一、粉末冶金工藝技術(shù)

    粉末冶金屬于現代工業(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，制造金屬材料、復合以及各種類(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，標志著(zhù)近代粉末冶金的誕生。 1950 年以后，粉末冶金技術(shù)逐漸運用到各行各業(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、纖維增強材料等以粉末冶金技術(shù)為基礎的新材料。

    粉末冶金主要有傳統法、金屬注射成型（MIM）、金屬添加劑制造（MAM）、等靜壓（IP）四種工藝， 傳統法與 MIM 法是目前汽車(chē)領(lǐng)域應用*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商提供的預混粉兩種類(lèi)型。 粉末冶金生產(chǎn)過(guò)程可大致分為混合、成形、

    1.傳統的粉末冶金工藝

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

    2、金屬注射成型（MIM）

金屬注射成型工藝生產(chǎn)的零件，其機械性能幾乎相當于鍛造材料，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�。ㄒ话阈∮� 250 克），高度復雜的零件，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， 粉末冶金工藝能源利用率更高可以達到 95%，同時(shí)能源消耗量節省約 60%；其*高精度可以達到0.01mm，且零件之間尺寸變化的差異值極��；可以實(shí)現復雜結構零件的批量生產(chǎn)；其成分較均勻，產(chǎn)品無(wú)氣泡、雜質(zhì)等問(wèn)題 粉末冶金相對于傳統鍛件產(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*終產(chǎn)品尺寸的壓坯，從而*大限度的減少了后續的機械加工需求；節約材料用量，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*，占據全球 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)應用領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展空間預測

1、粉末冶金零件制品應用廣泛，主要應用于汽車(chē)領(lǐng)域。

 將金屬或合金粉末，通過(guò)成形、燒結等工藝過(guò)程制造出零件應用于不同行業(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、鍛件制造的高強度零件，成為機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、壓縮機配件及其他配件，從全球的粉末冶金機械零件行業(yè)來(lái)看，粉末冶金零件的*大銷(xiāo)售市場(chǎng)是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)，對粉末冶金零件技術(shù)、質(zhì)量要求*高的市場(chǎng)。

粉末冶金零件 75%在汽車(chē)中用于發(fā)動(dòng)機與變速器， 其中汽車(chē)底盤(pán)中有減振器零件、導向器、活塞和低閥座；制動(dòng)系統中有 ABS 傳感器、剎車(chē)片等；泵類(lèi)零件主要有燃油泵、機油泵和變速器泵中關(guān)鍵零部件；發(fā)動(dòng)機中有導管、座圈、連桿、軸承座、可變氣門(mén)正時(shí)系統（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)零部件應用， 總共約有 1,000 個(gè)離散件。

國內汽車(chē)粉末冶金搭載量較低，提升空間巨大。國內粉末冶金行業(yè)規模穩步上升， 2012-2016 年中國粉末冶金行業(yè)市場(chǎng)規模持續上升，從 2012 年的 54.2 億元，增長(cháng)至 2016年的 64.6 億元，復合增速為 6.03%，預計 2017-2018 將以 7%左右的增速持續上升， 2017 年粉末冶金市場(chǎng)規模預計達 69 億。

汽車(chē)占比逐年提升， 粉末冶金零件產(chǎn)業(yè)*主要的市場(chǎng)已由冰箱壓縮機產(chǎn)業(yè)、空調壓縮機產(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(cháng)到 2016 年的 40.08 億元，年復合增長(cháng)率 9%，且保持持續快速增長(cháng)的趨勢。 2016 年粉末冶金零件銷(xiāo)售額達 64 億元中汽車(chē)行業(yè)銷(xiāo)售額占銷(xiāo)售總額 62%。

 國內汽車(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)對粉末冶金零件的需求占粉末冶金市場(chǎng)的 90%左右， 日本達到了 95%， 北美達到 77%。 而 2016年中國的滲透率僅為 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。 美國平均每輛汽車(chē)的粉末冶金制品使用量是 19.5kg 以上， 預計未來(lái)幾年可達到 22kg，歐洲為 14kg，日本為 9kg，而中國的單車(chē)使用量?jì)H為 5-6kg(因 中國汽車(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，因此中國單車(chē)使用量估計略低于實(shí)際水平)， 在汽車(chē)輕量節油化和工藝綠色化的趨勢下， 中國的粉末冶金制品單車(chē)使用量有望持續提升 。

2017 年中國汽車(chē)年產(chǎn)量為 2901.50 萬(wàn)輛，按照復合增速 1%保守估計，至 2022年中國汽車(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，至 2022 年中國汽車(chē)粉末冶金零件市場(chǎng)空間將達到 146.38 億元；以單車(chē)使用量10kg 估計， 2022 年市場(chǎng)體量為 243.96 億元；以單車(chē)使用量 14kg 估計， 2022年市場(chǎng)體量為 341.54 億元。

