2023年沃尔德研究报告：国内超硬刀具龙头，深度受益3C复苏

一、国内超硬刀具龙头，3C+出口带动业绩高增速

（一）深耕行业近二十年，超硬刀具细分龙头

深耕行业近二十年，超硬刀具细分龙头。公司成立于 2006 年，2010 年将高端超硬刀具作为未来发展的重点，收购了北京西波尔从事 PCBN、PCD 材料加工及其工具制造业务的全部资产和员工。2019 年公司于科创板上市，2022 年收购从事精密超硬刀具以及硬质合金刀具生产制造的公司鑫金泉。

股权结构清晰，董事长及多数高管均为技术出身。公司股权结构明晰，公司董事长、总经理陈继锋先生是教授级高级工程师、中国科技部“创新人才推进计划—科技创新创业人才”，高管多为核心技术人员出身，深耕行业多年。

公司产品主要是超硬、硬质合金、培育钻石及 CVD 金刚石功能材料。根据公司2023年半年报，公司产品包括超硬、硬质合金、金属陶瓷材料的刀具产品，以及培育钻石及CVD金刚石功能材料，包括 CVD 单晶金刚石、光学窗口、金刚石热沉材料、金刚石声学器件、金刚石工具材料及金刚石膜涂层制品等。

（二）3C 刀具迎来复苏，出口进入高速增长期

公司三季报超预期，子公司鑫金泉持续贡献较大利润。公司营收2021 年之前保持较为稳定水平，21 年受益于国内刀具行业市占率提升，公司营收增加34.71%至3.26 亿元。2022年完成了对鑫金泉的并购重组工作，并于 9 月纳入合并报表范围，整体营收达到4.14 亿元。23年前三季度实现收入 4.23 亿元，同比增长 56.08%。利润方面，公司22 年实现利润0.63亿元，同比增长 15.37%，主要系合并了鑫金泉 9-12 月的净利润 2071.38 万元。23 年前三季度实现归母净利润 0.75 亿元，同比增长 119.81%，一方面是由于合并鑫金泉所致，另一方面是受益3C产业链景气度提升。

产品扩张期毛利率阶段性下滑，规模效应下净利率已明显回升。公司毛利率近年来有所下滑，从 2018 年 51.82%下降至 2023 年前三季度的 44.8%，净利率从2018 年25.28%下降至2022年 14.9%，主要系公司产品品类处于扩张期投入较大，部分产品前期毛利率水平较低所致。23年前三季度净利率回升至 17.61%，改善明显。销售费用率和财务费用率较为稳定，研发费用始终保持 8%上下水平。期间费用率提升主要系管理费用率近年来提升较为明显。其中21年管理费用同比增长 58.78%，主要系股份支付费用、管理人员薪酬、咨询服务费用等增加所致。

22 年布局海外业务，迅速实现高增长。海外业务方面，2022 年公司的欧洲子公司完成筹建并开始运营，2023 年上半年欧洲子公司完成了德国、罗马尼亚、匈牙利、西班牙、意大利、法国、芬兰、瑞典等国家销售网络的布局，新已签约代理商 13 家。2023 年上半年海外营收0.54亿元，同比增长 31.71%。海外业务经过多年布局，目前已进入快速发展阶段，海外业务将成为公司增长重要引擎之一。 超硬刀具营收占比高，毛利率显著高于硬质合金产品。从收入结构看，公司主要产品超硬刀具 2022 年营收 3.25 亿元，占比 78.5%。硬质合金刀具和超硬材料分别实现营收0.37亿元和0.46亿元。超硬刀具毛利率保持 50%以上的水平，硬质合金刀具和超硬材料等产品毛利率在20%左右，公司目前主要利润由超硬刀具贡献。

二、刀具材料以硬质合金为主，超硬刀具性能更优

（一）刀具材料以硬质合金为主，中国刀具市场约500亿元

刀具中硬质合金材料占比超 60%，超硬材料约 7%。根据华经产业研究院，2020年世界刀具产品材料以硬质合金和高速钢为主，占比分别为 63%、26%，其他材料的占比较低，均不足5%。国内来看，随着我国制造业持续升级，综合性能更优越的硬质合金刀具占主导地位，2022年我国硬质合金刀具规模占比约 52.63%，高速钢类刀具份额下滑明显，2022 年规模占比降为20.05%。

从产业链的角度来看，切削刀具产业链上游主要是工具钢、硬质合金、陶瓷、超硬材料(立方氮化硼、金刚石)等原材料供应。下游主要是通用机械、航空制造、汽车制造、模具制造、消费电子等领域。

