鎢製品市場需求增長受益於新領域拓展、國產替代進程加快等因素|材料

鎢製品市場需求增長受益於新領域拓展、國產替代進程加快等因素

鎢行業產業鏈較長,不同企業根據資源稟賦和比較優勢選擇適合自身的發展道路。部分企業致力於在全產業鏈的延伸,部分企業則專註於在產業鏈關鍵環節深入和強化,同為鎢企但在產業鏈中的定位和所涵蓋的產業鏈廣度可能不同,因此本行業並無傳統意義上對競爭對手的清晰界定。鎢是我國戰略性稀缺資源,也是國家保護性開采的特定礦種,我國對鎢礦開采實行總量控製、配額生產的方式,因此預計供給端即鎢精礦產量預計不會出現大幅增長的趨勢。但是需求端方面,隨著國家出臺多項政策鼓勵製造業高質量發展以及攻克「工業母機」關鍵零部件課題的深入推進,高端製造裝備升級拉動了高端鎢材和高性能硬質合金需求的增長。

1、全球鎢行業概況

(1)全球鎢供給側特征分析

目前鎢礦資源在全球範圍內的分布較不均衡,根據美國地質調查局(USGS)統計數據顯示,2022年全球已探測到的鎢儲量達380萬金屬噸,同比增長2.70%,我國鎢資源儲量世界最多,高達 180 萬金屬噸,占世界總儲量的 47.37%,居全球首位。除中國外,鎢資源較為分散,鎢儲量排名第二的俄羅斯也僅占全球10.53%的儲量。

2022 年世界鎢礦資源儲量構成及占比情況

全球鎢礦中已發現的鎢礦物中,黑鎢礦和白鎢礦具有較大經濟開采價值。鎢礦的供給分布特征與鎢礦資源的分布基本一致,中國是全球鎢資源供應量最大的國家。根據美國地質調查局估算,2022 年世界鎢礦產量達 8.40 萬金屬噸,較 2021年上升 0.24%。其中,中國、越南及俄羅斯是世界上最主要的鎢生產國。我國鎢礦產量達 7.10 萬金屬噸,占世界總產量的 84.52%。

2022 年世界鎢產量構成及占比情況

(2)全球鎢需求側特征分析

作為工業製造業的重要材料,鎢製品的需求基本與經濟形勢變化相一致。近年來,全球鎢消費呈增長趨勢,鎢消費主要集中在中國、歐洲、美國和日本。近二十年全球鎢消費量從 5.31 萬金屬噸增長至 11.92 萬金屬噸,預計到 2030 年將達到 17.08 萬金屬噸的市場規模。

從消費結構角度分析,全球鎢消費增加主要源於工業發展,包括鋼鐵、汽車、航空、機械、能源、電子等領域對硬質合金、鎢特鋼、高密度合金和其他鎢金屬材料的需求,鎢製品的消費情況與製造業變化趨勢基本一致,目前鎢的下遊消費包括硬質合金(切削工具、礦用工具等)、鎢材(鎢條和鎢絲等)、鎢特鋼(高速工具鋼)和鎢化工(催化劑和顏料)等。從全球鎢消費結構看,硬質合金製造是最主要的鎢消費領域,據國際鎢協(ITIA)統計,全球 59%的鎢用於生產硬質合金,19%用於鎢特鋼,16%用於鎢材,6%用於化工和其他領域。

鎢製品的消費結構一方面體現出一國的工業發展水平,另一方面也代表該國鎢製品行業的發展趨勢。發達國家中約 72%的鎢用於硬質合金的消費,我國 2022年約 58%的鎢用於硬質合金的消費,仍有一部分鎢製品還處於基礎應用領域。但隨著我國工業製造業的升級,鎢製品的消費結構將向發達國家趨同,硬質合金及相關材料的市場增長速度將不斷提高。

2、我國鎢行業概況

我國是全球鎢礦資源最為豐富的國家,儲量和產量均位列世界第一。據美國地質調查局(USGS)數據,2022 年中國目前已探明鎢礦儲量 180 萬金屬噸,占全球總探明儲量的 47.37%,具備絕對資源優勢。我國鎢礦儲量相對集中,主要分布在江西、雲南、湖南、廣東、廣西等地,其中江西省有著「世界鎢都」的美譽,占全國鎢礦已探明儲量一半以上。

因為鎢資源的稀缺性和不可替代性,我國將鎢視為戰略性資源,對鎢礦開采實行總量控製,鎢礦開采總量指標由2016年9.13萬噸增長至2022年10.90萬噸。2022 年江西省鎢礦開采總量控製指標為 4.06 萬噸,占全國總量的 37.25%,位居全國第一位。

