2025年华中数控研究报告:五轴高端引领,拥抱自主可控

1. 中国数控技术产业先行者,国产数控系统龙头

1.1 坚持“一核三军”发展战略,专注高端数控系统产业化发展

公司是首批国家级创新企业,是国产中、高档数控系统研究和产业化基地,国产数控系统行业首家上市公司。公司脱胎于华中科技大学,始终专注于数控技术研发和应用,具有三十年的技术积累和传承底蕴。公司创立于 1994 年,2001 年,公司从华中科技大学校园整体迁入大学科技园现代化的产业化新基地,2011 年,公司在深圳证券交易所创业板上市,2016年,华中 8 型高性能数控系统亮相国家“十二五”科技创新成就展,2017 年,公司成为“HN工程”主要承担单位。2021 年,全新一代基于人工智能技术的华中9 型智能数控系统正式发布,该系统集成 AI 芯片,融合 AI 算法,实现数控系统的自主感知、自主学习、自主决策和自主执行。2024 年 4 月,公司发布定增募集说明书(修订稿),本次拟募集资金总额不超过10亿元,其中 5 亿元拟投入五轴数控系统及伺服电机关键技术研究与产业化项目(一期),2.5 亿元拟投入工业机器人技术升级和产业化基地建设项目(一期),2.5 亿元补充流动资金。公司以自主可控的数控技术为核心,将核心技术应用领域不断延伸,形成了“一核三军”的发展战略,即“以数控系统技术为核心,以机床数控系统、工业机器人及智能产线、新能源汽车配套为三个主要业务板块”。

数控系统与机床、机器人与智能产线是公司的核心业务。2024 年,公司数控系统与机床领域(包含数控系统、电机、数控机床业务)实现收入 9.79 亿元,同比增加9.82%;工业机器人与智能产线领域实现收入 7.11 亿元,同比下降 36.39%;特种装备业务实现收入5,391.49万元,同比下降 14.78%;新能源汽车配套及其他业务实现收入3,782.13 万元,同比下降8.62%。

1.2 控股股东卓尔多维赋能,管理团队专业背景深厚

公司实际控制人为阎志,控股股东为卓尔智造集团。根据公司2025 年一季报,卓尔智造集团是公司控股股东,持有公司 27.83%的股份,与一致行动人阎志合计持有公司32.18%的股份;武汉华中科大资产管理有限公司是公司的第三大股东,持有公司4.09%的股份,作为华科大集团旗下的资产管理机构,华中科大资产管理有限公司为公司提供了重要的资金和支持。自 2019 年成为华中数控的控股股东以来,卓尔智造在夯实资金实力、助力产业化拓展、管理机制创新等方面提供多维赋能,进一步激发企业科技自主创新动力和产业化发展活力。卓尔智造集团作为公司控股股东,不断为公司赋能,主要体现在以下几个方面:首先是资金上的支持,2021 年大股东卓尔智造以现金 4.28 亿元认购了公司向特定对象发行的股份,用于支持公司“高性能数控系统技术升级及扩产能项目”等,进一步增强公司的竞争实力;其次在市场化拓展方面,卓尔为湖北省最大的民营企业,市场化运作能力很强,同时也为公司带来了一些市场资源及支持;第三是提高了决策效率,在重大事项方面,改善了以往决策链过长的情况。

公司董事会成员及高管团队均从事机械制造行业多年,行业经验丰富、专业性强、团队相对稳定,进一步提升公司的行业竞争力。在多年研发产业化过程中,公司形成了以董事长陈吉红、总工程师朱志红等人为核心的研发团队。公司技术人员的知识结构覆盖面广、专业性强,技术能力覆盖了数控技术的全部核心领域,在硬件设计及软件创新应用方面卓有建树。

1.3 受海外交付影响业绩短期承压,数控系统毛利率创新高

因公司被美国列入 SDN 清单,公司部分海外项目交付周期较原计划延长,导致项目的验收及结算不及预期,影响 2024 年度收入确认,进一步对净利润产生不利影响。2024年10月,公司被美国财政部 OFAC 列入 SDN 清单,给公司带来了较大的压力和挑战。2024 年,公司实现营业收入 17.82 亿元,同比下降 15.71%,主要系公司智能产线业务收缩带来的不利影响所致;实现归母净利润-5,536.62 万元,同比下降 304.37%。

