敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 行业研究 东兴证券股份有限公司证券研究报告 机械 行 业：超额收益 视角下的五 轴联动数控 机床 挖 掘机VS 五轴联动 数控机床 2023 年 3 月 17 日 看好/维持 机械 行业报告 分析师 任天辉 电话：18810872791 邮箱：执业证书编号：S1480523020001 投 资 摘要：金属切削机床是现代 工业发展的重要基石，2022 年 国内市场 触底反弹盈利能力大幅提升。2022 年中国机床工具工业 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%，明显反弹。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 均呈现出明显周期性，2016 年之前两者产量变化趋势基本同步。我们认为挖掘机与金属切削机床行业，虽阶段性呈现走势背离，但两者仍具较高可比性。2016 年后挖机与金属切 削机床 产量 走势为何背离？1）宏 观层面，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 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。2）行 业层面，2016 年开始的挖掘机上行周期主要由存量更新+环保政策+人工替代 催化，机床行业主要受市场供需自然调解驱动，过程缓慢。3）微 观层面，挖掘机属于终端产品，整机标准化程度较高，容易平台化。下游主要为 基建和房地产，行业增速相对于宏观周期波动是“一阶导数”关系。机床行业下游客户主要是制造业，且大部分被用于加工整机的零部件，商业模式偏向 to B，切入供应链难度大、周期长，行业增长相对于 宏观周期 波动是“二阶导数”关系，相较于挖掘机 在景气度传导上 存在一定滞后性。从 角度来看，金属 切削机床行业 拐点已现。随着我国房地产长周期的结束，驱动经济增长核心动力向消费和制造业切换。疫情期间我国制造业供应链 优势凸显，本土 优质 制造 企业快速切入，国产替代加速。同 时，长期的制造业 投资下行 驱使 低端产能 已 充分 出清，新一轮产 能周期有望开启。更 具竞争力和盈利能 力的民营企业成为 机 床行业 主体，市场 从分散走向集中 和国产替代 进口 的趋势已经确立，盈利能力有望持续提升，创造 收益。我国挖掘机主机厂的 国产替代之路起步于小挖。以 2010 年供应小挖液压系统自主 配套为转折点，小挖 性价比凸显，其 销量及占比持续快速攀升，拉动挖掘机 销量持续创新高。挖掘机/装载机销量 比从 2000 年的 0.44 提升至 2022 年的 2.38；小挖占比从 2010 年的 40%提升至 2022 年的 65.78%。以此为启示，五轴联动数控机床有望持续替换 23 轴机床，创造 收益。从 角度看，五轴联动数控机床之于金属切削机床=小挖之于 挖掘机。随着需求端结构升级和本土产业链配套成熟，五轴联动数控机床性价比凸显，作为金属切削机床中高端代表，有望加速替代以 23 轴为主的国内 机场 市场，渗透率将持续攀升。同时，行业 从分散走向 集中，具有自主研发优势的优质本土厂商有望加速抢 占国内外竞争对手市场份额，步入高速增长轨道。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。有望受益标的：科德数控(688305.SH)、拓斯达(300607.SZ)、华中数控(300161.SZ)、海天精工(601882.SH)、纽威 数控(688697.SH)。行 业 重点 公 司盈 利 预测 与 评级 简称 EPS(元)PE 评级 2021A 2022E 2023E 2024E 2021A 2022E 2023E 2024E 科德数控 0.8 0.8 1.34 1.89 133.22 110.31 65.63 46.68 未评级 拓斯达 0.15 0.42 0.61 0.77 104.34 35.01 24.44 19.21 未评级 华中数控 0.16-0.09 0.55 1.09 191.77/52.63 26.55 未评级 海天精工 0.71 0.98 1.20 1.50 34.84 31.66 25.80 20.75 未评级 纽威数控 0.52 0.79 1.05 1.29 32.64 34.14 25.85 20.92 未评级 资 料 来 源：非评级 公司盈 利预测 取自 同 花顺 一 致预期，东兴 证券研 究所（对应 2023.3.14 收 盘价）1ZBYuNsPoNoPsMnOsPoRrQ7NcMaQnPnNmOnOkPmMoNlOoMnNbRrRuMuOmRqRNZrRpM 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P3 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 目 录 1.