稀有金属碳化物市场分析及未来展望
引言
在本报告中，稀有金属碳化物主要指以钨、钼、铬、钽、铌、钛、钒、铪金属与碳形成的一元及多元碳化物。本文所指的碳化钨主要是粗晶粒碳化钨，不包括铸造碳化钨，铸造碳化钨粉生产企业为本行业下游企业，在市场规模测算中，只计算粗晶粒碳化钨部分，而并不包括普通碳化钨及铸造碳化钨粉。碳化钨的晶粒度划分标准如下表：
表1 碳化钨晶粒度划分标准
|
|
合金类型 |
纳米 |
超细 |
亚微 |
细 |
中 |
粗 |
特粗 |
S牌号 |
|
ISO/TC190技术委员会与德国粉末冶金协会 |
WC晶粒度
（μm）
LME15个月 |
<0.2 |
0.2-0.5 |
0.5-0.8 |
0.8-1.3 |
1.3-2.5 |
2.5-6.0 |
>6.0 |
－ |
|
瑞典Sandvik |
0.1-0.3 |
0.3-0.5 |
0.5-0.9 |
1.0-1.3 |
1.4-3.4 |
3.5-4.9 |
5.0-7.9 |
8.0-14.0 |
稀有金属碳化物作为硬质合金和热喷涂层的原材料，对硬质合金和热喷涂行业的发展具有十分重要的作用。国务院、国家发改委和国家工信部等部门先后出台了一系列政策文件，支持我国稀有金属碳化物行业的发展。本文通过对国内外硬质合金及热喷涂行业发展趋势进行分析，探讨稀有金属碳化物行业的市场规模及发展潜力。
一、国际行业市场概况及前景
国际稀有金属碳化物行业起源于上世纪初期，随着热喷涂材料及硬质合金的发展以及稀有金属碳化物技术水平高速提升，稀有金属化合物的应用领域越来越广泛。
进入21世纪，下游硬质合金及热喷涂行业的旺盛需求推动了稀有金属碳化物的发展与进步。未来几年，随着全球稀有金属碳化物技术的进步，下游硬质合金产品需求量的不断增加及硬质合金的高端化率的不断提升，全球稀有金属碳化物市场将呈现技术革新及保持较快增长的态势。2011年全球稀有金属碳化物市场规模约为13.36亿美元，根据下游硬质合金行业及热喷涂行业5%-10%增速测算，2015年全球稀有金属碳化物市场规模约为19.65亿美元。全球2007-2015年稀有金属碳化物市场规模及预测如下图所示：
二、国内行业市场概况及前景
稀有金属碳化物行业是伴随我国有色金属冶炼及压延加工业的壮大和分工细化而发展起来的。近年来，在我国有色金属冶炼及压延加工行业运行良好的大趋势下，稀有金属碳化物行业也取得了长足的进步。此外，稀有金属碳化物下游为硬质合金及热喷涂行业，我国已成为全球最大的硬质合金生产国和消费国，中国的硬质合金工业产量已占全球的40%以上，下游硬质合金及热喷涂行业的增长将直接影响稀有金属碳化物的发展。
2007至2011年之间，我国稀有金属碳化物市场规模总体呈增长态势，仅2008年受全球金融危机的影响增速同比出现了小幅下滑。2009年后，随着全球经济形势好转，我国稀有金属碳化物市场规模再次增长。除传统碳化钨外，2011年我国稀有金属碳化物市场规模约为18.29亿元，随着下游硬质合金及热喷涂行业需求的不断增长，预测2012年以后市场将呈现稳定增长态势，年均增长率保持在15%~20%左右，略低于新材料行业“十二五”规划所制定的25%的年均增长目标，整体趋势利好。到2015年，国内市场规模将达30.62亿元。全国2007-2015年稀有金属碳化物市场规模及预测如下图所示：
三、国内相关稀有金属碳化物及主要应用领域概况及前景
稀有金属碳化物根据下游应用行业划分，主要分为硬质合金和热喷涂领域。
1、硬质合金行业
硬质合金俗称“工业的牙齿”，以其高硬度、高耐磨性、高强度以及耐高温与腐蚀等特性，被广泛应用于机械加工、钢铁冶炼、石油钻探与煤炭采掘、电子信息、航空航天等领域，硬质合金工业是国家各行业发展的重要基础支撑工业。
“十二五”期间，随着城镇化进程加速，机床、汽车、采矿、电子信息、交通运输和能源等基础产业对高性能硬质合金的需求将不断增长，给中国硬质合金行业提供了良好的发展环境。硬质合金领域主要包括切削刀片、矿用合金、耐磨零件、钢结合金等。
