2024年中國硬質合金行業技術水平特點、應用領域分析及未來發展態勢預測
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報告發布方：中金企信國際咨詢《硬質合金市場發展趨勢預測及重點企業市場份額占比分析報告（2024版）》
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（1）硬質合金產品分類：硬質合金是用粉末冶金方法生產，由一種或幾種難熔金屬化合物（如碳化鎢、碳化鈦等）和鈷、鎳、鐵等粘結金屬經球磨、壓制、燒結而成的組合材料，因其硬度高，耐磨性好，耐腐蝕性強的特點被稱為“工業的牙齒”。
業內根據碳化鎢晶粒度大小，將其分為超粗晶粒、粗晶粒、中晶粒、細晶粒、亞細晶粒、超細晶粒、納米晶粒7大類，晶粒度大小直接影響硬質合金的性能。一般而言，隨著晶粒度的增大，硬質合金的硬度隨之降低，但韌性和抗沖擊性越好，主要應用于耐磨工具等領域；隨著晶粒度的減小，硬質合金的硬度越高但同時韌性降低，主要應用于切削工具等領域。
單位：微米
數據整理：中金企信國際咨詢
（2）硬質合金產品應用領域分析：硬質合金因其高熔點、高硬度的特點具有極高的硬度和良好的耐磨性，可作為切削工具、鑿巖工具以及耐磨工具等工業生產的工作部件，廣泛應用于裝備制造、消費電子、汽車制造、家具家裝、基礎設施建設、礦產能源、半導體、新能源、航空航天等各個領域。切削工具合金產品主要用于生產硬質合金刀具，包括車削工具、車切工具、銑刀、鉆孔工具等。相較于普通金屬工具，硬質合金切削工具擁有硬度高、通用性強、精度高、壽命長的特點，被廣泛應用于汽車制造、家具家裝、航空航天、消費電子及半導體制造等國民經濟重要領域。耐磨工具合金是利用硬質合金的高抗彎強度、高抗壓強度、耐腐蝕性等特征將其制作成模具或耐磨零件，主要用于生產拉絲模、冷鐓模、冷熱擠壓模、成型沖模等模具以及閥類產品、噴嘴、密封圈、導軌、柱塞、球體等零件，終端應用已涵蓋消費電子、裝備制造、汽車制造等領域。
鑿巖及工程工具合金產品由于具有較高的耐磨性及良好的韌性，主要用于生產鑿巖工具、采掘工具、勘探工具、盾構刀具等；該類工具在礦業資源開采、交通道路及城市基礎設施建設等領域起到重要的作用。
此外，得益于科技創新和產業升級，硬質合金作為功能材料在新興應用中層出不窮，作為用途廣泛的高端材料，硬質合金不僅可以彌補不銹鋼、高速鋼等傳統材料的不足，能夠勝任加工各類難加工材料，提升傳統材料加工速度及精度，并且正在逐步向高精度、高耐磨、抗腐蝕等功能性元器件方向發展。硬質合金作為一種重要的功能材料日益引起重視，性能和用途正在不斷的得到研究開發，應用領域也在從傳統行業逐漸向高端制造、航空航天、生物醫療器械、集成電路等新興產業不斷升級延伸。
（3）行業技術水平及特點：隨著下游裝備制造、消費電子、汽車制造、家具家裝、基礎設施建設、礦產能源、半導體、新能源、航空航天等領域的不斷發展，對硬質合金行業的整體技術水平提出了更高的要求，在材料科學不斷進步的背景下，推動了行業整體研發水平的進步。近年來，國內硬質合金企業自主研發能力不斷提高，依靠自主研發、技術引進，持續加大重點技術攻關，整體技術水平有了大幅提高，有效縮短了與發達國家的差距。
①各類產品的技術水平及特點：從硬質合金用途來看，棒材合金的技術水平體現在超細晶硬質合金制備技術、硬度、抗彎強度、沖擊韌性等性能以及孔形的設計和生產控制技術研發等方面，如深孔鉆削的螺旋孔棒材等產品；切削工具合金的技術水平以超細晶硬質合金制備技術為代表，通過混料和燒結技術嚴格控制晶粒形貌均勻分布，提升產品硬度、耐磨性及紅硬性；耐磨工具合金的技術水平主要體現于通過獨特的粘結相，以提升產品的耐磨性、耐剝落、耐腐蝕、抗崩缺及韌性為目標，提高產品在不同應用環境下的使用壽命；鑿巖及工程工具合金的技術水平體現在粗晶粒硬質合金制備技術，通過提升硬質合金晶粒粒徑，制造具有抵抗磨粒磨損所需的高硬度以及抵抗沖擊斷裂所需的高韌性等特點的硬質合金。
②制造過程的技術水平及特點：決定硬質合金制造技術水平的因素主要取決于生產裝備、原料配比、生產工藝及精加工等方面。
