亞洲粉末冶金零件產業發展與現狀
粉末冶金零件的基本市場是汽車產業。據統計,2007年全球汽車產量為7307.2萬輛,比前一年增加了5.1%,排在前5位的依次是日本、美國、中國、德國、韓國,印度位列第10。日本連續兩年占據首位,達1159.6萬輛,占全球產量的15.87%。銷量亞軍為美國,達1075.1萬輛,同比減少4.5%;第三位是中國,產量達888.2萬輛,同比增加22%,占全球總量的12.16%。目前中國與印度人口合計約23億,而注冊車輛為3920輛,平均每百人僅為1.7輛[1]。據預測,今后40年,發達國家的注冊車輛將增加約1倍,可能超過10億輛,而發展中國家,特別是東南亞國家,轎車的注冊與生產的發展速度可能非常快。根據美國能源部的資料,2050年發展中國家轎車的注冊數量可能會增加到25億輛[2]。
亞洲地區汽車產業的快速發展,帶動了汽車零部件產業的日新月異的發展,其中就有汽車產業不可缺少的粉末冶金零件。
韓國現代與起亞汽車公司先進技術中心常務副主席Joon Chul Park博士在PM(粉末冶金)2006世界大會最終用戶研討會上,講到:“現在中型轎車中,粉末冶金零件的質量約占1%(約10kg),而且這些零件都是關鍵零件。其中75%用于發動機與變速器。在今后30年內即汽車內燃機發動機存續期間,粉末冶金零件的應用仍有大量增加的余地。”接著他舉出了一些在現在汽車中獲得顯著成功的例子:“其中就有P/F(粉末鍛造)連桿。這種連桿比鍛鋼連桿質量輕10%,成本可減低20%。另外一個例子是,通過擴散粘結將凸角連接在中空凸輸軸上,這不但可減輕質量,而且通過中空軸可進行內部潤滑。再者,粉末冶金行星齒輪架約可節約成本30%,并可改善疲勞強度。”現代—起亞汽車公司是韓國最大的汽車制造廠商,其生產的每輛汽車中約使用370多種粉末冶金零件,質量約6.5kg,預計2007年將增加到8.0kg以上[2]。
一、亞洲粉末冶金零件產業概況
從20世紀80年代,中國(大陸)改革開放以來,經濟發展日新月異,家電、汽車等產業的快速發展,不僅帶動了中國(大陸)粉末冶金零件產業的發展,而且,使粉末冶金零件產業成為世界粉末冶金界關注的焦點之一。
粉末冶金產業包括金屬粉末、金屬粉末制品及粉末冶金生產設備制造企業。表1示2006年亞洲地區粉末冶金產業概況。需要說明的是,這里所講的粉末冶金產業實際是粉末冶金鐵基與銅基零件生產企業;粉末生產企業是鐵基與銅基粉末生產企業。
表2列出了進入21世紀以來,亞洲地區鐵基與銅基粉末冶金零件產量的統計資料。需要指出的是,JPMA從1990年代中期開始,就對亞洲地區的粉末冶金零件生產統計進行了大量細致的工作。本文中引用的許多統計資料都來源于JPMA,特向JPMA致以真誠謝意。
由表3可看出,從2000到2006年,亞洲地區7年間鐵基零件與銅基零件分別增長了約80%與70%。按照以2000年為基數,6年的平均年遞增率計算,泰國(25%),印度(22%),中國(大陸)(18%),韓國(12.6%),馬來西亞(6.4%),新加坡(以2001年為基數,5年的平均年遞增率)(4.5%),中國(臺灣)(2.2%),日本(3.5%)。
圖1示進入21世紀以來,亞洲地區粉末冶金汽車零件(包括摩托車零件)生產的發展趨勢。由圖1可看出,亞洲地區粉末冶金汽車零件(包括摩托車零件)的生產普遍呈上升態勢,增長最的是新加坡。汽車零件在粉末冶金零件總產量中所占比率(2006)最高者是日本,高達91%,其次是韓國(86%),中國(大陸)(53%)。
汽車零件(包括摩托車零件)在粉末冶金零件總產量中所占比率,在一定程度上,反映了該地區粉末冶金零件的生產技術水平。
倘若將表2與圖1綜合來看,新加坡的2000-2003年增長緩慢,可能是調整產品結構所致。
