机床与其他机器的主要区别在于，机床是制造机器的机器，同时也是制造机床本身的机器，因此机床又被称为“工业母机”或“工具机”。

机床为装备制造业提供生产设备，凡是对加工精度要求较高，表面粗糙度要求较细的零部件都需要通过机床加工。因此机床在制造业和国民经济发展中具有举足轻重的地位。随着电子信息技术的发展，当前机床行业已进入以数控机床为代表产品的机电一体化时代。

数控机床产业应用分析

1. 数控机床应用领域分析

机床是工业制造的基础设备， 拥有极为广泛的下游应用领域。机床下游应用领域包括航空、铁路机车制造、模具制造、电子信息设备制造、汽车制造、工程机械设备制造等领域，其中，汽车制造业、电子信息设备制造业以及通用设备制造业的机床消费额占比最高。

更进一步，对不同应用领域的机床需求进行拆分，由于不同领域中所需加工零件差异巨大，且同一领域中不同种类零件需要不同类型机床进行生产加工。

例如，在汽车制造业中，汽车发动机就需要专用高效数控机床进行生产加工，而汽车零配件则需要数控车床、数控高效磨床、立卧式加工中心等进行加工；在航空工业中，飞机机身、机翼由于材料90%以上为铝合金，故主要依靠龙门移动式高速加工中心、高速五轴加工中心加工，飞机发动机零件则需要精密数控车床等进行加工。

因此，不同应用领域所需的机型类别也存在较大差异， 具体而言， 不同应用领域的所需加工的核心零部件及对应的需求机型。

（二）数控机床主要应用场景需求分析

技术变革悄然而至，加速金属切削机床升级换代。金属切削机床被广泛应用于汽车、通用设备、电子信息设备以及航天航空等高端制造领域。近年来，随着下游应用端新型工艺技术渗透率的不断提升，金属切削机床的升级换代将有望迎来加速。

1、汽车

电动化与轻量化乃大势所趋，推动存量设备加速更新。根据中国汽车工业协 会统计，2020 年，我国新能源汽车产量为 136.61 万辆，同比增长 17.3%；2014-2020 年，我国新能源汽车产量 CARG 高达 60.98%。

2020 年 11 月，国务院印发《新能源汽车产业发展规划（ 2021－2035 年）》，规划指出，到 2025 年，国内新能源汽车新车销量占全国新车销量的 20%。假定未来五年，国内汽车新车销量水平较为稳定，维持在 2500万辆的水平，则 2025 年，国内新能源汽车有望实现 500 万辆的销量，年均复合增速高达29.63%。

新能源汽车动力总成发生改变后，除去传统的车桥、传动轴、制动器等零部件的加 工需求基本不变外，发动机缸体、缸盖、凸轮轴等零部件需求会相应减少，而衍生出的 各类机床、刀具也将失去原有的作用，同时新能源汽车的车身材质、电池系统、电机和电控系统，需要能够适应更复杂、更多样的生产要求的机床进行加工。

譬如，在新能源汽车驱动电机的制造中需要对电机轴、电机壳体等进行金属切削加工；新能源车的纯电齿轮要求每分钟达1.5万-2万转，远高于传统燃油车的 6千-8千转，从而其对于齿轮精度和齿部啮合品质会有更高要求，由此需要更高精度的加工设备；对于新能源车变速器而言，由于电机本身就自带变速箱属性，故变速器的主要作用是优化电机维持在最佳效率点运转，其通常采用同轴设计，与电机紧密连接，因此，不论是在精度上还是体积上 都对加工设备提出了极高要求。所以，汽车电动化趋势将推动机床设备的产品升级。

一方面，根据中汽协公布的相关数据显示，汽车重量每降低1%，油耗可降低0.7%。为了应对日益提升的油耗考核要求，传统燃油车力求通过减轻重量，以实现这一目标；另一方面，在同样的带电量水平下，为了增加续航里程，新能源汽车对于轻量化也有着强烈诉求。相较于钢材，铝合金材料具备更好的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率，同时，密度更小、重量更轻，能够在确保安全性的同时，充分满足汽车对于轻量化的需求。

