摘要：2024年全球磨床需求60亿美元，中国占比20%。磨床归类于金属切削机床，根据Grand View Research，2024年全球磨床市场规模约60亿美元（同比增长3.7%）； 2024年我国磨床市场规模为84.3亿元，国产化率52%。具体品类来看，平面磨床
Abstract
摘要
2024年全球磨床需求60亿美元，中国占比20%。磨床归类于金属切削机床，根据Grand View Research，2024年全球磨床市场规模约60亿美元（同比增长3.7%）； 2024年我国磨床市场规模为84.3亿元，国产化率52%。具体品类来看，平面磨床和外圆磨床国产化较为成熟，内圆及螺纹磨床有待提升。
供应链协同&品牌优势构造竞争壁垒。1）磨床涉及铸件加工、机械加工与成型、部件装配调试及质量检测四大环节。整机企业倾向于自制主轴、结构件，数控及进给部件外采。中国磨床市场呈现分散化的竞争格局，2025Q1市场集中度CR5仅为28.4%，专用性限制行业缓慢整合。2）根据海关总署统计，2024年我国磨床进口额/出口额为8.3亿美元/2.4亿美元，全行业出口比例低于日本、德国，全球竞争力有待提升。
人形机器人产业需求打开螺纹磨床市场。螺纹磨床属于磨床的专用品类，2024年全球市场仅70亿元。以Optimus为代表的人形机器人设计，拉动丝杠需求。考虑到全球人形机器人本体扩产计划，我们假设2028年全球人形机器人销量为100万台/年，对应新增内/外螺纹磨床市场28/7亿元。我们认为人形机器人丝杠精度属中等水平，对磨床加工效率及单台经济性提出更高要求，有利于国产设备导入。
产品迭代&资本运作，磨床进入黄金发展期。2024年以来，磨床产品迭代明显加速，与人形机器人硬件储备共振。此外，丝杠加工企业通过收购方式，与磨床形成核心工艺内部协同。
风险
市场需求不及预期，人形机器人量产不及预期、收购整合不及预期等。
Text
正文
2024年全球磨床60亿美元
从机械研磨到数控磨削：全球磨床技术的百年跨越
磨床（Grinding machine）是利用磨头（磨具/磨料）对工件磨削的设备，分类归属金属切削机床。
磨床呈现多元化分类。1）根据加工方式，磨床可分为基础型和专用型，其中基础型包括外圆磨床、平面磨床、内圆磨床、无心磨床和工具磨床，专用型则包括螺纹磨床、轧辊磨床、轴承磨床等。2）根据加工精度，磨床可分为四档，分别用于普通磨削、精密磨削、高精密磨削和超精密磨削。
► 外圆磨床：用于磨削圆柱形工件的表面。工件在中心固定的情况下高速回转，与工件回转方向相反的砂轮作用于工件外表面，进行磨削加工。这类磨床通常用于生产与其他零件有滑动关系的轴类零部件。
► 平面磨床：将工件固定在工作台上，让高速回转的圆柱形砂轮磨削工件表面。砂轮上下移动，工作台前后左右移动，确保工件厚度恒定，同时提高平行度。一般用于将切削后的工件表面打磨得更加平整。
► 内圆磨床：磨削圆柱形、圆锥形或其他形状素线展成的内孔表面及其端面。
图表1：磨床分类方式及其主要用途
注：图中饼图为2025Q1我国磨床市场按品类分布
资料来源：中国机床工具工业协会，《磨料、磨具与磨削技术》（李伯民，2016），中金公司研究部
2024年全球磨床市场近60亿美元。1）据Grand View Research统计，2023-2024年全球磨床市场规模分别为57.3、59.4亿美元。2023年全球金属加工（含金属切削、金属成形）机床销售额约790亿美元，磨床为较为小众的市场，占比不足10%。2）2024年中国磨床需求占比为20%，其次为美国（14%）、日本、德国等国家。