從裝備方面來看，硬質合金主要經過球磨、壓制和燒結三段工序，目前除少數先進制造裝備需要進口外，主要硬質合金生產裝備已實現國產化并基本可以滿足國內企業的生產需求，從而大大降低了設備采購成本；但在高端硬質合金生產領域，如精加工產品及數控刀片等高精度要求的硬質合金產品，仍需購置部分進口高端裝備。
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。國內擁有研發能力的硬質合金企業結合多年行業經驗，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，滿足各類下游領域的需求。
在生產工藝方面，我國硬質合金行業整體生產工藝已相對成熟，但受技術積累經驗、設備投入、人才儲備等因素影響，各企業表現參差不齊，具有技術實力的企業在研發投入和技術積累上處于領先水平，并在深耕市場的基礎上，擁有獨特的生產工藝，能夠有效提升產品的市場競爭力、減少材料的損耗、提高生產效率。
在精加工程度方面，我國硬質合金精加工的比例相對較低，行業內企業通過產品結構升級、原料生產開發、工藝應用創新等方式，不斷提升硬質合金的精加工程度，進一步增強精加工產品的國產化率。
綜上，整體而言，我國硬質合金行業總體技術水平不斷提升，并逐步縮短了與發達國家之間的差距，有效提升了我國硬質合金行業的國際競爭力。
（4）行業特有的經營模式：硬質合金下游加工企業行業分布廣泛，涵蓋裝備制造、消費電子、汽車制造、家具家裝、基礎設施建設、礦產能源、半導體、新能源、航空航天等眾多領域，客戶分散在全球且需求具多樣性。除了生產常見的鋸齒、圓棒、方塊、圓模等標準化產品，大型硬質合金生產商在經營中還需要具備定制化產品開發能力，可以根據客戶需求，提供具有不同形狀、規格、精度、硬度、耐磨度、韌性的個性化產品。
此外，由于下游客戶遍布世界各大主要經濟體，市場離散度較高，而全球硬質合金產量的40%以上由我國提供，國內外市場因而衍生出大量以硬質合金貿易為主業的自有品牌貿易公司或生產企業代理經銷商。近年來，隨著我國硬質合金產品逐步走向國際市場，銷售推廣壓力增加，以及“新冠”疫情對跨國流動的影響，眾多硬質合金行業企業與貿易合作伙伴的關系更加緊密，形成了較為穩定的“直銷+經銷”的業務模式。
2、進入本行業主要壁壘：
（1）研發與技術壁壘：硬質合金行業屬技術密集型行業，涉及材料、機械加工、粉末冶金、模具、表面處理、工業設計等學科及專業，并涵蓋混合料制備、成型技術、燒結工藝技術等生產硬質合金產品的核心工藝。近年來，行業的技術屬性不斷凸顯：一方面，隨著中國經濟高質量發展和科技水平的不斷提高，下游客戶對硬質合金產品的性能及精度要求持續提升；另一方面，近年來行業下游應用不斷拓寬，行業內具有研發優勢的企業持續拓展如新能源汽車、消費電子、半導體等終端應用領域，搶占市場發展先機。
行業內企業需持續增加研發投入、不斷提高核心工藝水平并致力于新品開發及應用領域的開拓，才能保持核心競爭優勢，因此，對新進入本行業的企業形成了較高的研發與技術壁壘。
（2）品牌與客戶壁壘：一方面，由于硬質合金產品屬于各類工業生產過程中的易耗品，下游客戶會有持續的采購需求，在選擇供應商時，普遍傾向于選擇具有較強生產保障能力、質量控制能力、快速服務能力的供應商；另一方面，部分下游客戶對于硬質合金產品具有定制化需求，因此，該類客戶在選擇供應商時更為謹慎，一旦選定了供應商，為保證生產的連續性和技術工藝的一致性，一般不輕易更換供應商。綜上，行業內優質企業憑借積累的技術能力以及多年服務下游的行業經驗，在產品開發、生產品質、技術服務等方面有著深厚的積累，能夠較好滿足下游客戶的技術和品質要求。因此，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并獲得客戶的認可，從而存在一定的行業進入壁壘。
（3）規模壁壘：近年來，隨著硬質合金行業的持續發展，行業的集中度呈現出逐步提高的趨勢，行業的規模經濟效益越發明顯。規模化生產的企業能夠采用具有較高自動化、節能化的大型生產設備，從而帶來更高的生產效率，更穩定的品質保證。同時，也有著穩定的經營活動現金流及利潤規模，可以保證相對較高的技術研發投入，從而保持產品的研發優勢以及定制化能力，提高公司的核心競爭力。新進入者難以在短時間內達到一定的業務規模并形成規模效應，因此本行業存在規模壁壘。
