金属粉末:粉末冶金规模化生产的关键原材料,其应用领域拓展与技术革新息息相关

2024-07-10 06:03:36发布    浏览45次    信息编号:78295

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金属粉末:粉末冶金规模化生产的关键原材料,其应用领域拓展与技术革新息息相关

金属粉末:高端材料,千亿市场

金属粉末是规模化生产非标冶金产品的基础

金属粉末是指粒径小于1毫米的金属颗粒的集合体,包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末。它是粉末冶金的主要原料。粉末冶金是利用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料,经过成型、烧结等工艺,制造出金属材料、复合材料及各类制品的工艺方法。因此,金属粉末是伴随着粉末冶金技术而发展起来的,金属粉末应用领域的扩大离不开粉末冶金技术的不断创新。粉末冶金技术带来的重要变革主要体现在两个方面:(1)开发新材料和关键产品的先进技术。1909年研制成功的粉末冶金延展性钨丝,给人类社会带来了光明。1923年硬质合金的问世,使金属切削加工的效率提高了几十倍甚至几百倍,给切削、采矿和钻探等加工行业带来了革命性的变化。 自20世纪30年代以来,以粉末冶金技术为基础发展起来的难熔金属、电接触材料和磁性材料(包括稀土永磁材料),为电气化系统、通讯设备等提供了关键设备和零部件。(2)生产高性能金属机械零件的先进成形工艺。由于粉末冶金技术可实现材料的近净成形,具有原材料利用率高(95%左右)、生产效率高、节能环保等优点,可直接生产形状复杂、精度高的高性能粉末冶金制品。粉末冶金机械零件行业在世界范围内迅速发展,确立了其作为现代制造业重要组成部分的地位。

当前,以新一代信息技术、新能源、智能制造为代表的新兴产业的快速发展,对材料提出了更高的要求,如超高纯度、超高性能、超低缺陷、高速迭代、多功能、高耐久、低成本、易回收、装备精良等,对新材料的研发提出了更高的要求。新材料产业正朝着绿色化、低碳化、精细化、节约化方向发展。物联网、人工智能、云计算等新一代信息技术和互联网技术的快速发展,以及新型传感技术、自动化技术的应用,加速了新材料产业的研发进程,给金属粉末带来了前所未有的发展机遇。金属粉末广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械、建筑等领域。在产业升级、绿色制造的大背景下,各领域对高精度、轻量化零部件的需求快速增长。 汽车和航空航天工业处于增加轻量化部件需求和为消费者提供节能解决方案的前沿。传统的生产方法无法生产出如此轻量化和高精度的部件,但先进的粉末冶金工艺,如金属注射成型(MIM)和金属粉末增材制造(3D打印),可以以相对较低的生产成本高效地生产此类非标准部件。

粉末冶金技术的不断提升,推动粉末冶金产品应用向高端市场拓展。新能源汽车、光伏、风电、储能、航空航天、通讯、医疗等新兴领域的快速发展,对高性能、低成本、定制化、个性化的新材料、新部件的需求大幅增加。粉末冶金技术的进步,可助力低端同质化产品的规模化生产升级为高端定制化产品的规模化生产。所谓规模化生产,不仅是产能的扩大,更是生产效率的提高,从而节约能源、降低成本。金属粉末是实现非标冶金产品规模化生产的基础。

金属粉末瞄准千亿市场

据()统计,尽管受到新冠疫情影响,2017-2021年期间全球金属粉末销售额仍保持3.4%的复合增长率,2021年全球金属粉末市场规模达89亿美元。随着新能源汽车、光伏、储能、航空航天等领域更倾向于采用先进制造工艺,在提高生产效率的同时减少时间、成本和劳动力,预计2022-2032年金属粉末需求将出现更高增长,全球市场规模预计将从2022年的95亿美元增至2032年的193亿美元,年复合增长率(CAGR)为7.4%。美国是金属粉末最大的消费国,其次是中国。PMR预计2022年美国市场规模将达到27亿美元,北美占市场份额的30.9%。 各种技术进步和前沿制造技术的快速采用将推动美国金属粉末需求快速增长。由于对高精度、耐用、高强度部件的需求,PMR预计3D打印将在医疗保健和国防领域迎来快速增长。中国是世界第二大经济体和全球制造业大国,金属粉末在电子、汽车、航空航天、新能源、医疗等领域有着广阔的应用前景。结合产业升级和进口替代,中国金属粉末市场规模有望进入加速扩张阶段。

金属粉末包括铝粉、铜粉、铁粉、镍粉、钛粉、钨粉、钼粉等,其中铁粉占比最大。PMR认为未来10年铝粉需求增长最快,预计到2032年铝粉将以10%的复合增长率增长。主要原因是汽车、航空航天等行业为了给客户提供节能解决方案,对轻量化、高精度的零部件需求日益增长,带动了铝金属粉末的需求。我们认为随着技术的进步和成本的降低,钛粉的需求也将迎来快速增长。与铝粉相比,钛粉性能更优,但成本较高。从粉末冶金技术角度来看,增材制造(3D打印)将是未来市场潜力最大、增速最高的工艺技术。 据BCC称,全球增材制造粉末冶金市场规模预计2022年为4.119亿美元,到2027年将达到11亿美元以上,复合年增长率(CAGR)为22.6%。其中,北美地区将从2022年至2027年的1.562亿美元增长至3.434亿美元(CAGR 17.1%),亚太地区将从2022年至2027年的1.091亿美元增长至3.71亿美元(CAGR 27.7%)。

