(报告出品方/分析师:国海证券姚健)
1、刀具为机床切削终端关键零部件,具备工业耗材属性1.1、刀具具备耗材属性、低加工成本占比、高消费粘性
刀具为机床切削功能的“牙齿”,为直接作用于工件的终端关键零部件。刀具为机床进行切削功能的“牙齿”,是机床切削加工中直接作用于工件的锋刃,为切削工作的终端零部件。
刀具具备工业耗材属性。
刀具为加工易耗品,加工过程中刀具需要持续更换,具备较为明显的耗材属性。刀具加工成本占比低,但直接影响加工质量、效率。
刀具成本仅占机械加工制造成本的1%-4%(《中国刀具产业的现状分析与突破路径研究》师润平、李智林,年),但可直接影响加工合格率与加工效率,其质量和性能直接决定切削加工的加工质量和加工效率。
刀具消费粘性较高。刀片单价较低,下游客户通常不会受价格驱动随意更换刀片厂家;刀片使用存在验证期,更换的周期较长;刀片造成加工问题需要追责,存在后续风险。因此下游客户一旦选定了合格的刀具供应商后不会轻易更换,刀具产品具备较高的消费粘性。
1.2、刀具产品种类较多,下游应用行业分布广泛
刀具产品种类较多,可针对不同的材料及加工场景。
刀具种类较多,1)按照加工方式划分,可分为车刀、铣刀、孔加工刀具、齿轮刀具等;2)按照材料划分,可分为高速钢刀具、硬质合金刀具、陶瓷刀具、金刚石刀具等;3)按照刀具结构可分为可转位刀具、整体刀具、焊接刀具。
上游材料集中,下游应用广泛。
以硬质合金刀具为例,其上游为碳化钨粉、钴粉以及少量的钽铌固溶体等原材料,其中碳化钨为最主要材料,上游材料较为集中。
刀具下游主要应用领域为汽车、机床工具、通用机械、航空航天、模具、工程机械等领域的金属材料加工,覆盖制造业多个门类,应用较为广泛。
硬质合金刀具综合适应场景最多,通用性较好。
根据材料分类,硬质合金刀具在硬度、耐磨性、强度、韧性、耐热性、耐腐蚀性方面均有较好表现。硬质合金刀具场景适用性最强,相对工具钢有更好的耐磨性和耐热性,在高速切削的场景适应性更强,是使用最广泛、通用性较好的刀具材料。
从具体加工工件的材料适应性来看,硬质合金刀具在钢、不锈钢等主要工件材质的加工方面具备较好的适应性,相对于高速钢有更高的高速切削实用性和更低的价格,同时可在常规状态下切削有色金属,在难切削材料方面也存在适用。PCD金刚石刀具的高强度特性可针对有色金属及合金进行精加工。CBN立方氮化硼刀具因其高强度及高耐热性可针对耐热合金及淬硬钢等难切削工具进行加工。
金属陶瓷可弥补陶瓷刀具原有劣势,陶瓷复合材料提供潜在机遇。
陶瓷刀具的特点是具备较高的硬度,但存在基本材料不耐磨、不耐热,韧性、强度较弱的劣势,其主要应用于铸铁领域。
金属陶瓷刀具为陶瓷基料中加入金属成分而制成的复合材料,相比于杂质含量较低的白陶瓷,金属陶瓷刀具有效增强了耐磨性、耐热性、强度、抗弯性、刚度,同时加强切削速度,延长寿命,除适用于原有的铸铁材料加工,也可加工合金钢材料。
进一步看,陶瓷复合材料为刀具行业提供了机遇。如陶瓷刀具材料中加入线状碳化硅纤维支撑的晶须增强陶瓷,可加工难切削材料淬火钢;Si3N4基陶瓷刀具可拥有仅次于金刚石的强度,可针对玻璃钢、高锰钢、淬火钢进行加工。
1.3、上游原材料供应充足,价格敏感性大于供应安全性
上游原材料供应充足,材料供应安全性存在保障。年中国钨储量约占世界储量的51%,中国矿山钨产量占世界的83%,储量和产量位居世界第一。根据Wind数据,年中国钨矿产量达到6.6万吨,而以华锐精密为例,每年消耗碳化钨粉仅为数百吨量级。
钴方面,中国年精炼钴产量12.8万吨,占全球的比重在70%左右,同样以华锐精密为例,每年消耗的钴粉仅为数十吨量级。
综合来看,刀具上游原材料供应充足,材料供应安全性存在保障。
