复合超硬材料制品产业工作报告.docx

复合超硬材料制品产业工作报告加快开发具有重大临床需求的创新药物和生物制品，加快推广绿色化、智能化制药生产技术，强化科学高效监管和政策支持，推动产业国际化发展，加快建设生物医药强国加快开发新一代核能装备系统加快推动铅冷快堆、钍基熔盐堆等新核能系统试验验证和实验堆建设支持小型和微型核动力堆研发设计和关键设备研制，开展实验堆建设和重点领域示范应用积极参与国际热核聚变实验堆计划，不断完善全超导托卡马克核聚变实验装置等国家重大科技基础设施，开展实验堆概念设计、关键技术和重要部件研发一、 复合超硬材料行业壁垒（一）复合超硬材料行业人才和技术壁垒复合超硬材料具有较高的技术含量，属于技术密集型行业，融合了材料学、金属学、物理学、高分子材料学、界面力学、摩擦学等多学科知识，需要多个领域的人才协作配合，而相关人才在这些领域形成默契的配合需要较长时间的积累和沉淀聚晶金刚石复合片主要用于油气勘探和开发，在所有地质条件中使用最为复杂和恶劣，因此其对PDC的各项性能指标和质量要求也比较高，准入标准较高为了使PDC产品符合油气钻探所需，生产厂家需要结合以上技术、协调人才，经过不断的研发和生产试验，才能在原材料选用、配方调配、工艺生产等方面满足高品质PDC的要求。

同时随着下游运用领域的发展，下游客户的产品也在不断升级和改进，从而对与之配套的复合超硬材料也不断提出新的要求，生产厂家需要快速协调人力跟进技术研发，调整配方，改善生产工艺，从而满足客户的新需求复合超硬材料制品主要应用于加工领域随着加工对象的差异，加工机床的差异，加工参数的差异，导致对于复合超硬材料制品的差异化要求就非常高，这就要求复合超硬材料制品厂家具有丰富的现场经验积累和产品配方技术积累随着下游产业生产效率的不断提高，产业集中度的不断提升，客户对于复合超硬材料制品供应商的产品稳定性，产品性能，生产能力，快速反应能力和综合服务能力的要求越来越高而这些能力的取得需要复合超硬材料制品供应商具有较强的产品配方技术、结合剂配方技术和生产工艺技术等方面的能力，同时还需要复合超硬材料制品供应商培养并拥有一支涵盖产品设计与开发、产品工艺技术设计与开发、生产工艺过程控制、售后技术服务、市场开发技术服务等方面的综合人才队伍综上所述，新进入者很难在短时间内完成人才及技术方面的积累，从而对其形成一定的壁垒二）复合超硬材料行业客户和品牌壁垒聚晶金刚石复合片主要用于油气钻探，该领域具有投资大，风险高的特征，对于钻井材料的可靠性、适用性和安全性有严格的要求，油服企业在钻井过程中承担着较高的风险和责任，在施工过程中如果发生油气钻头的非正常崩裂将使得其损失大量的人力物力以及时间成本，因此其对钻头主要材料聚晶金刚石复合片的质量和可靠性要求也极高，要求在钻井过程中非正常破损率降低到零。

由于聚晶金刚石复合片的质量直接关系到钻头的性能和钻探效果，因此其对钻井作业的效率和成本具有重要影响因此，油服企业在选择聚晶金刚石复合片供应商时会对其产品的质量进行严格的测试和考核，并对其管理能力、研发能力、技术水平、生产能力进行全方位的考察，一般是先进行较长时期的小批量供货测试，测试合格后，方能将其列为合格供应商，一般国外钻头厂商前期的测试到正式供货需要两到三年的时间正是由于钻井作业的高投资、高风险，钻头厂商一旦选定了聚晶金刚石复合片的合作厂商，就会形成稳定的合作关系，不会轻易更换对于新进入者来说，具有较高的客户壁垒复合超硬材料制品主要作为硬脆材料的加工工具，其加工过程具有不可逆性，复合超硬材料制品的稳定性和可靠性对客户非常重要，因此客户在选择供应商时非常注重其过往产品的使用情况和市场反应，通常会选择在业内具有良好口碑的生产企业作为其供应商良好品牌口碑的形成，需要供应商具有较强的技术研发实力、良好的生产工艺和管理能力以及快速的市场响应能力和售后服务能力，这些能力的建立需要较长时间的积累，从而对新进入者构成较高的客户壁垒三）复合超硬材料行业规模壁垒复合超硬材料需要不断的研发投入方能适应市场的快速发展和变化，研发费用支出较大，未达到规模效应的生产企业很难不断的进行研发投入，进而导致其产品质量和竞争力不能满足不断变化的市场需求，从而只能在低端领域通过低价进行竞争。

