国机精工成立于 2013 年，拥有轴研所和三磨所两大国家级研究所。公司从属于 中国机器工业集团有限公司（国机集团）。公司核心企业有三家，分别是郑州磨料 磨具磨削研究所有限公司（以下简称“三磨所”）、洛阳轴承研究所有限公司（以 下简称“轴研所”）和中国机器工业国机互助有限公司（以下简称“中机互助”）。 公司前身是轴研科技，主营军品轴承业务，2017 年，三磨所和中机互助注入后，业 务扩展至超硬材料及制品和贸易领域，2020 年正式更名为“国机精工”。
公司主营业务包括磨料磨具、轴承和贸易及工程承包三大板块，2021 年营收占 比 27%、23%和 48%。个中，磨料磨具和轴承是公司的核心业务，是公司利润的主 要来源，2021 年分别贡献了 44%和 38%的毛利，毛利率 34%、35%。贸易及工程承 包毛利率仅 5%。
两大行业唯一的国家级科研院所分别运营磨料磨具和轴承业务。 三磨所是我国超硬材料行业的首创者和引领者。磨料磨具业务运营主体为子公 司郑州郑州磨料磨具磨削研究所有限公司（以下简称“三磨所”）。1963 年研制成 功我国第一颗人造金刚石，有几十年的技能沉淀。紧张产品有 V-CBN 磨曲轴/凸轮 轴砂轮、半导体封装用超薄切割砂轮和划片刀、铸造六面顶压机、CVD 造就钻石、 金刚石复合片（子公司新亚生产）等。公司针对半导体、汽车、LED、光伏、造就 钻石、工具等行业开拓出一系列“高、精、尖、专”的超硬材料制品和专用设备， 打破多项关键技能，冲破了国际市场对磨料磨具的技能封锁。
轴研所是我国航天特种轴承的龙头。轴承业务运营主体为子公司洛阳轴承研究 所有限公司（以下简称“轴研所所”），具备批量生产内径 0.6 毫米至外径 7.1 米的 各种类型轴承产品和组件。紧张产品为以航天轴承为代表的特种轴承、精密机床轴 承、重型机器用大型(特大型)轴承（如风电轴承、盾构机轴承）、机床用电主轴 等。中国载人航天八大系统，轴研所参与了七大系统的特种轴承研制。公司联营企 业中浙高铁造就的轨道交通轴承业务，产品处于研发阶段。
贸易及工程做事板块的运营主体为中机互助。中机互助创建于 1981 年，是我国 具有较大影响力的磨料磨具进出口公司。
1.2. 国机集团持股超 50%，股权勉励操持正式落地
国机集团持股 50.05%。截至 2021 年年报，公司控股股东和实际掌握人均为国 机集团。股权勉励操持落地，付与工具为核心高管和技能骨干。公司发布《国机精工股 份有限公司关于向勉励工具付与限定性股票的公告》，确定于 2022 年 5 月 16 日向 213 名勉励工具付与 713.394 万股限定性股票，占公司股本总额 1.36%。付与价格为 8.64 元/股，古迹考察目标为 2022-2024 年净利润年复合增长率较 2020 年分别不低于 51%、42%、38%（对应净利润目标分别不低于 1.4/1.8/2.3 亿元），且加权均匀净资 产收益率不低于对标企业 75 分位值水平。公司作为央企控股上市公司，勉励操持授 予核心高管和技能骨干，引发核心骨干积极性和创造力，为公司高质量发展注入动 力，进一步优化公司管理，提升经营古迹。
1.3. 历史包袱逐步出清，半导体+造就钻石匆匆古迹放量高增
核心业务增长提速，造就钻石景气度高企。2021 年公司实现营收 33.3 亿元，归 母净利润 1.3 亿元，同比增加 41%、105%，2017-2021 年复合增速分别为 22%， 60%。2022Q1 实现营收 9.6 亿元，归母净利润 0.5 亿元，同比增加 39%、14%。古迹 大幅增长紧张系公司核心业务轴承和磨料磨具发展稳健，航天军工和半导体干系订 单增加。造就钻石市场景气度高企，公司六面顶压机及 CVD 造就钻石供不应求，推 动古迹增长。
综合毛利率略降，净利率上升：2021 年以来，受原材料涨价，毛利率较低的贸易业 务和六面顶压机收入占比提升影响，综合毛利率略降。净利率从 2018 年的 2.5%提 升至 2021 年的 4%和 2022Q1 的 5.5%，紧张系半导体、航天军工高附加值产品发卖 增加。分产品看，超硬材料及制品保持较高的毛利率水平，坚持 45%以上水平。贸 易及工程做事毛利率较低且逐年走低，2021 年降至 5%。
期间用度率呈低落趋势，公司管理日趋成熟。2017 年资产重组后，公司经营管 理稳健。个中发卖用度率、管理用度率和财务用度率逐年低落，研发用度稳中有 升，建立较高的技能壁垒。 历史包袱逐渐出清，后期古迹有望加速开释。2017 年公司全资子公司阜阳轴承 经营困难，进入破产程序，一次性计提丢失 1.04 亿。2021 年合计计提减值 1.02 亿 元，个中资产减值 0.95 亿元，紧张为民品轴承存货跌价减值；商誉减值 1740 万， 个中新亚 1648 万元。目前公司剩余商誉 1646 万元均为新亚公司。大量计提滋扰公 司利润开释，随着不良资产逐步处置出清，公司古迹有望迎来快速增长。
2. 造就钻石蓝海空间，三磨所设备+产品双轮驱动
2.1. 造就钻石家当链：上游看中国、中游看印度、下贱看美国
