2023年刀具行业研究：赛道坡长雪厚，多因素共振头部企业潜力巨大

1.刀具为制造业切削加工核心耗材，技术壁垒较高

1.1 刀具为切削加工核心耗材，分为整体刀具和组装刀具两大类，其中组装刀具又分为焊 接式、机夹式、可转位式

刀具主要在机械制造行业搭配金属切削机床用于切削加工，切削加工占整个机械加工工作 量的 90%。

所有刀具都可以分为整体刀具和组装刀具两大类，其中组装刀具又分为焊接式可转位式、 机夹式。

1.2 刀具根据加工方式有较多分类，车刀、铣刀、孔加工刀具应用广泛

根据工件/刀具的相对运动关系，可以将金属切削加工分为三大类。

不同的金属切削加工方式，对应了不同刀具种类，其中车刀、铣刀、孔加工刀具应用较为 广泛。

1.2.1 车刀：用于内外圆柱表面加工，轴类、螺纹类零件占比较高

车床主要用于加工各种回转表面，如内外圆柱表面、内外圆锥表面、成形回转面和回转体 端面等，有些车床还能加工螺纹面。由于大多数机器零件都具有回转表面，车床的通用性 又较广，因此，车床的应用极为广泛。

车削加工主要通过工件回转运动，切削刀具平动进行材料去除。

车刀由夹持部分（刀杆）和切削部分（刀头）两大部分组成。夹持部分通常为矩形截面（外 圆、端面、切断、螺纹、倒角等车削），也可能是圆形截面（车刀镗内孔、内沉沟槽）；切 削部分根据加工要求其结构、形状和尺寸变化多样。

车刀包括整体刀具、焊接刀具、焊接机夹式刀具、机夹可转位刀具和机夹可重磨刀具等， 其中硬质合金可转位刀具可以快捷的通过刀片转位实现切削刃调整，目前大规模量产应用 广泛。

1.2.2 铣刀：铣削加工为常见加工方式，覆盖多种应用场景

铣削加工为金属切削常见加工方式，切削运动是刀具作快速的旋转运动（即主运动）和工 件作缓慢的直线运动（即进给运动），铣刀是一种旋转运动的多齿刀具,种类繁多。铣削时， 铣刀每个刀齿不像车刀和钻头那样连续地进行切削，而是间歇地进行切削。因而刀刃的散热条件好，速度也就更快。

1.2.3 孔加工刀具：主要用于钻削加工

孔加工刀具主要用于钻削加工，在材料上钻孔或扩大已有孔，包括扁钻、麻花钻、中心钻、 扩孔钻等。

1.3 刀具所使用材料包括高速钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料等，追求更高硬度与韧性

目前刀具材料主要包括硬质合金、高速钢、陶瓷和超硬材料等。

刀具材料之间的性能差异一方面来自于材料性能区别，例如硬质合金刀具由于采用了多种 难溶金属（WC、TiC、TaC、NbC）通过粉末冶金制成，由于硬质合金中的碳化物熔点高、 硬度高、弹性模量高、化学稳定性和耐热稳定性好，其硬度、耐磨性和耐热性都远高于高 速钢，可实现高速钢刀具数倍的切削速度提升；一方面来自于性能上的取舍，例如金刚石 刀具硬度与耐磨性大幅领先于硬质合金，但韧性弱于硬质合金。

1.4 混合料、刀具设计、烧结、涂层为刀具制造核心工艺环节，构筑高竞争壁垒，产品附 加值较高

以应用较为广泛的硬质合金涂层刀具为例，其生产流程较长，其中基体材料（混合料）、 刀具设计（模具）、烧结、涂层等核心工艺环节均涉及较多“Know How”，这些环节的优化 都会对最终成品性能造成较大影响。

1.4.1 混合料：对刀具性能影响最大，面对不同加工场景需求类型较多

硬质合金基体材料为基于粉末冶金方法生产的由硬质相-难溶金属化合物（例如 WC、TiC等）、粘结相-粘结金属（Co、Ni、Fe 等）所构成的合金。在刀具制造过程中通常先将原 材料进行摩擦、混合以完成混合料制造，混合料的材料类型、成分配比、晶粒度均会对合 金性能造成较大影响，为进入刀具行业首当其冲的技术壁垒来源。

混合料制备在涉及较多“Know How”的同时，还需要针对不同被加工材料有不同方案，打 造出一家公司自有的独特配方和性能硬质合金基体牌号体系，故需要较长时间进行技术积 累。

