通用设备行业深度：上下游共振国产化助力刀具行业静待花开

内容目录刀具是重要的加工耗，硬质合金是主流刀材料 5刀具细分种类繁多，硬质合金占主导地位 5按加工方式分类，车刀使用量最大，钻削刀具设计难度最为复杂 5按照材料可以分为硬质合金、工具钢、陶瓷和超硬材料等，硬质合金应用最广 6根据刀具的结构，可分为焊接式、整体式、机夹式，数控刀具主要为后两者 8刀具生产具有较高的材料和结构设计门槛、生产流程复杂 9刀具生产设备投入大，是资金密集型产品 、刀具产业链：原材供应充分、竞争格优、下游应用多点开，产中高端刀具弹性充足 国内刀具原材料供应充分，价格自下而上传导，行业盈利能力稳定 12刀具市场：周期性工业消费品，国产高端产品及海外市场更具上升潜力 13更具成长性的工业消费品，全球市场近2500亿 13国产刀具持续放量，高端出口市场更具增长潜力 15市场格局分散，国产头部企业加速突破中高端市场 16下游应用多点开花，军民应用两翼齐飞 18混动汽车需求推动快速增长，轻量化加工催化高端需求 18自主可控的高性能航材加工为国产高端刀具提供替代机遇 19民用钛合金渗透热潮，打开加工刀具增量空间 20人形机器人快速发展，高价值量丝杠加工刀具需求提升 21国产刀具市场供需缺口尚存，头部企业加速扩产 22、参考海外龙头的发经验，看国产刀具业发展方向 23提供刀具整体解决方案，助力企业突出竞争重围打开长期增长空间 23提升产品研发能力，收并购完善产品及服务矩阵 24布局智能化转型，实现快速响应工业服务 25加速海外市场布局，打造第二成长曲线 26、头部刀具企业各具色，实现差异化发展 27中钨高新：覆盖钨产业链全线产品的国产刀具龙头企业 27欧科亿：国内锯齿刀片市场“领头羊，数控刀具水平领先 27华锐精密：专注硬质合金数控刀具的领军企业 27、风险提示 28图表目录图1：切运的要型 5图2：各刀材的性与度 7图3：硬合材的用占大提升 7图4：主的具构型（车为） 7图5：可位和体在硬合刀中比高 7图6：数刀产结构 9图7：刀结精示意 10图8：压和结之存在40-50%的积缩 10图9：刀主工设流程 图10：具业链 12图质金具和钨格联 13图12：具业利重有升 13图13：国具费与PMI荣线关强 13图14：球具场额及速亿元） 13图15：国床控与发国差明显 14图16：业刀消造费占整在升 14图17：球具场额及速亿） 15图18：国具场额及速亿） 15图19：国具出现贸顺差(亿元) 15图20：国质金呈现易差(元元/) 15图21：球要具介绍 16图22：2022年球要具厂营及率平 17图23：2022年产具各企市份额 17图24：2022年锐密品生成拆分 17图25：特克本分 17图26：洲石于高温金刀性可对标外类品 18图27：用属削汽车部件 19图28：国能汽速快渗率高 19图29：用属削航空天部件 20图30：空购台产刀产占较低 20图31：合材性比 20图32：合中加术对比 20图33：杠转系的应用 21图34：削珠杠工工多周长 21图35：产控具测算 22图36：要产具现有能新产规划 23图37：特克能车电机体具决案 23图38：特克乐循环务运方式 23图39：外部具近年代性并购 24图40：内具商来代性并购 24图41：菱料字务附整解方服务 26图42：特克字服务 26图43：菱料球局 26图44：科和锐海外收步升 26图45：头具业（刀）入百元） 27图46：头具业率及控片价 27表1：常的削艺应用景 6表2：不刀材及点 6表3：常的削艺应用景 8表4：刀主性衡指指标 9表5：2021华精要生设情况 表6：我刀企产种类海头企仍较大距 25表7：数化理刀企业端发的然径 25.刀具是重要的加工耗材，硬质合金是主流的刀具材料70%,图1：切削运动的主要类型资料来源：《金属切削原理与刀具》、刀具细分种类繁多，硬质合金占主导地位按切削运动和刀刃形状，可以将刀具分为通用刀具、成形刀具和特殊刀具：通用刀具：车刀、刨刀、铣刀、镗刀、钻头、锯等；成形刀具：刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状，如成形车刀、成形刨刀、螺纹加工刀具等；特殊刀具：加工一些特殊工件，如：齿轮，花键等的刀具。其中，车刀通用性最广，是目前使用量最大的一种刀具。不同的切削加工方式对应的刀具材料及结构要求各异，钻削刀具设计更为复杂：比如铣刀大部分是多刃刀具，加工时需要保证各切削刃在端面或圆周方向上刃口位置的一致性，所以铣刀对刀刃材料的一致性以及切削刃位置调整机构有较高的要求。相比于普通的车削、铣削加工钻削不仅要考虑刀具材料的耐热性及耐冲击性，还需要考虑其加工过程中钻头的工作部分基本被包围在加工表面中。排屑和散热的空间也极其有限，还要考虑从钻头外缘至钻头中心的切削速度急剧变化等问题，所以钻削刀具的切削刃材料及结构的要求就会更加复杂。表1：常见的切削工艺及应用场景加工方式 加工方式 定义 应用场景车削 工件做旋转运动(主运动)，刀具在平面作直线或曲线进给运动的切削加工方式铣削 铣削指的是以铣刀旋转作为主运动，以件或铣刀作为进给运动的切削加工方法钻削 刀具和工件做相对旋转运动，并沿刀具向方向做相对进给运动的切削加工方式刨削 刨刀与工件作水平方向相对直线往复运的切削加工方法磨削 磨削指的是磨具以较高的线速度旋转，工件表面进行加工的方法拉削 用拉刀在拉力作用下作轴向运动加工工内、外表面的切削加工方法镗削 以镗刀旋转作为主运动，以工件或镗刀为进给运动的切削加工方法

