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2018涅槃再生,工业之母待突围.pdf

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2018 涅槃 再生 工业 突围
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敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 D ON GX IN G S E C U R IT IES 行 业 研 究 东 兴 证 券 股 份 有 限 公 司 证 券 研 究 报 告 涅槃再生,工业之母待突围 —— 机械 行业深度 报告 2018年 04月 26 日 看好 /维持 机械 深度 报告 投资摘要: 机床作为“工业之母”,所担负的加工工作量占机器总制造工作量的 40%-60%, 对于一国的制造业水平提升具备极强的战略意义。装备制造业的振兴,很大程 度上取决于机床行业的振兴。目前全球制造业正经历从自动化和数字化制造向 协同和智能制造的进化,高端机床正是智能制造得以兑现的关键环节。  自 2002 年开始,我国就开始成为全球最大的机床消费国。 2016 年中国机 床表观消费额达到 220 亿美元,市场容量超过 2-5 名(美国、德国、日本、 意大利、韩国)总和,全球占比达到 34.66%。目前国内机床数控系统、伺 服器、减速器、电主轴、丝杠、刀具等核心系统及部件多数依赖进口,国产 化进程任重道远。目前我国高端机床数控系统 95%仍依赖进口。 2015 年, 中国机床贸易逆差 54 亿美元,为全球之最 。  我国数控机床设备与发达国家相比仍有较大差距。 2004 年我国机床产值数 控化率仅为 27%, 2015 年提升到 33%;而发达国家的数控化率通常平均在 70%以上,产值数控化率在 80%-90%。 2013 年我国出口数控金属加工机床 和数控金属切削机床的单价分别为 1.76 万美元和 1.41 万美元,而进口产品 价格分别达到 19.52 万美元和 18.11 万美元,差价达到 10 倍以上 。 在机床 的产业链构成中,按照成本占比分别包括数控系统(占比约 55%)、伺服系 统(占比约 15%)、控制电器(约 12%)、主轴(约占 5%)、供电系统(约 5%)、其他零部件(约 8%) 。  从美、德、日的发展进程来看,机床行业的成长路径主要有以下方面:( 1) 产学研结合,高校、科研院所及企业研发部门的协调配合是机床行业成长的 必要条件;( 2)政府的 大力扶持,上述三国的扶持政策均在机床行业的成长 过程中起到重要作用;( 3)向优势国家学习,先仿后创;( 4)航天军工、汽 车等下游行业对于性能和规模的带动。  近十年来国内机床领域专利数量申请突飞猛进。 从专利数量来看,近 10 年 全球关于数控机床的技术专利约 2.8 万项,其中国际专利 7415 项,中国专 利超过 2 万项。国外发那科、三菱、西门子、斗山、兄弟、大隈、光洋精工、 DMG 森精机等公司专利申请居前,国内企业中,沈阳黎明航空发动机公司、 华中科技大学、沈飞、南京航空航天大学、上海交通大学、中科院沈阳计算 机研究所也位列前列。但 在他国(地区)申请专利仅占比 1%,国内专利申 请人向境外市场寻求专利保护的意识非常薄弱。 推荐标的: 我们建议关注机床行业有技术和研发优势,在关键零部件领 域取得突破 的公司,关注华中数控、华东重机、中大力德、秦川机床等 。 风险提示: 研发投入不及预期、技术突破进程不及预期、国产关键部件及机床 推广不及预期 。 任天辉 010-66554037 rentianhui1989@hotmail.com 执业证书编号 : S1480517090003 研究助理: 樊艳阳 010-66554089 f anyanyang1990@126.com 细分行业 评级 动态 铁路设备 看好 维持 纺服机械 看好 维持 锂电设备 看好 维持 3C自动化 看好 维持 行业基本资料 占比 % 股票家数 335 9.56% 重点公司家数 - - 行业市值 24260.92 亿元 3.98% 流通市值 16475.98 亿元 3.8% 行业平均市盈率 23.04 / 市场平均市盈率 17.75 / 行业指数走势图 资料来源:东兴证券研究所 相关研究报告 1、《机械行业报告:持仓集中度继续提升,风格切换加 速》 2018-04-26 2、《挖机销量背离宏观指标 ——机械行业事件点评》 2018-04-10 3、《机械行业报告:纺织机械再生芳华,看好龙头脱颖 而出》 2018-04-03 4、《机械行业报告:装备同风起》 2018-04-03 -19.5% 30.5% 4/27 6/27 8/27 10/27 12/27 2/27 机械 沪深 300 P2 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 目 录 1. 机床是制造业升级基石,具备千亿级进口替代空间 4 1.1 振兴机床产业有望重塑全球制造业分工格局 4 1.2 机床贸易最大逆差国,进口替代空间超千亿 7 2. 总量趋 稳结构升级,国产高端数控机床待突围 9 2.1 自主、进口机床厂商冰火两重天 9 2.2 下游产业竞争力提升,倒逼自主机床升级 12 2.2.1 汽车行业对高端机床需求持续提升 .12 2.2.1 机床性能对提升国防军工实力意义重大 .14 2.2.2 3C 行业高增长拉升机床需求 15 3. 机床核心技术待突破,国产化进程任重道远 17 3.1 机床行业核心技术对外依存度较高 17 3.2 从研发及 专利角度看国内外机床行业差距 18 4. 投资策略 .21 5. 风险提示 .21 表格目录 表 1: 世界各主要经济体重振制造业的政策 5 表 2: 数控机床产品链分类 6 表 3: 数控机床零部件拆分 6 表 4: 全球制造业基本格局 6 表 5: 国内机床类型及主要参与者 9 表 6: 在华外资机床企业 2017年业绩预期 .10 表 7: 汽车各环节对装备的需求 13 表 8: 3C消费电子各环节对装备的需求 .15 表 9: 3C消费电子各环节主要参与者 .16 表 10: 数控机床关键零部件国产化情况 18 表 11: 美、德、日重点机床行业公司发展情况 18 插图目录 图 1: 2017年中国制造业增加值超过 24万亿元 . 4 图 2: 2015年全球制造业增加值超过 12万亿美元 . 4 图 3: 机床是智能制造执行层的关键环节 5 图 4: 2016年我国机床表观消费额达 220 亿美元 7 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P3 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 5: 我国机床消费占全球比重超过 34% . 7 图 6: 全球机床自 2002-2008 年增长迅猛 . 7 图 7: 亚洲市场主要近年来全球机床市场格局变化 7 图 8:中国机床贸易逆差达到 54亿美元(单位:百万美元) 8 图 9: 我国人均机床消费量与发达国家仍有较大差距 8 图 10: 我国高档数控机床国产率仍有巨大提升空间 8 图 11: 数控机床潜在进口替代空间超千亿(单位:亿元) 8 图 12: 我国数控机床进口金额远超出口(单位:万美元) 9 图 13: 进口数控机床单价为出口机床 10倍以上(万美元) . 9 图 14:2017年机床进口需求旺盛 10 图 15: 2017 国产机床厂家收入增长复苏弱于外资品牌 . 11 图 16:国内多数机床厂家研发支出占营收比例整体较低 11 图 17: 国内主要机床上市公司资产负债率居高不下( %) 11 图 18:国内机床公司盈利能力有较大提升空间( %) 11 图 19:2014年国内金切机数控比率仅为 28.5%12 图 20:2014年国内金属成形机床数控化比率仅为 5.9% 12 图 21:机床主要下游行业占比 12 图 22: 我国汽车年产量近 3000万辆,全球最大(辆) .13 图 23:国内各品类汽车产能持续增长(辆 /年) .13 图 24:汽车行业固定资产投资及全国占比情况(单位:万元) 14 图 25:我国国防预算规模及增速 14 图 26:全球 PC、智能手机、平板电脑出货量及增速(单位:百万台) .15 图 27: 各类消费电子金属机身渗透率提升明显 16 图 28:机床各主要部件成本构成 17 图 29:机床产业链及国产化情况 17 图 30: 近十年国内机床技术专利增长明显 19 图 31:日 本数控机床专利数量国际领先 19 图 32:全球数控机床主要专利申请人 20 图 33: 数控机床技术国际专利最早优先国家 /地区、受理地对比 .20 P4 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 1. 机床 是制造业升级基石,具备千亿级进口替代空间 1.1 振兴机床产业有望重塑全球制造业分工格局 全球近代工业文明的发展历程一再证明,强大的制造业是一国综合国力的发展引擎。 次贷危机 的爆发使得美国为首的发达国家意识到虚拟经济的局限性, 重新认识到 实体 经济 的重要性。 2010 年,中国制造业全球 占比达到 18.9%, 超越美国 ( 18.2%) 成为世界第一制造业 大国。 中国制造业的蓬勃发展更是给了西方国家极大的刺激。世界主要经济体纷纷推 动“再工业化”,加快制造业回流,力图通过先进制造业为全球产业分工格局构筑护 城河。 图 1: 2017 年中国制造业 增加值 超过 24 万亿元 图 2: 2015 年全球制造业增加值超过 12 万亿美元 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 近年来,美国、德国、日本、英国等国纷纷出台政策重振制造业,争夺国际产业竞争 的话语权。 2015 年,我国也发布“中国制造 2025”战略,推动我国制造业 转型升级 和 跨越发展。 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P5 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 表 1: 世界各主要经济体 重振制造业的政策 美国 2009 年发布《重振美国制造业框架》; 2012 年 2 月启动《先进制造业国家战略计划》; 2012 年 5 月通用公司提出“工业互联网”概念; 2015 年 9 月,推出国家创新战略,恢复美国在高精尖制造 业中的领先地位。 德国 2006 年启动《德国高科技发展战略》; 2010 年启动《思路 -创新 -增长 —— 德国高技术战略 2020》, 重点是能源转换与工业化,包括德国工业 4.0 在内的十大未来发展项目。 英国 2008 年发布《制造业:新挑战,新机遇》的制造业新战略,意图占据全球产业价值链高端,加快 技术创新成果转换步伐,加大对无形资产的投资,帮助企业增加对人才资源的投资,抢占全球低 碳经济发展先机。 日本 2010 年推出《日本新增长战略》,大规模编制技术战略图,加快发展新型产业;政府加大对 3D 打印等尖端技术的财政投入;快速更新制造技术,提高产品制造竞争力;通过机器人、无人搬运 机、无人工厂等方式突破成本瓶颈。 中国 2015 年发布《中国 制造 2025》,推进 制造业创新中心建设工程、智能制造工程、工业强基工程、 绿色制造工程、高端装备创新工程 五大工程 。