节省 15%~20%的能耗。且螺杆压缩机稳定可靠，螺杆式压缩机仅转子作回转运动，没有摩擦零件，没有吸排气 阀门等设计，适合 24 小时不停运转，在如医院、工厂、大楼、大型公共建筑等应用领域可降低空调的运行 成本。据瑞典 STAL 公司统计：螺杆式制冷压缩机的零件数只为活塞式的 1/10；在 3000 小时运转期间，螺 杆式的故障为活塞式的 1/10；在 12000 小时运转期间，螺杆式的故障为活塞式的 1/4，振幅为活塞式的 1/5。 根据产业在线数据，2022 年国内市场螺杆式压缩机销量为 3 万台（备注：数据仅指冷冻冷藏场景用半封闭 螺杆式压缩机，不含开启式螺杆压缩机，按表观消费量，即内销+进口，单位万台），同比增长 7.6%，是 2022 年制冷压缩机中唯一增长的压缩机品类，从更长时间跨度来看，十年来螺杆式压缩机的规模持续扩张，十年 复合增长率为 20.3%，在制冷压缩机细分品类中保持了较高复合增速。

冷冻螺杆压缩机市场集中度高，产品高筑壁垒。从企业竞争格局来看，商用冷冻压缩机竞争格局总体相对稳 定，集中度较高，体现较强的行业壁垒。其中，半封活塞压缩机生产企业多，竞争压力大，TOP3 企业的市 场份额只有 50%，而螺杆压缩机生产企业 TOP3 企业集中度达到 74%。

新能效标准催化更新换代聚焦全变频和新冷媒

2025 年新实施的能效标准有望催化中央空调更新换代需求。2024 年 4 月 29 日国家标准《热泵和冷水机组 能效限定值及能效等级》（标准号 GB 19577-2024）正式发布 ，标准自 2025 年 2 月 1 日起实施。该标准的 实施将全部替代 GB 19577-2015《冷水机组能效限定值及能效等级》。对比 GB 19577-2024 和 GB 19577-2015 名义制冷量 1163kw 以上的水冷式机组能效标准，一级能效标准提升了近 50%（能效指标 IPLV 从 8.1 提升至 12）。根据产业在线，我国空调产量占全球总产量的 80%以上。此外，上一个空调销售高峰出 现在 2010-2014 年，按空调使用寿命 10 年来算计，未来两年空调市场将进入更新换代的高峰期。2025 年新 实施的能效标准有望催化中央空调更新换代需求。

大型冷水机组变频化已经成为产品发展的必然趋势。传统的中大型定频制冷压缩机在实际运转时，大部分时 间处于部分负载状态，与满负载运转时相比，效率偏低。而变频技术在制冷压缩机的运用，将克服部分负载 运转时效率低的缺点，大幅降低能耗吗，具备广阔的发展前景。离心机、螺杆机主要应用于冷量较大、要求 严格的商业及工业场景，在项目节能要求的逐步提升与新型节能技术的加快发展下，大型冷水机组变频化已 经成为产品发展的必然趋势。根据产业在线数据，2022 年中央空调市场仍有近 247 亿元的定速空调产品需 求，占到国内总体市场 21.4%的份额，其中螺杆机变频占比 2018 年为 10.7%，到 2022 年占比 16.9%，提 升空间依然较大。

制冷剂迎新一轮涨价潮倒逼设备更新升级。根据各国 2016 年 10 月达成的《〈蒙特利尔议定书〉基加利修正 案》，三代制冷剂产品将于 2024 年起开始实施配额制。我国生态环境部 2023 年 11 月 6 日要求，各企业应 在 2023 年 11 月 24 日截止日前提交各自配额申请。配额政策落地，令制冷剂行业供应收紧，供应缺口预期 会逐步扩大，驱动制冷剂迎新一轮涨价潮，实行配额逐步退出市场的制冷剂由于产能受限，价格大幅上涨， 驱动压缩机厂商推出暂时不受配额政策影响价格较低的新冷媒压缩机迎合市场对性价比的需求。

