金屬粉末注射成形(MIM)是一種將金屬粉末與一定的粘結(jié)劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法,是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈成形技術(shù)。MIM基本過程是將金屬粉末與粘結(jié)劑混合均勻,制成喂料,再通過模具進行注射成形形成生坯,將獲得的生坯經(jīng)過脫脂處理、再經(jīng)過燒結(jié)將金屬粉末致密化,*后形成成品。有些零件在脫脂和燒結(jié)過程中會出現(xiàn)不同程度的變形,需要進行一定的后處理才能夠得到*終產(chǎn)品。
對于大批量復(fù)雜產(chǎn)品而言,MIM更具成本優(yōu)勢。相較于機械加工、傳統(tǒng)粉末冶金、精密鑄造等其他金屬成形方式,MIM工藝優(yōu)勢是多方面的,包括但不限于出色的理化性能、更高的尺寸精度、顯著的批量成本優(yōu)勢。機械加工、精密鑄造和傳統(tǒng)粉末冶金的成本均隨著零件復(fù)雜程度的上升而上升,但MIM工藝成本隨著零件復(fù)雜程度上升而基本不變。
2.2 MIM產(chǎn)業(yè)鏈:材料&設(shè)備—制造—廣泛下游應(yīng)用
從金屬粉末注射成形的產(chǎn)業(yè)鏈來看,上游主要包括產(chǎn)品原材料及MIM燒結(jié)設(shè)備。產(chǎn)品原材料包括金屬粉末、粘結(jié)劑等。金屬粉末及粘結(jié)劑需要經(jīng)過混合生成喂料,才能作為MIM產(chǎn)品的直接原料。MIM燒結(jié)設(shè)備包括注塑機、脫脂爐、燒結(jié)爐等,產(chǎn)品原材料需要通過這些熱工裝備完成關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)。
目前,在我國MIM下游行業(yè)主要為消費電子行業(yè)。據(jù)《粉末冶金工業(yè)》及《2020年金屬注射成形行業(yè)統(tǒng)計報告》數(shù)據(jù)可知,中國MIM的市場應(yīng)用中手機/智能穿戴/電腦領(lǐng)域排名前三,其份額分別約為56%/12%/8%。隨著MIM技術(shù)的逐步成熟,下游應(yīng)用領(lǐng)域逐步擴大,其技術(shù)工藝也逐步應(yīng)用于汽車制造、醫(yī)療器械、五金工具等行業(yè)。
2.3 MIM下游領(lǐng)域多元化發(fā)展,帶來更大市場空間
MIM新應(yīng)用領(lǐng)域不斷涌現(xiàn)。手機、智能穿戴、醫(yī)療及汽車等領(lǐng)域高速發(fā)展,帶來了許多新的應(yīng)用需求,同時隨著材料應(yīng)用多元化及工藝技術(shù)的提升,MIM逐步成為了部分新興應(yīng)用需求的良好解決方案。
2022年全球折疊屏手機銷量逆勢上漲。折疊屏技術(shù)的應(yīng)用和普及為用戶帶來了差異化的應(yīng)用、內(nèi)容和操作體驗。據(jù)IDC數(shù)據(jù)可知,2022年全球智能手機銷量承壓,但全球折疊屏手機銷量逆勢上漲,實現(xiàn)出貨量1420萬臺,同比增長100%,IDC預(yù)計2023年全球折疊屏手機銷量有望突破2100萬臺。
MIM工藝是折疊屏手機鉸鏈成形的主要工藝。鉸鏈?zhǔn)钦郫B手機較傳統(tǒng)手機的新增組件,主要作用是輔助柔性屏對折,工藝制程復(fù)雜,需要配合屏幕折疊結(jié)構(gòu)進行特定的設(shè)計與制造,當(dāng)前MIM工藝因為能滿足鉸鏈對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)和加工精度的要求,成為了鉸鏈的主要加工工藝;谝韵录僭O(shè),我們可以測算得到全球折疊屏手機鉸鏈MIM市場規(guī)模:
鉸鏈成本:據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)可知,U型鉸鏈成本約150-200元,水滴鉸鏈成本為U型鉸鏈的3-4倍,我們假設(shè)2020年U型鉸鏈/水滴鉸鏈成本分別為175/612.5元,且隨著鉸鏈精密度提高、新材料逐步采用,鉸鏈成本有望逐年提升。
各類鉸鏈份額:據(jù)立鼎產(chǎn)業(yè)研究院援引賽諾市場研究公眾號數(shù)據(jù)可知,U型鉸鏈2020年市場份額約60%,2021年水滴型鉸鏈加速滲透,份額提升至65%,我們認(rèn)為水滴型鉸鏈在降低折痕方面效果更優(yōu),該比例未來有望持續(xù)提升。
MIM成本占比:據(jù)36氪對「兆鑫馳」創(chuàng)始人韓善東的采訪中提及,MIM工藝目前占到了鉸鏈整體生產(chǎn)成本的40%-60%,我們假設(shè)該比例為50%。
綜上所述,我們測算2023年全球折疊屏手機鉸鏈MIM市場空間有望實現(xiàn)60億元。折疊屏高端智能手機的放量或?qū)⒊蔀橥苿覯IM市場規(guī)模成長的穩(wěn)健動力。
MIM工藝可以成形VR眼鏡鉸鏈,XR快速發(fā)展有望為MIM帶來新機遇。IDC預(yù)測到2024年,AR/VR市場規(guī)模有望增至728億元。目前XR產(chǎn)業(yè)仍處在行業(yè)發(fā)展初期,隨著2023年6月蘋果WWDC大會推出Vision Pro頭顯,市場熱情有望被逐步點燃,我們認(rèn)為未來XR有望成為MIM市場發(fā)展新動能。
MIM工藝有利于汽車輕量化及減少環(huán)境污染。MIM是一種無切削的金屬零件成形工藝,可大量節(jié)省材料,降低生產(chǎn)成本,甚至減輕零件重量,符合汽車零部件“微型化、集成化、輕量化”的發(fā)展趨勢。在汽車領(lǐng)域MIM常被應(yīng)用于一些形狀復(fù)雜、雙金屬零件及成組的微小型零件,如渦輪增壓零件、調(diào)節(jié)環(huán)、噴油嘴零件等。我們認(rèn)為,未來隨著國內(nèi)新能源汽車銷售規(guī)模的上升,汽車用MIM零件產(chǎn)品市場有望隨之增長。
MIM工藝可以滿足醫(yī)療器械對配件的小型、高復(fù)雜度、高力學(xué)性能等要求。近年來MIM工藝在醫(yī)療器械領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如手術(shù)刀柄、剪刀、鑷子、牙科零件、骨科關(guān)節(jié)零件等。隨著醫(yī)療器械領(lǐng)域的快速發(fā)展,MIM產(chǎn)品在該領(lǐng)域的應(yīng)用或?qū)⒊掷m(xù)增長。
2023年全球/中國MIM市場規(guī)模有望分別達(dá)到約320億/95億。近年來,在多個下游領(lǐng)域的帶動下,全球、中國MIM市場穩(wěn)健增長。據(jù)Data Bridge Market Research數(shù)據(jù)顯示,全球MIM市場規(guī)模在2021年達(dá)到39.6億美元,有望于2029年實現(xiàn)98億美元;按照2021-2029年復(fù)合增長率計算,2023年全球MIM市場規(guī);?qū)崿F(xiàn)約44億美元(約合320億元)。
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