1.1 工具鋼行業(yè)的技術(shù)壁壘高
1.1.1 工具鋼的種類繁多，性能指標(biāo)嚴(yán)苛
《論語》有曰：工欲善其事，必先利其器。工具鋼（Tool steel），堪稱?工業(yè)之母?，是用以制造切削刀具、 量具、模具和耐磨工具的鋼。一般的工具鋼具有較高的硬度和在高溫下能保持高硬度、紅硬性、高的耐磨性 和適當(dāng)?shù)捻g性等特點，特殊要求還包括熱處理變形小、耐蝕性和可加工性好等。根據(jù)化學(xué)成份不同，工具鋼 分為碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼（實質(zhì)上是高合金工具鋼）三大類；按用途則可分為刃具鋼、模具鋼、 量具鋼三大類。
（1）碳素工具鋼：碳素工具鋼的碳含量較高，在 0.65-1.35%之間。碳素工具鋼熱處理后表面可得到較高的 硬度和耐磨性，心部有較好的韌性；退火硬度低（不大于 HB207），加工性能良好，但紅硬性差，當(dāng)工作溫 度達(dá) 250℃時，鋼的硬度和耐磨性急劇下降，硬度下降到 HRC60 以下。碳素工具鋼的淬透性低，較大的工 具不能淬透（水中淬透直徑為 15mm），水淬時表面淬硬層與中心部位硬度相差很大，在淬火時易產(chǎn)生變形 或形成裂紋。此外，其淬火溫度范圍窄，在淬火時應(yīng)嚴(yán)格控制溫度。防止過熱、脫碳和變形。
? 碳素工具鋼鋼號冠以?T?,以免與其他鋼類相混；鋼號中的數(shù)字表示碳含量，以平均碳含量的千分之幾 表示。例如，T8 表示平均碳含量為 0.8%；錳含量較高者，在鋼號最后標(biāo)出?Mn?，例如?T8Mn?；高 級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼的磷、硫含量比一般優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼低，在鋼號后面加注字母 A 以示區(qū)別。
（2）合金工具鋼是指為了改善工具鋼的性能而特意加入一些合金元素的鋼，常用的合金元素有鎢（W）、鉬 （Mo）、鉻（Cr）、釩（V）、鈦（Ti）等，合金元素的含量總和一般不超過 5%。合金工具鋼的淬硬性、淬透 性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼 3 類，模具鋼的產(chǎn)量占合金 工具鋼的 80%左右。其中碳含量高的鋼（wc 大于 0.80%）多用于制造刃具、量具和冷作模具，這類鋼淬火 后的硬度在 HRC60 以上，且具有足夠的耐磨性；碳含量中等的鋼（wt0.35%~0.70%）多用于制造熱作模具， 這類鋼淬火后的硬度稍低，為 HRC50~55，但韌性良好。
（3）高速工具鋼是一種高合金工具鋼，一般指高速鋼。含碳量一般在 0.70～1.65%之間，含合金元素量較 多，總量可達(dá) 10～25%，其中含有 C，Mn，Si，Cr，V，W，Mo，Co。能用來做高速旋轉(zhuǎn)切割工具，具有 紅硬性高、耐磨性好、強度高等特性，就是其中 Cr，V，W，Mo 得比例比較大。當(dāng)切削溫度高達(dá) 600℃時，硬度仍無明顯下降。通常采用電爐生產(chǎn)，采用粉末冶金方法生產(chǎn)高速鋼，使碳化物呈極細(xì)小的顆粒均勻地分 布在基體上，可以提高使用壽命。高速鋼刀具約占國內(nèi)刀具總量的 75%。
? 按所含合金元素不同可分為：①鎢系高速鋼（含鎢 9～18%）；②鎢鉬系高速鋼（含鎢 5～12%,含鉬 2～ 6%）；③高鉬系高速鋼（含鎢 0～2%,含鉬 5～10%）；④釩高速鋼，按含釩量的不同又分一般含釩量（含 釩 1～2%）和高含釩量(含釩 2.5～5%)的高速鋼；⑤鈷高速鋼（含鈷 5～10%）。
? 按用途不同高速鋼又可分為通用型和特殊用途兩種。①通用型高速鋼：主要用于制造切削硬度 HB≤300 的金屬材料的切削刀具 (如鉆頭、絲錐、鋸條)和精密刀具（如滾刀、插齒刀、拉刀），常用的鋼號有 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2 等。②特殊用途高速鋼：包括鈷高速鋼和超硬型高速鋼（硬度 HRC68～70）， 主要用于制造切削難加工金屬（如高溫合金、鈦合金和高強鋼等）的刀具，常用的鋼號有 W12Cr4V5Co5、 W2Mo9Cr4VCo8 等。
