钨是一种银白色金属,外形似钢,具有高密度、高硬度、高电导率、化学性质稳定等特点,其熔点为所有金属中最高的。凭借着诸多优良特性,同时作为一种不可再生的稀缺资源,钨成为国民经济中重要的基础材料和战略资源。
消费结构方面,钨的下游包括硬质合金、钨特钢、钨材、钨化工等,其中硬质合金为钨消费的主要领域。硬质合金具备高硬度、高强度、耐磨性及耐腐蚀性好等特点,被誉为“工业牙齿”,广泛应用于工程机械、航天航空、国防军工、汽车制造、矿山开采等制造加工领域,随着终端制造业的快速发展,硬质合金下游应用领域及市场需求在持续加大中。
2024 年上半年,钨价受到宏观面及基本面的共同驱动,国内钨价走势呈现先扬后抑,整体钨价重心出现上移。据安泰科数据显示,2024 年1-6 月国内黑钨精矿(65%WO3)均价为13.44 万元/吨,较2023 年同期上涨13.04%;APT(88.5%)均价为19.84 万元/吨,较2023 年同期上涨11.02%。
第一季度,时值春节假期,国内部分钨矿减产检修,随后2024 年第一批钨矿开采总量指标出现5 年来首次下降,造成钨精矿供给预期趋紧,钨价开始逐步上行。进入第二季度,因国际避险情绪升温,同时美联储降息预期发酵,有色金属价格出现普涨,期间套利者加大对金属钨的套利炒作,推动钨价创下阶段性新高。5 至6 月,投机者获利出场,基本面上尽管供给紧缩预期仍存,但因需求端表现平淡,钨市行情逐步转弱,带动钨价下跌。
7 月下旬以来,国内大规模设备更新行动方案加快落地实施,同时光伏用钨丝需求提升,拉动钨矿消费,叠加美联储货币政策即将转向,钨价再度呈现向上趋势。
截至8 月27 日,黑钨精矿(65%WO3)价格为13.90 万元/吨,较8 月初上涨0.9 万元;白钨精矿(65%WO3)价格为13.80 万元/吨,较8 月初上涨1 万元;APT(88.5%)价格收于20.60 万元/吨,较8 月初上涨1.1 万元。
上游钨矿开采。此阶段包括钨矿的勘探、选矿及采矿,具备工业价值的钨矿主要包括黑钨精矿及白钨精矿。从资源储备层面看,中国的钨资源储量及产量在全球占据领先地位,其中,湖南、江西、河南三省的钨资源储量位居前列。
中游冶炼加工。经过开采后的钨矿,加以粉碎、浮选、烧炼、精炼等过程,生产出纯度较高的钨精矿,该环节主要采用湿法冶炼及火法冶炼工艺。
中间产品制造。钨精矿经过冶炼后得到仲钨酸铵,仲钨酸铵进一步提纯得到钨含量更高的化合物,包括三氧化钨、氧化钨等,进而用于制成钨粉、碳化钨粉等中间产品。其中钨粉是制作钨材的主要原料,钨材包括钨丝、钨条、钨杆等产品。
下游市场应用。钨的下游包括硬质合金、钨材、钨特钢、钨化工等产品的制造,并根据需求生产出适用于相应终端市场的产品。
我国的钨矿储量、钨矿产量及贸易量位于全球领先地位。据美国地质调查局数据,2023 年中国钨精矿产量为63000 公吨,储量为2300000 公吨,均为世界第一。其他产量靠前的国家分别为越南、俄罗斯、朝鲜,2023 年产量分别为3500、2000、1700 公吨,其他储量靠前的国家分别为澳大利亚、俄罗斯及越南,其2023 年储量分别为570000、400000、74000 公吨。
钨的消费极大的受到经济及工业活动的影响,其供给与消费需求通常紧密联系。目前,我国钨行业上游钨矿端的竞争格局较为集中,钨矿资源及钨精矿的产能集中在几家大型企业,包括厦门钨业、洛阳钼业、中钨高新、章源钨业等。同作为我国重要的战略金属,钨与稀土的开采均受到国家的产量指标控制。为保护我国钨矿资源并加强有序开采,国家对钨矿开采实行总量控制。
