高新区超硬材料产业园情况

郑州高新区超硬材料产业发展情况汇报
（初稿）
超硬材料及制品产业是河南省优势特色产业，拥有国内超硬材料领域的8个国家级中心，是我国超硬材料技术的主要发源地和行业中心，是技术和人才的辐射源，自1963年中国第一颗人造金刚石在郑州磨料磨具磨削研究所诞生以来，郑州逐步成为我国超硬材料产业的中心区域，是我国超硬材料行业重要的研发和产业化基地。

近日，国家发改委发文批准河南超硬材料及制品特色高技术产业链成为国内第一家区域特色高技术产业链（以下简称产业链）。

郑州高新区是该产业链企业最为集中的区域，高新区内现已形成了以郑州磨料磨具磨削研究所、河南工业大学、河南金刚石及制品工程技术中心、骨干企业为主体，同时吸引了一批中小科技型企业的超硬材料产业集群，初步形成了集教学、科研、信息、装备、原辅材料、材料合成、制品、计量、标准、检测、贸易等门类齐全、相对完善的超硬材料产业链。

一、郑州高新区超硬材料产业发展现状
郑州高新区是河南超硬材料产业最为集中的区域，多年来，郑州高新区在产业结构调整中一直把超硬材料产业作为支持的重点，积极推进超硬材料产业链建设，引导支持骨干企业发挥比较优势，加快技术革新，调整产品结构，延长产业链条，促进了超硬材料产业的快速发展。

经过近二十年的努力，郑州高新区超硬材料产业规模不断扩大，产业链趋向
完善，超硬材料已成长为郑州高新区具备自主知识产权并且在国内外市场占有较大优势的极具发展潜力的特色和优势产业。

一、具有良好的产业基础和发展势头
（一）产业集聚初具规模
作为河南省超硬材料行业相对集中的区域，初步形成了一个以超硬材料为先导、制品为核心、原辅材料和专用设备仪器为基础、公共技术服务体系为支撑、产业群体比较集中和相对完善的高技术产业链。

区内及周遍集中了约200多家超硬材料企业。

其中5亿元以上企业1家，1亿元以上企业3家，年销售收入5000万元以上企业10家。

郑州高新区企业大多聚集在郑州高新区冬青街及附近区域，冬青街自西向东有高新磨料磨具、三祥科技、中南杰特、金海威、华晶、盛力、富耐克、新亚锐奇、卡斯通等企业，附近3公里以内有新亚、亚龙、三磨所国家超硬材料及制品工程技术中心产业化基地等骨干企业以及创办了我国第一个超硬材料大学专业学科的河南工业大学等。

2008年，实现销售收入36亿元，工业增加值11.8亿元，利税9.2亿元。

（二）产业链相对完善
郑州高新区超硬材料产业已经形成了由专业科研院所、高校为主要技术、人才支撑，以骨干企业为龙头的相对集中的超硬材料企业发展群
体，形成了由原辅材料、超硬材料及制品、生产及检测设备等组成的较为完善的产品链，拥有服务于中小企业发展的公共服务平台，形成了由政府的引导、支持和科技服务机构支撑的超硬材料产业具有产业集群特征的创业、创新基地。

（三）骨干企业各具特色
高新区有数家国内外知名的骨干企业，骨干企业发展势头良好且各具产品特色并在国内外享有盛誉。

超硬材料方面——金刚石方面，华晶公司以生产高品级金刚石为主，目前已进入国内金刚石单晶生产企业三甲。

该公司08年实现销售收入7.5亿元。

国内生产立方氮化硼的两大家企业富耐克和中南杰特公司均已在高新区发展。

河南富耐克超硬材料有限公司生产的立方氮化硼产品产量在国际上排名第一，年销售18000万克拉，产品90%出口，部分产品已达到国际高档产品水平。

制品方面——郑州三磨超硬材料有限公司（郑州磨料磨具磨削研究所投资）是国家超硬材料及制品工程技术研究中心的依托单位，致力于新型高效精密超硬磨具的开发和推广应用，先后开发出一批代表国内最高水平、国际先进、替代进口的超硬材料制品新产品，如新型高厚度大规格复合片产品、木工刀具系列产品、金刚石超薄锯片、磨凸轮轴立方氮化硼砂轮、超薄切割片等产品处在世界先进水平，该公司已在郑州高新区建设国家超硬材料及制品工程技术研究中心产业化基地，计划投入
资金1.8亿元人民币，该项目建成投产后年销售收入将3亿元，利税0.9亿元。

