防磨抗蚀产业分析报告Word文件下载.docx

1、2、产业政策为了减少磨损和腐蚀所造成的经济损失，降低物耗能耗，发展循环经济，防磨抗蚀产业在国民经济中的作用逐渐受到重视。从2004 年开始我国一直将防磨抗蚀材料列为新材料领域内的一个组成部分，通过一系列的政策促进高技术产业化，培育该新兴产业。2004 年4 月，国家发改委、科技部、商务部联合发布了当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2004 年度），其中将“表面涂、镀层材料”作为新材料行业中的一项高技术产业化重点领域，并提出“近期产业化的重点是：环保型防腐涂料，环保型高性能工业涂料和建筑涂料，高温陶瓷涂敷材料，钢结构防火、防腐涂料，高档汽车用金属颜料，特殊功能性薄膜及器件，先进高能束表面改

2、性技术”。2005 年，国务院颁发国发【2005】21 号文件国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知和国发【2005】22 号文件国务院关于加快发展循环经济若干意见中指出，国家将把“绿色再制造技术”列为国务院有关部门和地方各级人民政府要加大经费支持力度的关键性项目之一。2006 年，国务院颁布的 国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2009）,在制造业的发展思路中，要求积极发展绿色制造。加快相关技术在材料与产品开发设计、加工制造、销售服务及回收利用等产品全生命周期中的应用，形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺。2007 年1 月，国家发改委、科技部、商务部、国家知识产权局

3、联合发布当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2007 年度）中继续将“表面涂、镀层材料”作为新材料行业中的一项高技术产业化重点领域，该领域包括“环保型防腐涂料，环保型高性能工业涂料，高温陶瓷涂敷材料，高档汽车用金属颜料，水性重防腐涂料，耐高温抗强碱涂料，防火阻燃涂料，先进高能束表面改性技术，复合表面技术，锡系无铅可焊性电沉积环保工艺材料，超低表面能含氟表面保护材料与技术。”2007 年2 月，国家发改委、科技部制定的中国节能技术政策大纲（2006年）在工业节能方面发展的工业节能技术包括“研发减磨与润滑技术、新型密封技术、防腐蚀技术、清洗与除锈除垢技术、添加剂技术、催化助燃等高新技术。200

4、8 年8 月29 日，我国通过了循环经济促进法，并于2009 年1 月1 日正式实施。首次以立法的形式推行生产、流通和消费等过程中的减量化、再利用和资源化。其中的再利用就是指将废物直接作为产品或者经修复、翻新、再制造后继续作为产品使用，或者将废物的全部或者部分作为其他产品的部件予以使用。2010 年10 月10 日，国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定国发201032 号，将节能环保、新材料等产业确定为我国七大战略性新兴产业。与防磨抗蚀产业相关的主要法律法规、技术性规范包括：中华人民共和国热喷涂国家标准、采用不符合工程建设强制性标准的新技术、新工艺、新材料核准行政许可实施细则、中国节能

5、技术政策大纲、中华人民共和国节约能源法、循环经济促进法、安全生产法等。二、行业的发展概况及趋势1、发展防磨抗蚀产业的重要意义（1）磨损和腐蚀的危害巨大工业介质和应用环境都有可能造成材料的磨损和腐蚀，它的危害遍及几乎所有的行业，包括电力、钢铁、水泥、石油、化工、矿业、交通、机械、航空航天、信息、农业、海洋开发和基础设施等。由于磨损和腐蚀，使大量得之不易的有用材料变成废料，给自然环境带来了巨大的压力。除了材料、能源的消耗和设备的失效等直接损失外，磨损和腐蚀还可能进一步引起物料的污染和产品质量的下降、工艺流程的中断、停机停产、装置的泄漏、爆炸和人员伤亡以及大规模的环境污染等间接损失。尤其在电力、钢铁