2024 年第一批钨矿(三氧化钨含量65%)开采总量控制指标为62000 吨,较2023年第一批的63000 吨减少约1.59%,为5 年来首次下调指标,主要因黑龙江省、浙江省、安徽省分别减少800 吨、100 吨、100 吨。钨矿开采指标的下调,反映出国家针对钨行业供给侧整改的决心,有望促进钨矿有序供给。
现阶段,我国钨行业面临着钨矿品位下滑、白钨矿使用仍待提升、环保政策趋严等因素,在钨矿供给趋严的背景下,整体钨价将进一步得到支撑。供给侧得到有效管控,因此,钨行业下游工业、制造业等的需求拉动成为决定钨价的关键。
根据安泰科数据,2023 年中国钨行业消费结构中,硬质合金占比56%,钨材占比23%,钨特钢占比17%,钨化工占比4%。
作为钨下游最大的需求领域,硬质合金的市场规模近年来持续扩张。硬质合金是指以高硬度难熔金属的碳化物微米级粉末(硬化相)为主要成分,以钴、镍、钼等为粘结剂,通过粉末冶金工艺制造的一种合金材料。通常,硬化相主要为碳化钨(钨产业链的中间产品)、碳化钛等,硬化相决定了硬质合金的硬度及耐磨性能,粘结相主要起粘结作用,将硬化相粘结在一起,对硬质合金贡献韧性。
中国是全球最大钨资源储藏国,保有钨储量占全球钨资源的58%,湖南、江西两省的钨资源最为丰富,储量占到全国约50%。因硬质合金主要原材料为碳化钨,碳化钨由钨精矿冶炼而来,硬质合金产业会根据钨矿资源分布情况,呈现区域化分布的特点。经过几十年来的发展,中国已成为全球最大的硬质合金生产国。
硬质合金具有硬度高、耐磨性好、强度高、韧性强等一系列优良性能,是我国战略性新兴产业。硬质合金产业链上游为钨、钴等金属氧化物和粉末的开采及冶炼,中下游为矿用、切削和耐磨等领域硬质合金生产及硬质合金工具制造,包括各种切削工具、刀具、钻具及耐磨零部件等,被广泛应用于机械加工、矿山采掘、汽车制造、石油钻井、电子信息等领域。
按照应用领域的不同,硬质合金下游可分为切削工具、矿用工具及耐磨工具。根据新锐股份招股说明书,硬质合金通常按照碳化钨晶粒大小以及其应用领域进行划分,晶粒度越小,硬质合金硬度越高、耐磨性越好,但同时韧性降低,抗冲击性较差;晶粒度越大,硬质合金抗冲击性和韧性越好,硬度及耐磨性能降低。
因此,纳米晶、超细晶及亚细晶硬质合金,因其硬度高、耐磨和削切刀刃锋利等特点,广泛适用于切削工具等领域;细、中晶硬质合金主要用于对硬度和耐震强度有要求的切削工具、耐磨工具等领域;粗、超粗晶硬质合金,具有较高的抗冲击力和耐磨性,主要用于矿用工具等领域。根据中国钨业协会硬质合金分会的统计数据,2019 年,我国不同类型硬质合金的产量结构中,切削、耐磨、矿用工具合金的占比分别是45%、27%、25%。
切削工具是工业机床的“牙齿”,是高档数控机床的重要组成部分,更是实施制造强国的有力抓手。切削工具在机械加工领域发挥着重要作用,可提升数控机床的精密、高速、高效等方面的性能。
据华锐精密招股说明书,装备机械行业中,切削加工约占整个机械加工工作量的90%,刀具技术在汽车行业、模具行业、通用机械、工程机械、能源装备、轨道交通和航空航天等现代机械制造领域发挥着越来越重要的作用。据统计,高效先进刀具可明显提高加工效率,使生产成本降低10%~15%。刀具的质量直接决定了机械制造行业的生产水平,更是制造业提高生产效率和产品质量的最重要因素。由于综合性能俱佳以及成本较低等特点,硬质合金迅速抢占了市场份额,2018 年国内切削刀具产品市场使用硬质合金材料的占比达到53%。
汽车行业预计贡献切削工具主要增量需求
