最大的人造金刚石(硬质合金龙头，中钨高新：高端刀具进口替代，钨丝之光伏需求爆发)

Posted 2023-05-29

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最大的人造金刚石(硬质合金龙头，中钨高新：高端刀具进口替代，钨丝之光伏需求爆发)

（报告出品方/分析师：东方证券杨震）

一、依托完整钨产业链，核心产品竞争优势显著

1.1 全产业链钨产品管控平台

中钨高新材料股份有限公司成立于1993年，前身为海南金海原材料实业公司，1996年在深交所挂牌上市。

中国五矿集团对公司持股比例为49.94%，为公司实际控制人。

中钨高新旗下有株硬、自硬、南硬、株钻及金洲 5 家硬质合金企业，并托管五矿集团的 5 座矿山及 2 家冶炼厂，具备集矿山、冶炼、精深加工于一体的完整钨产业链体系，以矿山为资源保障、冶炼为工业基础、精深加工为发展方向，致力于打造中国第一、世界一流的钨产业集团。

公司所从事的主要业务包括钨制硬质合金和钨、钼、钽、铌等有色金属及其深加工产品和装备的研制、开发、生产、销售及贸易业务等。

公司产品按照大类可划分为：硬质合金、精密零件、数控刀片、数控刀具、整体刀具、IT 工具、钨钼及化合物、钽铌及化合物、钨粉末产品、以及其他模具及成品工具等，广泛应用于汽车制造、数控机床、航空航天、军工、机械模具加工、IT 产业加工、船舶、海洋工程装备等制造加工领域。

1.2 硬质合金刀具龙头，产品结构朝高附加值发展

公司是中国钨产业领域的龙头企业和领跑者，核心产品在国际、国内市场具有显著竞争优势。2021 年公司硬质合金产品产量超过 1.3 万吨，占国内硬质合金产量 27%，位居世界第一。

公司硬质合金产品门类规格齐全，其中：

①数控刀片产量超过 1 亿片，约占国内总产量的 25%；

②棒型材产品的稳定性和市场优势持续提升，尤其 IT 工具在全球市占率 20%；

③轧辊产品稳居中国第一，国内市占率高达 37%，在优特钢市场占有率进一步提升；

④精密零件通过工艺改进，产品质量显著提升。

在规模优势的基础上，公司不断优化产品结构，终端产品重心移向高附加值、具有明显竞争优势的市场。

2022 年 H1，切削刀具及工具类产品在公司营收中占比 24%，整体毛利率 35.1%，是公司盈利能力最强的产品。

随着“中国制造 2025”、“供给侧结构性改革”等政策的持续推进，高附加值硬质合金产品如数控刀片、光伏钨丝、金刚石微粉及培育钻顶锤等产品迎来发展机遇，增量市场空间可观。

公司致力于提质量、稳规模、调结构、降成本，逐步实现产品高附加值化，产业链向深度加工及工具配套延伸，深入布局深蓝市场，提高公司整体盈利能力、竞争能力和可持续发展能力。

1.3 公司经营稳步向好，业绩屡创新高

近年来公司业绩呈增长态势，除 2019 年因钨行业整体下滑明显导致营收同比略有下降之外，其余年份都保持 10%以上的增速。

2021 年公司营业收入达到 120.9 亿元，继 2020 年之后再创新高，并首次突破百亿大关，扣非净利润达到 4.9 亿元，同比增长两倍以上。

2022 年上半年，公司实现营业收入 67.9 亿元，同比增长 8.9%，实现扣非净利润 2.2 亿元，同比增长 19.1%。

公司精细化管理成效显现，2019 年以来期间费用率持续下降，销售毛利率波动下行的情况下净利率水平有所提升。

二、钨资源：全球稀缺，矿山注入将成为资源保障

钨金属有最高的熔点和极高的硬度，在工业发展以及航空航天领域都有不可替代的重要地位，素有“工业牙齿”、“工业之基”等美誉。

目前钨已经广泛应用于汽车、电子、化学工业、光伏等领域，尤其很多飞机的尾翼也都是由钨合金制作。

钨对于国家的国防实力也有着巨大的作用。

钨合金是制作火箭、涡轮发动机零件的重要原材料。导弹、防弹车、大炮部件、穿甲弹、装甲坦克等对于硬度要求极高的武器，在制作材料的选取上钨金属可也暂时处于无可替代的地位。如果没有钨矿，一个国家制作武器的能力和国防实力将大大地降低。