6、、水泥、化工等行业中，煤粉锅炉、循环流化床锅炉等工业窑炉高温受热面及输煤、输料、排灰、除尘等系统设备, 由于长期处于高磨损、高腐蚀的恶劣环境中，不断受粉尘、物料、烟气的冲蚀，极易发生磨损及介质腐蚀，时常造成磨穿、泄漏等生产事故而被迫停机停炉，造成的损失巨大。磨损和腐蚀是工程材料功能失效的主要形式，由此造成巨大的资源、能源浪费和经济损失。根据美国腐蚀调查委员会的调查，美国1998 年总的腐蚀损失为2,757 亿美元，约占当年国民生产总值的2.76%；日本腐蚀防蚀协会经过调查后用两种方法估算了1997 年日本腐蚀直接损失分别为39,380 亿日元和52,580 亿日元，占当年国民生产总值的0.77

7、%和1.02%（日本腐蚀防蚀协会的估算未考虑腐蚀的间接损失）（数据来源于中国腐蚀调查报告）；英、德等发达国家每年因摩擦、磨损造成的损失约占其国民生产总值的2%-7%（数据来源于工业润滑与摩擦）。如果把磨损和腐蚀所造成的停工、停产和引起的各种事故等损失统计在内，其数字会更加惊人。因此，设备防护近年来一直是各国工业领域倍受关注的课题。1999 年4 月6 日中国工程院化工、冶金与材料学部常委扩大会议决定正式启动中国工程院咨询项目“中国工业与自然环境腐蚀问题与对策”。该项目依托于中国腐蚀与防护学会，挂靠中国科学院金属腐蚀与防护研究所（现中国科学院金属研究所）具体组织实施，历时3 年，于2001 年末

8、基本完成，2002 年又进一步作了一些补充和修订。根据该项目形成的中国腐蚀调查报告，我国2000 年腐蚀损失为5,000 亿元，约占当年我国国民生产总值的6%。2007 年10 月结束的中国工程院咨询项目摩擦学科学及工程应用现状与发展战略研究的调研结果表明：2006 年我国因摩擦、磨损而导致的损失约高达9,500亿元，约占当年我国国民生产总值的5%。应用摩擦学的知识和研究成果至少可节约3,270 亿元。（2）发展防磨抗蚀产业是我国建设资源节约型和环境友好型社会的必然要求节约资源，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调，已经成为我国的

9、基本国策。国家在国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要中将“建设资源节约型、环境友好型社会”作为国民经济与社会发展中长期规划的一项战略任务。金属材料表面性能的破坏是造成金属材料失效和过早报废的主要原因，每年由于磨损腐蚀而引起的工业设备更换和维修耗费大量的人力、物力，这造成了自然资源的极大浪费。随着我国经济快速增长和人口不断增加，资源约束矛盾日益突出。通过防磨抗蚀技术对零件表面进行预强化和修复可最大限度的提高零部件的使用寿命，降低零部件的使用量，可以节约资源、减少排放对环境的污染，是实现零件再制造的主要技术手段，在循环经济领域中发挥节约资源、低碳、节能减排的重要作用。因此，在国家日益重视节能减排

10、，大力发展低碳经济的背景下，发展防磨抗蚀产业具有显著的战略意义。2、产业竞争格局和市场化程度防磨抗蚀产业属于新兴产业，目前尚处于成长期，市场需求处于一个培育成长的阶段。由于产业的特殊性，在技术研发、生产规模、产品品种以及全国性的营销服务网络等方面均具有一定规模的企业很少。多数企业规模小，研发能力有限，只经营一个或几个产品品种或服务，而且营销服务网络大多局限在某区域内。目前国内大型的电力、钢铁、水泥、化工企业，是接受防磨抗蚀服务的主体厂商，对防护的质量、技术水平、防护设备的安全性和快速响应能力均有较高要求，因此会选择能提供高端产品、综合服务能力强的防护供应商，并与其保持长期稳定的合作关系。而中小

11、型电力、钢铁、水泥、化工企业出于成本考虑，往往会选择价格低廉、技术含量不高的中低端产品，因此中低端市场中产品的价格成为主导因素，竞争相对比较激烈。3、防磨抗蚀产业的发展概况防磨抗蚀产业是具备强大生命力的新兴产业。近些年来，防磨抗蚀产业也随着我国国民经济的快速发展而不断成长和壮大，到目前已经逐渐成为一个独立的产业存在和发展。由于磨损和腐蚀问题在工业中是不可避免和客观存在的，随着基础工业的不断进步和节约能源以及环保的要求，对防磨抗蚀材料的需求也会不断扩大，这个产业将具有更强的生命力。随着世界各国对磨损和腐蚀问题的深入研究，社会和政府有关部门对防磨抗蚀问题日益重视，这对防磨抗蚀科学的发展和防护技术的

