铝型材挤压配套设备产业发展工作计划

铝型材挤压配套设备产业发展工作计划

模具行业非常突出的特点是基于其对产品零件制造业竞争力的巨大支撑和保障作用而受到重视，模具制造业得到了作为全面支撑零件制造的工业发达国家的高度关注和支持，不但制定了支持模具工业发展的产业政策、税收优惠政策、人才培训计划，还支持行业组织的建设和工作开展，如瑞典模具和冲压工具协会（1941年成立）、美国国家工模具和加工协会（1943年成立）、日本模具工业协会（1958年成立）、葡萄牙模具工业协会（1969年成立）、德国VDMA精密工模具分会（1892年成立）等行业组织，都承担了本国某些职能。上下游协同创新初见成效，模具工程突前，产品设计同步模具开发，模具成形工艺及成形设备工程调试与模具的服役、维护一体化。因此要不断提高模具的技术先进性和制造经济性，需要模具上下游产业间的密切合作和协同创新。十二五以来，一些模具细分行业领军企业尝试以产业技术创新联盟产业联盟网络平台等新机制推进所在领域上下游间的资源共享和协同创新，已经显现出明显的效果。创新发展不断增强十三五以来，模具行业创新驱动发展取得显著效果，其中突出的进步是企业作为技术创新主体的能力不断提高，在国家强基工程的引导和市场需求的拉动下，以企业为主体承担工信部强基工程、智能化标准化项目、国家重点研发计划项目模具高效清洁热处理技术示范应用等国家级项目20余项；以企业为主体，与科研院所共同推进的技术创新队伍，承担了大量国家、地方和企业自身的研发项目，掌握了以高强板热成形模具、大型压铸模具、微发泡注塑模具等为代表的汽车轻量化制造技术所需要的新型模具和以高速多工位级进冲压模具、多料多色、叠层模具、一模多穴多腔高效注塑模具等为代表的高效、复合、高水平、多功能先进模具的设计制造技术，绝大多数模具类型的主要技术指标达到或接近国际先进水平，应用逐渐成熟；一批具有自主知识产权的高水平模具实现了技术和规模的双重突破；部分关键轻量化模具问题突破，市场供应大为缓解。（一）专利水平等技术成果进步明显十三五期间，总体看技术创新明显。我国模具专利总数超过20万项，其中发明专利总数超过3万项。十二五期间模具行业授权专利超过10万项，其中发明专利占比8．88%，十三五发明专利占比提高到的15%，整体技术创新进步明显。国外发明专利实现零的突破，其中汽车模具水平提升成绩显著，35%的专利、50%的省部级及以上的获奖成果与汽车模具有关，电子模具也从专利看到技术能力大为增强。2017~2019年，中国模具工业协会推荐、获得国家知识产权局第十九届第二十一届中国专利优秀奖的模具专利13项，涵盖了设有瓶口槽的瓶胚模具、带限位功能的折弯模具、汽车调节器模具型芯制造方法、汽车变速箱压铸模的多点进料流道结构、活动顶针式排气模具的模具创新型结构；也涵盖了深孔钻编程方法及系统、光纤束的成形设备及其成形方法等创新技术与方法，也显示出在板材充液成形液压机、油缸总成和设有该油缸总成的液压成形设备等的产业链技术创新。（二）协同创新意识增强，产学研融合进步明显，科技成果不断涌现产学研创新机制不断完善，企业从单纯以生产、验证的角色参与大专院校、科研机构承担的科研项目，正在发展为与大学、科研机构合作建设分中心分所院士工作站博士后工作站重点实验室等技术创新机构，并以这些建立在企业的技术创新机构共同承担行业及国外的研制项目，不仅加快了企业模具新技术、新产品的研发和应用，而且提高了企业技术队伍的素质和企业管理水平。上下游协同创新初见成效，模具工程突前，产品设计同步模具开发，模具成形工艺及成形设备工程调试与模具的服役、维护一体化。因此要不断提高模具的技术先进性和制造经济性，需要模具上下游产业间的密切合作和协同创新。