2018年中國(guó)粉末冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模及未來(lái)各應(yīng)用領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展空間預(yù)測(cè)

　　一、粉末冶金工藝技術(shù)

　　粉末冶金屬于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)， 以制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合以及各種類(lèi)型制品的工藝技術(shù)。 1890 年，一種燈泡用鎢絲被用粉末冶金的方法制造成功，標(biāo)志著近代粉末冶金的誕生。 1950 年以后，粉末冶金技術(shù)逐漸運(yùn)用到各行各業(yè)并在行業(yè)間滲透融合，開(kāi)發(fā)出粉末冶金高速鋼、特種陶瓷、纖維增強(qiáng)材料等以粉末冶金技術(shù)為基礎(chǔ)的新材料。

　　粉末冶金主要有傳統(tǒng)法、金屬注射成型(MIM)、金屬添加劑制造(MAM)、等靜壓(IP)四種工藝， 傳統(tǒng)法與MIM 法是目前汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的粉末冶金技術(shù)。 所需原材料(粉末冶金混粉) ， 分為零件生產(chǎn)商使用的自混粉及粉末供應(yīng)商提供的預(yù)混粉兩種類(lèi)型。

　　1.傳統(tǒng)的粉末冶金工藝

　　即壓制和燒結(jié)，由混合元素或合金粉末，在模具中壓實(shí)混合物，然后燒結(jié)或加熱，在一個(gè)可控環(huán)境的爐中粘結(jié)顆粒冶金。該工藝生產(chǎn)的粉末冶金零件大多數(shù)重量小于 2.27 kg，部分重達(dá) 15.89 kg 的零件也可以在傳統(tǒng)粉末冶金設(shè)備中制造。

　　2、金屬注射成型(MIM)

　　金屬注射成型工藝生產(chǎn)的零件，其機(jī)械性能幾乎相當(dāng)于鍛造材料，提供了幾乎無(wú)限的形狀和幾何特征的能力，具有很高的生產(chǎn)速率。 適用于相對(duì)小(一般小于 250 克)，高度復(fù)雜的零件，否則需要大量的精加工或裝配操作。 粉末冶金技術(shù)與其他的鍛造技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)， 粉末冶金工藝能源利用率更高可以達(dá)到 95%，同時(shí)能源消耗量節(jié)省約 60%;其最高精度可以達(dá)到0.01mm，且零件之間尺寸變化的差異值極小;可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的批量生產(chǎn);其成分較均勻，產(chǎn)品無(wú)氣泡、雜質(zhì)等問(wèn)題。

　　粉末冶金相對(duì)于傳統(tǒng)鍛件產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)：粉末冶金工藝可用于難熔金屬、硬質(zhì)合金等材料的加工制造;可直接壓制最終產(chǎn)品尺寸的壓坯，從而最大限度的減少了后續(xù)的機(jī)械加工需求;節(jié)約材料用量，從而降低生產(chǎn)成本;不需要熔化材料，減少了雜質(zhì)和材料氧化，從而能提高材料純度。

　　二、粉末冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模

　　2016 年粉末冶金全球 1559 億， 汽車(chē)占比 72%粉末冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模大， 歐美市場(chǎng)較成熟。 2016年全球粉末冶金零件產(chǎn)值為 200 億歐元(約合 1559 億人民幣)，歐洲以 76.3億歐元位列粉末冶金零件總產(chǎn)值第一，占據(jù)全球 38%的份額。北美和日本產(chǎn)值分別為 40.16 和 22.09 億歐元，分別占全球市場(chǎng)的 20%和 11%。

　　三、粉末冶金行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展空間預(yù)測(cè)

　　1、粉末冶金零件制品應(yīng)用廣泛，主要應(yīng)用于汽車(chē)領(lǐng)域。

　　將金屬或合金粉末，通過(guò)成形、燒結(jié)等工藝過(guò)程制造出零件應(yīng)用于不同行業(yè)。粉末冶金零件經(jīng)過(guò) 70 年的發(fā)展，已從取代強(qiáng)度不高、形狀較為簡(jiǎn)單的鑄鐵件，逐步發(fā)展到了可以替代用鑄、鍛件制造的高強(qiáng)度零件，成為機(jī)加工或鑄造零件的有效替代品。

　　粉末冶金的下游行業(yè)可以為汽車(chē)配件、摩托車(chē)配件、壓縮機(jī)配件及其他配件，從全球的粉末冶金機(jī)械零件行業(yè)來(lái)看，粉末冶金零件的最大銷(xiāo)售市場(chǎng)是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，對(duì)粉末冶金零件技術(shù)、質(zhì)量要求最高的市場(chǎng)。

　　粉末冶金零件 75%在汽車(chē)中用于發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器， 其中汽車(chē)底盤(pán)中有減振器零件、導(dǎo)向器、活塞和低閥座;制動(dòng)系統(tǒng)中有 ABS 傳感器、剎車(chē)片等;泵類(lèi)零件主要有燃油泵、機(jī)油泵和變速器泵中關(guān)鍵零部件;發(fā)動(dòng)機(jī)中有導(dǎo)管、座圈、連桿、軸承座、可變氣門(mén)正時(shí)系統(tǒng)(VVT)關(guān)鍵零部件和排氣管支座等;變速器中有同步轂和行星齒輪架等零件。 粉末冶金零件在大約350 個(gè)汽車(chē)零部件應(yīng)用， 總共約有 1,000 個(gè)離散件。

　　國(guó)內(nèi)汽車(chē)粉末冶金搭載量較低，提升空間巨大。國(guó)內(nèi)粉末冶金行業(yè)規(guī)模穩(wěn)步上升， 2012-2016 年中國(guó)粉末冶金行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)上升，從 2012 年的 54.2 億元，增長(zhǎng)至 2016年的 64.6 億元，復(fù)合增速為 6.03%，預(yù)計(jì) 2017-2018 將以7%左右的增速持續(xù)上升， 2017 年粉末冶金市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá) 69 億。

　　汽車(chē)占比逐年提升， 粉末冶金零件產(chǎn)業(yè)最主要的市場(chǎng)已由冰箱壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)、空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)、摩托車(chē)產(chǎn)業(yè)，逐漸演變成為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。 粉末冶金汽車(chē)零部件銷(xiāo)售額從 2012 年的 28.37 億元增長(zhǎng)到 2016 年的 40.08 億元，年復(fù)合增長(zhǎng)率 9%，且保持持續(xù)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。 2016 年粉末冶金零件銷(xiāo)售額達(dá) 64 億元中汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)售額占銷(xiāo)售總額 62%。

　　國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)粉末冶金滲透率提升空間較大。 歐洲汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)粉末冶金零件的需求占粉末冶金市場(chǎng)的 90%左右， 日本達(dá)到了 95%， 北美達(dá)到 77%。 而 2016年中國(guó)的滲透率僅為 62%左右。 在歐美等汽車(chē)成熟市場(chǎng)，粉末冶金制品的單車(chē)使用量高。 美國(guó)平均每輛汽車(chē)的粉末冶金制品使用量是 19.5kg 以上， 預(yù)計(jì)未來(lái)幾年可達(dá)到 22kg，歐洲為 14kg，日本為9kg，而中國(guó)的單車(chē)使用量?jī)H為 5-6kg(因 中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)中部分進(jìn)口汽車(chē)部件中有可能已經(jīng)包含粉末冶金件，因此中國(guó)單車(chē)使用量估計(jì)略低于實(shí)際水平)， 在汽車(chē)輕量節(jié)油化和工藝綠色化的趨勢(shì)下， 中國(guó)的粉末冶金制品單車(chē)使用量有望持續(xù)提升 。

　　2017 年中國(guó)汽車(chē)年產(chǎn)量為 2901.50 萬(wàn)輛，按照復(fù)合增速 1%保守估計(jì)，至 2022年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量為 3049.51 萬(wàn)輛。 以單車(chē)平均粉末冶金零件使用量 6kg 估計(jì)，至 2022 年中國(guó)汽車(chē)粉末冶金零件市場(chǎng)空間將達(dá)到 146.38 億元;以單車(chē)使用量10kg 估計(jì)， 2022 年市場(chǎng)體量為 243.96 億元;以單車(chē)使用量 14kg 估計(jì)， 2022年市場(chǎng)體量為 341.54 億元。

　　2、未來(lái) 10 年技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模及預(yù)測(cè)