组织实施大型飞机、航空发动机及燃气轮机、民用 航天、智能绿色列车、节能与新能源汽车、海洋工程装备及高技术船舶、智能电网成套装备、高 档数控机床、核电装备、高端诊疗设备等一批创新和产业化专项、重大工程。 资料来源: 赛迪顾问 ,东兴证券研究所 机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器, 是制造机器的机器,在一般的机器制造中, 机床所担负的加工工作量占机器总制造工作量的 40%-60%。 机床作为“工业之母”, 对于一国的制造业水平 提升 具备极强的战略意义 。 装备制造 业的振兴,很大程度上取决于机床行业的振兴。 目前全球 制造业正经历从自动化和数 字化制造向协同和智能制造的进化, 高端机床正是 智能制造得以兑现的关键环节 。 图 3: 机床是智能制造执行层的关键环节 资料来源: 《投资新视野 —— 智能制造》, 东兴证券研究所 以数控机床、机器人为代表的智能制造装备是工业体系升级过程中最容易落地的方向 , 也是我国与国外差距较大的领域 。由于品类繁多、单体价值量高,进口替代空间巨大, P6 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 成为 国家战略扶持和资本追逐的对象。 表 2: 数控机床产品链分类 产品链 细分产品 加工中心 多轴联动 、 柔性加工单元 金属切削 数控车床 、 数控铣床 、 数控镗床 、 数控钻床 、 数控磨床 、 数控冲床 特种加工 电火花线切割机床 、 电火花成型机床 、 火焰切割机床 、 激光加工机床 、 高压水切割机床 、 数控自 动焊接设备 成形机床 数控压力机 、 数控剪板机 、 数控折弯机 、 数控弯管机 、 多坐标测量机 其他 自动绘图机、工业机器人、专用数控系统 资料来源:赛迪顾问,东兴证券研究所 表 3: 数控机床零部件拆分 主体部件 细分部件 机床主体 床身及底座铸件 、 主轴及变速箱 、 导轨及滑台 、 润滑 、 排屑及冷却 传动系统 刀具 (刀库、保护装置、换刀装置),传统机械(滚珠丝杆、直线导轨、蜗杆副),辅助动力系统 (液压系统、启动系统) 数控系统 驱动装置 : 高速主轴 、 力矩电机 、 直线电机 、 普通电机 、 步进电机 控制及检测装置 : CNC 系统、可编程序控制器、进给伺服控制模块、位置检测模块 资料来源:赛迪顾问,东兴证券研究所 发展高端数控机床,不仅 有助于降我国 核心技术和高端装备对外依存度, 关乎我国国 防军工、汽车、航空航天、船舶等关键设备领域的战略安全, 也是我国突破现有全球 产业分工格局,向高附加值产业进军的关键。 表 4: 全球制造业基本格局 梯队 国家和地区 优势产业 第一梯队 美国 IT、 航空航天 、 汽车 、 机械制造 、 电子 、 军工 、 新材料 、 医药 、 新能源等 第二梯队 英国 化学 、 航空航天 、 制药 、 电信设备 、 IT 设备等 德国 汽车 、 电子电气 、 化学 、 新材料 、 机械设备 、可再生 能源等 法国 核电 、 航空航天 、 高铁 、 医药 、 机械设备 、 电子元器件等 日本 汽车、造船、机电设备、电子、半导体、新材料等 加拿大 飞机、电信设备、电子等 俄罗斯 航空航天、军工等 第三梯队 韩国 电子、汽车、造船等 巴西 汽车、支线飞机等 新加坡 电子、化学、医药等 中国台湾 化学、电子、金属机械等 中国 航天、造船、机械、电子设备、可再生能源、高铁等 第四梯队 OPEC、非洲、拉美等组织和地区 石油等资源能源 资料来源: 《投资新视野 —— 智能制造》 ,东兴证券研究所 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P7 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 机床的精度很大程度上决定了 下游机械制造业的精度。 一台机床的重复定位精度如果 能达到 0.005mm(ISO 标准、统计法 ),就是一台高精度机床 。以加工中心为例, 我国机 床的尺寸精度和形位精度大致为 0.008~ 0.010mm,而国际先进水平为 0.002~ 0.003mm。 尽管我国已经成为第一大制造业大国,但是在 基础零部件、基础关键材料、先进基础 工艺和产业技术基础方面仍有很多不足。目前我国高端机床数控系统 95%仍依赖进口。 发展高精度数控机床,对于我国产业升级意义重大。 1.2 机床 贸易最大逆差国, 进口替代 空间超千亿 自 2002 年开始, 我国 就开始成为 全球最大的机床消费国 。 2016 年中国机床表观消费 额达到 220 亿美元, 市场容量 超过 2-5 名 (美国、德国、日本、意大利、韩国) 总和, 全球占比达到 34.66%。 图 4: 2016 年我国机床表观消费额达 220亿美元 图 5: 我国机床消费占全球比重超过 34% 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 2002 年至 2008 年,全球机床行业需求爆发。 2009 年受次贷危机影响供需下挫 35%, 并在 2010-2011 年出现复苏。近年来,机床行业供需出现小幅收缩。 2002 年后,以 中国为代表的亚洲市场成为影响全球机床供需格局的最重要因素。 图 6: 全球机床自 2002-2008 年增长迅猛 图 7: 亚洲市场主要近年来全球机床市场格局变化 资料来源: Gardner, 东兴证券研究所 资料来源: Gardner, 东兴证券研究所 中国一方面是全球最大的机床工具的生产国和消费国,另一方面,也是全球最大的机 P8 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 床贸易逆差国。 