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機(jī)床行業(yè)的國(guó)產(chǎn)化率在很大程度上取決于其核心零部件的國(guó)產(chǎn)化情況。本文重點(diǎn)梳理了數(shù)控系統(tǒng)、主傳動(dòng)系統(tǒng)、伺服進(jìn)給系統(tǒng)、導(dǎo)軌、位置檢測(cè)裝置等核心裝置及其內(nèi)部零部件的均價(jià)、技術(shù)要求、市場(chǎng)規(guī)模及國(guó)產(chǎn)化情況?？傮w上看，數(shù)控系統(tǒng)、電主軸、滾珠絲杠、導(dǎo)軌、位置檢測(cè)裝置等合計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空間近250億元，外資品牌占據(jù)主導(dǎo)地位，尤其在高端機(jī)床用零部件，國(guó)產(chǎn)替代空間較大。
　　數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床“大腦”，市場(chǎng)規(guī)模達(dá)百億，國(guó)產(chǎn)化率僅20%，國(guó)產(chǎn)替代空間大。數(shù)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是對(duì)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，是實(shí)現(xiàn)加工過程自動(dòng)化之關(guān)鍵。平均來看，數(shù)控系統(tǒng)約占機(jī)床價(jià)格比重約為15.4%。從均價(jià)來看，數(shù)控系統(tǒng)中，數(shù)控裝置均價(jià)約為3884元/臺(tái)，價(jià)格最高，伺服驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)均價(jià)在1600元/臺(tái)左右，其中主軸伺服驅(qū)動(dòng)單元、電機(jī)價(jià)格較高，數(shù)顯裝置均價(jià)在170元/臺(tái)。目前，根據(jù)紐威數(shù)控招股書、秦川機(jī)床公告，我國(guó)80%以上的數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)仍然使用進(jìn)口產(chǎn)品，其中，國(guó)外品牌在中高端數(shù)控系統(tǒng)市占率約為70%，高端系統(tǒng)占90%以上，發(fā)那科、西門子是主要進(jìn)口品牌，國(guó)內(nèi)企業(yè)華中數(shù)控、廣州數(shù)控、蘇州新代等市占率不斷提升。
　　主傳動(dòng)系統(tǒng)：高效高精度加工催生電主軸技術(shù)，市場(chǎng)規(guī)模近50億元。主傳動(dòng)系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)，主要包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、主軸部件三部分。數(shù)控機(jī)床最早使用低速大扭矩、大功率、剛性好的機(jī)械主軸，但終端市場(chǎng)對(duì)高效率、高精度、高可靠性的加工要求催生了電主軸的誕生。據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，2022年全球電主軸市場(chǎng)空間約為94億元，國(guó)內(nèi)約為48億元，瑞士Fisher、IBAG公司、德國(guó)Kessler公司、英國(guó)西風(fēng)為全球主要電主軸品牌，日本、中國(guó)臺(tái)灣品牌在大陸市場(chǎng)也占有較大市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)電主軸的核心生產(chǎn)商有昊志機(jī)電、Celera Motion、Fisher、普森精密主軸、江蘇星辰等，前三大廠商市占率約為23%。在眾多關(guān)鍵核心零部件中，電主軸市場(chǎng)集中度相對(duì)較低，競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)充分，或成為國(guó)產(chǎn)替代較早突破領(lǐng)域。
　　伺服進(jìn)給系統(tǒng)：連接數(shù)控裝置與機(jī)床本體的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。伺服進(jìn)給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、執(zhí)行部件組成。其傳動(dòng)方案主要有兩種，其中，旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠是機(jī)床中最常用傳動(dòng)方案，據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2022年全球滾珠絲杠市場(chǎng)規(guī)模約為136億元，國(guó)內(nèi)約為28億元，2023年全球滾柱絲杠市場(chǎng)規(guī)模約為22億元，國(guó)內(nèi)1.9億元。滾珠絲杠的核心廠商主要有NSK、THK、SKF、博世力士樂、Kuroda、舍弗勒等，CR5市占率達(dá)到約46%，日本和歐洲滾珠絲桿企業(yè)占據(jù)了全球約70%的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)中，大陸企業(yè)市占率僅為25%，布局企業(yè)主要有南京工藝裝備、山東博特精工、山東華珠機(jī)械、秦川機(jī)床（陜西漢江機(jī)床）、貝斯特、恒立液壓等。
　　導(dǎo)軌對(duì)運(yùn)動(dòng)部件起導(dǎo)向和支承作用，對(duì)機(jī)床加工精度有重要影響。導(dǎo)軌可以分為滾動(dòng)導(dǎo)軌（滾珠、滾珠型導(dǎo)軌）、滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌。其中，滾動(dòng)導(dǎo)軌靈敏度及定位精度高，滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度好，是機(jī)床中最常用的兩種導(dǎo)軌。據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，2020年全球直線導(dǎo)軌市場(chǎng)規(guī)模約為147億元，國(guó)內(nèi)約為38億元，主要生產(chǎn)企業(yè)有日本THK、NSK、中國(guó)臺(tái)灣上銀、博世力士樂、舍弗勒等，CR5超過78%，與滾柱絲杠相似，導(dǎo)軌的市場(chǎng)集中度也較高。秦川機(jī)床、恒而達(dá)、貝斯特等企業(yè)布局直線導(dǎo)軌領(lǐng)域。
　　位置檢測(cè)裝置：決定機(jī)床加工精度之關(guān)鍵，光柵為主要測(cè)量裝置。精密測(cè)量技術(shù)主要包括角度測(cè)量、位移測(cè)量?jī)煞N，旋轉(zhuǎn)變壓器、脈沖編碼器多用于角度測(cè)量，光干涉儀、光柵測(cè)量?jī)x是實(shí)現(xiàn)高精度、高分辨率的兩種位移測(cè)量方式。目前，光柵測(cè)量系統(tǒng)在整個(gè)測(cè)量領(lǐng)域里市場(chǎng)份額可以占到80%以上，在整個(gè)測(cè)量領(lǐng)域中有著不可替代的地位。據(jù)QYResearch數(shù)據(jù)，2021年全球光柵尺市場(chǎng)銷售額達(dá)46億元，一般一個(gè)五軸的加工中心會(huì)用XYZ軸，加2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，其中旋轉(zhuǎn)軸用角度傳感器，對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)高端光柵尺的年需求約為十幾萬支。目前國(guó)際上生產(chǎn)光柵尺的企業(yè)主要有德國(guó)海德漢、西班牙發(fā)格（FAGOR）、英國(guó)雷尼紹、日本三豐等。這些企業(yè)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)nm級(jí)分辨率，甚至是pm級(jí)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的是增量式光柵尺，但絕對(duì)式光柵尺在國(guó)內(nèi)目前成熟的產(chǎn)品很少，大部分都需要進(jìn)口。長(zhǎng)春奧普光電控股子公司禹衡光學(xué)生產(chǎn)的光柵尺在機(jī)床領(lǐng)域可以滿足高端數(shù)控技術(shù)需求。
　　投資建議：建議關(guān)注國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)龍頭企業(yè)華中數(shù)控、電主軸領(lǐng)域昊志機(jī)電、絲杠及導(dǎo)軌領(lǐng)域秦川機(jī)床、貝斯特、恒立液壓、恒而達(dá)，位置檢測(cè)裝置領(lǐng)域奧普光電。
　　風(fēng)險(xiǎn)提示：宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，技術(shù)推進(jìn)不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)，產(chǎn)能消化風(fēng)險(xiǎn)，行業(yè)政策調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)