12、进步起了重要作用。防磨抗蚀产业的发展主要体现在两个方面：防磨抗蚀新材料的研发和制造以及应用技术的发展。（1）防磨抗蚀新材料的发展我国防磨抗蚀新材料已接近或达到国际先进水平。早期国内外电力、钢铁、水泥、化工、矿业等企业使用的防磨抗蚀材料品种少、成本高、安装复杂、防磨抗蚀效果不理想，如电力企业广泛使用的耐磨型材、不易加工的金属护瓦、铸石等。随着企业对设备安全稳定运行及节能降耗要求的不断提高，传统产品已不能适应市场需要，企业对施工方便、防磨抗蚀效果好的新型材料需求不断增加，如金属喷涂丝、非金属（不定型）抗蚀耐磨新材料、耐磨陶瓷片等。 金属喷涂丝新材料随着热喷涂技术的发展，用于防磨抗蚀的新型热喷涂材料

13、也不断更新。最初热喷涂技术单纯采用火焰作为热源，由于焰流的温度低，同时受设备性能限制，喷射速度慢，只能喷涂一些低熔点的金属及合金，涂层单一；随着各种热源技术的使用，促进了各类新型喷涂材料的发展，如粉芯丝材、合金粉末、复合材料等。 非金属（不定型）抗蚀耐磨新材料非金属（不定型）抗蚀耐磨新材料由合理级配的粒状和粉状料与结合剂共同组成，不经成型和烧成而直接供使用，原料材质种类有刚玉、碳化硅及氮化硼等。它们无固定的外形，可制成涂料状、浆状、泥膏状和松散状，如抗蚀耐磨涂料、抗蚀耐磨衬里材料等，用这类材料可现场施工安装构成整体构筑物，在常温下以化学固化，加温下形成坚硬的陶瓷体，具有耐高温、耐强冲刷、不易脱

14、落、不发生裂纹、并可耐各种介质腐蚀等特点，广泛使用于火电企业锅炉本体及送粉系统、钢铁企业烧结机大烟道、水泥企业热风管道、石油化工裂解炉等部位的防护。 耐磨陶瓷片近些年来，耐磨陶瓷在工业防磨抗蚀中的应用也得到了用户的认可。耐磨陶瓷具有熔点高、硬度高、抗压强度高、耐磨损、耐腐蚀、使用寿命长、便于安装及适用各种异型设备等特点，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境，该材料在输料、输灰管道等系统工业设备有广泛应用。（2）防磨抗蚀应用服务技术的发展防磨抗蚀产业的核心是新材料新技术在相关产业中的应用，新技术主要包括：热喷涂技术、堆焊技术、激光熔覆技术等。 热喷涂技术热喷涂技术是应用广泛、发展迅

15、速、应用前景广阔的一项关键技术。热喷涂技术起始于上世纪初，起初只是将熔化的金属用压缩空气形成液流，喷到被涂敷的基体表面上，形成一层膜状组织。其喷涂温度、熔滴对基体表面的冲击速度及形成涂层的材料的性能构成了喷涂技术的核心。温度和速度取决于不同的热源和设备结构。从某种意义上说，温度越高、速度越快，越有利于形成优异的涂层，这就导致了温度和速度两种要素在整个技术发展过程中的竞争与协调的局面。繁多的喷涂材料的可选择性，是热喷涂技术的另一种优势。正是这三种要素，使热喷涂成为真正具有叠加效果的独特技术，它可以设计出所需的各种各样性能的涂层，从一般机械维修，直到航空、航天等高技术领域都得到广泛应用。热喷涂技术

