国内机床夹具排名前十(机床弹性夹具)

(报告出品方/分析师:天风证券 李鲁靖 朱晔)

1. 国产五轴数控机床龙头,数控系统&关键功能部件自主可控

1.1. 精耕高端领域,具备数控机床和数控系统双研发体系

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科德数控股份有限公司是从事五轴联动数控机床及其关键功能部件、高档数控系统的设计、 研发、生产、销售及服务于一体的高新技术企业,是国内极少数自主掌握高档数控系统及 高端数控机床双研发体系的创新型企业。

公司系大连光洋科技集团有限公司的控股子公司,由光洋工程(光洋科技前身)于 2008 年初出资成立,当时光洋工程主要从事自动化及机械加工业务,为适应发展,光洋科技对 科德业务进行多次调整,并于 2015 年将数控机床相关业务整合入公司,业务定位为五轴 联动数控机床、数控系统以及关键功能部件的研发和装配。

2009-2019 年,公司共承担“04” 专项 29 项,牵头 3 项,参研 26 项。2020 年底,公司扩充生产场地,厂房面积增加三倍。 2021 年,公司于科创板上市,同年新增柔性自动化产线业务并取得突破,公司还于当年获 国家级专精特新“小巨人”企业称号,产能方面,公司布局了产能提升建设工作,在银川 建立了电主轴生产基地,整机生产入库 158 台,同比增长 56.44%。2022 年上半年,公司 推出三款新产品,包括 KD 系列的 KTM120 五轴联动卧式镗铣车复合加工中心、德创系 列的 KCX1200TM 五轴卧式铣车复合加工中心和德创系列的 DMC50 五轴立式加工中心, 均已实现批量化销售,截至 2022 年 9 月 30 日,公司拥有已授权专利 237 项,其中,发明 专利 97 项,计算机软件著作权 60 项,商标 55 项,著作权 3 项。

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公司聚焦高端数控机床,在航空航天等重点领域积累大批优质客户。公司业务范围以“高 技术”为支撑,聚焦“高端数控机床”产品,服务航空航天、核电、船舶等“高端制造” 产业。服务范围覆盖航发集团、中航工业、航天科工、航天科技、中船重工、中科院、株 洲钻石、无锡透平、秦川机床、广西玉柴、科华控股、蠡湖股份、恒锋工具、双飞股份、 航亚科技等国内外优质客户。

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公司以具有自主知识产权的核心技术,有能力达成“进口替代”为重要既定战略目标,形 成了五轴联动数控机床、关键功能部件和高档数控系统三大类产品和柔性自动化产线: 高端数控机床:公司的高端数控机床产品包括四大通用加工中心(五轴立式、五轴卧式、 五轴卧式铣车复合、五轴龙门加工中心)和两大专用加工中心(五轴工具磨削加工中心、 五轴叶片机) ,共计六大系列加工中心产品。

在产品布局上,既有面向军工领域打造的 高端 KD 系列,又有适用于民用领域的高性价比的德创系列。

关键功能部件:公司的关键功能部件产品包括系列化电机、系列化传感产品、电主轴、铣 头、转台等,关键功能部件产品已全面应用于公司各类型高端数控机床产品中,也可作为 单独产品服务于航空、航天、军工、 机械设备、机器人、自动化等领域。

高档数控系统类产品:高档数控系统是高端数控机床的控制核心,其中 GNC 系列高档数 控 系 统 实 现 了 GNC60/61/62 的 数 次 迭 代 , GDU 系 列 伺 服 驱 动 器 实 现 了 GDU/GDUA/GDUB/GDUC 的数次迭代,达到了国外先进产品的同等水平,同时产品的开 放性、适配性较强,是公司高端数控机床的重要核心零部件。

柔性自动化产线:为满足用户对于提高生产效率、自动化、柔性化等制造高质量发展的需 求,公司向用户提供完整的柔性自动化生产线解决方案,方案涵盖高端机床整机、夹具、 刀具、工艺方案、物流系统、仓储系统、生产管控系统等在内的完整交钥匙生产线,方案 具备较高的国产化率,能够应用于航空航天、汽车、机械加工等诸多领域,实现零件从毛 坯到成品的柔性化、自动化制造。

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高端数控机床为营收主力,关键功能部件和高档数控系统多自用。2018-2022 年 H1,公 司高端数控机床占主营业务收入比重的 92.79%,91.10%,86.69%, 92.03%和 87.35%,整机 贡献绝大部分营收,自主研制的高档数控系统和关键功能部件主要用于整机配套,对外单 独销售量较小,数控系统在 2018-2020 年分别出售 11 套、20 套和 18 套,关键功能部件 在 2018-2020 年的销量分别为 264 件、780 件和 760 件。

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公司区域营收结构与区域产业链相关。从地区上看,公司在 2018-2019 年的主营收入主要 来源于华东地区、华中地区和华北地区,三地区合计超 50%,2020 年华南地区和西北地区 收入贡献比例上升,主要系公司开拓了汽车和清洁能源等航空航天领域以外的客户,向广 西玉柴实现销售超 2000 万元使得下游客户区域分布更加多元。