1.1.2 工具鋼的工藝流程長，生產(chǎn)控制要求高
工具鋼的發(fā)展已有百年歷史，各種工具鋼既有共同的要求，如硬度高、耐磨性和一定的強韌性等，又有各自 的特殊要求，如紅硬性、耐沖擊、尺寸穩(wěn)定性、抗熱疲勞性和良好的綜合機械性能等。工具鋼的生產(chǎn)工序主 要包括冶煉、鑄造、加工和熱處理等。為了滿足不同的要求，生產(chǎn)上采用各種不同冶金成份的工具鋼，并通 過恰當(dāng)?shù)淖冃魏蜔崽幚砉に噥磉_(dá)到其性能要求，因此高性能的工具鋼生產(chǎn)具有極高的技術(shù)壁壘。
? 工具鋼的冶煉一般采用電弧爐+二次精煉的雙聯(lián)法，二次精煉工藝有鋼包精煉（LF）、真空處理（VD）、 噴粉精煉等多種方法，生產(chǎn)高性能合金工具鋼則采用電弧爐+電渣重熔（ESR）或真空自耗（VAR）法。工具鋼的熱加工包括熱處理和熱變形，熱處理分為形變前熱處理和形變后熱處理。形變前熱處理是進(jìn)行 均勻化處理以減少鋼的偏析；形變后熱處理主要是去應(yīng)力退火處理。為了提高工具鋼的等向性能和使用 壽命，采用多向鍛造或多向軋制，可以避免帶狀組織的形成或減輕帶狀組織的嚴(yán)重程度。
? 合金工具鋼以模鑄為主，為保證鋼錠質(zhì)量，廣泛采用防止二次氧化技術(shù)，包括保護(hù)氣體澆鑄、真空澆鑄。為提高收得率、降低成本，國內(nèi)外部分特殊鋼廠已采用連鑄生產(chǎn)低合金工具鋼。對于截面大的模具材料， 通常選用大截面連鑄機，例如日本大同特殊鋼采用二流弧形大方坯連鑄機，鑄坯尺寸為 370×380mm， 德國蒂森特殊鋼公司的立式二流連鑄機，結(jié)晶器截面尺寸為 340×475mm。
? 以高速鋼為例，碳化物經(jīng)熱加工后破碎成顆粒，稱為一次碳化物；從基體中析出的碳化物稱為二次碳化 物。碳化物特別是二次碳化物，對鋼的晶粒度和二次硬化等性能有很大影響。碳化物的數(shù)量、類型與鋼 的化學(xué)成分有關(guān)，而碳化物的顆粒度和分布則與鋼的變形量和熱處理工藝有關(guān)。
? 模具的使用壽命和制成的精度、質(zhì)量、表面性能，除與模具的設(shè)計、制造精度以及機床和操作等條件有 關(guān)外，與模具材料及其熱處理工藝也有密切關(guān)系。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計表明，模具的早期失效因材料選擇不當(dāng) 和內(nèi)部缺陷引起的約占 10%左右，由熱處理不當(dāng)引起的約占 50%左右。
1.2 國產(chǎn)工具鋼在中高端市場已有突破
工具鋼行業(yè)具有非常高的競爭壁壘，主要體現(xiàn)在兩個方面：（1）先發(fā)優(yōu)勢帶來的技術(shù)壁壘，新進(jìn)入者短期很 難超越。例如，國外的工具鋼生產(chǎn)企業(yè)對我國長期實施技術(shù)封鎖，同時不斷的開發(fā)新鋼種、新牌號以保持技 術(shù)優(yōu)勢。（2）認(rèn)證周期長和替換成本高帶來的市場壁壘。以模具鋼為例，一般模具鋼的使用壽命在 10 萬次 左右，服役周期為 2 年。如果某客戶想要驗證新模具鋼的性能，需要長達(dá) 2 年以上的認(rèn)證周期，因此主機廠 傾向于不輕易更換模具鋼供應(yīng)商。此外，以汽車為代表的下游高端客戶對模具性能要求高，會指定模具鋼供 應(yīng)商，例如多采用瑞典、德國和日本企業(yè)生產(chǎn)的模具鋼，新參與者想進(jìn)入上述高端市場是比較困難的。根據(jù) 產(chǎn)業(yè)調(diào)研了解到，目前長城、比亞迪等國內(nèi)車企已逐步采用國產(chǎn)模具鋼來替代進(jìn)口。
2. 我國的工具鋼消費趨高端化，國產(chǎn)替代的市場容量大2.1 產(chǎn)業(yè)升級加速中高端工具鋼市場的成長
2.1.1 后疫情時代我國模具行業(yè)將逐步回暖，產(chǎn)業(yè)升級拉動高品質(zhì)模具鋼的需求