1.4.2 刀具设计：对表面加工质量、加工寿命等核心参数影响较大

刀具设计主要考虑加工质量、刀具寿命、刀具振动、排屑性能等参数。以硬质合金刀片为例，其形状和结构变化会对性能有较大影响。

刀具企业同一系列产品会发布多款不同槽型结构、刀刃数量设计，以满足不同材料加工需 求。

1.4.3 烧结：与特定基体牌号进行匹配，完成刀具胚体制造

硬质合金刀具采用粉末冶金技术进行生产，烧结是其中必不可少的工序，对于产品性能、 形状尺寸控制具有决定性作用。压胚密度、烧结炉环境、接触材料、石墨板结构等均会对 硬质合金烧结效果产生影响。

1.4.4 涂层：扩展刀具应用面，提升产品性能

通常在韧性较强的硬质合金刀片上，可采用 PVD 或 CVD 工艺，在表面沉积一层或多层几微 米厚的硬度高、耐磨性好的金属与非金属化合物，以提高刀具的使用性能，可代替 P/M/K 类硬质合金： 1) 在不损害刀具强度的前提下，涂层可以提高刀具表面的坚硬程度。 2) 提高刀具的抗黏性能，降低摩擦系数，显著提升工件质量。 3) 在高速切削加工过程中，提高刀具的使用寿命，从而大幅提升生产效率和减少成本。 4) 涂层的应用可以减少冷却剂和润滑剂的使用，减小对环境的污染。 5) 涂层由一种或多种物质制得，因此涂层的种类繁多。使用涂层可大大降低所需刀片的 种类和数量，并且提升刀具涂层的适用性和加工范围。

全球涂层设备领军企业巴尔查斯在销售设备的同时，也提供面向多个行业（包括切削刀具） 涂层解决方案。

由于切削加工需求不断升级以及高强度、高韧性、难切削新型材料的不断涌现，涂层技术 正向涂层材料多样化、涂层材料复合化发展，开发新的涂层材料与涂层工艺成为了硬质合 金刀具企业一个重要竞争点，相比与采用有设备供应商提供的现成方案，企业自研技术能 构筑更强差异化竞争优势。

1.4.5 高壁垒构筑行业高附加值，刀具企业毛利率普遍较高

刀具制造流程较长涉及“Know How”较多壁垒较高，行业具有较高附加值，板块企业普遍 在近年维持了较高的毛利率。

2.国内市场空间 464 亿元，重点关注顺周期复苏

2.1 制造业转型升级推动刀具市场空间长期增长，22 年国内市场空间 464 亿元，硬质合 金刀具占比有望逐步上升

刀具为制造业切削加工核心耗材，根据 23 年发布的《第五届切削刀具用户调查分析报告》 数据，刀具费用占生产成本比例 2%至 3%企业较多，达到 31.6%。结合历届调查数据看， 伴随制造业转型升级，刀具费用占比也呈上升趋势，未来有望逐步向发达国家 5%左右占 比靠拢。

根据机床工具工业协会数据，22 年中国刀具市场消费总额 464 亿元，同比下降 2.7%。

根据 23 年发布的《第五届切削刀具用户调查分析报告》数据，硬质合金刀具占据了绝大 多数市场，占比达到 63.08%，相比第三届（14 年）、第四届（19 年）的 54%、53%有明显 提升，跟随机床行业转型升级硬质合金刀具用量有逐步提升的趋势。

2.2 刀具库存周期较短，周期属性较强，后续有望受益顺周期复苏

长周期看，在历次制造业库存周期中，补库周期刀具行业增速较高，几轮刀具行业增速高 点也出现在库存增速的高点附近，本轮库存周期从 19 年 11 月开始进入补库周期，从 21 年 11 月进入去库周期（22 年上半年反弹主要是疫情对基数扰动），到 23 年 7 月增速接近 0 轴开始见底回升，8 月、9 月连续两月增速环比提升，结合历史库存周期规律（3-4 年完 成一轮库存周期），后续有望进入新一轮补库周期，刀具市场消费总额增速有望回升。

短周期看，企业刀具库存周期通常在两周至两月之间，较短的库存周期让刀具行业景气度 对制造业景气度较为敏感。

选取中钨高新、华锐精密、欧科亿作为硬质合金刀具企业参考，泰嘉股份、恒而达、恒峰 工具作为高速钢刀具企业参考，可以看到刀具企业短期增速与制造业 PMI 数据关联度较高， 考虑刀具库存周期让景气度传导有一定滞后性，选取前一个季度的平均 PMI 进行比较，可 以看到制造业 PMI 处于荣枯线以上时往往刀具企业有较好增速表现。

