一、概述
超硬刀具是現(xiàn)代工程材料的加工在硬度方面提出的更高要求而應(yīng)運而生,20世紀的后40年中有了較大的發(fā)展。超硬材料的化學成分及其形成硬度的規(guī)律與其他刀具材料不同。
機床普遍應(yīng)用于制造業(yè)生產(chǎn)過程中,是切削、成型、特種加工等基礎(chǔ)工藝的載體,是制造業(yè) 生產(chǎn)線中占比最高的加工設(shè)備,因此也被稱為“工業(yè)母機”。 刀具是機床核心零部件,對產(chǎn)品性能起到直接作用。且更換頻率快,耗材 屬性明顯。從成本占比上看,刀具占機床 成本的 5%,占比較低,但是因為直接接觸加工件,對產(chǎn)品的性能起到直接作用,并且也是 降低加工成本的重要手段,屬于不可缺少的關(guān)鍵配套產(chǎn)品。
機床價值量結(jié)構(gòu)分布
資料來源:智研咨詢整理
按照刀具材料不同,目前工業(yè)切削刀具可以主要分為高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷以及超硬材料四類產(chǎn)品。在機械加工領(lǐng)域,早期主要采用高速鋼刀具。隨后,以硬質(zhì)合金和陶瓷刀具為代表的新型材料刀具開始逐步替代原有高速鋼刀具。隨著產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)進步,超硬材料刀具開始廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工,并逐步替代硬質(zhì)合金和陶瓷刀具。相較于硬質(zhì)合金刀具、陶瓷刀具,超硬材料刀具整體上技術(shù)含量更高,生產(chǎn)工藝更為復雜。
刀具按材料分類
資料來源:智研咨詢整理
近年來,隨著我國高端制造、精密制造和新材料行業(yè)持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)制造過程中很多工件的加工已無法繼續(xù)使用傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金、陶瓷刀具,轉(zhuǎn)而使用金剛石或立方氮化硼刀具。另一方面,隨著超硬刀具生產(chǎn)、加工技術(shù)的進步,金剛石和立方氮化硼刀具的生產(chǎn)成本逐步降低,相較傳統(tǒng)刀具的經(jīng)濟優(yōu)勢逐漸突顯。未來,在部分有色金屬、復合材料加工領(lǐng)域,硬質(zhì)合金、陶瓷刀具將逐漸被替代,新型超硬刀具將成為性能更佳、效率更高、綜合成本更低的選擇。
立方氮化硼是非金屬的硼化物,晶體結(jié)構(gòu)為面心立方體;而金剛石由碳元素轉(zhuǎn)化而成,其晶體結(jié)構(gòu)與立方氮化硼相似。它們的硬度大大高于其他物質(zhì)。
超硬刀具主要類型對比
資料來源:智研咨詢整理
從超硬材料來看,我國為全球最大人造金剛石生產(chǎn)國,掌握高溫高壓工業(yè)級金剛石定價權(quán)。2020年,中國超硬材料行業(yè)總產(chǎn)值達50億元,中國金剛石產(chǎn)量200億克拉,我國人造金剛石產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的90%以上,立方氮化硼產(chǎn)量占世界總量的70%以上,總體上目前我國超硬材料的產(chǎn)品質(zhì)量技術(shù)已達世界先進水平。
2011-2020年中國人造金剛石產(chǎn)量
資料來源:智研咨詢整理
二、市場現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
我國刀具市場消費情況與我國制造業(yè)發(fā)展水平和結(jié)構(gòu)調(diào)整息相關(guān)。受國內(nèi)投資增速放緩和需求結(jié)構(gòu)調(diào)整影響,2012-2016年市場規(guī)模在310-350之間徘徊。隨著“十三五”規(guī)劃的落地,國內(nèi)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的不斷深化,我國制造業(yè)朝著自動化和智能方向快速前進,轉(zhuǎn)型升級推動刀具消費市場恢復性增長,2018年市場規(guī)模創(chuàng)新高,達421億元,2019年受中美貿(mào)易摩擦以及汽車等下游行業(yè)下行的影響,市場規(guī)模下降至393億元;2020年上半年雖受疫情影響,但疫情得到有效控制后,制造業(yè)積極復工復產(chǎn),規(guī)?;厣?21億元。
2010-2020年中國刀具市場規(guī)模
資料來源:中國機床工業(yè)協(xié)會工具分會、智研咨詢整理
近年來,國家陸續(xù)推出了《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《中國制造2025》等政策文件,大力鼓勵發(fā)展高端裝備和新材料行業(yè),積極推動我國先進制造技術(shù)及工具設(shè)備的快速發(fā)展。在國家政策的支持下,超硬刀具行業(yè)正迎來歷史性的戰(zhàn)略發(fā)展機遇,2021年中國超硬刀具市場規(guī)模約為57.8億元。
2013-2021年中國超硬刀具市場規(guī)模
資料來源:智研咨詢整理
其中PCBN刀具占據(jù)主導地位,2021年P(guān)CBN刀具市場規(guī)模為33.0億元,占比為57%左右;金剛石刀具市場規(guī)模為24.8億元。
2013-2021年中國超硬刀具市場規(guī)模分布(億元)
資料來源:智研咨詢整理
2、產(chǎn)銷量
根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會對86家企業(yè)統(tǒng)計:2019年立方氮化硼刀片產(chǎn)量為34萬件,金剛石刀片產(chǎn)量為35萬件,產(chǎn)量相差不大。