人造金刚石在力学、热学、光学、声学、电学和化学等方面性能精良，终端应 用领域十分广泛，紧张包括工业领域运用和时尚消费领域运用两大类，本文重点讨 论造就钻石家当链及其发展情形。 造就钻石家当链可以分为三大环节：（1）上游造就钻石原石制造、（2）中游加 工打磨、（3）下贱终端零售。
“中-印-美”：“生产-加工-消费”。以中国为造就钻石原石为主的 供应商，生产制造的原石 95%流向印度进行人工打磨、切割、加工，印度苏拉特市 （Surat）被誉为“天下钻石加工厂”；加工完毕后经终端多家零售品牌购入并出售给 消费者，个中美国消费了环球 80%造就钻石份额（2020 年美国造就钻石产值渗透率 4%，2021 年约 8%）；中国造就钻石观点兴起较晚，目前整体市场消费霸占率及渗透 率较低（2020 年中国产值渗透率 1.9%），未来提升空间大。 造就钻石家当链呈现微笑曲线形态，上游天然及造就钻石生产毛利率约 60%- 70%，中游加工依赖大量人力毛利率约 10%，下贱零售品牌溢价加成毛利率约 60%- 70%。
造就钻石与天然钻石在晶体构造完全性、透明度、折射率、色散等方面完备一 致，是真钻石。天然钻石形成于地底深处的碳元素层，超高温高压的环境可以将石 墨形态的碳元素挤压成金刚石构造。而造就钻石是实验室里造就出来的钻石，通过 将天然或人工的钻石作为籽晶成长合成钻石层，仿照自然界天生天然钻石的成长环 境，就像种子一样，“种”在实验室的环境里逐步发育终年夜。天然钻石-造就钻石类似河里的冰-冰箱里的冰，构成及外不雅观一样：天然钻石和 造就钻石都是纯碳构成的晶体，两者的晶体构造、物理性子、化学性子、光学性子 完备一样。锆石（立方氧化锆）、莫桑石（碳化硅）等与钻石在物理性子、化学成 分上差异较大，是伪钻石。
2.2. 低渗透高增长，至 2025 年环球造就钻石原石需求复合增速 35%
需求现状之环球钻石消费：环球市场平稳发展，中国后期提升空间大 环球钻石首饰消费市场规模弘大，近十年总体保持稳定。近十年钻石消费市场整体表现稳定，除 2020 年受疫情影响有所下滑，实 现环球钻石首饰发卖额 680 亿美元；2021 年发卖额反弹至 840 亿美元，同比增加 23.5%。 美中日印为环球前四大钻石首饰消费市场，美国占 52%。2020 年环球前四大钻石珠宝消费市场为美国、中国、日本、印度， 分别占 52%，10%，7%和 6%，CR4 高达 75%。美国为环球最大钻石首饰消费国。（报告来源：未来智库）
我国人均钻石消费量仅为美国 1/20，后期增长空间广阔。2020 年中国钻石首饰消费占环球 10%，2014-2019 年中国钻石市场发卖额复 合增速达 2.5%。作为拥有巨大市场根本的消费强国，中国钻石市场增速明显高于国 际市场。2020 年美国和日本人均钻石消费量分别为 105.60 美元和 40.07 美元，而中国和印度人均消费量仅为 4.96 美元和 2.95 美元，我国钻石消费额仅为美国的 1/20， 后期提升空间大。
需求现状之造就钻石消费：低渗透高增长，美国主消费，欧亚新市场 造就钻石市场低渗透高增长，2021 年产量渗透率 7%，产值渗透率 5%。2017- 2019 年环球造就钻石原石产量复合增速超 120%，2020 年达到 720 万克拉，环球 2020 年天然钻石总产量 1.13 亿克拉，造就钻石产量渗透率提升至 6%，2021 年估量 提升至 7.2%；环球 2020 年钻石类饰品总零售额 680 亿美元，造就钻石饰品发卖额 16.5 亿美元，造就钻石产值渗透率约 2.4%，2021 年提升至 5.2%。
2022 年一季度印度造就钻石原石入口额同比增长 105%：2022 年 3 月印度造就 钻石原石入口额 2.03 亿美元，同比+157.1%，环比+31.0%，入口额渗透率为 9.1%/+3.7pct；2022 年 3 月印度造就钻石裸钻出口额 1.37 亿美元，同比+59.5%，环 比+8.9%，出口额渗透率为 5.9%/+2.0pct，行业景气度向上。
美国消费环球 80%造就钻石首饰，中国目前造就钻石饰品发卖额渗透率在 2% 旁边。未来或成造就钻最大潜在市场。中国造就钻石消费兴起晚，但消费基数大， 增长潜力高。目前受美国等有名品牌商影响，我国目前已有合计 19 个造就钻石零售 品牌，个中有名品牌“小白光”已拥有线下门店 9 家+线上多家官方旗舰店；未来瞄准 新兴婚恋市场+轻奢市场，我国有望成为环球造就钻石最大潜在增长市场。
需求驱出发分：低价格、真钻石、高环保、新消费共匆匆造就钻石行业快速发展 低价格：价格仅天然钻 3 成，“物美价廉”成上风。经打 磨的造就钻、裸钻均匀零售和批发价格分别从 2020 年天然钻的 35%和 20%低落至 30%和 14%； 真钻石：威信机构认证，行业同标同质同发展。国内外威信认证机构制订造就 钻石标准分级体系，实现行业同标同质同发展，推进行业持续渗透和规模化发展。
