(報(bào)告出品方/作者:中信證券,李超、商力、敖翀)一、硬質(zhì)合金刀具——實(shí)現(xiàn)機(jī)床功能的核心部件刀具:機(jī)床加工的核心部件刀具是機(jī)床加工的“牙齒”,其中刀片是需要定期更換的核心耗材。刀具是機(jī)械制造中用于切削加工的工具,又稱切削工具,任何規(guī)格類型的金
(報(bào)告出品方/作者:中信證券,李超、商力、敖翀)
一、硬質(zhì)合金刀具——實(shí)現(xiàn)機(jī)床功能的核心部件
刀具:機(jī)床加工的核心部件
刀具是機(jī)床加工的“牙齒”,其中刀片是需要定期更換的核心耗材。刀具是機(jī)械制造中 用于切削加工的工具,又稱切削工具,任何規(guī)格類型的金屬切削機(jī)床,都必須依靠刀具才 能發(fā)揮作用,所以刀具也被稱為工業(yè)的“牙齒”,刀具的質(zhì)量直接影響工件材料的加工精度、 質(zhì)量和效率。刀具一般由刀柄、刀桿(或刀盤)和刀片組成,其中刀片作為金屬切削過(guò)程 中的核心部件,是需要定期更換的耗材。

刀具通過(guò)車削、銑削和鉆削三種加工切削方式來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的工藝。其中,車削通常用 于回轉(zhuǎn)類零件的加工,應(yīng)用于通用機(jī)械、汽車、軌道交通、精密軸承、高端衛(wèi)浴、石油化 工等;銑削通常用于平面、曲面等零件的加工,應(yīng)用于精密模具、能源裝備等;鉆削通常 用于孔加工,應(yīng)用于工程機(jī)械、新能源等。三種加工方式中,車削與銑削占比較高。
刀具材料:硬質(zhì)合金刀具因兼具硬度和韌性而具備主導(dǎo)地位
按照刀片使用的材料分類,主要分為工具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、超硬材料四類刀具。 刀具的材料性能包含硬度和沖擊韌性,一般而言硬度越高,沖擊韌性越差,通常要根據(jù)刀 具的具體應(yīng)用領(lǐng)域平衡其硬度和韌性。硬質(zhì)合金由于具有良好的綜合性能,在全球切削刀 具消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,2019 年占比達(dá) 63%。
硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)業(yè)鏈:處在中游的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),不乏全產(chǎn)業(yè)鏈布局的公司
硬質(zhì)合金刀具處在鎢產(chǎn)業(yè)鏈的最下游,占整體中國(guó)鎢消費(fèi)的 50%。硬質(zhì)合金的材料包 括碳化鎢、鈷粉、鉭鈮固溶體等,其上游主要為對(duì)應(yīng)原材料的生產(chǎn)商。根據(jù)中國(guó)鎢業(yè)協(xié)會(huì) 的數(shù)據(jù),2020 年中國(guó)鎢消費(fèi)的 50%在硬質(zhì)合金刀具領(lǐng)域。以中鎢高新、廈門鎢業(yè)為代表 的公司,擁有從鎢精礦、APT、碳化鎢、到硬質(zhì)合金刀具的全產(chǎn)業(yè)鏈布局。
硬質(zhì)合金刀具的終端應(yīng)用廣泛,涉及十余個(gè)下游行業(yè)。硬質(zhì)合金刀具應(yīng)用領(lǐng)域分布廣泛,主要集中在汽車和摩托 車、機(jī)床工具、通用機(jī)械、模具、工程機(jī)械五個(gè)領(lǐng)域,2018 年占比分別為 20.9%、18.1%、 15.0%、7.4%、6.8%,占比合計(jì)近 70%。
二、需求分析:制造業(yè)復(fù)蘇與升級(jí)是增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?/strong>
全球刀具市場(chǎng)穩(wěn)步增長(zhǎng),國(guó)內(nèi)刀具市場(chǎng)增速較快
在疫情前全球切削刀具消費(fèi)量保持穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù) QY Research 和山特維克的 數(shù)據(jù),2016-2019 年全球切削刀具消費(fèi)量分別為 331/340/349/350 億美元,其中 2019 年 山特維克、肯納、三菱、京瓷四家公司總營(yíng)收全球份額占比 30%以上。根據(jù)上述四家公司 的營(yíng)收和中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),受新冠疫情的影響,我們推斷 2020 年全球刀具市 場(chǎng)規(guī)模為 300 億美元,同比-14.3%。
我們預(yù)計(jì) 2021-2025 年全球切削刀具市場(chǎng)復(fù)合增速為 5%。據(jù)山特維克的數(shù)據(jù),2019 年全球切削刀具市場(chǎng)中刀具制造/刀具服務(wù)的市場(chǎng)規(guī)模分別為 210/140 億美元,以 2019 年 為基數(shù),山特維克預(yù)計(jì)刀具制造/刀具服務(wù)將保持 2%和大于 10%的復(fù)合增速。我們預(yù)計(jì)全 球刀具市場(chǎng)將在 2021-2025 年維持 5%的復(fù)合增速,2025 年形成 469 億美元的市場(chǎng)規(guī)模。
