行業(yè)定義或范疇
超硬刀具是指用立方氮化硼以及金剛石為代表的超硬材料制成的刀具總稱。
行業(yè)發(fā)展概況
發(fā)展背景
高端制造需求促進(jìn)機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動超硬刀具行業(yè)加快發(fā)展
從制造業(yè)的發(fā)展來看，全球?qū)χ圃旒庸さ母叨嘶枨笾饾u增多，特別是在國內(nèi)，高質(zhì)量發(fā)展的要求、高端制造業(yè)發(fā)展的需求，推動高速度、高精度、高價值的高檔數(shù)控機(jī)床需求的占比正逐步提高，隨之而來自然帶動了機(jī)床的核心零部件及重要耗材——超硬刀具需求的快速增長。
刀具作為工業(yè)機(jī)床的“牙齒”，是高檔數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，對于提升機(jī)床的精密、高速和高效等方面性能有直接影響。以高精度、高效率、高可靠性為特點(diǎn)的現(xiàn)代切削刀具已成為現(xiàn)代制造體系中的高端最終執(zhí)行部件，在機(jī)械加工中發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。隨著我國工業(yè)快速發(fā)展，機(jī)械加工工件的結(jié)構(gòu)越發(fā)復(fù)雜，加工技術(shù)進(jìn)入“高速、高效、復(fù)合、環(huán)?！钡陌l(fā)展新階段。同時，不斷涌現(xiàn)的難加工材料如硬質(zhì)金屬、陶瓷、復(fù)合材料等，對加工刀具的性能提出了更高的要求，這也促使國內(nèi)相關(guān)廠商在超硬刀具領(lǐng)域逐漸增加相應(yīng)資金投入，加大技術(shù)研究及產(chǎn)品研發(fā)力度。超硬刀具具有高速、高效和高精切削加工的優(yōu)異性能，替代硬質(zhì)合金等普通刀具的發(fā)展趨勢已不可逆轉(zhuǎn)。
國家政策持續(xù)推動數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展
我國數(shù)控機(jī)床的滲透率在逐年提升。數(shù)據(jù)顯示，2021年我國金屬切削機(jī)床數(shù)控化率已達(dá)到44.85%，但與美國等發(fā)達(dá)國家80%左右的數(shù)控化率水平仍存在較大差距?！吨袊圃?025》戰(zhàn)略綱領(lǐng)中明確提出，“2025年中國的關(guān)鍵工序數(shù)控化率預(yù)計從現(xiàn)在的33%提升到64%”。
貿(mào)易摩擦和自主可控，推動超硬刀具進(jìn)口替代加速
從國內(nèi)來看，我國刀具市場規(guī)模與我國制造業(yè)的發(fā)展水平和結(jié)構(gòu)調(diào)整密不可分。刀具作為高端制造和智能制造的關(guān)鍵耗材，是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵和必備耗材，涉及到制造業(yè)的供應(yīng)鏈安全。國家近年來出臺多項政策大力支持?jǐn)?shù)控機(jī)床行業(yè)發(fā)展，鼓勵提升高檔數(shù)控機(jī)床及配套數(shù)控系統(tǒng)的自主化率，鼓勵發(fā)展高性能硬質(zhì)合金等精深加工產(chǎn)品，大力推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。特別是近幾年，國際貿(mào)易摩擦加劇，自主可控需求不斷提升，超硬刀具的進(jìn)口替代大勢所趨。受國際貿(mào)易摩擦影響，國內(nèi)航空航天、軍工等行業(yè)的制造企業(yè)為確保供應(yīng)鏈安全，擴(kuò)大了對國產(chǎn)刀具的需求，為國內(nèi)刀具企業(yè)高端項目開展提供契機(jī)。內(nèi)部因素來看，國內(nèi)刀具企業(yè)近年來持續(xù)加大研發(fā)和產(chǎn)品制造投入，完善渠道布局，超硬刀具產(chǎn)品的質(zhì)量在國內(nèi)外制造業(yè)的認(rèn)可度不斷提高，且性價比優(yōu)勢明顯，超硬刀具的進(jìn)口替代正逐漸加快。