16、主要包括火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂等多项技术，有关情况如下表：主要热喷涂方法粒子速度及焰流温度如下图所示：从粒子速度、最大焰流温度两方面综合而言，等离子喷涂和超音速火焰喷涂具有一定的优势。20 世纪50 年代末期开发的等离子喷涂技术，它的焰流温度可以达到万度以上，利用等离子喷涂技术可以喷涂难熔金属及陶瓷等喷涂材料；20 世纪80 年代美国发明了超音速火焰喷涂技术（HVOF），使火焰的焰流达6 倍音速以上，从而加快了涂层材料粒子的飞行速度，大大提高了涂层的致密度及与基体的结合强度。近年来许多现代科学技术如计算机控制，机器人持枪操作等在热喷涂中的应用，大大提高了热喷涂技术的水平

17、。目前，火焰喷涂和电弧喷涂由于其设备便于携带，可在现场施工，在国内的防磨抗蚀产业仍是主要应用技术之一。我国目前主要以电弧喷涂工艺和普通火焰喷涂工艺为主，由此可见我国热喷涂应用水平与国外相比存在一定差距。 堆焊技术堆焊是指将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，使母材具有防磨抗蚀的性能，堆焊层与母材冶金结合，结合强度高不易剥落。堆焊既可用于修复材料因服役而导致的失效部位，使零件恢复原有形状尺寸，亦可用于强化材料或零件的表面，其目的都在于延长零件的使用寿命、节约贵重材料、降低制造成本。 激光熔覆技术激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷，是一种新的表面改性技术，是通过在基材表面

18、添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法，在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层，在零部件表面不变形的情况下，可以显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等性能。激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点。4、行业内主要企业的基本情况在国内从事防磨抗蚀相关业务的国外企业主要有：国内从事防磨抗蚀防护的其他主要企业有：由于防磨抗蚀新材料产品品种繁多，因此行业内的生产企业也呈现多样性特点，一般仅专营某一种防磨抗蚀产品的生产，且规模都较小。5、进入本行业的主要障碍（1）技术壁垒防磨抗蚀作为一个新兴的边缘性、综合性、

19、复合型产业，涉及的领域包括新材料学、表面工程技术、摩擦学、物理学、化学、界面力学和表面力学、材料失效与防护等学科。主要产品、服务均具有较高的科技含量，从研发小试、中试、技术鉴定到最终产业化生产均需要大量的投入和长期的技术积累。同时，产业的技术创新步伐不断加快，产品升级换代压力很大，需要接受新技术、新材料、新工艺的不断挑战。只有不断提高产品质量和档次，才能保持产品的市场竞争力。大量中小企业因无法解决技术瓶颈，短期内难以进入相关主流市场。在金属防磨抗蚀热喷涂材料领域，合金制粉、复合制粉、皮补芯和合金金属丝材等配方技术日益完善。近年来，通过对材料组成配方的调整，陆续出现高硬度、高结合强度、高温抗蚀等

20、系列产品，这些材料的配方决定其性能。在非金属防磨抗蚀新材料领域，已出现高温防磨抗蚀涂料，高温抗蚀耐磨衬里材料、耐磨抗蚀陶瓷片及耐磨浇注料等产品，产品质量的好坏受产品配方的直接影响。国内很多生产企业受自身技术水平、资金等因素的制约，尚无法掌握这些先进配方技术，只能在低端产品上竞争，很难进入中高端产品领域。（2）服务网络壁垒本行业企业面对的客户所处地域分散，大多要求在线服务且对项目完成时间具有严格限制。若企业没有完善的服务网络则无法确保技术工程服务保质保量按时完成。一个高效完善的物流系统必须依靠较强的人力、财力、物力及科学管理才能建立，因此，较为完善的物流系统成为众多企业进入本行业的壁垒之一，行业

21、绝大多数企业不具备这种条件。工业设备防磨抗蚀防护细分市场很多，市场容量大，客户分散。只有建立良好的服务网络，能够对市场需求进行快速及时反应的企业，才能在竞争中赢得更大的市场，这是一些没有完整服务网络的企业在进入本行业时需面对的障碍之一。（3）资质壁垒进入工业设备防磨抗蚀特种防护行业有一定的门槛准入，企业和从业人员需获得相关资质才可从业，如防腐保温工程专业承包资格、热喷涂工程施工及技术工程服务从业资格、安全生产许可证等。刚进入的企业很难在短期内获得诸多资质。（4）品牌壁垒防护产品在锅炉、窑炉等设备上的使用周期较长，用户对产品做出评价至少需要一个大修期。一旦用户选用的防护产品出现质量问题，达不到预