2015 年, 中国 机床贸易逆差 54 亿美元,为全球之最。 图 8:中国机床贸易逆差达到 54亿美元(单位:百万美元) 图 9: 我国人均机床消费量与发达国家仍有较大差距 资料来源: Gardner, 东兴证券研究所 资料来源: Gardner, 东兴证券研究所 我国数控机床设备 与发达国家相比仍有较大差距。 2004 年我国 机床产值数控化率 仅 为 27%, 2015 年提升到 33%; 而 发达国家的数控化率通常平均在 70%以上,产值数控 化率在 80%-90%。 图 10: 我国高档数控机床国产率仍有巨大提升空间 图 11: 数控机床潜在进口替代空间超千亿(单位:亿元) 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 由于我国高档数控机床起步较晚,国内大多数高档数控机床依赖进口。 2016 年,数 控机床专项支持研发的高档数控系统已累计销售 1000 余套,国内市场占有率由专项 启动前的不足 1%提高到了 5%左右 。 2017 年我国高档数控机床的国产化率大约在 6%左右,依然较小。但从需求方面看, 2013 年我国高端数控机床的需求占比已经达到了 10%左右, 2017 年大约在 15-20%之 间,与 6%的国产化率相比差距甚大。 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P9 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 12: 我国数控机床进口金额远超出口(单位:万美元) 图 13: 进口数控机床单价为出口机床 10倍以上(万美元) 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 从数控机床的进出口单价可以看出国产数控机床与国外产品的巨大差距。 2013 年我 国 出口数控金属加工机床和数控金属切削机床的单价分别为 1.76万美元和 1.41万美 元,而进口产品价格分别达到 19.52 万美元和 18.11 万美元,差价达到 10 倍以上。 从进口金额来看,根据 Gardner 的数据, 2015 年 中国机床进口额达到 86 亿美元,折 合人民币超过 550 亿元。 按此计算,随着我国高端机床国产化率的不断提升,未来潜 在进口替代空间远超千亿。 2. 总量趋稳结构升级 , 国产 高端数控机床待突围 2.1 自主、进口 机床 厂商冰火两重天 据统计, 我国机 床工具职业 4000 多家企业中,港澳台和外商控股企业的比例在 10% 以上。 其中, 在我国建有直营工厂的主要有德国的德马吉、斯莱福临,日本的三菱电 机、沙迪克,美国哈挺、哈斯,瑞典山特维克、山高,韩国的斗山等企业。 表 5: 国内机床类型及主要参与者 机床类型 外资品牌 国产品牌 车削类机床 哈挺 、 大隈 、 埃马克 、 村田机械 、 因代克斯 、 德马吉森 精机 、 斗山 、 巨浪凯龙 、 托纳斯 等 沈阳机床 、大连机床、 宝鸡机床 、日发精机 、华东数控 、青海华鼎、 南通国盛、安阳鑫盛 等 铣削类机床 山崎 马扎克 、 巨浪凯龙 、 德马吉森 、 大隈 、斗山、 格劳博、尼古拉斯克雷亚等 沈阳机床 、 济南二机床 、 昆明机床 、 海天精工 、 北京北一 、 日发精机 、 大连机床 磨削类机床 联合磨削集团 、 哈挺 、 阿格顿 、 格林海利 等 广宇大成 、 武汉机床 、 秦川机床 、 华东数控 、 宇 环数控 、 大连科德 、 无锡明鑫等 齿轮类机床 埃马克 、 三菱重工 、 哈迈机械等 秦川机床 、 南京二机 、 宜昌长机 、 日创机电 、 南 京康尼 、 华宇精密 、 合肥工大等 复合类机床 大隈 、 德马吉森 精机 、 埃马克等 上海拓璞、宜昌长机、北京机电院、南通国盛、 辽宁西格马、宝鸡机床等 P10 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 电加工机床 GF 阿奇夏米尔 等 北京电加工所 、 迪蒙卡特 、 安德建奇 、 泰州东方 数控 、 杭州华方 、 苏州中谷科技等 激光加工机 意大利 El.En 集团、德国通快公司、罗芬西纳、美国相干公司、 IPG 公司、普瑞玛 等 大族激光 、 武汉高能激光 、华工科技、金运激光 、奔腾激光等 资料来源: 中国机床工具工业协会, 东兴证券研究所 2017 年中国机床行业呈现明显“总量趋稳,结构升级”的态势。 2017 年年初以来, 机床工具进出口呈现明显反弹式增长,其中进口的增长更加显著,反映国内中高端需 求对供给产生巨大的拉动,也反映出国内机床工具产业的中高端产品供给能力仍显不 足。 表 6: 在华外资机床企业 2017 年业绩预期 企业 2017 业绩预期 西门子 在华业绩整体增长 40%,高端产品业务增长 60% 三菱电机 预计在华业务增长 30% 雄克公司 预计在华业务增长 40% 德马吉森精机 预计增长 30%,为近年峰值 ABB 预计增长 30%, 2018 年 1 月订单超 2017 前 2 季度 资料来源: 中国机床商务网 , 东兴证券研究所 2017 年中国机床工具行业进出口贸易 257.91 亿美元 , 其中 出口 111.58 亿美元,同 比增长 13.94%; 进口 146.33 亿美元,同比增长 18.2%。 其中,龙门式加工中心(同 比增长 43.69%)、 数控龙门铣床( 75.30%)、数控刃磨机床( 36.02%)、数控电加工机 床( 31.29%)进口金额增速较快。 图 14:2017 年 机床进口需求旺盛 资料来源: 海关总署, 东兴证券研究所 与国外企业形成鲜明对比的是 , 2017 年国产机床整机企业业绩复苏弱于外资品牌。 