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金屬粉末行業(yè)深度報(bào)告高端材料_千億市場(chǎng)金屬粉末:高端材料,千億市場(chǎng)金屬粉末是實(shí)現(xiàn)非標(biāo)冶金產(chǎn)品規(guī)模化生產(chǎn)的基礎(chǔ)金屬粉末是指尺寸小于1mm的金屬顆粒群,包括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質(zhì)的某些難熔化合物粉末,是粉末冶金的主要原材料。粉末冶金是以金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)為原料,經(jīng)成形和燒結(jié)過程制造金屬材料、復(fù)合材料以及多種不同類型制品的工藝方法。因此,金屬粉末是伴隨著粉末冶金技術(shù)發(fā)展起來的,金屬粉末的應(yīng)用領(lǐng)域拓展離不開粉末冶金技術(shù)的不斷革新。粉末冶金技術(shù)所帶來的重要變革主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:(1)開發(fā)新型材料和關(guān)鍵制品的先進(jìn)技術(shù)。1909年開發(fā)出的粉末冶金延性鎢絲,為人類社會(huì)帶來了光明。1923年硬質(zhì)合金的問世,將金屬切削加工效率提高幾十倍甚至上百倍,為切削加工、采掘鉆探以及其它加工業(yè)帶來革命性變革。20世紀(jì)30年代以來,基于粉末冶金技術(shù)開發(fā)的難熔金屬、電觸頭材料和磁性材料(包括稀土永磁材料),為電氣化系統(tǒng)和通訊設(shè)備提供關(guān)鍵器材和元件。(2)生產(chǎn)高性能金屬機(jī)械零件的先進(jìn)成形工藝。由于粉末冶金技術(shù)能實(shí)現(xiàn)材料的近凈成型,具有原材料利用率高(約95%)、生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì),能夠直接生產(chǎn)形狀復(fù)雜高精度的高性能粉末冶金產(chǎn)品。世界范圍內(nèi)的粉末冶金機(jī)械零件產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,確立其作為現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成地位。當(dāng)前,以新一代信息技術(shù)、新能源、智能制造等為代表的新興產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,對(duì)材料提出了更高要求,如超高純度、超高性能、超低缺陷、高速迭代、多功能、高耐用、低成本、易回收、設(shè)備精良等,對(duì)新材料的研發(fā)提出更高要求。新材料產(chǎn)業(yè)向綠色化、低碳化、精細(xì)化、節(jié)約化方向發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,以及新型感知技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)新材料產(chǎn)業(yè)研發(fā)進(jìn)程不斷加快,為金屬粉末帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。金屬粉末廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電子、機(jī)械和建筑等領(lǐng)域,在產(chǎn)業(yè)升級(jí)和綠色制造的大時(shí)代背景下,各領(lǐng)域?qū)Ω呔群洼p量化組件的需求正在快速增長(zhǎng)。汽車和航空航天行業(yè)在提高對(duì)輕量化零部件的需求方面走在前列,為消費(fèi)者提供節(jié)能解決方案。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法無法生產(chǎn)這種輕量化且高精度的部件,但先進(jìn)的粉末冶金工藝,如金屬粉末注射成型(MIM)、金屬粉末增材制造(3D打?。┑裙に嚹芤韵鄬?duì)較低的生產(chǎn)成本高效地生產(chǎn)此類非標(biāo)組件。粉末冶金技術(shù)的不斷提升,推動(dòng)粉末冶金產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域不斷向高端市場(chǎng)拓展。新能源汽車、光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、航空航天、通信、醫(yī)療等新興領(lǐng)域快速發(fā)展,又對(duì)高性能、低成本的定制化、個(gè)性化的新材料及部件需求大幅提升。而粉末冶金技術(shù)的進(jìn)步可以助力低端同質(zhì)化產(chǎn)品的規(guī)?;a(chǎn)向高端定制化產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)升級(jí)。所謂的規(guī)?;a(chǎn)不僅是產(chǎn)能規(guī)模的擴(kuò)大,而是生產(chǎn)效率的提升,進(jìn)而節(jié)約能源并降低成本。金屬粉末是實(shí)現(xiàn)非標(biāo)冶金產(chǎn)品規(guī)?;a(chǎn)的基礎(chǔ)。金屬粉末劍指千億市場(chǎng)據(jù)PMR公司(PersistenceMarketResearch),盡管遭遇了2019新冠疫情,金屬粉末全球銷售在2017-2021年期間依然維持3.4%的復(fù)合增長(zhǎng)率,2021年金屬粉末全球市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到89億美元。由于新能源汽車、光伏、儲(chǔ)能、航空航天等領(lǐng)域更喜歡先進(jìn)的制造工藝,以減少時(shí)間、成本和勞動(dòng)力,同時(shí)提高生產(chǎn)效率,金屬粉末的需求預(yù)計(jì)將在2022-2032年經(jīng)歷更高的增長(zhǎng),預(yù)計(jì)全球市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的95億美元增至2032年的193億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為7.4%。美國是金屬粉末最大的消費(fèi)國,其次是中國。PMR預(yù)計(jì)2022年美國的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到27億美元,北美市場(chǎng)占比達(dá)30.9%。各種技術(shù)進(jìn)步和尖端制造技術(shù)的迅速采用將促進(jìn)美國金屬粉末需求快速增長(zhǎng)。由于對(duì)高精度、耐用性和高強(qiáng)度組件的需求,PMR預(yù)計(jì)3D打印將在醫(yī)療保健和國防部門經(jīng)歷高速增長(zhǎng)。中國是世界第二大經(jīng)濟(jì)體,同時(shí)是全球制造業(yè)大國,金屬粉末在電子、汽車、航空航天、新能源、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用空間廣闊,疊加產(chǎn)業(yè)升級(jí)和進(jìn)口替代,中國的金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模有望進(jìn)入加速擴(kuò)張階段。金屬粉末包括鋁粉、銅粉、鐵粉、鎳粉、鈦粉、鎢粉、鉬粉等,其中鐵粉占比最大,PMR認(rèn)為未來10年鋁粉的需求增長(zhǎng)最快,預(yù)計(jì)到2032年,鋁粉將以10%的復(fù)合增速增長(zhǎng),主要原因是汽車和航空航天等行業(yè)為了為客戶提供節(jié)能的解決方案,對(duì)輕量化和高精度組件的需求不斷增長(zhǎng),推動(dòng)了對(duì)鋁金屬粉末的需求。我們認(rèn)為隨著工藝進(jìn)步及成本下降,鈦粉的需求也將迎來高速增長(zhǎng),相比鋁粉,鈦粉性能更優(yōu),但成本較高。從粉末冶金工藝來看,增材制造(3D打印)將是未來市場(chǎng)潛力最大、增速最高的工藝技術(shù)。據(jù)BCCResearch,全球增材制造粉末冶金市場(chǎng)規(guī)模2022年預(yù)計(jì)為4.119億美元,到2027年達(dá)到11億美元以上,復(fù)合年增長(zhǎng)率(CAGR)為22.6%。其中北美地區(qū)2022-2027年從1.562億美元增長(zhǎng)至3.434億美元(CAGR17.1%),亞太地區(qū)2022-2027年從1.091億美元增長(zhǎng)至3.71億美元(CAGR27.7%)。據(jù)鉑力特2021年報(bào),2021年全球增材制造市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到152.44億美元,相比2020年增長(zhǎng)19.5%,過去4年(2018-2021)平均增長(zhǎng)率為20.4%。其中3D打印服務(wù)占比41%,打印材料占比23.4%,打印裝備占比22.4%,其他占比13.2%。2021年增材制造材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到25.98億美元,較2020年增長(zhǎng)23.4%,占總產(chǎn)值的17%。增材制造專用材料被分為金屬、光敏樹脂、聚合物粉材、聚合物絲材等四類,其中金屬原材料業(yè)務(wù)占比18.2%,光敏樹脂占比25.2%,聚合物絲材占比19.9%,聚合物粉材占比34.7%。從下游應(yīng)用領(lǐng)域來看,航空航天占比16.8%,消費(fèi)類/電子產(chǎn)品占比11.8%,政府/軍事占比6%,醫(yī)療占比15.6%,科研機(jī)構(gòu)占比11.1%,建筑4.5%,汽車14.6%,能源7%,其他12.6%。未來,隨著疫情逐漸平穩(wěn),增材制造產(chǎn)業(yè)仍將保持高速發(fā)展,工業(yè)級(jí)增材制造應(yīng)用場(chǎng)景將繼續(xù)增加,消費(fèi)級(jí)增材制造將趨于平穩(wěn)。美國、歐洲等國將持續(xù)對(duì)增材制造產(chǎn)業(yè)注能。3D打印在包括航空航天、汽車和醫(yī)療在內(nèi)的垂直領(lǐng)域的潛力仍在增長(zhǎng)。金屬粉末是最符合第一性原理的金屬材料主要通過粉末冶金工藝得以廣泛應(yīng)用金屬粉末是指尺寸小于1mm的金屬顆粒群,是粉末冶金的主要原材料。小顆粒尺度界于1nm-1mm范圍,1nm略等于45個(gè)原子排列的長(zhǎng)度。金屬粉末屬于松散狀物質(zhì),其性能綜合反映了金屬本身的性質(zhì)和單個(gè)顆粒的性狀及顆粒群的特性。金屬粉末的性能一般可以分為化學(xué)性能、物理性能和工藝性能?;瘜W(xué)性能是指金屬含量和雜質(zhì)含量,金屬含量越多,表明金屬粉末純度更高,其化學(xué)性能也會(huì)更好;物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布,顆粒的形狀、表面形貌和內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu),金屬粉末的粒度越細(xì),其比表面積越大,制得的零部件具有燒結(jié)活性好、成型密度高、渦流損耗低的優(yōu)勢(shì),將會(huì)提高零部件的機(jī)械性能,其在高頻、大功率的電子、電力工作場(chǎng)景中得到廣泛應(yīng)用;工藝性能是一種綜合性能,包括粉末的流動(dòng)性、松裝密度、成形性和燒結(jié)尺寸變化。