超硬刀具是指以天然或人造金剛石、立方氮化硼等超硬材料作為關鍵工作部位、由超硬材料部分起加工作用的工具。目前，工業超硬刀具材料主要分為人造金剛石和人造立方氮化硼兩類。超硬刀具具有高硬度、高耐磨耐熱性、良好的導熱性、工藝性以及較低的摩擦系數的特點。
20世紀60年代，美國利用人造金剛石微粉和立方氮化硼微粉在高溫、高壓、觸媒和結合劑的作用下燒結成尺寸較大的聚晶塊狀物作為刀具材料，超硬材料刀具率先在歐美發達國家實現產業化并迅速發展。到了20世紀70年代，日本以其相對較低的制造成本贏得競爭優勢，迅速成為行業的主導者之一。從上世紀90年代起，伴隨著中國制造產業在全球的崛起，中國超硬材料及相關制品的制造也開始起步，并逐漸顯示出強大競爭力。經過十多年的發展，中國已有金剛石、立方氮化硼材料及材料制品生產廠家上千家，年產值超過百億元，已成為目前國際超硬材料及材料制品市場的主要供應國之一。
超硬刀具行業發展概況
超硬刀具屬于機械加工中用于切削、切割、磨削、銑削等工藝的高效加工工具，屬于工業刀具的一部分。而工業刀具行業同機床行業是推動制造業發展的基礎，也是工業制造體系的兩個子系統。
刀具是現代工業的基礎，廣泛應用于各種類型、材質和大小的工件和產品的外型加工，被譽為是“工業的牙齒”。無論是普通機床、先進的數控機床、加工中心和柔性制造系統，都必須依靠刀具才能完成上述加工。刀具的性能，很大程度上決定了工業加工能力與生產效率。隨著社會的發展，機械加工工件的結構愈發復雜，下游產品市場需求不斷擴大，加工技術進入“高速、高效、復合、環�！钡陌l展新階段。同時，不斷涌現的難加工材料如硬質金屬、陶瓷、復合材料等，對加工刀具的性能提出了更高的要求，也加快了加工刀具的損耗速度。
在德、美、日等制造業強國，現代數控機床和高效刀具互相協調、平衡發展的規律十分明顯。刀具作為推動生產力發展的加工設備組成部分，在科研與生產兩方面都受到重視。
過去很長一段時間，中國制造業較少關注通過改進加工手段提高效率來節省費用，因此刀具消費水平普遍較低。隨著國內企業管理意識和技術實力的提升，越來越多的企業開始加大對自動化加工系統的投入，刀具的消耗量逐漸升高。
2010年以來，我國機床消費額屢次突破2,000億元，而同期刀具消費規模僅占機床消費的17%左右，與全球平均比例40%相比，處于較低水平。
“十三五”規劃之后，我國機床行業進一步進行結構調整，逐漸向高端制造、先進加工領域前進。2017年隨著中國經濟供給側結構性改革工作的深化，中國機床工具消費市場呈現明顯的恢復性增長態勢，機床消費市場呈現“總量趨穩、結構升級”的新特征。隨著國內生產觀念的轉變和市場不斷成熟，未來高端機床及與之對應的刀具消費規模將持續提高。伴隨著中國工業化升級進程，刀具潛在消費規模非�？捎^，存在巨大的上升空間。
我國切削刀具行業總規模在經歷了2006年至2011年的快速發展后，從2012年至今一直保持穩定，切削刀具的市場規模在330億元上下波動，2017年，伴隨著“十三五”規劃之后，制造業向先進領域的穩步前進，切削刀具年消費規模出現明顯增長，達到388億元。
超硬刀具簡介
超硬刀具根據加工精度的不同分為超高精密和高精密兩大系列，涵蓋鉆石刀輪、鉸刀、銑刀、PCD/PCBN數控刀片等產品。行業內一般將加工公差在±25微米以內的刀具稱為高精密刀具，加工公差在±13微米以內的刀具稱為超高精密刀具。
超高精密刀具主要為鉆石刀輪類產品和非標型鉸刀、銑刀類產品，高精密刀具主要為標準型車刀、銑刀片、鏜刀、雕刻刀等產品，上述兩類刀具在刀具形態、精度要求等方面均有一定區別。
帶齒鉆石刀輪目前主要應用于顯示屏切割領域、可轉位銑刀盤和高精密PCBN刀具目前主要應用于汽車行業，是發行人產品下游應用具有代表性的兩個行業。