中國(guó)是全球切削刀具的第二大市場(chǎng),市場(chǎng)規(guī)模在 400 億元左右。根據(jù)各行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù) 據(jù),全球切削刀具的消費(fèi)集中在歐洲、中國(guó)、日本和美國(guó)四地,2018 年合計(jì)市場(chǎng)份額接 近 60%,其中中國(guó)是全球第二大市場(chǎng)。根據(jù)歐科億的招股說(shuō)明書,2010 年以來(lái),以中國(guó) 為代表的亞洲刀具市場(chǎng)增長(zhǎng)率排在全球刀具規(guī)模增長(zhǎng)首位,是全球增長(zhǎng)率的 2.5 倍, 2017-2019 年中國(guó)刀具市場(chǎng)的規(guī)模在 400 億元左右。
中國(guó)切削刀具市場(chǎng)規(guī)模從 2015 年見(jiàn)底逐步回升,增速遠(yuǎn)超同期全球平均水平。 2005-2011 年,伴隨著工業(yè)化的進(jìn)程,中國(guó)切削刀具市場(chǎng)規(guī)模從 137 億元增長(zhǎng)至 400 億元, 期間 CAGR 高達(dá) 19.6%。受國(guó)內(nèi)投資增速放緩和需求結(jié)構(gòu)調(diào)整影響,2012 年至 2016 年 市場(chǎng)規(guī)模主要集中在 312 億元至 345 億元的區(qū)間。隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)推動(dòng)刀具消費(fèi)市場(chǎng) 恢復(fù)性增長(zhǎng),2018 年切削刀具行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到 421 億元,達(dá)到歷史最高水平,其中 2016-2018 年 CAGR 為 14.3%,遠(yuǎn)高于同期全球增速的 2.7%。2019 年受中美貿(mào)易摩擦 以及汽車等下游行業(yè)下行的影響,消費(fèi)額下降至 393 億元。
短維度:全球制造業(yè)的持續(xù)復(fù)蘇抬升刀具市場(chǎng)景氣度
制造業(yè)復(fù)蘇抬升刀具市場(chǎng)景氣度。切削刀具是機(jī)械制造行業(yè)的基礎(chǔ),切削加工約占整 個(gè)機(jī)械加工工作量的 90%。刀具下游涉及制造業(yè)的眾多細(xì)分領(lǐng)域,與國(guó)內(nèi)制造業(yè)整體的發(fā) 展息息相關(guān)。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)常態(tài)化運(yùn)行和工業(yè)出口恢復(fù)帶來(lái)的制造業(yè)高景氣,國(guó)內(nèi)工業(yè)產(chǎn) 能利用率自 2020Q3 以來(lái)顯著高于歷史平均水平,工業(yè)企業(yè)利潤(rùn)大幅增長(zhǎng)。在順周期制造 業(yè)復(fù)蘇的時(shí)點(diǎn)下,刀具市場(chǎng)迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。
下游行業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債表修復(fù)和投資擴(kuò)大,工業(yè)耗材刀具的景氣度有望延續(xù)。中國(guó)/美國(guó) /歐元區(qū) PMI 指數(shù)分別連續(xù) 15/12/11 個(gè)月保持在榮枯線之上,隨著歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的疫情逐 步控制和疫苗接種率的上升,全球經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇有望持續(xù)。同時(shí)制造業(yè)高景氣度帶來(lái)刀具行 業(yè)下游汽車、模具等重點(diǎn)行業(yè)的資產(chǎn)負(fù)債表修復(fù),進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)相關(guān)投資擴(kuò)大,作為工業(yè)耗 材刀具的景氣度有望延續(xù)。
長(zhǎng)維度:制造業(yè)升級(jí)下,預(yù)計(jì)未來(lái)五年硬質(zhì)刀具市場(chǎng) CAGR 為 7.6%
1)機(jī)床市場(chǎng)轉(zhuǎn)型是高端刀具市場(chǎng)增長(zhǎng)的重要?jiǎng)恿Γ?/strong>
金屬切削機(jī)床的保有量和產(chǎn)量均已見(jiàn)頂,但隨著效率提升下的單價(jià)抬升,機(jī)床整體的 產(chǎn)值仍維持在 1000 億以上規(guī)模。在單臺(tái)效率持續(xù)提升的背景和宏觀周期自 2011 年后下滑 的背景下,我國(guó)金屬切削機(jī)床的產(chǎn)量與保有量分別在 2014/2017 年達(dá)到高點(diǎn)后下行。但隨 著國(guó)產(chǎn)金屬切削機(jī)床高效化的趨勢(shì)持續(xù),金屬切削機(jī)床的單價(jià)從 2000 年的 7.2 萬(wàn)/臺(tái)提升 至 2020 年的 24.4 萬(wàn)/臺(tái),對(duì)應(yīng)過(guò)去 20 年 CAGR 為 6.3%。在 2020 年金屬切削機(jī)床年產(chǎn) 量相比歷史高點(diǎn)下滑接近 50%的背景下,金屬切削機(jī)床產(chǎn)值仍維持在 1000 億以上的規(guī)模。
