前言:
金属注射成形(MIM)作为一种集成了塑料注射成型灵活性与粉末冶金高性能的“近净成形”工艺,正凭借其在大批量、复杂小型金属零件制造中的显著优势,迅速成长为高端制造领域的核心技术之一。
当前,中国已成为全球最大的MIM市场与供给方。行业在消费电子(如折叠屏铰链)的持续创新与新能源汽车的爆发式增长双轮驱动下,已迈入百亿规模,并保持稳健增长。更值得关注的是,随着材料体系向钛合金等高端方向演进,以及人形机器人等新兴领域对“轻量化、高强度”零件的迫切需求,MIM技术的应用边界正被急剧拓宽,展现出巨大的发展潜力和广阔的市场前景。
1、金属注射成形(MIM)在大批量小型复杂零件加工方面优势明显
金属注射成形(MIM)是一种融合传统粉末冶金与现代塑料注射成形技术的(“近净成形”工艺,被誉为“当今最热门的零部件成形技术”。)按预设比例均匀混合,制成具有流变特性的喂料,然后通过注射机注入模具型腔成形零件毛坯,最后经过脱脂和高温烧结得到高密度、高性能的金属零部件。MIM工艺的核心在于四个关键加工步骤:混合、成形、脱脂和烧结。
MIM成形设备示意图
资料来源:Prolean
MIM特别适用于生产小型、复杂的部件,而这些部件如果通过传统的金属加工方法,成本高昂或不切实际。MIM技术近净成形,几乎无废料,可以用于大批量生产三维形状、复杂结构、精密尺寸的金属产品,设计自由度高,这也是MIM技术和其他金属加工技术相比较的优势所在。
MIM与其他生产技术成本比较
资料来源:统联精密招股书
2、金属注射成形(MIM)行业产业链结构清晰
根据观研报告网发布的《中国金属注射成形(MIM)行业发展趋势分析与投资前景预测报告(2025-2032年)》显示,当前,金属注射成形(MIM)行业的产业链结构清晰。在上游的原材料与设备领域,金属粉末是金属注射成形(MIM)主要成本构成之一,其种类涵盖不锈钢、低合金钢、钨合金与钛合金等,其中高端粉末如超细、高球形度产品仍部分依赖进口,但国产化率正持续提升。粘结剂技术壁垒较高,市场主要由巴斯夫等国际化工巨头及国内专业厂商主导。生产设备方面,包括注射机、脱脂炉和烧结炉等,高端烧结炉设备仍以进口为主,不过国产设备商已开始崛起。处于产业链中游的MIM产品制造,是价值创造的核心环节,企业凭借技术实力与服务能力,为客户提供从图纸到成品的一站式解决方案。
在下游应用市场,消费电子是过去十年金属注射成形(MIM)行业爆发的主导力量,产品广泛应用于智能手机卡托、折叠屏铰链、摄像头支架及智能手表表壳等,该市场具有订单量大、成本敏感和迭代迅速的特点;汽车领域则是潜力巨大的增量市场,涵盖涡轮增压部件、新能源车电池连接件等,对安全性、一致性要求极高,认证周期长,但供应链关系一旦建立便非常稳定;医疗器械属于高附加值市场,产品如手术器械、骨科零件等,对生物相容性及表面洁净度有极致要求。此外,在五金工具与工业零件领域,MIM技术稳定替代传统工艺,而在航空航天领域,其应用尚处早期探索阶段,主要用于非承力复杂小零件,对钛合金、高温合金等材料的工艺要求极高。
金属注射成形(MIM)行业产业链图解
资料来源:观研天下整理
3、金属注射成形(MIM)原材料成本结构:不锈钢占比约65%,钛及钛合金潜力大
在原材料成本结构方面,不锈钢以约65%的市场占比占据金属注射成形(MIM)行业绝对主导地位,其次是低合金钢(约23%),而钴基、钨基合金等则占据较小份额。
数据来源:观研天下整理
然而,这一材料结构正随着下游产业的升级而演进。为满足市场对轻量化、无磁化及生物相容性等差异化需求的提升,材料体系正向多元化方向发展。一方面,消费电子领域开始探索采用高氮无镍不锈钢、铜合金、铝合金等新型材料;另一方面,金属与陶瓷、塑胶复合的组合材料技术也为产品创新提供了更多可能。
在此趋势下,钛及钛合金因其优异的综合性能,被业界普遍视为继不锈钢之后最具潜力的新一代关键材料,未来有望在汽车、医疗器械等对性能要求更高的高端领域实现广泛应用。
4、预计为百亿赛道:我国金属注射成形(MIM)行业市场规模持续扩大
近年来,消费电子不断创新(如折叠屏手机的普及),对结构复杂、价值量高的MIM铰链产生巨大需求,且可穿戴设备的蓬勃发展也开辟新的增长空间。同时,新能源汽车爆发式增长,其电动化与智能化趋势催生了大量精密复杂的金属零部件需求,使MIM技术成为理想的解决方案,并构成了行业未来最确定的增长点。再加上,随着MIM工艺日益成熟和规模化生产带来的成本优化,其应用边界正不断拓宽,加速了对传统加工技术的替代,而这一进程正好契合了现代制造业“以塑代钢”与“轻量化”的核心趋势,MIM技术能在保证零件强度的前提下,完美实现轻量化与功能集成。
更值得注意的是,随着人形机器人等新兴领域的崛起,MIM技术的应用版图正在快速扩张。在人形机器人追求“轻量化+高性能”的背景下,MIM有望成为继PEEK之后的下一代核心工艺,其潜在应用场景覆盖减速器齿轮、灵巧手关节、传感器外壳等关键部件,单机价值量或达数千元。例如,在灵巧手关节方面,特斯拉Optimus Gen3自由度提升至22个手上有22个自由度,手腕/前臂上有3个自由度),并将大部分电机置于前臂,形成灵巧手与手臂的一体化设计。
MIM在灵巧手领域的应用及优势
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应用部件 |
核心优势 |
对灵巧手的提升 |
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微型齿轮 |
模数可小至0.05,强度高,近净成形,成本低 |
实现精准、紧凑的传动,是灵巧手复杂操作的基础 |
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手指关节与连接件 |
设计自由度大,可一体化成形复杂几何形状 |
实现多自由度运动,模仿人手的灵巧性与适应性 |
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联动结构与支架 |
将多个零件整合为一个,减少装配环节,提高整体结构强度与可靠性 |
提升灵巧手的结构刚性与运动精度,确保长时间稳定运行 |
资料来源:观研天下整理
基于此,我国不仅是全球最大的MIM市场,也是最大的MIM技术提供方,市场规模占全球市场份额超过40%。根据数据,2023年,中国MIM市场规模约为95亿元,2015-2023年期间复合增长率为8.77%,预计2024年市场规模将增长至108.5亿元,同比增长14.2%。
数据来源:观研天下整理(WYD)
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