中國(guó)超硬刀具行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及下游應(yīng)用領(lǐng)域分析報(bào)告

中國(guó)超硬刀具行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及下游應(yīng)用領(lǐng)域分析

一、中國(guó)超硬刀具行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

高速鋼→硬質(zhì)合金→陶瓷→超硬材料。按照刀具材料不同，目前工業(yè)切削刀具可以主要分為高速鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷以及超硬材料四類產(chǎn)品。機(jī)械加工早期主要采用高速鋼刀具。隨后，以硬質(zhì)合金和陶瓷刀具為代表的新型材料刀具開(kāi)始逐步替代原有高速鋼刀具。隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)與技術(shù)進(jìn)步，超硬材料刀具開(kāi)始廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工，并在部分領(lǐng)域替代硬質(zhì)合金和陶瓷刀具。

超硬材料刀具指用硬度可與金剛石相比擬的超硬材料制成的刀具。超硬材料刀具所用的超硬材料主要是與天然金剛石的硬度、性能相近的人造金剛石和CBN（立方氮化硼）。由于天然金剛石價(jià)格比較昂貴，所以生產(chǎn)上大多采用人造聚晶金剛石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN），以及它們的復(fù)合材料。刀具材料分類及主要應(yīng)用場(chǎng)合描述主要應(yīng)用場(chǎng)合高速鋼高速鋼是高碳高合金鋼,必須通過(guò)熱處理強(qiáng)化。在淬火狀態(tài)下，高速鋼中的鐵、鉻、部分鎢與碳形成極硬的碳化物，可以提高鋼的耐磨性。另一部分鎢溶于基體，增加鋼的紅硬性。在復(fù)雜刀具，尤其是制造孔加工刀具、銑刀、螺紋刀具、拉刀、切齒刀具等一些刃形復(fù)雜刀具，高速鋼仍占據(jù)主要地位。硬質(zhì)合金主要通過(guò)優(yōu)化合金材料和研制新型涂層來(lái)提高刀具硬度、耐磨性和表面惰性，以提高刀具的整體加工性能和使用壽命常用于制造結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的刀具，如車刀、端銑刀、刨刀等。陶瓷主要通過(guò)添加不同化合物、改進(jìn)加工工藝和研制新型涂層來(lái)提高刀具耐磨性、韌性，提高刀具的使用壽命，擴(kuò)展刀具是使用范圍主要用于冷硬鑄鐵、高硬鋼和高強(qiáng)鋼等難加工材料的半精加工和精加工。超硬材料刀具人造聚晶金剛石(PCD)指用硬度可與金剛石相比擬的超硬材料制成的刀具。由于天然金剛石價(jià)格比較昂貴，所以超硬材料刀具生產(chǎn)上大多采用人造聚晶金剛石（PCD）、聚晶立方氮化硼（PCBN），以及它們的復(fù)合材料。主要用于精加工有色金屬及非金屬，如鋁、銅及其合金、陶瓷、合成纖維、強(qiáng)化塑料和硬橡膠等。聚晶立方氮化硼

(PCBN)適于用來(lái)精加工各種淬火鋼、硬鑄鐵、高溫合金、硬質(zhì)合金、表面噴涂材料等難切削材料。數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

相關(guān)報(bào)告：發(fā)布的《2020-2026年中國(guó)刀具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃建議及未來(lái)發(fā)展?jié)摿?bào)告》各類刀具材料性能對(duì)比主要性能指標(biāo)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)高速鋼淬火硬度：HRC63～67，熱硬性：500℃～600℃，允許切削速