高环保：传统巨子品牌入局，市场认可不断提升。造就钻石在保护地脸色况， 减少碳排放，节约水资源，减少能源花费等方面更具环境友好属性，60%-70%的年 轻人会在做出钻石珠宝购买决策时考虑环保成分。随着环球环保减碳呼声愈盛，培 育钻石环境友好属性将得到更多消费者青睐。新消费：Z 世代崛起，“悦己”需乞助力造就钻市场不断打开。千禧一代（80 后、90 后）和 Z 世代（95 后）占环球总人口 29%，但贡献了环球 2/3 的钻石销量， 海内钻石消费市场中该比例可以提高到 80%。随着人均可支配收入的提高、钻石价 值认知和购买偏好形成，千禧一代+Z 世代逐步发展为钻石消费主力，他们对钻石饰 品的日常化需求、悦己需求和 ESG 属性关注等更能代表钻石珠宝消费的趋势，催生 珠宝首饰市场发达发展。“悦己”需求成为紧张钻石消费情由。
需求测算：估量 2022-2025 年环球造就钻石原石市场需求复合增速 35% 基本假设：
1）环球钻石饰品发卖市场规模：2011- 2019 年环球钻石首饰消费市场总体保持平稳发展，除 2015 年同比低落 1.7%，别的 年份均同比稳健上涨，涨幅为 0-4.9%之间。2020 年受疫情影响大幅低落后，2021 年 显著回升，当年同比增长 23.5%，发卖额回到疫情出息度，估量 2022 年及往后将保 持疫情前稳健发展状态；参考 2011-2019 年环球钻石产品零售发卖增幅，假设 2022- 2025 年有望保持该范围不变，年均市场增速为 2.5%-3.5%；
2）市场份额：2016-2020 年，美国造就钻石消费占环球造就钻石消费比例的 80%。未来 5 年如果不涌现突发影响，环球市场份额将保持稳定，因此假设美国培 育钻石消费市场占比稳定在 80%旁边，后期随亚欧等地区市场崛起，美国占比略微 低落至 76%，则环球造就钻消费市场额=美国造就钻消费额/美国市占率；
3）造就钻价格：参考贝恩咨询 2021 年钻石家当报告的折扣率，造就钻石批发 价（裸钻）为天然钻的 14%、零售价（首饰）为天然钻 30%，裸钻-首饰环节毛利率 约 60%-70%，推测得知造就钻石裸钻：终端零售价格=1:3。假设造就钻石家当链上 中下贱坚持现有盈利能力不变，可假设未来造就钻石裸钻：终端零售价格不变。假 设印度加工打磨环节的造就钻原石---造就钻裸钻环节毛利率约 10%不变。
4）渗透率：2020 年和 2021 美国造就钻首饰市场发卖额均 占环球 80%，估量未来 5 年内环球造就钻消费仍以美国为主，已知 2020 年美国造就 钻市场渗透率为 4%，2021 年约 8%，美国作为环球第一造就钻石消费地区，至 2025年造就钻石发卖渗透率有望达 25%旁边。综合考虑下贱零售商发展方案及订单，预 计 2022-2025 年美国造就钻发卖额渗透率分别为 12%、16%、20%、23%。 综上，我们估量到 2025 年，环球造就钻石裸钻市场需求 49 亿美元，造就钻石 原石需求 45 亿美元，约公民币 313 亿元，复合增速 35%。
2.3. 高温高压法：铸造六面顶压机龙头，产能翻倍匆匆古迹高增
造就钻石紧张技能路径为高温高压法（HTHP）和化学气相沉积法（CVD）， 我国目前 90%造就钻石原石由高温高压法生产。1）高温高压法（HTHP）：以石墨 粉、金属触媒粉为紧张质料，过液压装置保持恒定的超高温、高压条件来仿照天然 金刚石结晶条件和成长环境合成出金刚石晶体。2）化学气相沉积法（CVD）：含碳 气体和氧气稠浊物在高温和低于标准大气压的压力下被引发分解，形成活性金刚石 碳原子，并通过掌握沉积成长条件匆匆使活性金刚石碳原子在基体上沉积交互成长成 金刚石单晶。
高温高压法（HPHT）与化学气相沉积法（CVD）上风互补、共同发展。在金 刚石单晶合成领域，由于化学气相沉积法（CVD）在合成金刚石单晶时只能在布有 晶种的基板上成长，属于二维成长，且只能成长单层，不适宜合成小颗粒单晶，无 法知足工业领域对金刚石单晶的需求，因此在工业运用方面高温高压法（HTHP）为 主流。
在造就钻石合成方面，基于现有技能条件，高温高压法（HTHP）合成造就钻 石以塔状为主，成长速率快、本钱低、纯净度稍差，但综合效益具有上风，特殊是 在 1-5ct 造就钻石合成方面具有明显上风；化学气相沉积法（CVD）合成造就钻石呈 板状，颜色不易掌握、造就周期长、本钱较高，但纯净度高，较适宜 5ct 以上造就 钻石合成。因此，在金刚石单晶合成领域，高温高压法（HTHP）霸占工业运用主 流；在造就钻石合成领域，两者侧重于不同类型的产品，不构成替代关系。
未来宝石级金刚石产品有望因生产工艺不同，而涌现运用处景分解。由于高温 高压法生产金刚石具有本钱上风，但边际本钱随克拉数增加而加速上升，将紧张应 用于工业金刚石及中小克拉的宝石级金刚石的生产及运用处景。CVD 技能造就的金 刚石适用范围更广，涵盖诸如电子级金刚石等高等运用。而在宝石级金刚石生产 中，头部 CVD 企业生产的造就钻石毛坯普遍要大于高温高压法，考虑到本钱成分， 未来更适宜大克拉宝石级、光学级、热学级、电子级等运用处景。
中国垄断环球高温高压法，六面顶压机为核心生产设备。环球珠宝级（大颗 粒）造就钻石的主流生产办法为高温高压法，而中国基本垄断了环球高温高压法的 90%以上，中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、豫金刚石这四家为宝石级造就钻石行 业龙头。高温高压法的核心生产设备为六面顶压机，通过六面顶压机，石墨粉在超 高温高压条件及触媒粉催化下成长出钻石晶体。