22、定使用周期，用户只能被迫停产检修，这将给用户造成巨大的经济损失。因此，用户必然优先选择质量可靠的品牌产品，无品牌的企业在本行业立足非常困难。另外，本行业内企业销售的防护材料并非简单的“交货完成”产品，企业提供的后续技术工程服务也是产品销售的重要环节。只有经过长期合作和众多客户的使用考评，企业才能在本行业内树立起具有影响力的品牌。6、行业利润水平及变动趋势近年来，随着防磨抗蚀技术的不断进步及防磨抗蚀市场需求持续快速增长，使行业保持了较高的利润水平。一方面使优势企业借机做强做大，提升技术研发能力和综合防护服务水平，另一方面也使许多中小企业在行业内得以生存。由于技术、规模、成本、品种结构及管理方面的

23、差异，行业内企业的利润水平存在较大区别。拥有雄厚的研发实力、先进材料研制能力和技术装备，掌握了多项服务技术的企业在承接防护业务时能够根据具体的磨损、腐蚀环境设计出有针对性的综合防护方案，包括选择合适的防护材料并与适合的施工工艺相匹配、相应的防护涂层设计以及自身的成本控制，能够面向终端用户提供全方位的服务，而此类综合服务技术含量较高，企业提供服务的定价能力较强，盈利能力稳定，利润水平一般高于行业内的平均水平。中小企业必须向专业化、技术化、规模化方面发展，提高产品技术含量和为客户提供综合防护方案的能力，才能保持较高的利润水平。三、市场供求状况及变动原因防磨抗蚀产品目前运用比较广泛的主要包括金属热喷

24、涂防护、高温抗蚀耐磨涂料防护、高温抗蚀耐磨衬里材料防护、高耐磨合金衬板防护，应用领域主要是电力、钢铁、水泥等企业的易磨损、易腐蚀的工业设备。1、主要应用领域（1）电力企业防护领域电力企业中特别是火电企业，以及化工企业自备的火力发电厂，从锅炉、汽轮机、电机的主机系统到制粉、输灰等辅助部分，常常由于系统中的某一零件的局部磨损或高温腐蚀而失效，不但影响电厂的安全运行，而且为修复和更换已损坏的部件、恢复运行，不仅需要投入大量人力、物力、财力，而且在修理和更换期间，必定影响发电，造成巨大的经济损失。目前火电企业需要进行防磨抗蚀的部位及适用的主要产品如下表所示： 火电锅炉“四管”火电企业中，高温、高压锅炉

25、的水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤气管（简称“四管”）常因高温腐蚀和磨损而减薄，更换新的管子既费时又昂贵，如果造成“四管”泄露爆管事故，会增加火电企业临时性检修次数，给火电企业带来很大的经济损失。根据中国电力企业联合会的2008 年全国发电可靠性统计分析，我国100MW 以上火电厂发电机组锅炉“四管”由于高温含硫气流、灰粒的冲刷、磨损和高温腐蚀而使管壁减薄以至引发爆漏事故，造成强迫停用的时间仍然占整个机组非计划强迫停用时间的50%左右，占锅炉设备本身非计划停用时间的70%以上。从80 年代初，国外就已经开始对锅炉管道提供长期防护。目前，在美国、英国、日本、加拿大、德国等国家已广泛采用多种涂层