汽车的发动机(包括缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆)、变速箱、制动器、轮毂等零部件制造广泛采用金属切削加工工艺,技术含量高且工艺复杂,是金属切削刀具需求量最大的领域之一。2023 年,中国汽车产销量分别为3016.10 万辆、3009.40 万辆,同比增长11.62%和12.02%。
凭借着中国巨大的消费潜力及经济增长的动力,汽车行业内生需求持续韧性。此外,
依靠完整的汽车产业链优势及持续提升的品牌实力,国内汽车出口端表现有望继续增长。
2023 年国内乘用车优惠政策显著放大,并延续至2024 年,叠加今年各大车企新车型将密集上市的布局下,汽车行业发展仍具备巨大的市场空间,对于数控刀具的需求也将持续提升。
通用机械领域需求有望稳步增长
通用机械指通用性强、适用性广等特点的各类机械,包括电工机械、农用机械等,其中切削工具应用于机械中不锈钢法兰、阀门、液压件、流体,手机配件等零部件的精密加工。作为高端装备制造的基础性产业,通用机械的发展水平与国家制造业的发展密切相关,硬质合金切削工具关系着通用机械零部件的加工精度与效率。
据国家统计局数据,截至2023 年底,通用机械行业规模以上企业7889 家,拥有资产总额12199.64 亿元。2023 全年,通用机械行业实现营业收入10217.22 亿元,同比增长4.28%;实现利润总额835.73 亿元,同比增长10.45%。泵、风机、压缩机、阀门、气体分离及液化设备、减速机6 种产品完成同比增长。
整体来看,2023 年,通用机械行业主要产品产量平稳增长,需求出现机构性变化,传统行业如地产、钢铁、建材等市场需求下滑,而光伏、锂电、火电、核电等行业需求保持较快增长。随着产业结构调整与转型升级,智能化、精密化、大型化的高附加值产品需求正快速提升。2024 年,国家经济刺激政策进一步发力,通用机械行业高质量发展有望延续。据中国通用机械工业协会预计,2024 年行业经济运行总量指标将保持在4%-5%的增速。
目前我国通用机械行业已形成一大批具有较强国际竞争力的企业,对精密硬质合金切削工具的需求将继续提升。除汽车、通用机械外,航空航天、能源工程、轨道交通等行业随着技术更迭与产业发展,将贡献对高端精密切削刀具的新增需求。根据中国机床工具工业协会预测,我国刀具市场规模有望在2030 年达到631 亿元,复合增长率达4.14%。
矿用及耐磨硬质合金方面,下游主要应用为大型能源及矿产开采企业,其硬质合金需求与宏观经济联系较为紧密。矿用硬质工具合金是指主要应用于牙轮钻头、潜孔钻具等矿用工具的一种硬质合金,包括旋转齿等硬质合金齿、金刚石复合片基体等产品,具有抗冲击性好、高耐磨特点。矿用硬质工具合金可制成合金工具,包括牙轮钻头、潜钻工具等,广泛应用于石油钻探、矿山开采、隧道掘进、煤炭开采等终端领域。
矿用硬质合金的市场需求取决于矿产资源、能源及各类基建设施的投资建设情况。
矿用工具合金主要用于矿产、能源的开采以及基建领域的工具制造。在全球工业与制造业的拉动下,对能源和各类矿产的需求与日俱增,带动矿用硬质合金的需求上涨。
常见的矿用硬质合金工具包括凿岩工具、采掘工具以及勘探工具。
具体来看,矿产方面,矿产资源的开采与全球市场的需求量及各类金属价格息息相关,受宏观经济周期影响较大,在经济预期向好时,矿产资源开采活动增加,将有效拉动矿用硬质合金的需求。能源方面,石油钻采、采煤作业同为矿用硬质合金工具的重要应用场景。在对岩石进行切削的过程中,使用的钻头主要组成部件是具有超高硬度的硬质合金,采煤机的截割部分使用的截齿使用硬质合金可有效冲击煤体。此外,据新锐股份招股说明书,除传统意义上的采矿及能源需求外,矿用硬质合金在基础设施建设领域中的应用愈发广泛,包括水井牙轮钻头用于水井和地热井开发,旋挖牙轮钻头用于桥梁桩基工程,非开挖牙轮钻头用于水平定向穿越工程等,基建投资为矿用硬质合金的需求提供新的增量。