2019年超硬材料刀片產(chǎn)量及產(chǎn)值
資料來源:中國機床工具工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
相關(guān)報告:智研咨詢發(fā)布的《2022-2028年中國超硬刀具行業(yè)市場全景評估及發(fā)展趨勢研究報告》
2019年立方氮化硼刀片銷量為32萬件,銷售收入為0.5億元;金剛石刀片銷量為34萬件,銷售收入為0.6億元。
2019年超硬材料刀片銷量及銷售收入
資料來源:中國機床工具工業(yè)協(xié)會、智研咨詢整理
3、進出口情況
2021年刀片在替代進口并增加出口方面進步明顯。根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù):2021年中國刀具進口金額為106.3億元,出口金額達225.2億元,國外地區(qū)受疫情影響較為嚴重,隨著我國疫情防控取得重大戰(zhàn)略成果,中國刀具產(chǎn)品出口迅猛增加。
2019-2021年中國刀具進出口金額
資料來源:中國機床工業(yè)協(xié)會工具分會、智研咨詢整理
從2021年進出口金額來看,超硬刀具占刀具總量的比重并不大,其中超硬材料制工作部件的鉆孔工具出口額占比2.97%,超硬材料制工作部件的未列名可互換工具出口額占比2.40%,帶有天然或合成金剛石、立方氮化硼制工作部件的銑削工具出口額占比為0.79%
2021年中國超硬刀具出口情況
資料來源:中國機床工業(yè)協(xié)會工具分會、智研咨詢整理
超硬材料制工作部件的未列名可互換工具進口額占比2.99%,帶有天然或合成金剛石、立方氮化硼制工作部件的銑削工具進口額占比1.81%,超硬材料制工作部件的鏜孔或鉸孔工具進口額占比0.57%。
2021年中國超硬刀具出口情況
資料來源:中國機床工業(yè)協(xié)會工具分會、智研咨詢整理
三、企業(yè)格局
近年來,我國不斷引進吸收國外先進技術(shù)和自主創(chuàng)新,涌現(xiàn)出諸如北京沃爾德、鄭州鉆石精密、富耐克、威海威硬、中天超硬等為代表的國內(nèi)優(yōu)秀廠商。國內(nèi)刀具企業(yè)在替代原有進口產(chǎn)品的同時,將逐漸進入國際市場與跨國巨頭進行全面的競爭。國內(nèi)先進刀具企業(yè)的產(chǎn)品在國際市場上具有性價比高的優(yōu)勢,部分企業(yè)的重點產(chǎn)品甚至在核心參數(shù)上已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平。伴隨著國內(nèi)企業(yè)銷售拓展能力的加強和國際影響力的提升,我國超硬刀具企業(yè)將與瑞典山特維克、美國肯納金屬、德國瑪帕、日本住友、日本三菱、日本京瓷等國際一流企業(yè)在全球市場開展競爭,進一步提高國產(chǎn)超硬刀具的市場容量。
從上市企業(yè)超硬刀具業(yè)務(wù)毛利率來看,行業(yè)毛利率較高,盈利情況較好,以沃爾德、威硬工具為例,2021年其超硬刀具業(yè)務(wù)毛利率均超30%,其中沃爾德超高精密刀具毛利率更是達62.49%。
2020年上市企業(yè)超硬刀具業(yè)務(wù)毛利率
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
行業(yè)進入存在較高的技術(shù)壁壘,在刀具生產(chǎn)過程中采用的合成技術(shù)、激光加工技術(shù)、電火花技術(shù)、焊接與刃磨技術(shù)工藝要求較高,掌握難度較大,行業(yè)中排名靠前的企業(yè)大多經(jīng)歷了多年的技術(shù)沉淀。2020年富耐克、沃爾德、威硬工具研發(fā)投入占營業(yè)收入的比重均超7%,行業(yè)研發(fā)投入較大。
2020年超硬材料上市企業(yè)研發(fā)投入情況
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
目前,國內(nèi)超硬刀具相關(guān)制造企業(yè)已超千家,主要分布于長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海等市場經(jīng)濟和民營經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),主要為技術(shù)水平較低的生產(chǎn)企業(yè),高端超硬刀具生產(chǎn)企業(yè)并不多,行業(yè)集中度較低,其中沃爾德2020年市場份額為4.0%,富耐克市場份額為2.9%。
2020年中國超硬刀具行業(yè)企業(yè)格局
資料來源:智研咨詢整理
以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢(yhcgw.cn)發(fā)布的《2022-2028年中國超硬刀具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研及市場前景規(guī)劃報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu),提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。
2025-2031年中國超硬刀具行業(yè)市場全景評估及發(fā)展趨勢研究報告
《2025-2031年中國超硬刀具行業(yè)市場全景評估及發(fā)展趨勢研究報告》共七章,包含超硬刀具行業(yè)下游應(yīng)用及需求分析,中國超硬刀具行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)經(jīng)營情況,中國超硬刀具行業(yè)發(fā)展趨勢與投資戰(zhàn)略規(guī)劃等內(nèi)容。
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