（1）主轴行业发展历程

国外主轴行业起步较早，经过长时间的发展历程，技术水平和生产工艺较为成熟。目前，全球主轴行业领先企业主要集中在欧洲、日本、中国台湾等国家或地区，其中欧洲的主轴制造商凭借强大的研发实力、优异的产品性能、悠久的生产历史和较好的业绩口碑，在主轴的不同应用领域均占据了重要市场份额。

日本、中国台湾的主轴技术水平相对落后于欧洲，但产业发展成熟，性价比较好，在我国占有较大的市场份额。20 世纪 50 年代末，我国主轴行业通过仿制欧美及前苏联样机开启国产自主化的序幕，并随着国内机床行业和机械工业的发展而逐渐成长起来。

在计划经济体制下，我国主轴最早由部分轴承生产企业为解决轴承内表面磨削加工而开发以及国有机床制造企业为自己生产的机床整机提供配套。由于我国机床行业长期被欧美技术封锁以及发展过程中存在“重整机、轻配套”的情况，数控系统、主轴、导轨、丝杠等机床关键功能部件的技术水平、产业化和专业化程度普遍较低，相关中高端产品严重依赖进口。

近十年来，得益于中国经济的快速发展和中国机床工业庞大的生产和消费规模，国内主轴企业飞速发展，逐步掌握了机床主轴的关键生产技术和加工装配工艺，通过持续技术创新和生产工艺积累，其技术水平和市场占有率获得了长足的发展与提升。在中高端产品方面快速追赶国际先进水平，同时在定制化、产能交期、成本控制、售后服务等方面较国外企业均存在一定优势，逐渐获得了良好口碑与广泛认可，我国主轴企业迎来了更大的发展空间和机遇。

（2）主轴的分类及应用

机床主轴是在机床上带动刀具或工件进行旋转从而产生切削运动的运动轴，是机床中的主要旋转部件和关键功能部件之一，通常用于连接刀具或工件，并使其在旋转运动下进行切削或加工操作，是机床制造环节中难度较大、技术含量较高的环节之一，也是机床核心技术的重要保障。

按照主轴驱动方式的不同，机床主轴可分为机械主轴和电主轴两大类。

机械主轴：是指机床上带动工件或刀具旋转的轴，通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成，在机器中通过主轴电机与中间的传动装置带动主轴旋转进行工作。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定机床加工质量和切削效率的重要因素，在实际应用场景中因其具有刚性和稳定性、可靠的传动系统、易于维护和保养、适用性强等优点，因此在加工领域得到了广泛应用

电主轴：是指将电机直接安装在主轴上，通过电机的高速旋转直接驱动主轴旋转。电主轴由内装式电动机直接驱动，通过控制系统，使主轴获得所需的工作速度和扭矩，因而也被称为内装式电主轴。电主轴相对于机械主轴具有高转速和高精度、无接触式传动、智能化控制等优势，但也存在成本较高、受到电子元件影响、需要良好的散热和环境条件等劣势从目前国内机床行业主轴在实际应用中的使用情况来看，虽然电主轴具有高转速、高精度等优点，在一些高档数控机床和精密加工设备等领域应用广泛，但是电主轴需要良好的散热和环境条件等缺点，也在一定程度上限制了其应用范围。而机械主轴因其技术成熟、结构简单、制造和维修难度小以及在低速大扭矩、大功率等性能上的优势，因此应用更为广泛。

同时，国内机械主轴的制造技术和产业链相对成熟，也为其提供了良好的发展基础，所以机械主轴仍在国内机床行业中占据主导地位。

（3）主轴行业发展现状

①全球主轴市场呈现出不断增长趋势，发展前景广阔

随着全球制造业的发展和技术的进步，全球机床市场的规模不断扩大。根据 VDW（德国机床制造商协会）公布的数据，全球机床市场消费规模由 2020 年的 592 亿欧元增长至2021 年的 709 亿欧元，同比增长 19.80%。全球机床市场规模的稳步增长与中国制造业的快速发展密切相关。中国作为全球最大的制造业国家，机床市场规模也在不断增长。

根据 VDW（德国机床制造商协会）数据，2021 年我国机床生产及消费在全球占比分别达到 31%、34%，均为全球最高；具体数据来看，2021 年我国机床生产额和消费额分别达到 1,664 亿元和 1,800 亿元，同比增速分别为 26%和 24%，我国机床市场空间广阔。

机床行业日益增长的需求规模和持续加快的产业升级也为机床部件主轴行业提供了良好的发展契机和广阔的发展空间，全球主轴产量及需求量逐年提升。随着国内主轴技术的不断进步和创新，主轴产品的性能和质量不断提升，这使得主轴产品能够更好地满足各种行业的需求。

