2024超硬材料行业发展趋势及机遇深度分析

• 方蔓桃 2023年12月13日 来源：百度 1074 68
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如果你想了解超硬材料行业的内外部环境、行业发展现状、产业链发展状况、市场供需、竞争格局、标杆企业、发展趋势、机会风险、发展策略与投资建议等信息……我们研究院撰写的《2023-2028年中国超硬材料行业发展前景分析及深度调研咨询报告》。重点分析了我国超硬材料行

超硬材料“超硬”的独特物理特性，使其可以加工几乎所有已知的材料，不但解决了传统硬质合金工具由于硬度不够，部分硬脆材料无法工业化加工的难题，而且大幅度提升了工业加工效率，降低了能源耗费。随着技术的不断发展，在日常生活和工业应用过程中，逐渐出现了强度和硬度更高的产品，也需要有更硬、更强的材料对这些产品进行加工，未来复合超硬材料行业也将面临更加广阔的市场空间和机遇。

复合超硬材料广泛使用于石油、天然气、石材、建筑、家电、矿山、汽车等传统领域，以及电子信息、航天航空、国防军工等高新技术领域，复合超硬材料主要是以金刚石和立方氮化硼等单晶超硬材料为主要原料，添加粘结剂(如：金属、树脂等)通过在特定温度和压力下压制而成的复合材料。其中PCBN(聚晶立方氮化硼)具有高硬度、高耐磨性且高温下表现稳定，主要用于制造各类刀具;金刚石可分为单晶金刚石、聚晶金刚石(PCD)和CVD金刚石，单晶金刚石应用于砂轮、锯片等，PCD应用于刀具、石油钻头，CVD金刚石应用于拉丝模、刀具等，高端CVD金刚石应用于电子器件、航天等领域。

超硬材料产业是我省优势产业、潜力产业。在大家的共同努力下，我省超硬材料产业发展方向更加明确、路径更加清晰，发展成效逐渐显现。要进一步增强责任感、使命感，抢抓重大政策机遇、产业风口机遇，锻长板、补短板、强基础，做优做强超硬材料产业，加快打造具有国际竞争力的先进制造业产业集群。

如果你想了解超硬材料行业的内外部环境、行业发展现状、产业链发展状况、市场供需、竞争格局、标杆企业、发展趋势、机会风险、发展策略与投资建议等信息……我们研究院撰写的《2023-2028年中国超硬材料行业发展前景分析及深度调研咨询报告》。重点分析了我国超硬材料行业将面临的机遇与挑战，对超硬材料行业未来的发展趋势及前景作出审慎分析与预测。

近年来，精磨超硬磨具发展十分快速，正朝着精磨、高速与数控方向发展，大大缩短了与国外高效精磨加工领域的差距。其中，高速、超高速磨具方面，CBN砂轮实际使用速度可达到150～250m/s;高精度方面，超薄切割砂轮的厚度精度达到0.01μm，平行度≤3μm，磨具的尺寸、形位精度越来越高;超薄方面，用于集成电路的划片砂轮厚度已经达到0.01mm，还在朝着更薄的方向发展;超细磨料磨具方面，硅片背面减薄砂轮已经投入使用，还会有更细粒度的超硬磨具出现，满足高精度的加工需求。

金刚石/立方氮化硼复合超硬材料制品相对于普通磨料磨具具有结合强度高、成型好、使用寿命长等显著特性。随着中高速磨削、高速磨削、超精密切割技术的快速发展，普通磨料工具已不能满足生产需要。随着国内机械加工产业的升级，国家智能制造，工业4.0等政策的实现，使得“B(CBN)代替A(刚玉系列)，D(DIAMOND)代替C(碳化硅)”成为行业发展趋势，未来超硬磨料磨具的市场需求和市场空间将越来越大。

国务院在《中国制造2025》中提出，以特种金属功能材料、高性能结构材料、超硬材料、功能性高分子材料等为发展重点，加快研发先进熔炼、气相沉积、型材加工等新材料关键工艺和生产装备的研发，有效地推动了超硬材料的行业的发展。超硬材料除了用来制造工具之外，超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能，是一种重要的功能材料，引起了人们的高度重视，这方面的性能和用途正在不断地得到研究开发。

