2013年电接触功能复合材料制造行业分析报告文案768.pdf
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1、 2013年电接触功能复合材料制造行业分析报告 目 录 一、行业监管架构.4 1、行业主管部门、行业监管体制.4 2、行业主要法律法规及政策.4(1)行业主要法律法规.4(2)行业相关政策.5 二、行业概况.6 1、电接触功能复合材料行业简介.6(1)产品用途.6(2)产品分类.8(3)电接触材料的制备方法.13 2、行业竞争格局和市场化程度.14 3、行业的主要企业和主要企业的市场份额.16 4、行业进入障碍.17(1)技术壁垒.17(2)客户考核认证壁垒.18(3)专业人才壁垒.19(4)资金和规模壁垒.20 5、市场供求状况及变动原因.20(1)电接触功能复合材料的供应状况.20(2)电
2、接触功能复合材料的市场需求.22 6、行业利润水平的变动趋势及变动原因.31(1)影响产品定价的因素.32(2)影响产品成本的因素.33 三、影响行业发展的有利和不利因素.33 1、有利因素.33(1)产业政策支持.33(2)国际间的产业转移.35(3)相关下游行业的发展为电接触功能复合材料行业提供了广阔的市场空间.35(4)电接触功能复合材料的应用领域不断拓宽.35 2、不利因素.36(1)原材料价格的波动.36(2)装备水平落后.36(3)国际竞争压力.37(4)环保要求的提高.37 四、行业特点.37 1、行业技术水平及技术特点.37 2、行业技术创新类型.38(1)响应需求型技术创新.
3、38(2)引导需求型技术创新.39 2、行业特有的经营模式.39 3、行业的周期性、区域性或季节性特征.39(1)周期性特征.39(2)区域性特征.40(3)季节性特征.40 五、行业与上下游行业之间的关联性.40 一、行业监管架构 1、行业主管部门、行业监管体制 复合材料领域的电接触功能复合材料制造行业,其管理体制为国家宏观指导和行业协会自律管理下的市场竞争体制。目前,行业行政主管部门为工业和信息化部,具体由节能与综合利用司负责对行业实施宏观调控;国家发展和改革委员会具体负责统筹协调行业发展的重大政策、规划、战略等。中国电器工业协会电工合金分会为本行业的自律管理机构。协会主要负责行业自律管理
4、、行业及市场研究、行业经营状况的统计分析、开展学术交流、维护会员单位和本行业的合法权益等。2、行业主要法律法规及政策 (1)行业主要法律法规 本行业主要的法律法规如下表所示。(2)行业相关政策 1)国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)该规划纲要将能够满足国民经济基础产业发展需求的高性能复合材料、高性能工程塑料、具有环保和健康功能的绿色材料等产品列为制造业中的优先主题。2)国家重点新产品技术优先发展技术领域(2010年)2009年9月科技部制定了国家重点新产品技术优先发展技术领域(2010年),将电接触功能复合材料列入新材料技术领域中的高性能金属材料,确定其为国家优先发展的技
5、术领域。国家重点支持的高新技术领域、当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2007年度)同时将新材料技术领域中的高性能金属材料确定为国家优先发展和重点支持的技术领域。3)中国鼓励引进技术目录 为贯彻落实国务院关于实施若干配套政策的通知(国发20066号)要求,鼓励企业引进国外先进适用技术,商务部和国家税务总局联合制定了中国鼓励引进技术目录,环保型电接触材料制造技术被明确列入该目录。二、行业概况 1、电接触功能复合材料行业简介 (1)产品用途 电工合金是电机、电器、仪器仪表、电子等工业用关键功能材料,按其功能不同,一般可分为电接触材料(又称电触头材料)、磁性材料、热双金属、测温材料、电热合金、