十二五以来，一些模具细分行业领军企业尝试以产业技术创新联盟产业联盟网络平台等新机制推进所在领域上下游间的资源共享和协同创新，已经显现出明显的效果。华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室基于应用的科研成果航空发动机复杂零部件热等静压整体近净成形技术研究、环类零件精密轧制关键技术与装备、选择性激光烧结成形装备与工艺、高性能低成本细晶粒无钴金属陶瓷制备技术等项目，获得国家科技进步奖、国家发明奖二等奖。上海交通大学模具计算机辅助设计国家工程研究中心将现代塑性成形与模具技术和数字化制造技术有效结合，面向国家需求和行业需要，在板料冷热冲压与柔性渐进成形技术、冷温热精密体积成形及其模具技术、极端制造热成形控形控性技术、碳纤维复材成形与高聚物注塑成形、模具智能设计、多学科数值仿真及结构与工艺的设计优化等方面开展相关基础理论研究、行业共性关键技术开发、技术转移和行业人才培养。获得国家科技进步二等奖、国防科技进步一等奖、省部级科技进步特等奖等。（三）数字化设计技术、制造装备应用水平普遍提升规上模具企业在模具设计制造中CAD技术的采用率达到95%左右，CAD/CAM（编程）一体化技术采用率达到85%左右；CAD/CAM/CAE一体化技术总体采用率达到70%。目前，我国模具行业使用的自主知识产权的设计软件的应用率有了较大提高，达到15%左右（包括软件公司和企业开发的专用软件）。数控加工、检测新技术的应用接近国际先进水平。关键工序的数控（NC、CNC）加工技术的应用在达到95%的基础上，高速切削技术、激光加工技术、3D打印技术等模具加工新技术的应用水平接近（达到）国际先进水平；模具及其零部件的自动化加工技术、模具热处理及表面强化技术的研发和应用，正在为我国模具行业的提质增效发挥促进作用。（四）承担国家强基工程项目结硕果华富（嘉华）电子科技公司制造的冲压模具达到4亿次寿命、刃磨600万次，一模多出；注塑模具嵌入式成形、微注塑成形均属业内领先，其模具技术从结构设计、工艺仿真、零件加工工艺和模具性能有了质的提高，模具精度、耐久性领先于同行，获得强基工程项目支持。模具行业很多龙头企业也具备类似的技术能力，行业水平普遍提高，已与国际一流技术水平相当。进入模具行业的壁垒行业企业数量较多且分散，行业集中度较低，低端产品同质化明显，质量稳定性、可靠性较差。而在中高端市场，生产厂商依靠多年的技术工艺积累、人才储备、持续的研发及设备投入，在长期稳定的客户合作基础之上开展一站式配套服务，使得客户粘性日益增强，从而对新进入企业构成了较高的壁垒。（一）模具行业客户壁垒铝型材挤压模具及设备、精密机械零部件产品具有显著的定制化特点，主要应用于建筑/工业/轨道交通/风电设备/工程机械等领域。在面向以上领域的中高端市场中，国内外大型企业在确定供应商前会对其技术开发能力、产品精度、质量稳定性、规模化供货能力、售后服务响应等方面进行较长时期的考察。基于行业现状，在供应商替换成本较高的情况下，生产厂商一旦进入客户的供应商体系，通常会和客户建立长期、稳定的合作关系。基于下游市场应用及客户需求的不断拓展，行业内领先企业持续开发新产品和拓展新应用领域，不断深化对客户需求及产品应用理解的同时，培养了客户的使用习惯，可通过已有高频主打产品带动新品销售，从而提供一站式配套服务，进一步巩固了合作基础，提高了中高端市场进入门槛。（二）模具行业技术壁垒行业实践性较强，中高端产品对开发设计能力、指标精度、质量稳定性提出了较高的要求，厂商需要在制造工艺、质量控制、联机调试等方面经过长期的实践经验累积和生产应用才能掌握核心技术。