模具鋼是用來制造模具的鋼種，目前我國模具鋼需求較大的下游行業(yè)主要有汽車、家電、電子設(shè)備和建材等 制造業(yè)。受益于全球化和制造業(yè)向我國轉(zhuǎn)移，過去 20 年我國模具行業(yè)主營業(yè)務(wù)收入的復(fù)合增速約為 20%， 近 10 年的復(fù)合增速約為 10%，我國模具產(chǎn)值已占世界的三分之一。隨著低端制造業(yè)向外轉(zhuǎn)移和中低端模具 市場日趨飽和，國內(nèi)模具制造業(yè)有朝著大型化、精密化升級的趨勢，對我國的模具鋼也提出更高的品質(zhì)要求。
汽車行業(yè)是模具及模具鋼消費的第一大行業(yè)，占市場總量 35%左右；家用電器行業(yè)消費模具鋼約占市場 總量的 20%；電腦、手機、電子設(shè)備等電子通訊行業(yè)用模具鋼約占市場的 20%；塑料門窗、PVC 水管 等建材模具年需消耗模具鋼約占市場容量的 15%。
從模具的銷售額分類看，銷售占比最大的是注塑模具，占比達(dá)到 45%；其次是沖壓模具，占比達(dá)到 37%， 包括冷作模具和熱作模具；鑄造模具和其他模具占比為 9%。
2018-2020 年受汽車等下游行業(yè)周期和疫情的影響，我國的模具行業(yè)的市場規(guī)模在 2017 年創(chuàng)下歷史新高后 有所收縮。盡管如此，從汽車、家電和電子等行業(yè)的成長性看，我國的模具行業(yè)和模具鋼的市場仍然有成長 空間。疫情沖擊后我國的汽車、家電行業(yè)的需求拐點即將到來，同時 5G 滲透率提升后將迎來電子設(shè)備的更 新潮，模具鋼的需求有望逐步回暖。
汽車行業(yè) 90%以上的零件由模具成型，主要是冷作模具鋼、塑料模具和熱作模具鋼，三類模具中沖壓模 具要占到一半左右。一般情況下，制造一輛普通轎車本身便需要約 1500 個模具，當(dāng)中有接近 1000 個的 沖壓模具和超過 200 個的內(nèi)飾件模具。
我國目前的汽車產(chǎn)銷量與理論峰值之間還有很大的差距，同時傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車新車型的數(shù)量持 續(xù)增加。我國的汽車保有量遠(yuǎn)低于美、日，汽車市場容量非常大；從銷售量看，美國和日本隨著日均 GDP 和國民可支配收入的增長，汽車銷量持續(xù)增長至 400 萬輛/億人以上，我國 2019 年的汽車銷量為 184 萬輛/億人，汽車市場理論上至少有 1 倍的成長空間。
得益于內(nèi)需和出口的強勁拉動，我國的大家電產(chǎn)銷量總體保持增長，同時小家電滲透率尚有較大的提高 空間。家電行業(yè)零件的 80%靠模具成型，使用量最大的是塑料模具鋼（代表鋼號為 P20 和 718）。我們 預(yù)計未來家電行業(yè)對模具鋼的需求增長有較強的支撐。
電子通訊行業(yè) 60%-80%的零部件都要依靠模具成型，其中精密沖壓模具和精密塑料模具約占模具市場 的 20%左右。過去我國的計算機、通信和電子設(shè)備制造業(yè)保持了高速擴張的態(tài)勢，隨著 5G 滲透率提升 和電子設(shè)備更新周期的到來，我國的電子設(shè)備產(chǎn)銷量有望扭轉(zhuǎn)自 2018 年以來的下滑趨勢。
2.1.2 產(chǎn)業(yè)升級下高性能切削材料的需求持續(xù)增長
2018 年我國刀具行業(yè)的市場規(guī)模創(chuàng)新高，從 2009 年以來 10 年的復(fù)合增速為 5.65%。目前，我國的切削工 具市場以普通高速鋼刀具為主，隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和加工材料的機械性能提升，高性能高速鋼、硬質(zhì)合金 等先進(jìn)切削材料的使用量和占比不斷攀升。盡管我國切削工具的產(chǎn)量持續(xù)下降，但刀具的單品價值提升顯著 是市場持續(xù)擴張的重要原因。
