摘要:精密冲压技术是在普通冲压工艺上发展起来的冲压工艺,它是通过提高冲床和模具的导向精度、减小凸凹模的配合间隙、增加反向顶出压力和V形环压边圈压力等工艺措施,在强烈的三向压应力状态下,实现精密冲压,或精密冲压与其他复合成形工艺相结合,获得比普通冲压尺寸与表面粗糙度更高的精密冲压件。经过多年的发展,我国精密冲压行业的设计水平、加工制造技术得到了大幅度提升。随着世界先进国家制造技术的引进以及我国精密冲压企业的快速发展,我国精密冲压的生产技术成熟度也不断提高,其中,冲压工艺已较为成熟,在硅钢片等基础材料的研究、检测技术、专用模具设计与制造等方面也积累了一定的技术经验。2024年中国精密冲压件市场规模超2500亿元,同比增长4%。
一、定义及分类
精密冲压技术是在普通冲压工艺上发展起来的冲压工艺,它是通过提高冲床和模具的导向精度、减小凸凹模的配合间隙、增加反向顶出压力和V形环压边圈压力等工艺措施,在强烈的三向压应力状态下,实现精密冲压,或精密冲压与其他复合成形工艺相结合,获得比普通冲压尺寸与表面粗糙度更高的精密冲压件。精密冲压件工艺按工件成品大致可分为分离工艺和成形工艺(又分弯曲、拉深、成形)两大类:(1)分离工艺:是在冲压过程中使冲压件与坯料沿一定的轮廓线相互分离,同时冲压件分离断面的质量也要满足一定的要求。(2)成形工艺:是使冲压坯料在不破坏的条件下发生塑性变形,并转化成所要求的成品形状,同时也应满足尺寸公差等方面的要求。
二、行业政策
根据国家统计局发布的《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),精密冲压行业属于“C制造业”之“C38电气机械和器材制造业”。
精密冲压行业是机械制造业的基础行业,是国家积极鼓励和重点扶持的行业之一。近年来,国家主管部门陆续颁布了一系列促进与精密冲压相关行业发展的产业政策。如2023年4月,工信部、国家发改委、生态环境部发布了《关于推动铸造和锻压行业高质量发展的指导意见》,提出重点发展精密结构件高速冲压、超高强板材深拉深、高强轻质合金板材冲击液压成形、复杂异型结构旋压、高速精密多工位锻造、冷热径向锻造、冲锻复合近净成形、短流程模锻及自由锻、精密锻造、粉末精密锻造、数字化钣金制作成形中心、数字化高效通用零件加工中心等先进锻压工艺与装备。
三、行业商业模式
精密冲压企业的生产经营模式通常为:获得客户的合格供应商认证(如需),取得产品定点,通过模具开发、样品验证、小批量供货等环节,取得PPAP认可,最后进入SOP阶段,实现批量生产、销售,并提供相应服务。
四、行业壁垒
1、技术壁垒
精密冲压件属于多技术融合型产品,其综合了金属材料、机械工程、化学、电子、机电等多个学科的技术,每个学科的技术水平都将对产品的质量和性能产生直接影响;同时精密冲压件的制造工艺、质量控制等需要通过大量的生产实践来积累生产经验,尤其在前期的产品研发、模具开发和针对客户不同产品的快速响应等方面,需要积累深厚的行业经验后才能和下游客户进行良好的对接和配合。新进入企业难以在短期内实现多学科的交叉整合,掌握核心工艺和关键技术,较高的综合技术积淀要求造就了较高的行业技术壁垒。
2、资金壁垒
精密冲压需要使用大型、高精度的冲床设备及配套产线进行生产,新进入企业需要使用大量的资金进行前期产线建设及调试,在厂房、管理、运营和维护等方面也需要投入较大成本。此外,钢材是精密冲压重要的原材料,行业内企业向钢厂采购时一般采用先款后货的形式,企业需要保有足够的营运资金。最后,国内外大型汽车零部件厂商、电机制造厂商、整车厂对供应商的认证流程一般较长,前期投入难以在短期内形成足够的经济效益,企业需具备较好的资金实力和融资能力保障经营性现金流的稳定。
