超硬刀具行业市场规模及下游应用领域分析

超硬刀具行业市场规模及下游应用领域分析

一、中国超硬刀具行业市场规模

飞速钢一硬质合金一陶瓷一超硬材料.按照刀具材料不同,目前工业切削刀

具可以主要分为飞速钢、硬质合金、陶瓷以及超硬材料四类产品.机械加工早期

主要采用飞速钢刀具.随后，以硬质合金和陶瓷刀具为代表的新型材料刀具开始

逐步替代原有飞速钢刀具.随着产业升级与技术法步,超硬材料刀具开始广泛应

用于工业加工,并在部份领域替代硬质合金和陶瓷刀具.

超硬材料刀具指用硬度可与金刚石相比拟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与天然金刚石的硬度、性能相近的人造金刚石和

CBN(立方氮化硼).由于天然金刚石价格比较昂贵，所以生产上大多采用人造聚

晶金刚石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN),以及它们的复合材料.

刀具材料分类及主要应用场合

描述主要应用场合

高速钢是高碳高合金钢,必须通

在复杂刀具，特别是创造孔加

过热处理强化。在淬火状态下，

工刀具、铳刀、罗纹刀具、拉

高速钢中的铁、铝、部份铝与碳

高速钢刀、切齿刀具等一些刃形复杂

形成极硬的碳化物，可以提高钢

刀具，高速钢仍占领主要地

的耐磨性。另一部份鸽溶于基

位。

体，增加钢的红硬性。

主要通过优化合金材料和研制常用于创造结构较为简单的

硬质合金新型涂层来提高刀具硬度、耐磨刀具，如车刀、端铳刀、刨刀

性和表面惰性，以提高刀具的整等

体加工性能和使用寿命

主要通过添加不同化合物、改进

加工工艺和研制新型涂层来提主要用于冷硬铸铁、高硬钢和

陶瓷高刀具耐磨性、韧性，提高刀具高强钢等难加工材料的半精

的使用寿命，扩展刀具是使用范加工和精加工。

围

人造聚指用硬度可与金刚石相比拟主要用于精加工有色金属及

晶金刚的超硬材料制成的刀具。由非金属，如铝、铜及其合金、

石于天然金刚石价格比较昂陶瓷、合成纤维、强化塑料和

超硬材料(PCD)贵，所以超硬材料刀具生产硬橡胶等。

刀具聚晶立,上大多采用人造聚晶金刚石

适于用来精加工各种淬火钢、

方氮化•PCD).聚晶立方氮化硼

硬铸铁、高温合金、硬质合金、

硼(PCBN),以及它们的复

合表面喷涂材料等难切削材料。

(PCBN)

