中國(guó)粉體網(wǎng)訊 東睦新材料集團(tuán)股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng):東睦新材料)是國(guó)內(nèi)以粉末冶金機(jī)械零件生產(chǎn)為主業(yè)的上市公司,,目前已發(fā)展成為中國(guó)粉末冶金行業(yè)的龍頭企業(yè),連續(xù)多年在國(guó)內(nèi)粉末冶金行業(yè)中處于市場(chǎng)領(lǐng)先地位,,在國(guó)際粉末冶金行業(yè)及相關(guān)市場(chǎng)也具備一定的品牌知名度,,是全球唯一一家粉末冶金壓制成形與金屬注射成形產(chǎn)業(yè)規(guī)模同時(shí)達(dá)到10億人民幣以上的企業(yè)。
圖片來(lái)源:東睦官網(wǎng)
東睦新材料所屬行業(yè)主要為新材料行業(yè)的子行業(yè)——粉末冶金行業(yè),,公司主要業(yè)務(wù)分為粉末冶金壓制成形零件(PM),、金屬注射成形零件(MIM)和軟磁復(fù)合材料(SMC)三大板塊,其中粉末冶金壓制成形工藝應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋喝加推?chē),、新能源汽車(chē),、高效節(jié)能家電、電動(dòng)工具等,;金屬注射成形零件工藝應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋浩?chē),、消費(fèi)電子、智能穿戴,、醫(yī)療,、通訊、衛(wèi)浴等,;軟磁復(fù)合材料應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋盒履茉雌?chē),、光伏,、電源、濾波器,、通訊,、電機(jī)等。
據(jù)東睦2020年年報(bào),,詳細(xì)介紹了行業(yè)的格局現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),。
一、行業(yè)情況概述
粉末冶金是通過(guò)制取金屬或非金屬粉末(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)等工藝過(guò)程,,制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種幾何構(gòu)造制品的工藝技術(shù),,與傳統(tǒng)工藝相比,,具有節(jié)能、節(jié)材,、節(jié)省勞動(dòng)力,、環(huán)保、近凈成形,、個(gè)性化,、一致性好等優(yōu)勢(shì),其優(yōu)點(diǎn)使它已成為解決新材料問(wèn)題的鑰匙,,在新材料的發(fā)展中起著舉足輕重的作用,,屬于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。
從粉末冶金產(chǎn)品行業(yè)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,,我國(guó)粉末冶金產(chǎn)業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向?yàn)椋?/p>
1,、以金屬注射成形為代表的粉末冶金新型技術(shù)磅礴發(fā)展,,拓展了粉末冶金零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,,提高了粉末冶金制造效率,,擴(kuò)大了粉末冶金產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。
2,、通過(guò)提高粉末冶金壓制制品的密度,,彌補(bǔ)傳統(tǒng)粉末冶金制品的缺陷,擴(kuò)大粉末冶金制品對(duì)傳統(tǒng)制造工藝的替代范圍,。當(dāng)前,,一般企業(yè)粉末冶金制品的燒結(jié)密度為6.2~7.4g/cm3,而東睦股份已開(kāi)發(fā)多種先進(jìn)致密化技術(shù),,可以把鐵基零件的密度全致密化,,大大提高了制品的服役性能。
3、新的制備工藝的開(kāi)發(fā),,進(jìn)一步提高粉末冶金產(chǎn)品的一致性,、強(qiáng)度、精度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜度,,進(jìn)一步提高粉末冶金產(chǎn)品制造效率,,擴(kuò)大其制造經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì),有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),,有利于拓展粉末冶金的市場(chǎng)應(yīng)用空間,。