上述产品在高新区实施产业化后将彻底改变河南省材料强、制品弱的局面。

郑州新亚复合超硬材料有限公司是国内最大的复合超硬材料的生产和出口单位，公司目前拥有7项实用新型专利，主要生产广泛应用于石油钻探、机械和木材加工等行业的金刚石复合片、金刚石拉丝模、超硬材料刀具三大系列几十个品种的产品，占同类产品国内市场30%左右的份额，并为美国GE公司提供出口加工服务。

07年实现工业产值1.7亿元，公司产品40%以上出口。

河南省亚龙金刚石制品有限公司是生产金刚石微粉和金刚石硬质合金复合片及其相关产品的高新技术企业，产品应用于石油钻井、地质勘探、煤田开采、机械等行业。

公司07年实现工业产值首次突破1亿元，出口创汇130万美元。

另外，区内还有15家中小科技型制品企业在不同的加工领域占据优势。

原辅材料方面——高新区在合成金刚石所用的三种原辅材料（人造石墨、触媒合金、传压介质）等方面均有明显优势。

如河南远发金刚石有限公司的人造石墨产量位居全国第一位，约占全国的30%，该公司的传压介质，特别是新型复合传压介质位居国内领先水平。

另外，金属结合剂在全国也处于领先地位，其中郑州卡斯通公司的预合金结合剂居国内领先水平，产量占全国的30%左右。

该公司近两年
销售收入增长速度均在50%以上。

超硬材料专用设备仪器——合成金刚石专用的新型大腔体六面顶压机，高新区设计制造能力国内领先，压机拥有量占全国同类压机的90%。

抗压强度计、冲击强度计、堆积密度测定仪、取样二份器、粒度筛分仪等及国家标准规定的超硬材料检测仪器，大多数由郑州三磨所独家生产并供应全国。

郑州金海威科技实业有限公司是国内最大的专业从事超硬材料制品生产装备的生产企业，技术水平国内一流。

（四）技术装备水平与产品档次明显提高
河南华晶超硬材料有限公司的HG1000缸径大型压机生产线项目合成的金刚石产量比现有最大型设备提高4-5倍，生产成本约降低30%，高品级金刚石的比例35－40％，各项技术指标居国内领先水平，并基本达到国际先进水平，为我国超硬材料产业的崛起奠定了基础。

在超硬材料制品领域，具有自主知识产权的以电子、汽车、家电等高技术及新兴产业为应用领域的超薄切割砂轮、125m/s陶瓷结合剂CBN 砂轮、2000＃及以细粒度的树脂结合剂金刚石微粉砂轮、直径800mm陶瓷结合剂磨盘等成套技术的研发成功，表明了高新区超硬材料制品制造技术在向“厚度更薄、速度更高、粒度更细、工作面更大”的方向发展方面取得了重大突破，产品性能达到国外同类产品水平，已能够替代进口产品，对带动产品结构的调整起到了重要的示范作用。

（五）产业链条得到延伸和加强
目前，高新区超硬材料及制品产业链由原辅材料、金刚石单晶、立方氮化硼单晶、金刚石聚晶复合片、立方氮化硼聚晶复合片、金刚石微
粉、超硬材料制品、专用生产设备和检测仪器等要素构成，各项技术指标居国内领先水平，并基本达到国际先进水平，为我国超硬材料产业的崛起奠定了基础。

近年来，高新区更加注重制品领域的研发和产业化工作，在超硬材料生产规模迅速扩大的同时，制品产业也呈现出加快发展势头，先后开发出一批具有国际先进水平、填补国内空白的、能够替代进口的超硬材料新制品，带动了产业结构和产品结构的调整。

（六）创新环境日趋优越
郑州高新区拥有以郑州磨料磨具磨削研究所、河南工业大学、中原工学院、国家超硬材料及制品工程技术研究中心等院所、高校、国家级工程中心为主体的承担超硬材料及制品领域的科研、工程化研究开发任务的研发机构以及承担行业协会、检测、信息、标准化及人才培训等工作的行业服务机构10余家。

主要包括：
——科研院所、大学
●郑州磨料磨具磨削研究所
郑州磨料磨具磨削研究所是全国唯一的超硬材料及制品方面的专业研究所。

1963年我国第一颗人造金刚石和后来的立方氮化硼都是在该所诞生，该所直接推动了我国超硬材料行业的形成和发展，引领着中国超硬材料产业的发展，成为超硬材料技术辐射源。

