小模數齒輪大規模制造產業化加速齒輪零部件國產替代進程
http://www.debgrams.com 2022-04-20 10:07 來源：硬核科技
過去幾年我國MIM技術已經接近國際先進水平，但受制于技術工藝的特性，在部分領域仍無法規模化應用MIM技術，如超小、超大型MIM產品及多種材料結合的MIM產品等領域，仍存在較大技術發展空間。近日，廣東省科技創新大會在廣州召開，大會頒發了2021年度廣東省科學技術獎。此次大會設置五個獎種，共收到提名1031項。兆威機電（003021）以《小模數粉未冶金齒輪（MIM/PM）高質高效大規模制造成套技術及產業化》項目獲得廣東省科技進步獎一等獎打破了這一個格局。
所謂小模數是指模數小于2mm的齒輪，一般稱為小模數齒輪。在高端精密的裝備領域，對于小模數齒輪的應該十分廣泛。小模數齒輪的加工方法，其基本原理與大、中模數齒輪的加工原理相同，高精度小模數齒輪的加工制造水平也是裝備制造業水準的一個體現。而MIM被譽為“國際最熱門的金屬零部件成形技術”之一，已成為國際粉末冶金領域發展迅速、最有前途的一種新型近凈成形技術。全球MIM市場穩步增長，行業發展潛力較大。根據立鼎產業研究中心預計，2026年國內MIM市場規模將達到141.4億元。隨著5G智能手機、多攝像頭智能手機、折疊屏手機等智能手機的興起和發展，以及智能手表、TWS耳機等可穿戴設備的發展，消費電子設備內部結構不斷朝著精密化、小型化的趨勢發展，而MIM工藝在制造高復雜度、高精度、高強度、外觀精美的精密結構零部件方面具有較為明顯的優勢，因此MIM行業的總體市場空間仍有望保持著一定的增長。MIM的應用領域廣泛，在全球范圍內，MIM工藝已廣泛應用于除手機和可穿戴設備以外的汽車、電子產品、醫療器械、消費品等諸多領域。然而，世界各地MIM應用結構具有明顯差異：MIM工藝在亞洲市場主要用于電子產品行業，在北美市場主要用于醫療器械等領域，在歐洲則更加偏重于汽車與消費品行業。MIM廠家目前全球有數百家，亞洲作為全球MIM的重要集結地區和主要產品產地，聚集了全球大部分MIM廠商，其中，大多數廠商年營收規模在2億元人民幣以下，客戶數量較少或主要服務中低端品牌，在行業競爭中處于弱勢地位，而年營收規模在5億元人民幣以上的MIM行業第一梯隊企業全球僅有極少數。但隨著MIM技術逐步為市場所認可，近年來，MIM行業的市場競爭環境也出現了較大變化，消費電子行業內下游大型組裝廠、部分上市公司紛紛對上下游行業進行垂直化整合，并加入了MIM產業的競爭行列，使得規模化競爭主體進一步增加。
兩會期間“增強制造業核心競爭力”首次被寫入政府工作報告，與去年“保持制造業比重基本穩定”的定位相比方向更加明晰。早在 2015年，我國就提出《中國制造 2025》國家行動綱領，劃定了相關領域國產替代的路線和時間表。在經歷了中美貿易摩擦和疫情導致的供應鏈斷裂之后，制造升級和國產替代的 重要性愈發凸顯，從中央到地方的“十四五”規劃中也列入了多個產業升級的發力方向，主要包括集成電路、航空航天、船舶與海洋工程裝備、機器人、先進軌道交通裝備、先進電力裝備、工程機械、高端數控機床、醫藥及醫療設備等。隨著我國制造業的轉型升級，其內部結構也發生著重要變化。
此次兆威機電（003021）獲獎項目以金屬粉末注射成形（MIM）和粉末冶金壓制成形（PM）技術為突破口，創建了小模數齒輪模具設計制造體系，攻克了小模數齒輪的精度、性能、工藝穩定性等難題，突破了小模數齒輪精密測試技術，實現了小模數MIM和PM齒輪高質高效大規模制造，廣泛應用于汽車、家居、3C電子、機器人、工業設備、醫療、通訊等領域。MIM微小齒輪巨量生產和小模數齒輪模具制造技術處于國際領先水平；無需后序熱處理和精加工的小模數PM齒輪精密制造技術水平處于國際前列。微小齒輪是微小傳動系統的核心零件,其高質高效大規模生產是世界性難題，已被發達國家列為影響產業競爭力的關鍵技術。實現了小模數齒輪“中國制造”的高端化，促進了我國微小傳動零件進入國際領先行列，有助于加快齒輪零部件國產替代。
尋找我國制造業的優勢賽道，加速產業升級和國產替代，我國齒輪行業結構分化明顯，高端產能稀缺，中低端產能過剩。據齒輪行業協會統計，高、中、低端產品的比例大約為 25%、35%和 40%；按照生產高、中、低端產品的企業來分，其比例大約為 15%、30%和55%，其中汽車自動變速器、機器人精密減速器、350km/h 以上高鐵用齒輪傳動裝置還不能滿足需求，仍大量依賴進口。減速機國產化有望進一步推動我國制造業發展，2025 年國內減速機市場空間預計超過 100 億。受制造業升級和疫情催化影響，新能源汽車、3C 電子等領域“機器換人”需求持續釋放，減速電機零部件需求量大增，并逐步向醫療、光伏、金屬制品、倉儲物流、家電等應用領域滲透，市場潛在增量空間可觀，“小齒輪”可推動制造業“大進步”。
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