六面顶压机：由核心零部件铰链梁、顶锤等构成，合成腔室大型化促进造就钻 品质提升。铰链式六面顶压机具有 6 个事情油缸，一级加压可达 8GPa, 6 面体及 8 面 体压腔所能达到的最高压力约为 15- 30 GPa,最高温度 2500℃；六面顶压机由六个铰 链梁构成，6 个铰链梁前、后、左、右、上、下空间对称分布铰接；铰链梁内部装 有事情缸及活塞等组件，铰链梁与铰链梁之间通过销轴连接，铰链梁外部配有液压站及高压泵等组件，整机由电控柜掌握。随着新一代压机设备铰链梁等规格不断增 大，其合成腔室的增加对造就钻石产量、生产效率、成色、净度、单体克拉重量等 方面都有显著的促进，干系企业单压机产值也随设备更新不断提升。
压机腔体变大有效提升单压机产能产值。六面顶压机缸径从十多年前的四百多 毫米已经提升到了 850 毫米缸径大压机，更有部分厂商已开始安装 1050 毫米缸径压 机。随着缸径的增大，产量也随之多次翻倍，有效降落了每克拉本钱；与此同时， 随着压机缸径的增大，整机尺寸与重量也大幅上升，对加工哀求和装置哀求也进一 步提升。以 850 毫米缸径有缸铸造铰链梁为例：单个铰链梁长和宽均在两米以上， 所需钢材量较大，加工难度较大；单个铰链梁在安装事情缸及活塞后重量可达 10 吨，整机重量可达 80 吨，装置难度较大，装置和维修耗时较长。
铰链梁：铸造铰链梁性能更高，核心零部件扩产受限。按制作方法分类，铰链 梁分为铸造法和铸造法，个中铸造法制备铰链梁刚性和强度大幅高于铸造法产品， 在提升压机利用寿命，增加压机稳定性方面具有明显上风，有效加速压机大型化进 程。 根据超硬材料协会网显示，目前我国压机设备制造商包括国机精工、天宝恒 祥、洛阳启明、博泰圣莎拉、桂林桂冶等，行业年压机产能上限约 1500 台；压机设 备扩产核心限定成分为铸造铰链梁，其紧张由二重（德阳）重型装备有限公司等重 工企业生产制造，因其扩产速率限定了铰链梁的制造，从而导致全市场年压机供应 数额受限。
三磨所曾研制我国第一台六面顶压机，技能积累深厚，铸造压机性能优于同 行。1965 年，三磨所成功研制了我国第一台具有完备自主知识产权的铰链式六面顶 压机，其生产效率较国外两面顶压机提高了近 20 倍，彻底改变了天下人造金刚石产 业发展的格局。目前，三磨所 DZ 系列铸造六面顶压机覆盖 Φ650-Φ1000 型号，代表 超硬材料行业大型高端装备加工制造技能的领先水平。三磨所压机均价超过 90 万/台，高于其他厂家同型号铸造六面顶压机。（报告来源：未来智库）
核心客户力量钻石大幅募资扩产，大缸径压机需求兴旺。力量钻石是三磨所深 度互助客户，其六面顶压机机数量从 2012 年 58 台增至 2021 年 6 月末 483 台。型号 聚焦新型铸造大腔体：2020 年末已装机投产 φ800、φ750 和 φ700（活塞直径及腔体 较大）六面顶压机占比 91%。公司新发布 40 亿元定增募资操持，公告显示拟投入超 30 亿元用于 1800 台压机设备购置，个中约 1500 台压机用于造就钻生产，大力度彰 显其行业信心，对六面顶压机需求快速增长。
兄弟单位供应铰链梁，压机产能年底有望翻倍。三磨所生产六面顶压机的铰链 梁由二重（德阳）重型装备有限公司供应，销轴、导向套、钢材等由一拖（洛阳） 汇德工装有限公司供应，二者均属国机集团，公司压机零部件供应有保障。根据公 司发布的关联交易公告，2021 年，向德阳二重、洛阳一拖采购商品金额分别为 1.2 亿元和 0.22 亿元，该金额估量 2022 年分别达到 2.8 亿元和 0.66 亿元，同比增长 130%、197%。根据财联社 4 月发布的公司古迹会信息，2021 年公司六面顶压机产 能约为 200-300 台，操持 2022 年底产能实现 400-450 台。
2.4. 公司 MPCVD 技能蓄力多年，募投项目将全面投产贡献古迹增量
MPCVD 法制备技能差异决定单设备产值。目前，海内采取 CVD 法生产造就钻 石的厂家紧张有两大类，一类为传统超硬材料领域的厂家切入 CVD 造就钻石生产的 公司，如四方达、国机精工和沃尔德。另一类为新兴的 CVD 造就钻石生产厂家，如 上海征世、杭州超然和宁波晶钻。目前，不同厂家的制备工艺参差不齐，产出的培 育钻石品质差别很大。因此，不同厂家的单设备产值存在很大差异，紧张系 CVD 微 波制备技能存在技能壁垒，国机精工、四方达等具有设备制造、优化能力的公司较 有上风。
MPCVD 技能储备多年，募投项目将全面投产，技能和产能均居国行家业前 列。公司早在 2017 年以前就开始探索 CVD 法合成金刚石的关键技能和规模化生产 技能。2018 年的募资项目“新型高功率 MPCVD 法大单晶金刚石项目”目前已基本实 施完毕，形成了 100 余台 MPCVD 设备，个中 10 余台用于研发，90 余台用于生产， 目标是实现年产 30 万片大单晶金刚石。目前，已有 60 多台设备稳定生产，可量产 D 至 H 色级、5-20 克拉毛坯钻，估量 2022 年可实现全面生产，成为公司新增长点。 MPCVD 大单晶金刚石运用有望拓展至功能材料领域。在半导体行业中可用来 替代行业中的大功率、高端器件基片材料。
