超硬刀具即是在現(xiàn)代工程材料加工對于生產效率及加工質量的更高要求下應運而生的。超硬刀具材料,主要為金剛石與立方氮化硼兩類,其化學成分及其形成硬度的規(guī)律與其他刀具材料(硬質合金、高速鋼等)不同,立方氮化硼(CBN)晶體結構為面心立方體,金剛石由碳元素轉化而成,其晶體結構與立方氮化硼相似。它們的硬度大大高于其他物質,同時具備高耐磨耐熱性、良好的導熱性、工藝性以及較低的摩擦系數(shù)等特點。實際使用中,尤以人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導地位。
超硬刀具行業(yè)目前現(xiàn)狀分析
市場集中度較低
目前,我國超硬刀具相關制造企業(yè)已超千家,主要分布于長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海等市場經(jīng)濟和民營經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū),技術水平較低的生產企業(yè)為主,高端超硬刀具生產企業(yè)并不多,行業(yè)集中度較低。
人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導地位
金剛石刀具主要分為①單晶金剛石刀具;②聚晶金剛石刀具③CVD 金剛石刀具,其中人造金剛石復合片(PCD)刀具占主導地位。立方氮化硼(CBN)是利用高溫高壓技術人工合成的又一超硬刀具材料,由于單晶 CBN 的粒徑小,且存在易劈裂的“解理面”,無法直接用于制造刀具,所以用于切削刀具的大多數(shù)是聚晶立方氮化硼(PCBN)。
下游用途廣泛
超硬刀具作為現(xiàn)代機械加工必不可少的耗材之一,發(fā)揮其加工效率高、使用壽命長和加工精度高等優(yōu)勢,下游廣泛應用于汽車關鍵零部件加工、電子產品的殼體加工、航空航天、軍工、新能源等行業(yè)關鍵設備及部件加工等領域。
高端應用市場主要由歐美、日韓企業(yè)主導
目前高端應用市場的超硬刀具產品由歐美、日韓刀具企業(yè)占據(jù),特別是用于航空航天、軍工、汽車發(fā)動機等領域的刀片產品嚴重依賴進口。
超硬刀具發(fā)展趨勢
產品生產成本降低
隨著超硬刀具生產、加工技術的進步,金剛石和立方氮化硼刀具的生產成本有望能逐步降低。
市場集中度將提高
隨著我國制造業(yè)企業(yè)由粗放式生產向精細化生產轉變,對刀具的質量、品牌提出更高要求,傳統(tǒng)小型刀具廠商逐步退出,市場份額有望逐步向技術*、品質更高的頭部企業(yè)集中。
高端應用市場將逐步實現(xiàn)進口替代
目前高端應用市場,如航空航天、軍工等領域的超硬刀具產品仍由歐美、日韓企業(yè)占據(jù)主導地位,國內高端應用市場主要依賴于進口。近年來,隨著國內超硬刀具的產業(yè)升級與技術進步,我國超硬刀具行業(yè)發(fā)展迅速,正逐步突破中高端市場。
全球超硬刀具總體市場規(guī)模分析
由于刀具的發(fā)展和現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展,越來越多的高硬度難加工材料出現(xiàn)在加工車間。傳統(tǒng)的刀具選擇材料,如高速鋼、硬質合金、陶瓷等。往往不能滿足難加工材料的加工要求。超硬刀具材料,天然和人造單晶金剛石(PCD)、立方氮化硼(CBN)和聚晶立方氮化硼(PCBN)等具有高硬度、耐磨性和熱化學穩(wěn)定性的材料,為切削高硬度材料提供了更優(yōu)選擇。
隨著難加工材料應用的增加,超硬刀具的使用量日益增長。目前全球超硬刀具行業(yè)的市場參與者主要包括歐美、日韓及中國企業(yè)。全球超硬刀具高端應用市場的市場份額主要被歐美企業(yè)所占據(jù)。而在中國超硬刀具市場,主要參與者包括國內本土企業(yè)及歐美、日韓企業(yè)。我國超硬刀具相關制造企業(yè)已超千家,但市場較為分散,整體集中度低,且主要集中于中低端應用市場,而高端應用市場仍依賴于進口。
2022年,全球超硬刀具市場規(guī)模達到了1,045.07百萬美元,預計2029年將達到1,648.86百萬美元,年復合增長率(CAGR)為6.28%。
地區(qū)層面來看,中國市場2022年市場規(guī)模為202.57百萬美元,約占全球的19.38%,預計2029年將達到359.21百萬美元,屆時全球占比將達到21.79%。
目前超硬刀具全球主要廠商包括Sumitomo、Kennametal、Sandvik、Mapal、Mitsubishi、北京沃爾德金剛石工具、Iscar、富耐克、上海名古屋精密工具、Ingersoll Cutting Tools、YG-1、Kyocera、威海威硬工具、TaeguTec、深圳市中天超硬工具、Preziss Tool、四方達、Tungaloy、CERATIZIT S.A.、株洲鉆石、鄭州市鉆石精密制造、Wirutex S.r.l.和Korloy等。
從產品類型及技術方面來看,超硬刀具分為立方氮化硼刀具和金剛石刀具。其中金剛石刀具是超硬刀具*常見的類型。2022年,金剛石刀具市場規(guī)模大約為650.31百萬美元,約占整體市場的62.23%,預計2029年將達到1,064.31百萬美元,屆時市場占比將達到64.55%。
從產品市場應用情況來看,超硬刀具分為金屬加工、航空航天、汽車制造、電子和半導體。其中汽車制造是超硬刀具*常見的應用。2022年,超硬刀具在汽車制造方面市場規(guī)模大約為604.43百萬美元,約占整體市場的57.84%,預計2029年將達到929.82百萬美元,屆時市場占比將達到56.39%。
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