因此，近年来，铝合金在汽车核心零部件上的渗透率明显提升。而根据Ducker Worldwide预测，铝制引擎盖渗透率有望从2015 年的48%，提升至2025 年的85%；铝制车门渗透率有望从2015 年的6%，提升至2025 年的46%。由于铝合金的对机床的加工工艺提出了更高要求：以传统燃油车发动机为例，铝合金缸体缸盖的薄壁结构在加工时，容易震动及发生形变，进而影响零件表面质量及尺寸精度；而包括电机、减速机、电控、OBC 以及大总成件在内的各种新能源汽车铝合金件，也需要特定机床进行加工。

因此，随着铝合金在汽车核心零部件上持续进行导入，与之适配的加工机床也有望迎来新一轮的更新升级。

2、3C 电子

5G 技术升级带动机床设备更新。随着 5G 技术的全面下沉及终端产品进一步丰富，5G 渗透率有望加速提升，2020 年，我国 5G 手机出货量已经达到 1.63 亿部， 占全部手机出货量的 52.9%，根据 IDC 预测，2020 年全球 5G 手机出货量约为 2.74 亿部，而 2023 年有望达到 8.5 亿部，2021-2023 年复合增速高达 45.84%。

与此同时， 5G 网络建设也在稳步推进。2020 年，国内新建 5G 基站超 60 万个，根据前瞻产业研究院预测，2023 年新增 5G 基站数量有望达 85 万个，2021-2023 年复合增速 15.62%。5G 手机与基站渗透率的提升，将加速以 CNC 加工中心为代表加工设备实现更新换代。

从产品需求上看，5G 技术的下沉将加速 5G 手机等智能设备对于原有 3G、4G 手机的替代，机床设备厂商将随着 5G 手机渗透率的不断加快而获得更多的设备订单。从加工工艺上看，5G 毫米波通信、5G 天线设计，对手机机壳材料有着较为严格的要求， 机身材质一般使用如树脂、陶瓷、玻璃等不易干扰信号的非金属材料。

新材料的应用对于原有 CNC 加工机床在加工精度、加工技术等方面都提出了新要求，如玻璃精雕技术、陶瓷加工技术、复合材料加工技术等，相关企业也设计出适应新加工要求的 CNC 机床， 如创世纪的玻璃精雕机、雕铣机等。

而对于 5G 基站而言，其体积比 4G 更小，内部结构更为复杂，每个 5G 基站内部的腔体数量过百，所需要的生产工艺也更为复杂，以基站通信滤波器为例，要经过打孔、攻牙、铣削等工序，常规的立式加工中心需要装夹六次，这就需要在现有机床设备上进行升级，以提高加工效率和精度。

因此，在 5G 技术升级的行业背景下，5G 手机渗透率的提升以及新型基站的放量将推动机床设备更新换代。

3、航空

新材料应用与结构件复杂化加快机床更新需求。为减轻机身重量，增加机动 性和有效载荷、航程，近年来，飞机越来越多地采用铝合金、钛合金、耐高温合金等新 型轻质材料。

由于飞机机身结构件多为薄壁结构，形状复杂，以扁平件、细长件、多腔件和超薄壁隔框结构件为主， 加工过程中， 原材料去除量大， 整体材料利用率仅为5%-10%。复合材料用量的增加及整体结构的复杂化，对于机床提出更高要求。

源起基金表示，在通用机械制造领域，数控机床广泛应用于齿轮、轴类、箱体等各类零部件的加工过程中。通过精确控制刀具的运动轨迹和切削参数，它能够高效生产出形状复杂、精度要求严格的零件，显著提升了通用机械产品的整体质量和性能，进而增强了我国通用机械制造业在国际市场上的竞争力。

综上所述，数控机床产业的应用已经深度融入到各个重点领域之中，成为推动各行业技术进步、产业升级和生产效率提升的核心动力。它不仅是我国制造业实现高质量发展的关键支撑，更是提升国家综合实力和国际竞争力的重要保障。我们必须充分认识到数控机床产业的重要性，持续加大研发投入，推动技术创新，进一步提升我国数控机床产业的整体水平，为实现我国从制造大国向制造强国的转变奠定坚实基础。