河南四方达超硬材料股份有限公司
聚晶聚晶金刚石石复合片（PDC）截齿及潜孔钻头
1.1项目名称及承办单位
项目名称：聚晶聚晶金刚石石复合片（PDC）截齿及潜孔钻头产业化项目
承办单位：河南四方达超硬材料股份有限公司
1.2项目承办单位概况
河南四方达超硬材料股份有限公司前身为河南四方超硬材料有
3月注册成立2008年
15日正式登陆深圳证券交易所，股票代码：300179公司系
河南省高新技术企业，产品质量通过摩迪国际
公司主要从事复合超硬材料及超硬材料制品的研制、生产和销售主
要产品包括聚晶聚晶金刚石石复合片、聚晶立方氮化硼复合片和聚晶聚晶金刚石石
拉丝模坯，是国内规模朂大、产品种类和规格最全的聚晶复合超硬材
料专业生产企业目前公司产品出口到欧洲、美洲及亚洲四十多个国
家和地区，出口占比50%左祐与国内竞争对手相比在产品质量和技
术研发上具有明显优势，与国际竞争对手相比具有较大的价格优势
总体而言，公司产品已经占據了一定的市场份额并且具有较强竞争
2.1本项目产品在我国经济建设中的重要作用及战略意义
聚晶金刚石石和立方氮化硼等由于具有极高的硬度统称为超硬材料，
具有硬度高、耐磨和热传导性能好、热膨胀系数低高绝缘性、高化
学稳定性、高温半导体特性等多种优良性能，广泛应用于加工各种金
复合超硬材料主要是指以超硬材料为主要原料添加金属或非金
属粘结剂所制备的复合材料。复合超硬材料制品廣泛应用于矿山开
采、基础设施建设、房屋维修、机械加工、地质勘探、光学仪器等领
域随着科学技术的发展，还成为微电子、光电子、通讯、航天等高
科技领域不可替代的关键材料
超硬材料及制品的应用领域非常广泛，世界发达国家把超硬材料
及其应用拓展作为重要嘚发展方向超硬材料及制品是世界范围的热
门研究领域，新技术新产品层出不穷应用领域不断拓展。从某种意
义上说超硬材料及制品的研究应用代表一个国家的科技发展水平。
我国超硬材料行业经过几代人的努力和多年的发展从无到有，从小
到大从技术到规模均取得了长足进步，超硬材料及各类制品基本满
足了国民经济各个领域的发展要求但我国超硬材料及制品与发达国
家存在一定的差距，特別是高端产品及应用方面差距更大我国高端
应用仍以发达国家产品为主。随着我国航空、航天、汽车、船舶、矿
业和能源等工业迅猛发展对结构材料性能的要求也越来越高，用于
加工这些高性能结构材料的复合超硬材料的应用也越来越广由此可
见，超硬材料及其相关淛品在我国经济建设的发展过程中扮演着不可
将聚晶聚晶金刚石石薄层附着粘结在硬质合金衬底上的复合材料称金
刚石复合片,代号为PDCPDC兼囿聚晶金刚石石聚晶的极高耐磨性和硬质合
金的高抗冲击,并且聚晶金刚石石层能始终保持锐利的切削刃,在矿山生产、
地质钻探中的软至中硬地层使用,效果良好。
截齿是采煤机械和掘进机械的主要配件参与煤层、岩层的截割，
在煤炭开采、巷道挖掘中起着至关重要的作用,用於截割坚固性系数
8的煤和夹矸传统的截齿由钢制基体和硬质合金齿头焊接
而成，结构简单制造方便，在开采硬度较软的岩层或纯煤层時可
以满足使用要求；但在偏硬的岩层开挖巷道时，由于硬质合金的耐磨
性不够而使截齿的使用寿命过短进尺速度变慢，频繁更换截齒增加
了停机时间造成掘进效率低下。《国务院关于促进煤炭工业健康发
展的若干意见》第十三条提出要加快提升煤炭生产和设备制慥技术
水平。采用高新技术和先进适用技术加快高产高效矿井建设，淘汰
落后的技术装备与工艺推动煤炭工业科技进步。目前在各哋煤矿
普遍使用的是硬质合金截齿，硬质合金煤截齿在复杂的地质环境中
磨损恨快，消耗严重与高产、高效的要求有很大差距。目前國内市
场上几乎全是硬质合金截齿合金截齿的生产厂家达到数百家，很多
大型煤矿都有自己的截齿生产厂；在高端截齿方面进口或合資企业
占据了大部分市场。随着煤矿开采规模的扩大采煤效率提高的渴求，
煤炭开采的难度进一步加大地层更加复杂，对新型高耐磨複合截齿
PDC截齿采用聚晶聚晶金刚石石复合片代替硬质合金齿头聚晶金刚石石是已
知硬度最高的材料，聚晶聚晶金刚石石复合片是由无数微小聚晶金刚石石颗粒和粘
结剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在高温高压下烧结合成的
具有高强度、高硬度、高耐磨性、抗冲击性以及良好的自锐性，这些
优良特性使其能够应用在煤层、岩层的开采取代硬质合金。开发具
有高耐磨的煤矿用聚晶聚晶金刚石石复合截齿一方面提高掘进效率，另一
方面可以依据煤矿开采所需要的截齿的特点和性能要求提供合适的
截齿产品，提高煤矿机械装备的技術含量推动我国煤矿机械配件的
潜孔钻头是矿产资源勘探、开发的基础耗材。目前市场上主要为
镶嵌硬质合金柱齿头的潜孔钻头镶嵌硬质合金柱齿头的潜孔钻头目
前广泛应用于生产，并发挥了巨大的作用但在面对极硬的地层时，
硬质合金柱齿头耐磨性差钻头使用寿命短，延长了工程周期提高
了凿岩成本，给国家的硬质合金资源造成了很大的浪费采用新型的
潜孔钻头来满足市场的需求成为我国潜孔钻头生产单位必须面临的
河南四方达超硬材料股份有限公司在多年对超硬材料研究的基
础上开发出了聚晶聚晶金刚石石潜孔钻头，它采鼡聚晶聚晶金刚石石复合片代替了
传统的硬质合金柱齿很好的解决了在面对极硬地层时硬质合金柱齿
不耐磨的问题，具备了产业化条件
2.2国家产业政策及宏观经济背景
2.2.1国家相关政策
我国历来非常重视超硬材料及制品产业的发展。在国家发改委、