人造金刚石是通过人工模拟天然金刚石结晶条件和生长环境采用科学方法合成出来的金刚石晶体。人造金刚石行业是超硬材料行业的重要组成部分，是国家政策支持和鼓励的战略性新兴产业中的“新型功能材料产业”。培育钻石目前已成为全球钻石消费的新兴选择之一，在品质、价格、环保和科技 等方面具有显竞争优势。随着培育钻石合成技术不断提高、成本及价格快速下降，以 及市场消费理念和消费习惯改变，培育钻石的市场关注度和市场需求显著提升，已成 为人造金刚石行业最重要的发展方向之一。

矿产开采数量和深度增加，带动金刚石单晶在勘探采掘领域需求提升。随着世界经济的发 展与地缘局势的变化，全球对矿产资源的需求日益提升。伴随着我国现代化进程的不断加快， 对矿产资源的进口与消耗量也稳步增长，中国是过去十年全球石油需求的主要推动者，2022 年我国进口原油 5.08 亿吨，进口天然气 1.09 亿吨。提高我国矿产勘探采掘水平，提升我国矿 产资源产量，有助于打造自主可控矿产资源供应链，确保矿产资源稳定长期供应。过去十年我 国矿产开采量保持稳定，2022 年我国原煤产量 45.0 亿吨，同比增长 9%;原油产量 2.05 亿吨， 同比增长 2.9%;天然气产量 2220 亿立方米，同比增长 7.8%;十种常用有色金属产量 6774.3 万吨，同比增长 4.3%。

在现代工业加工领域，由于对人造金刚石 的需求数量、品种、质量的不断提高，原来只能作为工业材料的人造金刚石终于大 规模达到珠宝级应用的水平。

培育钻石与天然钻石性质相同且更具优势。培育钻石作为一种人工合成的钻石， 产品在晶体结构完整性、透明度、折射率、色散等方面可与天然钻石相媲美，作为钻 石消费领域的新兴选择，可用于制作钻戒、项链、耳饰等各类钻石饰品及其他时尚消费品。

目前，国内的人造金刚石企业主要有：中南钻石、黄河旋风、华晶金刚石、力量钻石、惠丰钻石、联合精密等。其产品种类主要有：金刚石单晶、金刚石微粉、培育钻石等。

近些年受下游需求旺盛+培育钻石产能挤压显著上涨。工业金刚石早期由欧美等国家垄断，产品价格居高不下，可达 100 美元/克拉;中南钻 石于 2001 年通过自主研发突破了关键粉末触媒技术，开启了人造金刚石快速发展道路，产品因产量大幅提升价格快速下降，2015 年前后跌至 0.1 元/克拉，多家工业金 刚石企业迎来“至暗时刻”;2020 年起，受光伏、消费电子、新能源汽车制造等高端制造领域快速增长需求，以及培育钻石对工业金刚石带来的产能挤压，工业金刚石供不 应求产品价格上涨，后续有望维持高位甚至进一步上升。

中国是超硬材料及制品的大国，其产量占据世界产量90%。但还不是超硬材料强国，在高端超硬材料及制品方面还落后于发达国家。国内目前从事超硬材料及制品研究和开发的企事业单位有数百家，年产值达数百亿元。

中国的超硬材料应用主要集中在下游产品主要有砂轮、刀具、钻头、锯片等种类，终端可以应用到汽车、机床工具、建材、机场、清洁能源、交通设备制造、基础建设、矿物采掘、装修等领域，对国内技术创新、经济发展有较大推动作用。

全球复合超硬材料制造行业的中高端产品主要由美日等国的企业垄断，大部分中高端市场份额由DI公司、元素六公司、美国合成、日本住友、韩国日进等国际领先的大型集团公司所控制。、

目前，复合超硬材料制品一方面用于建筑陶瓷、石材开采、建筑混凝土等传统粗加工领域，另一方面也用于光伏、电子信息、汽车制造、航空航天等精密加工领域。

从传统粗加工领域来看，欧美日韩等发达国家的企业虽然在产品质量和工艺水平上有一定的优势，但随着我国近年建筑陶瓷、石材开采、建筑混凝土等粗加工领域的快速发展，产品质量和工艺水平等都有了长足的进步和发展，在传统粗加工领域国内企业占据了国内绝大部分市场份额，而且正在快速的拓展全球市场。在传统粗加工领域，我国复合超硬材料企业众多，竞争较为充分。