度：40m/min。具有較高的強(qiáng)度和韌性，并且具有一定的硬度和耐磨性；制造工藝簡(jiǎn)單。硬度低，紅硬性差。硬質(zhì)合金硬度：HRC74～82，熱硬性：可達(dá)800～1000℃，切削速度：100～300m/min。硬度、耐磨性、耐熱性都很高。切削性能比高速鋼高得多，硬度比高速鋼高，耐用度可提高幾倍到幾十倍，在耐用度相同時(shí)，切削速度可提高4～10倍?？箯潖?qiáng)度和韌性比高速鋼低，工藝性也不如高速鋼。陶瓷硬度91～95HRA，熱硬性：1200℃，常用速度：100～400m/min，甚至可高達(dá)750m/min。有很高的硬度與耐磨性；有很高的耐熱性；有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，陶瓷與金屬親和力小，高溫抗氧化性能好，即使在熔化溫度下也不與鋼相互作用，因而刀具的粘結(jié)、擴(kuò)散、氧化磨損較少。脆性大，強(qiáng)度與韌性低，抗彎強(qiáng)度只有硬質(zhì)合金的1/2～1/5；陶瓷刀導(dǎo)熱率低，僅為硬質(zhì)合金的1/2～1/5，熱膨脹系數(shù)卻比硬質(zhì)合金高10～30%，抗熱沖擊性較差。超硬材料刀具人造聚晶金剛石(PCD)硬度：HV5000以上，熱硬性：700～800℃，切削速度：2500～5000m/min。極高的硬度和耐磨性；很低的摩擦系數(shù)；切削刃非常鋒利；具有很高的導(dǎo)熱性能；具有較低的熱膨脹系數(shù)，金剛石的熱膨脹系數(shù)比硬質(zhì)合金小幾倍，由切削熱引起的刀具尺寸的變化很小。熱硬性差，不能在高溫下切削；與鐵元素的親和力很強(qiáng)，不易加工黑色金屬。聚晶立方氮化硼(PCBN)硬度：8000HV～10000HV，熱硬性溫度：1400℃～1500℃。極高的硬度和耐磨性；具有很高的熱穩(wěn)定性；優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性；具有較好的熱導(dǎo)性，熱導(dǎo)性僅次于金剛石；具有較低的摩擦系數(shù)。抗沖擊性能較硬質(zhì)合金差，使用時(shí)應(yīng)注意提高工藝系統(tǒng)的剛性，盡量避免沖擊切削。數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理各類刀具材料韌性與硬度的關(guān)系數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

“十三五”以后我國(guó)制造業(yè)進(jìn)入轉(zhuǎn)型與升級(jí)時(shí)期。以高溫合金、鈦合金、不銹鋼、等靜壓石墨、硅材料、藍(lán)寶石、超高強(qiáng)度鋼以及高溫結(jié)構(gòu)陶瓷等為代表的工業(yè)材料由于加工難度大，成本高，對(duì)配套加工工具也提出了更高要求。因此超硬刀具成為了產(chǎn)業(yè)升級(jí)中的優(yōu)選材料。我國(guó)刀具市場(chǎng)總消費(fèi)規(guī)模從2017年的388億元人民幣增加到2018年的421億元，同比增長(zhǎng)8.5%。2009-2018年中國(guó)刀具行業(yè)消費(fèi)額增長(zhǎng)趨勢(shì)（億元，%）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

國(guó)產(chǎn)刀具約273億元人民幣，與2017年相比增幅為9.6%，占比65%;進(jìn)口刀具(境外品牌)148億元人民幣，同比增長(zhǎng)6.5%，占比35%。2018年的刀具消費(fèi)額超過(guò)2011年400億的高點(diǎn)，創(chuàng)歷史最高記錄。國(guó)產(chǎn)刀具在中國(guó)市場(chǎng)的增長(zhǎng)高于進(jìn)口刀具。2018年刀具消費(fèi)額市場(chǎng)結(jié)構(gòu)（單位：%）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

