2024年中国冶金专用设备制造细分领域行业发展现状及发展前景分析预测
报告发布方:中金企信国际咨询《2024-2030年冶金专用设备制造行业市场分析及投资可行性研究报告》
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(1)冶金专用设备制造业发展:冶金专用设备制造业是为有色金属冶炼提供装备支持的行业。近年来,受国民经济各个领域的飞跃发展,以及产业技术升级趋势加快的影响,冶金专用设备制造业目前呈现良好的增长趋势,行业整体增长速度较快。根据《“十四五”循环经济发展规划》等宏观产业发展政策文件,冶金专用设备制造业为国家鼓励的新技术产业。
冶金专用设备制造业是典型的下游行业需求拉动型行业,其发展与国家宏观政策、固定资产投资、下游行业发展状况息息相关。近年来,我国固定资产投资规模日益增长,专用设备需求量不断增长,冶金专用设备制造业盈利能力显著增强。相比其他类型的制造业,冶金专用设备制造业具有技术含量高、资金需求量大、毛利率较高等特点。
冶金专用设备制造行业属于资金、技术、劳动密集型产业,产品大部分是单件小批量制造,制造周期长,占用资金量大,由此形成了冶金专用设备制造行业中由大型企业主导的格局。中国的重型机械行业在形成之初是政府计划引导的模式,在计划经济体制下开始运行,由此形成了由国有大型企业主导的竞争格局。
(2)冶金专用设备制造业发展前景:中国是全球最大的有色金属生产和消费国,根据国家统计局数据,我国十种有色金属产量由2011年的3,629万吨增长至2022年的6,794万吨,相关有色金属产量总体上保持上升趋势,有效推动冶金专用设备的增量需求,具体的增长情况如下:
近年来,我国汽车、造船、建筑、石油化工、核电能源、油气输送等国民经济各领域的飞跃发展,带动了冶金行业的发展,进一步拉动了冶金专用设备行业的快速发展。不断加强冶金行业科学技术水平,通过结构优化、节能减排等技术标准的提升以及淘汰落后产能的工业改革,大大提升了国内冶金设备制造商的综合供应能力。
目前,我国冶金行业的发展已经基本摆脱了对国外冶金专用设备的依赖。冶金专用设备制造业是典型的下游需求拉动型行业,其发展与国家宏观政策、固定资产投资和下游行业发展状况息息相关。由于有色金属是工业制造的物料基础,有色金属行业有很强的周期属性,与经济增长水平高度相关,因此冶金专用设备制造业亦具有波动性。根据国家统计局统计数据,2003年至2008年我国冶金专用设备行业呈现高速增长趋势;2009年至2011年增长有所放缓,但也保持较快增速;2012年至2016年行业呈现波动增长态势;到2017-2019年行业又呈现出快速增长势头,2020年至2022年行业受宏观因素扰动增长态势趋缓。截至2021年末,我国冶金专用设备制造业规模以上企业数量529家,实现主营业务收入1,149.96亿元。
3、有色金属精炼设备制造业概况:有色金属矿石经过初步冶炼后通常含有一定的杂质,无法达到下游工业的生产需求,精炼则是通过一系列方法将含有杂质的有色金属进行提纯,从而得到纯度更高的有色金属材料。可见,有色金属精炼是有色金属冶炼最后一道关键工序。其中电化学精炼是应用最广泛的有色金属精炼方法。
(1)有色金属精炼设备制造业发展状况:
电化学精炼工艺自1896年首次在工业上应用至今,已有120余年的历史,在此期间,虽基本原理未发生变化,但在技术装备水平、生产规模、有色金属质量、降低能源消耗等方面有了巨大进步。从目前国内外技术发展情况来看,环保、智能化设计逐渐成为有色金属精炼设备制造业发展趋势。
