超硬材料行业产业链概述及发展前景
超硬材料行业包括超硬材料(立方氮化硼和金刚石)及超硬材料制品(立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金刚石锯片、金刚石工具、金刚石砂轮、金刚石线锯(金刚石绳锯),金刚石拉丝模、金刚石修整笔、立方碳化硼砂轮等),超硬材料行业是小众行业也是大行业,大在涵盖范围较广,超硬材料制品有上百种,譬如:金刚石砂轮分为陶瓷结合剂,树脂结合剂,电镀金刚石砂轮,金刚石锯片,金刚石超薄切割片,金属结合剂金刚石砂轮等,立方氮化硼刀具又有标准聚晶立方氮化硼刀片,复合立方氮化硼刀片,复合立方氮化硼铰刀、镗刀等;金刚石复合片按照使用类型又分为石油片,地质片和金属切削用金刚石复合片。
从产业链上来讲:超硬材料(立方氮化硼和金刚石微粉及单晶)属于中上游行业,复合和聚晶金刚石和复合(聚晶)立方氮化硼在产业链的中游,其他制品如超硬刀具,超硬磨具(金刚石砂轮和氮化硼砂轮),金刚石锯片、金刚石工具、金刚石砂轮、金刚石线锯(金刚石绳锯),金刚石拉丝模属于产业链下游。
以目前的刀具市场为例,占据最大市场份额的刀具材料仍为高速钢和硬质合金,但这些刀具的硬度最高仅为2000~3000HV,若加上粘接物质,其总体硬度则在2000HV以下。对于难加工材料和高速高精加工来说,较低硬度的刀具材料已不能胜任。以金刚石和立方氮化硼(CBN)为代表的超硬材料刀具则迅速占领这个市场。其中金刚石具有极高的硬度和耐磨性,其硬度可达10000HV,是刀具材料中最硬的,热稳定性可达700℃~800℃。而立方氮化硼的硬度仅次于金刚石(可达8000HV~9000HV),并且热稳定性更高(达1250℃~1350℃)。
据统计:作为超硬材料中上游的人造金刚石产量年均复合增长速度将超过15%;超硬材料的中下游制品同样在快速增长,如超硬磨料和超硬刀具、金刚石锯片等预计复合增速25%。超硬材料及制品作为新兴的行业,发展前景广阔。
超硬材料产业链上游的发展
作为“新材料”的一种,超硬材料目前在我国还是新兴产业,从超硬材料本身来看,我国具有明显的资源优势,金刚石产量占世界总产量的80%以上,立方氮化硼(CBN)产量占世界总产量的60%以上,已经是世界第一大超硬材料生产国,在超硬材料方面中国已迈入世界强国行列,我国超硬材料产业率先成为在国际上有话语权的产业之一。
根据超硬材料行业协会统计预测,未来三年我国人造金刚石产量年均复合增长速度将超过15%。这些行业的发展得益于全球超硬材料制品的需求量在增加,如产金刚石工具、电动工具,超硬刀具,超硬磨具,等其他超硬工具制品,以上下游制品主要应用于矿产开发行业、石油钻探、机械制造行业、建材行业等广泛领域。
作为聚晶或复合超硬材料产品的产业优势
基于超硬材料原材料的优势,超硬材料中下游制品发展更加迅猛,也有更大的机会.处于超硬材料及其制品产业链中下游位置的材料有聚晶金刚石(聚晶立方氮化硼)及聚晶金刚石(聚晶立方氮化硼)复合片,它们有三个主要用途:一是作为切削刀具材料;二是作为石油地质钻头的切削齿;三是用于制备线材拉拔的高品级拉丝模。
目前,全球复合超硬材料制造行业的中高端产品主要由美日等国的企业垄断,大部分中高端市场份额由DI公司、元素六公司、美国合成、日本住友、韩国日进等国际领先的大型集团公司所控制。而我国超硬材料行业大而不强,特别是复合超硬材料领域,很长时间内一直由国外著名企业占据着高端市场,我国企业在产量和质量上均与国外著名企业有明显差距,大部分产品需要进口,所以国内超硬材料领域进口替代的需求巨大。
复合和聚晶立方氮化硼和金刚石的机会(如聚晶金刚石复合片,聚晶立方氮化硼刀具)的机遇在于做出中国品质,看“海外市场拓展”。当前国内领先的超硬材料企业,正力争在刀片和石油片上打入国际主流市场。如果成功,同样会促进复合片的生产向中国转移。
从超硬工具,超硬磨具类下游需求增长,看“高端产品开发”。
超硬材料的下游同样在快速增长,在需求的量上,以对传统磨料和刀具、钻头、锯片等工具的替代为主,预计复合增速25%。在经济效益上,中国的金刚石线锯、高精高速砂轮、高档专业锯片、单晶型拉丝模、单晶型车刀等新型超硬工具距国外的发展水平差距较大。
超硬材料及制品行业细分企业概况
超硬材料及制品行业是服务于汽车,高端装备制造,机械,航天航空,仪器仪表,电子信息,建材等领域为主,应用领域极广,超硬材料制品有上百种,譬如:金刚石砂轮分为陶瓷结合剂,树脂结合剂,电镀金刚石砂轮,金刚石锯片,金刚石超薄切割片,金属结合剂金刚石砂轮等,立方氮化硼刀具又有标准聚晶立方氮化硼刀片,复合立方氮化硼刀片,复合立方氮化硼铰刀、镗刀等;金刚石复合片按照使用类型又分为石油片,地质片和金属切削用金刚石复合片。行业的拓展面也是随着应用和需要再开发,产品类型更是多种多样,所以伴随着这些下游产业的发展以及配套产业的发展如数控机床,高速磨床,各种电动工具等发展,超硬材料行业会越来越壮大。
河南郑州因为我国第一个五年计划超硬材料项目的渊源,目前超硬材料及制品企业上千家,汇聚了全国大部分超硬材料从业者和各种人才。郑州市金刚石砂轮和CBN砂轮的企业不下200家,做立方氮化硼刀具和金刚石刀具的企业将近50家,做金刚石和立方氮化硼微粉和单晶的不下50家;做金刚石锯片的企业更是比比皆是。其中不乏知名企业如黄河旋风,华晶和中南钻石的金刚石微粉,富耐克和中南钻石的CBN微粉;华菱超硬的立方氮化硼刀具,郑钻的金刚石刀具,河南胜创的钻石砂轮,三磨所的CBN砂轮,郑州宏拓的行磨条;新亚的金刚石复合片,四方达的金刚石丝拉丝模均是超硬材料细分行业的领头羊。相信伴随着技术的进步和产业整合,会出现更多的领头羊,并能在超硬材料制品领域获得更多的突破!