從數(shù)控刀具到掘進(jìn)工具,從耐磨零件到航空航天部件,硬質(zhì)合金正成為高端制造不可或缺的核心材料。
在廣東東莞一家精密制造企業(yè)的生產(chǎn)車間里,技術(shù)工人正在更換CNC數(shù)控機(jī)床上的硬質(zhì)合金刀具;在山西大同的煤礦井下,采用硬質(zhì)合金齒的掘進(jìn)機(jī)頭正在高效破碎煤巖;在四川成都的航空航天產(chǎn)業(yè)園,硬質(zhì)合金工裝夾具正在支撐著精密零部件的加工。這些看似不相關(guān)的場(chǎng)景,都指向同一個(gè)關(guān)鍵材料——硬質(zhì)合金。
作為現(xiàn)代工業(yè)的“牙齒”和“脊梁”,硬質(zhì)合金以其高硬度、高耐磨性和高彈性模量的特性,成為高端制造和重大工程的關(guān)鍵支撐材料。隨著制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。
01 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:從規(guī)模擴(kuò)張向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型
硬質(zhì)合金是以碳化鎢、碳化鈦等難熔金屬碳化物為硬質(zhì)相,以鈷、鎳等金屬為粘結(jié)相,通過(guò)粉末冶金工藝制備的復(fù)合材料。由于其硬度高、耐磨性好、強(qiáng)度大,被譽(yù)為“工業(yè)牙齒”,廣泛應(yīng)用于切削工具、礦用工具、耐磨零件等領(lǐng)域。
我國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展,已形成完整的產(chǎn)業(yè)體系。中研普華《2024-2029年硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》顯示,我國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)量已居全球首位,產(chǎn)品種類涵蓋所有主要硬質(zhì)合金品類,能夠滿足大部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。
但產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)的問(wèn)題依然存在。高端產(chǎn)品占比偏低,部分高性能硬質(zhì)合金仍然依賴進(jìn)口;創(chuàng)新能力有待提升,基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新相對(duì)薄弱;產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性需要提高,一致性和可靠性與國(guó)際先進(jìn)水平存在差距。
產(chǎn)業(yè)區(qū)域集聚特征明顯,形成了以湖南、四川、江蘇、浙江等為代表的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。其中湖南株洲硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)基地具有完整的產(chǎn)業(yè)鏈和較強(qiáng)的創(chuàng)新能力,代表了中國(guó)硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)的最高水平。
02 技術(shù)演進(jìn):材料創(chuàng)新與工藝升級(jí)雙輪驅(qū)動(dòng)
硬質(zhì)合金技術(shù)正朝著精細(xì)化、復(fù)合化、功能化方向發(fā)展。超細(xì)晶和納米晶硬質(zhì)合金研發(fā)取得重要進(jìn)展,通過(guò)控制碳化鎢晶粒尺寸,實(shí)現(xiàn)了硬度和韌性的同步提升。中研普華研究報(bào)告指出,晶粒尺寸控制技術(shù)已成為硬質(zhì)合金創(chuàng)新的關(guān)鍵領(lǐng)域。
涂層技術(shù)是另一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新方向?;瘜W(xué)氣相沉積(CVD)和物理氣相沉積(PVD)技術(shù)的發(fā)展,使硬質(zhì)合金工具表面涂層從單一涂層發(fā)展到多元復(fù)合涂層、納米結(jié)構(gòu)涂層,大幅提高了工具的切削性能和壽命。
增材制造技術(shù)在硬質(zhì)合金領(lǐng)域的應(yīng)用逐步深入。3D打印硬質(zhì)合金制品開(kāi)始從樣品走向量產(chǎn),特別是在復(fù)雜形狀刀具和個(gè)性化工具制造方面顯示出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)技術(shù)有望改變傳統(tǒng)硬質(zhì)合金制品的生產(chǎn)模式。
綠色制造技術(shù)受到越來(lái)越多關(guān)注。減少鈷等稀缺金屬用量、開(kāi)發(fā)替代粘結(jié)相、回收利用廢硬質(zhì)合金等技術(shù)不斷進(jìn)步,既降低了生產(chǎn)成本,也減少了環(huán)境影響。中研普華預(yù)測(cè),綠色制造將成為硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)。
03 應(yīng)用領(lǐng)域:傳統(tǒng)市場(chǎng)升級(jí)與新興市場(chǎng)拓展并進(jìn)
硬質(zhì)合金最大的應(yīng)用領(lǐng)域是切削工具,包括車刀、銑刀、鉆頭、鉸刀等。隨著數(shù)控機(jī)床和智能制造的發(fā)展,對(duì)高效切削工具的需求持續(xù)增長(zhǎng)。中研普華調(diào)研發(fā)現(xiàn),汽車、航空航天、模具等行業(yè)對(duì)高性能切削工具的需求尤為旺盛。
礦用工具是第二大應(yīng)用領(lǐng)域。采掘行業(yè)對(duì)硬質(zhì)合金鉆頭、截齒、釬具等的需求穩(wěn)定增長(zhǎng)。隨著采礦技術(shù)向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展,對(duì)礦用工具的性能要求不斷提高,推動(dòng)產(chǎn)品向高端化升級(jí)。
耐磨零件應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。硬質(zhì)合金在精密模具、石油鉆探、冶金軋輥等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。特別是在新能源領(lǐng)域,硬質(zhì)合金在硅片切割、電池極片加工等方面的應(yīng)用快速增長(zhǎng)。
新興應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。硬質(zhì)合金在半導(dǎo)體制造、生物醫(yī)療、航空航天等高端領(lǐng)域的應(yīng)用逐步增加。這些領(lǐng)域?qū)τ操|(zhì)合金的性能要求極高,產(chǎn)品附加值也遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)領(lǐng)域。
