高端金屬材料發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外金屬材料及技術(shù)發(fā)展概況

目前世界上已有50萬(wàn)種材料，而新材料正以每年大約5%的速度增長(zhǎng)，現(xiàn)今全世界已有800多萬(wàn)種人工合成的化合物，而且每年還以25萬(wàn)種的速度遞增，其中有相當(dāng)一部分將成為新材料。新材料在新興技術(shù)中的產(chǎn)值居于首位，2000年全世界12項(xiàng)新興技術(shù)的市場(chǎng)總營(yíng)業(yè)額達(dá)到10000億美元，其中新材料占40%。鋼鐵業(yè)是全球*大金屬產(chǎn)業(yè)和第二大人造材料產(chǎn)業(yè)，其年產(chǎn)量達(dá)7.5億噸，位居水泥的11億噸之后。

作為結(jié)構(gòu)材料，鋼鐵產(chǎn)品在社會(huì)生活中應(yīng)用非常廣泛，無(wú)論是當(dāng)前還是今后較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)鋼鐵材料都將占主導(dǎo)地位。世界鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主流是縮短流程、減少工序、降低能耗降低成本、提高質(zhì)量、提高效率，使鋼鐵工業(yè)從粗放式向集約化方向發(fā)展。目前鋼鐵技術(shù)的發(fā)展主要涉及到鋼鐵冶煉新技術(shù)，鋼鐵生產(chǎn)新工藝流程的開(kāi)發(fā)，鋼鐵材料的連鑄連軋技術(shù)、鋼鐵用能新技術(shù)、軋鋼技術(shù)、冷軋產(chǎn)品的高質(zhì)和高功能化以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用等幾個(gè)方面。現(xiàn)代科技發(fā)展表明，每一項(xiàng)重大的新技術(shù)產(chǎn)生，往往都依賴于新材料的發(fā)展，由于新材料在發(fā)展高技術(shù)、改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、增強(qiáng)綜合國(guó)力和國(guó)防實(shí)力方面起著重要的作用，世界各發(fā)達(dá)國(guó)家都非常重視它的研究開(kāi)發(fā)工作，并制定了相關(guān)發(fā)展計(jì)劃，例如美國(guó)、日本、歐盟、俄羅斯、韓國(guó)等。

國(guó)內(nèi)金屬新材料及技術(shù)發(fā)展概況

國(guó)家高度重視金屬新材料的發(fā)展

高性能金屬材料產(chǎn)業(yè)是高新技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，前沿技術(shù)不斷突破，新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)不斷加快，在新材料領(lǐng)域中占有重要的戰(zhàn)略地位。目前，高性能金屬材料技術(shù)正處于加快發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，作為當(dāng)今科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的重要前沿領(lǐng)域，高性能金屬材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平成為一個(gè)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。

科技部火炬中心統(tǒng)計(jì)，2000年全國(guó)高新區(qū)的新材料產(chǎn)品有2661種，年銷售收入達(dá)到676.79億元，占主要技術(shù)領(lǐng)域合計(jì)的12%。到2000年底，省級(jí)認(rèn)定的以新材料為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)、銷售收入過(guò)億元的高新技術(shù)企業(yè)有661家，占銷售收入過(guò)億元的高新技術(shù)企業(yè)總數(shù)的25.9%。到2001年止，科技部認(rèn)定的以新材料為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)221家，占重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)總數(shù)的28.3%。國(guó)家“十五”規(guī)劃中明確地指出要有選擇加快信息技術(shù)、生物工程和新材料等三個(gè)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，新材料列為*重要的發(fā)展領(lǐng)域之一。根據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，近幾年內(nèi)，新材料產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)需求平均年增長(zhǎng)約在10%以上，我國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)正處于強(qiáng)勁的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

“863”計(jì)劃，是國(guó)家的中長(zhǎng)期高技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃，其中的7個(gè)高技術(shù)研究領(lǐng)域中，新材料研發(fā)被作為重點(diǎn)之一。一是光電子材料及器件主題：二是特種功能材料技術(shù)主題；三是高性能結(jié)構(gòu)材料技術(shù)主題：以國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重大需求為導(dǎo)向，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能結(jié)構(gòu)材料及其先進(jìn)制備、成形與加工技術(shù)，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)輕質(zhì)、高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料，*批課題安排了45個(gè)項(xiàng)目。