6、导电材料、熔体材料、其他特种合金材料等。这些材料的共同特点是:用量不多,但要求品种多、规格全、性能高,其质量直接影响电工产品的性能水平。制造高质量的电工合金不但有助于制造品质优良的电工产品,而且可大大节约能源和原材料。所以电工合金的品种、质量、工艺技术水平已成为电机、电器等工业产品性能水平的标志之一。电接触材料(包括银基电接触材料、铜基电接触材料)是电工合金的关键功能材料,用于高低压开关触头,其性能直接影响到发电装备和输变电装备的技术水平。银基电触头普遍应用于各种低压电器,是低压电器的核心元件,广泛用于配电系统、家电、交通和控制机械设备中。在电气、电子领域,电接触材料主要用作电触点、导电刷、集
7、电环、换向片、整流片和接插件等,是电通断环节中重要的功能性元件。采用电接触元件的电机、电气开关、继电器、接插件等作为基础件在信息工程、家用电子电器、汽车工程等领域大量使用。这些电接触元件的性能直接影响所应用产品及整个系统的可靠性、稳定性、精度及使用寿命。同时,随着各类产品向高精度和微型化发展,对电接触元件的性能提出了更高的要求:具有优良的导电性、小而稳定的接触电阻、高的化学稳定性、耐磨性和抗电弧烧损能力。电接触元件必须在电阻率、接触电阻、密度、硬度、化学成分、抗熔焊性、抗腐蚀性、可焊性等方面可靠地满足应用的要求。(2)产品分类 电接触材料主要采取贵金属与廉价金属或非金属微观或宏观的复合形式,其
8、中银基材料在电接触功能复合材料中占主导地位,其属于新材料技术领域的高性能金属材料。(详细分类见国家重点新产品计划优先发展技术领域(2010年)通过先进的复合工艺,银基电接触功能复合材料既能保留了贵金属银和基材的主要特色,又能通过复合效应获得原组分所不具备的性能,互相补充,彼此兼顾。电接触材料按照非贵金属相的形态和分布以及应用广泛程度,可以分为颗粒及纤维增强复合材料和层状复合材料两大类。电接触功能复合材料兼备其组成相的优点,因而具有优良的综合性能。其使用不仅具有重大的技术意义,由于明显降低贵金属用量而具有巨大的经济意义。电接触材料按其应用领域可以分为用于轻负载电触头、低压电器用电触头和中高压电器
9、用电触头的制造。1)轻负载电触头是指用于电子信息技术领域及控制、测量、调节系统中的工作电压小于30V、电流小于60A的电触头。这类电触头所用材料主要是银基复合电接触材料。2)低压电器用电触头是指用于交流电压小于 1,200V(或直流电压小于 1,500V)、电流为 6-6,300A、接通和分断电流可达 100kA 电器中的电触头。这类电触头所用材料主要是银基、铜基复合电接触材料。低压电器是电接触材料的主要应用领域。低压电器用银基电触头材料是以第二相强化质点弥散分布于Ag基体中的一种复合材料,主要有以纯金属作为弥散强化相的银镍、银铁、银钨、银铝、银钼等复合材料;以氧化物作为弥散强化相的银氧化镉、
10、银氧化锡、银氧化锌、银氧化铜等复合材料;以石墨为弥散强化相的银石墨复合材料。A、纯金属弥散强化银基电触头材料 镍、铁、钨、钼等金属元素在液态银中只能有限溶解或不溶,在固态下与银几乎都不相溶,因此,将其加入银中可以显著提高材料的硬度和强度、改善电触头的抗电蚀性和抗变形性。这类材料通常使用粉末冶金方法制备,其工艺流程是采用机械混粉、共沉淀等方法制备混合粉末,再经过压制成型、烧结、精整等制成。B、氧化物弥散强化银基电触头材料 氧化物弥散强化银基电触头材料多种多样,不同方法制备的电触头性能也有较大差异,目前应用较为广泛的主要有银氧化镉和银氧化锌。银氧化镉 氧化物弥散强化银基电触头材料的典型代表银氧化镉