04 產(chǎn)業(yè)鏈分析:上游制約與下游拉動(dòng)并存
硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)鏈上游主要是鎢、鈷、鈦等原材料供應(yīng)。我國(guó)是全球最大的鎢資源國(guó)和供應(yīng)國(guó),但在鈷資源方面對(duì)外依存度較高。中研普華報(bào)告指出,原材料價(jià)格波動(dòng)對(duì)硬質(zhì)合金生產(chǎn)成本影響顯著,資源安全保障十分重要。
中游是硬質(zhì)合金制品生產(chǎn)環(huán)節(jié),包括混合料制備、壓制成型、燒結(jié)加工、深加工等工序。這個(gè)環(huán)節(jié)技術(shù)含量高,設(shè)備投資大,是產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)。大型企業(yè)通常具備完整生產(chǎn)工藝,中小企業(yè)則專注于特定工序或產(chǎn)品。
下游是硬質(zhì)合金應(yīng)用領(lǐng)域,包括機(jī)械加工、礦產(chǎn)資源開(kāi)采、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、汽車制造、航空航天等。下游行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和需求升級(jí),是硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要拉動(dòng)力量。
產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同創(chuàng)新趨勢(shì)明顯。硬質(zhì)合金生產(chǎn)企業(yè)與下游用戶合作開(kāi)發(fā)定制化產(chǎn)品,與上游原料供應(yīng)商合作穩(wěn)定原料質(zhì)量,與設(shè)備制造商合作改進(jìn)生產(chǎn)工藝。這種協(xié)同創(chuàng)新模式提高了整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的競(jìng)爭(zhēng)力。
05 政策環(huán)境:制造業(yè)升級(jí)與材料強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略雙重驅(qū)動(dòng)
國(guó)家制造業(yè)升級(jí)戰(zhàn)略為硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)大動(dòng)力?!吨袊?guó)制造2025》將高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人列為重點(diǎn)領(lǐng)域,其中硬質(zhì)合金刀具是核心部件。智能制造、綠色制造等發(fā)展方向都對(duì)硬質(zhì)合金提出了新的需求。
新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策支持硬質(zhì)合金技術(shù)創(chuàng)新。國(guó)家將高性能硬質(zhì)合金列為關(guān)鍵戰(zhàn)略材料,支持關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。中研普華研究報(bào)告顯示,多項(xiàng)國(guó)家科技計(jì)劃都支持硬質(zhì)合金材料研究。
資源安全保障政策影響產(chǎn)業(yè)布局。國(guó)家對(duì)鎢、鈷等戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源實(shí)施總量控制和規(guī)范管理,促進(jìn)資源合理開(kāi)發(fā)利用。硬質(zhì)合金回收利用受到政策鼓勵(lì),循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式逐步推廣。
"十五五"規(guī)劃預(yù)計(jì)將繼續(xù)強(qiáng)化制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全性,硬質(zhì)合金作為關(guān)鍵工業(yè)材料,將繼續(xù)獲得政策支持。特別是高端硬質(zhì)合金的國(guó)產(chǎn)化替代,將成為政策重點(diǎn)支持方向。
06 競(jìng)爭(zhēng)格局:國(guó)際巨頭與國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)各具優(yōu)勢(shì)
全球硬質(zhì)合金市場(chǎng)由幾家國(guó)際巨頭主導(dǎo),這些企業(yè)在高端產(chǎn)品市場(chǎng)具有明顯優(yōu)勢(shì),擁有強(qiáng)大的品牌影響力和技術(shù)積累。它們通過(guò)全球化布局和持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新,保持市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
國(guó)內(nèi)硬質(zhì)合金企業(yè)可分為三個(gè)梯隊(duì):第一梯隊(duì)是少數(shù)幾家大型國(guó)有企業(yè)集團(tuán),具備完整產(chǎn)業(yè)鏈和較強(qiáng)研發(fā)能力;第二梯隊(duì)是專注于特定領(lǐng)域的專業(yè)化企業(yè),在細(xì)分市場(chǎng)具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力;第三梯隊(duì)是大量中小型企業(yè),主要生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)通用產(chǎn)品。
中研普華研究發(fā)現(xiàn),行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)正在從價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)向技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)和品牌競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)變。產(chǎn)品性能、服務(wù)質(zhì)量、技術(shù)創(chuàng)新能力成為競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵因素。企業(yè)通過(guò)差異化戰(zhàn)略尋找市場(chǎng)空間,避免同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)。