目前全球超硬材料市场主要由我国主导，人造金刚石产量占全球的 95%以上，立方氮化硼 占全球市场的 70%。我国超硬材料市场整体达到了国际先进水平。超硬材料被广泛应用于建材 石材、装备制造、汽车制造、家用电器、清洁能源、勘探采掘、消费电子、半导体等领域。

从精密加工等领域来看，欧美日韩等发达国家的企业凭借其产品质量、工艺水平等优势，在全球高端市场基本处于垄断地位，我国汽车制造、光伏、电子、半导体等新兴领域所需的复合超硬材料制品大部分采用进口，尤其是高端精密加工磨具仍以进口产品为主。未来在精密加工领域进口替代市场巨大，同时产品利润率也高。

超硬材料行业市场机遇分析

未来超硬材料行业市场机会在哪?随着行业竞争的不断加剧，大型企业间并购整合与资本运作日趋频繁，国内外优秀的企业愈来愈重视对超硬材料行业市场的分析研究，特别是对当前市场环境和客户需求趋势变化的深入研究，以期提前占领市场，取得先发优势。

作为一种重要的功能材料，超硬材料可应用于电子电器、装备制造、航空航天、国防军工、医疗检测和治疗等高科技领域。

我国机械制造产业转型升级，拉动金刚石微粉相关市场需求持续增长。机械、光伏、化工、 航空航天对材料及加工工具提出了更高的要求。由于金刚石微粉具有优异的性能和极佳的化学 稳定性，催生出一批新型金刚石工具，如金刚石线锯、高精密金刚石砂轮、金刚石超薄划片和 高精度套料钻头等，其独特优势在制造业升级中进一步凸显。

超硬材料是指硬度特别高的材料，可分为天然以及人造两种，前者主要包括天然的钻石(金刚石)、黑钻石，后者则包括聚合钻石纳米棒(ADNR)、化学气相沉积金刚石(CVDD)，以及研究较多的多晶立方氮化硼(PCBN)等。

人造金刚石是通过人工模拟天然金刚石结晶条件和生长环境采用科学方法合成出来的金刚石晶体。人造金刚石行业是超硬材料行业的重要组成部分，是国家政策支持和鼓励的战略性新兴产业中的“新型功能材料产业”。

超硬材料制品贯穿于整个产业链，从最初的石材开采到加工都需要使用大量绳锯、锯片、 磨轮、排锯等超硬材料制品。近年来我国超硬材料制品技术获得了迅猛发展，应用于石材矿山 开采及加工用的超硬材料制品性能接近世界先进水平，中国石材加工工具市场份额不断扩大。

随着超硬磨料逐步取代高耗能、重污染、低性能的普通磨料(主要是碳化硅和氧化铝类磨料)和普通硬质合金;高精密超硬磨具、研磨抛光工具、复合超硬刀具、高硬度复杂地层的勘探与钻井、海上油气田钻井用金刚石复合片钻头等市场空间逐步释放，将达数千亿元规模。单晶硅、多晶硅、卫星太阳能电池板、计算机芯片、航空仪表等高效精密加工市场空间正在迅速扩展。利用超硬材料声、光、电、热、力等优异的物理性能，许多新应用领域还将不断涌现。

2025 年全球硅片需求将达 750 亿片，金刚线需求将达 11250 万千米。按照每千米金刚石线耗用 7.14 克拉金刚石微粉计算，我们预计光伏金刚线用金刚石微粉量将从 2022 年的 4.69 亿克拉增长到 2025 年的 8.03 亿克拉，未来市场空间广阔。

超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具，尤其是在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性，占有不可替代的重要地位。止因如此，超硬材料在工业上获得了广泛应用。除了用来制造工具之外，超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能，是一种重要的功能材料，引起了人们的高度重视，这方面的性能和用途正在不断地得到研究开发。

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