我國金屬切削機床需求最大的行業(yè)是汽車，占比達(dá)到 45%，其次是機械和軍工。根據(jù)中國機床工具工業(yè) 協(xié)會工具分會統(tǒng)計，2018 年會員企業(yè)刀具產(chǎn)品的總產(chǎn)值為 117.09 億元，其中高速鋼刀具產(chǎn)值為 54.40 億元，占比達(dá)到 46.5%。高速鋼刀具是現(xiàn)階段我國刀具產(chǎn)品中占比最大的品類，但與排名第二的硬質(zhì)合 金刀具占比差距縮小至 2.3 個百分點。
采用硬質(zhì)合金時，切削速度比高速鋼提高兩倍以上，切削加工出的工件表面質(zhì)量和尺寸精度也大大提高。在發(fā)達(dá)國家市場中硬質(zhì)合金刀具占據(jù)主導(dǎo)地位，在我國高速鋼刀具與硬質(zhì)合金刀具共同主導(dǎo)市場。根據(jù)國際生產(chǎn)工程學(xué)會(CIRP)統(tǒng)計，硬質(zhì)合金刀具已占世界刀具消費總額的 55%，高速鋼刀具為 40%，超 硬刀具為 5%。近 20 年高速鋼刀具產(chǎn)值每年遞減 1.25%，而硬質(zhì)合金刀具則每年遞升 1.1%。
在高精度、高壽命要求等關(guān)鍵領(lǐng)域要使用合金含量更高的高速鋼，但傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的高合金含量的組織會有 嚴(yán)重的偏析缺陷和粗大碳化物組織，進(jìn)而影響斷裂韌性。噴射成形和粉末冶金技術(shù)制備的高合金工具鋼有晶 粒細(xì)小、組織均勻、宏觀偏析小等特點，具有非常好的市場前景。粉末冶金高速鋼刀具的性能優(yōu)于普通高速 鋼，而且在沖擊負(fù)荷大的切削加工場合可替代硬質(zhì)合金刀具，預(yù)計市場規(guī)模的復(fù)合增速在 10%以上。
粉末冶金方法首先用霧化法制取低氧高速工具鋼預(yù)合金粉末，然后用冷、熱等靜壓機將粉末壓實成全致 密的鋼坯，再經(jīng)鍛、軋成材。粉末高速工具鋼的碳化物細(xì)小、分布均勻，韌性、可磨削性和尺寸穩(wěn)定性 等均很好，可生產(chǎn)用鑄錠法無法生產(chǎn)的更高合金元素含量的超硬高速工具鋼。
高性能高速鋼和粉末冶金高速鋼應(yīng)用比例呈增加趨勢，在發(fā)達(dá)國家高性能高速鋼應(yīng)用比例達(dá)到 30%以上， 粉末冶金高速鋼也已達(dá)到 20%左右。粉末冶金高速鋼組織細(xì)小，其強度和韌性分別是熔煉高速鋼的 2 倍 和 2.5～3 倍。目前全球粉末冶金高速鋼已占高速鋼年產(chǎn)量的 10%以上，美國應(yīng)用粉末冶金高速鋼的比 例超過 15%。我國高性能高速鋼的應(yīng)用比例只有 10%左右，粉末冶金高速鋼應(yīng)用比例則更低。
粉末冶金高速鋼冶煉工藝復(fù)雜, 制造成本較高；與之相比，噴射成形制備工序少，成本較低，但產(chǎn)品質(zhì) 量較粉末冶金差些。世界上主要由少數(shù)發(fā)達(dá)國家的 7 家企業(yè)生產(chǎn)粉末冶金高速鋼，總產(chǎn)能約 2.4 萬噸左 右。國內(nèi)的粉末冶金高速鋼生產(chǎn)才剛起步，以目前我國高速鋼刀具市場規(guī)模的 20%計將達(dá) 10 億元以上。
2.2 工具鋼的國產(chǎn)替代市場容量大
2.2.1 我國模具行業(yè)的競爭力提升，高端模具鋼國產(chǎn)替代的市場容量大
國產(chǎn)模具鋼的性價比高，高端市場國產(chǎn)替代的空間大。由于我國的模具制造技術(shù)水平總體進(jìn)步很大，模具在 國際采購中具有性價比優(yōu)勢，我國模具在國際貿(mào)易格局中占據(jù)著越來越重要的地位，出口金額已達(dá)到我國模 具行業(yè)主營業(yè)務(wù)收入的 15%。近 5 年來，我國進(jìn)口模具的國產(chǎn)化替代較為順利，模具進(jìn)口金額持續(xù)下滑，與 此同時模具的出口保持增長。目前我國中高端模具仍依賴進(jìn)口，模具進(jìn)口市場規(guī)模約為 20 億美元。
從進(jìn)出口的市場規(guī)?？?，2015-2019 年我國的模具出口金額從 50.82 億美元增長至 62.46 億美元，累計 增長 22.9%，出口市場年均增長 2.91 億美元；同期模具進(jìn)口金額從 24.85 億美元降至 19.39 億美元， 累計下降 22.0%，進(jìn)口年均減少 1.37 億美元。