近年来,公司销售毛利率稳中有升。受益于产品结构高端化,公司数控系统与机床2024年毛利率首次突破 41%,再创历史新高。2024 年,公司销售毛利率为33.48%,同比增加0.56pct,销售净利率为-4.02pct,同比降低 5.11pct,其中,公司数控系统与机床毛利率为41.47%,同比提升 2.82pct,主要系五轴技术取得重要突破导致数控系统高端产品销量增加所致;机器人与智能产线毛利率为 20.63%,同比降低 6.25pct。

2. 下游需求边际改善,预计 2025 年数控系统市场规模同比增长17%

2.1 数控系统下游主要为汽车、3C 和高端重点领域

数控系统是数控机床的“大脑”,是数控机床中技术含量极高的核心部件,是我国高端制造业产业链上游的核心环节。数控机床是装备制造业最重要的“工业母机”,其技术水平是一个国家综合实力的具体表现。从生活用品、消费电子产品到汽车等高端重点领域,国民经济的各行各业都离不开数控机床,尤其是高端制造领域更需要高速、高精、多轴联动的数控机床设备。随着国家高质量发展战略的实施以及制造业的转型升级,大力支持发展高端装备制造业,工业母机提档升级,未来对中高端的数控系统需求量更大。 数控系统价值量较高,一般占到数控机床总成本的 20~40%左右,其中,高端数控系统价格高昂,在数控机床中的成本占比最高能达到 40%左右。数控系统是数控机床产品的控制核心,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。数控系统一般由控制系统、伺服系统和检测系统三部分组成。根据科德数控招股说明书,高档数控系统价值约占高端数控机床成本的 20%-40%。

数控系统行业上游主要是为数控系统提供核心部件(计算芯片、功率模块、伺服驱动和电机等)的企业。其中,芯片和功率模块国内企业普遍采用性价比较优的进口产品,存在一定“卡脖子”风险。伺服驱动和伺服电机,国产产品能满足基本需求,但是在性能上仍与国外产品存在差距。

数控系统行业下游主要是数控机床制造企业,最终下游为使用数控机床的制造业企业,按应用领域分主要是汽车、消费电子和高端重点领域,前述三大应用领域占数控机床需求的70%以上。其中,消费电子领域对精度、速度及可靠性有一定要求,但技术门槛相对较低,数控系统及配套国产化率相对较高。汽车领域对数控机床和系统的要求居中,但由于安全性可靠性要求较高,一般采用国外的数控系统,国产化率较低。

2.2 政策利好+下游需求回暖,数控系统有望重回高增长轨道

“两新”持续激发需求潜力,设备购置投资带动作用明显。2024 年,在国债资金和其他综合性政策的带动下,全国重点领域设备更新总量超过 2000 万台(套),形成节能量约2500万吨标准煤;设备工器具购置投资同比增长 15.7%,高于全部投资增速12.5 个百分点,对全部投资增长贡献率达到 67.6%。

现阶段我国 10 年以上使用年限的机床占存量机床的 30%,存量替换和升级的需求空间庞大,行业有机会充分受益“两新”等利好政策和金融支持。中国机床行业的上一个生产销售高峰开始于 2011 年,按照机床 10 年的生命周期计算,对应2021-2024 年应有机床替换高峰。“两新”等政策效果的持续落地,有望对投资和机床需求改善产生积极的推动作用。政策效果持续显现,市场需求呈现恢复性增长。根据中国机床工具工业协会,2024年,金属加工机床新增订单、在手订单同比分别增长 5.5%、10.8%,较上年度均由降转增。其中,金属切削机床新增订单、在手订单同比分别增长 7.6%、8.7%,增幅较上年度分别扩大2.9、0.4 个百分点。金属成形机床新增订单、在手订单同比分别增长1.2%、14.8%,较上年度均由下降转为增长。

受益于下游机床需求边际改善、国内制造业快速发展和升级,以及数控系统行业技术的不断进步和创新,预计 2025 年我国数控系统市场规模将实现双位数增长。2019-2021年,中国数控系统市场规模增长较快,年均增长率超过 10%。然而在2022-2023 年,由于市场基数较大、客户和经销商继续消化囤货,以及下游需求的暂时性调整,市场规模有所下降。随着利好政策的实施和机床市场需求的恢复,MIR 预计中国数控系统市场规模将回到正增长状态,2025年实现市场规模 158 亿元,同比增速将达到 17%。