下面就亞洲的幾個主要國家或地區的粉末冶金零件產業的發展與現狀,予以簡要說明。
二、日本粉末冶金零件產業
日本的粉末冶金零件(鐵基與銅基零件)產業起步于1950年代初,據日本1956年頒布實施的“機械工業振興臨時措施法”[5],1952年日本粉末冶金零件產量只有90t,用于汽車的粉末冶金零件僅有10%。圖2示1950-1985年日本的汽車、燒結金屬含油軸承、結構零件的生產統計圖[6]。由圖2可看出,從1962年前后起,隨著日本汽車產業的快速發展,粉末冶金結構零件的生產發展速度開始超過燒結金屬含油軸承,基本上和汽車產業是同步發展的。
圖2示日本鐵基粉末冶金零件的發展歷程。就日本而言,由表3知,粉末冶金零件基本上是鐵基零件,銅基零件僅占粉末冶金零件總產量的3%。其他國家亦然。中國(大陸)銅基零件(2006年)約占粉末冶金總產量的5.7%。由表3可看出,鐵基粉末冶金零件、鐵基粉末、成形-燒結設備與技術等都是隨著汽車零件的市場開發而同步發展的。
表4與表5分別示1980與2004年度日本燒結金屬含油軸承和結構零件的產量、應用領域、構成比及生產量順序。由這2個調查表可看出,燒結金屬含油軸承的應用領域25年來,處于第1與第2位的一直是汽車與摩托車,1980年位居第3的是縫紉機,2004年排位第3的是事務機械;粉末冶金結構零件的排位,位居第1與第2的,25年來也都是汽車與摩托車,1980年位居第3的是空調器,2004年排在第3位的也是空調器。
從表4與表5大體上可以看出在日本燒結金屬含油軸承與結構零件的應用領域,和他們因時間的變動。需要說明的是,市場是動態的,時時都在變化,因此,粉末冶金零件也必須不斷地開發、改進、創新,才能適應市場需要。日本粉末冶金產業50年的發展就充分證明了這一點。
三、韓國粉末冶金零件產業
韓國的粉末冶金零件起始于1970年代初,開始主要生產家用電器的銅基零件。銅基粉末的消耗量1993年為2600t,2003年增加到了5000t。鐵基粉末的消耗量1996年為25 000t,由于汽車產業快速發展,2003年增加到了50 000t。韓國沒有鐵基粉末生產企業,使用的鐵基粉末全部依靠進口,由瑞典Hgans AB供應的數量最大,據進口的統計資料,約占61%;其次是日本的川崎制鐵和神戶制鋼,約占27%,其余部分來自美國的Hoeganaes Corp,德國的Mannesmann及加拿大的QMP。
韓國粉末冶金公司的數量2000年約為400家,2003年增加到了440家,增長10%。電工、電子和汽車產業方面的粉末冶金公司約為120家,約占粉末冶金公司總數的不到1/3。韓國最大的有色金屬(Cu粉與Al粉等)生產企業是ChangSuang CO,2005年產量為4800t。根據JPMA的統計,韓國粉末冶金零件(鐵基與銅基零件)生產企業為38家(見表1),其中生產粉末冶金結構零件的主要企業為5家,見表6。韓國2006年生產的粉末冶金零件為47853t(見表2)顯然大部分是由這5家公司生產的。
韓國的粉末冶金零件生產企業在生產的汽車零件有,諸如發動機的閥座圈,凸輸與曲軸帶輸,以及凸輸軸;變速器的離合器轂,fort活塞,同步器轂及換檔芻;減振器零件,動力轉向零件及制動片。在粉末冶金零件總產量中汽車零件所占比率,1996年為78%,2006年上升到了86%(見圖1)。韓國生產的汽車中,平均每輛車中粉末冶金零件的用量1996年為6.5kg,預計隨著汽車產量增大和每輛車使用的粉末冶金零件數量增多,平均每輛車汽車的粉末冶金零件用量,預計2007年可達到8.0kg以上[3]。
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