原材料中,碳化钨对利润弹性影响较大、钴粉/钽铌固溶体价格对毛利率影响较弱。
根据华锐精密招股书的测算,以华锐精密年数据为例,若华锐精密产品价格、人工成本和制造费用不变,分别按照碳化钨粉、钴粉和钽铌固溶体采购价格10%、20%、30%、50%的波动幅度,测算其对利润总额的影响。其中碳化钨粉/钴粉/钽铌固溶体的采购价格上升10%,分别对利润总额的影响比例为5.34%/0.79%/0.54%。
1.4、下游流向与切削机床基本一致,耗材属性下更具成长性
刀具市场规模约亿元,兼具成长性与周期性。根据中国机床工具工业协会,年中国刀具市场规模达到亿元,同比增长13.3%,-年CAGR8.1%,长期维持较为平稳。从历史数据变化来看,刀具行业与机床行业同步,约3-4年为一轮周期,具备较为明显的周期属性。
刀具下游流向与机床下游流向基本一致。
根据《第四届切削刀具用户调查分析报告》(韩景春等,)统计,全球切削刀具按制造业板块的销售去向中,汽车与摩托车占比20.9%,机床工具占18.1%,通用机械占15.1%,模具占7.4%,工程机械占6.8%。刀具的下游分布与机床的下游分布基本一致。
刀具与机床周期同步,但更具成长性。从刀具市场规模增速与金属切削机床产量增速的曲线拟合来看,二者呈现同步的周期性,但刀具于周期下行阶段韧性较强、于周期上行阶段弹性较大,在周期性之外呈现较高的成长性。
2、刀具国产化值得期待,制造业周期复苏助推需求放量2.1、对比世界水平,硬质合金刀具占比仍有提升空间
对比世界水平,硬质合金刀具占比仍有提升空间。根据《第四届切削刀具用户调查分析报告》(韩景春等,)数据,年世界、国内切削刀具中硬质合金占比分别为63%、53%,对比来看,国内刀具硬质合金占比仍有提升空间。
超硬材料刀具占比有所提升。从《切削刀具用户调查分析报告》第三至第四届切削刀具材料调查来看,刀具中硬质合金占比维持稳定,高速钢占比下降较为明显,而陶瓷及特硬材料占比均有所提升,我们认为,国内3C电子发展使得适用于屏幕切割的超硬材料占比提升。
难切削、碳纤维材料占比提升,硬质合金有望进一步替代高速钢。以第三、第四届对比来看,难切削材料、碳纤维材料占比均有较为明显提升,结合国内汽车、航空航天装备的发展,我们认为,适用性较强的硬质合金材料占比具备进一步替代高速钢的可能性。
2.2、刀具消费占比仍较低,机床数控化推动高端替换
需求放量-年刀具消费占机床消费持续提升,对比国外仍有较大提升空间。
中国之前存在“重机床,轻刀具”的情况,-年中国刀具消费额占机床消费额的比例低于20%,受制造业升级需求推动,-年占比持续提升,至年已达到30.2%,而对比德国、美国、日本等发达国家的比例50%仍有较大提升空间。
机床数控率提升,有望推动高端替换需求放量。从机床数控化角度来看,中国数控化率从年的28.8%提升至年的43.3%,伴随自主可控、自动化升级,数控化率持续提升,而对比国际制造业强国60%以上的数控化率,仍处于较低水平。
预计伴随数控化率进一步提升,对刀具的精度、效率提出更高要求,将加速推动高端替换需求放量。
2.3、欧美日韩长期把控中高端市场,国产化值得期待
在刀具行业中,按照发展阶段、技术水平、市场策略等差异,国际刀具行业竞争格局大致分为三个阵营:
1)第一梯队:欧美刀具企业,技术实力较强,产品系列丰富,以开展切削工具整体解决方案为主,在高端应用市场处于领先地位,以山特维克、肯纳金属、伊斯卡等公司为代表;
2)第二梯队:日韩刀具企业,定位于通用性高、稳定性好的产品,在高端制造业非定制化领域具备较强实力,以三菱、特固克、京瓷、克洛伊等公司为代表;
3)第三梯队:国内刀具企业,数量众多,竞争实力差距较大,主要通过差异化的产品策略和价格优势进行竞争,占据国内中低端市场,以株洲钻石、华锐精密、欧科亿、厦门金鹭等公司为代表。