金屬粉末的性能在很大程度上取決于粉末的生產(chǎn)方法及制取工藝。其中電子專用高端金屬粉末不同于傳統(tǒng)金屬粉末行業(yè),為符合下游電子元器件產(chǎn)品小型化、薄型化的要求,電子元器件用金屬粉末粒徑遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的粉末冶金材料,其制造工藝也有明顯差異,生產(chǎn)成本也遠(yuǎn)非普通的粉末冶金材料可比。按照組分分類,金屬粉末可以分為單一金屬粉末和合金粉末。單一金屬粉末分為鐵粉、銅粉、鋁粉、鎳粉、鈦粉、鉛粉、錫粉、鈷粉、鉻粉、銀粉等,被廣泛應(yīng)用于粉末冶金結(jié)構(gòu)零件、金剛石工具、磁性材料、摩擦材料電池等下游領(lǐng)域。合金粉末有鐵基合金粉、鎳基合金粉、銅基合金粉等,以鐵硅合金粉末為例,鐵硅粉末具有球形度好、流動(dòng)性高的特征,相應(yīng)制備的磁粉芯具有低功率損耗、高直流疊加特性和頻率及溫度穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車直流充電樁、太陽能光伏逆變器、大功率APF有源濾波器和混合電抗器中。此外,金屬粉末還可以按照生產(chǎn)工藝分為電解粉、還原粉、霧化粉、羰基粉、破碎粉等;按照應(yīng)用分為軟磁粉末、高溫合金粉末、3D打印專用粉末、電子專用粉末等。金屬粉末常通過傳統(tǒng)粉末冶金、注射成型、增材制造等工藝生成結(jié)構(gòu)件或功能件,也可直接應(yīng)用于各行各業(yè)。隨著粉末冶金技術(shù)的不斷發(fā)展及下游應(yīng)用領(lǐng)域的持續(xù)擴(kuò)張,金屬粉末在不同領(lǐng)域的應(yīng)用占比將持續(xù)增加,且終端應(yīng)用不斷拓展。伴隨著注射成型、3D打印等新型技術(shù)逐步落地,并且在企業(yè)成本及環(huán)保雙重壓力下,粉末冶金工藝優(yōu)勢(shì)不斷顯現(xiàn),粉末冶金在航空航天、高端裝備及醫(yī)療器械等終端應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)廣闊。鐵基粉末占比最大,其他粉末百花齊放鐵基粉末是金屬粉末行業(yè)中最為重要的粉末品種,以鐵基粉末為代表的金屬粉末是一種新型產(chǎn)業(yè)原材料,屬于制造業(yè)重要原材料領(lǐng)域,對(duì)中國制造業(yè)實(shí)現(xiàn)高端突破,完成產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型具有重要的戰(zhàn)略意義。鐵基粉末是金屬粉末行業(yè)中最為重要的粉末品種,鐵基粉末行業(yè)下游應(yīng)用主要包括粉末冶金制品、金剛石工具、磁性材料、熱噴涂、冶金輔料及焊材領(lǐng)域,終端應(yīng)用包括交通工具、家用電器、電動(dòng)工具、3C電子及醫(yī)療器械等眾多行業(yè)。伴隨金屬粉末制備工藝的不斷提升,金屬粉末終端應(yīng)用不斷拓展。以下游粉末冶金制品行業(yè)為例,伴隨注射成型、3D打印等新型技術(shù)逐步落地,并且在企業(yè)成本及環(huán)保雙重壓力下,粉末冶金工藝優(yōu)勢(shì)不斷顯現(xiàn),粉末冶金在航空航天、高端裝備及醫(yī)療器械等終端應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)廣闊。隨著下游應(yīng)用行業(yè)的快速發(fā)展以及金屬粉末應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,金屬粉末行業(yè)迎來了快速發(fā)展期。根據(jù)中投產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2026年中國金屬粉末行業(yè)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)報(bào)告》,2016-2020年,中國金屬粉末銷售量呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2020年,中國金屬粉末銷售量為73.61萬噸,其中鋼鐵粉末總銷量為67.9萬噸,占比90%以上。2013-2020年中國銅基金屬粉末銷量同樣逐年增長(zhǎng),銷量從4.21萬噸增長(zhǎng)至5.71萬噸,CAGR為4.4%。鐵基粉末主要有霧化鐵粉、還原鐵粉、羰基鐵粉、合金鋼粉等。鐵基粉體下游應(yīng)用廣泛,按照使用方式的不同可以分為結(jié)構(gòu)性材料與功能性材料兩大類:結(jié)構(gòu)性材料指將金屬粉體通過傳統(tǒng)壓燒或新型工藝(如注射成型、3D打印技術(shù))制成承受外力的結(jié)構(gòu)零件,而功能性材料指利用金屬粉體特殊的物理/化學(xué)性能,形成功能元件的特殊物理/化學(xué)性能。國內(nèi)銅基粉末材料多數(shù)應(yīng)用于粉末冶金零部件、超硬工具、高鐵動(dòng)車組閘片等領(lǐng)域,隨著制備技術(shù)的逐步完善以及產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)一步提高,銅基金屬粉末材料已被廣泛應(yīng)用于更豐富的領(lǐng)域。近年來,導(dǎo)熱導(dǎo)電材料、高鐵剎車片、化工催化劑、增材制造等應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展促進(jìn)了銅基粉末銷量的增加,銅基粉末產(chǎn)業(yè)技術(shù)得到提升,自動(dòng)化程度提高,產(chǎn)品系列化逐步完善,滿足了不同領(lǐng)域的要求。根據(jù)中國鋼協(xié)粉末冶金協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2020年中國銅及銅合金粉末總銷量為5.71萬噸,總產(chǎn)能超7萬噸。國內(nèi)年產(chǎn)能超過2000噸的企業(yè)共有9家,市場(chǎng)集中度較高。隨著下游應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)張,銅基粉末市場(chǎng)仍有較大發(fā)展空間。傳統(tǒng)的金屬粉末以鐵基粉末和銅基粉末為主,但隨著粉末冶金工藝的升級(jí)和新能源、航空航天等領(lǐng)域需求的爆發(fā),其他金屬粉末近幾年也快速發(fā)展,尤其是金屬3D打印等技術(shù)的崛起帶動(dòng)了包括鈦粉、鋁粉、鎳粉、鈷粉、錫粉、鉻粉在內(nèi)的其他金屬粉末百花齊放。金屬粉末100多年來主要被歐美日俄等發(fā)達(dá)國家的龍頭企業(yè)壟斷,中國企業(yè)普遍是2000年之后才開始在金屬粉末領(lǐng)域布局和發(fā)力。近幾年中國金屬粉末企業(yè)快速崛起,在多粉末多領(lǐng)域進(jìn)行。3D打印金屬粉末邁入加速成長(zhǎng)期增材制造(3D打印)專用材料是增材制造行業(yè)重要的細(xì)分市場(chǎng),材料的品類和品質(zhì)在很大程度上決定增材制造產(chǎn)品及服務(wù)的質(zhì)量。近年來,Stratasys、3DSystems、EOS、惠普等增材制造行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)以及巴斯夫、杜邦等材料企業(yè)紛紛加大對(duì)增材制造材料領(lǐng)域的業(yè)務(wù)布局,相關(guān)研發(fā)創(chuàng)新活動(dòng)日趨活躍。中國增材制造材料細(xì)分市場(chǎng)中,金屬材料占整體的比重顯著高于全球。2019年中國增材制造材料細(xì)分市場(chǎng)中,金屬材料市場(chǎng)規(guī)模為15.56億元,占比為38%,顯著高于全球市場(chǎng)18.2%的占比。目前,增材制造技術(shù)最為主要的下游應(yīng)用領(lǐng)域主要涵蓋汽車制造、航空航天、生物醫(yī)療等。伴隨著上述領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)品持續(xù)推陳出新與升級(jí)換代,研發(fā)周期不斷縮短,制造工藝難度不斷提高,對(duì)復(fù)雜精密構(gòu)件的制造也提出了更高的要求,要求具備高效、高性能復(fù)雜精密構(gòu)件的快速制造能力,以及大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的直接制造能力,傳統(tǒng)制造技術(shù)難以滿足。增材制造技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高性能復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的無模具、快速、全致密近凈成形,逐步成為應(yīng)對(duì)上述領(lǐng)域技術(shù)挑戰(zhàn)的最佳技術(shù)途徑。此外,增材制造技術(shù)也可滿足航空航天、武器裝備、汽車零部件輕量化、一體化、拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)和加工要求,降低生產(chǎn)成本。增材制造技術(shù)的應(yīng)用廣度和深度也在不斷擴(kuò)展和延伸。全球市場(chǎng)范圍內(nèi),消費(fèi)品/電子、能源等行業(yè)中越來越多的企業(yè)紛紛將其作為技術(shù)轉(zhuǎn)型方向,用于突破研發(fā)瓶頸或解決設(shè)計(jì)難題,助力智能制造等新型制造模式。根據(jù)WohlersAssociates,Inc.發(fā)布的數(shù)據(jù),2019年全球增材制造最大的下游應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槠嚬I(yè),占比16.4%,消費(fèi)品/電子領(lǐng)域應(yīng)用占比為15.4%,航空航天領(lǐng)域應(yīng)用占比為14.7%,其后為醫(yī)療/牙科、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、能源、政府/軍工、建筑等行業(yè)。新型、高品質(zhì)增材制造用金屬粉體材料的市場(chǎng)需求將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。當(dāng)前,中國正處于經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期,新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新模式的涌現(xiàn)驅(qū)動(dòng)制造業(yè)持續(xù)發(fā)展。近年來增材制造在航空航天、武器裝備、汽車制造,生物醫(yī)療等領(lǐng)域逐步成為復(fù)雜結(jié)構(gòu)件研制與生產(chǎn)的核心技術(shù)。但是,目前可應(yīng)用于上述領(lǐng)域的增材制造用金屬粉體材料的種類和數(shù)量依然不足,產(chǎn)品品質(zhì)和成本難以滿足日益發(fā)展的制造需求。因此,新型、高品質(zhì)增材制造用金屬粉體材料的市場(chǎng)需求將呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。