3. 高端数控系统自主可控需求迫切,国产替代空间广阔

3.1 竞争格局高度集中,外资垄断高端市场份额

在当前机床行业的产业链分工中,数控系统呈现专业化以及高度集中化的特点,全球市场主要由日本发那科、三菱以及德国西门子等少数企业垄断。国内竞争格局也相对集中,前三大厂商均为外资企业,2022 年在我国数控系统 CR3 达到 66%。根据MIR数据,按销售额来看,2022 年,发那科、三菱和西门子三大数控系统巨头在我国的市场份额分别为37%、17%和 12%,合计份额为 66%。行业内大型外资企业大多是集上游功能部件和数控系统生产、整机生产制造、产品销售一体化的大型企业,基于工业化国家在架构设计、加工工艺、产业规模、人才梯队等方面上百年的积累,其高端工业产品的可靠性和精度保持性较我国本土企业尚有明显优势。

根据中国机床工具工业协会数据,按销售套数计算,国外品牌占据了高档型、标准型数控系统 70%的份额,主要集中在日本发那科、德国西门子等国际龙头企业。中国机床工具工业协会对数控系统按功能、水平分为三类,即经济型数控系统、标准型数控系统和高档型数控系统。其中,标准型和高档型数控系统由于技术难度大,功能、性能和可靠性要求高,国内生产企业相对较少,华中数控专注于中高端数控系统的进口替代。高档数控系统主要与五轴及以上高档数控机床、多通道、重型数控机床及高速高精、超精密机床配套,可以满足高端重点领域、通信、汽车、船舶等高精度复杂零件的加工,具有多通道数控设备控制能力,具有双驱控制、高速度等性能。经济型数控系统进入门槛较低,技术较为成熟,主要以国产品牌为主,市场竞争激烈。

3.2 五轴数控系统下游应用空间广阔,充分受益国产替代逻辑

高端五轴数控系统,是机床产业的“最强大脑”,相当于芯片工业中7nm、3nm制程所必须的光刻机,相当于大飞机的发动机,是高端制造所必需的尖端重器。高端五轴数控系统产品包,是叶轮、叶盘、发动机缸体缸盖等航空、航天、航发、汽车所需关键零部件高品质、高效率加工的整体解决方案。而且五轴数控机床在加工精度、加工效率、一致性、稳定性等方面均优于三轴机床,因此越来越多的客户尤其是精密制造的客户更倾向于选择五轴产品。从下游应用领域来看,五轴数控系统市场前景广阔,特别是在航空航天、新能源汽车等领域需求旺盛。航空整体结构件日趋复杂,其精度要求越来越高,钛合金、复合材料等先进结构材料的应用越来越多,新一代航天火箭、卫星、飞航武器等复杂零件加工,朝着大型化、高精度的方向发展,这些都需要大量的五轴龙门机床、五轴立式加工中心、五轴卧式加工中心、五轴卧式翻板加工中心、五轴叶片铣削加工中心、高速叶尖磨削中心、五轴工具磨削中心、蒙皮镜像铣、五轴车铣复合机床等高档机床。航空发动机叶片、整体叶盘、机匣等高温合金等复杂零件加工,对数控机床的五轴联动及高效加工能力不断提出新的挑战。同时,近年来新能源汽车、3C 智能终端、复杂模具等行业的数控加工,也需要很多五轴数控机床和五轴数控系统。其中,新能源汽车(纯电动汽车、混合动力汽车等)的电驱、电池、电控等“三电”产品和副车架、减震塔、轮毂等零部件的加工需要大量的多轴、多通道、高速数控机床,这些都将给国产五轴数控系统行业带来巨大的发展空间。 从五轴机床需求来看,国内五轴数控机床市场容量有望实现相对全球范围更快的增长。预计中国五轴数控机床市场规模 2021-2027 年 CAGR 达 16.6%,超出同期全球市场增速约5.8pct。根据 QY Research 数据,2021 年全球五轴数控机床市场容量为74.75 亿美元,预计2027年市场容量将进一步提升至 138.35 亿美元,年均复合增速为10.81%。根据MIRDATABANK数据,2021 年中国五轴机床市场规模约 80.3 亿元,折合 12.45 亿美元,全球占比16.65%。基于 QY Research 预测全球市场数据,假设 2027 年中国市场占全球比重达到22.65%,国内市场空间将在 2027 年达到 202.16 亿元人民币,年均复合增速为 16.64%。

