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高新技術帶動下銅用量增加

和訊期貨消息 5月29-30日由上海期貨交易所和中國金融期貨交易所共同主辦的“第十五屆上海衍生品市場論壇”在上海召開。本屆論壇以“改革新篇章,開放新里程——建設具有國際競爭力的中國特色期貨市場”為主題,邀請國內外實體經濟和資本市場等各界代表,交流思想,凝聚共識。和訊期貨參與全程直播。30日下午,由江西銅業(600362,股吧)集團有限公司主辦的有色論壇“江銅專場”關聯活動如期召開。華晨咨詢有限公司研究總監黃方慶在“銅材料在交通與家電行業的新應用”的專題演講中指出銅在單臺設備使用量在不斷增加,技術的革新也影響著銅的使用總量迅速猛增。
  他表示“中國制造2025”是中國制造業升級的必由之路,但是中國制造面臨眾多挑戰,中國的勞動力成本已經高于其他發展中國家,且未來依舊將繼續保持較快的增長,由于缺乏核心技術,中國不得不進口大量核心零件和基礎材料,比如在高端挖掘機中,進口零件的成本接近總成本的50%。
“中國制造2025”是“工業4.0”的基礎與實現途徑。黃方慶表示“中國制造2025”解決能否“造”的問題,是實現“工業4.0”基礎與實現途徑。“工業4.0”是如何造的問題是實現智能制造的方法。而實現的一種材料就是銅。銅具有新應用、更節能、可循環的有點,新技術改變銅密度,新需求影響銅使用。電力裝備、先進軌道交通裝備、高檔機床和機器人等單臺設備使用銅增加,這是技術升級帶來的更高銅密度,這樣銅的市場總量就會增加,總量提升帶來了用銅總量的增加。
  黃方慶:謝謝各位領導給我這個機會和大家做演講,剛才聽了介紹深受啟發,對于中國這樣一個快速增長的經濟體大宗商品在整個經濟中的作用也越來越重要,剛才傅女士從一帶一路和期貨交易角度進行了分析。主辦方對我們提出的問題,中國一年1000多萬噸銅的消費,下游市場發生了什么樣的變化,例如在中國制造2025的背景下中國已經不會再像十年前那樣,現在我們要造中國制造2025,要把產業化提高,我們哪些下游的產品是未來會大力發展的,這些產品的發展對于銅的總需求量和應用量會產生什么影響,這是我們公司過去幾年一直和行業內的各個協會和公司一起做研究和探討的。今天我們和大家報告一下我們過去幾年研究的成果,由于銅下游范圍覆蓋整個國民經濟,我們主要挑和工業品密切相關的四個產品介紹一下。
  第一個問題,為什么中國要做中國制造2025。中國勞動力成本已經不適合做一些簡單低級的工業品,當然在中國改革開放40年當中把目前中國經濟從無到有帶動起來的是最早的服裝、棉紡織產品,接下來是普通的小家電、初級工業品,這些產品給中國帶來了基本的原始積累,使中國在后續的發展當中有一個非常好的安全墊,應對經濟危機、經濟體制改革、國際競爭。但是生產這些低級工業品最主要的就是勞動力成本,我們和印度比較一下,1990年我們的成本可能只有印度的一半,但是到了2015年我們的成本幾乎是印度的1倍。大家如果再去生產一個普通的日用品做一件衣服,你的勞動力成本是沒有辦法和印度、柬埔寨這些低成本國家進行競爭的,除非你能生產出普拉達,生產出一些別人生產不出來的東西。生產這些東西就需要你的設備、知識、技能加以保障,本質上來說就是把我們國家從一個勞動力成本推動的經濟體變為一個技術資本推動的經濟體。這是從中國制造角度來看的。
