摘要:近年來,通過不斷引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)與自主開發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合,中國粉末冶金產(chǎn)業(yè)和技術(shù)都呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì),是中國機(jī)械通用零部件行業(yè)中增長最快的細(xì)分行業(yè)之一。從我國粉末冶金零部件市場規(guī)模來看,截至2022年我國粉末冶金零部件市場規(guī)模為171.9億元,同比增長5.33%。
一、定義及分類
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金包括制粉和制品。其中制粉主要是冶金過程,和字面吻合。而粉末冶金制品則常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出材料和冶金的范疇,往往是跨多學(xué)科(材料和冶金,機(jī)械和力學(xué)等)的技術(shù)。尤其現(xiàn)代金屬粉末3D打印,集機(jī)械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身,使得粉末冶金制品技術(shù)成為跨更多學(xué)科的現(xiàn)代綜合技術(shù)。目前粉末冶金技術(shù)主要包括金屬粉末注射成型技術(shù)、熱等靜壓、粉末鍛造、粉末擠壓、流動(dòng)溫壓技術(shù)、溫壓技術(shù)與粉末軋制等。
二、行業(yè)政策
國家近年來陸續(xù)頒布的一系列制造業(yè)激勵(lì)政策不僅強(qiáng)化了鍛件及粉末冶金制品制造行業(yè)的升級(jí),同時(shí)刺激下游行業(yè)需求擴(kuò)張。2023年12月工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024年版)》,將“3D打印用合金粉末、熱等靜壓用高性能鈦合金粉末、銅基微納米粉體材料、粉末冶金超高性能特種合金、注射成型用鈦合金粉末”列為前沿材料;發(fā)改委發(fā)布《工業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類目錄(2023)》,將“汽車-輕量化材料應(yīng)用-超高強(qiáng)度鋼,高強(qiáng)韌低密度鋼,ADI鑄鐵,高強(qiáng)度鋁合金、鎂合金、粉末冶金,高強(qiáng)度復(fù)合塑料、復(fù)合纖維及生物基復(fù)合材料”列為鼓勵(lì)類。國家產(chǎn)業(yè)政策的支持將對(duì)粉末冶金行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
三、發(fā)展歷程
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)展作出了重要貢獻(xiàn)。18世紀(jì)中葉,粉末冶金制造技術(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)得到研究和發(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。我國粉末冶金工業(yè)經(jīng)歷了初級(jí)、發(fā)展、高速發(fā)展三個(gè)階段。
四、行業(yè)壁壘
1、人才壁壘
粉末冶金工藝包括產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)、制造工藝、使用技術(shù),三者缺一不可。由于加工對(duì)象、加工條件、加工方式千變?nèi)f化,需要根據(jù)實(shí)際條件從研發(fā)設(shè)計(jì)、制造、使用等環(huán)節(jié)不斷進(jìn)行調(diào)整,保證不同加工條件下滿足使用要求,這就需要有專業(yè)技術(shù)人才作為保障,而粉末冶金行業(yè)在我國起步較晚,專業(yè)人才不足。同時(shí),產(chǎn)品應(yīng)用的多變性對(duì)技術(shù)人員的要求更全面,人才成長的周期比較長。因此人才問題是粉末冶金行業(yè)新進(jìn)入者的主要壁壘之一。
2、市場壁壘
在中國,粉末冶金行業(yè)尚處于發(fā)展期,信息不完全充分,且產(chǎn)品也存在一定的差異。因此,不同行業(yè)的下游客戶都有基于自身行業(yè)的零部件需求。另外,由于粉末冶金行業(yè)利潤基本穩(wěn)定,考慮到一定的更換成本,下游客戶也一般與適合于自身需求的粉末冶金零件供應(yīng)商取得了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。這樣,新進(jìn)入者就較難獲取客戶資源,對(duì)于粉末冶金行業(yè)新進(jìn)入者構(gòu)成了市場壁壘。
3、技術(shù)壁壘
在產(chǎn)品生命周期日益縮短,產(chǎn)品更新?lián)Q代日益加快,產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高,資源與能源消耗不斷較少,對(duì)環(huán)境污染控制日益強(qiáng)化的市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,粉末冶金零件生產(chǎn)之所以能長期快速發(fā)展,關(guān)鍵在于技術(shù)創(chuàng)新。粉末冶金行業(yè)未來將進(jìn)一步朝向高密度、高精度、形狀復(fù)雜、提高電磁性等方向發(fā)展,對(duì)于粉末冶金生產(chǎn)工藝將有更高的技術(shù)要求。這對(duì)于粉末冶金行業(yè)新進(jìn)入者構(gòu)成了一定的技術(shù)壁壘。
五、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
