“十五五”規(guī)劃建議中明確提出，“完善新型舉國體制，全鏈條推動集成電路、工業(yè)母機(jī)、高端儀器等重點領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)取得決定性突破?！?/p>

高端裝備制造業(yè)是強(qiáng)國之基，工業(yè)母機(jī)作為制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備，是國家工業(yè)化能力提升的重要支撐。作為金屬加工與精密制造的基礎(chǔ)裝備，其技術(shù)水平直接決定了汽車、航空航天、新能源等戰(zhàn)略領(lǐng)域的發(fā)展高度。當(dāng)今世界，數(shù)控機(jī)床的性能、質(zhì)量和擁有量已成為衡量一個國家工業(yè)化水平、綜合國力的重要標(biāo)志之一。

想要把握好國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大方向，了解工業(yè)母機(jī)行業(yè)的知識可不能少，『制造前沿』本文將全面分析我國機(jī)床行業(yè)的定義、分類、政策、市場、產(chǎn)業(yè)鏈、國際格局、代表企業(yè)、發(fā)展趨勢等，了解機(jī)床工業(yè)，讀這一篇就夠了！

01定義與分類

機(jī)床又稱工業(yè)母機(jī)，是用來制造機(jī)器的機(jī)器，通過切削、成形、鉆孔等方式加工金屬或其他剛性材料，廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、模具制造等領(lǐng)域。其技術(shù)水平直接決定制造業(yè)的競爭力和國家戰(zhàn)略地位，被列為國家戰(zhàn)略性基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。

機(jī)床類別眾多，按材料成型方式劃分，可以分為金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)床、木工機(jī)床等；若按控制方法分類，其又可以分為傳統(tǒng)機(jī)床和數(shù)控機(jī)床。

金屬切削機(jī)床和金屬成形機(jī)床是我國機(jī)床市場中的主要細(xì)分產(chǎn)品。

02政策

機(jī)床是制造業(yè)的基礎(chǔ)和搖籃，是衡量裝備制造業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志，在整個工業(yè)體系中處于基石的地位。對于推動我國制造業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

在一般機(jī)械制造廠中，機(jī)床所擔(dān)負(fù)的加工工作量，約占機(jī)械制造總工作量的40%~60%，機(jī)床的技術(shù)性能直接影響機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量及其制造的經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而影響著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。

從“一五規(guī)劃”到“十四五規(guī)劃”，國家一直鼓勵和支持?jǐn)?shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并將高檔數(shù)控機(jī)床列為國家政策鼓勵發(fā)展和扶持的重點對象。

《中國制造 2025》將“高檔數(shù)控機(jī)床”列為未來十年制造業(yè)重點發(fā)展領(lǐng)域之一，《〈中國制造 2025〉重點領(lǐng)域技術(shù)路線圖》明確了高檔數(shù)控機(jī)床未來發(fā)展目標(biāo)：

到 2020 年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率超過 70%； 

到 2025 年，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國內(nèi)市場占有率超過 80%，高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備總體進(jìn)入世界強(qiáng)國行列。

近幾年國家宏觀政策基本圍繞機(jī)床設(shè)備的以舊換新和技術(shù)升級，加快設(shè)備數(shù)字化、智能化和低碳化。相關(guān)政策整理如下：

圖：我國機(jī)床行業(yè)相關(guān)政策  來源：格物致勝

03產(chǎn)業(yè)鏈

圖：機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈  來源：格物致勝

上游包括傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件、電氣元件等零部件。

機(jī)床成本中結(jié)構(gòu)件、控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等零部件占比較高，其中結(jié)構(gòu)件占總成本的 35%左右，控制系統(tǒng)占總成本的 22%左右，傳動系統(tǒng)占總成本的 20%左右。雖然上游市場整體供需較為平衡，但控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等中高端零部件存在進(jìn)口依賴，限制了國內(nèi)高端數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。

行業(yè)內(nèi)大型外資企業(yè)大多是集上游功能部件、數(shù)控系統(tǒng)、整機(jī)生產(chǎn)制造和產(chǎn)品銷售一體化的大型企業(yè)，在產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)規(guī)模上均具有較大優(yōu)勢。

表：核心零部件國產(chǎn)替代情況

中游為機(jī)床制造與供應(yīng)；

下游為應(yīng)用領(lǐng)域，其被廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、航空航天、3C電子、電力設(shè)備、汽車制造、模具制造等領(lǐng)域。

從數(shù)控機(jī)床下游應(yīng)用分布來看，汽車、航空航天是主要的下游需求領(lǐng)域，占比分別約為 40%、17%；模具和工程機(jī)械分別為機(jī)床產(chǎn)品第三、第四應(yīng)用領(lǐng)域，占比分別為 13%、10%。 在汽車工業(yè)領(lǐng)域，根據(jù)工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)，我國 2024 年新能源汽車產(chǎn)銷量同比增長 34.40%和 35.50%，新能源汽車制造向輕量化、一體化轉(zhuǎn)型有望持續(xù)為高端數(shù)控機(jī)床應(yīng)用提供機(jī)遇。