据保利莱特2021年年报显示,2021年全球增材制造市场规模达152.44亿美元,较2020年增长19.5%,近四年(2018-2021)平均增速为20.4%。其中3D打印服务占比41%,打印材料占比23.4%,打印设备占比22.4%,其他占比13.2%。2021年增材制造材料行业规模达25.98亿美元,较2020年增长23.4%,占总产值的17%。增材制造专用材料分为金属、感光树脂、聚合物粉末、聚合物丝材四大类。 其中金属原材料业务占比18.2%、感光树脂占比25.2%、聚合物长丝占比19.9%、聚合物粉末占比34.7%。从下游应用领域来看,航空航天占比16.8%、消费/电子产品占比11.8%、政府/军队占比6%、医疗占比15.6%、科研机构占比11.1%、建筑占比4.5%、汽车占比14.6%、能源占比7%、其他占比12.6%。未来随着疫情逐渐稳定,增材制造行业仍将保持快速发展,工业级增材制造应用场景不断增多,消费级增材制造趋于稳定,美欧等国家将继续向增材制造行业注入活力,包括航空航天、汽车、医疗等垂直领域3D打印潜力还在不断增大。

金属粉末是最符合第一性原理的金属材料

主要通过粉末冶金工艺得到广泛应用

金属粉末是指尺寸小于1mm的金属颗粒群,是粉末冶金的主要原料。小颗粒的尺寸在1nm-1mm范围内,1nm大致等于45个原子排列的长度。金属粉末是一种松散的物质,其性能综合反映了金属本身的性能、单个颗粒的性能以及颗粒群的特性。金属粉末的性能一般可分为化学性能、物理性能和工艺性能。化学性能指金属含量和杂质含量,金属含量越高,金属粉末的纯度越高,其化学性能越好;物理性能包括粉末的平均粒度和粒度分布、颗粒的形状、表面形貌和内部微观结构等。金属粉末的粒度越细,其比表面积越大,制成的零件具有烧结活性好、成型密度高、涡流损耗小等优点,将提高零件的力学性能。 广泛应用于高频、大功率电子、电力工作场景;工艺性能是一个综合性能,包括粉末的流动性、松装密度、成形性、烧结后尺寸变化等,金属粉末的性能很大程度上取决于粉末的生产方法和制备工艺。

其中,电子应用高端金属粉末与传统金属粉末行业有所不同,为满足下游电子元器件小型化、薄型化的要求,电子元器件用金属粉末粒径远小于传统粉末冶金材料,其制造工艺也存在明显差异,生产成本远非普通粉末冶金材料可比。金属粉末按成分分类可分为单一金属粉末和合金粉末。单一金属粉末分为铁粉、铜粉、铝粉、镍粉、钛粉、铅粉、锡粉、钴粉、铬粉、银粉等,广泛应用于粉末冶金结构件、金刚石工具、磁性材料、摩擦材料、电池等下游领域。合金粉末包括铁基合金粉末、镍基合金粉末、铜基合金粉末等。以铁硅合金粉末为例,铁硅粉末具有球形度好、流动性高的特点。 相应制备的磁粉芯具有较低的功率损耗、较高的直流叠加特性和频率及温度稳定性,广泛应用于电动汽车直流充电桩、太阳能光伏逆变器、大功率APF有源滤波器、混合电抗器等。另外,金属粉末按生产工艺可分为电解粉、还原粉、雾化粉、羰基粉、粉碎粉等;按用途可分为软磁粉末、高温合金粉末、3D打印专用粉末、电子专用粉末等。

金属粉末常通过传统粉末冶金、注塑、增材制造等工艺生成结构件或功能件,也可直接应用于各行业。随着粉末冶金技术的不断发展和下游应用领域的不断拓展,金属粉末在不同领域的应用占比将不断提升,终端应用领域也将不断扩大。随着注塑、3D打印等新技术的逐步落地,在企业成本与环保的双重压力下,粉末冶金工艺的优势不断显现,粉末冶金在航空航天、高端装备、医疗器械等终端应用领域有着广阔的市场。

铁基粉末占比最大,其他粉末蓬勃发展

铁基粉末是金属粉末行业最重要的粉末品种。以铁基粉末为代表的金属粉末是一种新型工业原料,属于制造业重要原材料领域,对我国制造业实现高端突破、完成产业转型具有重要的战略意义。铁基粉末是金属粉末行业最重要的粉末品种。铁基粉末行业下游应用主要有粉末冶金制品、金刚石工具、磁性材料、热喷涂、冶金辅助材料及焊接材料等,终端应用则包括交通运输、家用电器、电动工具、3C电子、医疗器械等诸多行业。随着金属粉末制备技术的不断提升,金属粉末的终端应用领域不断扩大。 以下游粉末冶金制品行业为例,随着注塑、3D打印等新技术的逐步落地,在企业成本和环保双重压力下,粉末冶金技术优势不断显现,粉末冶金在航空航天、高端装备、医疗器械等终端应用领域有着广阔的市场。随着下游应用行业的快速发展,金属粉末应用领域的不断拓展,金属粉末行业迎来了快速发展期。据中投产业研究院发布的《2022-2026年中国金属粉末行业深度调研及投资前景预测报告》显示,2016-2020年,中国金属粉末销量一直呈上升趋势,2020年中国金属粉末销量73.61万吨,其中钢粉总销量67.9万吨,占比超过90%。 2013年至2020年,中国铜基金属粉末销量也逐年增加,由4.21万吨增长至5.71万吨,CAGR为4.4%。

铁基粉末主要有雾化铁粉、还原铁粉、羰基铁粉、合金钢粉等。铁基粉末下游应用领域十分广泛,根据使用方式不同可分为结构材料和功能材料两大类:结构材料是指通过传统压制或新工艺(如注塑、3D打印技术)制成承受外力的结构件金属粉末,功能材料是指利用金属粉末特殊的物理/化学性质,形成具有特殊物理/化学性质的功能部件。

国内铜基粉末材料大多应用于粉末冶金零件、超硬工具、高铁刹车片等领域。随着制备技术的逐步完善和产品质量的进一步提升,铜基金属粉末材料的应用领域越来越丰富。近年来,导热导电材料、高铁刹车片、化工催化剂、增材制造等应用领域的发展推动了铜基粉末销量的提升。铜基粉末行业技术不断提升,自动化程度不断提高,产品系列逐步完善,满足不同领域的要求。据中钢协粉末冶金分会统计,2020年我国铜及铜合金粉末总销量5.71万吨,总产能超过7万吨,国内年产能超过2000吨的企业有9家,市场集中度较高。 随着下游应用领域的不断扩大,铜基粉末市场仍有很大的发展空间。