2021 年公司主营业务收入 主要来自于华北地区、华东地区和东北地区。公司主营业务的区域分布主要与我国相关地 区工业基础较为发达、对高端数控机床的需求较大有关。 公司销模式以直销为主,经销为辅。2018-2020 年公司直销收入占比超 80%,2021-2022 年 H1 有所下降,分别为 70.17%和 71.34%,主要原因系公司业务拓展力度的加大以及五轴 联动数控机床在汽车、机械设备、模具、道具、能源、电子和学校等民用市场的广泛推广, 2021 年公司在非航空航天领域的新增订单占比超 50%。

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高端数控机床倍受市场认可,近年来实现量价齐升。销量方面,2018-2021 年,公司高端 数控机床整机销量从 78 台攀升至 126 台,CAGR17.33%。单价方面,2018-2019 年,公司 高端数控机床平均单价分别为 121 万/台和 134 万/台,2020 年增长较为明显,达到了 181 万/台,主要系当年公司产品结构优化升级:高单价产品销量较多,尤其是销售了 4 台 1250 规格的五轴卧式加工中心和 2 台 KGHM2050 U 五轴龙门加工中心,这两款产品的平均单 价达到了 435 万/台和 442 万/台;同时,平均单价较低的 400 规格五轴立式加工中心销售 较少。2021 年产品平均单价继续稳定上升,达到 185 万/台,2022 年 H1 产品平均单价为 184 万/台,保持高位稳定。

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1.2. 股权结构稳定,核心团队技术背景深厚 于德海和于本宏父子为公司实控人,二者合计持股 38.83%,股权结构稳定。

于德海和于本 宏分别持有光洋科技 74%和 25%的股份,于本宏直接持股 10.15%,分别持有公司股东大连 亚首和大连万众国强 10%和 35%的股份。于德海、于本宏系父子,二者合计直接或者间接 持有公司股份 38.83%,其中公司董事长于本宏共持股 18.08%。陈虎系公司总经理,分别持 有大连亚首和大连万众国强 90%和 65%的股份,共持股 3.81%。

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公司董事、管理层多为技术背景出身,凭雄厚技术实力带领团队不断创新。总经理陈虎博 士毕业于清华大学精密仪器与机械学系,担任国家数控系统现场总线标准联盟工作组的组 长,享受国务院特殊津贴,入选中组部“万人计划”、科技部中青年科技创新领军人才, 他是我国数控系统和数控机床行业资深专家,长期从事高档数控系统和高端数控机床相关 技术研发,带领公司技术团队攻克了各类高端五轴联动数控机床及其关键功能部件、高档 数控系统的关键核心技术,建立了行业瞩目的完整数控技术链和产业链。

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1.3. 定位高端为公司带来领先同行的盈利能力,看好公司成长性 公司成长较快,业绩增长有望更加稳健。

2017-2022 年,公司营业收入从 0.75 亿元增加至 3.15 亿元,CAGR33.24%,从同比增速来看,2020 年之前增速较快,在 37%以上,2021-2022 年,增速虽有下降,但依然保持超 24%的较高水平,总体来看,公司近几年营收增长稳健。

归母净利润近几年不甚稳定,2021 年出现了较大幅度的提升,同比增长率达 106.81%,根 据公司 2022 年业绩快报,其 2022 年归母净利润为 0.60 亿元,同比下降 17.12%,主要原 因系 2021 年收到政府补贴和财政拨付的国家重大科技专项的后补助资金,导致 2021 年非 经常性收益较多。随着产品的成熟,公司业绩增长之路有望走得更加稳健。(注:22 年业 绩数据来自于业绩快报)

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与同业相比,公司具备高成长性。从总营收的复合增长率看,截至 2021 年,公司三年 CAGR 为 35.11%,而同行大多数竞争对手的三年 CAGR 在 30%以下,部分为个位数增长和负增长。 从净利润的复合增长率看,截至 2021 年公司三年 CAGR 为 57.95%,海天精工三年 CAGR 为 54.05%,其余同行大多在 40%以下。综合比较,我们认为公司近三年来的营收和净利润 增速可观,具备高成长性。

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产品的高端属性给予公司极具竞争力的盈利能力。公司产品中,高档数控系统毛利率水平 最高,营收占比最高的数控机床的毛利率也维持在 42%以上的较高水平,我们认为,这主 要得益于公司的五轴数控机床本身属于高端产品以及数控系统和关键零部件可以自制。此 外,同业对比发现,公司的毛利率水平在行业内名列前茅,盈利能力强劲。

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公司三费费率稳中有降,研发支出占营收比重随产品成熟而逐渐稳定。2017-2022 前三季 度,公司的财务费用率和销售费用率相对稳定,销售费用率稍微下降,我们认为这主要是 由于营收规模扩大所致,2018 年管理费用率较高,主要原因是公司于当年一次性计提股份 支付 0.46 亿元,全部计入当期管理费用。近年来,公司管理费用率呈现稳中有降的趋势。 研发方面,研发总投入波动较为明显, 2021 年公司总研发投入占营业收入的比例为 30.59%,同比下降幅度较大,主要原因:

(1)公司营业收入增长较快,研发投入占营业收 入比例呈下降趋势;

