2023年刀具行业专题研究 下游流向与切削机床基本一致，耗材属性下更具成长性

1、刀具为机床切削终端关键零部件，具备工业耗材属性

1.1、刀具具备耗材属性、低加工成本占比、高消费粘性

刀具为机床切削功能的“牙齿”，为直接作用于工件的终端关键零部件。刀具 为机床进行切削功能的“牙齿”，是机床切削加工中直接作用于工件的锋刃，为 切削工作的终端零部件。 刀具具备工业耗材属性。刀具为加工易耗品，加工过程中刀具需要持续更换，具 备较为明显的耗材属性。 刀具加工成本占比低，但直接影响加工质量、效率。

刀具成本仅占机械加工制 造成本的 1%-4%（《中国刀具产业的现状分析与突破路径研究》师润平、李智 林，2016 年），但可直接影响加工合格率与加工效率，其质量和性能直接决定 切削加工的加工质量和加工效率。 刀具消费粘性较高。刀片单价较低，下游客户通常不会受价格驱动随意更换刀片 厂家；刀片使用存在验证期，更换的周期较长；刀片造成加工问题需要追责，存 在后续风险。因此下游客户一旦选定了合格的刀具供应商后不会轻易更换，刀具 产品具备较高的消费粘性。

1.2、刀具产品种类较多，下游应用行业分布广泛

刀具产品种类较多，可针对不同的材料及加工场景。刀具种类较多，1）按照加 工方式划分，可分为车刀、铣刀、孔加工刀具、齿轮刀具等；2）按照材料划分， 可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石刀具等；3）按照刀具结 构可分为可转位刀具、整体刀具、焊接刀具。 上游材料集中，下游应用广泛。以硬质合金刀具为例，其上游为碳化钨粉、钴粉 以及少量的钽铌固溶体等原材料，其中碳化钨为最主要材料，上游材料较为集中。 刀具下游主要应用领域为汽车、机床工具、通用机械、航空航天、模具、工程机 械等领域的金属材料加工，覆盖制造业多个门类，应用较为广泛。

硬质合金刀具综合适应场景最多，通用性较好。根据材料分类，硬质合金刀具 在硬度、耐磨性、强度、韧性、耐热性、耐腐蚀性方面均有较好表现。硬质合金 刀具场景适用性最强，相对工具钢有更好的耐磨性和耐热性，在高速切削的场景适应性更强，是使用最广泛、通用性较好的刀具材料。从具体加工工件的材料适 应性来看，硬质合金刀具在钢、不锈钢等主要工件材质的加工方面具备较好的适 应性，相对于高速钢有更高的高速切削实用性和更低的价格，同时可在常规状态 下切削有色金属，在难切削材料方面也存在适用。PCD 金刚石刀具的高强度特 性可针对有色金属及合金进行精加工。CBN 立方氮化硼刀具因其高强度及高耐 热性可针对耐热合金及淬硬钢等难切削工具进行加工。

金属陶瓷可弥补陶瓷刀具原有劣势，陶瓷复合材料提供潜在机遇。陶瓷刀具的特点是具备较高的硬度，但存在基本材料不耐磨、不耐热，韧性、强度较弱的劣 势，其主要应用于铸铁领域。金属陶瓷刀具为陶瓷基料中加入金属成分而制成的 复合材料，相比于杂质含量较低的白陶瓷，金属陶瓷刀具有效增强了耐磨性、耐 热性、强度、抗弯性、刚度，同时加强切削速度，延长寿命，除适用于原有的铸 铁材料加工，也可加工合金钢材料。进一步看，陶瓷复合材料为刀具行业提供了 机遇。如陶瓷刀具材料中加入线状碳化硅纤维支撑的晶须增强陶瓷，可加工难切 削材料淬火钢；Si3N4 基陶瓷刀具可拥有仅次于金刚石的强度，可针对玻璃钢、 高锰钢、淬火钢进行加工。

1.3、上游原材料供应充足，价格敏感性大于供应安全性

上游原材料供应充足，材料供应安全性存在保障。2021 年中国钨储量约占世界 储量的 51%，中国矿山钨产量占世界的 83%，储量和产量位居世界第一。根据 Wind 数据，2021 年中国钨矿产量达到 6.6 万吨，而以华锐精密为例，每年消耗 碳化钨粉仅为数百吨量级。钴方面，中国 2021 年精炼钴产量 12.8 万吨，占全 球的比重在 70%左右，同样以华锐精密为例，每年消耗的钴粉仅为数十吨量级。 综合来看，刀具上游原材料供应充足，材料供应安全性存在保障。

