下游產業的快速增長為硬質合金行業提供了良好的發展空間
1、硬質合金行業背景
硬質合金被譽為“工業牙齒”和“高端制造業的脊梁”,廣泛應用于礦產資源開采、能源開采、基礎設施建設、汽車行業數控機床等領域。在硬質合金產業鏈中,上游主要為鎢礦、鈷礦開采,碳化鎢,鈷粉等中間原材料產品,下游主要為切削工具、礦用工具及耐磨工具等應用工具。硬質合金制品生產在整個環節中具備高附加價值、產品應用廣闊、市場空間大的特點。
硬質合金具有獨特的性能組合,其中決定碳化鎢硬質合金性能的3種主要因素包括硬質相粒度、粘結金屬含量和微觀結構。粉末冶金技術的應用使得可通過不同原料的組合和晶粒粗細制備具有定制性能的硬質合金,根據具體應用需求定制不同類型的硬質合金產品。
(1)按主要成分分類
硬質合金基體含硬化(質)相和粘結金屬兩部分。按主要成分可分類如下:
鎢鈷類硬質合金:由碳化鎢(WC)和鈷(Co)組成,強度與韌性在硬質合金中最高,產量大、用途廣。鈷含量及碳化鎢晶粒尺寸變化會影響其性能,常用于切削鑄鐵、有色金屬、非金屬材料,也作耐磨和礦山工具等。
鎢鈦鈷類硬質合金:含碳化鎢、碳化鈦(TiC)及鈷,相比鎢鈷類,相同鈷含量時抗彎強度低,且隨TiC含量增加而降低,抗月牙洼性能好,適合制作加工鋼材的長切削刀具。
鎢鈦鉭(鈮)類硬質合金:成分有碳化鎢、碳化鈦、碳化鉭(或碳化鈮)及鈷,強度高于鎢鈦鈷類,抗高溫氧化性好,又稱通用或萬能硬質合金,用于通用性刀具,加工合金鋼、鑄鐵和碳素鋼。
(2)按用途分類
硬質合金按照用途通常劃分為四類,切削刀具用合金、鑿巖及工程用合金、耐磨零件用合金和其他用途合金。其中,切削工具、鑿巖及工程用工具和耐磨用具是硬質合金三大主要應用領域,依據中國鎢業協會數據,2023年上述工具分別占硬質合金應用的51.60%、21.00%、23.91%,相應比例每年會因下游需求周期性波動等因素存在小幅變動。
2023年全國硬質合金用途
資料來源:普華有策
(3)按晶粒大小分類
硬質合金的性能與應用領域很大程度上由晶粒大小決定。按照德國粉末冶金協會硬質合金晶粒度分級標準,晶粒大小可以分為納米晶、超細晶、亞細晶、細晶、中晶、粗晶和超粗晶共七種類別。一般情況下,晶粒度的大小與硬質合金的硬度、耐磨性能成反比,而與韌性、抗沖擊性成正比。即晶粒度越小,硬質合金的硬度、耐磨性越高,但韌性、抗沖擊性降低。通常需要根據具體的應用領域平衡硬質合金的硬度和韌性,納米晶、超細晶及亞細晶硬質合金憑借其硬度高、耐磨性好等特點,適用于切削工具;細、中晶硬質合金在硬度和耐震性方面表現良好,主要用于切削工具、耐磨用具等領域;粗、超粗晶硬質合金在地質礦山工具等領域廣泛應用,因其具有較高的抗沖擊力和耐磨性。0.5μm以下的超細及納米硬質合金、晶粒度達到5.0μm以上超粗晶硬質合金的研究開發已成為國內外硬質合金合金技術領域中的熱點。
WC晶粒尺寸d/um
資料來源:普華有策
2、硬質合金應用領域
硬質合金熔點、硬度高,耐磨,可作切削、鑿巖、耐磨等工業部件,應用于多領域。鑿巖及工程工具合金產品:耐磨性與韌性好,用于鑿巖、采掘等工具,在礦業、基建等領域作用重要。切削工具合金產品:用于生產多種硬質合金刀具,硬度高、通用性強等,應用于諸多國民經濟重要領域。耐磨工具合金:利用其強度、抗壓、耐腐等特征制模具或零件,應用涵蓋多領域。硬質合金彌補傳統材料不足,能加工難加工材料。下游行業需求變化對行業提出更高要求,未來企業需靠科技創新驅動,推動產業升級,提升產品競爭力,促進行業高質量發展。
3、行業所處生命周期
新中國成立后,我國硬質合金產業經過國家戰略層面的大力支持與幾十年來行業的不斷發展,已逐步形成了生產、研發、貿易一整套完整的工業體系。尤其進入21世紀以來,在行業“技術引進”、“技術開發”、“聯合攻關”等方式的促進下,我國硬質合金企業的生產技術和工藝水平大大提高,行業已趨近成熟,市場競爭充分。隨著硬質合金產品結構向中高端發展以及下游應用領域的拓寬,硬質合金行業發展潛力較大。
4、硬質合金行業發展現狀
近年來隨著經濟的穩定增長,下游產業及國內外市場對于硬質合金的需求不斷提升,我國硬質合金行業市場規模不斷壯大。根據中國鎢業協會數據,2016年至2023年,我國硬質合金總產量由2.84萬噸增至5.3萬噸,年復合增長率為9.46%,體現出較高的增長速度。
中國硬質合金產量
資料來源:普華有策
隨著全球制造業應用領域的不斷拓展和深化,全球硬質合金市場產業規模也在不斷提升,全球市場規模從2014年的6.79萬噸增至2021年的11.10萬噸,復合增長率達到7.27%。作為全球最大的硬質合金生產國,我國在全球產業鏈中的地位與日俱增,我國硬質合金產品產量占全球的比例也從2014年的39.76%上升至2021年的45.95%。