其中帶齒刀輪精度較高、刃口鋒利，在切割過程中控制精準、切線較細、切后玻璃抗折彎能力強。
可轉位銑刀盤由基體及多個高精密PCD刀片組合而成，主要應用于汽車動力系統、傳動系統核心部件的切削。PCD刀具通過自身獨特的結構設計和材料選擇大幅度減輕了刀具整體重量，同時提高刀具自身強度，允許刀具承受更高的機床主軸轉速和更大的切削深度。
銑刀盤擁有預定位面功能，在更換刀具時能更快達到可使用精度，減小刀具的調整時間。此外，該款刀具刃口可以實現特殊的斷屑槽設計，可以在高速加工中自動切斷金屬切削屑，有效解決切削屑纏繞后損傷設備及工件、加工停滯的問題。刀片可采用雙刃口結構設計，可以進一步降低客戶的刀片使用成本。
PCD可轉位銑刀盤使用較大的主軸轉速和進給速度，單件加工效率較高，并且刀具的使用壽命較長，有效提高刀具加工效率并降低加工成本。
超硬刀具行業是自由競爭行業，受國家的限制性政策管控較少，行業內超硬刀具相關制造企業逾千家，主要分布于長江三角洲、珠江三角洲和環渤海等市場經濟和民營經濟較為發達的地區。伴隨我國高端制造業的快速發展，一批具有國際競爭力的超硬刀具生產企業通過吸收國外先進技術和自主創新快速崛起，在高端刀具領域與跨國企業展開市場競爭。
產品的工藝流程圖
1、超高精密玻璃切割刀具（鉆石刀輪）
2、超高精密、高精密切削刀具
下游產業對刀具的性能和精密度要求持續提高
隨著國家工業制造實力的不斷發展，加工工件復雜性和困難程度持續提升，工業加工從粗放式、手動式加工向精細化、自動化加工不斷演進，對加工工具的穩定性、精細程度要求不斷提高。以鉆石刀輪產品所處的智能顯示領域為例，多媒體與智能移動終端呈現出明顯的輕薄化發展趨勢，更輕、更薄是觸控組件和顯示組件的發展方向。下游產品的精細化發展對加工工具的精密度和穩定性提出了新的挑戰。
過去的液晶電視或電腦顯示屏邊框較寬、機身較厚，因此面板加工廠商對玻璃切割的要求主要集中在高滲透力，加工過程中可以容許有一定量的側裂線和玻璃粉。隨著顯示設備輕薄化、面板封裝工藝的提升、面板自身抗彎折強度要求的不斷提高，下游面板加工廠商對面板切割的裂痕深度與精度要求大幅度提高，同時也不允許存在側裂線和玻璃粉。此時，硬質合金刀輪或普通的金剛石玻璃切割刀具已經不能滿足現在手機觸摸屏及各種智能顯示和觸摸面板的切割要求。鉆石刀輪作為目前以及將來觸控屏及液晶玻璃切割的主要工具，需要不斷提高其產品精度及性能，來滿足下游客戶對切割效果的預期。
國內超硬刀具企業的快速崛起
從世界范圍來看，在過去很長一段時間里高端超硬刀具設計制造企業主要集中在歐美、日韓等發達工業化國家，一方面由于上述地區該行業發展較早，另一方面由于當地強大的科技研發和制造業生產能力為超硬刀具行業提供了發展的動力。在以電子加工高精密切削刀、銑刀，汽車關鍵零部件加工的非標鉸刀、銑刀等為代表的超高精密、高精密非標刀具市場中，歐美、日韓產品占據主導地位。
而在普通車刀、銑刀、M級以下的機卡刀片等低端刀具和普通刀具市場中，聚集了大量國內加工企業，導致國內制造企業在使用先進機床時依然面臨依賴進口高端刀具的尷尬局面。
近年來，我國不斷引進吸收國外先進技術和自主創新，涌現出諸如北京沃爾德、鄭州鉆石精密、威海威硬、中天超硬等為代表的國內*廠商。國內刀具企業在替代原有進口產品的同時，將逐漸進入國際市場與跨國巨頭進行全面的競爭。國內先進刀具企業的產品在國際市場上具有性價比高的優勢，部分企業的重點產品甚至在核心參數上已經達到國際*水平。伴隨著國內企業銷售拓展能力的加強和國際影響力的提升，我國超硬刀具企業將與瑞典山特維克、美國肯納金屬、德國瑪帕、日本住友、日本三菱、日本京瓷等國際*企業在全球市場開展競爭，進一步提高國產刀具的市場容量。
以液晶面板制造產業為例，全球液晶面板制造產業主要分布在日本、韓國、中國大陸、中國臺灣等東亞地區。作為面板切割的重要工具，鉆石刀輪類產品在過去長期被日本企業壟斷，國內的液晶面板制造廠商均需要進口鉆石切割刀輪。