行业内技术领先的企业可以通过不断承接订单进一步优化原有技术，通过持续的新产品开发满足客户新需求，继而形成新工艺、新方法，不断筑高技术壁垒，新进入行业的企业很难在短期内掌握生产核心技术。因此，较高的综合技术要求构成了行业较高的技术壁垒。（三）模具行业人才壁垒专业技术人才的数量和质量，是企业实力的重要保证，同时也是企业能否获得客户认可的关键因素之一，决定了企业未来发展的规模。随着工艺流程的创新运用、技术革新步伐的加快、生产自动化与信息化水平的提升，行业内企业必须组建一支专业背景深厚、实践经验丰富、研发创新能力突出的技术人才队伍，方能在变革中保持领先优势。目前，本行业内兼具实践经验和理论知识的专业人才供应较为缺乏，主要依靠企业内部培养。长期耕耘本行业的领先企业通过不断的技术积累与市场沉淀，建立了成熟的人才培养机制和人才梯队。对本行业新进入者，尤其是缺乏规模优势和生产经验的企业而言，其很难在短期内构建专业结构合理的人才队伍并始终保证人才队伍的稳定发展，因此本行业存在一定的人才壁垒。（四）模具行业资金壁垒由于生产线购置、厂房建设及日常营运等客观需要，对行业内生产厂商的配套资金实力提出了较高的要求。尤其部分设备的专用性较强，且在技术革新和客户需求提升的带动下，设备的更新换代速度较快，需要持续不断的资金投入以保障产品性能和生产效率的提升。如果新进企业没有一定的资金积累，将难以适应本行业的市场竞争。因此，本行业存在较高的资金壁垒。通过区域合作，形成引领模具企业提高核心区研发制造能力，促进模具及关联企业协同配套的集群发展态势明显模具多类型、特性化需求、不构成批量的产业特点就形成模具行业以中小企业为主，也使得以材料供应、模具设计开发、加工设备、标准件供应、加工协作、人才调剂等多服务功能配套的模具产业集聚区制造模式更有利于产业发展。我国珠三角、长三角、环渤海三大模具产业集聚区，至今仍占据我国70%左右的模具产能份额，武汉-长沙和成都-重庆两个模具产业集聚区十三五以来发展较快，形成了体系完整、各具特色的现代模具产业集群。在这些大、中集聚区内，还形成了众多集聚程度更高的市、区、县、镇特色模具生产基地。许多模具产业集聚区已经发展成为独立的、面向全球供货的模具制造基地。已开始通过不断提升区域模具制造的整体价值链，推动区域企业群实现从价格竞争向质量品牌竞争的转变。十三五以来，形成了区域产业集聚效应发展，以质量数据为根本的供应链和制造总包分包、服务共享和业务协作为基础，集成产业链上下游企业，构建大企业协同中小企业跨领域、跨地域的企业群生态，促进了模具制造技术水平与质量保障整体能力的提升。模具行业现状我国模具产业在十二五进入了世界制造大国和国际贸易（出口）大国行列，十三五进入由大转强的发展阶段，在继续扩大产能满足国内外模具市场持续增长的同时，针对行业整体上大而不强的特点，积极推进优化升级、创新驱动和国际化发展，五年来，产业规模保持平稳，创新发展不断推进，产业基础有所增强，国际化步伐大大加快；与此同时，还是中国模具系统协调发展、优化产业结构、降本提质增效、全球产业布局，进入新常态平稳发展的五年。虽然模具行业的瓶颈问题、短板问题仍然困扰着企业，发展中不平衡、不协调、不充分的薄弱环节有待改善，但中国模具所具有的持续支撑中国消费、中国制造的基本面稳固，而且中国模具走到世界中心的地位更加坚实。模具作为成形技术产业链中的关键要素和产品生产的重要工艺装备，是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要技术支撑，工业制品与硬件设施的规模成形与创新应用，与模具水平和模具用量有着密不可分的关联性。