该所在郑州高新区占地100亩的国家超硬材料及制品工程技术研究中心产业化基地正在建设。

●河南工业大学
已整体搬迁至郑州高新区。

该校在全国率先开设超硬材料专业，多年来为行业不断提供科研成果并输送了大量专业技术和管理人才。

●中原工学院
其材料与化工学院设有超硬材料本科专业，并设有超硬材料及制品方向的硕士点，已建成超硬材料与工具研究所。

●郑州大学
位于郑州高新区的郑州大学是郑州高新区超硬材料产业战略联盟的成员单位，参与该联盟技术开发服务平台的磨、切削实验室建设。

——主要工程技术中心
●华晶公司是国内超硬材料领域仅有两家国家级企业技术中心之一●富耐克公司是河南省立方氮化硼及制品工程技术研究中心的依托单位
●国家超硬材料及制品工程技术研究中心（设在郑州三磨所）
——其它服务支撑机构
●全国磨料磨具标准化技术委员会及超硬材料及制品分技术委员会（设在郑州三磨所）
●国家磨料磨具质量监督检验中心（郑州三磨所）
●国家超硬材料及制品生产力促进中心（郑州三磨所）
●河南工业大学超硬材料专业数据库（河南工业大学）
●07年5月份，郑州高新区管委会和郑州三磨所共同出资组建了郑州高新超硬材料孵化器有限公司，公司将随着高新区超硬材料产业园基地的建设为广大中小型超硬材料类企业提供孵化等方面的服务。

●07年5月，郑州高新区成立了超硬材料产业联盟，联盟由80多家高
新区及周边业内企业和银行、投资担保、风险投资机构、工程技术中心、生产力促进中心、标准化委员会、专业孵化机构、科研院所、高校、专业进出口公司和其它中介机构等组成，从此标志着郑州高新区超硬材料产业开始步入集群发展的轨道。

●已初步形成以技术、检测、人才培训、信息、标准化及中小企业孵化为主的公共服务体系
目前，郑州高新区超硬材料产业集群拥有国内超硬材料领域的8个国家级中心，包括国家超硬材料及制品工程技术研究中心、全国磨料磨具标准化技术委员会（含超硬材料及制品分技术委员会）、国家磨料磨具质量监督检验中心、国家超硬材料及制品生产力促进中心，具备建设超硬材料产业集群中小企业技术服务体系的良好基础。

在国家超硬材料及制品工程技术中心、郑州磨料磨具磨削研究所（国内超硬材料领域唯一的国家级研究所，国家工程中心、质检中心、标委会的依托单位）、河南工业大学以及河南省金刚石及制品工程技术中心等单位的积极努力下，企业间在技术领域已开展了一系列的战略性合作，为中小科技型企业提供了良好的技术支撑。

另外，中国机床工具工业协会超硬材料分会、中国超硬材料网也将随三磨所迁入我区发展。

（七）郑州高新区超硬材料产业当前存在的主要问题
1、已形成基本完善的产业链，尚未形成龙头企业带动的产业群体聚集效应。

目前高新区上亿元的超硬材料企业很少，骨干企业在其产品领
域已经是“小巨人”，但放在其它行业里充其量也只能算是中等规模，如富耐克公司虽然已成为世界上最大的CBN生产企业，其年产值仅8000万元左右。