金属切削机床承载 着中国制造业的未来.6 1.1 五轴联动数控金属切削机床是国产机床主要突破方向.6 1.2 高端机床自主可控迫在眉睫.7 1.3 行业触底反弹盈利能力大幅提升.8 2.挖掘机与机床伴随 宏观周期震荡上行.8 2.1 消费基数庞大.9 2.2 2010 年前液压件受制于人.10 2.3 挖机行业呈现明显周期性.11 3.2016 年后挖机与 金属切 削机床走势为何背离？.12 3.1 宏观层面：拉动国内经济增长的驱动力切换.12 3.2 行业层面：2016 年后存量更新驱动挖机高增长.13 3.3 微观层面：客户群体不同导致切入供应链难度不同.14 4.视角：当下时点 已进入金属切削机床配置窗口期.16 4.1 以 2016 年为分水岭宏观驱动因素转换.16 4.2 进口替代进程和市场集中度提升有望加速.17 4.2.1 行业集中度和盈利能力大幅提升，民营龙头崛起.17 4.2.2 核心零部件自主化率大幅提升，国产替代加速.19 4.3 我国挖掘机主机厂的国产替代之路起步于小挖.19 4.3.1 小挖占比提升体现的是性价比制约下的降维替代.20 4.3.2 国内产业配套成熟是国产加速替代的转折点.20 4.3.3 下游需求结构升级驱动行业穿越周期.20 5.视角：五轴联动 数控机床有望演绎小挖行情.21 5.1 五轴联动数控机床渗透率持续提升.21 5.2 国内产业 配套已经实现 0 到 1 突破.23 5.3 下游需求结构升级驱动从 1 到 100.24 6.五轴联动数控机床 市场空间测算.25 7.投资建议.29 8.风险提示.29 相关报告汇总.29 插图目录 图 1：金属成型工艺分类.6 图 2：数控机床构成示意图.9 图 3：挖掘机构成示意图.9 图 4：主要工程机械市场规模占 比.9 图 5：主要金属成型工具市场规模 占比.9 图 6：数控机床成本构成.10 P4 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图 7：挖掘机液压件（含油缸）价 值量占比 30%.10 图 8：2001-2010 年国内挖 掘机销量走势（万台）.11 图 9：金切机与挖掘机销量对比.12 图 10：房地产投资比重和挖掘机销量.13 图 11：制造业投资额和金属切削机 床同比增速.13 图 12：65 岁及以上人口比重.13 图 13：制造业城镇单位 就业人员工资总额.13 图 14：2016-2020 年中国挖掘机行业相关 政策一览（一）.14 图 15：2016-2020 年中国挖掘机行业相关 政策一览（二）.14 图 16：挖掘机产业链.15 图 17：数控机床产业链.16 图 18：房地产开发投资和制造业投资同比增速.17 图 19：国内挖掘机行业市场集中度.18 图 20：三一重工挖掘机国内市占率变化.18 图 21：2020 年中国数控 金属切削机床市场分散.18 图 22：2020 年 1-10 月我国 挖掘机市场品牌格局.18 图 23：我国数控机床国产化率.19 图 24：2001-2010 年自主品牌挖掘机市场 份额变化情况.19 图 25：三轴加工的局限性.21 图 26：五轴机床移动示意图.21 图 27：五轴侧面加工的优势.22 图 28：三轴、五轴斜面加工对比示意图.22 图 29：五轴机加工代替放电工艺.23 图 30：五轴机床“Q C D”.23 图 31：五轴联动数控机床下游主要应用占比.24 图 32：五 轴联动机床在非航空航天领域的典型应 用.25 图 33：挖掘机与小挖占比.26 图 34：挖掘机、装载机销量.26 图 35：我国五轴联动数控机床市场规模及增速.27 图 36：2020 年我国五轴 联动数控机床市场份额.27 图 37：2019-2023 中国数控金切机市场规 模及预测.27 表格目录 表 1：2019 年世界 TOP10 数控机床企业营收规模.10 表 2：数控机床关键零部件供给结 构.7 表 3：机床按档次分类.7 表 4：科德数控与海外进口五轴机 床性能对比.24 表 5：挖掘机及小型挖掘机占比.26 表 6：五轴联动数控机床市场空间 测算.28 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P5 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 P6 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 1.