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2017年中國電接觸材料行業發展現狀分析及未來發展趨勢預測
2018/1/3 13:56:57 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:(一)行業發展概況1、電接觸材料介紹(1)電接觸材料性能特點電接觸材料作為電工合金材料的主要分支,是在開關電器中承擔“接通-傳導-切斷”電流以及信號產生和傳輸的功能載體的一種功能復合材料。無論是1000kV 的高壓輸(一)行業發展概況
1、電接觸材料介紹
(1)電接觸材料性能特點
電接觸材料作為電工合金材料的主要分支,是在開關電器中承擔“接通-傳導-切斷”電流以及信號產生和傳輸的功能載體的一種功能復合材料。無論是1000kV 的高壓輸變電設備、6300A 的低壓配電設備,還是傳遞幾個毫安甚至“干電流”的鍵盤,電子線路板上的信號繼電器,控制電動機運轉的接觸器,樓宇配電箱中的小開關,家電、通訊設備、辦公設備、汽車和電動工具的控制開關等,都必須使用電接觸材料。通常電器開關中大部分元器件的功能,都是服務于保持或驅動它處于某種運動狀態。不同的開關電器對電接觸材料提出不同的要求,為此, 人們已開發出各種不同類型的電接觸材料, 以適應在各種工況條件下的使用。
相對于單個電器產品乃至成套的電氣控制裝置來說, 電接觸材料的自身價值和重量并不顯著,但電接觸材料的性能優劣,在很大程度上影響了電子電器產品的質量、性能、使用壽命與技術水平。因此,電接觸材料的研究、開發和生產,對促進相關工業的發展起著重要的推動作用。
電接觸材料的電氣性能特點和用途
觸頭品種性能特點用途銀氧化鎘具有良好的耐電磨損, 抗熔焊性和導電性、導熱性,接觸電阻小而穩定。由于材料的硬度高而提高了機械耐磨損性, 銀氧化鎘電觸頭在通過短路電流時抗熔焊能力強,觸頭制備工藝對其性能影響很大。粉末冶金工藝制備的觸頭有較好的抗熔焊性, 但耐磨性能差,合金內氧化法觸頭的耐電損蝕性好,但抗熔焊性略低, 近年發展的粉末燒結擠壓法工藝改善了氧化鎘在銀基體中的分布形態, 使觸頭的綜合性能得以提高, 但銀氧化鎘最大的缺點是鎘對人體有危害,污染環境應用于各種電流等級的接觸器、單極塑殼斷路器、漏電斷路器、直流快速斷路器、 凸輪開關、 汽車接觸器、汽車保護開關、光控開關、室內恒溫器、微型開關盒斷流容量大的繼電器以及航空工業用的各種開關銀氧化銅銀氧化鋅銀氧化錫氧化物含量一般在 5%—12%范圍。與銀氧化鎘相比,這些材料不含有毒金屬鎘,其中的金屬氧化物熱穩定性高,具有良好的導電性和導熱性,在通斷過程中對電弧有很高的耐熱、耐電弧侵蝕及抗熔焊性能,從而保證了電器運行的可靠性,提高了使用壽命。近年來銀氧化錫發展得較快,甚至在一些電器開關的設計中不必做大的改變, 就可以直接用銀氧化錫取代銀氧化鎘,其使用范圍為 10—1000A,在許多性能上接近甚至優于銀氧化鎘繼電器、接觸器、低壓斷路器、 限流開關、 電機保護器、微型開關、儀器儀表、家用電器、汽車電器(燈開關、起動電機等負載)、漏電保護開關等銀鎳導電導熱性好,接觸電阻低而穩定,電損蝕小而均勻,直流條件下產生較少的平面狀材料遷移。該材料通斷時由于氧化物的生成而使接觸電阻增高, 對硫敏感,大電流下抗熔焊性能差。常與銀石墨配對使用。通過采用粉末燒結、擠壓工藝,可使觸頭性能改善。在銀鎳中添加少量石墨,可得到性能更好的復合材料低壓中小電流等級接觸器、斷路器、精密儀表、繼電器等銀石墨導電性好,接觸電阻低,抗熔焊性高,在短路電流下也不會熔焊,滑動性能好。但電損蝕大,滅弧性能較差,在電弧的較長時間作用下,燒損劇烈,使滅弧罩積炭、脆弱和較難焊接作為弧觸頭最大的應用領域有低壓斷路器、線路保護開關、故障電流保護開關以及滑動電刷、鐵道信號繼電器等銀鐵具有良好的導電、導熱、耐電損蝕及加工性能,壽命高于純銀觸頭。抗熔焊性能較差,易受大氣侵蝕而形成銹斑廣泛應用于中、小電流等級的交流接觸器上銀鎢銀碳化鎢銀鎢燒結材料將銀的高電導率、熱導率與高熔點金屬鎢的高硬度、抗熔焊、材料轉移小、高耐燒損結合為一體。銀鎢觸頭在工作電流下于空氣中頻繁通斷會在觸頭表面上生成混合氧化物, 從而形成可使接觸電阻升高的表面膜。銀碳化鎢的接觸電阻比銀鎢穩定, 耐電弧作用好, 因而燒損少, 熔焊傾向小,可與銀鎳配對使用低壓斷路器、高壓斷路器及保護開關等銅鎢銅碳化鎢性能與銀鎢相比,在油中不氧化,熱容量大,耐電弧侵蝕和抗熔焊性能好,切削加工性好。但比銀鎢更易氧化,使接觸電阻迅速增大。在空氣中通斷時只能在沒有持續電流通過, 而只須經受開關電弧作用的場合或受機械應力作用極強的場合; 銅碳化鎢由良導金屬銅與特別堅硬而又抗熔焊的碳化鎢構成,耐電弧作用好、燒損少用作高壓斷路器及中、高壓負荷開關盒斷路器的弧觸頭以及油斷路器的主觸頭銅石墨機械強度比銀石墨高,價格較低,比銀石墨易氧化用作隔離開關自潤滑抗短路的滑動觸頭和負荷開關的換向觸頭數據來源:公開資料整理