4、為滿足輕量化和功能化要求,,通過(guò)發(fā)展合金化手段,豐富粉末冶金材質(zhì)體系,,以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新的材料體系,,實(shí)現(xiàn)途徑為拓展鋁基合金、高強(qiáng)度不銹鋼,、鐵硅鋁(軟磁材料),、鈦合金等材質(zhì)的粉末冶金制造技術(shù)。
二,、行業(yè)格局分析
從全球粉末冶金行業(yè)看,,主流技術(shù)方向?yàn)閴褐瞥尚危≒M),已實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)的技術(shù)方向?yàn)榻饘僮⑸涑尚危∕IM),,潛在的新興技術(shù)方向?yàn)樵霾闹圃欤ˋM),。
1 PM行業(yè)格局分析
根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明,2016年在全球用于粉末冶金的鐵粉中,,南北美洲占44%,,歐洲占24%,亞洲及大洋洲占32%,�,!�2016-2020年中國(guó)粉末冶金制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及投資分析預(yù)測(cè)報(bào)告》(中意科創(chuàng)市場(chǎng)調(diào)查(北京)有限公司)報(bào)道:北美平均每輛汽車(chē)中使用粉末冶金制品的重量達(dá)到了18.6kg,與之相對(duì)應(yīng)的歐洲則為7.2kg,,日本為8kg,,中國(guó)約4.5kg,汽車(chē)工業(yè)仍然是粉末冶金行業(yè)最關(guān)注的產(chǎn)業(yè)和最大潛力市場(chǎng),。
中國(guó)粉末冶金行業(yè)在高速發(fā)展的中國(guó)經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)下,,不斷向前發(fā)展。2015年,,中國(guó)機(jī)協(xié)粉末冶金協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的行業(yè)產(chǎn)量達(dá)到17.81萬(wàn)噸,,2016年達(dá)到18.45萬(wàn)噸,在經(jīng)歷了2015-2016年的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整后,2018年產(chǎn)量超過(guò)20.00萬(wàn)噸,。中國(guó)粉末冶金行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更趨合理,中國(guó)的粉末冶金行業(yè)已經(jīng)成為全球粉末冶金行業(yè)一支重要的力量,,從鐵粉使用量來(lái)看,,與歐洲的差距越來(lái)越小。
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(chǎng)拓展,,只有跨越了技術(shù)和資本的雙“門(mén)檻”,從注重“量”的增長(zhǎng)逐漸向注重“質(zhì)”的增長(zhǎng)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。
在中國(guó),,多數(shù)的國(guó)內(nèi)粉末冶金企業(yè)在低端產(chǎn)品市場(chǎng)通過(guò)激烈的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)取生存空間,,然而在粉末冶金高端市場(chǎng),只有少數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)與多家國(guó)外企業(yè)或外資在華獨(dú)資企業(yè)競(jìng)爭(zhēng),,中國(guó)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(guò)剩狀況,。
2 MIM行業(yè)格局分析