原材料中，碳化钨对利润弹性影响较大、钴粉/钽铌固溶体价格对毛利率影响较 弱。根据华锐精密招股书的测算，以华锐精密 2020 年数据为例，若华锐精密产 品价格、人工成本和制造费用不变，分别按照碳化钨粉、钴粉和钽铌固溶体采购 价格 10%、20%、30%、50%的波动幅度，测算其对利润总额的影响。其中碳 化钨粉/钴粉/钽铌固溶体的采购价格上升 10%，分别对利润总额的影响比例为 5.34%/0.79%/0.54%。

1.4、下游流向与切削机床基本一致，耗材属性下更具成长性

刀具市场规模约 477 亿元，兼具成长性与周期性。根据中国机床工具工业协会， 2021 年中国刀具市场规模达到 477 亿元，同比增长 13.3%，2005-2021 年 CAGR8.1%，长期维持较为平稳。从历史数据变化来看，刀具行业与机床行业 同步，约 3-4 年为一轮周期，具备较为明显的周期属性。

刀具下游流向与机床下游流向基本一致。根据《第四届切削刀具用户调查分析报 告》（韩景春等，2019）统计，全球切削刀具按制造业板块的销售去向中，汽车与摩托车占比 20.9%，机床工具占 18.1%，通用机械占 15.1%，模具占 7.4%， 工程机械占 6.8%。刀具的下游分布与机床的下游分布基本一致。 刀具与机床周期同步，但更具成长性。从刀具市场规模增速与金属切削机床产量 增速的曲线拟合来看，二者呈现同步的周期性，但刀具于周期下行阶段韧性较强、 于周期上行阶段弹性较大，在周期性之外呈现较高的成长性。

2、 刀具国产化值得期待，制造业周期复苏助推需求

放量 2.1、 对比世界水平，硬质合金刀具占比仍有提升空间 对比世界水平，硬质合金刀具占比仍有提升空间。根据《第四届切削刀具用户 调查分析报告》（韩景春等，2019）数据，2018 年世界、国内切削刀具中硬质 合金占比分别为 63%、53%，对比来看，国内刀具硬质合金占比仍有提升空间。 超硬材料刀具占比有所提升。从《切削刀具用户调查分析报告》第三至第四届切 削刀具材料调查来看，刀具中硬质合金占比维持稳定，高速钢占比下降较为明显， 而陶瓷及特硬材料占比均有所提升，我们认为，国内 3C 电子发展使得适用于屏 幕切割的超硬材料占比提升。

难切削、碳纤维材料占比提升，硬质合金有望进一步替代高速钢。以第三、第 四届对比来看，难切削材料、碳纤维材料占比均有较为明显提升，结合国内汽车、航空航天装备的发展，我们认为，适用性较强的硬质合金材料占比具备进一步替 代高速钢的可能性。

2.2、刀具消费占比仍较低，机床数控化推动高端替换需求放量

2018-2020 年刀具消费占机床消费持续提升，对比国外仍有较大提升空间。中 国之前存在“重机床，轻刀具”的情况，2010-2017 年中国刀具消费额占机床消 费额的比例低于 20%，受制造业升级需求推动，2018-2020 年占比持续提升， 至 2020 年已达到 30.2%，而对比德国、美国、日本等发达国家的比例 50%仍有 较大提升空间。 机床数控率提升，有望推动高端替换需求放量。从机床数控化角度来看，中国 数控化率从 2013 年的 28.8%提升至 2020 年的 43.3%，伴随自主可控、自动化 升级，数控化率持续提升，而对比国际制造业强国 60%以上的数控化率，仍处 于较低水平。预计伴随数控化率进一步提升，对刀具的精度、效率提出更高要求， 将加速推动高端替换需求放量。

