金属结合剂金刚石工具行业发展基本情况.docx

金属结合剂金刚石工具行业发展基本情况一、 聚晶超硬材料的主要产品用途当前，聚晶超硬材料的产品主要分为四类：石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片、煤田矿山用聚晶金刚石复合片、聚晶金刚石高品级拉丝模坯和刀具用聚晶金刚石/聚晶立方氮化硼复合片一）石油天然气钻头用聚晶金刚石复合片石油天然气聚晶金刚石复合片是由无数微小金刚石颗粒和粘结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的，具有很高强度、硬度、耐磨性、抗冲击性以及良好的自锐性，这些优良特性使其能够应用在岩石的钻探领域该产品主要作为石油天然气钻头的切削齿，是钻头上起到切削和掘进的核心部件二）煤田矿山钻头用聚晶金刚石复合片由于具有硬度高、耐磨性强、抗冲击韧性良好等特点，复合超硬材料除了可用于制作石油天然气用钻头外，还可用于制作煤田矿山钻头用PCD复合片，其用途并不局限制造于煤田和矿山作业用的钻进和切割工具，还可广泛应用于制造建筑建造、水电工程施工、凿岩破碎、公路修补等众多领域的钻进工具三）聚晶金刚石高品级拉丝模坯拉丝模是各种金属线材生产厂家（如电线电缆厂、钢丝厂、焊条焊丝厂等）拉制线材的一种非常重要的易消耗性模具拉丝模的适用范围十分广泛，主要用于拉拔棒材、线材、丝材、管材等直线型难加工物体，适用于钢铁、铜、钨、钼等金属和合金材料的拉拔加工。

复合超硬材料是制造高品级拉丝模最为理想的材料四）刀具用复合片使用PCD/PCBN刀具复合片制造的刀具可以替代几乎所有传统硬质合金材质的刀具，用途十分广泛，包括制造汽车零部件、加工木材、开采石材、数控机床刀头等基于其下游行业规模庞大，市场对于刀具用复合片的需求量也十分巨大二、 超硬材料行业竞争格局全球超硬材料制品制造商大致可以分为三个阵营第一阵营是欧美的大型跨国工具制造商，其经营范围广、业务板块众多、技术领先、资金雄厚、管理先进，代表性企业包括法国圣戈班、瑞典富世华、奥地利泰利莱、意大利表面集团等；第二阵营以日韩企业为主，代表性企业包括韩国二和、日本则武等，以生产高端专业金刚石工具为主；第三阵营是中国超硬材料制品企业，我国超硬材料制品企业众多，产值全球排名领先，是超硬材料制品制造大国伴随陶瓷、石材、精密机械零部件、电子信息材料、磁性材料、汽车配件、电子陶瓷等下游相关行业的高速发展，我国超硬材料制品行业的产品应用技术和生产工艺技术不断进步，总体生产规模较大，但大部分企业主要在中低端市场进行价格竞争，部分企业已进入中高端市场，如博深股份、安泰科技、新劲刚、三超新材等，企业部分产品已经达到国际先进或领先水平，占据了一定的国际市场份额。

三、 全球超硬材料及其制品技术区域竞争格局（一）技术来源国分布：美国占比最高目前，全球超硬材料及其制品第一大技术来源国为美国，美国超硬材料及其制品专利申请量占全球超硬材料及其制品专利总申请量的33．7%;其次是日本，日本超硬材料及其制品专利申请量占全球超硬材料及其制品专利总申请量的25．1%中国排名第三，其超硬材料及其制品专利申请量占比为14．4%二）专利申请趋势：中国实现超越成功登顶从趋势上看，2010-2015年，中国超硬材料及其制品专利申请数量一直处于追赶状态2016年前，全球超硬材料及其制品专利申请主要以美国为首但是经过我国早期的积累，在2016年时成功反超美国，成为全球超硬材料及其制品专利申请数量最多的国家，且之后一直保持第一的位置2020年，中国在超硬材料及其制品领域的专利申请数量为3854项，而美国、日本、德国和英国为1894、1109、130和190项三）中国区域专利申请分布：河南、江苏居前中国方面，河南和江苏地区的超硬材料及其制品专利申请数最多，累计当前超硬材料及其制品专利申请数量分别为5004项和3691项广东、北京分列第三、四位，其专利申请数量为2645项和1739项。

趋势方面，2010-2020年期间，我国超硬材料及其制品行业总体呈现出波动上升趋势，浙江、广东和山东地区在申请数量上明显超过其他省份2020年，浙江、山东、广东的超硬材料及其制品专利申请数量分别为734、571和377项四、 超硬材料及其制品发展趋势趋势方面，2010-2020年，全球超硬材料及其制品领域专利主要申请人申请趋势均处在波动变化中其中住友电工硬质合金株式会社的专利申请数量在2010-2020年期间波动上升，并在2020年成为申请数量第一位3M创新在2010-2016年期间专利申请数量相对较少，但在2017年后实现突破，在2019年时成为专利申请数量第一位目前，全球超硬材料及其制品行业专利申请数量TOP10申请人技术主要布局在B23B27细分领域，其中三菱综合材料株式会社在该细分领域专利申请量达到721项，全球专利数量申请第一的住友电気工业株式会社在该领域专利申请数量为551项五、 我国超硬材料行业发展水平整体来看，我国超硬材料行业产品质量已经达到国际先进水平，但在一些高端产品领域仍存在短板我国超硬材料行业在电子信息、国防、航空航天等高科技产业领域的精密加工应用研究起步较晚，在资金投入、研发创新、经验积累以及人才等方面较为缺乏，新产品开发与工艺技术与意大利、日本等国家相比仍存在一定差距。