發(fā)展現(xiàn)狀
行業(yè)加快發(fā)展，未來前景廣闊。我國刀具市場消費(fèi)情況與制造業(yè)發(fā)展水平和結(jié)構(gòu)調(diào)整息息相關(guān)。隨著供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、高質(zhì)量發(fā)展的不斷推進(jìn)，我國制造業(yè)朝著自動化和智能方向快速前進(jìn)，推動刀具消費(fèi)市場持續(xù)增長。據(jù)資料顯示，2021年我國刀具行業(yè)市場規(guī)模達(dá)477億元，同比增長13.3%。超硬材料具有高硬度、高耐磨性和低韌性和低抗沖擊性的特點(diǎn)，隨著近年來“以車代磨”“以銑代磨”“高速切削”等加工新概念的出現(xiàn)，超硬刀具在我國刀具市場占有率不斷上升，2016-2021年，我國超硬刀具產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模年平均增速為5.7%，屬于穩(wěn)定增長。2021年中國超硬刀具市場規(guī)模為57.80億元。
超硬刀具以人造立方氮化硼為主。從市場結(jié)構(gòu)方面來看，目前我國超硬刀具市場中，PCBN（人造立方氮化硼）刀具占據(jù)主導(dǎo)地位。具體來看，2021年我國PCBN刀具市場規(guī)模為33億元，占超硬刀具市場的57.1%；金剛石刀具市場規(guī)模為24.8億元，占超硬刀具市場的42.9%。
我國應(yīng)用市場結(jié)構(gòu)目前以汽車工業(yè)為主。汽車工業(yè)是我國超硬刀具最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，占比約為69%，超硬刀具主要用于對汽車發(fā)動機(jī)、變速器、制動盤等核心汽車零部件切削加工。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年我國汽車零部件制造業(yè)營收規(guī)模達(dá)4.07萬億元。在國家政策支持下，超硬刀具市場應(yīng)用將圍繞“1+N”市場快速發(fā)展。
我國超硬刀具進(jìn)口量呈下降趨勢。從行業(yè)進(jìn)出口貿(mào)易情況來看，隨著近年來國產(chǎn)替代進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，我國超硬刀具進(jìn)口量呈下降趨勢，出口量呈上漲趨勢。雖然我國超硬刀具出口量遠(yuǎn)大于進(jìn)口量，但由于進(jìn)口主要以高附加值的高端產(chǎn)品為主，使得我國超硬刀具進(jìn)口金額較出口金額差距不像數(shù)量上差距巨大。具體來看，2021年我國超硬刀具進(jìn)口量為130.65噸，進(jìn)口金額為1.06億美元；出口量為9742.75噸，出口金額為2.43億美元。從進(jìn)口分布情況來看，2021年我國超硬刀具進(jìn)口金額中，占比前三的地區(qū)分別為德國、日本和愛爾蘭，占比分別為22.7%、18.9%和16%。從出口分布情況來看，2021年我國超硬刀具出口金額中，占比前三的地區(qū)分別為美國、德國和加拿大，出口金額占比分別為12.4%、9.3%和9.2%。
行業(yè)競爭格局分析
超硬刀具行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為人造金剛石、聚晶立方氮化硼等超硬材料；中游為超硬刀具生產(chǎn)環(huán)節(jié)；下游廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、電子信息、鋼鐵加工、建筑和裝飾、新能源、航空航天等領(lǐng)域。
產(chǎn)業(yè)價值鏈分析