无油空压机渗透率提升空间大

政策引导高效空压机更新替换。2024 年中央大规模设备更新政策框架下，各地政府出台引导和推动空压机 行业向高效、节能和环保方向发展政策，例如根据《宁波市空压机能效提升专项资金管理办法》，对 2023 年 到 2025 年期间更换高效空压机、新建或改造高效节能压缩空气站和改用管道集中供气项目进行补助。财政 补助总额原则上不超过新购空压机设备金额的 15%。对于新建或改造压缩空气站，需达到一级能效，按照压 缩空气站额定功率不高于 300 元/千瓦予以一次性补助。

螺杆空压机替换活塞式空间巨大。根据《中国通用机械工业年鉴（2021）》，2020 年一般动力用容积式空压 机产量为 260.75 万台，其中，各类螺杆空压机产量为 52.73 万台，微小型活塞式空压机产量为 207 万台。 据此测算 2020 年螺杆空压机产量占比为 20.22%。前瞻产业研究院《2013-2017 年中国空气压缩机行业产销 需求预测与转型升级分析报告》资料显示，西方发达国家螺杆空压机市场占有率为 80%左右，日本螺杆压缩 机 1976 年占 27%，1985 年上升到 85%，未来我国的活塞式压缩机被替代的力度将会持续加大。 无油螺杆空压机能耗低，用于清洁度要求严苛工况。按照气体在压缩过程中是否与油接触，螺杆空压机可以 分为喷油螺杆空压机和无油螺杆空压机。无油螺杆空压机在压缩空气过程中不需要使用润滑油，采用高效节 能的设计，能够在不降低工作效率的情况下，减少能源消耗和成本，提高生产效率。无油螺杆机压缩后的气 体不含油，气体洁净度更高，可以满足食品、医疗、电子、半导体等对空气洁净度有严苛要求行业的需求。 如在食品饮料行业中，需要利用压缩空气来控制装填、包装和装瓶自动化生产线中的阀门和制动装置，粉状 物质的输送、鼓风、通风、发酵、冷却和喷洒等也都需要完全纯净的压缩空气，近期在诸如 LCD 面板、锂 电池、太阳能、医用设备等新兴行业也快速发展。

中大型空压机热销带动无油螺杆机销量高增。无油螺杆机在无油螺杆空压机包括干式无油螺杆空压机、水润 滑无油螺杆机。新出现的水润滑无油双螺杆压缩机，在小型范围内效率远远优于干式无油螺杆压缩机，而在 中、大型无油压缩机范围内两级干式螺杆的优势明显。从市场结构来看，90kW 以上中大型空压机主要受地 方重大项目以及长建设周期行业和新兴行业投资驱动，根据压缩机网发布的《2023 年度压缩机市场调研分析》， 预计全行业 90kW 及以上的中大型空压机销量 2023 年实际增长幅度在 15%左右，而小型空压机多用于靠近 消费市场的应用场景，受宏观经济景气度影响较大，近年来市场行情低迷。而干式螺杆空压机在中大型空压 机范围内的能效优势也带动其销量保持较高增长。

无油螺杆机渗透率和国产化率较低，未来提升空间大。根据《压缩机》定向调研，2023 年干式无油螺杆空 压机在整个行业的销量约为 5000 台，预计干式无油螺杆空压机行业整体销量增幅在 20%~25%，以 2022 年 中国螺杆式空压机销量 56.5 万台测算，干式无油螺杆空压机渗透率不足 1%，相较于欧美发达国家干式无油 机占比达 35%左右，国内干式无油压缩机的渗透率提升空间巨大。国内市场阿特拉斯、英格索兰两家市场份 额占比超过 70%，占据绝对优势，国产干式压缩机占比不超 5%，国产替代也具有较大空间。汉钟精机近年 来通过代理国际品牌的无油空压机在电子半导体、医药生物、化工、汽车、食品、纺织等产业进行深入推广 应用，培育了广泛的客户群体。公司自 2022 年推出自制品牌的无油螺杆空压机组，公司在 2023 年上半年 开发出静音型无油涡旋机组，未来有望充分受益渗透率提升和国产替代。