此外,部分新型、高品質(zhì)粉末材料如耐更高溫度高溫合金粉末、輕質(zhì)高強(qiáng)鋁合金、鎂合金等仍然高度依賴進(jìn)口,甚至面臨某些先進(jìn)材料國家的技術(shù)封鎖、禁運(yùn)等。因此,加強(qiáng)新型、高品質(zhì)增材制造金屬材料的自主研發(fā)和獨(dú)立創(chuàng)新勢(shì)在必行。增材制造用金屬粉末涉及材料種類較多,包括鈦合金、鋁合金、銅合金、高溫合金、模具鋼、不銹鋼、鈷鉻合金、難熔金屬等。其中,2021年鈦合金的用量最大,應(yīng)用占比超過50%;高強(qiáng)度、高韌性鋁合金粉末逐步引起越來越多生產(chǎn)商的興趣,應(yīng)用占比約20%,未來市場(chǎng)潛力巨大;鎳基、鈷基、鐵基等高溫合金材料在增材制造中的批量應(yīng)用也將成為未來行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注方向;銅合金正逐步成為研究和應(yīng)用熱點(diǎn);模具鋼和鈷鉻合金在模具和齒科領(lǐng)域已經(jīng)初具規(guī)模。近年來,增材制造用金屬粉末材料供應(yīng)商的生產(chǎn)能力不斷提高,市場(chǎng)上各種合金粉末的出貨量實(shí)現(xiàn)大幅度增長(zhǎng),對(duì)材料價(jià)值鏈產(chǎn)生了積極影響,促進(jìn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)提升,成本降低,產(chǎn)品質(zhì)量不斷改進(jìn)。國際市場(chǎng),增材制造金屬粉末材料供應(yīng)商以歐美廠商為主,如德國EOS、德國TLSTechNIk、AP&C、Arcam、瑞典solvay、瑞典Hoganas、ConceptLaser、ExOne等,2021年總產(chǎn)能超過10000噸/年。國內(nèi)市場(chǎng),主要廠商包括中航邁特、飛爾康、西安賽隆、成都優(yōu)材、亞通焊材、宇光飛利、南通智源等,總產(chǎn)能超過2000噸/年。其中,中航邁特公司銷售高溫合金和鈦合金粉末超100噸,江蘇威拉里公司銷售模具鋼粉末超100噸。粉末冶金是最先進(jìn)的金屬成形工藝粉末冶金技術(shù)是將金屬粉末制成復(fù)合材料以及各種類型制品的核心技術(shù)工藝,其將金屬粉末或者復(fù)合粉末作為原材料,經(jīng)過成型和燒結(jié)等工藝加工成金屬制品。作為一門新興的材料制備技術(shù),粉末冶金技術(shù)能耗低,具備近凈成型的優(yōu)勢(shì),材料利用率高達(dá)95%,是最先進(jìn)的金屬成形工藝。這些特性使粉末冶金在汽車、電氣、能源、航空航天、醫(yī)療、國防、工業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)中的應(yīng)用占據(jù)重要地位。隨著粉末冶金技術(shù)進(jìn)階,高精密復(fù)雜零件的市場(chǎng)空間快速擴(kuò)大,需求穩(wěn)步提升。百年發(fā)展歷程,駐守高端市場(chǎng)粉末冶金作為一種既古老又充滿活力的先進(jìn)材料制備和成形技術(shù),起源于古代陶瓷制備技術(shù)和煉鐵技術(shù),為人類社會(huì)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。據(jù)《粉末冶金原理》,18世紀(jì)中葉,粉末冶金制鉑技術(shù)在歐洲的興起,開啟了古老粉末冶金技術(shù)的復(fù)興時(shí)代。直至1909年,粉末冶金法延性鎢的問世標(biāo)志著近現(xiàn)代粉末冶金時(shí)代的來臨。隨著技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品需求的提高,20世紀(jì)70年代粉末注射成型工藝出現(xiàn),20世紀(jì)90年代末金屬增材制造技術(shù)得以研究和發(fā)展,粉末冶金技術(shù)的飛速發(fā)展為整個(gè)工業(yè)界帶來了巨大的變革。100多年來,粉末冶金技術(shù)蓬勃發(fā)展,各種重要新型材料和關(guān)鍵性制品不斷涌現(xiàn),成為當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)不可或缺的重要工程技術(shù)之一。粉末冶金憑借其工藝的先進(jìn)性始終走在時(shí)代的最前沿,應(yīng)用在新興高端的領(lǐng)域。粉末冶金最早的大規(guī)模應(yīng)用主要集中在汽車領(lǐng)域,目前粉末冶金產(chǎn)業(yè)較大的市場(chǎng)仍然是汽車行業(yè)。為提高燃油效率,燃油車輕量化粉末冶金組件需求大幅度提升。汽車行業(yè)的發(fā)展始終立足于提高燃油效率,而通過粉末冶金技術(shù)中的金屬注射成型、金屬增材制造、粉末鍛造和溫壓刺激等工藝生產(chǎn)出的輕量化組件、輕質(zhì)材料,可以提高燃油效率。據(jù)MPIF,燃油車大約有350個(gè)粉末冶金組件應(yīng)用,總計(jì)約1000個(gè)離散件。隨著粉末冶金越來越被視為機(jī)械加工或鑄造零件的有效替代品,應(yīng)用數(shù)量正在穩(wěn)步上升。隨著汽車工業(yè)電動(dòng)化、智能化的快速發(fā)展,單車零部件數(shù)量雖在減少,但磁性材料(永磁和軟磁)的需求大幅提升,有望進(jìn)一步推動(dòng)粉末冶金工藝的發(fā)展和市場(chǎng)的擴(kuò)大。冶金制品的需求日益增多,促進(jìn)了粉末冶金技術(shù)的變革。金屬注射成型,金屬增材制造等新技術(shù)出現(xiàn),標(biāo)志著粉末冶金技術(shù)邁向了一個(gè)新的時(shí)代。金屬注射成型在制備幾何形狀復(fù)雜、組織結(jié)構(gòu)均勻、性能優(yōu)異的零件上具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),具備材料適應(yīng)性廣、自動(dòng)化程度高、批量化程度高等特點(diǎn),在電子產(chǎn)品行業(yè),醫(yī)療器械等行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。也正是由于這些行業(yè)旺盛的需求,批量化程度的生產(chǎn)才會(huì)備受推崇。歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)占據(jù)粉末冶金過往市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。2016年全球粉末冶金市場(chǎng)總份額約達(dá)到285億美元,根據(jù)歐洲粉末冶金協(xié)會(huì)測(cè)算,歐洲粉末冶金零件營業(yè)收入約為93.00億歐元(折合美元109.20億美元),粉末冶金零件產(chǎn)量總計(jì)24.80萬噸,市場(chǎng)份額占比最大,達(dá)到38%。盡管亞太地區(qū)對(duì)粉末冶金消費(fèi)制品的市場(chǎng)需求更大,但由于亞洲粉末冶金市場(chǎng)除日本外起步較晚,其市場(chǎng)份額仍較低。粉末冶金材料始終處于高端新材料范疇粉末冶金基本工序由四個(gè)步驟組成,包括原料粉末的制備,粉末成型(成坯塊),坯塊燒結(jié),后序處理。其中粉末成型的目的是為了得到一定形狀和尺寸的壓坯,使其具備一定的密度和強(qiáng)度。坯塊的燒結(jié)是關(guān)鍵工序,經(jīng)過燒結(jié)可以使得成型后的坯塊得到最終的物理性能。后序處理根據(jù)產(chǎn)品需求不同因而采取不同的方式進(jìn)行。金屬粉末制備方法眾多,主要分為物理化學(xué)法和機(jī)械法。目前工業(yè)上生產(chǎn)金屬粉末的方法很多,研究成果和專利眾多,但目前就生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)過程分析,仍然主要分為機(jī)械法和物理化學(xué)法。這兩種方法既可以從金屬的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)下直接細(xì)化獲得,又可以從其不同狀態(tài)下的金屬氧化物經(jīng)過不同的電解、還原等獲制取。難熔金屬的碳化物、氮化物、硼化物、硅化物一般可直接用化合或還原-化合方法制取。不同的制備方法制取得到的金屬粉末往往形狀、結(jié)構(gòu)、性能上有著較大差異,可以針對(duì)不同需求的冶金零件加工。根據(jù)MPIF《2017PMINDUSTRYROADMAP》,粉末成型工藝可分為四類:傳統(tǒng)工藝或壓制燒結(jié)工藝;金屬注射成型(MIM);熱或冷等靜壓(HIP/CIP);和金屬增材制造(AM)。隨著行業(yè)發(fā)展,金屬粉末、潤(rùn)滑劑、工具、溫壓、高噸位壓機(jī)和燒結(jié)技術(shù)不斷改進(jìn),冶金零部件密度繼續(xù)上升。自2012年以來最明顯的進(jìn)步是金屬增材制造的迅速出現(xiàn),同時(shí)MIM也顯著增長(zhǎng),因?yàn)樗诓牧线x擇、過程控制和標(biāo)準(zhǔn)化方面取得了進(jìn)步,這些材料和工藝的發(fā)展促成了新的粉末冶金應(yīng)用,例如可變氣門正時(shí)鏈輪、電子動(dòng)力轉(zhuǎn)向皮帶輪、渦輪增壓器葉片和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴嘴。根據(jù)《現(xiàn)代粉末冶金材料與技術(shù)進(jìn)展》(楊延志)、《現(xiàn)代粉末冶金材料與技術(shù)進(jìn)展》(黃伯云)等,廣義的粉末冶金制品業(yè)涵括了鐵石刀具、硬質(zhì)合金、磁性材料以及粉末冶金制品等?,F(xiàn)代粉末冶金材料體系(鐵基、硬質(zhì)合金、磁性材料和粉末高溫合金等)是高端制造業(yè)的重要組成。(1)鐵基粉末冶金材料:鐵基粉末冶金材料是以鐵元素為主,添加C、Cu、Ni、Mo、Cr、Mn等合金元素形成的一類鋼鐵材料。其中,粉末冶金低合金鋼中合金元素之和一般在5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下,粉末冶金高合金鋼有粉末不銹鋼和粉末高速鋼兩大類。鐵基制品是粉末冶金行業(yè)生產(chǎn)量最大的一類材料,在一定程度上代表一個(gè)國家粉末冶金技術(shù)水平。粉末冶金鐵基材料和制品所使用的粉末主要包括純鐵粉、鐵基復(fù)合粉末、鐵基預(yù)合金粉末等。粉末冶金鐵基制品主要分為常規(guī)壓制/燒結(jié)(P/M)鐵基制品和粉末注射成形(MIM)鐵基制品。其中P/M技術(shù)一般可生產(chǎn)密度6.4~7.2g/cm3的鐵基制品,用于汽車、摩托車、家電、電動(dòng)工具等行業(yè),具有減震、降噪、輕量化、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)。金屬粉末注射成形技術(shù)(MIM)是以金屬粉末為原料,借助塑料注射成形工藝制造形狀復(fù)雜的小型金屬零部件。2019年MIM材料70%應(yīng)用的材料為不銹鋼,20%為低合金鋼材料;76%產(chǎn)品為3C產(chǎn)品,其中手機(jī)65.7%,計(jì)算機(jī)4.9%,可穿戴設(shè)備6.9%。手機(jī)、計(jì)算機(jī)等行業(yè)用量逐年增加,目前蘋果、三星、華為、VIVO、OPPO等手機(jī)、聯(lián)想計(jì)算機(jī)都大量采用MIM零件,隨著手機(jī)超薄化、智能化及大屏化的發(fā)展,MIM技術(shù)有望打開更大的應(yīng)用空間。