聚焦高端科技最前沿

#科技之巅寻找先行者#

高端制造业是我国经济转型升级的重要保障
中美贸易摩擦时，华为、中兴等多家科技公司遭到制裁，加上新冠疫情的爆发给各行各业供应端和消费端带来冲击。面对近年来错综复杂的国际形势和经济环境，核心技术自主可控的重要性毋庸置疑。被动防守只会落后于人，主动进攻才是提高话语权和竞争力的重要义，从中低端迈向高端是制造业发展的必要。

在政策大力支持下，支持高端制造业直接融资、助力科技创新等方面不断加大力度，取得明显成效。

数据显示，截止目前，今年已有37家高端装备制造业公司登陆A股，主要集中于创业板与科创板，广泛覆盖机械设备、国防军工、电力设备等行业，募资额合计423亿元，在九大国家战略性新兴产业中位居前列。



高端装备制造产业链梳理

1、数控机床
数控机床能够更好解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向。目前数控机床上游供应商主要是传动系统、数控系统、数控机床主体及零部件等领域；中游则是各类机床， 主要包括金属切削机床、金属成形机床、特种加工机床；下游应用领域广泛，包括航空航天、兵船核电、石油化工、汽车、3C等领域。

全球数控机床产业规模呈逐年增长态势，2019 年全球数控机床产业规模为 1492 亿美元，同比增长 4%。中商产业研 究院预测，2021 年全球数控机床产业规模将达 1648 亿美元。数控机床主要分为数控金属切割机床、数控金属成形 机床和数控特种加工机床。2019 年全球数控金属切削机床规模为 783.3 亿美元，占总规模比重为 52%；数控金属成 形机床规模为 420.7 亿美元，占总规模比重为 28%；数控特种加工机床规模为 265.6 亿美元，占总规模比重为 18%。

根据中商产业研究院预测，2021 年中国数控机床产业规模将达 3576 亿元。其中，数控系统占数控 机床成本的 25%-30%，主要被西门子、发那科垄断；传动系统包括主轴、导轨、丝杠、轴承等，主要被德国、瑞士、 日本、中国台湾的一些公司占据；功能部件包括转台、刀具、齿轮箱等，全球市场依旧由欧美日等发达国家企业占据 仍然来自欧日美等发达国家。以配套或者外购以上核心部件实现车床精度和可靠性在行业竞争中无法获得显著优势，

我国主要的高端数控机床生产商包括科德数控、国盛智科、浙海德曼、日发精机、海天精工等，其中：科德数控：拥有从多种类型五轴联动高端数控机床到高档数控系统、关键功能部件等机床关键部件的核心技术和 自主知识产权，生产制造工艺先进，供应链成熟稳定，产品性价比高，已在航天、航空、能源、汽车、模具、工 具、机床、机械等领域实现广泛应用，部分实现进口替代。


2工业机器人
工业机器人上游包括三大核心零部件控制系统、伺服系统、减速器；中游为机器人本体；下游是集成系统，包括单项 系统集成商、综合系统集成商，广泛应用于汽车、3C、食品、饮料等行业。按照机械机构，工业机器人可分为多关 节机器人、SC­A­RA 机器人、直角坐标机器人、协作机器人、并联机器人、圆柱坐标机器人，其中多关节机器人和 SC­A­RA 精度要求高，且市场规模最大，二者合占工业机器人 80%以上市场规模。


德国、日本牢牢占据着工业机器人的主要市场份额。日本、德国的工业机器人水平世界领先，这主要因为他们具备先 发优势和技术沉淀。日本在工业机器人关键零部件(减速机、伺服电机等)的研发方面具备较强的技术壁垒。德国工业 机器人在原材料、本体零部件和系统集成方面有一定优势。从企业来看，ABB、发那科(FA­N­UC)、库卡(KU­KA)和安 川电机(YA­S­K­A­WA)这四家企业是工业机器人的主要供货商，占据世界约 50%的市场份额。

2020年我国工业机器人市场规模为 422.5 亿元，同比增长18.8%，2017-2020 年复合增速为 6.2%。业内预计到2023年，中国工业机器人行业规模将达589亿元左右，目前我国工业机器人国产化率约为31%。

3、汽车电控系统
汽车电控即汽车电子控制系统，基本由传感器、电子控制器（ECU）、驱动器和控制程序软件等部分组成，与车上的 机械系统配合使用，并利用电缆或无线电波互相传输讯息，进行的“机电整合”。在广义上分为发动机电控系统、制 动控制系统、舒适控制系统、多媒体系统等多种类别。本处主要介绍三种国产化程度不高，对外依赖较严重的电控系 统产品：电动汽车电控系统、电动助力转向系统、线控制动系统。

随着新能源汽车行业的发展，电动汽车电控系统的行业规模迅速扩大，其市场规模由 2015 年的 56.8 亿元增长至 2021 年的 214 亿元，年复合增长率超过 25%，预计在 2025 年将达到 594 亿元。整车控制器市场规模达到 150 亿元，其 中应用于电动汽车 L2 级自动驾驶服务的第三档整车控制器 2021 年出货量达到 200 万个，市场规模达到 21.1 亿元。而电机控制器市场规模 13 亿元，电池管理系统市场规模达到 50 亿元。

