(報告出品方/作者:國元證券,滿在朋)1.刀具價值重新理解,制造業的“生產力”1.1刀具為切削加工核心部件,硬質合金應用最廣刀具、機床和工件組成了切削加工的工藝系統,其中刀具的性能直接決定了切削加工的可能性,同時也影響切削加工的生產效率、加
(報告出品方/作者:國元證券,滿在朋)
1.刀具價值重新理解,制造業的“生產力”
1.1 刀具為切削加工核心部件,硬質合金應用最廣
刀具、機床和工件組成了切削加工的工藝系統,其中刀具的性能直接決定了切削加 工的可能性,同時也影響切削加工的生產效率、加工質量和加工成本,據有關資料 統計,切削加工的勞動量占全部機械制造勞動量的 40%左右,約 70%的零件都需用 刀具來切削加工,刀具在機械加工中十分重要。

刀具結構主要由切削部分和夾持部分組成,不同切削加工方法所采用的刀具種類各 異,結構形式也不同,所有的刀具都可以分為整體刀具和組裝刀具兩大類,組裝刀 具可進一步分為焊接式和機夾式。
刀具材料主要包括硬質合金、工具鋼(碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼)、陶瓷 和超硬材料(人造金剛石 PCD、立方氮化硼 CBN)。硬質合金刀具代替高速鋼刀具 可將切削速度提高 4 倍以上,綜合性能優異替代了很大一部分高速鋼,目前使用領 域最為廣泛。超硬材料性能更加優異,但目前價格昂貴,加工、焊接也非常困難。
硬質合金成為主要刀具類型,全球占比超過 60%。硬質合金是由難溶金屬硬質化合 物(WC、TiC、TaC、NbC)為硬質相和金屬鈷為黏結相,通過粉末冶金而制成的 一類刀具材料。由于硬質合金中的碳化物熔點高、硬度高、彈性模量高、化學穩定 性和耐熱穩定性好,其硬度、耐熱性和耐磨性都遠高于高速鋼,根據前瞻資訊報告, 在世界范圍內硬質合金刀具占主導地位,比重超過 60%。
1.2 全球市場空間約 237 億美元,國內市場規模近 400 億人民幣元
根據 QYResearch 數據,全球金屬切削工具市場規模達到了 237.3 億美元,預計在 2020 至 2027 年間將保持 4.8%復合增長率,并在 2027 年達到 329.5 億美元。
我國切削刀具總規模經歷 2012 至 2016 年波動后,隨著“十三五”規劃落地,制造 業向自動化、智能化發展,轉型升級推動了切削刀具行業快速發展,2016 至 2018 年刀具年消費規模快速增長,2018 年刀具年消費總額高達 421 億元。2019 年受中 美貿易摩擦影響,刀具消費額有所下滑,約為 393 億元。考慮制造業轉型升級趨勢不改,“十四五”期間刀具消費市場有望迎來進一步增長,邁上新的臺階。
1.3 制造業“高端化”背景下,國內刀具市場規模有望持續增長
1.3.1 刀具生產力屬性支撐高端制造,刀具產業發展政策頻出
刀具除消耗品屬性外,生產力屬性更加重要。將現代高效刀具視為提高制造業競爭 力的重要手段已成為各國的共識,即認為“切削刀具在加工過程中是生產力,不是 消耗品”。
硬質合金刀具支撐高端制造,國家多項政策支持行業發展。發展高速、高精度數控 機床與功能部件已被國家提升至戰略性位置,在國家出臺多項政策支持的背景下, 硬質合金刀具行業有望迎來歷史性發展機遇。作為高端制造、智能制造降本增效的 基礎,硬質合金刀具行業規模有望不斷擴大,進口替代加速推進。
1.3.2 中國刀具消費占比依舊較低,2020 至 2030 年行業規模有望保持約 5%CAGR 增長