未來(lái)高端機(jī)床及與之對(duì)應(yīng)的刀具消費(fèi)規(guī)模將持續(xù)提高，刀具市場(chǎng)存在廣闊的上升空間。2010年以來(lái)，我國(guó)機(jī)床消費(fèi)額屢次突破2,000億元，而同期刀具消費(fèi)規(guī)模僅占機(jī)床消費(fèi)的17%左右，與全球平均比例40%相比，處于較低水平。2018年隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革工作的深化，中國(guó)機(jī)床工具消費(fèi)市場(chǎng)呈現(xiàn)明顯的恢復(fù)性增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，機(jī)床消費(fèi)市場(chǎng)呈現(xiàn)“總量趨穩(wěn)、結(jié)構(gòu)升級(jí)”的新特征。2011年-2018年數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)規(guī)模數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

2018年我國(guó)刀具進(jìn)出口規(guī)模均創(chuàng)下2005年以來(lái)的歷史新高。2018年我國(guó)制造業(yè)的良好發(fā)展形勢(shì)，我國(guó)刀具進(jìn)口(含在中國(guó)生產(chǎn)并銷售的境外品牌)總規(guī)模從2017年的139億元人民幣增加到2018年的148億元人民幣，同比增長(zhǎng)6.5%，連續(xù)兩年創(chuàng)新高。根據(jù)數(shù)據(jù)，我國(guó)刀具出口從2017年的96億人民幣增加到2018年的101億元，同比增長(zhǎng)5.2%，連續(xù)兩年創(chuàng)新高。2005-2018年中國(guó)刀具進(jìn)口變化情況（單位：億元，%）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理2005-2018年中國(guó)刀具出口變化情況（單位：億元，%）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

近年來(lái)，超硬材料切削刀具市場(chǎng)占比穩(wěn)步擴(kuò)大，開(kāi)始擠占原硬質(zhì)合金、陶瓷切削刀具市場(chǎng)份額。2018年我國(guó)超硬刀具市場(chǎng)規(guī)模約為42億元。2014-2018年中國(guó)超硬刀具市場(chǎng)規(guī)模增長(zhǎng)趨勢(shì)（單位：億元）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

超硬材料刀具制造強(qiáng)度大，技術(shù)門檻高，目前主要為發(fā)達(dá)國(guó)家制造商所控制，中國(guó)所占的市場(chǎng)份額較小，技術(shù)水平與美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大的差距。中國(guó)能夠規(guī)?；a(chǎn)用于加工汽車、航空航天關(guān)鍵零件的超硬材料刀具企業(yè)數(shù)量較少，高精度復(fù)雜結(jié)構(gòu)的超硬材料刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平有待提高。在精加工領(lǐng)域，我國(guó)還需要進(jìn)口一定量的超硬材料刀具。我國(guó)的刀具消費(fèi)結(jié)構(gòu)還未達(dá)到世界平均水平，超硬刀具占切削工具的比例較低，超硬刀具市場(chǎng)成長(zhǎng)空間大。

二、下游應(yīng)用領(lǐng)域：下游消費(fèi)電子行業(yè)是主要驅(qū)動(dòng)力

雖然隨著智能手機(jī)的市場(chǎng)滲透率不斷提高，智能手機(jī)、平板電腦的出貨量增速逐漸下降，但總量仍在不斷擴(kuò)大。目前行業(yè)整體規(guī)模趨于穩(wěn)定，全球智能手機(jī)全年出貨量在2014年至2018年期間維持在14億臺(tái)以上。根據(jù)數(shù)據(jù),2018年全球顯示面板出貨面積達(dá)到2.13億平方米,同比增加1780萬(wàn)平方米,增長(zhǎng)率為9.1%；其中,中國(guó)大陸面板企業(yè)出貨面積將同比增加1390萬(wàn)平方米,對(duì)全球增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率達(dá)到78%。不同于智能手機(jī)、平板電腦等小型顯示設(shè)備在近年來(lái)出貨數(shù)量需求平穩(wěn)，電視、顯示器等大型顯示設(shè)備的旺盛需求，消費(fèi)電子面板的快速發(fā)展，有望成為超硬刀具的主要驅(qū)動(dòng)力。2014年-2019年全球顯示行業(yè)收入數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理2009年-2019年TFT液晶面板營(yíng)收數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