  第二,如果我們和一些中等發達國家比較,大家一起制造機械、工業品,我們的成本是否有競爭力呢?大家看一下右邊這張圖,中國2016年收入大概在8000—9000人民幣,差不多10萬人民幣的工資水平,15000美元。同樣水平墨西哥工人工資在6萬人民幣,土耳其57000,俄羅斯50000,泰國35000,柬埔寨7600,他們月平均工資很低,但是大家如果去江浙地區看看,5000元工資是不可能招到一個熟練機械工人的。在這樣的工資標準下,我們的產業不升級,制造能力不升級,還繼續生產一些傳統的組裝產品,我們在這個行業的競爭力很明顯是弱化的。不用我們去推動一帶一路和產業升級,其他國家就把我們替代了。如果大家去美國的奧特萊斯可以看到,一些大眾消費品牌基本上已經找不到中國制造了,而在美國現在能夠找到中國制造的還是家電產品,初級的工業制造產品以及一些機械設備。但是再往高,就是日本制造了,中國還沒有走到這一步。導致這樣的原因是由于我們缺少核心技術,這里有一張2016年中國主要四大進口行業,最大的是機械行業,雖然我們出口了大量的機械產品去國外,但 我們也進口了非常多的核心零部件到中國。第三位是化工品,很多基礎的化工品的原材料或者作為工業產品的基礎的化工材料是大量依賴進口的。鐵礦石、原油等等是由于經濟體制結構帶進來的,還有買特種車輛的錢。
  中國雖然號稱世界工廠,但是從前一段時間中興案例上就可以看到,中國制造實際上是貼中國制造標簽國外核心產品的再加工件。中國如果沒有核心競爭力,今天發生在中興身上的事情明天就可能發生在中國其他企業身上,中國一定要做中國制造2025升級的,這是政府主要的方向。但是這樣一來就帶來了對整個全球經濟環境的觸動,我和大家分享一下最近我們在國外和國外同行開會時候一個非常切實的感受,他們認為全世界經濟問題這么多,歸根到底一點,都是中國問題。一天工作8小時,你們中國人一定要一天工作10小時,把成本弄得這么低,我這些企業都沒有辦法活,經濟肯定要通脹,產品肯定要過剩,失業率肯定就上升了。從美國、歐洲的角度來說對中國制造2025的打壓那是必然的選項。反過來中國要實現產業升級,則必須要突破這樣一個限制。接下來一點,大家前一段時間看到很多中國制造2025的介紹,所謂中國要做十大產業的產品高端制造,同時和它相對應的有一個非常熱的名詞,工業4.0,這個概念是德國政府提出來的,要通過實現智能工廠設計將歐美高成本制造留在歐美,通過一些智能制造的方法幫市場緊密連接,實現制造的綠色、節能、環保和高效,并且生產出有競爭力的產品。這個和中國制造2025的關系是什么呢?如果說不能搞清這個關系,我們對于中國制造的定義認識就有偏差了。我們認為一句簡單的話就可以反映出中國制造2025和工業4.0的核心關系。中國制造2025是走向工業4.0的必由之路,也就是說中國制造2025解決的是造什么的問題,工業4.0解決的是怎么造的問題。中國現在列出來的十個高端產品是我們現在還不能造或者造得不好的產品,要實現進口替代的產品,實現具有國際競爭力的產品。而工業4.0是如何實現在發達國家高成本地區通過智能制造實現制造業進一步升級的問題。當中國制造2025逐步實現的過程當中怎么樣和工業4.0實現差異化和錯位化,從工業3.0到工業4.0歐美國家已經走過的彎路,將是我們在中國制造2025當中需要重點考慮的問題。這是中國制造2025背景的情況。