（4）資金壁壘：硬質合金的生產對于生產裝備的整體要求較高，在技術研發層面，需要企業持續進行研發投入，優化產品結構，保持技術領先，滿足客戶定制化的需求；在生產層面，涉及混合料制備、成型、燒結、精深加工、質檢等眾多環節，相應需要購置大量的生產及質檢設備，為了保證產品精度、硬度及韌性等技術指標達到較高水平，在部分生產環節需配置高端的進口加工設備，對行業內企業的資金實力提出了較高要求。行業新進入者在進入市場前往往需要進行較大規模的固定資產投資，且新產品研發往往需要投入較多的研發資金，因此行業存在較高的資金壁壘。
3、行業發展態勢、面臨機遇與風險：
（1）中國硬質合金行業發展概況：中國硬質合金工業起步較晚，新中國成立后，中國硬質合金產業經過國家戰略層面的大力支持與幾十年來行業的不斷發展，在改革開放的背景下，通過市場經濟的調節作用，逐步形成了生產、研發、貿易一整套完整的工業體系。從行業發展歷程來看，大致可以分為三個階段：
第一階段：起步設立階段。從建國后到上世紀七十年代，我國開啟了硬質合金工業化之路，通過設立株洲硬質合金集團（原601廠）、天津市硬質合金工具廠、北方工具廠硬質合金分廠、自貢硬質合金有限責任公司（原764廠）等二十余家硬質合金企業，基本能夠滿足計劃經濟時代國民經濟對硬質合金的需求；
第二階段：發展探索階段。從改革開放以來至20世紀末，我國硬質合金工業呈現出欣欣向榮的發展態勢，我國硬質合金工業的工藝技術、裝備水平、產品品質、質量性能均得到了全面的提升。與此同時，民營硬質合金企業開始嶄露頭角，與國有硬質合金企業以及全球知名硬質合金廠商在境內設立的分支機構同臺競爭，并逐步形成三足鼎立的局面，行業產能接近萬噸；
第三階段：全球輸出階段。進入21世紀以來，我國的硬質合金產業迎來了新的發展時期，在行業“技術引進”、“技術開發”、“聯合攻關”等方式的促進下，大大提高了我國硬質合金企業的生產技術和工藝水平，我國硬質合金產品國際競爭力隨之不斷提升，產品遠銷全球各國，在全球市場的地位和作用與日俱增，現已成為硬質合金產銷量最大的國家。
（2）中國硬質合金行業發展現狀：
①我國硬質合金產量及銷售收入呈現不斷上升的趨勢：隨著國民經濟各領域持續向好，以及國內外對于硬質合金需求的不斷提升，我國硬質合金的產銷量保持上升趨勢；同時，在如高端裝備制造、航空航天、半導體和新能源等新興產業不斷涌現的背景下，行業內具有研發創新優勢的企業根據終端應用需求，不斷開拓硬質合金產品的應用邊界，打開了更為廣闊的市場空間。因此，近年來，我國硬質合金產量呈現持續增長的趨勢，從2012年的22,500噸增至2021年的51,000噸，復合增長率達到9.52%，體現了較高的增長速度。
我國硬質合金產量及銷售收入不斷提升主要取決于：一方面，行業技術和品質持續提升，國產硬質合金產品的市場競爭力與日俱增；另一方面，隨著下游應用領域不斷拓展，客戶群體逐漸多樣化；此外，我國蘊藏的豐富的鎢礦對硬質合金行業的發展提供了重要的資源基礎，根據美國地質調查局（USGS）公布的數據，截至2021年，中國的鎢礦儲量占全球的51%左右。
②我國硬質合金出口規模隨著全球硬質合金產業規模的提升而不斷提升：隨著硬質合金產品在全球制造業應用領域的不斷拓展和深化，其產業規模也在不斷提升，根據中金企信統計數據，從2014年的6.79萬噸增至2021年的11.10萬噸，復合增長率達到7.27%。作為全球最大的硬質合金生產國，我國在全球產業鏈中的地位與日俱增，我國硬質合金產品產量占全球的比例也從2014年的39.76%上升至2021年的45.95%。
近年來，隨著我國鎢產業鏈的轉型升級，推動了行業的高質量發展，出口的產品結構也逐漸從資源基礎類產品升級為具有更高附加值的深度加工產品。從中國鎢業協會的統計數據來看，我國原料級鎢品的出口數量從2017年的26,452噸降至2021年的21,634噸，呈現下降的趨勢；與此同時，具有更高附加值的硬質合金產品出口量從2017年的6,416噸增至2021年的8,300噸，體現出我國硬質合金行業通過多年來的引進吸收、自主創新、資源整合、優化重組，行業內企業規模不斷壯大，在材料開發、工藝裝備等方面取得了一系列重大進展，在全球硬質合金產業鏈扮演了愈發重要的角色。
