超硬刀具即是在现代工程材料加工对于生产效率及加工质量的更高要求下应运而生的。超硬刀具材料,主要为金刚石与立方氮化硼两类,其化学成分及其形成硬度的规律与其他刀具材料(硬质合金、高速钢等)不同,立方氮化硼(CBN)晶体结构为面心立方体,金刚石由碳元素转化而成,其晶体结构与立方氮化硼相似。它们的硬度大大高于其他物质,同时具备高耐磨耐热性、良好的导热性、工艺性以及较低的摩擦系数等特点。实际使用中,尤以人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位。
超硬刀具行业目前现状分析
市场集中度较低
目前,我国超硬刀具相关制造企业已超千家,主要分布于长江三角洲、珠江三角洲和环渤海等市场经济和民营经济较为发达的地区,技术水平较低的生产企业为主,高端超硬刀具生产企业并不多,行业集中度较低。
人造金刚石复合片(PCD)刀具及立方氮化硼复合片(PCBN)刀具占主导地位
金刚石刀具主要分为①单晶金刚石刀具;②聚晶金刚石刀具③CVD 金刚石刀具,其中人造金刚石复合片(PCD)刀具占主导地位。立方氮化硼(CBN)是利用高温高压技术人工合成的又一超硬刀具材料,由于单晶 CBN 的粒径小,且存在易劈裂的“解理面”,无法直接用于制造刀具,所以用于切削刀具的大多数是聚晶立方氮化硼(PCBN)。
下游用途广泛
超硬刀具作为现代机械加工必不可少的耗材之一,发挥其加工效率高、使用寿命长和加工精度高等优势,下游广泛应用于汽车关键零部件加工、电子产品的壳体加工、航空航天、军工、新能源等行业关键设备及部件加工等领域。
高端应用市场主要由欧美、日韩企业主导
目前高端应用市场的超硬刀具产品由欧美、日韩刀具企业占据,特别是用于航空航天、军工、汽车发动机等领域的刀片产品严重依赖进口。
超硬刀具发展趋势
产品生产成本降低
随着超硬刀具生产、加工技术的进步,金刚石和立方氮化硼刀具的生产成本有望能逐步降低。
市场集中度将提高
随着我国制造业企业由粗放式生产向精细化生产转变,对刀具的质量、品牌提出更高要求,传统小型刀具厂商逐步退出,市场份额有望逐步向技术*、品质更高的头部企业集中。
高端应用市场将逐步实现进口替代
目前高端应用市场,如航空航天、军工等领域的超硬刀具产品仍由欧美、日韩企业占据主导地位,国内高端应用市场主要依赖于进口。近年来,随着国内超硬刀具的产业升级与技术进步,我国超硬刀具行业发展迅速,正逐步突破中高端市场。
全球超硬刀具总体市场规模分析
由于刀具的发展和现代机械制造业的发展,越来越多的高硬度难加工材料出现在加工车间。传统的刀具选择材料,如高速钢、硬质合金、陶瓷等。往往不能满足难加工材料的加工要求。超硬刀具材料,天然和人造单晶金刚石(PCD)、立方氮化硼(CBN)和聚晶立方氮化硼(PCBN)等具有高硬度、耐磨性和热化学稳定性的材料,为切削高硬度材料提供了更优选择。
随着难加工材料应用的增加,超硬刀具的使用量日益增长。目前全球超硬刀具行业的市场参与者主要包括欧美、日韩及中国企业。全球超硬刀具高端应用市场的市场份额主要被欧美企业所占据。而在中国超硬刀具市场,主要参与者包括国内本土企业及欧美、日韩企业。我国超硬刀具相关制造企业已超千家,但市场较为分散,整体集中度低,且主要集中于中低端应用市场,而高端应用市场仍依赖于进口。
2022年,全球超硬刀具市场规模达到了1,045.07百万美元,预计2029年将达到1,648.86百万美元,年复合增长率(CAGR)为6.28%。
地区层面来看,中国市场2022年市场规模为202.57百万美元,约占全球的19.38%,预计2029年将达到359.21百万美元,届时全球占比将达到21.79%。
目前超硬刀具全球主要厂商包括Sumitomo、Kennametal、Sandvik、Mapal、Mitsubishi、北京沃尔德金刚石工具、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、四方达、Tungaloy、CERATIZIT S.A.、株洲钻石、郑州市钻石精密制造、Wirutex S.r.l.和Korloy等。
从产品类型及技术方面来看,超硬刀具分为立方氮化硼刀具和金刚石刀具。其中金刚石刀具是超硬刀具*常见的类型。2022年,金刚石刀具市场规模大约为650.31百万美元,约占整体市场的62.23%,预计2029年将达到1,064.31百万美元,届时市场占比将达到64.55%。
从产品市场应用情况来看,超硬刀具分为金属加工、航空航天、汽车制造、电子和半导体。其中汽车制造是超硬刀具*常见的应用。2022年,超硬刀具在汽车制造方面市场规模大约为604.43百万美元,约占整体市场的57.84%,预计2029年将达到929.82百万美元,届时市场占比将达到56.39%。
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