粉末冶金行業(yè)的上游原材料為鐵基粉末、合金鐵粉等,而鐵粉是粉末冶金鐵基制品的主要原料,也是鋼鐵產(chǎn)品系列中的一種高效鋼材,具有顯著的節(jié)能效果。目前鐵粉產(chǎn)品主要有還原鐵粉和霧化鐵粉等系列產(chǎn)品。目前,我國鐵粉制造廠商主要為大型鋼鐵企業(yè),如鞍山鋼鐵集團(tuán)、萊蕪鋼鐵集團(tuán)等。伴隨汽車工業(yè)的發(fā)展,我國鋼鐵粉末工業(yè)走過了十年快速發(fā)展期,鋼鐵粉末的生產(chǎn)逐步由分散走向集中,鋼鐵粉末生產(chǎn)的規(guī)?;瘍?yōu)勢(shì)正在顯現(xiàn),為粉末冶金制品行業(yè)提供了有利保障。
目前粉末冶金零件下游主要集中在汽車、家電、工程機(jī)械、電動(dòng)工具等領(lǐng)域,然而,國內(nèi)外粉末冶金制品在主要應(yīng)用領(lǐng)域存在顯著差異。從發(fā)達(dá)國家或地區(qū)的粉末冶金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,汽車工業(yè)是粉末冶金零件行業(yè)的下游需求行業(yè)。由于中國的汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚,使得中國粉末冶金行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同于發(fā)達(dá)國家。
2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)分析
(1)東睦新材料集團(tuán)股份有限公司
東睦新材料集團(tuán)股份有限公司作為中國粉末冶金行業(yè)的龍頭企業(yè)和本土品牌,在激烈的市場競爭環(huán)境中,逐漸確立了其競爭優(yōu)勢(shì),形成了獨(dú)特的品牌效應(yīng),其商業(yè)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值也得以展現(xiàn)。根據(jù)中國機(jī)協(xié)粉末冶金協(xié)會(huì)2022年1~9月的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),東睦股份2022年1~9月的粉末冶金制品銷售收入占該協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)生產(chǎn)廠家銷售總額的39.96%,粉末冶金制品銷量占該協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)生產(chǎn)廠家總銷售量的33.89%,繼續(xù)排名在國內(nèi)粉末冶金行業(yè)的前列,東睦股份已連續(xù)多年在國內(nèi)粉末冶金行業(yè)中處于市場絕對(duì)領(lǐng)先地位。2023年上半年東睦股份粉末壓制成形產(chǎn)品收入8.76億元,占比49.72%,軟磁復(fù)合材料收入4.88億元,占比27.7%,金屬注射成形產(chǎn)品收入3.82億元,占比21.64%,其他業(yè)務(wù)收入0.16億元,占比0.94%。
(2)湖南博云新材料股份有限公司
湖南博云新材料股份有限公司主要是從事航空機(jī)輪剎車系統(tǒng)及剎車材料、航天用碳/碳復(fù)合材料、高性能硬質(zhì)合金和稀有金屬粉體材料等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,產(chǎn)品主要涉及航空、航天和民用工業(yè)等領(lǐng)域。博云新材依托中南大學(xué),凝聚了一支以中國工程院黃伯云院士領(lǐng)銜的新材料人才隊(duì)伍,通過與中南大學(xué)的粉末冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、粉末冶金國家工程研究中心、輕質(zhì)高強(qiáng)材料國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)開展產(chǎn)學(xué)研合作,形成了國內(nèi)較完善的粉末冶金材料、炭/炭復(fù)合材料等基礎(chǔ)研究-應(yīng)用研究-產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)新鏈,促進(jìn)了公司自主創(chuàng)新能力的穩(wěn)步提升。經(jīng)營現(xiàn)狀來看,截至2023年上半年博云新材營業(yè)收入為2.93億元,同比下降0.23%,其中粉末冶金業(yè)務(wù)收入為1.72億元,同比下降2.77%。
六、行業(yè)現(xiàn)狀
粉末冶金是世界公認(rèn)的綠色制造技術(shù),粉末冶金的凈成形能力是粉末冶金的主要優(yōu)點(diǎn)。目前,粉末冶金機(jī)械零件在生產(chǎn)上已頗具規(guī)模,在農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、機(jī)床、儀表、紡織、輕工等工業(yè)部門得到較廣泛的應(yīng)用。近年來,通過不斷引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)與自主開發(fā)創(chuàng)新相結(jié)合,中國粉末冶金產(chǎn)業(yè)和技術(shù)都呈現(xiàn)出高速發(fā)展的態(tài)勢(shì),是中國機(jī)械通用零部件行業(yè)中增長最快的細(xì)分行業(yè)之一。從我國粉末冶金零部件市場規(guī)模來看,截至2022年我國粉末冶金零部件市場規(guī)模為171.9億元,同比增長5.33%。
七、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)政策支持