產(chǎn)業(yè)鏈上游，超硬材料行業(yè)，我國是全球最大人造金剛石生產(chǎn)國，掌握高溫高壓工業(yè)級金剛石定價權(quán)。目前我國人造金剛石產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量90%以上，立方氮化硼產(chǎn)量占世界總量70%以上?？傮w來說，我國超硬材料的產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)已達(dá)世界先進(jìn)水平。2020年我國人造金剛石產(chǎn)量為207億克拉，同比增長8.1%。國外超硬材料產(chǎn)業(yè)高度集中，金剛石和立方氮化硼(CBN)單晶、聚晶、微粉、CVD膜等全系列產(chǎn)品90%以上集中在美國DI公司等，主要采用年輪式兩面頂超高壓合成裝置，單晶金剛石單次產(chǎn)量大、品級高、粒度好，產(chǎn)品占據(jù)高端市場，應(yīng)用于金剛石、CBN刀具，在世界上處于領(lǐng)先地位。
產(chǎn)業(yè)鏈中游，全球超硬刀具行業(yè)呈現(xiàn)寡頭競爭格局，高端市場份額被歐美所占據(jù)。國外超硬材料制品產(chǎn)業(yè)，主要分布于歐美和日韓等發(fā)達(dá)國家，占全世界市場份額80%以上。以歐洲跨國集團(tuán)山特維克、肯納金屬、泰利萊公司、德國溫特公司、法國圣戈班集團(tuán)、日本旭金剛石工業(yè)株式會社為代表的國外企業(yè)，生產(chǎn)制造的超硬材料磨具、刀具、鋸切和鉆進(jìn)工具等，具有超高速度、超高精度、高效率、高耐用度等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代制造業(yè)，占據(jù)了世界高端市場。隨著我國及世界制造業(yè)發(fā)展的需求，國內(nèi)超硬刀具行業(yè)企業(yè)多年來在研發(fā)和產(chǎn)品制造等方面持續(xù)加大投入，已有部分企業(yè)產(chǎn)品逐漸進(jìn)入到中高端市場，以中天超硬、沃爾德、廈門金鷺等企業(yè)為代表的中國超硬刀具龍頭企業(yè)正在崛起。
產(chǎn)業(yè)鏈下游，汽車工業(yè)是我國超硬刀具最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，占比約為69%。隨著新能源汽車的逐漸普及，車身輕量化已成為未來發(fā)展的必經(jīng)之路，鋁合金等輕質(zhì)材料在汽車工業(yè)中的運(yùn)用比例迅速攀升，推動了我國超硬刀具行業(yè)快速發(fā)展。據(jù)資料顯示，2021年我國汽車產(chǎn)量達(dá)2608.2萬輛，同比增長3.4%；銷量達(dá)2627.5萬輛，同比增長3.8%。
行業(yè)競爭格局
全球高端定制刀具市場被歐美占據(jù)，國內(nèi)超硬刀具企業(yè)集中度低。國際層面，全球超硬刀具行業(yè)呈現(xiàn)寡頭競爭格局，高端市場份額被歐美所占據(jù)。全球超硬刀具市場參與者由上而下分為歐美、日韓、中國三個梯隊。第一梯隊是以德國MAPAL為代表的歐美企業(yè)，歐美企業(yè)普遍具有歷史悠久、技術(shù)力量雄厚等優(yōu)勢，主導(dǎo)高端定制化刀具市場。第二梯隊是以住友電氣、京瓷為代表的日韓刀具企業(yè)，其相關(guān)產(chǎn)品具有通用性高、穩(wěn)定性好、性價比高等優(yōu)勢，在非定制化刀具市場受青睞。第三梯隊是以中天超硬、沃爾德、廈門金鷺等為代表的中國刀具企業(yè)。
國內(nèi)方面，我國超硬刀具相關(guān)制造企業(yè)近千家，但行業(yè)集中度低，尚未形成大型龍頭企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)主要集中在中低端市場，參與者眾多，生產(chǎn)技術(shù)含量較低，小廠商簡化工藝、拼湊組裝，無標(biāo)、無序生產(chǎn)現(xiàn)象較為嚴(yán)重。國內(nèi)超硬刀具高端應(yīng)用市場由歐美、日韓刀具企業(yè)占據(jù)，特別是用于航空航天、軍工、汽車發(fā)動機(jī)等領(lǐng)域的刀片產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口。近年來隨著國內(nèi)消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整加速，國內(nèi)刀具企業(yè)不斷提高技術(shù)水平，相關(guān)企業(yè)競爭力有所提升，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了中天超硬、沃爾德、廈門金鷺等一批領(lǐng)跑企業(yè)。