行
业
研
究
机械行业：工业母机之利齿，国内企业向2022年3月31日
看好/维持
东上突围机械行业报告
兴——机床刀具行业系列报告之一
证分析师李金锦电话：010-66554142邮箱：lijj-yjs@dxzq执业证书编号：S1480521030003
券
研究助理祁岩电话：010-66554018邮箱：qiyan-yjs@dxzq执业证书编号：S1480121090016
股
份投资摘要：
有
限刀具制造水平的发展对机床产业发展意义重大。切削加工约占整个机械加工工作量的90%，是机械制造行业中的最基础的环节。
公刀具作为工业母机的牙齿，是各类机床最重要的核心零部件之一。虽然刀具成本仅占单个零件生产成本的1%-5%，但刀具性能
司的好坏将直接制约机床向高速、高精密和高效方向的发展。作为新材料产业的下游和新装备产业的上游，刀具制造业也是国
证家实施制造强国战略的重点布局领域，以高精度、高可靠性、高效率为特点的现代切削刀具在现代制造体系中越发起着不可
券替代的关键作用。
研
究刀具行业市场空间广阔，国内企业向上突围。上游刀具材料：硬质合金材料凭借其高硬度、高耐磨性和低成本的高性价比特
报点在刀具上获得更多应用，全球占比超过60%，国内占比超过50%。我国的硬质合金工业起步较欧美发达国家晚，通过技术引
进后的长期消化吸收，行业发展水平与国外差距持续缩小，为硬质合金刀具迈向中高端垫定了基础。中游刀具行业：行业格
告
局相对分散，但从发达国家刀具行业发展路径来看，由于刀具行业壁垒较高，最终将形成高行业集中度的格局。目前刀具市
场领先梯队中国产品牌较少，这是受制于我国机床生产主要还停留在中低端的技术水平。在自主可控和产业升级的大背景下，
刀具行业整体逐渐迈向高端化与集中化：一方面，技术方面追赶较快，尤其在中端产品上，部分产品性价比已超越原有主导
的日韩企业，国产替代进程加速；另一方面，高端化发展也带来行业壁垒的进一步提升，后续刀具行业也会越来越集中，出
现少数业内龙头。下游市场空间：刀具作为机床的核心部件，在汽车、通用机械、模具、工程机械、航空航天等诸多领域均
有所应用。我国机床消费量已多年连续位居全球第一，截止2019年我国刀具消费额393亿元占机床消费比重为25%，相较发
达国家每年50%左右的比例，我国的刀具消费比例还有很大的提升空间。
对标发达国家我国机床控化率仍较低，数控化率提升利好数控刀具。对标全球发达国家，日本机床数控化率超过90%，德国机
床数控化率超过75%，美国机床数控化率超过80%。相比之下，近年我国机床数控化率持续提升，从2000年的7.79%提升至
2021年的41.11%，但较发达国家的高数控化率仍有很大提升空间。数控刀具作为数控机床的牙齿将直接受益。
投资策略：刀具作为工业母机的牙齿，将随着我国机床产业迈向高端化而获得长足发展，未来空间广阔。国内企业在攻克刀
具相关技术后，产品性能紧追欧美日韩，进军中高端市场。我们持续看好刀具行业的国产替代和数控化率提升逻辑，深度布
局硬质合金产业链一体化且具备先进技术实力和较强产品力的中钨高新，硬质合金锯齿刀片与数控刀具双擎驱动的欧科亿和
聚焦硬质合金数控刀具的华锐精密等公司有望直接受益。
风险提示：宏观经济下行、数控机床发展不及预期、产能扩张不及预期、市场竞争加剧。
行业重点公司盈利预测与评级
EPS(元)PE
简称PB
2021A2022E2023E2024E2021A2022E2023E2024E
中钨高新-0.630.78-32.7018.4515.00-2.56
欧科亿2.222.933.915.7031.8119.3614.489.943.79
华锐精密3.694.976.829.6243.0224.2517.6612.535.96
资料来源：公司财报，Wind，东兴证券研究所，注：表中预测数据采用Wind一致预期
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机械行业：工业母机之利齿，国内企业向上突围
目录
1.工业之母的“牙齿”，迈向高端制造的重要环节..................4
2.产业链结构清晰，中游国内刀具企业向上突围..................6
2.1上游原材料：硬质合金是主流材料，未来占比将进一步提升............7
2.2中游刀具厂商：中高端长期被国外垄断，国内企业快速追赶............9
2.3下游终端应用广泛，市场规模稳步增长..................13
3.行业转型升级驱动数控化率提升...................17
4.投资策略和行业重点公司........................19