3、行業特性

(1)行業周期性

鎢製品市場需求多集中在機械加工、裝備製造、電子通訊、冶金礦山、航空航天等重要領域,與國家經濟發展、產業升級等因素息息相關,鎢製品一般作為工業生產的工具和耗材,行業發展受下遊製造業的需求影響較大,與宏觀經濟高度相關,具有一定的周期性。但由於下遊行業潛在市場廣闊,鎢製品行業的未來發展不受限於某個下遊行業的發展周期。

(2)行業區域性

我國鎢企主要分布在江西、湖南等中西部省份,以及福建、江蘇、廣東等東南沿海地區。中西部省份擁有豐富的鎢礦資源,靠近原料產地,具有資源導向優勢,集中了大量優秀鎢企,如:中鎢高新、章源鎢業、華銳精密、歐科億等;東南沿海地區靠近行業下遊工具廠商客戶,以及天然的海運優勢,基於市場導向原因,我國硬質合金產能集中分布於此,如:廈門鎢業、翔鷺鎢業、新銳股份等。

(3)行業季節性

由於鎢行業的下遊應用領域範圍較廣,主要包括機械加工、裝備製造、電子通訊、冶金礦山、航空航天等行業,上述領域整體需求量受季節影響較小,因此鎢製品行業整體無明顯的季節性特征。

4、行業技術水平及特點

(1)行業的技術水平

隨著技術的不斷進步,我國鎢製品行業在利用堿壓煮、離子交換技術加工鎢精礦,氫還原法製取鎢粉,碳化法製取碳化鎢,成型技術和氣體壓力燒結製取硬質合金以及表面塗層新材料技術等方面已經取得了長足的進步。目前我國鎢製品在生產技術方面已經較為成熟,配套的生產裝備也有較大提升,但在超細材料製備、功能梯度合金製備、塗層材料、沈積控製、關鍵裝備配套、高質量鎢資源再生利用、高端材料及製品等關鍵核心技術方面仍然和國外頭部企業有著不小的差距。

(2)行業現有主流技術及其特點

1)從鎢精礦生產 APT 鎢階段:主要采用堿壓煮、離子交換技術以及蒸發結晶技術提煉鎢精礦製備 APT,此技術生產的 APT 結晶體具有純度高、晶粒品種齊全的特點。

2)從 APT 到碳化鎢階段:行業主流做法先利用 APT 焙燒製備氧化鎢後,再利用氫還原法製取鎢粉,該方法製備鎢粉具有簡單易行、質量優良、穩定可靠、成本低等特點;最後使用碳化法製備碳化鎢,該方法是在高溫下用介質氣體催化反應進行,氫氣與爐料中炭黑反應形成的碳氫化合物氣體將鎢粉碳化生成碳化鎢。

3)從碳化鎢到製造硬質合金階段:整體而言,我國硬質合金整體生產工藝已相對成熟,但受技術經驗積累、研發投入、人才儲備等因素的影響,各企業技術水平參差不齊,但近些年行業總體技術水平提升明顯。

決定硬質合金製造技術水平的因素主要取決於原料配比、壓製成型、加壓煆燒及表面處理等環節的生產工藝。其中,原料配比是硬質合金生產的重要前端環節,是決定硬質合金產品特性的重要因素,我國鎢企針對材料特性、加工參數、使用壽命等要求,不斷優化原料配比,以滿足各類下遊領域的需求;我國壓製成型目前主要采用模壓工藝和擠壓工藝,模壓工藝使用自動壓力機,將混合料壓製成型,使壓坯密度分布均勻,並配有高精密模架以保證壓製產品的精度;擠壓工藝相較於模壓工藝具有流程短、質量穩定、生產效率高等優點,是近年來行業技術發展的新趨勢。

5、行業發展趨勢

(1)鎢製品應用領域持續拓寬

1)新能源領域

鎢絲是一種以難熔金屬鎢為主要原材料的細絲,具有熔點高、電阻率大、強度好、蒸氣壓低等特點,廣泛應用於加熱、鍍膜及照明市場,現已拓展至光伏領域,用於矽片切割金剛石線的母線。在推進 「雙碳」和穩增長的大背景下,光伏新能源行業出現爆發式增長,致使鎢絲行業基本面發生根本性改變,主導需求從附加值低、需求逐漸萎縮的燈泡領域轉換為高增長高景氣的光伏領域。

