2024年中国硬质合金行业技术水平特点、应用领域分析及未来发展态势预测

报告发布方：中金企信国际咨询《硬质合金市场发展趋势预测及重点企业市场份额占比分析报告（2024版）》

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（1）硬质合金产品分类：硬质合金是用粉末冶金方法生产，由一种或几种难熔金属化合物（如碳化钨、碳化钛等）和钴、镍、铁等粘结金属经球磨、压制、烧结而成的组合材料，因其硬度高，耐磨性好，耐腐蚀性强的特点被称为“工业的牙齿”。

业内根据碳化钨晶粒度大小，将其分为超粗晶粒、粗晶粒、中晶粒、细晶粒、亚细晶粒、超细晶粒、纳米晶粒7大类，晶粒度大小直接影响硬质合金的性能。一般而言，随着晶粒度的增大，硬质合金的硬度随之降低，但韧性和抗冲击性越好，主要应用于耐磨工具等领域；随着晶粒度的减小，硬质合金的硬度越高但同时韧性降低，主要应用于切削工具等领域。

单位：微米

数据整理：中金企信国际咨询

（2）硬质合金产品应用领域分析：硬质合金因其高熔点、高硬度的特点具有极高的硬度和良好的耐磨性，可作为切削工具、凿岩工具以及耐磨工具等工业生产的工作部件，广泛应用于装备制造、消费电子、汽车制造、家具家装、基础设施建设、矿产能源、半导体、新能源、航空航天等各个领域。切削工具合金产品主要用于生产硬质合金刀具，包括车削工具、车切工具、铣刀、钻孔工具等。相较于普通金属工具，硬质合金切削工具拥有硬度高、通用性强、精度高、寿命长的特点，被广泛应用于汽车制造、家具家装、航空航天、消费电子及半导体制造等国民经济重要领域。耐磨工具合金是利用硬质合金的高抗弯强度、高抗压强度、耐腐蚀性等特征将其制作成模具或耐磨零件，主要用于生产拉丝模、冷镦模、冷热挤压模、成型冲模等模具以及阀类产品、喷嘴、密封圈、导轨、柱塞、球体等零件，终端应用已涵盖消费电子、装备制造、汽车制造等领域。

凿岩及工程工具合金产品由于具有较高的耐磨性及良好的韧性，主要用于生产凿岩工具、采掘工具、勘探工具、盾构刀具等；该类工具在矿业资源开采、交通道路及城市基础设施建设等领域起到重要的作用。

此外，得益于科技创新和产业升级，硬质合金作为功能材料在新兴应用中层出不穷，作为用途广泛的高端材料，硬质合金不仅可以弥补不锈钢、高速钢等传统材料的不足，能够胜任加工各类难加工材料，提升传统材料加工速度及精度，并且正在逐步向高精度、高耐磨、抗腐蚀等功能性元器件方向发展。硬质合金作为一种重要的功能材料日益引起重视，性能和用途正在不断的得到研究开发，应用领域也在从传统行业逐渐向高端制造、航空航天、生物医疗器械、集成电路等新兴产业不断升级延伸。

（3）行业技术水平及特点：随着下游装备制造、消费电子、汽车制造、家具家装、基础设施建设、矿产能源、半导体、新能源、航空航天等领域的不断发展，对硬质合金行业的整体技术水平提出了更高的要求，在材料科学不断进步的背景下，推动了行业整体研发水平的进步。近年来，国内硬质合金企业自主研发能力不断提高，依靠自主研发、技术引进，持续加大重点技术攻关，整体技术水平有了大幅提高，有效缩短了与发达国家的差距。

①各类产品的技术水平及特点：从硬质合金用途来看，棒材合金的技术水平体现在超细晶硬质合金制备技术、硬度、抗弯强度、冲击韧性等性能以及孔形的设计和生产控制技术研发等方面，如深孔钻削的螺旋孔棒材等产品；切削工具合金的技术水平以超细晶硬质合金制备技术为代表，通过混料和烧结技术严格控制晶粒形貌均匀分布，提升产品硬度、耐磨性及红硬性；耐磨工具合金的技术水平主要体现于通过独特的粘结相，以提升产品的耐磨性、耐剥落、耐腐蚀、抗崩缺及韧性为目标，提高产品在不同应用环境下的使用寿命；凿岩及工程工具合金的技术水平体现在粗晶粒硬质合金制备技术，通过提升硬质合金晶粒粒径，制造具有抵抗磨粒磨损所需的高硬度以及抵抗冲击断裂所需的高韧性等特点的硬质合金。

