精密数控刀具行业竞争格局及三大发展趋势、市场规模、相关风险

1、 行业发展概况

“在汽车、飞机、能源、3C、航空航天、军工制造等各类机械金属加工行业中，为适应现代化生产需要，都采用数控设备、工业机器人组成现代制造生产流水线。数控机床是提高产品质量和柔性生产效率的主要设备。数控刀具作为数控加工的核心装备和技术，在现代制造业升级换代中占有绝对重要地位。”

在推进工业化的进程中，作为装备制造业的“母机”和“牙齿”，机床及工具行业是高技术产业发展的支撑，更是工业现代化的基础，也是国防工业发展的保障。

数控刀具是与数控机床相配的工具系统及切削用高性能刀具的总称，泛指现代机械制造中用于金属切削加工的刀具及工具系统。金属切削加工约占整个机械加工工作量的 80％以上，数控刀具和数控机床结合作为重大精密机械装备，对于现代制造业起着不可替代的决定性作用。从结构上看，金属切削刀具系统由工具系统和切削刀具两部分组成，是金属加工中起切削作用的关键执行零部件。其中工具系统包含夹持切削刀具与数控机床相连接各种工具接柄，切削刀具包含可转位刀具（车削、孔加工、铣削等）、整体硬质（陶瓷和金属陶瓷）合金刀具和刀片、超硬刀具、复杂刀具（拉刀、螺纹刀具、齿轮刀具、自动线及数控机床刀具和铰刀等）等。随着工业自动化和智能制造、智慧制造的推进，对数控刀具高速、高精度、高寿命、高可靠性有了更高的依赖，也给数控刀具行业带来较大的发展进步空间。

资料来源：普华有策

为了实现现代金属切削的要求，目前主要的刀具材料必须满足高的红硬性、可成型性和高寿命。现代金属切削刀具材料已经从传统的单一高速钢材料演变为从传统高速钢过度到以粉末冶金高速钢、硬质合金、陶瓷、金属陶瓷、立方氮化硼和人造金刚石、天然金刚石等多元化，加上涂层技术的快速发展，使金属切削的线速度从传统的高速钢时代每分钟十几米到现代金属切削的每分钟几百甚至几千米，和高品质的数控刀具相结合，成为现代金属切削高精度、高效率、低成本的基本保障。

2、行业竞争格局

过去很长一段时间里，在刀具行业按照发展阶段、技术水平、市场策略等差异，都将刀具企业分为三类：欧美企业、日韩企业和中国本土企业。但最近几年来，这个分类开始有些模糊起来。

第一梯队品牌代表主要以欧美山特维克、山高、肯纳金属、玛帕、伊斯卡等为主，主要以提供整体解决方案服务、加工设计方案等为主，刀具多为高效刀具、先进涂层刀片、高精度刀夹等，主要使用在高精度、高效的数控加工中心和数控机床，是我国航空、航天、军工、汽车、工程机械等高端制造业主要依赖的刀具。

第二梯队以日韩系品牌的日本三菱、东芝泰珂洛、日立、京瓷、大昭和等为主。主要面向批量加工，通用性能较好且价格适中，加工精度较高、品牌知名度较高，会部分涉及整体解决方案或加工方案，并在某些领域具有独有优势，对第一梯队产品也具有一定威胁。

第三梯队刀具品牌以国内头部硬质合金企业如株洲钻石、厦门金鹭为主，过去产品大多用于中、低端数控机床的机械加工。近年来伴随着中国制造业转型升级，中国数控刀具企业也进行了产品结构调整，研发成果在市场竞争中得到验证，产品技术实力不断提升，逐渐快速向高、中端刀具市场浸润。但仍没有彻底改变国内企业起步较晚，高端刀具供应能力相对不足的现状。

3、行业主要趋势

机床工具行业属于发展较为成熟的行业，近三年产业、技术、业态及模式等未发生重大变化。未来发展趋势和情况表现在以下方面：

（1）刀具消费结构调整加速，数控刀具消费需求增长

我国全国范围内从事硬质合金制品及刀具制造相关的企业较多，但是大多数规模较小，以面向低端市场为主。随着我国现代制造业向着智能制造、智慧制造方向发展，追求高品质、低成本、数字化、无人化加工，数控刀具必须进一步优化，并面临快速、高端发展的挑战和广阔的市场空间。

