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    中国数控刀具产业链分析——国产替代进口下的机遇

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    中国数控刀具产业链分析——国产替代进口下的机遇

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    2021年中国数控刀具行业短报告:国产替代进口下的机遇
    2021年中国数控刀具行业短报告:国产替代进口下的机遇

    头豹研究院

    ·

    机械/其他

    发布时间

    2021-11-15 00:00

    全文字数:2527字,精读时间:4分钟

    本文援引于报告《2021年中国数控刀具行业短报告:国产替代进口下的机遇》,首发于头豹科技创新网(www.leadleo.com)。

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    中国数控刀具行业处于部分高端产品对外依存度较高的阶段。从产业链角度来看,中国数控刀具产业链上游为基础材料厂商,中游为数控刀具厂商,下游为各类应用行业,其整体具备技术与资金壁垒高、下游应用领域广等特点。

    那么,在中国数控刀具行业的核心技术处于被国际厂商占据与相关产品需求进一步提升的背景下,其行业的上下游市场、竞争格局与未来发展趋势将会如何变化?

     


    数控刀具定义与功能

    数控刀具是工业机械制造过程中用于切削加工的工具,为了保障数控机床的运行状态以及最大化其性能,数控机床需配置与其运转环境相适应的刀具以发挥其作用。

    数控刀具的设计、制造与应用等方面的要求要高于普通刀具,两者区别在于精度、结构、材料、涂层处理等方面。数控刀具按结构分类可分为金属切削、镶片、机夹、复合刀具。



    数控刀具产业链上游:金刚石、陶瓷与硬质合金

    金刚石是自然界已发现的最硬的一种材料,其具备硬度高、耐磨性高、导热性能强等特点,主要应用于有色金属与非金属材料的加工。由于金刚石刀具在铝和硅铝合金切削加工构成中具备高稳定性与高效率的特性,同时其使用寿命相较于合金刀具高达百倍,金刚石为数控刀具加工应用里的核心原材料。

    采用天然金刚石的刀具由于加工、焊接较困难,其成本过高,金刚石数控刀具主要采用人造金刚石为主。人造金刚石主要是由石墨在高温高压下转化而成,其主要合成技术包括HTHP、CVD。

    随着人造金刚石生产工艺逐渐成熟,金刚石制品价格呈现长期下降趋势,其性价比的凸显不断推动其对传统硬质材料工具的替代趋势下,中国人造金刚石行业在2015-2020年进入快速发展期,其产品受国际市场接受度较高,其产量从2015年156亿克拉增长至207亿克拉,CAGR为5.8% 。截至2020年,中国已成为全球人造金刚石重要生产国,其占全球金刚石总产量超90%,随着中国人造金刚石产量的提升,数控刀具金刚石原材料供给将愈发充足,其行业上游原材料不存在短缺问题。

    陶瓷具备硬度高、耐磨性强以及化学稳定性高且不粘接金属等特点,陶瓷可分为传统陶瓷与先进陶瓷,其中新进陶瓷包括结构陶瓷与功能陶瓷,而用于数控刀具领域的陶瓷为结构陶瓷。

    使用陶瓷作为原材料的刀具主要用于高速切削与加工难度较大的高硬材料,同时可用于切削铜合金、石墨、钢材、工程塑料与复合材料等。除金刚石外,陶瓷是数控刀具另一上游关键原材料。由于中游数控刀具厂商对上游陶瓷原材料供应商的选择面较广,上游陶瓷的议价权较低。

    硬质合金、陶瓷、高速钢立方氧化硼与金刚石均为数控刀具产业链上游的主要原材料。在数控机床加工材料过程中,其配备的刀具需具备较高的硬度、耐磨性与耐热性,同时需具备平衡的韧性与硬度。硬质合金由于其硬度与耐磨性高于高速钢,韧性高于陶瓷与其他超硬材料,其综合性能较强,其主要加工领域较广泛,包括切削有色金属、塑料、化纤、玻璃、铸铁以及钢材等物料。截至2020年,中国主流刀具类型占比最高的为采用硬质合金材料的刀具,达54%。

     


    数控刀具行业参与者概览

    截至2021年,中国数控刀具行业中的高端产品处于对外依存度较高的市场阶段,其中国市场内的主要参与者包括中国本土厂商与欧美、日本、以色列的供应商。本土厂商:截至2020年,中国数控刀具行业中的本土代表性参与者包括株洲钻石、厦门金鹭、恒丰工具等,同时中国本土数控刀具市场中企业的规模较小,其厂商整体的设计能力、加工制造、产品应用、方案规划等方面的竞争力较弱,缺乏核心技术优势。使得中国本土厂商主要通过差异化的价格优势与产品策略占据中国中低端数控刀具产品的市场。国际厂商:全球数控刀具占据主导地位的厂商集中于欧洲、美国以及日本等地区,截至2020年,此类厂商已垄断高端数控刀具产品市场。

    中国刀具整体市场格局竞争呈现高度分散局面,排名前五的厂商市场份额合计仅9%,市场集中度较低,其参与者大多为中小型企业,此类规模较小的企业仅在部分细分领域中的中低端产品具备优势与特点。其中,随着中国刀具市场中的数控化率逐渐提升,市场未来将从生产传统刀具迈向生产数控刀具,中国本土规模较小以及综合竞争力较低的企业面临淘汰的风险较高。由于中游数控刀具产业具备技术与资本密集型特点,具备品牌、技术沉淀与资本等优势的企业可拥有较大发展空间。

     


    数控刀具产业链下游分析

    截至2020年,中国数控刀具下游包括汽车/摩托、机床、通用机械以及模具等应用行业,其中占比较高的行业为汽车与摩托制造加工,达21%。其中应用于汽车/摩托车制造过程较多工序需采用专用或复合刀具,此类数控刀具备整体结构复杂、技术含量高的特点。

    随着下游如机床、航空航天、机械与电子等行业逐步自疫情后需求回暖,数控刀具的需求总量随之提升,其中用于航天、军工等领域的高端数控刀具准入技术壁垒高,中国可规划化生产此类产品的企业较少,其供应商以国际厂商为主。

    此外,机床工具是数控刀具下游应用市场占比第二大的行业,由于数控刀具是数控机床对金属加工的过程中关键的切削工具与零部件,其消费需求量与数控机床产业的发展高度关联,下游数控机床市场规模增长将驱动刀具中游厂商产量提升。

     


    重点关注企业

    通过深度研究中国数控刀具产业链中的优质企业,头豹建议重点关注株洲钻石[000657]、华锐精密[688059]、欧科忆[688308]。

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