電接觸材料在開閉過程中產生的現象極其復雜,影響因素較多,理想的電接觸材料必須具備良好的物理性能、機械性能、電接觸性能、化學性能、加工制造性能。隨著工業化的快速發展及電力系統和電子產品的更新換代,對電接觸材料的研究開發提出了更高的要求。世界各先進工業國家如美、俄、德、日、法、英和東歐等十分重視電接觸材料的研究。電接觸材料在電子電器等產品中的主要性能要求如下:
性能具體要求物理性能低的電阻率和蒸汽壓,高的熱導率、熔點、沸點、熔化熱和升華熱,并且熱穩定性,熱容量大,電子逸出功高,以保證起弧電壓高和起弧電流高機械性能室溫及高溫強度高、硬度高,并且塑性與韌性好電接觸性能耐電弧燒損,接觸電阻低而穩定,熔焊及金屬轉移的傾向小化學性能對較寬范圍的不同介質有良好的耐蝕性能,在大氣中不易氧化、碳化、硫化及形成不易導電的化合物或鹽渣膜層;電化學電位高,耐化學腐蝕和氣體溶解的傾向小加工制造性能要求易被焊接,采用釬焊或用其他方法固定到觸座、觸橋上數據來源:公開資料整理
(2)電接觸材料的分類
電接觸材料可以按照幾種標準進行分類,一般分類如下:分類一:按照主要導電組元的不同,電接觸材料大致可分為銀基觸頭材料、銅基觸頭材料、其他金屬與貴金屬基復層觸頭材料等三類。由于銀(Ag)具有低熔點、易加工、抗氧化性強、導電導熱性能好的特性,因此在大氣環境下服役的觸頭材料主要為銀基觸頭材料。
分類二:按照應用領域的不同,電接觸材料可分為:
參數應用領域用途備注電流電壓輕負載電觸頭<60A<24V信號繼電器、微動開關主要為銀基觸頭材料與其 他貴金屬基的復層觸頭低壓電器用電觸頭6A-6300A<1200V空氣式斷路器、接觸 器、繼電器、 微動開關主要為銀基觸頭材料中高壓電器用電觸頭100A-3200A>1200V油浸式斷路器、 硫斷路器等 六氟化主要為銅基復合觸頭材料真空電器用電觸頭6A-3200A—真空斷路器、接觸器、 負荷開關、繼電器主要為銅基復合觸頭材料數據來源:公開資料整理
分類三:按照制備工藝的不同,電接觸材料大致可分為:合金內氧化、粉末預氧化、壓制-燒結、壓制-熔滲、燒結-擠壓等電接觸材料的主要生產路線,以及冷鐓復合、溫鐓復合、熱軋復合、冷軋復合、固相擴散、電子束焊接等復層電接觸材料的主要生產路線,其他有利于提高電接觸材料性能的新型工藝(如離子注入、電弧熔煉、電火花燒結)也有不同程度的使用。
分類四:根據《GB 2900.04—2008 電工術語 電工合金》對電接觸材料的分類,結合產品物理結構,電接觸材料可分為:
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觸頭材料、復層觸頭及集成化組件都可以直接供應給下游客戶,產品關系如下圖所示:
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2、行業的概述
(1)國際電接觸材料行業發展概況與發展趨勢
①國際電接觸材料行業概況
在國際上,全球主要的電接觸材料生產商主要集中在歐洲和日本,由于其基礎科學發展迅速,科技人才儲備充足,在新材料研發能力、制備工藝研究能力、生產自動化等方面均居于世界領先地位,引領整個行業的發展。目前國外生產和研發電接觸材料的公司主要有 DODUCO 公司(德國大都克)、 Metalor 公司(瑞士美泰樂)、 Umicore(比利時優美科)、 TANAKA(日本田中)等。進入 21 世紀后,隨著發達國家勞動力成本不斷升高,世界低壓電器制造及附屬配件的生產中心逐漸由發達國家向發展中國家低勞動力成本地區轉移。隨著我國經濟的快速發展,電力建設的持續投入,我國已經成為世界最大的低壓電器及附屬配件制造基地,國際知名的電接觸材料廠商紛紛在中國投資建廠,如領先大都克(天津)電觸頭制造有限公司、美泰樂科技(蘇州)有限公司、優美科科技材料(蘇州)有限公司。
②國際電接觸材料行業發展趨勢
1)綠色產品是未來市場競爭的核心方向
被稱為“萬能觸頭”的銀氧化鎘(AgCdO)因具有耐電弧、抗熔焊、耐機械磨損、 耐腐蝕、 穩定且較低的接觸電阻、 良好的加工性和可焊性能等諸多優點,是目前低壓開關電器應用的主要電接觸材料。但由于其含有對環境與人體重度污染鎘(Cd),引起各國政府及材料生產、科研單位的高度重視。2003 年,歐盟公布了《廢舊電器電子設備指南》(即 2002/96/EC—WEEA)和《在電子電器設備中限制使用某些有害物質指令》 (即 2002/96/EC-ROHS 指令)。而我國也在電子產品清潔化上做出不懈努力,《廢舊家電及電子產品回收處理管理條例》(草案)、《關于加強廢棄電子電器設備環境管理的公告》等相關條例也在研討之中。這些指令在客觀上要求生產廠商必須研發出更多能替代含鎘(Cd)材料的技術,如替代銀氧化鎘(AgCdO)的銀氧化錫(AgSnO2)、銀氧化鋅(AgZnO)。從目前各國電接觸材料紛紛研發、投產銀氧化鎘(AgCdO)的替代產品的趨勢來看, 是否擁有“綠色觸頭”的研發生產能力將成為業內的企業的生存與發展關鍵性門檻。