2.3、欧美日韩长期把控中高端市场，国产化值得期待

在刀具行业中，按照发展阶段、技术水平市场策略等差异，国际刀具行业竞争格局大致分为三个阵营：1）第一梯队：欧美刀具企业，技术实力较强，产品系列丰富，以开展切削工具整体解决方案为主，在高端应用市场处于领先地位，以山特维克、肯纳金属、伊斯卡等公司为代表；2）第二梯队：日韩刀具企业，定位于通用性高、稳定性好的产品，在高端制造业非定制化领域具备较强实力以三菱、特固克、京瓷、克洛伊等公司为代表；3）第三梯队：国内刀具企业，数量众多，竞争实力差距较大，主要通过差异化的产品策略和价格优势进行竞争，占据国内中低端市场，以株洲钻石、华锐精密、欧科亿、厦门金鹭等公司为代表。

刀具进口依赖度降低，国产化仍有提升空间。从中国进口刀具的规模来看， 2012-2021年中国进口刀具规模增速长期在20%以下，部分年份出现同比下降； 同时，中国刀具进口占比从 2016 年的 37.2%下降至 2021 年的 28.9%；刀具进 口依赖度降低，国产化仍有提升空间。经销模式为国内厂商主要获客销售方式。由于国产刀具产品以中低端为主，终端 客户数量较多且较为分散，通过经销商购买成为最主要的方式，可以借助经销商 的区域优势进行宣传和销售，缩短交货周期并加速现金回款。国外厂商刀具主打 高端领域，下游客户集中，大客户较多，多选择直销的模式。 国内厂商经销体系积累较深，有望直接受益下游制造业升级。国内厂商于各地 长期积累构建经销商体系，对国内本土终端客户的需求把握较好，对比国外厂商 集中于大客户的直销模式，有望直接受益于国内下游制造业的升级。

国内刀具龙头厂商数控刀片产量、产能持续提升。欧科亿数控刀片产能从 2018 年的 3150 万片提升至 2021 年的 7000 万片，华锐精密数控刀片产能从 2018 年 的 3200 万片提升至 2021 年的 6300 万片。国内刀具龙头厂商发布扩产计划， 有望丰富产品线，向整体方案服务商转变，打开增长空间。

2.4、制造业景气度周期回暖，下游复苏有望助推刀具需求放量

金属切削机床产量同比增速出现拐点，作为切削刀具直接下游，机床产量上升有 望直接拉动刀具需求放量。企业中长期贷款呈现周期向上，我国规模以上工业增 加值当月同比自 2022 年 4 月以来呈现整体上升趋势，信贷扩张下，制造业有望 逐步回暖。 制造业景气度周期回暖，刀具有望率先受益。伴随信贷逐步扩张、制造业投资 需求回暖，通用自动化景气度周期有望迎来向上拐点，刀具作为通用设备上游部 件中与制造业开工直接相关的部分，一方面在制造业下行周期中已体现出较强的 韧性，另一方面由于开工及耗材消费相关往往先于设备投资释放，刀具有望在制 造业复苏阶段率先受益。

3、密集技术、长流程、高投资构筑壁垒

3.1、刀具生产工艺多、工序长，存在较高技术壁垒

硬质合金刀片是技术密集型产品，技术壁垒较高。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，具备较高的技术壁垒。在硬质合金刀 片生产流程中，每一项工艺均具有较高壁垒，四项工艺系统集成后更具难度。1）基体材料技术：工艺和配方影响刀具稳定性；2）槽型结构技术：可以降低阻力， 带走热量，影响产品切削效率；3）精密成型技术：对于材料一致性要求很高， 影响产品的加工精度；4）涂层技术：需要对涂层材料和结构进行持续研发，可 以帮助提高硬度，大幅提高寿命。

3.2、投资额大、回本周期长，深挖护城河

刀具扩产投资额大、投资回本周期长，后来者难以入局。刀具新增产线设备大 部分需进口，成本较高，因此刀具厂商扩产的投资额较大。以欧科亿 2022 年的 “数控刀具产业园”项目为例，需投资金额 7.49 亿元，项目建设周期达 18 个月， 建设完成后预计年实现净利润约 1.36 亿元，则总回本周期约为 7 年。投资额高 昂背景下，7 年的回本周期对于公司现金流是较大的考验，行业后进者很难在缺 少资本市场支持的情况下加大投入，反之，上市龙头企业可利用再融资优势扩大 产能领先优势。 欧科亿项目单片数控刀片产能建设对应投资额 11.3 元。以欧科亿 2020 年“高 端数控刀片智造基地建设”项目为例，4.5 亿元投资额对应 4000 万片数控刀片 产能，以此为例计算，单片数控刀片产能建设对应投资额 11.3 元。