4.1投资策略............................19
4.2行业重点公司...........................19
4.2.1中钨高新：山特维克中端刀具市场主要竞争对手之一..................19
4.2.2欧科亿：硬质合金锯齿刀冠军，发力数控刀具再下一城..............21
4.2.3华锐精密：聚焦数控刀具的领先企业，机床数控化+刀具国产替代双轮驱动业绩腾飞......23
5.风险提示.........................25
插图目录
图1：刀具生产工序流程图...........................4
图2：切削性能和刀具寿命获用户最高关注度......................5
图3：用户更多考量综合使用成本......................5
图4：伊斯卡硬质合金切削工具技术功效图...................6
图5：刀具行业产业链图谱...........................7
图6：世界切削刀具市场结构.......................7
图7：国内切削刀具产品市场结构......................7
图8：硬质合金刀具占比持续提升......................8
图9：我国硬质合金工业发展先后经历五大阶段..................9
图10：欧美日韩占据中高端市场，国内企业加速追赶....................10
图11：2018年国内刀具市场竞争格局分散..................10
图12：切削力对比：三菱VS欧科亿.....................12
图13：刀片磨损对比：山特维克VS三菱VS欧科亿...............12
图14：工件表面粗糙度：山特维克VS三菱VS欧科亿..................12
图15：工件表面粗糙度：泰珂洛VS华锐精密...................12
图16：2020年全球切削刀具市场规模达到370亿美元..................15
图17：近五年国内切削刀具市场规模增速中枢为7.8%..................15
图18：截止2019年中国切削刀具消费占机床消费总额比重不足30%.............15
图19：我国进口刀具市场占有率常年维持在30%以上，进口替代空间在百亿以上.............17
图20：我国机床数控化率占比持续提升，2021年已突破40%...................18
图21：中钨高新发展沿革..........................19
图22：中钨高新股权结构图......................20
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机械行业：工业母机之利齿，国内企业向上突围P3
图23：中钨高新近年主营业务构成情况.......................20
图24：中钨高新各主营业务毛利率情况.......................20
图25：中钨高新近年营收保持高位增速.......................21
图26：中钨高新整体收益率维持高位....................21
图27：欧科亿硬质合金制品及数控刀具产品介绍.....................21
图28：欧科亿近年营收和净利润高速增长...................22
图29：欧科亿数控刀具业务贡献占比持续提高..................22
图30：欧科亿期间费用管控合理.....................22
图31：欧科亿盈利能力持续向好.....................22
图32：欧科亿研发投入情况......................23
图33：欧科亿近年专利授权获取情况....................23
图34：华锐精密营业收入持续快速增长.......................24
图35：华锐精密各数控刀片产品收入贡献占比..................24
图36：华锐精密期间费用管控持续向好.......................25
图37：华锐精密盈利能力维持高位稳定.......................25
表格目录
表1：刀具四大核心技术特征.......................5