(2)硬質(zhì)合金:硬質(zhì)合金是以過渡族難熔金屬碳化物或碳氮化物作為主體成分的粉末冶金硬質(zhì)材料。因具有較好的強(qiáng)度、硬度、韌性匹配性,硬質(zhì)合金主要用作切削刀具、采掘工具、耐磨零件以及頂錘、軋輥等,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、汽車、航空航天、數(shù)控機(jī)床、機(jī)械工業(yè)模具、海洋工程裝備、軌道交通裝備、電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、工程機(jī)械等裝備制造加工和礦產(chǎn)、油氣資源采掘、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等行業(yè)領(lǐng)域。硬質(zhì)合金是現(xiàn)代制造工業(yè)的脊梁。(3)磁性材料:粉末冶金磁性材料指用粉末成型和燒結(jié)的方法制備的磁性材料,可分為粉末冶金永磁材料和軟磁材料兩大類。永磁材料主要包括釤鈷稀土永磁材料、釹?鐵?硼系永磁材料、燒結(jié)鋁鎳鈷永磁材料、鐵氧體永磁材料等。粉末冶金軟磁材料主要包括軟磁鐵氧體和軟磁復(fù)合材料等。軟磁復(fù)合材料也稱金屬磁粉芯,是由鐵磁性粉末與絕緣介質(zhì)混合經(jīng)壓制、燒結(jié)制備而成的一種復(fù)合材料。近年來,風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、新能源汽車行業(yè)、5G通訊等行業(yè)的發(fā)展對(duì)高性能金屬磁粉芯的需求正快速增長(zhǎng)。粉末冶金法制備磁性材料的優(yōu)勢(shì)在于,能制備單疇尺寸范圍的磁性微粒,在壓制過程中實(shí)現(xiàn)磁粉的一致取向,直接制出接近最終形狀的高磁能積磁體,尤其是對(duì)于難加工的硬脆磁性材料而言,粉末冶金法的優(yōu)越性更加突出。(4)高溫合金:粉末冶金高溫合金是以鎳為基體,添加有Co、Cr、W、Mo、Al、Ti、Nb、Ta等多種合金元素的一類具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗疲勞和抗熱腐蝕等綜合性能的合金,是航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸、渦輪盤擋板、渦輪盤等關(guān)鍵熱端部件的材料。目前只有美國、俄羅斯、英國、法國、德國、中國等少數(shù)幾個(gè)國家具備粉末冶金高溫合金研發(fā)、生產(chǎn)的能力,其中美國、俄羅斯、英國處于領(lǐng)先的位置。2019年,各國已著手設(shè)計(jì)開發(fā)使用溫度達(dá)到815℃的第四代粉末高溫合金。中國在粉末冶金高溫合金領(lǐng)域起步較晚,在成分設(shè)計(jì)和工藝路線等方面主要參照歐美和俄羅斯等國的成功經(jīng)驗(yàn)。在新型粉末高溫合金的研發(fā)上,國內(nèi)一些主要研究機(jī)構(gòu)也緊隨國際發(fā)展步伐,開展了第四代粉末高溫合金成分設(shè)計(jì)等方面的工作。根據(jù)《新能源材料粉末冶金技術(shù)探討》,除以上粉末冶金制品外,粉末冶金在太陽能、風(fēng)能、氫能源和燃料電池等能源領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。對(duì)于新能源材料而言,粉末冶金技術(shù)具有較強(qiáng)的創(chuàng)造性與塑造性,發(fā)揮著關(guān)鍵性技術(shù)作用。粉末冶金技術(shù)由于其技術(shù)原理,使得能夠在新能源領(lǐng)域研發(fā)出更高效、更經(jīng)濟(jì)的新材料。在這一發(fā)展進(jìn)程中,傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)也逐漸革新,各種新技術(shù)、新工藝及新設(shè)備被研發(fā)出來,在粉末制備和成型中發(fā)揮著重要的作用。在不久的將來,粉末冶金技術(shù)將應(yīng)用、擴(kuò)展到更多的行業(yè)中去。(1)風(fēng)能材料:粉末冶金技術(shù)在風(fēng)能新材料的應(yīng)用主要是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電材料的制造,實(shí)現(xiàn)永磁釹鐵硼材料與風(fēng)電機(jī)組材料的生產(chǎn)。(2)太陽能材料:粉末冶金技術(shù)在太陽能光電轉(zhuǎn)化方面有著傳統(tǒng)冶金技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì),通過粉末冶金技術(shù)制備的多晶硅薄膜在光電轉(zhuǎn)化技術(shù)中能夠有效替代傳統(tǒng)晶體硅材料,且光電轉(zhuǎn)化效率提升顯著,太陽能光電轉(zhuǎn)化技術(shù)由于材料瓶頸的突破,發(fā)展速度逐年加快。(3)儲(chǔ)氫材料:氫能源儲(chǔ)存的原理是,經(jīng)過分解后單原子能夠進(jìn)入到儲(chǔ)存材料原子間的間隙,通過化學(xué)反應(yīng)形成較為穩(wěn)定和安全的金屬氫化物。從宏觀上看,儲(chǔ)存材料能夠吸收氫能源,在吸收過程中會(huì)釋放出化學(xué)熱能,如果要多氫能源進(jìn)行利用,則需要通過對(duì)儲(chǔ)存材料加能,使得儲(chǔ)存化學(xué)過程進(jìn)行逆反應(yīng),分解氫化物,釋放出氫原子后,再結(jié)合成氫分子。氫能源儲(chǔ)存材料對(duì)氫能源的儲(chǔ)存性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物理氣瓶?jī)?chǔ)存效率,且儲(chǔ)存的化學(xué)穩(wěn)定性也能得到保障。粉末冶金技術(shù)能夠有效制備氫能源儲(chǔ)存材料,并在制造過程中加入特定的稀有金屬,能夠?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)存效率和儲(chǔ)存穩(wěn)定的雙提高。(4)燃料電池材料:粉末冶金技術(shù)在燃料電池行業(yè)的應(yīng)用,主要表現(xiàn)在對(duì)燃料電池密封部件和電極材料的制備方面。通過粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)合成安全性高、倍率高的錫基合金材料及納米Sn基合金-碳復(fù)合材料,這種材料能夠大大提升燃料電池的充放電能耗,同時(shí)能夠?qū)θ剂想姵氐某浞烹姲踩灿幸欢ūU献饔?,粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用可以使得這種材料的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;A硗?,燃料電池陰極材料為多孔的鍶摻雜的錳酸鑭,多孔材料的制備只能采用粉末冶金技術(shù)。粉末冶金是一種綠色、耗、高材料利用率的技術(shù),符合高質(zhì)量發(fā)展趨勢(shì)粉末冶金工藝優(yōu)勢(shì)突出,為可持續(xù)發(fā)展帶來巨大空間。相比鑄造、鍛造等其他冶金工藝,粉末冶金是最先進(jìn)的金屬成形工藝,也是最綠色低碳的工藝。與傳統(tǒng)冶金工藝相比,粉末冶金材料利用率最高(95%以上,傳統(tǒng)機(jī)加工只有50%)、能耗最低,根據(jù)EPMA,用于制造粉末冶金部件的原材料中約80%來自回收廢料,在某些情況下,將鑄造或鍛造部件轉(zhuǎn)換為粉末冶金可節(jié)省40%或更高的成本。除此之外,利用粉末冶金還可加工形狀復(fù)雜的零件,生產(chǎn)難熔的金屬以及化合物等。當(dāng)使用粉末冶金技術(shù)對(duì)統(tǒng)一形狀數(shù)量眾多的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),例如齒輪等費(fèi)用較高的產(chǎn)品,可以極大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。粉末冶金的這些優(yōu)勢(shì)為它的可持續(xù)發(fā)展帶來了巨大的空間。粉末冶金的高材料利用率促進(jìn)了原材料的有效利用,降低了能源消耗,提高了勞動(dòng)效率。這些特性使其在汽車、電氣、能源、航空航天、醫(yī)療、國防、工業(yè)和消費(fèi)市場(chǎng)的應(yīng)用中穩(wěn)固地確立了自己的地位。粉末冶金工藝持續(xù)升級(jí),應(yīng)用市場(chǎng)加速擴(kuò)大。粉末冶金工藝由傳統(tǒng)的壓制燒結(jié)到等靜壓、金屬粉末注射成形(MIM)、金屬增材制造(3D打印),工藝技術(shù)不斷突破升級(jí),應(yīng)用領(lǐng)域快速擴(kuò)大。與傳統(tǒng)的粉末冶金生產(chǎn)出的產(chǎn)品相比,MIM產(chǎn)品具有精度高、組織均勻等優(yōu)點(diǎn),采用該技術(shù)可以大批量、低成本地生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能優(yōu)異的金屬零件,被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械、汽車等行業(yè)。金屬增材制造(3D打印)是一種革命性的零件制造工藝,可以為OEM(原始設(shè)備制造商)生產(chǎn)零件和按需生產(chǎn)零件,且該工藝比其他粉末冶金工藝(如MIM)所需的零件制造時(shí)間要更短。增材制造技術(shù)的產(chǎn)品應(yīng)用已從定制化產(chǎn)品逐步進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段,多個(gè)行業(yè)多個(gè)種類的批量化生產(chǎn)試制訂單,給予增材制造為主要工藝的批量化生產(chǎn)模式以信心,在此基礎(chǔ)上,批量化帶來的產(chǎn)業(yè)鏈成熟化、成本降低和制造模式轉(zhuǎn)變,有望帶動(dòng)客戶群體不斷擴(kuò)大,以3D打印為設(shè)計(jì)思路的產(chǎn)品將會(huì)大量出現(xiàn),替代原有生產(chǎn)模式下的產(chǎn)品,我們預(yù)計(jì)增材制造在未來的制造業(yè)發(fā)展中將起著引領(lǐng)性的作用。粉末冶金的可持續(xù)價(jià)值主要來自其凈成形能力和高材料利用率,可最大限度地減少能源投入,減少對(duì)環(huán)境的影響。未來大規(guī)模化的生產(chǎn)中應(yīng)用粉末冶金技術(shù),可以在保證耗的前提下,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。美國近期發(fā)布的《先進(jìn)制造業(yè)國家戰(zhàn)略》提出增強(qiáng)環(huán)境可持續(xù)性,可持續(xù)制造是指通過經(jīng)濟(jì)上合理的流程來創(chuàng)造制成品。所謂的合理流程是指在節(jié)約能源和自然資源的同時(shí),最大限度地減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響。將可持續(xù)材料管理原則和增材制造納入產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā),可以減少制造產(chǎn)品所需的材料和能源,提高安全性。