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P11 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 仅日发精机( 28.27%)、亚威股份( 23.07%)、华中数控( 21.21%)实现 20%以上的收 入增长。 图 15: 2017 国产机床厂家 收入增长 复苏弱于外资品牌 图 16:国内 多数 机床厂家研发支出占营收比例整体较低 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 从研发投入来看,除华中数控外,多数国内企业研发投入比例不足 10%。从研发投入 规模来看,沈阳机床( 2017 年研发费用 3.28 亿元)、华中数控( 2017 年研发费用 1.46 亿元),其余公司研发支出均在几千万的水平。我国机床企业研发投入与国外先进企 业相比仍有较大差距。 中国机床行业起步于 “一五”时期,在苏联协助下, 国家对部分机修厂进行改造并新 建了一批企业,成立了以沈阳机床、齐齐哈尔第一机床厂、大连机床、济南一机、北 京第一机床厂、武汉重型机床、无锡机床、上海机床等为代表的机床行业“十八罗汉”。 图 17: 国内主要机床上市公司资产负债率居高不下( %) 图 18:国内机床公司盈利能力 有较大提升空间( %) 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 受管理机制制约 , 以及中低端产能过剩 , 需求萎缩 , 成本上升的因素影响, 机床行业 压力重重 。 2017 年,沈阳机床、昆 明机床、大连机床等行业企业,或转型有成,或 举步维艰,或走向破产 , 多数机床企业面临较大经营压力 。 P12 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 19:2014 年国内金切机 数控比率仅为 28.5% 图 20:2014 年 国内 金属成形机床数控化比率仅为 5.9% 资料来源: 《我国数控机床行业的整体发展》 , 东兴证券研究所 资料来源: 《我国数控机床行业的整体发展》 , 东兴证券研究所 尽管 中国已经成为全球最大的机床消费国 , 但国内 产业仍处于 仿制阶段 , 关键核心技 术空心化 、深陷 中低端 产品 泥淖 也是机床行业亟待解决的问题 。 2.2 下游产业竞争力提升 , 倒逼自主机床升级 机床下游行业主要有汽车行业 (占比超过 40%) 、机械行业 (占比约 20%) 和军工行业 (占比约 15%) 、 3C 电子产品行业 (占比约 15%) 等 。 图 21:机床主要下游 行业占比 资料来源: 中国知网 , 东兴证券研究所 2.2.1 汽车 行业对高端机床需求持续提升 汽车行业是机床行业的最大消费市场,由于汽车整车和零配件行业都会涉及到机械加 工,模具制造方面的需求。 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P13 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 表 7: 汽车各环节对装备的需求 生产环节 设备需求 冲压生产线 在轿车的 2000 余件零件中,冲压件占 40%以上。包括车身覆盖件、车身结构件和中小型冲压 件。目前,我国轿车生产主要应用自动和半自动冲压生产线。冲压生产线是唯一的国产品占据 主导地位的大类汽车装备。但是先进冲压技术装备我们与国外存在很大差距。 轿车焊接装配线 大部分依赖进口 , 轿车车身自动焊装线,整车自动装配线是我国汽车装备最薄弱的环节之一。目前,自动装配线向柔性和 “零缺陷 ”装配线发展。柔性靠大量焊接和装配机器人实现。 喷涂生产线 主要包括喷漆机器人、电泳、烘干、涂胶以及输送等设备。由于国内缺乏将工艺系统、物流系 统、信息系统集成为流水生产线的技术,也基本依赖进口。 金属切削机床生产线 制造轿车零部件的金属切削机床生产线,金额的约 70-80%依赖进口。但近年随着国际著名机 床厂商将生产转移至我国,以及国内机床企业并购国际著名机床厂商,进口比率正在下降。制 造卡车零部件的金属切削机床生产线则以国产品为主。 精密锻造 轿车重要零件毛坯一直应用锻件。精锻机国内差距巨大,依赖进口 。 热 /冷 /温精锻生产线或制 造单元、模锻机、粉末冶金烧结锻造设备、旋 压成形技术装备、激光加工设备、刀具、数控刀 具系统等装备 国外仍具备较大技术优势 。 资料来源: 中国 汽车工程协会 ,东兴证券研究所 零部件加工方面,自动化生产线、卧式加工中心一般用于生产缸体、缸盖;专用机床 用于生产曲轴;高精度加工中心用于模具类零件的生产; 齿轮加工机床,用于生产变 速箱齿轮系 ; 成型机床用于结构件以及车身覆盖件的生产等。 自 2009 年中国超越美国,成为全球第一大汽车产销国以来, 国内汽车行业持续稳健 增长。 2017 年中国汽车产销分别达到 2901.5 万辆和 2887.9 万辆 ,连续九年蝉联全球 第一 。 图 22: 我国汽车年产量近 3000 万辆,全球最大(辆) 图 23:国内各品类 汽车产能持续增长 (辆 /年) 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 2011 年以来,汽车行业基本保持在每年新增 200 万台产能的水平。 2015 年汽车行业 固定资产投资达到 3266.80 亿元,占 全国固定资产投资比重 达到 0.64%。 汽车行业的高速发展对国内机床的需求以及高端机床的进口需求有极大的刺激作用。 