汽车、机床、通用机械等典型制造业是刀具的下游领域。下游应用来看，汽车制造、通用机械等行业占据了切削刀具行业主要需求领域。数据显示，2022 年我国刀具市场中，通用机械领域切削刀具需求规模约为 116.49 亿元，汽车制造领域需求规模约180.77 亿元。

中国刀具市场约 500 亿元，国产化率逐步提高。我国刀具市场消费总规模从2021年的477亿元人民币下降到 2022 年的 464 亿元人民币，同比下降 2.7％。其中：国产刀具约338亿元人民币，占比 72.8%，同比下降 0.3%；进口刀具（含国外品牌在华生产并销售）126亿元人民币，占比 27.2%，同比下降 8.7%。国产刀具在中国市场占比与 2021 年相比增加1.8个百分点。进口刀具在中国市场占比与 2021 年相比下降 1.8 个百分点。国产刀具产销总规模（内销加出口）从 2021 年 564 亿元人民币增长到2022 年的 570 亿元人民币，增长1%。

刀具出口呈上升趋势，进口额近年来有所下降。我国刀具进口额（包含在中国生产并销售的国外品牌）总规模从2021 年的 138 亿元人民币下降到 2022 年的126亿元人民币，同比下降8.7％。进口数据与海关数据存在一定差异，主要是因为国外品牌在中国有生产和销售。我国刀具出口从2021 年的 225 亿元人民币增加到 2022 年的 232 亿元人民币，增长3%。

全球刀具市场约 370 亿美元，市场分散，竞争激烈。根据QYResearch 数据，2020年全球切削刀具市场规模为 370 亿美元，销量份额前五的公司分别为山特维克、IMC、三菱、肯纳金属和欧士机，其中仅山特维克的份额在 10%以上，行业 CR5 为28.7%。国际刀具行业竞争格局大致分为三个阵营：第一阵营为以山特维克和伊斯卡等为代表的欧美刀具企业，定位于为客户提供完整的刀具解决方案，在高端定制化刀具领域占据主导地位。第二阵营是日韩刀具企业，定位于为客户提供通用性、稳定性和性价比高的产品。第三阵营是中国头部刀具企业。

（二）国内超硬刀具市场约 60 亿元，公司是国内龙头

欧洲和亚太是超硬刀具主要市场。2020 年日本超硬刀具市场规模占全球的8.02%；美国超硬刀具市场规模占全球的 15.34%；欧洲及亚太地区占 73.63%；预计2023 年日本超硬刀具市场规模占全球的 7.64%；美国超硬刀具市场规模占全球的 14.76%；欧洲及亚太地区占74.80%。

国外超硬材料更为领先，沃尔德在国内超硬刀具市占率第一。国外超硬材料产业高度集中，金刚石和立方氮化硼(CBN)单晶、聚晶、微粉、CVD 膜等全系列产品90%以上集中在美国DI公司、欧洲跨国集团元素六公司等，主要采用年轮式两面顶超高压合成装置，单晶金刚石单次产量大、品级高、粒度好，产品占据高端市场；应用于金刚石、CBN 刀具，在世界上处于领先地位。国外超硬材料制品产业，主要分布于欧美和日韩等发达国家，占全世界市场份额80%以上。我国超硬刀具市场极为分散，2020 年我国超硬刀具市场中，沃尔德占比为4%，富耐克占比为2.9%，四方达占比为 2%。

中国超硬刀具市场约 60 亿元，主要是 PCBN 和金刚石。我国超硬刀具市场规模稳步提升，2021 年中国超硬刀具市场规模约为 57.8 亿元。其中 PCBN 刀具占据主导地位，2021年PCBN刀具市场规模为 33.0 亿元，占比为 57.1%；金刚石刀具市场规模为24.8 亿元。

全球超硬刀具市场约 50 亿美元，市场空间广阔。全球范围来看，根据智研咨询，2013年全球超硬刀具市场规模 33.11 亿美元，2020 年全球超硬刀具市场规模从2013 年的33.11亿美元增长到 44.52 亿美元，预计 2023 年全球超硬刀具市场规模将突破50 亿美元。

汽车行业应用占超硬刀具约 70%，消费电子显示约 8%。目前我国超硬刀具主要应用于汽车制造，随着我国汽车工业的快速发展，我国汽车刀具市场较大。在国家政策的支持下，后期超硬刀具市场应用将围绕“汽车+（航空航天/海洋装备/新材料/高端装备）”等“1+N”市场发展强势扩张，龙头企业有望优先受益。