 2、未來(lái) 10 年技術(shù)的應用領(lǐng)域市場(chǎng)規模及預測

 能源醫療航空，粉末冶金應用新三極粉末冶金技術(shù)凈成型能力和高材料利用率， 可*大限度地減少能源投入，減少對環(huán)境的影響， 絕大多數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)應用的驅動(dòng)， 未來(lái) 10 年技術(shù)的應用領(lǐng)域包括能源，醫療器械，航空航天， 電氣和電磁，國防以及工業(yè)和消費品， 其中能源、醫療、 航天將會(huì )成為三大主要應用行業(yè)。替代能源需求推動(dòng) PM 新應用 粉末冶金技術(shù)可滿(mǎn)足燃料電池極板的多孔結構及復合材料并有效降低成本。 隨著(zhù)燃料電池不斷發(fā)展， 能源基礎設施需要軸承，齒輪，適配器，夾具，電動(dòng)機，發(fā)電機，存儲，傳感器，開(kāi)關(guān)，互連，涂層等粉末冶金應用。 燃料電池全球市場(chǎng)規模 2015 年達到 36 億美元，預計至 2024 年達到 255 億美元，年復合增長(cháng)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到 478MW，同比增長(cháng) 61%； 2017 年，全球燃料電池裝機量增長(cháng)了 30%，達到 670MW，機組數量超過(guò) 7 萬(wàn)套，同比增長(cháng) 15%。并預計未來(lái) 10 年全球燃料市場(chǎng)年均復合增速將超過(guò) 20%。中國 2015 年的燃料電池出貨量達到了 10.5MW，同比增長(cháng) 14.13%，并預計未來(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，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。 以此估計至 2022 年全球燃料電池雙極板市場(chǎng)規模將達到 27.37 億美元（約合人民幣 172.34 億元），中國燃料電池雙極板市場(chǎng)規模將達到 3.08 億元。

 人口老齡化推動(dòng)醫療行業(yè) PM 應用粉末冶金可極大程度滿(mǎn)足醫療行業(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)中應用的手術(shù)器械，需要設計復雜而*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*大耐用性和長(cháng)壽命周期的需求。 當用 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*大程度上滿(mǎn)足所需功能和輕量化要求。

2017 年，全球醫療器械市場(chǎng)規模為 4030 億美金，到 2022 年全達到 5220 億美金，復合增長(cháng)率為 5.1%。中國藥品監督管理研究會(huì )預計，到 2020年我國醫療器械的年銷(xiāo)售總額預計將超過(guò) 7000 億元人民幣，未來(lái) 10 年我國醫療器械行業(yè)發(fā)展速度將繼續保持在年均 10%以上的增幅。

 對 2018-2022 年全球醫療器械市場(chǎng)以5.1%的年復合增速計，對中國醫療器械市場(chǎng)以 19%并逐年遞減 1%的增速計算。至 2022 年，全球醫療器械市場(chǎng)規模為 5168 億美元，國內為 9244 億人民幣。目前 MIM 粉末冶金工藝在醫療器械中滲透率較低，若以行業(yè)滲透率為 0.5%預計，至 2022 年全球醫療器械領(lǐng)域粉末冶金零件的市場(chǎng)體量將為 25.84 億美元，中國醫療器械領(lǐng)域粉末冶金零件市場(chǎng)體量將達到 46.22 億元；以滲透率為 1%計算，至 2022 年全球體量為 51.68 億美元，中國為 92.44 億元；以滲透率為1.5%計算，全球體量為 77.52 億美元，國內體量為 138.67 億元。

3、中國未來(lái) 20 年飛機粉末冶金零件市場(chǎng)體量預測

 輕量節油需求驅動(dòng)航天領(lǐng)域 PM 應用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度苛刻要求。 飛機需要*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， 對更高效發(fā)動(dòng)機的需求將需要可在更高溫度下運行的高強度材料。 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)步將繼續為航空航天應用提供更多的粉末冶金材料應用。

全球通用飛機營(yíng)業(yè)額近 20 年來(lái)保持增長(cháng)態(tài)勢， 全球飛機出貨量從 2016 年的 2268 架增至 2017 年的 2324 架，同比增長(cháng) 2.5%。 營(yíng)業(yè)額從 1994 年的 37.94億美元增長(cháng)至 2017 年的 202 億美元。未來(lái)20 年全球將交付 41030 架飛機。 根據分機型的飛機結構重量估計，飛機粉末冶金零件單價(jià)以粉末冶金零件平均單價(jià) 100 元/kg 計算（因飛機粉末冶金零件技

術(shù)相對復雜， 實(shí)際單價(jià)大于行業(yè)平均值） 。 未來(lái) 20 年，若飛機 10%材料應用粉末冶金技術(shù)，全球飛機粉末冶金材料市場(chǎng)體量將累計達 297.27 億元；若 15%應用粉末冶金，全球體量將達 445.91 億元；若 20%應用粉末冶金，全球體量達 594.54 億元。

國內涉足中高端汽車(chē)粉末冶金零部件的企業(yè)較少， 國內高端汽車(chē)粉末冶金零部件仍然主要依靠進(jìn)口。國內企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)、質(zhì)量控制以及研發(fā)能力較國外企業(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 家美國企業(yè)；目前的全球龍頭企業(yè)為 GKN 集團（吉凱恩集團），占據 18%市場(chǎng)份額，全球第二大企業(yè)為SUMITOMO 集團（日本住友集團）， HITACHI 集團（日立集團）占比 6%， FINESINTER 集團和 MIBA 集團占比均為 5%。排名前四廠(chǎng)商占據了市場(chǎng) 38%的份額，排名前十的廠(chǎng)商占據了 59%的市場(chǎng)份額 。