受十年替換周期的影響,未來(lái)五年金屬切削機(jī)床將迎來(lái)大規(guī)模的替換需求。隨著金屬 切削機(jī)床效率的不斷提升,以工控網(wǎng)的數(shù)據(jù)——機(jī)床的替換周期約為 10 年為測(cè)算基準(zhǔn), 自 2018 年開(kāi)始金屬切削機(jī)床理論待替換數(shù)量超過(guò)年產(chǎn)量。2011-2016 年金屬切削機(jī)床產(chǎn) 量 478 萬(wàn)臺(tái)、年均產(chǎn)量近 80 萬(wàn)臺(tái),在替換系數(shù)為 0.75 的假設(shè)下,我們預(yù)計(jì) 2021-2025 年金屬切削機(jī)床的替換需求合計(jì)可達(dá) 300 萬(wàn)臺(tái),年均 60 萬(wàn)臺(tái),相比 2018-2020 年 40 多 萬(wàn)臺(tái)的產(chǎn)量將明顯提升,對(duì)應(yīng)的總產(chǎn)值將突破 2014 年的高點(diǎn),同時(shí)加速金屬切削機(jī)床升 級(jí)提效進(jìn)程。
我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率持續(xù)提升至 43.2%,但相比制造業(yè)強(qiáng)國(guó)的 60%以上仍有很大提升 空間。隨著我國(guó)制造業(yè)持續(xù)向自動(dòng)化、智能化方向升級(jí),數(shù)控機(jī)床優(yōu)勢(shì)日益凸顯,顯著地 提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時(shí),能夠極大地降低人工成本。2012 到 2020 年,我國(guó)新增金屬 切削機(jī)床數(shù)控化率從 25.8%提升到 43.2%,相對(duì)于國(guó)際上制造強(qiáng)國(guó)機(jī)床數(shù)控化率 60%以上 的水平,我國(guó)機(jī)床數(shù)控化仍有很大提升空間。
機(jī)床市場(chǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)將帶動(dòng)數(shù)控刀具需求大增。相比于普通機(jī)床使用傳統(tǒng)焊接刀片,數(shù) 控機(jī)床使用的是可轉(zhuǎn)位切削刀片(即數(shù)控刀片),在刀片磨損后,不必重磨、再次安裝后 才能繼續(xù)加工,而是能直接實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)位和更換繼續(xù)加工。且由于數(shù)控機(jī)床要求刀具具有 高精確度與高穩(wěn)定性,需要更換刀片的頻率更高,具備更大的潛在市場(chǎng)。目前在我國(guó)刀具 產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,傳統(tǒng)焊接刀具和整體刀具仍占據(jù)較大比重,機(jī)床的數(shù)控化率提升將驅(qū)動(dòng) 數(shù)控刀具的需求大幅增長(zhǎng)。
2)刀具支出占比擁有較大增長(zhǎng)空間:
我國(guó)刀具消費(fèi)占機(jī)床消費(fèi)的比重較低,擁有較大提升空間。我國(guó)連續(xù)多年機(jī)床消費(fèi)量 居全球第一,但刀具消費(fèi)水平偏低。德、美、日等制造強(qiáng)國(guó)注重現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床和數(shù)控刀具 互相協(xié)調(diào)、平衡發(fā)展。根據(jù)華銳精密的招股說(shuō)明書,每年的刀具消費(fèi)占到切削機(jī)床消費(fèi)的 50%以上。中國(guó)刀具消費(fèi)占金屬切削機(jī)床產(chǎn)值的比重從 2012 年的 24.4%提升到 2019 年 的 36.3%,表明我國(guó)刀具消費(fèi)在持續(xù)提質(zhì)升級(jí),但對(duì)比發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大提升空間。
終端用戶總成本中刀具費(fèi)用占比也呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但占比較小,下游價(jià)格敏感性弱。2008 至 2018 年 的 十 年 間 , 刀 具 支 出 占 比 在 小 于 2% /2%-4%/ 大 于 4% 的 企 業(yè) 比 例 變 化 分 別 為 -17.8/+13.6/+4.2pct,同樣表明隨著國(guó)內(nèi)終端用戶生產(chǎn)觀念進(jìn)一步從“依靠廉價(jià)勞動(dòng)力”向 “改進(jìn)加工手段提高效率”進(jìn)行轉(zhuǎn)變,我國(guó)刀具支出的占比將逐步接近發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。并 且由于刀具支出在終端用戶總成本中占比非常小,更換意愿不會(huì)明顯受到數(shù)控刀片單價(jià)高 的影響。
3)硬質(zhì)合金滲透率仍在提升階段:
硬質(zhì)合金由于具有良好的綜合性能,是全球應(yīng)用最廣泛的刀具材料。刀具使用的材料 主要有工具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、超硬材料四類刀具。與高速鋼相比,硬質(zhì)合金具有較高 的硬度、耐磨性和紅硬性,與陶瓷和超硬材料相比,硬質(zhì)合金具有較高的韌性,因具備合 適的硬度、耐磨性和韌性,是使用最廣泛的硬質(zhì)合金材料。2019 年 硬質(zhì)合金在全球切削 刀具消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,占比達(dá)到 63%。
