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开拓粉末冶金市场的新领域

未来市场增长取决于先进材料和大规模生产能力

• 金属粘结剂喷射成型技术在大规模生产中的崛起：随着金属粘结剂喷射成型技术从原型制作阶段走向成熟的大规模生产方法，一个重要的机遇正在涌现。例如，GE Additive公司于2024年推出的Binder Jet Line Series 3系统，其设计年产量可达数万件，直接与传统的大批量生产模式展开竞争。Desktop Metal公司的Production System™ P-50系统目前每天可处理高达2200公斤的镍基高温合金。这种规模上的飞跃使得数百万件复杂零件的低成本生产成为可能，从而将粉末冶金市场拓展至此前成本过高的消费电子产品和工业机械领域。
• 用于极端环境应用的高熵合金 (HEA)：高熵合金粉末的商业化开辟了一片利润丰厚的新领域。这些新型材料包含五种或更多主要元素，兼具强度、延展性和耐高温性能，堪称同类材料中的佼佼者。2024 年，像 6K Additive 这样的特种粉末生产商开始供应专为高超音速国防和下一代燃气轮机应用而定制的高熵合金粉末。一项由 550 万美元政府拨款支持的 2025 年研究计划旨在开发能够在 1200°C 以上温度下持续运行的高熵合金部件，从而打造一个性能卓越、价格合理的高价值市场。

新的需求驱动因素正在重塑粉末冶金市场

太空探索推动粉末冶金增材制造技术迈向新高度

蓬勃发展的私人航天产业对采用粉末冶金增材制造技术生产的零部件的需求空前高涨。企业需要轻量化、精密且高强度的零件，并要求快速交付。Velo3D计划于2025年第一季度向SpaceX交付其第八台和第九台Sapphire XC打印机，这充分体现了该行业对这项技术的依赖。零部件的尺寸也在不断增大；将于2024年发布的Sapphire XC 1MZ打印机拥有直径600毫米、高度1000毫米的超大打印尺寸，能够生产更大尺寸的整体式火箭部件。.

粉末冶金市场的需求主要源于其显著的性能和效率提升。例如，3D打印的火箭发动机喷射器喷头可以将100多个独立零件整合为一个优化后的组件。在2024年的一项案例研究中，复杂卫星支架的交付周期从6个月缩短至仅2周。成果显而易见：Ursa Major计划在2025年交付30台3D打印的Hadley火箭发动机。Launcher公司的E-2发动机于2024年成功测试，其燃烧室采用3D打印的铜合金制成。美国国家航空航天局（NASA）也在加大投入，于2024年拨款250万美元用于新型增材制造（AM）技术的研究。其目标是降低性能和成本，欧洲航天局（ESA）的“普罗米修斯”计划旨在到2025年将发动机生产成本降低至100万欧元。.

可持续能源基础设施依赖于先进的粉末冶金组件解决方案

全球向可持续能源转型正在为粉末冶金市场开辟一条至关重要的新需求渠道。特别是绿色氢气的生产，高度依赖于专用粉末冶金部件。GKN Sinter Metals 正在扩大生产规模以满足需求，目标是到 2025 年生产 150 万平方米用于电解槽的多孔传输层 (PTL)。为了支持这一生态系统，弗劳恩霍夫 IFAM 的试点工厂于 2024 年投产，年产能为 20 万块燃料电池用双极板。这些部件对于提高氢气生产和使用效率并降低成本至关重要。.

粉末冶金技术的应用遍及绿色能源领域。在风能领域，用于5兆瓦风力涡轮机的粉末冶金大型行星齿轮，每个重量可达500公斤，相比锻造工艺，粉末冶金是一种资源高效的替代方案，每个齿轮可节省超过400公斤的材料。在太阳能领域，Höganäs AB公司于2024年推出了一种新型软磁复合材料Somaloy 5P，用于逆变器中的高频电感器。储能领域也涌现出创新成果，一项将于2025年启动的项目正在开发利用金属氢化物粉末制成的固态储氢罐，该储氢罐可储存4公斤氢气。欧盟清洁氢能伙伴关系进一步支持了这一趋势，并于2024年资助了一个500万欧元的项目，旨在推进基于粉末冶金技术的电解槽堆的研发。.

细分市场分析 

汽车行业的产量和成本效益造就了钢铁行业坚不可摧的地位

钢铁在粉末冶金市场占据主导地位，市场份额高达39%，这主要得益于其成本效益和汽车行业巨大的需求量。北美平均每辆汽车包含18至23公斤的粉末冶金零件，其中大部分是连杆、轴承盖等钢制部件。仅2023年，北美地区的铁粉和钢粉总出货量就达到了290,452公吨，足以说明其消费规模之大。新的投资正在巩固这一市场主导地位；例如，安赛乐米塔尔在西班牙的工业级雾化器预计将于2025年投入运营，初始产能为每年4万吨。采用钢粉的压制烧结工艺效率极高，单台压机每小时可生产超过1000个零件，这一速度对于满足汽车生产目标至关重要。仅在2024年4月，中国就出口了50.4万辆汽车。.