热泵市场景气度有望提升

空气源热泵采暖成本、环保优势显著。空气源热泵从环境中空气中吸取热量后，经压缩机升压升温，在通过 冷凝器向室内释放热量，实现采暖功能。在此过程中只需付出维持循环的少量电能即可实现数倍热能的放大， 制热效率高，可节省大量能源，运行成本优势明显，仅为其他供暖方式的一半。同时，相比北方传统烧煤采 暖等方式，清洁环保的优势显著。热泵市场的兴起受益于政策的推动，在“双碳”政策推动下，国内热泵市 场也呈现稳步增长态势，据产业在线数据，2023 年空气源热泵销售规模约 303 亿元，同比增长 13.2%，预 计 2024 年该市场规模或将维持上涨达 308 亿元。

煤炭及天然气价格的上涨亦驱动空气源热泵购置意愿。2024 年以来，天然气及煤炭等传统取暖的能源价格 涨幅较大，考虑到热泵运行成本低、清洁安全的优点，消费者自发购置意愿依然较强。

热泵市场集中度提升。2017 年煤改电红利催生大量中小品牌进入市场，随后市场在高基数下持续低迷，期 间一方面热泵市场经过培育期逐步成熟，消费者对热泵品牌、能耗和安全性的要求不断提高。龙头企业在产 品功能、品牌、渠道和资金上的优势不断凸显，市场集中度快速提升。根据市场调研数据分析，从 2022 年 我国空气源热泵行业的集中度变化来看，市场进一步向头部企业集中。2022 年行业前三（TOP3）、前五（TOP5） 和前十（TOP10）企业的市场占有率较 2020 年均有所提升，其中前三企业所占比例增幅最为明显，比 2021 年增加了 2.8 个百分点。CR5 由 2020 年的 54%提升至 2022 年的 67%。尽管如此，2023 年热泵市场销售 收入 10 亿元以上企业占比仅为 1.5%，未来热泵市场集中度依然有较大提升空间。

2. 金属切削机床承载着中国制造业的未来

金属切削机床是现代工业发展的重要基石。金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器， 是制造机器的机器，又被称为“工业母机”或“机床”。在一般的机器制造中，机床所承担的加工工作量占 机器制造工作总量的 40%-60%，机床的加工精度和效率将直接影响其制造机器的质量与工作效率。 机床作为金属制品的核心设备，与金属制品业产值直接相关。2021 年，我国金属制品业营业收入 4.97 万 亿元，占我国制造业生产总值的 16%。而金属制品广泛应用于包括汽车、航空航天在内的各类制造业，金属 制品行业与各类制造业息息相关，机床在我国经济发展中扮演了重要的角色，是高端制造业的基础，承载着 中国制造业的未来。 五轴联动数控金属切削机床技术门槛最高，是国产机床主要突破的方向。金属切削机床按联动轴数分类，可 分为三轴、四轴和五轴。五轴联动数控机床是机床实现任意角度加工所需要的最少轴数；是实现空间任意曲 面加工的必备技术；是解决航空发动机叶轮、叶盘、叶片、船用螺旋桨等关键工业产品切削加工的唯一手段； 是衡量一个国家复杂精密零件制造能力技术水平的重要标准之一。

高端机床“卡脖子”严重，自主可控迫在眉睫。数控机床关键零部件数控系统成本占比 30%，传动系统成 本占比 20%，核心零部件价值量占比较高，是影响本土厂商竞争力的重要因素。目前本土高端机床的精密 数控系统、电主轴、滚珠丝杠、数控刀架、数控系统、伺服系统等虽已形成一定生产规模，但仅能满足中低 档数控机床的配套需要，国产中高档数控机床采用的功能部件仍严重依赖进口。

中国机床行业综合国产化率较高，中高端机床国产化率仍有较大提升空间。根据德国机床制造商协会（VDW） 数据，2021 年中国机床消费额为 236 亿欧元，进口规模为 63 亿元，进口依赖度为 26.63%，国产化率为 73.37%，处于较高水平。但从国产化率结构上看，中高端机床国产化率仍有较高的提升空间。以数控机床为 例，根据前瞻研究院数据，2018 年中国低/中/高档数控机床国产化率分别为 82%/65%/6%，处于趋势上行， 相比 2014 年分别提升 17pct/20pct/4pct。从市场份额来看，2018 年国内市场低/中/高档数控机床占比分别 为 10%/30%/60%。