以精炼铜为例,我国精炼铜冶炼设备的技术发展与应用经历了三个阶段:
第一阶段,建国到改革开放前期,该阶段我国铜精炼采用始极片电解法。在全国只有沈阳冶炼厂、上海冶炼厂、昆明冶炼厂和重庆冶炼厂的基础上,新建了铜陵、白银、大冶和云南等大型炼铜厂,生产工艺主要采用传统的始极片电解法。
第二阶段,改革开放到21世纪初,该阶段为永久阴极电解法的诞生及我国引进、吸收该工艺的阶段。20世纪70年代后期,澳大利亚北昆士兰汤斯维尔的铜精炼公司(CRL)开发了第一项永久阴极技术,该技术基于锌电积技术(三井彦岛)概念,铜精炼厂在不锈钢阴极板上沉积铜,提高精炼厂的产量和自动化水平,因此永久不锈钢阴极技术成为铜精炼技术的新趋势、代表着最先进的铜冶炼技术。2001年,江西铜业集团公司贵溪冶炼厂三期工程引进ISA电解技术(采用可重复使用的不锈钢阴极板)及其主要配套设备,这是国内铜冶炼企业首次引入永久阴极电解法,此后该工艺逐渐在国内得到推广应用。
第三阶段,现阶段是铜精炼设备绿色化、智能化发展阶段。随着我国有色工业的快速发展,有色金属冶炼企业对精炼设备在效率、环保等方面提出了更高的要求,加上国家对智能制造的重视,都在促使有色金属精炼设备制造厂商不断推进精炼设备向智能化的方向发展。公司铜集成电解工艺成套技术和装备同原常规工艺相比,每只电解槽产量可增加20%左右,降低了银在阴极中的损失率50%,流动资金占用量减少,降低工程总体投资20%以上,综合经济效益可提高10%左右。该技术由“双向平行流铜电解及电积工艺技术”、“多回路平衡导电技术”和“高效电积及酸雾抑制技术”等技术组成。双向平行流铜电解技术改变了传统的循环方式,加上多回路平衡导电系统的作用,可实现高电流密度电解;高效电积及酸雾抑制技术则可在很低的铜离子浓度下电积产出高品质阴极铜,且改善了电积车间的环境。同时铜集成铜电解工艺成套技术和装备还在推广到其它金属湿法冶金领域,如铅、锌、镍等电解及电积系统中。
(2)有色金属精炼设备制造业发展前景:有色金属是国民经济、人们日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业现代化、工业现代化、国防和科学技术现代化都离不开有色金属。当今有色金属已成为决定一个国家经济、科学技术、国防建设等发展的重要物质基础,是提升国家综合实力和保障国家安全的关键性战略资源。目前被纳入有色金属范围的有64种。我国常见的有色金属有铜、铝、锌、镁、铅、锡、钛、镍、锑和汞十种。有色金属中,铝、铜、锌是消耗量最大且应用范围最广的有色金属。其中:铜、钴、锌、镍、锰等主要有色金属相关精炼设备行业发展前景如下:
①铜精炼设备行业发展前景:由于铜具有很好的延展性、易加工,同时具备良好的导热、导电性能,因此铜在电缆和电气、电子元件中是最常用的材料。此外,铜可用作建筑材料,可以组成众多种合金,铜合金机械性能优异,电阻率很低。目前铜是世界上消耗量第二大的有色金属,仅次于铝。
A、全球精炼铜产能及产量不断扩张:中金企信统计数据显示,2018年以来全球精炼铜产能不断扩张,2022年全球精炼铜产能达到3,130.10万吨,产能利用率高达81.92%。2018年至2022年,全球精炼铜产量分别为2,408.90万吨、2,414.40万吨、2,464.30万吨、2,493.80万吨和2,564.10万吨,呈逐年递增趋势。全球电气化的持续发展,特别是电动汽车需求爆发将对铜中长期消费形成刺激,未来精炼铜产业链的前景可期。