②制造过程的技术水平及特点：决定硬质合金制造技术水平的因素主要取决于生产装备、原料配比、生产工艺及精加工等方面。

从装备方面来看，硬质合金主要经过球磨、压制和烧结三段工序，目前除少数先进制造装备需要进口外，主要硬质合金生产装备已实现国产化并基本可以满足国内企业的生产需求，从而大大降低了设备采购成本；但在高端硬质合金生产领域，如精加工产品及数控刀片等高精度要求的硬质合金产品，仍需购置部分进口高端装备。

原料配比是硬质合金生产的重要前端环节，是决定硬质合金产品特性的重要因素。国内拥有研发能力的硬质合金企业结合多年行业经验，针对材料特性、加工参数、使用寿命等要求，不断优化原料配比，满足各类下游领域的需求。

在生产工艺方面，我国硬质合金行业整体生产工艺已相对成熟，但受技术积累经验、设备投入、人才储备等因素影响，各企业表现参差不齐，具有技术实力的企业在研发投入和技术积累上处于领先水平，并在深耕市场的基础上，拥有独特的生产工艺，能够有效提升产品的市场竞争力、减少材料的损耗、提高生产效率。

在精加工程度方面，我国硬质合金精加工的比例相对较低，行业内企业通过产品结构升级、原料生产开发、工艺应用创新等方式，不断提升硬质合金的精加工程度，进一步增强精加工产品的国产化率。

综上，整体而言，我国硬质合金行业总体技术水平不断提升，并逐步缩短了与发达国家之间的差距，有效提升了我国硬质合金行业的国际竞争力。

（4）行业特有的经营模式：硬质合金下游加工企业行业分布广泛，涵盖装备制造、消费电子、汽车制造、家具家装、基础设施建设、矿产能源、半导体、新能源、航空航天等众多领域，客户分散在全球且需求具多样性。除了生产常见的锯齿、圆棒、方块、圆模等标准化产品，大型硬质合金生产商在经营中还需要具备定制化产品开发能力，可以根据客户需求，提供具有不同形状、规格、精度、硬度、耐磨度、韧性的个性化产品。

此外，由于下游客户遍布世界各大主要经济体，市场离散度较高，而全球硬质合金产量的40%以上由我国提供，国内外市场因而衍生出大量以硬质合金贸易为主业的自有品牌贸易公司或生产企业代理经销商。近年来，随着我国硬质合金产品逐步走向国际市场，销售推广压力增加，以及“新冠”疫情对跨国流动的影响，众多硬质合金行业企业与贸易合作伙伴的关系更加紧密，形成了较为稳定的“直销+经销”的业务模式。

2、进入本行业主要壁垒：

（1）研发与技术壁垒：硬质合金行业属技术密集型行业，涉及材料、机械加工、粉末冶金、模具、表面处理、工业设计等学科及专业，并涵盖混合料制备、成型技术、烧结工艺技术等生产硬质合金产品的核心工艺。近年来，行业的技术属性不断凸显：一方面，随着中国经济高质量发展和科技水平的不断提高，下游客户对硬质合金产品的性能及精度要求持续提升；另一方面，近年来行业下游应用不断拓宽，行业内具有研发优势的企业持续拓展如新能源汽车、消费电子、半导体等终端应用领域，抢占市场发展先机。

行业内企业需持续增加研发投入、不断提高核心工艺水平并致力于新品开发及应用领域的开拓，才能保持核心竞争优势，因此，对新进入本行业的企业形成了较高的研发与技术壁垒。

（2）品牌与客户壁垒：一方面，由于硬质合金产品属于各类工业生产过程中的易耗品，下游客户会有持续的采购需求，在选择供应商时，普遍倾向于选择具有较强生产保障能力、质量控制能力、快速服务能力的供应商；另一方面，部分下游客户对于硬质合金产品具有定制化需求，因此，该类客户在选择供应商时更为谨慎，一旦选定了供应商，为保证生产的连续性和技术工艺的一致性，一般不轻易更换供应商。综上，行业内优质企业凭借积累的技术能力以及多年服务下游的行业经验，在产品开发、生产品质、技术服务等方面有着深厚的积累，能够较好满足下游客户的技术和品质要求。因此，行业新进入者往往无法在短期内形成紧密的客户群，难以快速地建立品牌并获得客户的认可，从而存在一定的行业进入壁垒。