從進(jìn)出口的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)看，塑料橡膠模具、沖壓模具出口占比分別為 62.27%、19.30%，進(jìn)口占比分別為 44.96%、40.92%。根據(jù)我們的產(chǎn)業(yè)調(diào)研了解到，目前我國在大型塑料模具和超大型熱作模具等高端產(chǎn) 品上的進(jìn)口依賴度較大，主要是因為上述大尺寸規(guī)格的產(chǎn)品對組織、性能均勻性的控制要求更高。
國產(chǎn)的模具鋼有著國外鋼廠不可比擬的交貨時間優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，對于同樣規(guī)格的產(chǎn)品，國產(chǎn)模具鋼價 格只有國外的 1/3。近幾年國內(nèi)鋼廠不斷引進(jìn)先進(jìn)的冶煉設(shè)備，生產(chǎn)工藝和技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步， 已經(jīng)有部分高端模具鋼品質(zhì)達(dá)到歐洲標(biāo)準(zhǔn)模具鋼等級標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量等級可以與進(jìn)口模具鋼媲美。
隨著我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和模具行業(yè)的不斷發(fā)展，國內(nèi)市場對中高檔模具的需求量越來越大。我國的模具 鋼與國際先進(jìn)水平相比，在品種、質(zhì)量、尺寸規(guī)格及使用性能等方面都有差距，尚不能滿足高端市場的需求。根據(jù)我們市場調(diào)研的數(shù)據(jù)推測，我國每年約有 10 萬噸左右的高端模具鋼需要進(jìn)口，主要是精密的、長壽命 的模具鋼，幾乎占據(jù)了整個模具鋼高端市場的 80%以上。進(jìn)口的模具鋼價格要比國內(nèi)的同類產(chǎn)品高出幾倍。
國外模具鋼采用了更多的成分、組織和性能等方面的單項指標(biāo)。以 H13 模具鋼為例，國外 H13 的控制 指標(biāo)最多達(dá) 8 項，而我國的標(biāo)準(zhǔn)只有 3 項。一般國產(chǎn) H13 鋼制的壓鑄模具壽命為 3 萬~5 萬模次，而進(jìn) 口的優(yōu)質(zhì) H13 的壓鑄模具壽命可達(dá) 20 萬次。在生產(chǎn)工藝上，國外普遍采用?電爐+爐外精煉”，對于純 凈度要求更高的大部分采用電渣重熔，大截面鍛壓模塊和大型鋼材多采用真空處理。
我國模具鋼的進(jìn)口來源主要有日本大同、日立金屬、德國葛利茲、瑞典 ASSAB、美國芬可樂等。進(jìn)口 模具鋼的牌號包括日本 NAK80、SKD61、DC53、SKD11 等，瑞典 S136、8407、DIEVAR、XW-41 等， 德國 1.2083、1.2344、1.2379，美國牌號 H13、D2 等。進(jìn)口模具鋼的規(guī)格主要是大尺寸的鍛制模塊 （250-800mm×600-1200mm）及大尺寸的模具扁鋼（30-300mm×400-1500mm）。
我國的高端模具產(chǎn)業(yè)長期依賴進(jìn)口材料支持其發(fā)展，無形中提高了模具產(chǎn)業(yè)特別是高端模具產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的危 險系數(shù)。政治局會議提出提升國內(nèi)大循環(huán)的主體地位，維護(hù)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定，補齊關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了提 高我國模具行業(yè)的安全系數(shù)，支持我國模具產(chǎn)業(yè)健康平穩(wěn)地發(fā)展，我國亟需改善高端模具鋼幾乎依賴進(jìn)口的 局面。我國模具鋼產(chǎn)業(yè)要補齊短板和功課：（1）高端化：加強新產(chǎn)品開發(fā)，提高模具鋼性能，同時促進(jìn)品種 規(guī)格多樣化、制品化；（2）專業(yè)化：形成專業(yè)化模具鋼生產(chǎn)；（3）品牌化：以質(zhì)量樹立模具鋼品牌。