光伏鎢絲相較於傳統金剛線具有硬度更高,延展性更好的特點,這決定了光伏鎢絲有著更好的切割能力、切割質量,以及更低的斷線率。

隨著矽片薄片化及金剛線細線化的推進,用鎢絲替代高碳鋼絲作為金剛線母線的趨勢逐步明朗。

2)人造金剛石和培育鉆石市場

硬質合金頂錘作為高溫高壓法合成人造金剛石等超硬材料的關鍵部件,是合成壓機內部的重要耗材,進而成為生產金剛石單晶和培育鉆石的核心工具。由於頂錘要承受復雜苛刻的壓縮、剪切、拉伸應力的作用,加上加熱時瞬時錘面溫度達 500-600℃,要求近萬次反復使用壽命,因此頂錘大多采用鎢基硬質合金製成,具有硬度高、剛性好、強度高、耐熱優良的特性。

頂錘下遊需求以人造金剛石和培育鉆石為主。人造金剛石方面,目前中國人造金剛石產量位居全球第一。培育鉆石方面,其全球市場規模不斷攀升,進一步拉動對於硬質合金頂錘的需求量增長。

(2)下遊產業快速成長和國產替代進程加快,共同帶動鎢製品市場需求增長

鎢硬質合金因其高硬度、高耐磨性等優異的性質,廣泛用於製造切削工具、礦用工具、耐磨工具等製品,是製造業生產過程中的關鍵。一方面,在「中國製造+互聯網」深入推進、高質量發展持續推動、製造業轉型升級、「一帶一路」政策推動沿線基礎設施加快建設的背景下,智能製造、新能源等鎢製品下遊產業迎來蓬勃發展,所帶來的產品置換、機床數控化程度提高等新增需求將拉動鎢製品在高端製造領域消費持續增長。另一方面,隨著行業生產技術和工藝不斷升級,鎢製品材質、精度和適用範圍得到了提高,鎢製品應用半徑不斷擴大,市場空間廣闊。

此外,隨著「中國製造 2025」、「供給側結構性改革」、「產業鏈供應鏈自主可控」等相關政策的持續推進,高附加值硬質合金產品國產化替代將迎來加速,硬質合金高性能、高精度、高質量發展成為必要,高端硬質合金壁壘的突破以及優質的硬質合金產品解決方案的提供是未來國內硬質合金行業的發展方向。

目前,我國產品國際競爭力不斷提升,高性能硬質合金深加工產品自主保障能力顯著提高,高技術含量硬質合金出口量持續增長,出口產品結構加速升級,國產替代進程推進良好。

綜上,下遊行業形勢趨好、新興應用領域持續拓展、國產替代進程不斷加快等因素共同推進鎢製品市場容量的持續增長,拉動鎢市場需求穩步提升。

(3)堅持綠色安全生產,推動行業可持續發展

在「雙碳」目標的背景下,鎢製品行業向低碳化轉變,生產環節綠色化水平提升明顯,低碳高效工藝和節能減排技術得到廣泛應用,能源消耗總量、汙染排放總量控製成效顯著。

此外,實現循環經濟和發展再生回收技術成為了當前的熱點。為緩解鎢資源稀缺所帶來的壓力,行業積極健全鎢資源再生利用體系,提高鎢資源再生利用率,對廢舊合金進行高效循環利用技術開發,實現廢金屬回收純化再利用,推動行業可持續發展。

6、面臨的機遇

(1)國家持續推動製造業升級,為鎢製品行業發展提供產業政策支持

我國正處於由製造業大國向製造業強國轉變的過程,隨著「十四五」規劃的出臺,我國將持續推動深入實施製造強國的戰略。硬質合金工具作為製造業的關鍵配套加工工具,在製造業轉型升級的進程中起到重要保障作用。伴隨高端裝備製造等產業發展,中高端硬質合金市場迎來新興需求,驅動硬質合金產業的深加工發展。

國家出臺了一系列鼓勵政策對硬質合金產業進行支持,如《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》、《「十四五」原材料工業發展規劃》、《「十四五」循環經濟發展規劃》、《質量強國建設綱要》、《有色金屬行業穩增長工作方案》等,要求保持鎢資源戰略地位和優勢,推進鎢行業高質量發展。積極的政策導向以及充分的資金支持為鎢製品行業的發展營造了良好的政策環境和重要的發展機遇。

(2)下遊產業快速成長和國產替代進程加快,共同帶動鎢製品市場需求增長

鎢硬質合金因其高硬度、高耐磨性等優異的性質,廣泛用於製造切削工具、礦用工具、耐磨工具等製品,是製造業生產過程中的關鍵。一方面,在「中國製造+互聯網」深入推進、高質量發展持續推動、製造業轉型升級、「一帶一路」政策推動沿線基礎設施加快建設的背景下,智能製造、新能源等鎢製品下遊產業迎來蓬勃發展,所帶來的產品置換、機床數控化程度提高等新增需求將拉動鎢製品在高端製造領域消費持續增長。另一方面,隨著行業生產技術和工藝不斷升級,鎢製品材質、精度和適用範圍得到了提高,鎢製品應用半徑不斷擴大,市場空間廣闊。