当前阶段,国产五轴数控系统市占率仍不足 10%。目前,我国高档数控机床配套的数控系统 90%以上由发那科、西门子等国外厂商所垄断。我国高端制造行业亟需高速、高精、多轴联动的高档数控机床,高性能的数控系统是决定其性能、可靠性、成本的关键因素,也是制约高档数控机床发展的瓶颈问题,在全球贸易战和国外封锁的情况下,高端数控技术自主可控是必经之路,也是国家的重要战略。 近年来,国产五轴数控系统发展加快,中长期将受益国产替代逻辑。近年来,在国家的支持下,国内高端五轴数控系统取得了长足的进步,在相关领域取得了应用突破。相比CIMT2023的统计数据(国外系统占比约 2/3,国产系统占比 1/3),CCMT2024 的国产数控系统配套比率提升明显,尤其是五轴机床等高端机床配置国产系统占比越来越高。例如,CCMT2024参展的国产五轴联动数控机床共 175 台,其中配套华中五轴联动数控系统38 台,占比22%,排第二名,仅次于西门子数控系统,综合说明国产系统替代趋势越来越明显。

4. 公司发挥五轴高端引领优势,数控系统有望实现量价齐升

4.1 高端数控系统达到国际先进水平,实现进口替代

经过多年发展,公司已跻身为与机床厂配套高端数控系统最多的国产数控系统企业。公司产品在高端重点领域、汽车等领域批量应用,是国内高档数控系统第一品牌。得益于在重点领域的技术积累和应用示范,公司五轴联动数控系统销售台套数在2023 年实现同比增长60%的亮眼成绩,并且在新能源汽车制造、激光加工、3C 加工等领域加速推广应用。公司对标国外龙头企业的高端数控系统产品,攻克了数控系统体系结构、现场总线、高速高精、五轴联动等一批关键技术,成功研制了具有自主知识产权的华中8 型高档数控系统,在功能、性能和可靠性方面达到国际先进水平,实现进口替代。公司经过多年的技术攻关及创新,与国际顶级品牌产品比较,在功能、性能和可靠性等方面差距已经越来越小,公司的主打产品华中 8 型高性能数控系统与德国、日本等国家的高性能数控系统产品功能全面对标,标准型数控系统产品 600 余项功能对标匹配度达到 100%,高档型数控系统产品1900 余项功能对标匹配度超过 98%。华中 9 型智能数控系统是世界上首台搭载AI 芯片的智能数控系统,首批将人工智能大模型应用于数控系统,已在国内多家机床企业小批量配套应用,实现了中国数控系统技术从“跟跑”到“领跑”的“换道超车”。

作为国产高端数控系统的领军者,华中 8 型数控系统装机量已超20 万台,在五轴联动、高速高精控制等核心技术层面达到国际先进水准,同时深度投身于国家重大科技专项的攻关工作。华中 8 型数控系统已成功为济南二机床集团、秦川机床、四川普什宁江机床有限公司、武汉重型机床集团等国内主要机床厂进行了高档数控系统的配套。2024 年,公司高档数控系统销售量较去年同期实现增长,“用五轴、找华数”逐渐成为行业共识。公司持续发挥五轴高端引领优势。在 CCMT2024 上海展期间,公司重磅发布“五轴旗舰产品包”,结合市场需求,推出五轴加工中心产品包、五轴车铣复合产品包,突破曲面超匀顺插补、进给速度自适应、RTCP 参数快速自动标定、五轴空间误差补偿、动态防碰撞等技术,使得五轴加工精度和加工效率比肩国际先进水平。

公司拟通过定增募投项目加速推进数控系统产品的高端化趋势。公司积极响应市场升级需求,通过募投项目精准布局,此次募投项目包含五轴加工中心数控系统与五轴车铣复合数控系统等高端产品。公司坚持走中高端路线,避免纯粹的价格竞争,从技术、品质、服务等方面提升竞争力。 如果募投项目顺利落地,公司五轴数控系统产能将加速释放,预计其销售占比将逐步提升,公司数控系统产品线的竞争力和盈利能力将进一步提升。(1)由于目前数控系统原材料产品价格处于高位情况已有所缓解,预计未来原材料价格将处于相对稳定状态,且公司注重成本及费用管控,随着本次募投产品价格及附加值的提升,预计公司未来数控系统业务盈利能力会呈现上升趋势。 (2)五轴产品数控系统产品附加值较高,盈利能力高于数控系统整体水平。2021-2023年,公司五轴数控系统产品毛利率为 45.95%、44.82%及 46.33%,毛利率均值为45.70%,相对数控系统及配套业务毛利率分别高出 13.95pct、8.93pct、7.68pct。随着本次募投项目的顺利推进,公司将新增 4,500 套五轴数控系统产能。随着本次募投项目的顺利实施以及公司不断加大五轴数控系统的销售力度,公司的五轴数控系统及配套产品的市场占有率将进一步提升。