  講完這些背景,回到我們討論的銅大宗產品對于我們來說怎么樣在中國制造2025這樣一個背景下實現它的變化。首先銅是全世界應用歷史最長的金屬原料,當一個新產品出現以后,銅一定是一個大量使用的產品,因為它的柔韌性、強度、導電導熱性能很好。但是當這個產品實現了大規模生產以后,產品需要進行一個價格競爭,需要廣泛生產,大家就會聽到很多對于銅的替代。比如汽車的水箱是銅制水箱,大家用得很好,但是當汽車材料擴大以后大家就提出要鋁代銅,因為銅太貴、太重了。對于銅產品來說它是一個節能產品,也是一個可循環的產品。大家現在喝水拿的是塑料水瓶,塑料是不能降解的,我最近在日本看到他們用銅杯子,銅是可循環再利用的,生命周期來說銅把它熔煉重新制造,使用的能耗是最低的。從某種角度來說在全世界如果你要做可循環經濟,銅就是一個很好的選擇。第二,銅在新應用上有很多重要基礎原材料必須要用到銅,回到汽車行業,傳統汽車除了線束以外已經被其他材料全部替代了,但是當新能源汽車出來以后發現銅在電池的負極里面有巨大的需求量。這樣是不是給銅工業一個啟示?很多新工業的應用在銅材料應用上有它的契合性。從我們的研究角度來說,對于新技術的發展實際上有兩點對銅材料有影響。第一,新技術改變銅需求使用量。也就是說我們會發現一些新的需求會帶動銅新的應用點,在中國制造2025以來信息化技術的應用,風能技術的應用,很多應用點出來了。第二,新技術會改變銅密度的。不是8.9克每立方厘米銅的密度,而是在一個機器里面你會使用多少個。大家用發電,發電機的核心部件一定是銅,但是從發電機的角度來說30萬千瓦到90萬千瓦,你的銅密度是在逐漸下降的。但是當你的分布是用銅,光伏、風電、潮汐這些新能源應用,你的發電技術再也不是集中在一塊了,而是分布在各家各戶,進行分布應用,它的核心零部件里面的用量又上升了。整個輕技術的應用,改變產品、改變應用方式,對于銅產業下游的銅需求會產生巨大的應用。
  根據我們最近的研究,整個中國制造2025對于整個銅產業的影響比較。首先對于行業影響來說,用戶最大的一定是電力裝備,超高壓輸配電、新能源發電等等,大量使用銅作為導電體使用。第二,先進的軌道交通。大家肯定坐過無數次的京滬高鐵,大家可以注意到所有的高鐵電力輸送的導線都是銅和金。如果傳統火車只有鐵,沒有銅的。鐵路的電氣化和高速化帶來了對銅巨大的需求。下面兩個節能和新能源汽車以及高檔數控機床與機器人對于用戶量的增長也非常顯著。第二,中性的。新材料、新一代信息技術、海工工程。這里面銅材料的應用量相對比較有限,而且它的市場規模沒有像新能源汽車那樣動不動就是幾百萬的使用規模,但是對銅產品的要求更高。以后在中國銅產品的價值會再造。不是簡單的倫敦銅或者上海銅的價格,而是銅產品費用的增長。深加工銅材料的需求會加速增加,普通銅需求會逐漸萎縮。最后像航空航天整個市場規模非常有限,生物醫藥基本上不用到銅,農業裝備相對來說比較小,這是整個銅產品領域使用相對比較少的三個行業。在電力設備、先進軌道交通、高檔機機床、節能這是未來對于整個銅產業鏈會產生主要影響的四個主要的行業。
  舉幾個例子,第一,銅材料使用密度的上升。代表性產品是中小型工業電動機,這個東西大家可能看得機會不是很多,除非你去工廠,你可以發現所有的制造業動力源(600405,股吧)一定是來自于工業用的電動機。但是這個工業用電動機又不是我們平時用的小微電動機。這種是消費品,不是我們工業品,不涵蓋在工業制造里面。中小型電機在2015年每1000瓦電機使用0.87公斤的銅,但是隨著兩個主要的推動,節能環保和高效。到2025年我們預計它的每千瓦用銅量會達到1.56公斤,這個會帶來非常巨大的銅需求。第二,風電設備。比較典型的就是大型的風電設備,里面發動機線纜是用銅的,根據我們測算2015年風電設備銅密度每千瓦大概在3.1公斤,但是隨著中國對于風電設備的大型化和高效化以及各種新技術的應用,整個用銅量會達到3.4公斤,這就是兩個典型產品在技術推動下單臺設備或者單千瓦單位下用銅量的增長。