通常用于回转类零件的加工可用来车外圆、车孔、车端面及车锥面等主要应用于被加工材料的型面、平面、方肩、仿形、凹槽等铣削加工通常用于各种类型的孔加工主要来加工单件小批量的零件平面和直槽等指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法内拉刀可加工各种形状的通孔、圆孔、多边形孔内齿轮等外拉削可以加工平面及沟槽等进一步加工孔的工艺，可以扩大孔径，提高孔加工精度，还可以纠正初步加工中孔轴线偏斜的问题资料来源：《金属切削原理与刀具（第5版）》、选择刀具材料时需综合考虑使用性能、加工性能及经济成本。硬度与耐磨性，高生产率的自动线用刀具需保证有较高的刀具寿命等。表2：不同刀具材料及特点刀具材料特点应用领域国外主要生产企业国内主要生产企业国内占比(2022)工具钢（高速钢为主）硬度（62-6HRC、切削速度较低、抗弯强度高，工艺性好，适用于结构复杂的成形刀具，价格较低。常用于制造丝锥、拉刀、齿轮刀、钻刀等，尤适用于制造耐冲击切削刀具。山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱、特固克、克洛伊恒锋工具、汉江工具、哈尔滨第一工具20.00硬质合金硬度高（86-3RA、耐磨、耐热、耐腐蚀，强度和韧性较好、强度低于高速钢，不适合冲击性强的工况。广泛用作车刀、铣刀、钻头、镗刀等，可用于各类难加工材料。山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱、京瓷、特固克、克洛伊株洲钻石、厦门金鹭、欧科亿、华锐精密63.08陶瓷高硬度（91-5RA、耐磨性、耐热性、化学稳定性低、强度与韧性低，抗热冲击性低适用于钢料、铸铁等高硬材料连续切削的(半)精加工山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱、京瓷、特固克-超硬材料人造金刚石(PCD)最高的硬度和耐磨性，导热性好但不耐温，切削速度可达2500-5000m/min，但价格昂贵，加工、焊接困难适用于有色金属的高精度、低粗糙度切削及非金属材料的精加工山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱综合材料、京瓷、特固克、克洛伊沃尔德、郑州钻石精密、威硬工具、中天超硬立方氮化硼(CBN)高硬度（仅次于PD，高耐热性，化学稳定性，导热性好，抗弯强度与韧性低于硬质合金适用于高温合金、淬硬钢等难加工材料的(半)精加工、高速切削黑色金属资料来源：华锐精密招股说明书、第五届切削用户调查分析报告、硬质合金刀具综合性能优，适用性广。硬质合金刀具的基体由两部分组成，其中一部分是硬化物，例如碳化钨和碳化钛等。另一部分是粘结剂，一般是铁族金属，常用的是钴和镍。硬质合金的硬度取决于硬化相含量和晶粒粒度，即硬化相含量越高、晶粒越细，则硬度也越大。硬质合金的韧性由粘结金属决定，粘结金属含量越高，抗弯强度越大。由于硬质合金具有良好的综合性能，因此被广泛应用钢、耐热合金、钛合金、高温合金、铸铁等材料的加工；数控刀片也通常是由硬质合金、陶瓷等高硬度材料制成。图2：各类刀具材料的韧性与硬度 图3：硬质合金材料的使用占比大幅提升第三届 第四届 第五届63.08%53.00%54.00%63.08%53.00%54.00%60%20.00%21.00%20.00%21.00%28.00%40%7.15%8.00%5.00%7.15%8.00%5.00%4.17%8.00%5.00%5.60%6.00%5.60%6.00%5.00%10%0%硬质合金 高速钢 陶瓷 人造金刚石立方氮化硼资料来源：《金属切削原理与刀具（第5版）》、 资料来源：第五届切削用户调查分析报告、我国硬质合金材料的使用占比大幅提升，并仍具增长空间。63%70%钢，占比20%图4：主要的刀具结构类型（以车刀为例） 图5：可转位式和整体式在硬质合金刀具中占比较高整体刀具 焊接刀具 可转位刀具39%