2000 至今中国机床行业伴随大制造业的发展经历了一个大周期，可以分为四个阶段。 第一阶段：2000-2008 年，消费金额稳居世界第一。2000 年之后，我国经济增速较高，制造业进入新一轮 迅速发展期，船舶、汽车、工程机械、电子与通讯等产业蓬勃发展，对机床的需求持续扩大，自 2002 年起 至今机床消费金额稳居世界第一。 第二阶段：2008-2011 年，行业快速扩张。在“四万亿”政策的拉动下，机床产业受 2008 年金融危机影响较 小，与挖掘机行业一样，大量资本涌入，行业快速扩张。2011 年，消费额、产值分别达到 436 亿、315.32 亿美元的最高峰，2000~2011 年 CAGR 22.93%、24.40%。 第三阶段：2011-2019，行业产能出清。2012~2016 年供给侧改革前，国内 GDP 和投资增速缓慢下降，制 造业景气回落。虽然 2016 年后下游制造业有所回暖，但是基建投资拉动乏力，加之 2018 年中美贸易摩擦， 制造业资本开支下降，机床行业 2020 年降至 213.1 亿美元，不及 2011 年的一半。从供给端看，2000 年 以来机床销量高增带来产能过剩和高保有量，激进的销售政策也导致未开工新机占比较高。从需求端看，2011 年全球第五次制造业大转移开始，部分制造业外流导致需求下降。其中我国机床行业中低端产能（占比 90%） 丧失成本优势快速转移至东亚等地，2011-2019 年间，我国金金切削机床产量下降了 51.63%。 第四阶段： 2019-至今，格局优化。2019 年后，金属切削机床行业触底反弹，2020、2021 年我国金切机 床产量分别增长 7%、35%。2020 年以来，海外制造业产能利用率受疫情影响严重下滑，在运输、调试安装、 设备维护等方面也无法及时响应国内需求。我国在严防严控防疫政策下，快速脱离疫情影响，制造业部分回 流，机床下游迅速回暖，也为本土优秀机床民营企业带来快速发展的机遇。

2.1 机床有望迎更新高峰

挖掘机和机床平均使用年限一般在 8~10 年左右，更新周期较为一致。在没有强外部和内生变量驱动情况下， 挖掘机和机床行业随着我国宏观经济投资和资本支出波动均呈现出成熟大行业的明显周期性。2016 年后挖机 与金属切削机床走势为何背离？我们注意到 2016 年后挖掘机和金属切削机床的产量出现明显的背离，也是 2008 年至 2015 年一个上行周期和一个下行周期后的首次背离。

宏观层面，2016 年开始的挖掘机上行周期主要由房地产投资驱动。2002-2008 年，出口外贸作为国内经济 的发动机，推动经济快速增长，在此期间我国房地产周期与经济周期的波动比较一致。2007-2008 年次贷危 机快速增长，2008 年 11 月实行积极的财政政策。此后房地产政策在一定程度上也成为了逆周期调控政策， 房地产上行周期被拉长，中国进入到以房地产为代表的基建投资为经济发动机的时代。在“四万亿投资”强 力拉动下，挖掘机和机床行业都保持较高增速。2016 年“供给侧改革”推出，基建投资增速快速下降，制造 业投资增速有所回落，三大投资中仅房地产需求出现加速，成为挖掘机销量持续上涨的宏观驱动因素。机床 行业从 2011 年强经济刺激政策逐步退出开始，在制造业和基建投资探底过程中持续萎缩。因此 2016 年前后 拉动国内经济增长的驱动力切换，是导致挖掘机和机床行业销量背离的宏观因素。、行业层面，2016 年开始 的挖掘机上行周期主要由存量更新驱动。2016 年之后挖掘机下游需求强度弱于 2008-2011 年，但挖掘机的 销量依然保持两位数的超高增速。单纯以房地产投资需求拉动难以完全解释 2016 年的复苏强度，需要从行 业层面寻找更多驱动因素： 存量更新：挖掘机从 2011 年下半年起销量开始下滑，整个市场保有量也出现了过剩。二手机供过于求的情 况一直延续至 2016-2017 年，才开始逐步出清。从 2016 年开始，更新需求占总需求的比例超过 50%，并且 呈现出逐年上升的趋势。