中国通过模具成形制造（也称等材制造）的金属制品约为8000万吨，与切削加工（减材制造）的数量相当；而7500万吨左右的塑料制品和600万吨的橡胶制品也几乎全部是由模具成形；玻璃、陶瓷等材料的成形更是离不开模具；新兴复合材料、三明治材料的成形量产也离不开模具。我国制造业使用了目前所有类型的12大类模具，我国模具企业具备满足国内外市场需求95%左右的各类品种及规格模具的设计制造能力。模具以CAD/CAM/CAE数字化设计制造技术和以CNC加工、检测技术、激光加工技术与装备的数字化、智能化深层次集成技术应用，决定其技术密集、人才密集、资金密集的高技术产业特点，使其既是高新技术的载体，又是高新技术产品；模具也是高度集成化的设计、工艺创新，支撑并服务于下游产业的零件制造工艺和装备的创新实践，是高端装备制造业创新竞争力的重要标志。模具也是轻量化新材料成形的工艺保障，是时尚消费、批量定制化的践行保障，是高技术密集的制造成形装备支撑产业，还是激光技术（增材制造）、纳米制造等新技术应用的主战场。中国十一五末就进入世界模具消费大国的行列，十三五成为世界模具第一大消费国，约占世界模具消费量的三分之一。同时，中国作为第一大模具制造国，产值占世界模具的三分之一强，是国际模具采购中最具性价比的模具制造基地。据德国WBA亚琛模具制造研究院《2018世界模具发展情况》的报告显示：中国是世界模具最大的市场，位居全球竞争力排名（德国、日本、美国、中国、韩国、意大利）前列，其注塑模具和板材成形冲压模具的产值在全球占据绝对地位。现代模具工业既是关乎民生工程的重要装备制造行业，也是提升国家制造业核心竞争力的战略支撑产业之一。面临的新形势与新挑战（一）国际经济环境更加错综复杂下的国际模具制造产业形势十三五中期（2017年）以来，国际贸易保护主义抬头，国际贸易摩擦波及全球并不断升级，引发去全球化思潮泛滥，导致国际经济秩序受损、局面动荡、市场格局莫测，我国模具行业身处其中，面临新形势和新挑战。1、全球模具行业整体形成国际分工合作模式模具品种多、批量小、技术附加值高，世界各国模具呈现出不同的特点，德国、日本两国模具总体规模较大、水平较高，德国5000家模具企业中的100家相对较大规模的企业实现了德国90%的模具产值，20人以下的模具企业占90%以上，为100家模具企业配套，形成了竞争有序，互补支撑的健康产业模式；日本25人以下模具企业占95%也是如此，以中小企业为主的基本特点，但他们专注自身已有模具产品和相应技术，形成细分领域的绝对话语权，收益支撑创新的模式成熟。模具产业的形成和发展强烈依赖地缘市场，目前模具产业体系最全的是中国，而瑞士、瑞典模具以出口为主，美国、意大利、英国等国家或地区的模具产业大多根据本地区市场需求逐步形成特色，如西班牙的冲压模具、葡萄牙的塑料模具等。模具行业非常突出的特点是基于其对产品零件制造业竞争力的巨大支撑和保障作用而受到重视，模具制造业得到了作为全面支撑零件制造的工业发达国家的高度关注和支持，不但制定了支持模具工业发展的产业政策、税收优惠政策、人才培训计划，还支持行业组织的建设和工作开展，如瑞典模具和冲压工具协会（1941年成立）、美国国家工模具和加工协会（1943年成立）、日本模具工业协会（1958年成立）、葡萄牙模具工业协会（1969年成立）、德国VDMA精密工模具分会（1892年成立）等行业组织，都承担了本国某些职能。2、全球产业格局加速重构，推动全球模具产业格局重构新一轮全球产业转移呈现新特征，信息技术的广泛应用，进一步降低了产业细分后在全球分散布局的成本，进一步增强了全球价值链扩张的力量。越来越多的经济后起国家仅靠少量要素成本优势，就使得产业转移速度加快、转移范围加大。