(2)经过多年的高研发投入,公司已经形成成熟的四大通用机型和两 大专用机型,基础研发工作已基本完成。未来公司的研发投入以数控系统、关键功能部件 的迭代升级及新机型的研发为主,研发投入较早期会逐渐稳定。

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2. 高端机床国产化刻不容缓,国产五轴机床市场将充分受益于产 业转型和需求升级

2.1. 大而不强是描绘我国机床产业的关键词

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2.1.1. 机床产业链结构较为清晰,下游需求领域众多 工业母机是生产机器的机器,是发展高端制造业的基础。

机床种类繁多,主要可以分为金 属切削机床、金属成形机床、特种加工机床。金属切削机床按照不同的切削方式可以分为 车床、钻床、镗床、铣床、磨床等种类,随着多样化加工需求出现,加工中心从数控铣床 发展而来,并逐步成为当前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一,加工中心区别 于数控铣床的地方在于其可以自动交换加工刀具,通过在刀库上安装不同用途的刀具,可 以在一次装夹中实现多种加工功能。加工中心代表了数控金属切削机床中更高端的产品类 别,根据机械结构又可以分为立式加工中心、卧式加工中心和龙门加工中心。

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数控机床的产业链上游是核心零部件,包括铸件、钣焊件、精密件和功能部件、数控系统 和电子元件等,其中,铸件主要包括床身底座、工作台等,精密件包括主轴单元、轴承等, 功能部件包括回转工作台、机械手、刀库等。下游的应用场景十分丰富,包括汽车、工程 机械、航空航天、船舶制造、模具等。

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材料是机床产品成本的主要来源,汽车和航空航天在下游市场占比过半。根据华经产业研 究院公众号,机床生产过程中,原材料占比最高,达到 73.9%,而在原材料中,数控系统 及配件成本比重又较高,以国盛智科的产品为例,其 2019 年数控系统及配件的采购成本 占原材料总采购成本的 20.17%。根据华经产业研究院信息,数控机床行业下游消费需求 比重中,汽车是主要的下游需求领域,消费占比约为 40%;其次是航空航天,消费比重约 为 17%;模具和工程机械分别为数控机械第三和第四消费领域,占比分别在 13%和 10% 左右。

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各下游领域对机床需求的类型有较大区别。例如汽车需求的机床主要为加工中心、组合机 床、各类数控及专用机床;而航空航天对机床的要求较高,需求的机床类型主要是高速加 工中心、五轴加工中心、五轴高速龙门铣床、数控专用机床。

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2.1.2. 我国供需两端居全球首位,但高端机床进口依赖度较高 2020-2021 年我国机床产值居世界第一。

我国从 2020 年以来就是全球机床产值最大的国 家,2020 年产值为 169.50 亿欧元(按期末汇率计算,约合人民币 1360.24 亿元),2021 年产值为 218.14 亿欧元(按期末汇率计算,约合人民币 1574.91 亿元),占全球机床产值 比重 31%,其中,金属切削机床产值以 141 亿欧元居全球第一,占据比重 28%,金属成形 机床产值 77 亿欧,以 37%居于全球第一。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达 1823 亿元,其中,金属切削机床产值占比 64%,金属成形机床产值 占比 36%。 2020-2021 年我国机床消费额居世界第一。

根据 VDW,我国 2021 年机床消费额达 236 亿欧元(按期末汇率计算,约合人民币 1703.85 亿元),以 34%的比重位于全球第一。其余 占据较高比重的国家是美国、德国、意大利和日本,但是比重较我国相比存在较大差距。 根据中国机床工具工业协会测算,2022 年我国金属加工机床消费额达 1843.6 亿元,其中, 金属切削机床消费额占比 67%,金属成形机床消费额占比 33%。

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我国机床数控化率和高端机床的国产化率不容乐观。尽管从供需两端来看我国都属于机床 大国,但是我国机床工具行业规模以上企业的金属切削机床的数控化率仅为 37%,而欧美 等发达国家数控化率已经超 70%,差距较大。除此之外,我国中低端机床已经基本实现产 业化,国产化率较高,根据科德数控援引前瞻产业研究院数据,2018 年我国中低端数控机 床的国产化率在已经达到 65%和 82%。但是我国高端数控机床基本被外资垄断,国产化率 水平不容乐观,根据 MIRDATABANK 于 2022 年 4 月发布的数据,我国高端数控金属切削 机床的国产化率仅 9%。

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中高端数控机床进口依赖比较严重,进出口机床均价差距极大。国内进口机床以高端产品为主,数量较少但单价较高,进口比较集中,主要来自于日本、德国和中国台湾;出口则 以低端机床为主,数量较多但单价较低,出口国比较分散,主要有越南、美国、印度等。 以 2022 年我国机床进出口数据为例,机床进出口数量分别为 9.29 万台和 2091.53 万台, 均价却分别为 7.71 万美元/台和 0.05 万美元/台,这证明我国高端机床仍有进口依赖性,而 低端机床产能较为饱和。