“973計(jì)劃，是國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃，選擇的30個(gè)重大課題中有7個(gè)與材料有直接關(guān)系，包括改造傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)涉及的基礎(chǔ)問(wèn)題；發(fā)展高技術(shù)新材料涉及的基礎(chǔ)問(wèn)題；材料設(shè)計(jì)、制備、成型、改性及使用中的基礎(chǔ)問(wèn)題。

國(guó)家自然科學(xué)基金，是國(guó)家為支持自然科學(xué)基礎(chǔ)性研究而設(shè)立的專項(xiàng)基金，它大力支持具有重要應(yīng)用前景，特別是具有新思想，新方法以及可能產(chǎn)生新成果的材料方面的基礎(chǔ)性研究。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)資助的研究課題，與材料有關(guān)的約占四分之一。目前，已建和在建的150個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中，有關(guān)材料工藝、組織、結(jié)構(gòu)、表征與測(cè)試的達(dá)35個(gè)，超過(guò)總數(shù)的1／5。

高端金屬新材料：“需求高增速”+“產(chǎn)業(yè)升級(jí)”

目前金屬材料的發(fā)展已從純金屬、純合金向更復(fù)雜的加工及材料體系發(fā)展。隨著材料設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)及使用性能試驗(yàn)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的金屬材料得到快速發(fā)展，新的高性能金屬材料開(kāi)始被市場(chǎng)認(rèn)可，如快速冷凝非晶和微晶材料、高比強(qiáng)和高比模的鋁鋰合金、有序金屬間化合物及機(jī)械合金化合金、氧化物彌散強(qiáng)化合金、定向凝固柱晶和單晶合金等高溫結(jié)構(gòu)材料、金屬基復(fù)合材料以及形狀記憶合金、釹鐵硼永磁合金、貯氫合金等新型功能金屬材料，已分別在航空航天、能源、機(jī)電等各個(gè)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，并產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

高端制造將帶來(lái)關(guān)鍵材料和高端產(chǎn)品發(fā)展機(jī)遇。金屬材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，2021年億元以上商品交易市場(chǎng)金屬材料類成交額超過(guò)2萬(wàn)億元，根據(jù)中國(guó)工程院《面向2035的新材料強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略研究》數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)鋼鐵、有色金屬、稀土金屬、特種不銹鋼等百余種材料產(chǎn)量位居世界*。但目前高端金屬材料技術(shù)壁壘凸顯，大型跨國(guó)公司以技術(shù)、專利等作為壁壘，在大多數(shù)高技術(shù)含量、高附加值的新材料產(chǎn)品中占據(jù)主導(dǎo)地位。制造業(yè)要邁向全球價(jià)值鏈高端，從制造大國(guó)轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國(guó)，離不開(kāi)高端關(guān)鍵材料技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的突破，這給中國(guó)新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的歷史機(jī)遇。隨著高端制造領(lǐng)域不斷發(fā)展，在國(guó)產(chǎn)高端金屬材料有效產(chǎn)能尚未能滿足下游應(yīng)用市場(chǎng)需求的情況下，掌握關(guān)鍵材料技術(shù)和高端產(chǎn)品者將具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。

光伏、新能源車、儲(chǔ)能、風(fēng)電等高增速領(lǐng)域，以及火箭噴管、CT球管、工業(yè)母機(jī)等高端制造領(lǐng)域的金屬新材料具備長(zhǎng)期發(fā)展空間。主要的金屬材料包含永磁材料（釹鐵硼永磁等）、軟磁材料（合金軟磁粉芯、非晶帶材、納米晶等）以及光伏鎢絲、銀包銅等其他金屬材料。

金屬新材料多以金屬粉末為基礎(chǔ)制備，金屬粉末通常為小于1mm的金屬顆粒的集合體。金屬粉末制備工藝主要有霧化法、機(jī)械粉碎法、還原法、電解法、羰基法等。其中，電解法和還原法在工業(yè)上通常用于單質(zhì)金屬粉末的生產(chǎn)，對(duì)于合金粉末生產(chǎn)較少使用；羰基法通常用于高純度金屬粉末的生產(chǎn)；霧化法是目前粉末冶金工業(yè)中應(yīng)用*廣泛的工藝之一，也是金屬增材制造合金粉末*主要的制備方法。

