AI+金屬材料：從大數(shù)據(jù)到新材料AI助力尋找下一代超級合金

aLAI+金屬材料：從大數(shù)據(jù)到新材料，AI助力尋找下一代超級合金頭豹詞條報告系列 席王利華等2人制造業(yè)/金屬制品業(yè)原材料業(yè)信息科技工業(yè)制品2024-10-12制造業(yè)/金屬制品業(yè)原材料業(yè)信息科技工業(yè)制品版權(quán)有問題？點此投訴綜合及概念/智能制造/技術(shù)/人工智能AI+金屬材料行業(yè)定義行業(yè)分類行業(yè)特征發(fā)展歷程AI+金屬材料行業(yè)是指將人按照材料功能和應(yīng)用領(lǐng)域的AI+金屬材料行業(yè)的特征主AI+金屬材料行業(yè)工智能技術(shù)應(yīng)用于金屬材…分類方式，AI+金屬材料…要有：技術(shù)創(chuàng)新能力強、…目前已達到2個階段產(chǎn)業(yè)鏈分析ll,行業(yè)規(guī)模園政策梳理AI+金屬材料行業(yè)相關(guān)政策5篇競爭格局上游分析中游分析下游分析AI+金屬材料行業(yè)規(guī)模評級報告1篇數(shù)據(jù)圖表數(shù)據(jù)圖表SIZESIZE數(shù)據(jù)摘要AI+金屬材料是指利用人工智能技術(shù)設(shè)計、研發(fā)、和應(yīng)用金屬材料，從而加速新材料的探索、設(shè)計、合成與優(yōu)化。中國AI+金屬材料行業(yè)當前處于快速發(fā)展階段，高新技術(shù)企業(yè)在市場需求快速增長與政策支持的大環(huán)境下展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。未來，隨著AI算力、算法、數(shù)據(jù)以及高通量實驗設(shè)備的優(yōu)化提升，金屬新材料有望實現(xiàn)國產(chǎn)化替摘要行業(yè)定義[1]AI+金屬材料行業(yè)是指將人工智能技術(shù)應(yīng)用于金屬材料的設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、加工及應(yīng)用的整個產(chǎn)業(yè)鏈中，通過算法、算力和數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，提升金屬材料的性能、降低成本、加速研發(fā)進程，并推動金屬材料行業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型和升級。金屬材料行業(yè)能夠更高效地分析和處理大量數(shù)據(jù)，加速新材料的探索時，AI技術(shù)還能幫助優(yōu)化實驗條件和制備流程，提高材料的合成效率和質(zhì)量。這一融合不僅有望大幅縮短新材料研發(fā)周期，降低研發(fā)成本，還將助力金屬材料行業(yè)在更廣泛的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新與應(yīng)用。2：2：https://www.ams.o…IW1：/p…IW行業(yè)分類[2]按照材料功能和應(yīng)用領(lǐng)域的分類方式，AI+金屬材料行業(yè)可以分為如下類別：金屬功能材料和高性能金屬結(jié)構(gòu)材料。 金屬功能材料料分類 金屬功能材料料分類高性能金屬結(jié)構(gòu)材料金屬功能材料是指一類具有輔助實現(xiàn)光、電、磁或其他特殊功能的材料，它們涵蓋了磁性材料、金屬能源材料、催化凈化材料、信息材料、超導材料以及功能陶瓷材料等多個種類。這些材料因其獨特的物理和化學性質(zhì)，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用潛力。高性能金屬結(jié)構(gòu)材料是指與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料相比，具備更高的耐高溫性、抗腐蝕性、高延展性等優(yōu)異特性的新型金屬材料。這類材料主要包括鈦、鎂、鋯及其合金，鉭鈮、硬質(zhì)材料等，同時還涵蓋了高端特殊鋼和鋁新型材等。2：中國腐蝕與防護網(wǎng)2：中國腐蝕與防護網(wǎng)1：http://www.ecorr.o…行業(yè)特征[3]AI+金屬材料行業(yè)的特征主要有：技術(shù)創(chuàng)新能力強、研發(fā)周期逆轉(zhuǎn)、依賴人才需求大。1技術(shù)創(chuàng)新能力強AI+金屬材料行業(yè)展現(xiàn)了強大的技術(shù)創(chuàng)新能力，主要體現(xiàn)在高效結(jié)合人工智能算法與金屬材料科學，實現(xiàn)從理論探索到應(yīng)用實踐的飛躍。AI在金屬材料研發(fā)中可以有效規(guī)避傳統(tǒng)研發(fā)中的精度陷阱，通過精確預測和高效篩選，助力新材料的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化。