五轴联动数控机床行业：产业转型升级+国产替代加速 本土厂商将迎成长机遇

前言：五轴机床是高端机床之一，可同时实现五轴联动加工，主要面向先进制造业的复杂形状加工需求。受益于产业转型升级的带动与国产替代加速，我国本土厂商有望迎更多成长机遇，市占率将加速提升。

一、五轴联动数控机床行业优势凸显,市场规模快速增长

根据观研报告网发布的《中国五轴联动数控机床行业发展深度研究与投资趋势分析报告（2024-2031年）》显示，五轴联动数控机床是目前最先进的机床设备，是一种科技含量高、精密度高、专门用于加工复杂曲面的机床，是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等加工的手段，对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等行业有着举足轻重的影响。一直以来，五轴数控机床的研制都是世界各制造大国不过余力的重点研发对象。

五轴联动数控机床与一般的三轴、四轴联动数控加工相比，在加工能力、灵活性和效率、设计自由度等方面具有更大的优势，可应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工。

资料来看：公开资料，观研天下整理

近年来我国五轴联动数控机床市场规模呈现快速增长态势。数据显示，2023年我国五轴联动数控机床市场规模达到约112亿元。2019-2023年年均复合增长率达15.52%。预计，2024年我国五轴联动数控机床市场规模将达到120亿元。

资料来源：公开数据，观研天下整理

五轴联动数控机床产品包括五轴立式加工中心、五轴卧式加工中心、五轴龙门加工中心以及五轴车铣（铣车）加工中心等。其中立式五轴是下游客户需求量最大的机型。数据显示，在我国五轴联动数控机床产品市场中，五轴立式加工中心销售量占比最大，达到77.7%。

资料来源：公开数据，观研天下整理

二、航空航天、新能源汽车等领域发展快速下，我国五轴机床有望迎来更大市场空间

五轴机床是加工复杂曲面的重要手段，被广泛应用于航空航天、军事工业、科研、船舶、高精密医疗设备等高端行业。目前在航空航天、汽车等先进制造业应用较多。根据MIRDATABANK发布的数据来看，目前在2023年我国五轴机床应用市场中，航空航天市场占比最大，达到了27%；其次汽车加工需求，占比24%。

资料来源：MIRDATABANK，观研天下整理

综上来看，随着航空航天、新能源汽车等领域发展快速，且对加工需求提出更复杂的要求，五轴机床有望迎来更大市场空间。具体来看，

1、航空航天

国产大飞机产业链释放更多的市场需求。新一代飞机为满足长寿命、结构轻量化等方面的性能要求，大量采用新技术、新结构、新材料，以薄壁整体框架结构为主，切削去除率高达90%以上。而飞机中的各种零部件如发动机叶片、旋涡转子、前后机身、机翼等都需要使用五轴数控加工技术进行制造。因此随着国产大飞机慢慢开始批量生产，五轴机床的需求应该会持续上升。

飞机结构件发展特点

资料来源：公开资料，观研天下整理

目前我国国产大飞机产业链进一步升级，带动五轴机床需求潜力大。根据相关数据显示，截至2023年底C919累积获得31家客户1061架订单，ARJ21共获28家客户775架订单。从中长期来看，我国民用飞机发展前景广阔。预计到2041年全球新机交付市场6.4万亿美元，其中中国市场接近1.5万亿美元，市场份额23%位列全球第一。此外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，从而也将带动五轴机床的需求。

数据来源：公开数据，观研天下整理

2、新能源汽车

新能源汽车零件结构及加工工艺变化为五轴机床带来更多使用场景。新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车较传统燃油车相比，其在结构上发生的重大变化，不再需要传统的内燃机，为发动机零部件的多种复杂金属切削加工工艺将减少使用，以动力总成（电机、电控、电池）为代表的零部件均需定制化开发。

传统燃油车与纯电动车结构区别

资料来源：FuMaTechIRACE微信公众号，观研天下整

与此同时，新能源汽车一体压铸大幅减少零部件使用数量及制造时间，从而取代传统复杂的冲压+焊接工序，减速器壳体、转向架、前后桥等环节成为五轴机床新的增长点。除了曲面复杂加工的硬性要求外，减少装夹次数带来加工效率的提升也催生更多的联动五轴机床需求。

