国机精工研究报告：守正出奇，培育钻产业成新增长点

（报告出品方/作者：财通证券，刘洋，李跃博）

1. 国机精工：超硬材料领域先行者，轴研所&三磨所双轮驱动

1.1.多次资产注入，国机集团旗下精工业务平台

国机精工成立于 2001 年，是国内轴承、磨料磨具领域的龙头企业，主要产品包 括特种轴承、砂轮、划片刀和锻造六面顶压机等。公司前身为轴研科技，由洛阳 轴承研究所发起设立，2017 年收购国机精工后，形成“轴承+磨料磨具”双主业 发展格局。

2001 年-2016 年：航天特种轴承垄断企业，专注轴承技术研发。公司旗下 轴研所是中国航空航天领域的主要配套单位，产品主要包括航天特种轴承、 精密机床轴承等，在航天特种轴承领域居垄断地位。

2017 年至今：三磨所资产注入，“特种轴承+磨料磨具”双轮驱动发展。2017 年，公司收购国机精工 100%股权，三磨所资产注入。三磨所是我国磨料磨 具行业唯一的综合性研究开发机构，产品主要包括砂轮、划片刀、锻造六面 顶压机等，是中国超硬材料行业的引领者、推动者。定增募投 CVD 法大单 晶，公司开始布局高毛利的培育钻生产业务。

1.2.双主业发展，产品体系齐全

公司业务包括轴承、磨料磨具、贸易与工程服务三大业务板块：

轴承板块运营主体为轴研所，主要产品为以航天轴承为代表的特种轴承、精 密机床轴承、重型机械用大型轴承等，应用于国防军工、机床、风力发电、 冶金和工程机械等。联营子公司中浙高铁成立于 2016 年，主营产品为高铁 轴承，目前尚处于研发阶段。

磨料磨具板块运营主体为三磨所，主要产品为 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、锻造六面顶压机、CVD 法培育钻石 等。公司中高端超硬材料制品国内领先，为国内芯片、汽车、LED 等领域提供国产替代方案。子公司新亚公司主要产品为金刚石复合片及锥齿等，应用 于油气开采等领域。

贸易及工程服务板块运营主体为中机合作，其是我国影响力较大的磨料磨具 进出口公司，享有较高声誉。

1.3.公司股权集中，国机集团控股超 50%

国机集团控制公司 50.05%股权，推进股权激励计划调动员工积极性。截至 2022 年一季度末，国机集团控制公司 50.05%股权。国机集团是中国机械工业行业的 大型中央企业集团，可为公司在资源共享、发挥协同效应、延伸产业链方面提供 有力支持。

2022 年，公司发布《国机精工股份有限公司限制性股票激励计划（草案 2022 年 修订稿）》，拟向激励对象授予不超过 713.39 万股限制性股票，约占本激励计划 签署时公司股本总额 5.24 亿股的 1.36%。本激励计划限制性股票的授予价格为 8.64 元/股，业绩考核目标为 2022-2024 年净利润年复合增长率较 2020 年分 别不低于 51%、42%、38%。

1.4.轴承、磨料磨具业务带动整体业绩提升，2021 年营收+41%

核心业务稳定增长，带动整体业绩提升。2021 年，公司实现营业收入 33.28 亿 元，同比增长 41%；实现归母净利润 1.27 亿元，同比增长 104%。2021 年， 轴承业务方面，我国航天等领域生产任务逐年增加带动轴承业务板块利润稳定增 长；超硬材料及制品方面，下游半导体、商用车领域需求回暖带动业绩快速增长， 同时培育钻石市场火热，六面顶压机及 CVD 法培育钻石业务成为公司新的利润 增长点。

2022Q1，公司实现营业收入 9.55 亿元，同比增长 38.71%；实现归母净利润 0.53 亿元，同比增长 14.06%。受公司持有的苏美达股票亏损、子公司洛阳轴研 破产导致对其应收账款全额计提坏账、参股企业中浙高铁亏损增加影响，公司净 利润增速低于收入增速。