從MIM全行業(yè)而言,在資本熱情和關(guān)鍵客戶(hù)有目的培育的雙重作用下,,2020年規(guī)�,;�(jìng)爭(zhēng)主體進(jìn)一步增加,行業(yè)產(chǎn)能增量顯著超越業(yè)務(wù)增量,。折疊屏手機(jī)成為熱點(diǎn),,圍繞其所提出的折疊轉(zhuǎn)軸部件減重和耐用要求,東睦投入開(kāi)發(fā)低密度高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼等MIM新材料,,并取得階段性結(jié)果,。同時(shí),針對(duì)智能穿戴產(chǎn)品高外觀要求的殼體部件,,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的粉末冶金燒結(jié)工藝,,開(kāi)發(fā)了高致密化程度的增強(qiáng)型無(wú)磁MIM新材料,制品的壓潰強(qiáng)度超過(guò)鍛壓材料,,外觀質(zhì)量達(dá)到客戶(hù)要求,。
2019年中國(guó)金屬注射成形產(chǎn)業(yè)的平均增長(zhǎng)率約為18%,其中龍頭企業(yè)上海富馳與常州精研對(duì)行業(yè)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率達(dá)70%,。以銷(xiāo)售額為基準(zhǔn)應(yīng)用領(lǐng)域占比:智能手機(jī)約60%,,其它3C領(lǐng)域約13%,汽車(chē)部件約10%,,工具及五金11%,,醫(yī)療制品約4%,,其它領(lǐng)域2%。與傳統(tǒng)粉末冶金不同,,家電領(lǐng)域?qū)IM工藝的應(yīng)用非常少,,通常不列入應(yīng)用分類(lèi)中。MIM產(chǎn)業(yè)規(guī)�,;瘧�(yīng)用的材料品種仍然以不銹鋼為主,,占比約為70%,低合金鋼約為21%,,鈷基合金6%,,鎢基合金約2%,此外還有少量的鈦,、銅,、鋁合金及硬質(zhì)合金等其它材料。
全球MIM產(chǎn)業(yè)在應(yīng)用領(lǐng)域分布上各個(gè)地區(qū)有自己的特色,。按2018年的估計(jì),,美國(guó)MIM產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用分布(以產(chǎn)品重量計(jì))如下:醫(yī)療制品約30%,汽車(chē)部件11%,,輕武器產(chǎn)品33%,通用工業(yè)品12%,,3C領(lǐng)域7%,,其它應(yīng)用7%。對(duì)于歐洲地區(qū),,根據(jù)2017年EPMA的調(diào)查結(jié)果,,汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用約占?xì)W洲MIM產(chǎn)值的40%以上,其他主要應(yīng)用領(lǐng)域還包括消費(fèi)品,、輕武器,、醫(yī)療器械、建筑,、電動(dòng)工具和工具等,。
3 SMC行業(yè)格局分析
軟磁金屬粉芯(SMC)是采用金屬或合金軟磁材料制成的粉末,通過(guò)特殊的工藝壓制而成的一種具有良好綜合性能的新型軟磁復(fù)合材料,,它既保留了金屬軟磁和鐵氧體軟磁的一些優(yōu)良特性,,同時(shí)又最大限度地克服了它們的某些缺陷,使得金屬磁粉芯磁導(dǎo)率較小但線性度好,、飽和磁密較高,,工作頻率范圍較寬,這對(duì)于電力電子產(chǎn)品向高精度,、高靈敏度,,高功率密度和小型化方向發(fā)展具有極為重要的意義,其在全球需求的增長(zhǎng)速度超過(guò)了任何其他軟磁材料,全球磁芯需求總量
預(yù)計(jì)超過(guò)10億只以上,,國(guó)內(nèi)每年進(jìn)口總量在2億只以上,。
在20世紀(jì)末之前,軟磁金屬粉芯基本上都是美國(guó)產(chǎn)品壟斷了世界市場(chǎng),,其他工業(yè)化國(guó)家如日本,、德國(guó)等也具有相當(dāng)規(guī)模,21世紀(jì)初韓國(guó)產(chǎn)品有了快速的成長(zhǎng),,特別是韓國(guó)昌星電子(CSC)在合金磁粉芯領(lǐng)域甚至超過(guò)了美磁(Magnetics),。在過(guò)去的20多年,我國(guó)的金屬磁粉芯也有了快速的發(fā)展,,特別是隨著新能源和新能源汽車(chē)的快速發(fā)展,,我國(guó)多家企業(yè)也開(kāi)始了金屬磁粉芯的研制工作,產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)規(guī)模大大提升,,與國(guó)際上的差距也大大縮小,。
