铸造行业技术壁垒

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1、铸造行业技术壁垒一、 铸造行业技术壁垒铸造是将液态金属注入型腔后凝固形成获得金属铸件的技术，广泛用于航空、航天、汽车、石化、冶金、电力、造船、纺织等支柱型产业，是获得机械产品毛坯和零部件的主要方法之一。铸造技术主要包括铸造材料、铸造成型方法、铸造装备与检测以及环保与安全等内容，涉及力学，自然科学等方面的专业知识，技术本身具有综合性且较为复杂，没有技术经验的企业难以从事相关产品的生产。另外随着世界铸造技术的发展，现代铸造企业将铸造技术与机械化、自动化、数字化、智能化技术不断进行融合，掌握先进技术的企业在应对客户需求，市场环境变化时可以生产出耗能更低，质量更优的金属铸件。最后由于现阶段国家高质量发

2、展及加快推进工业领域环保治理的要求，有关部门陆续颁布了一系列法律、法规和污染物排放标准，在生态环境重点区域对铸造企业按照环保绩效分级实施差异化管控，提高了铸造产业的技术门槛。二、 行业规模平稳发展（一）铸件产量铸造是装备制造业发展不可或缺的重要环节，是众多主机和重大技术装备发展的重要支撑。受益于装备制造业对铸件市场的庞大需求，2020年我国铸件总产量达5195万t，同比增长66%，已连续21年位居世界首位。自2001年至今，我国铸件产量整体呈正增长态势；自2011年由高速增长转化为中低速增长；在此期间，2015年同比下降13%至谷底；2018年、2019年持续走低，2020年恢复正增长。自20

3、08年美国爆发的金融危机及随后的欧债危机，2018年以来美国为首的国际贸易摩擦，以及2020年全球爆发的新冠疫情等势必影响了全球经济发展，我国的经济发展也不能独善其中。十三五中后期，随着世界产业分工变化以及下游行业对铸件需求增速放缓，铸造市场竞争加剧；随着可持续发展理念的深化，国家对工业污染防治不断强化，部分企业由于环保安全等因素被淘汰。铸造企业数量明显减少，企业平均规模有较大提高，产业集中度明显提高；一大批企业科技创新向质量效益型转变，实施智能化、绿色化发展，整体水平处于国际领先，成为国内铸造行业的领头军。（二）主要行业铸件需求在疫情管控常态化和复工复产加快恢复经济秩序的同时，国家陆续出台了

4、如减费降税等多项惠企政策。2020年底，我国部分经济指标已经恢复到疫情前的水平，机械工业也得到快速恢复。受下游主机行业的带动，铸造行业发展也跑赢大势。车工业是铸件最大需求用户，2020年汽车铸件占比为289%，由于商用车的拉动作用，铸件产量较2019年增长56%；发电设备及电力行业和通用机械及新兴产业等市场占比提升较大，铸件占比上升。2020年，汽车产销同比下降20%和19%，其中乘用车年度产销同比下降较大，降幅达到65%和6%；受国汽车淘汰、治超加严以及基建投资等因素的拉动，商用车全年产销呈现大幅增长，成为2020年车市恢复的重要动力；受商用车大幅增长的拉动，2020年汽车铸件产量增长56%

5、。由于2020年大中型拖拉机等农机及商用车、工程机械的增长，农机和内燃机铸件产量增长49%；工程机械继续保持近年来强劲的增长势头，铸件增长114%；发电设备铸件（主要集中在风力发电设备）增长191%。矿冶重机铸件、机床工具铸件和铸管及管件保持一定幅度的正增长，分别为22%、09%和28%；轨道交通和船舶保持平稳，2020年通用机械产品和战略新兴产业铸件（如机器人等）增长较为强劲，也带动了铸件的增长。（三）铸件材质铸钢件产量保持增长，2020年占比上升至122%（2018年为117%；2019年为121%）；铝（镁）合金铸件产量占比下降至131%（2018年为145%；2019年为141%）；球