公司目前在研的第三代半导体功率器件 用超高导热金刚石材料项目，目标是建立超高导热金刚石材料的规模化生产，实现 金刚石散热片在第三代半导体器件热管理中成功运用。目前，该项目已于 2021 年完 成样品试制、运用验证，进入小批试制阶段。未来实现规模化生产后将开辟更广阔 的市场空间。 三磨所扩产项目获政府支持，推动产能古迹进一步提升。2022 年，河南集中力 量推进 8000 个旁边重大项目履行，力争整年完成投资 2 万亿元以上，为实现年度投 资目标供应有力支撑。2 月 18 日，河南省发改委印发了《河南省 2022 年补短板 “982”工程履行方案》，对此事情进行支配。三磨所年产 30 万片高品级、大尺寸 功能金刚石项目入选，总投资 2 亿元，2022 年操持完成投资 1 亿元。
3. 半导体划片刀补充海内空缺，迎国产替代新机遇在半导体行业，公司超硬材料制品紧张运用在芯片封装环节。芯片家当链分为 三大领域：电路设计、晶圆制造和芯片封装测试，芯片封装测试属于家当链后端流 程。封装指对制造完成的晶圆进行划片、贴片、键合、电镀等工艺，防止晶圆上的 芯片受到物理或化学破坏，增强芯片散热性能。公司紧张干系产品有划片刀、减薄 砂轮、UV 膜等。芯片加工领域是公司目前超硬材料制品运用和开拓的重点市场。
3.1. 半导体封测产能需求兴旺，前辈封装有望扩大增量市场
中国大陆承接环球集成电路行业第三次产能转移，市场规模打破万亿。大陆半导体发展迅猛，正迎第三次家当转移。根据天下半导体贸 易统计协会（WSTS）统计，2021 年，环球半导体家当总发卖额达 5559 亿美元，同 比增长 26%。根据中国半导体行业协会统计，2021 年，我国集成电路家当发卖额达 到 10458 亿元，同比增长 18%。个中，设计业发卖额 4519 亿，同比增长 19%；制造 业发卖额 3176 亿元，同比增长 24%；封测业发卖额 2763 亿元，同比增长 10%。 2019-2021 年，封测规模 CAGR 为 8%。2021 年前三季度，我国半导体自给率 52%，间隔国务院制订的“2025 年芯片自给率达到 70%”的目标还有较大空间。
下贱需求高景气，前辈封装有望扩大封装增量市场。智好手机、物联网、人工 智能、汽车电子等新兴市场的快速发展，带动了环球半导体家当的持续增长。传统 封装以插装、贴装等平面、2D 的集成技能为主，随着处理器对小型化、集成化、低 功耗方面的需求日益提升，以 2.5D/3D 封装、SiP(系统级封装)、TSV（硅通孔）为 代表的前辈封装技能快速发展。与传统封装比较，前辈封装可以提升芯片的功能密 度，缩短互联长度从而优化整体性能和功耗水平，实现系统级封装。
根据 Yole 预测数据，前辈封装在环球封装的占比将从 2021 年的 45%，增长到 2025 年的 49.4%。2019-2015 年，比较同期整体封装市场（CAGR=5%）和传统封装 市场，环球前辈封装市场 CAGR约 8%，增长更为显著，将成为环球封装市场的紧张 增量。海内封测厂商技能水平基本与外洋同步，根据 Yole 数据，2020 年中国大陆先 进封装产值占环球比例从 2015 年的 10.3%提升至 2020 年的 14.8%。
3.2. 划片刀和砂轮市场规模约 20 亿元，国产替代空间广阔
晶圆研磨减薄和划片在全体封装工序中至关主要，对金刚石工具哀求高。 研磨减薄：减薄工艺紧张对芯片背面硅材料进行磨减少薄使其达到所需的厚度 这样不仅减小了封装体积，同时提高了电路性能,减小了寄生效应和韶光延迟。此外， 减薄还有利于芯片散热，提高利用寿命。 划片：将含有多个芯片的晶圆切割成一个个晶片颗粒，切割加工水平一定程度 上决定了芯片封装的成品率与性能。小型化，多功能化趋势使芯片构造愈加繁芜，芯片之间的有效空间越来越小，切割空间也逐渐变窄。因此，对划片刀的技能哀求 越来越高。划片作为晶圆操作的末了一道工序，一旦涌现崩缺问题，对芯片造成物 理损伤，整片晶圆可能会部分或全部报废。
目前，我国减薄砂轮和划片刀市场规模约 20 亿，至 2025 年 CAGR 超 25%。根 据《超硬材料工程》2021 年 2 月揭橥的《半导体加工用金刚石工具现状》数据，我 国金刚石工具市场总规模不小于 30 亿元，个中减薄砂轮和划片刀合计占比 45%，规 模在 15 亿旁边。根据国机集团官网 2021 年 2 月的信息，未来 5 年，我国半导体封测 行业年均复合增速可达 26%。若减薄砂轮和划片刀以相同增速测算，目前，我国减 薄砂轮和划片刀市场规模靠近 20 亿。
国产化率不敷 10%，入口替代向上渗透空间足。根据《半导体加工用金刚石工 具现状》数据，国产减薄砂轮和划片刀市场霸占率仅 10%和 9%，高端半导体加工企 业所用金刚石工具基本上被国外产品垄断。日本 DISCO 公司，东京精密株式会社和 以色列 ADT 公司险些垄断了海内里高端市场。个中，日本 DISCO 公司是环球最大 的划片机供应商，减薄机也占主导地位，环球市占率超 70%，在海内市占率高达 80%-85%。