11、因兼具银的高导热、导电性能和低接触电阻以及氧化镉颗粒抗熔焊、抗粘结能力,使其在各类低压电器中得到广泛应用,被誉为“万能触头”。银氧化锌 银氧化锌电触头材料是由第二相氧化锌弥散分布于银基体中的金属复合材料,是目前公认的最有希望替代银氧化镉的材料,但接触电阻、温升、灭弧、加工性能仍然相对较差,特别是加工性能差,是制约银氧化锌发展的关键因素。到目前为止,银氧化锌也只能在部分场合替代银氧化镉。C、低压电器用电触头材料的电气性能和用途 3)高压电器用电触头是指用于交流电压大于 1,200V(或直流电压大于 1,500V)中的高压电器中的电触头,包括真空电器用电触头。这类电触头所用材料主要是铜基复合电接触
12、材料。常用的有 Cu50W合金、Cu50Cr 合金和 CuAl2O3 合金。Cu50W 合金主要用于真空电路中、小于等于10kA的高压开关电接点及电火花放电电极等;Cu50Cr合金用于真空开关电器;CuAl2O3 合金有高的强度、导电和导热性,特别是有高的抗软化温度和再结晶温度,用于电阻焊机的电极、X 射线管、微波管、混合电路封装、换向器、开关部件等。(3)电接触材料的制备方法 电接触材料的制备方法对电接触材料性能影响很大,某些情况下可以说决定了电接触材料的性能。银基电接触材料的主要制备方法有机械合金化工艺、粉末冶金法及氧化法等。A、机械合金化(Mechanical Alloying,MA)工
13、艺 机械合金化是上世纪 60 年代由美国 Benjamin 首先提出,该工艺采用高能球磨技术,是一种固态下合成平衡相、非平衡相或混合相的工艺,可以达到元素间原子级水平的合金化。经过近几十年的发展,机械合金化技术已经成为制备新型高性能材料的重要途径之一,也是目前制备纳米材料的重要手段。该工艺制备出的电接触材料,由于部微观组织结构的超细化和特殊化,其物理性能和化学性能都要优于常规方法制备的电接触材料,特别是在蒸气压、电导率、热导率、强度及电损蚀性能方面提高更是明显,目前已被公认为一种制备电接触材料的有效方法。B、粉末冶金法 粉末冶金法是最早用来制造金属基复合材料的方法,主要用于制造颗粒或晶须增强金
14、属基复合材料。该方法是将金属(合金)粉末与增强颗粒(或晶须)以机械混合、共沉积、共喷射、合金雾化和机械合金化等方法混合,再经后续加工制成复合材料坯料,经挤压、锻造、轧制、拉拔等加工制成成品,也可直接制成复合材料零件。该法可以制备以贵金属为基体,以其它金属、金属间化合物、氧化物和其它化合物的颗粒(或晶须)为增强相的复合材料;用粉末冶金坯锭加大变形方法还可以制备纳米直径短纤维复合材料。C、氧化法 合金氧化法是将合金粉末或型材在氧化气氛中一定温度条件下加热一定时间,借助氧扩散机制,合金中活性溶质元素逐渐被氧化形成稳定氧化物而析出的过程。在贵金属元素及其合金中,Ag 及其合金具有较好的氧化效应,所有具
15、有一定固溶度的溶质元素与 Ag 所形成的合金都具有氧化效应。2、行业竞争格局和市场化程度 中国改革开放以来,国民经济的高速、持续、稳定的发展,国外的电接触功能复合材料行业技术力量和经济实力最强的三大公司都以不同的形式和规模进入了中国市场。AMI DODUCO 于 1999 年 11月在中国独资成立领先大都克(天津)电触头制造;2005 年 METALOR公司在中国成立了美泰乐();2006 年,UMICORE 公司全资收购合金材料有限责任公司。同时,国际电器生产巨头如:ABB、施耐德、通用电气和西门子等公司也在中国开展了一系列并购行动,国外电器行业开始以产业链的形式进入中国。国电接触材料生产企
