摘要:精密沖壓技術是在普通沖壓工藝上發展起來的沖壓工藝,它是通過提高沖床和模具的導向精度、減小凸凹模的配合間隙、增加反向頂出壓力和V形環壓邊圈壓力等工藝措施,在強烈的三向壓應力狀態下,實現精密沖壓,或精密沖壓與其他復合成形工藝相結合,獲得比普通沖壓尺寸與表面粗糙度更高的精密沖壓件。經過多年的發展,我國精密沖壓行業的設計水平、加工制造技術得到了大幅度提升。隨著世界先進國家制造技術的引進以及我國精密沖壓企業的快速發展,我國精密沖壓的生產技術成熟度也不斷提高,其中,沖壓工藝已較為成熟,在硅鋼片等基礎材料的研究、檢測技術、專用模具設計與制造等方面也積累了一定的技術經驗。2024年中國精密沖壓件市場規模超2500億元,同比增長4%。
一、定義及分類
精密沖壓技術是在普通沖壓工藝上發展起來的沖壓工藝,它是通過提高沖床和模具的導向精度、減小凸凹模的配合間隙、增加反向頂出壓力和V形環壓邊圈壓力等工藝措施,在強烈的三向壓應力狀態下,實現精密沖壓,或精密沖壓與其他復合成形工藝相結合,獲得比普通沖壓尺寸與表面粗糙度更高的精密沖壓件。精密沖壓件工藝按工件成品大致可分為分離工藝和成形工藝(又分彎曲、拉深、成形)兩大類:(1)分離工藝:是在沖壓過程中使沖壓件與坯料沿一定的輪廓線相互分離,同時沖壓件分離斷面的質量也要滿足一定的要求。(2)成形工藝:是使沖壓坯料在不破壞的條件下發生塑性變形,并轉化成所要求的成品形狀,同時也應滿足尺寸公差等方面的要求。
二、行業政策
根據國家統計局發布的《國民經濟行業分類》(GB/T4754-2017),精密沖壓行業屬于“C制造業”之“C38電氣機械和器材制造業”。
精密沖壓行業是機械制造業的基礎行業,是國家積極鼓勵和重點扶持的行業之一。近年來,國家主管部門陸續頒布了一系列促進與精密沖壓相關行業發展的產業政策。如2023年4月,工信部、國家發改委、生態環境部發布了《關于推動鑄造和鍛壓行業高質量發展的指導意見》,提出重點發展精密結構件高速沖壓、超高強板材深拉深、高強輕質合金板材沖擊液壓成形、復雜異型結構旋壓、高速精密多工位鍛造、冷熱徑向鍛造、沖鍛復合近凈成形、短流程模鍛及自由鍛、精密鍛造、粉末精密鍛造、數字化鈑金制作成形中心、數字化高效通用零件加工中心等先進鍛壓工藝與裝備。
三、行業商業模式
精密沖壓企業的生產經營模式通常為:獲得客戶的合格供應商認證(如需),取得產品定點,通過模具開發、樣品驗證、小批量供貨等環節,取得PPAP認可,最后進入SOP階段,實現批量生產、銷售,并提供相應服務。
四、行業壁壘
1、技術壁壘
精密沖壓件屬于多技術融合型產品,其綜合了金屬材料、機械工程、化學、電子、機電等多個學科的技術,每個學科的技術水平都將對產品的質量和性能產生直接影響;同時精密沖壓件的制造工藝、質量控制等需要通過大量的生產實踐來積累生產經驗,尤其在前期的產品研發、模具開發和針對客戶不同產品的快速響應等方面,需要積累深厚的行業經驗后才能和下游客戶進行良好的對接和配合。新進入企業難以在短期內實現多學科的交叉整合,掌握核心工藝和關鍵技術,較高的綜合技術積淀要求造就了較高的行業技術壁壘。
2、資金壁壘
精密沖壓需要使用大型、高精度的沖床設備及配套產線進行生產,新進入企業需要使用大量的資金進行前期產線建設及調試,在廠房、管理、運營和維護等方面也需要投入較大成本。此外,鋼材是精密沖壓重要的原材料,行業內企業向鋼廠采購時一般采用先款后貨的形式,企業需要保有足夠的營運資金。最后,國內外大型汽車零部件廠商、電機制造廠商、整車廠對供應商的認證流程一般較長,前期投入難以在短期內形成足夠的經濟效益,企業需具備較好的資金實力和融資能力保障經營性現金流的穩定。