發達國家數控刀具與數控機床協調發展,刀具消費占比近 50%。中國多年機床消費 量居全球第一,但刀具消費水平偏低,在德、美、日等發達國家,數控機床與數控 刀具發展較為協調,發達國家刀具消費約為機床消費額的 50%左右。而由于國內機 床整體數控化率較低,伴隨著企業管理意識和技術實力的提升,越來越多的企業開 始投入自動化加工系統,中國刀具消費額占機床總消費額的比例呈上升趨勢但比例 依舊較低,未來提升空間巨大。
數控機床對于刀具要求更高,數控化率提升將會顯著提升刀具市場需求。當前市場 上的刀具可分為兩類,應用于中低檔機床為主的高速鋼刀具、手工刀具、普通硬質 合金焊接刀片等傳統刀具;應用于數控機床與加工中心的硬質合金刀具、硬質合金 涂層刀片等高附加值刀具。
國內刀具消費占比已呈上升趨勢。根據金屬加工雜志社四屆用戶調查數據,刀具費 用占企業生產成本比重不斷上升。中國的數據雖低于國際刀具費用占總生產成本比 重,但刀具費用的占比呈上升趨勢,刀具費用占比在 5%以上的企業比例已經高達 12.7%。
伴隨刀具消費占比提升,中國刀具市場規模有望在 2020 至 2030 年間保持 4.42%CAGR 增長。根據我們估算,考慮發達國家刀具消費約為機床消費額的 50% 左右,伴隨中國制造業轉型升級在 2030 年中國刀具消費占機床消費額占比有望達 到 37%,假設中國機床消費額以 1.5%CAGR 增長,中國刀具市場規模有望在 2023 年達到 631 億元,2020 至 2030 年復合增長率 5%,高于全球市場規模增速。
2.高端刀具海外先行者相互競爭,國內龍頭企業快速追趕
2.1 高端刀具制造高難高壁壘,歐美日韓先行者相互競爭
高端刀具制造工序較長且工藝復雜,生產過程中關鍵質量控制點多且難度大,對于 制造設備、技術、資金要求較高。發達國家由于現代制造業起步早,刀具企業伴隨 制造業發展已經完成了兼并、重組和提升,行業已經發展至“高起點、大投入、規 模化、國際化”,在刀具材料、刀具制造技術與設備、刀具涂層技術與設備、技術 服務、質量控制等領域構筑了較高壁壘,海外企業先發優勢顯著。
海外企業針對刀具技術優化已申請較多專利。改進硬質合金切削工具的技術手段主 要包括改變結構、改善材料和涂層技術,當前海外企業已經基于如何提高加工精度、 加工效率、延長刀具壽命等技術方向進行較多布局。
高端刀具領域為國際集團之間的相互競爭。全球切削刀具行業基本處于壟斷競爭狀 態,特別是在高端刀具領域,山特維克、肯納金屬、伊斯卡、三菱綜合材料等企業 占據了絕大部分市場份額。中國作為全球最具發展潛力的切削刀具市場,全球刀具 企業均將中國列為發展的重點,在中國進行了較為全面的布局,以更好滿足客戶的 需求。
2.2 中國刀具為全球化市場,國內頭部企業市占率持續提升
中國刀具為全球化市場,國際企業基本都在國內設立了辦事處或通過代理商進行銷 售,參與國內市場刀具企業基本上可以分為三個梯隊:
第一梯隊:歐美外資品牌
第一梯隊的品牌代表主要以歐美外資品牌山特維克、SECO、肯納金屬等為主,歐 美外資主要以提供整體解決方案服務、加工設計方案等為主,刀具多為高效刀具、 先進涂層刀片、高精度刀夾等,主要使用在高精度、高效的數控加工中心和數控機 床。
第二梯隊:日韓系品牌
第二梯隊的刀具企業以日韓系品牌的日本三菱、東芝泰珂洛、日立等為主,主要面 向批量加工,通用性能較好且價格適中,加工精度較高、品牌知名度較高,會涉及 整體解決方案或加工方案,并在某些領域具有獨有優勢,對第一梯隊產品也具有一 定威脅。
第三梯隊:國內頭部企業
第三梯隊刀具品牌以國內頭部硬質合金企業如株洲鉆石、廈門金鷺、華銳精密、歐 科億為主,產品大多用于中端數控機床的機械加工,近年伴隨著中國制造業轉型升 級,頭部刀具企業也進行了產品結構調整,研發成果在市場競爭中得到驗證,產品 技術實力不斷提升,逐漸向高端市場探索。但仍沒有改變國內企業起步較晚,高端 刀具供應能力相對不足的現狀。