2.1 全球钨储量有限，51%集中于中国

中国是全球金属钨最大的储备国、开采国和出口国。钨属于稀有元素，在地壳中的含量约为 0.001%，根据美国地质调查局数据，2021 年全球钨储量为 370 万吨，其中我国储量为 190 万吨，占比达到 51.4%。

2021 年全球钨精矿产量 7.9 万吨，同比增长 0.77%，总体保持平稳增长，其中我国产量 6.6 万吨，占比达到 83.5%。

2.2 国内供给受限于配额指标，海外供应增量有限

2016 年以来国内钨精矿开采总量控制指标增长有限，预计未来钨精矿供应呈现刚性。

中国钨精矿储采比由 2008 年的 14.6 年下降到 2019 年的 10.8 年，远低于全球 27.1 年的水平，过度开采导致资源消耗速度过快。

尽管查明的钨资源储量有所增长，但基础储量下降明显，且存在贫矿多、难选矿多、共伴生矿多、资源综合利用水平低的特点。

为了保障我国钨工业的规范化、有序化发展，国土资源部于 2016 年发布《全国矿产资源规划（2016-2020 年）》，将钨列入战略性矿产目录，并对我国钨精矿开采实行配额制。

2022 年第一批钨精矿（W03 含量 65%）开采总量控制指标 63000 吨，主要集中于江西和湖南，其中主采指标 46890 吨，综合利用指标 16110 吨，与 2021 年第一批指标持平。

预计海外钨矿新增产量有限。

①英国 Hermerdon 钨矿，2015 年 9 月投产后一直未达产，2018 年 10 月停产至今，2019 年西钨公司（TungstenWestLtd）将其收购后，持续推进 Hermerdon 钨矿改造，预计复产时间推迟至 2023 年；

②2020 年 11 月，哈萨克斯坦巴库塔钨矿项目工程开工建设，该项目探明矿石储量 12602 万吨、WO3 平均品位 0.226%，WO3 储量 28 万吨,计划建设期 2 年，拟建年处理矿石量 330 万吨生产线，年产钨精矿约 1.5 万吨；

③2020 年 12 月，加拿大多伦多《商业新闻简讯》报道，加拿大阿尔门特公司（AlmontyIndustriesInc）所属的韩国桑东钨钼矿 (SangdongTungstenMolybdenumProject)项目进入半工业试验阶段，计划 2022 年投产，该矿钨储量折合 W03 约 5.1 万吨，W03 品位 0.41%；

④澳大利亚 KingIslandSheelite 公司筹资重启 Dolphin 钨矿项目，该项目曾在 1917 年至 1990 年间运营，因市场价格低迷而被关闭，后多次重启未果。

2.3 矿山注入渐行渐近，原料保障优势再次强化

五矿集团承诺中钨高新形成完整钨产业链，对于目前控制的钨矿山、钨冶炼企业，单个公司连续两年扣非归母净利润为正且满足上市条件时，在同等条件下优先将其注入中钨高新。

目前柿竹园、瑶岗仙、香炉山、远景、新田岭 5 座矿山基本完成改革改制，均处于正常生产状态，年产钨精矿共计 2 万吨左右，将在土地规范、证件等合规问题处理完毕后启动注入程序。由于钨精矿资源稀缺，矿山注入将为公司原材料供应提供强有力的支撑。