超硬材料及制品在生产加工过程中会产生废水废气，在着环保政策日益严厉，以及原材料价格上涨、下游光伏、石材、汽车等市场走低等因素的影响下，超硬材料行业盈利能力有所下降同时，我国超硬材料行业外向型较强，2018年以来，中美贸易战中超硬材料及制品被包含其中，对行业出口市场造成较大影响我国超硬材料行业需加快优化与创新步伐，向高端领域发展，开发国内及国际高端市场我国政策对超硬材料行业的发展日益重视，2018年11月，超硬材料及制品出口退税率均已提高；同月，《战略性新兴产业分类（2018）》正式实施，金刚石、立方氮化硼及以这两种材料与金属复合的材料和制品被列入战略性新兴产业，我国超硬材料行业未来发展前景依然广阔在贸易战及下游行业景气度下降的情况下，加快转型升级，实现高端产品进口替代是行业提升竞争力的重要方式六、 全球超硬材料及其制品技术申请人竞争格局2011-2020年，全球超硬材料及其制品专利申请人CR10呈现波动下降趋势，其中2013年其专利集中度达到峰值为12．53%2020年，全球专利申请人CR10集中度为7．72%整体来看，全球超硬材料及其制品专利申请人集中度不高全球超硬材料及其制品行业专利申请数量TOP10申请人分别是住友电気工业株式会社、三菱综合材料株式会社、贝克休斯公司、住友电工硬质合金株式会社、3M创新、圣戈班磨料磨具、佳能株式会社、史密斯国际、松下电器产业株式会社、京瓷株式会社。

其中，住友电気工业株式会社超硬材料及其制品专利申请数量最多，为2136项三菱综合材料株式会社排名第二，其超硬材料及其制品专利申请数量为1766项七、 超硬材料行业技术水平金刚石是自然界最硬的物质，超硬材料是指以金刚石为代表的具有最高硬度物质的总称，在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性超硬材料制品是指以金刚石等超硬材料为主要功能成分，借助于结合剂或其它辅助材料，在一定的生产条件下制成的具有一定形状、性能和用途的产品超硬材料制品按结合剂种类主要可分为金属结合剂制品、树脂结合剂制品、陶瓷结合剂制品等超硬材料制品的应用领域广泛，其用途主要可分为两大类：一是硬脆材料加工领域，主要包括陶瓷、石材、混凝土、耐火材料、玻璃、宝石、石油开采、地质钻探等领域；二是高精密零部件加工领域，主要包括高端机床、汽车制造、半导体、航空航天、光电等领域全球超硬材料制品生产早期主要集中在欧美等工业发达国家，其中，陶瓷、石材等领域加工工具制造水平领先的是意大利、德国，精密磨削切削类工具制造水平领先的是德国、美国、日本等我国的超硬材料制品行业起始于二十世纪七十年代，在此之前以金刚石锯片为代表的各类超硬材料制品几乎全部依赖进口。

经过四十余年的发展，我国不仅已经成为全球超硬材料制品第一制造大国，而且也成为超硬材料制品种类齐全，生产规模最大的制造大国，但企业规模相对较小，生产设备及工艺技术仍较为落后，高精密加工超硬材料制品与国际先进水平仍存在一定差距，行业整体发展还处于快速提升阶段在硬脆材料加工领域，博深股份、安泰科技、新劲刚、三超新材及少数几家企业具有一定规模，分别在切割、切削、切钻、磨削、抛光领域拥有较为完备的研发、制造、检测、测试、服务平台和相应的人才队伍，掌握了超硬材料制品的自主研发、生产以及应用服务技术，部分技术、产品已接近或达到国际先进水平，形成了行业内较为明显的竞争优势八、 超硬材料行业的周期性季节性和区域性特点（一）超硬材料行业周期性行业超硬材料制品主要应用于陶瓷、石材等领域，其发展受下游行业固定资产投资、技术改造、产业政策等影响较大，而下游行业的投资等与国家宏观政策、经济发展周期等因素相关因此超硬材料制品行业在陶瓷和石材等应用领域会呈现出一定的行业周期性二）超硬材料行业季节性行业超硬材料制品主要应用于陶瓷、石材等领域，受春节长假期间停工检修影响，国内客户需求在一季度呈现出一定幅度下降国外客户受到各个国家和地区法定假期的影响，需求会有小幅度波动，但总体而言需求平稳。

因此从国内外市场综合考虑，超硬材料制品行业未表现出明显的季节性三）超硬材料行业区域性超硬材料生产主要集中在河南，超硬材料制品生产则分布较为广泛，主要分布在河南、河北、江苏、湖南、湖北、福建、广西、广东等省份国际市场方面，欧美、日韩等国家和地区是传统超硬材料制品强国近年来巴西、印度、中东、东南亚等国家和地区的陶瓷产业发展较快，随着超硬材料制品的需求量上升，也带动当地超硬材料制品企业的发展。