6、墨铸铁件产量上升为295%（2018年为277%；2019年为286%）。受内燃机、农机、风电铸件和铸管及管件增加等的叠加影响，球墨铸铁（包括蠕墨铸铁）产量由2019年1395万t增长至2020年1530万t，增长97%，产量占比295%。2020年矿冶重机、工程机械和发电设备等行业增长，铸钢件产量增至635万t，产量占比122%。2020年新能源汽车、5G和摩托车带动了铝合金的增长，但受乘用车产量下滑、铝制车轮出口大幅下降的叠加影响，2020年铝（镁）合金铸件下降，产量680万t，产量占比下降至131%。三、 我国铸造行业的发展趋势当前，世界铸造行业正朝着专业化、规模化、智能化和绿色化的方向

7、发展，铸造技术的发展则是以优质、高效、绿色低碳为核心，通过机械化、自动化、智能化、数字化及在线化的生产流程，获得高质量、高得率、高性能、高精度的铸件。（一）国内外市场竞争进一步加剧铸件市场取决于主机行业需求以及参与国际市场的份额。汽车工业是铸件最大需求用户，国内乘用车、商用车、新能源汽车以及轻量化发展趋势对铸件需求影响非常大，从各主机行业的需求来看，未来对铸件的需求相对平稳。国际出口市场对于中国铸造发展规模同样举足轻重，当前全球制造业增长疲软，欧美再工业化实施吸引中高端制造业回流，贸易摩擦带来关税增加，提高了企业出口成本，发展中国家参与全球产业再分工承接制造产业转移加快，制造成本、贸易政策、环

8、境容量等综合因素正在影响全球制造业产业链布局。（二）铸件材质结构加速优化调整十四五期间，我国铸造行业的总产量仍将保持持续平稳的增长，为了适应主机市场的需求，我国铸件材质结构将继续发生调整优化。高性能的球（蠕）磨铸铁材质的铸件占比将稳步上升；同时，在汽车轻量化、5G通讯基站快速建设的背景下，有色合金铸件将逐渐代替部分黑色铸件，铝镁合金的压铸件占比也会逐年上升。（三）智能化绿色化相互融合，加快铸造产业转型升级绿色铸造是未来一段时间内行业发展、结构调整的主线。绿色制造强调科技含量高、资源消耗低、环境污染少，其侧重降低消耗；智能制造强调互联互通、机器自学能力，其侧重提质增效。因此对铸造行业来说，应以铸

9、造自身推动铸造行业的绿色智能制造，而且，绿色铸造与智能铸造相互补充，相互促进，不可分割。铸造行业中全流程虚拟制造的应用，通过全流程虚拟铸造数字化系统的实施，实现了铸造工艺和制作过程的信息化、智能化以及专业化。通过智能化、绿色化改革，铸造企业可以提高效率、提升管理水平和转型升级发展。（四）铸造技术水平将大幅提升近年来，我国铸造技术水平已经有了很大提高，但是，与国外先进水平仍然存在差距。随着各行业对铸件质量和性能要求的日益提高，我国铸造技术水平的进步步伐将进一步加快。十四五期间，面对铸造技术的快速革新及进步，各铸造企业强化铸件的研发生产的同时将提高创新投入，以适应市场的激烈竞争，同时，加大快速铸造

10、、挤压铸造、电渣熔铸等工艺技术难题的突破，提升国际竞争力。（五）安全环保治理水平将持续大幅提升铸造作为热加工制造工艺，生产工艺流程长、工艺装备和物流设施复杂众多，且存在高温作业、安全生产影响因素多等特点，对工人、设备等存在一定的安全隐患，因此，铸造企业需要将安全生产的发展理念牢固树立，同时，在国家相关政策的推动下，铸造企业也应该主动作为。随着近些年国家对污染治理的重视，铸造行业的环保治理水平普遍有了明显提升，但是，距离国家提倡的环保要求还有较大差距。（六）产业结构调整力度加大制造业的智能化、数字化转型升级是十四五期间我国经济转型的重要方向。对于铸造行业，只有加大产业结构优化调整，才能实现我国铸