從主要企業(yè)的基本情況及業(yè)務(wù)布局來(lái)看，主要企業(yè)重視研發(fā)投入及股權(quán)激勵(lì)，并且積極擴(kuò)充產(chǎn)能，拓展新業(yè)務(wù)布局，在高端金屬材料需求快速增長(zhǎng)的情況下，未來(lái)增量空間可觀。

磁材：汝鐵硼需求具備成長(zhǎng)性，稀土價(jià)格企穩(wěn)利好經(jīng)營(yíng)利潤(rùn)釋放

永磁材料又稱硬磁材料，其特點(diǎn)是各向異性場(chǎng)高，矯頑力高，磁滯回線面積大，磁化到飽和需要的磁化場(chǎng)大，去掉外磁場(chǎng)后它仍能長(zhǎng)期保持很強(qiáng)的磁性，常見(jiàn)的永磁材料包括金屬永磁、鐵氧體永磁以及釹鐵硼永磁。

釹鐵硼需求仍有持續(xù)釋放的動(dòng)力：

稀土永磁在變頻空調(diào)、節(jié)能電梯等領(lǐng)域已形成穩(wěn)定的供應(yīng)基數(shù)，在新能源汽車確定性較高及消費(fèi)電子邊際改善的情況下，以及風(fēng)電、工業(yè)電機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等前景可期的領(lǐng)域加持下，釹鐵硼需求有望持續(xù)釋放，我們預(yù)計(jì)2025年全球高性能釹鐵硼磁材需求量將達(dá)到22.4萬(wàn)噸。

稀土價(jià)格有望維持較高景氣度，利好中游利潤(rùn)釋放：

我國(guó)在稀土資源儲(chǔ)備及產(chǎn)能供給上具備優(yōu)勢(shì)，特別是工信部多次強(qiáng)調(diào)“稀土要賣出稀的價(jià)格”，以及政策層面持續(xù)的整合預(yù)期下，鐠釹產(chǎn)能的釋放或趨于有序，預(yù)計(jì)2023-2025年國(guó)內(nèi)配額年度同比增速維持15%。另外海外由于建設(shè)周期、開(kāi)采成本及冶煉分離產(chǎn)能不足等因素影響，預(yù)計(jì)短期供給釋放或有限�；�于對(duì)于釹鐵硼需求的預(yù)期，鐠釹系供需有望長(zhǎng)期維持緊平衡，鐠釹價(jià)格有望維持較高景氣度，而磁材企業(yè)一方面可以合理轉(zhuǎn)移成本至下游，也可以通過(guò)技術(shù)的優(yōu)化降低稀土用量從而賺取更多的差價(jià)。

軟磁材料：電子電路核心材料，光儲(chǔ)車催生可觀需求

軟磁材料是磁性元件的重要原材料，磁性元件在電子電路起著變壓、隔離、整流、變頻、倒相、阻抗匹配、逆變、儲(chǔ)能、濾波等作用，為各類電子、電氣設(shè)備所必需，也是電源裝置的核心元件之一。

軟磁材料發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，依次為金屬軟磁、鐵氧體軟磁、非晶及納米晶、金屬軟磁粉芯。由于軟磁材料的作用趨同，主要作用均為控制和轉(zhuǎn)換電能，而目前磁性元器件的發(fā)展趨勢(shì)為高頻化、小型化、高可靠性及磁集成，軟磁材料或需滿足在一定功率及電流頻率下，達(dá)到磁損耗和成本的*優(yōu)解。

合金軟磁粉芯：

磁芯是電感元件的核心部件之一，合金軟磁粉芯是指將符合性能指標(biāo)的合金軟磁粉采用絕緣包覆、壓制、退火、浸潤(rùn)、噴涂等工藝技術(shù)所制成的磁芯。金屬合金軟磁粉是指含有鐵、硅及其他多種金屬或非金屬元素的粉末，其成分、純度、形貌等關(guān)鍵特性決定了磁芯的性能。