3、規模壁壘
精密沖壓件的生產具有規模效應,在生產規模達到一定程度后,固定成本得到有效分攤,邊際生產成本會逐步下降,規模效益逐步顯現。企業若要占據行業領先地位并保持市場競爭優勢,勢必要通過大規模生產發揮協同效應和規模效應,從而有效降低企業的生產成本,取得更好的經濟效益。具有規模優勢的企業在產業資源整合和創新發展等方面都有著一定的優勢,不僅可以增強企業與上游供應商和下游客戶的議價能力,而且可以利用規模效應提高原材料的利用率,從而在單位成本上占據優勢,有利于企業在保證產品質量的同時,實現產品穩定、大批量的生產,滿足客戶的批量化交貨需求。
五、產業鏈
1、行業產業鏈分析
精密沖壓行業是眾多生產制造產業的基礎,處于產業鏈的中間位置,上游行業為鋼材等大宗商品行業,中游為精密沖壓件生產制造,下游應用行業包括汽車、家電、農機、工程機械、電子電氣、通訊、軌道交通、航空航天、醫療裝備、能源化工以及相關的裝備制造等行業,范圍非常廣泛。中國精密沖壓行業產業鏈如下圖所示:
太原鋼鐵集團有限公司
江蘇沙鋼集團有限公司
中國寶武鋼鐵集團有限公司
新余鋼鐵集團有限公司
寶山鋼鐵股份有限公司
2、行業領先企業分析
(1)寧波震裕科技股份有限公司
震裕科技公司主營業務為精密級進沖壓模具及下游精密結構件業務。公司擁有豐富的精密級進沖壓模具開發經驗和完整的制造體系,以精密級進沖壓模具的設計開發為核心,為全球范圍內的家用電器制造商及汽車、工業工控制造商等提供定制化的精密級進沖壓模具。同時公司以模具技術為基石,逐步拓展下游精密沖壓產業,于2013年及2015年將業務延伸至電機鐵芯精密沖壓及新能源汽車動力鋰電池精密結構件領域。近幾年,震裕科技營業收入保持增長態勢,2024年公司實現營業收入71.29億元,同比增長18.45%,實現歸屬于母公司股東的凈利潤2.54億元,同比增長493.77%。其中模具及配件營收4.16億元,同比增長0.63%;電機鐵芯營收15.09億元,同比下降7.26%;動力鋰電池精密結構件營收42.40億元,同比增長5.22%。
(2)江陰華新精密科技股份有限公司
華新精密成立于2002年,專注于精密沖壓領域產品的研發、生產和銷售。公司主要產品為各類精密沖壓鐵芯及鐵芯生產相關的精密沖壓模具。其中,精密沖壓鐵芯是公司的主要產品,可分為新能源汽車驅動電機鐵芯、微特電機鐵芯、電氣設備鐵芯、點火線圈鐵芯等多種類型,主要供應給國內外眾多大型汽車零部件廠商、電機制造廠商、電氣設備制造廠商、汽車整車廠等各類企業;同時,公司還會向客戶提供生產鐵芯產品所需的精密沖壓模具。2024年公司營業收入為14.21億元,同比增長19.5%,其中精密沖壓鐵芯營收12.46億元,占總營收的87.7%,精密沖壓鐵芯收入中,新能源汽車驅動電機鐵芯產品收入增長整體較快。
六、行業現狀
經過多年的發展,我國精密沖壓行業的設計水平、加工制造技術得到了大幅度提升。隨著世界先進國家制造技術的引進以及我國精密沖壓企業的快速發展,我國精密沖壓的生產技術成熟度也不斷提高,其中,沖壓工藝已較為成熟,在硅鋼片等基礎材料的研究、檢測技術、專用模具設計與制造等方面也積累了一定的技術經驗。2024年中國精密沖壓件市場規模超2500億元,同比增長4%。
七、機遇和挑戰
1、發展機遇
(1)政策紅利持續釋放