第二,由于它的市場規模急劇擴大,會帶來整體銅需求量的增長,典型的就是新能源汽車。2015年中國新能源汽車汽車37.9萬輛,到2025年要達到整體產量的25%,2000萬輛就是500萬輛以上,實際數字肯定會遠遠超過。新能源汽車單車用銅量在40公斤以上,500萬輛會帶來接近20萬噸直接的需求。整個市場盤子要擴大,無疑會直接帶來對于用銅量特殊產品需求的增量。第二,工業機器人。整體市場盤子100億美元,但是它對整個行業的影響是非常巨大的,因此在中國制造2025作為一個重點關注領域,它會從5.6萬套增長到26萬套,現在已經接近25萬套了,估計到2025年達到50萬套,會帶來用銅量的增加。為什么2015—2025年銅密度會從0.87公斤每千瓦增加到1.56公斤呢?有兩點重要的因素。第一,高效電機的使用。隨著IE2到IE3,中國能效標準的提升,對于電機能效的要求是非常嚴格的。傳統十年前使用的電機按照新標準已經不合格了,如果提高能效最簡單的辦法,電機這個產品已經經過200年工業化了,它的能效已經達到很高的水平了,進一步提高能效,要從材料上做很多文章,包括增加它的銅線使用量,包括最極端的把它的轉子改為銅轉子,特斯拉驅動電機就是銅轉子電機。我們現在工業上開始逐步使用這個,會帶來整個用銅量的顯著增長。第二,對于全生命周期能效水平的評估,我們現在還有很多鋁電機應用,未來隨著能效水平的上升,鋁電機市場會逐漸萎縮,逐漸回到銅電機。這樣就會帶來大量的銅增量的需求。第二,對于工業化和信息化的融合。會帶來整個電機行業從傳統的動力輸出變成智能化可調的電機功率和轉速輸出,銅電機這個方面具有非常大的優勢。下一個是風電設備,海上的風電設備的體積和布陣方式,遠遠高于內陸。大家前一段時間看到氣風氣電的問題,這里面非常重要的原因是內陸地區并不是能源消費地區,它大量的能源是富余的,發出來以后很難并網。下面這張圖是中國第一個海上風電廠,100兆瓦的還風電場,它的使用效率就非常好。同時世界上十大風電廠基本上都位于北大西洋(600558,股吧)地區,未來隨著中國海上發電機組的進一步普及和應用以及對內陸發電機組的替代,風電領域銅密度上升,它的用銅量顯著增長,這是中國制造2025充分肯定的一個東西。
  第三,新能源汽車。一個工業產品它的零部件數量要超過1000個,價值超過10000美元,這個工業產品年產銷量能夠超過1000萬的,除了汽車還有哪個行業是這樣?基本上沒有。一輛車有2萬個零部件,價值少說1萬美元,而且中國一年產量2000—3000萬,整個工業產業鏈里面最大的產業鏈,也是中國制造為什么單獨把它列出來和高鐵并列的作為重點要推動的產業鏈的原因。根據現在的規劃,到2020年200萬輛新能源汽車包括插電式混合動力、純電動、燃料電池車,三種車里面純電動和插電式混合動力99%以上采用鋰電池,鋰電池當中負極極電體必須使用銅箔,大家如果看過比較熱的一部片子《大國重器》,里面特意把一家國內的電池廠生產的6毫米的銅箔作為重點介紹了,為了達到電動汽車更高的續航里程數,需要有一個更高能量密度的電池,而使用更高能量密度的電池、更薄的銅箔,就是一個必須采用的附件。現在全球最先進的車用電池基本上達到6扭米,最低的LG和三星正在研發5牛米超薄銅箔。這些產品附加值遠遠高于銅本身的價值,帶來的工業附加值以及對整個行業體系產品發展帶來的作用是巨大的。但是這是中國現在的短板,我們剛剛能夠做到6牛米,而且只有少數幾家企業可以做到,成品率很低。