38%23%资料来源：《金属切削原理与刀具（第5版）》、 资料来源：第五届切削用户调查分析报告、可转位刀具生产效率高，整体刀具加工精度高。刀盘/）不受限制，可用于精密和超精密加工，使用于3C表3：常见的切削工艺及应用场景介绍优点缺点适用场景整体式常用整体高速钢制造，易磨成锋利切削刃，刚度好刃磨方便，结构简单耗材量大，拆卸重磨实现切削刃更新降低加工效率小型车床、加工有色金属刀具和成型刀具焊接式杆。结构紧凑，制造方便结构简单、制造方便、抗振性能好，使用灵活，应用较广泛由于焊接时的热影响（刀片、刀杆材料线收缩不同，刀片较易裂纹、工作时易崩刃等各类刀具特别是小刀具机夹式可重磨式机械方法定位、夹紧刀片，通过刀片的体外刃磨与安装度；可转位刀具不重磨不经过高温焊接，减少应力及裂纹的可能性；使用成本较低、刀具的耐用较高。重磨式刀片可重磨；可转位式刀具不重磨，刀具寿命长、生产效率较高刀具角度由结构来决定，较复杂，仍无法避免刃磨时产生的裂纹大型刀具、螺纹车刀、切断车刀等各类刀具可转位式同时具有无法加工部分小直径刀具、刀体影响刀片加工精度特别适用于数控机床的各类刀具成型刀具非标刀具，其刃形是根据零件的廓形设计的生产率高、加工质量稳定、刀具可重磨次数多，使用寿命长：成形车刀制造较为困难，用普通机床难以达到高精度要求批量加工小尺寸零件和各种复杂外形的标准件资料来源：《金属切削原理与刀具（第5版）》、从整个数控刀具的宏观维度大致可分为刀柄、刀体和切削耗材（1）的2）刀体（刀盘杆：刀体是一端与刀柄连接，另一端承载切削耗材，刀体的结构设计和制造水平，决定了加工效率及加工精度，不同的加工工件、加工位置及加工工件对应着各类结构的刀体，随着被加工工件种类的增加，所需要设计的刀体结构数量将呈现几何级增长。所以，对刀体结构持续不断地优化迭代，从而在保证加工精度的同时，实现更高的加工效率，是数控（3）主要包括不同类型的数控刀片、整体式合金刀具。通常，数控刀片可以安装在刀体上；图6：数控刀具产品结构资料来源：华锐精密上市问询函回复、山特维克可乐满官网、刀片消耗频率快，刀体价值量高。6-102-52天（）10刀具生产具有较高的材料和结构设计门槛、生产流程复杂刀具主要性能指标可以分为材料性能及切削性能两个维度。其中，材料性能包含硬度和冲击韧性，一般而言硬度越高，冲击韧性就越差，通常要根据刀具的具体应用领域平衡其硬度和韧性。切削性能则包含耐用度、加工效率和加工精度。类别 性能 相关指标 指标解释表4：刀具主要性能衡量指标类别 性能 相关指标 指标解释基体硬度 维氏硬度 硬质合金常用的硬度测量方法，数值越大硬度越高，与钴含量、粒度等相关。材料 涂层显微硬度的测试方法，数值越大硬度越高，与基体成分、涂层性能 涂层硬度 纳米压