三、高端刀具：“卡脖子”的 35 项关键技术之一，国产替代打造百亿蓝海

钨资源的最大下游应用为硬质合金，而切削刀具是最主要的硬质合金工具。

硬质合金刀具属于机械加工耗材，几小时就需更换，需求量大，重要性强，刀具的寿命、成本、切削速度都直接决定了机械制造业的生产水平，类似于餐饮行业的“食盐”或者“酱油”。

刀具在下游客户生产过程中成本占比较低，约占 1-4%，但高效先进刀具可明显提高机械加工效率，使生产成本降低 10%~15%。

3.1 机床换代+数控化率提升，刀具需求有望穿越经济周期

切削机床更新大潮即将到来，加速数控化率。金属切削机床是工业发展的重要装备支持，被广泛应用于汽车、航空航天、船舶、电力设备、农机、工程机械、铁路机车等多个领域。

机床产品具有周期特性，折旧年限一般为 10 年左右，我国金属切削机床产量于 2011 年达到最高值 84.48 万台，并在随后出现持续五年的产量爆发期，2011-2015 年共生产机床 380.71 万台，对应 2021-2025 年间的更新换代需求共约 400 万台。

智能制造驱动数控机床渗透率提升，中国数控机床产业化进程提速。

全球制造业朝着智能制造的方向发展，机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代。

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件，是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。

欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，机床数控化率已接近 80%。中国数控机床从上世纪 80 年代开始起步，目前数控化率只有 40%左右，在国内制造业转型升级的背景下，工业加工的精度和效率要求更高，我国机床设备向数控机床更新迭代的进程加快，机床数控化率有望加速提升。

切削刀具需求与机床需求协调发展。发达国家刀具消费额约为机床消费额的 50%左右，而国内由于机床总数控化率较低，刀具消费额占比较低。随着机床更新换代周期的到来，以及数控机床的加速渗透，切削刀具的需求量有望穿越经济周期。

3.2 国内硬质合金渗透率有望向欧美看齐

硬质合金逐步替代高速钢成为最主要的切削刀具材料。在硬质合金刀具出现以前，高速钢刀具凭借综合性能和性价比，一直占据市场主导地位。随着新的工程材料不断出现，机械加工对刀具材料的要求也不断提高。

硬质合金与高速钢相比，具有较高的硬度、耐磨性和红硬性，与陶瓷和超硬材料相比，具有较高的韧性。目前硬质合金刀具在国内刀具市场结构中占比 53%，与全球 63%的占比还有较大差距，未来有望向海外市场看齐。

3.3“卡脖子”重点突破领域，国产替代打造百亿蓝海

全球硬质合金刀具供给按中高低端分为三大阵营。

瑞典的山特维克、美国的肯纳以及以色列的伊斯卡等欧美企业处于第一阵营，具备多年的技术与品牌积淀，主要服务于航天军工、能源重工、船舶、轨道交通等高尖加工领域；中钨高新、厦门钨业、华锐精密、欧科亿等国内制造商，以及日系企业三菱材料、欧士机、住友电工等处于第二阵营，主要服务于通用加工、3C、膜具、小零部件等中端加工领域；国内其他中小企业处于第三阵营，产品主要供给普通机床的粗加工领域。

国产刀具实力不断提升，已在中端领域占据主导地位。近年来，国内刀具企业产品开发和生产能力均大幅提升，以中钨高新为代表的国产刀具已经占据汽车和通用设备市场的主导地位，日韩品牌、部分欧美品牌则在市场上被边缘化。

中端刀具国产替代已完成。

欧美企业实力强劲，高端领域国产替代小有成就。

切削刀具的高端领域，尤其是航空航天及精密零部件加工领域，具备强技术壁垒和高附加值。据草根调研数据，目前欧美品牌在国内高端领域占据 75%以上的市场份额，尤其是在以整体解决方案为代表的技术服务领域占据绝对领先地位。

