超硬刀具是一種使用超硬材料制造的刀具，主要用于現(xiàn)代工程材料加工中對硬度的高要求。這些材料主要包括金剛石和立方氮化硼（CBN），其硬度遠(yuǎn)高于其他物質(zhì)。金剛石由碳元素轉(zhuǎn)化而成，而立方氮化硼是非金屬的硼化物，兩者都具有極高的硬度。超硬刀具的制造方法主要有熱壓法和氣相沉積法。超硬刀具的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，特別是在硬切削加工中表現(xiàn)突出，如汽車工業(yè)、模具行業(yè)、機(jī)床行業(yè)等。這些刀具能夠直接加工高硬度材料，如鑄鐵件和淬硬鋼件，從而縮短工藝路線并提高加工效率。
超硬刀具的核心材料涵蓋了多種高性能物質(zhì)，包括天然和人造金剛石、聚晶立方氮化硼（PCBN）、先進(jìn)的陶瓷以及基于TIC（碳化鈦）的硬質(zhì)合金等。在具體應(yīng)用上，金剛石材質(zhì)的刀具主要被用于執(zhí)行對硬度較高的有色金屬和非金屬材質(zhì)的精密加工任務(wù)。而PCBN、陶瓷質(zhì)和TIC基合金制造的刀具，則普遍應(yīng)用于加工硬度極高的鋼材、鑄鐵以及各類合金，這些材料通常在機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性方面有更高的要求。這些刀具的特點包括極高的硬度和耐磨性、極低的摩擦系數(shù)、高導(dǎo)熱性、鋒利的切削刃以及較低的熱膨脹系數(shù)。由于這些特性，超硬刀具在現(xiàn)代制造業(yè)中扮演著重要角色，特別是在需要高精度和高效率加工的應(yīng)用中
超硬刀具行業(yè)分類
金剛石刀具利用金剛石作為切削材料，因其極高的硬度和耐磨性，特別適用于加工高硬度有色金屬和非金屬材料如硬質(zhì)合金和陶瓷等。立方氮化硼（CBN）刀具，其硬度僅次于金剛石，是處理高硬鋼、鑄鐵和合金等材料的理想選擇。聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具，由立方氮化硼微粒聚合而成，結(jié)合了高硬度與出色的熱穩(wěn)定性，非常適合高速切削和干切削場景。陶瓷刀具，采用高硬度且耐磨的陶瓷材料制成，特別適用于加工高溫合金和硬質(zhì)合金。而TIC（N）基硬質(zhì)合金刀具，則是一種通過加入鈦碳化物或鈦氮化物來增強(qiáng)硬度和耐磨性的特殊硬質(zhì)合金刀具，廣泛應(yīng)用于各種金屬切削加工中。
圖表：超硬刀具行業(yè)分類
超硬刀具行業(yè)發(fā)展歷程
超硬刀具行業(yè)的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)50年代初，當(dāng)時科學(xué)家們*成功地合成了人造金剛石和立方氮化硼（CBN）。這一重大突破開啟了硬質(zhì)材料加工的新篇章。在1960年代，隨著人造聚晶金剛石（PCD）和聚晶立方氮化硼（PCBN）的出現(xiàn)，超硬刀具開始逐漸走向?qū)嵱没�，并在金屬切削領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢。進(jìn)入1970年代和1980年代，超硬刀具技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善。這期間，隨著高性能計算機(jī)數(shù)控（CNC）機(jī)床的普及，對精密和高效切削工具的需求激增，從而推動了超硬刀具技術(shù)的快速發(fā)展。到了1990年代，化學(xué)氣相沉積（CVD）技術(shù)用于制造金剛石薄膜的技術(shù)進(jìn)步顯著，為超硬刀具提供了新的材料選擇。此外，這一時期的超硬刀具開始在汽車、航空航天以及電子行業(yè)的零部件制造中發(fā)揮重要作用。21世紀(jì)初，隨著現(xiàn)代工程材料的廣泛應(yīng)用，如高硬度材料、復(fù)合材料等，對加工工具的性能要求越來越高。超硬刀具行業(yè)因此迎來了新一輪的技術(shù)革新，包括新型刀具材料的開發(fā)、刀具涂層技術(shù)的進(jìn)步以及更加復(fù)雜的刀具設(shè)計。近十年來，隨著智能制造和工業(yè)4.0概念的興起，超硬刀具行業(yè)也在向著更高的自動化、智能化水平發(fā)展。刀具制造商不斷探索如何將傳感器、數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法整合到刀具系統(tǒng)中以提高刀具性能和加工效率。
圖表：超硬刀具行業(yè)發(fā)展歷程
超硬刀具行業(yè)上中下游
