2022年合金元素添加剂行业发展规模前景预测及应用市场需求潜力研究
（1）合金元素添加剂简介：合金是由两种或两种以上的金属、或金属与非金属融合而成的具有金属通性的物质，其性能一般均优于纯金属。常见的合金包括铝合金、钢铁、镁合金、钛合金等，即以铝、铁、镁、钛等金属作为基体金属，添加一种或多种金属或非金属元素而制成的，具有不同特殊性能的合金。随着科学技术以及工业经济的飞速发展，合金产品以其优秀的性能被行业接受并迅速运用于各行各业，为工业经济发展做出巨大贡献。
中金企信国际咨询公布的《2022-2028年全球及中国合金元素添加剂市场监测调查及投资战略评估预测报告》
在合金制造过程中，合金元素可选择的加入方案主要包括以下类型：
钢铁和铝合金是用量最大的合金。由于铝和铁的熔点差异较大，因此目前铝合金和钢铁在制备过程中合金元素加入的主流技术方式也有差异，总体上，铝合金制备以中间合金加入法和合金元素添加剂加入法为主，钢铁制备则以直接加入法和中间合金法加入方式为主。
1）合金元素添加剂在铝合金行业的发展和应用：现阶段铝合金制备中合金元素的主流添加方法是中间合金加入法和合金元素添加剂加入法。合金化是合金生产工艺流程中最重要的一环，合金添加元素在基体金属中的熔化、合金元素分布的均匀性以及熔体纯净度决定合金材料的最终性能指标。由于铝的熔点约为 660℃，而铝合金制备需加入的锰、钛、硅、铁、铬等高熔点金属（均在 1,200℃以上）与铝的熔点差距较大，若将其以单质的形式（纯金属）加入到铝液中熔解，则熔炉的温度需超过拟加入合金元素的熔点，这样会造成铝液的汽化，且熔炉内的铝液易与周围的氧气、氢气、水等发生化学反应，形成难以去除的杂质，导致铝合金性能偏差，难以符合高端铝合金性能的要求，甚至导致铝合金的报废。另外，将熔炉大幅升温需耗费更多的能源，且升温时间长，从而导致制备过程的高成本、低效率。
为弥补上述不足，早期的合金工业中，利用“多数合金的熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点”这一特性，熔炼企业陆续采用加入中间合金（浓缩版的合金）熔化的方式来降低合金元素熔融过程时所需要的温度，铝基中间合金加入技术在 20 世纪 50-60 年代中后期开始在我国运用。中间合金添加方案存在如下问题：需要采用多次少量的方式进行添加投放，精准控制难度大；熔化中间合金所需的时间仍然较长，一般需 30 分钟至一小时左右；铝熔体长时间与大气中的氧气、氢气、碳、水分等其他物质发生反应生成的化合物增多，导致铝合金的品质降低；熔化时间长会增加能耗，且增加铝熔体的烧损；熔化温度降低有限，产生氧化物烧损，造成资源浪费、对环境影响大，生产效率低等；中间合金的制备方法与最终合金材料的制造工艺高度重合，需要将热熔温度提升至高熔点金属熔化温度才能完成生产，在造成较高的能耗和原料消耗的同时，也相应导致对空气的污染及碳排放的增加。且铝基中间合金本身作为高温
熔化的产物，制造过程中的低熔点金属易烧损产生杂质，导致合金材料纯净度下降，影响材料的最终性能。
合金元素添加剂加入技术由美国 AMG 公司发明，在 20 世纪 90 年代中期在我国铝合金行业中开始试验，2000 年前后开始陆续试用。合金元素添加剂加入技术无高温熔炼流程，合金元素占比普遍可达 75%以上，含杂质更低，且收得率更高，较铝基中间合金技术在提升制造效率、减少材料烧损、提高合金材料性能等各项指标方面具有明显优势。但合金元素添加剂，通常会在产品中加入大量助熔剂来保证合金元素在热熔体的熔化性能，助熔剂含量过高会挤压合金元素占比（浓度降低），且易导致助熔剂中大量杂质被添加到合金中，降低了合金纯净度、影响合金性能。而提高合金元素浓度降低助熔剂含量则会影响合金元素在热熔体中的熔化性能，造成合金元素无法充分熔化，合金元素收得率低，亦对合金质量造成影响。因此合金元素浓度、收得率、熔化时间、熔化温度，四者难以同时兼顾，这也是全球合金元素添加领域历久的技术性难题。由于上述原因，导致国内外主流的合金元素添加剂生产商提供的合金元素浓度水平普遍保持在 75%-85%的水平，且熔化时间仍较长。