具體而言，AI+金屬材料基于大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)提出第四范式材料解決方神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對物理模型和過程進行擬合，使誤差顯著縮小。2市場規(guī)模較小且相對分散能力和市場前瞻性的企業(yè)開始嶄露頭角。如創(chuàng)材深造，注冊于2021年，注冊資本333萬元，員工人數(shù)21人；邁高材云注冊于2021年，注冊資本665萬元，員工人數(shù)10人，這些企業(yè)雖然在AI算法和材料研發(fā)技術(shù)具有強大創(chuàng)新能力，但并沒有占據(jù)行業(yè)領(lǐng)先地位，市場集中度較低。3人才需求大AI+金屬材料行業(yè)的核心特質(zhì)表明，這一領(lǐng)域的未來發(fā)展不僅依賴于技術(shù)進步帶來的效能革新，更需要不斷壯大的專業(yè)人才梯隊以支撐其長期的可持續(xù)創(chuàng)新。同時，AI+金屬材料行業(yè)的快速成長加劇了對復合型人才的需求，這類人才需兼具AI技術(shù)和金屬材料科學的專業(yè)知識。企業(yè)日益重視構(gòu)建跨界團隊，整合AI研發(fā)力量與材料科學的實踐經(jīng)驗，以期通過協(xié)同創(chuàng)新破解材料開發(fā)難題。教育系統(tǒng)與企業(yè)已逐步意識到人才培養(yǎng)的緊迫性，開始著手通過課程改革、實習實訓、繼續(xù)教育等方式培養(yǎng)能夠跨越學科界限的專家，如鴻之微科技開展“開放課題”以促進產(chǎn)研學一體化與跨界協(xié)同，自申報開放以來，引起了社會各界的關(guān)注，很多科研工作者都積極參與其中，目前已經(jīng)收到了600+“開放課題”申報經(jīng)過項目委員會嚴格的篩選和審核，目前已經(jīng)有400+項目申報成功。1：https://new1：https://new.qq.co…3：https://cloud.hzwt…4：https://www.qcc.c…2：https://baijiahao.b…IW5：https5：https://www.qcc.c…7：.c…6：上海交通大學材料科學…發(fā)展歷程[4]中國AI+金屬材料行業(yè)從21世紀初開始啟動，雖然相比美歐日等國家起步較晚，但也展現(xiàn)出強大潛力。隨著中國對人工智能研究的深入以及材料基因工程的提出，開始嘗試人工智能與金屬材料產(chǎn)業(yè)的結(jié)合。自2015年以來，AI+金屬材料行業(yè)進入高速發(fā)展階段，企業(yè)開始探索如何利用AI優(yōu)化金屬材料研發(fā)、提高金屬材料性能、降低成本。未來，該行業(yè)將不斷擴展到更多應(yīng)用場景，形成更加緊密的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)系統(tǒng)。啟動期2010~2015中國的人工智能研究逐漸深入，積累了豐富的理論基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)驗，提出材料基因工程概念，開始嘗試將數(shù)字化技術(shù)引入金屬材料生產(chǎn)流程。這一時期，中國人工智能的研究為AI在金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。高速發(fā)展期.2015~隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟，AI開始與金屬材料行業(yè)進行深度融合，相關(guān)企業(yè)索如何利用AI深度優(yōu)化金屬材料的研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用。這一時期，AI+金屬材料行業(yè)逐漸進入產(chǎn)業(yè)闊的發(fā)展前景。2：金屬學報2：金屬學報1：https://www.ams.o…產(chǎn)業(yè)鏈分析[5]AI+金屬材料行業(yè)，作為科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵領(lǐng)域，正重塑全科學的革新及對數(shù)字經(jīng)濟的深度賦能。該行業(yè)生態(tài)由緊密相連的上中下游構(gòu)成，彼此間的動態(tài)交互驅(qū)動著整個產(chǎn)業(yè)鏈的迭代升級。[8]上游企業(yè)聚焦AIforScience，在保障原材料供應(yīng)的基礎(chǔ)上進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。上游環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)、算力和算法是AI材料科學數(shù)據(jù)平臺的三大技術(shù)核心，為中游企業(yè)進行材料研發(fā)打下堅實基礎(chǔ)。此外，上游企業(yè)注重原材料供應(yīng)鏈的革新與穩(wěn)定，數(shù)字化轉(zhuǎn)型通過AI與大數(shù)據(jù)融合，提升了供應(yīng)鏈的透明度與反應(yīng)速度，不僅加速材料研發(fā)進程，還促進了生產(chǎn)、分銷的智能化。中游企業(yè)發(fā)展?jié)摿V闊，但新型材料核心技術(shù)相比國際先進水平落后，市場集中度較低，需加大技術(shù)創(chuàng)新力中游板塊，技術(shù)創(chuàng)新是核心驅(qū)動力。新型材料的研發(fā)，如高熵合金與納米材料，依托AI算法快速從理論走向應(yīng)用，同步，3D打印技術(shù)革新了制造流程，尤其在航空航天等高精尖領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)鏈的整合與智能優(yōu)化，加之對AI芯片等核心材料的旺盛需求，彰顯出中游在銜接供需、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級中的關(guān)鍵角色。中國市場尤為凸顯進口替代的緊迫性及自主研發(fā)的重要性。下游AI+金屬材料在航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，在滿足下游需求的同時又進一步帶動技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。下游應(yīng)用，則是創(chuàng)新與市場需求的交匯點。航空航天、汽車制造等行業(yè)對高性能材料的需求刺激了AI+金屬材料領(lǐng)域的創(chuàng)新熱潮。從GPU所需軟磁粉芯到3D打印技術(shù)在航空、醫(yī)療等領(lǐng)域的發(fā)展，新材料的應(yīng)用展現(xiàn)了廣闊的市場潛力和對下游產(chǎn)業(yè)的強大支撐作用。技術(shù)創(chuàng)新精準回應(yīng)下游特殊需求，同時帶動材料科學與下游行業(yè)并肩前行。[8]上產(chǎn)業(yè)鏈上游上生產(chǎn)制造端原材料供應(yīng)、技術(shù)研發(fā)與設(shè)備制造深圳市鉑科新材料股份有限公司>查看全部深圳市鉑科新材料股份有限公司>查看全部s創(chuàng)材深造（蘇州）科技有限公司>有研新材料股份有限公司>產(chǎn)業(yè)鏈上游說明金屬原材料供應(yīng)穩(wěn)中向好。原材料供應(yīng)包括傳統(tǒng)金屬材料如鐵、鋁、銅等，以及新型金屬材料如高熵合金、納米材料等，這些材料是金屬增材制造（3D打?。┖碗娮釉骷圃斓幕A(chǔ)。2023年，規(guī)模以上銅、鋁等十種有色金屬產(chǎn)量為7,469.8萬噸，規(guī)模以上有色金屬工業(yè)增加值比上年增長7.4%，發(fā)展態(tài)勢穩(wěn)中向好。近年來，新型金屬材料如高熵合金、納米材料在中國也得到了快速發(fā)展，為高端制造提供有力支撐。算力、算法、數(shù)據(jù)和高通量實驗設(shè)備的迭代優(yōu)化為AI+金屬材料行業(yè)夯實技術(shù)底座。在AI+金屬材料行業(yè)，算力、算法和數(shù)據(jù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。2023年，中國通用算力規(guī)模預計達到59.3EFLOPS，即每秒百億億次浮點運算次數(shù)，同比增長8.8%。算力為復雜金屬材料計算和設(shè)計提供必要的處理能力；算法定義了如何使用數(shù)據(jù)和算力進行計算和決策，是優(yōu)化金屬材料設(shè)計、預測材料性能的關(guān)鍵；數(shù)據(jù)則為算法提供訓練和推理所需的原材料。例如，中國重點研發(fā)計劃“材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺”專項的實施，圍繞新材料“研發(fā)周期縮短一半，研發(fā)成本降低一半”的戰(zhàn)略目標，融合高通量計算、高通量實驗、專用數(shù)據(jù)庫等三大技術(shù)，變革材料研發(fā)理念和模式，實現(xiàn)新材料研發(fā)由“經(jīng)驗指導實驗”的傳統(tǒng)模式向“理論預測、實驗驗證”的新模式轉(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變明確表明了算力、算法、數(shù)據(jù)和高通量實驗設(shè)備對AI+金屬材料行業(yè)的重要性。中國原材料工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型具備良好基礎(chǔ)，原材料供應(yīng)鏈數(shù)字化AI+金屬材料行業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展方向。大數(shù)據(jù)+AI"的數(shù)據(jù)驅(qū)動模式已成為推動材料科學發(fā)展的新范式，促使材料研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用步入智能化發(fā)展階段。其中，原材料供應(yīng)鏈數(shù)字化是AI+金屬材料行業(yè)的關(guān)鍵發(fā)展方向。