近年來,國家及行業(yè)協(xié)會陸續(xù)推出了《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《機(jī)械工業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2019 年本)》等政策文件,積極推動我國先進(jìn)制造技術(shù)及工具設(shè)備的快速發(fā)展。在國家政策的支持下,硬質(zhì)合金及高速鋼刀具行業(yè)正迎來戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇。作為高端制造和現(xiàn)代制造的基礎(chǔ),高端刀具產(chǎn)業(yè)規(guī)模將迅速擴(kuò)大,未來國內(nèi)產(chǎn)業(yè)競爭力也有望在國際市場中顯著提升。
同時(shí),包括鋼結(jié)構(gòu)工程、軌道交通、造船業(yè)、能源裝備、機(jī)械制造、石油工程等下游行業(yè),亦受到《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》《關(guān)于推動城鄉(xiāng)建設(shè)綠色發(fā)展的意見》《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》等行業(yè)政策支持。
切削刀具的生產(chǎn)制造過程橫跨多個(gè)學(xué)科,涉及金屬材料、粉末冶金、機(jī)械加工、工業(yè)工程、熱處理、表面涂層、工業(yè)設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品檢測等專業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)品的制造工序長、流程復(fù)雜,關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)多、難度高,所有制造環(huán)節(jié)的技術(shù)水平都將對產(chǎn)品的質(zhì)量和性能產(chǎn)生直接影響。
1、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢
刀具行業(yè)的下游應(yīng)用廣泛,包括鋼結(jié)構(gòu)工程、軌道交通、造船業(yè)、能源裝備、機(jī)械制造、石油工程等,根據(jù)加工對象、加工環(huán)境、加工用途、加工效率等不同,具有極多的細(xì)分領(lǐng)域;在各細(xì)分領(lǐng)域內(nèi),根據(jù)客戶需求不同,刀具企業(yè)還需研制各系列、各規(guī)格的產(chǎn)品。因此,行業(yè)內(nèi)刀具企業(yè)結(jié)合自身技術(shù)特點(diǎn),在特定的細(xì)分領(lǐng)域進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)積累,其主要產(chǎn)品具有較大的差異。
(1)全球刀具行業(yè)發(fā)展概況
歐美等發(fā)達(dá)國家的硬質(zhì)合金工業(yè)體系成熟,對材料基礎(chǔ)原理和涂層原理的研究成果較多,通過持續(xù)不斷的優(yōu)化硬質(zhì)合金材質(zhì)、涂層和刀具結(jié)構(gòu),提高硬質(zhì)合金刀具的高效加工性能,使硬質(zhì)合金刀具能夠最大范圍的應(yīng)用到各種領(lǐng)域。根據(jù)前瞻資訊的報(bào)告顯示,在世界范圍內(nèi),硬質(zhì)合金刀具占主導(dǎo)地位,比重超過 60%。
根據(jù) QY Research 出具的《Global Cutting Tools Market Professional SurveyReport 2018》,全球金屬切削工具市場預(yù)計(jì)到 2022 年將從 2016 年的 331.06 億美元增長到 389.84 億美元,2016 年至 2022 年的復(fù)合年增長率為 2.7%。
(2)國內(nèi)刀具行業(yè)發(fā)展概況
①我國刀具市場規(guī)模呈不斷擴(kuò)大趨勢
我國切削刀具市場消費(fèi)情況與我國制造業(yè)發(fā)展水平和結(jié)構(gòu)調(diào)整息息相關(guān)。受國內(nèi)投資增速放緩和需求結(jié)構(gòu)調(diào)整影響,2011 年至 2016 年刀具市場規(guī)模主要集中在 312 億元至 345 億元的區(qū)間。