聚晶金刚石复合片主要用于油气勘探领域，该领域的下游市场集中度很高，绝大部分市场份额被国际几大油气装备制造厂商所垄断，这些国际客户在选择供应商时往往要求合作伙伴具有一定的生产规模以保证供货能力；另外，这些国际客户通常采用低库存战略，对交货的及时性要求很高，也要求供应商有一定的备货能力；第三，油气钻探地质复杂，情况多变，对材料技术的要求很高而且要不断适应变化的地质条件，从而使得聚晶金刚石复合片生产企业要不断的研发投入，改进工艺，进行相关设备的更换升级随着加工技术的发展，加工效率的提高，加工质量要求的提高，对复合超硬材料制品的技术更新升级的要求也越来越高对于没有一定生产及销售规模的企业难以进行持续的技术研发投入，以满足客户对产品越来越高的要求同时客户也要求复合超硬材料制品的供应商能够及时的进行产品改进升级以配合其加工技术的进步另一方面，大的客户一般都会进行供应商考核及现场考察供应商的生产和技术开发实力这不仅要求企业要投入较大的资金进行技术研发设备的引进，同时还要具有一定的人才队伍进行不断的技术开发与生产工艺升级因此，复合超硬材料行业对新进入者而言，如果不能保证较大的规模化生产能力和持续不断的研发投入，则其在市场竞争方面会存在较大的困难。

二、 创新生物能源发展模式着力发展新一代生物质液体和气体燃料，开发高性能生物质能源转化系统解决方案，拓展生物能源应用空间，力争在发电、供气、供热、燃油等领域实现全面规模化应用，生物能源利用技术和核心装备技术达到世界先进水平，形成较成熟的商业化市场促进生物质能源清洁应用重点推进高寿命、低电耗生物质燃料成型设备、生物质供热锅炉、分布式生物质热电联产等关键技术和设备研发，促进生物质成型燃料替代燃煤集中供热、生物质热电联产按照因地制宜、就近生产消纳原则，示范建设集中式规模化生物燃气应用工程，突破大型生物质集中供气原料处理、高效沼气厌氧发酵等关键技术瓶颈探索建立多元、协同、共赢的市场化发展模式，鼓励多产品综合利用，为生产生活提供清洁优质能源推进先进生物液体燃料产业化重点突破高效低成本的生物质液体燃料原料处理和制备技术瓶颈，建设万吨级生物质制备液体燃料及多产品联产综合利用示范工程完善原料供应体系，有序发展生物柴油推进油藻生物柴油、生物航空燃料等前沿技术研发与产业化三、 复合超硬材料行业发展概况和趋势（一）复合超硬材料及其制品的行业发展概况复合超硬材料主要是以金刚石和立方氮化硼等单晶超硬材料为主要原料，添加粘结剂（如：金属、树脂等）通过在特定温度和压力下压制而成的复合材料，广泛使用于石油、天然气、石材、建筑、家电、矿山、汽车等传统领域，以及电子信息、航天航空、国防等高新技术领域。

其中PCBN（聚晶立方氮化硼）具有高硬度、高耐磨性且高温下稳定，主要用于制造各类刀具；金刚石可分为单晶金刚石、聚晶金刚石（PCD）和CVD金刚石，单晶金刚石应用于砂轮、锯片等，PCD应用于刀具、石油钻头，CVD金刚石应用于拉丝模、刀具等，高端CVD金刚石应用于电子器件、航天等领域超硬材料也可以分类为单晶超硬材料和聚晶超硬材料（也称复合超硬材料），单晶超硬材料包含单晶金刚石、单晶立方氮化硼等，特点是硬度高但尺寸小；聚晶金刚石/立方氮化硼是用单晶金刚石/立方氮化硼为主要原料，添加金属和非金属粘接剂在高温高压环境下制成的复合材料，复合超硬材料虽然硬度和耐热度稍差，但其切割面积较大、耐磨性更好金刚石复合片在硬度、加工精度、摩擦系数及使用寿命方面与传统材料相比，具有显著的优势超硬材料超硬的独特物理特性，使其可以加工几乎所有已知的材料，不但解决了传统硬质合金工具由于硬度不够，部分硬脆材料无法工业化加工的难题，而且大幅度提升了工业加工效率，降低了能源耗费随着技术的不断发展，在日常生活和工业应用过程中，逐渐出现了强度和硬度更高的产品，也需要有更硬、更强的材料对这些产品进行加工，未来复合超硬材料行业也将面临更加广阔的市场空间和机遇。