2）合金元素添加剂在钢铁行业的发展和应用：在钢铁行业，不同于铝的低熔点，金属铁熔点较高（1,538℃），在一般钢铁的冶炼中，元素添加普遍使用铁合金（铁基中间合金），常见的铁合金有锰铁、铬铁、硅铁、硅锰等，而在对纯净度等要求较高的高端钢铁冶炼中，通常采用直接添加纯金属的方式添加合金元素。
铁合金制备方法与铝基中间合金类似，即将合金元素矿石与铁屑等一种或多种合金元素熔炼制成的一种待用合金产品，在钢铁冶炼时，将该产品再次投入熔炉中进行熔化，达到钢材合金元素添加的目的。铁合金的优点在于其价格较低，但其金属元素收得率低、杂质含量高，不利于提升钢铁品质。同时，铁合金本身的制备工艺粗放、能耗物耗高、并产生大量烟尘、废渣、废气，环境污染严重。纯金属加入的优点在于其浓度高、应用简便、部分金属熔化性好，有利于提升钢铁品质；缺点在于纯金属收得率偏低且价格较贵，且对部分金属而言，如为了加快熔化速度直接将金属研磨成粉末状加入，导致合金元素在熔体烧损量多，材料耗损大，且高温下产生各类氧化物、氮化物、氢化物等杂质，对钢铁纯净度产生影响，如以金属锭的方式加入则导致合金元素在熔体中熔化速度慢、熔化不均匀，亦影响制备效率和钢铁品质。
（2）合金元素添加技术发展趋势：随着高端制造对合金材料性能要求的提升，以及新材料技术本身的不断进步，下游航空航天、军工、船舶、轨道交通、汽车等领域对合金材料的纯净度、金属耐疲劳度、各组分在合金化后的均匀分布等指标的要求越来越高，合金元素添加技术呈现如下趋势：
1）由于合金元素添加剂技术较中间合金在合金制备的效率、质量方面的优势，合金元素添加剂未来应用更加广泛，有取代中间合金成为主流合金制备方式的趋势；
2）随着合金元素添加剂产品和技术的发展和成熟，高端合金制造对合金元素添加剂的综合性指标提出了更高要求，如在快速熔化、低温熔化、高收得率、高浓度、低杂质、熔体内分布均匀等多维度需求；
3）部分低熔点基体金属在与高熔点合金元素在高温下进行熔化时会产生大量氧化物、氮化物、氢化物，降低了合金的纯净度，将导致金属疲劳，为保证合金元素在合金化后均匀分布、提高材料的性能，并达到节能环保的目的，实现更短时间、更低温度的合金元素熔化成为提升合金品质的关键要素；
4）随着合金材料应用领域的不断拓展，对合金特殊性能的要求更加多样，使得单一型合金元素添加剂无法满足合金材料性能的全部要求，复合型合金元素添加剂发展也成为市场重点研究方向。
2、行业竞争格局和主要企业：合金元素添加剂是合金制造业的一个细分子行业，目前钢铁行业的合金制备仍以铁合金或纯金属为主，提供合金元素添加剂的企业主要集中在铝合金行业，由于行业较细分，专业从事相关产品研发、生产、销售的企业较少，行业的市场格局较为稳定。目前行业企业规模较大的主要是一些国外专业从事金属材料研制的跨国企业或其材料业务的分支等。国际公认的合金元素添加剂知名企业包括美国安美奇（AMG Aluminum）铝业、德国贺氏冶金（Hoesch Metallurgie GmbH）、西班牙博斯特兰（Bostlan）等。国内除上述企业在中国本土设立的工厂外，还有少部分从事合金元素添加剂生产的民营企业，如哈尔滨东盛、江西金泰、四川兰德等，上述企业具体信息如下：
（1）国外主要生产企业：
（2）国内主要生产企业：
