证券研究报告刀具行业迎来国产替代重要机遇期——刀具行业专题报告要点总结刀具:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒刀具是金属切削机床实现切削功能的重要部件,一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成刀片是刀具实现切削功能最重要的元件,其更换周期快,是典型的工业耗材刀具材料主要包括硬质合金(国内占比约53%)、高速钢(21%)、陶瓷(8%)和超硬材料(14%)四大类,硬质合金是最主要的刀具材料硬质合金刀具上游主要为碳化硅、钴粉,下游主要应用于汽车、模具、通用机械、航空航天等行业基体材料技术、刀片结构技术、精密成型和涂层技术是硬质合金刀具最核心的四大技术市场空间:国内市场超400亿元,受益于制造业景气度攀升和产业升级2020年我国刀具市场规模约446亿元,2016-2020年复合增长率为8.49%刀具市场空间广阔,其增长动力主要源自:1)制造业景气度攀升在制造业景气度攀升期,制造业整体开工率提升,推动刀具消费量增加2)制造业升级随着我国制造业不断升级,在汽车发动机领域、航空航天等领域自主化能力持续提升,高端机床的需求和开工率均有显著增长,推动高端刀具量价齐升国产替代:技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡。
全球刀具行业参与者大致分为欧美、日韩和国产三个梯队欧美刀具企业以技术实力和服务能力主导高端定制化市场,商业模式以直销为主;日韩刀具企业以通用非定制化产品为主,主要通过经销商销售当前,我国刀具行业迎来国产替代重要机遇期:一方面,国内刀具产品技术不断进步,产品性能直追日韩品牌;另一方面,日韩和国内刀具企业均以经销为主,经销商在国产替代进程中发挥了重要作用投资建议:建议关注我国刀具行业的佼佼者国内刀具行业参与者主要包括中钨高新、厦门钨业、欧科亿、华锐精密、鲍斯股份(阿诺精密)等公司,其业务布局各有侧重中钨高新和厦门钨业以钨矿产业链为主要业务,在刀具行业具有原材料自给的优势;其刀具子公司布局刀具业务较早,产品线丰富,整体服务能力较强欧科亿和华锐精密专注于硬质合金刀具行业,上游原料需要外购,其业绩弹性更强鲍斯股份主营产品包括压缩机、刀具、真空泵等产品,其子公司阿诺精密生产定制化数控刀具,并布局刀具修磨业务风险提示:(1)增材制造对“去除型”加工方式的替代风险2)新材料刀片对硬质合金刀片的替代风险3)国际竞争加剧的风险4)宏观经济下行风险2CONTENT目录一、刀具概览:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒二、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三、技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡四、主要企业布局情况五、投资要点与风险提示1.1 刀具是切削工艺使用的关键元件刀具:现代工业的“牙齿” 刀具是金属切削机床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 刀片可独立进行更换,具有耗材属性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资料来源:森泰英格招股说明书(申报稿),欧科亿招股说明书,平安证券研究所41.2 刀具材料主要包括硬质合金、高速钢、陶瓷和超硬材料四类 刀具材料特点及其应用领域刀具材料硬质合金特点应用领域国外主要生产企业国内主要生产企业硬质合金具有硬度高(86-93HRA)、耐磨、硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列 铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切优良性能,特别是其高硬度和耐磨性,即 削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石使在500的温度下也基本保持不变,在1000时仍有很高的硬度。
硬质合金的强度用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、低于高速钢,不适合冲击性强的工况 工具钢等难加工的材料山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱综合材料、京瓷、特固克、克洛伊株洲钻石、厦门金鹭、欧科亿、华锐精密、阿诺精密墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以硬度(62-66HRC)、耐磨性、耐热性相对差,但抗弯强度高,价格便宜易焊接刃 常用于钻头、丝锥、锯条以及滚刀、 山特维克、伊斯卡、肯纳金磨性能好,广泛用于中低速切削的成形刀 插齿刀、拉刀等刀具,尤适用于制造 属、三菱综合材料、特固克、恒锋工具、汉江工具、哈尔滨第一工具制造有限公司高速钢陶瓷具(高性能高速钢切削速度可达50-100m/min),不宜高速切削耐冲击的金属切削刀具克洛伊山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱综合材料、京瓷、 -特固克高硬度、耐磨性、耐热性、化学稳定性、 适用于钢料、铸铁、高硬材料(淬火摩擦系数低、强度与韧性低,热导率低 钢)连续切削的半精加工或精加工最高的硬度和耐磨性,摩擦系数小,导热主要用于有色金属的高精度、低粗糙人造金刚石 性好但不耐温(耐热800度 ),切削速度( PCD) 可达2500-5000m/min,但价格昂贵,加工、焊接都非常困难度切削,以及非金属材料的精加工,不适宜切削黑色金属。
沃尔德、郑州市钻石精密制造有限公司、威硬工具(430497)、中天超硬(430740)山特维克、伊斯卡、肯纳金属、三菱综合材料、京瓷、特固克、克洛伊超硬材料高硬度(仅次于金刚石)及高耐热性(耐立方氮化硼 热1400度),化学性质稳定,导热性好,(CBN) 摩擦系数低,抗弯强度与韧性略低于硬质合金主要用于高温合金、淬硬钢、冷硬铸铁等难加工材料的半精加工和精加工,特别是高速切削黑色金属资料来源:华锐精密招股说明书,平安证券研究所51.2 硬质合金是最主要的刀具材料硬质合金性能均衡,得到广泛使用 硬质合金刀具是全球(左)和国内(右)市场的主流刀具3% 2%4%硬质合金高速钢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:硬质合金高速钢2%4%6%8%金属陶瓷立方氮化硼金刚石8%金属陶瓷立方氮化硼金刚石26%(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53%63%21%其他其他(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 