水雾化生产铜粉工艺要点(铜、锡基粉体材料龙头，有研粉材：新设增材业务，打造第二成长极)

Posted 2023-05-30

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水雾化生产铜粉工艺要点(铜、锡基粉体材料龙头，有研粉材：新设增材业务，打造第二成长极)

（报告出品方/分析师：招商证券刘文平刘伟洁）

一、公司介绍：有色金属粉体材料赛道领先企业

1、历史沿革

有研粉材成立于 2004 年 3 月，2021 年在上交所科创板上市。

公司主要从事有色金属粉体材料的设计、研发、生产和销售，逐步在北京、重庆、安徽、山东、英国和泰国等国内外地区布局了产业基地，在国内外有色金属粉体材料市场皆具有较强的市场竞争力，公司铜基金属粉体材料产品的国内市场占有率约 35%，位居国内第一，是国内金属粉体材料和锡基焊粉材料领域的龙头企业。

公司坚持以科技创新驱动高质量发展，拥有国家级科技创新平台——工信部金属粉体材料产业技术研究院，是怀柔首批批准设立博士后工作站的单位之一，同时有北京市金属粉末工程技术研究中心、中国有色金属工业协会金属粉末工程中心、增材制造创新中心、先进金属材料应用技术联合实验室等多个创新平台。所属公司康普锡威入选工信部/北京市专精特新“小巨人”企业。2021 年，先进铜基粉体材料获批工信部第六批制造业单项冠军产品。

2、股权结构

公司股权结构较为集中，由有研科技集团控股。

截至 2022 年 9 月 30 日，中国有研科技集团有限公司持有公司股权占比 36.31%，为公司控股股东，隶属国务院国资委，股权结构较为稳定。恒瑞盛创、恒瑞合创、微纳互连为公司员工持股平台，于 2019 年 6 月成为股东，入股价格为 10.68 元/股。

公司主要参股公司包括有研粉末新材料（合肥）有限公司，主要从事金属材料、粉末、粉末冶金材料的生产、销售；北京康普锡威科技有限公司主要生产 3D 打印用金属材料、高性能软磁材料以及微电子专用焊接材料；北京有研粉末新材料研究院有限公司，主要负责新材料、工程技术研究和实验发展；重庆有研重冶新材料有限公司，主要从事生产、销售有色金属、有色金属合金及压延加工、金属粉末及其制品、金属制品；有研增材技术有限公司主要生产有色金属材料、特种粉体材料以及增材制造材料等。

山东康普锡威新材料科技有限公司为北京康普锡威的子公司，主要从事微电子专用焊接材料、3D 打印用金属材料及高性能软磁材料、电子产品和磁性材料制品的生产、研究、开发及销售。公司强化战略管控和市场协同，构建北京、重庆、安徽、山东等国内产业基地，优化公司产业布局，促进协同发展。

3、主营业务

公司自成立以来一直专注于先进有色金属粉体材料的设计、研发、生产和销售，主要产品包括铜基金属粉体材料、微电子锡基焊粉材料和 3D 打印粉体材料等。

铜基粉体材料主要包括电解铜金属粉体材料、雾化铜基金属粉体材料和其他铜基金属粉体材料，广泛应用于汽车、高铁、航天、航空、化工、国防军工等领域。

锡基焊粉材料按照成分可分为 Sn-Ag-Cu，Sn-Bi, Sn-Sb 等多个产品系列，按照粒度可分为 3 ~8#等规格，产品主要用于半导体封装和微电子组装等领域。

3D 打印粉体材料主要是以气雾化为主要工艺生产的铝、铜、钛、高温合金、模具钢、钴铬合金等粉末材料，具有杂质含量低，球形度好，成分均匀等优势，被广泛应用于航空航天、模具制造和生物医疗等领域。具体如下所示：

2022 年前三季度，公司实现营业收入 21.3 亿元，同比+7.79%，实现归母净利润 0.38 亿元，同比-22.03%，主要原因是受宏观经济下行、南方地区高温限电等因素影响，公司产销量下降，原材料价格下跌导致公司存货跌价损失。

