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我国电镀行业现状与未来主要发展方向
发布:2020-6-8

电镀是工业产业链中的重要环节,在机械、电子、汽车、航空、航天等各个领域都有广泛应用,对各种工业产品起到了装饰、防护和增加功能等作用,使之能够满足各种实际需求。在电镀从业人员的努力下,电镀行业在工艺、设备、管理、应用等多方面都取得了长足的发展,越来越成为推动行业进步和促进经济发展的重要动力。目前,我国电镀行业面临诸多挑战,如何以较低的综合成本应对经济平缓时期,如何以突出效果赢取市场的突破,如何以较低排放满足日益严格的法规挑战,都需要电镀行业从业人员努力探索。


1. 我国电镀行业现状

1.1 地位重要,作用独特

目前,国内电镀企业已超过4万家,较正规的生产线已超过5000条,具有30亿平方米电镀面积的加工能力,电镀行业年产值数百亿元。从规模上看,我国已经成为一个电镀大国。电镀不但是传统机械行业的重要加工环节,也是高端装备制造业、先进信息技术行业等领域的重要配套环节,包括新兴的5G高速通信行业。电镀的工艺水平和发展程度直接决定着其他工业行业发展的好坏。



1.2 地域分布广、规模水平低

目前,我国的电镀企业在全国各地都有分布,几乎覆盖了所有省市,但主要集中在华东、华南等沿海地区和少数内地工业发达地区。电镀行业企业规模普遍较小,年电镀能力超过100,000 m2的企业不足500家。少数合资企业和正规专业化企业拥有国际先进水平的设备和设施,但是大多数中小企业仍在使用许多过时的技术和设备,大量的生产线为半机械化和半自动化控制,一些甚至为手工操作,设备简陋,人员素质较低,环境污染大,安全隐患多,运行效率和材料利用率有待提升,经济效益不高。


1.3 覆盖行业广、产品种类多、市场需求大

电镀行业属于配套加工性质的工业领域,需要同其他各种行业打交道,主要服务对象包括机械、电子、汽车、航空、航天、建筑工业和其他装饰工业等。据统计,目前33.8%的电镀企业分布在机器制造工业,20.2%在轻工业,5-10%在电子工业,其余主要分布在航空航天及仪器仪表工业。

通过电镀获得的沉积层称为镀层,可以保护基体材料不受环境腐蚀,改善基体材料外观,增加美感等。按用途分,可以将电镀层分为防护性镀层、防护装饰性镀层和功能性镀层三大类,其中,功能性镀层包括耐磨层、减摩层、导电层、光学层等,适用于各种不同的领域。根据所服务行业的需求,选择相应的镀层。我国电镀加工中涉及最广的是镀锌,其次是镀铜、镍、铬,其中镀锌占45-50%,镀铜、镍、铬占30%,阳极化处理占15%,电子产品镀铅/锡、金约占5%。

随着工程机械、地铁、高铁、航空和智能互联、智能驾驶、协同作业等需求的成倍增加和工业行业的迅猛发展。目前,电镀的市场需求量逐年增加。仅以印制电路板为例,随着PCB层数的增加和要求的提高,对电镀工艺提出了更多更高的要求。


1.4 工业和装备水平低,环境污染严重

电镀行业是当今世界三大污染工业之一,其排放的废水、废气和污泥中含有大量的重金属离子、酸性气体和其他各种有毒有害成分,如果不经过恰当处理,将会对环境造成严重污染。在目前建设环境友好型社会和发展绿色循环经济的大背景下,应以此为契机,以推进清洁生产工作为手段,继续严格执行有关规定,改进工艺,更新装备,将电镀行业发展成为一个环境友好型的行业,以获得长久快速发展的动力。


决定电镀行业整体发展好坏的关键因素包括工艺、装备和管理三方面。随着我国制造业的整体发展和对外交流的增多,在这三方面都取得了一定的进步。无氰工艺、三价铬替代六价铬工艺等新型环保工艺在部分企业获得了应用,电镀自动化生产线等先进装备也在大中型企业进行了部署,科学管理的理念也逐渐得到了重视。但是,由于多数企业规模小,资金不足,行业整体物耗和水耗都较大,环境污染较为严重,与国际平均水平相比还有较大差距,我们所有电镀人都任重道远。