传统金属粉末主要以铁基粉末和铜基粉末为主,但随着粉末冶金技术的升级,以及新能源、航空航天等领域需求的爆发,其他金属粉末近年来也得到了快速发展。特别是金属3D打印等技术的兴起,带动了包括钛粉、铝粉、镍粉、钴粉、锡粉、铬粉等其他金属粉末的蓬勃发展。一百多年来,金属粉末主要被欧美、日本、俄罗斯等发达国家的龙头企业垄断,中国企业普遍在2000年以后开始在金属粉末领域布局和发力。近年来,中国金属粉末企业迅速崛起,在多个粉末、多个领域进行了国产替代。

3D打印金属粉末进入加速增长期

增材制造(3D打印)专用材料是增材制造行业的重要细分市场,材料的种类和品质很大程度上决定了增材制造产品和服务的质量。近年来,3D打印、EOS、HP等增材制造行业龙头企业以及巴斯夫、杜邦等材料公司纷纷加大在增材制造材料领域的业务布局,相关研发创新活动日趋活跃。在中国增材制造材料细分市场中,金属材料在整体市场中的占比明显高于全球市场,2019年中国增材制造材料细分市场中金属材料的市场规模为15.56亿元,占比为38%,明显高于全球18.2%的市场份额。

目前,增材制造技术最重要的下游应用领域主要包括汽车制造、航空航天、生物医药等。随着上述领域技术与产品的不断创新升级,研发周期不断缩短,制造工艺难度不断提高,对复杂精密部件的制造也提出了更高的要求,要求具备高效、高性能的复杂精密部件的快速制造能力以及大型复杂结构件的直接制造能力,而这些是传统制造技术难以满足的。增材制造技术可实现高性能复杂结构件的无模、快速、全致密近净成形,逐渐成为应对上述领域技术挑战的最佳技术途径。此外,增材制造技术还可满足航空航天、武器装备、汽车零部件的轻量化、集成化、拓扑优化设计与加工要求,降低生产成本。增材制造技术的应用广度和深度也在不断拓展和延伸。 在全球市场,越来越多的消费品/电子、能源等行业企业将其作为技术转型方向,突破研发瓶颈或解决设计难题,助力智能制造等新型制造模式。根据Inc.发布的数据,2019年全球增材制造最大的下游应用领域为汽车行业,占比16.4%,消费品/电子领域的应用占比15.4%,航空航天领域的应用占比14.7%,其次是医疗/牙科、学术机构、能源、政府/军队、建筑等行业。

增材制造用新型优质金属粉末材料市场需求将呈现快速增长趋势。当前,我国正处于经济结构转型升级的关键时期,新技术、新产业、新模式不断涌现,带动制造业不断发展。近年来,增材制造逐渐成为航空航天、武器装备、汽车制造、生物医药等领域复杂结构件研制生产的核心技术。但目前能够应用于上述领域的增材制造用金属粉末材料种类和数量仍然不足,产品质量和成本难以满足日益增长的制造业需求。因此,增材制造用新型优质金属粉末材料市场需求将呈现快速增长趋势。此外,一些耐高温的高温合金粉末、轻质高强铝合金、镁合金等新型优质粉末材料仍然严重依赖进口,甚至面临一些先进材料国家的技术封锁和禁运。 因此,加强新型、优质增材制造金属材料的自主研发和自主创新势在必行。增材制造用金属粉末涉及材料种类多,包括钛合金、铝合金、铜合金、高温合金、模具钢、不锈钢、钴铬合金、难熔金属等。其中,钛合金在2021年用量最大,占应用量的50%以上;高强高韧铝合金粉末逐渐受到越来越多厂家的兴趣,占应用量的20%左右,未来市场潜力巨大;镍基、钴基、铁基等高温合金材料在增材制造中的批量应用也将成为未来行业关注的重点;铜合金逐渐成为研究应用的热点;模具钢、钴铬合金在模具、牙科等领域已初具规模。 近年来,增材制造用金属粉末材料供应商产能不断提升,市场各类合金粉末出货量大幅提升,对材料价值链产生了积极影响,促进了规模经济的提升、成本的降低、产品质量的不断提升。国际市场上,增材制造金属粉末材料供应商主要为欧美厂商,如EOS、AP&C、Arcam、瑞典Laser、ExOne等,2021年合计产能超过10000吨/年。国内市场上,主要厂商包括中航迈特、猎鹰、西安赛龙、成都优才、亚通焊材、宇光飞利、南通致远等,合计产能超过2000吨/年。其中中航迈特高温合金及钛合金粉末销量超过100吨,江苏韦瑞瑞模具钢粉末销量超过100吨。

粉末冶金是最先进的金属成型工艺

粉末冶金技术是将金属粉末制成复合材料及各类制品的核心技术工艺,它以金属粉末或复合粉末为原料,经过成型、烧结等工艺加工成金属制品。粉末冶金技术作为一种新兴的材料制备技术,具有能耗低、近净成型的优势、材料利用率高达95%以上等特点,是最先进的金属成形工艺。这些特点使得粉末冶金在汽车、电气、能源、航空航天、医疗、国防、工业和消费市场中占据着重要地位。随着粉末冶金技术的进步,高精度、复杂零件的市场空间迅速扩大,需求稳步增长。

百年发展,进驻高端市场

粉末冶金作为一种古老而充满活力的先进材料制备与成形技术,源于古代陶瓷制备技术和炼铁技术,为人类社会的发展做出了重要贡献。据《粉末冶金原理》记载,18世纪中叶,欧洲粉末冶金铂技术的兴起,迎来了古老粉末冶金技术的复兴。直到1909年,粉末冶金法制备出延展性钨,标志着现代粉末冶金时代的到来。随着技术的发展和产品需求的增加,20世纪70年代出现了粉末注射成型技术,20世纪90年代末又研究开发了金属增材制造技术。粉末冶金技术的快速发展给整个行业带来了巨大的变革。近100年来,粉末冶金技术蓬勃发展,各种重要新材料和关键产品不断涌现,成为当今国民经济和科技不可缺少的重要工程技术之一。