某些具有比较优势的低附加值产品成为整体产业链的一部分转移出去已成为一种市场趋势，形成以中国为核心，覆盖亚洲、南美等新兴国家的全球制造业生产体系；但具有技术沉淀、配套环境良好的模具整体产业链的转移难度极大，中国与日本、韩国等处于价值链相对较高端的国家，分工合作关系不断加强，跨国产业多元化推动我国模具企业走出去，融入亚洲、欧洲、美洲等区域产业分工体系，中国处于这些体系的关键交汇地位，显示出主体的稳固力量。国际金融危机后，受保护主义、技术变革、要素成本变化等多重因素影响，全球模具产业格局加快调整和重构。模具发达国家纷纷实施模具高端化制造引领战略，以雄厚的技术储备实现模具产业的自动化效能升级，技术壁垒频繁高发，中国模具制造业原有的国际市场拓展模式、产业技术发展模式、人力资源组织模式、资本运作模式等均在一定程度上受到影响。模具新兴国家竞相加快推进模具产业提升进程，我国模具行业资源等要素成本超过印度、泰国、越南等东盟国家以及一些拉美国家，面临高端国际回流和中低端国际分流的双向挤压，全球模具产业格局面临重塑。受贸易保护主义及新兴模具制造势力成长等因素影响，模具国际采购渠道的不确定性增加。新冠肺炎疫情则极可能是全球供应链体系调整的又一个重要转折点。疫情全球大流行以来，各国为防控疫情采取的封锁、管控等措施，一定程度上加剧和放大了单边主义、保护主义。在疫情防控常态化的背景下，一些国家可能以疫情为借口进一步采取保护主义措施，进而推动全球供应链体系朝着多元化和分散化的方向发展，全球模具产业格局不确定性增强。3、技术封锁，打压不断升级经过数十年的深度全球化，世界各国经济已经形成你中有我、我中有你的深度融合、高度依赖的关系，产业链已深度交织。我国模具工业受益于市场规模、产业齐全、基础设施、熟练劳动力等方面的既有基础，在全球产业链中占有重要位置，产业链总体风险可控。但在技术核心领域，模具行业尤为突出的瓶颈是数字化设计制造技术软件受制于人，行业发展面临巨大风险。企业产业链向下游延伸的范围扩大模具的设计制造与其服务的产品（制件、制品）制造密切关联，是由于产品制造技术和成形生产管理与模具不可分割的特性，形成模具企业是模具及模具成形工艺的集成供应商（模具+模具成形工艺），有相当数量的产品（如电子元器件、汽车零件、精密产品零件等）制造需要模具设计制造与成形产品生产在一个成形工程实施的价值链内完成。十三五期间，我国的专业模具企业利用自身模具制造技术的优势，以及模具+成形工艺集成供应商的已有产业资源，顺势而为，加快了向下游产业扩展的速度，形成以模具支撑产品、产品反哺模具的新优势，模具企业的品牌影响力加强，其中50%规模以上汽车模具企业延伸增加了模具制件的生产业务。在此期间上市的模具企业，主营业务绝大部分定位于模具及模具制品。模具企业产业链向下游的延伸进一步优化了制造业的产业结构，有利于增加模具企业的研发投入，提升我国产业模具的技术创新能力。模具行业下游行业概况（一）铝型材行业发展现状及趋势铝，由于其优良的结构及功能特性，同时结合铝及其合金材料性能的改善和提高，其应用范围不断扩大，以铝代钢、以铝节木等材料替代应用亦成为化解铝产能过剩的有效抓手。当前，我国铝应用水平与发达国家仍有较大差距，随着我国工业现代化的不断高质量发展，铝应用领域的覆盖面越来越广，受益于光伏、轨道交通、汽车轻量化、电子信息产业等新兴产业的发展，铝材市场也不断向好发展。根据国家统计局数据，2013年至2017年我国铝型材产量整体呈增长趋势。2018年，因供给侧改革及市场需求下滑的影响，我国铝材行业产量出现同比下滑。但随着光伏产业的复苏，铝型材在汽车轻量化、家用电器、新能源汽车及高端装备制造领域应用的逐步深入，以及两新一重政策促进新型基础设施建设、新型城镇化建设、交通水利等重大工程建设，下游市场对铝型材的需求逐步扩大，2019年至2021年铝型材产量分别达到为5，252．