一、硬质合金概述
1、定义
硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,特别是它的高硬度和耐磨性,即使在500℃的温度下也基本保持不变,在1000℃时仍有很高的硬度。硬质合金广泛用作刀具材料,如车刀、铣刀、刨刀、钻头、镗刀等,用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材,也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。
2、发展历程
中国硬质合金工业起步较晚,新中国成立后,中国硬质合金产业经过国家战略层面的大力支持与几十年来行业的不断发展,在改革开放的背景下,通过市场经济的调节作用,逐步形成了生产、研发、贸易一整套完整的工业体系。从行业发展历程来看,大致可以分为三个阶段。
二、硬质合金发展背景
随着我国深入实施制造强国的战略,中国制造业开启了全面的转型升级,对制造业的加工设备、材料、工艺、效率都提出了更高要求,推动了硬质合金产业的高速发展。
三、硬质合金产业链
1、产业链结构示意图
硬质合金产业链的上游主要涉及原材料的开采和冶炼。主要原材料包括钨、钴等金属化合物和粉末。这些原材料通过开采和冶炼过程,转化为硬质合金生产所需的碳化钨粉末(硬化相)和钴粉(粘结相)等。其中,钨矿和钴矿的开采是上游环节的重要组成部分。中下游环节主要涉及硬质合金的生产和制造,以及硬质合金工具的生产和制造。
2、产业链上游
全球范围内,钨矿资源的分布并不均衡。根据美国地质调查局(USGS)的数据,2023年全球已探测到的钨储量达到440万金属吨,同比增长15.79%。其中,我国的钨资源储量位居世界首位,高达230万金属吨,占全球总储量的52.27%。2023年我国钨产量为6.3万吨,同比下降11.27%,占据全球钨产量的80.77%,充分表明了中国在全球钨产业链中的主导地位。
四、硬质合金行业发展现状
1、全球硬质合金产量
世界上有50多个国家生产硬质合金,2023年总产量达到12.38万吨,主要生产国有美国、俄罗斯、瑞典、中国、德国、日本、英国、法国等,随着硬质合金产品在全球制造业应用领域的不断拓展和深化,产业规模不断扩大。
2、我国硬质合金产量
随着国民经济各领域持续向好,以及国内外对于硬质合金需求的不断提升,我国硬质合金的产销量保持上升趋势;同时,在如高端装备制造、航空航天、半导体和新能源等新兴产业不断涌现的背景下,行业内具有研发创新优势的企业根据终端应用需求,不断开拓硬质合金产品的应用边界,打开了更为广阔的市场空间。因此近年来,我国硬质合金产量呈现持续增长的趋势,从2016年的2.82万吨增至2023年的5.3万吨,复合增长率达到9.43%,体现了较高的增长速度。
相关报告:华经产业研究院发布的《2025-2031年中国硬质合金行业发展全景监测及投资策略研究报告》
五、硬质合金行业竞争格局
1、行业竞争格局
为提升高端硬质合金产品的自给率,避免基础材料领域受制于人,“十四五”期间,国家积极推动创新技术发展,推动硬质合金在高端装备制造等领域的应用,通过重点开发高附加值产品,进一步优化产品结构,全力推动我国硬质合金产品制造向精深加工方向发展,促进产业升级。整体来看,虽然近年来我国硬质合金行业取得了良好的发展势头,但由于在研发投入、工艺水平等方面与国际一流硬质合金厂商,如肯纳金属集团等存在差距,因此,国内的高端硬质合金产品需求,仍在一定程度上需要进口。
2、重点企业介绍
2023年中钨高新材料股份有限公司硬质合金产量约1.4万吨,全球产量第一,生产规模保持稳定,巩固了行业龙头地位。中钨高新硬质合金产品门类规格齐全,其中,切削刀具、硬质合金轧辊、精密零件、硬面材料及球齿、钼丝等多个品种规模位居中国第一。在规模优势的基础上,不断优化产品结构,终端产品重心不断移向高附加值、具有明显竞争优势的市场。2023年中钨高新营收127.36亿元,实现归属于上市公司股东的净利润4.85亿元。
六、硬质合金行业发展趋势
1、下游产业的快速增长为硬质合金行业提供了良好的发展空间
硬质合金在工业领域主要用于制作切削工具、凿岩工具、耐磨工具、棒材等制品,伴随终端应用行业的技术升级和新兴应用领域的不断拓展,带动了硬质合金市场需求的不断增长。一方面,近年来,我国汽车产量保持全球第一,而随着金属及木材加工、矿产开采、基础设施建设等传统领域的技术升级和环保观念的不断增强,新兴工具在传统行业的使用量持续增长,对硬质合金的需求也随之不断增加;另一方面,随着人们对硬质合金制备方法和性能研究的深入,硬质合金产品逐步在3C产品、医疗器械、高端装备、航空航天等新兴领域拓展应用半径,共同推进了硬质合金的市场容量的持续增长。
2、制造装备及加工技术创新升级促进硬质合金产品向高附加值拓展
随着经济发展和技术进步,对于新材料的要求不断提高,硬质合金产品所需性能和生产工艺趋于复杂,促使硬质合金制造厂商根据自身技术优势和经营特点不断向精深加工等高附加值产品端延伸。从行业竞争格局上看,我国目前精深加工等高附加值硬质合金产品仍存在一定程度的进口依赖,中高端硬质合金市场尚有较大空间随着3C产品、高端装备、5G等前沿技术在硬质合金生产企业的应用,依托重点实验室、工程技术研究中心、高校实验室等科技平台,推动硬质合金生产商加大技术改造,向纳米级硬质合金材料、无粘结相硬质合金材料、PCD复合片等研究方向迈进,进一步优化产品结构,向精深加工方向发展,提升市场竞争力,促进产业升级。
3、合理利用矿产资源,推行清洁化生产,推动行业可持续发展
硬质合金产业的发展与有色矿产资源行业密切相关,循环经济和再生回收技术成为了当前的热点。为缓解钨资源稀缺所带来的压力,行业内积极开展钨的回收再利用,对废旧合金进行回收纯化、高效循环利用技术开发,实现资源综合开发再利用,推动行业可持续发展。
4、行业国际竞争力不断加强,国内企业面临发展机遇期
相较于欧美、日韩等发达国家材料行业起步早、技术实力雄厚、产品系列丰富、体系成熟等特点,我国硬质合金在高端产品领域仍存在一定差距。为提升国内硬质合金产品精深加工程度及各类中高端硬质合金产品自给率,我国出台了一系列的政策,并持续推进我国硬质合金行业内的资源整合及重组,行业的规模不断壮大,目前已成为全球硬质合金产量最大的国家;同时,针对一系列重点关键领域,通过引进吸收、自主创新,在原料生产、硬质材料的产品和材质开发、工艺和装备应用、废旧合金的循环利用等方面取得了一系列重大进展。凭借国内硬质合金生产企业技术的提升、性价比优势及客户黏性,国产硬质合金已开始向高端市场延伸,并逐步加速高端硬质合金产品的国产化进程。
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