公司与高端重点领域企业进行合作开发、批量配套,推动高档数控系统技术进步和应用。结合市场需求,与武重机床、宁江机床等企业合作,共同开发立式、卧式、龙门五轴加工中心,同时,与国内知名激光设备等机床企业深度合作,共同开发五轴刻蚀机、五轴点胶机、五轴激光切割等各种类型五轴机床,为汽车及零部件、激光加工等领域重点企业进行批量配套。同时,面向国民经济主战场,发挥重大科技专项重点领域企业高端应用引领,实现华中高档数控系统从“可用”到“好用、耐用”蜕变,与重点领域机床企业等高端用户建立“深度融合,联合攻关,协同创新”合作机制,牵头打造中国制造业的高端生态链,促进中国制造业进行数字化转型升级。

4.2 下游多点开花,3C、新能源汽车领域优势持续扩大

公司用 AI 赋能引领市场,以高速高精满足市场,在数控系统领域的产品应用持续深化,通过技术迭代、场景定制化和行业渗透,在多个高端制造领域实现突破性进展,推进数控系统技术开发与产品的配套应用。 在 3C 加工领域,钛合金、智能可穿戴设备等新材料和新工艺对加工效率及工艺提出新的要求,带动对数控机床和数控系统的需求提升。随着 5G 等新一代信息技术、互联网技术的大规模推广,在消费升级和技术革新的推动下,消费者对 3C 产品的要求越来越高,市场空间不断扩大。2023 年以来,华为、苹果、小米等厂商相继推出应用钛合金材料的3C新品,钛合金材料加工难度明显增大,对数控机床需求提升。未来,随着钛合金材料进一步在国内外各大手机品牌及产品类型中逐步渗透,对数控机床需求的成长空间有望持续打开。同时,AI 眼镜、AR/VR 设备、智能手表等智能可穿戴设备的发展,增加了对复杂异形结构件的加工需求。从下游景气度来看,受益于 AI 等新技术的驱动,以及“以旧换新”等促消费政策的落地见效,消费电子市场持续复苏,2024 年以来,全球智能手机、智能电脑和智能穿戴设备等代表性产品出货量出现不同幅度增长。在着力扩内需背景下,2024 年以来,消费品“以旧换新”政策不断扩围加力,持续释放市场潜力,特别是全国新一轮家电“以旧换新”加力支持补贴政策启动,进一步刺激了市场需求。根据 Canalys 最新研究成果显示,2024Q4,全球智能手机市场出货量同比增长 3%至 3.3 亿部,实现了连续五个季度的正增长,2024 年全年,全球智能手机市场出货量为 12.2 亿部,同比增长 7%,实现了在连续两年下滑后的强劲复苏;2024年全年,全球平板电脑总出货量达到 1.476 亿台,同比增长 9.2%,在连续三年下降后实现显著反弹。此外,受益于 AI 等新技术的进步,在 AI 的助推下消费电子新一轮产品创新周期有望开启,手机市场有望引爆新一轮换机周期。

目前,华中 8 型数控系统已应用于 3C 行业数万台套,与国外数控系统形成有力竞争。在3C 加工设备领域,公司针对新的市场需求发布华中数控新 3C 钻攻数控系统配套方案,成功实现了 3C 加工技术的数字化、网络化与智能化的深度融合。公司利用华中8 型3C数控系统的高速高精、多轴多通道技术、直线电机控制等关键技术,在五轴钻攻中心、双通道雕铣机五轴、多工位五轴抛光机、小型五轴机床等机型上与深圳创世纪等企业批量配套,应用于知名手机的金属背板、玻璃组件的加工。 在磨床市场,公司充分发挥磨床市场的示范效应,与宝鸡机床、秦川格兰德等企业合作,扩大在内外圆磨、平面磨、五轴工具磨、立磨等行业的市场占有率。