2)新型工藝成為提升材料性能的關鍵所在
為滿足電器電子設備日益微小型方向發展的需求, 電接觸材料必須具備小型化、高壽命和高靈敏度的特點。因此,在制材方面,需以白銀等貴金屬材料為主;但是,全球范圍內銀的儲藏量很小,為節約貴金屬,行業內企業大量利用多種復層技術、擠壓成型技術甚至納米技術,以提高白銀等貴金屬材料的利用率。白銀等貴金屬材料的多層復合技術及擠壓成型技術將成為現代小功率觸頭材料的主要研發方向。而擁有此類提高材料利用率技術的企業將擁有更強的競爭力。
(2)國內電接觸材料行業發展現狀及發展趨勢
①國內電接觸材料行業發展現狀
經過多年的發展,中國電接觸材料行業取得了長足的進步,品種基本齊全,滿足了中低端電器產品和部分高端產品的需求,在國際市場上占有一定份額。就電接觸材料的品種和性能而言,目前國際上通用的電接觸材料品種國內均能生產,部分品種的技術指標已接近或達到國際先進水平。但就生產規模、工藝水平、產品質量等方面而言,我國與發達國家的觸頭材料相比尚存一定差距,除個別企業擁有一定優勢外,整個行業目前的現狀如下:
1)行業內小規模企業較多。目前,行業內多數為小規模企業,其技術人員
缺乏、 管理水平相對較低, 同時忽視研發投入與生產設備更換, 自動化程度較低,以粗放型模式生產經營,多以價格競爭作為其主要競爭手段。該類企業產品結構往往單一,且缺乏自主生產合金材料的能力,主要系外購合金材料后進行成型加工。同時,在生產過程中忽視檢測環節,產品質量不能保證,不利于與世界知名企業競爭。
2)研發投入不足,制備工藝更新緩慢。 從整體行業來看,除少數企業對新
型電接觸材料進行投入外,大多數企業局限于一般產品的生產,對新產品、新工藝、新技術的關注不足。這一方面是由于我國在材料學、化學、物理學的研究水平相對滯后,缺乏相關專業人才支撐企業進行相關研究;另一方面是企業自身規模較小,工藝裝備更新成本較大,基于目前日益劇烈的市場競爭形式,企業生存的壓力限制了新型材料研發進程。這些因素的積累,使得我國電接觸材料生產企業,在高端產品(如高性能的銀氧化錫(AgSnO2)觸頭材料等)的性能上缺乏競爭力。目前國內高端產品主要由跨國公司提供,如 DODUCO 公司(德國大都克)、 Metalor 公司(瑞士美泰樂)、 Umicore 公司(比利時優美科)、 TANAKA(日本田中)等。
3)系統解決能力與國際先進企業有較大差距
由于不同結構產品與應用場合的電器開關對電接觸材料的要求有所不同, 從國際經驗來看,在生產工藝與新材料研發上需要與使用單位雙方密切配合。即由電接觸材料企業的研發、制造部門制定原材料技術規格,配方及工藝方案,提供材料的物理、 化學、 機械性能、 顯微組織結構及對電接觸材料應用性能評價結果,由下游企業在滿足產品性能要求的前提下,根據電器的機械、電接觸、電弧等特性,優化設計參數,在雙方多次調整各自的技術參數后,使材料獲得最佳的應用效果,最終達到互利互贏的結果。這就對電接觸材料生產企業的系統解決能力提出了較高的要求, 除了能夠快速響應客戶的高端產品研發需求外還需在量產的情況下保證產品質量的穩定性, 國內企業在該等方面與國際先進企業還存在較大的差距。
4)試驗檢驗能力薄弱
絕大部分電接觸材料生產企業僅配備了電接觸材料基本機械、 化學成分與金相組織的檢驗儀器, 僅有部分實力較強的企業添置了電子掃描顯微鏡及能譜儀和電觸頭模擬試驗機(低電流)、電磨損試驗機(低電流)等用于電接觸材料微觀組織和微量元素分析及電觸頭應用性能分析的設備。研發檢測力量的薄弱現狀導致國內電接觸材料行業缺乏原始創新的實力, 新材料的研發長期處于模仿國外樣品階段。同時,產品使用性能的評估完全依賴于用戶的型式試驗,試驗周期長、試驗費用大、試驗風險大,以至于新產品的開發周期非常長。
②國內電接觸材料行業的發展趨勢
1)市場空間較好
2015 年 8 月國家能源局印發了《配電網建設改造行動計劃(2015-2020 年)》,2015~2020 年,配電網建設改造投資不低于 2 萬億元,其中 2015 年配電網投資不低于 3,000 億元,相較去年同比增長 76%以上;“十三五”期間累計投資不低于 1.7 萬億元。未來幾年,受益于低壓電器在電力工程中輸配電領域中需求的持續增長,電接觸材料行業將在“十三五”期間保持穩步增長;家電、辦公設備、汽車等行業的穩步增長,為電接觸材料行業的持續增長提供有力保障;此外,電接觸材料在航空、軍工等新型領域的持續拓展,為整個電接觸材料行業的持續發展提供新的驅動力。
