磨床行业研究：为精加工而生，丝杠、钛合金、碳化硅催化国产成长

敬请参阅最后一页特别声明 1 磨床为精加工而生，技术壁垒较高：磨床为适应精加工和硬表面加工需求而生，以外圆磨床、内圆磨床、平面磨床为主。在一般加工条件下精度等级可达到 IT5 至 IT6 级（研磨/抛光能达到更高），而铣削（加工中心一般为铣削）精度等级根据粗铣和精铣在 IT7 至 IT14 之间，表面粗糙度也有较大差异。为实现高精、高速加工，磨床具有较高技术壁垒，对结构件（例如磨床用丝杠可达最高精度等级 C0 级）、功能部件（高精度和电气控制能力）、装配均有较高要求。 国内高端磨床进口替代空间较大，下游需求爆发有望催化国产崛起：日、美、德等国家磨床技术实力领先企业发展成熟，以“大而全”（例如 PSS 集团下属 9 大磨床品牌）、“小而美”（例如三井精机螺纹磨床份额领先）不同定位抢占市场。但从技术、专利看，国内企业正奋起直追。根据海关总署数据，22 年中国磨床进口额为 8.35 亿美元，进口替代空间较大。同时进口均价远高于出口均价，例如数控平面磨床 22 年进口均价 18.31 万美元、出口均价 4.44 万美元。目前国产五轴工具磨床与进口磨床技术差距已经较小，我们认为在有足够需求催化的背景下(例如工具磨床背景是刀具国产品牌近年高增长)能够实现国产替代，若下游需求爆发有望催化国产崛起。同时高端磨床存在较大进口限制，例如日本高端磨床出口需经过日本政府严格审查，即使购买了也有使用范围限制、移机限制等，在自主可控政策支持下有望加速国产替代。 丝杠：磨床为磨制丝杠核心设备，通过国产设备降本势在必行。在丝杠加工过程中，粗加工环节有磨削/硬车/旋风铣三种技术路线，精加工主要采用磨削加工，磨削工时约占总工时的 39%，从秦川机床案例看磨床的投资额约占丝杠扩产设备投资额的 48%。丝杠加工难点主要集中在滚道加工，螺母、丝杠轴分别需要进行内螺纹、外螺纹加工。根据我们测算，按照不同加工工时计算，100 万台人形机器人对应磨床 22 至 44 亿元市场空间。目前头部企业丝杠磨床主要使用日本、德国进口设备，秦川机床采购高精度床身导轨磨床单价高达 2800 万元。我们认为当前一方面国产螺纹磨床已具有一定技术积累，2014 年上海机床厂 SK7420 已可实现 P1 级滚珠丝杠副加工，说明国内企业具备制造高端螺纹磨床的技术实力；一方面人形机器人丝杠降本诉求较强，对定制化开发&自动化升级要求较高，在这方面国内企业贴近终端客户有望抢占先机，在人形机器人行业有望实现高增长背景下，通过使用国产设备实现降本势在必行。 钛合金：苹果在手机、手表采用钛合金材料，拉动磨抛设备需求。在消费电子行业磨床广泛用于手机、电脑的玻璃面板、外壳、中框打磨抛光。目前苹果手机、手表使用了钛合金材料，安卓厂商有望跟进。钛合金材料加工难度更高，会出现高磨削温度、砂轮黏附等问题，需要对现有设备进行升级改造或更新，有望拉动相关磨抛设备需求。 碳化硅：行业高增长拉动磨抛设备需求，国产设备开发落地后续潜在边际催化较多。在硅片制备过程中，滚磨（外圆磨）、倒角（端面磨等）、研磨（平面磨）、抛光（类似平面磨）均需要使用到磨床，有较好应用前景。根据 Wolfspeed数据，汽车碳化硅渗透率有望大幅提升 26 年超过 50%，27 年汽车用碳化硅市场空间达到 49.86 亿美元，22 至 27 年CAGR39%，有望拉动相关磨抛设备需求。而当前国内磨床设备供应商基本均开发了相关产品，当前正从打样逐步过渡至批量出货阶段，后续潜在边际催化较多。 磨床为精加工而生，赛道高壁垒国产替代空间较大。当前国内磨床具有一定技术积累，在丝杠、钛合金、碳化硅下游需求多点催化背景下国产替代有望加速，建议关注华辰装备（丝杠磨床）、宇环数控（钛合金磨床、碳化硅磨床）、日发精机（丝杠磨床）、秦川机床（丝杠磨床）、华中数控（磨床数控系统）。 下游需求不及预期、新品验证不及预期。 敬请参阅最后一页特别声明 2 扫码获取更多服务 内容目录 1.磨床为精加工而生，技术壁垒较高 ............................................................... 6 1.1 常见磨床以外圆磨床、内圆磨床、平面磨床为主 ............................................. 6 1.1.1 外圆磨床 ............................................................................. 7 1.1.2 内圆磨床 ............................................................................. 8 1.1.3 平面磨床 ............................................................................. 9 1.2 磨具为磨床加工核心耗材，包含砂轮、磨头、油石、砂瓦等 .................................. 10 1.3 磨床在高精度、高速追求下具有较高技术壁垒 .............................................. 11 2.国内高端磨床进口替代空间较大，下游需求爆发催化国产崛起 ...................................... 14 2.1 海外企业发展成熟，形成“大而全”、“小而美”不同定位 ....................................... 14 2.2 从专利、技术视角看，国内磨床企业正在奋起直追，部分领域差距已经较小 .................... 19 2.3 22 年中国磨床进口额 8.35 亿美元，国内企业普遍体量较小有较大成长空间 ..................... 20 2.4 丝杠、钛合金、碳化硅市场需求多点爆发，有望催化国产崛起 ................................ 22 2.4.1 丝杠：磨床为磨制丝杠核心设备，通过国产设备降本势在必行 .............................. 22 2.4.2 钛合金：苹果在手机、手表采用钛合金材料，拉动磨抛设备需求 ............................ 28 2.4.3 碳化硅：行业高增长拉动磨抛设备需求，国产设备开发落地后续潜在边际催化较多 ............. 30 3.投资建议 .................................................................................... 35 3.1 华辰装备：与贝斯特签订导轨磨床合作协议，螺纹磨床有望实现突破深耕丝杠赛道 ............... 35 3.2 宇环数控：钛合金设备+碳化硅设备共同催化，同时导轨磨床已经开发落地...................... 37 3.3 日发精