日本 DISCO 近一半营收来自中国大陆和中国台湾，2019-2021 年耗材产品营收复合 增速 18%。2021 年，DISCO 总营收 133 亿元（按 1:0.0525 汇率），同比增长 39%。 个中，划片刀、砂轮等耗材占 23%，切割机占 39%，研磨抛光机占 18%。根据 2019 财年报告，DISCO 紧张营收来自亚洲地区，占 86%，中国大陆和中国台湾地区占 46%。
海内半导体金刚石工具起步晚，国机精工三磨所领先同行。我国半导体加工用 金刚石工具研究起步较晚，近几年来，超硬材料制品行业取得了重大成果，并逐渐 可以替代部分入口产品。我国半导体划片刀和砂轮领域内企业规模普遍较小，海内 厂家紧张有国机精工三磨所、上海新阳子公司上海特划、三超新材、苏州赛尔科技、 深圳西斯特。综合来看，三磨所在研发水平、产品品类和业务规模上都领先同行。
三磨所依托研发上风，电沉积型封装划片刀补充海内空缺。在封装基板龟龄 命、高效率划切领域，电沉积型划片刀过去全部依赖入口，市场被国外企业长期垄 断。三磨所占领细粒度金刚石复合电沉积多层均匀上砂技能等数项关键技能难题， 成功研制出项目用关键核心装备与卡具，开拓出项目产品。产品性能达到了国外同 类产品水平，补充了海内电沉积型半导体封装切割用划片刀产品空缺。该产品已逐 步进入日本盐山株式会社、中国台湾兴勤电子、东山精密等有名半导体封测企业。
进入环球封测龙头企业供应体系，订单持续放量。公司半导体封装用切割砂轮和划片刀 冲破垄断，已进入环球封测龙头企业的供应体系。根据公司互动平台公开信息，三磨所在半 导体行业客户有华天科技、长电科技、通富微电、日月光、赛意法等。2019 年该部分产品实 现营收 6137 万元，毛利率达 60%。根据公司年报，由于半导体和电子行业订单增加，切割片 产品销量增幅较大。自2017年开始快速增长，2021年销量5300多万片，是2017年的近5倍。
产品品类持续扩充和升级，助力我国半导体行业技能改造。公司依托超硬材料行业的几 十年技能积累，半导体行业运用产品不断拓展品类。目前在建的募投项目“精密超硬材料磨 具家当化基地一期项目”估量 2023 年 6 月建成，该项目产品为 UV 膜，紧张运用在半导体行 业晶圆、封装件等的研磨、切割工序。在研项目覆盖第三代半导体碳化硅加工工具、功率器 件用超高导热金刚石材料等，有望办理美德日等国对我国半导体芯片加工工具技能封锁，将 金刚石由传统构造材料引入更广泛的功能材料领域。（报告来源：未来智库）
4. 特种轴承居垄断地位，风电轴承获批量订单轴承是当代工业的根本零件，机器装备的“枢纽关头”。轴承的紧张功能是支撑旋 转轴或其他运动体，勾引迁徙改变或移动运动并承受由轴或轴上零件通报的载荷，并降 低设备在传动过程中的摩擦。其精度、性能、寿命和可靠性决定了主机的利用性能 和可靠性。根据运动部件的摩擦性子不同可分为滚动轴承和滑动轴承，滚动轴承具 有传动效率高、机器性能好等上风，是目前轴承行业中最为常见的种别。
轴承家当链代价分布：原材料和轴承制造收益高。轴承制造上游原材料钢材、 工程塑料等生产工艺繁芜、技能哀求较高，约占轴承行业 28%的代价。轴承制造约 占 31%的代价，国机精工产品以特种轴承为主，2021 年轴承业务整体毛利率 35%， 优于行业均匀水平。
4.1. 轴承行业：千亿级市场规模，外洋企业垄断高端市场
环球轴承行业市场规模约 1200 亿美元，2021-2026 年复合增速为 8.5%。根据 Grand View Research 数据，2020 年，环球轴承行业市场规模达 1187 亿美元，同比 增长 10.5%，估量 2021 年将达到 1283 亿美元，2021-2026 年环球轴承行业市场复合 增速为 8.5%，到 2026 年环球轴承行业市场规模将达到 1929 亿美元。
中国轴承市场规模约 300 亿美元，占环球四分之一，是环球第一大轴承市场， 年均增速约 3%-6%。2020 年，中国轴承行业市场规模约 300 亿美元（1930 亿 元）。根据中国轴承工业协会《2021 年轴承行业经济运行剖析及 2022 年展望》，2021 年我国轴承工业完成业务收入 2278 亿元，同比增长 16.52%。2022 年及未来几 年，年均增速将处于 3%旁边。根据《全国轴承行业“十四五”发展方案》，“十四五” 期间目标业务收入达到 2237 亿-2583 亿元，年均递增 3%-6%。估量到 2025 年，我 国轴承制造行业市场规模将打破 2500 亿元。
竞争格局：环球市场被外洋企业垄断，国行家业集中度低，企业规模小 环球市场被 SKF 为首的八大企业垄断，市占率超 70%。根据头豹研究院数 据，2020 年环球八大轴承集团险些垄断了中高端轴承市场，市占率高达 70.7%，中 国企业占 20.3%。八大著名轴承制造商为瑞典斯凯孚（SKF），德国舍弗勒 （Schaeffler），日本恩斯克（NSK）、美蓓亚（NMB）、捷太格特（JTEKT）、恩 梯恩（NTN）、不二越（NACHI），美国铁姆肯（TIMKEN）。八大巨子的核心竞 争上风在于：在最大的子行业汽车轴承霸占较大份额并形成稳定地位，拥有门类广 泛的高附加值工业轴承产品系列，延伸轴承制造到遍布环球的干系做事领域。