目前國外企業(yè)、國資企業(yè)、中小民營企業(yè)在國內(nèi)超硬刀具市場份額比例分別為31.3%、48.5%和20.2%，隨著我國制造業(yè)企業(yè)由粗放式生產(chǎn)向精細(xì)化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變，對刀具的質(zhì)量、品牌提出更高要求，傳統(tǒng)小型刀具廠商將逐步退出，市場份額將逐步向技術(shù)領(lǐng)先、品質(zhì)更高的頭部企業(yè)集中。
行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)
德國MAPAL
德國MAPAL創(chuàng)建于1950年，經(jīng)過70多年的發(fā)展，MAPAL已經(jīng)是立方體工件加工領(lǐng)域的專家，也是第一家使用增材制造技術(shù)選擇性激光熔融生產(chǎn)刀具并將其推向市場的精密刀具制造商。MAPAL通過不懈推進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展理念以及不斷擴(kuò)張的國際化布局，目前已成為立方體工件切削加工技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者，年度研發(fā)費(fèi)用投入占全年銷售額的6%，在25個國家設(shè)立生產(chǎn)、 銷售和服務(wù)的分支機(jī)構(gòu)。全球超過5,000位員工同時有超過450名技術(shù)顧問可隨時服務(wù)。該公司占據(jù)我國高端超硬精密刀具市場超過60%的份額。
山特維克 sandvik coromant
山特維克成立于1862年，是目前全球最大的機(jī)床刀具供應(yīng)商。經(jīng)過160年的開拓經(jīng)營，公司不斷加強(qiáng)在工程和基建領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，形成了山特維克制造和加工解決方案、山特維克采礦和石方工程解決方案、山特維克石料加工解決方案和山特維克材料技術(shù)等四大核心主業(yè)。公司總部位于瑞典斯德哥爾摩市，目前在全球130多個國家設(shè)有代表處。刀具產(chǎn)品總體分為金屬切削刀具和刀具系統(tǒng)，為眾多生產(chǎn)制造業(yè)提供硬質(zhì)合金刀具、高效金屬刀具、金剛石刀具和特殊陶瓷刀具的高效益解決辦法。
深圳市中天超硬工具股份有限公司
中天超硬是國內(nèi)最早研究和生產(chǎn)超硬刀具的廠家。公司核心團(tuán)隊由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機(jī)械與精密儀器專業(yè)教授、博士及學(xué)士組成，是集高端精密工具、盾構(gòu)工具、工程機(jī)械等多元領(lǐng)域的高科技企業(yè)。公司已掌握成熟的精密超硬刀具生產(chǎn)技術(shù)，成功開發(fā)了聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具，硬質(zhì)合金（鎢鋼）刀具、天然金剛石刀具和盾構(gòu)工程刀具五大系列刀具產(chǎn)品，同時為客戶提供專業(yè)的行業(yè)切削解決方案。公司在產(chǎn)品研發(fā)和工藝技術(shù)方面均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平，已發(fā)展為國內(nèi)超硬刀具自主品牌的領(lǐng)導(dǎo)者之一，市場占有率國內(nèi)排名前三，公司在高端超硬精密刀具的市場份額占11.6%，直接對標(biāo)德國MAPAL公司。近年來中天超硬公司不斷突破卡脖子技術(shù)，逐漸成為替代國外進(jìn)口產(chǎn)品的中堅力量。
公司產(chǎn)品應(yīng)用于汽車、航空航天、船舶、模具、電子等多個金屬和非金屬加工行業(yè)，尤其在汽車制造配套刀具領(lǐng)域，擁有多年的經(jīng)驗、技術(shù)和領(lǐng)先的市場占有率，在汽車發(fā)動機(jī)、變速箱等汽車零部件加工行業(yè)早早地確立了一線品牌的地位。隨著電子行業(yè)的發(fā)展，近五年來，中天公司在3C電子金屬外殼加工行業(yè)也享有極高聲譽(yù)。