近年来国内刀具企业不断引进吸收国外先进技术，研究成果丰厚，在产品指标、提供整体解决方案的能力，以及数字化程度上均有所突破：

① 产品指标：产品的质量、稳定性、生命周期、加工精度等性能通过技术进步、经营管理、加大研发力度等方式均实现不同程度提升；

② 提供整体解决方案的能力：解决方案业务涉及的刀具为多品种、小批量的非标品，对刀具企业的研发能力和产品多样性要求较高，目前中钨高新和厦门钨业已依次中标航空工业成都飞机工业（集团）的刀具整体解决方案项目，在行业内形成高端刀具进口替代的示范效应；

③ 数字化程度：数字化生产车间能够大幅提高生产精度和生产效率，降低运营成本。中钨高新已建立国内第一条数字化生产车间，显著提升生产效率和经营水平。

3.4 四百亿市场空间，细分市场增速分化

据科技日报推出的系列文章，高端硬质合金刀具，尤其是铣刀属于制约我国工业发展的35 项“卡脖子”技术之一。

航空航天、精密零部件加工、能源重工等关键领域，欧美的刀具占比75%以上，亟需通过研发突破进行国产替代。

在国家重视，企业奋进的背景下，高端刀具的国产化率有望快速提升，新增百亿市场空间，增速远超行业平均水平。

四、钨丝：老树新花，光伏领域扩展百亿空间

4.1 钨丝正逐步替代高碳钢丝成为金刚线母线

金刚线主要用于光伏产业链上游的硅棒截断、硅锭开方和硅片切割，其切割效果直接影响硅片的质量及光伏组件的光电转换性能，是上游生产环节的重要工序。

由于硅料价格大幅上涨，下游硅片厂逐步向线径更细的金刚线切换，以降低切割过程中的硅料损耗。同时，硅片大尺寸、薄片化趋势也对金刚线线径和强度提出了更高的要求。

传统的金刚线母线为高碳钢丝，目前细线化几近极限，且细线化过程中线耗快速大幅提升，更换母线基材成为进一步细线化的方向。钨丝在线径和强度上具备天然优势，或成为行业必选。

钨基金刚线的主要优势是更细，在切割硅片时，硅料损耗更少，多产出的硅片价值大于钨丝与传统母线的价差（具体经济性测算详见《钨丝解密：经济性是替代光伏切割丝母线的主要推手》2022-06-05）。同时“大尺寸+薄片化”已成为硅片环节的主要发展方向，这要求金刚线在更细的情况下，具备更高的切割力和破断力。薄片化与大尺寸是加快金刚线母线向钨丝转换的催化剂。

4.2 百亿空间，需求增长四年十倍

目前钨丝母线的渗透率主要受到产能限制，下半年进展有望加速。根据厦门钨业和中钨高新公告的合计 1 亿公里的扩产规划进展，我们预计 2023 年钨基金钢线的渗透率为 25%，2025 有望进一步提升至 70%。假设产能扩张后钨丝的售价由 45 元/公里下降至 35 元/公里，2025 年光伏领域的钨丝市场空间约 96 亿元，年复合增速 202%。

4.3 光伏需求已带动钨丝产销量显著增长

受益于钨丝在光伏领域的新应用，国内钨丝产销量显著提升。2022 年 1-4 月，国内钨丝表观消费量分别同比增长 57.74% /153.72%/37.48%/41.29%，钨丝企业开工率由年初的 60%提升到 89%。钨丝行业基本面已发生根本性改变，主导需求从附加值低、需求逐渐萎缩的灯泡领域转换为高增长高景气的光伏领域。

4.4 降本空间大，盈利水平有望超预期

良品率提升后盈利水平有望超预期。据我们测算，钨基金钢线每公里钨成本 2.7 元，按照 45 元/公里的售价，原材料成本占比 6%，按照 20 元/公里的售价，原材料成本占比依然仅 13%。目前影响钨丝企业盈利水平的主要是良品率较低，生产光伏用钨丝具有合金配方、拉丝直径、产品稳定性三大难点，随着工艺逐步成熟，良品率有望大幅提升。