在未來,從市場需求看,以新能源汽車、航空航天、半導體為代表的戰略性產業的快速發展也將進一步帶動硬質合金工具需求量的增長。
5、未來發展趨勢
硬質合金行業作為中國戰略新興產業中的新材料產業,其發展水平對中國的航空航天、海洋工程、數控機床、軌道交通、核工程、新能源、先進醫療裝備、環保節能裝備等高端制造產業的發展起到至關重要的作用,其未來發展趨勢表現在以下方面:
(1)下游產業的快速增長為硬質合金行業提供了良好的發展空間
硬質合金在工業領域主要用于制作切削工具、鑿巖工具、耐磨工具、棒材等制品,伴隨終端應用行業的技術升級和新興應用領域的不斷拓展,帶動了硬質合金市場需求的不斷增長。一方面,隨著金屬及木材加工、礦產開采、基礎設施建設等傳統領域的技術升級和環保觀念的不斷增強,新興工具在傳統行業的使用量持續增長,對硬質合金的需求也隨之不斷增加;另一方面,隨著人們對硬質合金制備方法和性能研究的深入,硬質合金產品逐步在3C產品、醫療器械、高端裝備、航空航天等新興領域拓展應用,共同推進了硬質合金的市場容量的持續增長。
(2)制造裝備及加工技術創新升級促進硬質合金產品向高附加值拓展
經濟發展和技術進步讓對新材料要求提高,硬質合金產品性能與生產工藝趨于復雜,促使制造廠商向精深加工等高附加值產品端延伸,我國中高端硬質合金市場空間大且精深加工產品依賴國外。當前,隨著前沿技術應用及依托各類科技平臺,硬質合金生產商正加大技術改造,朝著精密刀片、聚結多晶金剛石復合片等方向邁進,優化產品結構,向精深加工發展以提升競爭力、促進產業升級。
(3)本土化進程加速,國內企業面臨發展機遇期
我國硬質合金與歐美、日韓等發達國家材料行業相比,在高端產品領域存在差距。為此我國出臺政策推進行業資源整合與重組,行業規模不斷壯大,且針對重點關鍵領域,在多方面取得重大進展。憑借國內生產企業技術提升、性價比優勢及客戶黏性,國產硬質合金已向高端市場延伸,正逐步加速高端產品本土化進程。
(4)國內硬質合金產業鏈整合趨勢增強,行業集中度不斷提升
硬質合金行業產業鏈上下游整合趨勢增強,上游涉及鎢礦、鈷礦開采等,下游涵蓋切削等工具,應用于多領域。上游及中游企業分別向中下游、下游延伸,企業會通過開發新品、收購兼并等形成協同發展格局提升競爭力。
隨著行業開發生產與工具研發制造整合,國內龍頭企業優勢更凸顯,技術、研發、資本等方面薄弱的小企業面臨淘汰或并購,龍頭企業貫通產業鏈擴大規模,憑高壁壘獲高利潤投入研發,形成良性循環。
6、行業競爭格局
(1)全球競爭格局
全球硬質合金行業已經邁入成熟期,市場競爭非常激烈。依據華經產業研究院整理數據,全球約有600家至700家硬質合金生產廠商(不包括中國規模以下中小型企業),生產區域集中分布在中國、歐洲、美國、日本等地。國際著名的硬質合金生產廠商主要有瑞典山特維克集團(Sandvik)、美國肯納金屬公司(Kennametal)、以色列伊斯卡公司(ISCAR)、盧森堡森拉天時(ceratizit)、日本三菱綜合材料株式會社(MitsubishiMatetials)等。在全球硬質合金產業鏈分工上,以山特維克集團、美國肯納金屬公司為代表的歐美企業占據著國際高端硬質合金制品市場高地,以三菱綜合材料為代表的日韓企業則以高性價比在中檔產品占據一定市場份額,國內企業主要集中于鎢產業鏈上游,主要以鎢精礦、APT、氧化鎢、鎢粉及碳化鎢粉等中間原材料產品和中低端硬質合金制品為主。
(2)國內競爭格局
中國的硬質合金行業高度集中,龍頭企業占據市場大部分份額。據統計,我國硬質合金行業59家企業2023年全年收入達到390.09億元,同比增長3.52%。其中,株硬集團、株洲鉆石切削、深圳金洲、廈門金鷺、蘇州新銳、章源鎢業、株洲華銳、株洲歐科億等9家企業的利潤超過1億元,合計利潤為21.3億元,占行業利潤總額的71.61%。同時行業內也存在較多的中小型企業,該類企業普遍規模較小、研發投入及技術水平較低,產品主要服務于低端市場。
《2025-2031年硬質合金行業深度調研及投資前景預測報告》涵蓋行業全球及中國發展概況、供需數據、市場規模,產業政策/規劃、相關技術/專利,競爭格局、上游原材料情況、下游主要應用市場需求規模及前景、區域結構、市場集中度、重點企業/玩家,企業占有率、行業特征、驅動因素、市場前景預測、進出口數量/金額/地區/國家、投資策略、主要壁壘構成、相關風險等內容。同時北京普華有策信息咨詢有限公司還提供市場專項調研項目、產業研究報告、產業鏈咨詢、項目可行性研究報告、專精特新小巨人認證、市場占有率報告、十五五規劃、項目后評價報告、BP商業計劃書、產業圖譜、產業規劃、藍白皮書、國家級制造業單項冠軍企業認證、IPO募投可研、IPO工作底稿咨詢等服務。(PHPOLICY:GYF)