金 属 切削机床 承载着中 国制造业 的未来 1.1 五轴 联 动数 控 金属 切削 机床是国产机床主要突破方 向 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。图1：金 属 成 型工艺分类 资料来源：微信公 众号沐 风机械，东兴 证券研 究所 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P7 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 1.2 高 端 机 床自 主可 控 迫在 眉睫 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。表1：数 控 机 床关键零部件供 给结构 数控机床关键零部件供给结构 零部件 进口企业 国产企业 差距 数控系统 FANUC，西门子，三菱，海德汉等 华中数控，科 德数控，广州数控 国产数控系统 在高精度，高速度等性能方 面与国际先进水平尚存在较 大差距。国产高档数控系统 市场份额不超30%主轴 Kessler，FISCHER，MCT，IBAG，西风，ABL 等 昊志机电，轴 研科技，科隆电机，阳光精机等 具备一定生产 能力，技术仍需迭代提升 丝杠 THK，Rexroth 汉江机床，江门凯特等 产品技术水平有待提升 刀具 山特维克，肯纳，京瓷等 株洲钻石，厦 门金鹭，华锐精密，欧科亿等 部 分 国 产 刀 具 已 经 达 到 日韩、欧美水平 资 料 来 源：华经情 报网，东兴证 券研究 所 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%。表2：机 床 按 档次分类 机床按档次分类 种类 划分标准 应用领域 国内市场份额 高档机床 4 轴以上的加工中心、采用动力刀架的数控车 床、车铣复合数控机床、精度达到精密级的其他机床 汽车、航空航天、工程机械、模 具、核电医疗、电子等领域复杂类零 件的复合加工 10%中档机床 精度未达精密级的 3 轴加工中心、采用非 动力刀架的数控车床 汽车、工程机械、电子、模具、阀门等领域一般精度类零件的加工 30%抵挡机床 采用精度、可靠性较低数控系统，部分依赖人工操作、加工精度较低；或非数控机床 对精度要求较低的简单车、铣加工等 60%资 料 来 源：华经产 业研究 院，东 兴证券 研究所 P8 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 1.3 行 业 触 底反 弹 盈利 能力 大幅 提升 市场规模 超千亿，消费基数庞大。根据中国机床工具工业协会测算，2022 年我国金属加工机床生产 额 1823.0亿元 人民 币（271.1 亿美 元），同比 增长 5.1%，其中金属切削机床生产额 1158.4 亿元 人民 币（172.2 亿美 元），同比增长 3.3%，约占金属加工机床总产值 63.5%。2000-2020 年 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，20002011 年 CAGR 22.93%、24.40%。第三阶段：2011-2019，行业产能出清。20122016 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，行 业触 底反 弹，盈利能力大幅提升。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。2022 年 中国机床工具工业 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%。但是由于 1）中国新能 源 汽车、航 空航 天等 高端 制造 业快 速 增长，下游需求 结构优化；2）国内 行 业竞 争格 局优 化，自主研发和盈 利能 力较 强的 民营 企 业成 为行 业 主力。金 属切 削机 床 利润 总额 同 比增 长 63.8%，明 显反 弹。