五、顶锤：培育钻生产主要耗材，万克拉消耗1-3kg

人造金刚石是通过模拟天然的高温高压环境来进行生产，其中硬质合金顶锤是构成超高压高温装置的关键性部件。

顶锤的质量和使用寿命直接决定培育钻的合成质量、工艺水平、产品成本、经济效益与劳动生产率，是人造金刚石生产中消耗的主要材料之一，可占整个金刚石生产成本的 40%以上。

顶锤市场快速增长。

我国是全球最大的人造金刚石生产国，占全球总产量的 90%以上，据《2021年中国磨料磨具工业年鉴》数据，2020年国内主要生产商金刚石单晶产量约 200 亿克拉。

2021年国内顶锤年需约 1700 吨，由于光伏硅片切割需求快速增长，线锯用微粉市场供不应求，同时培育钻石市场需求火爆，硬质合金顶锤需求有望在2025年提升至 2900 吨，复合增速14%。

大腔体压机已成行业趋势，万克拉顶锤单耗进一步提升。

从目前超硬材料发展趋来看，金刚石生产厂家纷纷考虑扩大腔体，追求大尺寸压机，这对顶锤的规格与质量提出了更高要求，万克拉顶锤消耗也随之上升，在此背景下，硬质合金顶锤需求或进一步增长。

六、国企改革：整包业务剑指欧美，增质提效成果显著

6.1 中标成飞航空刀具整包项目，引领高端刀具国产替代

硬质合金刀具的整体解决方案业务，提供的是加工过程中所需的全部刀具以及配套的切削服务，涉及刀具属于多品种、小批量的非标品，对企业的产品多样性、研发实力要求极高，是国内硬质合金企业与欧美企业的主要差距所在。航空航天、军工、船舶重工等国家命脉行业是整体解决方案业务服务的重点领域。

公司是国内唯二具备整体解决方案服务能力的企业。中钨高新是全球最大的硬质合金供应商，产品涵盖数控刀片和刀具、整体刀具、IT 工具、棒型材、轧辊、精密零件等全部门类，其中仅数控刀片种类就超 4 万种。

在把控刀具性能的能力不断增强的同时，公司能够凭借对客户需求的深度理解、较高的研究开发实力为下游用户提供个性化的切削加工解决方案。

2021 年，株钻中标成都飞机工业（集团）有限责任公司的整体解决方案项目，为整条生产线提供的国产刀具产品、零部件比例达到 80%以上。

公司在提供刀具和切削服务的同时，能够参与到成飞的技术升级改进中，形成上下游的工艺创新协同。同时，公司中标成飞项目对全行业的发展均有战略意义，不仅可促进公司增强技术积累和产品研发能力，逐步转向服务型企业，并在整体解决方案业务领域代表国产刀具向欧美企业的技术水平靠拢。

6.2 研发实力业内领先，多项技术取得突破

技术和人才优势突出：公司定位为高技术制造业企业，以科技创新和技术研发为核心驱动力，拥有硬质合金行业唯一的国家重点实验室、3 个国家级科技创新平台。自硬旗下自贡长城硬面材料有限公司入选“专精特新”小巨人企业，金洲和株硬是制造业单项冠军示范企业。

公司承担国家级、省部级重大科技项目 60 余项，获得有效专利共 1487 件，在国内硬质合金行业遥遥领先。2021 年公司研发投入达到 4.12 亿，研发人员数量达到 1073 人，占总员工人数比例为 12.8%。

2021 年公司多项科研技术取得显著突破：

株硬球齿新产品与山特维克直面竞争，并获得一定的市场份额；金洲建成行业内第一个微型钻头的自动化车间，走上智能制造道路，成功研制 0.01mm 极小径铣刀，打造行业内新名片；株钻作为行业内唯一代表，参加国家十三五创新成就展，展示 125 款应用于航天航空等高端领域的精密道具和新产品；自硬的超细粉末制备技术研究进展显著，采掘合金及工具制备不断拓宽产品系列，开发了钨丝绳用白钨丝等钨钼制品，飞机起落架涂层材料及涂层制备关键核心技术加速推动。