目前来看,国际品牌的汽车制造商仍然使用绝大多数的进口机床,而国产机床仅能进 P14 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 入到国产品牌汽车厂或者下游产品的制造加工企业中。 图 24:汽车行业固定资产投资及全国占比情况(单位:万元) 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 2.2.1 机床性能对提升国防军工实力意义重大 军工行业由于其战略意义重大,品类繁多,加工方式差异巨大,对于机床 的性能、种 类和需求量要求极高。 图 25:我国国防预算 规模及增速 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 数控机床作为国防军工的战略装备,是各种武器装备重要的制造手段,是国防军工装 备现代化的重要保证。 如数控车床、立式加工中心,卧式加工中心、五轴龙门机床等 高性能机床需较为迫切 。 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P15 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 航空航天产业中,军机、客机以及零部件的制造,如发动机、机身、机载设备对于机 床的精度、稳定性要求较高。商用大飞机项目也是高端机床的重要市场,如五轴联动 加工中心和大型龙门机床,钻铆机的需求会伴随项目发展逐渐增多。 2.2.2 3C 行业高增长拉升机床需求 据 FMI 预测, 2020 年,全球 消费电子 (包括 消费电子、可穿戴设备和智能家居设备 三大类产品 ) 市场规模有望达到 2.98 万亿美元 。 图 26:全球 PC、智能手机、平板电脑出货量及增速(单位:百万台) 资料来源: Wind, 东兴证券研究所 中国已成为全球最大的消费电子产品生产国、消费国和出口国。 2017 年我国手机、 计算机、彩电产量分别达 19亿部、 3.07亿台和 1.72亿台 ,分别约占全球总产量的 90%、 90%和 70%。 表 8: 3C消费电子各环节对装备的需求 生产环节 设备需求 金属外观件 、 结构件 冲压机 、 锻压机 、 切割机 CNC 加工 CNC 加工中心 、钻铣机、精雕机、雕铣机 表面处理 高光机 、 去毛刺机 电子零部件加工 印刷机 、 贴装机 、 清洗机 、 AOI 检测设备 、 组装环节 焊接 、 喷涂 、 搬运 、 检测 、 分拣 、 包装机器人 资料来源: 中国知网 ,东兴证券研究所 以 CNC 加工中心为例, 单价约在 20-25 万元,根据行业协会预测,中国消费电子外观 金属化带来的 CNC 加工中心需求约在 20 万台,对应市场空间在 400 亿 -500 亿元。 随着国产手机出货量的快速增长以及手机厂商出货规模的集中而带来的规模化生产 效应,金属外壳的单片成本大幅下降,金属手机壳开始大规模在中低端手机中应用。 P16 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 加工企业对 CNC 加工设备采购数量亦将同步增加。 根据 Gardner 的数据 , 2013 年 金属机身材质在智能手机、超极本、平板电脑、可穿 戴设备等设备的渗透率分别为 15%、 65%、 65%、 20%,这个比例预计在 2017 年 分别提 高至 39%、 88%、 80%、 45%。 图 27: 各类消费电子金属机身渗透率提升明显 资料来源: Gardner, 东兴证券研究所 表 9: 3C消费电子各环节 主要参与者 数控系统 发那科 、 三菱 、 西门子 、 华中数控等 CNC 机床 发那科 、 日本兄弟 、润星科技(华东重机收购),创世纪等 精密结构件生产 富士康 、 可成 、 米亚 、 捷普 、 比亚迪 、 长盈精密 、 劲胜精密 、 胜利精密 、 安 洁科技 、东山精密、立讯精密、蓝思科技、奋达科技、星星科技 等 消费电子厂商 苹果 、 三星 、 华为 、 OPPO、 VIVO、 小米 、 魅族等 资料来源: 华东重机 ,东兴证券研究所 目前, CNC 加工中心金属机壳良品率一般在 60%-80%之间,一片金属机壳 CNC 加工时 间 30-50 分钟 不等 。 在良品率为 70%、单个金属壳加工时间 40min 的情况下,单台设 备年加工 0.76 万台金属机壳。 2017 年全球智能手机 出货量约 15.5 亿部 , 基于机床年加工机壳量 0.76 万台的假设 计算,当前智能手机市场对 CNC 加工设备总存量在 20.4 万台左右。 CNC 加工机床由于工作饱和度高,通常折旧年限在 5-10 年左右。由于当前市场需求 旺盛,导致折耗加速,同时数控系统、主轴等关键零部件国产化替代趋势加快,致使 新机床采购成本降低,经济 效应更为显著,预期更新换代周期将提前 。 假设在 CNC 加工存量设备每 5 年完成全部更新换代一次的情况下,平均每年需替换的 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P17 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES CNC 加工设备需求预计在 4 万台左右。 3. 机床核心技术待突破 , 国产化 进程 任重道远 3.1 机床行业核心技术 对外依存度较高 在机床的产业链构成中 ,按照成本占比分别包括 数控系统 (占比约 55%)、伺服系统 (占比约 15%)、控制电器(约 12%)、主轴(约占 5%)、供电系统(约 5%)、 其他零部 件(约 8%)。 图 28:机床各主要部件成本构成 资料来源: 中国知网, 东兴证券研究所 目前国内机床数控系统 、 伺服器 、 减速器 、 电主轴 、 丝杠 、 刀具等核心系统及部件多 数依赖进口 , 国产化进程任重道远 。 