晶面、晶粒度、应力等状态有关。数值越大抵抗裂纹扩展的能力越强。冲击韧性 断裂韧性 衡量硬质合金抵抗裂纹扩展能力的测试方法，数值越大抵抗裂纹展的能力越强，与基体成分、晶粒度等有关。断屑效果 连续加工时，如不及时断屑，易损害刀具和工件，影响刀具耐用度。耐用度切削性能

磨损量 表征产品耐用度，磨损量越小，产品越耐用加工寿命 刀片损坏前加工时长或加工工件数。加工效率 切削力 工件材料抵抗刀具切削时产生的阻力，越小加工效率越快加工精度 表面粗糙度 加工后的零件表面质量，粗糙度越低，表面质量越高资料来源：华锐精密上市问询函回复、刀具生产过程中的基体材料、槽型结构、精密成型和表面涂层四大核心加工设计环基体材料的设计：主要包括基体牌号开发、碳含量控制以及晶粒度控制。质合金刀具为例，通过成分和结构的调整平衡硬质合金的硬度和韧性刀片的槽型结构：槽型结构是切削的直接受力和主要磨损部位，合理的槽型结加工需求。需要通过对材料、加工方式等对刃口模块（如前角、刀尖圆弧、棱宽）屑模块（形状、大小及位置、槽宽、槽深、反屑角）能。图7：刀具结构精度示意 图8：压坯和烧结体之间存在40%-50%的体积收缩资料来源：华锐精密招股说明书、 资料来源：华锐精密招股说明书、精密成型主要技术环节包括模具制备、混合料制备、压制成型控制和烧结成型控制。针对复杂槽型结构模具，可采用电脉冲等方式替代传统金属加工，以实现高精密40%-50%表面涂层领域：表面涂层在刀片上涂覆总厚度为微米级的高耐磨性的薄膜，该3~5倍的使用寿命。目（PVD）（CVD）图9：刀具主要工艺设计流程资料来源：华锐精密招股说明书、非标需求的增长，更加考验刀具厂商的生产设计能力。刀具下游应用广泛，产品终端覆盖制造业多个细分领域，其中不乏航天航空、汽车、机器人等高端应用领域。下游复杂的场景和环境导致大量客户提出了非标准化定制刀具的需求。刀具厂商需要根据客户提出的多样化参数对产品重新进行设计和生产，使得原本就非常复杂的生产流程更加复杂。大量的非标准化需求无疑是对生产厂商设计与生产技术水平的考验，也使得行业的技术壁垒进一步提高。刀具生产设备投入大，是资金密集型产品硬质合金刀具属于技术密集型、资本密集型行业，前期固定资产、研发投入量大1~260%，设202175%。表5：2021年华锐精密主要生产设备情况工序 设备名称数量原值（万元）净值（万元）成新率设备原产国制料 喷雾塔3462.35281.6660.92中国五轴联动加工中心3950.06719.8675.77德国、瑞士模具 慢走切机床1180.48121.967.54瑞士电火花成型机床5761.85571.2874.99瑞士小计91,892.391,413.0474.67-电动压机204,996.063,023.0760.51瑞士、日本机械手161,577.381,260.2279.89韩国、德国压制 电动机机手82,341.731,594.4968.09瑞士、德国、日本、韩国扫毛刺工作站1100.880.0679.41德国钻孔机器人1225.75202.5189.71德国小计469,241.726,160.3566.66-烧结炉81,718.831,126.4365.53中国烧结 等离喷系统178.7959.2575.21中国装卸机械手5391.65307.0378.39韩国小计142,189.271,492.7168.18-精密双端面磨床3955641.1967.14瑞士数控周边磨床4858.06186.6221.75中国研磨 湿喷机1531.98422.4879.42英国全自动搬运设备3309.67237.5776.72中国小计112,654.711,487.8656.05-CVD涂层炉68,735.636,679.2976.46瑞士涂层PVD涂层炉77,817.735,438.1469.56瑞士、德国涂层装卸机械手5694.16542.9778.22韩国小计1817,247.5212,660.4073.4-合计10133,687.9623,496.0269.75-资料来源：华锐精密招股说明书、、刀具产业链：原材料供应充分、竞争格局优良、下游应用多点开花，国产中高端刀具弹性充足图10：刀具产业链资料来源：《金属切削原理与刀具（第5版）》、QYresearch（2021）、各公司招股说明书、国内刀具原材料供应充分，价格自下而上传导，行业盈利能力稳定直接材料成本在刀具加工制造中的占比一般高于30%。以华锐精密为例：202149.5%、10.1%40.3%73.4%，14.0%，6.7%。我国钨资源储量充沛，精炼钴产量充足。1）硬质相碳化钨在硬质合金含量超过80%50%左右，产销量一直稳居世界第一（超0。厦门钨业、中钨高新、江西钨业、章源钨业等企业均是生产碳化钨的大型生产厂家，国内碳化钨粉市场供应充足。2）中国钴资源比较2021的72%图硬质合金刀具价格和钨价格关联 图12：刀具企业毛利率稳中有升13000012000011000010000090000800007000060000

