超细金属粉末投资,广阔天地,大有可为

最近经济上遇到点问题,没心情写东西了。但是生活还得继续,这个超细金属粉末,我已经跟踪两个多月了,今天抽出时间,把它写完。以我个人角度来看,这个行业值得深挖,尤其是聚焦于高精尖、高附加值方向,真的是广阔天地,大有可为。

为什么会关注到这个领域呢?说来话也不长。有个大学找到一个投资机构,说我这里有个项目,挺有意思,过来看看,这家投资机构看完之后觉得也不错,但是并没有决定要投资,毕竟是完全初创的天使项目,就让我们再去看看,还跟我们画大饼说,我们要投,但是你得帮我们再找一家机构一起来投资。怎么说呢,^_^。其实他们也没有什么概念,然后我们就去跟创始人聊了聊,也详细看了项目的研究过程。

说句实话,当天看完之后,我也没有什么概念,只是觉得技术不错,有点前途,但是你要说我当时就认可了,那就有点吹牛了。但是当我研究完这个行业之后,我觉得这个项目值得投资,值得深挖,大有前途。这个项目重点是在镍粉上,尤其是100nm以下的超细镍粉,这个应用前景最广,价值相对较高。我们后面再讲,先简单普及一下什么是超细金属粉末。下面部分内容来自于ChatGPT的收集,仅供参考。

一、什么是超细金属粉末?

超细金属粉末通常指平均粒径极小(一般<0.5–1 μm级)的金属粉体。相比于常规金属粉末,超细粉末具有极大的比表面积和表面能,表现出增强的表面效应和体积效应。粒径越细,其比表面积越大,烧结活性和机械性能越优异。例如,纳米镍粉具有大比表面积和高表面活性,作为催化剂或导电浆料时效果显著。以超细镍粉为例,它一般指平均粒径在0.1–1 μm的镍粉。此类镍粉采用气相沉积、液相还原等方法制备,可获得球形度高、纯度(≥99%)和分散性好的产品。典型实验证明,通过水合肼液相还原得到的镍粉可达纳米级粒径(如平均380 nm),且纯度高、球形度好、分布均匀。

主要应用领域

  • 多层陶瓷电容器(MLCC):现代MLCC内部电极采用超细镍粉层以替代钯银等贵金属。镍粉成本低、导电性强、电迁移率小、耐焊料腐蚀和高温性能好,且与陶瓷共烧性佳。MLCC用镍粉要求高纯度、高球形度、超细粒径(常<0.1 μm)和良好分散性。例如,住友金属矿山生产的MIT系列超细镍粉球形光滑,平均直径<0.1 μm,适用于各类电子元件。Ni粉还用于电容、电感、电阻等元件内电极及电子浆料制备。

  • 动力电池与电子封装:镍粉在镍氢、镍镉等传统电池材料中用作活性物质,在电子封装导电浆料和焊料中可提升导电性能。此外,含镍导电涂料常用于电刷(电机碳刷)和接触器等领域,以增强耐磨和导电性。最新研究还探讨将超细Ni粉作为锂离子电池中添加剂和高镍正极材料的改性成分,以提高容量和循环稳定性。

  • 增材制造(3D打印):超细金属粉末是金属增材制造的基础材料。镍基合金(如Inconel)粉末在航空航天、高温结构件制造中被广泛应用。Tekna等企业利用等离子雾化技术生产高纯球形镍基合金粉末,具有高流动性和高填充密度,满足高温结构件对力学化学性能的要求。球形金属粉(包括Ni、Fe、Co基合金)同样用于金属粉末床熔融、热喷涂和金属注射成型等工艺。

  • 其他领域:超细镍粉亦可用于催化剂(如氢化反应催化剂、汽车尾气处理催化剂)、磁性流体、吸波材料、导电复合材料、金属陶瓷涂层等。补充而言,超细铝粉因活泼易燃,广泛用于固体火箭推进剂、军工炸药、焰火和燃料添加剂;铝合金粉末则用于3D打印轻质零件和耐腐蚀部件。铜粉主要用于电子工业(导电浆料、导电油墨、电磁屏蔽材料)、粉末冶金零件(摩擦材料、散热器)、催化剂载体等,在增材制造和微电子封装中也有重要应用。

二、全球与国内代表性企业及技术优势

  • JFE矿业(日本):JFE是早期超细镍粉商业化供应商,采用化学气相沉积(CVD)法制备超细镍粉,将无水氯化镍蒸发后与氢气反应生成镍粉。其产品平均粒径0.2–0.4 μm,晶体尺寸<0.1 μm,用作MLCC内电极材料,产物球形度高,结晶度好。

  • 昭荣化学(日本):昭荣自1991年起采用喷雾热分解法生产镍粉,后改进为固体喷雾热分解,还利用PVD技术成功制备纳米级镍粉。其产品尺寸范围广,可覆盖从纳米到微米级别,主要面向MLCC等电子元件应用