汽车行业采用大批量、流水线生产，加工条件相对比较固定，对刀具的加工效率、使用寿命和稳定性提出了非常苛刻的要求。近年来，随着汽车制造业大量应用轻型材料，如铝合金、复合材料等，金刚石刀具的应用也大量增加：如在变速箱壳体的某些工序加工中，将原来采用的硬质合金镗刀改为金刚石刀具，刀具寿命甚至可提高到数万件，其经济效益是非常明显的。

（三）超硬刀具在 3C 应用广泛，是加工钛合金的理想刀具

根据中国超硬材料网，超硬刀具在 3C 行业的应用，主要是在3D 玻璃、陶瓷及金属外壳和中框加工领域。

超硬 PCD 刀具更适合加工铝合金，寿命是硬质合金刀具5 倍。铝合金加工特点：1）粘刀现象。熔点低，切削热易造成材料融化粘刀，形成积屑瘤；2）切削变形。铝合金硬度小，塑性高，切削时工件变形大；3）切削振动。铝合金弹性模量小，切削时易产生弹性。PCD刀具高导热性、摩擦系数低可以有效解决这些问题。同等条件下，PCD 刀具切削力和切削温度低于硬质合金刀具，塑性变形小，寿命是后者的 5 倍左右。

超硬 PCBN 刀具更适合加工不锈钢，寿命是硬质合金刀具4 倍。不锈钢加工的特点：1）切削变形严重，晶格间易产生严重的扭转变形；2）不稳定的奥氏体将部分向马氏体转化，产生强化效应；3）表面硬化程度增加 1.5-2.5 倍；4）硬化层深度达到切削深度的1/3。PCBN刀具高硬度，摩擦系数低，高导热性的特点可以解决这些问题。同等条件下，PCBN刀具是硬质合金刀具寿命的 4 倍左右。

超硬刀具是加工钛合金的理想工具，相比 WC-Co 刀具切削速度提高3 倍，金属去除能力提高 2 倍。钛合金加工方面，根据《PCD 刀具高速车削 TC4 钛合金切削力的研究》，相比硬质合金刀具，PCD 刀具更加适合钛合金的高速切削，尤其是高转速，小进给，小背吃刀量的精加工。根据《超硬刀具高速切削钛合金的性能研究》，PCD 与 PCBN 两种超硬刀具因其优良的切削性能，在钛合金的切削加工中具有切削效率高、使用寿命长、加工精度高等一系列优势，是加工钛合金的理想刀具。与 WC-Co 刀具相比，PCD 刀具在使用寿命内的切削速度提高了3倍，金属去除能力提高了约 2 倍。

（四）硬质合金刀具应用广泛，公司业务进入快速增长期

硬质合金性能优异，在刀具中是应用最广泛的材料。硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

产品零部件按功用的不同，需要达到的加工精度不同，选择的加工形式和加工工艺也不同。镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为单刃镗刀（称为镗杆）。铣削适于加工平面、沟槽、各种成形面(如花键、齿轮和螺纹)和模具的特殊形面等。车削用以加工工件的内外圆柱面、端面、圆锥面、成形面和螺纹等。刨削主要用于零件的外形加工。

国家政策高度重视切削刀具，近年来不断加码高端制造行业。国家产业政策对高端制造行业的支持不断加码，《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出“坚持供给创新”、“坚持需求引领”、“坚持产业集聚”、“坚持开放融合”等主要原则。规划提出了聚焦我国核心关键技术，提高自主创新能力，全面提升产品和服务的附加价值和国际竞争力。

公司硬质合金刀具发展迅速，已进入高速增长期。根据公司2023 年中报，硬质合金数控刀片方面，公司现有模具 333 套，已有加盟店 3 家。整体硬质合金刀具方面，针对3C行业精密加工领域，2023 年 6 月鑫金泉年产 70 万只的整体硬质合金刀具实现投产；针对航空航天及金属加工领域，子公司已进入中国航空工业集团有限公司刀具采购推荐名录。

三、消费电子底部复苏，金刚石功能材料业绩弹性大

（一）公司 3C 业务占比高，钛合金化增加刀具用量

消费电子复苏预期明确，手机出货量或将迎来拐点。根据搜狐新闻，10 月25日，在夏威夷举行的高通骁龙峰会上，小米集团合伙人、总裁卢伟冰谈及了自己对未来手机销量的预期。对于全球手机市场大盘，他个人的判断是今年已经到了谷底，估计2024 年全球市场会有5%的增长。同时，卢伟冰透露了小米 14 系列的备货量，使其首批备货量超过上一代一倍以上。IDC预计中国智能手机市场出货量将在四季度迎来拐点，实现近 10 个季度的首次反弹。