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2.2. 行业集中度较低,竞争格局呈现阶梯式分布

我国数控机床行业竞争格局分层明显,我国机床企业的核心竞争力有待提升。前瞻产业研 究院将国内数控机床行业格局分为三个层次:第一层次为跨国公司及外资企业,凭借强大 的技术、品牌和规模优势在高端市场占据领先地位,如山崎马扎克、大隈和德马吉等;第 二层次为具备较大规模和一定品牌知名度的少数国有企业和民营企业,在中高端市场具有 一定竞争力,如华中数控、秦川机床等;第三层次包括数量众多但是技术含量较低、同质 化较为严重的企业,这类企业主要在低端市场展开竞争。

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从产量角度看,我国机床行业非常分散。根据创世纪援引国家统计局数据,2020-2021 年 我国数控金属切削机床的产量分别为 19.3 万台和 27.0 万台,产量排名前十的企业产量加 起来占比分别为 26.45%和 25.33%,其余企业的产量占据了更大的比重,这说明我国数控机 床行业竞争格局非常分散。

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2.3. 五轴替代三轴优势明显,但缩小技术差距尚需努力

2.3.1. 五轴联动机床是高端机床的代名词,相比三轴优势明显

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数控系统控制几个坐标按照需要的函数关系同时协调运动称为坐标联动,按照联动轴数可 以分为二轴联动、二轴半联动、三轴联动、四轴联动、五轴联动等。五轴联动数控加工主 要指在一台机床上至少有 5 个坐标轴(3 个直线坐标+2 个旋转坐标),并且 5 个轴可以同 时运动,任意调整刀具或工件的姿态,实现对空间复杂型面的加工,主要分为双转台、转 台加摆头和双摆头三种。

需要注意的是,机床轴的绝对数量并非衡量数控机床先进程度的 标准,重点在于联动轴的数量。RTCP(Rational Tool Center Point)的含义是旋转刀具中 心点编程,五轴机床的数控系统自动计算并补偿旋转轴旋转引起的刀尖点偏离原位置的距 离。具备 RTCP 功能的数控系统(如科德数控 GNC 系列、西门子 840D、海德汉 TNC530)在编制程序及加工时,可以直接使用刀尖点坐标编程,不需要考虑机床的结构和刀具长度 等参数,这样更加简单高效。高端五轴数控机床具备 RTCP 是区分“真假”五轴联动机床 的依据。

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相对于三轴数控机床,五轴数控机床的优势非常明显。五轴联动数控机床是当前解决复杂 曲面、诸多特殊材料加工最为有效的智能制造装备,被誉为机床工业“皇冠上的璀璨明珠”, 作为当今世界上能够批量生产且产业化应用最为先进的数控机床。相比于三轴机床,其适 用范围更广、加工质量更精、工作效率更高。

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五轴机床按结构可以分为立式五轴和卧式五轴等,立式五轴是市场上的主要机型。2021 年立式五轴数控机床在下游客户的需求中占比高达80.9%,主要原因系立式五轴比较通用, 性价比高。

但是也有一些品牌(如 GROB、HELLER、SW、STARRAG、科德数控等)生产 卧式五轴,虽然卧式五轴的在国内销量占比较少,需求占比 9.5%左右,但该类型产品质量 高价格较贵而且由于常用于大型汽车自动化产线项目,因此卧式五轴的业绩也在市场上占 据重要份额。 区域产业集群带动当地五轴机床需求。在中国五轴机床整体市场中,华东区域是最重要的 市场。

五轴机床可以加工曲面零部件,在下游相关行业中应用也比较广泛。其中江苏、浙 江和山东是医疗、汽车、模具、精密机械以及工程机械的重要聚集地,而且当地经济也相 对发达,这在一定程度上决定了华东区域作为五轴机床市场的重要市场的地位。在其它区 域中,广东有集中的汽车零部件和配套的模具厂商,北京、陕西和四川有重要的航空航天 行业客户,吉林、辽宁、重庆也有知名的汽车行业客户。每个区域的不同类型产业集群都 不同程度地带动了该区域的五轴机床的业绩表现。

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2.3.2. 外资品牌占领五轴机床市场,技术差距不容忽视

国产数控机床的性能和质量与国外还有较大差距。五轴机床技术壁垒非常高,我国五轴联 动数控机床过半份额的市场主要被日本马扎克、德国德马吉森精机、德国格劳博、德国赫 姆勒等海外企业占领。国产高端数控机床与外资知名品牌的差距主要有三:

1、国产高档 数控机床可靠性差,各种故障发生率高,性能不够稳定;

2、国产高档数控机床加工精度 无法达到更高的要求;

3、国产高档数控机床加工性能力不够,不能胜任一些复杂的加工, 难以得到大多数用户的认可,影响应用范围。

其中国产数控机床面临的最大技术问题是精度和稳定性比较差。精度保持性是衡量机床性 能的关键指标之一,反映了机床在正常使用周期内的服役性能,这方面国产机床与德国和 日本的机床存在显著的差距,以德国 WALDRICHCOBURG 公司龙门加工中心产品为例,其 使用 10 年后精度保持率可达 95%,而国产设备甚至难以达到 85%。另外,2021 年我国高 端数控机床“平均故障时间(MTBF)”才实现 500 小时到 1600 小时的艰难跨越,而国际 先进水平为 2000 小时,仍然存在较大差距。