公司2021年实现营业收入27.8亿元，同比+60.16%，主要受益于产品量价齐升，实现归母净利润0.81亿元，同比-38.54%，主要由于上期归母净利润包含搬迁收益 7,154.97 万元，扣除该非经常性损益影响，归母净利润同比+34%。

铜基金属粉体材料贡献主要营收，微电子锡基焊粉材料营收占比逐年增大。

从收入结构看，铜基金属粉体材料是公司营业收入主要来源，2021 年占公司总营收的 60.15%，毛利占比达 60.83%。

随着公司微电子锡基焊粉材料产销量逐渐增大，营收占比也不断增大，由 2017 年的 19.83%上升至 2021 年的 30.13%，毛利占比由 2017 年的 19.05%上升至 2021 年的 28.26%。2021 年，公司 3D 打印用粉体材料营收占比为 0.36%，较 2017 年提升 0.25%，毛利占比提升 1.35pct。

公司盈利能力相对稳定，3D打印用粉体材料毛利率水平较高。

2021年，公司毛利率达到8.57%，较2017年下降2.84pct。

主要原因是公司产品销售采用“原材料价格+加工费”的定价模式，原材料价格波动影响公司生产成本以及毛利率水平，随着金属原材料价格不断上涨，公司毛利率水平呈现下降态势，总体上单吨毛利水平较为稳定，2021 年铜基金属粉体材料单吨毛利 0.58 万元，锡基焊粉材料单吨毛利为 2.14 万元。

3D 打印粉体材料受益于该类产品先进的工艺以及良好的成长性，毛利率水平较高。2021 年达到 45.45%。

2017-2021 年，铜基金属粉体材料以及微电子锡基焊粉材料毛利率水平处于 8%~11%，各年毛利率变化不大。

二、有色金属粉体材料龙头

1、有色金属粉体材料分类及应用

有色金属粉体材料是指尺寸小于 1mm 的有色金属颗粒群，包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末，有色金属粉体材料按照金属类型分类可分为铜、铝、钛、镍、钴、锡等单体金属及合金粉体材料，按照应用类型可分为功能材料和结构材料，是粉末冶金、微电子焊接、3D 打印等行业的核心基础原材料。

公司主要产品为铜基金属粉体材料和微电子锡基焊粉材料。

2、铜基金属粉末供给分析

下游应用领域广阔，中国铜粉合金产能世界领先。

铜具有优良的导电、导热、耐蚀、易加工等优异性能，被广泛应用于粉末冶金零部件、超硬工具、高铁动车组闸片等领域，随着制备工艺的不断完善以及产品质量进一步提高，如今也可以作为导电泵料、化工催化剂等，是国民经济的重要基础材料。

我国铜粉末合金总产能处于全球产能的第一梯队，国内 2020 年铜基金属粉末销量达 5.71 万吨，同比增长 4.01%，2013-2020 年 CAGR 为 4.45%。

国外铜粉末合金产能主要分布在美国。俄罗斯、日本、英国、韩国、德国、意大利以及印度，主要生产企业包括美国 Kymera 集团、德国 GGP 公司、意大利 Pometon 公司、乌拉尔矿冶公司、日本福田等国外知名厂商，以及衡水润泽金属粉末有限公司和浙江长贵金属粉体有限公司等国内知名企业。

3、铜基金属粉末需求分析

（1）粉末冶金：汽车行业催生粉末冶金新增长

汽车粉末冶金零部件在粉末冶金领域占据主要地位。铜基粉体材料作为重要的工业原料，其市场需求很大程度上取决于下游行业的发展趋势。铜基粉体材料下游市场主要包括粉末冶金行业、超硬工具行业。

高铁动车组闸片行业。粉末冶金是将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

由于粉末尺寸小、可塑性好、颗粒间排列紧密，粉末冶金与传统的铸造、机械加工等工艺相比具有材料成分配比精确、材料利用率高、能耗低、产品纯度高、一致性好、性能稳定、结构复杂多样等显著优点，是世界公认的绿色制造技术。

