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本文援引于报告《2020年中国形状记忆合金行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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政策促进形状记忆合金行业发展，“十四五”有望进一步推动行业进步

全球形状记忆合金行业发展历史较短，中国正加速推进产业链形成。上世纪三十年代，人类首次在金镉合金中发现了形状记忆效应，并将其称之为形状记忆合金，后来在各国研究团队的努力下逐渐积累了形状记忆合金相关理论知识，并于1969年在美国首次实际应用。中国形状记忆合金行业起步略晚，在十九世纪七十年代才逐渐开始相关理论技术的研究，市场整体在2010年前发展缓慢。

2011年，发改委发布产业结构调整指导目录2011年本，较早的提出了形状记忆合金作为生物医用材料的重要发展方向。

2012年，形状记忆合金以前沿新材料分类首次列入《新材料产业“十二五”发展规划》。

2017年，形状记忆合金继续列入国家战略规划重要发展领域，在“十三五”规划的基础上以《“十三五”材料领域科技创新专项规划》为指导意见，大力开展形状记忆合金及其下游医用领域的发展。

自2010年以来，在国家政策的支持下，形状记忆合金行业发展迅速并涌现出众多新兴企业。在即将召开的十九届五中全会上，形状记忆合金行业预计将继续列入“十四五”国家战略规划，在政策红利下迎来下一个五年的高速发展阶段。

形状记忆合金是可以“变形”的材料，其中以镍钛记忆合金的应用最为成熟

形状记忆合金的形状记忆效应是通过马氏体相变及其逆相变实现。根据定义，马氏体是黑色金属材料的一种组织，最早被发现于钢材中，是将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。目前马氏体已经被发现于部分金属及合金材料中。普通的马氏体相变是钢的淬火强化过程，由于钢材的性质，该相变过程不可逆，因此淬火硬化后的钢材无法还原至原始钢材状态。而形状记忆合金不仅拥有具备改变材料结构性能的马氏体组织，且其马氏体相变过程具有可逆性，因此形状记忆合金可反复在奥氏体和马氏体两种状态转换，实现变形与还原的形状记忆功能。

形状记忆合金发展至今已经形成了十多种合金品种大类，已发现具有形状记忆效应的品种就超过了上百种，但考虑到部分元素获取难度大、材料使用环境限制大等因素，真正实现实际应用的只有钛基合金、铜基合金和铁基合金三大类。从应用前景来看，钛基合金具有目前最优秀的材料性能，是应用场景最丰富的形状记忆合金，尤其以钛镍合金为主要品种。从消费来看，铜基合金和铁基合金生产成本较低，在中低端领域具有较好的应用市场。随着相关研究的深入，未来预计将有更多合金品种投入实际应用。

形状记忆合金是特殊功能型材料，其应用场景具备充分想象空间

得益于形状记忆合金材料良好的形状恢复能力和超强的弹性性能，其在下游的诸多应用领域具有不可替代的优势。目前已经实际应用的下游领域包括生物医疗、航空航天、机械电子以及日常生活等，其中以生物医疗为最主要的应用市场。考虑到目前形状记忆合金价格昂贵且产能有限，短期内市场仍将以生物医疗的应用为主。未来随着形状记忆合金总体产量的提升，其他领域将得到更加充分的应用。

中国形状记忆合金产业链发展仍处于早期阶段，中下游具备成长空间

中国形状记忆合金行业可分为上游原料供应商、中游形状记忆合金生产商以及下游形状记忆合金加工商。产业链上游负责开采、生产以及供应形状记忆合金所需的钛、镍、铜、铁等主要基体合金材料。产业链中游负责生产各类形状记忆合金丝材、线材、棒材、板材、管材等。目前市场以镍钛合金的生产为主，产量占比超过90%。产业链下游负责采购中游生产的形状记忆合金胚料并加工成适合下游应用的形状记忆合金产品。主要的下游市场包括航空航天、机械电子、生物医疗以及日常生活等，其中生物医疗应用领域的市场占比最大。