光伏逆變器：

逆變器為光伏發(fā)電系統(tǒng)中的核心設(shè)備，其中逆變電感及升壓電感將帶來(lái)軟磁需求。光伏逆變器中Boost升壓電感及濾波電感需要使用軟磁材料。光伏逆變器的市場(chǎng)規(guī)模隨著光伏市場(chǎng)的強(qiáng)勁增長(zhǎng)而不斷擴(kuò)大，而光伏逆變器中，將光伏電池板發(fā)出的不穩(wěn)定的直流電升壓成穩(wěn)定的直流電壓的電路中Boost升壓電感是其關(guān)鍵核心磁元件，其后將穩(wěn)定的直流電壓通過(guò)逆變電路轉(zhuǎn)換成50Hz正弦波交流電，輸入電網(wǎng)時(shí)，需要使用重要的大交流輸出濾波電感。合金軟磁粉芯是組串式逆變器的標(biāo)配。傳統(tǒng)集中式逆變器所處環(huán)境為低頻、高功率應(yīng)用場(chǎng)景，因此采用硅鋼材料；而組串式逆變器相對(duì)高頻、高功率應(yīng)用場(chǎng)景，硅鋼片難以滿足頻率需求，金屬軟磁粉芯是更好的選擇，而微型逆變器功率較低，適合使用磁通密度偏低的鐵氧體軟磁材料。

據(jù)TrendForce預(yù)計(jì)，2023、2025年國(guó)內(nèi)光伏新增裝機(jī)量依次達(dá)到130GW、237GW，2022-2025年復(fù)合增速達(dá)39.7%，同時(shí)預(yù)計(jì)2023、2025年全球光伏新增裝機(jī)量依次達(dá)到351GW、593GW，2022-2025年復(fù)合增速達(dá)43.7%。在此假設(shè)下，預(yù)計(jì)2023、2025年國(guó)內(nèi)光伏領(lǐng)域合金軟磁粉芯依次達(dá)到32604、63022噸，2022-2025年復(fù)合增速達(dá)43.7%；2023、2025年全球光伏領(lǐng)域合金軟磁粉芯依次達(dá)到87981、157699噸，2022-2025年復(fù)合增速達(dá)41.1%。

非晶帶材：配電變壓器提效，非晶帶材需求可觀

非晶合金主要制品非晶合金薄帶是采用急速冷卻技術(shù)將合金熔液以每秒百萬(wàn)度的速度快速冷卻，得到厚度約0.03mm的非晶合金薄帶，其物理狀態(tài)表現(xiàn)為金屬原子呈長(zhǎng)程無(wú)序的非晶體排列。得益于上述極端生產(chǎn)工藝形成的特殊原子結(jié)構(gòu)，使得非晶合金具有低矯頑力、高磁導(dǎo)率、高電阻率等良好的性能。

政策支持節(jié)能變壓器，非晶滲透率有望提升：

國(guó)內(nèi)配電變壓器市場(chǎng)格局中呈現(xiàn)以硅鋼變壓器為主、非晶合金變壓器為輔的結(jié)構(gòu)。綜合國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的招標(biāo)數(shù)據(jù)情況，2021年國(guó)內(nèi)非晶合金變壓器的市場(chǎng)份額占比約為25%。其中，南方電網(wǎng)的非晶變壓器招標(biāo)采購(gòu)占比更高，主要是由于南方電網(wǎng)主要覆蓋廣東、廣西、貴州、海南、云南等地區(qū)，其所覆蓋區(qū)域用電負(fù)荷和集中度相對(duì)偏低，非晶變壓器節(jié)能降耗的作用更為明顯。工信部、市場(chǎng)監(jiān)管總局和國(guó)家能源局2020年12月聯(lián)合印發(fā)的《配電變壓器能效提升計(jì)劃（2021-2023）》要求加快高效節(jié)能變壓器推廣應(yīng)用，明確要求禁止未達(dá)標(biāo)變壓器接入電網(wǎng)，“自2021年6月起，新采購(gòu)變壓器應(yīng)為高效節(jié)能變壓器。到2023年，高效節(jié)能變壓器在網(wǎng)運(yùn)行比例提高10%，當(dāng)年新增高效節(jié)能變壓器占比達(dá)到75%以上；開(kāi)展非晶合金等高效節(jié)能變壓器用材料創(chuàng)新和技術(shù)升級(jí)，加強(qiáng)立體卷鐵芯結(jié)構(gòu)等高效節(jié)能變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加工工藝技術(shù)創(chuàng)新”。

