硬质合金占比超国内钨消费的一半 。 近年来国内钨消费结构趋于稳定，以硬质合金、钨材、钨特钢、钨化工为主。其中，硬质合金消费占比均达到最高，占当年钨消费的一半以上，随后依次是钨特钢、 钨材、 钨化工。 2024 年，中国硬质合金销量为 4.14万吨，占比 58. 29 %%，位于第二的是 钨材 ，占比为 22.55 。 2025 年上半年，中国硬质合金销量为 2.1 万吨，占比 58.5 2 %%，位于第二的是 钨 材 ，占比 23.10 。

硬质合金作为钨下游主力产品，国产化替代需求迫切。硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料，具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。硬质合金广泛用作刀具材料，如车刀、铣刀、刨刀、钻头等，用于切削铸铁、有色金属、塑料、化纤、石墨、玻璃、石材和普通钢材，也可以用来切削耐热钢、不锈钢、高锰钢、工具钢等难加工的材料。

硬质合金按照按成分和结构可划分为 7 大类体系 WC Co 系 、 WC TiC C o 系、 WC TiCTaC NbC Co 系 、 TiCN 基硬质合金 、 钢结硬质合金 、 涂层硬质合金 和 梯度结构硬质合金切削工具材料 。

由于市场需求的增长，中国硬质合金产量整体呈平稳上升趋势。根据中国钨业协会统计，国内硬质合金的产量从 2018 年的 3.38 万吨增长至 2024 年的 5.8 万吨，期间复合增长率 9.4% 2021 2024 年硬质合金产量保持稳定， 2024 年，硬质合金产量同比增长 14.40% 。

刀具材料主要包括硬质合金、工具钢（碳素工具钢、合金工具钢、高速钢）、陶瓷和超硬材料（人造金刚石 PCD 、立方氮化硼 CBN ）。从刀具材料发展历史来看，硬质合金的出现与发展，替代了很大一部分高速钢。硬质合金的综合性能更加优异，使用领域最为广泛。

欧美等发达国家的硬质合金工业体系成熟，对材料基础原理和涂层原理的研究成果较多，通过持续不断的优化硬质合金材质、涂层和刀具结构，提高硬质合金刀具的高效加工性能，使硬质合金刀具能够最大范围的应用到各种领域。 预计到 2032 年， 全球硬质合金刀具市场规模将从 2024 年的 115.4 亿美元增长至 184.1 亿美元 年均增长率在 6.0% 至 7.1% 之间。 据中国机床工具工业协会预测，我国刀具市场规模有望在2030 年达到 631 亿元， 2020 2030 年复合增长率达 4.14% 。

硬质合金刀具是参与数字化制造的主导刀具随着我国制造业 持续升级，硬质合金刀具的产值占比逐步提高。 近几年我国切削刀具的产值结构发生着持续的变化，综合性能更优越的硬质合金刀具产值占比不断在提高。根据《第 五 届切削刀具用户调查数据分析报告》统计显示，我国硬质合金刀具占主导地位 占比约为 6 3 。

作为数控金属切削机床的易耗部件，无论是存量机床的配备需要，还是每年新增机床的增量需求，都将带动数控刀具的消费需求。 2020 2024 年数控金属切削机床市场规模的复合增长率为 7.32% 2024 年数控金属切削机床市场规模为 4325 亿元，同比增长 5.75% 。预计数控机床的规模还会进一步增加。

2021-2024 年，切削刀具的进口占比持续下降，切削刀具逐步摆脱进口依赖。 2023 年切削刀具进口额 12.7 亿美元，出口额 36.6 亿美元，进出口比例为 34.7% 2024 年切削刀具进口额 12.3 亿美元，出口额 39.8 亿美元，进出口比例为 30.9% 。

石油工业是支撑现代能源体系的核心行业之一，其勘探与开采过程面临极端环境的严峻考验。在石油钻井作业中，设备需频繁接触坚硬岩层、腐蚀性流体以及高温高压环境，传 统金属部件往往因快速磨损而失效，导致维护成本激增、作业效率下降。为解决这一难题，硬质合金耐磨件（以碳化钨为主要成分）凭借其 工业牙齿 般的性能脱颖而出。这类材料不仅具备超高硬度和耐磨性，还能在恶劣条件下保持稳定性，成为石油设备升级的关键突破口。

石油钻井的核心任务是穿透复杂地层，包括砂岩、页岩甚至花岗岩等坚硬岩层。在此过程中，钻头与岩石的摩擦会产生大量热量，同时地层中的石英砂、金属碎屑等磨蚀性颗粒会加速设备表面磨损。设备磨损的直接后果是维护成本上升和停机时间增加，据 API 标准测算，传统 PDC 钻头在石英含量 40% 的地层中平均进尺约 380 520 米，而单次更换作业耗时8 12 小时，严重影响开采进度。此外，部件失效还可能引发井喷、漏油等安全事故，进一步放大经济损失。石油钻井的作业深度可达数千米，井下温度可能超过200°C ，压力则高达 100 兆帕以上。常规钢材在此环境下易发生热膨胀变形或氧化脆化。阀门密封件会在高温下软化失效，从而引发钻井液泄漏事故，会造成巨大的经济损失。此外，频繁的冷热循环（如北极地区作业）还会导致材料疲劳开裂，威胁设备安全。

