金屬粉末注射成形(MIM)是一種將金屬粉末與一定的粘結劑的增塑混合料注射于模型中的成形方法,是將現代塑料注射成形技術引入粉末冶金領域而形成的一門新型粉末冶金近凈成形技術。MIM基本過程是將金屬粉末與粘結劑混合均勻,制成喂料,再通過模具進行注射成形形成生坯,將獲得的生坯經過脫脂處理、再經過燒結將金屬粉末致密化,*后形成成品。有些零件在脫脂和燒結過程中會出現不同程度的變形,需要進行一定的后處理才能夠得到*終產品。
對于大批量復雜產品而言,MIM更具成本優勢。相較于機械加工、傳統粉末冶金、精密鑄造等其他金屬成形方式,MIM工藝優勢是多方面的,包括但不限于出色的理化性能、更高的尺寸精度、顯著的批量成本優勢。機械加工、精密鑄造和傳統粉末冶金的成本均隨著零件復雜程度的上升而上升,但MIM工藝成本隨著零件復雜程度上升而基本不變。
2.2 MIM產業鏈:材料&設備—制造—廣泛下游應用
從金屬粉末注射成形的產業鏈來看,上游主要包括產品原材料及MIM燒結設備。產品原材料包括金屬粉末、粘結劑等。金屬粉末及粘結劑需要經過混合生成喂料,才能作為MIM產品的直接原料。MIM燒結設備包括注塑機、脫脂爐、燒結爐等,產品原材料需要通過這些熱工裝備完成關鍵工藝環節。
目前,在我國MIM下游行業主要為消費電子行業。據《粉末冶金工業》及《2020年金屬注射成形行業統計報告》數據可知,中國MIM的市場應用中手機/智能穿戴/電腦領域排名前三,其份額分別約為56%/12%/8%。隨著MIM技術的逐步成熟,下游應用領域逐步擴大,其技術工藝也逐步應用于汽車制造、醫療器械、五金工具等行業。
2.3 MIM下游領域多元化發展,帶來更大市場空間
MIM新應用領域不斷涌現。手機、智能穿戴、醫療及汽車等領域高速發展,帶來了許多新的應用需求,同時隨著材料應用多元化及工藝技術的提升,MIM逐步成為了部分新興應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。折疊屏技術的應用和普及為用戶帶來了差異化的應用、內容和操作體驗。據IDC數據可知,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,實現出貨量1420萬臺,同比增長100%,IDC預計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。鉸鏈是折疊手機較傳統手機的新增組件,主要作用是輔助柔性屏對折,工藝制程復雜,需要配合屏幕折疊結構進行特定的設計與制造,當前MIM工藝因為能滿足鉸鏈對于復雜結構和加工精度的要求,成為了鉸鏈的主要加工工藝。基于以下假設,我們可以測算得到全球折疊屏手機鉸鏈MIM市場規模:
鉸鏈成本:據立鼎產業研究院數據可知,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:據立鼎產業研究院援引賽諾市場研究公眾號數據可知,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%,我們認為水滴型鉸鏈在降低折痕方面效果更優,該比例未來有望持續提升。
MIM成本占比:據36氪對「兆鑫馳」創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成本的40%-60%,我們假設該比例為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60億元。折疊屏高端智能手機的放量或將成為推動MIM市場規模成長的穩健動力。
MIM工藝可以成形VR眼鏡鉸鏈,XR快速發展有望為MIM帶來新機遇。IDC預測到2024年,AR/VR市場規模有望增至728億元。目前XR產業仍處在行業發展初期,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,我們認為未來XR有望成為MIM市場發展新動能。
MIM工藝有利于汽車輕量化及減少環境污染。MIM是一種無切削的金屬零件成形工藝,可大量節省材料,降低生產成本,甚至減輕零件重量,符合汽車零部件“微型化、集成化、輕量化”的發展趨勢。在汽車領域MIM常被應用于一些形狀復雜、雙金屬零件及成組的微小型零件,如渦輪增壓零件、調節環、噴油嘴零件等。我們認為,未來隨著國內新能源汽車銷售規模的上升,汽車用MIM零件產品市場有望隨之增長。
MIM工藝可以滿足醫療器械對配件的小型、高復雜度、高力學性能等要求。近年來MIM工藝在醫療器械領域得到廣泛應用,如手術刀柄、剪刀、鑷子、牙科零件、骨科關節零件等。隨著醫療器械領域的快速發展,MIM產品在該領域的應用或將持續增長。
2023年全球/中國MIM市場規模有望分別達到約320億/95億。近年來,在多個下游領域的帶動下,全球、中國MIM市場穩健增長。據Data Bridge Market Research數據顯示,全球MIM市場規模在2021年達到39.6億美元,有望于2029年實現98億美元;按照2021-2029年復合增長率計算,2023年全球MIM市場規模或將實現約44億美元(約合320億元)。