2.2.2 我國高端刀具的進(jìn)口替代市場規(guī)模達(dá)百億
我國進(jìn)口刀具的市場規(guī)模尚在不斷增長，過去 10 年進(jìn)口刀具占國內(nèi)市場的份額從 15%提高至 30%，進(jìn)口市 場規(guī)模達(dá)到 148 億。由于制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級對高性能刀具的需求增加，我國進(jìn)口的主要是包括硬質(zhì)合金制品在 內(nèi)的高端刀具產(chǎn)品，進(jìn)口刀具的單價遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國產(chǎn)刀具，剔除硬質(zhì)合金的高端刀具進(jìn)口額在 40 億元以上。
根據(jù)中國機床工具工業(yè)協(xié)會工具分會的統(tǒng)計分析，2018 年我國刀具市場總消費規(guī)模達(dá)到 421 億元，創(chuàng) 歷史最高記錄，同比增長 8.5%。其中國產(chǎn)刀具約 273 億元人民幣，占比 65%；進(jìn)口刀具（含境外品牌） 148 億元人民幣，占比 35%。
從過去我國切削工具進(jìn)出口的單價看，我國切削工具進(jìn)口的單價遠(yuǎn)高于出口，而且進(jìn)口切削工具的價格 漲幅顯著高于出口，從 2007 年的 18675 美元/噸上漲至 2012 年 98931 美元/噸。
進(jìn)口刀具中金額前三分別為經(jīng)鍍或涂層硬質(zhì)合金制的金工機械用刀及片、其他材料制工作部件的鉆孔工 具、其他硬質(zhì)合金制的金工機械用刀及片；剔除硬質(zhì)合金后進(jìn)口前三分別為其他材料制工作部件的鉆孔 工具、其他銑削工具、攻絲工具，2019 年的進(jìn)口金額分別為 18.64 億、13.61 億和 9.12 億元。
2.3 高性能工模具鋼是我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)
工具鋼作為?工業(yè)之母?，高性能工具鋼則是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)。汽車、機械、航空航天、軍工等現(xiàn)代裝備制 造業(yè)是我國未來重點發(fā)展和布局的支柱產(chǎn)業(yè)，作為不可或缺基礎(chǔ)材料的高性能工模具鋼同樣受到國家產(chǎn)業(yè)政 策的大力支持，并成為我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
2016 年 11 月，國務(wù)院發(fā)布《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出發(fā)展壯大高端裝備和新材料 等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。12 月，工信部等部委聯(lián)合發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》，提出推進(jìn)原材料工業(yè)供給 側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，緊緊圍繞高端裝備制造等重點領(lǐng)域需求，加快調(diào)整先進(jìn)基礎(chǔ)材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的重點任務(wù)。
