一、中國(guó)粉末冶金行業(yè)現(xiàn)狀分析
粉末冶金是以各種金屬粉末為原材料,通過壓制成形、燒結(jié)和必要的后續(xù)處理來制造成品和金屬材料的工藝。20 世紀(jì)30 年代時(shí),粉末冶金工藝成功制造多孔含油軸承,隨著廉價(jià)鐵粉的運(yùn)用,粉末冶金工藝開始大規(guī)模在汽車、紡織等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用。近些年來,粉末冶金逐漸成為制造新材料的加工方法。
粉末冶金發(fā)展史
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相關(guān)報(bào)告:智研咨詢網(wǎng)發(fā)布的《2017-2022年中國(guó)冶金市場(chǎng)行情動(dòng)態(tài)及發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告》
粉末冶金的具體流程為:第一步制取和準(zhǔn)備原料粉末,此粉末可以是純金屬、非金屬、金屬化合物以及其他化合物;第二步根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模具,將粉末壓制成所需形狀;最后是燒結(jié)、成型。粉末冶金具有節(jié)材節(jié)能、可大批量制造復(fù)雜零部件等優(yōu)勢(shì)。粉末冶金生產(chǎn)的零件接近最終尺寸,一次成型,不用或少用切削加工,因此材料利用率高達(dá)97%以上,而機(jī)加工材料利用率僅為50%左右。由于粉末冶金工藝省去了多道工序以及加工溫度的下降,塑造模具之后可以快速重復(fù)制造,因此可以批量制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)件。正因粉末冶金的種種特性,尤其適合在汽車、家電領(lǐng)域內(nèi)大范圍應(yīng)用,制造尺寸小但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件。
粉末冶金工藝比鋼鐵冶煉流程短
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和其他制造工藝相比,粉末冶金的材料利用率和能耗均為最優(yōu)
制造工藝 | 鑄造 | 冷成型 | 鍛造 | 機(jī)械切削加工 | 粉末冶金 |
材料利用率(%) | 85-95 | 80-90 | 75-85 | <50 | 95-98 |
能耗(MJ·kg-1) | 40 | 40 | 50 | 80 | 30 |
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粉末冶金既是可拓展性強(qiáng)的零部件制造工藝,又是生產(chǎn)新型材料的加工方法。粉末冶金作為可擴(kuò)展技術(shù),不斷向其他零部件品類拓展。首先,粉末冶金可以制造汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的核心齒輪部件;可以制造新能源汽車的零部件,如電動(dòng)汽車的傳動(dòng)系統(tǒng)、燃料電池連接板等。其次,粉末冶金又是新型材料如鋁合金、高合金材料、高溫合金、磁性材料制作技術(shù),比如磁性材料可以應(yīng)用在車載充電機(jī)、充電樁、光伏、太陽能等新能源領(lǐng)域。粉末冶金是通用型、平臺(tái)型技術(shù),應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)張,市場(chǎng)前景廣闊。
粉末冶金工藝使用范圍十分廣闊
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二、中國(guó)粉末冶金行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)
二十世紀(jì)九十年代起,美國(guó)粉末冶金汽車零件單車使用量明顯提升。1940 年美國(guó)一家大型汽車公司將所使用的油泵齒輪全部改為粉末冶金齒輪,粉末冶金結(jié)構(gòu)零件開始在汽車產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用。由于美國(guó)汽車中使用粉末冶金零件的數(shù)量與重量增加,從1995 年到2005 年,美國(guó)汽車粉末冶金的單車使用量從12.2kg 上升到了18.4kg,提升了50%。
美國(guó)和中國(guó)汽車粉末冶金零件的單車使用量比較(kg)
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美國(guó)粉末冶金單車用量增加的原因主要在于應(yīng)用范圍擴(kuò)大。美國(guó)汽車粉末冶金零件的主要增長(zhǎng)來自于粉末冶金零件應(yīng)用范圍顯著擴(kuò)大。粉末冶金產(chǎn)業(yè)從生產(chǎn)只有幾十克重的鐵基軸承、變速器離合器片、懸架球節(jié)及發(fā)動(dòng)機(jī)的油泵齒輪,發(fā)展為生產(chǎn)高度復(fù)雜的特種合金零件的技術(shù),如粉末鍛造連桿、多臺(tái)面變速器托架和發(fā)動(dòng)機(jī)的VVT 等。分產(chǎn)品看,粉末冶金零件在發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速箱上的應(yīng)用明顯增加。1)由于粉末冶金零件性價(jià)比高,可制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)件和提供可靠的電脈沖,可用于改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制。
因此粉末冶金零件在發(fā)動(dòng)機(jī)中的使用量明顯增加,每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)粉末冶金件大約增加1.8-4.5Kg。2)由于粉末冶金生產(chǎn)的零件最終成形所需的后續(xù)切削加工極少,變速器的液力變矩器轂、變速器駐車轂、鏈輪、可變?nèi)~片泵定子、轉(zhuǎn)子、體及面板等零件,大部分轉(zhuǎn)換成粉末冶金制造,每臺(tái)變速箱粉末冶金件大約增加2.8-8.2Kg。從美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)來看,粉末冶金件在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱上擴(kuò)大應(yīng)用的趨勢(shì)同樣正在中國(guó)市場(chǎng)演繹。中國(guó)汽車粉末冶金零部件市場(chǎng)從2012 年28.4 億元上升到2015 年37.1 億元,單車使用量約為3.9Kg??紤]到中國(guó)汽車粉末冶金零件應(yīng)用普及,以及節(jié)能減排的要求,未來單車使用量將穩(wěn)步提升。對(duì)應(yīng)美國(guó)的發(fā)展趨勢(shì),我國(guó)動(dòng)力總成相關(guān)部件同樣進(jìn)入到粉末冶金加速滲透的過程,參考美國(guó)粉末冶金增加量(發(fā)動(dòng)機(jī)增加1.8-4.5Kg,變速箱增加2.8-8.2Kg),遠(yuǎn)期中國(guó)粉末冶金單車使用量將達(dá)到9-16Kg。預(yù)計(jì)2025年左右,中國(guó)粉末冶金單車用量達(dá)到10Kg,以每噸3.9 萬元計(jì)算,市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到160
億左右,復(fù)合增速17.5%。
中國(guó)汽車粉末冶金零部件收入占比提升
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到2025 年中國(guó)汽車粉末冶金市場(chǎng)可達(dá)160 億
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2025-2031年中國(guó)粉末冶金制造行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及投資機(jī)會(huì)研判報(bào)告
《2025-2031年中國(guó)粉末冶金制造行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展態(tài)勢(shì)及投資機(jī)會(huì)研判報(bào)告》共七章,包含粉末冶金制造行業(yè)主要企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)分析,中國(guó)粉末冶金制造行業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域需求及前景預(yù)測(cè),中國(guó)粉末冶金制造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與投資建議等內(nèi)容。