這是在中國制造2025里面重點推動的一個行業使用的。除了銅箔以外,還有另外兩個,一個是銅轉子電機,現在大家如果買特斯拉,它的驅動電機就是使用這樣的以銅材料作為轉子的三向交流電機,可以保證在高速情況下急加速和調速性能非常好,但是為了提高它的扭矩和輸出功率,并且降低體積,通過銅轉子使它的體積縮小功率增大。第二,線束。現在線束大概在0.18—0.3平方厘米,但是新能源汽車電壓是600V,使用的高壓線束基本上是在66、35和60方,基本上是傳統線束的10—100倍。傳統線束一輛車大概4—5公分銅,但是光一個電池下配套的高壓線束系統基本上就在3—5公斤,如果驅動系統和電機連接的線束在10—15公斤左右,帶來的銅增量就是一個非常巨大的增量。問題是這不是我拿一個銅拉出來就可以做的,它需要很大的材料研發,我們從這樣一個研究可以看到未來可能中國總的用銅量會增長,但是增長最多的來源于加工能力的增長,加工設備和附加值的增長。銅箔并不是我們生產不出4、5牛米的,而是怎么把這些裝到電池上不折斷沒有裂紋。銅工業體系下游應用上和所有的工業產品需要密切結合,幫助整個行業發展,才能實現銅需求量的拓展。
  下一個是機器人,它主要的用途在于驅動電機和線束。銅材料在這個產品里面的應用和抓取力度、使用控制精度密切相關,但是總體它的市場非常小,可能也就是1萬噸左右,但是對整個工業體系影響比較大。這是對之前四個典型產品做了見效,中國制造2025背景下沉舟側畔千帆過,已經在逐步從傳統的銅材料向高端的銅材料進步了,我們這里提出的六個方面,包括高導電材料、新能源汽車用工材料、環境保護使用的銅材料、高散熱銅材料和電連接銅材料,這幾個方面怎么樣滿足下游產品的增量。包括高速列車接觸線,國內可以國產了,但是相當一部分技術需要向國外引進。光伏銅帶,這個要接受陽光的照射,而且不能太厚。集成電路引線框架,我們在這個方面用的電解銅箔傳輸質量還是有待提高的。中國政府要求中國空氣冷酶必須環保,里面有一定危險性的,設了最低的量,需要小管徑銅管支持它,需要生產更加先進合理的產品,才能滿足行業發展的需求。高純度無氧銅管,有些企業可以生產了,但是需求量很大。我們電機的能效提升,還有一種辦法就是增加它的采買率。使用的加熱銅管要耐腐蝕,可以在惡劣環境下使用。還有環保衛浴用的硅磷黃銅棒。大家當然要看整個市場銅的需求是多少,但是下游行業在中國制造2025這樣一個總體規劃的影響下行業需求已經從低端往高端走了,銅材料應用也從傳統向高端進展,大家對于整個銅材料的應用點和使用方法需要做很多的研究。
  我們有一個小小的總結,我們認為中國銅產品的消費有四個部分組成,包括銅終端產品升級、銅加工的升級、銅應用的升級和銅材料本身的升級。終端產品的升級就是以前很多中國制造不了或者沒有制造的產品現在制造了,你的銅材料是不是能夠支撐它的產品性能提升。第二,銅加工升級。以前大家看到的一些工藝很簡單,但是現在對于銅加工的要求越來越高了,包括空調行業聽到很多研究提出我們對于齒形的設計對于冷酶的特定有非常大的影響,對于能效有非常重要的影響。國內企業怎么樣設計出下游企業需要的螺紋管,怎么拉這個管,而且過程當中還能降低你的成本,這就是你需要做的銅加工的升級,制造工藝要升級。銅應用升級,以前沒有想到的一些應用,銅材料的應用,下一步會被提到需求上講。最后就是銅材料升級,包括銅合金的應用,都是整體銅消費支撐非常關鍵的因素。
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