6.3 抓住国企改革契机，实现卸包袱、增活力

中钨高新作为第一批“双百”改革试点企业，已完成“卸包袱”、实现轻装上阵。公司通过加强管理考核机制，提升自动化、机械化、信息化水平，优化员工结构、提升人均效益，员工数量从 2016 年的 10129 人精简至 2021 年的 7522 人，减少了 26%。公司近年来已计提大额资产减值，剥离非核心业务，经营负担减轻。

“卸包袱”实现轻装上阵后，公司近几年持续“增活力”：

① 健全企业法人治理结构。五矿集团对中钨高新部分决策事项授权放权，金额在 1 亿以内的投资由中钨高新自行决策，提高了决策效率。

② 全面推行经理层成员任期制。2017 年，中钨高新在株硬的子公司（金洲公司）进行试点，在下游消费电子行业整体承压的情况下，过去四年利润总额复合增速 9%。2020 年，公司将职业经理人制度在南硬公司进行了推广，当期利润即创历史最好成绩。职业经理人制度改革成效显著，后续有望在各子公司依次推广。

③ 建立和完善投资契约化机制。对株硬公司、株钻公司重点投资项目契约化管理，2020 年均提前完成工程建设，共节约投资 1.16 亿元，目前均已达到可研设计水平。

④ 推进 IPD 体系。在硬质合金企业全面建立产品事业部管理模式，导入 IPD 体系，激发活力，提升效率，增加效益。株硬公司自 2017 年推进事业部改革以来，营收增长了70%，扭转了连续 10 年亏损的局面，硬质合金总产量增长了 38%，人均劳动生产率提升了150%。

⑤ 改革薪酬分配制度。建立与企业绩效挂钩的工资总额调整机制，收入分配向一线倾斜，建立“工资总额隔板机制”，保证一线员工收入稳定增长。

⑥ 实施股权激励。公司限制性股票激励项目于 2021 年 5 月获批，目前已经授予完成，90%的限制性股票向核心管理人员和技术骨干倾斜。

七、盈利预测及估值

预计公司 2022-2024 年归母净利润分别为 570 / 875 / 1169 百万元，增速分别为 8% / 54% / 34%，对应市盈率 23.4 / 15.2 / 11.4 倍。

盈利预测基本假设如下：

（1）即便中低端刀具受行业景气周期影响，收入增速较上年放缓，但高端刀具进口替代势头迅猛，使得整体刀具板块在 2022 上半年疫情影响下仍实现 30%的收入增长。

考虑到公司是我国硬质合金龙头公司，航空航天、汽车制造、高端医疗、消费电子等高端刀具进口替代的引领者，预计切削刀具及工具板块收入在 2022-2024 年的增速分别为 22%/15%/18%。随着公司不断加强研发，优化产品结构，刀具板块毛利率也有望实现小幅上涨；

（2）传统优势产品钨丝在光伏领域拓展新应用，新增百亿市场空间，需求增速四年十倍，三季度处于爆发增长节点。公司公告 100 亿米扩产规划，预计 2022 年下半年逐步爬坡满产，明后年出货有望高速增长；

（3）顶锤、轧辊、球齿、硬面材料等产品受益光伏金刚石微粉、培育钻、稳增长基建发力等利好，均实现不同程度收入增长；

八、风险提示

（1）需求不及预期。若需求大幅下滑，公司订单和产量下滑，价格售价下降，公司业绩处在恶化风险；

（2）钨价大幅波动。若钨价大幅波动，会致使公司毛利率受到影响，进而影响盈利；

（3）新产品放量不及预期。光伏用钨丝尚处于产业化初期，即便经过数据测算，当硅料价格回归成本线附近时，钨丝替代传统母线也依然具备经济性，但实际渗透率提升进展可能存在不确定性；

（4）二级市场波动风险等。

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