机器换人：随着国内劳动力成本的提升和老龄化，终端用户越来越趋向使用机械设备代替劳动力。2010 年 之后随着小挖生产本土化，在替代人力方面更具有性价比优势，小挖销量占比不断上升。

环保政策：挖掘机废气排放要求持续提升，更新周期被拉长。从 2007 年 10 月 1 日开始非道路车辆执行国一 排放标准，2009 年 10 月 1 日开始执行国二排放标准，2016 年 4 月 1 日开始执行国三排放标准。从保有量 来看，我国挖掘机数量基础庞大，国三及以下排放标准的挖掘机保有量占比超 75%，环保政策收紧伴随着挖 掘机震荡上行的整个周期。

虽然挖掘机和机床更新周期较为一致，平均使用年限一般在 8~10 年左右。但是 2016 年机床行业并未像挖 掘机一样迎来更新周期。通过梳理 2016 年以来挖掘机周期上行驱动因素，其原因主要有以下三点： 一是环保政策催化挖掘机更新周期提前，并驱动大量存量更新需求，导致挖掘机销量高增长持续时间被 拉长，演绎了穿越周期的上行行情。而机床行业存量更新主要受市场供需缺口的自然扩张和收缩驱动， 产能出清和需求结构升级过程缓慢。 二是 2011 年后，全球第五次制造业大转移开始，发达国家实行的“再工业化”政策将核心高端制造业收回 本国，而我国中低端制造业也快速转移至东亚等地。我国机床行业主要以中低端为主（市场份额 90%）， 中低端产能出清，拖累机床行业整体产量下行。 三是由于制造业投资萎靡，叠加疫情冻结需求，下行周期中下游客户更换设备意愿不强。行业产能出清 过程中，制造业企业延迟更新机床，部分机床使用寿命超过 10 年，导致更新周期延后。

2023-2026 年有望迎来机床行业更新需求快速增长。机床上一轮销售高峰是在 2011-2014 年，更新需求有 望在 2021-2024 年快速增长。根据前瞻研究院的数据，2020 年我国机床保有量约为 800 万台，其中使用年 限超过 10 年的超龄机床占比超 60%，面临翻新和报废阶段的机床总数不少于 480 万台，更新需求市场空间 规模庞大。 微观层面，挖掘机和机床下游客户存在较大差别。挖掘机是终端产品，整机标准化程度较高，容易平台化， 下游景气度上行时能够迅速放量。以 2010 年恒立液压泵阀新产品开始批量配套国内龙头主机厂为转折点， 本土挖掘机市场进入门槛大幅降低，国产挖掘机产能和性价比优势凸显，本土厂商以小挖为切入点，大幅抢 占市场份额，行业集中度快速提升，龙头销量快速增长，拉动挖掘机销量整体实现高速增长。挖掘机下游主 要对应基建和房地产，行业增速相对于宏观经济走势是“一阶导数”关系，挖掘机销量响应速度较快。

机床下游主要是金属加工制造业。机床主要被用于加工整机的零部件，商业模式偏向 to B，下游需求定制化 程度较高，组装依赖人工，也受制于工程师团队的经验和水平。机床品类众多，一家公司很难擅长多个品类， 规模扩张难度较大。行业增长逻辑与宏观周期是“二阶导数”关系，相对于挖掘机在景气度传到上存在一定 滞后性。 机床销售需要较长时间切入客户生产流程，需要与本国优势制造业的紧密结合方能实现技术的迭代升级。以 FANUC 为例，FANUC 数控系统刚推出时并不好用，系统低效率、精度低，操作复杂。即便如此，也填补了 国内数控系统的空白，FANUC 数控系统一经推出，便在国内迅速普及。经过不断的本土厂商的反馈-改善再反馈-再改善，才有了如今的 FANUC 数控系统。 另一方面，金属切削机床市场低端内战、中端争夺、高端失守。中低端市场价格竞争白热化，市场主体多为 销售导向的小规模厂商，缺乏自主研发能力，行业格局十分分散。低端产品占比过高，市场高端需求无法满 足，行业中低端产能出清过程中，也拉低了金属切削机床总体销量。