2019 年中國(guó)硬質(zhì)合金刀具占比提升至 47.5%,我們預(yù)計(jì) 2025/2030 年滲透率為 55%/60%。截至 2018 年底,我國(guó) 機(jī)械加工行業(yè)使用硬質(zhì)合金切削刀具占比達(dá) 53%。根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)工具分會(huì) 統(tǒng)計(jì)的其會(huì)員企業(yè)不同材料品種刀具的產(chǎn)值及占比情況,硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)值占比從 20153)硬質(zhì)合金滲透率仍在提升階段: 硬質(zhì)合金由于具有良好的綜合性能,是全球應(yīng)用最廣泛的刀具材料。刀具使用的材料 主要有工具鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷、超硬材料四類刀具。與高速鋼相比,硬質(zhì)合金具有較高 的硬度、耐磨性和紅硬性,與陶瓷和超硬材料相比,硬質(zhì)合金具有較高的韌性,因具備合 適的硬度、耐磨性和韌性,是使用最廣泛的硬質(zhì)合金材料。2019 年 硬質(zhì)合金在全球切削 刀具消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,占比達(dá)到 63%。 2019 年中國(guó)硬質(zhì)合金刀具占比提升至 47.5%,我們預(yù)計(jì) 2025/2030 年滲透率為 55%/60%。
在以下假設(shè)下:
1)機(jī)床替換周期一般為 10 年,考慮到金屬切削機(jī)床效率在不斷提升,假設(shè)機(jī)床更新 系數(shù)為 0.75(2018-2019 年的平均更新系數(shù)為 0.75,2020 年受全球疫情的影響而大幅下 滑),即如果 2012 年生產(chǎn)了 79.8 萬(wàn)臺(tái)金屬切削機(jī)床,2022 年替換掉這些機(jī)床則需要 59.8 (=79.8*0.75)萬(wàn)臺(tái);
2)2000-2020 年,金屬切削機(jī)床單價(jià)增速 6%,假設(shè) 2022 年及以后的機(jī)床單價(jià)增速 有所下降,保持 3%的增速;
3)對(duì)比海外 50%以上占比,假設(shè)刀具消費(fèi)占金屬切削機(jī)床消費(fèi)比例按 1%逐年增長(zhǎng);
4)對(duì)比 2019 年全球 63%的滲透率,假設(shè)硬質(zhì)合金刀具滲透率保持 1%的增速。我們預(yù)計(jì) 2020-2025 年中國(guó)刀具市場(chǎng)消費(fèi)額 CAGR 為 5.6%,硬質(zhì)合金刀具市場(chǎng) CAGR 為 7.6%。
三、供給分析:供應(yīng)格局分散,企業(yè)加速產(chǎn)能布局
原料端供應(yīng)充足,毛利率維持穩(wěn)定
中國(guó)是世界上鎢資源儲(chǔ)備最豐富的國(guó)家。根據(jù) USGS 的數(shù)據(jù),2019 年世界鎢礦儲(chǔ)量 約為 320 萬(wàn)噸,其中中國(guó)鎢礦儲(chǔ)量 190 萬(wàn)噸,占比近 60%;2010-2020 年中國(guó)鎢精礦產(chǎn) 量占全球產(chǎn)量比重都在 80%以上。國(guó)內(nèi)碳化鎢生產(chǎn)企業(yè)眾多,如廈門鎢業(yè)、中鎢高新、江 西鎢業(yè)、翔鷺鎢業(yè)、章源鎢業(yè)等均是生產(chǎn)碳化鎢的大型生產(chǎn)廠家,供應(yīng)量十分充足,自 2010 年以來(lái)年均凈出口量達(dá) 3720 噸。
冶煉環(huán)節(jié)產(chǎn)能過(guò)剩,硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)能的擴(kuò)張不受原料限制。鎢精礦進(jìn)入冶煉環(huán)節(jié)后, 從 APT 到鎢粉、碳化鎢、最終生成硬質(zhì)合金,各環(huán)節(jié)產(chǎn)能利用率逐步提升,上游冶煉環(huán)節(jié) 產(chǎn)能明顯過(guò)剩,其中 APT 的產(chǎn)能利用率僅為 52.5%。長(zhǎng)期來(lái)看,硬質(zhì)合金刀具產(chǎn)能擴(kuò)張 不會(huì)受到鎢產(chǎn)業(yè)鏈原料端的限制。
直接材料成本在硬質(zhì)合金數(shù)控刀具成本中占比約為 40~50%,預(yù)計(jì)主要原料價(jià)格波動(dòng) 較低。以華銳精密 2019 年數(shù)據(jù)為例,直接材料成本在硬質(zhì)合金刀具成本中占比為 43.7%。 其中碳化鎢粉/鈷粉/鉭鈮固溶體分別占比 23.2%/2.9%/1.7%。碳化鎢粉占比較高,但價(jià)格 較為穩(wěn)定,過(guò)去 5 年維持在 20~26 萬(wàn)元/噸之間。鈷粉與鉭鈮固溶體占比較低,同時(shí)預(yù)計(jì) 未來(lái)價(jià)格會(huì)保持穩(wěn)定,原因在于一方面鈷與鈮資源儲(chǔ)備豐富,供應(yīng)端高度集中;另一方面 鈷的主要需求增量來(lái)自三元?jiǎng)恿﹄姵?,存在可替代鎳;鈮主要?yīng)用于鋼鐵,存在可替代物 釩,替代性的元素壓制鈷、鈮價(jià)格的大幅上漲。
碳化鎢粉價(jià)格對(duì)毛利影響較大,鈷粉/鉭鈮固溶體價(jià)格對(duì)毛利率影響微弱。以華銳精密 2019 年數(shù)據(jù)為例,假設(shè)公司產(chǎn)品價(jià)格、人工成本和制造費(fèi)用不變,分別按照碳化鎢粉、 鈷粉和鉭鈮固溶體采購(gòu)價(jià)格 10%、20%、30%、50%的波動(dòng)幅度,測(cè)算其對(duì)利潤(rùn)總額的影 響。其中碳化鎢粉/鈷粉/鉭鈮固溶體的采購(gòu)價(jià)格上升或下降 10%,分別對(duì)利潤(rùn)總額的影響 是減少或增加 5.62%/0.68%/0.41%。