图表2：2024年全球磨床规模为59亿美元
资料来源：Grand View Research，中金公司研究部
图表3：2024年全球磨床市场分布
注：其他国家中各国家占比均小于5%
资料来源：Grand View Research，中金公司研究部
2024年中国磨床市场84.3亿元，国产化率52%。1）2023-2024年中国磨床市场规模分别为86.1、84.3亿元，自2021年以来市场规模有所回落。据MIR预测，2025年中国磨床市场有望回暖至95亿元，至2028年达到103.1亿元，显示出中国磨床市场发展的稳健潜力。2）2024年中国磨床市场规模国产占比为52.3%，内资磨床发展迅速。
图表4：2024年中国磨床市场规模为84.3亿元
资料来源：MIR，中金公司研究部
图表5：2024年中国磨床市场国产占比略大于进口
我国磨床出口比例较日本、德国差距较大
2024年我国磨床净进口5.9亿美元。根据海关总署统计，2024年我国磨床进口额为8.3亿美元，磨床出口额为2.4亿美元。2024年中国出口的磨床平均单价为1.9万美元/台，远低于进口磨床均价18.7万美元/台。
图表6：2023年我国磨床出口占比为26%
资料来源：德国机床制造商协会（VDW），日本机床制造商协会（JMTBA），中国海关总署，中金公司研究部
图表7：2017-2024年我国磨床贸易逆差不断收窄
资料来源：中国海关总署，中金公司研究部
2024年我国磨床出口额同比提升49%，靠无心磨拉动。根据中国海关总署统计，2017-2022年，磨床进口额年均9.04亿美元，而出口额年均仅1.19亿美元，2018年达12. 1亿美元峰值后回落。磨床出口数据则稳步增长，2024年同比增长49%，2017-2024年CAGR为19%，反映国产磨床国际竞争力逐步提升。
► 进口：外圆磨床和工具磨床是主要进口品类，2024年进口占比为23%/22%，进口金额为1.9/1.8亿美元。
► 出口：平面磨床和外圆磨床出口占比最高，2024年出口占比均为24%；无心磨床出口增长迅猛，从2017年118万美元增长至2024年891万美元，CAGR为33%。
图表8：中国磨床进口以外圆磨床为主
图表9：中国磨床出口以平面磨床为主
磨床技术壁垒高，专用属性限制行业整合
磨床上游部件拆分
结构件和数控系统成本占比高。磨床上游主要由结构件、数控系统、主轴、进给系统组成，从成本结构来看，主轴、结构件和数控系统成本占比最高，占比分别为25%、20%、15%。
图表10：2024年磨床成本占比
资料来源：中商产业研究院，中金公司研究部
整机壁垒：供应链协同&工艺沉淀
磨床整机生产流程复杂。磨床的生产流程主要包括铸件加工、机械加工与成型、部件装配调试及质量检测四大环节。各环节之间高度耦合，企业在生产过程中不仅需要具备扎实的技术能力，还需在资源整合、流程管理与工艺稳定性等方面形成较为完备的体系支撑。
图表11：磨床生产流程
资料来源：北平机床招股书，中金公司研究部
"自制+外采"构建供应链协同优势。1）自制环节：部分企业将主轴作为核心技术壁垒进行自主研发。床身铸件依托产业集群就近配套，典型案例如津上机床中国、大隈等企业在中国建立的铸件供应体系。