海内轴承行业集中度较低，CR10 约 28%。中国轴承行业规模较大，但集中度 较低，参与者浩瀚，同质化征象严重，各家厂商的规模较小，产品紧张分布于中低 端领域，主机行业对高端轴承国产配套的需求不断提升。根据中国轴承工业协会统 计数据，2020 年我国轴承行业实现业务收入 1930 亿元，个中排名前十的轴承制造 企业占比约为 28%。
我国轴承家当经几十年升级改造，已形成五大家当集聚区，面临从“大”到 “强”、从“低”到“高”的计策打破和构造升级。创新驱动计策的履行使全行业 的产品开拓能力得到了显著的提高：我国轴承企业能够生产小至 0.6 毫米、大至外 径 12.37 米的多种尺寸的轴承；轴承产品规格由 2005 年的 6.6 万种增加到 2017 年的9 万多种。但是，与国外前辈水平比较，我国在高端轴承领域技能水平还有待提 升，在钢材纯净度、非金属夹杂物眇小弥散、碳化物均匀性等方面存在差距，而这 些都是担保轴承产品龟龄命及高可靠性的紧张根本条件。
国机精工轴研所位于行业中枢：洛阳轴承家当集聚区，航天轴承具自主知识产 权。洛阳轴承家当集聚区拥有强劲的研发能力，产学研紧密结合、上风凸显，是我 国轴承家当同盟的中枢神经。国机精工轴研所“神舟”、“嫦娥”、“天宫”配套轴承为 代表的航天轴承已完备立足海内，具有自主知识产权。
4.2. 航天发射高密度常态化，特种轴承龙头扩产迎古迹高增
我国航天进入高密度发射常态化阶段，发射次数翻倍增长。根据环球网和中国 航天科技活动蓝皮书公开数据，我国 2014-2017 年均匀每年发射次数为 19 次，2018- 20121 年均匀为 42 次，实现翻倍增长。根据《中国航天科技活动蓝皮书（2021 年）》，2021 年，中国航天发射活动连续取得重大打破。整年共实行 55 次发射任 务，发射 115 个航天器，位居天下第一。发射航天器总质量再创新高，达到 191.19 吨，同比增长 85.5%。
根据中国航天科技集团操持，2022 年将有 40 次以上航天发射任务，包括载人 航天 6 次重大任务，个中 2 次货运飞船、2 次神舟飞船和实验舱Ⅰ、实验舱Ⅱ发射。 今年，中国空间站将全面建成，意味着我国载人航天工程“三步走”发展计策终极实 现。此外，今年还将完发展征六号甲运载火箭首飞等多个重点火箭型号的发射。 “十四五”启动新一批航天重大工程，行业景气度持续。“十四五”我国将重点 推进行星探测、月球探测、载人航天、重型运载火箭、可重复利用天地来回运输系 统、国家卫星互联网等重大工程。公司作为中国航天航空领域的紧张配套单位，将 充分受益行业高景气发展。
商业航天市场逐步完善，估量 2022E-2024E 复合增速 23%。我国商业航天于 2015 年起步，在政策大力支持和市场需求驱动下，目前已经初具规模。根据艾媒数 据中央数据， 2015 年-2021 年我国商业航天家昔时均复合增速 22.3%，2021 年市场 规模 1.26 万亿。估量未来三年依旧保持快速发展态势，2022-2024 年复合增速 23%，2024 年商业航天市场规模将超 2.3 万亿。
航天轴承事情环境严苛，技能壁垒高。在航天领域中，运载火箭和太空空间站 都是非常繁芜的机器部件凑集体，轴承是常见零件之一。差异于普通的轴承，航天 轴承事情时面对的外部环境更加严苛，温度、酸碱度和载荷等成分更加恶劣，利用 环境的不同对轴承材料的力学性能、化学性能(耐堕落性)提出了更高的哀求。基于 外太空这一分外的事情地点，太空站中的零件改换事情难度很大，以是轴承材料必 须能够永劫光的事情，从而减少轴承的改换次数。
轴研所是我国轴承行业唯一国家级一类综合性研究所，集中覆盖中高端产品， 研发实力行业第一。2021 年，轴研所国家企业技能中央排名全国轴承行业第一。截 至目前，轴研所取得重大科研课题成果 908 项，制修订轴承行业技能标准 670 多项 次，编辑出版《轴承》杂志 479 期。作为行业唯一的国家级一类综合研究所，轴研 所的科技成果和高科技产品促进了我国轴承行业的技能进步，在轴承行业、国防和 国民经济培植主机配套中得到了广泛推广和运用。
市场+技能双垄断，充分受益航天工业快速发展。轴研所是中国航空航天领域 核心配套企业，公司在海内火箭、卫星、飞船用轴承市场霸占超过 90%份额。中国 载人航天八大系统（航天员、空间运用、载人飞船、运载火箭、发射场、测控通 信、着陆场、空间实验室），轴研所参与了七大系统的特种轴承研制。2021 年，公 司轴承制造业务营收 7.5 亿元，同比增长 23%，毛利率稳定在 35%。近几年，随着 我国航天工业的快速发展，公司特种轴承需求兴旺，在手订单饱满。
伊滨科技家当园一期 23 年投产，将缓解产能紧张匆匆古迹放量。2021 年 1 月， 公司董事会审议通过变更召募资金用于“伊滨科技家当园(一期)项目”，重点环绕军品 和高端民品两大主业，扩大生产能力，办理特种轴承产能紧张问题，适应家当发展 需求进行装备升级。项目估量 2023 年履行完毕，达产正常年份可实现业务收入 10 亿元，利润总额超 1 亿元，税后内部收益率 13.9%。 布局商业航天卫星用轴承，助力商业航天发展。根据 2020 年年报，公司主导产 业重点新产品开拓项目，研制商业航天卫星用轴承组件，已完成多型号轴承组件的 交付验收，产品各项性能指标均知足用户哀求。