2.4. 政策驱动下,行业替换和下游新需求带来存量增量市场齐升

长期以来,高端数控机床被发达国家作为战略物资加以管制,对我国实行严格的技术封锁。 国家对高档数控机床市场的发展给予了高度的关注,《中国制造 2025》将“高档数控机床” 列为未来十年制造业重点发展领域之一,《重点领域技术路线图》明确了高档数控机床未 来发展目标,“到 2020 年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过 70%,到 2025 年,高档数控机床与基础制造装备国内市场占有率超过 80%”。同时国家将数控机 床列入国家科技重大专项中的第 4 项:“高档数控机床与基础制造装备”专项。

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机床更新周期通常为 10 年,本轮机床周期已至。机床作为通用机械设备,服役年限一般 为 10 年,超过 10 年的机床稳定性和精度会大幅下降。我国机床产量自 2001 年后快速增 长,并于 2005 年达到短期内的顶峰 108.98 万台;2010-2014 年,我国金属加工机床产量 整体在 99-112 万台的区间内波动,为机床上一轮周期高点,但此后产量便开始逐步回落, 呈现波动式下滑趋势。这意味着自此国内存在较大规模的机床更新换代需求。此外,五轴 机床在加工效率、加工精度、一致性、稳定性等方面均高于三轴机床,我们认为, 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,机床产品的更新换 代将为五轴机床带来广阔的替换空间。

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下游航空航天、新能源汽车等为五轴数控机床带来大量需求。根据 QY Research,2020 年, 我国五轴数控机床主要用于航空航天、汽车行业、军工领域、船舶业和轨道交通等,其中 航空航天、汽车行业、军工领域的销量占比分别为 39.88%,24.31%和 13.29%。

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航空航天等重点领域国产化率需求强烈,存量市场规模较大,市场增长可期:

⚫ 首先,技术上可行性催生五轴机床的刚性需求。工业上需要复杂的曲面,舰艇、飞机、 火箭、卫星、飞船等许多关键零部件的材料、结构、加工工艺都有一定的特殊性和加 工难度,必须使用多轴联动、高速、高精度的数控机床才能满足加工需求。

⚫ 其次,飞机整机制造带动制造业转型升级,摆脱进口限制为飞机整机制造具备产业链 带动效应,或将成为高端数控机床进口替代的有力推手。以航空产业为例,高端数控 机床主要服务于军用飞机及民用飞机的关键零部件加工。民机市场方面,中国商飞推 出了三个级别客机,分别是 ARJ21、C919、CR929。2022 年 5 月 14 日,即将交付东 航的首架商飞 C919 大飞机首次飞行试验圆满完成。

2022 年 5 月 10 日,中国东航发 布定增公告,拟定增募资 150 亿元用于飞机引进及补流,引进包括 4 架 C919(目录 价 6.53 亿/架)、24 架 ARJ21(目录价 2.51 亿/架)在内的 38 架飞机,C919/ARJ21 两 款国产型号数量占比 74%,按照目录价价值量占比 30%。根据《中国商飞公司市场预 测年报(2020-2039)》,预计到 2039 年,我国累计交付 8725 架客机。2020-2039 年, C919 和 ARJ21 机型市场总规模达到 7320 亿美元,约合人民币超 4 万亿元。

结合中国 东航 5 月的采购公告,C919 实际订单和产量有望快速提升。飞机整机及其关键零部 件制造等航空产业具备产业链带动效应,是我国高端制造业高质量发展的重要契机, 特别是航空发动机零件、飞机结构件、飞机起落架等核心关键零部件的加工,对五轴 联动数控机床等高端制造装备的需求持续增加。但发达国家通过“瓦森纳协定”一直 将上述高端制造装备作为核心技术,长期限制出口并持续减少出口数量。因此,我国 航空产业的快速发展对高端制造装备自主化和替代进口,创造了更大的市场空间,成 为国内机床企业重要的市场增长点。

同时,我国航空产业高速增长带来的产业集群效 应,将加速全球航空制造业向中国迁移,未来超过 2.7 万亿元人民币的维修保障、工 程服务等航空后市场,也将向国内企业开放,带来新的市场及发展机遇。 除航空航天、国防军工等重点领域对五轴数控加工有大量需求外,近年来汽车行业对五轴 数控机床的需求逐渐增强。汽车行业零部件产品为实现节拍化批量生产,需要对加工装备 大批量采购,因此其行业的转型升级的市场规模较大,已成为五轴联动数控机床另一 个具有大规模快速增长前景的市场。

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新能源车处于增长期,以动力总成为代表的零部件均需定制化开发机床进行加工,进而催 生五轴数控机床的新需求:

⚫ 新能源汽车主要由动力系统(电池、电机、电控)、制动系统、汽车电子、底盘、车 身等组成,新能源汽车的动力总成取代了传统燃油车内燃机,三电系统的零部件及加 工方式发生巨变,电机壳体、电机端盖、电机变速箱端盖/底壳、电控外壳和电控箱 上盖成为主要零件,催生了对五轴数控机床的大量需求;同时,新能源汽车底盘结构 发生变化,为底盘件、前后副车架的加工带来了新的五轴数控机床需求。