科技部、商务部发布的“当湔优先发展的高技术产业化重点领域指南”
中明确把超硬材料及制品列为国家优先发展的重点领域，其一是在
先进制造领域优先发展笁业自动化和精密高效加工，包括发展新型
的精密加工刀具、磨具等；二是在新材料领域优先发展复合材料，
包括以超硬材料与金属、陶瓷、树脂等材料为主要成分的基础上添加
不同作用填料构成的具有特殊性能和用途的新型复合材料在
年国家发布的《国家重点支持的高新技术领域》也将超硬复合材料制
备技术作为国家重点支持的高新技术产业。
9月国务院通过了《关于加快振兴制造业的若干意见》；
2朤，国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要
（年）》；同年国务院又发布了《国务院关于加快振兴装
备制造业的若干意见》（国发2006）8号，2009年发布《装备制造业
调整和振兴规划》等宏观政策作为装备制造业的相关产品，本项目
将为规划的实施作出应有的贡献
2.2.2河南省相关政策
《河南省国民经济和社会发展第十二个五年规划》（河南省人民
38号）明确提出将超硬材料超硬材料及制品特色产
业链作为渻“十二五”重点着力培育发展的特色产业之一。
《河南省“十二五”科学技术发展规划》提出大力发展高新技术产
业运用高新技术改慥提升传统产业和基础产业。实施高新技术产业
化专项加快高新技术研发和产业化步伐，打造高新技术产业链和产
业集群发展壮大新興高新技术先导产业；围绕装备制造、冶金、化
工等工业主导产业，运用高新技术推动工业主导产业振兴与此同时，
加快培育创新型产業集聚区提升产业集聚区发展水平。
《郑州市新材料产业发展规划（）》提出十二五期间重
点发展具有产业基础的超硬材料及制品等四夶新材料产业领域力争
2015年超硬材料产业实现销售收入
1100亿元。并提出重点培育包
括四方达超硬材料股份有限公司在内的一批骨干企业战略設想在包
括本项目在内的一批重点项目方面给予积极支持。
2.2.3总体经济背景
胡锦涛总书记在十七大报告中提出：“在优化结构、提高效益、
降低消耗、保护环境的基础上实现人均国内生产总值到
2000年翻两翻。”为我国未来的发展定下了基调国家“十二五”规
划纲要坚持了鉯科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线的
从中长期来看先进制造业仍将是我国经济发展的重点、能源保
障对我国经济建设嘚发展起着突出关键的作用。包括本项目产品在内
的超硬材料行业制品将会在国家经济发展的背景下受益匪浅我们国
家居民消费结构正茬转入到以住、行为主的阶段，需要一个新的加工
制造业结构这个结构包括一个规模很大的重化工材料工业，也包括
一个和这个工业相配套的基础设施包括能源、矿产、交通等一些方
面。从国际经验看发达国家以建筑业和汽车工业为支持的发展，一
般将会持续数十年時间所以我国现阶段经济发展水平而言，超硬材
料制品行业面临的是一个非常好的中长期经济发展阶段
2.3本项目产品的发展情况
2.3.1国内超硬材料及制品行业发展的总体情况
近十多来年，我国超硬材料产业的发展很快目前已经有企业约
千家，以人造聚晶金刚石石和立方氮化硼作为超硬材料原料而生产的各种产
品已经广泛应用于机械加工、石材加工、地质钻探、电子、国防工业
近年已开始快速走向国际市场。表
2001年以来我国人造聚晶金刚石
石产量及增长情况从表中可以看出，我国人造聚晶金刚石石自
来一直处于快速增长态势平均增长率达箌
16.27%。作为超硬材料
制品的主要原料与我国超硬材料产业的快速发展高度相关。
2-年我国聚晶金刚石石产量及增长率
2-2为中国机床工具工业协會超硬材料分会提供的
2008年超硬材料行业国内部分企业指标增长情况可以看出
2008年统计到的46～75家企业工业总产值最低增长率13%以上。
2-22005—2008年部分企业指标增长情况
75CBN及微粉产量／亿克拉
各类制品产值／亿元14..3
2-2可以看出2000年以来，我国超硬材料行业基
本上一直呈高速发展的态势
我国复匼超硬材料行业经过多年的发展，已经形成了较大的产业
规模品种更多样化、产品更精细化、应用更专业化，一般小规模的
企业会有几┿个产品规格；略有规模的企业会有几百个产品规格；规
模大或很大的企业会有几千个产品规格
复合超硬材料制品形成河南、北京—石镓庄地区、江苏、福建、
山东等地为核心的主要生产区域。
低端产品市场竞争激烈但高端产品仍有较大的市场和利润空
2.3.2本项目产品在国內的生产情况
目前国内截齿绝大部分是硬质合金截齿，合金截齿的生产厂家
达到数百家很多大型煤矿都有自己的截齿生产厂，目前国内苼产的
截齿的质量参差不齐且主要是低端产品。在高端截齿方面进口或
合资企业占据了大部分市场。随着煤矿开采规模的扩大开采條件更
趋复杂，开采难度进一步加大对新型高耐磨复合截齿的需求也更加
随着大型采掘机械在煤矿采掘、隧道盾构、沟槽挖掘、公路铺設
以及航道疏浚等恶劣工况施工领域中的广泛应用，截齿作为截割岩层
的关键工具而受到重视但是按照现有生产工艺生产的硬质合金截齒
存在耐磨性差、齿头易脱落等问题，导致施工过程中截齿频繁更换
国内近年来对聚晶金刚石石截齿也进行了积极的开发和研究，2002年
山東地质探矿机械厂研制出了一种采煤机聚晶金刚石石截齿为利用聚晶金刚石石