新能源汽车的“三电”系统及其部件如副车架、减震塔、轮毂等的精密制造需求持续增强,对多轴联动、多通道高速数控机床产生巨大市场需求,为国产数控系统行业开拓出广阔的成长空间和发展机遇。为了满足汽车行业对精度、质量、效率和环保的要求,高加速度(﹥1G)、高速高精控制、多轴虚拟轴的 RTCP 控制、同步轴(水平/垂直)全闭环控制、主从消隙控制、大功率伺服驱动、高速主轴控制等成为数控系统的必备技术。新能源汽车的发展带动上游汽车零部件制造企业的技术迭代和需求增长,大量的生产设备急需升级换代。其中,新能源汽车的电池、电机壳体、电池盒、减速器壳体等零部件加工成为五轴机床新的增长点。公司数控系统业务有望继续受益于新能源汽车行业的蓬勃发展。 从下游景气度来看,随着“以旧换新”政策在各地落地、车企上新促销等利好影响,居民购车需求进一步释放,汽车行业回暖趋势明显。据中国汽车工业协会分析,2024年,汽车产销累计完成 3128.2 万辆和 3143.6 万辆,同比分别增长 3.7%和4.5%,产销量再创新高;新能源汽车继续快速增长,年产销首次突破 1000 万辆,销量占比超过40%,迎来高质量发展新阶段。2025 年新版汽车以旧换新实施细则 1 月初便正式落地,有效激发了汽车市场消费活力。更大范围的补贴,促使购车需求得到进一步释放。

在新能源汽车领域,华中数控系统高速高精加工及多通道技术在新能源零部件加工过程中表现优异,与山东、江苏、安徽、广东等地区机床企业合作实现批量配套,产品应用于东风岚图等新能源汽车企业,主要加工电池壳体、门把手、副车架等关键零部件。

人形机器人“小脑”运动控制与数控系统的底层技术相通。公司的数控系统技术与产品线能契合并服务到人形机器人技术发展。人形机器人本质上仍然是机电一体化系统设备。任何机电一体化设备,都是由控制单元,伺服驱动或者电调、电机、传感、通讯几个基本子模块构成。AI 与机器人的结合使得控制单元更为复杂,业界从逻辑上演化出大脑、小脑的功能单元,但底层的电驱,电机以及配套的减速器、编码器,感知与通讯等机电系统的基本构成组件仍然相通。 2023 年 11 月,工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》。其中提出,到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。开发控制人形机器人运动的“小脑”,搭建运动控制算法库,建立网络控制系统架构。 公司在全球率先将人工智能芯片植入数控系统,快速生成数控加工代码,实现人机交互、远程运维。未来公司会不断优化和夯实战略布局,持续关注相关行业发展,并持续进行市场开拓和产品应用场景拓充。

在超声波加工、半导体加工等新领域,公司与机床企业深度合作,应用于金属组件、LED屏等零件的加工。公司与客户围绕主流 3C 设备机加以及点胶应用方面的痛点需求展开合作,签署了“联合攻关、深度融合、协同创新”的战略合作协议,使用华中数控系统、机器人作为其数控加工设备的配套设备,不仅提高了产品加工效率和加工精度,同时保证了产品的精度和稳定性,双方合作成果显著。

在激光领域,公司与激光领域客户联合攻关,研发的三维五轴激光数控装置已批量配套,替代了国际知名品牌数控系统,针对新能源汽车热成形零件的加工具有超高性价比优势;同时公司与激光领域其他客户也共同开展合作攻关。 针对高端重点领域,公司继续利用重大专项示范应用项目为契机,与高端重点领域、汽车及零部件领域重点企业开展系统配套工作,充分发挥公司在高端领域的示范引领作用。

4.3 公司数控系统产能趋于饱和,拟定增打破产能瓶颈

公司数控系统及配套产能利用率已接近饱和状态,近三年产能增速显著放缓,当前具有较强的扩产需求。2024 年,公司数控系统与机床板块销售收入稳步增长,销售台套数较去年同期实现较大增长。 本次定增募投项目将新增数控系统产能 4500 套,公司2023 年度已有数控系统产能为26000 套,本项目达产后公司数控系统产品扩产比例为 17.31%。预计实现年产1,200套五轴加工中心数控系统、500 套五轴车铣复合数控系统、300 套五轴激光数控系统、2,500 套专用五轴数控系统以及 30 万台电机的生产能力。此次项目建设,公司聚焦五轴数控系统和伺服电机产品的网络化和智能化升级,可促进数控机床等高端装备更加多轴化、高速化、复合化。