刀具进口依赖度降低,国产化仍有提升空间。
从中国进口刀具的规模来看,-年中国进口刀具规模增速长期在20%以下,部分年份出现同比下降;同时,中国刀具进口占比从年的37.2%下降至年的28.9%;刀具进口依赖度降低,国产化仍有提升空间。
经销模式为国内厂商主要获客销售方式。
由于国产刀具产品以中低端为主,终端客户数量较多且较为分散,通过经销商购买成为最主要的方式,可以借助经销商的区域优势进行宣传和销售,缩短交货周期并加速现金回款。国外厂商刀具主打高端领域,下游客户集中,大客户较多,多选择直销的模式。
国内厂商经销体系积累较深,有望直接受益下游制造业升级。国内厂商于各地长期积累构建经销商体系,对国内本土终端客户的需求把握较好,对比国外厂商集中于大客户的直销模式,有望直接受益于国内下游制造业的升级。
国内刀具龙头厂商数控刀片产量、产能持续提升。
欧科亿数控刀片产能从年的万片提升至年的万片,华锐精密数控刀片产能从年的万片提升至年的万片。国内刀具龙头厂商发布扩产计划,有望丰富产品线,向整体方案服务商转变,打开增长空间。
2.4、制造业景气度周期回暖,下游复苏有望助推刀具需求放量
金属切削机床产量同比增速出现拐点,作为切削刀具直接下游,机床产量上升有望直接拉动刀具需求放量。企业中长期贷款呈现周期向上,我国规模以上工业增加值当月同比自年4月以来呈现整体上升趋势,信贷扩张下,制造业有望逐步回暖。
制造业景气度周期回暖,刀具有望率先受益。伴随信贷逐步扩张、制造业投资需求回暖,通用自动化景气度周期有望迎来向上拐点,刀具作为通用设备上游部件中与制造业开工直接相关的部分,一方面在制造业下行周期中已体现出较强的韧性,另一方面由于开工及耗材消费相关往往先于设备投资释放,刀具有望在制造业复苏阶段率先受益。
3、密集技术、长流程、高投资构筑壁垒3.1、刀具生产工艺多、工序长,存在较高技术壁垒
硬质合金刀片是技术密集型产品,技术壁垒较高。其制造涉及材料、粉末冶金、机械加工、模具、表面镀膜、工业设计等多个专业学科,其制造工序长、流程复杂、关键质量控制点多,工艺控制难度大,具备较高的技术壁垒。
在硬质合金刀片生产流程中,每一项工艺均具有较高壁垒,四项工艺系统集成后更具难度。
1)基体材料技术:工艺和配方影响刀具稳定性;
2)槽型结构技术:可以降低阻力,带走热量,影响产品切削效率;
3)精密成型技术:对于材料一致性要求很高,影响产品的加工精度;
4)涂层技术:需要对涂层材料和结构进行持续研发,可以帮助提高硬度,大幅提高寿命。
3.2、投资额大、回本周期长,深挖护城河
刀具扩产投资额大、投资回本周期长,后来者难以入局。刀具新增产线设备大部分需进口,成本较高,因此刀具厂商扩产的投资额较大。
以欧科亿年的“数控刀具产业园”项目为例,需投资金额7.49亿元,项目建设周期达18个月,建设完成后预计年实现净利润约1.36亿元,则总回本周期约为7年。
投资额高昂背景下,7年的回本周期对于公司现金流是较大的考验,行业后进者很难在缺少资本市场支持的情况下加大投入,反之,上市龙头企业可利用再融资优势扩大产能领先优势。
欧科亿项目单片数控刀片产能建设对应投资额11.3元。以欧科亿年“高端数控刀片智造基地建设”项目为例,4.5亿元投资额对应万片数控刀片产能,以此为例计算,单片数控刀片产能建设对应投资额11.3元。
3.3、资金、渠道与技术为核心竞争力,综合实力更强的龙头更具成长性
以“研发费用率与研发人员占比”作为企业技术的衡量指标;以“经营性现金净流量/营业总收入”衡量企业资金实力。
结合前文比较的各公司渠道能力,华锐精密与欧科亿于资金、渠道、技术三方面的综合实力较优,更具成长性。
4、报告总结: