2017年我国炸药行业技术特点及发展趋势分析

　　一、工业炸药生产装备行业技术水平及发展趋势

　　（1）技术水平及技术特点

　　工业炸药生产装备行业经过近十多年的发展，在生产技术、安全生产、炸药品种研制、产品性能、运输工具等方面取得了重大进展，其连续化、自动化生产技术已逐步成熟，同时制药技术、包装技术已达到较高水平，生产本质安全度显著提高。目前，工业炸药生产装备行业的技术水平处于迅速发展阶段。

　　1）乳化炸药生产线装备

　　在近几年的发展中， 工业炸药生产装备领域解决了一系列促进行业转型升级的重要技术问题。在乳化炸药生产线生产设备研制方面，实现了多项重大技术突破：为了提高生产线的风险防控能力，攻克了自动监控和连锁技术；为了降低爆炸事故概率，研制出无压力或低压力、低转速、效率高、间隙大、容积小、少剪切运转方式的乳化器和敏化机；为了提高传输和包装系统的安全性，在凉药环节采用敞开式高效冷却技术；为了提高装药包装速度，采用大产能新型盘式乳化炸药装药机，并在工业炸药包装生产线中使用智能机器人，实现包装环节无人化和自动化。除此之外，通过在生产环节使用乳化炸药静态乳化器和静态敏化器、高安全性乳化炸药输送泵提高生产的本质安全水平， 实现乳化炸药生产的自动化和连续化。

　　2）现场混装炸药车

　　现场混装炸药车是集炸药的原料及半成品运输、爆破现场混制、装填为一体的设备。现场混装炸药车不仅提高了生产装填炸药的机械化及自动化水平，还从本质上保证了炸药运输、生产、使用的安全性。随着专用装备技术的不断进步、爆破装药品种的不断增加，现场混装炸药车的种类也越来越丰富。

　　3）散装型工业炸药地面站

　　散装型工业炸药地面站分为固定式乳胶基质地面站和移动式地面站， 两种地面站都由油水相制备、储存、运输计量系统，连续乳化系统、高效冷却系统、安全监测与控制系统以及水电汽等辅助系统组成。 其中固定式地面站具有生产能力大、自动化水平高、生产工艺较成品乳化炸药生产线简单，为乳化炸药装药车、重铵油装药车提供配套服务，适用于大中型露天矿和地下矿爆破工程等；移动式乳胶基质设备站是将基质设备系统集成在两台半挂车内， 可牵引至爆破工程附近经简单组装即可规模生产乳胶基质，适合每日爆破工程量不大，作业周期较短的中小型工程需要，具有周期短，综合建设成本低，移动作业方便等优点。

　　（2）行业的技术趋势

　　行业技术发展趋势主要体现在以下四个方面：

　　1）全程生产的自动化和智能化

　　随着工业炸药行业对生产质量效益和安全控制水平的要求不断提高， 以及国家对工业 4.0 技术的迅速推进，全程生产的自动化和智能化将成为工业炸药生产装备行业未来技术的发展方向。目前，我国正积极推广应用自动化控制技术，工业炸药生产的自动化水平也在迅速提高，关键装备和主要环节已实现自动化控制，如乳化、冷却、敏化等生产环节的自动化水平已接近国际先进水平。 面对安全生产的严峻形势， 国家监管部门对安全生产的各个环节不断提出新要求和新标准，加快自动化、智能化技术在民爆装备领域的推广和应用，提高工业炸药生产装备集成联动水平，实现生产工序间的智能化传输，减少危险工序的在线工作人员， 提高工业炸药的安全生产水平， 大幅降低安全生产事故的发生率。

　　2）质量安全过程控制智能化

　　工业炸药生产装备向全程自动化和智能化发展的趋势对生产线的安全控制和质量控制提出了更高的要求。当前，智能化的安防技术已经能够实现过程安全的智能监控和智能化辅助决策，在此基础上，工业炸药生产装备在质量安全过程控制上应加快走向智能化。未来，通过全面采用先进的智能化安防技术，工业炸药生产装备将实现工艺参数实时监控，关键设备智能化监控，故障自动诊断和处置，以及全线联动控制等功能。特别是当生产线运行异常时，自诊断系统会立刻报警，并自行启动保护程序，从而大大提升生产过程的安全水平。随着工业炸药生产装备趋向于非线性的复杂生产过程系统， 其在安全和质量过程控制方面实现智能化必将是大势所趋。

　　3）全线整套装备本质安全化

　　随着民爆行业的监管部门对生产的本质安全性要求越来越高， 经工信部安全验证后的新技术、新工艺和新设备将会得到积极推广和应用。通过注重本质安全的系统集成和全线整合，实现对生产全流程的监控，同时实现制药、混药、装药、包装、传输等工序间的自动化、智能化运行，大幅提高工业炸药生产装备的安全性和可靠性。

　　4）成套设备集约化

　　随着信息技术的应用发展，工业装备的集约化发展趋势渐强，装备制造业朝着集约化、绿色化、智能化方向发展。我国大力发展高端装备制造业，源于其集成性和智能化程度高，资源能耗低，市场前景广阔。随着企业生产规模的不断扩大，信息技术的广泛应用，企业急需高度集成的一体化和集约化装置或系统，通过模块化、集约化的装置实现真正的集中控制、操作和管理。

　　因此，考虑到未来装备工艺和工业智能化发展方向，以及工业炸药生产装备本质安全性要求，必然朝着环保、一体化、集约化方向发展。民爆成套装备的集约化发展不仅能集多种工艺流程为一体，缩短常规工艺周期，还能提高现场安全生产管理和风险控制能力，提高设备的利用率。

　　（3）行业的经营模式

　　工业炸药生产装备行业其经营模式主要分为两类： 一类是以研究院或高等院校课题组为主体， 就工业炸药生产装备的工艺技术进行研究并转让其技术成果的经营模式；另一类是以企业法人为主体，就工业炸药生产技术研究，并将技术成果移植到装备产品，向客户提供定制生产线，并提供安装、调试、维护、培训和技术升级等生产性服务，形成集科研、制造、服务为一体的经营模式。

　　（4）行业的周期性、区域性和季节性

　　1）周期性

　　工业炸药生产装备行业的发展与国家相关政策和规划息息相关， 同时还与固定资产投资规模、基础设施建设投入相关。一方面，由于民爆行业的特殊性，国工信部对安全、 环保等问题越来越重视， 因此在生产装备改善、 生产安全度提高、生产规模扩大、 产品更新换代以及自动化程度提高等方面对工业炸药生产装备行业提出了更高的要求。另一方面，固定资产投资规模、基础设施建设投入直接影响工业炸药生产技术及装备的需求量。因此，工业炸药生产装备行业的周期性受行业政策和国民经济周期的共同影响。

　　2）区域性

　　工业炸药生产装备行业没有明显的区域性。

　　3）季节性

　　工业炸药生产装备行业的季节性与下游民爆器材生产企业的项目建设周期密切相关，民爆器材生产企业为充分利用每年的产能，通常于上年末进行生产装备的方案设计， 年初进行工房建设， 年中进行设备安装调试， 年底进行生产验收，因此对工业炸药生产装备的需求在下半年较为旺盛。

　　二、工业炸药关键原辅材料技术水平及发展趋势

　　（1）技术水平及技术特点

　　1）复合油相

　　复合油相材料是乳化炸药的重要成分， 广义上的油相材料是指不溶于水的有机化合物，其主要作用是形成包覆内相粒子的油膜。它与氧化剂盐水溶液一起形成 W/O 型乳化液，是乳化炸药的关键组分之一，油相材料必须具有良好的抗水性能、 适宜的外观状态、 能够随温度的变化提供不同的粘稠度以及良好的安全性。 复合油相在乳化炸药中作为还原剂参与爆轰反应及提供爆轰所需的热值， 它主要由复合蜡、Span-80 和 PIBSA 胺类乳化剂组成。其质量指标体系中，包括外观、闪点、针入度、运动粘度、滴（熔）点、含油率及机械杂质和水分等。其中运动粘度、滴（熔）点、含油率及针入度是比较关键的指标，只有合适的粘度、含油率、针入度及滴熔点才能在乳化炸药中作为油相使用，使乳化炸药的“油膜”具有良好的包覆性、氧平衡值和比较好的化学发泡敏化或珍珠岩敏化粘度。 现阶段，用作乳化炸药的复合蜡种类很多，包括凡士林、微晶蜡、石蜡、鲸蜡等固态蜡，柴油、机油、重油等液态石油产品以及聚合物和高级脂肪酸、高级脂肪醇等。由于乳化炸药存在热力学上的不稳定性，不同的复合蜡将直接影响乳胶颗粒的大小、分布均匀性及其稳定性，另外，不同的复合蜡对敏化气泡的稳定作用也不相同。因此，制备优质的油相材料是提升乳化炸药性能的关键。

　　2）高分子乳化剂

　　目前，高分子乳化剂（PIBSA衍生物乳化剂）是散装乳化炸药的关键原辅材料，具有增溶性、增稠性、分散性、絮凝性等特点，性能优于低分子表面活性剂。

　　然而，国内生产的高分子乳化剂与国外进口产品相比，在内部规整性、分子极性强度、乳化力和乳化强度等方面存在明显的技术差距。

　　国内普遍采用聚异丁烯丁二酸酐与多烯多胺等反应生成高分子胺类乳化剂，但这种乳化剂存在高温热稳定性差，对黑色油泥分散和吸附性不好等问题。相比之下，美国等发达国家广泛使用先进的工艺技术，研制出新型 PIBSA 衍生物酯类乳化剂，该产品杂质含量低、内部结构规整性好、储存期长且乳化力强、技术成熟度较高，可较好地适应民爆器材的生产需求。

　　3）Span-80 乳化剂

　　Span-80 属于失水山梨醇脂肪酸酯系列，是由多元酯组成的混合物，有单酯、双酯、多酯等多种成份，其中在包装型乳化炸药中应用最关键的成分是失水山梨醇单油酸酯。它有下述三个特点：一是呈油溶性液状物，能溶于热油和多种有机溶剂，不溶于水：二是无毒无臭，可作为安全的食用添加剂；三是具有良好的乳化能力和分散力，适用于做 W/O 型乳状液的乳化剂，且易生物降解，分子链短；四是用其制备的乳化炸药，一般都具有良好的爆轰性能。

　　（2）行业的经营模式

　　工业炸药关键原辅材料生产企业通常先行确定一定期限的供货品种和总供货量，具体交货时，按订单执行。在合同期内，企业根据客户的订单销售情况确定工业炸药关键原辅材料的品种及数量。产品定价方式通常为：在签订合同时确定产品的基础价格，在供货时价格如有变化，按订单执行。

　　（3）行业的周期性、区域性和季节性

　　1）周期性

　　工业炸药关键原辅材料行业中， 复合油相和高分子乳化剂的产业规模与工业炸药里的包装型乳化炸药和散装型乳化炸药品种的发展及国家工信部政策导向息息相关。 《民用爆炸物品行业发展规划（2016-2020 年） 》明确把乳化炸药作为鼓励发展的品种，并指出将鼓励发展散装或大直径包装工业炸药产品。乳化炸药品种的增长以及未来发展方向将直接影响工业炸药关键原辅材料的需求量。

　　2）区域性与季节性

　　工业炸药关键原辅材料行业没有明显的区域性。由于第一季度涵盖春节假期，工业炸药产量较低，客户对原辅材料采购量也较低。因此，通常情况下，工业炸药关键原辅材料下半年销售好于上半年。

　　三、与上下游行业的关联性及其发展状况对行业的影响

　　民爆行业产业链中， 主要为其下游行业民爆器材生产行业及爆破工程服务行业提供民爆器材生产装备及工业炸药关键原辅材料。 民爆器材生产装备的上游包括机械设备和电子元器件等，乳化剂、复合油相等关键原辅材料的上游包括石油化工和基础化工原料。上下游产业链关系如下图所示：

产业链示意图

　　1、与上游行业的关系及其发展对本行业的影响

　　机械设备和电子元器件行业主要为工业炸药生产装备制造行业提供电机、 减速机、装药机、机器人等部件。上游行业与生产装备行业的关联性较低，上游市场发展成熟，为充分竞争市场，产品供应充足。

　　基础化工和石油化工行业为工业炸药关键原辅材料的生产提供石蜡、 单体油相等原材料。 主要原材料属于普通化工原料， 生产厂商众多， 市场供应较为充足，价格稳定，单个厂商的供应变动对工业炸药关键原辅材料生产的影响较微弱。

　　2、与下游行业的关系及其发展对本行业的影响

　　行业的下游行业为民爆器材生产行业及爆破工程服务行业。 下游行业的发展对本行业有较大的牵引和拉动作用。一方面，民爆器材及爆破工程服务应用领域较多，包括矿山开采、石油勘探、水利建设、交通建设、市政工程等，不受单一应用领域的影响。另一方面，在政府的引导和监督下，民爆器材生产及爆破工程服务企业加快淘汰落后或达不到安全生产条件的生产工艺和设备， 引进具有高技术含量的智能装备和监控技术，对现有生产工艺、装备和产品进行升级换代，从而有效提高生产效率和本质安全水平，增强市场竞争力。

　　（1）基础建设规模扩大及国家战略支持，为民爆器材的稳定发展创造良好条件

　　我国在铁路建设、公路建设、水利、环境和公共设施等基础建设的投资方面需求较大。根据中国铁路总公司数据显示，2015 年全国铁路基本建设投资额为5,924.58 亿元，同比增长7.47%；根据交通部的数据显示，2016 年 1-9 月公路建设累计完成固定资产投资 12,412.00 亿元，为2016 年投资计划的 75%，同比增长7.6%，分区域看，东、西部地区分别完成投资3,487.00 亿元、6,160.00亿元，同比增长 6.5%和 14.5%，中部地区完成投资 2765 亿元，同比下降 4%。

铁路基本建设投资额

公路建设固定资产投资

　　（2）重组整合、一体化服务发展不断深入，安全生产水平不断提高

　　“十二五”期间，民爆行业产业集中度稳中有升，其中排名前 15 家生产企业生产总值在全行业占比由 2010 年的 35.45%提高到 2015 年的 50.72%。推进民爆行业生产、销售、爆破作业一体化服务发展，部分生产、销售企业积极开展并扩大爆破服务业务，民爆行业正在由单纯提供产品向提供一体化服务转变，生产、销售企业爆破服务收入规模由2010年的不足20亿元增加到2015年的77.1亿元，爆破服务成为新的经济增长点。行业积极推动技术改造，以连续化自动化生产工艺取代间断式生产工艺，提高了生产线本质安全水平。

　　（3）乳化炸药和现场混装炸药比例增大

　　工业炸药主要产品可分为胶状乳化炸药、 多孔粒状铵油炸药、 膨化硝铵炸药、粉状乳化炸药、 改性铵油炸药和水胶炸药等。 从工业炸药品种产量的变化情况看，胶状乳化炸药和多孔粒状铵油铵油炸药产量继续呈稳步增长的态势，膨化炸药、粉状炸药、改性铵油炸药的产量则呈下降趋势。2015 年，胶状乳化炸药产量为221.00 万吨；多孔粒状铵油炸药产量为54.15 万吨；膨化炸药、粉状乳化炸药、改性铵油炸药的产量分别为 33.94 万吨、23.21 万吨和 21.96 万吨。

2011-2015 工业炸药各品种年产量图 （单位：万吨）

　　从工业炸药品种的占比变化可以看出，2015 年，胶状乳化炸药的产量占工业炸药总产量的 59.91%，所占比例较 2014 年提高约 3.6 个百分点；多孔粒状铵油炸药产量占工业炸药总产量的14.68%，所占比例与2014 年基本持平。膨化炸药、粉状乳化炸药占工业炸药总产量的 9.2%、6.29%，所占比例较 2014 年分别下降 2.2 个百分点、2.1 个百分点。改性铵油炸药占工业炸药总量的 7.58%，所占比例较 2014 年增长 0.7 个百分点。

2011-2015 年工业炸药各品种产品占比图

　　从工业炸药的包装规格可以看出，2015 年现场混装工业炸药占整体工业炸药的比例为 23.04%，小直径、大直径、袋包装的包装型工业炸药占比为76.96%。

　　因此，在现阶段，国内工业炸药市场仍以包装型炸药为主，现场混装型炸药发展空间较大。从胶状乳化炸药的包装规格上看，它以大直径和小直径的包装型炸药为主，占比达 83.10%，而现场混装型炸药仅占14.79%。

2015 年工业炸药主要品种包装规格统计

　　产业链下游行业中， 工业炸药的品种构成以及包装规格对工业炸药生产装备市场、关键原辅材料市场均具有导向作用。

　　（4）工业炸药年产量下降对本行业的影响较小

　　根据工业和信息化部统计数据，2008-2015 年工业炸药年产量总体上呈稳步增长的趋势，年平均增幅为 3.40%，2013 年炸药年产量创历史新高，达到 437万吨，2014 年总产量略有下降，累计完成 432.4 万吨。从 2008 年到 2015 年，7年间工业炸药年产量增加约76.58万吨，增幅达到了 26.4%。2015 年，工业炸药年产量为 367.18 万吨，较上年减少 14.97%。2016 年 1-10 月，我国工业炸药产量为 282.36 万吨，同比下降 5.45%。国家经济增速从高速增长转为中低速增长，但中国经济总量已经成为仅次于美国的世界第二大经济体，我国对能源、矿山、基础设施建设等仍有巨大的刚性需求。

2008-2015 年我国工业炸药年产量图

　　虽然下游工业炸药生产企业的产量有所下降，但总体而言，下游行业对工业炸药生产线的更新改造和技术升级，是国家对民爆行业的安全监管要求，工业炸药生产企业对该项安全投入仍不可或缺。 国家对民爆行业的监管目标是减少安全生产伤害，无人化是最终目标，下游工业炸药生产企业能否满足行业政策对工业炸药生产所提出的要求， 直接关系到其能否获取主管部门的安全许可证和生产许可证。2010 年 5 月，工信部发布《关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见》对民爆行业提出的要求：对于生产线新建、改造项目，2012 年 1 月 1 日起应达到一期技术发展目标， 2014 年 1 月 1 日起应达到二期技术发展目标， 2016年 1 月 1 日起应达到三期技术发展目标。 即胶状乳化炸药生产线现场操作人员不超过 5人。

　　2015年 1 月， 工信部在 《民爆安全生产少(无)人化专项工程实施方案》 指出：“到 2016 年， 实现民爆行业重点产品生产装备所需的关键系统及部件核心技术的突破； 到 2020 年，建立并完善民爆装备共性技术研究、研发设计、生产制造、试验验证的平台建设，形成较为完备的技术体系、制造体系和标准体系，完成我国民爆装备制造企业向“应用服务+整体解决方案”的“服务型制造”产业形态的变革；到 2025 年，实现装备的智能化及制造过程的自动化，完成代表产品智能化生产线的行业推广。装备质量与可靠性、生产效率、技术水平和本质安全度显著提高” ， 《方案》中对民爆行业未来十年提出的目标将促进下游行业工业炸药生产装备升级改造的需求。

　　3、本行业与上下游行业的关联性

　　由于上游行业十分成熟，竞争充分，供应商较多，因此上游行业对本行业的影响主要体现在采购成本的变化，与本行业关联性较低；本行业与下游行业的发展密切相关， 下游行业对工业炸药生产装备的升级改造需求具有较大的牵引和驱动作用，在可预见的未来，上述领域将会保持稳定发展。同时，随着工业炸药生产技术及装备行业技术水平的提高和产品性能的改进， 在上述领域的应用将不断扩大。