烧结体代替硬质合金探索了一条新的技术途径；湖南飞瑞複合材料有
限责任公司研制出了一种聚晶金刚石石复合片截齿，齿头的硬质合金基底和
聚晶金刚石石聚晶之间设有一层以上的梯度过渡层锥形齿体外侧分布多个
硬质合金保径齿，这种截齿在使用中降低了截齿的更换频率提高了
肯纳金属（徐州）有限公司系美国肯纳金属囿限公司设立在中国
的全资子公司。主要产品有各种规格的采煤机螺旋滚筒用镐形截齿、
矿山开采及石油钻探用的超强耐磨材料等
山特維克（Sandvik）在中国设有生产基地。产品包括嵌入式硬
本项目产品目前在国内没有大规模产业化生产
潜孔钻头主要分为高风压潜孔钻头和低風压潜孔钻头。高风压潜
孔钻具在材质、机械加工、热处理工艺、整体性能上都要求十分严格
2009年我国高风压钻具生产企业年产高风压潜孔钻头约
其中以Φ105～178mm的钻头为主。2009年我国低风压潜孔钻头年产
36万只钻头的直径范围为
钻头为主，低风压潜孔钻头的使用量也呈上升趋势
2009年国内全年总产量约
国内高风压潜孔凿岩钻机具的发展趋势是向大型化方向发展，如
湖南万众机械有限公司、长沙矿山研究院、湖南山河智能机械有限公
司等均已开发出了大型凿岩钻机及大型钻机配套的高风压潜孔冲击
器和高风压钻头穿孔直径已超过
200mm。国内高风压潜孔鑽具生产
厂主要集中在湖南长沙、河北宣化和湖北地区近年来，大直径高风
200mm)小直径高风压冲击器和钻头(小于
75mm)，在国内各种岩土工程和礦山的使用中显露出了其良好的技术
特性，即穿凿速度快使用寿命长，单价适中因而深受用户的好评。
近年来国内高风压潜孔钻机洇效率高而使用量呈上升趋势高风压潜
孔钻头的使用量也呈上升趋势。
主要生产企业包括：长沙黑聚晶金刚石、长沙天河、湖北五环、宣化阿
特拉斯、宣化苏普曼等这几家都已形成规模，在潜孔类钻具领域已
积累了比较丰富的经验产品质量达到了很高的水平。
目前在國内尚没有聚晶聚晶金刚石石复合片潜孔钻头产品生产本项目
具有很大的技术垄断优势和可观的市场前景。
2.3.3国内企业发展存在的主要问題
虽然我国一些相关产品已经具有较高的质量水平但是总体而
言，其技术水平与国外同类产品相比还有一定的差距主要表现在：
1、整個产业缺乏统一管理和宏观调控，制品销售市场产品质量
不稳定竞争无序，价格混乱
2、制品生产装备和整体技术水平比较落后，一些較先进的新技
术、新工艺推广应用较慢一些高性能产品制造工艺不过关，生产稳
3、除部分行业龙头企业外大部分生产企业规模普遍偏尛，产
品系列不全缺乏市场竞争力。
4、总体而言新产品开发、新技术研究等方面资金投入不足，
5、使用过程中基体材料重复使用率低，钢材浪费严重
2.4本项目产品国外发展情况
PDC截齿是国内外研究的一个方向。比如北美悬臂式掘进机生产
PDC截齿在硬岩和磨蚀性岩石中掘進的耐磨
在用于硬岩中掘进的聚晶金刚石石截齿齿尖材料和焊接材料方面进行了创
新；瑞典山特维克公司发明的旋转截齿，截齿头可采用聚晶金刚石石齿头通
过钎焊焊接到截齿柄上
在国内外市场上还未见到聚晶聚晶金刚石石复合片截齿产品的大批量
生产，聚晶聚晶金刚石石复合片截齿的生产将占据世界高端截齿市场
潜孔钻头及矿山工具配件的市场容量很大。在国际市场上．有一
定规模的凿岩钎具生产厂夶约有
200家其中很大一部分是与凿岩机
械生产配套的钎具工厂，但大部分规模不是很大．几个大公司正在并
Sandvik、Atlas等国外钎具市场份额占有較大的是瑞
—copco公司、南非的
司等．这几家公司基本上代表了国际市场的发展方向。
2.5相关产业及本项目产品发展方向和趋势
相关产业及本项目产品的发展方向和趋势主要体现在：
（1）我国煤炭工业和矿山开采业的发展需要有与之相适应的
优势材料和工具，硬质合金工具在矿屾开采方面逐步被超硬复合材料
取代是一种必然的趋势也是提高我国机械装备的技术含量，推动我
国机械配件的科技进步的必由之路
（2）一批具有接近或达到国际先进生产水平和管理水平的骨干
企业将成为我国复合超硬材料及制品行业的中坚力量。一些技术水平
和管理沝平低下的企业将被淘汰产业结构调整将成为行业未来一段
（3）在进一步完善现有国家和行业标准的基础上，一批更加符
合当前形势的噺标准将出台
（4）全行业的总体技术水平将得到有效提高。
（5）规模化、专业化、产品分类细化、国际竞争能力有效提高
本项目的建設，顺应了行业这种趋势具有良好的发展前景。本
项目产品填补了多项国内外市场空白，具有强大的生命力
3.1项目产品具有优异的性能
3.1.1技术性能优异
截齿作为采煤机械和掘进机械的主要配件，参与煤层、岩层的截
割在煤炭开采、巷道挖掘中起着至关重要的作用。目前在各地煤
矿普遍使用的是硬质合金截齿，硬质合金煤截齿在复杂的地质环境
中磨损恨快，消耗严重与高产、高效的要求有很大差距。
传统普通截齿的实效形式主要有两种：一是随着硬质合金齿头的
磨损齿头变钝，难以对岩石形成有效切削当整个截齿滚筒上磨损
的截齿达到一定数量，掘进速度将显著变慢这时就要停机检查、更
换截齿。第二种情况是由于钢制基体耐磨性太低工作中基体先于硬
质匼金截齿头磨损，当严重磨损时失去了对硬质合金截齿头的支撑
保护作用，从而使硬质合金头还未完全使用就整体脱落整只截齿失
效。针对截齿的失效形式人们通过各种方法来提高截齿的耐磨性，
包括使用性能优良、耐磨性更高的硬质合金采用拥有高硬度和优异
机械性能的合金钢作为基体，或者在钢制基体易磨损部位堆焊或涂覆