《金属加工》三届调查中刀具材料市场占比第二届第三届第四届70%60%50%40%30%20%10%0%(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%资料来源:《金属加工》,华锐精密招股说明书,前瞻产业研究院,平安证券研究所61.3 根据加工方式,刀片可分为车削、铣削和钻削刀片 硬质合金刀片功能分类及下游应用(以华锐精密产品为例)类别图示具体用途下游应用领域PM主要应用于钢( )、不锈钢( )、 通用机械:零部件车削普通车削刀片K铸铁( )等被加工材料的外圆、内圆、 端面等车削加工汽车:传动系统、发动机车削轨道交通:轮毂轮轴等车削PM主要用于钢( )、不锈钢( )类被 精密轴承:轴承内外圈切槽切断切断切槽刀片车削刀片加工材料的轴类、环类等零件的切槽、 通用机械:压缩机活塞切槽切断;电梯曳引仿形或切断加工轮切槽等M主要用于不锈钢( )类被加工材料紧 高端卫浴:卫浴螺纹加工固连接件的螺纹加工 石油化工:管道螺纹加工、阀门螺纹加工螺纹刀片PH主要用于钢( )、淬硬钢( )等被 精密模具:家电模具铣削、汽车模具铣削加工材料的型面、平面、方肩、仿形、 能源装备:水轮机叶片铣削、汽轮机叶片铣铣削刀片凹槽等铣削加工削PM主要用于钢( )、不锈钢( )类被 工程机械:回转支撑钻削、链轨节钻削加工材料的机械加工中孔钻加工 新能源:风电轮毂钻削、风电齿轮钻削钻削刀片资料来源:华锐精密招股说明书,平安证券研究所71.4 硬质合金刀具产业链全景图 硬质合金刀具产业链全景图上游:原材料碳化钨中游:硬质合金刀具根据工件材料区分下游:制造应用场景加工材料类别具体材料应用领域汽车模具、玻璃制品模具、塑胶模具模具钢钢(P)不锈钢(M)轴承钢 汽车轴承、轴承钢圈等工具钢 高铁钢轨、工量夹具等其他钢 通用机械、汽车零部件有色金属(N)P(钢)铸铁(K)钴粉钽铌固溶体耐热合金(S)淬硬钢(H)医疗器械、食品机械、水轮机叶片、汽轮机叶片SUS316根据刀具部件区分M(不锈钢)SUS201、 日用品、管道、泵阀、建筑五金、刀片刀盘/杆刀柄SUS304 等法兰、化工设备可转位刀具汽车发动机缸体、缸盖、刹车盘、轮毂、曲轴;空调压缩机K(铸铁)N(有色金属)整体刀具焊接刀具汽车铝合金轮毂、变速箱、发动机缸体LED铝合金灯具等;其他S(耐热合金) 航空领域零部件资料来源:欧科亿招股说明书;平安证券研究所81.4 硬质合金刀具原料成本结构及供应情况碳化钨和钴粉采购价格影响硬质合金刀具利润 华锐精密(左)欧科亿(右)2020H1硬质合金数控刀片材料成本结构02%%2%碳化钨和钴粉是硬质合金刀具最主要的原材料。
碳化钨和钴粉是生产硬质合金的主要原材料碳化钨充当硬质相,占原料成本比例75%以上,以质量计算的用量占原料的85%以上;钴粉充当粘结剂,占原料质量和成本比例10%左右;钽铌固溶体是CVD涂层刀片的原材料碳化钨碳化钨钴粉5%6%8%钴粉11%钽铌固溶体碳化钽其他钽铌固溶体其他金属粉末76%90% 碳化钨和钴粉是硬质合金刀具的两大主要原料名称概述性能特点市场供应情况国内供应商原材料成本占硬质合金数控刀片单位成本的40-50%,原料价格波动会影响产品利润数控刀片是应用于数控机床的可转位刀片,通常使用硬质合金制造,是硬质合金刀具的重要品类2021H1欧科亿、华锐精密硬质合金数控刀片成本中直接材料占比分别约为40%和50%上游材料价格变化会在一定程度上影响相关产品利润生产硬质合金的主要原材料,充当硬质相,化学符号为 WC由金属钨粉和炭黑为原料,经高硬度、 量的 60%左右,产销量一直稳过配碳、碳化、球磨、过筛工高熔点 居世界第一国内碳化钨粉市序制成,黑色六方晶体,有金属光泽,化学性质稳定厦门钨业、中钨高新、江西钨业、章源钨业、世泰科江等中国钨资源丰富,约占世界储碳化钨场供应充足世界钴储量主要集中分布在刚果(金)、澳大利亚,中国钴生产硬质合金的主要原材料,充当粘结剂,元素符号Co,银白色铁磁性金属。
耐高温、 资源较贫乏,仅占世界储量的 洛阳钼业、金耐腐蚀 1%左右但中国钴冶炼工艺处 川集团等于世界领先水平钴价波动较钴粉大但整体价格较为透明钽铌固溶体 CVD 涂层刀片的原材料资料来源:欧科亿、华锐精密招股说明书,平安证券研究所91.5 硬质合金刀片制备工艺流程图合金工序深加工工序涂层工序碳化钨粉、钴粉等原料超声波加工配料PVD涂层CVD涂层球磨模具工序产品设计模具设计模具制作模具试压合格模具喷雾干燥混合料鉴定模压成型烧结涂层性能检查涂层性能检查研磨加工刃口处理表面处理涂层后处理成品检查产品毛坯检查资料来源:华锐精密招股说明书,平安证券研究所101.5 基体材料、槽型结构、精密成型和涂层开发是硬质合金刀片的四大核心技术硬质合金刀片行业技术壁垒明显 硬质合金刀片制造工序简介阶段工序简介硬质合金刀片生产制造具有较高的技术壁垒与工艺要求硬质合金刀片是技术密集型产品,其制造涉及材料、粉末冶金、机械加工、模具、表面镀膜、工业设计等多个专业学科其制造工序长、流程复杂、关键质量控制点多,工艺控制难度大基体材料技术、槽型结构技术、精密成型和涂层技术是硬质合金刀片的四大核心技术• 基体材料技术:硬质合金基体材料的开发中,厂商需通过成分和结构的调整平衡合金硬度和韧性,有针对性地满足应用需求。
混合料制备 经过配料、球磨和喷雾干燥制备混合料压制 将干燥好的混合料过筛并取样鉴定,鉴定合格后根据牌号和产品的要合金制造 (模压成型)求选用自制的模具压制成型烧结工序分为脱成型剂、预烧、真空(压力)烧结三个连续工序,均在一个炉体内完成,将压坯通过烧结致密化形成毛坯烧结基面磨削 采用端面磨,对产品进行修正,去除产品表面的毛刺、毛边等,磨削(研磨加工)出符合设计要求的基准平面,满足使用时的装夹要求刃口处理 采用钝化等工艺,去除刀片刃口的缺陷并珩磨出设计要求的刃口形貌3D磨削 采用周边磨、异型磨等精密磨削工艺,制造复杂、高精度、锋利刀片物理/化学涂 根据客户需要选择适用PVD涂层或CVD涂层,在刀片表面沉积耐磨隔刀具制造层热的薄膜,大幅提高刀片切削性能和使用寿命 华锐精密硬质合金刀片开发及制造流程示例• 槽型结构技术:刀片槽型结构包括刃口结构和断屑结构,合理的槽型结构可减少切削阻力、增强断屑能力、提高刀片寿命等• 精密成型技术:精密成型需要在模具、混合料制备、压制和烧结各环节形成质量控制• 涂层技术:刀具涂层能显著提高刀片的切削性能、使用寿命及加工效率,厂商需要对涂层材料和结构进行持续研发。
资料来源:欧科亿、华锐精密招股说明书,平安证券研究所111.5 基体材料、槽型结构、精密成型和涂层开发是硬质合金刀片的四大核心技术 硬质合金刀片设计制造的关键技术要点所处领域技术名称技术难点硬质合金基体是由难熔金属化合物(WC、TiC、 TaC、NbC 等)与粘结金属(Co、Ni、Fe 等)构成的合金材料,是硬质合金数控刀片的“骨骼”,用粉末冶金方法生产如何通过成分和结构的调整平衡硬质合金的硬度和韧性,开发出更具有针对性的基体材料,一直是行业研发的重点和难点基体牌号开发技术硬质合金的性能对碳含量的变化十分敏感,碳含量波动范围越小,基体的性能越稳定硬质合金各生产流程都难以避免碳的流入或流失,生产环境、接触介质、生产工艺等都会对产品碳含量造成影响,因此碳含量控制技术成为数控刀片的重要壁垒基体材料领域 碳含量控制技术晶粒度控 硬质合金基体中晶粒大小和晶粒分布状态是影响其物理性能的重要因素硬质合金基体晶粒度主要受原料晶粒度、球磨工制技术 艺、烧结工艺等影响,晶粒度波动范围越窄,硬质合金性能越稳定刀片槽型结构由一系列具有特定几何特征的刃口结构和断屑结构组成,是切削的直接受力和主要磨损部位,合理的槽型结槽型结构 构可以减少切削阻力、增强断屑能力,解决金属切削断屑清理问题,达到高效切削的加工需求。
