2016年中国金属基超硬材料制品行业概述及市场需求

导读： 2016年中国金属基超硬材料制品行业概述及市场需求。金属基超硬材料制品，是指依托金属基胎体材料，以金刚石和立方氮化硼等超硬材料为切磨材料，采用粉末冶金技术制成的具有一定形状、性能和用途的金属基复合材料制品。

参考《2016-2022年中国自润滑轴承市场运营现状及十三五竞争战略分析报告》 

        1、行业概述 

        金属基超硬材料制品，是指依托金属基胎体材料，以金刚石和立方氮化硼等超硬材料为切磨材料，采用粉末冶金技术制成的具有一定形状、性能和用途的金属基复合材料制品。金属基超硬材料制品凭借其结合强度高、成型性好、使用寿命长，能够满足高速磨削和超精密磨削技术的要求等显著特性，被作为硬脆材料的切割、磨削、抛光或钻探工具广泛应用于陶瓷加工、石材开采及加工、玻璃加工、建筑混凝土加工、机械加工、探矿、石油开采等传统领域，以及光伏、电子信息、国防军工、航空航天和汽车工业等新型精密加工领域，是目前最主要的超硬材料制品类别。 

        金属基超硬材料制品最早于20世纪60年代率先在欧美发达国家实现产业化并迅速发展，金属基超硬材料制品的出现是人类工业史上一次划时代的工具革命。由于超硬材料制品“超硬”的物理性能，其加工对象几乎囊括了所有已知的材料，不但使得由于传统硬质合金加工工具硬度不够，部分硬脆材料无法得到工业应用的困局成为历史，而且大幅提升了现代工业的生产加工效率和能源利用效率。例如在建筑陶瓷磨削加工工序中，以金刚石磨块替代传统的碳化硅磨块，磨块的使用寿命可获大幅延长，从而大幅减少了磨块产品的更换次数、显著提升了加工效率；同时由于金刚石磨块的固体残留物仅为碳化硅磨块的1%左右，因此对促进建筑陶瓷产业在节能环保方面的发展发挥了十分重要的作用。由于金属基超硬材料制品在现代工业中的突出地位，世界发达国家高度重视超硬材料及制品产业的发展，超硬材料及制品的研究与应用水平在某种程度上甚至代表着一个国家的科技发展水平。 

        我国的金属基超硬材料产业起步于20世纪70年代。经过四十余年的发展，我国的金属基超硬材料制品产业逐步形成了一个由技术研发、设计制造、原材料供应以及营销管理体系组成的具有相当规模的完整工业体系，在建筑陶瓷加工、石材开采及加工等传统硬脆材料加工领域拥有了较为明显的国际竞争优势。目前我国拥有超硬材料制品生产厂家达到1,000多家，年产值超过百亿元，已成为全球最大的传统应用超硬材料及制品生产国，相关产品不仅满足了国内市场的需求，更凭借较高的性价比优势远销海外。但是，目前我国的超硬材料制品行业的整体技术与质量水平仍落后于意大利、日本等发达国家，特别是由于我国超硬材料制品行业对光伏及电子信息、国防军工、航空航天和汽车工业等新型精密加工领域的应用研究起步较晚，行业内相关基础研究的投入相对不足，行业内具有相关应用经验和研究创新能力的复合型人才较为缺乏，关键制造装备技术积累不足，导致我国超硬材料制品在新兴精密加工领域的产品开发能力和工艺技术方面与国外同行存在较大差距。 

        2、市场需求状况 

        由于金属基超硬材料独特的物理特性，其加工对象几乎可以包括所有的已知材料，随着科学技术的不断进步和超硬材料制品生产工艺水平的不断提高，其应用领域将不断扩展，在工业生产中的耗用量将不断增加，市场前景和空间十分广阔。建筑陶瓷加工市场、石材开采及加工市场、玻璃加工市场、建筑混凝土市场、机械及电子精密加工是目前我国金属基超硬材料制品行业的主要应用市场。总体而言，不管何种应用领域，均要求相关金属基超硬材料制品在锋利与耐磨之间具有较高的适配性，但由于不同的应用领域，其加工对象、加工方式、加工精度、工况环境存在差异，因此其具体性能要求亦不完全一样。具体应用领域、应用产品及性能特点等情况如下表所示：   