國家近年來陸續(xù)頒布的一系列制造業(yè)激勵(lì)政策不僅強(qiáng)化了鍛件及粉末冶金制品制造行業(yè)的升級(jí),同時(shí)刺激下游行業(yè)需求擴(kuò)張。2023年12月,工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024年版)》,將“3D打印用合金粉末、熱等靜壓用高性能鈦合金粉末、銅基微納米粉體材料、粉末冶金超高性能特種合金、注射成型用鈦合金粉末”列為前沿材料;發(fā)改委發(fā)布《工業(yè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類目錄(2023)》,將“汽車-輕量化材料應(yīng)用-超高強(qiáng)度鋼,高強(qiáng)韌低密度鋼,ADI鑄鐵,高強(qiáng)度鋁合金、鎂合金、粉末冶金,高強(qiáng)度復(fù)合塑料、復(fù)合纖維及生物基復(fù)合材料”列為鼓勵(lì)類。
(2)下游應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)科技的發(fā)展,粉末冶金行業(yè)生產(chǎn)過程中所用到的諸如成形、燒結(jié)、模具及精加工設(shè)備等技術(shù)水平不斷提高,提升了產(chǎn)品的精密度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,也擴(kuò)展了下游的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí),國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也促進(jìn)了諸如電力、家電、通訊、汽車等下游行業(yè)的迅速增長,并且增加了對(duì)粉末冶金制品的市場需求。
(3)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移為“中國制造”提供機(jī)會(huì)
全球制造產(chǎn)業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移為中國制造業(yè)企業(yè)帶來機(jī)遇,同時(shí)整體產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移帶動(dòng)集群化、產(chǎn)業(yè)化、區(qū)域化的發(fā)展,降低物流、人工成本,提升中國制造競爭力。作為制造鏈中的重要環(huán)節(jié),粉末冶金制品也進(jìn)入了一個(gè)高增長的時(shí)代。
2、不利因素
(1)核心技術(shù)缺乏
企業(yè)缺少擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),缺乏核心競爭力。我國粉末冶金企業(yè)缺乏高端研發(fā)人才、技術(shù)體系、知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的積累,國內(nèi)粉末冶金企業(yè)的專利技術(shù)主要集中在實(shí)用新型和外觀上,發(fā)明專利較少,而高端技術(shù)多集中在國外公司。
(2)行業(yè)集中度低
目前,我國粉末冶金行業(yè)的行業(yè)集中度較低,大多數(shù)企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小。由于我國粉末冶金行業(yè)起步較晚,而市場發(fā)展空間較大,因此未來將會(huì)吸引更多粉末冶金企業(yè)進(jìn)入市場,這將加劇行業(yè)的市場競爭,影響行業(yè)內(nèi)企業(yè)的盈利能力。
八、競爭格局
隨著粉末冶金技術(shù)的不斷提升,粉末冶金產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷向高端市場拓展,只有跨越了技術(shù)和資本的雙“門檻”,從注重“量”的增長逐漸向注重“質(zhì)”的增長轉(zhuǎn)變,才能實(shí)現(xiàn)粉末冶金行業(yè)的產(chǎn)品升級(jí)和結(jié)構(gòu)調(diào)整,以適應(yīng)新時(shí)代高質(zhì)量的發(fā)展要求。我國多數(shù)的國內(nèi)粉末冶金企業(yè)在低端產(chǎn)品市場通過激烈的價(jià)格競爭爭取生存空間,然而在粉末冶金高端市場,只有少數(shù)國內(nèi)企業(yè)與多家國外企業(yè)或外資在華獨(dú)資企業(yè)競爭,中國的粉末冶金產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出較明顯的結(jié)構(gòu)性產(chǎn)能過剩狀況。目前我國粉末冶金行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)主要有東睦新材料集團(tuán)股份有限公司、湖南博云新材料股份有限公司、安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司、揚(yáng)州保來得科技實(shí)業(yè)有限公司與重慶華孚工業(yè)股份有限公司等。
九、發(fā)展趨勢(shì)
從全球粉末冶金市場來看,目前主流技術(shù)方向?yàn)閴褐瞥尚危≒&S),已實(shí)現(xiàn)快速增長的技術(shù)方向?yàn)榻饘僮⑸涑尚危∕IM),正在快速發(fā)展的技術(shù)方向?yàn)檐洿艔?fù)合材料(SMC),潛在的新興技術(shù)方向?yàn)樵霾闹圃欤ˋM),預(yù)計(jì)我國粉末冶金產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向?yàn)閿U(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域、提升密度、新的制備工藝、輕量化與功能化、技術(shù)協(xié)同交融五個(gè)方面。
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