---------------------------

各类刀具材料性能对照

主要性能指标优点缺点

淬火硬度：HRC63~67,具有较高的强度和

热硬性：500℃-600℃,韧性，并且具有一定

高速钢硬度低，红硬性差。

允许切削速的硬度和耐磨性；制

度:40m/mino造工艺简单。

硬度、耐磨性、耐热

性都很高。切削性能

硬度：HRC74〜82,热硬

比高速钢高得多，硬抗弯强度和韧性比

性：可达800~1000℃,

硬质合金•度比高速钏高，耐用高速钢低，工艺性

切削速度：100~

度可提高几倍到几也不如高速钢。

300m/min。

十倍，在耐用度相同

时，切削速度可提高

4~10倍。

有很高的硬度与耐脆性大，强度与韧

磨性；有很高的耐热性低，抗弯强度只

性；有很高的化学稳有硬质合金的

硬度91〜95HRA,热硬定性，陶兖与金属亲1/2-1/5；陶瓷刀

性：1200C,常用速度：和力小，高温抗氧化导热率低，仅为硬

陶瓷

100~400m/min,甚至可性能好，即使在熔化质合金的1/2~

高达750m/min。温度下也不与钢相1/5,热膨胀系数却

互作用，于是刀具的比硬质合金高10-

粘结、扩散、氧化磨30%,抗热冲击性

损较少。较差。

极高的硬度和耐磨

性；很低的磨擦系

数；切削刃非常锋

硬度：HV5000以热硬性差，不能在

禾山具有徨高的导热

人造聚晶上，热硬性：放~高温下切削；与铁

性能；具有较低的热

金刚石800℃,切削速度：元素的亲和力很

膨胀系数，金刚石的

(PCD)2500~强，不易加工黑色

热膨胀系数比硬质

5000m/min金属。

合金小几倍，由切削

超硬材O

热引起的刀具尺寸

料刀具

的变化很小。

极高的硬度和耐磨

性；具有很高的热稳抗冲击性能较便质

硬度：8000HV〜

聚晶立方定性；优艮的化学稳合金差，使用时应

10000HV,热硬

氮化硼定性；具有较好的热注意提高工艺系统

性

(PCBN)导性，热导性仅次于的刚性，尽量避免

温度：1400℃-

金刚石；具有较低的冲击切削。

1500℃o

磨擦系数。

各类刀具材料韧性与硬度的关系

高速铜

切性

“十三五”以后中国创造业进入转型与升级时期.以高温合金、钛合金、不

锈钢、等静压石墨、硅材料、蓝宝石、超高强度钢以及高温结构陶瓷等为代表的

工业材料由于加工难度大，成本高,对配套加工工具也提出了更高要求.因此超硬

刀具成为了产业升级中的优选材料.中国刀具市场总消费规模从2022年的38B亿

元人民币增加到2022年的421亿元同比增长8.5%.

2022-2022年中国刀具行业消费额增长趋势（亿元,%）

一切削刀具消费总（亿元）Y-同比猾长（%）

国产刀具约273亿元人民币，与2022年相比增幅为9.6%,占比65%;进口刀具

（境外品牌）148亿元人民币，同比增长6.5%,占比35%.2022年的刀具消费额超过

2022年400亿的高点,创历史最高记录.国产刀具在中国市场的增长高于进口刀

具.

2022年刀具消费额市场结构（单位：%）

未来高端机床及与之对应的刀具消费规模将持续提高,刀具市场存在广阔

的上升空间.2022年以来,中国机床消费额屡次突破2,000亿元,而同期刀具消费规

模仅占机床消费的17%摆布,与全球平均比例40%相比,处于较低水平.2022年随

着中国经济供给侧结构性改革工作的深化,中国机床工具消费市场呈现明显的恢

复性增长态势,机床消费市场呈现“总量趋稳、结构升级”的新特征.

2022年-2022年数控机床市场规模

2022年中国刀具进出口规模均创下2005年以来的历史新高.2022年中国创

造业的良好发展形势，中国刀具进口（含在中国生产并销售的境外品牌）总规模从

2022年的139亿元人民币增加到2022年的148亿元人民币，同比增长6.5%,连续两年

创新高.根据数据,中国刀具出口从2022年的96亿人民币增加到2022年的101亿

元，同比增长5.2%,连续两年创新高.

2005-2022年中国刀具进口变化情况（单位：亿元,%）

一刀旦迎口加（亿元）。同比悟长（%）

2005-2022年中国刀具出口变化情况（单位：亿元,%）

120--------------------------------------------------------------------------500%

400%

100

300%

200%

80

100%

6000%

-10.0%

40

-20.0%

-30.0%

20

-40.0%

0-50.0%

200C2007200820C9201020112012201320142015201620172018

■■刀具出口额（亿元）同比增长（%>

近年来,超硬材料切削刀具市场占比稳步扩大,开始挤占原硬质合金、陶瓷

切削刀具市场份额.2022年中国超硬刀具市场规模约为42亿元.

2022-2022年中国超硬刀具市场规模增长趋势（单位：亿元）

超硬材料刀具创造强度大,技术门坎高，目前主要为发达国家创造商所

控制,中国所占的市场份额较小，技术水平与美国、日本等发达国家相比还存在较

大的差距.中国能够规模化生产用于加工汽车、航空航天关键零件的超硬材料刀

具企业数量较少,高精度复杂结构的超硬材料刀具设计创造技术水平有待提高.