表2：各种刀具材料特点及应用领域........................7
表3：刀具行业主要公司介绍.....................10
表4：国内外刀具材料性能检测结果对比.....................11
表5：下游终端应用场景广泛.....................13
表6：近年我国刀具行业政策梳理....................16
表7：硬质合金刀具市场规模测算....................18
表8：华锐精密主要硬质合金数控刀具产品介绍................23
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机械行业：工业母机之利齿，国内企业向上突围
1.工业之母的“牙齿”，迈向高端制造的重要环节
机床作为“工业之母”，所担负的加工工作量占机器总制造工作量的40%-60%，其发展水平对于一国的制造业
整体水平的提升具备极强的战略意义。目前我国机床在数控系统、伺服器、减速器、电主轴、丝杠、刀具等
核心系统及部件仍较为依赖进口，国产化进程任重道远。
刀具制造水平的发展对机床产业发展意义重大。切削加工约占整个机械加工工作量的90%，是机械制造行业
中的最基础的环节。刀具作为工业母机的牙齿，是各类机床最重要的核心零部件之一。虽然刀具成本仅占单
个零件生产成本的1%~5%，但刀具性能的好坏将直接制约机床向高速、高精密和高效方向的发展。作为新
材料产业的下游和新装备产业的上游，刀具制造业也是国家实施制造强国战略的重点布局领域，以高精度、
高可靠性、高效率为特点的现代切削刀具在现代制造体系中越发起着不可替代的关键作用。
刀具生产普遍采用通用生产线，生产工序从前到后依次为配料——压制成型——烧结成型——深加工——涂
层——包装等环节，国际一线厂商还会参与废旧刀片回收环节，在控制原材料市场价格的同时实现与客户的
深度绑定，其中山特维克在过去十年间回收的硬质合金刀片数量已经占到销售量的40%。
图1：刀具生产工序流程图
资料来源：《SandvikAnnualReport》，东兴证券研究所
切削性能和刀具寿命为刀具用户主要考量因素。根据《金属加工》的第四届切削刀具用户调查分析报告中的
数据显示，下游用户关注因素排名前两位的分别是切削性能和刀具寿命。即使在考虑使用成本时，用户更多
考量的是由切削性能和刀具寿命所带来的综合使用成本，而直接采购价格相对次之。
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机械行业：工业母机之利齿，国内企业向上突围P5
图2：切削性能和刀具寿命获用户最高关注度图3：用户更多考量综合使用成本
02468
资料来源：《第四届切削刀具用户调查分析报告》，东兴证券研究所资料来源：《第四届切削刀具用户调查分析报告》，东兴证券研究所
刀具制造重点在于四大核心技术。根据华锐精密招股说明书披露，刀具制造具有较高的技术壁垒，壁垒集中
在设计和工艺环节，主要包括四大核心技术：基体材料、槽型结构、精密成型和涂层工艺。在制造环节中，
生产设备中的非标定制化设备均采用国产设备，而所采用的进口设备均为标准化设备，国产设备可以替代，
不存在进口依赖问题。
表1：刀具四大核心技术特征
技术领域技术名称技术特征
根据实际应用场景，调配硬质合金基体中的硬质化合物及粘结剂的成分和比例，以
基体牌号开发
满足刀具强度和韧性需求。
通过对生产过程中碳含量变化的跟踪与调控，实现产品含碳量的精准控制，降低基
基体材料碳含量控制
体含碳量波动对产品稳定性产生的影响。
通过对原料、球磨、烧结等生产过程的工艺控制，实现对基体晶粒度大小和分布的
晶粒度控制
精准控制，降低晶粒度波动对产品稳定性产生的影响。
通过对前角、刃倾角、反屑角等刃口和槽型的几何特征设计，减小切削阻力，控制
槽型结构槽型结构设计
切屑流向，提高断屑能力，延长使用寿命。
根据刀片槽型结构，设计出相应的模具结构，通过电脉冲精密加工，制备出高精度
模具制备
的硬质合金模具。
通过调整混合料制备参数，实现对料粒形貌和粒度分布的控制，保证压制的紧密性、
混合料制备
压制单重和尺寸精度的一致性。
精密成型
通过对压制工艺参数的计算和控制，保证自动化生产过程中压坯的精度和一致性，
压制成型控制
减少压坯缺陷，提高刀片的尺寸精度和表面质量。
通过制定与基体牌号匹配的烧结成型工艺，实现压坯在高温烧结过程中的均匀收
烧结成型控制
缩，保证烧结后毛坯尺寸的一致性。
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