由于缺乏产业群体的大规模聚集，高新区无法形成对相关企业和生产服务活动的强烈吸引力，产业竞争优势难以发挥，区域创新能力也很难提高。

部分环节如制品产业尚需通过产业要素引进及培育手段进一步完善。

2、缺乏适合中小型超硬材料企业发展的生产场地。

超硬材料企业对生产场地的要求有一定的特殊性，一般需要具备一定高度的单层工业厂房及较高的配套电力条件。

就目前高新区已经开发的各种工业厂房无法满足超硬材料企业的需求。

郑州的200多家企业基本没形成规模，目前大量中小型超硬材料企业多散布在市内都市村庄，生产环境较差。

大部分在租用临时厂房维持生产，它们生产场地不稳定，缺少对企业发展有利的环境及必要的技术、信息、人才等方面的支持，导致企业发展缓慢。

然而，这些企业中有不少是有发展潜力的，其创业者有不少来自高等院校、科研院所，有的甚至是刚刚毕业进入社会的学生，需要利用外部资源等各种条件来帮助企业的发展。

3、中小企业公共技术服务体系框架和思路已基本形成，工作已全面展开，但仍需培育在高端产品领域提高嵌入全球技术产业链的能力。

同时还需加大公共技术服务平台的投入，提高平台自我研发实力和为企业服务的能力。

各级政府用于支持新项目开发的资金或因较为分散，或企业不能真正用于技术开发，导致技术进步缓慢。

另外，行业所需的检测设备分散在大专院校科研机构或骨干企业中，由于缺乏必要的沟通，出
现利用率不高或急需设备长时间短缺的情况。

4、急需进一步完善产业链。

高新区内超硬材料产业链虽然基本完善，但特点是材料多制品少；材料大制品小差距十分明显。

在制品方面，虽然我们在制品方面的技术优势依然十分突出，但我区乃至我省还没有形成真正的规模，制品类企业技术含量较高但规模偏小。

我省超硬材料产业整体表现为材料强而制品弱，材料产量占国内市场的60%，而制品产量所占市场份额不足10%。

5、产学研合作机制已初步形成，企业与科研机构、高校的合作机制正在建立，还需进一步加强合作力度。

二、超硬材料及制品在国民经济发展中的重要作用和发展趋势
（一）超硬材料集诸多优异性能于一身，是重要的战略物资
超硬材料主要是指金刚石和立方氮化硼（CBN）以及以这两种材料为主要成分的复合材料，它们不但是目前世界上已知的最硬材料，而且集诸多优异的力学、热学、光学、声学、电学和化学性能于一身。

金刚石具有很高的抗压强度、热导率、声传播速度、电阻率、可见光折射率和耐化学腐蚀能力；同时，它还具有低热膨胀率、高耐磨耗性、宽的禁带宽度、强的红外透过性等优异的性能。

立方氮化硼的物理和化学性能与金刚石相近，但热稳定性，特别是对铁族元素的化学惰性优于金刚石。

超硬材料享有“材料之王”的赞誉，国外有学者预言，21世纪将是“金刚石时代”。

20世纪50年代中期美国GE公司先后成功研制出世界上第一颗人造金刚石和立方氮化硼，推动超硬材料作为一种新材料开始了大
规模的工业化应用。

超硬材料被广泛用作各类超硬工具，其可加工的对象几乎囊括了世界上所有的已知材料，大大提高了各种新型难加工材料的加工效率加工质量，尤其是作为高速超高速、精密超精密、数控、微细加工等先进制造技术的重要组成部分，高效精密超硬材料工具成为现代工业不可替代的基础装备之一。

随着科学技术的不断进步，超硬材料独特的性能得到不断的开发利，超硬材料产品不断丰富和升级，用超硬材料制作的新型工具和功能元器件层出不穷，应用领域不断扩张和延伸，一次次推动了相关应用领域的革命性变革，促进了相关应用领域的发展。

超硬材料已成为国民经济、国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分（表1列举了超硬材料在高技术领域和新兴产业的部分用途）。

超硬材料的消耗量成为衡量一个国家工业发展水平的重要标志，西方发达国家甚至将超硬材料作为一种战略性物资进行储备。

（二）超硬材料及制品产业是朝阳产业，更是高技术产业
超硬材料是材料领域的一支新军。

近十年来，全球超硬材料及制品以高出经济增长三倍以上的速度发展，是方兴未艾、蓬勃发展的朝阳产业。

2006年全球超硬材料总产量约64亿克拉，超硬材料及制品产值约200亿美元。

我国第一颗人造金刚石诞生于1963年，随着我国科学技术的不断进步以及国民经济的迅猛发展，我国超硬材料及制品产业从无到有、从小到大，形成了一个门类齐全、具有相当规模的完整工业体系。

同时，行业技术与装备水平不断提高，产品品种不断完善，在国民经济的各个领域得到越来越广泛的应用，取得了巨大的经济和社会效益，超
硬材料及制品赢得了“小行业里的大行业”的赞誉。

2000年我国超硬材料产量突破10亿克拉，一举成为全球超硬材料大国，到2006年我国超硬材料总产量接近45亿克拉，占全球的三分之二。

超硬材料及制品行业的发展历程和技术发展趋势表明，它是一个涉及学科众多，同时它又具有高智力、高投入、高风险、高效益、高渗透、高竞争性等高技术产业的特征，是名副其实的高技术产业。