國內市場競爭格局較為分散,山特維克領跑國內市場,國內頭部企業市占率持續提 升。根據切削技術網數據,2018 年山特維克(擁有可樂滿、山高、瓦爾特等品牌) 在國內市占率為 7.41%,顯著高于其他國內外企業。國內企業除株洲鉆石市占率約 為 3%外規模相對較小,主要通過差異化的產品策略和價格優勢來挖掘細分市場份 額。(報告來源:未來智庫)
2.3 國內頭部企業持續追趕,盈利能力領先海外企業
整體收入體量仍有差距,但收入差距逐漸縮小。2020 年山特維克全球刀具業務收 入規模約為 244 億元,而國內收入最高的刀具企業中鎢高新刀片及刀具業務收入約 為 24 億元,國內企業在收入體量上與海外龍頭仍有較大差距。但近年來國內企業 普遍收入增速較高,也均披露了產能擴充計劃,后續仍有望保持收入高增長,海外 企業普遍未出現顯著增長,山特維克收入規模更是出現下滑。
國內企業成本優勢顯著,高性價比定價策略下仍保持高盈利能力。國內刀具企業相 比歐美、日韓企業在生產規模、產品性能穩定性、品牌影響力等方面仍有一定差距, 主要通過差異化的產品策略和價格優勢來挖掘細分市場份額,但由于國內企業本土 生產、本土服務成本優勢較為顯著,目前仍保持了較高盈利能力。
有數據統計的幾個海外龍頭企業中,僅山特維克保持了較高的盈利能力,營業利潤 率在 20%左右波動,肯納金屬毛利率則顯著低于國內企業,三菱材料刀具業務更是出現了虧損。
3.60年發展,國產替代正當時
3.1 技術:國產刀具 60 年發展,不存在不可逾越的技術鴻溝
中國硬質合金行業起步相比歐美等發達國家晚大約 20 年,1958 年由蘇聯援建的原 601 廠(現株洲硬質合金集團)的正式投產基本可以認為是中國硬質合金行業的開 端,經過 60 年發展,通過技術引進與自主研發,中國硬質合金行業整體技術水平 與國際水平差距逐漸縮小,國內頭部企業已具備與海外龍頭企業直接競爭的實力。
“家門口的市場”提供國內刀具企業生存空間,不斷試錯提升整體技術實力。國內 刀具企業在面臨海外企業壓制的同時,也具有國內自然資源豐富(鎢儲、產量全球 第一)、人力資源成本低、國內市場空間巨大的優勢,依靠“家門口的市場”獲得了 充分的成長空間。國內企業能夠首先扎根中低端市場,通過研發投入不斷試錯提升 技術實力,向中高端市場切入。
國產刀具性能直追日韓,部分產品接近同類歐美水平。根據華銳精密與歐科億公告 數據,當前國產刀具在決定切削性能的切削力、斷屑效果、磨損性能、表面粗糙度 在與特固克、東芝、三菱等日韓企業產品對比中互有高低,根據部分企業試刀結果, 部分刀片能夠達到歐美刀具水平。我們認為,當前頭部企業國產刀具技術水平已經達到了看齊日韓、追趕歐美,從國產替代角度出發,不存在技術上不可逾越的鴻溝。
國內企業生產設備有國產替代選擇,不存在“卡脖子”環節。以華銳精密為例,根 據其公告信息,華銳精密在制料、燒結環節使用國產定制設備,進口設備主要使用 在模具、壓制、研磨及涂層環節,并且采購的設備均為標準件,不屬于非標的特殊 產品,使用國內替代廠商也可完成現有產品的生產,不存在對進口設備的依賴。
3.2 時機:定制化解決方案為山特維克核心競爭力,刀具國產化意愿提升 帶來高端化良機
山特維克是有擁有 150 年歷史的跨國集團,于 1862 年成立于瑞典,主要產品之一 是鑿巖鉆鋼,1901 年在瑞典斯德哥爾摩證交所上市,1921 年開始生產無縫不銹鋼, 1942 年開始生產硬質合金,1950 年開始生產硬質合金刀具,可以說其已經擁有 70 年的硬質合金刀具生產歷史。