同时，金属切削机床出口额 43.9 亿美 元，同比 增长 20.4%；金属切削机床进口额 56.1 亿美 元，同比 下降 10.1%。高附加值产品占比提升，出口结构有所优化，进口依赖度降低。2.挖掘机 与机 床 伴随 宏观周 期震荡 上行 国内挖掘机市场 经 多年 发展，基本 实现进口替代，目前 行业高度集中，本土 龙头 企业 已成 功跻 身全 球第 一阵营。下文将 通过复盘 挖掘机行业发展历程，探究其背后动因，推演机床行业未来演绎路径。东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P9 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图2：数控机床 构成示意图 图3：挖掘机 构成示意图 资料来源：CNS MASTERS,东兴证券研究所 资料来源：铁甲工 程机械 网，东 兴证券 研究所 2.1 消 费 基 数庞 大 从市场规模来看，挖掘 机与 金属 切削 机床 都属 于设 备 行业 中市 场规 模最 大的 版块，市场 规 模均 超千 亿，消费基数庞大。据 中国工程机械工业协会 数据，2021 年 工程机械 全行业实现营业收入 9065 亿元，其中 挖掘机、装载机、起重机销量占比分比为 56.97%、23.35%、13.08%，据此测算 2021 年挖掘机市场规模约为 5167亿元。图4：主 要 工 程机械市场规模 占比 图5：主 要 金 属成型工具市场 规模占比 资料来源：工程机 械工业 协会，东兴证 券研究 所 资料来源：中国机 床工具 工业协 会，前 瞻经济 学人，贝哲思 咨询，东兴证 券研究所 挖掘机 装载机 起重机 其他 金属切削机床 金属成型机床 3D打印设备 压铸机 P10 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 全球来看均有数倍 体量巨头对标。2019 年世界机床排名第一山崎马扎 克 52.8 亿美元（约 365 亿元人民币），约为国内营收最高机床厂商创世纪 2021 年营业收入的 7 倍。全球工程机械巨头卡特彼勒 2022 财年营业收入 4105 亿元人民币，约为三一重工 2022 年营业收入 的 5.2 倍。表3：2019 年世界 TOP10 数控机床企业营收规模 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 德马吉森精机公司 德国&日本 38.2 4 马格 美国 32.6 5 天田 日本 32.1 6 大隈 日本 19.4 7 牧野 日本 18.8 8 格劳博 德国 16.8 9 哈斯 美国 14.8 10 埃玛克 德国 8.7 资 料 来 源：赛迪顾 问，东 兴证券 研究所 2.2 2010 年前 液 压件 受制于人 液压件是挖掘机械 的核心零部件。其成本在挖掘机械采购总成本中占比 34.6%，对中国挖掘机械产品的竞争力具有直接影响。2010 年 前，中国在挖掘机液压系统方面依然高度依赖进口，日本的川崎重工和 KYB、德国的博世力士乐、美国伊顿 是全球挖掘机液压系统的主要供应商，主要供应欧美日韩等国际挖掘机品牌。由于海外液压件厂商 对中国挖掘机厂商供货周期较长，且数量不足，国产挖掘机的产能远远跟不上市场的需求，致使 本土挖机厂商在市场竞争中处于弱势地位。反观小松、斗山、现代和三菱 等品牌，都有自己的液压系统生产线，可以自给自足，因此在中国乃至全球市场都有较强 的竞争力。图6：数 控 机 床成本构成 图7：挖 掘 机 液压件（含油缸）价值量占比 30%资料来源：华经情 报网，东兴证 券研究 所 资料来源：铁架工 程机械 网，东 兴证券 研究所 40%21%18%13%4%2%2%结构件 控制系统 传动系统 驱动系统 刀库、刀塔及组件 光栅尺 其他 22%15%11%10%9%9%6%6%4%3%3%2%底盘 发动机 上车架 驾驶室 液压泵和马达 液压阀 油缸 工装 蓄能器与过滤器 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P11 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 2.3 挖机行业 呈现 明显 周期 性 挖掘机和机床平均 使用年限一般在 810 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。与金属切削机床行业一样，挖掘机销量的波动也可以划分为四个阶段：第一阶段：2000-2008 年，整体 保 持 低基数下的 高速增长。