制造业 PMI 已连续四月环比正增长，9 月增长至 50.2%达到荣枯线以上，刀具行业景气度 有望持续回升。

3.国产替代方兴未艾，仍有较大成长空间

3.1 中国刀具市场进口额 126 亿元，国产替代空间较大

根据机床工具工业协会数据，中国刀具进口额（含在中国生产销售的外国品牌）22 年为 126 亿元，同比下降 8.7%，潜在国产替代空间较大。

近年硬质合金刀片进口额略有下降，22 年为 41.24 亿元，相比 19 年下降 6%；其中硬质合 金涂层刀片近年进口额 22 年为 30 亿元，相比 19 年上升 1.8%。

按照刀片单重 8g 测算，22 年硬质合金刀片进口量约为 1.87 亿片，其中涂层刀片与非涂 层刀片分别为 0.83/1.04 亿片。

国内硬质合金刀片企业销售均价在 10 元/片以下，22 年涂层刀片、非涂层刀片进口均价 分别为 28.81/13.54 元/片，与国内刀片价格有较大差距。

中国硬质合金刀片进口国以日本、欧洲各国为主。涂层刀片市场相对高端，进口国较为分 散，日本 22 年超越德国、瑞典成为第一，或与日本 22 年汇率走低相关；非涂层刀片市场 日本则持续处于第一，占比显著高于其他国家。

3.2 国产品牌产品逐渐走向成熟，对标日韩追赶欧美

全球切削刀具行业基本处于垄断竞争状态，特别是在高端刀具领域，山特维克、肯纳金属、 伊斯卡、三菱综合材料等企业占据了绝大部分市场份额。中国作为全球最具发展潜力的切 削刀具市场，全球刀具企业均将中国列为发展的重点，在中国进行了较为全面的布局，以 更好满足客户的需求。

中国硬质合金行业起步相比欧美等发达国家晚大约 20 年，1958 年由苏联援建的原 601 厂 （现株洲硬质合金集团）的正式投产基本可以认为是中国硬质合金行业的开端，经过 60 年发展，通过技术引进与自主研发，中国硬质合金行业整体技术水平与国际水平差距逐渐 缩小，国内头部企业已具备与海外龙头企业直接竞争的实力。

“家门口的市场”提供国内刀具企业生存空间，不断试错提升整体技术实力。国内刀具企 业在面临海外企业压制的同时，也具有国内自然资源丰富（钨储、产量全球第一）、人力 资源成本低、国内市场空间巨大的优势，依靠“家门口的市场”获得了充分的成长空间。 国内企业能够首先扎根中低端市场，通过研发投入不断试错提升技术实力，向中高端市场 切入。

从规模看，目前国内企业收入体量与海外龙头仍有较大差距，但近年增速显著高于海外企 业，未来国内外企业收入差距有望持续缩小。

从技术看，根据华锐精密与欧科亿公告数据，当前国产刀具在决定切削性能的切削力、断 屑效果、磨损性能、表面粗糙度在与特固克、东芝、三菱等日韩企业产品对比中互有高低， 根据部分企业试刀结果，部分刀片能够达到欧美刀具水平。

目前国内企业新品也主要以海外品牌作为对标，努力在性能上实现反超。

3.3“黑天鹅”事件加速国产替代，政策支持下国产替代将继续推进

根据机床工具工业协会披露的中国刀具市场消费总额与进口额进行测算，国内整个刀具行 业的国产化率近年持续提升，22 年达到 72.84%。从 19 年开始出现的贸易摩擦、疫情等“黑 天鹅”事件对国产替代有一定加速。

根据《第五届切削刀具用户调查分析报告》数据，国内企业对于国产刀具品牌认可度不断 提升，国产刀具使用比例呈递增趋势。

4.数控刀片市场集中度已较高，但未来渠道优化、大客户开拓等方面较大成长空间不会陷入同质化竞争

4.1 国产数控刀片产销在 6 亿片左右，CR3 份额已超过 50%，市场格局走向集中

根据中国机床工具工业协会测算数据，中国数控刀片（大部分为硬质合金涂层刀片）产销 量从 19 年 2.5 亿片增长至 22 年近 6 亿片，内销单价为每片 7 元左右，对应产值 42 亿元。 按照这个数据计算，不管是从销量还是销售额上看目前中钨高新、欧科亿、华锐精密三家 已经取得较大市场份额，市场集中度较高。