其经济和性能优势显而易见。与传统机械加工相比，采用钢粉末冶金技术制造行星架组件，每件可节省高达 30 美元的成本。该工艺能够制造出最终密度为 7.2 g/cm³ 的零件，确保关键应用所需的耐久性。先进烧结硬化钢合金的开发，使得零件在烧结炉中出炉后即可达到 35 HRA 的表观硬度，而烧结炉的工作温度可达约 1120 摄氏度。这些优势对于粉末冶金市场至关重要，因为它们减少了二次热处理工艺的需求，从而进一步缩短了生产时间和成本，这对于每年生产的数百万辆汽车（包括预计 2025 年巴西将生产的 275 万辆汽车）而言意义重大。.

• 在最近的一项应用中，一个重 825 克的钢粉末冶金行星架取代了传统制造的零件。.
• 全球汽车行业每年使用超过 5 亿个粉末冶金减震器部件。.
• SAP Parts 于 2024 年 2 月安装了一台新的金属粉末压机，该压机能够施加 1000 吨的力。.

金属注射成型精密工程推动市场收入增长

金属注射成型 (MIM) 工艺凭借其精湛的制造技术，以无与伦比的精度生产数百万个小型复杂零件，占据了粉末冶金市场超过 52% 的份额。该技术能够制造具有极其精细特征的零件，例如壁厚低至 0.1 毫米、公差小于 50 微米，这种精细程度是其他批量生产方法难以企及的。该工艺在大批量生产中效率极高，一些 MIM 模具专为 16 腔生产而设计，一天即可生产超过 5 万个零件。电子和医疗等需要小型化的行业对 MIM 的需求量巨大，汽车行业也是其重要的消费领域。2024 年前三个季度，中国生产的 2147 万辆汽车需要大量小型复杂的传感器外壳和执行器零件，而这些零件正是 MIM 工艺的理想之选。.

MIM工艺所实现的优异物理性能是其成功的关键因素。零件在高温（通常在1280至1370摄氏度之间）下进行烧结，最终得到密度高达98%、强度和抗疲劳性能卓越的部件。这对于预计到2025年底将有2500万辆电动汽车在中国道路上行驶至关重要，因为这些车辆依赖于高性能的电子和动力传输部件。该工艺的通用性使其能够使用多种材料，包括17-4 PH等不锈钢。17-4 PH不锈钢经热处理后抗拉强度超过1100兆帕，这使得粉末冶金市场在高应力应用领域不可或缺。.

• MIM技术可以生产质量从0.01克到250克不等的零件。.
• 印度领先的MIM零件制造商Indo-MIM，月产能超过3000万个零件。.
• MIM工艺中使用的原料通常是直径小于20微米的金属粉末颗粒。.

航空航天与国防：推动市场需求的关键行业

由于航空航天和国防领域对能够在极端环境下工作的轻质高强度材料有着毫不妥协的需求，因此占据了粉末冶金市场52%的份额。粉末冶金技术，特别是增材制造技术，能够显著减轻重量；例如，使用钛铝合金涡轮叶片可以使一台3000公斤重的飞机发动机减重30至50公斤。新型超合金的研发至关重要。例如，美国国家航空航天局（NASA）商业化的GRX-810合金粉末，与传统的镍基合金相比，其蠕变寿命提高了1000倍，在1093摄氏度的高温下强度提高了一倍。对于涡轮盘等转速超过每分钟10000转的部件而言，这样的性能是不可或缺的。.

对新设施的投资凸显了该行业对这些先进材料的依赖。山特维克的新工厂将于2025年投产，届时将生产粒径精确控制在15至45微米之间的钛粉和镍粉。这种精度对于冷喷涂等技术至关重要，美国海军就利用冷喷涂进行按需维修，其沉积速率高达每小时20公斤，形成的结合强度超过70兆帕。此外，钴基高温合金（熔点超过1300摄氏度）的应用，以及诸如“废料变粉末”模式等回收利用举措（例如Inconel 718废料的回收利用，其价值可超过每公斤40美元），进一步巩固了粉末冶金市场在该高价值领域的重要性。.

• 一架空客A350飞机包含超过1000个独立的3D打印粉末冶金部件。.
• 研究人员最近开发出一种新型钛合金（Ti-6Al-4V）超材料，可以承受超过自身重量 120 万倍的力。.
• 预计到 2026 年，全球对航空级钛粉的需求将超过 5000 公吨。.