1978-1986 年间国内 挖掘机平均产量 1200 台；1987-1993 年国内 挖掘机平均年产量达 2000 台；2000 年国内 挖掘机产量仍未突破 8000 台。2008 年“四万亿”投资 之前，国内 挖掘机 市场 除 2004、2005 年的短暂调整外，整体保持高速增长，2008 年销量约为 2000年销量的 10 倍。图8：2001-2010 年国 内挖掘机销量走势（万台）资料来源：中国质 量万里 行，东 兴证券 研究所 第二 阶段，2008-2011 年，大量资本涌入，行业高速扩张。为应对次贷危机，2008 年 11 月 国务院常务会议近日决定对财政政策做出重大调整，实行积极的财政政策。同时，国家 环保 总局 颁 发文件，自 2008 年 9 月 30 日起未获得环保 核准证书的非道路移动机械柴油机不得生产、进口或销售。财政刺激+环保政策催化，挖掘机销量同比增速转正，实现连续 23 个月正增长。第三 阶段，2011-2016，刺激退出，产能 过剩，销量持续低迷。2011 年 5 月至 2016 年 4 月，强经济刺激政策逐步退出，需求端景气度大幅下滑。行业 在前期大幅扩张之后 产能过剩，保有量高企，价格战白热化，挖机销量 近 60 个月 持续 低迷。第四 阶段，2016-至今，更新需求+替 代人 工+环保 驱动，行业 景气 周期 拉长，龙 头份 额提 升，走向全球。2016年 5 月至 2021 年 4 月，除个 别月 份外，挖机销量 实现 50 个月以上正增长。从行业结构来看，国内市场 从分散走 向高 度 集中，本 土龙 头企 业开 启国 际化，迈向 全球 龙头。出 口销 量占 比从 2018 年的 9%大幅 提升 至 2022 年 42%，国产挖掘机 全球竞争力进入兑现期。1.24 1.78 3.01 2.76 2.88 4.59 6.65 7.72 9.5 16.6 56.80%43.50%69.10%-8.30%4.30%59.40%44.90%16.10%23.10%74.70%-20%-10%0%10%20%30%40%50%60%70%80%0246810121416182001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010销量（万台）同比增速（%）P12 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 3.2016 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。我们将从 从宏观层面、行业层面和微观层面 探究背后 原因：图9：金 切 机 与挖掘机销量对 比 资料来源：同花顺，东兴 证券研 究所 3.1 宏 观 层 面：拉动 国 内经 济增 长的 驱动 力 切换 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 年次贷危机爆发，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。东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P13 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图10：房 地 产 投资比重和挖掘 机销量 图11：制 造 业 投资额和金属切 削机床同比增速 资料来源：同花顺，东兴 证券研 究所 资料来源：同花顺，东兴 证券研 究所 3.2 行业层面：2016 年后存量更新驱动挖机高增长 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。图12：65 岁 及 以 上人口比重 图13：制 造 业 城镇单位就业人 员工资总额 P14 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 资料来源：同花顺，东兴 证券研 究所 资料来源：同花顺，东兴 证券研 究所 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。图14：2016-2020 年中 国挖掘机行业相关政策一览（一）图15：2016-2020 年中 国挖掘机行业相关政策一览（二）资料来源：前瞻产 业研究 院，东 兴证券 研究所 资料来源：前瞻产 业研究 院，东 兴证券 研究所 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 810 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 爆发。