北京沃爾德金剛石工具股份有限公司
2006年創(chuàng)立于中關(guān)村電子城科技園區(qū),是一家主要從事超硬刀具及超硬材料制品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售業(yè)務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。公司重點(diǎn)產(chǎn)品包括各類超高精密及高精密的超硬刀具、CVD金剛石等超硬材料制品，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的觸摸屏、液晶面板等消費(fèi)電子玻璃的超高精密切割，汽車動力系統(tǒng)等核心部件的高精密切削等先進(jìn)制造領(lǐng)域。
公司在包括中國、歐美、日韓等在內(nèi)的全球范圍內(nèi)與瑞典山特維克集團(tuán)、日本住友電氣工業(yè)株式會社、日本三星鉆石工業(yè)株式會社等業(yè)內(nèi)國際一流品牌企業(yè)直接競爭。公司鉆石刀輪、部分高精密切削刀具打破了國外一流廠商在行業(yè)內(nèi)的壟斷，實(shí)現(xiàn)了在高端加工領(lǐng)域的進(jìn)口替代，并逐步提升在全球市場的份額。
廈門金鷺特種合金有限公司
成立于1989年，是一家中外合資的國家級高新技術(shù)企業(yè)，是國有上市公司廈門鎢業(yè)股份有限公司的骨干成員。公司致力于高品質(zhì)鎢粉末材料、硬質(zhì)合金、精密切削工具等鎢系列產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)，以及行業(yè)專業(yè)解決方案的提供，是知名的鎢粉末、硬質(zhì)合金及切削工具供應(yīng)商。現(xiàn)有生產(chǎn)基地五個，員工總數(shù)3000名，境外銷售公司4個。公司有三大主營業(yè)務(wù)，分別為鎢粉末、硬質(zhì)合金、切削工具。其切削工具包括車削、銑削、孔加工刀具和工具系統(tǒng)，應(yīng)用于航空航天、陸路運(yùn)輸、能源裝備制造、模具、3C等行業(yè)的各類高端應(yīng)用領(lǐng)域。
行業(yè)未來發(fā)展分析
市場規(guī)模預(yù)測
從超硬刀具的原材料來看，根據(jù)QYResearch調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021年全球立方氮化硼市場規(guī)模大約為2950億元，預(yù)計2028年達(dá)到6138億元，2021-2028期間CAGR為11.0%。2015年至2020年，我國工業(yè)金剛石產(chǎn)量由156億克拉增加至207億克拉，CAGR為5.7%。
從刀具產(chǎn)品來看，刀具是機(jī)械制造的重要工具，全球市場規(guī)模接近400億美元。2021年我國刀具消費(fèi)總額達(dá)到了477億元，其中超硬刀具市場規(guī)模為57.80億元。預(yù)計2022-2028年，我國超硬刀具年均增長率為6%，到2028年市場規(guī)模將到達(dá)86.91億元。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看，2021年我國聚晶立方氮化硼刀具市場規(guī)模為33億元，占超硬刀具市場的57.1%；金剛石刀具市場規(guī)模為24.8億元，占超硬刀具市場的42.9%。預(yù)計到2028年，我國聚晶立方氮化硼刀具和金剛石刀具市場規(guī)模將分別達(dá)到49.62億元和37.29億元。
從超硬刀具下游應(yīng)用領(lǐng)域來看，汽車工業(yè)未來仍然是超硬刀具的主要應(yīng)用領(lǐng)域，占比仍將保持在60%以上。遠(yuǎn)期隨著高端裝備制造業(yè)如航天航天、軌道交通、新型能源裝備、高技術(shù)船舶和新型海工裝備等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，超硬刀具在除汽車工業(yè)外其他高端裝備制造業(yè)領(lǐng)域?qū)⒂懈鼜V闊的發(fā)展空間。