（3）面臨的機遇、風險與挑戰：
①面臨的機遇：
A、國家產業政策的出臺以及制造強國戰略的實施為行業發展提供了有力保障：十九大以來，中國進入高質量發展階段，隨著我國制造業的轉型升級、高端裝備制造以及信息等產業在國民經濟中扮演了越發重要的角色，帶動了中高端硬質合金的需求，有力促進硬質合金產業的高質量發展。國家發改委2019年頒布的《產業結構調整指導目錄》（2019年本）》鼓勵“交通運輸、高端制造及其他領域有色金屬新材料”、“高檔數控機床及配套數控系統：五軸及以上聯動數控機床，數控系統，高精密、高性能的切削刀具、量具量儀和磨料磨具”。
此外，“十四五”規劃的出臺，將持續推動我國深入實施制造強國的戰略，對制造業的加工設備、材料、工藝、效率都提出了更高要求，推動了硬質合金產業的高速發展。制造業轉型升級中的重要行業涵蓋了鋼鐵、石化、煤炭、航空航天、船舶、汽車、工程機械、電子等硬質合金終端應用領域，上述領域對配套的加工工具也提出了更高的要求，硬質合金所具有的硬度高、穩定性強、耐磨、耐腐蝕的優勢在產業升級過程中將得到進一步體現。
因此，國家出臺的各項政策并由此帶來的中國制造業全面轉型升級為硬質合金行業的發展提供了有力的政策保障和重要的發展機遇。
B、下游產業不斷提升的市場空間為行業持續發展奠定了堅實基礎：硬質合金作為一種基礎材料，在工業生產及智能制造領域具有基礎性的戰略地位，該類產品廣泛應用于裝備制造、消費電子、汽車制造、家具家裝、基礎設施建設、礦產能源、半導體、新能源、航空航天等領域，下游應用行業良好的發展前景能夠為硬質合金行業的市場增長空間提供良好的保障。近年來，我國硬質合金產量呈現持續增長的趨勢，從2012年的22,500噸增至2021年的51,000噸，復合增長率達到9.52%。
C、進口替代效應及出口規模持續擴大的雙重因素共同驅動行業市場規模持續提升：為提升國內硬質合金產品深加工程度及各類硬質合金產品自給率，我國出臺了一系列的政策，并持續推進我國硬質合金行業內的資源整合及重組，行業的規模不斷壯大，目前已成為全球硬質合金產量最大的國家；同時，針對重點關鍵領域，通過引進吸收、自主創新，在原料生產、硬質材料的產品和材質開發、工藝和裝備應用、質量檢測、廢舊合金的循環利用等方面取得了一系列重大進展。
因此，從內銷的層面來看，在我國硬質合金產品的技術能力和裝備水平不斷提升的背景下，在低端及中端產品方面已經能夠滿足市場需求，同時，在行業中具有領先地位的企業逐步開始走向研發制造中高端產品之路，對部分附加值高的產品體現出明顯的進口替代效應；從外銷的層面來看，由于國產硬質合金產品的品質不斷提升，且具有較高的性價比，相關產品已經進入全球客戶的供應商體系，自2020年以來，由于新冠疫情的擴散，境外的產能受到一定影響，而由于我國的疫情受到了較好的管控，各地積極復工復產，出口數量保持上升的態勢，2019年至2021年，我國硬質合金產品的出口數量分別為7,600噸、6,800噸和8,300噸。
D、產業集中度的持續提升和技術水平的不斷提高：在國家及各地政策的支持下，近年來硬質合金行業取得了長足的發展，行業內領先企業通過自主研發，不斷創新，產品的市場認可度不斷提升，因此，市場份額有向該類領先企業集中的趨勢；與此同時，在該類領先企業的帶動下，行業技術水平也在不斷進步，更多的新技術、新裝備、新工藝運用到生產過程中，自動化水平顯著提高，不僅提高了生產效率，節約了人工成本和能耗，同時提高并保證了產品的品質，并能夠較好滿足下游市場對于硬質合金功能性和形狀復雜性的需求。根據中國鎢業協會統計數據，2021年，我國硬質合金行業前十大廠商的產量合計占全國硬質合金產量的比例達到56%。
②面臨的風險與挑戰：