  • 住友金属矿山(日本):凭借湿法化学合成技术,住友开发出MIT系列超细镍粉(球形、表面光滑),平均粒径小于0.1 μm,分布均匀,杂质含量低。同系列还包括UCP系列铜粉,应用于电子元件制造。住友镍粉和铜粉均为高端电子元件提供材料保障。

  • Tekna(加拿大):Tekna利用射频感应等离子体技术制备金属纳米粉末,开发了工业化、高效生产镍纳米粉的工艺。其N80系列镍纳米粉平均直径约80 nm,球形度好,专为满足高端MLCC对电极镍粉的严格要求而设计。Tekna同样生产喷丸雾化高纯球形镍基合金粉末,用于增材制造和航空航天领域。

  • 博迁新材(中国):博迁新材是国内MLCC用镍粉龙头企业,采用大气压下物理气相冷凝法(PVD)制备超细金属粉体,填补了国内技术空白。公司参与起草我国首个电容器电极镍粉行业标准,实现纳米级高端电子粉体规模化生产。博迁新材产品线覆盖MLCC内电极全系列镍粉,并持续扩产高纯纳米金属粉体,实现对国际先进水平的追赶。

  • 新川新材(中国):杭州新川新材料专注于高端球形超细金属粉末,已实现150 nm、200 nm级MLCC用镍粉的量产。公司自主研发“蒸发-冷凝”制粉工艺,通过在高温真空下蒸发金属并急速冷凝,制备纳米镍粉,解决了200 nm以下高端镍粉的国产化难题。新川还布局亚微米级铜粉、银粉及合金粉等产品,推动MLCC、光伏和电动汽车等领域的国产替代。

  • 其它企业:国内还有纳洛米特等新兴企业专注纳米镍粉、纳米铜粉、纳米银浆等高端金属粉体,产品粒径<200 nm,性能稳定;国际上还有Shoei ChemicalToho Titanium等公司在MLCC镍粉领域占有一席之地。总体而言,这些企业各有优势:日本企业技术成熟、品质稳定;Tekna等外企在制造工艺(等离子体、雾化)上领先;国内企业则在国产替代和成本控制上具备后发优势。

三、技术路线

超细镍粉的制备方法主要包括多种物理和化学路线:

  • 雾化法:利用惰性气体或水流高速撞击熔融金属,将熔体雾化成微粒并快速凝固,产物形貌球形。气体雾化适合制备Ni基合金(Inconel 625718等)粉末,可得到高球形度和较窄粒度分布。雾化法设备要求高、产量大,用于大规模生产增材制造级粉末。

  • 电解法:将Ni盐(如硫酸镍)溶液通电还原,形成活性镍沉积物。这种方法可制备高纯度镍粉,但粉末往往为多孔海绵状或针状结构,球形度差,需后续热处理和球磨改善形貌。电解法工艺简单,但产率、规模化均受限。

  • 等离子旋转电极法(PREP):使用高温等离子流或电弧熔化高速旋转的金属电极,飞溅出的熔滴在气相中凝结成粉末。此法可制备超细、高纯度球形粉末,常用于制造纯金属及合金微粉。Tekna采用射频等离子体溅射技术生产纳米镍粉即属于PREP类工艺,能工业化制备平均粒径~80 nm的镍粉。然而该法设备昂贵,产量有限。

  • 碳氧化物热解法(羰基法):先将Ni与一氧化碳反应生成可挥发的四羰基镍(Ni(CO)_4),然后通过加热分解得到高纯纳米镍粉。此法适于工业化生产,可获得1 μm到数十纳米的粉末粒径。加拿大是此技术最大规模生产国。然而羰基镍剧毒,对环境和安全要求极高;分解温度高易引发粉末烧结。

  • 真空蒸发冷凝法:将镍加热至高温蒸发,再在真空或惰性气氛中急速冷凝。调节温度和压力可控制粉末粒度。该方法可获得80–100 nm的球形镍粉,球形度好。但工艺复杂、设备成本高、产率低、粉末易再氧化,工业化难度大。溶液化学法:包括液相还原、溶胶-凝胶等。如水合肼还原、复氧化还原法可以制备纳米镍。溶液法易放大生产,成本相对较低,但需严格控制反应条件、防止团聚,且得到的粉末颗粒多呈枝晶状或不规则形,需要后续分级和包覆改性。

  • 各路线具有各自特点:碳氧化物法制粉纯度高、规模大,但安全环保要求高;PREP和等离子法粉末球形度优异,但设备投资大;雾化法产量可观但难以达纳米级;液相还原工艺灵活但需要分散剂和精细分级。未来趋势是向更细粒径、更高球形度、更纯净的方向发展,并加强制备工艺的规模化、智能化和绿色化探索。

四、投资分析

  • 市场空间:超细镍粉下游需求来源广泛。MLCC是主要推动因素之一,据东方证券估计,2022年全球MLCC内电极用镍粉市场规模约70亿元人民币。随着电子产品向小型化、高容量发展及新能源汽车、5G基站等领域需求增长,预计2022–2026年该市场年均复合增长率超过5%。此外,电子封装(导电浆料、焊料)、功能粉体(电刷、磁材)、储能(电池材料)及金属增材制造等领域的增长,将带来更多镍粉需求。举例来说,用于高频电感的纳米级软磁粉(Fe、Ni基)在AI服务器和汽车雷达中需求快速上升。