刀具企業(yè)對(duì)毛利率的控制能力較強(qiáng),長(zhǎng)期穩(wěn)定在 40~50%之間。受以下因素影響,1) 下游客戶總成本中刀具成本占比較低,下游客戶刀具成本占總成本比例在 4%以下的企業(yè)占到總企業(yè)數(shù)的 77.8%, 下游客戶對(duì)刀片價(jià)格敏感度較低;2)刀具對(duì)于機(jī)床的加工效果起決定性因素,下游客戶 更加在意刀具的切削性能和使用壽命,性價(jià)比并非終端客戶最主要的考慮因素。刀具企業(yè) 一般能夠?qū)⒃牧蟽r(jià)格上漲的影響有效向下游傳導(dǎo),對(duì)毛利率有較強(qiáng)的控制能力, 2017-2020 年中鎢高新、廈門鎢業(yè)、華銳精密和歐科億四家企業(yè)的數(shù)控刀具毛利率基本穩(wěn) 定,處于 40%~50%的范圍內(nèi)。
歐美保持絕對(duì)領(lǐng)先,國(guó)內(nèi)格局分散
我國(guó)刀具行業(yè)的企業(yè)可以分為三個(gè)陣營(yíng),目前國(guó)內(nèi)企業(yè)處在格局分散的第三陣營(yíng):
第一類是以山特維克、肯納金屬和伊斯卡為代表的歐美企業(yè),種類豐富、價(jià)格較高, 以提供整體解決方案為主,在高端應(yīng)用市場(chǎng)占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位,三家合計(jì)全球銷售收入在 600 億元以上,占全球份額的近 30%;
第二類是以三菱、京瓷、特固克、克洛伊為代表的日韓企業(yè),定位于提供通用性高、 穩(wěn)定性好、具有性價(jià)比的產(chǎn)品,在我國(guó)的營(yíng)收為 3-10 億元,價(jià)格略貴于國(guó)產(chǎn)刀具(~30%);
第三類是中國(guó)刀具企業(yè),以 2019 年數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)測(cè)算,除中鎢高新、廈門鎢業(yè)、歐科 億具備 5 億以上的規(guī)模外,其他企業(yè)在我國(guó)的份額均小于 1%。小企業(yè)同質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)下低端產(chǎn) 品較多,價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)激烈,但中鎢高新、廈門鎢業(yè)等龍頭企業(yè)在中高端產(chǎn)品逐步具備一定市 場(chǎng)空間。
國(guó)內(nèi)突破技術(shù)瓶頸,企業(yè)加速搶占中高端市場(chǎng)
刀具行業(yè)技術(shù)繁復(fù),可以分為設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)。
在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),需根據(jù)不同的加工材料、加工方式、使用用途等進(jìn)行設(shè)計(jì),其中的難點(diǎn) 在于如何設(shè)計(jì)出合適的功能性結(jié)構(gòu)以滿足刀片加工中不同的斷屑要求。
在制造環(huán)節(jié),以硬質(zhì)合金刀具為例,核心技術(shù)主要有 4 個(gè)板塊:基體材料、槽型結(jié)構(gòu)、 精密成型(包括壓制成型與燒結(jié)成型)和表面涂層。1)在合成基體材料環(huán)節(jié),材料的溶 解或滲出難以檢測(cè),要通過(guò)特定的工藝手段進(jìn)行控制;2)在精密制造環(huán)節(jié),由于產(chǎn)品在 燒結(jié)后體積會(huì)進(jìn)行收縮,且不同部位形變量不一,使得形變精密控制成為核心難點(diǎn),擠壓 成型時(shí)的沖力,燒結(jié)時(shí)的時(shí)間溫度都需要有嚴(yán)格的把控;3)在涂層環(huán)節(jié),如何控制小到 納米級(jí)厚度的涂層的均勻性,保證多層涂層之間的粘合力以及微觀織構(gòu),都需要核心技術(shù)。
在應(yīng)用環(huán)節(jié),如何匹配刀片加工性能和材料性能同樣是產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期效果的核心關(guān)鍵。 同時(shí),4 個(gè)板塊涉及到的 20 多個(gè)環(huán)節(jié)需要高度匹配與融合,其程度對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量 有著至關(guān)重要的影響。
材料性能與切削性能是衡量硬質(zhì)合金數(shù)控刀具性能的主要指標(biāo)。其中材料性能包含硬 度和沖擊韌性,一般情況下,兩者反向變動(dòng),需要在具體應(yīng)用時(shí)根據(jù)需求在兩者中平衡取 舍;切削性能包含耐用度、加工效率和加工精度,其中耐用度和效率越高越好,加工精度 越小越優(yōu)。
在材料性能上,國(guó)產(chǎn)刀具部分產(chǎn)品已達(dá)到日韓及歐美典型刀具的水平。華銳精密 PVD 涂層刀片與日韓刀具相比在基體 硬度與韌度、涂層硬度方面相當(dāng);CVD 涂層刀片各方面性能與日韓、歐美刀具均相當(dāng)。歐 科億不銹鋼加工 PVD 涂層數(shù)控刀片各項(xiàng)性能指標(biāo)與日本三菱同類產(chǎn)品相當(dāng);因采取不同 的技術(shù)路線,鋼加工 CVD 涂層數(shù)控刀片相比泰珂洛硬度更強(qiáng)、但韌性更低,整體的綜合 性能相當(dāng)。
在切削性能上,國(guó)產(chǎn)刀具已與日韓水平相當(dāng),距離歐美刀具仍有一定提升空間。歐科億不銹鋼加工產(chǎn)品 OP1215/鋼加工 產(chǎn)品 OC2115 分別與三菱 VP15TF/泰珂洛 T9125 產(chǎn)品切削力、磨損量相當(dāng),斷屑范圍一 致,表面粗糙度接近。華銳精密車削產(chǎn)品與泰珂洛切削性能相當(dāng);銑削產(chǎn)品與三菱切削性 能相當(dāng)。但國(guó)產(chǎn)刀具在耐磨性能上相比歐美刀具仍有一定提升空間。
