1、表面工程行业
表面工程是指材料表面经过预处理后,通过表面涂覆、表面改性或多种表面技术复合处理,改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分、组织结构和应力状况,以获得表面所需性能的系统工程。其突出特点是无需整体改变材质而获得原材料所不具备的某些特殊性能,广泛应用于各个行业。
表面工程作为装备制造业中不可或缺的四大重要基础工艺之一,也是提升机械制造整体水平的核心技术之一,对实现制造强国战略具有重要的支撑作用。表面工程行业主要工艺包括:电镀、电子电镀、涂装、热喷涂、锌铝涂层、热浸镀、转化膜、防锈润滑、真空镀、粉末渗镀等。
表面工程行业企业包括专业厂、中间工序(车间班组)、原辅材料生产销售企业、污染治理企业、相关设备生产销售企业、技术开发与应用企业等。国内工程机械、汽车、电子、轨道交通、航空航天、船舶、电器、先进装备等行业的快速发展,也推动了表面工程行业的快速增长。
2、金属表面防腐行业
金属表面防腐是通过在金属表面涂覆耐腐蚀材料,形成一道屏障,隔绝金属与腐蚀介质接触。随着工业化的快速发展,金属材料在各个领域的应用日益广泛,金属在海洋、化工等恶劣环境下常常面临腐蚀的威胁,为了延长金属材料的使用寿命和提高其耐腐蚀性能,金属表面涂层防腐技术应运而生。
金属覆盖层通常通过电镀、热浸镀、化学镀、渗镀、真空镀膜、热喷涂、电化学及化学转化膜层等方式形成。非金属覆盖层包括衬里和涂层,衬里主要有玻璃钢、橡胶、砖板衬里等。
3、金属表面防腐行业的发展阶段
A、第一阶段(1950 年代-2000 年代初期)
金属锌在 1100 年到 1500 年被罗马人发现,在 1742 年运用于金属防腐工艺上,发展至今已形成了多种防腐应用技术,包括热浸锌、电镀锌、机械镀锌、锌片涂层。近代的锌片防腐涂层技术由达克罗发展开始,达克罗是 DACROMET 译音和缩写,国内命名为锌铬涂层,是一种以锌粉、铝粉、铬酸和去离子水为主要成分的新型的防腐涂料。
达克罗最早诞生于二十世纪五十年代末。在北美、北欧寒冷的冬天,道路上厚实的冰层严重阻碍机动车的行驶,人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点的温度以缓解道路畅通问题,但是紧接而来的氯化钠中的氯离子侵蚀了钢铁基体,交通工具严重受损、严峻的课题出现了。
美国科学家迈克·马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料,涂料沾在金属基体上,经过全闭路循环涂覆烘烤,形成薄薄的涂层,达克罗涂层成功地抵抗氯离子的侵蚀,防腐技术进入了新的台阶,革新了传统工艺防腐寿命短的缺陷。二十世纪七十年代日本的 NDS公司从美国 MCI 公司引入达克罗技术,并且买断了在亚太地区的使用权,并控股美国 MCI 公司。日本每年钢铁件腐蚀吨位大,因此其尤为注重防腐技术。
达克罗技术又通过日本的改良后,在日本迅速发展了 100 余家涂覆厂,一些发达国家也纷纷引进达克罗技术。中国在 1994 年正式从日本引进达克罗技术,最初仅用于国防工业和国产化的汽车零部件,后又发展到电力、建筑、海洋工程、家用电器、小五金及标准件、铁路、桥梁、隧道、公路护栏、石油化工、生物工程、医疗器械粉末冶金等多种行业。
B、第二阶段(2000 年代初期-至今)
“达克罗”是代替对环境污染严重的传统电镀锌、热浸锌类的最佳技术。它不但可以处理钢、铁、铝及其合金、铸铁件、结构件,还可以处理烧结金属,以及特殊的表面处理,具有超强的耐蚀性能、无氢脆性、高耐热性、结合力及再涂性能好、良好的渗透性、无污染和公害的特点。达克罗虽然有许多优点,但它也有一些不足之处,主要体现部分达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用。