金屬增材制造市場(chǎng)有望加速擴(kuò)大。粉末冶金行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)取決于材料和材料性能、工藝和制造效率的進(jìn)步。未來十年粉末冶金技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的方向主要在:高密度粉末冶金組件、輕質(zhì)材料加工、提高精度/準(zhǔn)確度/變化控制;金屬增材制造。中國粉末冶金行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)取決于技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)變化的機(jī)遇。技術(shù)進(jìn)步與市場(chǎng)發(fā)展相互作用,帶來更多業(yè)務(wù)發(fā)展機(jī)會(huì),汽車零件生產(chǎn)國產(chǎn)化為中國粉末冶金行業(yè)帶來發(fā)展機(jī)會(huì),同時(shí),粉末冶金的高材料利用率與耗的環(huán)保優(yōu)勢(shì),為粉末冶金零件的規(guī)模化生產(chǎn)提供了更大的發(fā)展空間。汽車:粉末冶金的主要應(yīng)用領(lǐng)域提升燃油效率立法化是加快粉末冶金在汽車中推廣應(yīng)用的重點(diǎn)力量。車企需要通過減輕重量、優(yōu)化部件設(shè)計(jì)來提高燃油經(jīng)濟(jì)性。粉末冶金制品在汽車中的應(yīng)用主要位于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、汽車殼體&底盤當(dāng)中,其中發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱中的占比達(dá)70%,具體包括發(fā)動(dòng)機(jī)中的曲軸、氣門結(jié)構(gòu)、廢氣循環(huán)冷卻器、點(diǎn)火系統(tǒng)、燃油噴射系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)、泵,和變速器中差動(dòng)齒輪、分動(dòng)箱鏈輪、行星齒輪架以及汽車底盤減震器、后視鏡鏡托等等。與傳統(tǒng)零件相比,車用粉末冶金零件擁有高強(qiáng)度、高耐磨性等優(yōu)勢(shì)。例如發(fā)動(dòng)機(jī)的鏈輪具有高強(qiáng)度、高耐磨損性和優(yōu)良的耐熱性;變速器中的齒輪具有抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度;減震器使用粉末冶金零件,具有高精密薄板表面,能夠減少摩擦,保證操作的穩(wěn)定性,提高乘坐舒適性等。新能源汽車不需要復(fù)雜的發(fā)動(dòng)機(jī),因此對(duì)粉末冶金零件需求相對(duì)較少,據(jù)MPIF統(tǒng)計(jì),北美純電動(dòng)汽車的單車粉末冶金消耗量為1.8~3.6kg(不包含電池粉末冶金用量)。根據(jù)日本協(xié)會(huì)2021年報(bào)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),北美單車粉末冶金制品重量為16.8kg,歐洲單車粉末冶金制品重量為8.7kg,日本單車粉末冶金制品重量為8.3kg。據(jù)東睦股份公告,中國單車粉末冶金制品重量為4.5kg。我們假設(shè)單車上粉末冶金需求未來會(huì)有增長(zhǎng),增速在3%-20%之間。根據(jù)我們預(yù)測(cè),2025年全球汽車對(duì)金屬粉末的需求量為108.41萬噸。能源:粉末冶金提升能源利用效率除傳統(tǒng)能源石油、天然氣、煤炭對(duì)軸承、齒輪等零部件的需求外,新能源如太陽能、風(fēng)能、燃料電池等對(duì)涂層、發(fā)動(dòng)機(jī)、存儲(chǔ)等的需求,擴(kuò)大了粉末冶金的應(yīng)用領(lǐng)域。粉末冶金技術(shù)改善了原始的制造工藝對(duì)于能源利用不充分、造成環(huán)境污染和能源浪費(fèi)的現(xiàn)象,從而備受推崇。1.粉末冶金技術(shù)在太陽能材料中的應(yīng)用粉末冶金技術(shù)在太陽能利用方面主要是熱電太陽能技術(shù)和光電太陽能技術(shù)。對(duì)于太陽能的光電應(yīng)用,太陽能電池是關(guān)鍵。太陽能電池材料的性能是保障太陽能光電轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵,傳統(tǒng)的晶體硅材料太陽能電池,光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較低,降低太陽能利用率的同時(shí),還制約著太陽能能源的應(yīng)用范圍。通過粉末冶金技術(shù)制備的多晶硅薄膜在光電轉(zhuǎn)化技術(shù)中能夠有效替代傳統(tǒng)晶體硅材料,且光電轉(zhuǎn)化效率提升顯著,太陽能光電轉(zhuǎn)化技術(shù)由于材料瓶頸的突破,發(fā)展速度逐年加快。另外,太陽能的熱電利用技術(shù)主要是通過太陽能吸收板吸收太陽能量,然后通過技術(shù)手段加以利用,因此太陽能吸收板材料性能成為技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。粉末冶金技術(shù)能夠在吸收板制造過程中,充分研發(fā)吸收板的材料性能,發(fā)揮粉體在色素、粘結(jié)劑的作用,突出粉末冶金技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用,從而顯著提升太陽能吸收效率。伍德麥肯茲預(yù)計(jì)2022年,全球光伏市場(chǎng)年新增裝機(jī)容量將同比增長(zhǎng)25%,實(shí)現(xiàn)197GW,累計(jì)裝機(jī)容量將突破1000GW。2022-2031年,全球光伏并網(wǎng)裝機(jī)容量將以年均8%的速度增長(zhǎng),2031年達(dá)到394GW。假設(shè)光伏組件成本為2元/w,則2022年全球光伏組件市場(chǎng)規(guī)模為3940億元,2031年達(dá)到7880億元。2.粉末冶金技術(shù)在風(fēng)能材料中的應(yīng)用風(fēng)能是應(yīng)用范圍極廣的新能源。而且具有充足、清潔等特點(diǎn),粉末冶金技術(shù)可用來制備兩種風(fēng)能發(fā)電材料,即釹鐵硼永磁材料和制動(dòng)片材料,這兩種材料的應(yīng)用能夠直接影響風(fēng)能發(fā)電設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性并影響其運(yùn)行。目前常用的風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)材料為銅基粉末冶金摩擦材料。銅基粉末冶金摩擦材料的摩擦系數(shù)較小、導(dǎo)熱性好、摩擦系數(shù)較穩(wěn)定、耐磨性較好,應(yīng)用在風(fēng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)上大大提高了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。釹鐵硼稀土永磁體是稀土永磁電機(jī)組成中的最重要的零部件,可替代傳統(tǒng)電機(jī),向大容量﹑優(yōu)良的發(fā)電質(zhì)量、提高材料利用率、降低噪聲、降低成本、提高效率的方向發(fā)展。3.粉末冶金技術(shù)在燃料電池材料中的應(yīng)用燃料電池是一種將燃料氣體(或液、固燃料氣化后的氣體)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的裝置。粉末冶金技術(shù)主要應(yīng)用于燃料電池的密封部件和電極材料中。通過粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)合成安全性高、倍率高的錫基合金材料及納米Sn基合金—碳復(fù)合材料,這種材料能夠大大提升燃料電池的充放電能耗,同時(shí)對(duì)燃料電池的充放電安全也有一定保障作用,粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用可以使得這種材料的生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化。另外,燃料電池陰極材料為多孔的鍶摻雜的錳酸鑭,多孔材料的制備只能采用粉末冶金技術(shù)。4.粉末冶金技術(shù)在儲(chǔ)氫材料中的應(yīng)用氫能源由于其燃燒產(chǎn)物是水,屬于零碳清潔綠色能源,氫能源的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)主要在兩個(gè)方面,一個(gè)是氫能源的生產(chǎn),另一個(gè)則是氫能源的儲(chǔ)存。氫能源儲(chǔ)存而言,因其化學(xué)性質(zhì)活潑,具有一定的爆炸危險(xiǎn),因此氫能源儲(chǔ)存方式和儲(chǔ)存材料的選擇具有嚴(yán)格的要求。儲(chǔ)氫合金是能夠儲(chǔ)存氫能源的金屬或合金材料的統(tǒng)稱,擁有較強(qiáng)的捕獲氫的能力,能夠在一定的壓力、熱度的基礎(chǔ)上把氫分子分解成合金中的單個(gè)原子。氫能源儲(chǔ)存的原理是,經(jīng)過分解后單原子能夠進(jìn)入到儲(chǔ)存材料原子間的間隙,通過化學(xué)反應(yīng)形成較為穩(wěn)定和安全的金屬氫化物,從宏觀上看,儲(chǔ)存材料能夠吸收氫能源,在吸收過程中會(huì)釋放出化學(xué)熱能,如果要多氫能源進(jìn)行利用,則需要通過對(duì)儲(chǔ)存材料加能,使得儲(chǔ)存化學(xué)過程進(jìn)行逆反應(yīng),分解氫化物,釋放出氫原子后,再結(jié)合成氫分子。氫能源儲(chǔ)存材料對(duì)氫能源的儲(chǔ)存性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物理氣瓶?jī)?chǔ)存效率,且儲(chǔ)存的化學(xué)穩(wěn)定性也能得到保障金屬基儲(chǔ)氫合金一般有鎂基儲(chǔ)氫材料、稀土系儲(chǔ)氫材料及鈦系儲(chǔ)氫材料等,對(duì)于先進(jìn)的儲(chǔ)氫合金,一般采用機(jī)械合金化、氫化燃燒合成和還原擴(kuò)散法等粉末冶金技術(shù)來制備。目前鎂系儲(chǔ)氫材料主要用于燃料電池中的燃料氫,稀土系儲(chǔ)氫材料主要用于鎳氫電池。5.粉末冶金技術(shù)在其他能源材料中的應(yīng)用粉末冶金技術(shù)除了可以應(yīng)用于風(fēng)能與太陽能方向之外,它在核能開發(fā)、鋰電池制造等方面同樣有著不可忽視的應(yīng)用效果。以鋰電池與粉末冶金技術(shù)結(jié)合為例,鋰電池中的新型電解質(zhì)、能量密度等都和粉末冶金技術(shù)有著緊密關(guān)系。利用超微粉末制造納米晶體材料和納米管,能夠提升鋰電池的充電速度、延長(zhǎng)鋰電池的使用時(shí)間。在核能開發(fā)方面,粉末冶金技術(shù)的應(yīng)用同樣十分廣泛,在鈹?shù)闹苽浞矫?,粉末冶金技術(shù)可以提升真空熱壓和半成品加工的質(zhì)量,有著不可替代的積極作用。粉末冶金技術(shù)涉及由鑄錠生產(chǎn)粉末的工藝(機(jī)械磨碎或者濺射熔化的鍍)和壓制工藝如真空熱壓(VHP)和熱等靜壓(HIP)等。