2)低壓電器行業競爭格局促使行業集中化加劇
國內低壓電器行業中,優勢企業競爭實力十分明顯,開始進行相應的產業整合。對電接觸材料行業而言,下游企業的整合將帶來定價權的弱化以及客戶壁壘的強化。隨著客戶關系的穩固和產品市場信息的積累,行業領先企業更易發揮其規模化經營效益,電接觸材料市場呈現出向優勢企業集中的趨勢。
3)是否具備綜合品質管理能力將成為該行業企業參與國際競爭的關鍵因素
目前,對部分電接觸材料行業的國內領先企業而言,其供貨能力、產品質量基本接近國際先進水平, 但在產品的技術裝備及綜合品質管理能力上與國際知名廠商還存在差距,因此在國際市場上占用份額較小。未來能否提高自身的綜合品質管理能力并通過國際知名企業(如 ABB、施耐德、歐姆龍等)嚴格的供應商認證體系,將成為電接觸材料行業企業參與國際競爭的關鍵因素。
(3)電接觸材料的市場需求
“十二五”期間,電接觸材料行業取得了長足的發展,電接觸材料的品類有了極大的豐富,品質也有了較大的提升。具體而言,銀基觸頭的產量從2010年的1,200噸增長到2016年的1,600噸, 銅基觸頭材料產量從2010年的470噸增長到2016年的750噸。
2016 年電工合金產品產量較上年度增加約 8%,銀銅復合帶材和電器元件等產品繼續呈現較高的增長勢頭。2016年我國銀基觸頭材料產量同比增長 10.34%;銅基觸頭材料產量維持平穩;真空觸頭材料同比增長 4.84%。借鑒“德國工業4.0計劃”,國務院于2015年5月公布的《中國制造2025》進一步強化了高端制造業的國家戰略方向,提出“加快推動新一代信息技術與制造技術融合發展,把智能制造作為兩化深度融合的主攻方向;著力發展智能裝備和智能產品,推進生產過程智能化,培育新型生產方式,全面提升企業研發、生產、管理和服務的智能化水平”。電接觸材料是電器電子產品中的關鍵接觸元件,是智能裝備和智能產品在各種電力環境下高效穩定運轉的重要保障。因此,“中國制造2025”戰略的實施與推進為電接觸材料行業轉型發展提供了良好契機。 “十三五”期間,我國電接觸材料產量的年均復合增長率將保持在7%-8%。電接觸材料目前主要下游企業所處行業為為低壓電器行業、 高壓電器行業及電子信息制造業,具體情況如下:
①低壓電器用電接觸材料市場
1)低壓電器用電接觸材料市場發展概況
低壓電器為電接觸材料的重要應用領域。低壓電器作為國民經濟中的基本產品,廣泛應用于居民住宅、工業生產、航空航天、汽車、軌道交通、家用電器、電動工具、工業和消費電子設備、公共用電等各個領域中。據中國電器工業協會通用低壓電器分會統計, 2006年-2015年,我國低壓電器行業保持較快的增長,低壓電器產品銷售收入年均復合增長率為7.65%。此外,受宏觀經濟驅動以及電網建設的投入,國際低壓電器巨頭紛紛在中國建立生產基地,其銷售方向為我國低壓電器高端市場,我國已成為世界低壓電器制造基地。
2006-2016年低壓電器市場規模
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低壓電器的市場容量對電接觸材料的需求規模起著主要的決定作用, “十一五”期間和“十二五”期間,低壓電器的需求量的穩步提升,帶動了電接觸材料行業的持續發展與繁榮。主要低壓電器產品2006年至2015年的發展情況,以及與電接觸材料間需求配比關系基本情況如下表所示:
參數應用領域用途備注電流電壓輕負載電觸頭<60A<24V信號繼電器、微動開關主要為銀基觸頭材料與其 他貴金屬基的復層觸頭低壓電器用電觸頭6A-6300A<1200V空氣式斷路器、接觸 器、繼電器、 微動開關主要為銀基觸頭材料中高壓電器用電觸頭100A-3200A>1200V油浸式斷路器、 硫斷路器等 六氟化主要為銅基復合觸頭材料真空電器用電觸頭6A-3200A—真空斷路器、接觸器、 負荷開關、繼電器主要為銅基復合觸頭材料數據來源:公開資料整理
隨著《中國制造2025》戰略的不斷推進,“十三五”期間低壓電器的智能化與自動化水平將進一步提高, 低壓電器的升級換代持續發展將給電接觸材料行業帶來廣闊的市場容量。 “十三五”期間,低壓電器主要產品產量年均增長幅度在8%左右,到2020年末行業主營業務收入將達到1,150億元左右,為電接觸材料行業的發展提供了良好的市場環境。 2016-2020年主要低壓電器產品產量增長情況,以及與電接觸材料間需求配比關系基本情況如下表所示:示:
