中国铸造覆膜砂行业概况研究

1、行业概况

造型材料是用来制造铸型（包括砂芯）材料的统称，由于砂型铸造的原材料价格相对便宜且容易取得，铸型制造简便，对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应，一直是铸造生产中的基本工艺和基本材料。

①覆膜砂行业概况

在砂型铸造中，根据粘结剂的不同，可以分为粘土砂型、水玻璃砂型和树脂砂型，随着铸造工艺对铸型精度、强度、复杂性、成品率等方面要求的提高，树脂砂的应用越来越广泛。覆膜砂作为树脂砂型的一种，与其它树脂砂相比，具有强度性能适宜；流动性优良；砂芯表面质量好，致密无疏松；溃散性好，有利于铸件清理，提高产品性能；砂芯不易吸潮，有利于储存、运输及使用等优点。然而覆膜砂的缺点是：成本相对较高，价格较贵，能耗较大；在造型、制芯及浇注过程中产生的刺激性气味较大，在高温、高湿季节长时间储存时易结块，影响使用。

21世纪以来，中国铸造用覆膜砂行业的年产销量已经达90万吨以上，特别适用于复杂薄壁精密的铸铁件（如汽车发动机缸体、缸盖等）以及高要求的铸钢

件（如集装箱角和火车刹车缓冲器壳件等）的生产，可有效消除粘砂、变形、热裂和气孔等铸造缺陷。当前中国铸造用覆膜砂生产工艺已经非常成熟，产品性能可满足多领域的用砂需求，其未来市场需求量会继续增大。随着节能减排、健康安全等“绿色铸造”理念在铸造行业日益得到强化，铸造用覆膜砂的持续发展面临着污染排放和废物处理两项重大问题，未来铸造用覆膜砂迫切需要发展低污染覆膜砂和解决废（旧）砂再生问题。

②废（旧）砂再生行业概况

铸造行业作为制造业中的基础行业，各行业的发展都离不开铸件，2016年我国各类铸件总产量约4,720万吨，较2015 年增长3.51%。但是，中国每生产一吨合格铸件将产生1.20 吨废砂，一些大型铸造企业年排放铸造废（旧）砂达10 万吨。在企业排放大量铸造废（旧）砂的同时，企业需向生产线补充等量的原砂以维持生产线运行，每年全国由此造成的原砂采购成本和运输成本达百亿元，给企业带来巨大的经济负担，也给中国的资源和环境带来巨大压力。

旧砂再生,就是采用机械摩擦方法、加热方法、水力方法等物理化学手段,去

除旧砂颗粒表面附着的失效或未失效的粘结剂包覆膜,使旧砂的各种工艺性能得

到恢复的一种铸造用旧砂处理工艺。其最终目的就是力求减少铸造生产中的新砂用量,节约经济投入,提高铸件质量,从而保护自然环境。

中国废（旧）砂再生技术起步较晚，19 世纪50年代后期开始研制工作，对干法气力再生及水力旋流器湿法再生都进行了试验研究，70 年代研制了加热沸腾再生装置及水暴清砂再生装置，80 年代研制了机械离心式、搓擦式再生机等成套设备。目前为止，中国废（旧）砂再生设备已有十多个品种，但是在经济和技术上完全可行且较为成熟的设备仍然较少。

当前，美国铸造废砂的再生回用率可达 60-70%，日本铸造废砂的再生回用率可达80-85%，而中国仅有20-30%的废（旧）砂被再生回用，其余大部分废（旧）砂作为废弃物用于建筑填坑和被排放到河川、山谷。据此推算，2016 年中国仅有约1,000 万吨的废（旧）砂被再生回用，近4,000 万吨的废（旧）砂未再生回用而作为废弃物处置。因此，铸造废（旧）砂的处理和再利用已成为中国当前迫切需要解决的问题。研制开发低成本、高性能，尤其是针对混合废（旧）砂的再生技术、设备及系统，是实现企业节能减排和中国铸造产业绿色化生产的紧迫要求与必然趋势。

2、行业市场规模

覆膜砂及废（旧）砂再生的市场需求水平取决于以铸造行业为主的其下游应用行业发展情况，铸造用覆膜砂是应用于铸造造型过程，下游行业的持续发展将促进覆膜砂及废（旧）砂再生行业的发展，并带动废（旧）砂再生市场规模的扩大。

铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，在国民经济中占有重要的位置，其发展标志着一个国家的生产实力。近年来，随着汽车、铁路交通、航空航天等重要行业对高性能优质铸件需求的不断提高，中国铸造产品的市场需求规模持续增

长中国已经成为世界铸造大国之一。2005年中国铸件产量为2,442万吨，到2016年增至4,720万吨，实现复合年增长率6.17%。根据《铸造行业“十三五”发展规划》，“十三五”期间中国铸件产量将进入中低速增长阶段，预计年平均增长率