粉末冶金一直以其先进的技术走在时代前沿,应用于新兴的高端领域。粉末冶金最早的大规模应用主要集中在汽车领域,粉末冶金行业最大的市场仍然是汽车行业。

为提高燃油效率,燃油汽车对轻量化粉末冶金部件的需求大幅增加。汽车工业的发展始终以提高燃油效率为目标,而利用粉末冶金技术中的金属注射成型、金属增材制造、粉末锻造和温压模拟等工艺生产的轻量化部件和轻量化材料可以提高燃油效率。据MPIF统计,燃油汽车中粉末冶金部件应用约有350种,合计约1000个离散零件。由于粉末冶金越来越被视为机加工或铸造零件的有效替代品,应用数量正在稳步增加。随着汽车工业电动化、智能化的快速发展,虽然每辆车的零件数量在减少,但对磁性材料(永磁体和软磁体)的需求大幅增加,有望进一步促进粉末冶金工艺的发展,扩大市场。

冶金产品的需求不断增长,冶金技术的转化。它在电子产品行业,医疗设备和其他行业中被广泛使用。 根据欧洲冶金协会的说法,欧洲粉末冶金零件的营业收入约为93亿欧元(相当于109.2亿美元),粉末冶金零件的总产量为248,000吨,占市场份额最大的市场需求,占市场的需求量更大,占市场的需求量最大。除了日本。

粉末冶金材料始终属于高端新材料类别

粉末的基本过程包括四个步骤,包括原始粉末成型(粉刷成粉末),粉刷的烧结和后加工的目的根据不同的产品需求以不同的方式进行。

有许多准备金属粉末的方法,这些方法主要分为物理和机械方法,目前有许多方法来产生工业的金属粉末。通过不同的电解,还原等,在不同状态的金属氧化物通常可以通过化学组合或还原粉状方法直接制备难治性金属的碳化物,氮化物,硼化物和硅质,而不同的制备方法通常可以在形状,结构和性能方面具有很大的差异。

根据MPIF的2017年PM,粉末可以分为四类:传统的过程或烧结的过程(MIM);自2012年以来,副零件继续上升。

根据“现代冶金材料和技术的进步”(Yang ),“现代粉末冶金材料和技术进度”(Huang Boyun),宽阔的粉末冶金产品行业包括铁和石材工具,碳化物,磁性材料和粉状冶金材料系统( 产品)(现代粉状材料,磁性材料)。

(1)基于铁的粉状冶金材料:基于铁的粉状冶金材料是一种钢材,主要由铁元素和合金元素组成,例如C,Cu,Cu,Ni,Mo,Mo,Cr和Mn,其中包括粉末钢中的粉状钢中的粉状钢和粉状钢非常少(Mass ),并且是粉状钢的粉状较小的。基于铁的产品是粉末冶金工业中生产的最大材料,在一定程度上代表了一个国家/地区的粉末冶金技术水平。 其中,P/M技术通常可以生产具有6.4〜7.2 g/cm3的基于铁的产品,这些产品用于汽车,摩托车,摩托车,家用电器和电动工具等行业,并具有减少噪声,减少噪声,降低噪声,轻量级的材料的优势。 IM材料是不锈钢,有20%的产品是3C产品,包括手机的65.7%,计算机的4.9%,可穿戴手机,计算机和其他行业的使用。 随着超薄,智能和大屏幕手机的开发,预计MIM技术将开放更大的应用程序空间。

(2)水泥碳化物:碳水化合物是一种粉末冶金硬化材料,其过渡金属碳化物或碳替代材料作为主要成分,这是由于其良好的强度,硬度和韧性相匹配,胶结性碳化物主要用作切割工具,挖掘工具,磨损零件,顶级式摩尔斯工具。 ERING设备,铁路运输设备,电子信息技术行业,工程机械以及其他设备制造和加工以及矿物质,石油和天然气资源挖掘,基础设施建设和其他碳化物是现代制造业的骨干。

(3) : refer to by and , which can be into two : and soft . rare earth , -iron-boron , , , etc. soft soft and soft . Soft , also known as metal cores, are a kind of by and and . In years, the of wind power , power , new , 5G and other has the for high- metal cores. 粉末冶金技术在准备磁性材料方面的优势是,它可以在单个域大小范围内制备磁性颗粒,在按压过程中达到一致的磁粉方向,并直接产生高磁性能量的磁铁,尤其是在最终形状附近的磁性磁铁。

(4)高温合金:粉状冶金高温合金是一种具有出色的高温强度,抗疲劳性和热腐蚀性的合金,它们基于镍,并带有各种合金元素,例如CO,W,MO,MO,MO,Al,Ti,Ti,NB和 the trune turne trune bure- turne turne turne turne turne bure-。目前,只有少数国家,俄罗斯,法国,德国和中国有能力开发和生产粉末冶金高温合金,其中美国,俄罗斯和英国在2019年处于领先地位。在构图设计和过程路线方面,URGY高温合金,主要是指欧洲,美国和俄罗斯的成功经验。 在新粉末高温合金的研究和开发中,一些主要的国内研究机构还遵循了国际发展的步伐,并在第四代粉末高温合金的组成设计中进行了工作。

根据“针对新能量材料的粉末冶金技术的讨论”,除了上述粉末冶金产品外,粉末冶金学在太阳能,风能,氢能和燃料电池等能量领域也广泛使用,粉末冶金技术具有强大的创造力,并且具有新的技术,因此具有强大的创造力开发过程,传统的冶金技术也逐渐创新,并且已经开发了各种新技术,新工艺和新设备,在不久的将来将使用粉末制备和成型作用。