苹果、小米、三星等手机厂商相继推出钛合金手机，消费电子或进入钛合金时代。小米在10 月 26 日的发布会上，正式发布小米 14 系列手机。小米14Pro 的屏幕尺寸则是主流的6.73英寸，四等边微曲屏幕，参数为 2K 分辨率，522PPI。除了最高配置外，还有一个钛金属特别版。据手机中国消息，11 月 1 日早间，小米手机官方宣布，小米14 在首销的4 小时内（10月31日20 时-24 时），打破了天猫、京东、抖音和快手四大平台近一年所有国产手机“首销全天销量及销售额”纪录。

折叠屏或将引领手机新趋势，智能手机将有结构性高增速。根据红星新闻，10月12日，荣耀 MagicVs2 及荣耀手表 4Pro 发布会正式举行，其中全新折叠旗舰荣耀MagicVs2已是荣耀自今年七月以来发布的第三款折叠屏旗舰。9 月荣耀 V Purse 发布，这款“钱包折叠屏”8.6mm厚的机身刷新轻薄纪录。荣耀 MagicVs2 首次采用航天级稀土镁合金作为手机材料，整机重量降低至229g。三星 galaxys24 将于 2024 年 1 月发布，GalaxyS24Ultra 的机身较上代更加方正，边框更加扁平化，屏幕边缘弧度较小，接近于直屏观感。该手机的机身采用钛金属边框设计，预计设备重量为 233 克，较上代减轻 1 克。

折叠屏手机 23 年上半年同比增速超 100%，预计 24 年全球出货将超3000万部。从当下国产各大手机品牌的产品架构来看，折叠屏已经成为国产品牌寻求高端突破的新赛道。根据最新IDC 数据显示，2023 年第二季度中国折叠屏手机市场出货量约126 万台，同比增长173.0%；上半年出货总计达 227 万台，同比增长 102.0%。根据环球网，据Canalys 最新预测，2024年全球折叠屏手机的年出货量将超 3000 万部，这意味着 2021 年至2024 年的复合年增长率（CAGR）为 53％。

Mate60 持续供不应求，华为已将 24 年出货量提高至 6000-7000 万部。在Mate60系列推出之后，便受到了市场的热捧，持续处于供不应求当中。据《日经亚洲》报道称，随着华为Mate60系列的热卖，华为计划将自家智能手机 2024 年的出货量相比2023 年提高一倍，也就是出货量将达到 6000 万至 7000 万部。

苹果头显明年正式发售，子公司鑫金泉客户多为“果链”公司。根据环球网，苹果在北京时间 6 月 6 日发布其首款 MR 头显 Apple Vision Pro，这款头显配备有micro-OLED屏幕，总分辨率为 8K。在头显设计方面，前端包含一整块以 3D 方式成型与压层的玻璃，表面进行光学抛光，同时包裹了定制的铝合金边框。Apple Vision Pro 起价 3499 美元，并将于明年初在apple.com和美国本地苹果专卖店发售，后续将在更多国家上市。

根据公司2023年中报，公司具有适用于某新一代智能手机钛合金材料的结构件加工的刀具。在研项目“用于钛合金加工的 PCD 多刃刀研发制造”针对钛合金制品的加工，能够有效的提高加工表面效果和使用寿命，技术水平处于国内领先。 钛合金手机中框刀具用量明显增加，鑫金泉刀具已用于某国际高端品牌手表钛合金加工。根据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体良率约为 30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的 3-4 倍。鑫金泉在 2021 年开始研发钛合金材料加工的刀具，2022年某国际品牌高端智能手表的钛合金表壳生产中，已经开始使用鑫金泉刀具。2023年第二季度相应刀具需求开始大幅度增加，鑫金泉第二季度营业收入环比第一季度增长50%以上。

鑫金泉净利率 30%左右，客户多为 3C 头部公司。根据公司公告，鑫金泉主要产品是超硬刀具和硬质合金刀具，主要客户为消费电子等 3C 行业的大中型制造企业，如比亚迪电子、立铠精密、长盈精密等，2021 年前五大客户营收占比 57.39%，毛利率52.2%，净利率保持30%左右。鑫金泉承诺 21-24 年实现扣非归母净利润分别为 4766、5307、5305、6522万元，合计不低于 2.19 亿元，21、22 年均已完成业绩承诺。