“十三五”規(guī)劃實(shí)施以來,國內(nèi)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的不斷深化,根據(jù)浙商證券研究所研究報(bào)告,2018 年切削刀具行業(yè)市場規(guī)模達(dá)到 421 億元,相對于 2016 年增長 30.95%。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,我國切削刀具市場規(guī)模下降至 393 億元,2021 年市場規(guī)模達(dá)到 477 億元,同比上升 13.3%,2005-2021 年我國刀具市場消費(fèi)額的年復(fù)合增長率約 8%,2030 年中國刀具市場消費(fèi)額有望達(dá) 631 億元,預(yù)計(jì) 2021-2030年刀具市場消費(fèi)額的年復(fù)合增長率約 3%。隨著我國制造業(yè)的不斷發(fā)展,我國刀具市場規(guī)模有望持續(xù)增長。
②我國刀具進(jìn)口依賴度不斷降低,出口規(guī)模持續(xù)提高
隨著國內(nèi)刀具企業(yè)在材料、工藝、生產(chǎn)裝備等方面技術(shù)水平的不斷提高,國產(chǎn)刀具逐步向高端市場延伸,進(jìn)口刀具的市場份額逐步下降。近年來,國內(nèi)刀具企業(yè)通過不斷引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù),生產(chǎn)工藝研發(fā)和產(chǎn)品開發(fā)能力得到了大幅提升,國產(chǎn)刀具向高端市場延伸,憑借產(chǎn)品性價(jià)比優(yōu)勢,已逐步實(shí)現(xiàn)對高端進(jìn)口刀具產(chǎn)品的進(jìn)口替代,加速刀具的國產(chǎn)化。根據(jù)中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2022 年我國進(jìn)口刀具規(guī)模為 126 億元,較 2021 年的 138 億元下降 8.70%。
2016 年至 2022 年進(jìn)口刀具占刀具總消費(fèi)的比重從 37.26%下降至 28.57%,我國刀具的自給能力在逐步增強(qiáng),進(jìn)口替代速度加快。同時(shí),隨著我們刀具產(chǎn)品技術(shù)水平及產(chǎn)品多樣性的不斷提高,我國刀具產(chǎn)品的出口量亦在持續(xù)增長,2018 年至 2022 年,我國刀具產(chǎn)品出口規(guī)模如下:
③環(huán)形鉆削系列產(chǎn)品與實(shí)心鉆削系列產(chǎn)品在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域逐步替代傳統(tǒng)麻花鉆
在鋼結(jié)構(gòu)工程施工的過程中,因鋼結(jié)構(gòu)部件體積規(guī)格較大且有現(xiàn)場施工的需求,麻花鉆對鉆削機(jī)器功率要求高、加工效率低的特點(diǎn)逐漸成為在特定加工環(huán)境下的加工瓶頸,環(huán)形鉆削系列刀具根據(jù)該生產(chǎn)需求,通過空心薄壁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在圓周設(shè)置多個(gè)切削刃,鉆削時(shí)僅對孔切割一條環(huán)型槽以完成鉆孔,實(shí)現(xiàn)了小功率環(huán)境下的高效孔加工,滿足了鋼結(jié)構(gòu)工程在特定加工環(huán)境下的鉆孔要求,逐步形成了包括鋼板鉆、薄板/厚板孔鉆等代表性產(chǎn)品。隨著鋼結(jié)構(gòu)工程在各類建設(shè)工程中逐步推廣應(yīng)用,環(huán)形鉆削系列刀具在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域逐步替代傳統(tǒng)麻花鉆。
同時(shí),隨著制造業(yè)的發(fā)展,高效高質(zhì)量孔加工要求不斷增加,特別在專業(yè)生產(chǎn)線工況加工中,傳統(tǒng)麻花鉆的加工效率與精度已不能滿足當(dāng)前部分工藝要求,同時(shí)一體成型的結(jié)構(gòu)也對麻花鉆修磨等維護(hù)工作提出了更高的要求。對此,通過選擇高性能材料、可換結(jié)構(gòu)等技術(shù)方法,提高鉆頭的鉆削效率與精度,市場中逐步推出了現(xiàn)代實(shí)心鉆削系列產(chǎn)品,現(xiàn)代實(shí)心鉆削系列產(chǎn)品提升了鉆削加工的綜合效率與鉆孔質(zhì)量,符合現(xiàn)代精密制造業(yè)的要求,并通過可轉(zhuǎn)換刀頭的形式,減少了刀具頻繁修磨對加工效率的影響,逐步形成了包括鏟鉆、S 鉆、整硬鉆、深孔鉆等代表性產(chǎn)品。