        （1）建筑陶瓷加工市场 

        建筑陶瓷是一种通过1,100~1,250℃的高温烧结而成的无机非金属材料制品，其莫氏硬度达到6~8级，几乎不能采用普通的加工工具进行加工。 

        金属基超硬材料制品及配套产品主要用于建筑陶瓷的切割、磨削和抛光加工工序，切割主要是对产品进行锯切加工以达到不同的形状和规格要求，磨削、抛光加工则是对产品的精细化深加工，在消除其烧结过程中形成的凹凸不平、尺寸不一等缺陷的基础上，使产品表面达到设计效果。超硬材料制品的技术进步和广泛应用不但推动了普通建筑陶瓷产品不断向中高档产品提升的速度，而且由于加工成本的不断降低，使得越来越多的消费者能够享受到中高档建筑陶瓷产品带来的生活品质的提高。因此，金属基超硬材料制品及配套产品已成为日益增长的建筑陶瓷行业不可或缺的加工工具。 

        我国是全球最大的陶瓷砖生产国。根据中国建筑卫生陶瓷协会出版的2009年至2015年各期《中国建筑卫生陶瓷年鉴》，我国建筑陶瓷砖产量从2009年的642,711万平方米增长到2015年的1,017,866万平方米，年均复合增长率约为7.96%。上述建筑陶瓷砖主要包括抛光砖、抛釉砖、瓷片、外墙砖等。按照行业经验，其中需进行磨抛加工处理的建筑陶瓷砖占80%以上。目前国内建筑陶瓷主要企业与金属基超硬材料制品供应商之间大部分采用消耗管理模式进行合作，即根据各月或季度为客户产品实施磨抛处理的面积和合同约定的单位面积磨抛价格结算货款，因此以发行人2015年度国内市场每平方米建筑陶瓷砖的平均磨抛价格0.64元/m2进行估算，2015年建筑陶瓷加工领域金属基超硬材料制品及配套产品的国内市场容量约为52.11亿元。 

        2012年，党的十八大会议将坚持走中国特色新型城镇化道路，着力在城乡规划、基础设施、公共服务等方面推进城乡一体化，以及将保障房建设纳入中央未来政策的重要着力点。 

        2013年，十八届三中全会通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》中再次强调了要以市场化为主要原则,适时推出利于我国房地产行业健康发展的长效机制。可以看出，未来我国走新型城镇化道路的政策方针和推进保障房建设的政策布局将为房地产行业及相关的下游建筑材料行业的平稳发展提供保障。根据国家统计局的数据，我国商品房销售面积由2008年的6.60亿平方米增长至2013年的13.06亿平方米，年均增长率达14.63%。 

        尽管该数据2014年度受经济环境和限购等政策影响下滑至12.06亿平方米，比上年度下降了7.6%。但2015年初以来，随着我国货币政策的逐步放宽，房地产业发展条件趋向改善，有望带动建筑陶瓷、石材、玻璃等产业对金属基超硬材料制品的需求。 

        海外市场方面，根据中国建筑卫生陶瓷协会出版的 2009 年至 2015 年各期《中国建筑卫生陶瓷年鉴》和《Ceramic  World  Review》，除中国以外，全球主要陶瓷砖生产制造国历年陶瓷砖产量如下： 

        参照国内市场标准进行估算，2015 年建筑陶瓷加工领域金属基超硬材料制品及配套产品的海外市场容量超过 21.79 亿元人民币。近年来，中国在国际超硬材料制品市场的地位日益突出，越来越多的国外建筑陶瓷生产商开始从中国采购超硬材料制品。随着“一带一路”战略合作和亚洲基础设施投资银行的逐步构建，中国周边亚洲地区以及从亚洲至欧美海陆运输沿线地区都将大幅增加基础设施以及配套住房的建设投入，因此不断增长的国际建材市场将为国内领先的超硬材料制品生产企业带来市场机会。 

        （2）石材加工市场 

        石材是建筑史上应用最早的建筑材料，具有极高的艺术价值和经济价值。由于加工难度高，世界石材加工业的发展在一定程度依赖于加工工具的发展和进步。自20世纪60年代新型石材加工工具在石材产业中推广应用以来，有力推动了世界石材产业的日益发展壮大。 

        金属基超硬材料制品的应用贯穿于石材产业链的始末，从最初的矿山开采到石材大板加工，再到下游的工程石材设计及加工，各个环节都需要消耗大量的金属基超硬材料制品。以工程石材设计及加工这一环节为例，金刚石排锯用于大理石荒料切割，金刚石磨轮、磨块用于板材定厚、磨抛，金刚石锯片用于规格板材锯切，金刚石绳锯用于石材异型加工，各种钻、切金刚石工具用于工程施工现场的石材加工等。金属基超硬材料工具的应用使得石材加工效率大幅提高，已成为石材工业的必不可少的加工工具。 