厂商需根据加工材料、加设计技术 工方式和加工参数的差异,结合硬质合金基体自身材料特性,对刃口模块(如前角、刀尖圆弧、棱宽、刃倾角)和断屑模块(形状、大小及位置、槽宽、槽深、反屑角)等几何特征进行研究,提升刀片性能槽型结构领域精密成型领域模具是实现刀具产品设计功能和外观的关键点硬质合金数控刀片模具采用硬度HRA87以上的硬质合金作为材料,槽型结构复杂,切削、磨削等传统加工手段无法满足模具需求因此,模具的制备通常采用电脉冲加工方式,从而得到很高的加工精度模具制备技术混合料制 硬质合金混合料由碳化钨、钴、钽铌及其他稀有元素通过成型剂粘合团聚在一起,混合料的料粒形貌、粒度分布等均影响备技术 其流动性和松装密度,进而影响压制压力、压坯密度、压制单重等压制成型性能压制成型 压制成型是将硬质合金混合料填充到模腔内,上、下冲头在压机驱动下对腔内的粉末施压,形成压坯的技术硬质合金压控制技术 制成型是决定硬质合金产品几何尺寸精度和表面质量的关键技术烧结成型 硬质合金烧结过程复杂,既有物理变化,也有化学反应由于烧结后的毛坯相对于压坯体积会收缩40-50%,烧结成型控制控制技术 的重难点是在体积收缩状况下保证烧结体的均匀收缩和尺寸的一致性。
PVD 涂层开PVD 是指在真空条件下,用物理的方法使材料沉积在工件上的薄膜制备技术PVD 涂层材料是当今涂层材料研究的前沿发技术 其中,涂层材料开发和结构开发是涂层开发的两大方向表面涂层领域CVD涂层开CVD是指用化学方法使材料沉积在工件上的薄膜制备技术CVD涂层内应力形式与PV D涂层不同,因此可以制备更厚的涂发技术 层CVD涂层涂覆过程中,不同层间涂层材料的结合是困扰业界的核心难题资料来源:华锐精密招股说明书,平安证券研究所12CONTENT目录一、刀具概览:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒二、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三、技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡四、主要企业布局情况五、投资要点与风险提示2.1 我国刀具市场规模446亿元,有望持续增长国内刀具市场消费总额持续上升 2020年全球刀具市场规模约370亿美元全球刀具市场规模(左轴,亿美元)增长率(右轴,%)3803703603503403303203103.1%3.0%2.9%2.8%2.7%2.6%2.5%2.4%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 2020年国内刀具市场规模约446亿元国内刀具市场规模(左轴,亿元)增长率(右轴,%)600500400300200100050%40%30%20%10%0%-10%-20%资料来源:QY Research,前瞻产业研究院,中国机床工具工业协会,平安证券研究所142.2 硬质合金刀具市场规模超200亿元,其中纯刀片市场约100亿元硬质合金刀具市场规模超200亿元 数控刀片占国内刀具市场25%以上份额刀具市场硬 质 合金刀具可转位刀具数控刀具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数控刀片 2019年中国机床工具工业协会工具分会会员企业硬质合金刀具产品销售结构 2019年硬质合金刀具占国内刀具市场53%0.13%0.11%2.20%4%硬质合金高速钢2.11%6%刀片8%车(刨)削刀具孔加工刀具铣削刀具8%金属陶瓷立方氮化硼金刚石27.63%49.65%53%切齿刀具螺纹刀具21%18.00%拉削刀具其他其他硬质合金刀具0.16%资料来源:欧科亿招股说明书,《金属加工》,中国机床工具工业协会,平安证券研究所152.3 刀具主要应用于通用机械、汽车、模具、航空航天等行业切削工具的应用广泛覆盖下游各行业 国内切削刀具用户行业分布汽车、摩托车机床工具通用机械模具工程机械航空航天军工2.0%4.6%2.4%4.2%3.2%汽车和摩托车、机床工具、通用机械和模具是国内企业切削刀具的主要应用领域根据《金属加工》第四届切削刀具用户调查,汽车、摩托车、机床工具、航空航天、通用机械、模具及工程机械等行业用户占受调查用户比例达95.4%,其中汽车、摩托车行业样本所占比例最高,为20.9%,与目前中国制造业的行业分布相吻合。
根据华锐精密和欧科亿招股说明书,我国数控刀片最主要的下游应用领域包括通用机械、汽车和模具等20.9%4.2%4.8%6.3%6.8%7.4%3C18.1%医疗器械发电设备农业机械铁路运输其他15.1%图示说明通用机械数控刀具广泛应用于通用机械中的阀门、法兰、轴承、管接头、紧固件、管件等零部件的精密加工通用机械制造业是装备制造业中的基础性产业,下游涵盖制造业的众多细分领域典型的通用机械如工业阀门、轴承、法兰等,对数控刀具产品消耗量较大汽车发动机(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,汽车是金属切削刀具需求量最大的行业之一数控刀具可用于汽车轴承座、连杆、凸轮轴,活塞、涡轮壳等制造加工汽车模具是工业生产中用来制作成型物品的基础工艺装备,应用广泛模具的需求与下游电子设备、家电或汽车等行业改款和更新需要密切相关,模具市场需求庞大切削是模具加工中最高效、最重要的加工方式,模具的制作过程会消耗大量切削刀具模具航空航天由于航空航天材料多为钛合金、高温合金等高性能难加工材料,结构也更为复杂,使用的切削刀具通常高度专业化,制造难度高国内航空航天业刀具高度依赖进口。
国内企业正寻求相关技术突破,实现国产替代资料来源: 《金属加工》第四届切削刀具用户调查华锐精密招股说明书,平安证券研究所162.4 刀具行业增长动力源自制造业景气度攀升和产业升级制造业景气度攀升和产业升级推动刀具行业增长 国内刀具行业增长逻辑模具行业数控刀片的市场空间主要取决于我国数控机床的存量规模和开工率数控刀片在切削工作中需数小时更换一次,属于工业耗材,其市场需求量与机床增量关系较小,主要取决于我国数控机床存量规模和开工率通用机械汽车行业下游行业受益于制造业景气度提升刀具行业增长动力制造业景气度攀升和产业升级推动刀具行业增长一方面,当制造业景气度攀升,制造业整体开工率提升,推动刀具消费量增加;另一方面,随着我国制造业不断升级,在汽车发动机领域、航空航天等领域自主化能力持续提升,高端机床的存量和开工率均有显著增长,推动高端刀具量价齐升机床数控化率提升制造业升级推动刀具量价齐升航空航天等领域技术突破资料来源:平安证券研究所172.4 动力1:制造业景气度恢复,推升通用机械、模具、汽车等行业刀具需求我国制造业景气度恢复 年初以来制造业景气度保持较高水平(%)工业增加值:制造业:当月同比制造业景气度回升,提高机床开工率。