十三五”期間，中國通過兩化融合管理體系評定的原材料企業(yè)達2,200余家；大型原材料企業(yè)兩化融合水平61.1%，原材料工業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達65.7%，2023年原材料工業(yè)關(guān)鍵工序數(shù)控化率達到74.6%，同比增長3.2%，建成59家智能制造示范工廠。這些智能化、數(shù)字化應(yīng)用在數(shù)據(jù)分析、庫存管理、和需求預測方面大大提高了材料企業(yè)生產(chǎn)制造效率。中產(chǎn)業(yè)鏈中游中品牌端材料研發(fā)鉑科新材創(chuàng)材深造科技有限公司查看全部鉑科新材創(chuàng)材深造科技有限公司查看全部浙江海亮股份有限公司>產(chǎn)業(yè)鏈中游說明中國關(guān)鍵核心材料競爭力不強，高端產(chǎn)品自給率較低。當前中國高端金屬新材料的自給率較低，大量依賴進口，進口口率為52%，高溫合金進口率也達到50%，顯示出中國在此領(lǐng)域國產(chǎn)化替代的迫切需求。中國原始創(chuàng)新能力薄弱、核心技術(shù)空心化、缺乏規(guī)?；膶I(yè)人才隊伍以及核心技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)儲備不足，高技能人才缺口高達近2,000萬人，而具備產(chǎn)業(yè)聯(lián)動和產(chǎn)業(yè)賦能能力的人才更是幾乎空白。這些因素共同導致了高端產(chǎn)品自給率較低。因此，需要重點關(guān)注AIforScience對高端金屬材料研發(fā)的重要性，以提高中國關(guān)鍵核心材料競爭力。如創(chuàng)材深造，公司AI研發(fā)平臺的可行性已在實際應(yīng)用中得到驗證，于2023年底完成了3款先進合金材料管線的研發(fā)工作，分別是高溫合金、高強鋁合金和壓鑄鋁合金，具備完全獨立自主的知識產(chǎn)權(quán)，這些材料可以廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、新能源汽車、消費電子等領(lǐng)域，對比進口材料在性能和成本上有一定優(yōu)勢，可進行國產(chǎn)化替代，有效解決了卡脖子問題。因此，中國亟需通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)鏈整合，加快國產(chǎn)新材料的研發(fā)與應(yīng)用，以滿足市場日益增長的需求。中國AI+金屬材料行業(yè)普遍為中小企業(yè)，市場集中度較低。中低端市場競爭激烈，同質(zhì)化現(xiàn)象嚴重，缺乏差異化的全局統(tǒng)籌與規(guī)劃。規(guī)模較大的代表企業(yè)寧德時代，截止2023年公司擁有研發(fā)技術(shù)人員20,604名，8,137項境內(nèi)專利及1,850項境外專利，正在申請的境內(nèi)和境外專利合計19,500項；而其他企業(yè)雖具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?，但普遍為中小型企業(yè)，如創(chuàng)材深造于2021年成立，員工人數(shù)在2023年為21人；鴻之微科技于2014年成立，員工人數(shù)在2023年為下產(chǎn)業(yè)鏈下游下渠道端及終端客戶材料應(yīng)用領(lǐng)域小米集團>華為技術(shù)有限公司小米集團>華為技術(shù)有限公司>查看全部比亞迪股份有限公司>產(chǎn)業(yè)鏈下游說明AI+金屬材料行業(yè)下游應(yīng)用廣泛，涵蓋航空航天、汽車、芯片、通信、醫(yī)療等多個領(lǐng)域，其中3D打印技術(shù)應(yīng)用顯著。AI+金屬材料行業(yè)正經(jīng)歷前所未有的變革，其中技術(shù)創(chuàng)新起到了催化劑的作用。尤其是新材料的研發(fā)和3D打印技術(shù)，它們在推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面貢獻顯著。近期，金屬新材料如高熵合金、納米材料等前沿新材料在AI的幫助下，從理論計算階段加速轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用。此外，3D打印技術(shù)也為制造業(yè)帶來革命性的進步，特別是在航空、汽車制造等領(lǐng)域，3D打印已成為增材制造產(chǎn)業(yè)的典型應(yīng)用場景之一。如鉑力特，一家專注于工業(yè)級金屬增材制造（3D打?。┑母咝录夹g(shù)企業(yè)，為客戶提供金屬增材制造全套解決方案，申請金屬增材制造技術(shù)相關(guān)自主專利542項，2023年度公司營業(yè)收入12.3億元，較上年度增長34.24%。公司自研類產(chǎn)品的營業(yè)收入實現(xiàn)穩(wěn)步增長。