3.3、资金、渠道与技术为核心竞争力，综合实力更强的龙头更具成长性

以“研发费用率与研发人员占比”作为企业技术的衡量指标；以“经营性现金净 流量/营业总收入”衡量企业资金实力。结合前文比较的各公司渠道能力，华锐 精密与欧科亿于资金、渠道、技术三方面的综合实力较优，更具成长性。

4、行业评级

刀具作为具备通用自动化领域具备工业耗材属性的行业，具备长期平稳增长的属 性，同时下游应用领域广泛且销售使用直接关联制造业开工，有望率先受益制造 业周期复苏，当前中高端领域国产化空间较大。

5、重点企业分析

5.1、欧科亿：数控刀片业务打开成长天花板，可触及空间持续扩张

双主业架构成型，数控刀具成为收入第二成长曲线。欧科亿已形成硬质合金制 品、数控刀具双主业。2021 年硬质合金制品与数控刀具各贡献收入的 46%/54%。 近年来数控刀具作为欧科亿第二成长曲线，数控刀具收入在 2018-2021 年收入 CAGR 达到 30%，业务量迅速攀升。 产品线多元延伸，可触及空间持续扩张。欧科亿于 2020 年 4 月发布 IPO 募投扩 产计划，预计新增 4000 万片高端数控刀片产能；并于 2022 年 6 月发布定增募 投扩产计划，预计将新增 1000 吨高性能棒材、300 万支整体硬质合金刀具、20 万套数控刀具、500 万片金属陶瓷刀片及 10 吨金属陶瓷锯齿产能。

数控刀片产 能扩张的同时，产品线多元延伸，可触及空间持续扩张。 盈利预测和投资评级：考虑到 2022 年制造业疫情影响仍未完全消退，我们调整 本次盈利预测，预计公司 2022-2024 年实现收入 11.06、14.20、17.59 亿元， 同比增速为 12%、28%、24%；实现归母净利润 2.69、3.49、4.39 亿元，同比 增速为 21%、30%、26%，现价对应 PE33.89、26.14、20.81 倍，考虑到刀具 为通用自动化领域直接与开工相关的部分，有望先于设备投资，在制造业回暖中 率先受益，海外销售及新产品拉动刀片均价提升，公司业绩增长动力较为充足。

5.2、华锐精密：国产替代排头兵，有望转型切削整体解决方案供应商

长期专注数控刀具，国产替代排头兵。公司自 2007 年起即专注于硬质合金数控 刀片业务，具备从配料到涂层的全流程生产能力，是国内为数不多实现全流程自 主生产的刀具企业；定位中高端，产品性能比肩日韩头部企业，有望持续受益数 控刀具国产化进程。

募投扩产产品延伸，有望转型切削整体解决方案供应商。公司 2020 年 6 月 IPO 募投扩产计划新增硬质合金数控刀片 3000 万片、金属陶瓷数控刀 500 万片、硬 质合金整体刀具 200 万支产能；2021 年可转债募投计划新增精密数控刀体产品 50 万件和高效钻削刀具 140 万支产能。募投项目投产后，除原有的硬质合金数 控刀片以外，公司将具备金属陶瓷刀片、整体硬质合金刀具、整体硬质合金钻刀、 数控刀体的生产能力。同时，公司已构建成熟的多级经销商体系，本地化销售服 务渠道能力较强，有望向切削整体解决方案供应商转型。

盈利预测：考虑到 2022 年制造业仍受疫情影响，我们调整本次盈利 预测，预计公司 2022-2024 年实现收入 5.84、9.24、13.36 亿元，同比增速为 20%、58%、45%；实现归母净利润 1.77、2.80、4.03 亿元，同比增速为 9%、 58%、44%，现价对应 PE41.35、26.14、18.12 倍，考虑到刀具国产化持续推 进，公司数控刀具产品产能持续投放，整体刀具及金属陶瓷投产构筑业绩增长“第 二曲线”，业绩增长有望加速。

（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。）