（1）切削刀片领域
2010年，我国刀具消费330亿元，其中国产刀具消费220亿元，国产刀具占有率约为65%左右，进口刀具消费110亿元。2011年度国内市场刀具消费总额达到400亿元，较2010年同比增长了21.2%，其中国产刀具消费265亿元，进口刀具消费135亿元。根据中国机械刀具工业协会的预测，我国“十二五”期间刀具行业市场规模增长率将保持在10%-15%。
目前，我国硬质合金刀具所占的比例约为40%，远远低于工业发达国家70%的水平。若以目前硬质合金刀具占刀具行业市场规模的40%预计，到2015年我国硬质合金刀具市场规模将达到206.12亿元。我国2007-2015年硬质合金刀具市场规模及预测如下图所示：
我国“十二五”期间，国产高效刀具的高端市场占有率，要从目前的15％左右提高到30％～40％，为航空航天、能源交通、国防军工等现代制造业在加工技术和切削刀片方面提供全方位服务，从整体上提升我国刀具企业的竞争力。到2015年切削刀片所需硬质合金约为11208.39吨。据估算，切削刀片中60%为YT类合金，YT类合金中加入约30%碳化钨钛钽铌类 产品。2011年度我国碳化钨钛钽铌类产品需求量约为1111.94吨。预计2015年，硬质合金刀具市场规模的提高，碳化钨钛钽铌类产品需求量约为2017.51吨。此外，目前我国数控刀片国产化率不到15%，85%-90%需要从国外进口。考虑到数控刀片进口替代因素以及碳化钽铌类 产品在切削刀片中占比 ，我国所需消耗碳化钽铌类需求量将由2011年240.29吨增加至2015年的428.51吨。
碳化钒和碳化铬在超细硬质合金刀具中作抑制剂 ，2011年需求量分别为18.53吨和43.24吨，到2015年，两者需求量分别增加到33.63吨和78.46吨。综上，2011年硬质合金刀具所需稀有金属碳化物市场规模约为9.38亿元，预计2015年市场规模约为16.63亿元。
根据中国钨业协会-《我国整体硬质合金刀具的市场格局及预测》分析，目前我国金属陶瓷（Ti基）刀具只占市场份额的2%，欧美发达国家陶瓷刀具占比已达到15%左右；而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的27.30％。我国金属陶瓷刀具所占比重与发达国家相比还有很大差距。
在金属陶瓷刀具中，碳化钛/碳氮化钛在金属陶瓷刀具中的质量分数一般可达到50%左右。由于在以碳化钛/碳氮化钛为基体的材料中可加入碳化钨-碳化钛、碳化钨-碳化钛-碳化钽和碳化钼等，因此，在金属陶瓷刀具中，加入稀有金属碳化物的总的质量分数可达80%。以此测算，2011年金属陶瓷刀具所需稀有金属碳化物市场规模约为0.56亿元，考虑到金属陶瓷刀具的替代高速钢刀具预计2015年市场规模约为1.01亿元。
（2）矿用合金领域
地质勘探、矿井开采中60%-80%的钻进量通过硬质合金钻头完成，随着矿山品位的不断降低和开采深度的不断加大。我国矿用合金产量从07年以来一直保持着较高的增速，根据我国“十二五”规划内容，我国对矿用合金的消耗量将持续增加，2011年矿用合金约为6874.78吨，预计会保持在15%左右的增速，2015年矿用合金将达到10978.46吨。全国2007-2015年矿用合金产量及预测如下图所示：
根据碳化钽铌类 及粗晶粒碳化钨在矿用合金中的质量占比 ，2011，两者市场需求量分别为34.37吨和1443.70吨，到2015年分别增长至54.89吨和2305.48吨。以此测算，2011年矿用合金所需稀有金属碳化物市场规模约为5.91亿元，其中碳化钽铌类约为0.86亿，粗晶粒碳化钨为5.05亿。预计2015年市场规模约为9.39亿元，其中碳化钽铌类为1.32亿，粗晶粒碳化钨为8.07亿。
（3）耐磨零件领域