11、造业的健康持续发展。一些铸造企业必须改变以往低品质、低效率、高能耗、高污染的生产方式，提高产品的附加值；同时，通过整合兼并重组，建立行业准入制度，淘汰掉一部分落后产能。通过市场竞争及政策向导，淘汰掉一批落后企业，避免盲目扩张和重复建设，提高企业平均生产规模，形成一批有特色的产业集群。（七）绿色铸造理念进一步加强近年来，为加快工业领域的环保治理、节能减排，国家颁布了相关政策指导，例如铸造工业大气污染物排放标准、排污许可申请与核发展技术规划金属铸造工业的正式发布与实施，加大了对铸造行业节能减排、安全生产工作的力度，取得了一定的成绩，绿色铸造这一理念也得到了普遍推广。但是，我国铸造行业的能耗污染水平

12、仍然较高，一些高能耗、高污染以及存在重大安全隐患的生产方式仍然普遍存在。十四五期间，我国铸造行业在节能降耗、降低排放、再生利用、杜绝重大事故及防治职业危害等相关方面都将加大工作力度，努力实现绿色铸造这一发展战略。四、 我国铸造行业存在的主要问题（一）企业数量仍然偏多，影响行业整体健康发展在激烈的市场竞争和安全环保要求下，部分生产工艺装备落后、环保治理不完善的铸造企业逐步退出。尽管目前企业数量有较大幅度减少，现有2万多家铸造工厂数量仍然偏多，企业平均规模偏小，企业间发展水平严重失衡，且仍有一批企业在工艺装备、产品质量及环保治理水平方面相对落后，平均劳动生产率与工业发达国家仍有一定差距。大多数批量

13、铸件生产企业应走规模化生产模式；企业规模过小，不利于采用更为高效智能的生产装备，不利于提高劳动生产率，难以进行集约式生产以实现更高的规模效益，与此同时，企业的安全环保综合治理难度也较大。除此之外，企业数量偏多，也往往会在一些领域出现低价格、低质量的恶意竞争，扰乱市场竞争秩序，不利于产业整体健康发展。（二）行业自主创新能力不强，公共技术服务体系不健全长期以来，装备制造业发展存在的重主机轻零部件和重冷轻热的问题仍然比较突出，铸造在制造业产业链的重要程度仍被认识不足；多数主机行业长期采用低成本采购策略，高品质铸件在产业链上难以形成优质优价，铸造行业整体利润偏低，使得铸造企业的研发投入严重不足。行业创

14、新需要铸造产业链中的基础材料、关键工艺和重大装备协同创新，与铸造相关材料和设备企业的研发投入也明显不足。目前行业研发机构较少，关键共性技术研究弱化，科研机构研究成果市场转化率低，产学研用相结合的协同技术创新体系作用不明显，行业内公共技术服务平台支撑严重不足。（三）行业发展模式仍相对粗放十三五期间，骨干企业具有了较高的精益化管理水平，在发展方式上也更加注重向质量和效益型转变，但我国企业数量众多、发展不平衡问题仍然突出。在激烈的市场竞争环境下，企业更多关注发展的规模和速度，偏重于以低价获得更多的市场订单，在研发投入方面重视不够，行业整体信息化建设滞后，精益管理水平不高，产品综合废品率偏高，节能减排

15、和污染治理仍有很大提升空间。铸造产业集群（园区）的发展更多侧重新项目引进和区域规模总量增加，在产业链协同、特色企业培育、产品差异化发展和公共平台建设等方面的规划和建设不足。（四）部分关键铸件不能满足主机要求我国绝大多数领域关键铸件已实现自主化制造，但尚有少数关键铸件（如重型燃气轮机热端部件与燃烧室喷嘴室部位超大型单晶铸造动叶片和静叶片、核乏燃料储运罐、高铁铸钢制动盘、航空发动机叶片等）不能完全满足主机和重大技术装备的要求；同时，很多关键铸件（如高压大流量液压铸件、汽车发动机关键铸件、超大型舰船用的中低速柴油机的灰铸铁缸套等）在产品性能一致性和质量稳定性方面仍需进一步提升。（五）环保治理和安全生