毛利总额稳步提升，毛利率略有下滑。2021 年，公司实现毛利润 6.97 亿元，同 比增长 24%；综合毛利率 21%，较 2020 年减少 3pct。分业务看，轴承、磨料 磨具、贸易与工程服务分别贡献毛利 3.08、2.65、0.88 亿元，占比分别为 44%、38%、13%，轴承、磨料磨具是公司利润的主要来源。

2021 年，受原材料涨价及毛利率较低的贸易业务、六面顶压机业务收入占比提 升影响，公司整体毛利率有所下滑。轴承、磨料磨具、贸易与工程服务三大业务 毛利率分别为 34%、35%、5%，同比-2pct、-3pct、-1pct。

公司经营管理稳健，期间费用率逐年降低。2022Q1，公司期间费用率为 8%， 较 2021 年下降 2pct，其中销售费用率、管理费用率、财务费用率分别为 2%、 6%、1%。近年来公司不断加强经营管理能力建设，期间费用率呈下降趋势，净 利率逐步回升，2022Q1 净利率为 5%。

历史包袱出清，业绩有望释放。2021 年公司共计提减值 1.02 亿元，其中资产 减值 0.95 亿元，主要系民品轴承存货减值。2022Q1，公司计提信用减值损失 1413 万元，主要是子公司洛阳轴研精机破产，对其应收账款全额计提坏账准备。 2015 年至今，公司对不良资产进行了一系列优化处置，现在已基本进入尾声。 预计后续影响逐步缩小，公司业绩有望释放。

1.5.募投项目扩大产能，布局 CVD 培育钻石高增赛道

公司 2005 年上市至今共有三次非公开发行：

2009 年，公司通过非公开发行购买轴研所 100%股权，实现国机集团轴承 业务资产整体上市；

2016 年，公司通过非公开发行募集资金用于“高速精密重载轴承产业化示 范线建设项目”，项目现已终止，尚未使用的募集资金全部投入“伊滨科技 产业园项目”；

2018 年，公司通过非公开发行实际募集资金净额约 5.3 亿元。项目研发的 最初目标是达成年产 30 万片大单晶金刚石，由于培育钻石逐渐受到市场与消费者的认可，目前公司已集中现有设备用于培育钻石的生产。截至目前， 募投资金已投入完毕，形成了 100 余台 MPCVD 设备，其中 10 余台用于 研发，90 余台用于生产（其中 30 多台尚处于调试阶段）。

公司 MPCVD 项目获当地政府大力支持，将持续扩大产能。公司“年产 30 万片 高品级、大尺寸功能金刚石项目”入选河南省 2022 年“982”补短板工程，预 计总投资 2 亿元，其中 2022 年新增投资 1 亿元。当地政府大力支持下，公司培 育钻石产能有望持续增长，贡献增量业绩。（报告来源：未来智库）

2. 三大高增赛道：航天轴承、半导体耗材、培育钻石

2.1.轴承：“航天强国”建设，特种轴承市场扩容

中国航天发射次数持续增长，特种轴承需求稳健提升。航天特种轴承主要指运载 火箭、卫星、飞船等航天产品的动力系统、控制系统、导航系统、生命维持系统 和电源系统等所使用的轴承。这类轴承在结构、材料、性能等方面有很多特殊性， 使用环境苛刻且性能指标要求严格，几乎代表了轴承工业发展的综合技术水平， 是体现国家竞争力和综合实力的战略性威慑产品的核心零部件之一。

2021 年，中国全年共开展 55 次航天发射任务，发射次数居世界首位，首次火 星探测任务圆满成功。2022 年，航天科技集团预计安排 50 余次宇航发射任务， 发射 140 余个航天器，全面建成空间站，并重点打造“航天+信息化”产业形态， 将北斗应用向系统集成和增值服务延伸。“十四五”期间，我国将推动空间科学、空间技术、空间应用全面发展，开启全面建设航天强国新征程，行业景气度提升。

商业航天进入黄金期，未来十年市场容量有望达到约 12 万亿元。2021 年中国 商业航天基本形成了主要产业链布局，未来上、中、下游梯次发展。前期“规模 化、标准化、低成本”，发力卫星研制和航天发射，增设空间基础设施，运载火 箭、低轨通信卫星竞争激烈；中期“融合化、多功能”，商业航天软硬件产品凸 显，空间基础设施相对成熟，数据规模显著增加；远期“云端化、智能化”，下 游应用普及，产业整合加速，人工智能、大数据、云计算技术水平进一步提高。 商业航天的快速发展，将进一步提升对航天轴承的需求。