⚫ 在新能源汽车制造中,用铝代替钢理论上可使整车重量减轻 30%-40%,轻量化的趋势 带来了五轴数控机床的刚性需求。传统汽车车身采用冲压+焊接工艺,特斯拉率先在 新能源汽车上采用一体化压铸工艺,引起各车企和零部件企业的一体化压铸布局热潮, 一体化压铸成型后,需要配备相应机床加工。另外,汽车车身钣金件许多都需要冲压 模和配件配合拼接,五轴具有车、铣、钻、磨等多种工艺,可以一次装夹、多面加工, 从而减少成本、优化加工节拍、提升工作效能,这推动了五轴机床需求提升。

⚫ 在新能源汽车加工领域,国内五轴数控机床厂商与进口品牌起点差距不大,国内厂商 有着明显的本土服务、快速响应以及高性价比优势,未来有较大的发展空间。 3. 公司瞄准高端五轴联动数控机床,关键功能部件自主可控,优 势明显 3.1. 专注高端五轴数控机床,国内市场地位领先 公司高度重视创新技术研发,坚持核心技术自主可控的发展战略。截至 2022 年 6 月 30 日, 公司拥有授权发明专利 96 项(其中,国际发明专利 6 项,国内发明专利 90 项),实用新 型专利 117 项,外观设计专利 6 项,软件著作权 60 项,商标 55 项,作品著作权 2 项。根 据 2021 年数据,行业内其他厂商研发投入占营收比重普遍在 10%以下,但是公司该指标超 30%,不排除公司营收体量较其他公司较小的原因,但是一定程度上反应了公司对于技术 研发的重视程度。

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公司致力于五轴数控机床的技术突破,目标是实现进口替代,某些性能指标媲美甚至超过 国际先进水平。公司产品在加工精度和稳定性上对标多款典型设备,如五轴立式加工中心 对标哈默 C42 产品,五轴卧式加工中心对标斯达拉格产品、五轴车铣复合加工中心对标奥 地利 WFL 产品等。公司产品的各项性能同国外先进产品基本相当甚至有所超过。以五轴立 式加工中心为例,公司的 KMC800S U 产品已经可以实现 XYZ 轴定位精度/重复定位精度 0.005/0.003mm,AC 轴定位精度/重复定位精度 5"/3",精度指标超过哈默的 C42 的 0.008/0.005mm,和 6"/5"。

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推陈出新提升品牌提高市场影响力。除此之外,公司不断创新,向市场推出新产品,2022 上半年,公司推出了三款新产品:KD 系列的 KTM120 五轴联动卧式镗铣车复合加工中心、 德创系列的 KCX1200TM 五轴卧式铣车复合加工中心和德创系列的 DMC50 五轴立式加 工中心。新产品一经推出,迅速获得市场响应,均实现销售。

新产品针对航空、航天、兵 器、能源、船舶、汽车、机械设备、医疗器械等行业领域,大型轴类、异形回转类零部件 实现高效加工,典型客户为飞机起落架、核设备、弹体等关键零部件加工客户。 差异化竞争,定位高端,盈利水平高。

对比国内市场上几家数控机床企业,我们发现, 国内机床平均售价大致可以分为三个梯队:第一梯队为科德数控,平均售价高达 185.22 万元/台;第二梯队包括海天精工、国盛智科、纽威数控三家,平均单价为 64.84、47.68、 56.64 万元/台;第三梯队则是创世纪、浙海德曼,售价为 20.42、11.53 万元/台。科德数 控主要产品为技术壁垒更高的五轴联动数控机床,21 年营收占比超过 92%,因此产品销售 价格普遍较高,使得公司产品的毛利率也领先于其他厂商。

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2027 年国内五轴数控机床市场规模或将超百亿元,公司有望凭借优势地位获得更大份额。 公司一直致力于五轴联动数控机床,在市场上有一定的的优势地位,其 2021 年五轴数控 机床的销量占国内市场(含合资品牌)的 10%左右。根据公司招股书,2020 年公司五轴数 控机床产品销量 95 台,均价 180.79 万元,合计销售总额 1.72 亿元。根据 MIR,2020 年, 我国五轴数控机床市场规模 665.2 百万美元(按 2020/12/31 日汇率换算,约 43.45 亿元), 公司市场规模占比约 4%。GMT 预测 2027 年国内五轴数控机床市场规模将达到 1589.3 百万美元(约合人民币 103.82 亿元),届时,由于国产替代进程的推进和规模的扩大,公司 有望占据更高的市场份额。

3.2. 公司覆盖上游产业链,保证安全可控的同时更具市场竞争力

公司拥有完整的人才链、技术链、产业链,主要产品五轴联动数控机床自主化率达到 85%, 掌握高档数控系统、关键功能部件及五轴联动数控机床全产业链的核心关键技术。 数控系统是高端数控机床的大脑,通常由控制单元、驱动单元、电机单元、传感单元构成 的闭环控制系统。高档数控系统的价值约占高端数控机床成本的 20%-40%,是高端数控机 床中最具核心价值的关键部件,一直是战略资源,被发达国家严格管控,禁止对外销售或 者完全开放功能。