主要需求分析
超硬刀具作為現(xiàn)代機(jī)械加工過程中必不可少的重要工具和耗材之一，具有加工精度高、加工效率高、使用壽命長等特點(diǎn)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、金屬冶煉、航天航空、礦山機(jī)械、電子信息等行業(yè)的切削加工，推動了相關(guān)下游應(yīng)用領(lǐng)域的革命性變革。下游諸多產(chǎn)業(yè)，特別是高端制造業(yè)和先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展，也帶動了氮化硼刀具的更新迭代，創(chuàng)造了廣闊的發(fā)展空間以及未來巨大的想象空間。
汽車工業(yè)
汽車工業(yè)是我國超硬刀具最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域，占比近70%。隨著新能源汽車的快速發(fā)展和逐漸普及，車身輕量化已成為未來發(fā)展的必經(jīng)之路，鋁合金等輕質(zhì)材料在汽車工業(yè)中的運(yùn)用比例迅速攀升，推動了超硬刀具行業(yè)快速發(fā)展。超硬刀具主要用于對汽車發(fā)動機(jī)、變速器、制動盤等核心汽車零部件的切削加工。
2021年我國汽車零部件制造業(yè)營收規(guī)模達(dá)4.07萬億元。隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長、人均收入提高、公路交通設(shè)施不斷完善，我國汽車工業(yè)規(guī)模預(yù)計將會保持長期增長。汽車及汽車零部件的發(fā)展將為以PCBN為主的超硬刀具的需求提供較大增長空間。
消費(fèi)電子
以LED照明行業(yè)、家電行業(yè)等為代表的消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)⒋龠M(jìn)超硬刀具行業(yè)發(fā)展。
LED照明產(chǎn)品市場規(guī)模持續(xù)增長，推動金剛石工具市場空間擴(kuò)大。LED是一種能量轉(zhuǎn)化效率高、壽命長、多用途和節(jié)能環(huán)保的光源，藍(lán)寶石以其優(yōu)越的透光性能和耐磨性能被用于LED發(fā)光組件的基體。由于藍(lán)寶石具有硬脆特點(diǎn)且價格昂貴，在加工過程中通常要求精度高、效率高、材料損失率低、工作環(huán)境潔凈，因此金剛石工具是加工藍(lán)寶石材料的最佳選擇。數(shù)據(jù)顯示，我國LED照明行業(yè)市場規(guī)模逐年增長，由2017年6358億元增至2022年約1萬億元，年均復(fù)合增長率超過10%。預(yù)計2025年我國LED照明行業(yè)市場規(guī)模可達(dá)1.3萬億元。LED照明產(chǎn)品已經(jīng)對傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈形成逐步替代的趨勢，未來藍(lán)寶石行業(yè)市場空間有望進(jìn)一步擴(kuò)大，推動金剛石工具行業(yè)持續(xù)發(fā)展。
家電制造行業(yè)尤其制冷家電是人造金剛石磨具和刀具的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一。家用空調(diào)、冰箱所使用壓縮機(jī)的三大部件活塞、氣缸、上下軸承座主要使用金剛石工具進(jìn)行加工，全球70%以上的壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在中國，市場上約90%的壓縮機(jī)產(chǎn)自中國。2022年我國空調(diào)、冰箱年產(chǎn)量分別達(dá)2.22、0.86億臺。制冷家電壓縮機(jī)制造所用金剛石工具原來幾乎全部使用國外產(chǎn)品，隨著我國金剛石工具產(chǎn)品質(zhì)量提升，目前已基本替代國外產(chǎn)品，金剛石工具領(lǐng)域是超硬材料精密加工中替代國外產(chǎn)品的成功范例。