鐵硅鋁和超級(jí)鐵硅鋁合金粉芯作為高性?xún)r(jià)比金屬磁粉芯,國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)完全取代國(guó)際同行,,并廣泛應(yīng)用于新能源光伏逆變器,,UPS電源,充電樁,,高端家用電器等領(lǐng)域,。在高性能金屬磁粉芯領(lǐng)域如鐵鎳合金系列,全球市場(chǎng)主要由美磁,,昌星和東睦科達(dá)等少數(shù)幾家生產(chǎn)廠商占有,,主要應(yīng)用于服務(wù)器電源,鈦金級(jí)開(kāi)關(guān)電源,,5G通信電源,,車(chē)載電源等領(lǐng)域。隨著碳化硅和氮化鎵技術(shù)的發(fā)展,,電力電子向高頻化發(fā)展有了進(jìn)一步提升空間,,這對(duì)金屬磁粉芯的高頻特性提出更高的要求,也為金屬磁粉芯在某些應(yīng)用場(chǎng)景下取代鐵氧體提供了更多的可能性,,下一代高頻低損耗金屬磁粉芯是SMC行業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn),。
三、行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)分析
2017年,,美國(guó)粉末冶金工業(yè)聯(lián)合會(huì)更新了《2017 PM INDUSTRY ROADMAP》(粉末冶金工業(yè)路線圖),,對(duì)未來(lái)的粉末冶金市場(chǎng)作了分析。指出,,未來(lái)10年粉末冶金行業(yè)的增長(zhǎng)機(jī)會(huì)包括能源,、航空航天,、醫(yī)療/牙科、電工合金以及磁性材料,、國(guó)防,、工業(yè)和消費(fèi)產(chǎn)品等行業(yè)。粉末冶金行業(yè)在提升性能,、減輕重量等方面能夠發(fā)揮較大的作用,,新能源產(chǎn)業(yè)將成為粉末冶金行業(yè)的新市場(chǎng)和新應(yīng)用領(lǐng)域,人口老齡化將繼續(xù)提升醫(yī)療行業(yè)中粉末冶金產(chǎn)品的應(yīng)用范圍,。全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提升將促進(jìn)對(duì)粉末冶金零部件在消費(fèi)品中的應(yīng)用,。
輕量化技術(shù)是節(jié)能減排的重要手段,采用輕質(zhì)高強(qiáng)度材料和輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)輕量化的兩大措施,。粉末冶金工藝具有節(jié)能省材的特點(diǎn),,是節(jié)能減排的綠色生產(chǎn)技術(shù)。輕質(zhì)材料的代表是鋁基,、鈦基,、鎂基材料,其中鋁合金是目前最具應(yīng)用前景的,,燒結(jié)鋁合金零件將鋁合金的輕質(zhì)和粉末冶金的低碳兩大優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,,可取代部分鐵基零件,已經(jīng)在汽車(chē)輕量化應(yīng)用上大顯身手,。在一些高端運(yùn)用上,,鎂基零件也已有所使用,隨著技術(shù)進(jìn)步,,結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性促使其粉末冶金制造工藝也將逐步推廣。
MIM是結(jié)合了粉末冶金壓制成形與塑料注射成形兩大技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的先進(jìn)成形技術(shù),,突破了金屬粉末模壓成形工藝在產(chǎn)品形狀上的限制,,同時(shí)利用塑料注射成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),能大批量,、高效率地生產(chǎn)具有高復(fù)雜度,、高精度、高強(qiáng)度,、外觀精美,、微小型規(guī)格的精密結(jié)構(gòu)零部件。MIM相對(duì)壓制成形而言,,在小微型零件中,,其相對(duì)密度、三維設(shè)計(jì)等方面具有一定的比較優(yōu)勢(shì),。在全球范圍內(nèi),,MIM工藝已廣泛應(yīng)用于汽車(chē),、電子產(chǎn)品、醫(yī)療器械,、消費(fèi)品等諸多領(lǐng)域,。然而,世界各地MIM應(yīng)用結(jié)構(gòu)有明顯差異:MIM工藝在亞洲市場(chǎng)主要用于電子產(chǎn)品行業(yè),,在北美市場(chǎng)主要用于醫(yī)療器械等領(lǐng)域,,在歐洲市場(chǎng)則更加偏重于汽車(chē)與消費(fèi)品行業(yè)。