④硬質(zhì)合金及工具鋼是目前國內(nèi)主流刀具材料
從材料的角度劃分,刀具產(chǎn)品所使用的材料分為硬質(zhì)合金、工具鋼、陶瓷、立方氮化硼、金剛石等,不同材料適應(yīng)于不同的加工場景。根據(jù)華泰證券研究所研究報(bào)告,我國機(jī)械加工行業(yè)使用硬質(zhì)合金切削刀具占比約 53%,使用工具鋼切削刀具占比約 21%,硬質(zhì)合金及高速鋼刀具系目前國內(nèi)主要刀具材料,按照 2021年市場規(guī)模477億元及2021-2030期間年復(fù)合增長率3%進(jìn)行推算,2022年至2025年我國硬質(zhì)合金刀具市場規(guī)模約 260 億元至 285 億元,高速鋼刀具市場規(guī)模約103 億元至 113 億元。
2、行業(yè)面臨的機(jī)遇與風(fēng)險(xiǎn)
(1)機(jī)遇
①國家政策支持行業(yè)發(fā)展
刀具是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的重要配套設(shè)施,對提高制造業(yè)效率、促進(jìn)制造業(yè)升級起著不可替代的作用。為了新材料、新裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,我國政府出臺了一系列產(chǎn)業(yè)促進(jìn)政策,在“十三五”、“十四五”規(guī)劃中對以飛機(jī)汽車、數(shù)字文化裝備為代表的高端智能制造產(chǎn)業(yè),及相關(guān)高檔數(shù)控機(jī)床、新材料產(chǎn)業(yè)均多次強(qiáng)調(diào),提出明確發(fā)展要求?!堆b備制造業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃》《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》等一系列政策的出臺,明確要求重點(diǎn)發(fā)展高效、高性能、精密復(fù)雜刀具,發(fā)展高速切削刀具等。國家產(chǎn)業(yè)政策的扶持將有利于行業(yè)內(nèi)的企業(yè)快速發(fā)展。
②產(chǎn)業(yè)升級機(jī)遇
目前我國正經(jīng)歷著由制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變,處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)鍵時(shí)期,裝備制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的基礎(chǔ),是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)升級的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè),刀具是裝備制造業(yè)的重要配套。新一輪的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和升級,將是先進(jìn)制造業(yè)替代傳統(tǒng)制造業(yè),在調(diào)整升級過程中,高端刀具市場也迎來了轉(zhuǎn)型發(fā)展機(jī)遇,先進(jìn)制造業(yè)對加工零件的效率、精度、質(zhì)量提出更高要求,現(xiàn)代高效刀具的需求將不斷增加,以往的低端刀具正逐步被代替。
③下游需求旺盛,市場前景廣闊
刀具行業(yè)的主要用戶包括軌道交通、工程機(jī)械、通用機(jī)械及能源裝備等。在“十四五”期間以及未來更長一段時(shí)期,我國制造業(yè)仍將進(jìn)行大范圍和深層次的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,這將給以傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)為現(xiàn)階段特征的刀具行業(yè)向現(xiàn)代高效、高精密刀具升級帶來巨大機(jī)會。
④進(jìn)口替代趨勢