B、我国是铜冶炼大国,精炼铜产能占据全球半壁江山:我国是全球铜冶炼大国,世界上大型铜冶炼厂多为中国所有。近年来,经过铜工业结构调整,我国铜工业总体布局合理。目前在我国已形成七大铜冶炼基地,如江西铜业集团有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司、云南铜业集团有限公司、大冶有色金属集团控股有限公司、中条山有色金属集团有限公司、白银有色集团股份有限公司和金川集团股份有限公司都位于资源和能源较为丰富的区域,而以阳谷祥光铜业有限公司、烟台鹏晖铜业有限公司、东营方圆铜业有限公司为代表的铜冶炼企业,依靠沿海发达的交通运输获得海外原料。
受益于前几年铜精矿TC/RC处于高位的推动及国内提升电解铜端冶炼自给率的需求,近两年中国铜冶炼产能进入投产高峰时期。2018年我国精炼铜产能达到1,213万吨,约占全球精炼铜总产能的50.95%,近年来我国精炼产能维持高速扩张,同比增速10%。同时,近年来中国精炼铜产量亦保持快速增长,截至2022年我国精炼铜产量达到1,106.30万吨,较2021年同比增长5.50%,2018年至2022年复合增速为3.12%。
C、全球铜消耗量不断扩张:根据中金企信统计数据显示,2017年以来,全球铜消耗量基本维持上升趋势,2022年全球精炼铜消耗量为2,606.90万吨,较2017年增长了238.80万吨。2022年全球精炼铜消耗量略大于产量,未来精炼铜消耗量有望进一步提升,将带动上游铜精炼设备的需求。
D、我国铜消耗量持续增加:铜作为国民经济的重要基础原材料,随着经济的发展和人民生活水平的提高,在电力、信息、交通、机械、建筑等领域的应用持续增长。2017年以来,我国精炼铜消费量大致呈持续上升趋势,2022年我国精炼铜消费量为1,466.41万吨,较2017年增长了285.73万吨。未来5-10年,我国城镇化仍将处在发展阶段,国民经济各行业对铜的需求还会进一步增加。预测在未来5-10年,我国铜需求可能达到峰值,然后进入平台期。我国精炼铜需求量可能在“十四五”期间达到平台期,并出现拐点。未来5年,我国人均铜消费量仍呈增长态势,但预计达到人均10千克/年左右就可能进入瓶颈期。2025年人均铜消费量预测将达到10.21千克左右,2020年至2030年人均铜消费量总体上可能会维持在10千克左右。
②钴精炼设备行业发展前景:目前,钴的消费与应用的传统领域主要有电池材料、超级耐热合金、工具钢、硬质合金、磁性材料;以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、干燥剂、试剂、颜料与染料等。
钴产业链主要由上游钴矿石的开采、选矿,中游冶炼加工以及下游终端应用组成。钴的上中下游都呈现出一方势力占比较大的特征,具体来看:在上游矿石储量和产量方面,非洲的刚果(金)独占超一半的份额。中游冶炼方面,各类钴盐、金属钴和钴粉合计也有约一半的生产集中在中国。而下游消费方面,虽然钴应用领域广泛,高温合金、硬质合金和磁性材料等领域都有钴的身影,但最主要的应用领域为电池,包括汽车电池和3C产品电池等,其市场份额约占60%。
A、需求修复推动钴矿产量上升:中金企信统计数据显示,2006年至2022年全球钴矿产量呈现波动上升的趋势,2021年全球钴矿产量为16.5万吨,较2020年产量有所上升。根据美国地质调查局USGS数据,2022年工业领域对钴的需求显著修复,全球钴矿产量将继续上升,产量约为19万吨,继续保持上升趋势。