軟磁復(fù)合材料(SMC)是一種新型磁性材料,,因其具有高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度,、低損耗的特點(diǎn),被譽(yù)為“第四代”軟磁材料,,在高頻電機(jī),、大功率高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器、高頻大功率儲(chǔ)能電感器等方面具有巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和廣闊的市場(chǎng)前景,。當(dāng)前,,軟磁復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)正處于行業(yè)爆發(fā)前夜,世界各國(guó)紛紛投入巨大精力,,加大對(duì)金屬磁粉芯軟磁的研究開(kāi)發(fā)及示范應(yīng)用力度,。隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,市場(chǎng)對(duì)于具有較高磁感強(qiáng)度,、在大電流工作條件下不易飽和的金屬磁粉芯的需求在不斷增長(zhǎng),。電動(dòng)汽車(chē)為粉末冶金的創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了機(jī)會(huì)。例如,,軟磁復(fù)合磁芯可用于主驅(qū)動(dòng)電機(jī)和用于油泵和冷卻泵的電機(jī),。
粉末冶金與高分子材料的復(fù)合技術(shù)賦予了粉末冶金新的發(fā)展活力。將粉末冶金制品與橡膠或塑料結(jié)合可在減振降噪領(lǐng)域發(fā)揮作用,,如粉末冶金包膠鏈輪應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)VVT系統(tǒng)中可降低噪音,,粉末冶金包膠齒輪應(yīng)用在3缸發(fā)動(dòng)機(jī)平衡軸系統(tǒng)中可減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)。在粉末冶金制品上連接塑料材質(zhì)的齒輪,,可實(shí)現(xiàn)其在載荷較小且要求降噪的領(lǐng)域應(yīng)用,。
為了提高粉末冶金制品的耐磨性、耐蝕性,熱噴涂,、靜電噴涂,、化學(xué)鍍、物理氣相沉積等表面處理技術(shù)將被采用,。在粉末冶金制品表面噴涂厚度約十幾個(gè)微米的有機(jī)或無(wú)機(jī)涂層,,可將粉末冶金制品的耐鹽霧腐蝕時(shí)間延長(zhǎng)到500至1000小時(shí)。在要求減摩的場(chǎng)合,,通過(guò)物理氣相沉積(PVD)技術(shù)在粉末冶金制品表面制備一層厚度約幾微米的固體潤(rùn)滑膜,,可顯著降低摩擦系數(shù),,起到減摩的作用。在粉末冶金制品表面化學(xué)鍍一層厚度均勻的鎳磷合金膜,,由于鎳磷合金硬度高且其為非
晶態(tài)結(jié)構(gòu),,可同時(shí)起到耐蝕和耐磨的作用,從而進(jìn)一步拓展粉末冶金在耐蝕耐磨領(lǐng)域的應(yīng)用,。
中國(guó)粉末冶金與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,,雖然在技術(shù)水平上仍有一定差距,但是隨著近年粉末冶金技術(shù)在新興領(lǐng)域的運(yùn)用,,如5G通信,、新能源,使得中國(guó)在這方面已經(jīng)走在世界的前列,。中國(guó)未來(lái)粉末冶金發(fā)展方向仍然將是圍繞產(chǎn)業(yè)升級(jí),、進(jìn)口替代和高質(zhì)量發(fā)展要求,不斷開(kāi)發(fā)和儲(chǔ)備新技術(shù)新工藝,,并借助精益的自動(dòng)化制造技術(shù),,適應(yīng)節(jié)能環(huán)保的新時(shí)代要求,并朝著致密化,、高精度,、高密度、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、組件,、提高磁電性能等方向發(fā)展。隨著新技術(shù),、新工藝,、新能源的涌現(xiàn)和突破,諸如注射成形,、粉末鍛造,、鏈輪包膠、粉末釬焊等技術(shù)突破,,粉末冶金的產(chǎn)品運(yùn)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn),市場(chǎng)空間不斷拓展,。
資料來(lái)源:
【1】東睦股份2020年年度報(bào)告.
【2】東睦新材料集團(tuán)有限公司官方網(wǎng)站.
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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