(1)风能材料:粉末冶金技术在新风能材料中的应用主要是为了实现风力发电材料的制造以及永久磁铁NDFEB材料和风力涡轮机材料的生产。

(2)太阳能材料:在太阳能光伏转换中,粉末冶金技术与传统的冶金技术具有无与伦比的优势。 转换技术逐年加速。

(3)氢存储材料:氢能的原理是,在分解后,单个原子可以通过化学反应形成相对稳定和安全的金属氢化物,从而从宏观的透视上形成相对稳定和安全的金属氢化物,从宏观的角度来看,储存材料可以吸收材料在材料中的反应,从而使氢能释放出更多的液体。将氢原子释放,然后将其结合到氢分子中。

(4)燃料电池材料:粉状冶金技术在燃料电池行业中的应用主要反映在燃料电池密封组件和电极材料中,粉末冶金技术可以合成基于TIN的合金材料和纳米 - SN基于材料的燃料和高度的速度,并促进了较高的速度,并且可以促进高度的速度。燃料电池的充电和排放安全性。

粉末冶金是一种绿色,低能,高材料的利用技术,符合高质量开发的趋势。

根据EPMA,粉末冶金过程的优势是巨大的空间。航空航天,医疗,国防,工业和消费者市场应用已牢固确立了其状态。

冶金工艺持续升级,应用程序的优点均匀,可以在具有复杂的生产结构和出色的性能中使用该技术基于这一行业的生产和多种类型的生产是基于此的批量生产模型。通过合理的过程创建成品。

中国冶金行业的未来发展趋势取决于技术进步和市场变化的机会。

汽车:冶金粉的主要应用领域

燃油效率的提高是在汽车中加速粉末冶金的关键力量。电阻;变速器中的齿轮具有拉伸强度和屈服强度;减震器使用粉末冶金零件,具有较高的薄板表面,可以减少摩擦,确保操作的稳定性并改善骑行舒适性。

新的能量车辆不需要复杂的发动机,因此根据MPIF统计,它们对粉末冶金零件的需求相对较小。

根据日本协会2021年的统计数据,北美自行车粉冶金产品的重量为16.8公斤,欧洲自行车粉末冶金产品重8.7千克,日本自行车粉冶金产品的增长率为8.3kg。

能量:粉末冶金改善能量利用能量效率

除了传统的能源,天然气,煤炭,轴承,齿轮和其他组件的需求外,太阳能,风能,燃料电池等都扩大了粉末冶金的应用领域。

1.粉冶金技术在太阳能材料中的应用

冶金技术主要是太阳能使用范围的光电技术和光电技术。董事会材料已成为技术开发的关键点。

2.在风能材料中的粉末冶金技术的应用

风能是一系列新的能源。摩擦系数和良好的耐磨性。

3.在燃料电池材料中的粉末冶金技术的应用

燃料电池是一种直接转换燃料气体的化学能量(或固体气体的气体,固体气体),可以大大改善燃料电池的能量,同时,它还具有一定的保证金,以使燃料电池的应用可以使粉末的生产和量表的生产。

4.粉末冶金技术在氢存储材料中的应用

由于其燃烧产品是零碳清洁能量的含量。从宏观的角度来看,金属氢可以吸收化学热能,如果使用多种氢能,则需要将储存材料添加到储存化学过程中,释放氢气的氢气元素,然后释放氢元素。并且还可以保证储存的化学稳定性,以确保金属氢沉积合金通常包括基于镁的氢存储材料,稀土氢储存材料和钛存储材料。 对于先进的氢储存合金,通常使用机械合金,氢化燃烧合成和还原。

5.粉末冶金技术在其他能源材料中的应用

除了风能和太阳能的方向外,在核能开发和锂电池制造方面,粉末冶金技术还与液化液的结合之间有着密切的关系。

航空航天:3D打印以适应其复杂的结构和轻巧的要求

在飞机开发的过程中,零件的设计和制造通常具有以下特征:复杂的结构和高度的集成,高轻量级要求以及不良的服务环境,例如铸造或锻造的机器加快响应,高度制造自由度。与传统加工技术相比

1.飞机发动机的静态组件对可点亮性能的要求相对较低,并且在该领域的添加剂制造技术的应用相对成熟

作为燃烧室的关键组成部分之一,燃料喷嘴的作用是使液体燃料雾化形成一组燃料颗粒,并实现有效混合液体/气体燃料和空气的目的,以便在燃料中产生燃料的燃料量的整体量化,并导致燃料量的整体量化,并导致燃料的整体量化,并产生稳定的火焰回流区域。和复杂的喷嘴。

在Aero 的生产中,包容性公司使用SLM技术与传统的刀片制造过程相比,为Aero 做准备。

2.飞机发动机的动态组件对动态组件有很高的要求,并且使用了大多数添加剂制造技术。

飞机发动机的动态组件(例如转子叶片)将受到极端性能要求(例如高压,温度,腐蚀等),需要零件才能使用特殊的材料并具有复杂的叶子结构。

3.金属添加剂维修技术在飞机发动机上的应用

作为添加剂的重要分支机构,在维修服务过程中,在损坏的组件中使用了激光直接的能量沉积技术(L -DED)。 维修方法无法满足激光直接沉积技术的要求。

医疗行业:MIM的下游最快的下游

根据“金属粉末注塑技术在医疗产品中的应用”,医疗产品通常需要良好的有用性和足够的使用寿命,并且在结构和形状设计中具有柔性的设计。

1.手术手术工具

外科手术工具要求高强度,血液血液和和实现实现侵蚀性消毒程序等等要求要求。。外科手术外科手术工具中中中的内窥镜剪刀内窥镜剪刀内窥镜剪刀,腹腔镜腹腔镜腹腔镜外科外科剪刀,,针。据东睦,腹腔镜外科剪刀的螺旋螺旋的螺旋齿轮的的的的中的中中中工艺工艺工艺工艺比切削比切削切削切削切削切削切削切削切削加工制造制造加工加工加工制造制造加工制造制造制造加工的的的的的的的成本;的成本的成本成本成本制作制作制作制作的针针针推进器推进器推进器与推进器与与与与切削与切削加工切削90%的的的的的的的的的的的的的50%的的。成本