根据中国机械通用零部件工业协会粉末冶金分会数据统计，2020 年中国铜基类机械零件产量为 1.13 万吨，同比增长 4.53%。

粉末冶金机械零件在生产上已具备规模化，下游应用领域主要为运输机械、电工机械和工业机械，2020 年占比分别为 56%、28%和 15%，运输机械领域中的汽车粉末冶金零部件是粉末冶金的主要应用方向。

单车粉末冶金制品用量提升叠加汽车工业飞速发展，粉末冶金市场空间进一步扩大。

运输机械作为粉末冶金零件最大的应用市场，汽车工业的发展与粉末冶金的行业发展息息相关。

根据中国汽车工业协会数据，2021 年我国汽车销量达 2,627.5 万辆，同比增长 3.81%，结束了以 2018 年开始的下降趋势，预计 2022 年销量达到 2,750 万辆。

根据中国汽车工业协会摩托车分会数据，2021 年中国摩托车销量为 2,019.48 万辆，同比增长 18.33%，预计 2022 年达到 2,332.3 万辆。

根据东睦股份公开披露信息，北美粉末冶金制品单车用量可达 18.6kg，日本为 8.0kg，欧洲为 7.2kg，而我国 2017 年平均每辆汽车粉末冶金制品用量仅 4.5kg，与发达国家仍有较大差距。

随着国内粉末冶金技术的不断提高，在粉末冶金产品节材低耗的成本优势下，汽车主机厂将会选择成本更低、重量更轻的粉末冶金制品来代替锻件、铸件、机加工零件，未来我国汽车单车粉末冶金制品用量将获得明显提升，叠加汽车工业的快速发展，粉末冶金零件市场空间将进一步提升。

（2）超硬工具：铜基粉体材料为主要胎体粉末

铜和铜合金是超硬工具胎体粉末应用最多的金属。超硬工具主要用于硬脆材料的钻、切、磨等加工，广泛应用于钻探、机械、石材、建筑、交通、汽车及国防工业等各个领域。

超硬工具所使用的超硬材料主要为天然金刚石、人造金刚石、立方氮化硼等。

超硬工具市场在高速切削加工领域的占比持续稳步提升，逐步挤占硬质合金、陶瓷和高速钢切削刀具市场份额。

2015-2018 年，我国超硬刀具市场规模快速增长，CAGR 达 16.55%。2019-2020 年，受中美贸易摩擦以及疫情影响，市场规模出现小幅下降。

自 2021 年疫情得到有效控制，企业复工复产，市场规模回升至 57.8 亿元，同比增长 9.06%。我国超硬刀具市场主要以人造立方氮化硼为主，占比 57.1%，金刚石刀具占 42.9%。

以超硬工具中的金刚石刀具为例，金刚石和胎体粉末决定其性能。胎体材料的选择成为超硬金刚石刀具制造的关键技术问题之一。

铜和铜合金具有较低的烧结温度、良好的成形性和可烧结性及与其他元素的相容性等优异性能，是目前超硬工具胎体粉末中应用最多的金属。随着我国超硬工具的快速发展，铜基金属粉末需将求进一步提升。

（3）高铁动车组闸片：铜基粉末冶金闸片市场空间广阔

铜基粉末冶金闸片占据粉末冶金闸片主要市场份额。

铜基粉末冶金闸片是以铜作为基体，添加基体强化组元、摩擦组元和润滑组元烧结而成的材料，具有较好的综合性能和优异的制动效果，能够确保高速列车时速提高到 350km/h 或更高时保持稳定的摩擦系数。

