一、硬质合金刀具行业产业链
刀具行业是机械制造行业和重大技术领域的基础行业。切削加工约占整个机械加工工作量的90％，刀具技术在汽车行业、模具行业、通用机械、工程机械、能源装备、轨道交通和航空航天等现代机械制造领域发挥着越来越重要的作用。据统计，高效先进刀具可明显提高加工效率，使生产成本降低10%～15%。刀具的质量直接决定了机械制造行业的生产水平，更是制造业提高生产效率和产品质量的最重要因素。
硬质合金刀具上游主要为生产碳化钨粉和钴粉的企业，硬质合金刀具下游行业主要为通用机械、汽车、航空航天、模具、轨道交通、能源装备等领域。
硬质合金刀具行业产业链示意图
资料来源：华经产业研究院整理
二、中国硬质合金刀具行业市场现状分析
我国切削刀具市场消费情况与我国制造业发展水平和结构调整息息相关。据统计，2018年我国切削刀具行业市场规模达到421亿元，达到历史最高水平，2019年受中美贸易摩擦以及汽车等下游行业下行的影响，我国切削刀具消费额下降至393亿元，同比降低6.7%。
2010-2019年中国刀具行业市场规模及增速
资料来源：中国机床工具工业协会，华经产业研究院整理
近年来随着硬质合金刀具市场的快速崛起，硬质合金刀具占我国刀具产业比重呈增长态势，据统计，截至2019年我国硬质合金刀具行业市场规模为208.3亿元，同比下降6.8%。
2014-2019年中国硬质合金刀具行业市场规模及增速
资料来源：公开资料整理
硬质合金与高速钢相比，具有较高的硬度、耐磨性和红硬性，与陶瓷和超硬材料相比，硬质合金具有较高的韧性。由于硬质合金具有良好的综合性能，因此广泛应用钢（P）、不锈钢（M）、铸铁（K）、有色金属（N）、耐热钢（S）和淬硬钢（H）材料的加工。2019年我国切削刀具产品市场结构中，硬质合金刀具产品占比53%。
国内切削刀具产品市场结构（单位：%）
资料来源：公开资料整理
2012年以来，我国刀具消费占机床消费比例呈现向上增长趋势，2019年达到25.26%，表明我国刀具消费在提质升级，但还远低于发达国家水平。随着国内终端用户生产观念逐渐从“依靠廉价劳动力”向“改进加工手段提高效率”进行转变，以及机床市场的转型升级，我国刀具消费规模仍存在较大提升空间。
2010-2019年中国刀具消费额占比快速提升
资料来源：中国机床工具工业协会，华经产业研究院整理
2019年我国刀具市场总消费规模约为393亿元，进口刀具规模为136亿元，绝大部分是现代制造业所需的高端刀具。2016—2019年进口刀具占总消费的比重从37.17%下降至34.61%，一定程度上说明我国数控刀具的自给能力在逐步增强，进口替代速度加快。
2010-2019年中国进口刀具市场份额呈下降趋势
资料来源：中国机床工具工业协会，华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国硬质合金刀具市场前景预测及未来发展趋势报告》
三、全球刀具行业竞争格局分析
目前，国际刀具行业竞争格局大致分为三个阵营。第一阵营是以山特维克为代表的欧美刀具企业，欧美刀具企业定位于为客户提供完整的刀具解决方案，通过强大的研发投入、人才培养以及质量管理体系推动其产品体系不断推陈出新，并在技术上处于持续领先的水平，在高端定制化刀具领域始终占据着主导地位，市场呈现寡头竞争。第二阵营是以三菱综合材料为代表的日韩刀具企业，日韩刀具企业定位于为客户提供通用性高、稳定性好和极具性价比的产品，在高端制造业的非定制化刀具领域赢得了众多厂商的青睐。第三阵营是以株洲钻石为代表的国内刀具企业，数量众多，竞争实力差距较大，主要通过差异化的产品策略和价格优势，赢得了较多的中低端市场份额。
全球刀具行业竞争格局分析
资料来源：华经产业研究院整理
2017-2020年Q3国内刀具企业营业收入统计
资料来源：公司公告，华经产业研究院整理
四、硬质合金刀具未来技术发展趋势
刀具基体新材料的研发、涂层技术的开发和应用、刀具结构的创新设计已成为现代刀具制造业中三个至关重要的技术发展方向：
1、刀具基体新材料方面
刀具基体材料未来主要以开发与涂层性能匹配的基体材料、超细纳米硬质合金材料和功能梯度硬质合金材料为研究重点方向，各类新型晶粒抑制剂、稀有元素添加技术、粘结相强化技术等硬质合金性能提升技术将得到持续的研究。
2、涂层技术的发展方向和应用
随着高速、高效、高精度的现代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，单一涂层已无法满足现代切削对刀具综合性能要求，刀具涂层必然向复合涂层方向发展，即通过涂层材料复合、涂层间复合以及CVD与PVD复合等工艺提高刀具综合性能，从而满足特定切削要求。
涂层材料多样化是刀具涂层技术发展的另一个趋势，各种氮化物、氧化物涂层材料，以及金刚石涂层、立方氮化硼涂层材料不断出现。针对不同的被加工材料和不同的切削条件采用不同的涂层，并对涂层成分、元素比例、涂层结构及厚度加以调整和控制，从而提高刀具切削性能的能力变得尤为重要。
3、刀具槽型结构的创新设计
刀具切削过程是个非常复杂的过程，随着被加工材料和切削参数的改变，加工过程中切削力、切屑形态和切削温度都会发生变化。未来随着计算机辅助设计和仿真技术的发展，刀具设计将受益于计算机有限元分析技术，设计阶段就能够对刀具切削过程进行精确的分析，刀具槽型结构设计的精确性将得到显著提高，同时也将缩短设计开发周期。
随着市场竞争的不断加剧，未来高效率和高经济性的硬质合金数控刀片将会越来越受到欢迎。得益于硬质合金数控刀片精密成型技术的发展，多切削刃立装刀片、双面槽铣削刀片、内置冷却通道刀片等具有特定功能的新槽型结构硬质合金刀片将会成为未来发展的重点，并逐步取代通用槽型。这类硬质合金数控刀片由于具有特定的设计功能，能够极大地提高加工效率或加工经济性，将成为未来硬质合金刀片的重要发展方向。
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