3、规模壁垒
精密冲压件的生产具有规模效应,在生产规模达到一定程度后,固定成本得到有效分摊,边际生产成本会逐步下降,规模效益逐步显现。企业若要占据行业领先地位并保持市场竞争优势,势必要通过大规模生产发挥协同效应和规模效应,从而有效降低企业的生产成本,取得更好的经济效益。具有规模优势的企业在产业资源整合和创新发展等方面都有着一定的优势,不仅可以增强企业与上游供应商和下游客户的议价能力,而且可以利用规模效应提高原材料的利用率,从而在单位成本上占据优势,有利于企业在保证产品质量的同时,实现产品稳定、大批量的生产,满足客户的批量化交货需求。
五、产业链
1、行业产业链分析
精密冲压行业是众多生产制造产业的基础,处于产业链的中间位置,上游行业为钢材等大宗商品行业,中游为精密冲压件生产制造,下游应用行业包括汽车、家电、农机、工程机械、电子电气、通讯、轨道交通、航空航天、医疗装备、能源化工以及相关的装备制造等行业,范围非常广泛。中国精密冲压行业产业链如下图所示:







2、行业领先企业分析
(1)宁波震裕科技股份有限公司
震裕科技公司主营业务为精密级进冲压模具及下游精密结构件业务。公司拥有丰富的精密级进冲压模具开发经验和完整的制造体系,以精密级进冲压模具的设计开发为核心,为全球范围内的家用电器制造商及汽车、工业工控制造商等提供定制化的精密级进冲压模具。同时公司以模具技术为基石,逐步拓展下游精密冲压产业,于2013年及2015年将业务延伸至电机铁芯精密冲压及新能源汽车动力锂电池精密结构件领域。近几年,震裕科技营业收入保持增长态势,2024年公司实现营业收入71.29亿元,同比增长18.45%,实现归属于母公司股东的净利润2.54亿元,同比增长493.77%。其中模具及配件营收4.16亿元,同比增长0.63%;电机铁芯营收15.09亿元,同比下降7.26%;动力锂电池精密结构件营收42.40亿元,同比增长5.22%。
(2)江阴华新精密科技股份有限公司
华新精密成立于2002年,专注于精密冲压领域产品的研发、生产和销售。公司主要产品为各类精密冲压铁芯及铁芯生产相关的精密冲压模具。其中,精密冲压铁芯是公司的主要产品,可分为新能源汽车驱动电机铁芯、微特电机铁芯、电气设备铁芯、点火线圈铁芯等多种类型,主要供应给国内外众多大型汽车零部件厂商、电机制造厂商、电气设备制造厂商、汽车整车厂等各类企业;同时,公司还会向客户提供生产铁芯产品所需的精密冲压模具。2024年公司营业收入为14.21亿元,同比增长19.5%,其中精密冲压铁芯营收12.46亿元,占总营收的87.7%,精密冲压铁芯收入中,新能源汽车驱动电机铁芯产品收入增长整体较快。
六、行业现状
经过多年的发展,我国精密冲压行业的设计水平、加工制造技术得到了大幅度提升。随着世界先进国家制造技术的引进以及我国精密冲压企业的快速发展,我国精密冲压的生产技术成熟度也不断提高,其中,冲压工艺已较为成熟,在硅钢片等基础材料的研究、检测技术、专用模具设计与制造等方面也积累了一定的技术经验。2024年中国精密冲压件市场规模超2500亿元,同比增长4%。
七、机遇和挑战
1、发展机遇
(1)政策红利持续释放