超硬刀具行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈上游主要由生產(chǎn)關(guān)鍵材料的企業(yè)構(gòu)成，這些材料包括聚晶金剛石（PCD）刀片、復(fù)合片材，聚晶立方氮化硼（PCBN）及其復(fù)合材料，以及大尺寸單晶金剛石等。這些材料因其超硬屬性，在制造各類刀具時被廣泛應(yīng)用。而在產(chǎn)業(yè)鏈的下游，超硬刀具的應(yīng)用范圍極為廣泛，覆蓋了從高科技產(chǎn)品的精密切割，如各種規(guī)格的顯示屏和觸摸屏，到電子產(chǎn)品外殼的精密加工。此外，汽車行業(yè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)部件加工，航空航天、國防軍工、以及新能源領(lǐng)域的設(shè)備和零件精密加工，也依賴于超硬刀具的高效性能。不僅如此，超硬刀具還涉及石材雕刻、木材加工、硬質(zhì)塑料和陶瓷制品的精細(xì)加工，以及珍貴寶石的切割與整形等領(lǐng)域，展現(xiàn)了其在多個行業(yè)中不可或缺的重要地位。
我國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模和增長率
在2013年，全球超硬刀具市場的估值達(dá)到了約33.11億美元。七年后的2020年，這一數(shù)字顯著增長至44.52億美元，顯示出該行業(yè)在過去幾年中的穩(wěn)健擴(kuò)張。在這一市場中，日本占有一席之地，其市場份額約為全球總量的8.02%。而美國的比例稍高，占全球市場的15.34%。相比之下，歐洲和亞太地區(qū)合計占據(jù)了絕大多數(shù)市場份額，高達(dá)73.63%。特別地，中國超硬刀具市場在同一時期也經(jīng)歷了顯著增長，從2013年的33.83億元人民幣增至2020年的58.01億元人民幣。在中國市場內(nèi)部，金剛石刀具和PCBN刀具是兩大主要組成部分。具體來看，2020年金剛石刀具在中國超硬刀具市場中占據(jù)了43.06%的份額，而PCBN刀具則占據(jù)了56.03%，后者在市場中所占比重略高于前者。
在*近幾年，中國的超硬刀具產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了顯著的增長，正穩(wěn)步向中高端市場進(jìn)軍。雖然在全球超硬刀具行業(yè)中，歐美和日本等地區(qū)的老牌企業(yè)如日本住友電工、瑞典山特維克和美國肯納金屬公司等依然占據(jù)著*地位，這些公司不僅有著深厚的行業(yè)影響力，還能夠提供從材料制備到成品刀具的完整產(chǎn)業(yè)鏈服務(wù)，其競爭力不容小覷。中國作為一個超硬材料的生產(chǎn)大國，其超硬刀具行業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展勢頭。國內(nèi)從事這一領(lǐng)域的制造企業(yè)數(shù)量已超過一千家，這些企業(yè)主要聚集在市場經(jīng)濟(jì)和民營經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，如長江三角洲、珠江三角洲和環(huán)渤海地區(qū)。其中，鄭州市鉆石精密、威海威硬工具和深圳市中天超硬工具等都是行業(yè)內(nèi)的知名企業(yè)。
據(jù)智研瞻統(tǒng)計顯示，2019年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模56.75億元，2024年Q1中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模17.42億元，同比增長4.29%。2019-2024Q1年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模如下：
圖表：2019-2024Q1年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模
超硬刀具行業(yè)政策
國家對超硬刀具行業(yè)的重視程度顯著，為其發(fā)展提供了強(qiáng)有力的政策支撐。在一系列政策指導(dǎo)文件如《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》以及《中國制造2025》中，政府明確表達(dá)了對推進(jìn)高端裝備制造和新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持態(tài)度。這些政策的實施，無疑為超硬刀具行業(yè)的成長創(chuàng)造了優(yōu)越的外部條件。
