高端数控机床：国产替代大势所趋，核心环节龙头梳理
高端数控机床：国产替代大势所趋，核心环节龙头梳理
高端数控机床是制造业的核心装备，其技术水平和生产能力直接影响到国家的制造业竞争力。近年来，随着中国制造业的快速发展，高端数控机床的国产替代已经成为大势所趋。本文将从市场规模、技术发展、市场竞争格局等方面，全面分析高端数控机床的国产替代趋势，并梳理相关核心环节的龙头企业。
全球数控机床市场现状
参考已知信息披露，国外发达经济体机床数控化率高，日本机床数控化率维持在80%以上，美国和德国机床数控化率超过70%。
根据日本机床工业数据显示，2021年日本机床产量6.76万台，其中数控机床产量5.63万台，机床数控化率83.3%，2022年1-5月机床产量3.11万台，其中数控机床2.66万台，机床数控化率85.6%。
2021年中国金属切削机床产量60.2万台，数控金属切削机床产量27万台，金属切削机床数控化率为43.3%;金属成型机床产量21万台，数控金属成型机床2.4万台，金属成型机床数控化率11.4%，二者合计近30万台。
图1：全球主要国家数控机床产量及数控化率对比
参考日本数控化率，我国机床数控化率有望持续提升，带动数控系统需求持续增长。
根据前瞻产业研究院《中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》预测，我国数控机床市场规模未来将稳定较快增长，到2024年将达到5728亿元，2022-2024年复合增长率约为7.8%。其中，高端数控机床领域国产替代空间广阔，以五轴联动加工技术为代表的高端数控技术装备的推广及普及是行业大势所趋。
全球数控机床专利分析
从专利总数来看，我国已经成为最大的专利产出国。截止到2019年12月，数控机床领域全球申请量达到10708件。从申请趋势来看，自2006年后呈现爆发式的增长，并在2012年前后达到高峰。中国、日本、美国和德国是数控机床专利的主要产出地，四国的专利产出量超过专利总量的85%。其中，中国成为了最大专利产出国，专利产出量为6586件，约占总申请量的60%。
从专利的国际竞争力来看，虽然我国专利产出量巨大，但对外输出量少。只有26件，技术的国际竞争力弱。相比之下，日本专利对外输出高达1121件，其中向中国输出82件，占输出总量4.06%，向美国输出247件，占输出总量12.24%，向德国输出224件先输出总量11.10%，国际竞争力较强。此外，美国和德国数控机床专利输出量也比较大，分别是506件和220件，也展示了较强的国际竞争力。
图2：全球主要国家数控机床专利输出情况
数控系统市场竞争格局
数控系统是数控机床的核心部件，其技术水平直接影响到机床的性能和精度。目前，数控系统市场主要由国外企业主导，发那科、西门子、三菱三大龙头合计市场份额达65%，排名第五的苏州新代为台湾数控系统供应商新代科技在大陆设立的子公司。
对比而言，国产数控系统起步较晚，在国家政策的支持与引导下，国内涌现了一小批研制高档数控系统的企业并实现部分国产化，但市场占有率不足10%。
从性能指标看仅有华中数控、广州数控、科德数控(光洋)等少数几家企业能达到国内中高端标准。
国内外各档次代表性数控系统功能及性能表：
整体来看，数控机床领域，美、日、德等发达国家在长期占据领先地位，德国机床质量、性能位居世界前列，日本机床数控系统技术领先，美国机床设计、制造和基础科研优势明显，国产替代还是有较长的一段路要走。