2. 我国电镀行业未来主要发展方向

根据目前我国电镀行业的发展状况,未来电镀行业将以环保为主线,在以下几个方面获得发展。


2.1 全面推进清洁生产工作

电镀行业是一个化学品应用密集型行业,目前普遍存在着工艺物耗高、效率低的问题,其加工过程中产生的大量污染物是主要的工业污染源之一,尤其是电镀废水、废气和废渣的污染。从保护环境和行业自身发展的角度出发,必须对电镀行业进行环保整治升级,实现环保电镀和绿色电镀。

清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施,从源头削减污染,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。因此,清洁生产的实质内容有两个方面,一是采用先进技术、工艺、设备及管理的改善,二是重视源头防治,从根本上消除污染,最大限度地利用资源。


针对电镀行业,开展清洁生产更是一项势在必行的工作,这既是实现污染整治的必由之路,也是实现产业升级的重要手段。电镀行业实施清洁生产的核心内容是“源削减”和“循环利用”,这既是电镀清洁生产的目标,也是实现清洁生产必须采取的措施。“源削减”的基本内容是电镀三废的减少,“循环利用”的基本内容是实现资源化利用。


2.2 高端新兴需求不断增加

传统上,电镀的主要应用领域集中在机械和轻工等,随着电镀工艺的进步和其他行业需求的增加,近年来,电镀逐渐向电子、微机电系统和钢铁等行业扩展,而且这种趋势越来越明显。这些新兴需求对电镀的要求更高,也能更好地促进电镀行业向集约化、规模化方向发展,促使电镀行业技术不断进步。以下列出目前电镀技术十大重点领域的应用:


1)、新一代信息技术产业

新一代信息技术产业对集成电路及专用设备、信息通讯设备、电子计算机等基础设备依赖极大,需要电镀技术来保证设备的稳定性。其中高磷化学镀镍因其独特的耐蚀性和耐磨性、稳定的非磁性、高电阻率及耐热等性能,在电子工业的应用极其广泛。

2)、高档数控机床和机器人

目前,大多数的数控机床和机器人是采用金属零件组建而成,需要接受高强度的重复动作及高温高压的工作环境。电镀技术有助于提升它们的机械强度,保证可靠性与精确度,最大程度增加其耐腐蚀性、导电性、润滑性、耐热性及表面的美观度。


3)、航空航天

整个航空航天装备产业链都是高端装备和新材料领域,对零部件的性能要求较高,需要确保其性能稳定性、质量可靠性、环境适应性、使用寿命等指标达到相应标准。例如飞机的系统集成机箱,是用航空特殊金属材料制成,耐压耐腐蚀自不必说,里面嵌入的线路、插头都是航空专用产品,确保牢固,绝不能松脱,更不能出现短路的情况。

4)、海洋工程装备及高技术船舶

海水是自然界中腐蚀性很强的介质,尤其是随着经济的发展,近海地带的污染不断增加,使得海水环境更加复杂化,也使得海水环境中金属的腐蚀问题更加突出。由于海洋工程装备及结构件是在苛刻的腐蚀性环境下服役,其水下结构长期受到海水的侵蚀及微生物的作用,因此对其耐蚀性提出了更高的要求,需要通过电镀技术提高其耐腐蚀性。

5)、先进轨道交通装备

高速铁路的铁轨需经受极端的气候考验,特别是在高原地区还需克服高原冻土技术问题,因此在铁路的铁轨上需要采用一些金属表面处理技术来抵御这些极端的考验。通过金属表面处理可以使铁轨或高速列车的性能得到很大的提升,比如防腐蚀、防锈、防止磨耗、导电性、润滑性、强度、耐热性、耐候性等特性。

6)、节能与新能源汽车

节能与新能源汽车的驱动电机、高效内燃机、先进变速器、轻量化材料等核心部件需要电镀技术去支撑,在形状复杂的汽车零件上,如齿轮、散热器和喷油嘴也需要采用化学镀镍工艺保护。

7)、电力装备

电力装备需要突破大功率电力电子器件、高温超导材料等关键元器件和材料的制造技术,推进新能源和可再生能源装备、先进储能装置、智能电网用输变电及用户端设备。这都需要电镀技术来提供硬件保障。

