(資料來源:華經(jīng)情報網(wǎng))
碳化硼具有熔點(diǎn)高(2450℃)、硬度高(僅次于金剛石和氮化硼,~29.1GPa)、彈性模量高、密度小(2.52g/cm3)、熱穩(wěn)定性好、熱中子吸收橫截面(6×10-22cm-2)高等優(yōu)點(diǎn),是一種性能優(yōu)良的特種陶瓷硬質(zhì)材料。
2019年,全球碳化硼產(chǎn)能約22000噸/年,產(chǎn)量在9500噸左右。長期以來,我國都是最主要的碳化硼生產(chǎn)國,并且隨著過去10年來國內(nèi)需求的快速增長,我國已超越美國成為世界第一大碳化硼消費(fèi)市場,消費(fèi)量占全球總量的近一半。
2019年全球碳化硼按消費(fèi)量區(qū)域分布(單位:%)
資料來源:中國化工信息雜志,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
在下游應(yīng)用中,磨料和耐火材料抗氧劑是最主要兩大市場,分別占53%和33%,其余應(yīng)用占比均相對較小。按應(yīng)用形式劃分,粉體應(yīng)用共占90%以上,制品應(yīng)用僅占7%。
2019年全球碳化硼按消費(fèi)量下游市場分布(單位:%)
資料來源:中國化工信息雜志,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
二、中國碳化硼進(jìn)出口現(xiàn)狀分析
進(jìn)出口數(shù)量方面,作為全球最大的碳化硼生產(chǎn)國和消費(fèi)市場,我國同時還是世界第一大凈出口國。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年我國碳化硼出口量為2482噸,出口產(chǎn)品幾乎全部為粉體,主要銷往日本、德國、印度、美國和韓國。
2015-2019年中國碳化硼進(jìn)出口數(shù)量統(tǒng)計(jì)
注:進(jìn)出口碳化硼包含不論是否已有化學(xué)定義。
資料來源:中國海關(guān),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
受美國市場萎縮影響甚至略有減少,但隨著國內(nèi)需求的快速增長,出口占比將逐年下降,預(yù)計(jì)未來將延續(xù)這一趨勢。據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年我國碳化硼出口金額為3643萬美元。
2015-2019年中國碳化硼進(jìn)出口金額統(tǒng)計(jì)
注:進(jìn)出口碳化硼包含不論是否已有化學(xué)定義。
資料來源:中國海關(guān),華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
相關(guān)報告:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2020-2025年中國碳化硼行業(yè)市場運(yùn)營現(xiàn)狀及投資方向研究報告》
2019年,我國碳化硼產(chǎn)能為18000噸/年,實(shí)際產(chǎn)量約7000噸左右,供應(yīng)過剩顯著,但主要集中在低端產(chǎn)能,能夠用于軍工和核工業(yè)的碳化硼產(chǎn)能仍處于相對不足的狀態(tài)。目前,國內(nèi)碳化硼生產(chǎn)企業(yè)有15家,行業(yè)認(rèn)可度最高的三家企業(yè)大連金瑪、大連正興和敦化正興的產(chǎn)能共占53%,行業(yè)前六大企業(yè)的產(chǎn)能占比超過86%,呈現(xiàn)較高的集中度。
2019年我國碳化硼主要供應(yīng)商及其產(chǎn)能
資料來源:中國化工信息雜志,華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
碳化硼早在1934年便被發(fā)現(xiàn),通過幾十年的研究,人們對碳化硼的結(jié)構(gòu)及基本性能已熟知。但航空航天、核工業(yè)、電子信息等領(lǐng)域的迅速發(fā)展,對材料性能提出了更高的要求,進(jìn)一步挖掘碳化硼的應(yīng)用價值、拓展其應(yīng)用領(lǐng)域仍有重大意義。目前碳化硼常用的制備方法有碳熱還原法、自蔓延高溫合成法、化學(xué)氣相沉積法、前驅(qū)體裂解法、溶劑熱法:
資料來源:華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院整理
長遠(yuǎn)來看,在幾個主要下游市場中,耐火材料和噴嘴市場被認(rèn)為已趨于飽和,同時受下游行業(yè)發(fā)展速度減緩影響,預(yù)計(jì)未來對于碳化硼需求的貢獻(xiàn)難有顯著提升。相對而言,磨料、軍工和核工業(yè)市場是更值得從業(yè)者和投資者關(guān)注的對象。
首先,磨料市場仍可以進(jìn)一步加以細(xì)分,其中最主要的應(yīng)用是藍(lán)寶石加工,估計(jì)其消費(fèi)量目前約占整個磨料市場的70%。作為藍(lán)寶石加工過程中的必需品,碳化硼用于打磨高端手表的藍(lán)寶石表鏡已有數(shù)十年的歷史,但用量始終相對較小。過去十年,藍(lán)寶石在半導(dǎo)體和電子行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅猛,目前已成為最主要的LED襯底材料,隨之也極大地帶動了國內(nèi)市場對于碳化硼的需求。我國已成為第一大LED襯底生產(chǎn)國,產(chǎn)能占全球的75%以上。未來幾年,MiniLED和MicroLED技術(shù)的市場應(yīng)用,以及LED襯底大尺寸化的發(fā)展,都將進(jìn)一步帶動碳化硼的市場需求和技術(shù)革新。
在核工業(yè)領(lǐng)域,碳化硼憑借10B同位素良好的中子吸收能力與本身優(yōu)異的機(jī)械性能,被視為中子吸收材料的最佳選擇之一。以往,這類材料主要用于核電站,因此用量相對有限。但隨著我國核電機(jī)組的多年運(yùn)行,反應(yīng)堆產(chǎn)生的乏燃料數(shù)量也在成倍增長,乏燃料運(yùn)輸和離堆貯存已成為我國核燃料循環(huán)后端最迫切的環(huán)節(jié),預(yù)計(jì)未來將成為碳化硼在核工業(yè)應(yīng)用的主要驅(qū)動力。
軍工市場是2020年碳化硼行業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)。2月份解放軍公開招標(biāo)近140萬套防彈插板,其中包括采用碳化硼材質(zhì)的加強(qiáng)型插板46.7萬套,意味著我國將繼美歐之后正式列裝碳化硼防彈制品。此次招標(biāo),除了1800噸的碳化硼直接需求,還將帶來廣闊的軍工市場前景。然而據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,國內(nèi)目前熱壓燒結(jié)碳化硼防彈插板的生產(chǎn)能力有限,短期內(nèi)難以滿足軍方需要,未來幾年將成為行業(yè)內(nèi)最主要的投資領(lǐng)域和市場焦點(diǎn)。
整體而言,碳化硼行業(yè)在三個重點(diǎn)市場的帶動下,有望迎來新一輪快速增長,同時走上高質(zhì)量發(fā)展路線。難以滿足核工業(yè)和軍工等高附加值市場用戶需求的供應(yīng)商競爭力可能逐漸降低,而行業(yè)龍頭企業(yè)的競爭格局或?qū)⒂兴D(zhuǎn)變。