　　能源醫(yī)療航空，粉末冶金應(yīng)用新三極粉末冶金技術(shù)凈成型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， 絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料也只能用粉末冶金方法來(lái)制造。 目前粉末冶金行業(yè)受到汽車(chē)市場(chǎng)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)， 未來(lái) 10 年技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域包括能源，醫(yī)療器械，航空航天， 電氣和電磁，國(guó)防以及工業(yè)和消費(fèi)品， 其中能源、醫(yī)療、 航天將會(huì)成為三大主要應(yīng)用行業(yè)。替代能源需求推動(dòng) PM 新應(yīng)用 粉末冶金技術(shù)可滿(mǎn)足燃料電池極板的多孔結(jié)構(gòu)及復(fù)合材料并有效降低成本。 隨著燃料電池不斷發(fā)展， 能源基礎(chǔ)設(shè)施需要軸承，齒輪，適配器，夾具，電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，存儲(chǔ)，傳感器，開(kāi)關(guān)，互連，涂層等粉末冶金應(yīng)用。 燃料電池全球市場(chǎng)規(guī)模 2015 年達(dá)到 36 億美元，預(yù)計(jì)至 2024 年達(dá)到 255 億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò) 20%。

　　粉末冶金工藝可用于燃料電池雙極板的制造， 2016 年全球燃料電池出貨量達(dá)到 478MW，同比增長(zhǎng) 61%; 2017 年，全球燃料電池裝機(jī)量增長(zhǎng)了 30%，達(dá)到 670MW，機(jī)組數(shù)量超過(guò) 7 萬(wàn)套，同比增長(zhǎng) 15%。并預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年全球燃料市場(chǎng)年均復(fù)合增速將超過(guò) 20%。中國(guó) 2015 年的燃料電池出貨量達(dá)到了 10.5MW，同比增長(zhǎng) 14.13%，并預(yù)計(jì)未來(lái)增速保持 20%。燃料電池雙極板成本占總成本 30%左右， 即使燃料電池的整體成本下降，雙極板自身成本下降空間也不大，在 10KW 系統(tǒng)，年產(chǎn) 10 萬(wàn)套燃料電池的條件下，燃料電池的成本為 3158 美元/KW， 雙極板的成本占總成本 26%-30%，為 947.4美元。 以此估計(jì)至 2022 年全球燃料電池雙極板市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 27.37 億美元(約合人民幣 172.34 億元)，中國(guó)燃料電池雙極板市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 3.08 億元。

　　人口老齡化推動(dòng)醫(yī)療行業(yè) PM 應(yīng)用粉末冶金可極大程度滿(mǎn)足醫(yī)療行業(yè)器械所需人體相容性、無(wú)腐蝕性、高耐磨性。使用傳統(tǒng)工藝難以制造符合要求的零件，相比之下 MIM 和 3D 金屬打印技術(shù)(增材制造)能夠生產(chǎn)復(fù)雜的幾何形狀，并可與鈦合金、 鎳合金、 不銹鋼以及更多人體相容的材料共同使用。

　　手術(shù)器械，尤其是在腹腔鏡手術(shù)中應(yīng)用的手術(shù)器械，需要設(shè)計(jì)復(fù)雜而精確的小型至微型部件。 MIM(金屬注射成型)技術(shù)以高質(zhì)量生產(chǎn)大量成分。無(wú)腐蝕材料完全符合最大耐用性和長(zhǎng)壽命周期的需求。 當(dāng)用 MIM 技術(shù)制造手術(shù)器械時(shí)，切割刃尖銳程度可大幅提升。

　　整形外科， 對(duì)可靠性、 功能性和美觀(guān)性有很高的要求， MIM 技術(shù)可用于人造膝關(guān)節(jié)肢體部件，保證零件具有很高的載荷能力， MIM 材料完全符合要求的耐用性、 無(wú)腐蝕性和表面高質(zhì)性。 MIM 技術(shù)支持任意的 3D 形狀，從而最大程度上滿(mǎn)足所需功能和輕量化要求。

　　2017 年，全球醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模為 4030 億美金，到 2022 年全達(dá)到 5220 億美金，復(fù)合增長(zhǎng)率為 5.1%。中國(guó)藥品監(jiān)督管理研究會(huì)預(yù)計(jì)，到 2020年我國(guó)醫(yī)療器械的年銷(xiāo)售總額預(yù)計(jì)將超過(guò) 7000 億元人民幣，未來(lái) 10 年我國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展速度將繼續(xù)保持在年均 10%以上的增幅。