2万吨、5，779．3万吨和6，105．2万吨，同比分别增长15．30%、10．04%和5．64%，产量连续三年大幅回升。未来，随着国内铝型材制造企业技术的改进，产品性能的提升，以及下游应用领域的广度和深度不断拓展，预计我国铝型材的发展前景良好。（二）铝型材的下游应用铝及铝型材由于具有质量轻、易加工、耐腐蚀、导热导电及可回收性强等优良性能，在建筑、交通、汽车、能源、家电等领域有着广泛的应用。随着铝型材生产技术的发展，特别是在强韧化、结构减重、耐腐蚀、使用寿命、安全可靠性等方面的优化，具有高合金化、高综合性能的铝型材的市场需求逐步增加。建筑业是铝型材应用最为广泛的领域之一，由于铝质量轻，同时强度可达到或超过结构钢的水平，易于加工成各种形状，经过表面处理拥有精美的外观和耐腐蚀性等特点，因此被广泛用于工业与民用建筑。2016年国家工信部发布的《有色金属工业发展规划（2016-2020年）》中明确鼓励扩大铝在建筑业的应用。在建筑行业，铝型材可用于门窗、幕墙、采光顶、隔断、装饰品等。此外，彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新型建筑铝制品的需求也在逐年增加。除了建筑行业，铝型材在工业领域的运用同样广泛，尤其是轨道交通、新能源汽车、光伏及消费电子行业。近年来，随着前述行业的快速发展，工业铝型材及其上游（包括相关型材挤压模具及挤压生产线）亦实现了快速发展。在轨道交通领域，由于铝型材具有高强韧、质量轻、易加工、耐腐蚀等突出优点，使得其在该领域的应用非常广泛。目前轨道车辆车体已大量使用铝材制造，轨道交通连接件、座椅、门窗、广告架等也大量采用铝合金产品。2014年以来，我国铁路运营里程稳步提升，截至2020年底，中国现已开通运营高速铁路3．79万公里，居全球第一，以八纵八横为骨架的高速铁路网络基本成型。今后，随着国内高铁里程的不断增长，轨道交通领域对铝型材的需求将持续扩大，从而带动铝型材行业及其相关上游的发展。截至2020年，中国内地累计有45个城市建成投运城轨线路7978公里，同比增长18．54%，增速明显回升。2011年-2020年期间，中国城市轨道交通里程累积增长近400．00%。今后，随着我国城市化的不断发展，城市轨道交通领域对铝型材的需求将持续扩大，铝型材行业及其相关上游行业亦将从中受益。在新能源汽车及汽车轻量化领域，铝型材同样拥有广阔的发展前景。铝的密度仅有钢的1/3，且具有良好的可塑性和可回收性，是理想的汽车轻量化材料。目前变速器箱体、热交换系统的铝合金使用率已接近100%，发动机缸体、缸盖、车轮的铝合金使用率也已较高，未来车身、底盘等零部件铝型材使用率亦有望大幅提高。根据智研咨询数据，2018年我国乘用车的单车用铝量仅为156kg，中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图》中提出，到2025年及2030年，我国汽车单车用铝量要分别达到250kg及350kg，相关铝型材市场的发展空间将非常广阔。在光伏行业，铝型材主要运用在光伏边框和光伏支架等部位。光伏边框及光伏支架按照使用的原材料可分为三类：铝型材边框、不锈钢边框、玻璃钢型材边框，由于铝型材具备重量轻、耐蚀性强、成形容易、强度高、易切削和加工、可回收等特点，其应用最为普遍，目前市场上大部分光伏组件均使用铝边框，使用率高达93．3%。目前，我国已成为全球光伏发电装机容量最大的国家，2020年全国光伏发电累计装机达到25，300万千瓦，同比增长23．84%。光伏行业作为国家重点发展的七大新兴产业之一，其未