目前我国电动汽车电控系统行业尚未形成清晰、稳定的市场竞争。不过，国内有不少新能源汽车主机厂，借助整车及零部件制造上积累的丰富经验，已经走上电控系统的自主研发之路，其中电机控制器领域目前国产化程度较高。本土企业目前主 要分为两类：一类是以比亚迪、北汽新能源为代表的新能源汽车主机厂，其借助自己整车及零部件制造上积累的丰富 经验，走上了电控系统的自主研发之路。其中比亚迪于 2020 年 3 月建立了子公司弗迪动力谋求汽车动力系统上的自 主突破，目前其电驱动系统研发已经进行到第四代，包含驱动电机、电机控制器在内的 EHS 电混系统已应用于 DM-i 系列车型中，实现了驱动电机、电机控制器、三合一电驱动系统的自供。

随着新能源汽车的高速发展，电动汽车电控系统的行业规模迅速扩大，市场规模由 2015年的56.8亿元增长至2021年的214亿元，年复合增长率超25%，业内预计2025年产业规模有望翻番，将达594亿元左右。


4、军工装备

军工装备方面，国产替代的机会主要在航空发动机和国产大飞机等领域。

航空发动机是飞机核心部件，约占飞机整机价值量的20%-30%。《中国商飞公司市场预测年报（2021-2040）》预测，航空发动机市场需求将保持长期持续增长趋势。未来 20 年，全球商用航空发动机总交付量预计市场价值达13000亿美元以上。军工材料上，我国在民用飞机、航空发动机、燃气轮机上对外依赖较重，贸易逆差较高。其中民用飞机领域贸易逆差 达到 145 亿美元，对外依赖尤其严重。


经过长期发展，我国已建立了相对完整的航空发动机研制生产体系，可研制涡桨、涡喷、 涡扇、涡轴等多类发动机，目前在军用航空发动机领域有一定生产能力。

另外，随着近期国产C919完成适航取证，国产大飞机商业化进程加速。目前C919已累计获得订单约1060架，未来也有望挑战目前双寡头的世界民用客机市场。按照机构的成本分析，C919的国产化比率近60%左右，相关零部件厂商迎来长期机遇。


5、芯片制造

芯片制造主供应链分为“设计-制造-封装”三个环节，辅产业链还包括用于芯片设计的EDA软件与IP核，半导体设备与半导体材料。其中，制造、设计、设备环节附加值较高。
我国芯片对外依赖严重。2021 年，我国芯片进口额为 4337 亿美元，进口贸易逆差达到 2784 亿美元，均创下历史新 高。除此之外，电容器、液晶显示器、偏光片、盖板玻璃、传感器、光学镜头等贸易逆差也较高，其中电容器贸易逆 差额 2021 年超过 50 亿美元。机械设备领域，我国半导体设备严重依赖进口。2021 年，我国半导体设备贸易逆差达到 244 亿美元，远远领先其他 机械设备。除了半导体设备以外，在光学仪器、分析仪器、工业机器人、金属加工中心与高功率柴油机上存在较大的 贸易逆差。其中光学仪器与分析仪器逆差分别为 82、66 亿美元。而金属加工中心、高功率柴油机等贸易逆差相对较 低，也在 20 亿美元左右。

目前我国芯片产业链整体落后，国产替代正在提速。在芯片制造领域，我国国产化水平逐渐提高，已具备14nm级芯片量产能，但良率有待提高；在半导体设备领域，国产设备在清洗，刻蚀等领域均取得了一定突破，光刻设备被严重卡脖子。

另外，在存储器、模拟芯片等领域，国产替代进程较快，而GPU、逻辑芯片、射频芯片等产业链细分领域，国产化能力目前较弱，替代进程缓慢。

6、电子元器件

电子元器件主要包括ML­CC、ME­MS传感等细分领域。

ML­CC具有耐高温高压、体积小、电容量范围宽等优点，在成本和性能上都具有优势，占到了陶瓷电容器市场的90%以上。从下游应用看，手机和计算机为ML­CC占比最大的下游应用领域，二者比例之和超过50%，其次为汽车电子等。

ME­MS系统即微机电系统，利用半导体制造工艺和材料，将传感器、执行器、机械机构、信号处理和控制电路等集成于一体的微型器件或系统。目前我国ME­MS传感器行业尚处于发展阶段，企业多布局声学、光学、压力等细分，以代加工为主。


总结

我国目前正在从制造大国向制造强国逐步进化，人口红利已经不能维持我国经济的持续发展需求，提高劳动效率是我国经济发展以及参与国际竞争的唯一道路。

因此，我国对于敢于创新，参与国际竞争的中小型企业在资金以及政策方面都给与了大力的支持。从十四五规划到北交所成立，都无不体现了科技强国的核心思想。

对于既符合国家发展战略需求，又以研发为主的高端制造企业，势必会得到国家的大力支持和市场的广泛认可。

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