國家統(tǒng)計局《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》對新材料產(chǎn)業(yè)目錄做了細(xì)化完善，并首次將 39 類先進(jìn)鋼鐵 材料列入新材料產(chǎn)業(yè)目錄，包括先進(jìn)鋼鐵材料等 7 大領(lǐng)域，新增了高性能軸承用鋼加工、高性能彈簧鋼 加工、高性能齒輪鋼加工、高性能工模具鋼加工、高技術(shù)船舶用鋼加工、高強度汽車用冷軋板加工等。
3. 市場競爭格局層次分明，高端化和專業(yè)化是成長主線3.1 國營鋼廠控制高端市場，優(yōu)質(zhì)民企在中低端市場嶄露頭角
過去我國的合金工具鋼生產(chǎn)企業(yè)是以東北特鋼、寶鋼特鋼、長城特鋼等傳統(tǒng)國營鋼廠為主，上述鋼廠憑借著 先進(jìn)的特冶裝備和技術(shù)優(yōu)勢在國內(nèi)的高端工具鋼市場逐漸形成品牌效應(yīng)，并以高品質(zhì)獲得了越來越廣泛的市 場基礎(chǔ)。我國中低端工具鋼市場相對飽和且競爭更激烈，以天工國際、廣大特材為代表的民營鋼企憑借著靈 活、高效的經(jīng)營體制和專業(yè)化、低成本的競爭優(yōu)勢快速成長。
據(jù) Mysteel 統(tǒng)計，2019 年我國共計 61 家模具鋼生產(chǎn)企業(yè)，共 85 條生產(chǎn)線，總計約為 225.6 萬噸產(chǎn)能， 其中塑料模具鋼、冷作模具鋼、熱作模具鋼的比例大體為 5：3：2；根據(jù)我們產(chǎn)業(yè)調(diào)研的數(shù)據(jù)，目前我 國模具鋼的年需求量約 120 萬噸，模具鋼生產(chǎn)線的產(chǎn)能利用率約為 50%，總體看并不高。
2017-2019 年我國重點優(yōu)特鋼企業(yè)的模具鋼總產(chǎn)量從 42.5 萬噸下降為 32.0 萬噸，累計下降 24.7%。目 前在我國國內(nèi)模具鋼市場中份額較大的是天工國際、東北特鋼（含撫順特鋼、大連特鋼）、寶武特冶（原 寶鋼特鋼）、長城特鋼、齊魯特鋼等。我國目前每年仍需進(jìn)口高端模具鋼產(chǎn)品約 10 萬噸，相比于頭部企 業(yè)的產(chǎn)能而言進(jìn)口替代的空間還很大。
九十年代后期，大連特鋼、重慶特鋼、寶鋼特鋼等國有綜合特鋼廠調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并逐步放棄高速鋼市場， 天工國際、河冶科技、江蘇精工等專業(yè)化生產(chǎn)廠取而代之成為高速鋼生產(chǎn)的主力軍。目前國內(nèi)市場的高 性能高速鋼的生產(chǎn)能力較弱，國內(nèi)能生產(chǎn)粉末冶金高速鋼的企業(yè)僅有天工國際、河冶科技等，其中天工 國際在國內(nèi)粉末冶金高速鋼市場的占有率達(dá)到 80%以上。
3.2 高端化和專業(yè)化是工具鋼行業(yè)高質(zhì)成長的主線
工具鋼生產(chǎn)的高端化、專業(yè)化是先發(fā)國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨勢，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，提升企業(yè)的 競爭力。在我國工具鋼市場景氣度下行時期，具有高端化、專業(yè)化優(yōu)勢的合金工具鋼生產(chǎn)企業(yè)的市場份額提 高，呈現(xiàn)馬太效應(yīng)。以模具鋼為例，2018 年我國重點特鋼企業(yè)的模具鋼產(chǎn)量較 2017 年同比下降 25.6%，同 期天工國際為代表的專業(yè)化工具鋼生產(chǎn)企業(yè)的市場份額均逆勢提高，公司的市場份額從 20%提高至 28.2%， 同時全國重點優(yōu)特鋼企業(yè)的模具鋼 CR5 從 67.1%提高至 85.1%。
由于合金工具鋼的生產(chǎn)品種規(guī)模多、批量小，因此合金工具鋼的生產(chǎn)已了由分散向集中發(fā)展可以共享特 殊冶金裝備，實現(xiàn)專業(yè)化生產(chǎn)并降低工序成本；同時為了適應(yīng)全球化競爭的趨勢，世界先進(jìn)的模具鋼的 生產(chǎn)企業(yè)不斷地進(jìn)行強強聯(lián)合，形成具有全球競爭力的工模具生產(chǎn)、研發(fā)中心和國際品牌。