16、产仍相对薄弱行业面临的环保问题是一个长期积累的过程，适用于铸造企业的国家环保标准长期缺失和相关环保标准严重滞后是行业环保治理水平不高的主要原因。十三五期间，铸造企业环保治理投入大幅增加，但因为没有统一排放标准遵循，很多企业环保治理并不科学，重复治理现象突出，行业环保治理任务仍十分艰巨。行业企业数量众多，安全生产意识和水平参差不齐，部分企业安全生产预防能力不强、安全风险辨识不到位、安全生产投入不足，行业整体安全生产管理水平仍需进一步提升。（六）从业人员短缺仍是发展中的突出问题自20世纪90年代中期始，教育部学科目录将原来的铸造、锻压和焊接合并为材料成型及控制工程专业，高等院校学生在校期间对铸造专

17、业知识学习不够系统，毕业后进入工厂实用性不强，而工作后的继续教育途径也不通畅；现阶段，我国设立材料成型及控制工程专业铸造方向的职业院校数量极少，无法满足铸造行业发展对技能人才的需求；与此同时，铸造企业就业吸引力相对较弱。多重作用下，目前行业各领域不同层次从业人员短缺仍是行业发展中的突出问题。五、 我国铸造行业发展现状铸造行业十四五发展规划分析了十三五时期铸造行业所取得的成绩以及存在主要问题，展望未来五年铸造发展趋势，提出十四五时期铸造行业发展主要目标和任务，明确指出亟待解决的铸造相关共性技术、关键铸件及关键装备等研发与应用；为进一步加快铸造行业迈上高质量发展的新阶段，提出相关建议。规划将推动我

18、国铸造行业全面纳入科学发展轨道，对引领和推动行业发展发挥重要作用，将助力高端装备制造业发展，助推铸造强国目标早日实现。十三五期间，铸造行业取得了明显进步。企业规模和产业集中度提高，铸件质量及能效稳步提升，绿色铸造可持续发展理念不断强化。但是，在关键核心铸件自给、特种工艺与配套装备等方面与国际先进水平仍然具有一定差距，环保治理和安全生产仍相对薄弱。同时，十四五期间，铸造行业迎来了新的发展机遇，国家继续深化产业结构调整，转变行业发展方式，加快补齐产业发展短板，提升铸造基础制造和协同创新能力，完善自身产业链协同水平，加速推进铸造行业向绿色、低碳、智能化方向发展，加快迈上高质量发展的新阶段。六、 中国

19、铸造机械行业市场规模中国铸造机械行业是一个拥有巨大发展潜力和高度竞争的市场，它是构建中国制造业的核心部分，为各行业的发展提供了有效的工具，正在推动中国经济的可持续发展。根据市场调研在线网发布的2023-2029年中国铸造机械行业发展形势分析及竞争战略分析报告分析，2014年中国铸造机械行业的总产值约为9450亿元，2015年上升至107万亿元，2016年继续上升至119万亿元，2017年再次上升至132万亿元，2018年达到了147万亿元，2019年预计达到164万亿元。中国铸造机械行业的未来发展趋势表明，随着经济的发展，该行业将继续保持良好的增长态势，未来几年的市场增速预计将继续保持在5%左

20、右。随着经济的发展，中国铸造机械行业将保持良好的发展势头，未来几年市场规模预计将增长到2万亿元以上。另外，未来中国铸造机械行业也将持续受益于政府政策和市场驱动的支持，可以看到政府对新技术、新工艺、新产品等的支持，将有助于促进行业的发展，推动行业技术的进步以及产品质量的提高。此外，中国铸造机械行业还将受益于一带一路倡议和亚洲基础设施投资银行的支持，将促进中国铸造机械行业的融资，改善和拓展行业的国际合作，扩大国际市场份额，从而推动中国铸造机械行业的发展。总的来说，中国铸造机械行业的市场规模和未来发展趋势看起来都非常乐观，随着技术的不断进步，行业的结构和性质也将不断完善，为中国经济发展带来更多积极影

