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刀具行业迎来国产替代重要机遇期

发布时间:2021-10-14 16:11:10

一、刀具概览:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒

1.1 刀具是切削工艺使用的关键元件

刀具是金属切削机床实现切削功能的重要部件,与机 床系统相辅相成。金属切削加工是机械加工中最基本、 最可靠、使用最为广泛的一种精密加工手段。金属切 削刀具是制造领域中直接参与切削的终端关键部件, 其质量直接决定了机械制造行业的生产水平,是制造 业提高生产效率和产品质量的重要因素。刀具与机床 是两个相辅相成又相对独立的子系统,在现代制造业 中起着同样关键的作用。

刀片是金属切削刀具实现切削功能的关键元件,具有 耗材属性。切削刀具包含可转位刀具、整体刀具和焊 接刀具。其中,可转位刀具由刀片、刀盘/杆和刀柄 等部分组成,由刀片承担切削、形成被加工表面的功 能,刀片磨损后可仅对刀片进行更换,无需更换整个 刀具。刀片是实现刀具功能、决定刀具性能的关键耗 材。

1.2 硬质合金是最主要的刀具材料

刀具材料需要具备较为均衡的硬度和韧性。刀具切削时要承 受高压、高温、摩擦、冲击和振动等作用,其材料应具备如 下基本性能:

(1)硬度和耐磨性。刀具材料硬度必须高于工件材料硬 度,一般要求在60HRC以上。刀具材料硬度越高,耐磨性就 越好。

(2)强度和韧性。刀具材料应具备较高强度和韧性,以承 受切削力、冲击和振动,防止脆性断裂和崩刃。

(3)耐热性。刀具材料的耐热性要好,能承受高的切削温 度,具备良好的抗氧化能力。

(4)工艺性能和经济性。刀具材料应具备好的锻造性能、 热处理性能、焊接性能、磨削加工性能等,并追求高性价 比。

硬质合金刀具是全球市场目前的主流刀具。与高速钢相比, 硬质合金具有较高的硬度、耐磨性和红硬性;与陶瓷和超硬 材料相比,硬质合金具有较高的韧性。因此,硬质合金刀具 是全球市场目前采用的主流刀具。2019年,硬质合金刀具在 全球刀具市场中占比63%,国内市场占比53%。

二、市场空间:国内市场超400亿元,受益于制造业景气度攀升和产业升级

2.1 我国刀具市场规模446亿元,有望持续增长

全球刀具市场规模稳步增长。根据QY Research数 据,2020年全球切削刀具消费金额达370亿美元, 2016-2020复合增长率2.82%。

国内刀具市场规模增速高于全球市场。我国切削刀 具市场消费情况与我国制造业发展水平和结构调整 息息相关。2016-2018年,随着“十三五”规划落 地,制造业的转型升级推动了我国刀具行业快速发 展,切削刀具年消费规模快速增至421亿元,达到 历史最高水平。2019 年受中美贸易摩擦加剧、汽 车等下游行业下行的影响,我国刀具消费额下降至 393 亿元。2020年以来,我国刀具市场增速恢复至 10%以上,金额达到446亿元,2016-2020年复合增 长率8.49%。随着制造业复苏,我国刀具市场需求 有望持续增长。

2.2 硬质合金刀具市场规模超200亿元,其中纯刀片市场约100亿元

全国硬质合金刀具市场规模超200亿元。根据金属加工第四届用户调查, 2019年硬质合金刀具占国内刀具市场需求的53%,据此估算2019年国内刀 具市场规模约208亿元,2020年约236亿元;根据中国机床工具工业协 会,刀片约占会员企业硬质合金刀具销售额50%,依此估计国内硬质合金 刀片市场规模在100亿元左右。根据中国钨业协会,硬质合金刀片可分为 数控刀片、焊接刀片、普通可转位刀片和其他切削刀片,其中数控刀片 是硬质合金刀片附加值最高的品类。

三、技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡

3.1 全球刀具行业参与者大致分为三个梯队

目前,国际刀具行业竞争格局大致分为三个梯队。

第一梯队:欧美刀具企业,主导高端定制化刀具市场。欧美刀具企业历史悠久,技术力量雄厚,向客户提供整 体切削解决方案为主,产品为专用定制化,稳定性好, 但价格昂贵、交货期较长。欧美企业在高端定制化刀具 领域始终占据着主导地位,市场呈现寡头竞争格局。

第二梯队:日韩刀具企业,非定制化刀具认可度高。日 韩刀具企业产品通用性高、稳定性好、性价比高,在非 定制化刀具领域赢得了众多厂商的青睐。日韩刀具企业 产品在我国进口刀具消费中占有较高份额,主要通过经 销商在国内进行批发销售,产品价格普遍高于国产刀 具。

第三梯队:国内刀具企业,在非定制化市场逐步追赶日 韩。国内刀具企业数量众多,实力差距较大,通过价格 和服务优势赢得较多中低端市场份额。国内刀具企业不 断提高技术水平、推动刀具国产化进程和国内高端制造 业的发展,有望在非定制化刀具市场率先推进国产替代。

3.2 格局演变:集中度进一步提升,国产替代有望加速

我国刀具行业呈现高端市场受制于人、低端市场无序竞争的状态。一方面,我国中高端数控市场一直被欧美、日韩刀具企业占 据,特别是用于航空航天、军工、汽车发动机等领域的刀片产品严重依赖进口,国内企业产品在这一市场尚未形成竞争力。另 一方面,低端刀具市场参与者众多,产品质量参差不齐。低端切削刀具生产技术含量较低,小厂商简化工艺、拼凑组装,无 标、无序生产现象较为严重;同时产品同质化导致低端切削刀具企业利润率明显偏低。

3.3 国产替代:国内刀具企业迎来国产替代重要机遇期

国内刀具市场整体集中度低,高端应用市场由国外企业垄 断。国内刀具市场广阔,集中度较低,2019年CR10仅 21%,但高低端市场差异较大。国内高端刀具市场由欧 美、日韩刀具企业垄断,中低端刀具市场则由国内众多刀 具企业充分竞争。国内刀具企业数量众多,规模较小,根 据中国机床工具工业协会数据,我国规模以上的刀具企业 有700余家;但能提供现代高效刀具的仅有部分国有控股 骨干企业以及近年涌现的优秀民营企业,这些企业有望在 细分领域逐步追赶,推动进口替代。

进口替代持续推进,国内企业有望获得更多市场份额。2015年以来,国内刀具企业凭借性价比和本土服务优势, 替代了部分进口产品,加速了数控刀具的国产化。根据机 床工具工业协会统计数据,2016-2019年进口刀具占总刀 具消费的比重从37.17%降至34.61%,说明我国数控刀具的 自给能力有所增强,进口依赖度逐步降低。

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