國(guó)內(nèi)刀具行業(yè)龍頭廈門鎢業(yè)與中鎢高新技術(shù)處于國(guó)內(nèi)頂尖水平,對(duì)應(yīng)的平均單片價(jià)格 也為國(guó)內(nèi)第一梯隊(duì)。廈門鎢業(yè)與中鎢高新?lián)碛袨槎喾N應(yīng)用場(chǎng)景提供整套解決方案的能力, 產(chǎn)品覆蓋航空航天、軍工、汽車等多個(gè)高端領(lǐng)域,是國(guó)內(nèi)唯二涉足航空航天領(lǐng)域的刀具企 業(yè)。產(chǎn)品種類豐富,掌握眾多繁復(fù)生產(chǎn)配方,目前中鎢高新和廈門鎢業(yè)刀具產(chǎn)品種數(shù)有數(shù) 萬(wàn)種,雖仍少于世界龍頭山特維克的近十萬(wàn)種,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)其他刀具企業(yè),且單片 價(jià)格高于行業(yè)平均水平,也可以在一定程度上代表其技術(shù)水平。
國(guó)內(nèi)企業(yè)加速產(chǎn)能投放,拓展國(guó)內(nèi)的中高端市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)企業(yè)在突破技術(shù)瓶頸后,在行 業(yè)高景氣度下迅速成長(zhǎng),加速產(chǎn)能布局。中鎢高新、歐科億和華銳精密均在 2020 年啟動(dòng) 募集增發(fā)擴(kuò)產(chǎn)數(shù)控刀具項(xiàng)目,廈門鎢業(yè)也利用自有資金進(jìn)行擴(kuò)產(chǎn),國(guó)內(nèi)龍頭公司均把握行 業(yè)的高景氣加速產(chǎn)能布局。我們預(yù)計(jì) 2020-2022 年中鎢高新/廈門鎢業(yè)/華銳精密/歐科億的 產(chǎn)能復(fù)合增速為 17.3%/22.5%/34.2%/28.2%。
三重門檻有助于刀具行業(yè)加速整合。刀具行業(yè)是技術(shù)、資金密集型行業(yè),同時(shí)先入者 通過(guò)提前鎖定市場(chǎng)份額為后來(lái)者設(shè)置市場(chǎng)門檻,使得中小企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中難以存活。目前, 我國(guó)在刀具領(lǐng)域已成長(zhǎng)出了一批較有優(yōu)勢(shì)的龍頭企業(yè),在技術(shù)上突破了瓶頸,在資金上擁 有相對(duì)雄厚的實(shí)力。此外,大企業(yè)更具規(guī)模效益,能夠獲得更厚的盈利空間。大企業(yè)一方 面通過(guò)增投新項(xiàng)目來(lái)擴(kuò)大體量;另一方面通過(guò)收購(gòu)兼并來(lái)擴(kuò)大產(chǎn)能、豐富產(chǎn)品線。技術(shù)、 資金、市場(chǎng)門檻使得大型企業(yè)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),從而加速行業(yè)整合進(jìn)程。
隨著龍頭企業(yè)加速布局,預(yù)計(jì) 2022 年國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具 CR4 提升至 91.1%。在行業(yè)景氣 抬升、龍頭快速擴(kuò)張和門檻限制進(jìn)入的背景下,我們預(yù)計(jì)中鎢高新、廈門鎢業(yè)、歐科億、 華銳精密四家公司的數(shù)控刀片產(chǎn)量合計(jì)將從2020年的2.19億片增長(zhǎng)至2022年3.55億片, 對(duì)應(yīng) CAGR 為 27.3%,顯著快于行業(yè)增速;國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具 CR4 也將從 2017 年的 76.0% 提升至 2022 年的 91.1%。
四、趨勢(shì):進(jìn)口替代加速推進(jìn),綜合解決方案為未來(lái)方向
進(jìn)口替代加速推進(jìn),國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具未來(lái)五年 CAGR 料可達(dá) 20%
國(guó)產(chǎn)刀具加速進(jìn)口替代,2019 年進(jìn)口刀具份額下降至 34.6%。我國(guó)刀具行業(yè)起步較 晚,基礎(chǔ)薄弱。2015 年之前,隨著國(guó)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展對(duì)高端刀具的需求增加,進(jìn)口刀具市 場(chǎng)份額整體呈現(xiàn)抬升趨勢(shì)。但隨著我國(guó)技術(shù)突破后高端刀具快速發(fā)展,國(guó)產(chǎn)高端刀具的市 場(chǎng)占比逐步增長(zhǎng),進(jìn)口刀具市場(chǎng)份額從 2016 年的 37.2%下降到 2019 年的 34.6%,我國(guó) 數(shù)控刀具的自給能力在逐步增強(qiáng)。