歐美、日韓等工業化較為發達的國家對于刀具的研發起步較早，經過多年的研究，技術水平相對較高，刀具制造廠商研發的重點已從通用牌號、通用結構刀具轉移至如何面對復雜多變的應用場合和加工條件，提供針對性更強的產品及整體解決方案。我國的刀具行業經過多年的摸索，緊追國外廠商的發展步伐，已出現一批實力相對雄厚的企業，可以提供技術含量與國外產品旗鼓相當的刀具。但是這類企業中能夠同時為客戶提供全面技術支持與服務的廠商為數不多。隨著刀具行業下游應用領域越來越廣泛，客戶需求越來越多樣化，對用戶提供綜合服務的深度和廣度日益成為衡量刀具企業競爭力的重要標志。提供全方位優質服務能力的強弱將決定國內技術*的刀具生產企業與國際廠商競爭力的差異。
目前國內部分*的刀具生產企業憑借其對客戶需求的深度理解、較高的研究開發實力為下游用戶提供個性化的切削加工問題解決方案，同時憑借自身產品種類豐富的優勢完整地實施各種解決方案。
未來我國刀具制造商的角色將發生轉變，從單純的刀具生產、供應擴大至新切削工藝的開發及相應的配套技術和產品的開發；從單純刀具供應商的地位上升至為用戶企業提高生產效率和產品質量、降低制造成本的重要伙伴。提供先進的刀具和優質的服務共同構成切削加工方案，將極大地提高我國刀具企業的國際競爭力，有利于國家創新驅動發展戰略目標中創新型經濟格局的初步形成。
超硬刀具將擠占部分高速鋼、硬質合金市場份額
按照刀具材料不同，目前工業切削刀具可以主要分為高速鋼、硬質合金、陶瓷以及超硬材料四類產品。超硬材料切削刀具市場占比穩步提升，在高速切削加工領域擠占原部分硬質合金、陶瓷和高速鋼切削刀具市場份額。在機械加工領域，早期主要采用高速鋼刀具。隨后，以硬質合金和陶瓷刀具為代表的新型材料刀具開始逐步替代原有高速鋼刀具。隨著產業升級與技術進步，超硬材料刀具開始廣泛應用于工業加工，并逐步替代硬質合金和陶瓷刀具。相較于硬質合金刀具、陶瓷刀具，超硬材料刀具整體上技術含量更高，生產工藝更為復雜。
近年來，隨著我國高端制造、精密制造和新材料行業持續穩步發展，工業生產制造過程中很多工件的加工已無法繼續使用傳統的硬質合金、陶瓷刀具，轉而使用金剛石或立方氮化硼刀具。另一方面，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逐步降低，相較傳統刀具的經濟優勢逐漸突顯。未來，在部分有色金屬、復合材料加工領域，硬質合金、陶瓷刀具將逐漸被替代，新型超硬刀具將成為性能更佳、效率更高、綜合成本更低的選擇。
超硬刀具應用情況
超硬刀具具有加工效率高、使用壽命長和加工質量好等特點，過去主要用于汽車制造、航天航空、電子信息等產業精加工，近幾年來由于改進了人造超硬刀具材料的生產工藝，控制了原料純度和晶粒尺寸，采用了復合材料和熱壓工藝等，應用范圍不斷擴大。超硬刀具除適于一般的精加工和半精加工外，還可用于粗加工，在國際上公認為是當代提高生產率*有效的刀具材料之一。隨著科學技術的不斷進步，超硬材料獨特的性能得到不斷的開發利用，超硬材料的消耗量成為衡量一個國家工業發展水平的重要標志。因此，超硬刀具也隨之不斷豐富和升級，應用領域不斷擴張和延伸，推動了相關應用領域的革命性變革。
行業上游供應情況
超硬刀具行業上游主要為生產聚晶金剛石（PCD）及復合片、聚晶立方氮化硼（PCBN）及復合片、大尺寸單晶金剛石的企業。國外廠商主要有英國元素六、韓國日進集團、美國DI公司等，國內廠商主要有中南鉆石、黃河旋風、四方達等大量企業。行業上游原材料市場競爭充分，供應充足。
行業下游市場情況