4.2 格局集中不等于“内卷”，头部企业在渠道端、产品端仍有较大发展空间

4.2.1 渠道端：提升品牌影响力加大直销占比，加强大客户合作增强粘性与产品附加值

数控刀片由于终端客户数量众多、区域分布分散且以中小机械加工企业为主，大部分企业 通过经销商、五金机电市场、门店进行购买，目前国内头部企业的销售渠道也以经销渠道 为主。

从终端客户角度看，目前信息获取渠道较多，尤其是可能受疫情的影响，目前通过新媒体 获取信息的比例已经超过了展会成为了重要信息获取渠道之一。信息获取渠道的增加，让 我们认为也给了国内品牌更多提升品牌影响力的机会。

在渠道端，国内头部企业通过直销、提供解决方案等形式加强大客户合作，满足大客户对 于刀具全生命周期成本管理、加工效率提升等方面需求，既加强了客户粘性，又获得了更 高的产品附加值。

近年头部数控刀片企业均在直销渠道建设上有较大突破，未来直销占比有望继续提升，不 断提升企业产品附加值，避免“内卷”。

4.2.2 产品端：布局整体硬质合金刀具拓展产品种类，定制化开发提升产品竞争力

从欧科亿、华锐精密首次融资和再融资项目可以看到，首次融资主要针对数控刀片进行产 能扩张，再融资则进一步扩展了产品种类，开拓整体硬质合金刀具、刀体等产品。

刀盘、刀杆等产品的开发主要用于和数控刀片进行配套，相比单独销售数控刀片去和其他 供应商的刀盘、刀杆配套，一次性供应成套刀盘、刀杆能够加强适配性，提升刀具整体的 使用寿命、加工精度及稳定性，具有更高的产品附加值和用户粘性。

拓展整体硬质合金刀具一方面延展下游应用场景，同时也强化了企业提供解决方案的配套 能力。一个常见机械的加工通常包含外圆、内圆、端面、槽、孔加工等多种工艺，需要多 种类型数控刀片和整体硬质合金刀具配套，布局整体硬质合金刀具能强化企业针对单一零 部件加工提供解决方案的配套能力。

从今年 3 月举行的第十八届中国国际机床展览会（CIMT2023）看，多家企业发布了针对例 如航空航天、工程机械、风电等特定加工领域的系列化刀具，未来不同领域的刀具分类预 计走向更加细化，针对特定加工领域开发新品的能力将成为刀具企业核心竞争力。

4.2.3 从结果看，数控刀片企业扩产的同时实现了“量价齐升”增长

从欧科亿、华锐精密数据披露的数据看，在收入高增长、产能快速扩张的同时，数控刀片 的销售均价也持续提升，反映了背后发生的渠道、产品结构变化。

5.出海或成未来行业主旋律，为头部企业创造长期成长空间

5.1 海外市场空间远高于国内，潜在成长空间值得关注

根据中国机床工具工业协会数据，21 年全球数控刀具市场空间约 380 亿美元，按照 21 年 美元兑 人民币平均汇率 6.45 换算为 2451.57 亿元人民币，约为中国 477 亿元人民币市场 的 5 倍以上，潜在成长空间巨大。

5.2 近年国内硬质合金刀片出口高增长，头部企业重点加码布局

根据机床工具工业协会数据，中国刀具出口额从 2021 年的 225 亿元人民币增加到 2022 年的 232 亿元人民币，同比增长 3%。

其中硬质合金刀片 22 年出口额为 19.68 亿元，近年高速增长。

目前硬质合金涂层刀片出口均价高于国内售价，但相比进口价格仍有较大差距，我们认为 主要由于国内企业做海外市场开拓还是优先以通用刀片为主，未来伴随高端产品占比提升， 出口刀片价格也有望持续上升。

国内头部企业正积极加码海外市场布局，株洲钻石布局海外市场时间最早，到 22 年海外 销售规模已达到近 5 亿元人民币，1H23 实现出口销售超 3 亿元人民币，同比增长 18%。华 锐精密、欧科亿由于之前产能有限，精力更多放在国内市场，目前伴随 IPO 产能逐步投放， 也开始加码海外市场的布局，近年海外市场收入高增长。

（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。）