2003 年以来,欧盟相继实行 2000/53/EG 和 ROHS 指令汽车产品和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬等 6 种有害物质,世界各大汽车厂商采用新的无铬涂层标准,Geomet、Delta MKS、Magni、Zintek 等一批无铬锌铝防腐涂料相继问世,无铬锌铝防腐技术已成为达克罗行业的一个发展新方向。
4、行业发展趋势
(1)行业发展方向
表面工程行业是“十四五”规划实施的制造业重要产业领域,表面工程的发展与社会经济各行各业的发展休戚相关, 其应用范围覆盖了制造业涉及的汽车、机械、电子材料、涂料、建筑、船舶、航空航天等众多行业领域,推进绿色化、智能化、低碳化已成为“十四五”表面工程行业的发展趋势。
我国出台了《电子信息产品污染防治管理办法》,该法案明确规定自 2006 年 7 月 1 日起,在中国市场上销售的各类电子信息产品中,决不允许含有六价铬元素。2016 年 1 月,工业和信息化部为进一步完善《电子信息产品污染防治管理办法》,拓宽其适用范围,颁布了《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》。工业和信息化部发布的《“十四五”工业绿色发展规划》提出,“减少有害物质源头使用。
严格落实电器电子、汽车、船舶等产品有害物质限制使用管控要求,减少铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等使用。”随着清洁生产理念的普及推广,以及国家对环保要求的不断提升,未来将会有更多产品不得不告别含铬重金属。因此,无铬锌铝涂层作为更为环保的表面处理体系,以锌铝涂层(无铬达克罗)替代锌铬涂层(达克罗)是未来金属表面防腐行业发展的方向。
5、行业发展前景
表面工程行业随着国家宏观经济的发展和装备制造业的兴旺,已进入规范化发展阶段,表面工程作为高技术产业和多学科的交叉、边缘、环保型技术,对国民经济,特别是对制造业的发展状态和产品结构调整极其敏感,有很强的依附性。近年来,由于市场优化经济结构、转换增长动力等因素的影响,在经过优化经济结构调整和转换增长动力的攻关期后,我国制造业的发展将稳步前行,表面工程行业有望长期受益。
作为表面工程行业重要组成的锌铝涂层工艺应用的需求量也随相关下游行业的发展而增长,市场规模也不断扩大。
随着国家对环境保护的要求不断提高,企业需要在生产源头采取各种措施降把控有害物质添加,减少有害物质的使用成为环保科技的一大主题。在这个背景下,无铬锌铝涂层作为一种环保替代技术,符合环保趋势,有望受到更广泛的认可和应用。
当前,虽然锌铬涂层的防腐性能相较于锌铝涂层具有一定优势,此外由于其生产成本相对较低,故赢得了一定市场份额。但是,考虑到锌铬涂层需要加入六价铬材料,导致其潜在环境风险较大,而无铬锌铝涂层技术仍在不断改进和创新,包括提升耐候性、涂层附着力等方面,以应对不同行业的需求。
在汽车、航空航天、建筑和工业设备等行业,对于腐蚀防护的需求持续增长,无铬锌铝涂层以其良好的耐腐蚀性能和环保特性,能够提供有效的保护,可以满足不同行业对于金属表面保护的需求,符合现代工业发展的需要。在技术不断进步的同时,无铬锌铝涂层性能及生产成本将实现不断突破,这将进一步拓宽其应用场景,实现更大的市场规模。
为推动环保科技的发展,政府也会出台一系列的政策和标准规范,以规范行业发展,提高产品质量和市场认可度。政府对环保和可持续发展的支持将推动无铬锌铝涂层技术的发展,为企业提供更大的发展机遇。
6、行业内的主要竞争企业