（3）规模壁垒：近年来，随着硬质合金行业的持续发展，行业的集中度呈现出逐步提高的趋势，行业的规模经济效益越发明显。规模化生产的企业能够采用具有较高自动化、节能化的大型生产设备，从而带来更高的生产效率，更稳定的品质保证。同时，也有着稳定的经营活动现金流及利润规模，可以保证相对较高的技术研发投入，从而保持产品的研发优势以及定制化能力，提高公司的核心竞争力。新进入者难以在短时间内达到一定的业务规模并形成规模效应，因此本行业存在规模壁垒。

（4）资金壁垒：硬质合金的生产对于生产装备的整体要求较高，在技术研发层面，需要企业持续进行研发投入，优化产品结构，保持技术领先，满足客户定制化的需求；在生产层面，涉及混合料制备、成型、烧结、精深加工、质检等众多环节，相应需要购置大量的生产及质检设备，为了保证产品精度、硬度及韧性等技术指标达到较高水平，在部分生产环节需配置高端的进口加工设备，对行业内企业的资金实力提出了较高要求。行业新进入者在进入市场前往往需要进行较大规模的固定资产投资，且新产品研发往往需要投入较多的研发资金，因此行业存在较高的资金壁垒。

3、行业发展态势、面临机遇与风险：

（1）中国硬质合金行业发展概况：中国硬质合金工业起步较晚，新中国成立后，中国硬质合金产业经过国家战略层面的大力支持与几十年来行业的不断发展，在改革开放的背景下，通过市场经济的调节作用，逐步形成了生产、研发、贸易一整套完整的工业体系。从行业发展历程来看，大致可以分为三个阶段：

第一阶段：起步设立阶段。从建国后到上世纪七十年代，我国开启了硬质合金工业化之路，通过设立株洲硬质合金集团（原601厂）、天津市硬质合金工具厂、北方工具厂硬质合金分厂、自贡硬质合金有限责任公司（原764厂）等二十余家硬质合金企业，基本能够满足计划经济时代国民经济对硬质合金的需求；

第二阶段：发展探索阶段。从改革开放以来至20世纪末，我国硬质合金工业呈现出欣欣向荣的发展态势，我国硬质合金工业的工艺技术、装备水平、产品品质、质量性能均得到了全面的提升。与此同时，民营硬质合金企业开始崭露头角，与国有硬质合金企业以及全球知名硬质合金厂商在境内设立的分支机构同台竞争，并逐步形成三足鼎立的局面，行业产能接近万吨；

第三阶段：全球输出阶段。进入21世纪以来，我国的硬质合金产业迎来了新的发展时期，在行业“技术引进”、“技术开发”、“联合攻关”等方式的促进下，大大提高了我国硬质合金企业的生产技术和工艺水平，我国硬质合金产品国际竞争力随之不断提升，产品远销全球各国，在全球市场的地位和作用与日俱增，现已成为硬质合金产销量最大的国家。

（2）中国硬质合金行业发展现状：

①我国硬质合金产量及销售收入呈现不断上升的趋势：随着国民经济各领域持续向好，以及国内外对于硬质合金需求的不断提升，我国硬质合金的产销量保持上升趋势；同时，在如高端装备制造、航空航天、半导体和新能源等新兴产业不断涌现的背景下，行业内具有研发创新优势的企业根据终端应用需求，不断开拓硬质合金产品的应用边界，打开了更为广阔的市场空间。因此，近年来，我国硬质合金产量呈现持续增长的趋势，从2012年的22,500吨增至2021年的51,000吨，复合增长率达到9.52%，体现了较高的增长速度。

我国硬质合金产量及销售收入不断提升主要取决于：一方面，行业技术和品质持续提升，国产硬质合金产品的市场竞争力与日俱增；另一方面，随着下游应用领域不断拓展，客户群体逐渐多样化；此外，我国蕴藏的丰富的钨矿对硬质合金行业的发展提供了重要的资源基础，根据美国地质调查局（USGS）公布的数据，截至2021年，中国的钨矿储量占全球的51%左右。

②我国硬质合金出口规模随着全球硬质合金产业规模的提升而不断提升：随着硬质合金产品在全球制造业应用领域的不断拓展和深化，其产业规模也在不断提升，根据中金企信统计数据，从2014年的6.79万吨增至2021年的11.10万吨，复合增长率达到7.27%。作为全球最大的硬质合金生产国，我国在全球产业链中的地位与日俱增，我国硬质合金产品产量占全球的比例也从2014年的39.76%上升至2021年的45.95%。

