2026年有色金属行业硬质合金及刀具系列二：从德国玛帕看刀具行业“隐形赢家”如何获益于新能源汽车行业发展

专注与创新——非标刀具龙头玛帕的跨越发展之路

坚持专注和创新，玛帕刀具实现非标刀具产品的跨越式发展。德国高端精密刀具制造商 MAPAL，专注于非标刀具的开发与应用，以阀体组合刀具和导条铰刀产品而闻名，其产品自 上世纪 80 年代便驰骋于汽车制造行业。纵览 MAPAL 发展史，公司围绕专注与创新，通过四 阶段阶梯式发展，实现了非标刀具龙头的跨越式成长： 第一阶段（1950-1969）：1950 年 Georg Kress 博士创立 MAPAL 公司，探索刀具产品业务， 凭借企业家远见的视野与脚踏实地的商业策略于 1954 年完成单刃铰刀专利的并购。经过研 发团队的二次开发与创新性应用，公司成功推出第一款标准铰刀产品，引领孔加工领域实现 一系列接续突破。 第二阶段（1970-1979）：20 世纪 70 年代，MAPAL 专门生产带有可调刀片的精密孔加工刀 具，并逐步停产了螺纹底孔、丝锥和螺纹滚压刀具等产品，实现了对孔加工领域的聚焦。通 过业务聚焦，公司研发工作进一步强化，创新实力更加稳定与快速。 第三阶段（1980-2009）：自 20 世纪 80 年代开始，MAPAL 通过大幅扩展产品线，占据了技 术上的领先优势，实现了产品在汽车行业上的广泛应用。20 世纪 90 年代，通过收购位于普 福尔茨海姆的综合技术中心，公司将其产品组合延伸至 PCD 刀具产品，而后通过建立更多 专业化的产品技术中心，将产品版图扩充至展开式刀具和 ISO 标准刀具、刀柄和多刃铰刀等， 在特殊刀具领域成为世界领先公司之一。21 世纪初，MAPAL 产品系列持续完善，并凭借可 靠的工艺技术及量身定制的解决方案，不断开辟新的市场，向技术领先和制定全球范围的生 产服务标准迈进。 第四阶段（2010-）：2010 年之后，MAPAL 继续通过创新实现产品升级，通过购置 CVD 涂 层设备，加速刀具涂层开发和应用。与此同时，成立 c-Com GmbH，布局刀具数字化发展， 研发用于协作式数据管理、基于云的开放式平台 c-Com，为用户提供和切削加工相关的数字 化服务。

新能源汽车发展对刀具行业需求产生哪些新影响？

汽车行业是钨金属和硬质合金材料的最大终端消费场景，汽车结构、材料应用与制造工艺的 变化将显著影响硬质合金及刀具产业的发展趋势。汽车行业曾经一直是硬质合金消费量最大 的终端应用场景，更是钨金属消费量最大的终端应用场景，占比长期维持在 20%以上。因此， 汽车行业的汽车构造、材料应用与制造工艺的变化，将对硬质合金材料与机床刀具厂商产生 重要影响。

2.1 新能源汽车快速发展，汽车行业钨消费比重却下滑明显

全球能源结构加速转型，以电能驱动的新能源汽车开始快速发展。在全球能源结构转型的大 趋势下，新能源汽车开始快速发展，成为汽车产业变革的核心力量。各国政府相继出台碳中 和目标与燃油车禁售时间表，推动电池技术、充电技术和智能网联技术加速迭代；消费者环 保意识提升与用车成本下降叠加，激发新能源汽车市场需求持续增长；传统车企巨头纷纷宣 布全面电动化战略，造车新势力与科技巨头跨界入局，带动汽车产业链从上游原材料到下游 驾驶系统重塑全球价值链；新能源汽车开始成为能源互联网的关键节点和移动智能终端，正 深刻改变全球能源结构，为后石油时代勾勒出绿色增长的新范式。 新能源汽车接过汽车增速接力棒，2024 年全球销量渗透率接近 20%。自 2017 年全球汽车 销量达到 9566 万辆的历史新高之后，汽车销售总量增长开始呈现出疲软趋势。与此同时， 以插混和纯电为代表的新能源汽车在经历过 2010 至 2019 这十年的从 0 到 1 的验证积累， 技术日趋成熟。随着全球碳中和发展的加速推进，自 2020 年开始，新能源汽车接过汽车行 业的增速接力棒，销量呈现出爆发式增长。根据 Wind 数据，截至 2024 年全球插混新能源汽 车和纯电动汽车的销量已经达到了 1750 万辆，超过 2019 年销量的 8 倍。