非晶降低空載損耗，運(yùn)營(yíng)成本優(yōu)勢(shì)明顯：

非晶合金薄帶的低矯頑力、高磁導(dǎo)率、高電阻率等特性使得材料更易于磁化和退磁，可顯著降低電磁轉(zhuǎn)換損耗，據(jù)云路股份公告，非晶變壓器空載損耗較硅鋼變壓器降幅約為60%-80%，在軌道交通、數(shù)據(jù)中心等高可靠性用電、低負(fù)載率的運(yùn)行場(chǎng)景下，節(jié)能優(yōu)勢(shì)更為顯著。

需求快速提升，非晶帶材放量可期：

我們預(yù)計(jì)2025年非晶帶材需求將達(dá)到17.42萬(wàn)噸，2022-2025年年均復(fù)合增速為23.2%。其中2025年配電變壓器帶來(lái)的非晶帶材需求將達(dá)到13.37萬(wàn)噸，由于政策層面節(jié)能變壓器的要求以及非晶變壓器在運(yùn)營(yíng)成本上的優(yōu)勢(shì)，我們預(yù)計(jì)配電變壓器中非晶變壓器的滲透率呈現(xiàn)快速提升的趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2025年國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)招標(biāo)中非晶變壓器的占比分別達(dá)到45%、65%。

納米晶：性能優(yōu)良，或替代部分鐵氧體市場(chǎng)

納米晶材料的主要成分是鐵、銅、硅、硼等，這些特定成分的合金，先利用急冷技術(shù)制造成為非晶態(tài)材料，再經(jīng)過(guò)熱處理使其產(chǎn)生晶粒尺寸為納米級(jí)的結(jié)晶。納米晶材料具有優(yōu)異的磁性能，及優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性，特別是在20kHz-50kHz等頻率使用時(shí)，可以取代鐵氧體。我們假設(shè)納米晶可以一定比例替代鐵氧體，假設(shè)2022-2025年替代比例依次為1%、1.5%、2%、2.5%，預(yù)計(jì)2023年、2025年全球納米晶需求依次可以達(dá)到0.6、1.1萬(wàn)噸。

鎢絲&銀包銅：光伏降本疊加技術(shù)升級(jí)，上游原料有望快速放量

鎢絲：替代碳鋼金剛線趨勢(shì)確定性高，市場(chǎng)空間可觀。金剛線主要用于硅片切割，鎢絲金剛線指的是母線基體為鎢絲的金剛線，被認(rèn)為是碳鋼金剛線的替代品。鎢絲作為一種新型材質(zhì)，在強(qiáng)度方面具有天然優(yōu)勢(shì)，目前國(guó)內(nèi)量產(chǎn)的光伏用切割鎢絲已做到35μm以下，并逐步向30μm研發(fā)。中短期來(lái)看，鎢絲金剛線在替代碳鋼金剛線上存在一定的成本優(yōu)勢(shì)。成本對(duì)比方面，由于出片量=硅棒長(zhǎng)度/槽距（硅片厚度+金剛線線徑+砂徑），因此金剛線線徑下降及硅片厚度減小將使得出片量增加，從而降低硅料損耗。

長(zhǎng)期來(lái)看，由于光伏鎢絲對(duì)前代碳鋼絲產(chǎn)品具有顯著性能優(yōu)勢(shì)，符合下游硅片加工薄片化、大片化的發(fā)展趨勢(shì)。薄片化意味著碎片率上升，而相同切割工藝下，線徑更細(xì)的鎢絲在切割加工時(shí)對(duì)硅片的表面損傷更小，能夠帶來(lái)良品率上升。大尺寸化則對(duì)金剛線的切割能力、抗拉強(qiáng)度有更高要求，鎢絲抗拉強(qiáng)度高、斷線率低，能夠跟隨硅片大尺寸化的發(fā)展趨勢(shì)。

