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)?；a(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(guò)程制造金屬材料、復(fù)合材料以及多種不同類(lèi)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(lái)的，金屬粉末的應(yīng)用領(lǐng)域拓展離不開(kāi)粉末冶金技術(shù)的不斷革新。粉末冶金技術(shù)所帶來(lái)的重要變革主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）開(kāi)發(fā)新型材料和關(guān)鍵制品的先進(jìn)技術(shù)。1909年開(kāi)發(fā)出的粉末冶金延性鎢絲，為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了光明。1923年硬質(zhì)合金的問(wèn)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(lái)革命性變革。20世紀(jì)30年代以來(lái)，基于粉末冶金技術(shù)開(kāi)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(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。金屬粉末廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、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(chē)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(wú)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(lèi)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(chē)、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)模化生產(chǎn)升級(jí)。所謂的規(guī)模化生產(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)模化生產(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(xiāo)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(chē)、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(guó)是金屬粉末最大的消費(fèi)國(guó)，其次是中國(guó)。PMR預(yù)計(jì)2022年美國(guó)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(guó)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(guó)防部門(mén)經(jīng)歷高速增長(zhǎng)。中國(guó)是世界第二大經(jīng)濟(jì)體，同時(shí)是全球制造業(yè)大國(guó)，金屬粉末在電子、汽車(chē)、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(guó)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(lái)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(chē)和航空航天等行業(yè)為了為客戶(hù)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(lái)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(lái)看，增材制造（3D打印）將是未來(lái)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(guò)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(zhuān)用材料被分為金屬、光敏樹(shù)脂、聚合物粉材、聚合物絲材等四類(lèi)，其中金屬原材料業(yè)務(wù)占比18.2%，光敏樹(shù)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(lái)看，航空航天占比16.8%，消費(fèi)類(lèi)/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(chē)14.6%，能源7%，其他12.6%。未來(lái)，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(guó)、歐洲等國(guó)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(chē)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(guò)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。

化學(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(zhuān)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(lèi)，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(chē)直流充電樁、太陽(yáng)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(zhuān)用粉末、電子專(zhuān)用粉末等。金屬粉末常通過(guò)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(guó)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(lái)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(guó)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(guó)金屬粉末銷(xiāo)售量呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2020年，中國(guó)金屬粉末銷(xiāo)售量為73.61萬(wàn)噸，其中鋼鐵粉末總銷(xiāo)量為67.9萬(wàn)噸，占比90%以上。2013-2020年中國(guó)銅基金屬粉末銷(xiāo)量同樣逐年增長(zhǎng)，銷(xiāo)量從4.21萬(wàn)噸增長(zhǎng)至5.71萬(wàn)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(lèi)：結(jié)構(gòu)性材料指將金屬粉體通過(guò)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(guó)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(chē)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(lái)，導(dǎo)熱導(dǎo)電材料、高鐵剎車(chē)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(xiāo)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(mǎn)足了不同領(lǐng)域的要求。根據(jù)中國(guó)鋼協(xié)粉末冶金協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2020年中國(guó)銅及銅合金粉末總銷(xiāo)量為5.71萬(wàn)噸，總產(chǎn)能超7萬(wàn)噸。國(guó)內(nèi)年產(chǎn)能超過(guò)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(lái)主要被歐美日俄等發(fā)達(dá)國(guó)家的龍頭企業(yè)壟斷，中國(guó)企業(yè)普遍是2000年之后才開(kāi)始在金屬粉末領(lǐng)域布局和發(fā)力。近幾年中國(guó)金屬粉末企業(yè)快速崛起，在多粉末多領(lǐng)域進(jìn)行國(guó)產(chǎn)替代。3D打印金屬粉末邁入加速成長(zhǎng)期增材制造（3D打?。?zhuān)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(lèi)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(lái)，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(guó)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(guó)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(chē)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(mǎn)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(wú)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(mǎn)足航空航天、武器裝備、汽車(chē)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(lái)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?chē)工業(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(guó)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(lái)增材制造在航空航天、武器裝備、汽車(chē)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(lèi)和數(shù)量依然不足，產(chǎn)品品質(zhì)和成本難以滿(mǎn)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(lài)進(jìn)口，甚至面臨某些先進(jìn)材料國(guó)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(lèi)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(guò)50%；高強(qiáng)度、高韌性鋁合金粉末逐步引起越來(lái)越多生產(chǎn)商的興趣，應(yīng)用占比約20%，未來(lái)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(lái)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(lái)，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(guó)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(guó)EOS、德國(guó)TLSTechNIk、AP&C、Arcam、瑞典solvay、瑞典Hoganas、ConceptLaser、ExOne等，2021年總產(chǎn)能超過(guò)10000噸/年。國(guó)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(guò)2000噸/年。其中，中航邁特公司銷(xiāo)售高溫合金和鈦合金粉末超100噸，江蘇威拉里公司銷(xiāo)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(lèi)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(guò)成型和燒結(jié)等工藝加工成金屬制品。作為一門(mén)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(chē)、電氣、能源、航空航天、醫(yī)療、國(guó)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(mǎn)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(lèi)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(kāi)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(wèn)世標(biāo)志著近現(xiàn)代粉末冶金時(shí)代的來(lái)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(lái)了巨大的變革。100多年來(lái)，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(guó)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(chē)領(lǐng)域，目前粉末冶金產(chǎn)業(yè)較大的市場(chǎng)仍然是汽車(chē)行業(yè)。為提高燃油效率，燃油車(chē)輕量化粉末冶金組件需求大幅度提升。汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展始終立足于提高燃油效率，而通過(guò)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(chē)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(lái)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(chē)工業(yè)電動(dòng)化、智能化的快速發(fā)展，單車(chē)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(guó)家和地區(qū)占據(jù)粉末冶金過(guò)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(yíng)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(wàn)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(guò)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(zhuān)利眾多，但目前就生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)過(guò)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(guò)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(lèi)：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(lái)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(guò)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(mén)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(lèi)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(lèi)。鐵基制品是粉末冶金行業(yè)生產(chǎn)量最大的一類(lèi)材料，在一定程度上代表一個(gè)國(guó)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(chē)、摩托車(chē)、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(píng)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(kāi)更大的應(yīng)用空間。（2）硬質(zhì)合金：硬質(zhì)合金是以過(guò)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(chē)、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(lèi)。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(chēng)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(lái)，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、新能源汽車(chē)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(guò)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(lèi)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(pán)擋板、渦輪盤(pán)等關(guān)鍵熱端部件的材料。目前只有美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、中國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家具備粉末冶金高溫合金研發(fā)、生產(chǎn)的能力，其中美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)處于領(lǐng)先的位置。2019年，各國(guó)已著手設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)使用溫度達(dá)到815℃的第四代粉末高溫合金。中國(guó)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(xiàn)等方面主要參照歐美和俄羅斯等國(guó)的成功經(jīng)驗(yàn)。在新型粉末高溫合金的研發(fā)上，國(guó)內(nèi)一些主要研究機(jī)構(gòu)也緊隨國(guó)際發(fā)展步伐，開(kāi)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(yáng)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(lái)，在粉末制備和成型中發(fā)揮著重要的作用。在不久的將來(lái)，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(yáng)能材料：粉末冶金技術(shù)在太陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)對(duì)儲(chǔ)存材料加能，使得儲(chǔ)存化學(xué)過(guò)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(guò)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(guò)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)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)。粉末冶金是一種綠色、低能耗、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(lái)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(lái)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(lái)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(chē)、電氣、能源、航空航天、醫(yī)療、國(guó)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?。?，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(chē)等行業(yè)。金屬增材制造（3D打?。┦且环N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(lèi)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(lái)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(hù)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(lái)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(lái)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(lái)大規(guī)模化的生產(chǎn)中應(yīng)用粉末冶金技術(shù)，可以在保證低能耗的前提下，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。美國(guó)近期發(fā)布的《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)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(guò)經(jīng)濟(jì)上合理的流程來(lái)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(kāi)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(lái)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(guó)粉末冶金行業(yè)未來(lái)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(lái)更多業(yè)務(wù)發(fā)展機(jī)會(huì)，汽車(chē)零件生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化為中國(guó)粉末冶金行業(yè)帶來(lái)發(fā)展機(jī)會(huì)，同時(shí)，粉末冶金的高材料利用率與低能耗的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，為粉末冶金零件的規(guī)?；a(chǎn)提供了更大的發(fā)展空間。汽車(chē)：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(chē)中推廣應(yīng)用的重點(diǎn)力量。車(chē)企需要通過(guò)減輕重量、優(yōu)化部件設(shè)計(jì)來(lái)提高燃油經(jīng)濟(jì)性。粉末冶金制品在汽車(chē)中的應(yīng)用主要位于發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、汽車(chē)殼體&底盤(pán)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(mén)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(chē)底盤(pán)減震器、后視鏡鏡托等等。與傳統(tǒng)零件相比，車(chē)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(chē)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(chē)的單車(chē)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(chē)粉末冶金制品重量為16.8kg，歐洲單車(chē)粉末冶金制品重量為8.7kg，日本單車(chē)粉末冶金制品重量為8.3kg。據(jù)東睦股份公告，中國(guó)單車(chē)粉末冶金制品重量為4.5kg。我們假設(shè)單車(chē)上粉末冶金需求未來(lái)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(chē)對(duì)金屬粉末的需求量為108.41萬(wàn)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(yáng)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(yáng)能材料中的應(yīng)用粉末冶金技術(shù)在太陽(yáng)能利用方面主要是熱電太陽(yáng)能技術(shù)和光電太陽(yáng)能技術(shù)。對(duì)于太陽(yáng)能的光電應(yīng)用，太陽(yáng)能電池是關(guān)鍵。太陽(yáng)能電池材料的性能是保障太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化效率的關(guān)鍵，傳統(tǒng)的晶體硅材料太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較低，降低太陽(yáng)能利用率的同時(shí)，還制約著太陽(yáng)能能源的應(yīng)用范圍。通過(guò)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(yáng)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(yáng)能的熱電利用技術(shù)主要是通過(guò)太陽(yáng)能吸收板吸收太陽(yáng)能量，然后通過(guò)技術(shù)手段加以利用，因此太陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(lái)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(guò)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)?；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)。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(chēng)，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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)對(duì)儲(chǔ)存材料加能，使得儲(chǔ)存化學(xué)過(guò)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(lái)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(yáng)能方向之外，它在核能開(kāi)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(kāi)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(wú)法滿(mǎn)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(wú)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(mǎi)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(mǎi)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(mǎn)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(lái)的20個(gè)部件作為一個(gè)整體被制造出來(lái)，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(wèn)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(guò)程中的受損部件。通過(guò)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(pán)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(wàn)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(guò)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(mǎn)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(lèi)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