在機械制造領域,精密沖壓技術因其高效、高精度的特性,成為現代工業制造不可或缺的關鍵工藝。近年來,我國政府部門發布了《機械行業穩增長工作方案(2023—2024年)》《關于推動鑄造和鍛壓行業高質量發展的指導意見》《關于加快傳統制造業轉型升級的指導意見》等一系列政策,促進機械行業整體穩增長、提質量、促升級的同時,也為精密沖壓等細分領域發展注入了強勁動能,進一步推動行業高質量發展。
(2)下游汽車市場需求快速增長
精密沖壓件的下游應用領域十分廣泛,包括汽車(含新能源汽車)、工業工控、家用電器等。近年來,在全球節能減排大環境下,汽車輕量化已經成為必然趨勢。隨著我國汽車行業快速發展和新能源汽車占有率的持續提升,以及能夠滿足汽車輕量化需求高強度特種鋼材的普及,使得精密沖壓成形技術被廣泛應用到汽車發動機系統、變速器與離合器系統、座椅系統、內飾系統等結構件及功能件上,帶動精密沖壓行業加速發展。
(3)產業鏈核心技術與設備不斷突破
隨著“國產化替代”戰略的實施,我國精密沖壓相關企業不斷加大研發投入,加強自主創新能力建設,破解“卡脖子”難題,推動產業鏈韌性持續提升,核心技術與設備加速突破,為精密沖壓行業高質量發展夯實根基。如浙江固安力科技股份有限公司成功制造出國內首家肘節式精壓沖床,這一成果填補了國內在該領域的技術空白,標志著我國在精密沖壓設備制造方面取得了重大突破。
2、行業挑戰
(1)高端產品技術仍落后于國際先進水平
近年來,盡管我國精密沖壓行業整體技術水平有了較大提升,但與國外先進水平相比,在理念、技術、經驗和經營管理方面仍存在一定差距,特別是在新材料應用、工藝水平、模具設計能力等方面,行業內相關企業仍需加大投入,以縮小與國際先進水平的差距,從而實現向高技術要求、高經濟附加值的高端產品領域進軍。
(2)原材料價格波動
鋼材是精密沖壓件的重要生產原材料,其采購價格的變化是影響精密沖壓生產企業利潤水平的重要因素之一。近幾年,受國內外經濟形勢、國家宏觀調控政策及市場供求變動等因素的影響,鋼材價格呈現一定的波動,對精密沖壓行業企業的成本控制產生較大影響,而勞動力成本的不斷提高也加大了行業的經營壓力,壓縮行業利潤空間。
(3)專業人才缺乏
精密沖壓行業屬于綜合性、跨學科的行業,行業的發展與高級管理人才和技術人才的相對缺乏形成了矛盾,經驗豐富、技術能力強的專業技術人才供給不足,制約了行業的快速發展。同時,現有教育體系對精密沖壓、模具設計等相關專業性人才的培養和輸送尚不能滿足行業發展的需要。專業人才短缺成為行業企業發展中需要解決的問題之一。
八、競爭格局
目前,我國精密沖壓行業內企業數量較多,但規模化企業較少,采用高精度、自動化沖壓裝備的企業數量少,企業整體自動化、數字化程度偏低,技術水平不高。目前,國內精密沖壓行業中規模較大的上市企業有震裕科技、隆盛科技、信質集團、通達動力和神力股份等公司。
九、發展趨勢
隨著經濟發展和技術進步,精密沖壓行業發展呈現智能化水平提升、應用范圍拓展、產業鏈技術實力提高的趨勢。隨著科學技術的不斷發展,精密沖壓設備正逐步向智能化方向發展,有較為先進的人工智能技術和自動測量技術作為基礎,精密沖壓設備將具備更高的邏輯能力和判斷能力,可對精密沖壓目標進行有效的控制和調整。未來,精密沖壓設備研發人員將圍繞智能化進行深入的探索,進一步提升產業智能化水平。同時,隨著下游客戶對原材料選用、結構設計和生產工藝提出新的要求,以及市場競爭加劇,精密沖壓企業在基礎材料的研究、模具的設計與制造、加工工藝的改進,以及生產裝備水平等方面也在不斷進行改進與提升。未來,產業鏈整體技術水平將得到進一步提升,產品性能也將實現新突破。
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