钨精矿(65%):月均价（左轴）/硬质合金刀具（右轴）/公斤

5004504003502018-042018-092018-042018-092019-022019-072019-122020-052020-102021-032021-082022-012022-062022-112023-042023-09

鼎泰高科 新锐股份欧科亿 华锐精密钨精矿价格（万元/吨）161412102018 2019 2020 2021 2022资料来源：wind、 资料来源：ifind、2021我国45%27%刀具市场：周期性工业消费品，国产高端产品及海外市场更具上升潜力2500亿刀具的消费量与制造业的开工情况和行业库存周期息息相关，具有周期属性。当PMI3.5-410201720170.920201.6左右，更新换代需求有望与制造业复苏叠加，进一步推动机床行业景气度上行。图13：中国刀具消费增速与PMI荣枯线相关性强 图14：全球刀具市场销售额及增速（亿美元）PMI：年度平均-50（左轴）中国刀具消费同比增速（%，右轴543212006200720062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022-1-2

50%40%30%20%10%0%-10%-20%

3000

中国金属加工机床消费额（亿元中国刀具市场消费额（亿元）2540.8528.71%250025.17%30%200021.55%1843.62540.8528.71%250025.17%30%200021.55%1843.6150015.54%1000883.96500025%20%15%10%5%0%

35%资料来源：ifind、中国机床工具工业协会、 资料来源：QYresearch、刀具与机床周期同步，但消费属性更强。刀具属于易耗品，更新频率快。以数控刀具为例，数控刀片每个刃口的切削寿命从几十分钟到数天不等（取决于工件材料和加工参数等因素，更换周期较短。刀体使用寿命通常在几天（孔加工）到几个月（铣削、车削等）机床及刀具需平衡发展，我国刀具占机床消费比例仍有提升空间50%202245%70%+右；202225.17%36%70%75%80%93%图1536%70%75%80%93%西方发达国家平均中国

统计企业占比统计企业占比5%0%

10%

第三届16.90%

31.60%

20.60%

5.5.

15.40%0% 20% 40% 60% 80%

1%以下1%~2%2%~3%3%~4%4%~5%5%以上制造费用占比资料来源：纽威数控招股说明书、 资料来源：第五届切削用户调查分析报告、我国刀具费用占整体制造加工费用偏低，存在上升的空间。（02，目前我国制造企业刀具成本占比还是以2~为主，但3%2%趋势。目前，国外制造业企业的平均刀具成本占比为5%左右，虽然我国的制造业企业空间。25002.5倍QYResearch2016年-2021218524513.1%30%48%的份额。进入20102.52016-20213214778.2%2022464图17：全球刀具市场销售额及增速（亿元） 图18：中国刀具市场销售额及增速（亿元）2500245024002350230022502200215021002050

全球刀具市场消费额（亿元） 244224512016 2017 2018 2019 2020 202124422451

3.5%3.0%2.5%2.0%1.5%1.0%0.5%0.0%

6005004003002001000

中国刀具市场消费额（亿元） yoy35.64%38839342135.64%38839342150464302013.30%100%-1-2%%%%0%20052006200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022资料来源：QYresearch、 资料来源：中国机床工具工业协会、20223382.7%72.8%1.8%1268.7%27.1%20222323.1%。2022）2021564亿元人民币增长到2022年的570亿元人民币，反映出国产刀具较好的增长态势。高端刀具表现好于中低端刀具，国产刀具出口端更具增长潜力。202223219.720231-9170.07、19.0547.2%；同期，硬质合金27.420193.420222.8图19：我国刀具进出口呈现贸易顺差(亿元) 图20：我国硬质合金刀片呈现贸易逆差(亿元，元/片)进口规模2502001501000