顯示面板行業(yè)屬于資金和技術(shù)密集型行業(yè),目前全球參與競(jìng)爭(zhēng)主要企業(yè)僅10余家,主要集中在韓國(guó)、中國(guó)大陸、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和日本。中國(guó)大陸顯示面板產(chǎn)能正在飛速增長(zhǎng)，液晶面板生產(chǎn)企業(yè)逐步向大陸轉(zhuǎn)移。隨著國(guó)內(nèi)京東方、華星光電、深天馬等企業(yè)不斷加大投入力度，同時(shí)日韓企業(yè)逐漸推出市場(chǎng)，中國(guó)大陸面板產(chǎn)能持續(xù)提升，產(chǎn)能全球占有率從2%經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展,2018年中國(guó)大陸液晶面板產(chǎn)能就將趕超臺(tái)灣,到2019年,中國(guó)大陸地區(qū)液晶面板將占全球產(chǎn)能的39%,超過(guò)韓國(guó)位居世界第一。

面板規(guī)格向超大尺寸和超高清分辨率加速邁進(jìn)。2018年是超大尺寸顯示的元年，各大面板廠爭(zhēng)相投入更多資源生產(chǎn)60英寸以上的面板，預(yù)計(jì)2019年全球60寸以上電視面板出貨量達(dá)到3000萬(wàn)片，2025年達(dá)到5400萬(wàn)片。2016年到2025年期間，從出貨面積來(lái)看其總份額大約會(huì)增長(zhǎng)三倍，從12%提升到33%。

從需求的角度分析，液晶電視、智能手機(jī)等產(chǎn)品的大尺寸化趨勢(shì)是推動(dòng)TFT-LCD顯示面板需求面積增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿χ弧?/p>

在電視和顯示器面板的帶動(dòng)下，2018年全球大尺寸LCD面板出貨面積增至1.99億平方米，較2017年增長(zhǎng)10.6%。2018年全球大尺寸LCD面板出貨數(shù)量達(dá)到7.56億片，同比增長(zhǎng)7.4%。全球液晶電視面板的平均尺寸從2013年的38.6英寸增長(zhǎng)至2016年的42.7英寸，預(yù)計(jì)到2022年平均尺寸將超過(guò)50英寸。雖然面板行業(yè)整體增速受限，但是大尺寸面板需求增速相對(duì)維持在高位。電視面板需求占據(jù)顯示面板需求面積的絕大比重,是TFT-LCD面板最重要的下游需求領(lǐng)域。2016年-2025年全球60寸以上電視面板出貨量數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理2013年-2022年全球液晶電視面板平均尺寸數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理2012年-2019年主要面板出貨量（百萬(wàn)片）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理2012年-2019年大尺寸面板出貨量（百萬(wàn)片）數(shù)據(jù)來(lái)源：公共資料整理

從供給角度來(lái)看,高世代產(chǎn)線的產(chǎn)能爬坡使TFT-LCD大尺寸面板出貨量和出貨面積都保持可觀的同比增長(zhǎng)率。LGD、京東方、華星光電等各大廠商均在布局10代以上產(chǎn)線，考慮到10代以上產(chǎn)線在切割65寸、75寸等超大尺寸面板上有更高經(jīng)濟(jì)性，預(yù)計(jì)未來(lái)2-3年65寸以上超大尺寸電視的占比將逐步提高；京東方目前已有4條8.5代線量產(chǎn)，1條10.5代線2018年開(kāi)始投產(chǎn)，并有1條10.5代線在建。華星光電主要以供應(yīng)大尺寸液晶面板為主，目前已有2條8.5代產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)滿產(chǎn)，并有1條11代產(chǎn)線在建。液晶面板世代線以及對(duì)應(yīng)的玻璃基板尺寸和主要生產(chǎn)產(chǎn)品世代玻璃基板尺寸(mm)大致對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品