金属表面防腐处理行业集中度较低,在运营规模、研发投入和技术方面资本投入均较少,企业普遍规模较小,多以中低端涂覆加工的小微企业为主。其主要原因在于,金属表面防腐处理企业,要形成一定的生产规模,必须有多种类的涂料品牌使用授权,否则将制约企业的经营发展,而目前国际涂料厂商对一定区域内下游客户授权有限。
锌铝涂覆技术应用作为领先的涂覆加工技术在金属表面处理行业内门槛较高,主要技术难度在于对生产工艺的积累,同时面对目前严格的安全生产、环保处理监管要求,新投产企业的进入壁垒较高。另外行业地域集中度高,区域性发展较为明显,行业龙头企业主要在上海、浙江、江苏等长三角区域内。目前行业内主要竞争企业如下:
①上海达克罗涂复工业有限公司
上海达克罗是浙江万丰奥威汽轮股份有限公司(股票代码 002085)的下属企业。上海达克罗成立于 1995 年,位于上海市宝山区,下设宁波(宁波经济技术开发区达克罗涂复有限公司)、嘉兴(浙江万丰上达涂复科技有限公司)两大生产基地,在无铬锌铝涂覆领域拥有显著的市场份额。
上海达克罗拥有国际四大主流涂料供应商的产品授权,具备无铬涂覆加工、涂料制造以及涂覆设备生产全产业链的生产和技术应用能力,主要从事汽车、绿色能源风力发电、地铁重大工程的零部件表面环保涂层的加工生产,并开发家电电力、机械建筑、公路设施、海洋工程等其他行业。
②计氏金属新材料有限公司
计氏金属是一家专业从事金属表面处理的企业,位于浙江省宁波市,业务涵盖锌铝涂覆汽车零部件、风力发电、轨道交通及机器人等领域,在金属表面处理领域拥有较强的市场竞争力和行业影响力。
③常州君合科技股份有限公司
君合科技(股票代码“ 872065 ”)立足精细化工行业,产品包括特种锌铝微涂层涂料、硅片清洗剂、金刚砂线切割液等化学品、全自动涂覆机及技术服务, 主要业务有销售化学品、涂覆设备销售及涂覆加工业务。君合科技通过控股子公司常州君合表面涂覆工程有限公司专门从事金属表面涂覆加工业务。
④佳马机械涂覆(海安)有限公司
佳马涂覆位于江苏省南通市海安市,为外资独资企业,主要经营范围为汽车加油管、紧固件、冲压件涂覆加工、销售,佳马涂覆主要应用美加力涂料技术,从事金属防腐处理加工。
7、行业市场规模分析
从金属表面处理市场来看,我国金属表面处理从传统电镀锌、热浸锌类转向防腐涂料应用较于发达国家还处于发展初期,目前无铬环保锌铝涂层市场也主要集中在发达国家,如美国、日本和德国等,随着新兴市场的崛起和技术的传播,我国的市场规模也在不断增加。相较于发达国家,我目前环保锌铝涂覆行业起步较晚,国内应用还仅限在汽车、光伏、航空航天、轨道交通等高端制造领域,随着国内环保意识的增强和相关行业的快速发展,环保锌铝涂层市场规模将不断扩大。
根据中国汽车工业协会的数据,2023 年新能源汽车产销量分别完成 958.7 万辆和 949.5 万辆,同比分别增长 35.8%和 37.9%。新能源汽车市场占有率达到 31.6%,高于上年同期 5.9 个百分点。预计 2024 年中国汽车总销量将超过 3,100 万辆,同比增长 3%以上,新能源汽车销量预计达到 1,150万辆,出口 550 万辆。
到 2035 年,预计中国新能源汽车市场渗透率将达到 90%,全球新能源汽车销量预计将超过 7,000 万辆,市场渗透率将达到 70%左右。新能源汽车市场的快速扩张带动了相关产业链的蓬勃发展,环保锌铝涂覆行业将长期受益于新能源汽车市场的发展。
除了汽车行业外,随着中国制造业的快速发展,锌铝涂层应用和市场拓展越来越广泛,其工艺技术已经成为制造业各行业领域中不可或缺的重要涂层技术,越来越受到制造业防腐涂层的优先选择。预计未来几年内,锌铝涂层市场每年的复合增长率将保持在 10%以上。
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