2.牙齿正畸畸形支架

正畸工具是最早的医疗产品,其大小很小,耐腐蚀性。

3.膝盖植入零件

目前,MIM技术可以产生骨骼和关节的一部分。

4.助听器声音管

与传统的生产过程相比,MIM技术制造的助听器可以提高声音速度和促进听力。全球市场的百分比占了8%的生物医学材料,占该领域的8%,糖尿病护理和骨科的复合年增长率为7%,诊断和药物运输等大面积的复合年增长率分别为3%和2%。

电动工具:促进需求增长的电动智力趋势

中国是世界上的主要功率,而且技术障碍降低了成本较高的需求。

根据EV坦克统计数据,2022年的全球电力货物预计为5.1亿,市场规模为5719亿美元,年龄下降了12.6%和10.2% - 年龄,近年来,全球电力工具的最大减少量将超过80亿美元。

家用电器:传统领域的稳定增长

粉末冶金产品在家用电器中的应用主要包括:链接杆,活塞,阀,排气阀,上和下轴承,平衡块,圆柱体,刀片等。在家庭冰箱的压缩机中,只能由冷却器和多孔的型号构成型号。根据技术的招股说明书,真空吸尘器的磁极含量更好。

to the , the air and of the 80-350g of each; the 100g of ; screw air and , each of the parts 30-200g. In the , the rate of and air will be 5%. In 2025, the for air and will reach 920,000 tons.

Soft : new its scale

are used in power grid , , OBC and DC-DC of new , piles, UPS , air- PFC , and . the rapid in the of , the of , and the in share of will drive the for metal soft cores to . At the same time The scale, the of in the field of and the of . It is to usher in . The air is to the fixed - air with the of the air in July 2020, which will boost the for soft .

to the in the deep of "Soft : New the Soft " in March 2022, the for soft is to from 239,500 tons in 2020 to 488,800 tons in 2025, with a rate of 15.34%; the size will from 5.789 yuan in 2020 to 15.77 yuan in 2025. The rate is 21.10%. Among the of and new , the in the field of and new has . In 2025, the size of the two in soft for 22.4%and 18.5%, .

Metal key sort out

New of : Alloy soft

in 2009, the was to a joint -stock in 2015, and it was on GEM in 2019. The 's main alloy soft (core for alloy soft ), alloy soft core (core of ) and . They are used in types of such as power , power and , and . on and long -term , the has and with ABB, BYD, Gree, , , , , Midea, TDK, Taida, Power, Eaton, ZTE ( by ), and other well -known and .

The 's metal soft iron soft , iron soft , iron soft , and sheet - iron soft . The - is based on water and gas . The is . Few, so the 's sales has been in 2018, but the gross has from 30%to 76%. In 2021, the sales of metal soft by 29%year -on -year to 13.49 yuan, and the gross was 70%. The rate was 93%. The goods, as of the semi - , have about 20 , and are in .

Co., Ltd.: PM, MIM, SMC three major

Co., Ltd., as the in China's , is China's and world- pink (P & S) . It is China's soft (SMC) . It is also one of China's metal (MIM) . It was on the Stock in the year. , , high - - home and other .

Among the 's SMC , the can have an of 40,000 tons next year; in 2021, the the of 6,000 tons of soft line at the venue in . The 60,000 -ton soft base "is to by 700 yuan, of which the in fixed is about 550 yuan. It is to the of 60,000 tons of soft after . The 's soft are in , new / piles, 5G/4G, and power. The main are the main of the . The of the 's SMC in the field of new is PFC . Boost/Buck core FE-SI-AL, Fe-Si, Fe-Si-Ni, Fe-Ni and other metal cores. The 's MIM is on the of hinge , and the 's MIM is based on the main of the .

Yue'an New : Iron Large, main ultra -fine metal

Yue'an New was in 2004 and was in 2021. The iron , the total is 5850 tons/year, the , and are to the old - iron giant BASF. Moom alloy , 500 tons of laser , and 100 -ton 3D . The iron will 2,000 tons of every year since the end of 2022, and the total of the will reach 11,850 tons/ year.

tools and . In the field of , ultra -fine iron can meet the for high and of . Among them, the made of 羰 金 can the life by 5-10 times. soft cycle and the rapid of new and the in value of will the for soft iron . The share of power has been . The has a rate of the these , which has the of low-agent , high loss, and good . It is for and the range of 0.1GHz-70GHz.

new : nano metal

,成立于2010 年,是一家集高端纳米金属粉体材料研发、 生产、销售为一体的国家高新技术企业,是中国纳米金属材料研发与产业化应用的开拓者之一,旗下拥有五家境内外子公司与分公司。 公司的主营业务为电子专用高端金属粉体材料的研发、生产和销售。目前公司产品主要包括纳米级、亚微米级镍粉和亚微米级、微米级铜粉、银粉、合金粉。 公司产品是电子信息产业的基础材料,主要用于电子元器件制造,其中镍粉、铜粉主要应用于MLCC 的生产,并广泛应用到消费电子、汽车电子、通信以及工业自动化、航空航天等其他工业领域当中。 公司现拥有物理气相法金属粉体生产线92 条,其中镍原粉年产能1720 吨,铜原粉年产能122.4 吨,银原粉产能40 吨。公司IPO 募投项目新增产能镍原粉产能1260 吨, 铜原粉产能80 吨,银原粉产能20 吨。

公司采用常压下物理气相冷凝法(PVD)制备超细金属粉末,填补了国内该技术产业化的空白,并且公司作为唯一起草单位,起草与制定了我国第一项电容器电极镍粉行业标准, 是目前全球领先的实现纳米级电子专用高端金属粉体材料规模化量产及商业销售的企业。 公司与三星电机、台湾国巨、台湾华新科、风华高科、潮州三环等国际、国内电子元器件行业领先企业保持了长期良好的业务合作关系,可以积极响应客户的需求并配合开发新产品。2022 上半年,公司对三星电机的销售收入占主营业务收入的比重为72.2%, 客户集中度较高。 新产品研发方面,公司新建一条HJT 异质结电池用银包铜粉中试产线,持续推进产品稳定性测试,深入挖掘规模化生产降本增效潜力,为后续银包铜粉规模化量产提供有效技术支撑;锂电池负极材料用纳米硅粉领域,通过对生产过程持续的工艺优化,硅粉单产效率得以有效提升。银包铜粉与纳米硅粉的研发推进,将为公司后续发展提供长足动力。