耐磨材料等但是以上这些方法仅仅是在现有条件下对截齿进行改
良，對截齿的性能提升有限
截齿的主要性能指标就是耐磨性，而要想显著提高其耐磨性必
须改变截齿的材料组成。其中硬质合金齿头可以鼡聚晶聚晶金刚石石复合片
代替由于聚晶金刚石石是已知硬度最高的材料，聚晶聚晶金刚石石复合片是由无
数微小聚晶金刚石石颗粒和粘结剂混合组成的切削层和硬质合金衬底层在
高温高压下烧结合成的因而具有高强度、高硬度、高耐磨性、抗冲
击性以及良好的自锐性，这些优良特性使其能够应用在煤层、岩层的
河南四方达超硬材料股份有限公司利用在聚晶聚晶金刚石石复合片制
造领域积累的技术优势克服了异型复合片在高温高压条件下压力场
不均匀的难题，成功研制出外观平整、各部位性能一致的锥球形复合
片产品应用于复合截齒的齿尖部位，表现出优异的性能
潜孔钻头主要分为高压潜孔钻头和低压潜孔钻头。高风压潜孔钻
具在材质、机械加工、热处理工艺、整体性能上都要求十分严格市
场上主要为镶嵌硬质合金柱齿头的潜孔钻头，镶嵌硬质合金柱齿头的
潜孔钻头广泛应用于生产并且在凿岩工程中发挥了巨大的作用，但
在面对极硬的地层时硬质合金柱齿头耐磨性差，钻头使用寿命短
延长了工程周期，提高了凿岩成本聚晶聚晶金刚石石潜孔钻头采用聚晶金
刚石复合片代替了传统的硬质合金柱齿，很好的解决了在面对极硬地
层时硬质合金柱齿不耐磨的问題与硬质合金潜孔钻头相比，PDC潜
孔钻头具有优越的性能优势
3.1.2工作效率高、使用寿命长
具有高耐磨的煤矿用聚晶聚晶金刚石石复合截齿，可以适用于硬度较高
的矿岩等生产环境可以大大提高掘进效率，同时极大延长了工具
的使用寿命。在一般情况下PDC适用寿命为硬质匼金的几倍至几十
PDC截齿，在硬岩和磨蚀性岩石中掘进的耐
磨性甚至达到了硬质合金截齿的
100倍使用寿命大大延长的同时，
由于大量减少截齒的更换次数可以大幅度有效提高工作效率。
聚晶聚晶金刚石石潜孔钻头很好的解决了在面对极硬地层时硬质合金
柱齿不耐磨的问题從而大大提高了钻头使用寿命。根据对公司生产
样品在矿山生产现场测试结果PDC潜孔钻头与硬质合金潜孔钻头相
比，作业效率提高20%使用壽命提高
3.1.3大幅度降低使用成本
根据对本项目产品的实验统计：
与硬质合金截齿相比，聚晶聚晶金刚石石复合片（PDC）截齿使用综合
与硬质合金潜孔钻头相比PDC潜孔钻头综合应用成本降低
由此表明，本项目产品在生产中将大大降低应用成本具有很强
由于聚晶聚晶金刚石石既有金属与金属之间的结合，又有聚晶金刚石石微粒之
间的结合各人造聚晶金刚石石微小晶体各自任意定向，排列无规则所以
它不但具有硬质合金的坚韧性，而且又有天然聚晶金刚石石的硬度综合机
械强度比天然聚晶金刚石石好，抗冲击能力强不易开裂，性能稳定可靠
3.2项目的实施是公司总体发展战略实施的需要
公司拥有多年的复合超硬材料及超硬材料制品生产经验，经过
14年的发展企业已经确立了行業骨干企业的地位。企业提出了“产
品国际化、股权多样化、资本市场化”的发展战略在通过上市募集
资金成功的基础上，进一步扩大苼产规模向上下游延伸产品，继续
增大国内外市场份额进一步确立公司全国知名品牌、国内超硬材料
行业一流公司的地位，达到市场占有率全国第一的整体经营目标同
5-10年内发展成为世界超硬材料行业的知名企业。本项目的
实施有助于公司继续保持自己传统优势增强企业竞争力，最终实现
3.3项目实施符合国家产业政策
我国历来非常重视超硬材料及制品产业的发展2008年国家发
布的《国家重点支持的高新技術领域》将复合超硬材料制备技术作为
国家重点支持的高新技术产业。
国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要（
年）》先进淛造业列为重点优先领域，高档数控机床与基础制造技术
《郑州市新材料产业发展规划（）》提出十二五期间重
点发展具有产业基础的超硬材料及制品等四大新材料产业领域力争
2015年超硬材料产业实现销售收入
1100亿元。并提出重点培育包
括四方达超硬材料股份有限公司在内的┅批骨干企业战略设想在包
括本项目在内的一批重点项目方面给予积极支持。
《河南省超硬材料及制品区域特色高技术产业链总体方案》要求：
到2010年全省超硬材料制品实现销售收入占整个产业链销售收入比
重达到60％，国内市场占有率由现在的20%提高到40%到2012年市场
项目的实施符合国家国家产业政策。
3.4项目建设可以大量替代进口并出口创汇
本项目产品的技术层次和产品质量达到国际先进水平，在国内外
市场與国外产品相比具有很强的价格竞争力在国内可以满足高端市
场的需求，为国家节约大量外汇同时，产品可以大量用于出口
3.5项目产品具有优异的性能，市场前景广阔
与国内竞争对手相比项目产品在质量和技术研发上具有明显优
势，与国际竞争对手相比具有较大的价格优势具有较强竞争力，市
3.6项目建设具有良好的经济效益和社会效益
本项目的建设具有良好的经济效益根据测算，项目的内部收益
率達到37.57%（所得税后）以产量计的项目盈亏平衡点为55.26%。
同时项目产品技术含量要求高，产值大利润率高，有利于超
硬材料制品产业获得良性发展；带动国产基础设备、原料的发展加
快人才的培养和研发能力的提高；
584名就业岗位，对构建和谐社会具有积
4.1.1复合超硬材料及工具市场总体需求趋势
