AI+金属材料:从大数据到新材料,AI助力寻找下一代超级合金 头豹词条报告系列
头豹研究院·2024-11-08 20:06

行业投资评级 - AI+金属材料行业规模为5星评级 [25] 报告核心观点 - 中国AI+金属材料行业处于快速发展阶段,高新技术企业在市场需求快速增长与政策支持的大环境下有广阔发展前景,未来随着AI相关技术及高通量实验设备的优化提升,金属新材料有望实现国产化替代 [3] 行业定义 - AI+金属材料行业是指将人工智能技术应用于金属材料的设计、研发、生产、加工及应用的整个产业链中,通过算法、算力和数据的综合应用,提升金属材料的性能、降低成本、加速研发进程,并推动金属材料行业的智能化转型和升级 [4] 行业分类 - 按照材料功能和应用领域的分类方式,AI+金属材料行业可分为金属功能材料和高性能金属结构材料 [4] 行业特征 - 技术创新能力强,体现在高效结合人工智能算法与金属材料科学,实现从理论探索到应用实践的飞跃,基于大数据提出第四范式材料解决方案 [6] - 市场规模较小且相对分散,中国企业普遍成立较晚、规模小、处于发展初期、市场集中度低,部分有创新能力和前瞻性的企业开始崭露头角 [6] - 人才需求大,行业发展依赖技术进步和专业人才梯队,需要兼具AI技术和金属材料科学知识的复合型人才,企业和教育系统已开始着手培养 [7] 发展历程 - 2010 - 2015年为启动期,中国人工智能研究深入,提出材料基因工程概念,开始尝试将数字化技术引入金属材料生产流程,为AI在金属材料领域的应用打下基础 [8] - 2015年起进入高速发展期,AI与金属材料行业深度融合,相关企业涌现,形成丰富应用场景和商业模式,未来将扩展到更多应用场景,形成更紧密的产业链和生态系统 [8][9] 产业链分析 - 上游企业聚焦AI for Science,保障原材料供应并进行数字化转型,数据、算力和算法是AI材料科学数据平台的三大技术核心,原材料供应包括传统和新型金属材料,2023年规模以上铜、铝等十种有色金属产量为7,469.8万吨,规模以上有色金属工业增加值比上年增长7.4% [10][12] - 中游企业发展潜力广阔,但新型材料核心技术相比国际先进水平落后,市场集中度较低,需加大技术创新力度,加快国产化替代,中国高端金属新材料自给率低,大量依赖进口,如关键材料依赖进口率为52%,高温合金进口率达50%,中国企业多为中小企业,规模小且领军型企业匮乏 [10][15][16] - 下游AI+金属材料在航空航天、汽车工业等多领域有广泛应用,满足下游需求的同时带动技术创新,如3D打印技术在航空、汽车制造等领域应用显著,铂力特2023年度公司营业收入12.3亿元,较上年度增长34.24% [11][20] 行业规模 - 2018 - 2023年,AI+金属材料行业市场规模由0.50亿人民币元增长至2.15亿人民币元,年复合增长率33.65%,预计2024 - 2028年,由2.94亿人民币元增长至7.86亿人民币元,年复合增长率27.87%,人工智能技术进步、政府政策支持、新材料开发加速、全球经济环境复苏等是规模变化的原因 [23] 政策梳理 - 《原材料工业数字化转型工作方案(2024 - 2026年)》旨在推动原材料工业数字化转型,鼓励将AI技术引入金属材料设计和研发,带动相关核心新金属材料的加速应用与需求增长 [25] - 《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》旨在通过推动人工智能场景创新促进经济高质量发展,将加速金属材料产业链的数字化转型 [26] - 《“十四五”原材料工业发展规划》旨在推动原材料工业高质量发展,为AI+金属材料行业发展提供政策支持和方向指引 [28] - 《有色金属行业智能制造标准体系建设指南(2023版)》提出到2025年基本形成有色金属行业智能制造标准体系,有助于行业数字化转型和智能化升级 [29] - 《“十四五”智能制造发展规划》旨在推动制造业数字化转型等,将促进人工智能与金属材料行业的深度融合 [30] 竞争格局 - 中国AI+金属材料行业处于高速发展期,主要有三个梯队,市场集中度较低,部分企业开始崭露头角,第一梯队凭借技术创新能力占据领先地位,领先企业会加大产业链整合能力,寻求跨界协同以提高竞争力,高端市场对金属材料性能要求提升、中国企业发展初期的特点、政策支持等是竞争格局形成和变化的原因 [31][32][33][34][35] 企业分析 - 创材深造(苏州)科技有限公司,2021年成立,注册资本333.3334万人民币,具有丰富产品、强大研发、完善服务体系等竞争优势 [37] - 合肥机数量子科技有限公司,2017年成立,注册资本627.4859万人民币,具有专利技术、先进材料数据库与算法等竞争优势 [38] - 北京深势科技有限公司,2018年成立,注册资本1087.7025万人民币,具有多项研发专利、先进高通量计算技术等竞争优势 [39][40][41] - 鸿之微科技(上海)股份有限公司,2014年成立,注册资本2080.313万人民币 [42]