形状记忆合金行业规模持续增长，医疗器械占据下游主要消费市场

中国形状记忆合金行业发展空间较大，市场在2020-2025年间迎来快速发展阶段。根据测算，市场占比主要集中在医疗器械领域，2019年规模约62.9亿元，占总比约90%。过去四年形状记忆合金行业在政策的促进下保持了良好的发展速度，年复合增长率约19%。未来五年医疗以及其他领域（航空航天、机械电子、日常生活等）市场规模将迎来较大增幅。

形状记忆合金行业的发展预计将以两步走方式实现产业链的全面建设

中国形状记忆合金行业发展势头良好，行业将在市场和理论研究的同步驱动下，通过两步走的方式实现行业规模的快速增长。从应用层面来看，第一阶段的应用建立在前期技术探索的理论基础之上，主要以镍钛记忆合金的开发和使用为主。领域聚焦于医疗、航空航天板块。材料价格水平较高，暂时无法实现大规模应用，有赖于产能扩充和理论深入研究推动行业进入下一发展阶段。第二阶段应用发展期预计将有以下发展趋势：（1）医疗、航空航天领域产品图谱继续扩大，应用渗透率持续增加；（2）产能扩张促进材料价格下降，应用领域向消费品、工业用品等市场延伸；（3）高端新兴科技领域受益于形状记忆合金材料品质及性能的提升，逐步进入其生产供应链。

从理论层面看，第一阶段将在形状记忆合金基础研究体系基本建立的情况下注重特定课题的研究，例如高性能镍钛合金研发、（铜基、铁基）形状记忆合金工业化应用研究、新型形状记忆合金（镁基等）理论探索、生产工艺技术改进、新型应用场景理论研究等。第二阶段将逐步向下游应用探索，借助早期相关研究及发现突破下游各领域应用技术难点，真正实现形状记忆合金的全面各层次应用。在此阶段新兴形状记忆材料（形状记忆高分子、陶瓷等）及其他特种性能材料的技术预计将发展成熟，对形状记忆合金行业造成一定冲击。

深度见解：行业上升空间巨大，企业合作把“蛋糕”做大是首要目标

中国形状记忆合金的市场需求庞大，现有企业难以满足整体需求，合作共赢将成为当前行业发展的主旋律。仅从医疗器械来看，随着中国居民收入的提升以及医疗知识的广泛普及，市场需求每年保持稳定快速增长，2019年中国医疗器械市场规模突破6,000亿元。作为新型生物医用材料，形状记忆合金制成的医疗器械将有充分应用前景。除此之外，航空航天、生活消费领域市场庞大，对于形状记忆合金的需求同样与日俱增。

根据整理的企业数据可以发现，1990-2019年间从事形状记忆合金生产及加工的企业数量一共仅33家。其中超过50%企业成立于2010-2019年。自2015年后，新增企业数量呈现上升趋势，年新增企业数量由0-1家提升至2-4家。考虑到行业良好的发展前景以及庞大的潜在市场需求，当前企业数量以及规模距离实现行业供需关系饱和仍有较大差距。中游生产形状记忆的企业数量较少且产量相比于美国、日本企业有明显差距。下游企业仅在生物医疗领域形成了一定规模，在航空航天、电子器械、生活消费领域市场缺口较大，亟需企业入局拓展。

因此综合上述情况，头豹分析师认为当下形状记忆合金行业处于发展初期阶段，行业竞争较小，企业需合作突破相关技术、理论瓶颈，加快建设完善的上中游生产体系，为下游应用领域拓展提供产量支持，从而推动全产业链蓬勃发展。具体参考建议包括（1）加快建设形状记忆合金产业园，推动企业间技术交流及合作，提高运行效率；（2）企业联合高校实验室，建设产学研用一条龙体系，实现形状记忆合金企业从理论到应用的全方位布局。