根据科德数控招股说明书,我国高档数控系统还是主要依赖进口,虽然 在国家政策引导下,国内涌现了一小批研制高档数控系统的企业,但是市占率不足 10%。 公司是国内极少数具备高档数控系统和高端数控机床双研发体系的创新型企业。公司可以 根据客户需求设计机床的结构,优化机床配置要素,在双研发体系的支持下,公司的数控 机床及其关键功能部件、高档数控系统可以实现快速进行迭代提升。

公司自主研发的 GNC 系列高档数控系统对标西门子 840D,中国机床监督监测中心出具的报告显示,科德数控 的 GNC 系列高档数控系统在功能上能达到西门子 840D 的 95.85%。 关键功能部件包括数控系统、伺服驱动及电机、电主轴、铣头、转台、刀库等。其性能优 劣直接影响高端数控机床的加工精度及效率。

主轴是带动工件或者刀具旋转从而实现机床 切削加工的核心部件,分为机械主轴和电主轴,电主轴相比机械主轴转速高、精度高、体 积小、适应性强,近几年来,日本马扎克和德国德马吉德产品全部标配电主轴,可见电主 轴对于机械主轴的替代是大方向。此外,转台和摆头是三轴机床实现向五轴机床升级转型 的必要提升条件。根据科德数控招股书,国内进口的单轴/双轴转台每年需求量约 3 万台套, 按分配比例 7:3,平均每台套 10 万元计算,每年国产转台市场容量约 30 亿元。

摆头单价 从几十万到上百万元不等,同样具有高附加价值。 以纽威数控的机床产品为例,根据其在招股书中披露的信息,总成本中超 82.5%来自直接 材料, 而在直接材料采购成本中,数控转台、刀库、铣头等功能部件的采购成本占比在 25%上下,数控系统采购成本同样超 20%,主轴、导轨、丝杠和轴承等传动部件占比不低于 13%。2018-2020 年,纽威数控关键核心零部件的采购金额占据直接材料成本 61.15%,65.30% 和 61.88%,可见核心零部件自制将对成本控制意义重大。

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事实上,国际先进的客户如美国哈斯、日本大隈、马扎克、德马吉等都通过延伸自己的技 术链和产业链,采用个性化的数控系统和部分自主研制的关键功能部件,部分企业的数控系统及关键功能部件也对外销售。公司采取同样的经营模式,不仅可以保证供应链安全, 也可以在成本上更加具有市场竞争力。

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3.3. 在航空航天领域不断深耕的同时,积极寻求民用市场增长点 成立之初,公司考虑国家战略需求而聚焦航空航天领域。

自 2008 年设立以来,考虑国家 对航空航天领域的战略需求和其较高的技术需求,公司集中资源聚集航空航天领域进行重 点突破,在与其相关的五轴联动数控机床整机、高档数控机床和关键功能部件方面形成了 一系列核心技术和产品。因此,公司也在航空航天领域积累了一批优质客户,如航发集团、 航天科工和航天科技等,2019-2020 年,航发集团、航天科工和航天科技均位于公司前五 大客户中。研发资源和产能的限制使得公司的客户以航空航天领域为主。2018-2020 年, 公司来自航空航天领域的营收占比分别达到了 33.55%,52.42%和 47.07%,汽车领域的营收 占比为 13.64%,6.03%和 15.14%。

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为规避下游营收结构较为单一的风险,公司积极进行新业务、新客户的拓展,在航空航天 做深做强的基础之上,积极开拓完善民用领域。公司在产品布局全面的基础上,除面向军工领域打造的高端 KD 系列外,针对民用领域的加工要求,研制了高性价比德创系列,满 足多样化客户需求。

2021 年,公司的新增订单客户中,除了湖南南方通用航空发动机有限 公司、上海航天精密机械研究所和株洲钻石等老客户,还增加了中国航发成都发动机有限 公司、潍柴动力、航天科技控股集团股份有限公司、陕西苍松机械有限公司、西安泵阀总 厂有限公司等新客户,公司拓展了半导体晶圆减薄机、环保设备、石化泵阀等领域的客户, 2021 年在非航空航天领域新增订单占比超 50%。

2022 年公司继续在拓展民用领域客户上 发力,向石油领域的客户中石油天然气股份有限公司集团成员单位销售五轴卧式铣车复合 加工中心,用于加工石油开采井下设备配套轴类部件。在水力发电行业,客户承接多项水 电枢纽工程项目,采购公司五轴立式加工中心用于水电工程类叶轮叶盘加工。

刀具领域的 客户采购五轴工具磨床用于丝锥等刀具加工,能源领域用户采购五轴立式加工中心用于各 类齿轮加工等。同时公司仍然保持在航空航天领域的竞争力,在 2022 年上半年与中国航 天科工飞航技术研究院和中科航星科技有限公司等首次建立合作关系。 公司在航空航天领域积累了优质的客户资源,又适时战略转型,积极拓展其他工业领域, 一方面,多元的下游将使得公司的营收结构更加健康,另一方面,民用领域的客户也会为 公司带来新的收入增长点,公司未来业绩有望更加稳健。

3.4. 定增扩产,规模提升有望助力业绩进一步扩张

近年来,公司积累了很多的优质客户和品牌形象,但是由于产能的限制,供不应求成为了 公司面临的主要矛盾。2018-2020 年,公司用于外销+研发+自用的产品数量分别为 79/120/112 台,但是产量只有 71/100/101 台,产销率连年超 100%。