16、业和国外电接触材料生产企业可谓泾渭分明,前者的客户主要为国电器生产厂商,对国外高端客户销售收入占其主营收入比例很低,后者的客户主要为 ABB、施耐德、通用电气等国外大型电器企业。与国外电接触材料生产企业相比,国企业在品牌、规模等方面差距较大。据电工合金分会统计,目前国从事电触头材料生产的企业有 60 多家(仅指电工合金分会的成员)。在 60 多家分会成员中,大部分为民营企业(约占 90%)。大多数生产企业虽然有一定生产经验,占有一定市场,但品种较单一。还有少数乡镇企业,技术人员缺乏,生产设备落后,企业管理水平低下,多以价格竞争为生存方式。行业中约有10 家企业具有一定规模和技术力量,其产品品种
17、、技术人员及生产设备较其他企业有较大优势。就触头材料的品种和性能而言,目前国际上通用的电触头材料品种国电接触材料生产企业均能生产。总体上说,也能满足电器开关的需求,某些品种已接近或达到国际先进水平。但就生产规模、工艺水平、产品质量等方面而言,我国与发达国家的触头材料相比尚存在较大差距。主要表现在:(1)企业规模小,生产线分散,资金不雄厚,不足以淘汰落后设备,添加必要的新设备,以提高产品质量、稳定生产和开发新产品。有的企业生产线设备旧,自动化程度很低,手工操作的设备受人员素质的影响,产品质量往往不稳定。(2)材料多以触头、线材、片材形式作为终端产品,缺少触头元器件(如与塑料件或与触桥组装的元器件
18、)或组合件产品。这不仅不能给企业带来更多的附加值,也难以保证触头用于电器开关后的质量。(3)对原材料的要求与检测以及产品的后处理技术不够重视。企业在这两端的工装条件也比较落后或不齐全。这一方面反映出企业(特别是小企业)对触头材料的质量控制规律认识不足。另一方面,虽然部分企业意识到对原材料和产品工艺过程控制的重要性,但因缺乏研究成果或技术,提不出具体要求与方法,更因受资金的影响,不能购进必要的测试仪器与处理设备,从而丧失对这两个重要工艺过程的控制,并最终影响了产品的性能。这一问题对AgSnO2替代AgCdO 的影响尤为突出。(4)注重生产,忽视科研。不仅企业,还包括研究所等事业单位在,首先考虑的
19、是盈利问题,对于新产品、新工艺、新技术等的投入和关注则排在了次要位置。电接触功能复合材料行业属于技术密集型和资金密集型行业,行业准入门槛较高,但本行业属开放性行业,市场化程度较高。3、行业的主要企业和主要企业的市场份额 目前国电接触功能复合材料行业的主要企业有:福达合金材料股份、中希合金及本公司等。根据 2010 年中国电器工业年鉴,2009 年电接触功能复合材料行业主要企业的经济指标如下表所示。上述企业 2009 年的工业总产值约占电工合金行业工业总产值的50%左右。截至 2010 年 6 月 30 日,公司工业总产值、销售收入、利润总额和销售利润率等指标均排名电工合金行业同类产品的前三位。
20、4、行业进入障碍 在中国电接触功能复合材料生产企业中,绝大多数是进行同质化竞争的中小型企业。少数具有品牌、技术和销售网络优势的领先企业占据了行业领导地位。这类领先企业的市场份额在行业发展和整合趋势中将继续扩大,也将为新进入者构筑较高的障碍和壁垒。(1)技术壁垒 电接触材料制造行业属于技术密集型行业,本行业拥有较高的技术壁垒。从行业角度来看,本行业通过融合机械加工学、材料学、数控技术、信息技术等学科来从事产品的制造服务,为此需要对相应学科具有全面的了解和综合的认识,并具有能将其综合运用于实际生产的能力。从服务客户角度来看,本行业服务的客户领域广泛,涉及工业电器、家电、汽车制造业和通讯等众多行业,