出口规模

40.0%35.0%30.0%25.0%20.0%

进口金额 出口金额 出口价格 进口价格50 4040 3030202010 1002019

2020

2021

2022

02023年1-9月资料来源：中国机床工具工业协会、 资料来源：中国机床工具工业协会、*8g/片估算30%，2.52022140规模为41.2亿元，此外，外资品牌在华的产销规模也约有30亿左右。据此测算海外品牌在国内高端产品市场占比超50%，海外品牌份额在国内高端产品市场竞争力较强。根据产品性能可以将国内刀具厂商分为高端、中高端、低端三个层次：高端刀具供应商：产品线丰富，具备核心的产品设计制造工艺，具有行业领金属、伊斯卡等，目前我国的中钨高新（株钻）中高端刀具供应商：主要提供高精度中高端标准化刀具，对客户生产工艺的理解相对较为薄弱，但产品通用性高、稳定性较好、性价比较高，产品质量不亚于欧美克洛伊，国内企业中钨高新（株洲钻石、厦门钨业（厦门金鹭、华锐精密、欧科亿、沃尔德等优秀企业也处于该梯队。这些企业刀具的部分产品性能上已达到或超过国际先低端刀具供应商：主要以生产精度较低的传统切削刀具，且能提供的产品种图21：全球主要刀具企业介绍“✔✔：产品主要原材料资料来源：公司公告、QYresearch、ifind、wind、2022年国产刀具企业的CR1025%1%图22：2022年全球主要刀具厂商营收及利率水平 图23：2022年国产刀具中各企业市场份额中钨高新 鼎泰高科厦门钨业 欧科亿 华锐精密新锐股份 恒锋工具沃尔德 其他资料来源：各公司公告、QYresearch、wind、*：公司数据来自QYresearch2021年统计数据

资料来源：各公司公告、wind、国产刀具对日韩刀具替代加速，欧美企业技术服务水平领先。日韩企业是目前高端刀具自主开发最主要的竞争对手。随着技术发展进步，许多国产刀具性能已不输日韩刀具，已达到甚至超越日韩水平，而价格仅为日韩60%左右。近两年来，日韩企业在国内市占率逐年下滑15%以上，国产刀具将加速替代日韩品牌占据的20%左右的中高端市场份额。在高端刀具领域，尤其是高精度、高专业化领域，我国与欧美品牌刀具产品性能及整体解决方案服务能力上仍有一定差距，尤其是在产品一致性、稳定性以及产品寿命上仍需要进行技术追赶，由于中高端客户对于刀具价格敏感度相对较低，欧美系刀具在高端产品中的市场地位短期内难以撼动。图24：2022年华锐精密产品生产成本拆分 图25：山特维克成本拆分材料 人工 折旧摊销 能源 其他 材料 人工 折旧摊销 减值损失 能源

16%

45%

37%23%1%23%7%12% 32%资料来源：华锐精密公告、 资料来源：山特维克公告、国产刀具企业更具盈利优势，高端产品持续突破进口品牌10%~20%，但由于国产品牌的人工和能耗成本远低于外资品牌，所以产品价格能够便宜30%~50%，具有更高的性价比。同时，近年来我国国产高端刀具技术进步202182022图26：株洲钻石用于加工高温合金的刀具性能可以对标海外同类产品资料来源：株洲钻石、下游应用多点开花，军民应用两翼齐飞从下游应用行业来看，汽车、航空航天等行业对刀具的需求相对较大，且航空航天20%18%15%8%。汽车的发动机（包括缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆、变速箱、车桥、传动轴、制动器、轮毂等零部件制造广泛采用金属切削加工工艺，汽车零部件技术含量高，工艺复杂，整个制造过程中分工极其细致、数控化程度较高，是金属切削刀具需求量最大的行业之一。而汽车刀具国产化是建立我国汽车工业自主技术开发体系的重要组成部分。汽车制造工艺技术的创新与刀具制造技术的创新往往是同步进行的。凡是高速、高效的图27：适用金属切削加工汽车零部件 图28：我国新能源汽车增速快，渗透率高3,5003,0002,5002,0001,5001,0005000