原始设备制造商：最终消费者驱动销量

原始设备制造商 (OEM) 是粉末冶金市场的引擎，通过将数十亿个零部件直接集成到大规模生产的产品中，占据了高达 73% 的市场份额。汽车行业是主要驱动力，消耗了超过 70% 的粉末冶金零部件。一辆典型的乘用车包含 400 多个此类零部件，而仅 2024 年 3 月全球汽车产量就将达到 890 万辆，规模之大令人震惊。像丰田这样的大型 OEM 厂商高度依赖这项技术来生产其年产量超过 1000 万辆汽车所需的零部件。经济优势是关键因素；采用粉末冶金技术生产复杂的齿轮比用棒材加工成本低 50%。.

粉末冶金市场中，原始设备制造商 (OEM) 与粉末生产商之间的紧密合作促进了创新和效率的提升。这种合作关系在近期一项针对 500 家关键行业利益相关者的调查中得到了充分体现，其中包括众多 OEM。该调查旨在使生产与未来市场需求保持一致。大型航空航天 OEM 目前正大力投资于内部金属 3D 打印能力，其零件制造速度可达每小时 10-20 立方厘米，从而减少对长供应链的依赖。这种直接应用使 OEM 能够将关键部件的交付周期从数月缩短至仅 2-3 周。例如，福特汽车公司一直是粉末冶金技术的先驱，25 年来一直使用粉末冶金技术制造发动机连杆，这充分体现了 OEM 对该技术可靠性和成本效益的长期信任。.

• 全球汽车发动机用粉末冶金连杆年产量超过1亿根。.
• 典型汽车零部件的粉末冶金工艺可以将材料浪费减少到 3% 以下。.
• 领先的汽车制造商正致力于在烧结炉中使用绿色氢气，每吨零件大约需要 1400 千瓦时的能量输入。.

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区域分析 

北美先进制造业推动粉末冶金市场占据主导地位

北美在全球粉末冶金市场占据领先地位，市场份额超过39%[ 1 ]。该地区的领先地位得益于其高度先进的制造业生态系统，尤其是在美国。2024年，美国政府拨款45项新的先进材料研究项目，直接惠及粉末冶金领域的创新。投资力度强劲，例如AMETEK计划投资3000万美元扩建其位于宾夕法尼亚州的精细粉末工厂，预计将于2025年完工。此外，蓬勃发展的增材制造行业也推动了这一增长。例如，预计到2025年底，美国新增的粘结剂喷射成型系统工业装机量将达到250台。

国防和航空航天领域是重要的消费行业。美国国防部于2024年授予的一份新合同规定，1200种非关键飞机部件必须使用国产钛粉。加拿大汽车零部件行业也是重要的贡献者，预计2024年将向加拿大出口180万个用于电动汽车动力系统的烧结部件。此外，北美生产商在回收利用方面处于领先地位；Molyworks位于加利福尼亚州的工厂计划在2025年将500吨废金属加工成高品质球形粉末。美国的医疗器械市场是另一个关键驱动因素，预计2025年将有8.5万个骨科植入物采用粉末冶金技术生产。该地区每年还举办15场大型粉末冶金研究研讨会。.

亚太地区的工业引擎推动粉末冶金市场快速扩张

亚太地区是粉末冶金市场的领军者，其特点是产量巨大且各国都采取了战略性举措。中国在这一主导地位中扮演着核心角色，预计2024年钨产量将达到6.7万吨，占全球总产量的绝大部分。同年，中国的钨粉总产量约为8.6万吨。日本的制造业实力在其出口活动中也得到了充分体现，预计2024年日本将出口1.25万吨高精度烧结汽车零部件。产能投资是该地区的优先事项；住友电工正在日本投资50亿日元新建一座烧结零部件工厂，预计将于2025年投产。.

在政府对本土制造业的支持下，印度的粉末冶金市场也正处于高速增长期。2024年2月，位于马哈拉施特拉邦的SAP Parts公司安装了一台新的高产能金属粉末压机，以提升其生产能力。印度的目标是到2030年拥有超过2800万辆电动汽车，这将大幅增加对粉末冶金零部件的需求。韩国是另一个重要的参与者，它充分利用了其庞大的电子产业。2023年，韩国的半导体出口额接近1000亿美元，粉末冶金在各种零部件的生产中发挥着至关重要的作用。为了进一步推动半导体产业发展，韩国推出了一项总额达33万亿韩元（约合232.5亿美元）的扶持计划，该计划将从2025年持续到2027年。.