2.2 市场格局优化

更具备竞争力和盈利能力的行业主体已完成从国企到民企的轮换，市场集中度提升趋势已经确立，行业盈利 能力大幅改善。2000 年机床行业民营企业数量和产值占比不足 20%，历经十年发展，2010 年民营企业数 量占比达 78.3%，产值占比 69.5%，已经成为我国机床工业的中坚力量。与之相伴的是 2018 年开始，我国 优质民营机床上市公司盈利能力显著好于国企上市公司。 2020、2021 年我国金属切削机床行业触底反弹，分别增长 7%、 35%。2022 年机床工具工业协会重点联 系企业中金属切削机床营业收入同比下降 5.6%，利润总额同比增长 63.8%。在此轮上行周期中，国企因机 制等问题逐渐退出竞争，民企迎来重大发展机遇、填补国企原有市场和客户的空白。至此，更具备竞争力和 盈利能力的行业主体已完成轮换。 市场集中度提升趋势已经确立。据 MIR 测算，中国机床行业在 2020 年 CR10 仍不足 30%，2021 年 CR10 不足 40%，单一企业市场占有率不足 6%，与 2010 年挖掘机行业（三一重工市场占有率仅有 7.27%） 面对的市场竞争格局十分相似，市场集中度提升和国产替代趋势已经非常明朗。

2.3 五轴联动数控机床渗透率持续提升

性能： 五轴机床通过更高加工效率、更小占地面积与能耗带来经济性，对三轴机床具有一定替代性。5 轴 加工中心刀具在 X、Y 和 Z 轴上线性移动，并可绕 X 和 Z 轴旋转，可以从任何方向接近工件，同时进行 刀具直线运动，在整个路径上都可保持最佳切削状态；三轴加工由直线进给轴 X、Y、Z 进行加工，切削刀具 方向在沿着整个切削路径运动过程中保持不变，刀尖的切削状态不可能实时达到完美。

由于在加工过程中刀具对于工件的角度可以随时调整，避免了刀具的加工干涉，因此五轴联动数控机床可以 完成三轴联动机床不能完成的许多复杂加工。对于航空航天、汽车等领域的企业，新产品零件及成型模具形状日益复杂，精度要求也快速提高，因此具备高柔性、高精度、高集成性和完整加工能力的五轴数控联动机 床可以更好地解决新产品研发过程中复杂零件加工的精度和周期问题，大大缩短研发周期和提高新产品的成 功率。

新产品更新周期缩短，成本被迫降低，传统工艺不能满足交期要求。从汽车工业开始，几乎所有的工业领域 都面临着提高交货速度和降低生产成本的要求。在汽车制造业、家用电器行业、电子制造行业、纺织行业和 化妆品制造业的客户，都期望得到最精良的产品以及尽可能短的交货期。全球市场变化日新月异，为了及时 满足市场要求，供应链成员企业越来越注重柔性和灵活性，在选择合作伙伴时，将交货期看作关键因素，往 往选择那些能对市场需求进行快速反应的企业。而且，在全球供应链中，跨国公司纷纷实行“0 库存管理” 和“JIT 生产”（JIT 的基本原则是在正确的时间，生产正确数量的零件或产品，即时生产），要求我国出口制 造企业的交货周期越来越短、速度越来越快。

五轴联动大幅提升加工效率和质量。五轴可以从以下几个角度提升工件的表面加工质量：1） 使用长径比较 短的刀具，提升加工稳定性；2）减少放电的工艺，整个表面更均匀；3） 使用球刀的侧刃加工，提升工件 表面质量。用放电加工方法需要 6 个小时才能完成的部件，现在用五轴切削机床进行加工，只需要 77 分钟。 五轴联动数控机床加工效率相当于普通三轴机床的 2~3 倍。由于只需要一次装夹，无需等待操作人员频繁操 作，大幅缩减操作人员劳动强度。同时五轴机床还可以使用更短的刀具进行加工，提升系统刚性，减少刀具 的数量，避免了专用刀具的产生，大幅降低刀具成本。根据全球五轴机床龙头德马吉森精机披露数据，其使 用 10 台五轴机床替换 50 台立式五面加工机床，带来了更高加工量、更小占地面积，并且节约能耗 42%。 价格方面：五轴机床高价格、高成本基于其采用的数控系统、摆头等核心部件成本较高。目前国产数控系统、 功能部件技术成熟度不断提升，随着未来产量上升带来的规模效应，国产五轴联动数控机床成本将不断降低。 以科德数控为例，其自研数控系统对外售价低于西门子 840D 平均价格的 50%。公司的五轴机床定价约为 国外可对标产品售价的 1/2 到 2/3。同时，公司针对民用领域客户，打造了高性价比、高加工效率、高国产 化率的德创系列五轴机床，产品价格对标国外三轴机设备。全面的规格型号，能够满足民用市场对加工效率、 占地面积、节约人员等多样化经济性需求。

