一、概述
超硬刀具是現代工程材料的加工在硬度方面提出的更高要求而應運而生,20世紀的后40年中有了較大的發展。超硬材料的化學成分及其形成硬度的規律與其他刀具材料不同。
機床普遍應用于制造業生產過程中,是切削、成型、特種加工等基礎工藝的載體,是制造業 生產線中占比最高的加工設備,因此也被稱為“工業母機”。 刀具是機床核心零部件,對產品性能起到直接作用。且更換頻率快,耗材 屬性明顯。從成本占比上看,刀具占機床 成本的 5%,占比較低,但是因為直接接觸加工件,對產品的性能起到直接作用,并且也是 降低加工成本的重要手段,屬于不可缺少的關鍵配套產品。
機床價值量結構分布
資料來源:智研咨詢整理
按照刀具材料不同,目前工業切削刀具可以主要分為高速鋼、硬質合金、陶瓷以及超硬材料四類產品。在機械加工領域,早期主要采用高速鋼刀具。隨后,以硬質合金和陶瓷刀具為代表的新型材料刀具開始逐步替代原有高速鋼刀具。隨著產業升級與技術進步,超硬材料刀具開始廣泛應用于工業加工,并逐步替代硬質合金和陶瓷刀具。相較于硬質合金刀具、陶瓷刀具,超硬材料刀具整體上技術含量更高,生產工藝更為復雜。
刀具按材料分類
資料來源:智研咨詢整理
近年來,隨著我國高端制造、精密制造和新材料行業持續穩步發展,工業生產制造過程中很多工件的加工已無法繼續使用傳統的硬質合金、陶瓷刀具,轉而使用金剛石或立方氮化硼刀具。另一方面,隨著超硬刀具生產、加工技術的進步,金剛石和立方氮化硼刀具的生產成本逐步降低,相較傳統刀具的經濟優勢逐漸突顯。未來,在部分有色金屬、復合材料加工領域,硬質合金、陶瓷刀具將逐漸被替代,新型超硬刀具將成為性能更佳、效率更高、綜合成本更低的選擇。
立方氮化硼是非金屬的硼化物,晶體結構為面心立方體;而金剛石由碳元素轉化而成,其晶體結構與立方氮化硼相似。它們的硬度大大高于其他物質。
超硬刀具主要類型對比
資料來源:智研咨詢整理
從超硬材料來看,我國為全球最大人造金剛石生產國,掌握高溫高壓工業級金剛石定價權。2020年,中國超硬材料行業總產值達50億元,中國金剛石產量200億克拉,我國人造金剛石產量占世界總產量的90%以上,立方氮化硼產量占世界總量的70%以上,總體上目前我國超硬材料的產品質量技術已達世界先進水平。
2011-2020年中國人造金剛石產量
資料來源:智研咨詢整理
二、市場現狀
1、市場規模
我國刀具市場消費情況與我國制造業發展水平和結構調整息相關。受國內投資增速放緩和需求結構調整影響,2012-2016年市場規模在310-350之間徘徊。隨著“十三五”規劃的落地,國內供給側結構性改革的不斷深化,我國制造業朝著自動化和智能方向快速前進,轉型升級推動刀具消費市場恢復性增長,2018年市場規模創新高,達421億元,2019年受中美貿易摩擦以及汽車等下游行業下行的影響,市場規模下降至393億元;2020年上半年雖受疫情影響,但疫情得到有效控制后,制造業積極復工復產,規?;厣?21億元。
2010-2020年中國刀具市場規模
資料來源:中國機床工業協會工具分會、智研咨詢整理
近年來,國家陸續推出了《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《中國制造2025》等政策文件,大力鼓勵發展高端裝備和新材料行業,積極推動我國先進制造技術及工具設備的快速發展。在國家政策的支持下,超硬刀具行業正迎來歷史性的戰略發展機遇,2021年中國超硬刀具市場規模約為57.8億元。
2013-2021年中國超硬刀具市場規模
資料來源:智研咨詢整理
其中PCBN刀具占據主導地位,2021年PCBN刀具市場規模為33.0億元,占比為57%左右;金剛石刀具市場規模為24.8億元。
2013-2021年中國超硬刀具市場規模分布(億元)
資料來源:智研咨詢整理
2、產銷量
根據中國機床工具工業協會對86家企業統計:2019年立方氮化硼刀片產量為34萬件,金剛石刀片產量為35萬件,產量相差不大。
2019年超硬材料刀片產量及產值
資料來源:中國機床工具工業協會、智研咨詢整理
