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
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发展方向 |
特点 |
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整体化、大型化 |
整体结构设计是飞机减轻重量和提高性能的主要途径，整体结构件呈现出数量越来越多、零件尺寸越来越大的发展趋势 |
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结构复杂化、制造精确化 |
大型化的结果是零件结构更加复杂，大型化整体结构件与周边选接段察件融合为一体，具有高精度装配孔的耳片结构等大量出现在整体构件上。同时，家件加工的尺寸精度提高，比如练条厚度、腹板厚度更薄，转角半径、底角半径更小，对数控机床基础大件结构特性和热稳定性提出更高要求 |
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材料多样化 |
现代飞机高速、高机动性能要求不断提高，钛合金、复合材料等具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高温等特点的材料大量采用，加工装备不仅要解决铝合金飞机结构件加工，还要解决钛合金、复合材料加工 |
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
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传统燃油车 |
纯电动车 |
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传统系统 |
变速箱、传动轴等 |
动力系统 |
电池系统 |
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动力系统 |
发动机、燃油系统、排气装置等 |
电机系统 |
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电控系统 |
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制动系统 |
制动系统 |
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车身 |
车身 |
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汽车电子 |
汽车电子 |
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传统底盘 (悬挂系统和传动系统) |
底盘 （一体化电池盒） |
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内外饰 |
内外饰 |
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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
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新能源汽车部件 |
加工需求 |
适用机床 |
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电池壳体 |
加工量较少，形状也比较简单 |
三轴机床 |
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电机壳体 |
没有球面、曲面和空间角度 |
四轴道用机床 |
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小尺寸异形件 |
加工时需要有很多空间角度，小而精密的零件加工需求 |
五轴机床 |
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大尺寸结构件 |
大尺寸、结构略复杂，一体化铸造成型后，更需要配套相应大型龙门机床进行压铸件的毛刺与毛边等的切削 |
五轴卧式加工中心 |
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。