2）外采环节：对于需要长期硬件加工积累的传动部件（如轴承、导轨、丝杠等）和算法驱动的数控系统，选择与专业供应商建立稳定合作关系。加工耗材——砂轮选型度决定了工件的表面质量，工件加工接触面越大，原则上选择硬度更小的砂轮。
我国磨床CR5不足30%，小而专
中国磨床市场呈现分散化的竞争格局。2025Q1中国磨床市场CR5仅为28.4%（按照营业额）。平面磨床市场高度集中，头部厂商CR2超过50%；外圆磨和内圆磨市场竞争激烈，中小厂商参与度高；其他磨床前三大厂商中，日发精机主要做轴承磨床，险峰机床和汉江机床则分别以轧辊磨床和螺纹磨床为主。
图表12：中国磨床市场竞争格局（按照营业额）
► 磨床设备专用性高，需求碎片化。根据不同加工对象，磨床在结构设计、工装夹具、控制算法等方面均需高度定制，产品间通用性低。专用性导致厂商难以通过标准化产品形成规模经济，限制市场集中度提升。
► 工艺加工壁垒沉淀久。磨削工艺对精度和稳定性要求高，涉及砂轮选型、参数调校等多维度协同优化。以路劳曼邸和牧野机床为例，前者在精密刀具磨床领域拥有长期技术沉淀，自主研发轴向切入和剥离磨削技术，产品广泛应用于航天、医疗等高附加值行业；后者则将磨削工艺与高精度主轴、热变形控制等系统深度集成，与客户共同积累了大量加工数据，形成稳固工艺护城河。国内外厂商往往聚焦于特定工艺细分市场，规模化集中度低。
► 客户验证周期长。磨床作为精密加工设备，设备验证周期通常超过1年，且客户更换设备需重新进行夹具、刀具路径设计，甚至影响整线节拍，替换成本高。企业对稳定的设备运行历史有路径依赖，使得国产设备难以快速实现替代。
机器人带动螺纹磨需求，资本运作加速
螺纹磨难点在于滚道磨削、动态精度控制
螺纹磨床主要用成形砂轮作为磨具加工精密螺纹。根据加工类别，螺纹磨床主要分为外螺纹与内螺纹两类。1）外螺纹磨床：通过砂轮的高速旋转与工件的相对运动来磨削外螺纹，主要用于加工轴类零件的螺纹外表面。2）内螺纹磨床：用于加工零件内孔中的螺纹结构，由于砂轮需深入孔内进行磨削，设备在主轴设计、砂轮尺寸、冷却控制等方面有更高要求。
根据YHResearch数据，2024年全球螺纹磨床市场规模约70.9亿元，占磨床整体市场16.6%份额。
图表13：内外螺纹磨床结构对比
资料来源：《滚珠丝杠副滚道型面参数控制关键技术研究》（2022，王凯），中金公司研究部
人形机器人行星滚柱丝杠带来新增市场空间。我们以“丝杠+小滚柱+螺母“拆分加工方式，1）丝杠：以车/磨加工为主；2）小滚柱：存在“轧/车或旋风铣/磨”三类路线，“轧”牺牲承载能力，“车或旋风铣”进给量大，对涂层+超硬材料刀具有较高要求；“磨”保障整体精度优势，对精度冗余有要求的企业优选磨。3）螺母：大长径比下，内螺纹磨对“磨杆”设计有较高要求。也有部分企业尝试车+配套丝锥方式。
图表14：行星滚柱丝杠加工流程
资料来源：《精密行星滚柱丝杠副工艺制造与传动性能研究》（郑伟，2021），中金公司研究部
人形机器人产业对磨床效率及经济性提出更高要求。特斯拉等推动人形机器人硬件迅速降本，1）以磨床加工为例，缩短空刀时间/减少单根磨削时长为设备企业改进的方向。2）经济性：设备投资占产线类投资超过75%，磨床较车床等单机价值量明显高昂。