其刀具業務起步時間早并且進行了持續不斷的并購,不斷提升技術實力的同時也打 造出了多品牌的布局矩陣,可樂滿、瓦爾特、山高面向高端市場,多馬普拉米特面 向中端市場,來自高端市場的收入約為中端市場的 2 倍。
業務覆蓋礦山機械、機械加工、材料科技等領域。2011 年山特維克推出了“同一個 山特維克,力爭第一”的集團新戰略,將業務重組為四個核心事業部與一個風險投 資事業部,每項業務的地位更加突出,同時也越來越注重特定市場的客戶群體。
“價值銷售”理念引導,山特維克專注為高端市場提供高附加值產品,刀具業務直 銷占比高。山特維克品牌整體定位高端,市場戰略方面推出“價值銷售”理念,為 客戶提供高附加值產品和服務,同時核心理念在于不僅提供優異質量的產品,更為 客戶提供解決問題的綜合方案,刀具業務直銷渠道占比高達 55%至 60%。
解決方案為山特維克核心競爭力。我們認為山特維克在擁有產品質量穩定性高、工 藝要求嚴格、生產經驗豐富等“硬實力”外,能夠針對高端客戶提供定制化解決方 案的“軟實力”更加難以突破。其除了在航空航天、汽車等領域的零部件加工積累 大量案例,還擁有 CoroPlus 平臺軟件為客戶提供便捷的加工服務。
我們認為貿易摩擦與疫情的接連影響,讓國內企業認識到了確保供應鏈安全的必要 性,開始積極嘗試國產刀具,推動了高端刀具國產化的加速
為供應鏈安全考慮,航空航天、軍工等高端制造領域開始積極嘗試國產刀具。歐美 企業以提供整體切削解決方案為主,占據了國內航空航天、軍工、汽車等高端刀具市場,國內刀具企業缺少切入高端市場的機會。但在貿易摩擦與疫情帶來的供應鏈 挑戰影響下,保證供應鏈安全被提上議程,主機廠在推進生產裝備國產化的同時, 刀具國產化需求也迫在眉睫。以株洲鉆石為例,2020 年其成立專門團隊推進航空 航天領域高端刀具的配套應用,在參研課題單位企業的刀具供應占比從 0 提升到了 20%,2020 年通過進口替代實現的新增收入預計為 6000 萬至 8000 萬元。
高端市場直銷為主,定制化解決方案供應能力有望提升。山特維克刀具業務收入中 55%至 60%來自于直銷,在亞洲經銷主要針對中端市場提供有限服務,直銷則針對 高端市場提供完整的服務。國內企業基本上還是采取經銷為主、直銷為輔的經營策 略,直銷占比較低,與高端客戶直接接觸較少帶來解決方案提供能力的不足。在當 前高端制造領域對國產刀具嘗試意愿增強背景下,國內刀具企業的直銷占比有望提 升,直接面對高端客戶打造更強的解決方案提供能力。
3.3 空間:進口替代空間巨大,本輪產能擴充有望充分消納
高端市場 2/3 依賴進口,進口替代空間約 150 億元。根據中國機床工業協會工具分 會數據,我國高端刀具市場份額超過 200 億元,在整個刀具消費市場中占比過半。 其中按照峰值年(2018 年)為基礎測算,我國刀具進口額(含在中國銷售的海外品 牌)為 148 億元,高端刀具市場保守估計為 222 億元人民幣,即依賴進口的份額約 占 2/3。
國內頭部企業紛紛擴充產能,有望得到充分消納。目前國內數控刀具頭部企業均正 進行產能擴充,根據我們統計中鎢高新、歐科億、華銳精密三家企業的數控刀片產 能將達到約 3 億片,假設均價 8 至 12 元/片,對應約 24 至 36 億元產值,我們認為 相比潛在進口替代空間產能規模依舊較小,有望得到充分消納。
4.重點公司分析
4.1 中鎢高新