圖：下游需求分析  來源：格物致勝

04市場

我國機(jī)床行業(yè)在1949 年前后進(jìn)入起步階段，經(jīng)過七十余年的發(fā)展，目前形成了完備的機(jī)床產(chǎn)業(yè)體系，且已成為全球最大機(jī)床生產(chǎn)和消費國，產(chǎn)值和消費額常年位居全球首位。

截至2023年，中國工業(yè)母機(jī)市場規(guī)模已突破4000億元，其中數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模達(dá)4090億元，近五年年均復(fù)合增長率為5.75%。但行業(yè)經(jīng)歷周期性波動，2020年受外部環(huán)境影響，市場規(guī)模一度降至1450億元（以廣義工業(yè)母機(jī)口徑統(tǒng)計），隨后逐步回升。預(yù)計2024年數(shù)控機(jī)床市場規(guī)模將達(dá)4325億元，2025年-2030年增速有望提升至6%-8%，主要受益于高端制造需求釋放及國產(chǎn)替代加速。若以廣義工業(yè)母機(jī)（含增材制造裝備等）統(tǒng)計，到2027年市場規(guī)模預(yù)計恢復(fù)至2100億元，長期呈穩(wěn)步增長態(tài)勢。

05行業(yè)格局

當(dāng)前，我國機(jī)床市場呈現(xiàn)梯隊化競爭格局。位于第一梯隊的企業(yè)是以日本山崎馬扎克、德國通快、美國馬格等為代表的外資企業(yè)，憑借著入局時間較早、技術(shù)成熟等優(yōu)勢，壟斷國內(nèi)高端機(jī)床市場；位于第二梯隊的企業(yè)為通用技術(shù)、海天精工、創(chuàng)世紀(jì)、紐威數(shù)控等大型國企和民營企業(yè)，在低中端市場具有較強(qiáng)的品牌影響力，同時發(fā)力高端市場；位于第三梯隊的企業(yè)是中小型企業(yè)，主要布局低端市場，面向汽車零部件粗加工等下游市場，機(jī)床產(chǎn)品存在同質(zhì)化現(xiàn)象。

06中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

中國機(jī)床行業(yè)規(guī)模全球第一，但面臨“大而不強(qiáng)”的尷尬處境。改革開放以來從機(jī)床生產(chǎn)量和消費量來看我國已成為全球第一，目前，我國中低端機(jī)床已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化，但高端機(jī)床的國產(chǎn)化率不足10%，市場仍由外資企業(yè)壟斷。單一國產(chǎn)機(jī)床企業(yè)在國際市場上并不具備充分的市場競爭力。

高檔數(shù)控機(jī)床是實現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)升級的必需設(shè)備。五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床為高檔數(shù)控機(jī)床的代表性產(chǎn)品，主要用于高端裝備部件的核心平臺，是我國實現(xiàn)向高端制造升級的必需設(shè)備。受限于我國機(jī)床工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，我國高檔機(jī)床整體規(guī)模和市場占比還比較小，國產(chǎn)五軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床市占率不足 20%，與我國全球第一大機(jī)床生產(chǎn)國和消費國的地位并不匹配。

此外，我國高檔數(shù)控機(jī)床長期遭技術(shù)封鎖，機(jī)床制造的關(guān)鍵核心技術(shù)也一直被美國、德國、日本等西方發(fā)達(dá)國家壟斷。我國機(jī)床關(guān)鍵部件需要進(jìn)口，中高檔數(shù)控系統(tǒng)以及配套的主軸、伺服電機(jī)等均依賴進(jìn)口。雖然我國機(jī)床工具行業(yè)在這些年的高速發(fā)展過程中取得了巨大的進(jìn)步，但仍有大量高端機(jī)床需要攻克。

圖：中國數(shù)控機(jī)床機(jī)床主要核心部件瓶頸

來源：民生證券研究院

中國工業(yè)母機(jī)的核心瓶頸在于基礎(chǔ)不牢，關(guān)鍵核心零部件和技術(shù)受制于人：

三大核心零部件：

高檔數(shù)控系統(tǒng)：作為機(jī)床的“大腦”，高端市場長期被德國西門子和日本發(fā)那科壟斷。國產(chǎn)高端數(shù)控系統(tǒng)市場占有率不足30% 。

伺服電機(jī)與驅(qū)動系統(tǒng)：高性能伺服系統(tǒng)直接影響機(jī)床的加工精度和響應(yīng)速度，國產(chǎn)伺服驅(qū)動電機(jī)市場占有率不足20% ，高端產(chǎn)品依賴進(jìn)口。