耐磨硬质合金应用于各种耐磨领域的工具或制品,包括模具、耐磨零件等。
模具是工业生产中用于制成成型物品的基础工艺装备,应用广泛,其下游与汽车、电子设备、家电等行业更新及改款等需求密切相关。耐磨工具常用于模具的制作过程,其加工精度、加工效率和质量稳定性直接影响到模具的精度、光洁度及使用寿命等。目前,电子设备的更新迭代,正加速模具行业向着高精密、自动化、新型化等方向发展,对耐磨工具的性能要求持续提升。近年来,我国通用机械及专用设备产业持续扩张,为耐磨工具合金提供了较好的发展空间。
钨材——光伏钨丝消费增长拉动钨材需求
钨材为钨金属材料,种类繁多,凭借着优质的物理及化学性质,钨材在电子电力、机械加工等多个工业领域得到广泛使用。据安泰科数据,2023 年钨材消费量达到15000吨,同比增加15.03%。
具体来看,钨材包括钨丝、钨棒、钨板、钨箔等品种,其中钨丝是钨材最常见的形式。由于具备高熔点、高电阻率等特点,钨丝可用于制造白炽灯、电子元件等的加热元件。
近年来,随着光伏领域的高速发展,光伏钨丝的需求快速提升,主要应用包括制造太阳能电池电极、太阳能集热器吸收器及光伏切割线等。2023 年,因国内制造业复苏缓慢,叠加房地产持续低迷,硬质合金的需求有所下行,而光伏用钨丝的消费量持续增长。
根据中国光伏行业协会(CPIA)统计,2023 年我国硅片产量622.00GW,同比增长67.50%;光伏组件产量499.00GW,同比增长69.30%。
8 月21 日,国家发改委办公厅、国家能源局综合司印发《能源重点领域大规模设备更新实施方案》的通知,提到支持光伏电站构网型改造,通过电力电子技术、数字化技术、智慧化技术综合提升电站发电效率和系统支撑能力。推动老旧光伏电站光伏设备残余寿命评估技术研发,鼓励通过高效光伏组件、逆变器等关键发电设备更新,合理优化光伏电站开发建设布局和规模。
金刚线细线化以及硅片薄片化为当前金刚线发展的主要趋势,在减小金刚线直径的同时保证硬度及切割能力便显得尤其重要。
尽管钨丝成本高于传统的碳钢线,但凭借着断线率低、高硬度、强度高等特性,钨丝金刚线逐步替代碳钢线的趋势较为确定。此外,国内主流钨企如厦门钨业、中钨高新等正加快扩张光伏用钨丝的产能,在光伏钨丝产能增加的背景下,未来钨丝金刚线成本有望降低。
钨钢即前述硬质合金,钨特钢与钨钢的区别主要体现在金属成分及应用领域的不同。
钨特钢包括钨系高温合金、高速钢等,其中钨及其他合金元素含量相较钨钢更高,可大幅提升钢材的硬度、耐磨耐热等特性,使其更多的应用于航空航天、国防军工、高端制造等领域中。
钨化工产品是指以钨精矿作为原料,经过一系列化学反应后制成的各类具有独特物理及化学性质的产品,包括钨酸盐、钨氧化物及其他钨化合物。钨化工产品应用领域相对较少,主要作为催化剂应用于化工、材料等产业。
因国内制造业的温和复苏,2023 年钨特钢及钨化工产品消费量与往年基本持平。
2023 年,钨特钢消费量为10543 吨,较2022 年下降326 吨,钨化工产品消费量为2658吨,较2022 年下降22 吨。
厦门钨业(600549.SH)
厦门钨业专注于钨钼、稀土和能源新材料三大核心业务,公司多年来持续推进三大板块的产业布局,积极扩张钨钼深加工、稀土深加工和能源新材料产业,加快产业链转型升级。