5. 工业机器人自主创新优势突出,多元领域持续发力

5.1 核心零部件自主比例超 80%

公司在工业机器人领域具有核心技术自主创新优势。针对国产机器人核心关键技术缺乏的问题,公司重点开展机器人整机、高性能控制系统、新型驱动、高性能电机、工业应用软件及机器人云平台等方面技术攻关,先后攻克机器人核心技术 400 余项,核心自主创新占比超80%,解决了工业机器人“无脑”的卡脖子问题,自主可控的智能机器人控制器实现了机器人控制系统的跨越式、系统化发展,是国内为数不多的规模化批量应用的国产机器人控制系统。其中BR 双旋机器人系列,取得创新机械结构和控制算法方面的国际首创发明专利;攻克高性能机器人关键零部件控制系统、伺服电机、“All-in-one”驱控一体领先产品、机器人离线编程、车间仿真工业软件,工业机器人全生命周期管理软件、测试/安全与可靠性等共性关键技术。2024 年,公司在自主研发核心技术控制系统技术方面进一步升级,推出新一代大负载一体化控制柜,其控制系统搭配运动学和动力学,可自动识别机器人负载惯量并适配合适的惯量、加减速等参数,进一步提升了机器人的性能;适配中小负载的驱控一体控制柜迭代升级2.0版并批量应用,更强的软硬件性能,更优的运动控制性能,其振动抑制、高灵敏度碰撞检测、离线仿真、节拍仿真等功能进一步提升产品易用性;开发高速SCARA 机器人视驱控一体解决方案,将视觉感知、智能决策与精准动作控制无缝集成于同一系统中,提升了机器人的感知精度、决策智能和动作敏捷性,为实现高速、高精度的自动化作业提供了强有力的技术支撑。

在工业机器人产业链中,控制器、伺服电机和减速器是工业机器人的三大核心零部件。三大核心零部件合计占机器人总成本的 70%左右,是机器人生产难度最大、价值最高的部分。三大核心零部件直接决定工业机器人的性能、可靠性和负荷能力,对机器人整机起着至关重要的作用。减速器是机器人的关节核心,其主要功能是传导伺服电机的动力,调整速度和扭矩,对机器人的运动精度起到决定性作用,成本占机器人总成本的35%左右,同时也是技术壁垒最高的部分。伺服电机是机器人系统的动力系统,是运动的“心脏”,一般安装于机器人的关节处,用于控制速度和转矩,以实现机器人精确、快速、稳定的位置移动,是影响机器人工作性能的主要部件,成本占机器人总成本的 20%左右。控制器是机器人的“大脑”,负责将指令发布和传递给执行单元,成本约机器人总成本的 15%左右。 公开资料显示,我国工业机器人产业中核心零部件国产化率合计不超过30%。其中在伺服电机领域,以安川、松下、三菱为代表的日本品牌占据 50%的市场份额,以西门子、博世为代表的欧美品牌占据 30%的市场份额;在减速器领域,技术壁垒最高,市场高度集中,日本厂商占据了 85%的市场份额;在控制器领域,随着国内厂商技术的进步,国产品牌和国外产品的市场份额差距在逐步缩小。 在工业机器人业务领域,华数机器人是国内少数在机器人关键部件(控制系统、伺服驱动、电机、机械本体和工艺软件等)具有完全自主创新能力和自主知识产权的企业,是国产机器人的中坚力量。华数机器人在机器人整机、高性能控制系统、新型驱动、高性能电机、工业应用软件及机器人云平台等方面持续攻关,除了减速器外,公司全部实现自主研发,核心零部件自主创新占比超 80%。高度的自主研发率让华数机器人更能把控产品性能和质量,自主性更高。

5.2 聚焦细分领域,电子、汽车等下游需求有望保持增长

得益于政策扶持和传统产业转型升级,中国工业机器人市场已逐渐成熟,并开始进行存量市场争夺与细分增量市场卡位并存的阶段。2024 年,由于制造业企业扩张预期下降、市场需求面临压力。根据 GGII 数据显示,2016-2024 年,中国工业机器人产量、销量年均复合增长率分别高达 29.0%、17.2%。从整体市场来看,2024 年中国工业机器人产量为55.6万台,同比增长 14.2%;2024 年中国工业机器人市场销量为 30.2 万台,同比下降4.5%。