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产量提升对销量至关重要,提升规模是当务之急。为解决产能问题,公司于 2020 年进行 生产场地的扩充,搬迁活动叠加疫情因素使得公司在 2020 年的产能、产量和销量并没有 提升。

2020 年底公司完成搬迁,厂房面积扩充至四倍,对于产能提升有一定的作用,公司 2021 年的产量达到了 158 台,外销量达 126 台,同比增长 32.63%,其中一二季度平均销 量 24 台,第三季度销量 30 台,第四季度销量 48 台,这说明,产量的提升对于公司产品 销量有明显的积极影响。为提升产能,公司进行多次扩张,除了 2020 年底完成的厂房搬 迁,公司分别于 2021 年 IPO 募集资金和 2022 年 5 月进行简易再融资。但是由于仍然存在 较大的资金缺口,公司于 2023 年 2 月发布定增预案,拟募集资金不超 6 亿元,用于产能 的进一步扩张:

(1) 五轴联动数控机床智能制造项目:该项目位于大连,预计投资总额 3.29 亿元,该 项目将用于高档五轴联动数控机床的规模化生产,公司预计项目达产后大连地区 的产能规模可达 1000 台;

(2) 系列化五轴卧式加工中心智能制造产业基地建设项目:该项目位于沈阳,预计投 资总额 1.3 亿,主要用于五轴卧式加工中心、五轴卧式翻板铣加工中心等高档五轴联动数控机床的规模化生产,公司预计项目实施达产后可实现年产能 60 台;

(3) 高端机床核心功能部件及创新设备智能制造中心建设项目:该项目位于银川,公 司预计总投资额 1.47 亿元,主要为实现高端机床核心功能部件电主轴产品以及德 创系列五轴卧式铣床复合加工中心为代表的创新型五轴联动数控机床的规模化生 产。银川已于 2020 年建有电主轴生产基地,并于 2022 年基本达到既定产能目标 400 台套。

公司预计该项目实施达产后,电主轴年产量可达 1300 台套,德创卧式 铣车复合加工中心年产 100 台套。 2022 年上半年,公司采购卧加柔性制造线、龙门生产线,自制五轴加工中心、外购加工设 备用于加强功能部件机加能力,实现产量 96 台。随着三条产线的逐步落地及调试完善, 2023 年下半年产能释放会有明显提升,公司预计 2023 年产能达 350 台。

4. 盈利预测

公司主要产品为高端数控机床、高档数控系统、关键功能部件和自动化产线,主要营收来 自于高端数控机床,根据公司的历史业绩情况和产能建设情况我们分业务板块对公司未来 两年业绩做出如下预测:

(1) 高端数控机床:公司曾预计 22 年底产能 250-300 台,每年增加 100 台,25 年底 实现年产 500 台。依据过去产能利用率何产销率情况,我们预测 23-24 年产量为 322/411 台,销量为 260/340 台;公司预计未来均价区间为 160-200 万/台,我们 假设 24-25 年平均单价为 180 万/台,由此预测 24-25 年数控机床的营业收入为 468/612 百万元,毛利率依据历史情况假设为 44%;

(2) 高档数控系统:该产品过去几年的营收占比较为稳定,因此,我们预计 23-24 年 营收为 5/7 百万元,毛利率为 50%;

(3) 关键功能部件:该产品过去几年的营收占比较为稳定,因此,我们预计 23-24 年 营收为 9/10 百万元,毛利率为 43%;

(4) 自动化产线:公司在 2021 年完成签单 31.18 百万元,22 年上半年营收 11.81 百万 元,我们预测 23-24 年该部分营业收入 42/60 百万元,考虑到自动化产线主要面 向航天领域客户,我们认为毛利率大概为 40%;

(5) 其他销售:我们预测 23-24 年营业收入为 1.9/2.3 百万元,毛利率为 35%。 综上,我们预测公司23-24年总营业收入为525.90/691.30百万元,同比增速66.72%/31.45%, 归母净利润为 109.78/156.86 百万元,同比增速 81.79%/42.88%。

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5. 风险提示

(1) 原材料价格上涨风险:

2021 年以来,部分原材料供应紧张,价格上涨。若未来原 材料持续短缺或价格持续大幅上涨且公司无法及时消化原材料价格上涨影响,则 可能导致公司主营业务成本增加,对公司的盈利能力产生不利影响;

(2) 产能扩张不及预期风险:

产能扩充对于公司销量影响较大,若产能爬坡进度不及 预期,会对公司的业绩造成不利影响;

3) 市场竞争加剧风险

近年来,我国高档数控机床企业的快速成长,少数优秀内资 企业生产的五轴联动数控机床已可以满足进口替代的需要,势必引起国外竞争对 手的高度重视,进一步加剧市场竞争。如果国外竞争对手借助市场份额的领先优 势,加大投入参与国内市场竞争,将导致公司面临更大的竞争压力。

(4) 文中公司 22 年的经营数据来自于业绩快报,是初步测算的结果,具体财务数据以 公司披露的年报为准。

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报告来自【远瞻智库】

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