尽管产量受宏观因素影响有所波动,但2016至2020年,全球钴产品消费量从10.4万吨增长至14万吨,复合年增长率为7.7%,相关增长主要受纯电动汽车三元锂电池装车量及3C消费电子增长的驱动。
B、我国钴资源较为缺乏、主要来源于进口:根据中金企信统计数据,2022年全球钴资源储量830万吨,从2012年至2022年全球资源储量仅增长80万吨,在大西洋、印度洋、和太平洋底发现了12,000万吨钴矿资源,由于技术和经济原因,目前这些资源尚未得到开发。
根据《全球钴矿资源现状及开发利用趋势》,目前陆地钴矿资源主要分布主要集中在刚果(金)和赞比亚的沉积型层状铜钴矿中,目前只有刚果、澳大利亚、古巴、加拿大和俄罗斯等少数几个国家的钴矿才能经济利用。刚果(金)是全球钴矿资源量最多的国家,占比约为52%;其次是澳大利亚、古巴、俄罗斯等国家。
中国钴资源较为缺乏,钴资源主要分布在甘肃、山东、云南、青海、山西等省份,且存在着品位低、分离难度较高等问题,供需失衡导致对外依存度居高不下,钴原材料对外依赖程度高。根据海关数据显示,2022年我国钴原料进口数量达37.25万吨,其中钴矿进口量2.63万吨,湿法冶炼中间品进口约34.62万吨。目前行业需求继续维持高位,预计在未来一段时间国内的钴市场都将呈现保持上升趋势。
C、中国钴产业发展趋势分析
a.精制钴化合物在整体钴产品消费结构中的比重呈上升趋势:3C产品及纯电动汽车产业快速发展,推动氯化钴和硫酸钴为代表的钴化合物的需求量及应用占比日后将进一步提升。与此同时,用于高温合金以及硬质合金等行业的金属钴和钴粉产品用量也在增长,但在钴产品的应用比将逐步减少。
b.钴生产企业产品线向上游与下游应用延伸,产业链拉长:在钴产品的生产成本中,原材料成本占比较大。拥有稳定且低成本的原料是钴生产企业的主要困难之一。中国国内钴生产企业主要依靠从刚果(金)等国进口钴精矿或钴中间品。然而,这些矿产资源大多集中在部分国际巨头公司,对国内企业的持续健康发展带来重大影响。在此背景下,国内部份钴生产企业进入钴行业上游,在拥有丰富钴矿资源的国家进行投资以获取矿石资源稳定供应,并设立中间品加工基地,以获取完整产业链所带来的竞争优势。与此同时,为提升产品产量,越来越多的企业开始注重相关产品提炼技术,并逐步更新原有产能。
c.全球钴精炼冶金持续向中国转移:伴随着中国大力发展新能源汽车与先进制造技术,中国电池行业与合金行业将快速发展,钴产品的下游需求将持续增长。同时国内钴化工龙头冶炼厂正不断扩大产能以满足市场需求。2022年,中国精炼钴产量在全球精炼钴市场约占比已达到76%,预计这一比重还将持续上升。
d.行业集中度不断提高:由于钴化工行业对技术的要求较高,钴矿资源集中在国外且国际企业垄断目前的钴制造业,我国环保标准也不断提高,钴化工行业技术壁垒、渠道壁垒、规模壁垒较高,国内市场影响力较弱的企业将逐渐被市场淘汰。因此,钴化工的行业集中度将不断提高。
③锌精炼设备行业发展前景:锌是最重要的有色金属原材料之一,消耗量仅次于铝和铜,锌具有良好的压延性、耐磨性和抗腐性,能与多种金属制成物理与化学性能更加优良的合金。