乘用车消费占钨消费比重呈现出明显的下滑趋势，从 25.84%下降到 18.44%。新能源汽车对 传统燃油车市场的取代，不仅没有增加钨消费量，反而使汽车行业的钨消费量逐年下滑。近 年来，乘用车行业钨消费比重下滑 7.4pct。严峻的需求变化，对硬质合金刀具企业的经营产 生了较大冲击，如何破局成为众多刀具企业思考的一大难题。

2.2 新能源汽车与传统燃油车构造差异较大，切削加工零部件用量大幅减少

传统燃油汽车主要包括三大核心部件：发动机、变速箱和底盘。发动机作为燃油车的动力来 源，其性能直接决定汽车的动力性、燃油经济性以及排放水平；变速箱作为汽车的传动系统 主要负责将发动机输出的动力传递给汽车行驶系统，二者是燃油车最核心、最复杂和最昂贵 的部件，其性能直接决定车辆整车性能、油耗、排放和驾驶体验，与底盘并称为燃油车三大 件。 传统燃油汽车的主要切削加工零件包括发动机的缸体、曲轴、连杆、凸轮轴、活塞、发动机 气门等，变速箱的箱体、变速箱齿轮、离合器壳体、飞轮，底盘的传动轴、差速器、制动鼓、制动盘、制动卡钳、转向器、万向节、转向节等零部件。其中由于发动机和变速箱内的精密 传动零部件众多且复杂，占据了绝大部分的切削加工工艺时间。

新能源汽车三大件转向电池、电机、电控。在电驱动的新能源汽车上，替代油箱的动力电池、 替代发动机和变速箱的电动机和控制各执行机构的电控系统，因高门槛高壁垒以及直接决定 新能源汽车整车性能和驾驶体验的特性，成为新能源汽车的新三大核心部件，汽车构造与设 计由追求“机械之美”转向“电动之智”。

纯电动汽车机械构造更为简单，切削加工零部件数量大幅减少。由于纯电动新能源汽车取消 了发动机和复杂变速器的结构，插电混动新能源汽车简化了发动机和变速器的构造，使得新 能源汽车相对于传统燃油汽车切削加工件大幅下降，切削工作量大幅下降。根据国际钨协的 报告显示，燃油汽车约有 4000 个零部件，插电混动新能源汽车约有 3000 个零部件，纯电动新能源汽车约有 500 个零部件，纯电动新能源汽车的切削与磨削加工总时长较燃油汽车减少 74%。

2.3 新能源汽车轻量化要求更高，难加工材料应用占比提升

长期以来，以汽车作为交通工具的运输业一直是能源消耗大户，追求汽车轻量化是汽车生产 企业在开发和制造产品源头上实现保护环境、节约能源及可持续发展的有效路径与核心任务。 汽车阻力与整车质量正相关，轻量化可以提升燃油车的燃油经济性和新能源汽车的续航里程。 汽车在行驶过程中主要有四大阻力，即加速阻力、空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力，其中加 速阻力、滚动阻力和爬坡阻力均与汽车质量成正比。根据中国汽车工程学会《节能与新能源 汽车技术路线图 2.0》中的数据，燃油乘用车每减重 100 公斤，既可节油 0.31-0.46L/百公里； 在 NEDC 工况下，每减少 100 公斤的整备质量，纯电动汽车可以节约 0.46kW·h/百公里。 此外，还有众多研究表明轻量化可以提升车辆的加速性、制动性、操纵稳定性、平顺性、减 少噪声振动等性能，以及降低车辆成本等优势。