26、对锅炉的“四管”进行防护。我国火电锅炉“四管”采用涂层防护起步较晚。根据市场调研，目前我国65%火电企业中对锅炉“四管”仍使用传统方法进行防护（即采用厚重的金属护瓦、防护罩等措施）或处于未防护状态，而采用喷涂涂层进行防磨抗蚀的比例仅有35%。喷涂（包括热喷涂和冷喷涂）防护具有施工周期短、防护性能好且成本较低等特点，正逐步成为火电企业的“四管”防护首选。 火电锅炉制粉系统、输灰系统电力行业煤粉锅炉中制粉系统的输煤管道，除尘系统的尾部烟道、除尘器亦需要采用防磨抗蚀材料进行防护。 循环流化床锅炉循环流化床锅炉是一种环保、节能型锅炉，已在各国家广泛使用。我国从调整能源结构和保护环境出发，大力开发火力发

27、电和供热企业使用的循环流化床锅炉。由于循环流化床锅炉的气流速度达15 米/秒以上，再加上煤灰料粒的冲刷和烟气侵蚀作用，其内衬用耐磨材料的使用环境非常恶劣，也需要采用防磨抗蚀材料进行防护。（2）钢铁企业防护领域钢铁工业生产环节的主体设备大多处于高磨损、高负荷和腐蚀等极其恶劣的工况下，上述因素导致钢铁工业每年耗用大量的备品备件，成为国民经济的耗材耗能大户。随着热喷涂防磨防护、再造技术和非金属防磨抗蚀材料在其他行业成功地解决了磨损和腐蚀问题，钢铁企业也逐步开始采用这种技术进行防护和再造。根据市场调研，2009 年钢铁企业仅有35%的设备使用新材料进行防磨抗蚀防护。钢铁企业需用防磨抗蚀材料防护的主要设

28、备及适用产品如下表所示：（3）水泥企业防护领域水泥生产过程和余热发电过程中伴随着物料及余热气体粉尘的流转，每一个过程都有设备的磨损和腐蚀。水泥企业因磨损、腐蚀而引起的停机时间占总停机时间的一半以上，设备磨损已严重影响水泥行业的正常生产并因此导致生产成本和维护费用的增加。因此，找到一种经济可行的设备防磨方法，大幅度地延长耐磨件的使用寿命，显得非常有必要。这些措施对提高设备生产效率、降低生产成本、节约资源方面具有重大意义。水泥企业防磨抗蚀防护在新型干法生产线的余热发电系统有着广泛的应用。从篦冷机开口部位到沉降室，沉降室到余热锅炉之间的管道以及余热锅炉炉体都要用到高温抗蚀耐磨衬里材料防护。（4）其他

29、领域随着防磨抗蚀新材料在电力、钢铁、水泥等行业的运用，其产生的经济效益逐渐显现并逐步受到其他行业的关注。目前，在化工、造纸、矿业、交通、机械、航空航天、信息、农业、海洋开发和基础设施等行业中已逐步开始使用防磨抗蚀新材料对设备进行防护处理。如在化工行业化工反应罐、储罐、搅拌装置和管道、蒸馏塔以及各种化工容器等设备进行防磨抗蚀防护；在造纸行业对造纸机械上的烘缸和辊类零部件的防磨；此外，桥梁钢构防腐、机械设备零部件防腐等各个领域也有着广阔的市场发展空间。2、主要防护产品近三年市场需求状况随着企业对工业设备防护意识的不断增强，防护工程的经济效益和社会效益的逐渐体现，导致电力、钢铁、水泥等企业对防磨抗蚀

30、业务的需求持续增长。根据市场调研和防护服务经验，2008 年电力、钢铁、水泥等企业相关设备的防磨抗蚀防护比例约为30%，2009 年、2010 年防护比例增加到了35%。（1）金属热喷涂防护需求状况根据市场调查问卷及技术工程服务经验，每万千瓦火电装机容量产生的火电企业锅炉“四管”表层管防护面积为40 左右，其防护寿命周期约为3 年。根据中国电力企业联合会年度电力工业统计快报统计，2008 年-2010 年我国火电装机容量如下表所示：据此测算，2008 年2010 年我国火电企业金属热喷涂防护面积理论需求和实际需求如下表：（2） 高温抗蚀耐磨涂料防护需求状况根据市场调查问卷及技术工程服务经验，每万千瓦火电装机容量产生的火电企业锅炉深层管排防护面积分别为30 左右，其防护寿命周期约为2 年。据此测算，2008 年201