疫情為國(guó)產(chǎn)替代發(fā)力帶來(lái)窗口期,國(guó)產(chǎn)硬質(zhì)合金刀具的出口金額和單價(jià)在逐步接近進(jìn) 口產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)刀具需求旺盛,疫情造成海外部分供應(yīng)出現(xiàn)缺口,加上國(guó)內(nèi)目前技術(shù)已 經(jīng)突破瓶頸,國(guó)產(chǎn)刀具迎來(lái)替代的絕佳時(shí)機(jī)。根據(jù)海關(guān)總署的數(shù)據(jù),2021 年 1-4 月硬質(zhì)合 金刀具的出口/進(jìn)口金額比上升至 38.7%,出口/進(jìn)口單價(jià)比上升至 16.8%,國(guó)產(chǎn)刀具的進(jìn) 口替代和高端化進(jìn)程在加速。
2018 年國(guó)產(chǎn)高端刀具市場(chǎng)規(guī)模 222 億元,其中 2/3 仍由進(jìn)口高端刀具提供。根據(jù)中 國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)工具分會(huì)的數(shù)據(jù),2018 年我國(guó)刀具總消費(fèi)額 421 億元,其中進(jìn)口刀 具 148 億元,假設(shè)進(jìn)口刀具全部為高端數(shù)控刀具,進(jìn)口額占高端刀具市場(chǎng)總消費(fèi)額的 2/3, 保守估計(jì)我國(guó)高端刀具市場(chǎng)規(guī)模為 222 億元,占國(guó)內(nèi)刀具市場(chǎng)的 52.7%。
預(yù)計(jì) 2030 年高端刀具的國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到 60-70%。根據(jù)中國(guó)機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)工具 分會(huì)的預(yù)測(cè),未來(lái)國(guó)內(nèi)高端刀具需求量將以每年 2%-4%的比例持續(xù)增加,2030 年高端刀 具國(guó)產(chǎn)化率將達(dá)到 60%-70%。據(jù)此推算 2030 年高端刀具市場(chǎng)規(guī)模為 282-355 億元,未 來(lái) 10 年 CAGR 為 7.1%-10.6%。
在以下假設(shè)下:
1) 硬質(zhì)合金刀具的產(chǎn)值以需求部分的預(yù)測(cè)為基準(zhǔn);
2) 2020 年機(jī)床數(shù)控化率為 43.2%,對(duì)比海外制造業(yè)強(qiáng)國(guó)機(jī)床數(shù)控化率 60%以上的 水平,我們預(yù)計(jì)中國(guó) 2025 年數(shù)控化率 50%,2030 年數(shù)控化率 60%,數(shù)控化率 每年增長(zhǎng) 2%。對(duì)應(yīng) 2020 年硬質(zhì)合金中數(shù)控刀片占比 54.3%,假設(shè) 2020-2025 年滲透率每年增長(zhǎng) 1%,2025-2030 年滲透率每年增長(zhǎng) 2%;
3) 2020 年國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片需求量占比 30%,假設(shè) 2030 年實(shí)現(xiàn) 60%的國(guó)產(chǎn)化率,2025 年實(shí)現(xiàn) 45%的國(guó)產(chǎn)化率,假設(shè)國(guó)產(chǎn)化率平均每年增長(zhǎng) 3%;
4)考慮成本下降,假設(shè)國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片單價(jià)保持每年 1%的下降;考慮國(guó)產(chǎn)化率提升帶 來(lái)的進(jìn)口刀片價(jià)格下降,假設(shè)整體數(shù)控刀片單價(jià)保持每年 2%的下降。
我們預(yù)計(jì) 2020-2025 年國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片的市場(chǎng)消費(fèi)額 CAGR 為 20.2%,國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片 的需求量 CAGR 為 21.5%,其中 2020-2022 年的需求增速為 24.1%,大于 2020-2022 年 規(guī)劃的數(shù)控刀片新增項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的整體產(chǎn)量增速 21.6%,在眾多規(guī)劃項(xiàng)目投產(chǎn)的未來(lái)兩年, 數(shù)控刀片的整體供應(yīng)量仍然緊缺,我們預(yù)計(jì) 2021-2022 年國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片缺口在 0.13/0.01 億片。
我們預(yù)計(jì) 2030 年國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片的需求空間可達(dá) 100 億元,是一個(gè)十年五倍空間的優(yōu) 質(zhì)賽道,對(duì)應(yīng) 2025-2030 年國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片的市場(chǎng)消費(fèi)額 CAGR 為 15.0%,國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀片 的需求量 CAGR 為 16.2%。
山特維克成長(zhǎng)之路,綜合解決方案為未來(lái)發(fā)展方向