年份萬能式斷路器(萬臺)塑料外殼式斷路器(萬臺)小型斷路器(億極)接觸器(萬臺)刀開關類(萬臺)2016125650012.214,8001,9502017135700013.215,9002,1002018145756014.317,1002,2702019156820015.418,5002,4502020168890016.619,9002,650低壓電器產品:電接觸材料(萬臺:萬個)1:081:061:011:12-數據來源:公開資料整理
2)低壓電器用電接觸材料市場發展的主要驅動力
A、我國發電設備裝機容量的不斷增長為低壓電器用電接觸材料市場的持續發展提供了根本保障
電能都是通過低壓電器的分配以實現利用的, 低壓電器為電接觸材料的重要應用領域。因此隨著未來幾年我國國民經濟的穩定增長, 人均用電量的持續提升,低壓電器的耗用量將保持持續增長,這將帶動電接觸行業的穩定發展。每新增1萬千瓦時發電量,需要60,000件不同類型的低壓電器產品與之配套。低壓電器市場需求分為新增發電量帶來的新增需求以及因使用壽命及新產品置換而導致更新換代需求。 2005年—2016年,我國新增裝機容量平均在1.05億千瓦時左右,有力地帶動了低壓電器用電接觸材料市場的持續增長。
2010-2016年我國發電裝機容量
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B、智能電網及新能源產業的快速發展為低壓電器用電接觸材料提供了良好的市場環境
未來數十年智能電網(尤其是用戶端系統)及新能源的發展將進入到一個長期快速的發展階段。隨著這些系統的建設與應用,適用于此類系統的電器產品與系統的需求將快速增長。在“十二五”期間中,智能電網建設、農村電網改造項目將陸續投入,為國內低壓電器行業提供了良好的發展契機。世界范圍內,美國、歐洲、日本、俄羅斯及中東地區陸續提出智能電網改造計劃,國際低壓電器市場容量也同樣可觀。2009年-2020年將是我國智能電網建設的主要時期,其中2009-2010年為試點階段,制定發展規劃,試點關鍵技術;到2015年在關鍵技術和設備上實現重大突破和廣泛應用;到2020年全面建成統一的堅強智能電網,清潔能源裝機比例將大大提高,分布式電源將實現即插即用2015年8月國家能源局印發了《配電網建設改造行動計劃(2015-2020年)》,2015~2020年,配電網建設改造投資不低于2萬億元,其中2015年配電網投資不低于3,000億元, 相較2014年同比增長76%以上; “十三五”期間累計投資不低于1.7萬億元。未來幾年將是智能電網發展的黃金時期。與此同時,國家大力支持風電、光伏發電等新能源的發展。農村電氣化領域到2020年累計裝機達400MW。 2010~2020年間,城市并網發電及光伏消費品將成為重點發展領域,尤其是并網發電,預計累計裝機將從2010年的53MW攀升至2020年的700MW,年復合增長率達到29.44%。國家將加快千萬千瓦級風電場的建設,形成每年1000萬千瓦以上的自主裝備能力,在2015年前后風電裝機突破3000萬千瓦, 2020年達到1億千瓦。市場預測2020年風電的裝機容量規劃將提高到1.5億千瓦,占發電設備總裝機容量的8%。未來幾年,新能源快速發展將為低壓電器用觸頭的發展帶來充足的市場容量。
C、互聯網+、智能家居的快速發展以及《中國制造2025》戰略的推進為低壓電器用電接觸材料開辟了廣闊的市場空間
電接觸材料是家居用品主要零部件的關鍵構件, 隨著人民物質生活水平的提高,各種家用電器、電動工具、消費類電子設備等家居用品產品保持了較快的增長速度。近年來,隨著互聯網技術與傳統行業的不斷融合與深化,家居用品的智能化水平不斷提高。家居智能化升級提高了起居環境的安全性、生活的舒適性及便利性, 并通過與智能電網相融合, 實現區域節能、 供電優化。 “中國制造2025”戰略從國家戰略高度擬定了智能化作為中國家居產業未來發展方向。2014年全球智能家居市場規模為520億美元,到2017年有望達到近千億美元,年復合增長率為20%左右; 2014年中國智能家居市場規模為304億元, 到2017年中國智能家居有望開啟千億市場藍海, 年復合增長率達到40%以上。市場占比方面,中國智能家居市場占全球市場份額呈穩步攀升的態勢,預計2017年將達到16%左右。同時,與發達國家相比,我國使用智能家居的家庭占比極小。英法德等歐洲發達國家使用智能家居的家庭占比均超過了34%,而我國僅為4.45%,市場潛力巨大。尤其是智能照明、家用攝像頭等小型產品不僅價格較低,而且能夠滿足消費者的即時需求,因此市場增速較快。未來幾年,互聯網+、智能家居的快速發展以及《中國制造2025》戰略的推進為低壓電器用電接觸材料開辟了廣闊的市場空間。