自2020年第二季度以来,我国PMI保持在50%以上水平,制造业景气度回升从工业增加值数据来看,2020年下半年以来,工业增加值同比依然保持较好的增长工业增加值:制造业:当月同比20151050模具行业:我国模具行业年产量到2020年已达到2000万套以上随着电子等下游行业的发展,未来我国模具行业将向高精密化、自动智能化、新型化等方向发展,对精密高效数控刀具需求将会相应增加5) 2020Q2以来制造业处于景气度回升阶段通用机械行业:通用机械制造业是装备制造业中的基础性产业,其发展水平反映国家整体制造业的技术水平和能力随着通用机械产业的升级和高端制造技术的突破,我国精密高效数控刀具的需求有望不断增加汽车行业:汽车零部件技术含量高,工艺复杂,制造数控化程度较高,是刀具需求量最大的行业之一2017年以来我国汽车产销量走低,但随着电动化大潮来袭,我国汽车行业仍有巨大的市场空间,汽车工业对于数控刀具的需求也将持续存在PMI(%)50%参考线555045403530资料来源: wind,华锐精密招股说明书,平安证券研究所182.3 动力2:制造业升级,数控化率提升推动刀具行业量价齐升数控化率提升推动刀具行业量价齐升 国内金属切削机床数控化率逐步提高国内金属切削机床产量(万台)国内金属切削机床数控化率国内数控金属切削机床产量8070605040302010050%45%40%35%30%25%20%15%10%5%制造业升级推动机床数控率提升,高端刀具量价齐升。
随着产业结构的调整升级,我国机床数控化率稳步增长,机床数控化率从2013年的29%提升到2020年的43%数控机床一方面造就更多高端刀具的消费,另一方面也会推动刀具整体价格的上升0% 切削刀具在航空航天领域的应用航空航天行业等领域的技术突破推升高端刀具需求我国航空航天业刀具市场长期被国外高端品牌占领,国内仅株洲钻石和厦门金鹭可提供部分刀具产品,提升相关刀具的自主保障能力迫在眉睫国产大飞机C919将于本年内交付首架的消息提振了全国上下对航空航天产业自主化的信心随着大飞机国产化的推进,飞机零部件相关产业链国产化进程有望加速,为上游刀具企业带来增长机遇资料来源:Wind,华锐精密招股说明书,平安证券研究所19CONTENT目录一、刀具概览:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒二、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三、技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡四、主要企业布局情况五、投资要点与风险提示3.1 全球刀具行业参与者大致分为三个梯队国内刀具企业奋力追赶 刀具各梯队主要公司目前,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 一梯队-欧美企业第 二梯队-日韩企业第 三梯队-中国企业山特维克伊斯卡肯纳金属京瓷三菱综合材料特固克克洛伊泰珂洛株洲钻石恒锋工具厦门金鹭鲍斯股份华锐精密沃尔德欧科亿邦普刀具 各主要企业刀具营收规模比较250200150100502020刀具相关营收规模(折合人民币,亿元)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0资料来源:华锐精密、欧科亿招股说明书,Wind,各公司官网,平安证券研究所213.2 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发展方向具体趋势刀具消费结构调整加速,需求转型推动产能升级,行业集中度有望提升随着产业政策推进硬质合金向精深加工方向延伸,硬质合金制品及刀具结构正得到进一步优化,以数控刀片为代表的深加工产品占比将进一步提升,推动产业整合与产品升级随着刀具技术的演进,缺乏技术沉淀、研发能力差、资本实力弱的小企业将逐渐难以适应市场,被淘汰或并购;具有品牌、资本、技术优势的企业有望获取更多的市场份额,行业市场集中度提升低端产能退出,集中度提升国内企业与国际巨头的差距仍将存在一定时间国内企业不断发展壮大,但整体研发、制造、销售实力与国际巨头相比仍有较大差距在高端应用场景,由于进口产品具有先发优势、技术优势及品牌优势,国内市场被进口品牌占据大部分份额的局面将持续相当长的时间高端市场逐步实现替代在中高端刀具领域,国产刀具将逐步实现进口替代。
随着国内刀具企业持续推进研发、积累生产经验,国产中高档刀具产品品质持续提升,性能与国际巨头差距不断缩小;产品品类方面,国内刀具企业开发能力不断增强,产品线也日趋丰富;综合服务能力方面,针对定制化需求、提供整体解决方案的能力有望提升加上本土化生产的性价比和服务优势,国产刀具企业有望逐步在中高端刀具领域实现进口替代资料来源:欧科亿招股说明书,平安证券研究所223.3 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(2019年数据)2019年度国内市场份额2019年度刀具收入(亿元)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,推动进口替代硬质合金刀 切削刀具市场具市场 (规 (规模口径39模口径208亿)3亿)株洲钻石12.476.003.17厦门金鹭3.261.571.231.240.830.650.652.56欧科亿华锐精密2.57 我国企业对进口刀具依赖度逐渐下降进口刀具依赖度进口刀具依赖度38%37%36%35%34%33%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资料来源:MIR睿工业,欧科亿招股说明书,平安证券研究所233.4 国产替代动力1:国产刀具性能直追日韩梯队国产产品性能有望追赶日韩梯队 国内与日本企业代表产品性能检测数据对比不锈钢加工PVD涂层数控刀片(M 钢加工CVD涂层数控刀片(P类)三菱 欧科亿VP15TF OP1215 WS7125 WS5130 T9125 OC2115 HS8225类)泰珂洛 欧科亿 华锐精密刀具产品的性能包括材料性能和切削性能材料性能包括基体的硬度和断裂韧性、涂层硬度和膜基结合力;切削性能由材质、槽型和刃口形貌决定,难以单纯用参数比对衡量,可采用特定切削环境下的切削力、断屑能力、刀片磨损量等指标来表征注释厂家牌号维氏硬度华锐精密性能维氏硬度代表硬质合金基体硬度断裂韧性与硬度反向变动,一般而言硬度越低,断裂韧性越高HV3(N/m 1620159015701550150015901470m2)材料 断裂韧性 10.739.911.2233.610.6831.211.2527.79.3529.611.926.5性能 纳米压痕37.138.8代表涂层硬度。