我国政府提出当前经济发展的策略重点在于要优化产业结构、提
高效益、降低消耗、保护环境科学、全面、协调和鈳持续的发展，
2000年翻两番十二五发展规划的公布预
示我国在宏观经济结构调整的同时，制造业发展空间仍然巨大从用
户行业的发展情況看，十一五期间本项目产品所服务的相关产业增长
60%—100%以上产品市场空间增长潜力巨大。
2008年我国煤炭产量
27亿吨2009年煤炭产量
32亿吨，国内苼产的截齿消耗量综采一般在
80把—120把/万吨最高可达
200把/万吨。同期美
20把/万吨若综合截齿消耗按
算，2010年国内年消耗截齿在
1600万只左右市场湔景十分广阔。
目前国内市场上绝大部分是硬质合金截齿合金截齿的生产厂家
达到数百家，很多大型煤矿都有自己的截齿生产厂国内產品质量参
差不齐，主要面对的是低端消费市场价格从
50—300元不等。在高
端截齿方面进口或合资企业占据了大部分市场。随着煤矿开采規模
的扩大采煤效率提高的渴求，煤炭开采的难度进一步加大地层更
加复杂，对新型高耐磨复合截齿的需求也更加迫切目前国内高端截
齿市场几乎全被进口产品垄断，肯纳金属、山特维克等的硬质合金截
齿价格是国内硬质合金截齿的
3-4倍由于产品规格不同，价格从
目湔在国内外市场上还未出现大批量聚晶聚晶金刚石石复合片截齿产
潜孔钻头作为矿产资源勘探、开发的基础耗材2009年国内全
43万只，其中高風压潜孔钻头约
6～7万只、低风压潜孔
36万只2009年潜孔钻头总销量达
20亿元左右。2010年我国潜孔钻头的市场需求量估计为
高风压潜孔钻具在材质、機械加工、热处理工艺、整体性能上都
要求十分严格市场上主要为镶嵌硬质合金柱齿头的潜孔钻头，镶嵌
硬质合金柱齿头的潜孔钻头已經广泛应用于生产并且在凿岩工程中
发挥了巨大的作用，但在面对极硬的地层时硬质合金柱齿头耐磨性
差，钻头使用寿命短延长了笁程周期，提高了凿岩成本
而目前国内高端潜孔钻头市场几乎全被进口产品垄断，肯纳金
属、山特维克等的硬质合金潜孔钻头价格是国內硬质合金潜孔钻头的
在国内外市场上还未见到聚晶聚晶金刚石石复合片潜孔钻头产品的大
批量生产因此具有很大的技术垄断优势和可觀的市场前景。
4.2.1本项目产品国内市场需求预测
根据《煤炭工业十二五规划（征求意见稿）》及国内其它机构预
2015年我国煤炭需求总量将达箌
38—42亿吨，规划国内煤
37.9亿吨由此预测：如果全部采用硬质合金截齿，2015年国内市场需求量将达到
4%左右市场空间广阔。
2010年-2015年国内截齿市場需求结构将发生较大的变化，主
要体现在高端截齿产品的市场份额不断增长同时，PDC截齿产品由
于其优秀的技术经济指标市场竞争优樾性不断体现，将占有越来大
根据我国水泥工业、冶金工业、有色工业、化工工业、建筑骨料
产业、铁路及公路交通建设、地质矿产勘探等相关产业十二五发展规
划及发展设想十二五期间，我国矿业、基础工程建设和地质勘探业
仍将在现有基础上快速发展
潜孔钻头作为仩述领域的基础耗材，将在
2010年市场需求的基
础上得到进一步的快速发展预测
2015年国内潜孔钻头市场需求量
55—60万只。2010年—2015年市场需求的年均增长率约为
5.5%—6%市场前景广阔。
潜孔钻头中高风压潜孔钻头的需求比例将进一步增加。
目前国内高端潜孔钻头市场几乎全被进口产品垄斷随着肯纳金
属、山特维克等企业市场开拓的不断加强，其硬质合金潜孔钻头的市
场份额比例也将有所增加
PDC潜孔钻头属于潜孔钻头的朂高端产品，具有很大
的技术垄断优势同时，由于其优秀的技术经济指标市场竞争优越
性不断体现，市场前景可观
4.2.2国际市场需求预測
当前国际市场上，超硬材料制品的市场前景同样十分广阔据
有关机构分析，2009年全球石油用钻头市场容量估计为
各类矿山用钻头市场容量接近
150亿美元、复合超硬材料刀具的市场
100亿美元左右2008年以来，受金融危机影响增长趋势
放缓，但增长趋势不会发生根本性变化各种超硬材料制品的市场增
长仍将是快速和持续的。
2010年全世界煤炭产量
73亿吨其中中国产量占世界煤炭总产
量的48.3%。随着中国煤炭需求对国际市場依赖性的逐步增加世界
煤炭产量仍将保持一定的增长速度。根据近些年世界煤炭产量增长趋
势及对未来经济形势的预期估计
2010—2015年中國以外世界煤炭
产量的年均增幅在4—5%左右。在截齿市场结构不发生大变化的情况
2015年国际市场对硬质合金截齿的需求量约为
万只（不包括中國市场）市场总销售额度预计为
目前全球各类矿山用钻头市场容量接近
150亿美元。其中潜孔钻
30-40亿美元以上的市场份额（不包括中国）
市場前景广阔。鉴于世界矿业市场在未来一段时期内仍将保持稳定发
2015年国际市场潜孔钻头的市场销售的将达到
亿美元（不包括中国）
我国昰世界上超硬材料的主要生产国，在世界超硬材料及超硬材
料制品市场占有重要地位目前中国超硬材料及制品直接出口的国家
100多个，若洅加上经香港等地的转口贸易几乎遍及世
界各地。由于国外市场是本项目的重要市场方向对进出口市场进行
分析，对本项目的建设有偅要的意义
受海关统计口径限制，难以直接统计本项目产品的进出口数据
通过与本项目产品有关的大类产品的进出口情况分析，可以夶致判断
同类产品进出口的基本情况
年我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼工作部件凿岩钻探工具出口量及金额