D、新能源汽車繼電器、儲能裝置用高壓直流繼電器、第四代高性能通訊繼電器等繼電器新領域市場的快速發展, 為繼電器用電接觸材料市場提供了新的增長點
繼電器是一種當輸入量(電、磁、聲、光、熱)達到一定值時,輸出量將發生跳躍式變化的自動控制元件,在電路中起自動調節、安全保護、轉換電路等作用,廣泛應用在通訊設備、自動裝置、家用電器、汽車電子、電力設備等諸多領域。繼電器是電接觸材料的重要應用領域,目前國內傳統家電用的普通繼電器占據31%份額,從全球來看,繼電器應用的主要領域在汽車、通訊領域及工業控制等,因此,未來幾年汽車、通信等領域對繼電器產品需求潛力較大。2000-2013年,我國汽車行業的銷量復合增速實現了20%,行業整體的高增長也帶動了包括汽車繼電器在內的汽車零部件的高增長。2014年后汽車的銷量增速有所放緩,但是汽車電子化程度高的中、高端車型和新能源汽車的銷量增速高于汽車行業, 為汽車繼電器市場帶來了新的成長空間。
據中國汽車工業協會數據,我國2016年全年汽車銷量達到2802.82萬輛,較2015年增長13.65%,連續八年蟬聯全球第一。未來幾年,伴隨著繼電器在新能源汽車、儲能裝置用高壓直流、第四代高性能通訊等領域的越發廣泛,市場對新增繼電器的需求巨大。
②高壓電器用電接觸市場
中高壓電器用電接觸主要為銅基電接觸材料, 由于中高壓電器產品的市場需求遠低于低壓電器,銅基電接觸材料在整個電接觸材料行業中的市場比重較小。但是,為減少空氣污染與提高新能源使用效率,我國近年來加快了高壓輸電網建設,近幾年我國高壓輸變電網的大力建設待帶動了相關產業的快速發展。受益于高壓輸變電網的建設,我國高壓電器行業發展迅猛, 21 世紀以來,高壓電器行業保持 20%左右的利潤增長率。由于我國電力資源區域性差異,國家電網在“十二五”規劃中提出, 今后我國將建設聯接大型能源基地與主要負荷中心的“三縱三橫”高壓骨干網架和 13 項直流輸電工程(其中特高壓直流 10 項),形成大規模“西電東送”、“北電南送”的能源配置格局,將推動高壓電器市場的發展。2015-2020 年配電網建設改造投資不低于 2 萬億元,其中 2015 年投資不低于 3000 億元,“十三五”期間累計投資不低于 1.7 萬億元。預計到 2020 年,高壓配電網變電容量達到 21 億千伏安、線路長度達到 101 萬公里,分別是 2014 年的 1.5 倍、 1.4 倍,中壓公用配變容量達到 11.5 億千伏安、線路長度達到 404 萬公里,分別是 2014 年的 1.4倍、 1.3 倍。據估計 2015 年我國至少興建了 5 條特高壓輸電線路,相比 2014 年的 3 條大幅增加。未來幾年,預估國家電網將于 2016 年至 2019 年分別開工 6條、 7 條、 7 條和 9 條特高壓輸電線路。據此, 2014 年至 2019 年特高壓設備總投資額年復合增長率達 29%。受益于我國高壓輸變電網尤其是特高壓輸變電網的快速發展, 高壓電器用電接觸市場未來幾年將會迅速發展與壯大。
③輕負載電接觸市場
輕負載電接觸(主要為復層觸頭材料)為用于電子信息技術領域及控制、測量、調節系統的電接觸材料,其應用領域主要在電壓要求較低、電流要求較小的電子信息制造業。 2010年至2015年,電子信息制造業年均復合增長率為11.73%。2015年,我國規模以上電子信息產業企業個數超過6.08萬家,其中電子信息制造業企業1.99萬家;全年電子信息制造業實現主營業務收入11.1萬億元。2016年度,電子信息制造業全行業主營業務收入同比增長8.4%,全年電子信息制造業500萬元以上項目完成固定資產投資額比上年增長15.8%, 呈現良好的發展趨勢。過去幾年電子信息制造業的發展,一方面為電接觸材料市場提供廣闊的空間,另一方面,由于其產品代際更新加快,相應環保要求以及性能要求的提升,對電接觸材料的研發能力提出了更高的要求。因此,隨著未來幾年全球電子通訊設備保持持續增長與代際更新,為整個電子材料供應市場提供廣闊的市場空間。
(二)行業競爭格局和市場化程度
1、市場競爭格局
經歷多年的發展,特別是近幾年的企業改制和資產重組,電接觸材料行業內企業結構趨于穩定,大致可分為以下三種類型:第一類為由原科研院所改制的企業和個別發展較好的股份制企業、民營企業。這類企業產值和銷售收入名列行業前茅,不僅生產規模相對較大,產品較為齊全,而且其資金投入與設備投入較大,通過引進人才和制備工藝更新,具有一定的研發能力。在占領國內市場中高端份額的同時,積極投入研發并進軍國際市場。第二類為外資企業。這類企業由DODUCO公司(德國大都克)、 Umicore公司(比利時優美科)、 Metalor公司(瑞士美泰樂)、 TANAKA(日本田中)等國際著名電接觸材料制造企業通過收購(合資)國內企業或者由外資直接創辦,其生產規模較小,但依托母公司的技術水平,結合中國已成為全球性的低壓電器制造基地的優勢,主要為外資電器企業提供配套服務。第三類為專注于次級加工的企業, 其特點是脫離產品配方與制備工藝的核心環節,單純進行初級產品到次級產品的物理加工。這類企業的主要位于低壓電器生產基地的江浙地區與珠三角一帶。