高速列车制动使用的粉末冶金闸片主要是铁基闸片和铜基闸片，铁基闸片的摩擦系数与铸铁闸瓦相似，但在低速时摩擦系数波动大，摩擦表面损伤较严重。

铜基闸片的摩擦系数稳定，磨耗量较低。

与铁基闸片相比，虽然铜基闸片成本较高，但其摩擦、磨耗性能及对制动盘的热影响都优于铁基闸片。因此，绝大多数粉末冶金闸片都为铜基粉末冶金闸片。

日本的新干线、法国的 TGV（法国高速铁路系统）、德国的 ICE（德国城际特快列车）以及我国高铁动车组的制动闸片应用的均是铜基粉末冶金闸片。

铜基粉末冶金闸片市场空间广阔。

高速列车为促进区域协调发展、加快城镇化和工业化进程提供了重要支撑，现已成为我国铁路运输行业最重要的运输方式之一。

根据国家铁路局统计数据，2021 年全国铁路营业里程达到 15 万公里，其中高速铁路营业里程达 4 万公里。

根据“十四五”规划和 2035 年远景目标纲要，2025 年全国铁路运营里程将达到 17 万公里，其中高铁营运里程将达到 5 万公里。制动闸片和制动盘均属于易损部件，需要定期更换，随着高铁发展，存量及增量的业务需求将使得制动闸片、制动盘等高速高能摩擦零部件具有巨大的市场需求。

4、铜基金属粉末龙头

公司铜基粉体材料产能高速扩张，市占率行业领先。

公司逐步在北京、重庆、安徽、山东、英国和泰国等国内外地区布局了产业基地，产能高速扩张。

公司在重庆市綦江古剑山桥河工业园区建设粉体材料生产基地，该项目投资总额为 1 亿元，新增电解铜金属粉体材料 8,000 吨，雾化铜基粉体材料金属粉体材料 400 吨，其他铜基金属粉体材料 3,200 吨，锡粉 400 吨。

公司在泰国产业基地建设项目总投资额为 9,706.92 万元，该项目新增电解铜金属粉体材料 4,000 吨，雾化铜基金属材料 1,700 吨，微电子锡基焊粉材料 400 吨以及锡粉 300 吨。该项目的顺利实施有助于公司开拓海外市场，推进海外业务布局，提升公司产品在海外市场的竞争力和占有率，提高自身收入规模和盈利水平。

公司 2020 年产量为 2.3 万吨，同比减少 5.66%，主要原因是公司本部搬迁对雾化铜基金属粉体材料和其他铜基金属粉体材料产能的影响分别为 120 吨和 30 吨。2021 年公司产量达 2.64 万吨，同比增长 14.41%，2017-2021 年 CAGR 为 2.97%。

2020 年国内铜基金属粉体材料总销量为 5.71 万吨，公司销量为 2.15 万吨，市场占有率约 38%，国内第一。

公司拥有电解、雾化、扩散、化学冶金等多项铜基粉体材料制备工艺，工艺技术比竞争对手更全面；应用可智能化控制的连续制备技术，保证产品的稳定性和一致性，提高出粉率；实现了“原材料-产成品-残品余料-原材料”的闭环，提高资源利用率。

公司开发出的电解铜粉制备系统可对整个生产过程进行智能化控制，通过各项指标检测适时调整工艺参数，保证了产品性能的稳定性，凭借这套系统，实现了低松比、超低松比电解铜粉的工业化生产；设计出电解残板处理装置，实现余料回收和再利用。

公司研发的高效雾化装置与技术、智能连续制备技术和高精度无损伤分级技术，大幅提高了球形金属粉体材料细粉出粉率。

在产品核心性能指标上，公司在粒度和稳定性等方面表现良好，公司生产的松装比重为 0.6～1.0g/cm3 的低铁、高纯以及抗氧化性强且树枝状发达的电解铜粉，打破国外在此领域的技术垄断，提升国内电解铜粉的竞争力。

以公司的 FTD-7 产品为例，公司产品在松比指标与可比公司德国 GGP 公司的产品保持相同水平，氧含量小于德国 GGP。

5、锡基金属粉末龙头

锡焊料是用于金属间连接的锡合金，通过加热熔化以连接电子元器件使其形成稳定的机械和电气连接，是锡使用量最大的下游领域。

2000 年以来随着我国经济的持续增长，锡焊料使用量快速增长，并且高含锡量的无铅焊料推广也使锡的使用量大幅增加，无铅锡焊粉占比由 2016 年的 47%提升至 2022 年的月 76%。

公司是国内微电子锡基焊粉材料的龙头企业。

根据中国电子材料行业协会电子锡焊料材料分会数据，2016-2018 年会员单位产量分别为 1.10、1.25、1.30 万吨，根据公司 2018 年锡焊粉产量月 0.2 万吨，国内市占率超 15%，2019 年公司锡基合金焊粉总产销量和市占率均为国内第一。