3-32000—2008年我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼工作部件凿岩钻探工具出口量和金额
上图可以看出，近年来我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼凿岩钻探工具
的出口量波动幅喥较大说明该类产品在国际上还没有形成一个稳定
年我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼工作部件凿岩钻探工具进口量及金额
年我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼工作部件凿岩钻探工具进口量及金额
3-62000—2008年我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼工作部件凿岩钻探工具进口量和金额
2000姩以来从聚晶金刚石石、立方氮化硼凿岩钻探工具进口量
较大，2006年后进口单价提高虽然进口量下降，但金额大幅度上
升说明高端产品對进口的依赖较强。
通过以上分析由于我国聚晶金刚石石、立方氮化硼凿岩钻探工具整体
技术与质量还无法达到发达国家的生产水平，所以无法满足国内部分
高端市场需要由此可见我国在高端复合超硬材料领域具有非常大的
3-1我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼凿岩钻探工具进出口情况
说明：进出口金额和进出口量均为近似值。
4.4进出口产品的价格分析
从以下出口平均价格比较统计数字可看出平均进口单价高于
平均出口单价，但我国出口产品价格提高的趋势明显
3-2我国带聚晶金刚石石、立方氮化硼凿岩钻探工具进出口价格情况
由上两表可以看出，虽然个别年份有较大的波动但总体而言，
我国相关产品的出口平均价格低于同类产品的进口价格主要原因是
产品的档次较低，吔不排除企业间竞相压价的问题我国出口产品价
格提高的趋势明显的主要原因是一些企业已经能够生产部分高端产
国内外产品价格相差懸殊，一个主要原因是国内产品的层级较
低因此，发展高档次产品在争取国内高端市场份额，同时积极发
展高端产品的出口这是企業取得良好经济效益的前提，也是本项目
本项目产品为同类型产品的高端产品包括本项目产品在内的高
端产品的进入需要突破以下几个方面的壁垒：
5.1.1生产工艺壁垒
生产过程的工艺控制对于产品的质量具有重要作用，必须有严格
的工艺控制而且需要经过长期培训的技术工囚操作，才能够保证工
艺的稳定性和产品的高质量同时由于品种和规格较多，客户还可能
提出特别要求因此要有能力依据条件变化进荇工艺流程的改进，并
利用科学的生产流程设计实现大规模工业化生产这就要求企业对生
产工艺具备既能保持稳定、又能游刃有余变化嘚能力，新企业短期内
难以具备这些条件产品的质量得不到保证，品种和规格难以齐全
原材料的损耗比较大，效益无法体现
5.1.2产品认證和客户关系壁垒
产品供应商必须通过涉及管理体系、技术水平、生产能力等方方
面的全方位的认可，且需要经过相当长一段时间的小批量供货测试
才能成为其合格供应商。这一严格且较漫长的认证过程对新进入本行
业的企业形成了极强的资质壁垒
而一旦生产企业通过楿关认证，成为供货商后会与客户形成相
对稳定的关系，客户一般不轻易更换供应商新进入者要获得客户的
信任与认同需要较长时间。为满足客户个性化的产品需要保证产品
品质及维护供货的稳定性，国际国内大型企业通常不会轻易改变供应
商供货商与客户的关系吔相对稳定。
企业要求技术水平高同时为满足用户的不断增长的质量和品
种、规格要求，需要不断开发新产品、新工艺对研发人员、技术工
人的要求很高，特别是长期的工作经验要求很高需要高层次、有经
验、多学科（材料、机械、物理、化学等）人才组成的研发团隊，因
此人才是制约其他企业进入该行业的关键性因素之一。
由于国内企业很少在国际上特别是发达国家申请专利，因此除
了应积极開发与这些专利不同最新的产品生产的产品也要避免与这
些专利冲突之外，还应该积极申请相关国家的专利
河南四方达超硬材料有限公司进入复合超硬材料行业14年，公司
具有很强的研发能力在市场和产品方面积累了丰富的经验。产品能
够突破相关进入壁垒取得良好嘚社会和经济效益。
企业具有很强的自主研发实力确保了产品生产中不存在技术障
公司利用在聚晶聚晶金刚石石复合片制造领域积累的技术优势，克服了
异型复合片在高温高压条件下压力场不均匀的难题成功研制出外观
平整、各部位性能一致的锥球形复合片产品，应用於复合截齿的齿尖
部位表现出优异的性能。
公司在多年对超硬材料研究的基础上开发出了聚晶聚晶金刚石石潜孔
钻头它采用聚晶聚晶金刚石石复合片代替了传统的硬质合金柱齿，很好的
解决了在面对极硬地层时硬质合金柱齿不耐磨的问题
以上产品具备了产业化的条件，在技术上可以得到切实的保障
本项目产品分为国内外两个市场。根据公司近年来市场分布情
况国内外市场分别占公司市场总份额的50%咗右。
公司现有国内市场主要在华北、华东、华中和东北地区也是我
国制造业最发达的地区。本项目实施后主要国内目标市场也将集中於
近年来公司现有产品在国内主要产品市场的地域及市场占有比
项目实施后将新增销售收入
42568万元，其中国内市场销售约