汽车产量（万辆） 新能源汽车产量（万辆）汽车产量增速 新能源汽车产量增速400%200%0%-200%201420152016201720182019202020212022资料来源：肯纳官网、 资料来源：中国汽车工业协会、2023308.637.3%32.4%80%另一方面，新能源汽车正在通过轻量化等方式来实现节能降耗的目标，常用的汽车轻型材料包括高强度钢、铝合金、镁合金和碳纤维复合材料等特殊材料，相应也对超硬刀具、陶瓷刀具、涂层刀具等高端刀具也产生更高的需求，并提高了针对不同轻量化材料提供整体刀具解决方案的需求，这将给刀具企业带来新的发展空间。随着汽车消费需求修复，汽车厂商激烈的竞争导致加工成本压缩，具有成本优势的国产刀具需求空间将更大。航空航天材料多高性能难加工材料，且航空航天用结构件形状复杂、精度要求高，426080%。目前在中国航空工业电子采购平台内，进口刀具是国产刀具的商品数量1.7倍；钻削、铣削、车削等常用刀具的热销产品中海外品牌占据多数席位；刀体、刀柄（刀座）等高价值刀具产品上进口刀具产品数量是国产刀具的6倍。目前我国商业飞机在政策和产业合力助推下进入发展快车道，军用航空扩军需求强烈，考虑到国家政策大力支持产业链安全自主可控，航空航天刀具自主研发也将稳步推进。图29：适用金属切削加工航空航天零部件 图30：航空采购平台中国产刀具产品占比较低进口刀具产品 国产刀具产品100%0%

刀具商品

刀柄、（非标）刀杆、刀座商品资料来源：华锐精密招股说明书、 资料来源：航空工业电子采购平台、钛合金渗透3C虽然钛并不是贵价金属，但钛合金加工难度高，目前钛合金机加工刀具以硬质合金材料为主：1）弹性模量低：零件已加工表面容易产生回弹，引发刀具切削时产生振动，会加剧刀面磨损加剧；2）导热系数低：材料不易散热，加工区域切削温度过高易产生积屑瘤并加快刀具的磨损；3）高温化学活性高：容易在加工表面形成加工硬化，加快刀具磨损的同时容易出现“黏刀”等的情况。所以加工钛合金时刀片的磨损速度加快，寿命变短，必须频繁更换工具。更关键的是，钛合金加工风险高、精度把握差，良品率非常低。目前，硬质合金通常是加工钛合金的首选材料；同时，聚晶立方氮化硼（PCBN）和聚晶金刚石（PCD）可等超硬刀具可以实现钛合金材料的高速、高精度和高稳定性加工，是钛合金加工的补充性材料；此外，涂层材料、精细的刃口处理、内部冷却通道等结构设计可以有效提高刀具寿命和加工精度。图31：钛合金材料性能对比 图32：钛合金中框加工技术对比资料来源：《热处理生态圈》、 资料来源：华锐精密、金太阳、铂力特公司公告、ifind、艾邦高分子、钛合金的加工对高端刀具有更高的需求。30%-40%80%倍；钛合金加工对刀具的消耗量大，一组刀具能加工的钛合金中框数量约为铝合金1/10（CNC）3DCNC3D短期内CNC仍是加工钛合金中框的主流工艺。由于钛合金加工刀具价值量高，消耗量展。丝杠是机械设备中将旋转、直线运动相互转换的传动部件。滚珠丝杠相对于普通滑动部件结构更复杂，成本也更高，但其精度较高以及能够提高效率和负载，目前主要用于汽车转向、机器人、医疗设备等精准度要求极高的领域。图33：丝杠在转向系统中的应用 图34：磨削滚珠丝杠机加工工序多、周期长资料来源：机械传动公众号、 资料来源：《精密滚珠丝杠机械加工工艺规程研究》、（主要为CBN）相较于传统的磨削工艺，硬铣加工时利用CBN或硬质合金成型刀将丝杠螺纹一次铣削成平均少~5过大而带来的滚道退火问题，且加工过程以铣代磨，将金属粉末变成带状切屑，使砂轮损）CBN或PCBN（车铣硬铣值量的5%国产刀具市场供需缺口尚存，头部企业加速扩产2021年-202658亿元，5CAGR。保守202655727350%14512843%60%6377亿元；预计268.1元/片和50元/支，对应数量分别为7.7亿片和1.5亿支。因此，我们测算21-26年，我国国产数控刀具新增需求分别为：3.332.6亿元0.323.9亿元图35：国产数控刀具空间测算资料来源：中国机床工具工业协会、头部刀具厂商争相扩产抢占高端市场，新增产能供不应求75%1.11040万60%，则我国2021年-2026年数控刀具新增产能、产值分别为：1.814.1亿元0.175.2亿元40%图36：主要国产刀具企业现有产能及新增产能规划资料来源：中钨高新、厦门钨业、华锐精密、欧科亿公司公告、、参考海外龙头的发展经验，看国产刀具企业的发展方向提供刀具整体解决方案，助力企业突出竞争重围打开长期增长空间刀具下游不同的零件及结构加工需求各异，提供整套刀具解决方案可以整合各种刀刀具使用、工艺优化、后续修复，服务跟踪等多个方面。相比于提供单一的、低价的刀具产品，整体解决方案可以通过帮助客户实现减少投资、缩短研发和生产周期，降低零件的单件成本以更有效地实现综合生产成本的降低，也是目前中高端客户所锚定的刀具图37：山特维克新能源汽车电动机壳体刀具解决方案 图38：山特维克可乐满再循环服务的运作方式资料来源：山特维克公司官网、 资料来源：山特维克公司官网、2090已成长为全球一流的整体解决方案与经验的服务商：1）提高效率、降低成本。尽管刀3%-5%15%2005-201224客户节约了8102）验收和投产，让客户缩短机床投资回报周期；3）硬质合金再循环计划，山特维克可乐80%合金刀具产品。利用回收生产的新刀具比利用从铁矿石中提取材料生产刀具可节省70%的能源，降低40%的CO2排放。提供整体解决方案不仅需要对刀具设计具有专业能力和深厚的技术积累，还需要对2021）20222023提升产品研发能力，收并购完善产品及服务矩阵例如通过收购多马和山高分别实现了在高速钢切削刀具和铣刀、刀柄领域的产品补全。202282CIMdata2021CAM（）12.3%PLM（CAM20225%7%图39：海外头部刀具厂商近5年代表性收并购 图40：国内刀具厂商近年来代表性收并购资料来源：山特维克、IMC、三菱综合材料、肯纳金属公司官网、