8)、农机装备

许多农机设备需要在烈日或潮湿的环境中使用,其表面常与泥土、污水接触,容易产生腐蚀生锈。因此其零部件及表面都需进行电镀加工,以保证其防护性能。

9)、新材料

以特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金属材料和先进复合材料为发展重点,电镀技术对于这些领域的研究具有重要的意义。

10)、生物医药及高性能医疗器械

医疗器械由于与身体直接或间接接触,甚至可能长期植入身体内部,因而其安全性要求很高,医疗器械许多部件都是采用金属制成,金属在加工过程中会产生微小的毛刺和不耐腐蚀,需要通过金属电镀工艺来进行处理。



2.3 技术研发机制不断完善

1)、研发在前

所有新技术都是根据其他产品、其他行业的走向,提前研发,而不是等问题出现以后再进行研发寻找解决办法。比如计算机行业,印刷线路板,都涉及到镀层处理。这里就需要线路板、元器件产品的电镀技术研发在前。

2)、具备良好的机制和体制

如果国家、政府、研究所、大企业都重视投入新技术,那么对于新技术推广应用会有很大帮助;如果是单一机构研发,就存在很多的问题和困难。

3)、专业化的队伍

最新研发的产品一旦进入实践阶段就有专业公司的产品进行配套,比如化学品公司、设备公司、物流公司等。

2.4 技术革新能力不断增强

1)、我国随着汽车、电子、家用电器、航空、航天工业、建筑工业及相应的装饰工业的发展和人们对美化生活需求的提高,对电镀产品的装饰性和抗蚀性的需求将有明显的增加;

2)、某些传统装饰性电镀可能被喷涂、物理气相沉积等取代,功能性电镀产品需求则有上升的趋势;

3)、某些污染严重的电镀工艺,可能被清洁的电镀工业所取代,如无氰电镀、三价铬镀铬、代镉、代铬镀层将有上升的趋势;

4)、某些性能好、无污染的表面工程的高新技术将会进入我国市场。

2.5 电镀园区建设取得新进展

近年来,我国各行业的园区建设取得了长足的发展,各地积极创建了一批国家级工业园区,包括各种形式的工业集聚区、高新技术区、经济开发区、循环经济区等。当前,以工业园区为主要载体的产业集聚发展已成为世界范围内产业发展的基本趋势。我国电镀工业园区发展迅速,已成为许多地区经济发展的重要支撑力量,成为我国现代制造业发展的重要载体。

2.6 企业管理水平再上台阶

企业管理水平的高低是落实企业各项战略的决定性因素,没有先进的管理理念和有效的管理手段,任何政策和技术的改进都将大打折扣。企业管理学的理念最先从美国企业诞生,其重要性也最先被认识,在历经西蒙和德鲁克等著名管理学家的研究完善后,企业管理的重要性已经为世人所承认。

目前,我国也有一些技术规模较为领先的电镀企业,但多数电镀企业的规模普遍偏小,管理意识和管理水平都相对较为落后,与电镀行业本身所要求的快速发展的态势是不匹配的。电镀行业的快速发展,除了需要改进工艺和设备,更需要在企业管理方面多做文章。


针对目前存在的问题,未来我国电镀企业的管理应重点在以下几方面进行改进。第一,从思想上加强对清洁生产工作重要性的认识。实施清洁生产不仅是企业为了应付环保检查而采购若干治污设备,更重要的是要意识到这是一项贯穿原材料采购、加工、销售等全环节的生产模式的转变,变被动环保为主动环保。第二,依据有关企业管理国际标准,结合企业实际情况,改进相应的工作流程,设立相关的部门机构,制定切实可行的规章制度,从人员配备和制度上确保企业战略的有效执行。第三,进一步重视创新和技术研发。目前,不少电镀企业还处在“来料加工”的发展阶段,对企业长期发展考虑不够。实际上,创新始终是一家企业生命力的源泉,是一家企业长久兴旺的内在保证。只有舍得投入资金研发新技术,企业才能始终处在行业领先地位,在引领行业发展的过程中获得自身的最快成长。


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