GPa)膜基结合力(LC 3 )膜基结合力越高,涂层材料越不易脱落9896104.1104.3115108129.8工件材料抵抗刀具切削时产生的阻力,越小越好钢和不锈钢如不断屑易损害刀具和工件,刀片需具有良好断屑性能表征产品的耐用度,磨损量越小,产品越耐用加工后零件表面粗糙度越低,表面质量越高切削力切削力相当与欧科亿相当国内企业部分数控刀具产品的性能达到日韩企业同类产品的水平,且性价比更高,国内市占率有望提升根据欧科亿、华锐精密上市问询函回复意见,以株洲钻石、欧科亿等为代表的国内企业生产的部分产品达到了日韩企业同类产品的水平;华锐精密部分产品性能亦达到国内先进水平,有望逐步追赶根据《金属加工》第四届用户调查,国内刀具用户采购中最关注的前三个因素分别为切削性能、刀具寿命和产品价格国内企业刀具产品性能逐步追赶日韩梯队,且具备一定的售价和服务能力优势,有望与日韩品牌竞争国内市场,提升市占率断屑效果 断屑范围一致--切削性能-磨损性能磨损量相当工件表面质量表面粗糙度接近 与欧科亿相当 国内刀具用户采购关注因素(重要性排序及打分)6.816.445.144.69评分4.193.112.72.54资料来源:欧科亿、华锐精密上市问询函回复意见,《金属加工》,平安证券研究所243.5 国产替代动力2:经销模式助力国内企业市占率提升国内数控刀具市场以经销模式为主 直销、经销模式简介及对比直销经销厂商将产品直接销售给客户。
厂商与客国内刀具企业销售方式包括直销和经销两大类,其中经销是目前国内数控刀具交易的主要形式直销模式下,厂商将产品直接销售给客户;经销模式下,生产厂商将产品销售给经销商,由经销商将产品销售给终端客户经销是目前国内数控刀具交易的主要形式从需求端来看,根据第四届刀具用户调查,国内刀具用户企业近60%采购属于经销模式从供给端来看,华锐精密、欧科亿均主要采用经销模式户建立业务联系,根据客户要求组织生 生产厂商将产品销售给经销商,由经销商将产品产、发货、结算、回款,并提供必要的 销售给终端客户售前、售中和售后服务特点•资金回流迅速,保障后续研发等资金投入•买断式经销模式将风险和部分报酬转移给下游经销商•增大客户覆盖范围,广泛触达终端用户•简化公司销售管理,有助于公司将管理重心放在经销商开发、管理和服务上•建立稳定客户关系•优势 深入了解下游工艺需求•提升定制化服务能力•客户集中,营收波动大••毛利率低于直销模式局限 终端客户用刀需求复杂•回款周期长 国内刀具用户采购和厂商销售均以经销模式为主ODM/OEM 直销 经销100%厂家直购我们认为,经销商在刀具国产替代的进程中发挥了重要作用日韩和国产刀具企业均以经销为主,经销商在各自产品的推广中发挥了重要作用。
目前,国产刀具性能直追日韩品牌,且具备明显的价格优势,经销商有更强的动力去推广国产刀具9.48%80%通过经销商购 60%买40%31.39%17.11%五金店购买20%42.02%0%电商资料来源:《金属加工》,欧科亿、华锐精密招股说明书,平安证券研究所253.5 直销模式是刀具企业更高的追求商业模式因时而动 华锐精密经历了直销和经销模式的变化• 直销或者经销,企业需因时而动以华锐精密为例,公司成立初期,以直销为主,然而大客户订单波动对公司业绩影响较大;因此在第二阶段,公司以经销模式为主,摆脱了大客户依赖,建立了覆盖华南、华东和华北三大市场的销售网络,业绩波动缩小;2017年之后,公司以经销为主,同时开始建立整体解决方案能力,切入中高端市场• 公司设立之初,抓住汽车、工程机械、能源装备和轨道交通等行业的快速发展机遇,针对太原重工、东方电气和中信重工等终端大客户的切削应用需求,向客户提供非标定制化的硬质合金刀具产品,以直销模式为主第一阶段:定制化直销(2007-2011年)• 公司逐步从“为大客户提供非标定制化产品”向“满足众多中小机械加工企业金属切削共性需求的标准产品”转型,切入用量大、品种集中、通用性强、市场竞争激烈的标准刀具产品市场。
• 目前,硬质合金刀具企业目前主要采用经销模式株洲钻石、厦门金鹭、邦普刀具、欧科亿、华锐精密等硬质合金刀具企业均以经销为主;沃尔德、恒锋工具采用直销为主、经销为辅的销售模式第二阶段:标准品经销(2012-2016年)• 这一阶段以经销模式为主,公司逐步摆脱了对大客户的依赖,并初步构建了覆盖国内华南、华东和华北三大主要刀具集散市场和区域产业集群的销售网络• 我们认为,直销模式将是国内刀具企业更高的追求国内硬质合金刀具企业将经历“经销模式打开市场、直销模式转型定制”这一发展过程国内品牌将通过经销模式逐步拓展市场,替代日韩品牌随着国内品牌的崛起,国内公司具备整体解决方案之后,将逐步向高端客户提供定制化直销模式的方向发展• 公司在基体材料、槽型结构、精密成型和表面涂层四大领域锤炼核心技术,核心产品逐渐进入由欧美和日韩刀具企业长期占据的国内中高端市场• 公司进一步在全国各大刀具集散市场和汽车、模具、高端卫浴和航空航天等产业集群周边完善经销网络,并通过经销商专卖店模式进一步掌握终端用户的刀具使用需求,为未来转型为整体刀具解决方案供应商打下基础第三阶段:切入中高端市场(2017年至今)资料来源:华锐精密招股说明书,平安证券研究所26CONTENT目录一、刀具概览:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒二、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三、技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡四、主要企业布局情况五、投资要点与风险提示4.1 刀具行业主要公司简介——海外企业 刀具行业海外主要公司简介所属梯队公司名称简介1862 年设立,总部位于瑞典山特维肯市,1998 年在斯德哥尔摩证券交易所上市,是全球第一大刀具供应商。
1985 年,山特维克进入中国市场,其产品广山特维克 泛用于汽车、工程、能源、建筑、机械工具等领域旗下有山特维克可乐满(Sandvikcoromant)、山高(Seco)、瓦尔特(Walter)和万耐特(Valenit)等知名品牌195250年设立,总部位于以色列特芬市,是全球著名的金属切削刀具供应商,其子公司及代理机构遍及全球 多个国家目前为伯克希尔哈撒韦子公司第一梯队:欧美企业伊斯卡伊斯卡已拥有车、铣、镗、钻、铰等全系列刀具产品,为多个行业提供完整的刀具解决方案伊斯卡的产品研发能力很强,“霸王刀”在国内拥有很高知名度1938 年设立,总部位于美国宾夕法尼亚州的拉特罗比,1999 年在纽约证券交易所上市肯纳金属公司是世界知名的硬质合金刀具制造公司,产品广泛用于汽车、航天、纺织机械、电子、道路建设及石油开采等行业肯纳金属三菱综合材料京瓷1950 年设立,总部位于日本东京市,1950 年在东京证券交易所上市三菱综合材料株式会社是三菱集团核心公司之一,包括超硬产品和硬质合金烧结零部件生产和销售,是日本最大的综合刀具供应商三菱生产的数控刀具在日本国内市场占有率居首位,在全球市场上也有较大影响。