超硬刀具行業(yè)存在的問題
技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)投入不足是超硬刀具行業(yè)面臨的一大問題。盡管中國是超硬材料的生產(chǎn)大國，但在高端超硬刀具的設(shè)計與制造方面，與國際先進(jìn)水平仍有差距。這主要是因為國內(nèi)企業(yè)在研發(fā)投入上相對較少，缺乏長期的技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃和完善的研發(fā)體系。此外，對于核心技術(shù)的掌握不足，如精密刃口處理技術(shù)和高精度刀片制備技術(shù)，使得國產(chǎn)超硬刀具在性能上難以與國際品牌相抗衡。由于這些技術(shù)的缺失，國內(nèi)企業(yè)往往只能通過壓低價格來爭取市場份額，這種模式不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也影響了整個行業(yè)的利潤率和品牌形象。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、市場混亂是超硬刀具行業(yè)的另一大難題。目前，超硬刀具產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善，不同企業(yè)間的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，這給用戶的選擇帶來了困擾，并可能引發(fā)質(zhì)量事故，損害消費(fèi)者利益。同時，市場上存在大量的小規(guī)模作坊式企業(yè)，它們的產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量往往難以保證，這不僅擾亂了市場秩序，也降低了整個行業(yè)的信譽(yù)度。此外，由于缺乏有效的監(jiān)管和指導(dǎo)，部分企業(yè)采取低價競爭策略，導(dǎo)致惡性競爭現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了行業(yè)的健康發(fā)展。
超硬刀具行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測
市場需求是推動行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。隨著全球先進(jìn)制造業(yè)的不斷發(fā)展，對高精度和高性能切削工具的需求日益增長。特別是在航空航天、汽車制造、電子信息、高速列車、新能源設(shè)備等高端裝備制造領(lǐng)域，對超硬刀具的需求強(qiáng)勁。這些行業(yè)所需的高硬度、高耐磨性和高熱穩(wěn)定性材料加工，正是超硬刀具的優(yōu)勢所在。此外，隨著材料科學(xué)的進(jìn)步和新型難加工材料的廣泛應(yīng)用，超硬刀具在滿足特殊工藝要求方面具有不可替代性，這將進(jìn)一步擴(kuò)大其市場應(yīng)用范圍。其次，技術(shù)進(jìn)步是促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的重要因素。超硬刀具行業(yè)正不斷通過技術(shù)創(chuàng)新來提升產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率。例如，通過改進(jìn)人造金剛石和立方氮化硼（CBN）的合成技術(shù)，可以制造出更高效、更穩(wěn)定的超硬材料。同時，新的涂層技術(shù)、精密刃口處理技術(shù)和智能化制造技術(shù)的應(yīng)用，也正在提高超硬刀具的切削性能和使用壽命。隨著這些技術(shù)的成熟和應(yīng)用，超硬刀具的性能將得到顯著提升，從而更好地滿足市場需求。
據(jù)智研瞻預(yù)測，2024-2030年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模增長率在3%-5%，2030年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模87.29億元，同比增長3.49%。2024-2030年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測如下：
圖表：2024-2030年中國超硬刀具行業(yè)市場規(guī)模預(yù)測
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