三、郑州高新区具有加快超硬材料产业链发展的有利条件
郑州高新区超硬材料产业核心竞争力集中体现在：
超硬材料方面：国际上超硬材料合成技术围绕设备大型化、工艺精细化、产品高档化、功能多样化的目标发展。

随着六面顶技术的发展和完善，金刚石单晶产品品种和品级达到国外先进水平，迫使外国公司正逐步退出国际市场，美国GE公司将从事超硬材料单晶的制造部转卖Diamond Innovations公司（简称DI公司）。

英国的E6公司则在中国建立了六面顶合成生产线。

另外，国内生产立方氮化硼的两家主要企业都集中在郑州高新区，其主导产品质量已达到国外先进水平。

目前，郑州高新区超硬材料及制品产业链由原辅材料、金刚石单晶、立方氮化硼单晶、金刚石聚晶复合片、立方氮化硼聚晶复合片、金刚石微粉、超硬材料制品、专用生产设备和检测仪器等要素构成，在全国市场的占有率分别达到30%、30%、60%、80%、90%、20%、90%，并分别比2002年约提高1倍左右。

（一）技术、人才的支撑
郑州地区是我国超硬材料技术进步最快的区域，在多个技术领域引
领全国的技术发展，其科技资源、人才资源以及信息资源最为集中。

即将进驻高新区的郑州三磨所是我国唯一的超硬材料及制品的专业研究院所，该所有国家超硬材料及制品工程技术中心等数个国字称号。

河南工业大学（原工业高等专科学校）在全国率先开设超硬材料及制品专业，为我国超硬材料行业输送了大量技术人才和科研成果。

另有若干省、市级企业工程中心、研发中心等。

（二）有完整的产业链和产业基础
已经形成从超硬材料原、辅材料、金刚石及立方氮化硼、超硬材料的深加工及制品、超硬材料及制品的生产装备等较为完善的产业链条，还有专业的进出口公司—中磨进出口公司和白鸽进出口公司等。

产业上、中、下游的关联度很高，产业已具备一定规模。

（三）科技服务机构的支撑
有国家超硬材料材料及制品生产力促进中心、国家磨料磨具质量监督检验中心、国家磨料磨具标准化委员会；还有全国超硬材料协会、中国超硬材料网、超硬材料专业孵化器等。

（四）政府的支持与引导
省、市政府都把超硬材料作为特色产业重点发展，高新区管委会专门成立了超硬材料产业园管理办公室，为超硬材料产业的发展提供专业化的服务。

（五）国内外市场需求的扩大为产业链带来了发展机遇
1、新兴产业的快速发展提供了广阔的市场空间
电子信息、汽车制造、家电业作为与人民生活水平提高息息相关的新兴产业，近年来发展迅猛，带动了新型超硬材料制品市场需求的不断扩大。

电子信息领域IC芯片制造需要硅棒外圆磨削、硅片倒角与平面研磨、晶圆减薄、芯片分割、封装产品切割等一系列高精密度的加工工具。

汽车领域发动机凸轮轴、曲轴的加工，需要使用速度高达160m/s的超高速高效精密成型磨削工具，对强度、锋利性以及形状保持性、动平衡性能提出远高于传统加工方法的要求。

空调、冰箱压缩机主要零部件缸套、滑片的加工，应用固结磨具双端面磨削技术替代传统加工工艺，对磨具的平面度、平行度、耐用度提出了比普通磨具高几个数量级的要求。

此外，随着钛、镍合金、热喷涂陶瓷、金刚石膜等各种新型高温难加工新材料在航天航空以及国防工业领域的应用，超硬材料高效精密工具作为不可替代的理想工具，其消耗量也呈快速增长的趋势。

据测算，2006年我国电子、汽车、家电等行业高效超硬精密磨具的市场需求量约40亿元，到2010年将达到115亿元，2012年将达到195亿元，年均增长达到30左右％。

2、全球制造业中心的转移为超硬材料发展带来了新的机遇
随着我国成为世界制造业的中心，大重型数控机床、高效精密数控机床、超精密数控机床、CNC多功能加工中心以及高速及超高速切削、精密及超精密切削、微细切削、硬态切削、干切削等先进制造技术和难加工材料在高技术和国防领域、重大基础装备领域、国民经济支柱产业领域得到越来越广泛的应用，超硬刀具、超硬磨具、金刚石滚轮成为实现以上先进制造技术必不可少的基础装备之一，近年来市场需求剧增。