1959 年设立,总部位于日本京都市,1972 年在东京证券交易所上市其产品覆盖工业金属机械加工用全系列硬质合金、金属陶瓷、陶瓷、CBN、人造金刚石等材料制造的切削工具,产品广泛用于汽车、模具加工、航空航天、轨道交通、工程机械、能源、精密加工等行业第二梯队:日韩企业1916 年设立,总部位于韩国大邱市,1977 年开始涉足硬质合金刀片生产,是韩国最大的综合刀具制造商,也是世界范围内重要的钨粉、整体硬质合金轧特固克辊及非标工业产品的供应商现为以色列伊斯卡集团的成员企业之一特固克产品包括车削刀具、铣削刀具、合金钻头、整体铣刀、刀柄系统等1966 年设立,总部位于韩国首尔市,是韩国知名的硬质合金刀具制造商,生产刀具和工具系统,产品包括镗刀、钻头、螺纹刀、齿轮刀等切削刀具,产克洛伊泰珂洛品广泛用于汽车、机械、铁路、造船、模具等行业1934年设立,是日本刀具制造商,现为以色列伊斯卡集团的成员企业之一,主要生产硬质合金切削工具、土木工程工具、摩擦材料等资料来源:华锐精密、欧科亿招股说明书,平安证券研究所284.1 刀具行业主要公司简介——国内企业 刀具行业国内主要公司简介所属梯队公司名称简介2002 年设立,是中钨高新(000657)旗下子公司,总部位于湖南株洲,是国内第一大刀具供应商。
株洲钻石为客户提供各种标准和非标准材料的数控刀株洲钻石 片及配套刀具、硬质合金整体刀具及工具系统,并为机械加工制造提供整体配套解决方案,产品广泛应用于机床、汽车、模具、航空、军工、钢铁、电子等行业1989 年设立,是厦门钨业(600549)旗下子公司,公司位于福建省厦门市厦门金鹭主要从事钨粉、碳化钨粉、硬质合金、切削工具等钨系列产品的生厦门金鹭华锐精密欧科亿产和销售,形成整体硬质合金刀具、数控刀片和刀具、超硬刀具等几大门类的切削刀具,涵盖了各种金属、非金属材料的车削、铣削、钻削和螺纹加工200719963 7年 月 日设立,总部位于湖南省株洲市,是国内先进的硬质合金切削刀具制造商,主要从事硬质合金数控刀片的研发、生产和销售业务2011年设立,总部位于湖南省株洲市,主要从事数控刀具产品和硬质合金 制品的研发、生产和销售欧科亿是国内最大的锯齿刀片制造商,自年开 始涉入硬质合金数控刀具业务,其数控刀片产品广泛用于汽车、模具、轨道交通、 新能源、卫浴和工程机械等领域零部件加工第三梯队:国内企业2008年成立,2015年在深交所上市公司产品主要包括压缩机、真空泵、液压泵、高效精密切削刀具、精密传动部件等机械产品。
公司子公司阿诺精密鲍斯股份 从事研发、生产、销售数控刀具、超硬刀具、提供售后服务及各类切削刀具的修磨服务等,在国内孔加工领域处于领先地位,产品主要应用于汽车零部件,航空航天、模具、医疗等领域2021年 月底,公司宣布将收购株洲科力特相关资产,切入数控刀片领域71997 年设立,总部位于浙江省嘉兴市,2015 年在深圳证券交易所上市公司主要从事现代高效刀具和量检具生产和销售,以高速钢刀具为主,产品主要应用在汽车零部件、工程机械、电站设备、航空航天、精密机械、船舶、大型钢结构、军工等行业恒锋工具2006品为超高精密钻石刀轮及其配套产品、高精密年设立,总部位于北京市,2019 年在上海证券交易所上市,主要从事超高精密和高精密超硬刀具及超硬材料制品研发、生产和销售业务,其主营产沃尔德PCD/PCBN 切削刀具2000年设立,2016年在新三板挂牌,主营业务是硬质合金切削刀具的研发、生产和销售产品主要为数控刀片、木工刀片和轮槽铣刀及其他硬质合金产品邦普刀具资料来源:华锐精密、欧科亿招股说明书,平安证券研究所294.2 全球龙头公司——山特维克全球第一大刀具供应商,研发和服务能力突出 山特维克制造和加工解决方案业务收入 山特维克可乐满发展历程1942 山特维克布局硬质合金刀具业务,山特维克可乐满成立山特维克是一家高科技全球工程集团。
山特维克成立于1862年,总部位于瑞典山特维肯市,1998年在斯德哥尔摩交易所上市公司具有四大核心业务:制造和加工解决方案、矿山和岩石技术、岩石处理技术和材料科技其中,金属切削刀具属于“制造和加工解决方案”业务,该业务2020年营收328亿瑞典克朗(折合人民币244亿元),占集团营收的1957 山特维克可乐满采用了“可抛弃型刀片”概念, 开发出现代熟知的可转位刀片•1969 推出耐热γ涂层,该涂层凭借前所未有的金属切削性能使车削、铣削和钻削领域实现了变革•1971 山特维克可乐满推出独有的多重服务(左轴,MSEK)(右轴,MSEK)概念, 通过销售工程师、专家、培训经理以 38%及以黄外套为标志的众多工作人员提供多重客户支持 山特维克收入构成山特维克是全球第一大刀具供应商1985 年,山特维克进入中国市场,其产品广泛用于汽车、工程、能源、建筑、机械工具等领域旗下有山特维克可乐满、山高、瓦尔特和万耐特等知名品牌其中,山特维克可乐满是世界领先的刀具供应商,具有强劲的研发实力和成熟的服务能力,可以为客户提供定制化服务和整体解决方案,并在刀具的智能化和互联化方向开展了尝试矿山和岩石技术•1990 山特维克可乐满在德国和美国推出了提供非标设计刀具的Tailor Made定制服务。
同年推出模块化工具系统Coromant Capto(即现在的刀柄概念),优化工具组合方式,且大幅减少换刀时间 目前, 该系统已被公认为一种ISO标准7%16%制造和加工解决方案39%材料科技38%•2016 山特维克可乐满推出了CoroPlus平台,提供互联解决方案 通过实时输入和软件记录、物联网 (IoT) 以及基于云计算的分析实现了对机床性能的深入了解岩石处理技术资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所304.2 全球龙头公司——肯纳金属注重技术研发,材料技术领先 肯纳金属营收规模营业总收入(折合人民币亿元)同比(%)肯纳金属公司是世界知名的硬质合金刀具制造公司,也是全球第二大刀具供应商公司设立于1938年,总部位于美国宾夕法尼亚州,1999 年在纽约证券交易所上市公司产品广泛用于汽车、航天、纺织机械、电子、道路建设及石油开采等行业,可提供最新型的客户定制和标准型高耐磨产品解决方案,帮助客户提高生产率2001801601401201008020151050-5-10-15-20-256040200肯纳金属公司技术实力领先,注重材料领域的前瞻性研发公司是第一个开发用于涂层刀片的富含钴基体材料的厂家,第一个使用物理气相沉积 (PVD) 工艺为硬质合金刀具涂层的厂家,也是第一个把金刚石涂层用于硬质合金刀片并商业化的厂家。