同时，随着自动化和智能化技术的不断发展，主轴产品将在生产制造中发挥更加重要的作用，并得到更广泛的应用。近些年，中国的主轴市场需求增长迅速，尤其是对中高端主轴产品的需求不断增加，中国主轴市场份额在全球主轴市场中逐年增加，已经成为全球主轴市场的重要支柱之一。随着中国主轴市场份额的增加和全球市场的拓展，中国主轴产业将迎来更多的机遇和挑战，发展前景广阔。

②我国机床国产化进程不断推进，配套主轴市场呈现出持续发展的态势

我国机床产业在过去几十年中取得了长足的发展，机床国产化率稳步提升，国产中高端机床的市场占有率逐年提升，展现出良好的发展势头。然而，在机床上游行业核心零部件方面，由于部分零部件的技术含量高、制造难度大，国内发展相对滞后，仍与国际领先水平存在差距，存在一定的进口依赖。机床上游主要包括各类铸件、钣焊件、精密件、功能部件、数控系统和电气元件等，其中最为关键的部分是精密件和功能部件，直接影响到机床的加工精度和生产效率。

现阶段国产精密件和功能部件市场仍然相对薄弱，许多核心部件需要从国外进口，其中就包括核心部件主轴。主轴作为机床的核心部件，存在一定的进口依赖，尤其是中高端主轴产品，并且主轴技术在中高端机床中的应用难度较大，比如主轴技术在光伏、半导体行业中的应用需要在高速、高精度运转、高洁净度要求、高温工作环境以及高可靠性等方面进行深入研究和探索，以满足其严苛要求。

根据《中国制造 2025》，到 2025 年中国机床配套主轴等中高档功能部件国内市场占有率达到 80%。未来随着各项配套政策的落地，国内企业不断加大对于主轴的研发投入，主轴行业的发展将迎来更广阔的空间和更多的机遇。我国机床行业国产化率有望进一步提高，国产化率的提升有效地支撑着我国主轴生产的发展空间和市场空间。

③精密加工设备的需求不断增长，对于主轴的精密加工要求正在提高

目前中国机床行业正在经历一场向中高端市场转型升级的变革，随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，对于机床加工精细度的要求也在不断提升。特别是在高端装备制造、精密制造和新能源等领域，这些行业的产品和技术要求非常高，需要机床加工设备具备更高的精度、稳定性和可靠性。

主轴作为精密加工设备中最重要的组成部分之一，其性能和精度的优劣直接影响到加工过程的效率、质量以及产品的一致性和稳定性。主轴的加工效果不仅取决于主轴本身的设计和制造工艺，采用先进的精密部件加工技术同样关键。例如，采用高精度的轴承、导轨、电机等部件，以及采用先进的制造工艺，如磨削、研磨、超精加工等，来确保主轴的性能和精度达到要求。随着高精度、高效率的加工需求不断增加，主轴精密加工能力成为了下游应用端的核心竞争力之一，尤其是在光伏、半导体和航空航天等精密加工设备领域。

例如，主轴在光伏硅片多线切割机应用中的精密加工包括对轴承、导轨和密封件等进行加工，以及精磨加工、平衡控制、精度检测和整轴组装等，通过实施精密加工技术，可以确保光伏硅片多线切割机中的主轴具有高精度、高稳定性、长寿命和高可靠性，从而提高光伏产业的生产效率和切割质量。未来随着科技的不断进步和应用的拓展，精密加工设备的需求将持续增长，将为主轴制造商提供更为广阔的市场前景和机遇。同时，随着技术的不断进步和创新，客户对主轴的精度、稳定性和可靠性提出了更高的要求，这也为主轴制造商带来了更大的挑战。

（4）下游应用领域分析

在光伏应用领域，主轴产品主要用于硅片制造工艺中磨面倒角、切片等切割设备；在半导体应用领域，主轴产品主要用于碳化硅晶锭切片、研磨环节；在蓝宝石应用领域，主轴产品主要用于蓝宝石晶锭、晶棒在切片、研磨、倒角等制造工艺环节所用的切割设备。

①光伏产业

A、主轴在光伏行业中的应用

精密主轴产品主要用于光伏制造工艺的光伏硅片切割环节。光伏发电是利用半导体光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术。光伏产业链由硅料、 硅片、电池、组件、发电系统多个产业环节顺序组成。其中，硅片制造的工艺步骤包括：硅棒生产、截断、开方、磨面倒角、切片、清洗及检测。

B、光伏行业应用的市场空间

a、全球光伏行业总体呈快速向上发展态势

近些年来，随着全球气候变暖及化石能源日益枯竭的大背景下，可再生能源开发利用日益受到国际社会的重视。全球已有多个国家提出了“零碳”或“碳中和”的气候目标，发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识，再加上光伏发电在越来越多的国家成为最有竞争力的电源形式，预计全球光伏市场将持续高速增长。