A、高端產品市場：與國外相比還有較大差距：雖然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，但受制于技術創新不足以及資金限制，一方面，導致部分高附加值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；另一方面，硬質合金精深加工比例仍相對較低；而全球領先的硬質合金企業基于其先發優勢，通過擁有的技術、資金、渠道等資源在高端產品市場上擁有較強的競爭優勢；此外，國內部分企業的研發投入較少，產品創新性不足，在一定程度上也影響了行業技術的整體提升。因此，在硬質合金產品高端市場上，國內企業仍面臨較大的挑戰。
B、低端產品市場：同質化競爭較為明顯：在硬質合金低端產品產業鏈中，存在較多的中小型企業，該類企業普遍規模較小、研發投入及技術水平較低，其產品主要服務于低端市場，因此，硬質合金行業在低端市場呈現一定同質化競爭的局面，硬質合金深加工和精加工比例不足。因此，如何突破高端硬質合金的技術壁壘，實現高端硬質合金及其工具的國產化，成為了國內硬質合金企業發展的重要課題。
4、行業環境變化情況及未來可預見的變化趨勢：目前我國經濟已由高速增長階段邁向高質量發展階段，世界產業技術和分工格局正在發生不斷調整，“十四五”期間，汽車、3C產品、高端裝備、能源開采、軌道交通、航空航天、集成電路、海洋船舶和新能源等應用領域對硬質合金等基礎材料的需求將快速增加。
（1）下游產業的快速增長為硬質合金行業提供了良好的發展空間：硬質合金在工業領域主要用于制作切削工具、鑿巖工具、耐磨工具、棒材等制品，伴隨終端應用行業的技術升級和新興應用領域的不斷拓展，帶動了硬質合金市場需求的不斷增長。一方面，近年來，我國汽車產量保持全球第一，而隨著金屬及木材加工、礦產開采、基礎設施建設等傳統領域的技術升級和環保觀念的不斷增強，新興工具在傳統行業的使用量持續增長，對硬質合金的需求也隨之不斷增加；另一方面，隨著人們對硬質合金制備方法和性能研究的深入，硬質合金產品逐步在3C產品、醫療器械、高端裝備、航空航天等新興領域拓展應用半徑，共同推進了硬質合金的市場容量的持續增長。
（2）制造裝備及加工技術創新升級促進硬質合金產品向高附加值拓展：隨著經濟發展和技術進步，對于新材料的要求不斷提高，硬質合金產品所需性能和生產工藝趨于復雜，促使硬質合金制造廠商根據自身技術優勢和經營特點不斷向精深加工等高附加值產品端延伸。從行業競爭格局上看，我國目前精深加工等高附加值硬質合金產品仍存在一定程度的進口依賴，中高端硬質合金市場尚有較大空間。
隨著3C產品、高端裝備、5G等前沿技術在硬質合金生產企業的應用，依托重點實驗室、工程技術研究中心、高校實驗室等科技平臺，推動硬質合金生產商加大技術改造，向納米級硬質合金材料、無粘結相硬質合金材料、PCD復合片等研究方向邁進，進一步優化產品結構，向精深加工方向發展，提升市場競爭力，促進產業升級。
（3）合理利用礦產資源，推行清潔化生產，推動行業可持續發展：硬質合金產業的發展與有色礦產資源行業密切相關，循環經濟和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，行業內積極開展鎢的回收再利用，對廢舊合金進行回收純化、高效循環利用技術開發，實現資源綜合開發再利用，推動行業可持續發展。
（4）進口替代進程加速，國內企業面臨發展機遇期：相較于歐美、日韓等發達國家材料行業起步早、技術實力雄厚、產品系列豐富、體系成熟等特點，我國硬質合金在高端產品領域仍存在一定差距。為提升國內硬質合金產品精深加工程度及各類中高端硬質合金產品自給率，我國出臺了一系列的政策，并持續推進我國硬質合金行業內的資源整合及重組，行業的規模不斷壯大，目前已成為全球硬質合金產量最大的國家；同時，針對一系列重點關鍵領域，通過引進吸收、自主創新，在原料生產、硬質材料的產品和材質開發、工藝和裝備應用、廢舊合金的循環利用等方面取得了一系列重大進展。憑借國內硬質合金生產企業技術的提升、性價比優勢及客戶黏性，國產硬質合金已開始向高端市場延伸，并逐步加速高端硬質合金產品的國產化進程。
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