國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)并存。國(guó)內(nèi)企業(yè)通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新,技術(shù)水平不斷提升;同時(shí)通過(guò)海外并購(gòu)、設(shè)立研發(fā)中心等方式,加快國(guó)際化布局。國(guó)際企業(yè)則加強(qiáng)在中國(guó)市場(chǎng)的本土化經(jīng)營(yíng),競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。
07 發(fā)展趨勢(shì):高端化、智能化、服務(wù)化引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
產(chǎn)品高端化是明顯趨勢(shì)。隨著下游產(chǎn)業(yè)升級(jí),對(duì)高性能硬質(zhì)合金的需求持續(xù)增長(zhǎng)。超細(xì)晶硬質(zhì)合金、超硬涂層工具、定制化解決方案等高端產(chǎn)品和服務(wù)的市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大。
制造智能化水平不斷提升。自動(dòng)化生產(chǎn)線、智能制造單元、數(shù)字化工廠在硬質(zhì)合金行業(yè)逐步推廣。中研普華預(yù)測(cè),智能制造將提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性,降低生產(chǎn)成本,改變行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局。
服務(wù)化轉(zhuǎn)型成為新趨勢(shì)。企業(yè)從單純的產(chǎn)品供應(yīng)商向解決方案提供商轉(zhuǎn)變,提供刀具管理、加工優(yōu)化、技術(shù)支持等增值服務(wù)。這種轉(zhuǎn)型不僅增加了收入來(lái)源,也增強(qiáng)了客戶粘性。
綠色低碳發(fā)展日益重要。節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)工藝、回收再利用技術(shù)、減少稀有金屬用量等成為研發(fā)重點(diǎn)。在碳達(dá)峰碳中和背景下,硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型將加速推進(jìn)。
08 投資機(jī)會(huì):全產(chǎn)業(yè)鏈布局與關(guān)鍵環(huán)節(jié)突破
硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)存在多方面投資機(jī)會(huì)。高端產(chǎn)品產(chǎn)能建設(shè)需求旺盛,特別是高性能切削工具、精密耐磨零件等領(lǐng)域產(chǎn)能不足,存在投資空間。中研普華建議關(guān)注技術(shù)含量高、市場(chǎng)前景好的高端產(chǎn)品項(xiàng)目。
技術(shù)創(chuàng)新投資機(jī)會(huì)豐富。新材料研發(fā)、新工藝開(kāi)發(fā)、新應(yīng)用拓展等領(lǐng)域都需要持續(xù)投入。特別是顛覆性技術(shù)創(chuàng)新,可能帶來(lái)行業(yè)格局的重塑,具有較高投資價(jià)值。
產(chǎn)業(yè)鏈整合機(jī)會(huì)值得關(guān)注。通過(guò)縱向整合提高資源保障能力和市場(chǎng)穩(wěn)定性,通過(guò)橫向整合擴(kuò)大產(chǎn)品范圍和市場(chǎng)規(guī)模。合理的產(chǎn)業(yè)鏈整合可以提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
國(guó)際化投資布局機(jī)會(huì)增多。隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)力增強(qiáng),海外并購(gòu)、設(shè)立海外研發(fā)中心、建設(shè)海外生產(chǎn)基地等國(guó)際化投資活動(dòng)增加。這些投資有助于獲取技術(shù)、品牌和市場(chǎng)渠道。
硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展為產(chǎn)業(yè)提供了廣闊市場(chǎng)空間,技術(shù)創(chuàng)新為產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了強(qiáng)大動(dòng)力,產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展為產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力提升創(chuàng)造了良好條件。
未來(lái)五年,硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)將從規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向質(zhì)量提升,從跟隨發(fā)展轉(zhuǎn)向創(chuàng)新引領(lǐng),從產(chǎn)品供應(yīng)轉(zhuǎn)向解決方案提供。那些具備技術(shù)創(chuàng)新能力、市場(chǎng)開(kāi)拓能力和精益制造能力的企業(yè),將在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
中研普華依托專業(yè)數(shù)據(jù)研究體系,對(duì)行業(yè)海量信息進(jìn)行系統(tǒng)性收集、整理、深度挖掘和精準(zhǔn)解析,致力于為各類客戶提供定制化數(shù)據(jù)解決方案及戰(zhàn)略決策支持服務(wù)。通過(guò)科學(xué)的分析模型與行業(yè)洞察體系,我們助力合作方有效控制投資風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化運(yùn)營(yíng)成本結(jié)構(gòu),發(fā)掘潛在商機(jī),持續(xù)提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
若希望獲取更多行業(yè)前沿洞察與專業(yè)研究成果,可參閱中研普華產(chǎn)業(yè)研究院最新發(fā)布的《2024-2029年硬質(zhì)合金產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析報(bào)告》,該報(bào)告基于全球視野與本土實(shí)踐,為企業(yè)戰(zhàn)略布局提供權(quán)威參考依據(jù)。
























研究院服務(wù)號(hào)
中研網(wǎng)訂閱號(hào)