图 29:机床产业链及国产化情况 资料来源: 中国知网, 东兴证券研究所 P18 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 表 10: 数控机床 关键零部件国产化情况 进口情况 国产情况 数控系统 高端数控系统基本来源于进口,如西门 子、发那科、海德汉、三菱等品牌。发那 科市场份额约 50%,西门子占据 25%。 国产数控系统尚无法完全满足高端机床 的应用,目前被大量用于通用型机床上。 五轴联动系统已有华中数控, 大连光洋实 现国产化,但可靠性还需时间验证,短期 内仍需要大量进口 。 主轴头 、 铣头 主要从中国台湾 、 德国进口 国内产品精度有较大差距 减速器 日本纳博占据较大市场份额 中大力德、秦川机床、双环传动等 主轴 、 电主轴 少部分高端产品依赖进口。国外企业如 英 国西风、英国 ABL、德国 Kessler、瑞士 FISCHER、瑞士 MCT、瑞士 IBAG 国内已具备充分生产能力。诸如 轴研科 技、昊 志机电、东莞科隆电机、江苏星晨 速电机、无锡阳光精机 等企业。 丝杠 国内普遍使用台湾上银,日本 NHK、 THK 等进口产品 目前国内相应产业也已成熟,激励的市场 竞争导致这部分产品价格有下降趋势 检测单元 基本来自德国,西班牙 等地 进口 国内技术还不完善 电机, 变频器等 伺 服单元 三菱 、 西门子、 安川 、 富士 、台达等 埃斯顿 、 汇川技术 、英威腾、海利普等 资料来源: 《我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析》, 东兴证券研究所 我国机床行业总体呈现大而不强的特点 , 在产品性能 、 稳定性 、 关键技术方面与国外 有较大差距 。 国内产品多面向中低端市场 , 高端产品严重依赖进口 , 核心功能部件技 术受制于人 。 机床行业前期投资分散,行业缺乏合力,管理机制、人员素质、薪酬激励、研发投入 等方面 均有较大改进空间。 3.2 从研发及专利角度看国内外机床行业差距 美国 、 德国 、 日本是数控机床领域的先行者 , 在技术研发 、 产品制造方面 全球 遥遥领 先 , 并掌握大量核心技术专利 。 表 11: 美、德、日重点机床行业公司发展情况 国家 发展进程 重点公司 美国 1951 年研发出第一台带有控制器的三轴铣床。 政府的大力支持,加上国防对高精密制造要求 的不断提高,以及汽车、航空航天、建筑设备、 医疗等领域的带动,美国自动化生产线技术以 及柔性线技术处于世界领先水平。 1、 Mag 机床(优势领域:精密机床、柔性线); 2、 Gleason 格里森机床(专注磨齿床, 锥齿轮、 圆柱齿轮机床 ) ; 3、 Hartinge 哈挺机床(优势 在于金属切削机床及工具附件); 4、 Hass 哈 斯机床 (立加、卧加、数控车床、旋转工作台 等) 德国 通过学习英美先进机床制造技术,并在实验室 中不断进行对比测试,改进设计。 德国机床中 小企业占比较大, 250 人一下的机床企业占比 达到 53%,在精度和稳定性方面具备相当的优 1、 DMG Mori 德马吉森精机(全球最大金属切 削厂家, 优势产品数控车床 ,车削中心 ,立式加 工中心,优势领域航空航天行业,模具行业 ) ; 2、 Trumpf 通快集团 (优势领域钣金加工); 3、 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P19 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 势。 重视数控机床及功能部件的实用性,非常 重视产品的性能和质量 。 Emag 埃马格(优势产品 车床,磨床、滚齿机、 激光焊接机,加工中心等 ) 日本 日本政府通过整体行业规划和制订法规,划拨 专门资金,鼓励数控技术研发,鼓励企业参与, 使国内机床行业迅猛发展 。 1971 到 1978 年政 府通过颁发 “机电法 ”和 “机信法 ”,大力推动机电 一体化技术的发展,特别是数控系统这类核心 产品的发展。 引进学习德国工业标准化的基础 上,“先仿后创”,制定自己的工业标准,以及 引进机床精度检测方法。 原富士通负责人稻叶先生独立出的 Fanuc发那 科公司,世界最大的数控系统供应商; 机械加 工优势公司 : OKUMA大隈、 MAKINO 牧野、 OKK 大阪机工 等 。 资料来源:《我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析》,东兴证券研究所 根据《我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析》一文的分析,近 10 年 全球 关于数控机床的技术专利约 2.8 万项,其中国际专利 7415 项,中国专利超过 2 万项。 最近十年来国内机床领域专利数量申请突飞猛进。 图 30: 近十年国内机床技术专利增长明显 图 31:日本数控机床专利数量国际领先 资料来源: 中国知网 , 东兴证券研究所 资料来源: 中国知网 , 东兴证券研究所 日本是数控机床技术国际专利产出最多的国家 ,占比 38.12%,其次美国、韩国、德国 也是该领域技术产出较多的国家。 P20 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 图 32:全球数控机床主要专利申请人 资料来源: 《我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析》, 东兴证券研究所 从专利申请人来看 ,国外发那科、三菱、西门子、斗山、兄弟、大隈、光洋精工、 DMG 森精机 等公司专利申请居前,国内企业中,沈阳黎明航空发动机公司、华中科技大学、 沈飞、南京航空航天大学、上海交通大学、中科院沈阳计算机研究所也位列前列。 