相關報告:智研咨詢發布的《2022-2028年中國超硬刀具行業市場全景評估及發展趨勢研究報告》
2019年立方氮化硼刀片銷量為32萬件,銷售收入為0.5億元;金剛石刀片銷量為34萬件,銷售收入為0.6億元。
2019年超硬材料刀片銷量及銷售收入
資料來源:中國機床工具工業協會、智研咨詢整理
3、進出口情況
2021年刀片在替代進口并增加出口方面進步明顯。根據中國機床工具工業協會數據:2021年中國刀具進口金額為106.3億元,出口金額達225.2億元,國外地區受疫情影響較為嚴重,隨著我國疫情防控取得重大戰略成果,中國刀具產品出口迅猛增加。
2019-2021年中國刀具進出口金額
資料來源:中國機床工業協會工具分會、智研咨詢整理
從2021年進出口金額來看,超硬刀具占刀具總量的比重并不大,其中超硬材料制工作部件的鉆孔工具出口額占比2.97%,超硬材料制工作部件的未列名可互換工具出口額占比2.40%,帶有天然或合成金剛石、立方氮化硼制工作部件的銑削工具出口額占比為0.79%
2021年中國超硬刀具出口情況
資料來源:中國機床工業協會工具分會、智研咨詢整理
超硬材料制工作部件的未列名可互換工具進口額占比2.99%,帶有天然或合成金剛石、立方氮化硼制工作部件的銑削工具進口額占比1.81%,超硬材料制工作部件的鏜孔或鉸孔工具進口額占比0.57%。
2021年中國超硬刀具出口情況
資料來源:中國機床工業協會工具分會、智研咨詢整理
三、企業格局
近年來,我國不斷引進吸收國外先進技術和自主創新,涌現出諸如北京沃爾德、鄭州鉆石精密、富耐克、威海威硬、中天超硬等為代表的國內優秀廠商。國內刀具企業在替代原有進口產品的同時,將逐漸進入國際市場與跨國巨頭進行全面的競爭。國內先進刀具企業的產品在國際市場上具有性價比高的優勢,部分企業的重點產品甚至在核心參數上已經達到國際領先水平。伴隨著國內企業銷售拓展能力的加強和國際影響力的提升,我國超硬刀具企業將與瑞典山特維克、美國肯納金屬、德國瑪帕、日本住友、日本三菱、日本京瓷等國際一流企業在全球市場開展競爭,進一步提高國產超硬刀具的市場容量。
從上市企業超硬刀具業務毛利率來看,行業毛利率較高,盈利情況較好,以沃爾德、威硬工具為例,2021年其超硬刀具業務毛利率均超30%,其中沃爾德超高精密刀具毛利率更是達62.49%。
2020年上市企業超硬刀具業務毛利率
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
行業進入存在較高的技術壁壘,在刀具生產過程中采用的合成技術、激光加工技術、電火花技術、焊接與刃磨技術工藝要求較高,掌握難度較大,行業中排名靠前的企業大多經歷了多年的技術沉淀。2020年富耐克、沃爾德、威硬工具研發投入占營業收入的比重均超7%,行業研發投入較大。
2020年超硬材料上市企業研發投入情況
資料來源:公司年報、智研咨詢整理
目前,國內超硬刀具相關制造企業已超千家,主要分布于長江三角洲、珠江三角洲和環渤海等市場經濟和民營經濟較為發達的地區,主要為技術水平較低的生產企業,高端超硬刀具生產企業并不多,行業集中度較低,其中沃爾德2020年市場份額為4.0%,富耐克市場份額為2.9%。
2020年中國超硬刀具行業企業格局
資料來源:智研咨詢整理
以上數據及信息可參考智研咨詢(www.njjkdl.com)發布的《2022-2028年中國超硬刀具行業發展現狀調研及市場前景規劃報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構,提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號,每天及時掌握更多行業動態。


2025-2031年中國超硬刀具行業市場全景評估及發展趨勢研究報告
《2025-2031年中國超硬刀具行業市場全景評估及發展趨勢研究報告》共七章,包含超硬刀具行業下游應用及需求分析,中國超硬刀具行業領先企業經營情況,中國超硬刀具行業發展趨勢與投資戰略規劃等內容。