航空航天:3D打印適配其結(jié)構(gòu)復(fù)雜且輕量化的要求在飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展進(jìn)程中,零部件的設(shè)計(jì)制造通常具有以下特征:結(jié)構(gòu)復(fù)雜且一體化程度高,輕量化要求高,服役環(huán)境惡劣等特性使鑄造或者鍛造+機(jī)加等傳統(tǒng)技術(shù)在很大程度上已經(jīng)無法滿足零部件快速迭代的研發(fā)、設(shè)計(jì)及驗(yàn)證需求,而增材制造技術(shù)作為一種固體無模快速成型技術(shù),具有快速響應(yīng),制造自由度高、設(shè)計(jì)自由度高等優(yōu)勢(shì),同時(shí)增材制造技術(shù)可以顯著降低買飛比(BTF,Buytoflyratio),即原材料重量與最終成品重量的比值,相比傳統(tǒng)加工技術(shù)(BTF>10:1),增材制造技術(shù)可以將買飛比控制在BTF<3:1,大幅度提高原材料的利用率,降低材料消耗。1.飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的的靜態(tài)構(gòu)件對(duì)服役性能的要求相對(duì)較低,增材制造技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟燃油噴嘴作為燃燒室的關(guān)鍵組件之一,其作用是使液態(tài)燃料霧化從而形成燃料顆粒群,達(dá)到將液/氣態(tài)燃料與空氣進(jìn)行高效混合的目的,從而在燃料室產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰回流區(qū),使產(chǎn)生的旋流火焰滿足燃燒室點(diǎn)熄火、燃燒效率、燃燒排放物和出口溫度等指標(biāo)要求。增材制造為先進(jìn)復(fù)雜燃油噴嘴的整體制造提供了可能。金屬增材制造將原來的20個(gè)部件作為一個(gè)整體被制造出來,噴嘴重量輕25%,耐用度提升5倍,成本效益高30%。采用3D打印燃油噴嘴可以解決燃油混合和燃油噴射等問題,同時(shí)還可以減少制造成本,提高使用壽命。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)整流葉片生產(chǎn)中,普惠公司采用SLM技術(shù)制備了航空發(fā)動(dòng)機(jī)整流葉片,與傳統(tǒng)的葉片制造工藝相比,實(shí)現(xiàn)了50%的減重并縮短了制造周期。在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部件生產(chǎn)中,金屬增材制造的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)在發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪部件的應(yīng)用可達(dá)到減重和改善性能的作用。在熱交換器和散熱器生產(chǎn)中,增材制造技術(shù)可以提高熱裝置的效率,省去了釬焊工藝,更容易實(shí)現(xiàn)內(nèi)部形狀復(fù)雜的構(gòu)件制造。2.飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的的動(dòng)態(tài)構(gòu)件對(duì)服役性能的要求較高,多采用增材制造技術(shù)在飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)部件(如轉(zhuǎn)子葉片)在其服役條件下會(huì)受到極端性能要求和惡劣環(huán)境(如高壓、溫度、腐蝕等)的影響,要求零件采用特殊材料的同時(shí)具有復(fù)雜的葉身結(jié)構(gòu),該制造工藝特點(diǎn)決定了其采用增材制造技術(shù)。增材制造技術(shù)允許設(shè)計(jì)人員直接進(jìn)行復(fù)雜三維零件的設(shè)計(jì)制造,降低制造難度同時(shí)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本控制。3.金屬增材修復(fù)技術(shù)在飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用作為增材制造技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用分支,金屬增材修復(fù)技術(shù)特別是激光直接能量沉積技術(shù)(L-DED)已廣泛應(yīng)用于修復(fù)服役過程中的受損部件。通過原位修復(fù),減少了原有零件的更換或者報(bào)廢,在縮短生產(chǎn)周期的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了降低成本?!督饘俜勰┰霾脑陲w行器發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用及挑戰(zhàn)》中指出,以整體葉盤以及整體葉環(huán)零件為例,其制造成本可能高達(dá)數(shù)十萬美元,采用修復(fù)技術(shù)可以避免整個(gè)零件的報(bào)廢,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)在工作過程中,壓氣葉片會(huì)與封嚴(yán)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生接觸,導(dǎo)致葉片葉尖磨損。葉片故障檢查結(jié)果表明,葉尖磨損損傷率為80%,報(bào)廢率接近50%。為了修復(fù)葉片實(shí)現(xiàn)再次應(yīng)用,傳統(tǒng)焊接修復(fù)方法不能滿足服役要求,采用激光直接能量沉積技術(shù),可以利用激光能量集中、光束軌跡自動(dòng)可編輯、光束移動(dòng)速度快且運(yùn)行控制穩(wěn)定等特點(diǎn),較好地解決該類葉片修復(fù)的難題。醫(yī)療行業(yè):MIM增速最快的下游據(jù)《金屬粉末注射成型技術(shù)在醫(yī)療產(chǎn)品上的應(yīng)用》,醫(yī)療產(chǎn)品一般要求具有良好的使用性和足夠長(zhǎng)的使用壽命,并且在結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計(jì)上有靈活的設(shè)計(jì)性。自20世紀(jì)80年代初期MIM技術(shù)首次在醫(yī)療產(chǎn)品中得到應(yīng)用,至今已經(jīng)成為MIM市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域。醫(yī)療用MIM產(chǎn)品大部分使用的不銹鋼材料,主要牌號(hào)是316L和17-4PH,還有鈦合金、鎂合金、金、銀、鈀等。醫(yī)療行業(yè)使用MIM技術(shù)主要來制造外科手術(shù)工具、牙齒正畸形托槽、膝蓋植入零件、助聽器聲管等等。1.外科手術(shù)工具外科手術(shù)工具要求具有高強(qiáng)度、低血液污染和能夠?qū)崿F(xiàn)侵蝕性消毒程序等要求。外科手術(shù)工具中的內(nèi)窺鏡剪刀、腹腔鏡外科手術(shù)剪刀、針推進(jìn)器與末端吊鉤、活體組織檢查儀、縫合夾爪、腹腔鏡夾爪等器械或器械中的部件均需要MIM工藝完成。據(jù)東睦股份,腹腔鏡外科手術(shù)剪刀中的螺旋齒輪,使用MIM工藝制造比切削加工制造節(jié)省80%的成本;MIM制作的針推進(jìn)器與末端吊鉤與切削加工制造工藝相比節(jié)省90%的成本;MIM制作的活體組織檢查儀中的零件與切削加工制造工藝相比節(jié)省50%的成本。2.牙齒正畸形托槽牙齒矯形工具是最早使用MIM工藝進(jìn)行制造的醫(yī)療產(chǎn)品,其尺寸非常小、生物兼容性和耐腐性好,主要使用316L不銹鋼。德國Forestadent公司用MIM技術(shù)生產(chǎn)出一種雙向倒勾式的正畸形托槽,機(jī)械固位力提高30%,且利用MIM工藝一次成型進(jìn)行拋光后,能使托槽對(duì)弓絲的摩擦力大大降低。3.膝蓋植入零件目前利用MIM技術(shù)可以生產(chǎn)部分替代骨頭和關(guān)節(jié)的零件,主要應(yīng)用的是鈦合金。利用MIM成形后再進(jìn)行熱等靜壓,后續(xù)再進(jìn)行噴丸、拋光和陽極氧化處理,以得到較好的表面性能,降低了與人體的摩擦,提高相容性和使用壽命。4.助聽器聲管利用MIM工藝制成的助聽器聲管,具有提升音率和促進(jìn)聽力的效果,且MIM技術(shù)與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比可以降低20%的生產(chǎn)成本。此外醫(yī)療領(lǐng)域還可以應(yīng)用MIM技術(shù)生產(chǎn)介入治療支架、鎢高密度合金注射器的防輻射屏蔽、顯微外科機(jī)械手、微型泵內(nèi)窺鏡零件和藥物吸收劑等。增材制造技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸拓展,在藥物釋放系統(tǒng)、醫(yī)用植入物以及醫(yī)療器械制造中得到了大規(guī)模的應(yīng)用。全球生物醫(yī)用材料市場(chǎng)已超過4500億美元,年增長(zhǎng)率為15.8%。在全球生物醫(yī)用材料市場(chǎng)中,需求量最大的是骨科生物醫(yī)用材料,市場(chǎng)份額約占全球市場(chǎng)的38%;心血管生物醫(yī)用材料占36%,位居第2位,其次需求量較大的是牙種植體,約占全球市場(chǎng)的10%;緊隨其后的是占市場(chǎng)份額8%的整形外科生物醫(yī)用材料。據(jù)EvaluateMedTech預(yù)測(cè),2021-2028年,全球醫(yī)療器械行業(yè)將以5%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。細(xì)分領(lǐng)域,糖尿病護(hù)理和骨科的復(fù)合年增長(zhǎng)率為7%,診斷和藥物輸送等較大領(lǐng)域的復(fù)合年增長(zhǎng)率較低,分別為3%和2%。市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在2025年突破1000億美元,在2028年達(dá)到1150億美元。電動(dòng)工具:電動(dòng)化智能化趨勢(shì)推動(dòng)需求增長(zhǎng)中國是世界上電動(dòng)工具生產(chǎn)和出口大國,技術(shù)壁壘不高導(dǎo)致企業(yè)降本訴求高漲,粉末冶金在低成本、高性能、高精度方面的卓越表現(xiàn)使得其受到電動(dòng)工具生產(chǎn)廠家的青睞。常見電動(dòng)工具中的粉末冶金金屬件有凸輪、桿件、配重、軸承、軸承座、電刷架、離合器、轉(zhuǎn)子、缸體、端蓋、葉片、卡盤手等。根據(jù)EVTank統(tǒng)計(jì),2022年全球電動(dòng)工具出貨量預(yù)計(jì)分別為5.1億只,市場(chǎng)規(guī)模為571.9億美元,同比2021年分別下滑12.6%和10.2%,為近幾年電動(dòng)工具最大下滑幅度。展望未來EVTank預(yù)計(jì)全球電動(dòng)工工具行業(yè)將在2023年逐步恢復(fù)增長(zhǎng),預(yù)計(jì)到2026年全球電動(dòng)工具出貨量將超過7億臺(tái),市場(chǎng)規(guī)?;虺^800億美元。