超硬刀具用途十分廣泛，下游市場包括各類型顯示屏、觸摸屏切割，電子產品的殼體加工，汽車關鍵零部件加工，航空航天、軍工、新能源等行業關鍵設備及部件的加工，石材雕刻，木料、硬質塑料、陶瓷寶石加工等領域。發行人生產制造的超高精密、高精密超硬刀具主要應用于消費電子觸摸屏、顯示屏切割，及汽車動力系統、傳動系統和制動系統核心部件的切削。
激光設備切割與超硬刀具切割的比較分析
激光切割，即通過高峰值功率脈沖激光束在材料表面或內部聚焦產生瞬間高溫，將工件材料熔化或者氣化，并*終使材料分離裂開，是一種非接觸式的切割方法。超硬刀具切割是把鉆石刀輪組裝在切割設備上，控制鉆石刀輪垂直于面板表面滾動，鉆石刀輪外圓的刃口棱線在滾動中擠壓玻璃表面形成壓痕，利用“壓痕斷裂原理”使材料斷裂，是一種與加工對象接觸式的切割方法。
主要國際競爭對手
（1）日本三星鉆石工業株式會社
日本三星鉆石工業株式會社（MITSUBOSHIDIAMONDINDUSTRIAL），創立于1935年10月，是一家致力于玻璃切割設備與切割刀具的研究與開發業務的先進制造企業。公司主要提供FPD平板顯示器、LED太陽能電池片等多尺寸和結構的脆性材料加工服務及相應設備生產銷售服務。公司在日本、韓國、中國大陸、中國臺灣地區建立了多個生產基地，其玻璃切割刀具的生產技術和生產能力在全球范圍內具有*優勢。
（2）韓國新韓（SHINHAN）金剛石工業株式會社
韓國新韓（SHINHAN）金剛石工業株式會社，創立于1978年，是金剛石工具領域的國際知名企業。公司業務涉及建筑、石材行業、運輸行業、電氣電子行業、機械行業及航空等行業。公司于2002年在青島保稅區投資1,750萬美元注冊的獨資企業青島新韓金剛石工業有限公司，注冊資金700萬美元，主要從事金剛石相關產品及機器的開發、生產、出口加工和國際貿易等業務，擁有金剛石多材料燒結技術、超精密微細加工技術、微細形狀檢測技術等高難度的綜合技術。
（3）日本住友電氣工業株式會社
日本住友電氣工業株式會社（SumitomoElectricIndustries），創立于1897年4月，是世界上*著名的通信廠商和工業制造廠商之一。目前企業廣泛從事信息通信、汽車制造、電子儀器設備、能源環境和產業設備與材料行業的生產經營，在世界各國已經設有200多家子公司，在中國設有近10家分支機構。公司產業原材料部門下設超硬合金事業部和公司旗下AlliedMaterial株式會社共同負責各類超硬切削刀具、模具、材料的研發與生產，擁有IGETALLOY?、SUMIBORON?、SUMIDIA?等著名系列產品，在全球超硬切削刀具行業處于*水平。
（4）日本京瓷株式會社
日本京瓷株式會社，由日本著名企業家稻盛和夫創立于1959年4月，是著名的世界500強企業。目前企業從事汽車等工業零部件、半導體零部件、電子元器件、信息通信設備、醫療健康設備的研發與制造。公司產業化工具事業部負責研發生產各類標準化和非標準化車削、銑削、鉆孔超硬刀具刀片、陶瓷刀具、硬質合金刀具磨棒和小工具零件，其工業和民用產品都在世界上享有美譽。
（5）瑞典山特維克集團
瑞典山特維克集團（SandvikGroup）創立于1862年，是一家全球*的跨國先進產品制造商，多次入選《福布斯》“全球*具創新力公司100強”。目前公司從事金屬切削工具、建筑及采礦業設備設施、不銹鋼材料、特種合金、金屬及陶瓷電阻材料以及傳動系統的研發制造與銷售。其中，山特維克工具旗下子公司生產的硬質合金、高速鋼刀具及其他材料制品的市場占有率常年位居世界*。
（6）美國肯納金屬公司
美國肯納金屬（Kennametal）創立于1938年，是一家美國紐約股票交易所上市的世界知名硬質合金刀具制造公司，也是全球第二大刀具供應商。企業的業務涉及汽車工業、航天工業、紡織機械、電子行業、道路建設及石油開采等。
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