鋼鐵加工
立方氮化硼超硬刀具主要用于對軋輥進(jìn)行粗加工或半精加工，使其達(dá)到預(yù)設(shè)形狀和精度。軋輥?zhàn)鳛檐堜撋a(chǎn)中的主要消耗備件之一，其成本約為軋鋼生產(chǎn)成本的5%-15%，因此，鋼鐵行業(yè)的市場狀況也直接影響上游耗材超硬刀具的需求。國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2022年我國生鐵、粗鋼、鋼材的產(chǎn)量分別為8.64、10.13、13.40億噸，為超硬刀具的需求提供了廣闊的應(yīng)用空間，并且隨著鋼鐵行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，鋼材產(chǎn)品逐漸向高端化方向發(fā)展，從而將直接推動超硬刀具應(yīng)用市場空間的穩(wěn)定增長。
建筑和裝飾
基建和房地產(chǎn)投資規(guī)模大，超硬刀具在石材加工、木材切割、建材領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。我國房地產(chǎn)投資規(guī)模從2011年的6.18萬億元增長至2021年14.76萬億元，年復(fù)合增長率為9.10%；房地產(chǎn)施工面積從2011年的50.68億平方米增長至2021年的97.54億平方米，年復(fù)合增長率為6.77%。當(dāng)前，我國正處于新型城鎮(zhèn)化的關(guān)鍵時期，城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也將持續(xù)完善，超硬刀具在未來的建筑和裝飾行業(yè)中仍將有巨大的應(yīng)用空間。
風(fēng)電等新能源行業(yè)
國家和經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、雙碳戰(zhàn)略的要求，使我國能源結(jié)構(gòu)正在發(fā)生歷史性變革。2022年我國風(fēng)電裝機(jī)容量約3.7億千瓦，同比增長11.2%。軸承和齒輪作為風(fēng)電設(shè)備的核心精密零部件，其產(chǎn)品性能的優(yōu)劣與否直接影響風(fēng)電設(shè)備的使用壽命和后續(xù)維護(hù)成本，因此，軸承和齒輪等精密部件需要經(jīng)常使用立方氮化硼刀具代替?zhèn)鹘y(tǒng)刀具進(jìn)行切割加工。以風(fēng)電等為代表的新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，勢必將推動我國超硬刀具產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。
航空航天行業(yè)
由于航空航天自身的特點(diǎn)，在材料方面有鈦合金、高溫合金、高強(qiáng)度鋼、復(fù)合材料等，加工難度大；對加工刀具提出了很高的要求。目前，航空航天制造業(yè)廣泛應(yīng)用的刀具材料主要有硬質(zhì)合金、超硬刀具材料和陶瓷等，其中，硬質(zhì)合金和超硬刀具材料所占比重最大，在當(dāng)今的航空制造中兩者成為航空航天業(yè)刀具發(fā)展中的主導(dǎo)刀具，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。然而，航空航天刀具市場主要還是被國外的廠家所占領(lǐng)，近兩年國產(chǎn)刀具開始加速占領(lǐng)市場。刀具作為一種耗材，不能實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，對國家安全造成了很大的威脅，航空航天刀具大量依賴進(jìn)口，將會帶來經(jīng)濟(jì)性和戰(zhàn)略性隱患。因此，國家加大力度強(qiáng)制要求推進(jìn)航空航天領(lǐng)域的超硬刀具國產(chǎn)化替代進(jìn)程。
總結(jié)而言，隨著我國乃至全球高端制造趨勢下對高檔數(shù)控機(jī)床需求量的提升，機(jī)床的核心零部件及重要耗材——超硬刀具的需求也正在快速增長，超硬刀具行業(yè)有廣闊的市場發(fā)展空間和更多用武之地。
作者：賽迪研究院 何靖勇