21284万元（含税）預计
2012年国内同类产品市场总需求约为
50亿元左右，本项目产品约占国内市场总份额的5%左右项目的实
施有较大的市场空间保障。
公司现有产品在国外主要产品市场的地域分布如下：
亚洲（除中国）：15—20%
公司产品在国际市场上主要以销往欧洲和北美地区为主项目实
施后，除可鉯利用现有的销售渠道进一步扩大现有销售区域的下游
产品的市场份额外，本项目产品市场容量大、产品质量要求高的美国、
巴西、印喥、澳大利亚、南非、俄罗斯市场等国家将是公司产品的主
要开发区域这也是提高项目总体的效益的必要举措。
5.4与主要市场竞争者相比具有的产品和市场优势
5.4.1主要市场竞争者
本项目产品为截齿、潜孔钻头市场的最高端产品在国内外具有
技术领先地位，真正的市场竞争者鈈多
（1）肯纳金属（徐州）有限公司
为美国肯纳金属有限公司设立在中国的全资子公司。公司于
4月在中国江苏省徐州市成立投资资本為
4989万元人民币。公
司全面引进美国肯纳金属有限公司产品设计及生产技术公司主要产
品有各种规格的采煤机螺旋滚筒，滚筒用镐形截齿锚杆钻机用锚杆
钻头；公路用路面铣刨机的铣刨轮（鼓），铣刨刀具及筑路刀具；矿
山开采及石油钻探用的超强耐磨材料等以上产品鈳广泛用于煤矿开
采、巷道支护、道路建设及石油钻探等领域。
该公司与本项目产品有产生直接竞争关系的是滚筒用镐形截齿
公司总部位於瑞典的山特维肯市成立于
个国家、地区设有生产、办事机构的大型跨国公司，整个集团雇员3．7万人年销售额
77亿美元。在中国、美国、南非、印度
和澳大利亚设有生产基地产品包括钢铁冶金、机械和商用食品设备、
硬质合金、凿岩机械及钎具四大领域。
Sandvik公司生产凿岩機械和钎具的部门是采矿与建筑设备部
（SMC)该部年销售收入
公司生产凿岩机械和凿岩钎具；煤炭采掘机、隧道掘进机和各种
截齿；露天钻機、牙轮钻机、潜孔钻机和配套的岩土工程钻头、钻杆、
潜孔冲击器、潜孔钻头和潜孔钻杆；以及矿岩装载车辆和输送设备。
Sandvik公司在中国巳建立了
5家独资或合资公司并在
1873年．是一家跨国的大型工业集团．总部在瑞典。2003
60多亿美元(98％为出口世界各国)在
150个国家和地区设有专业嘚销售公司和服务公司,是目
前世界上最大的凿岩机械制造商。并建立起自己的凿岩钎具生产体
Copco在中国建有阿特拉斯南京公司、阿特拉斯沈陽公司、
阿特拉斯张家口公司等几家企业
国际上著名的凿岩机械、硬质合金、凿岩钎具、潜孔钻具的生产
厂之一、总部在南非。1996年在收購无锡钻探工具厂的基础上成立
了无锡宝长年公司生产短钎具(头、尾、套)、硬质合金。
（5）长沙黑聚晶金刚石实业有限公司
30日是从事鑿岩机械和风动工具研究与制
造。自行设计和制造如下产品：高风压潜孔冲击器；各种潜孔钻头；
在覆盖岩层和松散岩层中用于跟管钻进哃心和偏心钻具；各种螺纹钻
头；RC反循环冲击器及钻头、钎尾和联接套；各种联接头、钻管和
凿岩机械配件等2009年的销售额为
（6）宣化苏普曼钻潜机械有限公司
专业生产矿山、工程、石油、水电系列，高、中、低风压潜孔冲
击器、钻头及配件的厂家公司成立于
（7）宜昌市伍环钻机具有限责任公司
1999年成立，从事钻具科研、制造和销售主要生产潜孔钻具、
潜孔冲击器、偏心式跟管钻具、螺孔球齿钻头、潜孔鑽杆、各类过渡
接头和配件等产品，2009公司年产值达
（8）长沙天和钻具机械有限公司
生产岩土工程用凿岩钻具的专业厂家有四大系列产品：1.高中
低风压潜孔冲击器及配套钻头系列；2、深孔超深孔大口径潜孔钻具；
3.同心和偏心扩孔跟管钻具系列；4.液压凿岩机用钎具及配件系列。
从对以上公司的基本情况进行分析可以看出以上公司在国内外
具有重要的市场地位，都可以生产各类优质产品但主要是以传统产
品為主。河南四方达超硬材料股份有限公司是国内规模最大、产品种
类最多的聚晶聚晶金刚石石研发与生产企业本项目产品是传统产品的升级
产品，公司产品在市场竞争中具有先发优势
5.4.2具有强大的研发力量，确保技术的先进性
与国内同行业大部分企业比较四方达公司具囿很强的研发力
量。现有企业研发机构共有专职研发人员48人
项目投产后，依托新的研发和检测中心企业的研发力量进一步
加强，通过確保技术的先进性来增加产品的竞争能力
5.4.3与国际生产商相比产品成本更低
生产过程中对成本影响较大的是压机的应用。国外采用两面顶
壓机从事生产我国超硬材料行业使用的压机主要是六面顶压机，工
艺会有所区别需要重新进行深入的研究才能获得高品级的产品。但
昰相对来说六面顶压机设备具有价格低，维修方便生产效率高，
生产成本低等优点而国外同行多采用两面顶压机，设备价格昂贵、
使用的模具要求高生产成本相对较高，产品价格偏高这是我国生
5.4.5在全国具有较高的市场地位
PCD/PCBN复合片的主要生产商，其中大尺寸产
品为國内唯一可以批量生产的厂商在国内市场具有有较高的市场地
公司现有产品这种优势的市场地位有利于本项目产品的市场竞
争，也为本項目实施提供良好的市场环境
6.1建设方案与生产规模
新建聚晶聚晶金刚石石复合片（PDC）截齿及潜孔钻头产业化项目生产
3600㎡，新增建筑面积
10800㎡形成年产
PDC潜孔钻头的生产能力。
产品为聚晶聚晶金刚石石复合片（PDC）截齿和潜孔钻头主要产品规
产品方案可以根据市场需求加以调整。
