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粉末冶金：高端材料，千亿市场

1、粉末冶金发展历程

粉末冶金作为一种既古老又充满活力的先进材料制备和成形技术，起源于古代陶瓷制备技术和炼铁技术，为人类社会的发展做出了重要贡献。据《粉末冶金原理》，18世纪中叶，粉末冶金制铂技术在欧洲的兴起，开启了古老粉末冶金技术的复兴时代。直至1909年，粉末冶金法延性钨的问世标志着近现代粉末冶金时代的来临。随着技术的发展和产品需求的提高，20世纪70 年代粉末注射成型工艺出现，20世纪90年代末金属增材制造技术得以研究和发展，粉末冶金技术的飞速发展为整个工业界带来了巨大的变革。100多年来，粉末冶金技术蓬勃发展，各种重要新型材料和关键性制品不断涌现，成为当今国民经济和科学技术不可或缺的重要工程技术之一。

2、粉末冶金工艺

粉末冶金是最先进的金属成形工艺粉末冶金技术是将金属粉末制成复合材料以及各种类型制品的核心技术工艺，其将金属粉末或者复合粉末作为原材料，经过成型和烧结等工艺加工成金属制品。作为一门新兴的材料制备技术，粉末冶金技术能耗低，具备近净成型的优势，材料利用率高达95%，是最先进的金属成形工艺。

粉末冶金技术所带来的重要变革主要体现在两个方面：（1）开发新型材料和关键制品的先进技术。1909 年开发出的粉末冶金延性钨丝，为人类社会带来了光明。1923 年硬质合金的问世，将金属切削加工效率提高几十倍甚至上百倍，为切削加工、采掘钻探以及其它加工业带来革命性变革。20 世纪 30 年代以来，基于粉末冶金技术开发的难熔金属、电触头材料和磁性材料(包括稀土永磁材料)，为电气化系统和通讯设备提供关键器材和元件。（2）生产高性能金属机械零件的先进成形工艺。由于粉末冶金技术能实现材料的近净成型，具有原材料利用率高(约 95%)、生产效率高、节能环保的优势，能够直接生产形状复杂高精度的高性能粉末冶金产品。世界范围内的粉末冶金机械零件产业发展迅速，确立其作为现代制造业的重要组成地位。

粉末冶金是一种绿色、低能耗、高材料利用率的技术，符合高质量发展趋势粉末冶金工艺优势突出，为可持续发展带来巨大空间。相比铸造、锻造等其他冶金工艺，粉末冶金是最先进的金属成形工艺，也是最绿色低碳的工艺。与传统冶金工艺相比，粉末冶金材料利用率最高（95%以上，传统机加工只有 50%）、能耗最低，根据 EPMA，用于制造粉末冶金部件的原材料中约 80%来自回收废料，在某些情况下，将铸造或锻造部件转换为粉末冶金可节省 40%或更高的成本。除此之外，利用粉末冶金还可加工形状复杂的零件，生产难熔的金属以及化合物等。当使用粉末冶金技术对统一形状数量众多的产品进行生产时，例如齿轮等费用较高的产品，可以极大降低生产成本，提高生产效率。粉末冶金

这些优势为它的可持续发展带来了巨大的空间。粉末冶金的高材料利用率促进了原材料的有效利用，降低了能源消耗，提高了劳动效率。这些特性使其在汽车、电气、能源、航空航天、医疗、国防、工业和消费市场的应用中稳固地确立了自己的地位。

3、粉末冶金产业链

粉末冶金广泛应用于汽车、航空航天、电子、机械和建筑等领域，在产业升级和绿色制造的大时代背景下，各领域对高精度和轻量化组件的需求正在快速增长。汽车和航空航天行业在提高对轻量化零部件的需求方面走在前列，为消费者提供节能解决方案。传统的生产方法无法生产这种轻量化且高精度的部件，但先进的粉末冶金工艺，如金属粉末注射成型（MIM）、粉末冶金增材制造（3D 打印）等工艺能以相对较低的生产成本高效地生产此类非标组件。

粉末冶金技术的不断提升，推动粉末冶金产品的应用领域不断向高端市场拓展。新能源汽车、光伏、风电、储能、航空航天、通信、医疗等新兴领域快速发展，又对高性能、低成本的定制化、个性化的新材料及部件需求大幅提升。而粉末冶金技术的进步可以助力低端同质化产品的规模化生产向高端定制化产品规模化生产升级。所谓的规模化生产不仅是产能规模的扩大，而是生产效率的提升，进而节约能源并降低成本。金属粉末是实现非标冶金产品规模化生产的基础。

4、粉末冶金市场规模

据 PMR 公司(Persistence Market Research)，尽管遭遇了 2019 新冠疫情，粉末冶金全球销售在 2017-2021 年期间依然维持 3.4%的复合增长率，2021 年全球市场规模达到 89亿美元。由于新能源汽车、光伏、储能、航空航天等领域更喜欢先进的制造工艺，减少时间、成本和劳动力，同时提高生产效率，需求预计将在 2022-2032 年经历更高的增长，预计全球市场规模将从 2022 年的 95 亿美元增至 2032 年的 193 亿美元，年均复合增长率（CAGR）为 7.4%。

美国是粉末冶金最大的消费国，其次是中国。PMR 预计 2022 年美国的市场规模将达到 27亿美元，北美市场占比达 30.9%。随着各种技术进步和尖端制造技术的迅速采用预计将促进美国金属粉末需求快速增长。由于对高精度、耐用性和高强度组件的需求，3D 打印预计将在医疗保健和国防部门经历高速增长。中国是世界第二大经济体，同时是全球制造业大国，金属粉末在电子、汽车、航空航天、新能源、医疗等领域应用空间广阔，叠加产业升级和进口替代，中国的金属粉末市场规模有望进入加速扩张阶段。

从粉末冶金工艺来看，增材制造（3D打印）将是未来市场潜力最大、增速最高的工艺技术。据 BCC Research，全球增材制造粉末冶金市场规模 2022 年预计为 4.119 亿美元，到 2027年达到 11 亿美元以上，复合年增长率(CAGR)为 22.6%。其中北美地区 2022-2027 年从1.562 亿美元增长至 3.434 亿美元（CAGR 17.1%），亚太地区 2022-2027 年从 1.091 亿美元增长至 3.71 亿美元（CAGR 27.7%）

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