资料来源：沃尔德、阿诺精密、新锐股份、中钨高新公司公告、17005每年都会推出2500余种新产品，拥有丰厚的产品库及产品研发创新能力。我国刀具市PCB行业微型刀具企业德国HP增强公司在高端硬质合金业务的核心竞争力；沃尔德收购3C表6：我国刀具企业产品种类与海外头部企业仍有较大差距刀具公司山特维克中钨高新厦门钨业欧科亿华锐精密标准刀具6万余种4万余种2万余种近2万种近万种资料来源：山特维克、中钨高新、厦门钨业、欧科亿、华锐精密公司公告、布局智能化转型，实现快速响应工业服务的选择、设计、制造、使用（加工路径规划、切削用量设定、状态监控、更换和回收所需的刀具信息和切削参数的数据化管理工具，助力公司为更多客户高效地选择最优刀具路径和加工方法以及匹配更佳的解决方案。表表7：数字化管理是刀具企业高端化发展的必然路径海外刀具企业 代表性数字化应用案例山特维克肯纳金属Made系统：根据客户在线填写刀具要求，系统生成蓝图并反馈确认，发送订单至附近可乐满工厂，降低了75%的运输时间。VERICUTCAM的加工模拟和优化，可实现数控机床真实精确的三维动态仿真。·新一代带有传感器通讯模块的智能刀具，通过系统将实时收集的数据传输到公司的客户关系管理系统中，与数控机床进行实时连接控制boss50%刀具库存，30%具成本，90%管理成本，60%停机时间。NOVOFirstChoice，实现线上刀具全流程解决方案服务三菱材料 运用数据和数字技术（DX）来加强业务附加值、业务运营竞争力和管理速度，有效降低了运营成本提升了盈利能力资料来源：山特维克、肯纳金属、三菱综合材料公司官网、山特维克通过大量的收并购将行业领先的软件与山特维克对加工过程的深入了解进行融合，形成的软硬件组合拳，也进一步成就了山特维克在整个行业领域一时无两的独特优势。也正是出于对公司产品力信心的进一步提升，山特维克在2021年调整了其于2020年成立制造解决方案业务部门时的收入目标，将原先2019-2025年期间的收入从40亿瑞典克朗提高至60亿瑞典克朗，并将2025年山特维克制造解决EBITA20%。图41：三菱材料数字化服务赋能整体解决方案服务 图42：山特维克数字加工服务