整体解决方案是刀具厂商发展方向，公司通过参股总承包等方式切入整包领域。根据公司2023 年半年报，公司通过参股方式与刀具总承包达成合作，实现公司刀具产品的快速导入。此外公司和专业团队成立合资公司，专业提供产品机加工整体解决方案，为客户提供从设备选型到产线规划，从工艺方案设计到具体的工装夹具设计、刀具设计制造再到现场的交机调试，为客户提供整线交钥匙服务。公司具备提供切削加工整体解决方案的能力，能够实现非标定制刀具和标准刀具的一体化供应，能够为客户研发设计定制化刀具 5.5 万余种。

（二）金刚石功能材料布局多年，未来将贡献较大业绩弹性

钻石振膜是高端音响最好的材料。钻石是这个星球上最坚硬的物质，作为高音单元时其振动频率被提高到惊人的 70 万赫兹，远超人耳听觉极限，呈现出最为甜美的高音。根据视听发烧网，德国著名 Hi-End 音箱品牌 Gauder Akustik 高德声学的创办人Dr.Roland Gauder 博士表示，最好的振膜毫无疑问是硬度更高、失真更低的钻石振膜。他与研发团队一同于厂内进行的多项测试数据，都显示出钻石高音无论是硬度、阻尼，还是高频响应的线性表现能力，都是所有金属振膜里最优秀的。

我国培育钻石起步较晚，渗透率尚低。我国培育钻石行业发展较晚，现阶段，我国培育钻石的首饰消费渗透率较低，相较于海外成熟市场存在比较大的提升空间。2015 年，凯丽希作为中国首个培育钻石品牌正式成立，到 2022 年，培育钻石行业的品牌数量不断丰富，国内珠宝首饰品牌在培育钻石领域频繁布局。

我国培育钻石全球占比超 40%，市占率第一。根据智研咨询，2015-2021 年期间，我国人造金刚石的产量总体保持增长的态势，在生产工艺的不断成熟下，人造金刚石的市场需求持续攀升，拉动产量稳步高增。截止到 2021 年，我国人造金刚石产量已连续18 年稳居世界第一。在2021 年全球培育钻石产量的分布中，我国培育钻石产量约为400 万克拉，占比达到40%以上，位居全球第一。

金刚石是钻石的原石，它是一种由碳构成的矿物。钻石是一颗经过圆形切割和抛光的金刚石。并非每颗金刚石都能加工成钻石，钻石需要经过许多工序才能避免分离。一些高质量和大尺寸的宝石级钻石可以用于加工成钻石，而大多数钻级钻石和研磨级钻石只能用于切割、研磨和抛光等工业用途。 起源于 20 世纪 50 年代的金刚石作为切削材料已经成功地应用于超精密加工中。与聚晶金刚石相比，单晶金刚石没有晶界，用单晶金刚石做刀头可以达到原子级的平整和锋利。通过单晶金刚石刀具的超光滑表面和无缺陷辅助切削刃的作用，可以加工出光洁度极高的镜面，因此，单晶金刚石工具已广泛应用于航空航天、精密仪器等领域。单晶金刚石由于具有高电子和空穴迁移率、高击穿电压和高热导率，掺杂后可以半导体化，是宽带隙高温半导体材料的最佳选择。

公司在 CVD 金刚石领域深耕超 15 年，投资 3.3 亿元布局CVD 培育钻石及金刚石功能材料。2022 年 3 月 7 日，沃尔德举行了 CVD 钻石及金刚石功能材料项目签约仪式，计划总投资3.3亿元，可以达到年产 20 万克拉 CVD 培育钻石及金刚石功能材料和实现加工11万克拉培育钻石的生产能力。项目完全达产后，预计实现年营业收入约 2.5 亿元。根据2023 年半年报，公司在CVD 金刚石的制备及应用方面已有超过 15 年的研发和技术储备，是少数能够掌握三大CVD金刚石生长技术（热丝 CVD、直流 CVD、微波 CVD）的公司之一，公司重点加大彩钻产品工艺的研发，已掌握全套的彩钻生产工艺。 公司钻石声学振膜在汽车音响客户已测试成功，单晶金刚石热沉产品已完成两轮测试。培育钻石及 CVD 金刚石功能材料业务定位于全球高端新材料市场，主要产品包括金刚石膜声学器件、金刚石热沉材料、金刚石光学窗口、金刚石工具材料、硼掺杂金刚石膜涂层电极及制品、CVD培育钻石等。钻石声学振膜的产品用于汽车、消费电子等领域，公司在某汽车音响客户已测试成功。单晶金刚石热沉产品用于 5G 微波射频功率放大器的散热，已完成客户的两轮测试。

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