五礦旗下鎢產業企業,優質資產不斷注入。中鎢高新前身為海南金海股份有限公司, 于 1996 年在深交所上市,后于 2000 年主業變更,吸收株硬和自硬的優質資產,更 名為中鎢高新。2006 年湖南有色通過股權收購成為大股東,隨后 2009 年五礦集團 通過控股湖南有色方式成為公司實際控制人。2013 年,五礦集團向中鎢高新注入株硬、自硬兩家硬質合金企業。2016 年,在央企國企重組改革背景下,五礦集團作出 產業鏈一體化承諾,并于同年起托管五礦集團旗下核心鎢礦山和冶煉企業,隨后分 別于 2018 年、2020 年注入德國 HPTecGmbH 和南硬公司。
中鎢高新為五礦集團旗下鎢產業管控平臺。公司產品橫跨“上游鎢礦采選-中游冶 煉-下游鎢制品”環節。鎢礦端:公司托管了香爐山鎢業、柿竹園公司等 5 家礦山企 業香爐山鎢業、柿竹園公司等 5 家礦山企業,礦山保有鎢資源量合計占全國查明鎢 資源量的 11%。冶煉端:公司生產 APT 及鎢粉等中間品,其中 APT 產能約占全國的 10%。鎢制品:公司下游產品主要包含硬質合金、數控刀片&刀具、IT 工具等,廣泛 應用于汽車制造、數控機床、航空航天、軍工、IT 產業加工等領域,是國內最大的 數控刀片廠商。
營收高復合增速,利潤邁上新的臺階。中鎢高新近年營收保持了 17.5%高復合增速, 2020 年在疫情影響下逆勢實現了較高增長,利潤端歸母凈利潤同比增長 78.3%, 扣非后仍有 24.15%增長。產品結構優化且運營效率大幅提升。
公司主營業務可劃分為硬質合金、刀片及刀具、化合物及粉末三類,三類合計占比 超 90%。其中,刀片和刀具因屬于深加工產品,技術壁壘較高,毛利率近 40%。硬質 合金利潤率次之,化合物與粉末屬于冶煉環節半成品,技術壁壘相對較低且易受原 材料價格波動影響,毛利率最低。
毛利率相對穩定,期間費用率降低推動盈利能力提升。公司毛利率從 2019 年的高 點有一定下滑,目前穩定在 18%左右,凈利率則呈顯著提升態勢,2021 年前三季度 實現凈利率 4.98%,相比 2020 年水平提升 1.99pcts,主要得益于公司期間費用率持 續下降,2021 年前三季度期間費用率(不含研發費用)為 8.45%,相比 2020 年下降 1.82pcts。
專項改革圓滿收官,成功卸下歷史包袱。借助國企改革“1+N”政策中相關解決辦 法,“三供一業”項目已全部完成分離移交,同時,“處僵治困”工作成效持續鞏 固,改造提升類企業穩定盈利,走上健康發展軌道;圓滿完成退休人員社會化管理 移交工作;廠辦大集體改革實現 100%人員安置。
改革薪酬管理,調動生產積極性。自 2016 年公司管理改革,公司工資總額實行預 算制管理,人工薪酬增長與公司經營業績緊密掛鉤,極大激發了員工生產積極性, 成功扭轉人均創收的下降趨勢,并帶動人均薪酬由 2016 年的 9.5 萬元提升至 2020 年的 17.8 萬元,極大提高了企業生產效率。(報告來源:未來智庫)
公告股權激勵計劃,試點職業經理人制度。2021 年 7 月,公司公告限制性股票激勵 計劃,首期授予股票數量 1957.34 萬份,占授予前公司總股本的 1.86%,授予對象 為包括管理層、業務或技術骨干人員在內的 140 人,同時設定歸母扣非凈資產收益 率、利潤總額增長率、經濟增加值三大業績解鎖指標。以利潤總額增加率為例,若 需滿足此項條件,需相當于 2021-2023 年度利潤總額基于 2019 年的復合增長率分別 不低于 24.9%、23.9%、19.5%,對公司經營提出高要求。此外,公司于二級子公司 金洲公司率先試點職業經理人制度,賦予金洲管理層團隊充分自主權。2020 年,深 圳金洲實現營收 10.13 億元,同比+13.54%,取得較好成效。
推非公開發行項目,產能大幅擴充。2020 年公司完成非公開發行,募集資金 8.88 億元,投資于高端硬質合金棒材擴建、硬質合金產品提質擴產、精密工具產業園建 設等項目。公司通過募投項目實現了技術設備改造升級、產品結構升級及產能擴張, 有望鞏固公司核心競爭力和市場優勢,在提升收入規模同時提升盈利能力。