根据中商产业研究院数据，2021 年国内锡基焊粉产量约 1.6 万吨，同期公司产量为 0.32 万吨，国内市占率约 20%。

公司产品达到国际先进水平。

公司突破了高端锡基合金焊粉制备技术瓶颈，制备出了系列高品级低温、中温、高温锡基合金焊粉产品，并开发出了具有完全自主知识产权的 Sn-Bi-Cu、Sn-Bi-Sb 等低温无铅焊料，缓解了焊料无铅化以来成本急剧攀升的问题，满足了焊料工艺的差异化需求以及电子组装的不同温度梯度需求。

公司主要竞争对手是法国意普斯、德国贺利氏等国际一流企业以及锡业锡材等国内企业。以 20μm-38μm 规格的 SnAg3.0Cu0.5-T4 产品为例，与法国意普斯同类产品相比，公司产品部分杂质元素更低，粒度分布更集中，产品质量和性能更高。

三、增材制造打造第二成长极

1、新设立增材公司，规划 500 吨/年增材项目

2021 年 12 月，公司与全资子公司北京康普锡威、钢研投资共同设立新公司有研增材技术有限公司，公司合计持股比例 80%（含康普锡威 20%），钢研投资占比 20%。设计产能 2500 吨/年，其中增材 500 吨/年。

有研粉材将围绕航空航天、汽车、国防军工、医疗健康、模具设计等下游应用领域，重点开发、生产增材制造金属粉体材料，以及软磁粉末、注射成型（MIM）粉末、真空钎焊粉末等高温特种粉体材料产品，设计产能共计 2,500 吨/年。其中增材制造金属粉体材料设计产能 500 吨/年，高温粉末材料设计产能 2,000 吨/年。

增材制造又称“3D 打印”，是基于三维模型数据，采用与传统减材制造技术（对原材料去除、切削、组装的加工模式）完全相反的逐层叠加材料的方式，直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法，将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响，是制造业有代表性的颠覆性技术，集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术，已成为先进制造业的重要组成部分。

增材制造基本原理为：以计算机三维设计模型为蓝本，33 通过软件分层离散和数控成形系统，将三维实体变为若干个二维平面，利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成形，制造出实体产品。

增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工，解决同类型零部件难以加工难题。采用的粉末制备技术主要包括三大类，分别为真空气雾化制粉技术、高压水雾化制粉技术和高速离心雾化制粉技术。

根据公司公告，公司目标客户各类粉末年用量为铝合金约 120 吨、高温高导铜合金 30 吨、高温合金 80 吨、钛合金 80 吨、模具钢 150 吨，合计约 460 吨。

2、增材市场空间广阔

预计 2025 年全球增材市场规模达到 298 亿美元，CAGR 为 18.2%。

根据 Wohlers Report 2022 报告数据，2021 年全球增材市场规模 152.44 亿美元，同比+19.5%，2015-2021 年增材市场规模年复合增长率达到了 19.8%，预计 2025 年增材制造收入规模将达到 298 亿美元，2021-2025 年 CAGR 为 18.2%；2030 年增材制造收入规模将达到 853 亿美元，2025-2030 年 CAGR 为 23.4%。

根据赛迪顾问数据，2021 年我国增材市场规模 262 亿元，同比+34.4%，2016-2021 年增材市场规模年复合增长率达到了 27.7%，预计 2024 年增材制造收入规模将达到 500 亿元，CAGR 为 24%。

从产业结构上看，根据 Wohlers Report 2022 报告数据，2021 年全球 3D 打印服务的收入约 90.15 亿美元，占比达 59.1%；全球 3D 打印设备实现销售额 31.74 亿美元，占比达 20.8%；全球 3D 打印材料销售额为 30.55 亿美元，占比为 20.0%，相比 2020 年提升了 3.5pcts。

从原材料上看，2021 年全球 3D 打印材料中占比最高为聚合物粉材和光敏树脂，分别为 34.7%和 25.2%，金属 3D 打印材料占比约为 18.2%。

预计未来随着建筑、汽车、航空航天和医疗等下游行业的发展，金属 3D 打印材料的需求量将不断攀升，其市场空间也将进一步扩大。