欧洲绿色转型和高科技产业推动粉末冶金需求

欧洲粉末冶金市场以高度重视可持续性和高价值应用为特征。德国仍然是汽车零部件领域的领导者，其工厂预计在2024年将生产420万个用于混合动力汽车变速器的烧结零件。瑞典的Höganäs AB公司正在引领绿色技术发展，投资建设一座新的生物炭工厂，该工厂将于2025年第二季度开工建设，旨在用生物炭替代其海绵铁生产中的化石燃料。这项举措的目标是到2030年使该公司的直接生产排放量接近于零。英国也是重要的贡献者，山特维克（Sandvik）位于奥斯普雷（Osprey）的工厂计划在2024年将其气雾化粉末产能提高200吨，以满足航空航天领域的需求。.

整个欧洲大陆都在大力投资先进制造业。欧盟“地平线欧洲”计划已于2024年拨款15项新的研究资助，专门用于专注于可持续粉末冶金工艺的项目。意大利的精密制造业持续蓬勃发展，预计2024年将生产2500万个用于奢侈品和医疗器械的复杂微型金属注射成型（micro-MIM）零件。在更北部的瑞典比尤夫，一座新的耐火材料工厂预计将在三到五年内投产，这将提升该地区的耐火材料生产能力。此外，位于印度艾哈迈德讷格尔的Höganäs工厂的两台新的风力涡轮机于2024年投入运营，目前已为该工厂提供了相当一部分电力。. 

近期企业动态表明市场对粉末冶金市场充满信心。

1. IperionX 获得美国空军 210 万美元合同（2024 年 8 月）： IperionX 获得了一份重要的合同，为美国空军供应钛板、钛棒和钛粉，这凸显了国防部门对先进粉末冶金材料的日益依赖。
2. 6K 完成 8200 万美元 E 轮融资（2024 年 9 月）：可持续材料领导者 6K 获得 8200 万美元，用于扩大电池材料的生产规模并扩展其增材制造金属粉末能力，这表明投资者对其充满信心。
3. Desktop Metal 被 Anzu Partners 收购（2024 年 8 月）：在申请破产保护后，粘结剂喷射成型领域的先驱 Desktop Metal 的关键资产被投资公司 Anzu Partners 收购，从而确保了其具有影响力的技术的延续。
4. Triastek 获得 2700 万美元融资（2024 年 7 月）：制药 3D 打印公司 Triastek 筹集了大量资金，以推进其熔融挤出沉积 (MED®) 技术，该技术利用粉末制剂进行药物输送。
5. Kymera International 收购 Metallisation（2023 年 12 月）：特种材料公司 Kymera International 收购了总部位于英国的 Metallisation，该公司是使用金属粉末的热喷涂和表面涂层技术领域的关键参与者，此次收购扩大了 Kymera International 的产品组合。
6. Equispheres 完成 B 轮融资（2024 年 6 月）：这家加拿大铝粉生产商获得了新的融资，以将其年产能扩大到 1,000 吨，从而满足汽车和航空航天行业的高需求。
7. Gränges 收购 Getek 和 Aleastur（2024 年 4 月）：铝技术公司 Gränges 收购了铝坯生产商 Getek 和铝晶粒细化器及中间合金制造商 Aleastur，从而增强了其在铝价值链上游的能力。

粉末冶金市场顶尖公司

• 先进技术与材料有限公司（AT&M）
• 安赛乐米塔尔粉末
• 卡彭特科技公司
• ExOne（桌面金属版）
• 吉凯恩公司
• 阿特拉斯冲压金属
• 霍根萨斯有限公司
• Optomec公司.
• 雷尼绍公司
• 山特维克集团
• Voxeljet AG
• 波莱玛
• 其他主要参与者

市场细分概述

按材料

• 钛
• 镍
• 钢
• 铝
• 钴
• 其他材料

按流程 

• 增材制造
• 金属注射成型
• 粉末冶金热等静压（PM HIP）

按最终用途

• 原厂设备制造商
• AM操作员

通过申请

• 航空航天与国防
• 汽车
• 医疗和牙科
• 石油和天然气
• 工业的

按地区

• 北美
  • 美国.
  • 加拿大
  • 墨西哥
• 欧洲
  • 西欧
    • 英国
    • 德国
    • 法国
    • 意大利
    • 西班牙
    • 西欧其他地区
  • 东欧
    • 波兰
    • 俄罗斯
    • 东欧其他地区
• 亚太地区
  • 中国
  • 印度
  • 日本
  • 韩国
  • 澳大利亚和新西兰
  • 东盟
  • 亚太其他地区
• 中东和非洲 (MEA)
  • 阿联酋
  • 沙特阿拉伯
  • 南非
  • 中东和非洲其他地区
• 南美洲
  • 阿根廷
  • 巴西
  • 南美洲其他地区