让车主“里程焦虑”的新能源汽车更加需要轻量化。当下，充电基础设施的不均衡发展与电 池技术的局限性，仍然未改变新能源汽车车主的“里程焦虑”现状。轻量化发展是除增加电 池电量外提升续航里程的另一主要路径：根据中国汽车工程学会数据显示，从纯电动汽车的 续航里程角度看，当有能量回收时，每减少 100kg 的质量，A 级车的续驶里程增加 12.3km， C 级车的续驶里程增加 13.0km；如果除动力电池以外的部件减少 10kg 的质量，并将减少的 质量分给动力电池，保持整车的整备质量不变，则 A 级车的续航里程将增加 12.5km，C 级车的续航里程将增加 9.3km。

全球汽车行业已经开始应用铝合金、镁合金和碳纤维复合材料等轻质材料以实现汽车轻量化。 其中铝合金应用较快，已经应用于乘用车动力系统壳体、车身防撞梁（前后保险杠）、行李架、 转向节、摆臂（控制臂）、副车架和动力电池包等零件的生产，目前单车平均累计用量约 120k g， 较为成熟的车型有奇瑞小蚂蚁 eQ1、蔚来 ES8、东风全铝车身客车、中通全铝车身客车等。 受制于技术、耐腐蚀性差等多方面因素影响镁合金应用相对较为缓慢，中国汽车镁合金应用 在多个国家级科技项目的支持下取得了一定进展，单车用镁量为 1-3kg，主要应用于转向盘 骨架，小部分新能源汽车采用了镁合金仪表板骨架、动力电池壳体、座椅骨架、车轮等，个 别车型实现了单车用镁量 10kg 以上。先进工程塑料和纤维增强树脂基复合材料是实现汽车 轻量化的重要材料，其中纤维增强树脂基复合材料主要应用在汽车结构件上，已在前端模块、 后背门、动力电池壳体等零部件上实现产业化应用，但中国在碳纤维增强复合材料零件设计 和建模、低成本碳纤维材料生产、高效率零件加工设备等产业化应用技术上仍处于技术研究 和经验积累阶段，成本高和生产效率低等问题依然困扰着企业的生产和产品的商业化应用。

2.4 一体化压铸工艺开始替代切削加工工艺

轻量化材料的加工工艺更多转向热成型、一体化压铸工艺。随着汽车行业车身用材料由“以 钢为主”逐渐向“钢铝混合”、“全铝”和“多材料”的方向发展，制造工艺也发生了显著变化。由于镁、铝具有热膨胀系数较高、熔点低、易氧化等特点，镁合金和铝合金的零部件更 适用于铸造工艺生产，随之而来的便是一体化压铸工艺的快速应用。一体化压铸工艺，即将 多个单独、分散的铝合金零部件进行高度集成化设计，并通过大吨位压铸机，使其一次成型 压铸为 1-2 个大型铝铸件，从而替代传统零部件的先冲压后焊接的工艺方式，该工艺可以实 现车身和底盘的高度集成。

一体化压铸工艺的大量应用对切削加工工艺产生了一定冲击。首先，一体化压铸通过一次成 型使得零部件铸造成接近最终形状的铸件，减少了传统机加工过程中对零件进行大量切削、 打磨等加工工作量；其次，一体化压铸将多个零部件集成成一个整体，减少了零部件的数量， 这也使得需要进行切削加工的零件数量大幅减少，从而减少了大量的切削加工工作量；最后， 由于一体化压铸件的结构更加紧凑和集成，在汽车零部件装配的过程中对零部件的定位和固 定要求较低，减少了因装配要求复杂而进行的切削加工操作。

汽车构造、应用材料和制造工艺三重因素变化导致了单车硬质合金刀具与用钨量的下滑。首 先，相较于传统燃油车，新能源汽车构造或取消或简化了发动机和复杂变速箱的应用，使切 削刀具用量下降；其次，新能源汽车加速了铝合金、镁合金、纤维增强复合材料等难加工材 料的应用更使得以硬质合金材料制作的刀具在新能源汽车制造的切削加工中处于相对劣势； 最后，镁、铝等轻金属合金的材料加工特性也使得一体化压铸工艺部分替代了传统的减材制 造工艺，同样导致了切削刀具用量下滑。

编辑：火腿肠