銀包銅粉：HJT放量在即，銀包銅粉需求空間可觀。HJT具備良好的發(fā)展前景。HJT技術(shù)則是通過(guò)增加一層非晶硅異質(zhì)結(jié)來(lái)提高VOC開(kāi)路電壓，從而提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。HJT理論極限效率可高達(dá)27.5%，既可以*大程度簡(jiǎn)化工藝，而且降本方向明確（硅片切薄、降低銀漿耗量），效率提升空間又較大。

光伏銀漿是光伏電池*重要的輔料，直接影響光伏電池光電轉(zhuǎn)換效率。作為光伏電池的核心輔料，光伏銀漿成本占比在10%-11%，在新一代HJT電池中，光伏銀漿成本占比達(dá)到24%，光伏銀漿的重要性逐步提升。根據(jù)技術(shù)路線及工藝流程分類，光伏銀漿可分為高溫銀漿及低溫銀漿。由于HJT電池非晶硅薄膜含氫量較高等特有屬性，要求生產(chǎn)環(huán)節(jié)溫度不得超過(guò)250℃，助推低溫銀漿技術(shù)研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化。銀包銅一般用于低溫銀漿，可以大幅度降低光伏銀漿含銀量，從而降低漿料成本。據(jù)晶銀新材公開(kāi)信息，HJT低溫銀漿降本主要有三個(gè)途徑：（1）降低漿料耗量，一是通過(guò)主柵采用高拉力漿料，二是通過(guò)細(xì)柵采用高性能漿料。（2）導(dǎo)入國(guó)產(chǎn)銀粉進(jìn)行降本，*終實(shí)現(xiàn)100%的進(jìn)口粉替代。（3）導(dǎo)入賤金屬，即使用銀包銅粉部分替代銀粉。據(jù)公開(kāi)信息，銀包銅方案降本效果*佳。以正面銀漿為例，成本構(gòu)成中 98.25%為銀粉，有機(jī)原料及包裝材料等合計(jì)占比不足1%。

增材制造上游原材料：前景廣闊，高性能對(duì)應(yīng)高利潤(rùn)

增材制造應(yīng)用廣泛，相對(duì)傳統(tǒng)制造具備成本低的優(yōu)勢(shì)。增材制造行業(yè)上游為原材料及零件，包括增材制造原材料、核心硬件和軟件等，中游為設(shè)備制造和打印服務(wù)，下游則包括航空航天、汽車、醫(yī)療、消費(fèi)及電子產(chǎn)品等應(yīng)用領(lǐng)域。增材制造作突破了傳統(tǒng)制造業(yè)技術(shù)的幾個(gè)復(fù)雜性難題：形狀復(fù)雜性、材料復(fù)雜性、層次復(fù)雜性和功能復(fù)雜性，與此同時(shí)也能減少成本，加速由設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

全球增材制造市場(chǎng)規(guī)�？捎^，我國(guó)增材制造市場(chǎng)方興未艾。從下游需求上看，據(jù)HUBS，2026年全球增材制造市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到372億美元，2022-2026年復(fù)合增速預(yù)計(jì)為20.92%，2022年國(guó)內(nèi)增材制造市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到348.5 億元。從需求結(jié)構(gòu)上來(lái)看，2019年全球增材制造中汽車、消費(fèi)、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域占比靠前，而國(guó)內(nèi)64%的需求都來(lái)自于工業(yè)領(lǐng)域。

金屬材料在增材制造原材料中占比*大。從增材制造原材料上看，據(jù)HUBS，以及RolandBerger報(bào)告中測(cè)算增材制造原材料占行業(yè)價(jià)值量約為25%，預(yù)計(jì)2026年全球增材制造原材料市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到93億美元，2022-2026年復(fù)合增速預(yù)計(jì)為20.92%，2022年國(guó)內(nèi)增材制造原材料市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到73.5億元。從材料分類上來(lái)看，2019年全球增材制造中金屬材料占比*大約為18.2%，國(guó)內(nèi)增材制造中金屬材料則高達(dá)38%。以上述全球增材制造原材料市場(chǎng)規(guī)模測(cè)算，以其中20%價(jià)值量為金屬粉末，則2023年、2025年全球增材制造金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將依次達(dá)到40.4億美元、61.8億美元。