2.2. 超硬材料：半导体景气度高企，耗材国产替代空间广

我国半导体行业产值持续增长，对耗材的需求高增。根据 WSTS 数据，中国大 陆半导体产业规模从 2015 年 540 亿美元增长至 2020 年 1,310 亿美元，处于 持续高速增长阶段。近年来，在国家政策支持和全球贸易摩擦等宏观背景下，半 导体产业的国产替代已成为确定性趋势，预计 2025 年中国大陆半导体产值将达 到 2,250 亿美元，中国大陆半导体产值的全球占比将从 2020 年的 30%增加至2025 年的 39%。

封装作为半导体制造的后道工序，其中晶圆的减薄与划片至关重要，对金刚石工 具要求较高。减薄砂轮减小芯片整体厚度，利于散热和集成化，同时可以降低晶 圆表面损伤层厚度和表面粗糙度、降低划片过程中单颗芯片的崩坏程度。划片刀 的质量会直接影响单颗芯片的质量，一旦出现崩裂，会使芯片报废。

目前切割晶圆有两种方法：一种是激光切割，另一种是划片刀机械切割。因大功 率激光切割会产生热影响区破坏芯片，同时激光切割不能一次切透，故目前以划 片刀机械切割为主。

减薄砂轮+划片刀市场规模约 25 亿元，国产替代前景广阔。晶圆切割使用的划 片刀是我国半导体封装产业链上缺失的一环，日本 DISCO、以色列 ADT、美国 K&S 等国外厂商垄断中高端市场。日本 DISCO 公司是全球最大的划片机供应 商，在国内市场占有率约为 80%-85%，且其减薄砂轮的市占率也最高。截至2021 年 2 月，国内半导体加工用金刚石工具市场总规模不小于 30 亿元，其中 减薄砂轮、划片刀分别占比 26.5%、55%，分别不小于 7.95 亿元、16.50 亿元。 “十四五”规划提出要瞄准集成电路等前沿领域实施一批具有前瞻性、战略性的 国家重大科技项目，在半导体行业国产替代浪潮下，国内公司发展前景广阔。

2.3. 培育钻石：消费新风尚，千亿市场空间

高性价比构筑核心优势：培育白钻价格仅是天然钻的 1/4。随着培育钻石产能不 断扩张及技术进步，培育钻石和天然钻石之间的价格差异稳步扩大，以 1 克拉成 品裸钻（圆钻、VS、G 色）为例，2016-2021 年价格差异从 10-15%扩大到 75%甚至更高。截至 2021Q3，天然钻石裸钻价格约为 6000 美元/克拉，培育 钻石裸钻价格约为 1800 美元/克拉。以时尚类钻石首饰为主的 Pandora “Brilliance”系列，定价仅 600 美元/克拉。

预计 2025 年全球培育钻石饰品市场空间 131 亿美元，裸钻需求达到 44 亿美元。仅考虑金额，培育钻石在需求端的渗透率达到 13%，年复合增速为 36%。 核心假设如下：

美国钻石饰品市场交易额每年增长 4%，全球钻石饰品市场交易额每年增长 5%；

较长时间内培育钻石消费仍以美国市场为主（2021 年 80%，2022 年开始 每年-2pct）；

裸钻与饰品价格比例为 1：3。

目前仅高温高压法（HPHT）和化学气相沉积法（CVD）两类技术路线可商业化 生产培育钻石毛坯。HPHT 法和 CVD 法采用完全不同的合成原理和合成技术， 生产出的产品类型和产品特点也各不相同，HPHT 法在白钻生产中更有优势， CVD 法则更适于大克拉、高净度毛坯生产。2020 年，全球培育钻石毛坯产量 700 万克拉中，HPHT 法和 CVD 法分别为 320、380 万克拉。

HPHT 法：合成原理是石墨粉在超高温、高压条件及金属触媒粉催化作用下 发生相变生长出钻石晶体，合成速度快、单次产量高。中国 2020 年 HPHT 法毛坯产量约 280 万克拉，几乎垄断全球 HPHT 法生产，主要生产企业包 括中兵红箭、黄河旋风、力量钻石、郑州华晶四家，CR4 市占率约 80%。