从下游行业需求来看,尽管市场需求依然面临诸多挑战,但电子、汽车零部件以及一般工业市场仍有望保持稳定的需求。根据 MIR DATABANK 数据显示,从2024 年工业机器人下游行业出货情况来看,家用电器、电子、汽车电子、半导体、汽车零部件、金属制品、食品饮料、化学制品、医疗制品等行业平均增速均高于整体市场增速。其中,电子领域表现相对亮眼,同比 23 年增长超 16%,出货量份额达 21.0%,仍是占比最大的板块;汽车行业整体机器人微增,虽汽车整车呈现下滑,但汽车零部件和汽车电子技术迭代较快,加上受零部件出海拉动,需求保持稳定增长,出货量占比为 15.8%。 公司机器人产品聚焦细分领域,在 3C 行业持续渗透,新能源汽车及锂电储能市场持续发力,制鞋领域继续加大力度占领市场,焊接市场取得进一步的成效。公司机器人产品广泛应用于汽摩、电子、材料、金属加工、新能源等行业,在机加、冲压、搬运、喷涂、打磨、涂胶、焊接、装配等领域形成应用示范。 2023 年,公司工业机器人产品新增新能源领域龙头客户,与 3C 领域的某国际头部企业供应商建立了合作关系。

5.3 产品种类丰富,新品迭代加快,有望实现结构性增长

从机器人细分市场来看,各机型表现呈现结构性差异,协作机器人“领跑”市场。根据MIR DATABANK 数据显示,在 2024 年工业机器人市场中,各机型表现出显著的差异。Cobots(协作机器人)延续了前三季度的高增长趋势,成为唯一呈现两位数增长的产品,同比增长28.2%,表现最为亮眼,SCARA 紧跟其后。Delta(并联机器人)机器人实现小幅增长,与整体市场基本持平,而 6-axis 整体表现相对一般,其中≤20kg 6-axis 出现-1.4%的负增长。

公司机器人产品种类丰富。公司专注于工业机器人产品研发、制造、应用和服务,瞄准国内制造业对性价比较高的专业机器人的需求,以多关节通用机器人产品作为主攻方向,对标行业龙头,重点研制针对细分领域的专用机器人、创新性新结构机器人、工业级协作机器人、有特色的重载机器人。目前已经成功推出 BR 双旋、垂直多关节、水平多关节、SCARA、Delta、特殊系列六大系列的 50 余种机器人整机产品。 公司机器人负载范围持续拓宽。2023 年,公司大负载系列产品线扩增,负载涵盖210kg、300kg 及 360kg,具备高速高精,结构轻量化、控制先进、模块化设计四大核心优势;其中两大主打机型获得 CR 认证,并顺利通过国家机器人检测与评定中心MTBF 测试标准,“平均无故障工作时间”突破 5 万小时,领跑大负载工业机器人 MTBF 可靠性测试时长,产品性能经过第三方检测机构 CNSA 检测,性能优越,性能指标可与国际一线品牌媲美,已批量应用于汽车主机厂、光伏、锂电、储能等行业头部企业。 2023 年,公司全新发布工业协作机器人系列产品,负载涵盖5kg、7kg、10kg、16kg,具备碰撞检测、高防护等级、高低速模式、高扩展能力,使用工业伺服电机,中空走线的协作机器人结构形式,协作机器人的外形,搭配自主研发的驱控电柜与控制算法,实现工业机器人的高速高精与协作机器人协调安全,人机协作的功能。CR 系列工业协作焊接机器人既展示了华数机器人在智能制造领域的深厚底蕴,也正为工业焊接领域带来革命性的创新与进步。

2023 年,公司新推出了“一脑双控桁架机器人”产品并实现了批量销售。传统的桁架机械手控制存在控制精度低、抗干扰差、与数控机床配合相对独立,不能形成有机一体的种种缺点。公司利用在双通道技术上的优势,针对车床单机桁架自动化开发一脑双控解决方案。华中8 型数控系统已实现与客户的深度适配,批量应用于单机自动化产线升级。该系统创新搭载"一脑双控"技术,通过统一控制平台同步驱动机床主轴与桁架机械手,实现工件自动上下料、加工参数实时优化及多工序无缝衔接。

公司通过本次募投项目建设主动拓展产品结构,本次募投项目相比现有产品性能有所提高,且增加重载机器人产品系列,高性能及重载产品占比的提升将进一步稳定公司机器人业务的综合毛利率。近年来,公司工业机器人业务产能利用率逐年提高,公司面临着较大的产能限制问题,本次扩产将提高公司工业机器人产品供给能力,同时本次募投项目相比现有产品,其负载、可达半径、重复点位精度等性能有所提高,且新增加的大重载机器人产品可弥补国内短板,工业机器人产能和产品技术的提升可满足下游市场和客户不断增加的需求,有利于形成规模优势,降低生产成本,巩固公司的行业地位。


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