2、行業利潤水平的變動趨勢及變動原因
近年來,雖然電接觸材料行業保持穩定的增長趨勢,但由于電接觸材料企業專注領域不同,技術水平、客戶結構、產品質量參差不齊,導致企業間利潤水平存在較大差距。而實現規模化經營的企業,基于其領先的研發能力和制備工藝,通過技術設備的更新與科研人才的引進,其競爭實力較強。影響本行業利潤水平的主要包括以下兩個方面:
①產品配方與制備工藝
由于電接觸材料實際應用環境十分復雜, 在產品設計到加工制作環節都需要較高的技術水準。這就要求生產制造企業擁有全方位的技術儲備以及精細的制備工藝,同時具備這兩項條件的企業將贏得更好的定價權。
②客戶結構
高端客戶尤其是國外知名低壓電器制造商將提供較高的利潤空間。因此,實現客戶結構的優化以及獲得高毛利的訂單是電接觸材料企業的競爭目標。此外,獲得下游優質企業大批量持續穩定的訂單,有利于降低單位產品生產成本,提升企業的利潤水平。因此,客戶結構直接決定了電接觸材料企業的的業務規模和利潤水平。
(三)影響行業發展的有利和不利因素
1、有利因素
(1)政策支持
電接觸材料系高低壓電器等電力產品以及裝備制造業產品核心零部件的基礎材料,得到國家產業政策的大力支持與鼓勵。2011 年 6 月 23 日,國家發展改革委、科學技術部、工業和信息化部、商務部、知識產權局四部委聯合發布《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南(2011 年度)》,“雙金屬材料及多金屬復合材料,高性能銅合金復合材料”與“金屬粉體材料及粉末冶金技術”屬于優先發展之列。《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》提出:“實施智能制造工程,構建新型制造體系,促進新一代信息通信技術、高檔數控機床和機器人、 航空航天裝備、 海洋工程裝備及高技術船舶、 先進軌道交通裝備、節能與新能源汽車、電力裝備、農機裝備、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等產業發展壯大。”
(2)電力工業的持續增長
2005年至2016年, 隨著國民經濟的快速增長, 居民消費水平的提高, 工業化、城鎮化、市場化的快速發展,拉動了我國電力工業的高速增長。據中國電器企業聯合會統計, 2016年全國全口徑發電量5.99萬億千瓦時,較2005年增長了142.02%。預計2020年全國全社會用電量為7.7萬億千瓦時,“十三五”年均增長5.5%左右; 2030年全國全社會用電量為10.3萬億千瓦時左右, 2020~2030年年均增長3%左右。
2010-2017年中國發電量產量及增速
數據來源:公開資料整理
2016-2017年中國發電量單月產量走勢圖
數據來源:公開資料整理
電力工業是支撐國民經濟和社會發展的基礎性產業和公共事業, 電力發展周期與國民經濟的發展周期趨于一致,根據電力與經濟周期來看,我國電力工業從快速發展階段過渡到了持續穩定增長的新階段。電力工業的持續增長,電力工程建設的穩固投入,為我國低壓電器市場帶來廣闊的增長空間:在電廠自用電、電網運輸到最終的電力分配使用,電器產品的控制,都需要用到低壓電器。低壓電器市場的蓬勃發展給電接觸材料行業帶來了廣闊而持續的增長空間。
(3)國內國際市場需求日益擴大
國內市場:我國已成為全球最大的低壓電器及配件市場以及生產基地。基于我國電力工業的不斷投入,智能電網的整體布局,家用電器,消費類電器銷量的持續增長,我國電接觸材料市場需求巨大。此外,國際各大低壓電器制造商對中國低壓電器的市場空間一致看好,紛紛在華設廠或合資并購國內低壓電器企業(西門子、 ABB、施耐德、歐姆龍在華設立子公司),旨在中國建立全球采購平臺并占領中國低壓電器高端市場。國際市場:國際低壓電器巨頭對供應商選擇主要為三方面:第一、能為客戶提供專項服務的能力,即具備各類電接觸材料的制備工藝,擁有與之配套的一體化生產線,滿足各型低壓電器性能的設計能力;第二、綜合品質管理能力,即能提供穩定的質量保障體系和后續服務; 第三、 環保型、 新型電接觸材料研發能力,由于目前低壓電器行業處于產品換代的轉型期, 擁有該能力的生產企業才能進入其供應商體系。
2、不利因素
(1)原材料價格波動
