机床与精密制造密不可分。小到螺丝钉、大到航空母舰的制造，这其中都离不开机床的身影。作为关系国民经济命脉的产业，从“巴统清单”到“瓦森纳协定”，高端数控机床被一些发达国家列入禁运清单，对中国技术进行封锁和打压。
当下，正是中国制造业加速高端化升级发展的重要时期，被誉为工业母机的“高端数控机床”的发展水平更是关系着中国是否能够完成从“制造大国”到“智造强国”的进阶。
目前，国内机床市场的现状如何?未来发展趋势如何?技术水平又到了怎样的阶段?本文将针对上述问题一一展开。
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国产机床“大而不强”，高端数控机床未摆脱进口依赖
五轴联动数控技术，作为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，从“巴统清单”到“瓦森纳协定”，西方发达国家针对中国进行了严格的技术封锁。
尽管中国拥有全球最大的机床市场，且产值为全球第一，但我国高端机床整体依赖进口，市场呈现高端失手、中端争夺、低端混战的局面。
根据弗若斯特沙利文咨询公司的报告显示，在以10 万元内的平床身数控机床、30 万元以内的三轴立式加工中心、10万元内的线切割机床等为代表的中低端机床市场，中国几乎占据了全球90%以上的市场份额。
但由于中国机床行业起步较晚，中国机床企业在行业竞争中往往是靠“量”来取胜，产品附加值较低，在核心技术方面与西方制造强国和日本之间还存在着较大的差距，暂时还未能在世界高端机床市场取得优势。
因此，中国大陆机床行业处于严重的贸易逆差状态。根据Gardner Intelligence统计，2019年，中国机床进出口贸易逆差为28.7亿美元，虽然较2017年和2018年的50多亿美元有所收窄，但仍然是个不小的数目，进口量占消费量的32.69%，尤其是以数控机床为代表的高端机床，我国每年的进口数量均在1万台以上。其中2019年的进口金额为29亿美元。而从2019年全球机床营收排名看，日本及欧美企业霸占了榜单的前10，中国机床行业所谓的“十八罗汉”，没有任何一家进入前10。
根据前瞻产业研究院发布的《2019年中国数控机床行业竞争格局及发展前景分析》，2018年我国低档数控机床国产化率为82%，基本实现了国产化;中档数控机床国产化率为65%，处于比较低的水平;高档数控机床国产化率仅为6%，主要依靠进口。
由此可见，目前我国机床行业的供给仍以低端产品为主，低端产品供应能力明显过剩，而高端产品供应明显不足，国产替代进口空间巨大。
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航空航天新能源需求爆发，五轴机床市场前景广阔
制造业转型升级，对高端机床的需求持续扩大。高端数控机床主要应用于航空、航天、核、电子、船舶、兵器、能源、汽车、模具、刀具等重点领域，特别是航空航天等军工领域，国产化需求强烈、存量市场规模巨大、市场增长可期。
以航空航天领域为例，五轴机床应用场景覆盖飞机结构件、起落架、叶片、机匣、压气机叶轮等部件加工。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9,641架客机，考虑到退役等因素，2020-2039年预计交付8,725架客机，价值约1.3万亿美金。伴随国产大飞机逐步进入批量制造，五轴数控机床需求有望持续提升。同时在贸易摩擦影响下，航空航天领域急需可以实现进口替代的高端机床，增量市场空间有望向国内企业倾斜。
同时，根据科德数控招股书披露，飞机整机制造具备产业链带动效应，是国内制造业转型升级的重要契机，期间对五轴高端数控机床等高端制造装备的需求将进一步增加，同时产业集群效应将加速全球航空制造业向中国迁移，未来市场空间超过2.7万亿元的维修保障、工程服务等航空后市场也将向国内企业开放，将带来新的市场及机遇。
而在新能源汽车领域，2021年数控机床下游行业消费占比中，汽车行业的比重最高达到约40%，是数控机床主要的下游应用场景。根据中国汽车工业协会统计，2022年1至8月，新能源汽车产销分别完成397万辆和386万辆，同比增长1.2倍和1.1倍。在当前新能源汽车行业高速发展，新能源汽车的产量与消费量保持快速增长的大环境下，车企产能建设需求将直接带动机床的销量，同时新能源汽车车体结构的变化将催生机床新的需求。
有种说法是“新能源汽车是机床行业的颠覆者”。新能源汽车的动力总成不需要内燃机的参与，因此新能源汽车不再需要发动机缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆等零部件。这一变化使得铣削、钻孔、镗削、螺纹加工、磨削、珩磨等多种复杂的金属切削加工工艺不再需要应用。但同时，基于新能源汽车制造向轻量化、一体化转型，一体化成形的异型结构件有望为五轴机床应用提供机遇。
新能源汽车的出现是机遇也是挑战，新能源汽车催生的新需求势必拓宽数控机床市场，也有望改变机床行业传统竞争格局，促使国内企业向研发更高精度的数控机床产品迈进。
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功能部件到主机制造，国内五轴机床技术逐渐成熟
我国机床工业落后，究其原因，是因为我国机床行业起步相对较晚，基础比较薄弱，技术储备与海外技术存在较大的差距。然而，随着在“04 专项”、机床工具行业“十四五”发展规划纲要等政策推动和资金的大力扶持，国内部分企业早早在高端数控机床领域进行布局，国产高端数控系统、五轴联动数控机床均实现了从0到1的突破，五轴机床制造技术正逐步趋向成熟。
从构成来看，相比三轴机床，五轴机床主要增加/升级了五轴数控系统、摆头、转台等部件，而五轴机床的制造难度也主要体现在对高端数控系统、功能部件较高的制造要求。而目前，科德数控、华中数控作为国内首批研发数控系统的企业，高端数控系统已实现对标发那科、西门子等国际龙头产品，科德数控搭载自研数控系统的五轴联动机床已打入了航空航天等高端制造业领域，华中数控与豪迈数控、纽威数控、宁波海天、常州瑞其盛、东莞埃弗米等机床企业合作，在高端数控系统领域渗透率持续提升。
需求之下，高端数控机床赛道亦出现了后起之秀。成立于2021年的德普数控，得益于其全球化的战略以及对核心传动装置和位置检测模块等核心零部件的自主研发能力，目前已成功研发两款五轴机床产品，一款已成功向欧盟市场出口，一款获得国内客户认可，实现国产替代。
从供应链来看，目前部分制造业龙头企业向机床产业链延伸，加速功能部件供应链成熟。恒立液压切入丝杠制造，利用其全球领先精密加工制造能力，有望实现对日本 NSK、德国舍弗勒等品牌的国产替代，在机床产业实现配套。而从机床厂看，目前科德数控、埃弗米(拓斯达子公司)等已实现了五轴机床核心自研功能部件配套，后续机床厂自制率有望持续提升。
受益于国家政策的大力支持以及国产机床企业数十年的刻苦钻研，我国已逐步突破国外技术封锁，开始摆脱高端五轴联动数控机床完全依赖进口的不利局面。未来，随着航空航天、新能源等军民两端需求的不断释放，国产高端数控机床将迎来挺进高端市场的关键时期。
来源：中科优势
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