家電:傳統(tǒng)領(lǐng)域需求穩(wěn)定增長(zhǎng)粉末冶金制品在家電中的應(yīng)用主要包括:家用冰箱的壓縮機(jī)中的連桿、活塞、閥門、進(jìn)排氣閥導(dǎo)管、上下軸承、平衡塊、缸體、葉片等;洗衣機(jī)、干燥機(jī)之類設(shè)備中使用的偏心齒輪和齒條齒輪;洗滌機(jī)中的水泵葉輪;電風(fēng)扇中使用的多孔自潤(rùn)滑軸承;吸塵器中的齒輪與磁體等。家用電氣零件中的制冷壓縮機(jī)和多孔自潤(rùn)滑軸承只能利用粉末冶金工藝生產(chǎn),其中粉末冶金含油軸承由于具有自潤(rùn)滑性、噪聲小、價(jià)格便宜、適于大批量生產(chǎn),已廣泛應(yīng)用于洗衣機(jī)和電風(fēng)扇電機(jī)中,且鐵基含油軸承正在對(duì)銅基含油軸承進(jìn)行替代。家用空調(diào)排風(fēng)扇、吸塵器中的復(fù)雜形狀齒輪和磁體等利用粉末冶金生產(chǎn)工藝較優(yōu),據(jù)九菱科技招股說明書,同種產(chǎn)品采用粉末冶金材料,其成本相比降低75%,效率提高1.7倍。因此,從提高家電材料的性能或降低家電用材成本等方面來看,開發(fā)和應(yīng)用粉末冶金材料對(duì)于家電行業(yè)意義重大。根據(jù)九菱科技招股說明書,旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)的空調(diào)和冰箱,每臺(tái)需要粉末冶金結(jié)構(gòu)件80-350g;冰箱連桿式壓縮機(jī),每臺(tái)需要粉末冶金結(jié)構(gòu)件100g;滑動(dòng)螺桿式空調(diào)和冰箱壓縮機(jī),每臺(tái)需要粉末冶金零件30-200g。我們按照單臺(tái)電器的粉末需求量為200g,未來全球冰箱與空調(diào)的增速為5%測(cè)算,2025年全球空調(diào)與冰箱對(duì)粉末的需求量將達(dá)到9.20萬噸。軟磁材料:新能源擴(kuò)大其應(yīng)用規(guī)模磁性材料多用于電網(wǎng)變壓器、光伏儲(chǔ)能逆變器、新能源汽車的OBC和DC-DC、充電樁、UPS電感、空調(diào)PFC電感以及無線充電導(dǎo)磁片等領(lǐng)域。磁性材料粉末可以經(jīng)壓制成型變成所需產(chǎn)品。我們認(rèn)為在新型電力系統(tǒng)建設(shè)鋪開、環(huán)保節(jié)能主旋律下,非軟磁材料需求快速提升。光伏發(fā)展進(jìn)入快車道,光伏裝機(jī)量不斷增長(zhǎng)以及組串式逆變器市占率提升將帶動(dòng)金屬軟磁粉芯需求大幅增長(zhǎng);同時(shí)儲(chǔ)能在“雙碳”政策推動(dòng)下發(fā)展加速、新能源汽車及充電樁快速發(fā)展都將帶動(dòng)金屬軟磁粉芯等軟磁材料需求提升。UPS在“東數(shù)西算”工程推動(dòng)下受益于數(shù)據(jù)中心規(guī)模提升、無線充電器領(lǐng)域在消費(fèi)電子增速恢復(fù)且無線設(shè)備滲透率提升下有望迎來需求提升、變頻空調(diào)預(yù)計(jì)將隨著2020年7月國家空調(diào)能效標(biāo)準(zhǔn)的提高逐漸替代定頻空調(diào),均將對(duì)軟磁材料需求有明顯提振。根據(jù)我們2022年3月份在深度報(bào)告《軟磁:新能源加速擴(kuò)大軟磁市場(chǎng)規(guī)?!分械臏y(cè)算,軟磁材料需求量預(yù)計(jì)將由2020年的23.95萬噸增長(zhǎng)至2025年的48.88萬噸,復(fù)合增速為15.34%;市場(chǎng)規(guī)模將由2020年的57.89億元增長(zhǎng)至2025年的150.77億元,復(fù)合增速為21.10%。其中光伏與新能源汽車領(lǐng)域需求增長(zhǎng)明顯,2025年兩者在軟磁材料中的市場(chǎng)規(guī)模占比分別為22.4%和18.5%。金屬粉末重點(diǎn)上市公司梳理鉑科新材:合金軟磁粉龍頭深圳市鉑科新材料股份有限公司成立于2009年9月,2015年整體變更為股份有限公司,于2019年12月在深圳創(chuàng)業(yè)板上市交易。公司自設(shè)立以來一直從事合金軟磁粉、合金軟磁粉芯及相關(guān)電感元件產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,為下游用戶電力電子設(shè)備或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定、節(jié)能環(huán)保運(yùn)行提供高性能軟磁材料、模塊化電感以及整體解決方案。公司主要產(chǎn)品包括合金軟磁粉(制造合金軟磁粉芯的核心材料)、合金軟磁粉芯(電感元件的核心部件)和電感元件,主要應(yīng)用于發(fā)電、輸配電、用電等電能變換各環(huán)節(jié)各類電能變換設(shè)備中,以實(shí)現(xiàn)電能存儲(chǔ)和變換,終端領(lǐng)域主要是光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車與充電樁、數(shù)據(jù)中心、變頻空調(diào)等。公司依托優(yōu)異的產(chǎn)品性能及長(zhǎng)期可靠的的供貨能力,已與ABB、比亞迪、格力、固德威、華為、錦浪科技、美的、TDK、臺(tái)達(dá)、陽光電源、伊頓、中興通訊(按字母排序,排名不分先后)等一大批國內(nèi)外知名廠商開展了廣泛的技術(shù)和市場(chǎng)合作。公司金屬軟磁粉末產(chǎn)品主要有鐵硅軟磁粉、鐵硅鋁軟磁粉、鐵硅鉻軟磁粉和片狀鐵硅鋁軟磁粉,制粉工藝主要以水霧化和氣霧化為主。另外,公司成功開發(fā)了高效率的非晶和納米晶軟磁粉末,目前已經(jīng)由實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向了批量生產(chǎn),其低損耗特性可以有效提高電感產(chǎn)品的效率,目前得到了臺(tái)系等電感企業(yè)的廣泛認(rèn)可。2017年及之前,由于粉末產(chǎn)能不足,公司外購鐵硅鋁退火粉、鐵硅氣霧化粉進(jìn)行再銷售或加工成粉芯,此時(shí)毛利率較低;2018年后,公司自產(chǎn)磁粉產(chǎn)能增加,可實(shí)現(xiàn)鐵硅氣霧化粉等粉末的自產(chǎn)自用,隨著公司經(jīng)營重心向粉芯板塊的轉(zhuǎn)移,可供外售的粉末大幅減少,因此2018年公司粉末銷售收入大幅降低,但毛利率由30%提升至了76%。近兩年來公司在粉末領(lǐng)域重點(diǎn)布局,銷售收入逐年攀升。2021年金屬軟磁粉末銷售收入同比增長(zhǎng)29%至1349萬元,毛利率為70%。公司軟磁粉末完全可以滿足下游粉芯的生產(chǎn)需求,且有部分對(duì)外銷售,保證公司合金軟磁粉芯高盈利的同時(shí)也可以額外貢獻(xiàn)業(yè)績(jī)。2021年公司合金軟磁粉芯年產(chǎn)能2.5萬噸,產(chǎn)量2.34萬噸,產(chǎn)能利用率為93%。2022年二季度公司合金軟磁粉芯銷售量約為7800噸,且公司預(yù)計(jì)三四季度平均產(chǎn)能在8500-8600噸,全年實(shí)現(xiàn)約3.1萬噸的產(chǎn)出。河源生產(chǎn)進(jìn)度如期建設(shè)中,公司預(yù)計(jì)明年可開始第一條線的產(chǎn)能爬坡。芯片電感方面,公司從7月份開始逐步交貨,截至半年報(bào)時(shí)已有2000萬左右的訂單,目前穩(wěn)定供貨中。東睦股份:PM、MIM、SMC三大粉末冶金業(yè)務(wù)并駕齊驅(qū)東睦股份作為中國粉末冶金新材料行業(yè)的龍頭企業(yè),是中國最大、世界領(lǐng)先的粉末壓制成形(P&S)制造企業(yè),是中國領(lǐng)先的軟磁復(fù)合材料(SMC)制造企業(yè),也是中國最大的金屬注射成形(MIM)制造企業(yè)之一,前身為成立于1958年的國營企業(yè)-寧波粉末冶金廠。公司于2004年在上海證券交易所上市。公司以P&S、SMC和MIM三大新材料技術(shù)平臺(tái)為基石,致力于為新能源和高端制造提供最優(yōu)新材料解決方案及增值服務(wù)。產(chǎn)品為綠色環(huán)保、節(jié)能節(jié)材的粉末冶金新材料核心零部件,已覆蓋新能源、5G通信、智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療器械、汽車、高效節(jié)能家電等領(lǐng)域。公司P&S技術(shù)平臺(tái)產(chǎn)品主要應(yīng)用于汽車、家電、電動(dòng)工具等。公司長(zhǎng)期與國內(nèi)外中高端汽車行業(yè)相關(guān)客戶合作,有豐富的汽車產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。部分零件入泵類、減震器、汽車空調(diào)零件等可通用于燃油汽車、混動(dòng)汽車和新能源汽車。公司SMC板塊中,子公司浙江東睦科達(dá)明年1月前可具備年產(chǎn)4萬噸的生產(chǎn)能力;2021年12月,公司在山西東睦現(xiàn)有空置場(chǎng)地先行啟動(dòng)年產(chǎn)6000噸軟磁復(fù)合材料生產(chǎn)線基地建設(shè),截至目前,該基地已建成并部分投產(chǎn)。公司在山西建設(shè)SMC第二生產(chǎn)基地,以山西東睦磁電有限公司為實(shí)施主體,建設(shè)“年產(chǎn)6萬噸軟磁材料產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目”,項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資7億元,其中固定資產(chǎn)投資約5.5億元,達(dá)產(chǎn)后預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)6萬噸軟磁材料的生產(chǎn)能力。公司軟磁材料目前主要服務(wù)于光伏逆變器、新能源汽車車載/充電樁、5G/4G、電源等,也有應(yīng)用在家電、燃油汽車等領(lǐng)域。目前國內(nèi)光伏主要廠商都是公司主要客戶。截至2022年第三季度,SMC板塊中光伏銷售收入占比約42%。公司SMC在新能源車載領(lǐng)域中的應(yīng)用主要為PFC電感,boost/buck電感磁粉芯材料,主要有Fe-Si-Al、Fe-Si、Fe-Si-Ni、Fe-Ni等金屬磁粉芯。MIM是公司三大技術(shù)平臺(tái)之一,目前主要應(yīng)用于消費(fèi)電子領(lǐng)域,但也可應(yīng)用于汽車、醫(yī)療器械、工具鎖具等長(zhǎng)周期領(lǐng)域。公司MIM目前在重點(diǎn)發(fā)展折疊屏鉸鏈業(yè)務(wù)的同時(shí),大力發(fā)展長(zhǎng)周期領(lǐng)域業(yè)務(wù)。公司MIM目前粉體以外購為主,但最核心的喂料技術(shù)為上海富馳自主研發(fā),具備較大的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。悅安新材:羰基鐵粉龍頭,主攻超細(xì)金屬粉末悅安新材成立于2004年,2021年上市。是一家專注于超細(xì)金屬粉體新材料領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè),聚焦500納米-50微米細(xì)分領(lǐng)域,主要從事羰基鐵粉、霧化合金粉及包括軟磁粉、金屬注射成型喂料、吸波材料在內(nèi)的深加工產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售。