　　對(duì) 2018-2022 年全球醫(yī)療器械市場(chǎng)以5.1%的年復(fù)合增速計(jì)，對(duì)中國(guó)醫(yī)療器械市場(chǎng)以 19%并逐年遞減 1%的增速計(jì)算。至 2022 年，全球醫(yī)療器械市場(chǎng)規(guī)模為 5168 億美元，國(guó)內(nèi)為 9244 億人民幣。目前 MIM 粉末冶金工藝在醫(yī)療器械中滲透率較低，若以行業(yè)滲透率為 0.5%預(yù)計(jì)，至 2022 年全球醫(yī)療器械領(lǐng)域粉末冶金零件的市場(chǎng)體量將為 25.84 億美元，中國(guó)醫(yī)療器械領(lǐng)域粉末冶金零件市場(chǎng)體量將達(dá)到 46.22 億元;以滲透率為 1%計(jì)算，至 2022 年全球體量為 51.68 億美元，中國(guó)為 92.44 億元;以滲透率為1.5%計(jì)算，全球體量為 77.52 億美元，國(guó)內(nèi)體量為 138.67 億元。

　　3、中國(guó)未來(lái) 20 年飛機(jī)粉末冶金零件市場(chǎng)體量預(yù)測(cè)

　　輕量節(jié)油需求驅(qū)動(dòng)航天領(lǐng)域 PM 應(yīng)用PM 熱等靜壓(HIP)技術(shù)可滿(mǎn)足航空航天零件輕量化與高強(qiáng)度苛刻要求。 飛機(jī)需要最大限度地降低燃油成本、承受壓力并盡可能減少溫室氣體排放， 對(duì)更高效發(fā)動(dòng)機(jī)的需求將需要可在更高溫度下運(yùn)行的高強(qiáng)度材料。 航空行業(yè)需要通過(guò)開(kāi)發(fā)粉末冶金領(lǐng)域的新材料和新工藝來(lái)滿(mǎn)足愈發(fā)苛刻的需求。 修復(fù)技術(shù)的發(fā)展、金屬 3D 打印技術(shù)、以及粉末冶金 HIP 等技術(shù)的進(jìn)步將繼續(xù)為航空航天應(yīng)用提供更多的粉末冶金材料應(yīng)用。

　　全球通用飛機(jī)營(yíng)業(yè)額近 20 年來(lái)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)， 全球飛機(jī)出貨量從 2016 年的 2268 架增至 2017 年的 2324 架，同比增長(zhǎng) 2.5%。 營(yíng)業(yè)額從 1994 年的 37.94億美元增長(zhǎng)至 2017 年的 202 億美元。未來(lái)20 年全球?qū)⒔桓?41030 架飛機(jī)。 根據(jù)分機(jī)型的飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量估計(jì)，飛機(jī)粉末冶金零件單價(jià)以粉末冶金零件平均單價(jià) 100 元/kg 計(jì)算(因飛機(jī)粉末冶金零件技術(shù)相對(duì)復(fù)雜， 實(shí)際單價(jià)大于行業(yè)平均值) 。 未來(lái) 20 年，若飛機(jī) 10%材料應(yīng)用粉末冶金技術(shù)，全球飛機(jī)粉末冶金材料市場(chǎng)體量將累計(jì)達(dá) 297.27 億元;若 15%應(yīng)用粉末冶金，全球體量將達(dá) 445.91 億元;若 20%應(yīng)用粉末冶金，全球體量達(dá) 594.54 億元。

　　國(guó)內(nèi)涉足中高端汽車(chē)粉末冶金零部件的企業(yè)較少， 國(guó)內(nèi)高端汽車(chē)粉末冶金零部件仍然主要依靠進(jìn)口。國(guó)內(nèi)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量控制以及研發(fā)能力較國(guó)外企業(yè)仍有較大差距。粉末冶金市場(chǎng)前十名企業(yè)中，有 5 家歐洲企業(yè)， 4 家日本企業(yè)， 1 家美國(guó)企業(yè);目前的全球龍頭企業(yè)為 GKN 集團(tuán)(吉?jiǎng)P恩集團(tuán))，占據(jù) 18%市場(chǎng)份額，全球第二大企業(yè)為SUMITOMO 集團(tuán)(日本住友集團(tuán))， HITACHI 集團(tuán)(日立集團(tuán))占比 6%， FINESINTER 集團(tuán)和 MIBA 集團(tuán)占比均為 5%。排名前四廠(chǎng)商占據(jù)了市場(chǎng) 38%的份額，排名前十的廠(chǎng)商占據(jù)了 59%的市場(chǎng)份額 。