21、各行业客户对电接触材料产品具有不同的需求,相关产品具有品种繁多,工艺复杂,新工艺、新材料的应用层出不穷等特点,本行业企业在制造过程中需要具有为客户提供系列化制造服务的能力。从制造过程角度来看,首先需要企业有能力将信息控制系统、物料储运系统和数字控制加工设备形成一个有机制造系统,以实现行业不可缺少的柔性制造特征;其次,在产品制造过程中,企业需要具有从事电接触材料生产的各种能力(如热处理、检测、焊接等),任何过程中的瑕疵都将导致最终产品成品率下降,从而影响企业所在整个供应链的运转。随着行业快速发展,订单数量、订单规模越来越向技术层次较高、规模化的公司集中,而小规模公司受限于其自身技术能力,将导致订
22、单量稀少,继而导致盈利空间越来越小,这将增加行业新进入者的市场风险。电接触功能复合材料行业由于其产品技术含量高、价值昂贵、生产工艺复杂,需要多专业及交叉专业技术,产品和技术更新快,因而本行业对于新进入者有较高的技术壁垒。(2)客户考核认证壁垒 出于专业化分工的考虑,终端设备生产商纷纷将电接触材料加工外包给电接触材料生产企业。通常,客户对电接触材料及元件供应商进行系统性考核认证,考核的容主要包括企业管理体系、质量体系、环境体系、技术能力、品牌形象、生产管理流程、产品质量稳定性等方面。上述供应商认证的周期较长,通常从数月到一至二年不等。只有通过了资格认证,方能为客户供应优质、稳定、可靠的产品。由于
23、电接触材料用于工业产品的关键部件或用于关键工艺过程中,有缺陷的电接触材料产品往往给下游客户造成巨大的经济损失,因而电接触材料产品在被用户接受前均需要经过严格的测试和认证,产品定型后一般不作改变。电接触材料产品需要进行长期的可靠性等质量认证,时间从数月到一至二年不等,新进入者在短期难以形成销售规模。通常较为完整的产品认证过程如下图所示:经过多年的发展,少数具有品牌、技术优势的领先企业在产品性能上得到客户的认可,并与之形成稳定的合作关系。出于质量、安全性能方面的考虑,客户一般不会轻易更换供应商。(3)专业人才壁垒 电接触功能复合材料行业具有客户领域分布广泛、产品种类繁多和更新换代快等特点,不同领域
24、产品的材料特性、结构设计特点、加工标准、表面处理要求等方面存在差异,生产工艺复杂,并涉及到多专业及交叉专业技术,需要电接触材料生产企业经过长时间的实践,培养合格的工程技术人员和生产技术人员,并积累相关的数据与经验,才能保证研发课题的顺利实现及对新产品、新技术的开拓和发展,以实现产品快速及时的更新换代,否则将被客户所淘汰。长时间的实践积累和员工培养是进入本行业的重要壁垒。(4)资金和规模壁垒 电接触材料中使用了大量的贵金属,对资本投入规模要求较高,同时,下游客户尤其是知名企业对供应商的生产规模有较高的要求。资本投入和生产规模成为进入本行业的壁垒之一。5、市场供求状况及变动原因 (1)电接触功能复
25、合材料的供应状况 1)国外电接触功能复合材料行业生产情况 国外电接触制造企业有AMI DODUCO、METALOR、UMICORE、东芝电气公司、日本钨公司、中外电气工业公司、田中贵金属工业公司、国喜星贵金属公司、美国EMS公司和TMI公司等,其中前三家公司是世界上主要的电接触材料供应商。UMICORE供应ABB公司用触头的30%,西门子公司触头的90%,AEC公司的50%。METALOR公司占施耐德触头供应的24%、ABB的23%、通用电气PC(通用电气发电控制)的15%。2009年METALOR公司的净销售收入(不含贵金属价格波动因素)约为2.62亿瑞士法郎,实现净利润1.17亿瑞士法郎;
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