國內(nèi)刀具行業(yè)曾由于技術(shù)能力、材料等方面的限制,產(chǎn)品主要以低端為主,隨著國內(nèi)刀具生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)實(shí)力的不斷積累、發(fā)展與提高,目前已經(jīng)逐步縮小了與國際先進(jìn)水平的差距,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷向中高端邁進(jìn),越來越多的企業(yè)采用國產(chǎn)刀具,為國內(nèi)具有較強(qiáng)實(shí)力的刀具企業(yè)創(chuàng)造了較大的市場空間。
另一方面,經(jīng)過多年的發(fā)展和積累以及國內(nèi)制造業(yè)整體技術(shù)水平的提高,國內(nèi)刀具企業(yè)在生產(chǎn)設(shè)備、原材料供應(yīng)等方面也得到了越來越多的技術(shù)支持,使國內(nèi)刀具企業(yè)在制造手段、工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品種類等方面得到了相應(yīng)的提升,進(jìn)一步縮小了與進(jìn)口產(chǎn)品品質(zhì)上的差距。隨著國產(chǎn)刀具性能的進(jìn)一步提升,國產(chǎn)高端刀具將逐步實(shí)現(xiàn)進(jìn)口替代。
(4)風(fēng)險(xiǎn)
①高端市場受制于人
跨國企業(yè)刀具業(yè)務(wù)起步較早,借助其技術(shù)、資本優(yōu)勢,目前在高端刀具市場占據(jù)較大市場份額,形成了較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢。同時(shí),以山特維克、肯納金屬、伊斯卡為代表的跨國企業(yè)產(chǎn)品鏈較長,可以提供覆蓋刀具上下游行業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù),具有較強(qiáng)的競爭實(shí)力。盡管在國家政策支持下,國內(nèi)企業(yè)不斷發(fā)展壯大,但是整體研發(fā)、制造、銷售實(shí)力與跨國刀具企業(yè)相比仍有一定差距。
②專業(yè)人員數(shù)量緊缺
刀具行業(yè)涉及多種學(xué)科、多種技術(shù)的綜合應(yīng)用,對研發(fā)設(shè)計(jì)人員理論基礎(chǔ)、技術(shù)積累和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求較高。國內(nèi)高端刀具生產(chǎn)起步較晚,研發(fā)設(shè)計(jì)人員理論基礎(chǔ)、技術(shù)積累較跨國企業(yè)有一定的差距。盡管國內(nèi)企業(yè)通過外部引進(jìn)和內(nèi)部培養(yǎng)的方式儲備了一定規(guī)模的上述人才,使專業(yè)人才緊缺的現(xiàn)象得到了一定程度的改善,但仍不能滿足國內(nèi)市場快速發(fā)展帶來的人才需求。
3、進(jìn)入刀具行業(yè)的壁壘
(1)技術(shù)壁壘
刀具是一種技術(shù)密集型產(chǎn)品,其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程橫跨多個(gè)學(xué)科,涉及金屬材料、粉末冶金、機(jī)械加工、工業(yè)工程、熱處理、表面鍍膜、工業(yè)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品檢測等專業(yè)。
刀具產(chǎn)品包含了大量微觀結(jié)構(gòu)、微觀組織關(guān)鍵技術(shù),包括耐用性與強(qiáng)度等不同特征相互影響制約,在設(shè)計(jì)過程中,產(chǎn)品需根據(jù)被加工材料、加工效率、加工精度、設(shè)備性能等要求針對性設(shè)計(jì),尤其是孔加工刀具,由于是封閉切削,其復(fù)雜度更高,需要材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、摩擦學(xué)、精密加工等學(xué)科以及豐富的加工應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)積累以保障設(shè)計(jì)研發(fā)工作的開展。