图 33: 数控机床技术国际专利最早优先国家 /地区、受理地对比 资料来源: 《我国数控机床行业的整体发展及国际竞争力分析》, 东兴证券研究所 专利最早优先国家 /地区一定程度上可以反映技术的来源地区,日本、美国、德国、 韩国是数控机床领域的主要技术贡献地区。 专利受理国家 /地区在一定程度上反应技 术最终流入的市场 , 中国也占据一定比例 。 同时,尽管 中国 专利数量 巨多,但 在他国(地区)申请专利仅占比 1%,国内专利 申 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P21 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 请人向境外市场寻求专利保护的意识非常薄弱。 国内外机床企业研发投入方面的差距也较为巨大 。发那科每年研发费用基本保持在 1 亿美元以上,西门子 2016 财年研发费用高达 48 亿欧元, 三菱电机研发 投入 14.26 亿 欧元。作为对照,国内机床上市公司多数研发费用不超过 1 亿人民币。 4. 投资策略 从美 、 德 、 日的发展进程来看 ,机床行业的成长路径主要有以下方面:( 1)产学研结 合,高校、科研院所及企业研发部门的协调配合是机床行业成长的必要条件;( 2)政 府的大力扶持,上述三国的扶持政策均在机床行业的成长过程中起到重要作用;( 3) 向优势国家学习,先仿后创;( 4)航天军工、汽车等下游行业对于性能和规模的带动。 我们认为,国内机床行业要正视与行业优秀企业的差距,大而不强,零部件和工艺基 础不牢的行业现状长期来看必须改变。机床作为工业之母,国家重器,对于中国综合 国力的提升有 极其重要的战略意义。 机床行业在未来十年能否取得突破,关乎国家产 业战略安全。 我们建议关注机床行业有技术和研发优 势,在关键零部件领域取得突破的公司,关注 华中数控、华东重机、中大力德、秦川机床等。 5. 风险提示 研发投入不及预期 、 技术突破进程不及预期 、 国产关键部件及机床推广 不及预期 。 P22 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 分析师简介 任天辉 机械行业研究员,新加坡管理大学应用金融学硕士,厦门大学控制工程硕士,厦门大学自动化学士, 2015 年加入东兴证券,从事机械行业研究。 研究助理 简介 樊艳阳 中国人民大学经济学院本科及硕士, 3 年财经媒体上市公司从业经验,主要跟踪新能源汽车产业链、机械行 业, 2016 年加入民生证券, 2017 年加入东兴证券。 分析师承诺 负责本研究报告全部或部分内容的每一位证券分析师,在此申明,本报告的观点、逻辑和论据均为分析师本 人研究成果,引用的相关信息和文字均已注明出处。本报告依据公开的信息来源,力求清晰、准确地反映分 析师本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与,未来也将不会与本报告中的具体推荐或 观点直接或间接相关。 风险提示 本证券研究报告所载的信息、观点、结论等内容仅供投资者决策参考。在任何情况下,本公司证券研究报告 均不构成对任何机构和个人的投资建议,市场有风险,投资者在决定投资前,务必要审慎。投资者应自主作 出投资决策,自行承担投资风险。 东兴证券行业深度报告 机械 行业: 涅槃再生,工业之母待突围 P23 敬请参阅报告结尾处的免责声明 东方财智 兴盛之源 DON GX IN G SECURIT IES 免责声明 本研究报告由东兴证券股份有限公司研究所撰写,东兴证券股份有限公司是具有 合法证券投资咨询业务资格的机构。本研究报告中所引用信息均来源于公开资料, 我公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证,也不保证所包含的信息和建 议不会发生任何变更。我们已力求报告内容的客观、公正,但文中的观点、结论 和建议仅供参考,报告中的信息或意见并不构成所述证券的买卖出价或征价,投 资者据此做出的任何投资决策与本公司和作者无关。 我公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行 交易,也可能为这些公司提供或者争取提供投资 银行、财务顾问或者金融产品等 相关服务。本报告版权仅为我公司所有,未经书面许可,任何机构和个人不得以 任何形式翻版、复制和发布。如引用、刊发,需注明出处为东兴证券研究所,且 不得对本报告进行有悖原意的引用、删节和修改。 本研究报告仅供东兴证券股份有限公司客户和经本公司授权刊载机构的客户使用, 未经授权私自刊载研究报告的机构以及其阅读和使用者应慎重使用报告、防止被 误导,本公司不承担由于非授权机构私自刊发和非授权客户使用该报告所产生的 相关风险和责任。 行业评级体系 公司投资评级(以沪深 300指数为基准指数): 以报告日 后的 6个月内,公司股价相对于同期市场基准指数的表现为标准定义: 强烈推荐:相对强于市场基准指数收益率 15%以上; 推荐:相对强于市场基准指数收益率 5%~ 15%之间; 中性:相对于市场基准指数收益率介于 -5%~ +5%之间; 回避:相对弱于市场基准指数收益率 5%以上。 行业投资评级(以沪深 300指数为基准指数): 以报告日后的 6个月内,行业指数相对于同期市场基准指数的表现为标准定义: 看好:相对强于市场基准指数收益率 5%以上; 中性:相对于市场基准指数收益率介于 -5%~ +5%之间; 看淡:相对弱于市场基准指数收益率 5%以上。
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