机床 上一轮销售高峰是在 2011-2014 年，更新需求有望 在 2021-2024 年爆发。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。3.3 微观层面：客户群体不同导致切入供应链难度不同 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P15 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 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。图16：挖 掘 机 产业链 资料来源：中商产 业研究 院，东 兴证券 研究所 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。P16 东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图17：数 控 机 床产业链 资料来源：科德数 控招股 说明书，东兴 证券研 究所 4.视 角：当下 时点已进 入 金属切 削机床 配 置窗口期 通过对导致 2016 年之后挖掘机和机床行业产量走势背离因素的梳理，我们认为当前时点国内金属切削机床在宏观、行业和内部结构方面已经出现拐点，行业整体有望演绎行情。4.1 以 2016 年为分水岭 宏观驱动因素转换 以 2016 年为 分水 岭，宏观驱动因素 由基建房地产向高 端制造业投资切换。基建投资加上房地产投资占 GDP的比重在 2017 年底就已经见顶，房地 产拐 点已 经出 现，房地产对经济的拉动作用明显减弱。2022 年房地产开发投资负增长 10%；住宅销售额下降 28.3%；住宅新开工面积下降 39.8%；个人按揭贷款下降 26.5%。随着大地产周期的落幕，以高端制造业为代表的新兴产业或将替代地产成为新的经济周期引领者。中国制造业增加值占全球比重从 2012 年的 22.5%提高到 2021 年的近 30%，持续保持世界第一制造大国地位，预计今后还会以一个百分点左右的年增速上升。2023 年 2 月份，制 造 业 PMI 为 52.6%，比上月上升 2.5 个百分点，明显高于市场一致预期，也创下 2012 年 5 月以来的最高数值。东 兴 证 券深 度报 告 机械行业：超额收 益视角 下的五 轴联动 数控机 床 P17 敬 请参阅 报告结 尾处的 免责声 明 东方财智 兴盛之源 图18：房 地 产 开发投资和制造 业投资同比增速 资料来源：同花顺，东兴 证券研 究所 我 们认 为当 下时 点有 望开 启新 一轮 的产 能扩 张周 期，其强 度和 持续 性将 超出 市场 预期。从供给端看，2008年“四万亿投资”产能大扩张之后，2011 年 开始出清。2016 年三季度开始，产能扩张 有重启趋势。但在随后的中美贸易摩擦、金融去杠杆、新冠疫情需求冻结的轮番冲击之下，企业信心受到猛烈打击，扩产意愿十分萎靡，导致制造业投资负增长，工业产能利用率降幅近 10%，新一轮扩产周期 被迫中断。2011-2020，是制造业投资增速长期大幅下行，制造业去杠杆、去产能完成的十年，供给端产能充分 出清，中国制造业有了更好的起点和基础。展望 2023 年，需求端 随着疫情褪去强劲复苏，工业生产高景气，制造业投资加速修复，消费者信心持续回暖带动社会零售不断修复。供需 缺口持续扩大，始于 2021 年的产能 扩张 周期渐入佳境，预计会 持续超预期演绎。中长期来看，我国或将于 2023 年下半年进入主动补库存阶段，拉动机床等生产设备投资增长。4.2 进口替代进程和市场集中度提升有望加速 以 2010 年供应小型挖掘机的国产液压系统出现为标志，挖掘机 进口替代持续推进。2016 年第二轮上行周期期间，存 量更替、机器换人和环保政策驱动行业 低端产能 加速出清，市场集中度大幅提升。4.2.1 行 业 集 中度 和盈 利能 力 大幅提升，民营龙头崛起 2008-2018 年，中国 挖掘 机市 场集 中度 呈现 倒“U”型变化。2008 年四万亿元 投资 促成 挖掘机 销量爆发式增长的同时，也引 发大 量 中低 端产 能涌 入行 业，市场 集中 度和 竞争 格局 快速恶化。国内 挖掘 机市 场 CR4、CR8从 2007 年高点的 54.2%、80.9%下降至 2012 年低点的 36.6%、6