目前發(fā)達(dá)國家一般僅有 1-2 家生產(chǎn)模具鋼的專業(yè)廠家，其產(chǎn)量往往占全國的 60%-80%，如瑞典的烏德 霍姆公司、奧地利的百樂公司、美國的釩合金鋼公司（Vasco）、日本的日立金屬公司等。目前我國的模 具鋼分散幾十家特鋼企業(yè)生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)集中度仍待提升，未來將逐步向?qū)I(yè)化和品牌化的方向發(fā)展。
3.3 行業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈的地位尚可，保障企業(yè)的盈利能力
相較于普鋼，作為產(chǎn)業(yè)鏈中游的工具鋼生產(chǎn)企業(yè)有較強的盈利能力，其銷售利潤率與下游工模具制造企業(yè)相 當(dāng)。我們認(rèn)為主要有以下原因：（1）我國合金工具鋼行業(yè)的供給相對集中，尤其是在中高端工具鋼方面，而 需求相對分散，因此工具鋼生產(chǎn)企業(yè)具有較強的議價能力和成本轉(zhuǎn)嫁能力；（2）原材料占工模具成品的成本 比重較低，下游對工具鋼原料價格的容忍度尚可，例如模具鋼成本僅占模具銷售價格的 20~30%。
我國共有模具生產(chǎn)企業(yè)（廠、點）約 3 萬家，大部分模具企業(yè)規(guī)模較小，行業(yè)集中度不高。據(jù)統(tǒng)計，2014 年模具產(chǎn)值在 1000 萬元以上的生產(chǎn)企業(yè)有 71 家，超過 1 億元的有 25 家。據(jù) Mysteel 統(tǒng)計，我國有模 具鋼生產(chǎn)企業(yè)約 60 家，同時我國重點優(yōu)特鋼企業(yè)的模具鋼 CR5 達(dá)到 80%左右。在 2018 年以釩為代表 的合金元素價格大漲時，模具鋼生產(chǎn)企業(yè)有能力將成本的漲幅轉(zhuǎn)嫁給客戶，從而保證高銷售毛利率。
我國的模具鋼生產(chǎn)企業(yè)高度集中于華東、華中、東北這三個區(qū)域，其中華中、華東和華北地區(qū)分別有共 計 17 家、16 家和 11 家企業(yè)。華東地區(qū)的產(chǎn)能占比近半，其次是華中、東北。我國模具鋼的需求主要 集中在華東、華南和華北地區(qū)，華東占全國的 50~55%左右，包括浙江的寧波、臺州市、江蘇昆山和上 海嘉定；廣東也是我國最主要的模具市場和最大的模具出口省，全國模具產(chǎn)值有 35%以上來自廣東。
與普鋼以鐵礦石、煤焦為主要原燃料不同，合金工具鋼中 Cr、Mo、V、W 等合金元素占原材料成本的 比重較大。以 H13 模具鋼為例，我們估算目前 Cr、Mo、V 在其原材料成本中的占比達(dá)到 70%左右，而 廢鋼僅占 30%。從原材料的供給格局看，合金工具鋼生產(chǎn)企業(yè)能夠避開鐵礦石這個黑色產(chǎn)業(yè)鏈的利潤陷 阱，是其保持高盈利水平的重要原因之一。
4. 投資策略：擁抱工具鋼行業(yè)高質(zhì)成長和國產(chǎn)替代的紅利（詳見報告原文）工具鋼是工業(yè)之母，后疫情時代的需求修復(fù)疊加我國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，工具鋼產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將逐步由量增向質(zhì)升轉(zhuǎn)變，高端化和專業(yè)化是工具鋼產(chǎn)業(yè)高質(zhì)成長的主線。我國工具鋼產(chǎn)業(yè)的供給能力不斷提升， 高性價比優(yōu)勢和維護(hù)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定的發(fā)展需要將加速國產(chǎn)替代進(jìn)程。
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（報告觀點屬于原作者，僅供參考。報告來源：東興證券）
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