（2）取代进口及国产化是我国刀具行业的主要发展方向

“十三五”期间，我国提出“中国制造 2025”和“互联网+”行动计划，推进我国制造业向自动化、智能化方向升级，提升数字化制造水平。数控刀具是数字化制造的组成要素，是提高劳动生产率和质量的关键手段，在节约制造成本方面具有“四两拨千斤”的作用。

中国十几年前就已经成为世界第一的制造业大国，但是高端数控机床和数控刀具长期依赖进口，已经严重威胁到国家经济安全和国防安全，是制约我国成为世界制造强国的重大障碍。过去，我国大部分刀具企业生产以传统标准刀具为主的中低端产品，适应数字化制造发展趋势的数控刀具产品供应不足。近几年来，我国刀具企业产品结构调整取得快速进展，在个别领域替代了部分进口产品，众多中国刀具制造商在产品研发、设备技改、人员培养上加大投入，中国制造的数控刀具正在快速崛起，越来越有快速替代进口刀具的趋势，为我国早日成为世界制造业强国，实现《中国制造 2025》目标而努力奋斗。尤其是近几年，加上国家产业政策的大力支持，越来越让进口刀具商感到前所未有的压力。

（3）数控刀具行业的市场集中度将逐步提升

在发达国家，数控刀具随着数字化制造一起成长。随着制造业对数控刀具的认识、使用和要求提高，刀具材料经历了材料的升级，技术、研发、营销、服务体系比之前更为复杂，对于自主创新的要求越来越高。未来，随着现代制造业向着智能化智慧化方向快速推进，小刀具制造企业在研发投入、人才培养、技术革新等多方面的短板将使其在市场竞争中处于劣势，必然被行业头部企业所淘汰。未来几年，我国数控刀具行业在某些细分领域无序、跟风式重资产投入，必将凸显产出大于市场需求，呈现中低端产品无序市场竞争，面临被淘汰或被并购的红海局面。而具有品牌、人才、资本、技术、服务、整合优势的企业在高端应用领域更具竞争优势，拥有较大的发展空间，将获取更多的市场份额，从而使整个数控刀具行业的市场集中度提高。

（4）国内数控刀具企业综合服务能力有待提升

目前国际领先的刀具生产企业凭借其丰富的产品种类、对客户需求的深度理解、较高的研发实力为用户企业提供个性化的切削加工整体解决方案。未来，我国刀具制造商的角色将发生转变，从单纯的刀具生产、供应扩大至新切削工艺及相应配套技术和产品的开发，从单纯刀具供应商的地位上升至为用户企业解决加工问题的重要合作伙伴。刀具制造商从几十年前仅提供单一切削刀具、靠技工水平来保障产品水平，已经快速过度到包含高精度高可靠性高效率数控刀具、切削方案等在内，提供整体、个性化切削解决方案，提供专业化、智能化服务，和顾客共同创造价值的时代。

随着中国造数控刀具的快速进步，这三个梯队已经开始互相渗透，中高端的不断降价，中低端的不断提质，互相替代甚至在市场上互相绞杀。一个新的切削刀具市场时代即将到来。

4、 行业壁垒

（1）技术壁垒

数控刀具是金属切削机床实现切削功能的重要部件，由切削刀具和工具系统组成。切削刀具中的整体硬质（陶瓷和金属陶瓷）合金刀具和刀片、超硬刀具，是刀具实现切削功能的“牙齿”，其更换周期快，是典型的工业耗材，耗材属性显著，有很强的技术壁垒。夹持刀片、刀具的可转位刀具（车削刀具、铣削刀具和孔加工刀具等）和工具系统，是刀具和刀片的“牙床”，涉及到结构设计、精密制造、切削原理应用、材料和热处理、应用技术多项综合技术，生产过程中关键质量控制点多且难度大，对于制造设备、技术要求、管理水平、质量管控要求都很高。数控刀具技术壁垒，对于国内刀具制造企业来说有相当的挑战。

（2）资金壁垒

数控刀具大多数属于重资金投入行业。设备投资较高，尤其是用于生产合金（陶瓷和金属陶瓷）刀片和刀具的设备价格昂贵，动辄数亿元的投资才能建设其一个中等规模的制造厂，在世界刀具行业内，都是这种态势。相对于其他行业。持续性研发费用的高投入方面对于资金实力也有较高要求，海外龙头企业在历经近百年依旧保持高设备更新、高研发投入。而国内企业资金实力普遍不强，研发和技改投入远远落后于国际领先企业。