CVD 法：合成原理是含碳气体（CH4）和氢气混合物在超高温、低压条件 下被激发分解出活性碳原子，通过控制沉积生长条件促使活性碳原子在基体 上沉积交互生长成钻石晶体。CVD 合成培育钻石呈板状，颜色不易控制、 培育周期长、成本较高，但纯净度高，较适宜 5ct 以上培育钻石合成。国外 以 CVD 法生产为主，2020 年印度、美国 CVD 法毛坯产能分别为 150、 100 万克拉。（报告来源：未来智库）

3. 公司技术实力领先，下游市场高增贡献业绩增量

3.1.HTHP&CVD 并举，打造公司业绩新增长点

3.1.1. HTHP 法：锻造六面顶压机龙头

公司生产的锻造六面顶压机性能优、价格高。公司六面顶压机产能约 200-300 台/年，年产值 2-3 亿元。公司产品涵盖 φ650-φ1000 型号，采用锻造法工艺。 目前行业内六面顶压机仍以铸造法工艺为主，同等条件下，锻造铰链梁的刚性和 强度远高于铸造铰链梁，可极大地提高压机的可靠性，延长压机的使用寿命，具 有制造缺陷少、强度高、加工精度高、使用寿命长等显著优点，是传统铸造铰链梁六面顶压机的更新换代产品，更有利于六面顶压机的大型化发展。根据力量钻 石招股说明书显示，三磨所的 φ800 锻造六面顶压机均价在 90 万元/台以上，价 格显著高于同型号铸造六面顶压机。

公司高性能压机研发获政府支持。2020-2021 年，公司的“超硬材料合成用高 性能锻造六面顶压机开发及产业化”项目分别收到政府补助资金 328 万元、180 万元。持续的研发投入，保障公司压机的大型化和性能提升，在行业内保持优势 地位。

兄弟单位供应六面顶压机零部件，扩产有保障。生产六面顶压机的重要零部件铰 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，二者均为国机集团内兄弟单位。依托同一股东背景， 公司压机的零部件供应有保障。2021 年，公司向德阳二重、洛阳一拖购买商品 金额分别为 1.21 亿元、0.19 亿元。2022 年以来，河南等地上马多个培育钻石 /金刚石生产项目，对六面顶压机的需求快速增长，公司预计今年与德阳二重、洛 阳一拖的关联交易总额将分别达到 2.8 亿元、0.66 亿。

3.1.2. MPCVD 法：大单晶项目顺利实施，贡献业绩增量

募投 MPCVD 项目基本实施完毕，有望成为新的利润增长点。“MPCVD 法大单 晶金刚石”是公司 2018 年募投项目，2021 年实施完毕，现已形成 100 余台 MPCVD 设备，其中 10 余台用于研发，90 余台用于生产（其中 30 多台处于调 试阶段）。公司培育钻毛坯业务毛利率约为 50%，2021 年上半年实现销售收入 1000 多万元，与 2020 年全年相当。公司目前可供应 1-5 克拉，颜色 D-H， 净度 VVS—VS 的 CVD 毛坯，技术处于国内领先水平。待 MPCVD 设备全部 达产后，将为公司贡献增量业绩。

此外，大单晶金刚石作为电子功能材料方面的应用也受到国内外广泛的研究和关 注，比如利用金刚石耐腐蚀的性能制造电极材料、利用金刚石快速导热性能制造 散热片等。目前该方面应用尚处于研发和市场培育阶段，未来技术突破后，可以 为 CVD 法开辟新的市场空间。

3.2. 技术实力：垄断航天轴承，提供半导体耗材国产替代方案

3.2.1. 高研发投入构筑长期竞争力

公司加大研发投入，提升产品竞争力。2021 年，公司研发投入达 1.61 亿元，同 比增加 51.5%，研发费用率达 4.8%。

3.2.2. 轴研所：垄断航天特种轴承，技术壁垒高

公司垄断航天特种轴承行业，充分受益于国防军工业发展。目前我国卫星、运载 火箭和神舟飞船上的专用轴承主要由轴研所提供，公司居市场垄断地位。轴研所 已取得重大科研课题成果 908 项，授权专利 792 件，制修订轴承行业技术标准 670 多项次。2021 年，轴研所国家企业技术中心排名全国轴承行业第一。