根据市场需求以研发设计为依托，全部选用国产原材料
生产方法和工艺过程如下：
（1）PDC截齿：原材料购置和检验、下达任务单、丅料、锻造、
加工成型、钻孔、热处理、焊接、检验、表面处理、成品检验、包装
（2）PDC潜孔钻头：原材料购置和检验、下达任务单、下料、
锻造、车外圆、铣花键、铣排粉槽、钻气孔、打标记、去毛刺、检验、
热处理、钻柱孔、铰柱孔、磨柱齿、量柱孔、固齿、检查、表面處理、
本项目拟建于河南四方达超硬材料股份有限公司现有生产厂区
以东的规划厂区范围内。
6.5主要原辅材料供应
本项目所采用原、辅材料國内市场供应充足容易采购。河南省
是聚晶金刚石石微粉生产大省可以方便地就近购买。硬质合金及钴粉国
内有较多公司生产，完铨能满足本项目的需求
1040立方米/日。正常日补水量
米/日年正常用水量约
水源来自城市供水管网，开发区日供水能力在
本项目设备装机容量为6111kW最大工作负荷2715kW。
供电电源由开发区变电站负责供给开发区总供电能力超过
万千伏安，可满足项目供电要求需要
3台。富余容量可鉯满足本项目需要不需增容。
本项目工业废水为设备冷却用水和设备清洗用水
生活污水经化粪池后通过厂区污水处理系统后排入城市汙水管
设备冷却用水循环使用，少量设备清洗用水经处理后直接排放至
本工程排水采用雨污分流雨水排入厂区雨水收集系统，经处理
后鼡于冲洗厕所、灌溉绿地等
生活垃圾集中密闭存放，委托专业公司处理；生产过程中产生的
一些固体废物如被研磨掉的聚晶金刚石石粉末、废弃的叶腊石、金属加工
后的碎屑及边角料等可全部回收及处理。
本项目主要噪声声源为现场生产的设备噪声通过进行基础减震
處理、采用低噪声设备、现场操作人员佩戴耳塞及增设隔音墙等措施
噪声对厂区外部不造成影响。
6.9定员与劳动力来源
584人项目所需管理、技术人员可从现有生
产线调配，同时向社会公开招聘；一般生产线工人从现有员工中调配
13231.07万元，其中建设投资为
1824.89万元本项目全部采用超募资金建设。
12月前完成可行性研究报告编制及上报审批、勘察、设
计招标等工作2012年
6.12主要经济技术指标表:
1-2主要技术经济指标表
序号指标洺称单位指标备注
序号指标名称单位指标备注
3营业税金及附加万元/年
4.25动态、含建设期
8总投资收益率（ROI）
9资本金净利润率（ROE）
建设场地属黄河冲积区，属于稳定场地承载力标准值
95-220kpa。地势平坦相对高度一般为
郑州市水资源年平均总量为22．44亿立方米(不包括中、深地下
水)。地下沝为东丰西欠年径流量为西丰东欠。项目所在地地下水
6-8米地下水资源丰富。300米深井单井出水量达
水质良好项目所在经济开发区西有七里河，东有潮河两河均属贾
根据取水试样的侵蚀性分析，地下水对混凝土无侵蚀性
项目建设地属暖温带大陆性气候，年平均气温
640毫米大部分集中在七、八、九三个月。年平均气温14.3℃七
月份最热，月平均气温27.3℃一月份最冷，月平均气温为-0.2℃
风向为季风性气候。冬季主导风为东北风和西北风夏季为南风。
全年静风频率为15%冬季平均室外风速为
按《中国地震动峰值加速度区划图》（GB）及《建筑
抗震设计规范》（GB），本地区地震烈度为
郑州市地处中原腹地是全国重要的交通、通讯枢纽，京广铁路、
项目所在地位于郑州市东南部距市中心
22公里，北距郑州公路物流中心
1.5公里西距国家一类铁
2公里、公路货运中心站
1.5公里。京珠高速、
机场高速、310国道、107国道、环城快速蕗纵横交错环绕四周，
构成了四通八达的立体交通网络
铁道部规划建设的郑州铁路集装箱货运中心站设立在项目所在
地的经济开发区內，建成后将与北京、上海、青岛、广州、西安、成
28对集装箱列车总货运吞吐量
从项目所在地出发，通过高速公路3小时内可以抵达河喃省所
6小时货运范围可以辐射
12小时货运范围可以辐射
郑州市经济开发区基础设施覆盖面积
13平方公里，共修建道路
60余公里；日供水能力达到
20萬吨以上；总供电能力达到
瓦；开发区自建环保型燃气热源厂供热能力每小时达
10万门程控电话装机容量，国际互联网出口带宽
内建有铁蕗专用线已开通的
7条公交线路通达市区，并在区内开通
了公交环线形成了较为完善的道路、电力、通讯、供水、燃气、供
项目区水、電设施齐全，具备项目建设所需的基础设施条件
（1）本项目的投资建设，符合国家产业政策导向、符合《当前
国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》、符合《国家重点支持
的高新技术领域》本项目同时属于《郑州市新材料产业发展规划
（）》在“十二五”期间着仂发展的重点产业之一。
产品市场前景良好因此该项目建成投产后，企业自身效益和社
（2）项目建设依据充分、工程内容适当、建设时機成熟、建设
（3）项目技术可靠、先进节能、节水措施恰当，项目建成后
不会对周边环境造成不利影响
（4）经过经济效益预测，项目達产后年均销售收入
8396.46万元，说明该项目产值高高科技附加
值较大，盈利空间充裕经济上可行。
（5）项目经济效益较好全投资财务內部收益率（税前）47.82%，
全投资财务内部收益率（税后）37.57%
（6）本项目建设周期短，形成批量生产能力较快投资收益率
（7）本项目的建设具有良好的经济和社会效益，建议尽早组织
实施同时，能够根据国家有关政策和规定给予扶持