在机械制造领域,精密冲压技术因其高效、高精度的特性,成为现代工业制造不可或缺的关键工艺。近年来,我国政府部门发布了《机械行业稳增长工作方案(2023—2024年)》《关于推动铸造和锻压行业高质量发展的指导意见》《关于加快传统制造业转型升级的指导意见》等一系列政策,促进机械行业整体稳增长、提质量、促升级的同时,也为精密冲压等细分领域发展注入了强劲动能,进一步推动行业高质量发展。
(2)下游汽车市场需求快速增长
精密冲压件的下游应用领域十分广泛,包括汽车(含新能源汽车)、工业工控、家用电器等。近年来,在全球节能减排大环境下,汽车轻量化已经成为必然趋势。随着我国汽车行业快速发展和新能源汽车占有率的持续提升,以及能够满足汽车轻量化需求高强度特种钢材的普及,使得精密冲压成形技术被广泛应用到汽车发动机系统、变速器与离合器系统、座椅系统、内饰系统等结构件及功能件上,带动精密冲压行业加速发展。
(3)产业链核心技术与设备不断突破
随着“国产化替代”战略的实施,我国精密冲压相关企业不断加大研发投入,加强自主创新能力建设,破解“卡脖子”难题,推动产业链韧性持续提升,核心技术与设备加速突破,为精密冲压行业高质量发展夯实根基。如浙江固安力科技股份有限公司成功制造出国内首家肘节式精压冲床,这一成果填补了国内在该领域的技术空白,标志着我国在精密冲压设备制造方面取得了重大突破。
2、行业挑战
(1)高端产品技术仍落后于国际先进水平
近年来,尽管我国精密冲压行业整体技术水平有了较大提升,但与国外先进水平相比,在理念、技术、经验和经营管理方面仍存在一定差距,特别是在新材料应用、工艺水平、模具设计能力等方面,行业内相关企业仍需加大投入,以缩小与国际先进水平的差距,从而实现向高技术要求、高经济附加值的高端产品领域进军。
(2)原材料价格波动
钢材是精密冲压件的重要生产原材料,其采购价格的变化是影响精密冲压生产企业利润水平的重要因素之一。近几年,受国内外经济形势、国家宏观调控政策及市场供求变动等因素的影响,钢材价格呈现一定的波动,对精密冲压行业企业的成本控制产生较大影响,而劳动力成本的不断提高也加大了行业的经营压力,压缩行业利润空间。
(3)专业人才缺乏
精密冲压行业属于综合性、跨学科的行业,行业的发展与高级管理人才和技术人才的相对缺乏形成了矛盾,经验丰富、技术能力强的专业技术人才供给不足,制约了行业的快速发展。同时,现有教育体系对精密冲压、模具设计等相关专业性人才的培养和输送尚不能满足行业发展的需要。专业人才短缺成为行业企业发展中需要解决的问题之一。
八、竞争格局
目前,我国精密冲压行业内企业数量较多,但规模化企业较少,采用高精度、自动化冲压装备的企业数量少,企业整体自动化、数字化程度偏低,技术水平不高。目前,国内精密冲压行业中规模较大的上市企业有震裕科技、隆盛科技、信质集团、通达动力和神力股份等公司。
九、发展趋势
随着经济发展和技术进步,精密冲压行业发展呈现智能化水平提升、应用范围拓展、产业链技术实力提高的趋势。随着科学技术的不断发展,精密冲压设备正逐步向智能化方向发展,有较为先进的人工智能技术和自动测量技术作为基础,精密冲压设备将具备更高的逻辑能力和判断能力,可对精密冲压目标进行有效的控制和调整。未来,精密冲压设备研发人员将围绕智能化进行深入的探索,进一步提升产业智能化水平。同时,随着下游客户对原材料选用、结构设计和生产工艺提出新的要求,以及市场竞争加剧,精密冲压企业在基础材料的研究、模具的设计与制造、加工工艺的改进,以及生产装备水平等方面也在不断进行改进与提升。未来,产业链整体技术水平将得到进一步提升,产品性能也将实现新突破。
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