硬质合金是以碳化钨（WC ）为基体、钴 Co ）为黏结相的复合材料，其性能 优势源于独特的微观结构。 针对硬度的问题，碳化钨的维氏硬度高达 1600 2400HV ，仅次于金刚石，能够有效抵御岩石切削和磨粒磨损。针对热量的问题，碳化钨的熔点高达2870°C ，且在高温下仍能保持高强度。钴黏结相提供的延展性则赋予材料优异的抗冲击能力。针对环境的问题，硬质合金对酸性介质（ pH2 12 ）和盐雾环境具有极强抵抗力。

硬质合金轴承在石油工业中广泛应用于极端工况设备，其碳化钨钴复合结构兼具高硬度和抗冲击性。 主要应用于旋转导向系统、泥浆泵柱塞及井下马达等关键部位，可在含磨砺性颗粒的钻井液中承受 200 以上高温与 100MPa 级压力，使用寿命较传统钢质轴承提升 3 5 倍。通过梯度结构设计平衡表面耐磨性与芯部韧性，显著降低井下工具非计划起钻频率，保障超深井作业安全性与经济性。

硬质合金轴套在石油工业中广泛用于井下钻具、泥浆泵和阀门等高磨损部件，以碳化钨或碳化铬为基体，通过热等静压工艺强化致密度。 其优异耐磨性和耐腐蚀性可抵御含砂、盐水的钻井液冲刷，耐受 150 300 高温及酸性介质环境。表面梯度合金化设计在提升抗咬合能力的同时，保持芯部韧性，使轴套在定向钻井工具中寿命延长2 4 倍，降低卡钻风险并减少停机维护，支撑 深井复杂工况下的连续作业。

钨丝是用粉末冶金和塑性加工方法（如拉丝模拉制、电解抛光等工艺）制成纯金属钨或掺杂的钨细丝材。钨丝分为普通钨丝和不下垂钨丝。钨丝金刚线是以纯金属钨丝或掺杂抗下垂钨丝为母线基体加工制作而成的切割金刚线，其因具有高硬度、高强度和良好耐高温、耐腐蚀等优异的理化性能，而广泛应用于线材切割行业，在很大程度上弥补和改进了现有碳钢丝金刚线。

金刚线最早由日本厂商率先研发并生产，日本旭金刚石工业株式会社在2007 年 6 月推出了成熟的金刚线产品，日本中村超硬株式会社、日本爱德 株式会社、日本联合材料株式会社等超过 10 家日企涉足电镀金刚线行业。 2007 年金刚线切割技术开始产业化应用于蓝宝石切割。 2010 年开始金刚线应用于光伏晶体硅片的切割， 2014 年以前，日本企业因生产技术领先、产能大而处于垄断地位，长期维持垄断价格 0 4 0 5 美元m 约合人民币 3 元 m 。自 2015 年起金刚线切割开始对砂浆切割实现快速替代，成为光伏行业晶硅切片的主流切割工艺。 2016 年，金刚线切割在国内单晶硅切片环节对原有的砂浆切割实现了全面替代。

目前主流使用的母线是碳钢金刚线，线径的理论极限约3 0 μm ，产 业化极限约 3536 μm 。目前 38 、 40 μm 线径的占比逐渐增加，将成为未来两年的主流。而钨基金刚线预计产业化极限能到 24 25 μm ，理论上能够解决线径极限问题。钨丝金刚线主要优势是韧性好、强度高、不易断线，而在切割速度上并无优势。目前 40 、 38 、 36 线碳钢金刚线的断线率分别在 3 、 3.2 、 3.5 左右 而钨丝金刚线的细线断线率约 3

核聚变商业化加速。我国在东方超环 ( 装置基础上建设紧凑型聚变能实验装置( 、聚变堆主机关键系统综合研究设施 ( 到 2035 年建成聚变工程实验堆，2050 年聚变工程建成聚变商业示范堆 中国的核聚变市场对高性能钨合金、含钨钼的高熵合金等钨制品的需求预计超过上万吨。

钨支撑聚变稳态运行的核心壁材料 。 在 EAST 偏滤器材料演进过程中，钨的引入与应用具有关键的技术与战略意义。随着装置实现由中等热负荷向超高热流密度运行的跨越，钨成为偏滤器靶板材料体系中不可替代的核心。

在早期阶段，EAST 使用掺杂石墨材料作为偏滤 器靶板，尽管其导热性良好且经济可行，但 随着 H&CD 功率的增长， EAST 可以在稳态条件下产生偏滤器热负荷超过 10MW/m ²的 ITER 型长脉冲 H 模等离子体 因此，热排出能力为 2MW/m ²的石墨 PFC 不能满足物理需求 。钨的引入解决 了 这些关键限制。作为一种高熔点金属（ 3422°C ），钨具备极高的热稳定性与导热性能，在高热流条件下能有效防止表面熔化或结构退化；在EAST 第二代钨偏滤器中，钨与铜合金（ CuCrZr ）通过热等静压 HIP ）及热径向压焊（ HRP ）技术实现稳固结合，使偏滤器 具备 10MW/m ²级别的长期热负荷承受能力，显著延长了组件寿命并提高了放电稳定性。随后发展的平板 W/Cu 复合偏滤器进一步将热流极限提升至 20MW/m ²，表面温度控制在 900°C 左右，表现出优异的热疲劳与抗剥落性能。

钨在偏滤器中的应用不仅是材料性能升级的结果，更是聚变堆壁技术从碳基到金属化转型的里程碑。钨的使用使 EAST 成功实现稳态 H 模长脉冲运行，为 ITER 和 CFETR等下一代装置提供了关键的实验验证。钨偏滤器的成功应用标志着我国在高热负荷等离子体壁相互作用材料领域取得了实质性突破，对实现未来可控核聚变能源的持续运行具有基础 性支撑作用。