(1)模具行业概况
打造具有国际竞争力的工业尤其是制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全的必由之路。大力发展先进制造业,加快传统产业转型升级,是未来 10年我国工业发展的中心任务。为指导各地工业创新发展,引导社会投资方向,加强企业技术改造,实现产业优化升级,工信部于 2019 年发布了《工业企业技术改造升级投资指南(2019 年版)》,明确列示了“超大规模集成电路封装模具”、“塑料异型材共挤及高速挤出模具”、“高档模具标准件和智能化模具集成制造单元”等。
模具在工业制造业界素有“工业之母”的称号。模具工业的发展水平是机械制造水平的重要标志之一,是衡量一个国家制造水平高低的重要指标,也是一个国家的工业产品保持国际竞争力的重要保障。
模具是装备制造业的重要组成部分,是精密的制造装备。模具形状复杂,对结构强度、刚度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有极高要求。模具成型具有生产效率高、一致性高、能耗低、材耗低以及精度高等优势,被广泛运用于汽车、电子、建材、医疗、航空航天、半导体等领域中,主要用于高效、大批量生产工业产品中的有关零部件和制件。模具的设计和制造水平,一定程度上直接影响了有关零部件和制件的生产成本、生产效率、产品精度和使用寿命。
精密模具的设计与制造的技术含量高,其基础是整体设计能力及装备工艺水平,再根据应用领域选用各种高品质的模具材料,运用精密数控机床、慢走丝等高精度加工设备制造出相关的模具配件,由专业模具工程师进行装配,部分精密模具在开发前期还会做试验模进行工艺测试。尺寸的精度是制造高精密、高质量、高科技含量模具产品的重要因素,具备精密模具制造能力的企业通常具有高水平的模具设计与制造技术。
目前,我国已经发展出一批专门从事高精度模具制造的公司,但是在精密要求最高的领域中,我国国产模具与国际市场高端模具尚有一定的差距。
(2)塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备市场情况
①塑料挤出成型概况
塑料挤出成型是通过挤出挤螺杆对塑料输送和挤压作用,使逐步塑化均匀的熔体强行通过特定形状的模头而成为具有恒定截面的连续制品,不规则截面如异型材,规则截面如管材棒材板材片材和丝(熔喷)。
塑料挤出成型特点是连续化,效率高,应用范围广,适于大批量生产。塑料挤出成型应用范围广泛,除环保节能型塑料型材的生产,塑料挤出成型装备可应用于不同领域的管材、薄膜、片材、板材及其它塑料异型材的挤出生产。
塑料管材主要用于各种气体、液态或固体的输送,如建筑领域使用的给水管、排水管、燃气管、农业生产领域使用的灌溉管、航空航天器内使用的各种电缆走线槽、医疗器械领域使用的各种输液管等;塑料薄膜、片材、板材主要用于包装、装饰、减震、隔音、保温等产品的原材料制造,如食品包装领域使用的包装膜和包装片、领域使用的装饰板和保温板、化工领域使用的耐腐蚀工业槽类的板材等;其它异型材挤出主要用于密封结构、有机玻璃制造等,如交通领域使用的尼龙或聚丙烯结构件和热塑性硫化橡胶密封件、家居装饰领域使用的有机玻璃家具装饰镶边产品等。
②塑料门窗型材领域的塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备情况
在塑料门窗型材制造领域,塑料挤出成型模具、挤出成型装置主要是用来生产具有连续形状的塑料型材制品,是挤出成型生产的核心部分,塑料挤出成型模具、挤出成型装置技术精度直接关系到挤出生产的效率、稳定性、挤出制品的质量以及模具本身的使用寿命。
因此,塑料挤出成型模具、挤出成型装置的设计和技术水平在塑料型材挤出生产环节中处于核心地位。塑料挤出成型下游设备是塑料挤出生产线中不可或缺的部分,其设计精度、运行稳定性、智能化程度以及与塑料挤出成型模具、挤出成型装置的契合程度直接影响到塑料挤出成型生产的效率和产品质量,是塑料挤出成型生产环节重要的组成部分。
根据中国建筑金属结构协会塑料门窗及建筑装饰制品分会统计信息,2020年我国塑料挤出成型模具、挤出成型装置及相关下游设备产业规模逾万台(套)。整体上看,我国国内塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备市场集中度不高。
③塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备未来市场空间
随着行业分工日益精细化及专业化、产业链不断升级,欧美主要门窗型材生产企业对于关键制造装备塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备的供应局面也正发生着改变,正逐渐从下属模具制造厂自制的供应局面转向从专业装备制造企业采购。
上述供应局面的改变将给业内市场竞争力强、产品质量过硬、技术水平较高且具有一定国际品牌效应的塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备制造企业走向国际市场参与竞争带来巨大的发展机遇。此外,随着我国装备制造业的崛起,世界塑料挤出模具行业内过去由欧美少数企业寡头主导的市场格局正发生着显著的变化。
自 2018 年至 2020 年,世界塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备头部品牌奥地利 Greiner Extrusion 的塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备销售额分别为 8,000 万欧元、7,800 万欧元和 6,800 万欧元,同国际一流品牌竞争,抢占高端市场同样将成为国内塑料挤出成型装备制造企业的发展目标。
根据中国建筑金属结构协会塑料门窗及建筑装饰制品分会统计信息,全球范围内塑料门窗产品层级也逐渐由初级向中高端提升,从而带动了高端塑料挤出成型模具、挤出成型装置及下游设备的市场需求。2020 年我国塑料型材销量为 147 万吨,UPVC 塑料门窗销量达 1.5 亿平方米以上,塑料门窗在建筑门窗市场占有率保持在 25%左右。随着我国碳达峰及碳中和相关政策相继推出以及被动式节能建筑的逐渐推广,高品质高性能的塑料门窗应用市场范围将持续逐步拓宽,市场规模将持续扩大。
(3)未来发展趋势
①塑料挤出成型装备向大壁厚多腔室、高精度、高效率、低能耗方向发展
目前,被动式房屋被越来越广泛的应用,未来,塑料门窗将继续凭借其优良的保温性能、设计和制造更简便等物理特性占据较大的节能门窗市场。市场对塑料型材断面的几何形状要求越来越复杂,塑料挤出成型装备将向大壁厚、多腔室的方向发展。同时,市场对塑料型材的物理性能和表面质量要求也越来越高,因此对塑料挤出成型装备制造企业提出了更高的要求,塑料挤出成型装备将向高精度、高效率、低能耗方向发展。
②塑料挤出成型装备须提升对新型复合材料的共挤技术
在塑料挤出成型领域,基于材料本身物理和化学特性的复合材料技术发展越来越快,复合材料在特定性能和具体应用表现方面往往较传统材料更具有优势。未来将会逐步涌现越来越多的新型复合材料,如塑料与木材的复合材料、塑料与铝材的复合材料等,新型复合材料共挤技术对塑料挤出成型装备制造企业也提出了更高要求。
③塑料挤出成型装备智能化程度将继续提高
目前塑料挤出制品生产的过程中,数字化管理和自动化、智能化程度尚有待提高,结合行业发展趋势,塑料挤出制品生产车间将向无人化工厂方向发展,即从塑料挤出成型生产到自动包装、自动仓储的整个生产过程更加自动化、集成化,通过更多智能化模块的应用,极大提高生产效率,实现生产过程的自动控制和无人化,节省人力成本,对塑料挤出成型装备的智能化提出了更高要求。