以年化100万台人形机器人来看，新增螺纹磨床需求32亿元。我们基于以下核心假设：1）人形机器人整机安装量：考虑到全球人形机器人头部企业扩产规划，我们预计2025/2028年全球安装量2/100万台；2）人形机器人单机丝杠用量：参考特斯拉Optimus结构设计，其主关节执行器部署14个线性执行器，对应14根行星滚柱丝杠；3）加工时间：2025/2028年单根丝杠内螺纹加工时间为1.1/0.4h，外螺纹加工时间为0.4/0.2h，年工时3000h。4）螺纹磨床单价：2025年单台内螺纹磨床价格255万元，考虑国产设备导入影响，我们预计年降15%；2025年单台外螺纹磨床价格90万元，我们预计年降8%。综合以上因素，我们测算得2028年全球人形机器人对应螺纹磨床市场规模34亿元，对现有市场弹性约50%。
图表15：人形机器人对应螺纹磨床市场空间测算
资料来源：特斯拉，中金公司研究部
从产品迭代到产业协同，国产螺纹磨床进入加速期
国产厂商加速技术突破，逐步打开高端市场替代空间。以秦川机床、日发精机、华辰装备为代表的本土机床企业围绕高精度、高自动化方向持续投入，加快螺纹磨床产品迭代，近两年相继推出具备智能控制、复合加工、柔性适配能力的新型号机床，进一步缩小与进口设备在核心性能上的差距。
图表16：重点企业螺纹磨床新产品汇总
资料来源：各公司官网，中金公司研究部
加快产业协同布局，螺纹磨床企业切入人形机器人领域。国产螺纹磨床企业正通过工艺验证交付、定制产品供货、战略合作等方式，对接人形机器人产业链。
► 华辰装备：2025年3月，公司与福立旺达成合作，一次性签约100台华辰新产品销售合同，包括精密内螺纹磨床、高速外螺纹磨床及高速外圆磨床，主要用于螺母螺纹中径小于10mm的行星滚柱丝杠相关零件螺纹加工，标志公司在人形机器人丝杠场景中的批量供货能力初步确立。
► 日发精机：公司用于丝杆、螺母的内、外螺纹磨床和磨削中心，以及用于螺母的端面外圆专用磨床已向部分客户交付使用，未来将重点跟踪下游人形机器人领域客户技术发展路线。
► 秦川机床：作为螺纹磨床国内市占率领先的企业，公司机床类、零部件类产品将重点服务下游的汽车、自动化、机器人等行业。
丝杠加工企业延伸产业链布局，收购螺纹磨床公司实现工艺协同。丝杠加工企业正逐步向上游关键设备环节渗透，通过收购磨床公司打通上游产业链，以掌控核心工艺、提升产线柔性化能力和降低制造成本，加速在人形机器人领域的应用。
► 双林股份收购无锡科之鑫：2025年1月，双林股份收购科之鑫100%股权，后者内螺纹磨床加工精度可达C3、C2级，外螺纹磨床加工精度可达P3、P2级，技术达到国际领先水平。3月双林股份发布了首款国产“反向式行星滚柱丝杠”，传动误差控制在±0.003毫米且承载能力提升300%，打破国外厂商垄断市场，目前已送样宇树科技、拓普集团等客户，进一步验证了其上游设备整合对高精度丝杠产品研发的支撑作用。
► 恒而达收购德国SMS：2025年5月，恒而达公告收购SMS公司，后者专注数控内/外磨床研发，形成覆盖内/外螺纹磨削、沟槽磨削及齿轮刀具铲磨的全产品线，螺纹磨床产品占据欧洲市场80%以上份额。依托SMS技术和中国供应链优势，恒而达将加快在滚珠丝杠等关键部件的产业化进程。
风险提示：
1）市场需求不及预期：金属切削机床下游需求依赖于制造业资本开支，且磨床市场高速分散。若下游需求不及预期，磨床公司营收增速及盈利能力面临挑战。
2）人形机器人量产不及预期：2024年以来国内众多磨床公司投入丝杠类专用磨床开发，然而全球人形机器人尚处于技术研发阶段，距离上量仍需一定的时间。
3）收购整合不及预期风险：部分零部件企业收购国内或者海外磨床资产，若人员管理及市场开拓不善，存在业务协同不佳风险。
来源：财富智囊