在精加工领域，中国还需要进口一定量的超硬材料刀具.中国的刀具消费结构还

未达到世界平均水平，超硬刀具占切削工具的比例较低,超硬刀具市场成长空间

大.

二、下游应用领域：下游消费电子行业是主要驱动力

虽然随着智能手机的市场渗透率不断提高,智能手机、平板电脑的出货量

增速逐渐下降，但总量为在不断扩大.目前行业整为规模趋于稳定，全球智能手机

全年出货量在2022年至2022年期间维持在14亿台以上.根据数据,2022年全球显

示面板出货面积达到2.13亿平方米，同比增加1780万平方米，增长率为9.1%；其中，

中国大陆面板企业出货面积将同比增加1390万平方米，对全球增长贡献率达到

78%.不同于智能手机、平板电脑等小型显示设备在近年来出货数量需求平稳,电

视、显示器等大型显示设备的旺盛需求,消费电子面板的快速发展,有望成为超硬

刀具的主要驱动力.

2022年-2022年全球显示行业收入

^全域显示行业收入（亿关元）-----同比增速

2022年2022色TFT液电面板亘收

—TFT液M面板营收《十亿英元）—同比增速

------------------------------------------------------------------------------------------U

显示面板行'也属于资金和技术密集型行业，目前全球参预竞争主要企业仅

10余家，主要集中在韩国、中国大陆、中国台湾地区和日本.中国大陆显示面板

产能正在飞速增长,液晶面板生产企业逐步向大陆转移.随着国内京东方、华星光

电、深天马等企业不断加大投入力度，同时日韩企业逐渐推出市场,中国大陆面

板产能持续提升，产能全球占有率从2%经过十几年的发展,2022年中国大陆液晶

面板产能就将赶超台湾，到2022年，中国大陆地区液晶面板将占全球产能的39%,

超过韩国位居世界第一.

面板规格向超大尺寸和超高清分辨率加速迈进.2022年是超大尺寸显示

的元年，各大面板厂争相投入更多资源生产60英寸以上的面板，估计2022年全球

60寸以上电视面板出货量达到3000万片,2025年达到5400万片2022年到2025年

期间,从出货面积来看其总份额大约会增长三倍，从12%提升到33%.

从需求的角度分析，液晶电视、智能手机等产品的大尺寸化趋势是推动

TFT-LCD显示面板需求面积增长的主要动力之一.

在电视和显示器面板的带动下,2022年全球大尺寸LCD面板出货面积噌

至1.99亿平方米,较2022年增长10.6%.2022年全球大尺寸LCD面板出货数量达到

7.56亿片，同比增长7.4%.全球液晶电视面板的平均尺寸从2022年的38.6英寸增

长至2022年的42.7英寸,估计到2022年平均尺寸将超过50英寸.虽然面板行业整

体增速受限，但是大尺寸面板需求增速相对维持在高位.电视面板需求占领显示

面板需求面积的绝大比重，是TFT-LCD面板最重要的下游需求领域.

2022年-2025年全球60寸以上电视面板出货量

■全球60寸以上电视面板出优量：（白万片D

2022年・2022年全球液晶电视面板平均尺寸

20----------------------------------------------------------------------------------------------------------

10

0----------------------------------------------------------------------------------------------------------

2013201420152016201720182019E2020E2021E2022E

。全球囊晶电视面板平均尺寸（英寸）

2022年-2022年主要面板出货量（百万片）

■液晶电视面板■痔动PC面板

■笔记本电脑面板■平板电脑面板

2022年-2022年大尺寸面板出货量(百万片)

1000

^illlllL

■平板电脑■飞记本■显示港■液品电视

从供给角度来看，高世代产线的产能爬坡使TFT-LCD大尺寸面板出货量和

出货面积都保持可观的同比增长率.LG