精密傳動部件：如高精度滾珠絲杠、導(dǎo)軌、高精度軸承等，是保證機(jī)床精度的關(guān)鍵。這些部件的技術(shù)和市場同樣由日本、德國等國企業(yè)掌控 。

關(guān)鍵基礎(chǔ)材料與工藝：制造高剛性、高穩(wěn)定性機(jī)床所需的高品質(zhì)鑄件，以及主軸等關(guān)鍵部件的熱處理工藝，國內(nèi)水平與國際先進(jìn)水平存在差距 。

設(shè)計與軟件能力：整機(jī)設(shè)計能力、可靠性設(shè)計、精度保持性技術(shù)以及配套的工業(yè)軟件（如CAM軟件）是我們的短板。我們往往能模仿“形”，但難以掌握其“神”，即設(shè)計背后的理論和經(jīng)驗積累 。

高端人才短缺：缺乏頂尖的研發(fā)設(shè)計人才和能熟練操作、維護(hù)高端機(jī)床的高級技工 。

隨著國家政策支持力度的加大，國內(nèi)主要機(jī)床企業(yè)也在加大對機(jī)床關(guān)鍵部件的研發(fā)，國產(chǎn)化水平將逐步得到提高。

07競爭格局與主要企業(yè)

全球機(jī)床核心廠商有Yamazaki Mazak、Trumpf、DN Solutions、Okuma Corporation和DMG Mori等，等占據(jù)技術(shù)制高點，產(chǎn)品溢價能力突出，前五大廠商占有全球大約17%的份額。

國內(nèi)企業(yè)，創(chuàng)世紀(jì)（市占率3.09%）、海天精工（2.95%）等通過差異化競爭切入中端市場，五軸聯(lián)動機(jī)床國產(chǎn)化率突破50%。

圖：2023 年度我國機(jī)床企業(yè)營收排名

圖：中國高端數(shù)控機(jī)床重點企業(yè)（部分）

區(qū)域發(fā)展方面，中國高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域集聚特征，主要集中在長三角、珠三角、東北老工業(yè)基地及華中地區(qū)四大板塊，各區(qū)域依托政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈配套、技術(shù)創(chuàng)新能力等形成差異化競爭優(yōu)勢。

圖：中國高端數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)區(qū)域集聚區(qū)

來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院整理

8發(fā)展趨勢

●數(shù)控化

中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)數(shù)控化率近幾年持續(xù)提升，數(shù)控化率從 2000 年的 8%提升到 2023 年仍然只有 46%，而日本、美國、德國等國家數(shù)控化率基本在80%以上，因此未來數(shù)控化率仍有提升空間，有望加速提升。

●個性化

當(dāng)前機(jī)床行業(yè)以通用、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品為主，但下游裝備制造業(yè)如汽車零部件、航空航天、工程機(jī)械等競爭激烈，企業(yè)為求差異化優(yōu)勢，產(chǎn)品日益多樣化，對機(jī)床制作材料、技術(shù)工藝、生產(chǎn)效率等要求逐漸向差異化、定制化、個性化方向轉(zhuǎn)變。機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)需按客戶生產(chǎn)工藝需求，定制精密加工機(jī)床設(shè)備，并提供一體化配套售后服務(wù)及產(chǎn)品升級等綜合解決方案。

●智能化

機(jī)床智能化是先進(jìn)制造技術(shù)的典型特征，已成為現(xiàn)代機(jī)械制造中高精度、高質(zhì)量零件加工的重要方式。尤其是AI賦能下的自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)優(yōu)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)加工效率與質(zhì)量雙提升。

●集成化

此外，為了提高機(jī)床的加工效率和質(zhì)量，機(jī)床行業(yè)呈現(xiàn)機(jī)床功能集成化技術(shù)趨勢。由多臺機(jī)床整合為一臺機(jī)床，形成一體化機(jī)床產(chǎn)品，以保持機(jī)床工作程序集中化，滿足批量及快捷生產(chǎn)的要求，縮短加工周期，可降低企業(yè)的運作成本，并有助于大幅度提高加工效率，從而促進(jìn)企業(yè)綜合實力提升。

機(jī)床行業(yè)正經(jīng)歷從規(guī)模擴(kuò)張向質(zhì)量提升的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期。 盡管面臨技術(shù)壁壘與市場競爭壓力，但在政策紅利、新興需求驅(qū)動下，中國企業(yè)的創(chuàng)新突破與產(chǎn)業(yè)集群協(xié)同效應(yīng)將重塑全球格局。 未來，智能化、綠色化、服務(wù)化（如“機(jī)床+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”模式）將成為行業(yè)增長新引擎。