《高端装备制造业“十二五”发展规划》内容，该规划提出：到2015年，我国高端装备制造业销售收入由2010年的约1.6万亿元增长至6万亿元以上，据此测算年复合增长率高达30%。2011年我国硬质合金耐磨零件产量约为1.04万吨，若以保守15%增速估算，2015年我国硬质合金耐磨零件产量将达到1.67万吨。全国2007-2015年耐磨零件硬质合金产量及预测如下图所示：
耐磨零件添加金属碳化物主要为碳化钒 和碳化铬，2011年两者市场需求量分别为20.90吨和73.15吨。到2015年，两者市场需求量分别约为33.37吨和116.81吨。综上，2011年耐磨零件所需稀有金属碳化物市场规模约为0.22亿元，预计2015年市场规模约为0.35亿元。
（4）钢结合金及其他
钢结硬质合金涂层材料主要为碳化钛、碳化铬、碳化钨和铁粉，碳化钛所占的质量分数可达40%-45%，此外，碳化铬所占质量分数约为0.8%，2011年两者市场需求量分别为39.11吨和0.74吨。到2015年，两者市场需求量分别约为48.34吨和0.91吨。综上，2011年钢结合金所需稀有金属碳化物市场规模约为0.12亿元，预计2015年市场规模约为0.16亿元。钢结合金的发展将提高稀有金属碳化物的市场需求。因而具有良好的市场前景。
根据硬质合金主要领域切削刀片、矿用合金、耐磨零件、钢结合金稀有金属碳化物市场规模统计，我们测算出全国稀有金属碳化物硬质合金领域市场规模，如下图所示：
2、热喷涂领域
我国热喷涂工业主要包括了设备、材料、喷涂工厂产值、进口设备和材料等，其中热喷涂材料占25%，金属碳化物在热喷涂材料中占12%。2011年热喷涂所需稀有金属碳化物市场规模约为2.18亿元，根据中国表面工程协会热喷涂专业委员会预测 ，我国热喷涂行业年增长率为10%左右，预计2015年市场规模约为3.19亿元。其中2011年碳化铬在热喷涂领域需求量约为484.44吨，根据热喷涂行业的10%增速，到2015年需求量增长至677.78吨。综上，全国稀有金属碳化物热喷涂领域市场规模一览如下图所示：
从下游稀有金属碳化物的分布及应用趋势来看，硬质合金切削刀片市场将是稀有金属碳化物应用成长最快的行业，其次是矿用合金及耐磨零件，热喷涂领域稀有金属碳化物应用较有潜力。
目前，稀有金属碳化物主要包括碳化钨钛钽铌类、碳氮化物类、碳化钽铌类、碳化钒、碳化铬、碳化钛、碳化钼、粗颗粒碳化钨等。综上，全国主要稀有金属碳化物市场规模如下图所示：
|
主要稀有金属碳化物 |
2011年（亿元） |
2012年（亿元） |
2013e（亿元） |
2014e（亿元） |
2015e（亿元） |
|
碳化钨钛钽铌类 |
4.06 |
4.26 |
5.11 |
6.14 |
7.36 |
|
碳氮化物类 |
0.49 |
0.52 |
0.62 |
0.75 |
0.90 |
|
碳化钽铌类 |
6.01 |
6.06 |
7.22 |
8.62 |
10.28 |
|
碳化钒 |
0.26 |
0.26 |
0.30 |
0.35 |
0.42 |
|
碳化铬 |
0.72 |
0.76 |
0.84 |
0.94 |
1.05 |
|
碳化钛 |
0.18 |
0.19 |
0.23 |
0.28 |
0.33 |
|
碳化钼 |
0.06 |
0.06 |
0.08 |
0.09 |
0.11 |
|
粗颗粒碳化钨 |
5.05 |
5.31 |
6.10 |
7.02 |
8.07 |
结语
总体看来，在我国新材料行业需求不断增长的大背景下，我国为降低钨资源的浪费，提高高端硬质合金的国产化率，将继续加大、高端硬质合金刀具如数控刀片、金属陶瓷刀具的投资开发力度，这将直接带动稀有金属碳化物行业的发展，预计未来几年，我国稀有金属碳化物市场规模将保持15%左右的复合增长率，预计2015年将达到30.62亿元，与此同时，全球稀有金属碳化物市场规模在2015年将达到19.65亿美元。因此，稀有金属碳化物行业发展潜力巨大。……更多新闻资讯、价格与市场
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