        根据中国石材协会发布的《中国天然大理石白皮书（2013）》，我国已成为世界第一大石材生产国、出口国和消费国，石材产量约占全球石材总产量的近20%。其中，我国花岗岩石材产量已由2008年的2.32亿平方米增长到2012年的4.13亿平方米，年平均增长率达到15.51%；大理石板材已由2008年的0.25亿平方米增长到2012年的1.28亿平方米，年平均增长率达到50.42%。 

        我国石材产量的持续增长，将直接拉动金刚石工具市场容量的不断扩大。根据《石材》杂志“金刚石锯片技术发展现状和走势分析”（2014年第6期）引述中国机床工具工业协会超硬材料分会的预计，金刚石锯片国外市场容量达人民币250亿元，国内市场容量达人民币50亿元。 

        （3）玻璃加工市场 

        在玻璃加工领域，由于金属基超硬材料制品及配套产品与普通工具相比具有加工质量好，使用寿命长等优点，同时对于加工玻璃器件所需的下料、切割、铣磨、磨边以及凸、凹曲面精磨等工序，采用金刚石磨具加工的综合生产效率比普通磨具可提高数倍至数十倍，因此，金属基超硬材料制品及配套产品是玻璃加工领域最经济有效的加工工具。 

        近年来，随着我国工业化、城镇化进程的加快，以及国家相关节能环保政策法规的相继出台，人们对玻璃制品的安全性、环保性、舒适性及美观性的要求日益提高，我国平板玻璃工业发展迅速，玻璃深加工率不断提高。根据《平板玻璃工业“十二五”发展规划》，我国平板玻璃产量由2005年的4.0亿重量箱增至2010年的6.6亿重量箱，年均增长速度达到10.5%；平板玻璃深加工率也由2005年的25%提至2010年的36%，但仍低于世界平均水平近20%。预计未来几年，平板玻璃行业将步入平稳增长期，行业年平均增长率保持在2.6%左右；而高端产品和精深加工产品的市场需求仍将保持较高增长，预计到2015年，玻璃深加工率将由2010的36%进一步提高至45%。随着玻璃深加工市场规模的不断扩大，金属基超硬材料制品及配套产品的市场空间亦将不断提升。 

        （4）建筑混凝土市场 

        混凝土是目前世界上产量最大的人造建筑材料，广泛应用于道路、桥梁、建筑等基础设施的建设和施工。超硬材料工具作为混凝土建材的高效施工工具，在混凝土建筑的梁体、墙、柱的拆除改造，混凝土路面的伸缩缝切割，桥梁、高速公路路肩加宽改造等切割加工、磨削加工、钻孔以及板材磨平修边环节，起到了不可替代的作用。 

        随着世界经济的快速发展，人们对道路、桥梁、建筑等基础设施施工质量、施工效率的要求不断提高，普通的施工工具将逐步被淘汰。目前，部分发达国家已明文规定，在高速公路、机场跑道、楼宇改造、公共广场等市政工程施工中必须用金刚石锯片进行切割和金刚石薄壁钻头进行钻孔，禁止采用传统的手工开挖或凿击，这一趋势必将很快向其它国家和地区扩展。另一方面，新兴发展中国家正进入高速公路、大型机场等基础设施兴建的高峰期，为金属基超硬材料制品提供了新的巨大的市场需求。 

        （5）电子及机械精密加工市场 

        在电子信息领域，对于硅、锗、砷化镓、磷化镓等硬脆的贵重半导体材料，需要通过切割和研磨加工制成小片状的半导体器件。采用超硬材料制品进行加工，不仅提高了生产效率，而且可以使半导体达到极高的光洁度。在家电领域，采用超硬材料制品进行加工可以满足大型家电压缩机主要零部件对磨具平面度、平行度、以及耐用度的极高要求。在汽车工业领域，需要采用超高速高效精密成型磨削工具对发动机凸轮轴、曲轴进行加工，而采用超硬材料制品较普通磨具在强度、锋利度以及动平衡性能等方面具有不可比拟的优势，超硬材料制品取代普通磨具成为汽车工业发展的长期趋势。 

        目前，应用于电子及机械精密加工的超硬材料制品主要被西方发达国家垄断，绝大部分产品需要依赖进口。随着我国制造业加速转型升级，电子信息、汽车制造、家电、航空等新兴产业有望实现跨越式的发展，这将推动我国超硬材料制品生产技术水平和产品质量水平的不断提升与突破，从而带动新型金属基超硬材料制品的增长需求。 

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