近年来，随着我国钨产业链的转型升级，推动了行业的高质量发展，出口的产品结构也逐渐从资源基础类产品升级为具有更高附加值的深度加工产品。从中国钨业协会的统计数据来看，我国原料级钨品的出口数量从2017年的26,452吨降至2021年的21,634吨，呈现下降的趋势；与此同时，具有更高附加值的硬质合金产品出口量从2017年的6,416吨增至2021年的8,300吨，体现出我国硬质合金行业通过多年来的引进吸收、自主创新、资源整合、优化重组，行业内企业规模不断壮大，在材料开发、工艺装备等方面取得了一系列重大进展，在全球硬质合金产业链扮演了愈发重要的角色。

（3）面临的机遇、风险与挑战：

①面临的机遇：

A、国家产业政策的出台以及制造强国战略的实施为行业发展提供了有力保障：十九大以来，中国进入高质量发展阶段，随着我国制造业的转型升级、高端装备制造以及信息等产业在国民经济中扮演了越发重要的角色，带动了中高端硬质合金的需求，有力促进硬质合金产业的高质量发展。国家发改委2019年颁布的《产业结构调整指导目录》（2019年本）》鼓励“交通运输、高端制造及其他领域有色金属新材料”、“高档数控机床及配套数控系统：五轴及以上联动数控机床，数控系统，高精密、高性能的切削刀具、量具量仪和磨料磨具”。

此外，“十四五”规划的出台，将持续推动我国深入实施制造强国的战略，对制造业的加工设备、材料、工艺、效率都提出了更高要求，推动了硬质合金产业的高速发展。制造业转型升级中的重要行业涵盖了钢铁、石化、煤炭、航空航天、船舶、汽车、工程机械、电子等硬质合金终端应用领域，上述领域对配套的加工工具也提出了更高的要求，硬质合金所具有的硬度高、稳定性强、耐磨、耐腐蚀的优势在产业升级过程中将得到进一步体现。

因此，国家出台的各项政策并由此带来的中国制造业全面转型升级为硬质合金行业的发展提供了有力的政策保障和重要的发展机遇。

B、下游产业不断提升的市场空间为行业持续发展奠定了坚实基础：硬质合金作为一种基础材料，在工业生产及智能制造领域具有基础性的战略地位，该类产品广泛应用于装备制造、消费电子、汽车制造、家具家装、基础设施建设、矿产能源、半导体、新能源、航空航天等领域，下游应用行业良好的发展前景能够为硬质合金行业的市场增长空间提供良好的保障。近年来，我国硬质合金产量呈现持续增长的趋势，从2012年的22,500吨增至2021年的51,000吨，复合增长率达到9.52%。

C、进口替代效应及出口规模持续扩大的双重因素共同驱动行业市场规模持续提升：为提升国内硬质合金产品深加工程度及各类硬质合金产品自给率，我国出台了一系列的政策，并持续推进我国硬质合金行业内的资源整合及重组，行业的规模不断壮大，目前已成为全球硬质合金产量最大的国家；同时，针对重点关键领域，通过引进吸收、自主创新，在原料生产、硬质材料的产品和材质开发、工艺和装备应用、质量检测、废旧合金的循环利用等方面取得了一系列重大进展。

因此，从内销的层面来看，在我国硬质合金产品的技术能力和装备水平不断提升的背景下，在低端及中端产品方面已经能够满足市场需求，同时，在行业中具有领先地位的企业逐步开始走向研发制造中高端产品之路，对部分附加值高的产品体现出明显的进口替代效应；从外销的层面来看，由于国产硬质合金产品的品质不断提升，且具有较高的性价比，相关产品已经进入全球客户的供应商体系，自2020年以来，由于新冠疫情的扩散，境外的产能受到一定影响，而由于我国的疫情受到了较好的管控，各地积极复工复产，出口数量保持上升的态势，2019年至2021年，我国硬质合金产品的出口数量分别为7,600吨、6,800吨和8,300吨。

D、产业集中度的持续提升和技术水平的不断提高：在国家及各地政策的支持下，近年来硬质合金行业取得了长足的发展，行业内领先企业通过自主研发，不断创新，产品的市场认可度不断提升，因此，市场份额有向该类领先企业集中的趋势；与此同时，在该类领先企业的带动下，行业技术水平也在不断进步，更多的新技术、新装备、新工艺运用到生产过程中，自动化水平显著提高，不仅提高了生产效率，节约了人工成本和能耗，同时提高并保证了产品的品质，并能够较好满足下游市场对于硬质合金功能性和形状复杂性的需求。根据中国钨业协会统计数据，2021年，我国硬质合金行业前十大厂商的产量合计占全国硬质合金产量的比例达到56%。