A、全球精炼锌产量呈周期上涨趋势:根据国际铅锌研究组公布的数据,锌矿产量呈周期性波动趋势,2022年,锌矿产量从2021年1,270万吨增长至1,300万吨,同比增长2.36%。精炼锌方面,自2012年以来,全球产量呈现波动性上涨趋势,2021年全球精炼锌产量达到1,393.37万吨,2022年受宏观经济因素影响产量略有下降至1,335.23万吨,预计未来几年全球精炼锌将开启新一轮上升周期。B、中国是最大的锌生产国、消费国和进口国,精炼锌行业迎来新一轮增长中国是世界最大的锌生产国、消费国和进口国,产量和消费量均占世界30%以上,2013-2022年我国锌矿产量占全球产量的平均比例超过33%。2022年我国锌矿产量约为420万吨,较2021年增长了6万吨。精炼锌方面,目前我国精炼锌总体保持稳定态势。当前行业利润继续维持高位,锌冶炼厂的生产积极性有望持续高涨。
④镍精炼设备行业发展前景:镍是一种近似银白色的金属,低温时具备较好的延展性和强度,常温时在潮湿空气中表面会形成致密的氧化膜。精炼镍是指镍含量较高(一般在99%以上)的镍金属,因其纯度高、杂质少而广泛用于不锈钢、新能源、高温合金等领域。精炼镍按工艺可分为电解镍、电积镍等,按形态可分为镍板、镍豆等。冶炼精炼镍的原料主要取自硫化镍矿,少部分企业使用氧化镍矿。针对硫化镍矿的冶炼工艺主要有磨浮-硫化镍电解精炼法(即电解法)和硫酸选择性浸出-黑镍除钴-电解沉积法(即电积法),而针对氧化镍矿,则是运用氯化浸出-电解沉积法。
从原料角度来看,全球镍矿主要分布在红土镍矿(占比55%)、硫化矿(占比28%)和海底锰结核(17%),由于海底镍资源的开采难度大,因此生产过程中利用的主要是红土镍矿和硫化矿,前者主要分布在赤道附近的巴西、新喀里多尼亚、古巴、印度尼西亚、菲律宾、哥伦比亚等国,后者集中在澳大利亚、俄罗斯、加拿大、中国和南非等地。
镍产业链可分为上游镍矿开采、中游冶炼、下游加工和终端应用环节。上游的红土镍矿可用于生产镍铁或氢氧化镍,硫化镍矿一般用于生产镍精矿,并进一步冶炼成电解镍;镍的中游产品主要有硫酸镍、镍铁和电解镍,其中硫酸镍主要用于三元前驱体和电镀材料的生产,作为新能源电池和电镀件产品的原材料;镍铁和电解镍则主要应用于不锈钢和各种合金钢的生产。
A、全球镍矿产量整体呈波动上升趋势:2022年全球镍矿储量为10,207万吨,从区域分布来看,全球镍矿资源主要分布在印度尼西亚、澳大利亚、巴西和俄罗斯等国,其中印度尼西亚和澳大利亚镍矿储量为2,100万吨,全球占比20.6%;中国镍矿储量较少,目前已知探明储量为210万吨,全球占比2.1%。2008年金融危机过后,全球需求回暖推动镍矿产量逐步回升,2009-2013年镍矿产量年复合增速达到17.07%;2014年受印度尼西亚政府禁矿政策等影响,全球镍矿产量逐步萎缩;2016-2022年,全球镍矿产量基本呈上升趋势,2022年全球镍矿产量为330万吨,同比增长20.88%,目前已达到历史高点。
B、中国精炼镍产量居于世界前列,低库存问题或将好转:2022年中国镍矿储量约220万吨,仅排世界第九位;但精炼镍产量却位列世界前列,2014-2017中国精炼镍产量有所下降,但在2022年小幅回升,2022年中国全年精炼镍产量17.69万吨,为世界第一大精炼镍生产国。中国生产精炼镍的形态基本为镍板,亦有少部分镍珠等,产量基本稳定在17万吨左右。产能方面,2022年中国精炼镍企业产能为21.83万吨,产能利用率达81.06%,目前国内精炼镍产线并未满产,主要由于产品需求与利润相对较低,以及进口镍精矿原料供应偏紧等问题,预计后续产能及产量将继续上升。