此外,隨著「中國製造 2025」、「供給側結構性改革」、「產業鏈供應鏈自主可控」等相關政策的持續推進,高附加值硬質合金產品國產化替代將迎來加速,硬質合金高性能、高精度、高質量發展成為必要,高端硬質合金壁壘的突破以及優質的硬質合金產品解決方案的提供是未來國內硬質合金行業的發展方向。目前,我國產品國際競爭力不斷提升,高性能硬質合金深加工產品自主保障能力顯著提高,高技術含量硬質合金出口量持續增長,出口產品結構加速升級,國產替代進程推進良好。

綜上,下遊行業形勢趨好、新興應用領域持續拓展、國產替代進程不斷加快,共同推進鎢製品市場容量的持續增長,拉動鎢市場需求穩步提升。

7、行業壁壘

(1)人才壁壘

人才對於鎢企提高產品質量、降低生產成本和保持競爭優勢具有重要作用,行業人才不僅要具備紮實的專業知識,更需積累一定的實踐經驗。在生產環節,要求生產人員對各個工序流程中的關鍵控製參數進行精確調控;在檢測環節,則需要檢測人員熟練掌握光柵攝譜儀、激光粒度儀、比表面積分析儀等專業檢測儀器的使用。此外,研發和管理人員除需在基礎材料和精密加工領域持續深耕之外,還需對上下遊行業的專業技能進行儲備,從而更好地貫通產業鏈實施生產和研發。

因此鎢企業需要擁有各環節經驗豐富的專業人才。目前國內鎢製品行業的專業人才較少,且人才培養周期較長,新進入企業短時間內難以具備。

(2)技術壁壘

鎢製品行業屬於技術密集型行業,生產環節主要包括利用堿壓煮、離子交換技術製備 APT,氫還原法製備鎢粉,碳化法製備碳化鎢,利用成型技術和氣體壓力燒結製備硬質合金,新材料表面塗層以及精準控溫拉伸鎢絲等,主要涉及材料配比、粉末研磨、模具設計、表面處理等領域的技術儲備。鎢製品的加工和製造需要高技術水平和高精度的生產設備做支撐,行業存在較高的技術門檻,新的企業進入本行業,需要不斷克服技術上的障礙。

隨著科技的不斷進步和發展,鎢製品應用半徑不斷擴大,下遊行業對產品性能不斷提出新的需求,產品高性能、高精度、高質量發展成為必要。行業內企業需持續增加研發投入、不斷提高核心工藝水平並致力於新品開發及應用領域的開拓,才能保持核心競爭優勢,搶占市場發展先機。

(3)客戶與品牌壁壘

大多知名的鎢製品品牌已在市場深耕多年,憑借穩定的產品質量和完善的銷售售後體系,在行業內建立了品牌價值和客戶忠誠度,並占據了穩定的市場份額。行業新進入者往往無法在短期內形成緊密的客戶群,難以快速地建立品牌並獲得客戶的認可,從而存在一定的行業進入壁壘,新入企業需要通過實現技術創新和加大營銷投入等方式才能尋求更多的市場機會。

(4)資金壁壘

鎢製品行業存在較高的資金壁壘,對企業資產投入有較高要求,具體體現在一方面對於設備的整體要求較高,在部分生產環節需要購置大量的生產及質檢設備來保證產品粒度、精度、硬度及韌性等技術指標達到較高水平;另一方面企業需要持續增加研發投入、優化產品結構,以保持技術領先和產品競爭力。

行業新進入者在成立初期往往需要進行較大規模的固定資產投資,且需要投入較多資金進行新產品研發,此外,鎢行業原材料價格相對較高,需求量相對較大,生產環節原材料的成本投入也需要一定量的資金保障,因此行業存在較高的資金壁壘。

8、阻礙行業發展的主要因素

我國雖作為鎢製品生產大國,但目前面臨產品大多處於產業鏈的中低端,產品同質化嚴重,市場無序競爭導致生產企業的利潤水平較低,限製了行業內企業研發投入,大多難以突破高端鎢製品的技術壁壘。

近年來在國家政策的支持下,行業的技術水平及產品品質明顯提升,不斷縮小了與國際先進水平的差距,產品結構也從低端逐步向中高端發展,但因技術積累和技術創新不足,高附加值鎢製品及高端硬質合金產品的產能仍舊受限,或生產的高端產品在使用壽命和產品性能方面與國外產品存在較大差距。如何形成合理的產業結構,實現鎢製品高質量發展,成為國內行業的重要課題。

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