复合超硬材料主要用于石油天然气、煤田矿山的开采及汽车的制造等石油天然气用聚晶金刚石是由小金刚石颗粒和粘接剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成，该材料具有很高的强度、硬度和耐磨性，将该材料镶嵌于石油、天然气钻头上，是钻头上起到切削和掘进的核心部件，在钻头掘进的过程中，金刚石复合片逐渐消耗在煤田矿山开采过程中，金刚石复合片起到同样的作用PCD刀具的耐用度较硬质合金刀具寿命高几十倍，主要加工对象为有色金属、非金属材料等由于汽车发动机活塞的群部、销孔和化油器等部件含硅量一般在10%以上，硬度较大，且大多采用流水线批量生产，这使得合金刀具的性价比较低，金刚石刀具适用性良好二）复合超硬材料及其制品的发展趋势近年来，精磨超硬磨具发展十分快速，正朝着精磨、高速与数控方向发展，大大缩短了与国外高效精磨加工领域的差距其中，高速、超高速磨具方面，CBN砂轮实际使用速度可达到150～250ｍ/s；高精度方面，超薄切割砂轮的厚度精度达到0．01μｍ，平行度≤３μｍ，磨具的尺寸、形位精度越来越高；超薄方面，用于集成电路的划片砂轮厚度已经达到0．01ｍｍ，还在朝着更薄的方向发展；超细磨料磨具方面，硅片背面减薄砂轮已经投入使用，还会有更细粒度的超硬磨具出现，满足高精度的加工需求。

金刚石/立方氮化硼复合超硬材料制品相对于普通磨料磨具具有结合强度高、成型好、使用寿命长等显著特性随着中高速磨削、高速磨削、超精密切割技术的快速发展，普通磨料工具已不能满足生产需要随着国内机械加工产业的升级，国家智能制造，工业4．0等政策的实现，使得B（CBN）代替A（刚玉系列），D（DIAMOND）代替C（碳化硅）成为行业发展趋势，未来超硬磨料磨具的市场需求和市场空间将越来越大四、 促进数字创意产业蓬勃发展，创造引领新消费以数字技术和先进理念推动文化创意与创新设计等产业加快发展，促进文化科技深度融合、相关产业相互渗透到2020年，形成文化引领、技术先进、链条完整的数字创意产业发展格局，相关行业产值规模达到8万亿元一）创新数字文化创意技术和装备适应沉浸式体验、智能互动等趋势，加强内容和技术装备协同创新，在内容生产技术领域紧跟世界潮流，在消费服务装备领域建立国际领先优势，鼓励深度应用相关领域最新创新成果二）提升创作生产技术装备水平加大空间和情感感知等基础性技术研发力度，加快虚拟现实、增强现实、全息成像、裸眼三维图形显示（裸眼3D）、交互娱乐引擎开发、文化资源数字化处理、互动影视等核心技术创新发展，加强大数据、物联网、人工智能等技术在数字文化创意创作生产领域的应用，促进创新链和产业链紧密衔接。

鼓励企业运用数字创作、网络协同等手段提升生产效率三）增强传播服务技术装备水平研发具有自主知识产权的超感影院、混合现实娱乐、广播影视融合媒体制播等配套装备和平台，开拓消费新领域大力研发数字艺术呈现技术，提升艺术展演展陈数字化、智能化、网络化应用水平，支持文物保护装备产业化及应用研究制定数字文化创意技术装备关键标准，推动自主标准国际化，完善数字文化创意技术装备和相关服务的质量管理体系以企业为主体、产学研用相结合，构建数字文化创意产业创新平台，加强基础技术研发，大力发展虚拟现实、增强现实、互动影视等新型软硬件产品，促进相关内容开发完善数字文化创意产业技术与服务标准体系，推动（移动终端）动漫、影视传媒等领域标准体系广泛应用，建立文物数字化保护和传承利用、智慧博物馆、超高清内容制作传输等标准完善数字创意双创服务体系五、 推进战略性新兴产业开放发展，拓展合作新路径贯彻国家开放发展战略。