机械设备行业周专题：钛合金手机中框有望增厚刀具市场空间

1 行业报告│行业周报 请务必阅读报告末页的重要声明 机械设备行业周专题 钛合金手机中框有望增厚刀具市场空间  多家手机厂商导入钛合金材料 苹果iPhone 15 Pro机型采用钛合金边框；荣耀Magic Vs2，采用鲁班钛金饺链、荣耀自研盾构钢、航天级稀土镁合金等一系列创新材料；小米14 Pro采用99%钛金属中框；三星宣布将在明年初发布的全新Galaxy S24 Ultra系列采用钛金属材质。  2025年国内数控刀具需求量将突破6亿片 根据国家统计局，2022年我国金属切削机床产量为57.2万台。基于该数据，我们假设：（1）2022-2025年国内金属切削机床数控化率分别为48%、51%、54%、57%；（2）2023-2025年国内金属切削机床产量增速分别为3%、3%、3%；（3）数控机床使用寿命为12年。我们预计2025年国内数控机床产量为35.6万台，数控机床保有量为300.8万台。按照每台数控机床一天消耗0.8片数控刀具、一年开工250天进行计算，我们预计2023-2025年国内数控刀具需求量分别为5.61、5.81、6.02亿片。  预计未来国内数控刀具供应量将大于需求量 根据中钨高新及欧科亿公告数据，2021年株洲钻石数控刀具产量为1.03亿片，约占国内总产量的25%；排在第二和第三的分别是欧科亿和华锐精密，产量分别为0.81亿片、0.80亿片，市场份额分别为20%、18%，三家合计份额为63%。由此算出2021年国内数控刀具产量约为4.11亿片。根据各公司公告数据，我们预计2023-2025年这三家公司合计产能分别为3.3、4.0、4.6亿片，按照CR3为63%计算，预计2023-2025年国内数控刀具总产能分别为5.2、6.3、7.3亿片，未来供应量将大于需求量。  钛合金手机有望增厚刀具市场空间 根据Omida数据，2022年，苹果手机、荣耀手机、小米手机、三星手机销量分别为2.31、0.59、1.52、2.59亿台，这四家合计销量为7.01亿台。我们假设：2024、2025年这四家手机厂商合计销量均为7.01亿台。我们假设加工一台手机中框需要150款不同的刀具，每个刀具均价为30元，一组刀具可以加工600个手机中框，可以推算出钛合金材料应用于消费电子领域有望在2024、2025年新增钛合金刀具市场规模分别为2.63-5.26亿元、7.89-13.14亿元。  投资建议 我们建议关注鼎泰高科。随着下游钛合金手机渗透率逐步提升，钛合金刀具需求量有望增厚刀具市场空间，我们看好钛合金刀具行业，建议关注鼎泰高科。鼎泰高科核心业务为PCB上游耗材PCB钻针，随着下游消费电子逐渐复苏，PCB行业景气度有望提升，公司有望持续受益。 风险提示：（1）下游钛合金手机需求不及预期；（2）行业竞争加剧风险；（3）钛合金行业发展不及预期。 证券研究报告 2023年12月16日 投资建议： 强于大市（维持） 上次建议： 强于大市 相对大盘走势 作者 分析师：张旭 执业证书编号：S0590521050001 邮箱：zxu@glsc.com.cn 联系人：田伊依 邮箱：tianyy@glsc.com.cn 相关报告 1、《机械设备：新能源汽车检测政策预计新增多少设备投资？》2023.12.10 2、《机械设备：国内人形机器人进展如何？》2023.12.03 -20%-7%7%20%2022/122023/42023/82023/12机械设备沪深300 请务必阅读报告末页的重要声明 2 行业报告│行业周报 正文目录 1. 新材料有望带来新工艺及刀具需求量上升 .............................. 3 1.1 多家手机厂商导入钛合金材料 .................................. 3 1.2 钛合金性能较优异 ............................................ 3 1.3 钛合金材料对刀具要求较高 .................................... 4 2. 数控刀具行业供给量未来将大于需求量 ................................ 5 2.1 2025年国内数控刀具需求量将突破6亿片 ........................ 5 2.2 数控刀具行业供给量未来将大于需求量........................... 6 3. 钛合金手机中框有望增厚刀具市场空间 ................................ 7 3.1 钛合金手机中框有望增厚刀具市场空间........................... 8 3.2 刀具行业有望受益于国产替代 .................................. 9 4. 投资建议 ........................................................ 11 5. 风险提示 ........................................................ 11 图表目录 图表 1:多家手机厂商导入钛合金材料 ..................................... 3 图表 2：钛合金密度小、硬度高 .......................................... 3 图表 3：钛合金因具有比强度高和耐热性高等特点 .......................... 4 图表 4: CNC与3D打印加工各有优势 ..................................... 4 图表 5：手机加工过程所需刀具较多 ...................................... 5 图表 6：预计25年国内数控机床产量为35.6万台 .......................... 