从技术成熟度和国内产业配套来看，国内已经实现从 0 到 1 突破。目前中国的机床行业已经出现了一批领 头羊企业，中国与机床制造强国的差距也在逐渐减小。科德数控率先突破了高端五轴联动加工中心，并且实 现了自主可控，公司各类型机床设备均配套自主研制的高档数控系统、伺服驱动、电机、电主轴、摆头、转 台等关键功能部件，整机自主化率 85%，国产化率 95%。科德数控在代表复杂精密零件制造能力的五轴联 动数控机床领域已经实现批量销售，且精度等性能指标不输国外先进水平。

从下游应用看，更新换代需求将提供抗周期动力，驱动行业从 1 到 100。新能源汽车、航空航天等领域对高 端金属切削机床需求旺盛，有望为国内企业带来成长机遇。五轴数控机床下游主要应用在航空航天、汽车、 军工等领域。根据 QY Research 数据，五轴机床在航空航天、汽车、军工三个行业的销量占比分别为 39.9%/24.3%/13.3%。其中汽车领域主要用于生产气缸缸体以及汽车零部件；航空航天领域主要生产飞机叶 盘、发动机等精密零部件。

受加工需求精细化、复杂化、定制化驱动，机床更新换代有望加速。目前大多数国内制造企业所使用的机床 仍以 2-3 轴为主（有趣的是，挖掘机不仅底盘可以前后行走，上面的驾驶室，挖斗和大臂组成的工作机构也可以绕着底盘旋转，具有 5 个自由度；而装载机装载机的底盘为四轮驱动底盘，前轮可以拐弯，后轮为固定 轴桥，驾驶舱和工作装置无法旋转，只有 3 个自由度。挖掘机、装载机结构上的差别与五轴、三轴机床十分 相似）。 且数控化率仍处于相对较低的水平，因此往往难以满足日益增长的加工精细度需求。现有设备的加 工水平与下游加工需求的不匹配，将推动机床的更新换代加速。

五轴联动数控机场渗透率：根据 MIR 数据：2021 年数控金属切削机床的市场规模 679 亿元。据观研天下数 据，2021 年国内五轴联动数控机床市场规模 80.3 亿元，占比达 11.83%，以此作为五轴联动数控机床渗透 率预测起点值。 五轴联动数控机床龙头市占率：2020 年国产五轴联动机床市占率前五厂商合计占比约 43%，单家厂商平均 占比约 8.6%，假设其 2021 年以挖掘机龙头市占率提升速度 2.38%增长，则 2021 年行业龙头市占率约为 10.98%。 五轴联动数控机床国产化率：根据科德数控招股说明书：2019 年国产五轴加工中心销售量为 780 台，若以 每年 10%的增速增长，则 2021 年国产五轴加工中心销售量约为 944 台，对应五轴联动数控机床国产化率约 为 17%。

根据我们的测算，2025 年中国数控金属切削机床市场规模将达到 890 亿元。五轴联动机床国内渗透率提升 至 22.95%，对应市场规模 204.26 亿元，其中国产占比 36.84%。国产五轴联动机床市场规模达到 75.25 亿 元，其中龙头市场占有率达 20.50%，对应营收规模约 15.43 亿元。

五轴联动数控机床作为金属切削机床中高端代表，随着国产化进程推进，性价比优势将逐渐显现，有望加速 替代以 2~3 轴为主的国内市场，预计渗透率将持续攀升。同时，随着行业集中度的持续提升，具有自主研发 优势的龙头本土制造商有望加速强占国内外竞争对手市场份额，步入高速增长轨道。

编辑：火腿肠