②面临的风险与挑战：

A、高端产品市场：与国外相比还有较大差距：虽然近年来在国家政策的支持下，行业的技术水平及产品品质明显提升，不断缩小了与国际先进水平的差距，产品结构也从低端逐步向中高端发展，但受制于技术创新不足以及资金限制，一方面，导致部分高附加值及高端硬质合金产品的产能仍旧受限，或生产的高端产品在使用寿命和产品性能方面与国外产品存在较大差距；另一方面，硬质合金精深加工比例仍相对较低；而全球领先的硬质合金企业基于其先发优势，通过拥有的技术、资金、渠道等资源在高端产品市场上拥有较强的竞争优势；此外，国内部分企业的研发投入较少，产品创新性不足，在一定程度上也影响了行业技术的整体提升。因此，在硬质合金产品高端市场上，国内企业仍面临较大的挑战。

B、低端产品市场：同质化竞争较为明显：在硬质合金低端产品产业链中，存在较多的中小型企业，该类企业普遍规模较小、研发投入及技术水平较低，其产品主要服务于低端市场，因此，硬质合金行业在低端市场呈现一定同质化竞争的局面，硬质合金深加工和精加工比例不足。因此，如何突破高端硬质合金的技术壁垒，实现高端硬质合金及其工具的国产化，成为了国内硬质合金企业发展的重要课题。

4、行业环境变化情况及未来可预见的变化趋势：目前我国经济已由高速增长阶段迈向高质量发展阶段，世界产业技术和分工格局正在发生不断调整，“十四五”期间，汽车、3C产品、高端装备、能源开采、轨道交通、航空航天、集成电路、海洋船舶和新能源等应用领域对硬质合金等基础材料的需求将快速增加。

（1）下游产业的快速增长为硬质合金行业提供了良好的发展空间：硬质合金在工业领域主要用于制作切削工具、凿岩工具、耐磨工具、棒材等制品，伴随终端应用行业的技术升级和新兴应用领域的不断拓展，带动了硬质合金市场需求的不断增长。一方面，近年来，我国汽车产量保持全球第一，而随着金属及木材加工、矿产开采、基础设施建设等传统领域的技术升级和环保观念的不断增强，新兴工具在传统行业的使用量持续增长，对硬质合金的需求也随之不断增加；另一方面，随着人们对硬质合金制备方法和性能研究的深入，硬质合金产品逐步在3C产品、医疗器械、高端装备、航空航天等新兴领域拓展应用半径，共同推进了硬质合金的市场容量的持续增长。

（2）制造装备及加工技术创新升级促进硬质合金产品向高附加值拓展：随着经济发展和技术进步，对于新材料的要求不断提高，硬质合金产品所需性能和生产工艺趋于复杂，促使硬质合金制造厂商根据自身技术优势和经营特点不断向精深加工等高附加值产品端延伸。从行业竞争格局上看，我国目前精深加工等高附加值硬质合金产品仍存在一定程度的进口依赖，中高端硬质合金市场尚有较大空间。

随着3C产品、高端装备、5G等前沿技术在硬质合金生产企业的应用，依托重点实验室、工程技术研究中心、高校实验室等科技平台，推动硬质合金生产商加大技术改造，向纳米级硬质合金材料、无粘结相硬质合金材料、PCD复合片等研究方向迈进，进一步优化产品结构，向精深加工方向发展，提升市场竞争力，促进产业升级。

（3）合理利用矿产资源，推行清洁化生产，推动行业可持续发展：硬质合金产业的发展与有色矿产资源行业密切相关，循环经济和再生回收技术成为了当前的热点。为缓解钨资源稀缺所带来的压力，行业内积极开展钨的回收再利用，对废旧合金进行回收纯化、高效循环利用技术开发，实现资源综合开发再利用，推动行业可持续发展。

（4）进口替代进程加速，国内企业面临发展机遇期：相较于欧美、日韩等发达国家材料行业起步早、技术实力雄厚、产品系列丰富、体系成熟等特点，我国硬质合金在高端产品领域仍存在一定差距。为提升国内硬质合金产品精深加工程度及各类中高端硬质合金产品自给率，我国出台了一系列的政策，并持续推进我国硬质合金行业内的资源整合及重组，行业的规模不断壮大，目前已成为全球硬质合金产量最大的国家；同时，针对一系列重点关键领域，通过引进吸收、自主创新，在原料生产、硬质材料的产品和材质开发、工艺和装备应用、废旧合金的循环利用等方面取得了一系列重大进展。凭借国内硬质合金生产企业技术的提升、性价比优势及客户黏性，国产硬质合金已开始向高端市场延伸，并逐步加速高端硬质合金产品的国产化进程。