21、响。七、 铸造行业现状分析经过上百年的发展，铸造业发达国家的行业集中度较高。随着行业未来的整合与发展，我国铸造业也将呈现出高集中度、高专业化的特点，与此同时，铸造行业的落后产能加速淘汰，全国铸造企业的数量将持续减少。由于铸造机械价格昂贵，大部分企业仍旧以传统方式在发展铸造业，在更新先进技术与现代化机械设备上存在较大压力。随着激烈的市场竞争，拥有先进技术与现代化机械设备的企业将逐渐淘汰落后技术与设备企业，经过多轮优胜劣汰，最终带来整个行业技术与设备水平的提升。2020年，中国铸件总产量首次突破5000万吨。2011-2020年，中国铸件总产量保持震荡上行趋势，平均增速为28%。十三五期间，受下游

22、主机行业波动和中美贸易摩擦等因素的影响，铸件产量增长持续放缓，但国家在新基建的持续投资，使得铸件产量整体保持了平稳发展。中国的精密铸件行业的市场规模达到812亿元，中国的精密铸造行业出现了拐点，市场规模达到789亿元，下降32%，是过去20年来国内精密铸造行业首次出现负增长，铸造行业市场规模降至765亿元，同比下降27%。我国航空航天、汽车、医疗等领域的投入量逐年加大，、汽车制造、智能制造、医疗器械等相关行业的发展将会带来大量关键的零部件的需求。据中国铸造协会统计，自2000年起我国铸件年产量已连续20年居全球首位，与其后第二至第十位的国家铸件产量总和相当。2013-2019年，中国铸件产量占

23、全球总产量的比重均在40%以上，已成为名副其实的铸造大国。我国铸造特色产业集群大都与区域经济协调发展且与特色经济圈相适应，其中，环渤海区域和长三角区域铸造业相对集中。环渤海五大省市区域，包括北京、天津、辽宁、河北、山东，铸造产业的集中度较高，铸造业的基础条件和发展趋势良好，长三角区域，上海、江苏、浙江、安徽，该地区规模以上企业数量很多，拥有较高的铸造产业集中度，铸造业的基础条件和发展趋势良好。从各材质铸件产品来看，目前，我国铸造行业主要以生产灰铸铁件以及球墨铸铁件等黑色金属铸件为主。2020年，灰铸铁件总产量占全国铸件产量的419%，球墨铸铁件总产量占全国铸件产量的295%，另外铸钢件产量占比

24、122%，三类黑色金属铸件市场份额合计超过80%。从下游行业铸件需求结构变化来看，目前，我国铸造行业主要以生产汽车铸件以及铸管及管件为主。2020年，汽车铸件总产量占全国铸件产量的289%，铸管及管件总产量占全国铸件产量的164%，两者合计占比超过45%。产业链发展模式作为工业未来发展模式的主要方向，也是铸造行业未来的重点发展方向。随着传统铸造业转型升级、智能制造和绿色铸造的不断推进，铸造企业逐渐探索出高端装备制造、智能装备制造、智能铸造服务等多元化的铸造产业链。我国铸造行业正朝着绿色、智能、高端和规模化发展，如今铸造行业朝着绿色、智能、高端和规模制造的方向发展，达到节能减排、智能生产、自主可

25、控和淘汰落后产品的目的。预计铸造行业上游厂商将受益于铸造生产升级趋势，拥有核心研发能力和高端装备技术储备公司的份额将持续提升。铸造分为砂型铸造、精密铸造和压铸，其中砂型铸造产品占比超过80%。相对于精密铸造和压铸，砂型铸造的特点在于生产成本低、不同尺寸、柔性化和复杂结构产品。预计未来很长一段时间内，砂型铸造仍为最主要的铸件生产工艺。中国铸造业在经过计划经济转入市场经济的过程中，经历了起步、稳定、发展、成熟4个阶段，取得了令世人瞩目的成绩，但中国铸造业与发达国家仍有差距，为推进中国铸造业的发展，应当不断改进、完善铸件质量，实行铸造生产信息化，开发铸铁新材料。坚持铸造行业以高端化、智能化、绿色化和融合化发展为主线，加快高端装备制造业发展之重要基础产业提升，助推早日实现铸造强国梦。