公司在位于宾夕法尼亚州拉特罗布市的全球及北美总部设有投资3000万美元的技术中心,其配套设施分别位于阿拉斯加、宾夕法尼亚州、乔治亚州、德国、以色列及印度,这些设施致力于迅速开发旨在满足特定客户需求的产品 肯纳金属发展历程19381940s•公司开创性地将硬质合金刀具应用到采矿业,带动了采矿机械的持续发展1970•推出有独1970-1993•开始将金刚石涂层硬质合金刀片用于有色金属高速加工20191980s•美国冶金学家•领导了用•推出拥有多项专利的HARVIITE四刃多功能整体硬质合金立铣刀,只需一种刀具就能完成多种金属材料加工特硬质合金涂层的KC850材质,成为第一个开发用于涂层刀片的富含钴基体材料的厂家于加工特殊航空材PhilipM.McKenna发明了碳化钨硬质合金,并以此项发明成立了公司前身料的硅-氮“sialon”陶瓷材料的研发,并取得了专利权资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所314.2 全球龙头公司——三菱综合材料产品线较为丰富,聚焦汽车、航空、医疗领域 公司刀具产品丰富,品类在30000种以上三菱综合材料是一家综合材料生产厂商,是三菱集团核心公司之一。
公司设立于1950年,总部位于日本东京,1950年在东京证券交易所上市公司以水泥、铝、铜、加工事业为支柱,向产业界提供能源、高性能材料、贵金属、硅产品等公司旗下包括水泥、铝、铜事业部、加工事业部、能源与系统事业部等硬质合金刀具产品属于加工事业部,2020年板块营收1193亿日元(合人民币70亿元) 下游主要集中于汽车、航空、医疗等应用领域三菱综合材料是日本最大的综合刀具供应商,产品重点覆盖汽车、航空器和医疗领域三菱综合材料刀具产品在日本国内市场占有率居首位,在全球市场上也有较大影响公司计划到2020年代初期超硬产品全球市占率达到10%以上三菱综合材料刀具产品达30000种以上,产品线丰富,重点覆盖汽车、航空器、医疗产业三大领域公司计划在强化产品供应能力和提供解决方案能力的同时,积极推进对各领域大客户的销售拓展工作资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所324.3 国内企业业务发展逻辑:一为拓展整体产品,二为拓展新刀具材料产品拓展和材料拓展是刀具企业主要发展方向 国内主要硬质合金刀具公司业务布局比较硬质合金材料其它硬质合 配套整体刀 其它材料刀国内主要硬质合金刀具上市公司的业务布局各有区别。
• 中钨高新和厦门钨业以钨矿产业链为主业,在刀具行业具有原材料自给优势其刀具子公司布局刀具业务较早,产品线丰富,除刀片外还可提供刀盘/杆、刀柄、工具系统(机床和刀具的连接部件)等产品,整体服务能力强钨冶炼数控刀片金制品具具中钨高新厦门钨业欧科亿√√√√√√√√√√√√研发布局 研发布局研发布局 研发布局华锐精密鲍斯股份• 欧科亿和华锐精密专注于刀具行业,需要向上述公司采购部分钨原料目前欧科亿和华锐精密主要数控刀具产品为刀片,配套部件收入体量较小较少,布局中√√√ 刀具及工具系统图示(以森泰英格7:24工具系统为例)• 阿诺精密(鲍斯股份刀具子公司)主要产品为杆状数控刀具,销售模式以定制化直销为主,同时布局刀具修磨业务硬质合金刀具企业未来规划发展逻辑主要包括两个方面:1. 在拓展硬质合金纯刀片市场的同时,将业务拓展至硬质合金刀具产品(添加刀杆、夹具等),形成提供整体解决方案的能力2. 积极研发金属陶瓷、超硬材料等新材料刀具产品资料来源:欧科亿、森泰英格招股说明书,平安证券研究所334.3 国内重点公司——中钨高新(000657.SZ)完整布局钨产业链,子公司株洲钻石刀具国内领先 中钨高新刀片及刀具业务收入刀片及刀具业务收入(亿元)公司依托完整的产业链竞争优势,着力建设从矿山、冶炼、精深加工于一体的产业体系,打造中国第一、世界一流的钨产业集团。
子公司株洲钻石是国内领先的刀具厂商中钨高新钨产业链布局包括:30252015105• 自有矿山:旗下主力矿山有全国首批矿产资源综合利用示范基地柿竹园公司,“全国矿产资源开发整合先进矿山”香炉山钨业、新田岭钨业,中国钨工业的发源地瑶岗仙矿业公司等0 2020年刀具营收占集团业务收入的25%• 钨材料:公司管理着国内最大的钨冶炼与粉末制品基地之一南硬公司单 位 :亿元,%7.4化合物及粉末• 硬质合金产品:拥有“我国硬质合金工业的摇篮”株硬公司,国内领先的硬质合金切削刀具综合供应商株钻公司,中国最大的设计和生产PCB用精密微型钻头、刀具和高精密级进模具的金洲公司,中国钨基硬面材料领域的领导者自硬公司7%合金制品38.06, 38%24.27, 25%刀片及刀具29.45, 30%其他主营业务资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所344.3 国内重点公司——厦门钨业(600549.SH)子公司厦门金鹭可提供多行业解决方案 厦门钨业分板块业务收入其他业务(亿元)房地产开发及物业管理(亿元)新能源材料(亿元)厦门钨业是国内领先的具有国资背景的大型上市公司,拥有“钨冶炼-硬质合金-刀具制造”全产业链。
公司钨产业已形成从钨矿山、冶炼、深加工到钨二次资源回收的完整钨产业链欧科亿向其采购部分所需碳化钨原料厦门钨业子公司厦门金鹭是具有影响力的国产硬质合金产品和数控刀片制造企业,现有员工3000多名,拥有5个生产基地,4个境外销售公司和1个企业技术中心25020015010050钨钼等有色金属制品(亿元)0 厦门金鹭可为多个行业提供解决方案厦门金鹭有三大主营业务,分别为钨粉末、硬质合金、切削工具钨粉末产品包括钨粉、碳化钨粉、钴粉、复式碳化物、混合料等,是制造硬质合金制品等产品的上游原材料硬质合金产品包括矿用合金、精密零件产品和棒材产品切削工具产品主要为各类刀具公司拥有国内顶尖的刀具产品研发和生产制造能力,在航空航天、陆路运输、能源装备制造、模具、3C等行业的各类高端应用领域为客户配套全套加工方案下游行业切削刀具产品情况金鹭高性能3C电子行业刀具市场占有率为世界第一,为电子行业巨头比亚迪、捷普绿点等客户提供专业解决方案3C行业与国内外各大汽车厂商有着良好的合作关系,为客户配套定制发动机、底盘、曲轴等全套解决方案汽车行业厦门金鹭已成为航空航天行业国内刀具最大供应商,承担多项国家重大专项,荣获中航工业最佳供应商称号,产品广泛应用于飞机发动机、翼梁、起落架等重要组件的加工。
航空航天行业厦门金鹭是模具行业加工领域的资深专家,为家电模具、汽车模具、消费电子模具等模具行业提供优质产品,模具刀具产量和品质都处于国内领先地位模具行业资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所354.3 国内重点公司——欧科亿(688308.SH)公司硬质合金产品和数控刀片技术自主创新 营收和净利润稳步增长营业总收入(亿元)归母净利润(亿元)公司主营业务包括硬质合金制品和数控刀片公司生产的硬质合金制品主要是锯齿刀片和圆片,公司目前是国内锯齿刀片生产规模最大的企业数控刀具产品主要为数控刀片,逐步涉足整体刀具生产公司数控刀片在国内具有一定的市场地位,“OKE”品牌在第四届切削刀具用户调查中被评为“用户满意品牌”,自主研制的不锈钢材料加工刀片获“金锋奖”(首届切削刀具创新产品奖)和“2020荣格技术创新奖”(国产唯一品牌)876543210 2020年数控刀具营收占主营业务收入的43%单 位 :亿元,%0.02, 0%公司规划从刀具配套部件和材料创新两个方向进行研发和业务扩展一方面,重点开展基础材料技术研究,如金属陶瓷、超硬材料等,公司部分金属陶瓷和冶金锯用锯齿产品性能方面接近日本同类产品;另一方面,向工具系统、整体刀具领域拓展,丰富产品线,为客户提供整体切削解决方案。
