2021年中国碳刷产业现状分析,高端进口产品有望国产化「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年中国碳刷产业现状分析,高端进口产品有望国产化「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、碳刷产业概述

电机分为直流电机和交流电机,直流电机因为转子的滚动,需要根据线圈在恒磁场中的位置变化而不断切换电流的方向,所以直流电机的线圈需要一个换向器。碳刷属于换向器中的重要组成部分,是电刷的一种,因为转子的滚动,电刷始终与换向环进行摩擦,且在换向的瞬间还会产生电火花灼蚀,所以电刷是直流电机里的易损件,其作用是电机转动,将电能通过换向器输入给线圈,改变电流的方向。

1、分类状况

碳刷按照材料的不同可分为金属石墨碳刷、天然石墨碳刷、电化石墨碳刷等,其中金属石墨主要用于高负荷低电压电机,天然石墨用于中小型直流电机和高速汽轮发电机集电环等,电化石墨广泛应用于各类交直流电机。

碳刷按原材料分类状况

2021年中国碳刷产业现状分析,高端进口产品有望国产化「图」

资料来源:公开资料整理

2、产业定位

碳刷属于传统电机换向方式,优点是结构简单,不需求驱动,成本较低,多用于各种小规模电机和家用电动设备,而无刷电机具备使用寿命长、不用经常维护、噪音较低等优势,缺点主要在需要额外的驱动导致成本较高,目前主要用于精密仪器仪表等对电机转速控制严格,转速达到很高的设备上。

碳刷电机和无刷电机的区别

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资料来源:华经产业研究院整理

二、政策背景

据工信部发布的《2013年工业节能与绿色发展专项行动实施方案》,我国工业用电总量的75%由电机消耗,工业电机节能化将大幅提高全社会用电效率。随着政策逐步推动电机节能化趋势,长期来看,或对碳刷需求造成较大影响,短期来看,目前国内主要电机仍以碳刷电机为主,强化节能是产业主要发展方向。

高效节能电机相关政策文件

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资料来源:公开资料整理

三、碳刷产业链影响简析

1、原料端

碳刷上游原材料主要应用材料主要可分为电解铜、石墨和粘结剂等,其中电解铜主要应用于金属碳刷,石墨可细分为天然石墨和人造石墨,目前我国石墨资源分布广泛,但又相对集中,呈现东多西少之势。其中,大型晶质石墨矿床主要分布在黑龙江、内蒙古、山东、河南、四川等省份,而黑龙江和山东的晶质石墨矿产资源最为集中。数据显示,2021年我国天然石墨产量为73.5万吨,整体供给稳定。

2011-2021年中国天然石墨产量变动情况

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资料来源:弗若斯特沙利文,华经产业研究院整理

2、需求端

碳刷除了应用在发电机上,还可以应用在各种交直流电机上,比如汽车启动机,电动车有刷电动机,手电钻,磨光机,交流发电机组等各种设备机电设备上。据国家统计局数据显示,2020年国内规模以上电机销售收入达到6427.50亿元,工业电机在电机中的占比在75%左右。随着我国制造业复苏和全球经济回暖的不断推进,我国工业电机需求有望进一步扩大。2021年我国工业电机产量达35463万千瓦,同比2020年增长9.7%。

2016-2021年中国工业电机产量及增长率

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资料来源:公开资料整理

四、碳刷产业现状

1、市场需求

目前国内电刷主要用于汽车、汽轮、微电机、电动工具、电力机车、碳滑板、机械等。测算所得目前国内汽车每年维修用电刷4000-5000吨左右;汽轮发电机电刷每年电刷12万块左右;电动工具、微电机电刷年15000万块左右;大中型轧钢电机年需轧钢电机用电刷约380吨;电力机车用碳滑板约1000 吨以上。机械用碳市场需求量可到650吨上下。2021年净出口2045.7吨。

2、进出口数量

就国内碳刷进出口数量而言,出口量略大于进口量。目前国内整体碳刷进口量呈现小幅度下降趋势,主要原因是高端碳刷进口价格的上升同时下游发电机需求量下降,出口量表现为稳步上升趋势,2021年达到近年来最高值。数据显示,2021年中国碳刷进出口量分别为1094.5吨3140.2吨,相较于2020年均有不同程度的上升。

2015-2021年中国碳刷进出口数量变动

2021年中国碳刷产业现状分析,高端进口产品有望国产化「图」

资料来源:海关总署,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国碳刷行业市场调研及未来发展趋势预测报告》;

3、进出口均价

就国内整体碳刷进出口均价而言,国内碳刷水平相较国际先进产品仍有差距,出口价格仅在进口价格的三分之一,近年来随着下游发电机水平要求持续升高,整体碳刷进口均价持续走高,2021年已达到8.12万美元/吨,侧面反映出国内碳刷技术水平在国际市场竞争力仍有差距。

2015-2021年中国碳刷进出口数量变动

2021年中国碳刷产业现状分析,高端进口产品有望国产化「图」

资料来源:海关总署,华经产业研究院整理

4、进口来源地

目前国内碳刷进口主要来源于日本和德国等汽车工业大国,根据海关总署数据显示,2021年我国分别从日本和德国进口碳刷2570.6万美元和1643.8万美元,分别占比总进口金额的28.9%和18.5%。

2021年中国碳刷进口来源地分布情况

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资料来源:海关总署,华经产业研究院整理

五、碳刷竞争格局

我国碳刷产业发展较晚,相较国际先进水平存在部分差距。目前电碳行业的生产能力总的是供大于求,超过国内需求的乘余生产力很大,就国内几家骨干企业来看生产能力尚有一半,而性能优异的产品屈指可数,难以与国外的产品相抗衡。主要企业包括哈尔滨电碳、沃德、兰生英、微特电刷。国内碳刷产品相较日德摩根、松下等企业高端碳刷仍有差距,主要集中在天然石墨碳刷和电化石墨碳刷等。

国内主要碳刷企业基本情况介绍

2021年中国碳刷产业现状分析,高端进口产品有望国产化「图」

资料来源:公开资料整理

六、碳刷发展背景

近年来,出于对于环保的重视,全球大力发展新型能源,除太阳能、核能外,风能的开发渐显现出其独特优势。继欧、美地区,我国的风力发电事业在近三年里得到了急速发展。这为我们电碳行业发展创新提供了新的机遇:防雷接地碳刷、滑环碳刷、传输信号用碳刷等。但由于我们对风电行业了解的不足,特别是风电整机行业对相应配件的重视,开始所用的碳刷均以进口碳刷为主。随着近几年电力铁路机车(包括动车组)与城市轨道交通的迅速发展,碳滑板的用量也急速增长,进口产品有望得到国产化。我国汽车工业的良性急速发展与电动工具、家用电机、玩具模型业的快速增长,境外相关产品需求的猛增,为我国电碳的发展完善带来了新的机遇。

华经产业研究院对中国碳刷行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2022-2027年中国碳刷行业市场深度分析及投资规划建议报告》。

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