刀具產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,具有工藝復(fù)雜、制造工序繁多等特點(diǎn)。因刀具產(chǎn)品的應(yīng)用范圍廣,規(guī)格及數(shù)量多,故導(dǎo)致其生產(chǎn)環(huán)節(jié)較為復(fù)雜,生產(chǎn)過程需要機(jī)械加工、工業(yè)控制、工業(yè)工程等制造技術(shù)支撐;同時(shí),高品質(zhì)產(chǎn)品需要長度測量、非規(guī)則曲線測量、力學(xué)測量、材料組織分析、硬度測量、溫度測量、光學(xué)測量、化學(xué)測量、CCD 測量等測量技術(shù)支撐。各制造環(huán)節(jié)的技術(shù)水平及測量技術(shù)對產(chǎn)品的質(zhì)量和性能產(chǎn)生直接影響,制造工藝方法、質(zhì)量控制技術(shù)、測量技術(shù)等需要通過大量的生產(chǎn)實(shí)踐與驗(yàn)證后方可穩(wěn)定,刀具企業(yè)若想?yún)⑴c到中高端產(chǎn)品競爭中,須擁有較強(qiáng)的自主研發(fā)能力。
新進(jìn)入企業(yè)難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種學(xué)科的交叉整合并掌握核心工藝和關(guān)鍵技術(shù),設(shè)計(jì)和生產(chǎn)方面的要求對其進(jìn)入本行業(yè)形成了較高的技術(shù)壁壘。
(2)產(chǎn)品壁壘
在孔加工刀具領(lǐng)域,根據(jù)被加工材料、加工效率、加工精度、設(shè)備性能等要求,對刀具產(chǎn)品存在差異化的需求,一般的工程類項(xiàng)目會同時(shí)存在多種孔加工需求,對供應(yīng)商孔加工刀具的齊備性存在一定需求,經(jīng)過近 30 年的發(fā)展,公司研發(fā)形成了包括鋼板鉆、孔鉆在內(nèi)的環(huán)形鉆削系列產(chǎn)品以及包括鏟鉆、臺階鉆在內(nèi)的實(shí)心鉆削系列產(chǎn)品,針對各類型產(chǎn)品,公司進(jìn)一步形成了不同材料類型、不同規(guī)格型號的產(chǎn)品體系,并針對不同類別產(chǎn)品形成了包括頂針、夾具、鉆機(jī)等配套產(chǎn)品。
為保障產(chǎn)品種類及規(guī)格體系的完備性,刀具生產(chǎn)企業(yè)需具備較強(qiáng)的技術(shù)能力,掌握從材料、熱處理、焊接、精密磨削、檢測、自動高效生產(chǎn)、小批量多品種靈活生產(chǎn)等多種專業(yè)技術(shù)和管理技術(shù),并對內(nèi)控、信息化軟件技術(shù)等提出較高要求。新進(jìn)入行業(yè)的企業(yè)由于技術(shù)積累或產(chǎn)品研發(fā)的原因,無法在短期內(nèi)形成完備的產(chǎn)品體系,使其在市場競爭中存在一定的劣勢。
(3)人才壁壘
孔加工刀具的研發(fā)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造,具有復(fù)雜性、專業(yè)性、多學(xué)科融合的特征;同時(shí),由于刀具使用的過程是非穩(wěn)態(tài)的高速運(yùn)動,應(yīng)用環(huán)境影響因素多且敏感,除專業(yè)學(xué)科人才外更需要擁有豐富現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員,制造環(huán)節(jié)需要大量的微觀質(zhì)量控制,需要長期的訓(xùn)練與應(yīng)用,才能使技術(shù)作業(yè)人員理解與養(yǎng)成習(xí)慣。
隨著下游行業(yè)對高效、高精度生產(chǎn)需求的日益增加,行業(yè)的技術(shù)壁壘也呈現(xiàn)不斷提高的趨勢,對技術(shù)人才的專業(yè)度要求也越來越高。培養(yǎng)高素質(zhì)的技術(shù)人員以及優(yōu)秀的技術(shù)操作人員需要經(jīng)過長期的實(shí)踐,新進(jìn)入行業(yè)的企業(yè)通常缺乏穩(wěn)定的技術(shù)團(tuán)隊(duì),且難以短時(shí)間內(nèi)獲得有著豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)性技術(shù)人才。因此合理的人才梯隊(duì)和人才儲備形成了進(jìn)入刀具行業(yè)的人才壁壘。
(4)資金壁壘
刀具行業(yè)屬于資金密集型行業(yè),刀具的生產(chǎn)制造需要較大規(guī)模的固定資產(chǎn)投入,資金需求量較高。同時(shí),客戶需求的不斷變化以及日趨激烈的行業(yè)競爭要求企業(yè)不斷投入資源進(jìn)行新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)和創(chuàng)新,持續(xù)資金投入的需求對行業(yè)新進(jìn)入者造成了一定壁壘。