電接觸材料的主要原材料為白銀,全球儲量較小。從中長期來看,材料價格有上漲趨勢,對資金的需求量會增長,進而影響公司運營成本。近年來,銀、銅在價格攀升后出現了較大的波動,對企業原材料采購、生產周期、供貨能力、銷售回款提出了挑戰。雖然各國政府與研究機構都在不影響產品性能的前提下, 對電接觸材料的節銀代銀技術進行開發,但研究都未得到突破性進展,原材料價格對電接觸材料行業的影響,將長期持續存在。
(2)國際競爭壓力
近年來,國內電接觸材料行業已通過生產設備替換、制備工藝的更新、相關環保型材料研究的突破, 逐步被國際市場認可。但從整體競爭力來看還有所欠缺,具體表現為:在生產規模上不能滿足國際客戶的需求;研發能力還局限于少數品種的電接觸材料;產品綜合品質管理能力還存在較大差距。此外,國際電接觸材料巨頭,通過合資或獨資的方式在中國設廠,客觀上對國內企業的生存與發展形成較大的壓力。
(3)環保標準日益提高
目前國際上通行的環保指令主要為歐盟的 WEEH 與 RoHS 指令,即從 2006年 7 月 1 日起歐盟在電子電器產品生產與進口中,禁止使用鉛、汞、鎘、六價鉻,多溴二苯醚(PBDE)和多溴聯苯(PBB)等六種有害物質。同時,我國、美國、日本近年來紛紛開啟“綠色采購清單”, 對電子電器產品的清潔無害化提出越來越高的要求。
(四)行業技術水平及特點、行業經營模式及行業特性
1、行業技術水平及特點
(1)行業技術水平
我國電接觸材料生產企業素質參差不齊,研發能力差距較大,小型企業受制于企業規模,多以“作坊式”經營來應對日益劇烈的行業競爭,對電接觸材料的生產只局限于物理加工, 產品同質化嚴重。以公司為代表的電接觸材料領先企業,通過引進技術人才與先進生產設備,結合客戶需求及市場趨勢,積極研發出一批擁有自主產權的產品。近年來,雖然我國電接觸材料在技術研發、產品性能有了長足的進步,但從綜合實力而言,距離國際先進水平還有一定差距,這些差距表現為技術設備相對落后、人才儲備的脫節以及部分產品品類短缺。隨著我國科技水平的整體提升,少數研發機構、企業通過獨立自主研發、聘請國際專家、引進國際先進技術,在少數尖端產品取得較大進展,對國內電接觸材料進軍國際市場提供了技術支持。此外,隨著低壓電器朝著具備智能化、可通信化、綠色環保、節能與節材的第四代智能低壓電器轉型,為我國電接觸材料研發設計提供更多的課題,同時也帶來更大的發展機遇。
(2)行業技術特點
電接觸材料的技術核心包括產品配方與制備工藝兩部分, 這兩部分也直接形成企業專利技術,對行業新入者而言,構成一定的技術壁壘。產品配方直接影響電接觸材料的綜合性能,對低壓電器的使用性能起到決定性作用。制備工藝是對產品配方的技術保障,根據不同的應用需求,利用不同的制備工藝對電接觸材料進行精加工,最終影響電接觸材料產品的精度。企業在技術創新方面一般采取“開源節流”的策略。“開源”是指產品配方以及制備工藝的多樣性、完備性能滿足各型低壓電器的性能需要,成為各大低壓電器制造企業的全方位供應商。“節流”主要是指對現有產品在原材料利用率上的提升,以此優化生產成本,提高企業競爭力。
2、行業的經營模式
電接觸材料行業一般采用以下經營模式:
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此外,對部分專注于次級加工的小型企業,其采購環節是向大型企業采購銀基觸頭材料, 通過鐓制、 焊接等工藝, 完成低壓電器生產所需的終端產品的供給。
3、行業的季節性、周期性和區域性特征
(1)季節性
由于本行業上、下游行業無明顯的季節性波動,綜合本行業各季度的生產與銷售情況,本行業無明顯的季節性特征。
(2)周期性
電接觸材料作為各類電器電子產品的重要零件, 最終應用于國民經濟的各個領域。因此電接觸材料需求多為剛性需求,行業周期性與國民經濟景氣度相關。
(3)區域性
我國從事電接觸材料行業與低壓電器行業生產的企業,主要分布于電器、電子制造業發達的長三角、 珠三角以及溫州、 廈門等地區。 該等企業產銷信息對稱、物流成本較低、沿海出口的便利三方面促使這些地區展現一定的區位優勢。隨著該地區電接觸材料行業企業及上下游企業的發展與壯大, 該等地區區位優勢也越來越明顯。
(五)行業與上下游行業的關系
本行業的上游行業主要為白銀、銅等有色金屬制造與銷售行業,下游行業為低壓電器、高壓電器、電子信息等行業。電接觸材料行業與上游行業的關聯性主要體現在采購成本的變化。電接觸材料下游行業主要為低壓電器、高壓電器、電子信息等行業,其產品應用于國民經濟各個領域,行業景氣程度與電力投資規模和宏觀經濟形勢相關。其上下游關系如下圖所示:
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