根据中金企信统计数据,2023年预计国内新增产能3.86万吨,未来计划新增产能6.55万吨,预计2023年中国精炼镍产量22.27万吨。
C、中国镍矿和镍铁进口依赖度较高:我国镍资源量有限,超过90%的镍矿需要依赖进口,2016-2019年我国镍矿进口量由3,209.62万吨增加至5,613.22万吨,后由于印度尼西亚禁止出口镍矿而使我国镍矿进口量降低至3,912.17万吨。近年我国镍矿进口量小有起伏,2022年镍矿进口量下滑至4,001.82万吨,主要是因为国内镍铁产能转移导致的,尤其是下半年伴随印度尼西亚镍铁回流,国内镍铁生产积极性下滑,产量下挫引发镍矿进口量减少。我国是镍铁进口量最大的国家,主要合作的国家有印度尼西亚、新喀里多尼亚等。
D、中国精炼镍消费量受下游需求影响而降低:精炼镍是生产不锈钢和新能源电池的重要原料,受下游终端需求疲态影响,近年来我国精炼镍消费量呈下滑趋势。2022年全球财政和货币紧缩政策加码、国际政治冲突冲击能源市场,在多重压力的影响下,全球经济增速急剧放缓,精炼镍消费受到抑制,同比下降25.40%。但伴随新能源汽车异军突起,电池高镍化的持续发展将为镍市场需求注入动力。
⑤锰精炼设备行业发展前景:锰产业链上游为锰矿开采,锰矿石类型主要为氧化锰矿和碳酸锰矿,其余包括硅酸锰矿、硫化锰矿等。锰产业链中游加工产品主要分为锰合金、电解金属锰和化工锰盐,且在下游的应用十分广泛,全球超过90%的锰应用于钢铁冶金工业,其余应用于电池工业、磁性材料、化学工业等多个领域。
锰矿石的主要消费领域分为冶金和化工(非冶金)两个分支。冶金加工产品包括铁锰、硅锰、铝锰合金等。其中铁锰和硅锰合金占到锰矿约90%的消费比例,作为脱硫剂和脱氧剂在制钢行业广泛应用。除冶金外,化工用加工产品包括电解二氧化锰、电解金属锰、四氧化三锰、硫酸锰等锰盐,锰的加工产量主要受到环境处理、矿山整治、夏季限电等因素影响。
A、全球锰矿储量分布集中且保持增长:从储量来看,全球锰矿集中于南非、巴西、澳大利亚、乌克兰和加蓬。据美国地质调查局USGS2022年的数据显示,全球已探明锰矿储量17亿吨,其中38%位于南非,16%位于中国。全球锰矿储量总体来看保持稳增长,且在过去两年的增速明显加快。从产量来看,南非、澳大利亚、加蓬是全球锰矿主产国。南非拥有最丰富的锰矿储备,也是全球最大的锰矿生产国,据美国地质调查局最新数据显示,南非锰矿产量720万吨,占全球锰矿产量的36%,中国锰矿产量为99万吨,占比约5%。
B、中国锰矿产量受政策和环境管制影响而有所下滑:2020年9月我国提出“双碳”目标,要求我国工业制造业向绿色低碳转型升级,迫使相关产业不断淘汰落后产能,严控新增产能,且2021年下半年国家加大“能耗双控”力度,使得我国锰矿产量进一步下滑,2022年中国锰矿产量为99万吨。此外,我国锰矿产量低也与采矿业环境管制等因素有关,安全环保、山林纠纷、土地权属、区域整合等原因使得我国部分矿山的开工率较低。
C、中国进口锰矿数量大致呈现先增后减趋势:我国锰矿资源分布不平衡,矿石以贫矿为主质量较差,并且锰矿作为我国重要战略资源,受国家环保政策等因素影响。当前我国锰矿石市场出现供不应求,需高度依赖进口。2017-2019年我国锰矿进口数量逐年递增,2019年锰矿进口数量为3,418.66万吨,同比增长23.85%。由于宏观因素和供需端政策的原因,2020年中国锰矿进口量出现下滑,至2022年我国锰矿进口量达2,988.91万吨。随着环境污染问题的缓解以及供给端的稳定,我国锰矿石进口量预计将有所提升。