  • 下游驱动逻辑:新兴产业对超细金属粉末提出了更高要求。电子元件(如MLCC、电源模块)的升级需要更细、更纯、更球形的金属粉体;新能源和新能源汽车产业的扩张拉动了对镍基电池和合金材料的需求;航天航空及5G通信的竞争使高性能粉末冶金需求上升。政府产业政策倾斜也在加速国产替代进程,如“国产替代”大背景下,国产MLCC厂商和电机制造商对高端镍粉的需求被寄予厚望。

  • 政策与国产替代窗口期:近年来中国政府加大了对关键电子元器件和新材料的扶持力度,为国产超细金属粉体创造了政策红利。MLCC行业近年来开始出现国产替代机遇期。例如,新川新材等企业已获得地方政府和产业基金支持,并与日本稻畑产业战略合作,将产品纳入日韩电子元件供应链。国产厂商通过技术攻关,已填补200nm以下超细镍粉空白,为进口替代打开通道。未来2–3年,随着国内MLCC、新能源汽车电池等下游产能扩张,将给国产超细镍粉提供加速成长的窗口期。

  • 重点布局方向:在产业链布局上,应重点关注以下领域:高端电子级粉体(如MLCC内电极纳米镍粉、高纯纳米铜粉等);3D打印与增材制造用球形金属粉末(高纯镍基合金粉、球形铝粉、铜粉等);储能与动力电池相关材料(镍基正极、纳米镍锌等新型电池材料)以及新能源催化剂(氢能催化剂用镍、钌基粉末)等。上述方向均具有规模化潜力和技术含量高的特点,是产业竞争和投资布局的重点。

五、项目差异性在哪里

看完上面的介绍,大家对超细金属粉末的逻辑、应用领域、技术路线与市场价值有了大概了解。非常有价值,值得大家去关注。但是项目如果继续走之前的老路,那其实是在复制,不是在创新,只能卷价格,最终压榨的是人力成本,这种创新毫无意义。这个企业采用了一个新的技术路线,跟之前的沉积法与化学方法完全不同,带来的价值天壤之别。只有技术创新,才有可能支持企业建立自己的护城河。

回过头再说一下这个技术的来源,当初研发团队是想把金属粉末应用在金属管道比如石油管道、发动舱壁的耐腐蚀应用上,实验证明,团队生产的金属粉末完全可以应用在该场景上,但是他们发现,利用这个技术做这点事情,毫无压力。于是,他们继续调整实验参数,将粉末直径降低到100nm以下,实验结果证明成功了。不仅仅是达到该直径,而且一致性也非常好。当金属粉末降到100nm以下的时候,它的应用价值发生了质的变化。以镍粉为例,100nm以上的镍粉价格在500元/克,当达到100nm以下的时候,价格增长了十倍,是一个几何级增长。很明显,如果仅仅做金属耐腐蚀技术,这个创业项目也就仅仅如此。但是当它应用在mlcc领域上,市场价值不可限量。

那它用的是什么技术,很简单——电爆炸技术。

  • 通过高压脉冲大电流导入金属丝(或合金丝),利用金属丝的电阻热在极短时间(微秒级)内使其快速经历熔化、气化甚至等离子体化,形成的高温金属蒸气在特定气氛(如氩气等惰性气体)中与周围气体碰撞、冷却,经成核、生长后冷凝沉降,最终收集得到平均粒径在 100nm 以下的超细金属(或合金)粉末的物理制备方法。

  • 核心过程包括金属丝电爆炸(能量快速转化导致相变)、蒸气扩散与成核、颗粒冷凝生长三个阶段,其产物具有纯度高、形貌可控(如球形、类球形、不规则形等)、粒径分布较窄等特点。

  • 制备过程中,通过调控金属丝直径、爆炸腔内气压、电容器初始储能(或充电电压)等工艺参数,可实现对粉末粒径(100nm 以下)及形貌的精准控制,适用于 Ni、Al、Cu、Fe 及镍铁合金等多种金属材料的超细粉末制备
这个技术从原理上一点都不复杂,早就研究出来了。为什么没有大规模应用,就一个原因,电力的控制。到底是多少伏电压,多少安的电流,才能保证粉末的一致性,这是关键。这需要无数的实验才能研发出来,甚至有一定的运气。当然,运气也是实力。很明显,这个团队拿到了创新密码。他们找到了这个上帝设定的参数。所以,我非常看好它,也希望能帮他融资开创一个新时代。

额外说一句,很多这种新材料的创新,有一个关键问题,那就是尽管很重要,但需要的量少,导致整体规模不够大。但是这个行业,足够大,因为应用场景太多了。只要你数据达标,基本上就不愁卖。因为技术数据越好,对于下游来说,产品效果就更好,这是一个正相关关系。所以,上游企业越进步,下游企业越高兴。

这是我超级看好该项目的主要原因。我感觉,三年时间,该项目就能增长到数十亿的估值,让我们拭目以待。

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