屹通新材:雾化铁粉龙头

,成立于2000 年7 月,于2021 年1 月21 日在深圳证券交易所成功挂牌上市。公司是一家以高品质铁基粉体为核心业务的高新技术企业,主要生产水雾化铁粉、合金钢粉、易切削钢粉、不锈钢粉、烧结硬化粉、金刚石胎体粉、磁性系列粉、超细铁粉、焊材及冶炼添加剂等铁基粉末产品。产品广泛应用于交通工具、 家用电器、电动工具、工程机械及医疗器械等终端行业。 公司以各类废旧金属为原材料,通过熔炼、水雾化及还原等一系列复杂工艺流程,将废旧金属资源转化为具有高附加值的制造业基础原材料,兼具变废为宝和节能减排双重属性。公司已成为国内铁基粉体行业的领军者之一及进口替代的先行者,下游客户进而服务于包括奔驰、宝马、比亚迪、博世、电装,爱信、格力、美的等知名企业。

公司现有厂区8 万吨铁基粉末产能将继续生产,IPO 募投7 万吨项目(4.5 万吨高性能纯铁粉、0.7 万吨添加剂用铁粉、1.2 万吨无偏析混合粉、0.15 万吨铜基系列粉、 0.3 万吨低合金粉及0.15 万吨不锈钢粉),据公司5 月投资者交流,一期已经完成大部分施工建设,磁性材料和MIM 粉在试生产过程中,部分型号产品性能指标合格,正准备给客户送样过程中。 2022 年6 月24 日,公司召开了第二届董事会第六次会议,审议通过了《关于投资建设年产2 万吨新能源用金属软磁粉体项目的议案》,该项目新增250kg 真空气雾化装置、 500kg 水雾化装置、超声波筛机等生产设备,形成年产2 万吨高端金属软磁粉体生产能力,产品主要为大临界尺寸高球形度非晶软磁粉体、兆赫兹超低损耗纳米晶软磁粉体、 芯片电感用铁硅铬粉体、5G 基站用高直流偏置铁镍粉体、光伏逆变器用高饱和磁通密度铁硅粉体等。

有研粉材:铜粉和锡粉龙头

成立于2004 年3 月,是由有研科技集团(隶属国务院国资委的中央企业)控股,专业从事有色金属粉体材料的设计、研发、生产和销售,是国内铜基金属粉体材料和锡基焊粉材料领域的龙头企业。2021 年,公司在上交所科创板上市。 产品主要用于粉末冶金、超硬工具、微电子封装、摩擦材料、催化剂、电工合金、电碳制品、导电材料、热管理材料、3D 打印等领域,其终端产品广泛应用于汽车、高铁、 机械、航空、航天、化工、电子信息、国防军工等领域。 公司主营产品包括铜基粉体、微电子锡基焊粉和3D 打印粉体,制粉工艺以电解法和雾化法为主。公司原有年产能铜粉2.8 万吨、锡粉2100 吨、3D 打印粉40 吨,IPO 募投项目规划建设1.73 万吨铜粉、1100 吨锡粉,另规划了500 吨3D 打印粉末和2000 吨高温粉末材料(软磁粉末、MIM 粉末、真空钎焊粉末)。

云路股份:非晶材料龙头,发力纳米晶

成立于2015 年12 月,是由军工央企中国航空发动机集团有限公司控股的混合所有制企业。公司于2021 年11 月26 日于上海证券交易所科创版上市。公司13 年来专注于先进磁性金属材料领域,已形成非晶合金、纳米晶合金、磁合金粉末三大材料及其制品系列。公司具备国内材料企业鲜有的“科学、工程、 设计”三维度、全产业链、深度技术拓展能力,产品覆盖50Hz 至的全球电力装备、移动载荷电机、光伏、家电用功率电感、无线充电、消费电子用贴片电感、极端应用、电力电子用EMI 滤波器的超宽频段应用领域。 公司主要生产软磁材料及衍生品,包括非晶合金薄带及铁心、纳米晶超薄带、雾化和破碎粉末及磁粉芯等产品。产品主要应用于电力配送领域,同时向新能源汽车、新基建、 轨道交通、消费电子、白色家电、粒子加速器等下游行业领域延伸。

非晶合金又称“液态金属、金属玻璃”,是一种新型软磁合金材料,主要包含铁、硅、 硼等元素。其主要制品非晶合金薄带是采用急速冷却技术将合金熔液以每秒160℃的速度急速冷却,使原子来不及有序排列结晶,形成厚度约0.03mm 的非晶合金薄带。目前非晶合金薄带主要应用于全球配电变压器领域。 纳米晶主要指铁基纳米晶合金,是由铁、硅、硼和少量的铜、铌等元素经急速、高精度冷却工艺形成非晶态合金后,再经过高度控制的退火环节,形成具有纳米级微晶体和非晶混合组织结构的材料。与铁氧体软磁材料、非晶软磁材料等材料相比,纳米晶超薄带因其高饱和磁度、低矫顽力、高初始磁导率、高居里温度等材料特性可以缩小磁性器件体积、降低磁性器件损耗,属于新型磁性材料。纳米晶超薄带产品是制造电感、电子变压器、互感器、传感器、无线充电模块等磁性器件的优良材料,主要应用于消费电子、 新能源汽车、家电、光伏、粒子加速器等领域,满足电力电子技术向大电流、高频化、 小型轻量、节能等发展趋势的要求,目前已在智能手机无线充电模块、新能源汽车电机等产品端实现规模化应用。