钨钼业务是公司最主要的营收及利润来源,公司拥有完整的钨产业链,在钨矿开采、钨冶炼、钨粉末、钨丝材和硬质合金深加工领域拥有较为突出的竞争优势。公司拥有三家在产钨矿企业(洛阳豫鹭,宁化行洛坑,都昌金鼎)和一家在建钨矿企业(博白巨典);公司具备钨冶炼及粉末产品大规模生产能力,规模与品质处于世界前列。
公司生产的钨丝多年稳居行业市场份额前列,经年积累的钨丝技术开发能力、加工能力、设备制造能力、规模生产能力奠定了公司在钨丝加工领域的领先地位,公司生产的光伏用钨丝产品具有韧性好、线径细、断线率低等特点,可有效提升硅片加工企业生产效率,公司光伏用钨丝产品具有完全自主知识产权。
公司生产的硬质合金产品具有质量优、单价高的特点,产销规模为国内前列。公司生产的刀具刀片产品定位中高端,拥有较高的研发实力,公司建立了切削工具的四大共性技术平台,即基体材料制备技术、刀型设计技术、涂层技术和切削应用技术,逐步实现从卖产品向提供整体解决方案的转变。
中钨高新(000657.SZ)
中钨高新主要业务包括硬质合金和钨、钼、钽、铌等有色金属及其深加工产品和装备的研制、开发、生产、销售及贸易业务等。公司产品广泛应用于汽车制造、航空航天、轨道交通、船舶、海洋工程装备、军工、矿山开采、掘进、机械模具加工、集成电路、钢铁冶金、半导体等制造加工领域。
2024 年上半年,公司硬质合金产品产量近7200 吨,稳居世界第一。公司旗下拥有被誉为“中国硬质合金工业摇篮”的株洲硬质合金集团有限公司、国内领跑的硬质合金切削刀具综合供应商株洲钻石切削刀具股份有限公司、全球领先的PCB 用精密微型钻头及刀具综合供应商深圳市金洲精工科技股份有限公司、国内钨基硬面材料领域的领导者自贡硬质合金有限责任公司、国内最大的钨粉末制品基地之一南昌硬质合金有限责任公司以及国内最早的钨、钼、钽、铌等稀有金属生产基地,国内难熔金属产品类别最广、系列最多的生产商之一中钨稀有金属新材料(湖南)有限公司,以及国内钨、钼丝材领域的领导者之一成都长城钨钼新材料有限责任公司。
洛阳钼业(603993.SH)
公司隶属于有色金属矿采选业,主要从事基本金属、稀有金属的采、选、冶等矿山采掘及加工业务和矿产贸易业务。目前公司主要业务分布于亚洲、非洲、南美洲和欧洲,是全球领先的钨、钴、铌、钼生产商和重要的铜生产商,同时公司基本金属贸易业务位居全球前三。公司在刚果(金)运营着铜钴资源储备丰富的TFM 及KFM 铜矿。
公司形成“矿山+贸易”双轮驱动的发展模式。在矿山端,公司拥有优质的资源禀赋和丰富的产品组合,完善的生产流程和配套的人才、技术、管理体系,覆盖勘探-采矿-选矿-冶炼4 个环节,布局新能源金属铜和钴,战略金属钼、钨、铌及磷肥。贸易端,IXM 构建全球金属贸易网络,拥有全球化的仓储和物流体系,业务覆盖亚洲、欧洲、南美洲、北美洲等80 多个国家,通过采购-仓储-运输-销售-信息5 个环节,致力实现贸易与矿业的战略协同。2024 年上半年公司钨金属产量为4020 吨,销量为3994 吨,实现营业收入8.79 亿元,全年预计产量在6500-7500 吨之间,在面临矿石品位下降的背景下,公司三道庄难选矿石钨回收率实现突破。
新锐股份(688257.SH)
新锐股份主要从事硬质合金及工具的研发、生产和销售,产品包括硬质合金、硬质合金工具,其中硬质合金包括矿用工具合金、切削工具合金和耐磨工具合金等,硬质合金工具则主要是以牙轮钻头、潜孔钻具、顶锤式冲击钎具为代表的凿岩工具和数控刀片为代表的切削工具。公司依托于硬质合金领域的核心技术和市场地位,将产业延伸至下游的工具制造领域,形成了硬质合金及工具制造上下游产业一体化发展的运营模式,同时公司积极拓展海外市场,通过向海外矿山客户供应开采、勘探领域的硬质合金凿岩工具及其配套产品,为其提供矿山耗材综合解决方案。