建设伊滨科技产业园，有效缓解产能紧张。2021 年 1 月，公司董事会审议通过 变更募集资金用于投资建设“伊滨科技产业园（一期）项目”，重点围绕军品和 高端民品两大主业，扩大生产能力，解决军品轴承产能紧张等问题。项目预计 2023 年实施完毕，拟投资 4.26 亿元。近几年我国国防军工业发展带动特种轴 承业务快速增长，公司军品轴承订单充足，将保障公司业绩稳步提升。

3.2.3. 三磨所：打破国外垄断，提供半导体耗材国产替代方案

半导体国产替代东风，公司超硬材料业务迎二次增长。在半导体领域，三磨所提 供的产品主要有封装切割砂轮、划片刀、硅片减薄砂轮、陶瓷吸盘、UV 膜等， 打破芯片高效精密加工领域的国外垄断，加快了半导体材料的国产化进程。三磨所取得各类科研成果约 1320 项，近五年来研发投入累计达 1.4 亿元，未来研发 投入将进一步向功能性金刚石产业倾斜。

公司主要客户包括封测领域龙头华天科技、长电科技、通富微电、日月光、中芯 国际下属子公司等企业。半导体材料整体毛利率较高，公司凭借强大的研发实力， 相关产品有望在国产化浪潮下快速放量，贡献增量业绩。

3.3.历史包袱出清，业绩有望释放

2015 年至今，公司对不良资产进行了优化与处置，现在已经基本进入尾声。2017 年 11 月全资子公司阜阳轴承进入破产程序，计提应收账款、其他应收款坏账准 备共 7623 万元，现已基本完成职工安置工作。

2019 年至今，公司资产减值主要系存货减值。2021 年，公司计提资产减值损失 9486 万元，主要为民品轴承业务的存货减值。2022Q1，公司计提信用减值损 失 1413 万元，主要是子公司洛阳轴研精机破产，对其应收账款全额计提坏账准 备。预计后续减值影响逐步缩小，历史包袱出清后业绩有望释放。

4. 盈利预测及投资分析

4.1.盈利预测

核心假设：

磨料磨具：

（1）六面顶压机：公司现有产能 200-300 台/年，各地培育钻石/工业金刚 石扩产对压机需求提升，供不应求下压机价格有望上涨，盈利能力恢复。预 计 2022-2024 年毛利率分别为 17%/18%/20%。

（2）培育钻石：公司现有 MPCVD 设备 100 余台，其中 90 余台用于生 产。公司“大单晶项目”入选 2022 年河南省“982”工程，2 年内将继续 投资 2 亿元，扩增 MPCVD 设备。随着公司产品良率、优率提升，预计 2022- 2024 年毛利率分别为 55%/55%/55%。

（3）其他超硬材料及制品：主要包括砂轮、划刀片、UV 膜等，用于半导体 领域。受益于下游行业的高景气，预计 2022-2024 年收入增速分别为 25%/20%/20%，毛利率维持在 41%的水平。

轴承制造：公司轴承产品主要应用于航天领域，“十四五”期间我国航天任 务增加，预计公司订单充足。预计 2022-2024 年收入增速分别为 20%/20%/20%，毛利率维持在 35%的水平。

贸易及工程业务：预计 2022-2024 年收入增速分别为 5%/5%/5%，毛利 率维持在 5%的水平。

收入预测：

预计公司 2022-2024 年分别实现营业收入 38.79/45.12/51.22 亿元，毛利率 23%/24%/25%，毛利润 8.85/10.87/13.02 亿元。

4.2.投资分析

国机精工下辖两大国家级科研单位，垄断航天特种轴承，同时是 我国超硬材料领域先行者。公司作为锻造法六面顶压机龙头，同时积极布局 MPCVD 法培育钻石，培育钻石业务有望为公司业绩注入新动能。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

精选报告来源：【未来智库】。未来智库 – 官方网站

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