新能源汽车部件与机床选型

资料来源：FuMaTechIRACE微信公众号，观研天下整

近年在政策支持、市场需求增多、技术推进和产业链建设等因素推动下，我国新能源汽车技术水平不断进步、产品性能明显提升，产销规模连续九年位居世界首位。数据显示，2023年我国新能源汽车产销量分别达958.7万辆和949.5万辆，同比分别增长35.8%和37.9%，市场占有率达31.6%。2024年1-10月，新能源汽车产销分别完成977.9万辆和975万辆，同比分别增长33%和33.9%，市场占有率也已高达39.6％，可见其在汽车市场中的主导地位日益巩固。这也为联动五轴机床带来较大的发展机会。

数据来源：中国汽车工业协会，观研天下整理

三、五轴机床特点契合产业转型需求，未来有望替代部分三轴机床

五轴机床经济性好，加工效率更高，占地和能耗更小，能在一定程度上替代三轴机床。根据全球五轴机床的龙头企业德马吉森精机公布的数据显示，用10台五轴机床换掉50台立式五面加工机床后，加工量提高了，占地变小了，能耗还节约了42%。同时由于五轴机床特点契合产业转型需求，目前市场销量占比不断提升，并呈现出更高的增速，预计未来有望在航空航天、模具、新能源等领域有替代三轴机床的趋势。2024年上半年我国五轴加工中心销量为3605台，同比增长14.37%；而同期数控机床整体销量增速为-7.83%。预计2024年五轴机床在数控机床销量中占比有望达到11.3%。

数据来源：MIRDATABANK，观研天下整理

数据来源：MIRDATABANK，观研天下整理

四、国产替代进程加速，本土厂商研发与技术日趋成熟

近年我国国产高端数控系统和五轴联动机床都已经实现了从无到有的突破。当下在自主可控诉求渐强、国家政策释放支持红利的背景下，我国五轴机床国产替代进程加速。

自主可控方面：当前我国高端机床产业链做到“自主可控”非常急迫。从五轴机床的构成方面看，五轴机床和三轴机床比起来，主要是对五轴数控系统、摆头、转台等部件进行了增加或者升级。五轴机床制造难，主要是对高端数控系统和功能部件要求高，可国内产业链不太成熟，使得核心部件靠进口。从而也就导致国产五轴机床价格降不下来，后续维修保养成本也高，普及就慢，且压制了国内企业的利润。例如数控系统大多是从西门子、海德汉、发那科、三菱这些厂商进口的，进口成本高不说，还受封锁限制，有些高端模块都不让中国进口。功能部件得靠进口，像摆头、转台、测量反馈元件这些，目前国内产业链专业化程度跟西方比差得远，种类少，质量还不稳定，高端功能部件靠进口就影响了机床厂的利润。

政策方面：近年来，我国重点产业对高档数控机床有较强的自主可控需求，国内政府重视工业母机产业链发展，频繁出台一系列相关政策以及相关支持措施，鼓励高端数控机床研发创新和国产替代并支持下游航空航天、模具、汽车行业的大力发展、高效加工需求等，为五轴加工中心市场提供了强有力的支撑。在相关政策的加持下，五轴机床国产厂商的基础研发、生产制造、销售途径等方面实力得到不断提升，高端五轴机床国产化有望进入快车道。

国家相关部门近年来制定多项政策鼓励工业母机产业发展

资料来源：公开资料，观研天下整理

在“04专项”、机床工具行业“十四五”发展规划纲要这些政策的推动下，从功能部件一直到主机制造，国内的五轴机床技术越来越成熟，已经有了国产替代的基础。例如在数控系统方面，科德数控、华中数控在五轴数控系统上已经实现了从0到1的突破。

国内的五轴机床技术越来越成熟

资料来源：公开资料，观研天下整理

当下随着国产厂商在产品精度、速度以及稳定性等设备性能上实现突破，带动国产厂商市占率逐年提升，打破了以往五轴市场由外资机床厂商垄断的局面。有数据显示，国产厂商科德数控、纽威数控、海天精工在国内五轴机床市场份额（销量口径）为2.18%、0.85%、1.01%，而到2023年已分别提升至3.91%、1.51%、1.13%。

数据来源：公开数据，观研天下整理

数据来源：公开数据，观研天下整理

五、国内市场竞争格局分化，五轴厂商主要分为三个梯队

目前我国五轴联动数控机床市场竞争格局分化，相关厂商主要分为三个梯队。其中以DMGMORI、GF、GROB为主等海外企业凭借其技术研发、产品规格、国家销售网络规模等方面具备先发优势，在产品精度和稳定性等方面保持领先，处于第一梯队。中国大陆厂商则正在快速追赶，系统软件研发和整机技术日趋成熟，目前处于第二梯队。第三梯队是中国台湾厂商，其产品精度高但出货量较低。

我国五轴厂商可以分为三个梯队

资料来源：公开资料，观研天下整理（WW）