增材制造金屬原材料性能高，單位利潤(rùn)可觀。增材制造要求金屬滿足純度高、球形度好、粒徑分布窄、含氧量低、流動(dòng)性好等性能，目前增材制造用金屬粉末材料主要集中在鐵、鈦、鈷、銅、鎳等金屬及其合金方面，廣泛用于汽車、航空航天、醫(yī)療等領(lǐng)域。

高端銅合金材料：醫(yī)療設(shè)備高景氣賽道，關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)替代方興未艾

CT設(shè)備及重要組件CT球管市場(chǎng)或存在較大的國(guó)產(chǎn)替代空間：

CT設(shè)備銷售金額口徑，國(guó)產(chǎn)品牌占26.52%，進(jìn)口品牌占72.5%，其原因是在價(jià)格上國(guó)產(chǎn)CT相比進(jìn)口品牌偏低。*0依次是GE占比27.46%、西門(mén)子23.85%、飛利浦16.18%、聯(lián)影15.14%、東軟7.91%、Canon（佳能）5.01%、安科1.49%、明峰 1.01%、賽諾威盛0.58%以及康達(dá)0.39%。斯瑞新材主營(yíng)CT和DR球管零組件，具體產(chǎn)品包括管殼組件、轉(zhuǎn)子組件、軸承套、陰極零件等。管殼組件用于支撐陰、陽(yáng)極并形成真空，為產(chǎn)生X射線提供條件，因此對(duì)無(wú)磁性和氣密性要求極高；轉(zhuǎn)子組件用于承載陽(yáng)極靶材并使其高速旋轉(zhuǎn)，防止電子聚集轟擊陽(yáng)極靶材造成局部融化而失效，因此要求材料具有極低的含氣量、極低的微觀組織缺陷，以及可靠的焊縫質(zhì)量和機(jī)加工精度；軸承套用于支撐軸承，并對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的軸承起到保護(hù)作用，因此軸承套需要具備較高的機(jī)械性能。

CT設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模有望穩(wěn)步增長(zhǎng)。據(jù)灼熾咨詢，2030年全球CT設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為242.3億美元，2021-2030復(fù)合增速5.8%；2030年中國(guó)CT設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模為331.4億元，2021-2030復(fù)合增速8.5%。

另外隨著國(guó)內(nèi)CT設(shè)備及關(guān)鍵零組件自供比例增加，斯瑞新材的銅合金產(chǎn)品銷售規(guī)模有望持續(xù)提升。據(jù)我們測(cè)算，預(yù)計(jì)2023、2025年，國(guó)內(nèi)CT設(shè)備保有量依次達(dá)到51120臺(tái)、61855臺(tái)，2022-2025年復(fù)合增速為10.0%。在此假設(shè)下，國(guó)內(nèi) 2023、2025年CT球管零組件市場(chǎng)規(guī)模依次達(dá)到8.9、10.8億元，2022-2025年復(fù)合增速為9.3%，未來(lái)隨著CT球管國(guó)內(nèi)產(chǎn)能供給釋放，相關(guān)銅合金零組件國(guó)產(chǎn)替代規(guī)模可觀。

航空航天市場(chǎng)穩(wěn)步發(fā)展，火箭噴管用銅合金材料需求升級(jí)：

2022年我國(guó)航天發(fā)射次數(shù)達(dá)到64次，位居世界第二位，未來(lái)發(fā)射次數(shù)預(yù)期可觀。在航天發(fā)射數(shù)量再次刷新歷史紀(jì)錄的這一年中，我國(guó)航天事業(yè)取得令人矚目的成就，一批航天重大計(jì)劃達(dá)成或逐步接近設(shè)定目標(biāo)，更長(zhǎng)遠(yuǎn)的探索計(jì)劃則蓄勢(shì)待發(fā)。

2022年海外火箭入軌發(fā)射共計(jì)122次。美國(guó)以87次發(fā)射位居*，占全球的46.8%，主要得益于SpaceX獵鷹系列全年發(fā)射61次。同時(shí)通過(guò)增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，減少一子級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量對(duì)于增加發(fā)射可靠性、降低發(fā)射費(fèi)用都有非常積極的意義，大推力火箭趨勢(shì)明確，也將帶動(dòng)火箭噴管需求。