2021 年 10 月，轴研所助力江苏深蓝航天有限公司（深蓝航天）多次完成其 “星云-M”1 号试验箭百米级垂直起飞及降落（VTVL）翱翔试验，供应运用于火箭 发动机涡轮泵中的低温、高速、重载自润滑轴承。产品知足了低温的分外工况，无 润滑的苛刻条件，高 DN 值的严格哀求，试验任务圆满完成。（报告来源：未来智库）
4.3. 大兆瓦主轴轴承国产替代空间足，3.2MW 风电轴承获批量订单
风电轴承是风力发电机组的核心零部件。由于风电设备的恶劣工况和龟龄命、 高可靠性的利用哀求，使得风电轴承具有较高的技能繁芜度，是最难国产化的两大 风机零部件(轴承和掌握系统)之一，成为影响我国风电制造业发展的软肋。 风力发电机组中利用的轴承紧张分为五类:主轴轴承、偏航轴承、变桨轴承、齿 轮 箱轴承和发电机轴承。每台风力发电机利用偏航轴承 1 套，变桨轴承 3 套(部分兆 瓦级以下的风力发电机为不可调桨叶，可不用变桨轴承)，发电机轴承 2~3 套、主轴 轴承 1-2 套(大兆瓦、双列圆锥须要 2 套主轴轴承)和 15~23 套齿轮箱轴承(齿轮箱有 三种构造形式，分别须要 15/18/23 套轴承)，均匀每台风机配置 27 套轴承，最多可 配置 32 套轴承。
风电行业将保持高速发展趋势，风电轴承市场规模从 96 亿元上升至 295 亿元， CAGR 为 25%。2011-2020 年，我国风电新增装机容量从 17.6GW 上升至 54.5GW （吊装口径）。2020 年 10 月，环球 400 余家风能企业共同签署并发布《风能北京宣 言》，提出在“十四五”方案中担保年均新增装机 50GW 以上，2025 年后，中国新 增装机容量应不低于 60GW，到 2030 年至少达到 8 亿千瓦，到 2060 年至少达到 30 亿千瓦。我们估量 2020 年-2025 年我国风电轴承市场规模从 96 亿元上升至 295 亿 元，CAGR 为 25%。个中主轴轴承市场规模从 31 亿元上升至 96 亿元（测算模型参 考 2022 年 3 月发布的《新强联：海内大型回转支承龙头，受益于风电轴承高景气和 国产替代》）。
风电单机容量大型化。2011-2020 年，我国新增风电机组均匀功率从 1.5MW 上 升至 2.7MW。单机容量大的风机经济性更优，是未来风电行业发展的一定趋势。单 机容量大型化将有效提高风能资源利用效率，提高地皮/海疆利用效率，降落度电成 本。而风电度电本钱又是平价上网政策稳步推进的主要根本，平价上网政策也将加 速促进风电降本和大兆瓦机型的开拓。从环球范围看，陆上风机功率已经逐步由 2MW、3MW 时期迈入 4MW 时期。海上风电领域大兆瓦机型发展则更为迅速。
轴承在风力发电机组中代价量占比约 7%。根据电气风电招股解释书，2020 年 原材料采购总金额占比前四的部件为叶片、齿轮箱、发电机和轴承，分别占 19%、 10%、8%、7%。轴承是风机紧张的零件之一。 主轴轴承是风电机组的核心部件，是技能壁垒最高的轴承，毛利率 40%。风机 运转过程中，主轴不断旋转，主轴轴承始终处于事情状态，不仅要承受风力载荷， 还要承受主轴、增速器的重力载荷，工况繁芜，是风电轴承中制造难度最大的轴承 之一。根据新强联 2021 年定增公告，3.0MW 及以上大功率风机主机配套轴承项目 综合毛利率为 30.72%，个中，偏航变桨轴承和主轴轴承毛利率分别为 22%和 40%。
我国风电主轴轴承约 70%依赖入口，国产化率仅 30%，大功率产品替代空间 足。海内靠近 70%市场份额紧张集中在 SKF、Schaeffler、NTN 和 TIMKEN 四家公 司，海内瓦轴、洛轴、新强联等拥霸占约 30%市场份额，紧张以 3MW 以下主轴轴 承产品为主，3MW 主轴轴承市场也有小批量供货；3MW 以上主轴轴承市场目前主 要还是以入口品牌为主，存在较大替代空间。 轴研所大功率风电轴承技能领先同行，3.2MW 主轴轴承获批量订单 3.2MW 主轴承获批量订单，4.5MW 主轴承已提交客户装机测试，具备年产 500 套风电主轴轴承生产能力。根据公司年报，2020 年度完成 4.5MW 主轴承设计分 析和多型号样品制造，已提交客户装机测试并完成了试验平台详细设计及试验方案 制订。2022 年 5 月，根据公司投资者互动，3.2MW 风电主轴承获批量订单。
轴研所成功研制海内首台 7 MW 大功率海上风电主轴轴承，冲破外洋企业垄 断。7 MW 级海上风电主轴承载荷繁芜多变，轴承可靠性及精度哀求高，且设计寿 命需达到 25 年以上，技能难度大，长期被国外轴承企业垄断。公司相继占领材料、 热处理工艺、保持架设计与加工等技能难题并研制成功。2021 年 9 月，在东方电气 阳江基地完成安装调试，并于 2022 年 1 月 4 日装机运行，办理了大功率主轴轴承完 全依赖入口的“卡脖子”问题。 7MW 海上风电主轴轴承的研制成功具里程碑意义。不仅提升了公司风电主轴 轴承的可靠性设计和制造技能，而且使国产大兆瓦级该构造尺寸风力发电机主轴轴 承实现打破，破除了风电家当关键件安全供应隐患，为大功率风电主轴轴承家当化 发展奠定了技能根本。
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