2020年公司针对终端用户比亚迪进行了大量刀具方案及测试,为后期进行刀具新项目产品开发奠定了基础硬质合金产品3.03, 43%数控刀具3.97, 57%其他业务资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所364.3 国内重点公司——华锐精密(688059.SH)专注数控刀片,铣削刀片形成优势 2021H1实现营收2.3亿元营业总收入(亿元)归母净利润(亿元)公司是国内先进的硬质合金切削刀具制造商,主要从事硬质合金数控刀片的研发、生产和销售业务公司形成了在基体材料、槽型结构、精密成型和表面涂层四大领域的自主核心技术,开发了车削、铣削、钻削三大系列产品公司核心产品在加工精度、加工效率和使用寿命等切削性能方面已处于国内先进水平,逐步进入国内中高端市场,特别是铣削刀片已形成竞争优势公司旗下拥有“顽石”和“哈德斯通”系列产品43210 公司数控刀具产品以车削和铣削刀片为主0.09, 3%0.02, 1%0.01, 0%单 位 :亿元,%战略方向方面,公司关注基础材料研发和整体解决方案开发在巩固硬质合金数控刀片市场优势地位的基础上,公司计划优先开展基础材料技术研究,进军金属陶瓷、陶瓷、超硬材料等新材料领域;同时,通过新品项目的开发,向工具系统、精密复杂组合刀具领域拓展,进一步丰富产品线,将公司从硬质合金切削刀具制造商打造成为国内领先的整体切削解决方案供应商。
车削刀片铣削刀片钻削刀片其他主营其他业务1.07, 34%1.93, 62%资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所374.3 国内重点公司——鲍斯股份(300441.SZ)聚焦定制化刀具,修磨服务是业务亮点 2021H1刀具业务营收3.38亿元刀具类产品营收(左轴,亿元)YOY(右轴,%)654321060%50%40%30%20%10%0%鲍斯股份是一家高端精密机械零部件及成套设备制造企业,其子公司阿诺精密是国内先进的数控刀具厂商公司产品主要包括压缩机、真空泵、液压泵、高效精密切削刀具、精密传动部件等机械产品子公司阿诺精密是国内领先的金属切削整体解决方案专业供应商聚焦定制化刀具产品,修磨服务是业务亮点阿诺精密主要产品为杆状数控刀具,产品以非标定制化刀具为主,采用直销为主,经销为辅的销售模式阿诺精密产品在国内孔加工领域处于领先地位,产品主要应用于汽车零部件,航空航天、模具、医疗等领域此外,阿诺精密布局了刀具修磨业务,是国内修磨服务业务规模最大的企业,可提供各海外品牌刀具的修磨服务刀具修磨可以延长刀具使用的生命周期,提升资源利用率,具有一定的社会价值收购科力特,切入数控刀片领域。
2021年7月29日,阿诺精密签订合作意向协议,拟通过设立全资刀片子公司,收购株洲科力特公司,从而快速拓展数控刀片业务领域10% 刀具类产品占公司2020年营收的28%单 位 :亿元,%1.36 , 7%压缩机1.63 , 8%刀具类产品液压泵1.64 , 8%9.62 , 49%5.46 , 28%精密传动部件真空泵产品及相关业务资料来源:Wind,公司公告、官网,平安证券研究所38CONTENT目录一、刀具概览:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒二、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三、技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡四、主要企业布局情况五、投资要点与风险提示要点总结刀具:耗材属性显著,具备较高的技术壁垒刀具是金属切削机床实现切削功能的重要部件,一般由刀片、刀垫、夹紧元件和刀体组成刀片是刀具实现切削功能最重要的元件,其更换周期快,是典型的工业耗材刀具材料主要包括硬质合金(国内占比约53%)、高速钢(21%)、陶瓷(8%)和超硬材料(14%)四大类,硬质合金是最主要的刀具材料硬质合金刀具上游主要为碳化硅、钴粉,下游主要应用于汽车、模具、通用机械、航空航天等行业。
基体材料技术、刀片结构技术、精密成型和涂层技术是硬质合金刀具最核心的四大技术市场空间:国内市场超400亿元,受益于制造业景气度攀升和产业升级2020年我国刀具市场规模约446亿元,2016-2020年复合增长率为8.49%刀具市场空间广阔,其增长动力主要源自:1)制造业景气度攀升在制造业景气度攀升期,制造业整体开工率提升,推动刀具消费量增加2)制造业升级随着我国制造业不断升级,在汽车发动机领域、航空航天等领域自主化能力持续提升,高端机床的需求和开工率均有显著增长,推动高端刀具量价齐升国产替代:技术进步、经销商助力,国产替代势不可挡全球刀具行业参与者大致分为欧美、日韩和国产三个梯队欧美刀具企业以技术实力和服务能力主导高端定制化市场,商业模式以直销为主;日韩刀具企业以通用非定制化产品为主,主要通过经销商销售当前,我国刀具行业迎来国产替代重要机遇期:一方面,国内刀具产品技术不断进步,产品性能直追日韩品牌;另一方面,日韩和国内刀具企业均以经销为主,经销商在国产替代进程中发挥了重要作用投资建议:建议关注我国刀具行业的佼佼者国内刀具行业参与者主要包括中钨高新、厦门钨业、欧科亿、华锐精密、鲍斯股份(阿诺精密)等公司,其业务布局各有侧重。
中钨高新和厦门钨业以钨矿产业链为主要业务,在刀具行业具有原材料自给的优势;其刀具子公司布局刀具业务较早,产品线丰富,整体服务能力较强欧科亿和华锐精密专注于硬质合金刀具行业,上游原料需要外购,其业绩弹性更强鲍斯股份主营产品包括压缩机、刀具、真空泵等产品,其子公司阿诺精密生产定制化数控刀具,并布局刀具修磨业务40风险提示(1)增材制造对“去除型”加工方式的替代风险增材制造采用与“去除型”减材制造(含金属切削)相反的逐层叠加材料的加工方式随着增材制造技术的逐渐成熟和生产成本的降低,部分数控刀具应用领域如航空航天、医疗器械等高精尖行业的部分精密零部件开始采用增材制造,可能对金属切削加工方式产生冲击,进而影响数控刀片的市场规模2)新材料刀片对硬质合金数控刀片的替代风险金属切削刀具主要包括高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具和超硬刀具四大类,其中硬质合金刀具占市场主导地位随着材料技术的成熟,陶瓷和超硬刀具可能部分挤占硬质合金刀具市场,使得相关上市公司业绩承受压力3)国际竞争加剧的风险随着国内主要数控刀片上市公司积极扩大产能,并加快推出各种新牌号、新槽型的产品,欧美和日韩等知名刀具企业不断加大中国市场的开拓力度,国内企业可能面临进一步加剧的市场竞争风险。
4)宏观经济下行风险国内数控刀片上市公司产品主要应用于于模具、通用机械和汽车行业等领域若疫情加剧,或其他因素导致国内宏观经济下行,模具、通用机械及汽车行业可能面临需求增速放缓或萎缩,影响上游刀具行业的需求,对相关公司的业绩造成不利影响。