铂力特:金属3D 打印粉末一体化龙头

西安铂力特增材技术股份有限公司,成立于2011 年7 月,2019 年7 月22 日正式在上交所科创板挂牌上市。 公司是一家专注于工业级金属增材制造(3D 打印)的高新技术企业,业务覆盖金属增材制造全产业链,粉末原材料、装备、定制化产品及服务广泛应用于航空航天、工业机械、能源动力、科研院所、医疗研究、汽车制造、船舶制造及电子工业等领域。尤其在航空航天领域,公司金属3D 打印定制化产品在国内航空航天增材制造金属零部件产品市场占有率较高。公司主要客户包括航空工业下属单位、中国航发下属单位、航天科工下属单位、航天科技下属单位、中国商飞、中国神华能源、中核集团下属单位、中船重工下属单位以及各类科研院校等。公司是金属增材制造服务的合格供应商, 2018 年8 月,公司与签署A350 飞机大型精密零件金属3D 打印共同研制协议,从供应商走向联合开发合作伙伴,标志着公司在金属3D 打印工艺技术与生产能力方面达到世界一流水平,尤其在大型精密复杂零件打印方面,处于领先地位。

斯瑞新材:布局高性能金属铬粉

,成立于1995 年,于2022 年3 月16 日在科创板上市交易。公司专注于高性能铜合金材料、制品及其它特殊铜合金系列材料的研发和制造,向客户提供高强高导铜合金材料及制品、中高压电接触材料及制品、高性能金属铬粉、医疗影像零组件等产品的关键基础材料和零组件,公司产品广泛服务于中高压电力开关、 轨道交通电机、新能源汽车、航空航天、高端医疗设备、模具制造、钢铁冶金结晶器、 新一代电子信息产业等领域。 公司服务的客户主要有西门子电力、ABB、施耐德、东芝、伊顿、美国GE 交通、法国阿尔斯通、中车、国家电网、西门子医疗等世界五百强企业。

另外,公司瞄准增材制造和粉末冶金行业,掌握了射频等离子球化工艺制备球形铬粉的技术能力,可应用于3D 打印等领域;同时生产的高性能铜合金雾化粉末能够广泛应用于制造火箭发动机燃烧室内衬等。 公司原有铬粉产能700 吨,2021 年启动建设年产2000 吨高性能金属铬粉生产线,全力满足以两机专项、火力发电超临界机组为主的高端高温合金对高性能金属铬粉的需求。 主要客户有西部超导等。

中洲特材:高温合金3D 打印粉末已批量生产

,创建于1993 年,是一家集钴基、镍基、铁基、 铜基系列合金等高端材料及新材料研发、生产、销售于一体的专业化公司。于2021年4 月上市。 公司主要产品包括铸造高温耐蚀合金、变形高温耐蚀合金、特种合金焊材、表面堆焊服务四大类。产品主要应用于石油化工、化学工业、核电、汽车零部件、新能源、航天、 军工、船舶、环保、医用新材料、海水淡化、3D 打印合金粉末、玻璃模具、页岩气等众多领域。 在海外市场,公司产品早已进入全球高端制造业配套体系,与、GE、 、 等全球知名企业形成了长久的配套合作,是/ 中国大陆极少数特材供应商之一;SHELL 高温合金铸件(含砂铸)、锻件极少数的全球供应商之一;BP 精铸件、砂铸件极少数中国大陆供应商之一。在国内市场,公司产品与中石化、中车集团、上海电气、中核苏阀、北京航天长征机械等30 多家大型央企、 上市公司形成了稳定的配套关系。公司生产的镍基高压氧气阀铸件成功替代进口产品。

章源钨业:钨粉和碳化钨粉龙头

成立于2000 年2 月,于2010 年在深交所上市。公司是国内集钨的采选、冶炼、制粉、硬质合金和深加工、贸易为一体的大型钨行业骨干企业。公司拥有6 座采矿权矿山,8 个探矿权矿区。国家对钨矿开采实行总量控制,配额生产, 不断规范钨矿勘查开采审批管理,允许在矿权范围内进行资源整合,但不再新增钨采矿权。 公司主要产品包括碳化钨粉(主要用于生产硬质合金)、钨粉(加工钨制品、钨合金)、 仲钨酸铵(用于制造三氧化钨或蓝色氧化钨制金属钨粉,还用作制造偏钨酸铵及其他钨化合物,用于石油化工行业作添加剂)、硬质合金等。硬质合金广泛应用于刀具材料, 用在车床等机械加工器械上,可用来切削有色金属、铸铁、石墨等材料,也可切削不锈钢、高温钢等难加工的材料。硬质合金具有很高的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性,广泛应用于军工、航空航天、机械加工、冶金、石油钻井、矿山工具、电子通讯、建筑等领域。

公司金属粉末产品主要有仲钨酸铵粉、氧化钨粉、钨粉、碳化钨粉、热喷涂粉。公司超细纳米级钨粉、碳化钨粉通过超细APT生产工艺和紫钨生产工艺两种不同的工艺路线加工。碳化钨粉的生产流程是钨矿经冶炼-仲钨酸铵-煅烧-氧化钨-还原-钨粉-碳化碳化钨粉, 公司超细纳米碳化钨粉的生产有两种核心工艺:一是通过冶炼得到超细仲钨酸铵、超细氧化钨、超细纳米级钨粉后碳化得到超细纳米级碳化钨粉;二是仲钨酸铵经煅烧生产紫钨(WO2.72)经还原得到超细纳米级钨粉后,再经碳化得到超细纳米级碳化钨粉。 公司2021 年钨粉产量排名国内行业第二,碳化钨粉产量排名国内行业第二。目前,公司钨粉的产能为1.5 万吨,碳化钨粉产能为1.06 万吨。2022 年上半年,公司投资建设“超高性能钨粉体智能制造项目”,项目建成后,公司将新增5000 吨超细碳化钨粉的产能。 公司凭借着强大的钨粉产业链业务,形成了较强的竞争优势。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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