在3%左右。到2020年，中国铸件产量约5,517万吨。

数据来源：公开资料

近年来，中国铸件的用途日益广泛，其中，汽车的铸件消费量在总铸件消费量的占比最大，2010年该比例为 24.24%，2016年该比例上升至 29.87%。

①铸造市场废对覆膜砂的需求情况：

随着中国汽车工业的发展和出口铸件的增多，铸造用覆膜砂的需求量不断扩大。中国各类铸件的需求中，汽车占比最大，且汽车对铸件的要求也非常高，一般一台汽车总重量的20-25%为铸件，最典型的铸件有：缸体、缸盖、变速箱壳、进排气管、曲轴和凸轮轴、活塞等，其中缸体和缸盖是属于使用砂芯最多的铸件之一。据不精确统计，组装一台经济型轿车发动机其铸件所需覆膜砂在50kg左右，根据中国各年汽车发动机产量保守估算出中国各年汽车发动机所需覆膜砂总量。与此同时，2008到2015年中国汽车发动机行业对覆膜砂需求量从45.08万吨增长至109.25万吨，五年的时间内翻了一倍多。

②铸造市场废对（旧）砂再生的需求情况：

中国每年产生的铸造用废砂量可以根据砂型铸件占总铸件比例和生产单位砂铸件平均产生的废砂量进行估算,中国铸造废砂产量正逐年增加，2014年已达 5,174万吨，预计2020年将突破6,000万吨。目前这些铸造废砂再生利用率还不到30%，随着国家环保法规对固定废弃物排放要求的日益提高，铸造废砂再生利用的市场需求空间较大，尤其是对具有先进技术和研发能力的废砂再生企业需求很大，废砂再生利用率的提高迫在眉睫。

3、行业风险特征

（1）市场风险

中国覆膜砂产品品种众多，国内年产10万吨级以上的覆膜砂生产企业十余家，包括重庆长江、北京仁创集团等，而年产数千吨至10万吨的企业多达数百家。国内年生产能力在10万吨以上的企业，技术水平和检测手段先进，产品质量稳定、可靠，具有自主研发实力；而年生产能力在10万吨以下的企业，技术水平参差不齐，产品质量不稳定，研发、创新能力较为低下，企业之间竞争激烈，缺乏突破。综上所述，尽管中国铸造用覆膜砂行业内企业数量众多，但市场占有率主要集

中在几家大型企业，行业整体竞争格局变化较小。

（2）政策风险

由于中国废（旧）砂再生利用行业起步较晚，废（旧）砂回用率仅在20-30%，且主要是针对粘土砂，而对树脂废（旧）砂、潮模废（旧）砂的再生回用率则更低。出于国家对绿色经济、循环经济的号召，中国制造业，尤其是铸造业，对于废（旧）砂再生的需求极大，许多企业由于废（旧）砂的丢弃及处理不当而被处罚，甚至关停，而国内掌握废（旧）砂再生技术并从事废（旧）砂再生业务的企业数量又非常少，废（旧）砂循环再生行业缺口巨大。

4、行业发展环境

有利因素：

（1）下游行业前景因素

中国铸件总产量已连续十五年位居世界第一，2014年达4,620万吨，预计2020 年产量约5,517万吨，未来仍将保持持续增长。铸件需求将与汽车产量同步增长，2015年中国汽车保有量为每千人124.35辆，远低于OECD国家456辆的平均水平，意味着中国汽车市场仍有进一步增长的潜力。中国铸件面临着国际化的发展机遇，有利增加对覆膜砂的需求。

（2）产业政策因素

《铸造行业“十三五”技术发展规划纲要》结合国内外铸造技术发展现状，结合发展热点问题和中国铸造技术发展需求，指出了发展目标和发展重点，提出了重点发展的项目及关键技术。同时，《铸造行业“十三五”发展规划》也指出：

到2020年，铸件总产量年均增长3%。“十三五”期间，中国将进一步提高铸造产业集中度，实现规模向效益转变。到2020年，中国铸造企业数量预计从目前的2.6 万余家减至1.5万家以内，占企业总数量30%的铸造企业约4,500家的铸件产量将会达到铸件总产量的80%以上，形成一批具有自主创新能力和国际竞争能力的龙头骨干铸造企业。国家对具有自主创新能力和研发能力的铸造企业采取积极开放的政策，鼓励并大力支持其发展。

不利因素

（1）铸造覆膜砂行业整体有待规范

在铸造用覆膜砂行业，具有实力的大型企业较少，主要为生产能力小、技术水平低、无研发能力的小规模企业。这些小企业之间，竞争非常激烈，竞争手段主要是低价格竞争策略获取客户资源，或通过不适当方式降低生产成本以提高利润水平，行业整体秩序不够规范，制度政策也不健全。因此，行业内部需要加强对小企业的管理，提高行业整体规范性，促进行业健康发展。

（2）废（旧）砂再生技术有待进一步推广和提高

由于中国废（旧）砂再生利用行业起步较晚，现有再生回用率还非常低。实现全国废（旧）砂再生回用率的大幅提高，仍需要很长一段时间。行业有关部门和组织也应进一步加强对废（旧）砂的再生管理，并积极引导在该方面具有研发实力的企业和机构进一步开发研究废（旧）砂再生新技术和新装备。

（3）需求变动因素

随着国家对于新能源汽车的大力支持以及新能源汽车行业的蓬勃发展，传统汽柴油动力汽车需求量可能会遭到挤压，从长期来看，对传统动力汽车发动机铸件铸造行业存在一定的威胁。同时，随着3D打印技术的发展，铸件模具的生产在未来可能将不再依赖于传统机械生产制造，直接利用具备各类性能的原材料通过3D 打印技术赋予任意的形态，在较远的未来可能会对传统机械铸造行业造成一定威胁。

5、行业部分企业