同时，由于中国的数控机床和数控刀具大多数属于“舶来品”，包括机床和刀具的制造标准都是多国化：有 ISO 标准、美国标准、德国标准、日本标准、中国国家标准等，导致客户选择多元化。同时，客户希望一站式得到产品和技术的双重服务，这种多元化和服务要求，迫使刀具制造厂为了快速满足顾客要求，快速交货不得不积压相当的库存，流动资金的占用也是数控刀具行业重资产投入的一个显著特征。

（3）市场壁垒

我国高端数控刀具市场集中度较低，国外企业占有较大份额。国内高端制造业，无论是国企还是民企，大量刀具依赖海外制造商。目前以山特维克为代表的欧美刀具企业定位于为客户提供完整的刀具解决方案，其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。以三菱综合材料为代表的日韩刀具企业定位于为客户提供通用性高、稳定性好和具有性价比的产品，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。目前，国内用于航空航天、军工、汽车发动机、工程机械、能源、船舶等领域的数控刀具高度依赖进口。

（4）客户壁垒

在航空航天、军工、汽车发动机、工程机械、能源、船舶的制造领域当中，取得行业合格供应商资格存在一定的难度。由于长期依赖进口刀具，加上国产刀具在很长一段发展历程中不太顺利，导致客户信任度危机。客户对合格供应商的筛选上，在产品、技术服务、经营规模、行业经验等多方面设置了较高的门槛。另外与海外刀具客户长期形成合作关系，涉及到产品质量、技术体系、生产管理等多个环节，要成为其合格供应商需要有严格和较长的认证时间基础。中国造数控刀具进入新的刀具主流应用市场，在相当一段时间内面临客户壁垒。

5、行业基本风险特征

（1）高端刀具市场受制于人

跨国企业刀具业务起步较早，借助其技术、资本、人才、品牌优势，目前在高端数控刀具市场占据较大市场份额，形成了较强的竞争优势。同时，世界一流品牌刀具已经开始从单纯的刀具制造到引领制造业向智慧化制造做好先期准备。从数据芯片到在线刀具智能管理系统，刀具结构设计从采用数显装置到在线数字化补偿，从单纯切削状态的机床功率检测到刀具切削力实时监测，从被动减振到主动智能减振，国外刀具企业在智能刀具领域已开启为未来智慧制造在做准备。智慧制造基于数字化和自动化技术基础，赋予数控刀具和机床学习能力，根据不同工况及机械加工要求，结合大数据分析，自动生成最佳的加工工艺参数、切削参数及监测指标，并在加工过程中进行智能诊断和智能补偿。随着科技不断创新，这些功能通过大数据、互联网与万物相连，智能机床和配套智能工具将作为移动互联网智能终端，成为未来智能生产系统的关键加工设备和工具，对数控刀具尤其是工具系统提出了更高的要求，在一个崭新的领域具备更加强大的竞争力。

以山特维克集团、肯纳金属集团为代表的跨国企业产品链较长，可以提供覆盖刀具上下游行业的全产业链服务，具有较强的竞争实力。尽管在国家政策支持下，国内企业不断发展壮大，但是整体研发、制造、销售实力与国际厂商相比仍有一定差距，中国造刀具任重道远。

（2）中低端市场无序竞争

国内数控刀具技术大多是舶来品。通过模仿、学习国外先进企业、甚至是国内同行企业而逐步发展。在产品开发、制作技术、销售手段和市场拓展方法、企业经营管理等多方面具有很强的类同性，不重视人才培养和技术开发，不重视数控刀具应用技术，没有中长期战略发展规划。

（3）研发投入不足

我国刀具行业规模一般偏小，尤其是民营刀具企业，企业本身资金实力普遍不强，加上得不到国家、银行的资金支持，又重资产投入，研发费用、人才培养投入远远落后于国有企业，更不能和国际领先刀具企业相提并论。在技术要求很高的数控刀具领域，我国仅有少数企业能够在一部分产品上能与国际一线品牌刀具制造企业展开竞争。所以，加速人才培养，持续不断地加大研发投入，提升企业核心竞争力，是当前国产数控刀具行业要健康持续成长最为重要的一环。

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