6 图表 7：预计25年国内数控机床保有量为300.8万台 ....................... 6 图表 8：预计25年国内数控刀具需求量达6.02亿片 ........................ 6 图表 9：2021年刀具主要应用于通用机械和汽车行业 ........................ 6 图表 10：国内刀具产量前三家公司产能不断提升 ........................... 7 图表 11：2021年国内数控刀具产量CR3为63% ............................. 7 图表 12：预计25年国内数控刀具总产能为7.3亿片 ........................ 7 图表 13：手机中框加工过程较为复杂 ..................................... 8 图表 14：钛合金手机中框有望增厚刀具市场空间 ........................... 8 图表 15：布局钛合金的公司包括鼎泰高科等 ............................... 9 图表 16：我国刀具企业主要以中低端为主 ................................. 9 图表 17：全球刀具市场格局较为分散 ..................................... 9 图表 18：我国刀具进度依赖度不断降低 .................................. 10 图表 19：我国刀具出口额不断提升 ...................................... 10 图表 20：我国进口刀具以高端为主 ...................................... 10 图表 21：我国出口刀具以低端为主 ...................................... 10 图表 22：政策支持刀具行业向好发展 .................................... 11 请务必阅读报告末页的重要声明 3 行业报告│行业周报 1. 新材料有望带来新工艺及刀具需求量上升 1.1 多家手机厂商导入钛合金材料 多家手机厂商导入钛合金材料。苹果iPhone 15 Pro机型采用钛合金边框；荣耀Magic Vs2，采用鲁班钛金饺链、荣耀自研盾构钢、航天级稀土镁合金等一系列创新材料；小米14 Pro采用99%钛金属中框；三星宣布将在明年初发布的全新Galaxy S24 Ultra系列采用钛金属材质。 图表 1:多家手机厂商导入钛合金材料 手机厂商 介绍 苹果 iPhone 15 Pro 机型，采用钛合金边框。 荣耀 轻薄大内折旗舰手机荣耀Magic Vs2，采用鲁班钛金饺链、荣耀自研盾构钢、航天级稀土镁合金等一系列创新材料。 小米 小米 14 Pro 采用 99% 钛金属中框。 三星 三星 Galaxy S24 Ultra 整体外观和 Galaxy S23 Ultra 相似，重点在于采用了钛金属材质。 资料来源：IT之家、贝哲斯咨询，国联证券研究所 1.2 钛合金性能较优异 钛合金是一种含有钛和其他化学元素混合物的金属。这种合金具有非常高的抗拉强度和韧性（即使在极端温度下）。它们重量轻，具有非凡的耐腐蚀能力和承受极端温度的能力。钛与氧原子的亲和力很高，这意味着在室温大气中钛合金表面也能形成一层非常薄的致密氧化层(TiO2)，这也是钛合金抗蚀性优异的原因。 图表 2：钛合金密度小、硬度高 资料来源：小米官网，国联证券研究所 钛合金性能较优异，下游应用较为广泛。钛合金具有高强度、低密度、耐腐蚀的特点，被广泛应用于3C、航空航天、能源、医疗等领域。在3C领域，相比之下，传统手机的外壳主要采用塑料、玻璃、陶瓷等材料，虽然在外观上不失美观，但在强度和重量上却有一定的不足。由于钛合金材料的密度约4.5g/cm³，而钢的密度为7.8 g/cm³，因此使用钛合金材料可以大大减轻手机的重量，同时提高手机的强度和耐用性，以防止手机在日常使用中受到刮擦和磨损。 请务必阅读报告末页的重要声明 4 行业报告│行业周报 图表 3：钛合金因具有比强度高和耐热性高等特点 项目 介绍 比强度高 钛合金是铝合金的1.3倍，镁合金的1.6倍，不锈钢的3.5倍，金属材料中的冠军。 热强度高 钛合金使用温度比铝合金高几百度，可在450～500°C的温度下长期工作。 抗蚀性好 钛合金耐酸、耐碱、耐大气腐蚀，对点蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强。 低温性能好 间隙元素极低的钛合金TA7，在-253°C下还能保持一定的塑性。 化学活性大 钛合金高温时化学活性很高，轻易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层。 导热系数小 钛导热系数约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50％。 弹性模量小 钛合金的弹性模量约为钢的1/2。 资料来源：金属加工公众号，国联证券研究所 1.3 钛合金材料对刀具要求较高 钛合金加工工艺包括CNC和3D打印。目前，钛合金加工工艺主要包括CNC切削磨削和3D金属打印两种，后者已经应用于荣耀折叠屏手机零部件的量产，而前者大概率是钛合金边框所选择加工方式。根据艾邦高分子数据，钛合金手机中框整体良率约为30%-40%，远低于铝合金中框的80%；且加工时间长，约为铝合金的3-4倍；同时，由于钛合金的特殊性质，对刀具也提出了严苛要求。 目前CNC加工钛合金仍是主流。CNC加工技术成熟且精度高，一次加工后的产品光滑度和精度可满足需求，无需二次加工。针对钛合金加工，3D打印虽然存在定制化和物料成本节省的优势，但常需要进行二次加工来改善