公司成立以來立足于羰基鐵粉產(chǎn)業(yè),目前總產(chǎn)能為5850噸/年,產(chǎn)能、技術(shù)與客戶認(rèn)可度比肩國際老牌羰基鐵粉巨頭公司巴斯夫。公司IPO募投項(xiàng)目為6000的羰基鐵粉產(chǎn)能和4000噸的霧化合金粉產(chǎn)能,霧化合金粉產(chǎn)能主要為2000噸軟磁粉芯用霧化合金粉、1400噸金屬注射成型用霧化合金粉、500噸激光熔覆用粉末以及100噸3D打印用粉末。羰基鐵粉自2022年底開始每年釋放2000噸產(chǎn)能,達(dá)產(chǎn)后總產(chǎn)能將達(dá)到11850噸/年。金剛石工具以及電磁領(lǐng)域的吸波材料等。在粉末冶金領(lǐng)域,超細(xì)鐵粉可滿足粉末冶金對(duì)于高密度和可壓制性的需求,其中羰基鐵粉制成的粉末冶金產(chǎn)品可以使產(chǎn)品壽命延長(zhǎng)5~10倍。在電子元器件領(lǐng)域,超細(xì)粉末適用于1MHz以上高頻和超高頻場(chǎng)景,目前主要用于電子軟磁。消費(fèi)類電子產(chǎn)品更新?lián)Q代周期縮短和新能源汽車產(chǎn)銷量快速增長(zhǎng)以及單車電子價(jià)值量提升將顯著提高電子類軟磁對(duì)羰基鐵粉的需求。另外隨著第三代半導(dǎo)體的普及,電力軟磁工作頻率有望由10-50KHz提升至幾百K至2MHz之間,屆時(shí)10微米以下的細(xì)粉將憑借功耗優(yōu)勢(shì)市占率快速提升。在吸波材料領(lǐng)域,公司采用微米級(jí)羰基鐵粉或球形合金粉末為原材料,通過特殊表面修飾處理和化學(xué)表面包覆工藝,能夠有效地實(shí)現(xiàn)粉末片狀化的改型,達(dá)到吸波的作用。公司通過這些優(yōu)化制得的吸波材料磁導(dǎo)率更高,具有低介電、高磁損耗、阻抗匹配特性好的特點(diǎn),適用于0.1GHz-70GHz范圍內(nèi)的電磁屏蔽和微波吸收。另外公司通過拓展霧化合金粉以及降低羰基鐵粉成本有望逐步打開新能源電力市場(chǎng)。博遷新材:納米金屬粉末龍頭江蘇博遷新材料股份有限公司,成立于2010年,是一家集高端納米金屬粉體材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的國家高新技術(shù)企業(yè),是中國納米金屬材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的開拓者之一,旗下?lián)碛形寮揖硟?nèi)外子公司與分公司。公司的主營業(yè)務(wù)為電子專用高端金屬粉體材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。目前公司產(chǎn)品主要包括納米級(jí)、亞微米級(jí)鎳粉和亞微米級(jí)、微米級(jí)銅粉、銀粉、合金粉。公司產(chǎn)品是電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)材料,主要用于電子元器件制造,其中鎳粉、銅粉主要應(yīng)用于MLCC的生產(chǎn),并廣泛應(yīng)用到消費(fèi)電子、汽車電子、通信以及工業(yè)自動(dòng)化、航空航天等其他工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。公司現(xiàn)擁有物理氣相法金屬粉體生產(chǎn)線92條,其中鎳原粉年產(chǎn)能1720噸,銅原粉年產(chǎn)能122.4噸,銀原粉產(chǎn)能40噸。公司IPO募投項(xiàng)目新增產(chǎn)能鎳原粉產(chǎn)能1260噸,銅原粉產(chǎn)能80噸,銀原粉產(chǎn)能20噸。公司采用常壓下物理氣相冷凝法(PVD)制備超細(xì)金屬粉末,填補(bǔ)了國內(nèi)該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的空白,并且公司作為唯一起草單位,起草與制定了我國第一項(xiàng)電容器電極鎳粉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),是目前全球領(lǐng)先的實(shí)現(xiàn)納米級(jí)電子專用高端金屬粉體材料規(guī)模化量產(chǎn)及商業(yè)銷售的企業(yè)。公司與三星電機(jī)、臺(tái)灣國巨、臺(tái)灣華新科、風(fēng)華高科、潮州三環(huán)等國際、國內(nèi)電子元器件行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)保持了長(zhǎng)期良好的業(yè)務(wù)合作關(guān)系,可以積極響應(yīng)客戶的需求并配合開發(fā)新產(chǎn)品。2022上半年,公司對(duì)三星電機(jī)的銷售收入占主營業(yè)務(wù)收入的比重為72.2%,客戶集中度較高。新產(chǎn)品研發(fā)方面,公司新建一條HJT異質(zhì)結(jié)電池用銀包銅粉中試產(chǎn)線,持續(xù)推進(jìn)產(chǎn)品穩(wěn)定性測(cè)試,深入挖掘規(guī)模化生產(chǎn)降本增效潛力,為后續(xù)銀包銅粉規(guī)模化量產(chǎn)提供有效技術(shù)支撐;鋰電池負(fù)極材料用納米硅粉領(lǐng)域,通過對(duì)生產(chǎn)過程持續(xù)的工藝優(yōu)化,硅粉單產(chǎn)效率得以有效提升。銀包銅粉與納米硅粉的研發(fā)推進(jìn),將為公司后續(xù)發(fā)展提供長(zhǎng)足動(dòng)力。屹通新材:霧化鐵粉龍頭杭州屹通新材料股份有限公司,成立于2000年7月,于2021年1月21日在深圳證券交易所成功掛牌上市。公司是一家以高品質(zhì)鐵基粉體為核心業(yè)務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),主要生產(chǎn)水霧化鐵粉、合金鋼粉、易切削鋼粉、不銹鋼粉、燒結(jié)硬化粉、金剛石胎體粉、磁性系列粉、超細(xì)鐵粉、焊材及冶煉添加劑等鐵基粉末產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于交通工具、家用電器、電動(dòng)工具、工程機(jī)械及醫(yī)療器械等終端行業(yè)。公司以各類廢舊金屬為原材料,通過熔煉、水霧化及還原等一系列復(fù)雜工藝流程,將廢舊金屬資源轉(zhuǎn)化為具有高附加值的制造業(yè)基礎(chǔ)原材料,兼具變廢為寶和節(jié)能減排雙重屬性。公司已成為國內(nèi)鐵基粉體行業(yè)的領(lǐng)軍者之一及進(jìn)口替代的先行者,下游客戶進(jìn)而服務(wù)于包括奔馳、寶馬、比亞迪、博世、電裝,愛信、格力、美的等知名企業(yè)。公司現(xiàn)有廠區(qū)8萬噸鐵基粉末產(chǎn)能將繼續(xù)生產(chǎn),IPO募投7萬噸項(xiàng)目(4.5萬噸高性能純鐵粉、0.7萬噸添加劑用鐵粉、1.2萬噸無偏析混合粉、0.15萬噸銅基系列粉、0.3萬噸低合金粉及0.15萬噸不銹鋼粉),據(jù)公司5月投資者交流,一期已經(jīng)完成大部分施工建設(shè),磁性材料和MIM粉在試生產(chǎn)過程中,部分型號(hào)產(chǎn)品性能指標(biāo)合格,正準(zhǔn)備給客戶送樣過程中。2022年6月24日,公司召開了第二屆董事會(huì)第六次會(huì)議,審議通過了《關(guān)于投資建設(shè)年產(chǎn)2萬噸新能源用金屬軟磁粉體項(xiàng)目的議案》,該項(xiàng)目新增250kg真空氣霧化裝置、500kg水霧化裝置、超聲波篩機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備,形成年產(chǎn)2萬噸高端金屬軟磁粉體生產(chǎn)能力,產(chǎn)品主要為大臨界尺寸高球形度非晶軟磁粉體、兆赫茲超低損耗納米晶軟磁粉體、芯片電感用鐵硅鉻粉體、5G基站用高直流偏置鐵鎳粉體、光伏逆變器用高飽和磁通密度鐵硅粉體等。有研粉材:銅粉和錫粉龍頭有研粉末新材料股份有限公司成立于2004年3月,是由有研科技集團(tuán)(隸屬國務(wù)院國資委的中央企業(yè))控股,專業(yè)從事有色金屬粉體材料的設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是國內(nèi)銅基金屬粉體材料和錫基焊粉材料領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。2021年,公司在上交所科創(chuàng)板上市。產(chǎn)品主要用于粉末冶金、超硬工具、微電子封裝、摩擦材料、催化劑、電工合金、電碳制品、導(dǎo)電材料、熱管理材料、3D打印等領(lǐng)域,其終端產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、高鐵、機(jī)械、航空、航天、化工、電子信息、國防軍工等領(lǐng)域。公司主營產(chǎn)品包括銅基粉體、微電子錫基焊粉和3D打印粉體,制粉工藝以電解法和霧化法為主。公司原有年產(chǎn)能銅粉2.8萬噸、錫粉2100噸、3D打印粉40噸,IPO募投項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)1.73萬噸銅粉、1100噸錫粉,另規(guī)劃了500噸3D打印粉末和2000噸高溫粉末材料(軟磁粉末、MIM粉末、真空釬焊粉末)。云路股份:非晶材料龍頭,發(fā)力納米晶青島云路先進(jìn)材料技術(shù)股份有限公司成立于2015年12月,是由軍工央企中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司控股的混合所有制企業(yè)。公司于2021年11月26日于上海證券交易所科創(chuàng)版上市。公司13年來專注于先進(jìn)磁性金屬材料領(lǐng)域,已形成非晶合金、納米晶合金、磁合金粉末三大材料及其制品系列。公司具備國內(nèi)材料企業(yè)鮮有的“科學(xué)、工程、設(shè)計(jì)”三維度、全產(chǎn)業(yè)鏈、深度技術(shù)拓展能力,產(chǎn)品覆蓋50Hz至100MHz的全球電力裝備、移動(dòng)載荷電機(jī)、光伏、家電用功率電感、無線充電、消費(fèi)電子用貼片電感、極端應(yīng)用、電力電子用EMI濾波器的超寬頻段應(yīng)用領(lǐng)域。公司主要生產(chǎn)軟磁材料及衍生品,包括非晶合金薄帶及鐵心、納米晶超薄帶、霧化和破碎粉末及磁粉芯等產(chǎn)品。產(chǎn)品主要應(yīng)用于電力配送領(lǐng)域,同時(shí)向新能源汽車、新基建、軌道交通、消費(fèi)電子、白色家電、粒子加速器等下業(yè)領(lǐng)域延伸。非晶合金又稱“液態(tài)金屬、金屬玻璃”,是一種新型軟磁合金材料,主要包含鐵、硅、硼等元素。其主要制品非晶合金薄帶是采用急速冷卻技術(shù)將合金熔液以每秒160℃的速度急速冷卻,使原子來不及有序排列結(jié)晶,形成厚度約0.03mm的非晶合金薄帶。目前非晶合金薄帶主要應(yīng)用于全球配電變壓器領(lǐng)域。納米晶主要指鐵基納米晶合金,是由鐵、硅、硼和少量的銅、鈮等元素經(jīng)急速、高精度冷卻工藝形成非晶態(tài)合金后,再經(jīng)過高度控制的退火

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