4.2 歐科億
株洲歐科億數控精密刀具股份有限公司成立于 1996 年,專業從事硬質合金制品和 數控刀具產品的研發、生產和銷售。2019 年歐科億數控刀片產量達到國內第二,掌 握了貫通硬質合金制造、刀具制造和集成應用全過程的關鍵技術體系,成功解決了 硬質合金性能穩定性和精度一致性的控制難題,能夠穩定生產超細低鈷、超細超薄、 功能梯度等高難度復雜結構的硬質合金刀具產品。2020 年歐科億在上交所掛牌上市, 融資進一步擴充產能,后續有望實現良好業績增長。
營收凈利高復合增速,產品開發穩步推進。歐科億近年營業收入與歸母凈利潤均保 持高復合增速,2020 年在疫情影響下業績表現優異。產品上開發了火車輪轂加工、 風電葉片加工、高溫合金加工等新產品市場,并針對終端客戶比亞迪進行了大量刀 具方案及測試,為后期公司刀具新項目產品開發奠定了基礎。
產品結構持續優化,數控刀具收入占比有望提升,推動盈利能力持續上升。從營收 占比來看,近年來刀具業務收入占比由 17年的31.07%逐步提升至 20年的 43.16%。 數控刀具業務毛利維持在 40%左右,顯著高于硬質合金產品。伴隨著數控刀具收入占比上升同時期間費用率管控優異,歐科億盈利能力持續提升,我們認為隨著未來 數控刀具產能持續放量,將推動盈利邁上新臺階。
募投項目有望在 2021 年底完成建設,新增產能將持續釋放。根據公司公開披露信 息,公司“年產 4000 萬片高端數控刀片智造基地項目”有望在 2021 年底完成建設, 2022 年公司數控刀片產能將進入爬升階段,該項目完全達產后根據歐科億 2020 年 產量測算,預計數控刀片總產能將接近 1 億片/年。
4.3 華銳精密
華銳精密于 2007 年在湖南株洲成立,專注于硬質合金數控刀片的研發、生產和銷 售,連續多年產量位居國內行業前列,核心產品包括車削、銑削和鉆削三大系列。 具備了為汽車、精密模具、能源裝備、航空航天等領域提供產品和技術服務的能力。 核心產品在加工精度、加工效率和使用壽命等切削性能方面處于國內先進水平,進 入了由歐美和日韓企業長期占據的國內中高端市場,銑刀在國內的模具高速銑削加 工領域具有較高的知名度和影響力。
業績高增長,產品競爭力持續提升。2017 至 2020 年期間,公司營收、歸母凈利潤 CAGR 分別為 32.51%、41.70%,業績表現優異。公司進一步加大研發投入,圍繞 基體材料、槽型結構、精密成型和表面涂層四大領域核心技術進行研究,在金屬陶 瓷、復雜精密成型以及航空難加工材料等方面取得了較大的突破。
產品營收以車削刀片銑削刀片為主,合計占比超 95%。此外,從產品毛利率來看, 三者毛利率均高于 40%,鉆削刀片毛利率高達 78%。
毛利率維持高水平,期間費用率降低推動盈利能力提升。2017 至 2021Q3 期間,公 司毛利率保持在 50%左右,高于行業平均水平,ROE 則維持在 20%左右。期間費 用率方面,2021Q3 期間費用率分別較 2020 年下降 1.89pcts,推動公司凈利率顯 著提升。
IPO 募投項目與可轉債項目持續擴充產能,打下提供整體解決方案基礎。華銳精密 上市募投項目新建生產基地,引進國內外先進生產設備擴充硬質合金數控刀片產能, 同時新增金屬陶瓷數控刀片、硬質合金整體刀具和刀桿、刀盤等數控刀具配套產品 產能,為未來轉型向終端客戶提供整體刀具解決方案打下堅實基礎。
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