火箭噴管用銅合金材料市場(chǎng)空間廣闊，高端制造產(chǎn)品附加值高。CuCrZr、CuCrNb等高溫銅合金霧化粉末，可用于制備火箭噴管和燃燒室等，隨著商業(yè)航天市場(chǎng)逐步發(fā)展，國(guó)外以SpaceX，Blue Origin 為首的公司已經(jīng)布局了銅合金增材制造火箭噴管和燃燒室。據(jù)我們測(cè)算，2025年全球、國(guó)內(nèi)火箭噴管用銅合金材料價(jià)值依次合計(jì)約10.39、3.89億元，2022-2025年復(fù)合增速依次為12%、15%。

結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)供給側(cè)改革和能耗管控、疫情影響和貿(mào)易摩擦等外生擾動(dòng)、新老產(chǎn)業(yè)加快替代等因素，致使新材料領(lǐng)域加速變革。對(duì)于工業(yè)金屬領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，行業(yè)發(fā)展邏輯已經(jīng)從需求端轉(zhuǎn)向供給端。產(chǎn)業(yè)升級(jí)進(jìn)程中，衍生出了眾多材料方面供給需求的短期錯(cuò)配和長(zhǎng)期矛盾，這在很大程度上決定了金屬新材料領(lǐng)域的發(fā)展走向。綜合市場(chǎng)需求和技術(shù)演進(jìn)程度，業(yè)界提出，在產(chǎn)業(yè)鏈前端，可面向關(guān)鍵金屬資源需求，提升冶金產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新效率。在產(chǎn)業(yè)鏈中端，可將制造過(guò)程中的工藝難題轉(zhuǎn)移到材料上，通過(guò)材料與結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新解決產(chǎn)品制造過(guò)程中的問(wèn)題，突破成型工藝、應(yīng)力匹配等技術(shù)環(huán)節(jié)。在產(chǎn)業(yè)鏈終端，根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈延伸需要定制符合相關(guān)指標(biāo)的產(chǎn)品，*終應(yīng)用于大功率微波通信、工業(yè)控制功率電子模塊、5G/6G基站電子模塊、高速列車控制器、電力系統(tǒng)功率模塊等高精尖產(chǎn)品。

新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可賦能其他產(chǎn)業(yè)的快速躍進(jìn)，按此思路，跨行業(yè)協(xié)同式創(chuàng)新將為金屬新材料領(lǐng)域的發(fā)展指明路徑。金屬新材料領(lǐng)域的行業(yè)壁壘呈日漸加深的態(tài)勢(shì)，高端金屬材料迭代升級(jí)加速，中低端金屬材料在成本線上反復(fù)，對(duì)不具備資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的我國(guó)企業(yè)影響較大。在高溫合金、高性能合金、高品質(zhì)特殊鋼、高純稀有金屬材料、高端稀土功能材料等高端金屬新材料方面，我國(guó)尚處于不斷追趕國(guó)際水平的過(guò)程中，隨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，國(guó)產(chǎn)化和進(jìn)口替代的需求迅速放大因而壓力較大；中低端金屬材料則以價(jià)格戰(zhàn)的形式掩蓋了行業(yè)壁壘的本質(zhì)，對(duì)下游終端應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)造成困擾。

節(jié)約化、增值化和循環(huán)利用等實(shí)現(xiàn)稀貴金屬高效利用的關(guān)鍵方向?qū)τ诮饘傩虏牧贤瑯舆m用，可通過(guò)精細(xì)化制備技術(shù)創(chuàng)新，大力發(fā)展高分散、高致密、高純化、高取向等精細(xì)化制備技術(shù)，在保證金屬新材料的功能屬性前提下，*大程度地節(jié)約原料，獲取更高、更穩(wěn)定的產(chǎn)品性能。此外，金屬新材料的研發(fā)存在研發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)、研發(fā)投入過(guò)大的問(wèn)題，使用AI賦能金屬新材料的研發(fā)被視為目前的*優(yōu)解，但我國(guó)相當(dāng)部分的AI產(chǎn)業(yè)資源偏向消費(fèi)類，專研制造類的不多。