根据源达信息证券研究所数据，2022 年全球新增装机规模达到 268GW，同比增长 55.8%，截至 2022 年底全球光伏累计装机规模达到 1,207.5GW，同比增长 28.5%。预计未来，随着技术的不断进步和应用范围的扩大，光伏行业将继续保持强劲的增长势头。

b、我国光伏产业发展潜力巨大

2013 年以来，在我国光伏补贴政策的推动下，我国光伏产业得到了快速的发展，国内光伏装机规模快速上升。2018 年，“531 政策”强烈释放了我国补贴退坡的信号，光伏装机量有所下降。2019 年后，随着光伏厂商参与者的不断增多，竞争开始激烈，光伏装机需求快速增长，根据源达信息证券研究所的数据，截至 2022 年我国新增光伏装机规模达到 87.40GW，同比增长近 60%，光伏行业继续保持快速增长。

据源达信息证券研究所数据显示，预计 2023 年国内新增光伏装机 113.7GW，同比增长 30.1%；预计 2025 年国内新增光伏装机将达到 191.2GW。随着全球对清洁能源的需求不断增加，光伏发电逐渐成为重要的能源供应方式，我国光伏产业在技术创新、成本优势和市场拓展等方面具有优势，将有更多的机会参与全球市场竞争，实现快速发展，我国光伏产业将迎来更加广阔的发展空间。

c、全球硅片产量及产能持续增长

光伏产业巨大的发展空间将带动其上游配套行业的发展。根据国信证券经济研究所数据，2022 年硅片规模继续保持快速增长趋势，截至 2022 年底，全球硅片总产能约为664GW，同比增长 60%，其中单晶硅片产能超过 640GW，同比增长 65%，产量约为381.1GW，同比增长 63.6%。

从生产布局看，2022 年底位于中国大陆企业硅片产能约为 650.30GW，占全球的97.94%，占据绝对领先地位。随着近年来我国光伏产业的快速发展，光伏发电新增装机量不断增长，拉动了包括光伏硅片在内的原材料需求的增长，推动了我国光伏硅片行业的快速发展。根据中国光伏行业协会数据，2022 年我国光伏硅片产量达 371.30GW，同比增长 63.90%。

②半导体产业

A、主轴在半导体行业中的应用

半导体产业是信息技术产业的核心，是推动传统工业转型升级和实现工业智能化转变的物质支撑，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业，其技术水平和发展规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志之一。

近年来，我国出台了一系列政策支持半导体产业发展，如 2021 年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和 2035 年远景目标纲要》中提出要瞄准集成电路等前沿领域，加强集成电路重点装备和关键材料的研发，实现原创性引领性科技攻关。精密主轴产品主要用于碳化硅晶锭切片、研磨环节。

碳化硅是第三代半导体材料的典型代表，具有高禁带宽度、高电导率、高热导率等优越物理特征，在新能源汽车、新能源发电、轨道交通、航天航空、国防军工等领域的应用有着不可替代的优势。其制造工艺步骤包括：长晶、碳化硅晶锭、切割、研磨、抛光、清洗、外延、检测等。

B、半导体行业应用的市场空间

国家政策的支持，促进了国内半导体产业的快速发展，也进一步提高了国内半导体芯片的国产化率，根据 IC Insights 的报告，中国大陆半导体芯片国产化率由 2010 年10.2%提升至 2020 年 15.9%，预测 2025 年将达到 19.4%。

随着近些年国内半导体产业市场规模的稳步增长，带动了半导体材料市场规模稳步增长，根据远瞩咨询发布的《2022 年中国半导体芯片行业分析报告》数据，2022 年我国半导体材料市场规模达到 107 亿美元，同比增长 8.08%。

同时，随着半导体市场规模的稳步增长，国内半导体设备行业迎来了巨大的成长机遇。精密主轴需求取决于半导体碳化硅切割设备的新建需求，而半导体碳化硅切割设备的新建需求主要来自于半导体碳化硅下游应用市场的需求。而根据远瞩咨询发布的《2022 年中国半导体芯片行业分析报告》数据，2021年我国半导体设备销售收入达到 296 亿美元，同比增长 58.12%，未来随着半导体市场规模的稳步增长，半导体设备的销售收入也将进一步增加。

③蓝宝石产业

A、主轴在蓝宝石行业中的应用

蓝宝石是一种氧化物晶体，俗称刚玉，其物理、化学、光学等性能优异，被广泛应用于红外军事装置、高强度激光的窗口材料等。蓝宝石行业由上游原材料制备、晶体生长、加工设备制造，中游蓝宝石材料长晶、切割、加工环节，下游 LED 衬底材料及消费电子等领域应用组成。蓝宝石衬底片的加工制作包括定向、切片、研磨、倒角、清洗、退火、贴片、抛光、清洗、质检等步骤。

随着中国蓝宝石材料市场规模的持续扩大，蓝宝石市场增量空间广阔，发展前景乐观，将带动蓝宝石行业切割设备的需求持续提升，主轴行业将迎来巨大的发展机遇。

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