山特維克通過(guò)持續(xù)的擴(kuò)張運(yùn)作與技術(shù)創(chuàng)新成長(zhǎng)為世界龍頭。世界龍頭山特維克成立于 1862 年,總部位于瑞典,1901 年在斯德哥爾摩證券交易所上市,目前擁有 37000 名員工。 山特維克創(chuàng)立之初是世界上第一個(gè)成功使用貝塞麥轉(zhuǎn)爐煉鋼法進(jìn)行工業(yè)規(guī)模鋼鐵生產(chǎn)的 企業(yè)。公司通過(guò)持續(xù)不斷地?cái)U(kuò)張運(yùn)作與技術(shù)升級(jí)發(fā)掘新的市場(chǎng)機(jī)遇,1943 年制造出世界 首款硬質(zhì)合金刀具,1957 年開(kāi)發(fā)出生產(chǎn)可轉(zhuǎn)位刀片的方法,1969 年首次在硬質(zhì)合金上添 加涂層。公司目前業(yè)務(wù)包括制造與加工解決方案、采礦與巖石解決方案、巖石加工解決方 案、材料科技四大領(lǐng)域,均處于全球領(lǐng)先的位置,其中刀具業(yè)務(wù)穩(wěn)居世界之首。
山特維克的刀具板塊在過(guò)去 20 年穩(wěn)定增長(zhǎng),2019 年實(shí)現(xiàn) 411 億瑞典克朗的營(yíng)業(yè)收入 和 83.8 億瑞典克朗的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)。通過(guò)自身成長(zhǎng)和外延并購(gòu),除 2009 年和 2020 年這類宏 觀環(huán)境波動(dòng)的年份,山特維克的切削刀具板塊近 20 年維持 5%以上營(yíng)收/凈利潤(rùn)增速,保 持 20%以上的營(yíng)業(yè)利潤(rùn)率。2019 年實(shí)現(xiàn) 411 億瑞典克朗的營(yíng)業(yè)收入和 83.8 億瑞典克朗的 營(yíng)業(yè)利潤(rùn),全球的市場(chǎng)份額超過(guò) 10%。
山特維克的技術(shù)處于全球領(lǐng)先地位,能夠?yàn)槎囝I(lǐng)域提供整套解決方案。山特維克通過(guò) 百年經(jīng)驗(yàn)積累與持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新?lián)碛行袠I(yè)內(nèi)絕對(duì)領(lǐng)先的技術(shù)水平,刀具子公司可樂(lè)滿目前 擁 1800 多項(xiàng)專利,每年還會(huì)增加 100-150 項(xiàng)新專利。山特維克刀具產(chǎn)品種類達(dá)到 6 萬(wàn)多 種,能夠?yàn)楹教?、汽車、模具、醫(yī)療、石油天然氣、發(fā)電、風(fēng)電等眾多領(lǐng)域提供全方位解 決方案。
刀具的綜合解決方案相比單一刀具制造具備更高的未來(lái)增速。以飛機(jī)整體解決方案為 例,其包含框架和結(jié)構(gòu)部件、引擎兩大部分,其中框架和結(jié)構(gòu)部件又包含機(jī)翼、機(jī)身、發(fā) 動(dòng)機(jī)吊艙、起落架、后緣、前緣、尾翼、APU 八個(gè)結(jié)構(gòu),對(duì)于每個(gè)結(jié)構(gòu),山特維克都具有 成熟完整的解決方案。相比于單一的刀片刀具制造,與下游客戶直接接觸提供定制化的服 務(wù)具備更大的發(fā)展空間,也是山特維克相比日韓、中國(guó)刀具公司更為領(lǐng)先之處。山特維克 預(yù)計(jì)未來(lái)刀具的制造環(huán)節(jié)收入將維持 2%的增速,而刀具服務(wù)收入的增速可在 10%以上。
借鑒意義:完備領(lǐng)先的技術(shù)和綜合性的服務(wù)方案的良性循環(huán)是企業(yè)成長(zhǎng)為巨頭的關(guān)鍵 核心。縱觀山特維克的發(fā)展歷程,連續(xù)的收購(gòu)與體量擴(kuò)張必然會(huì)有助于公司規(guī)模的增長(zhǎng)。 但 1)產(chǎn)品端持續(xù)的學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)與自主研發(fā)創(chuàng)新,具備龐大的刀具種類基礎(chǔ);2)在眾多 技術(shù)儲(chǔ)備上實(shí)現(xiàn)與終端客戶的直接對(duì)接,形成完善的綜合性服務(wù)方案;3)通過(guò)與下游客 戶的直接對(duì)接,共同解決客戶的工藝問(wèn)題,進(jìn)一步提升產(chǎn)品端的技術(shù)先進(jìn)性和競(jìng)爭(zhēng)力,才 是支撐公司成長(zhǎng)為世界龍頭的關(guān)鍵核心。
我國(guó)目前的刀具銷售方式以經(jīng)銷為主,2018 年的直銷比例僅為 31.4%。2018 年 42%/17.1%/9.5%的刀具用戶會(huì)選擇通過(guò)經(jīng)銷商/五 金店/電商渠道購(gòu)買產(chǎn)品,即生產(chǎn)商以經(jīng)銷模式售出的刀具合計(jì)占比 68.6%。在行業(yè)發(fā)展初 期因?yàn)橄掠慰蛻舻姆稚ⅲ槍?duì)中小刀具公司經(jīng)銷是一種更快打開(kāi)市場(chǎng)的模式。2018 年國(guó) 內(nèi)刀具的直銷比例僅為 31.4%。
直銷模式為主的綜合解決方案為國(guó)產(chǎn)刀具未來(lái)發(fā)展方向。一方面隨著國(guó)產(chǎn)數(shù)控刀具逐 步突破技術(shù)瓶頸,邁向中高端化,要求生產(chǎn)商更加貼近終端客戶;另一方面隨著制造業(yè)持 續(xù)升級(jí),用戶對(duì)于高端定制化產(chǎn)品與刀具企業(yè)提供配套服務(wù)的需求愈發(fā)旺盛。在這種背景下,直銷模式為主的綜合解決方案為國(guó)產(chǎn)刀具未來(lái)發(fā)展方向。具備完備技術(shù)儲(chǔ)備和提前布 局下游大客戶直銷渠道的公司將在長(zhǎng)期的發(fā)展中持續(xù)領(lǐng)先。
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