其中，3D打印定制化產(chǎn)品、自研3D打印設(shè)備及3D打印原材料營業(yè)收入比上年分別增長34.45%、26.46%、98.98%，主要系公司繼續(xù)深耕航空航天領(lǐng)域，且不斷開拓新的市場和應(yīng)用領(lǐng)域所致。隨著人類社會進入AI大時代，金屬新材料行業(yè)正迎來前所未有的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。特別是在航空航天、汽車制造和工程建設(shè)等領(lǐng)域，這些下游行業(yè)對高性能金屬材料的需求日益增長，促使AI+金屬材料行業(yè)的創(chuàng)新趨勢愈加明顯。AI+金屬材料行業(yè)在滿足下游材料需求的同時帶動該行業(yè)的發(fā)展。AI與金屬新材料的結(jié)合不僅局限于提高研發(fā)效率，更在于通過技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)出更適應(yīng)市場需求的新型材料。例如，在GPU和服務(wù)器相關(guān)材料方面，軟磁粉芯、磷化銦、砷化鎵等襯底材料的需求與日俱增，預示著AI+金屬材料行業(yè)在滿足下游行業(yè)特殊需求方面的創(chuàng)新潛力。如鉑科新材，在“雙碳”、“新基建”和“人工智能”積極推進的背景下，全球光伏、新能源汽車及充電樁、儲能、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器以及5G基站建設(shè)等領(lǐng)域迎來持續(xù)的發(fā)展機遇，這些應(yīng)用需求使得市場對金屬軟磁材料、芯片電感的需求持續(xù)增長，2023年報告期內(nèi)已順利實現(xiàn)500萬片/月的產(chǎn)能目標，2024年將根據(jù)市場需求繼續(xù)擴充到1,000-1,500萬片/月。金屬軟磁粉末銷售收入同比增長34.29%，取得了較大的增長。這些材料的發(fā)展和應(yīng)用不僅借助于AI技術(shù)的支持，還受到數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展大潮的推動，顯示出金屬新材料行業(yè)與下游領(lǐng)域緊密相連、相互促進的發(fā)展模式。11：創(chuàng)材深造；AIGC網(wǎng)2：https://deepmaterial.ai/3：3：/ne…11：北京科學智能研究院；…1：1：https://www.engin…1：1：https://data.eastm…IW1：1：https://m.sohu.co…2：2：https://new.qq.co…IW2：2：https://www.xa-blt…IW22：北京科學智能研究院；…3：3：https://t.cj.sina.co…33：東方財富網(wǎng)；鉑力特官網(wǎng)4：機器之心；4：機器之心；Engineering…2：中國工業(yè)新聞網(wǎng)2：中國工業(yè)新聞網(wǎng)[10][11][12][13][14][15]1：.…IW22：中國有色金屬工業(yè)協(xié)會…1：https://tech.china…IW3：愛企查；寧德時代20233：愛企查；寧德時代2023…2：https://aiqicha.bai…IW1：https://aiqicha.bai…4：https://4：https://deepmater…2：https://www.engin…3：https://t.cj.sina.co…1：https://new.qq.co…55：機器之心；Engineering…2：https2：https://vip.stock.fi…3：鉑力特官網(wǎng)；鉑力特年…1：https://www.xa-blt…2：https://2：https://www.engin…3：https://data.eastm…4：機器之心；Engineering…1：https://new.qq.co…行業(yè)規(guī)模2018年—2023年，AI+金屬材料行業(yè)市場規(guī)模由0.50億人民幣元增長至2.15億人民幣元，期間年復合增長率33.65%。預計2024年—2028年，AI+金屬材料行業(yè)市場規(guī)模由2.94億人民幣元增長至7.86億人民幣元，期間年復合增長率27.87%。[19]AI+金屬材料行業(yè)市場規(guī)模歷史變化的原因如下：[19]人工智能技術(shù)進步，推動AI在金屬材料研發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展。2018年至2023年期間，人工智能技術(shù)經(jīng)歷了快速發(fā)展，特別是在機器學習、深度學習以及自然語言處理等方面取得了顯著進展。2023年全球人工智能解決方案市場規(guī)模達1,870億美元，中國人工智能解決方案市場規(guī)模達185億美元，同比增長33%。人工智能技術(shù)的進步促進了AI在金屬材料行業(yè)的應(yīng)用，如通過預測模型優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)能夠收集到更多的生產(chǎn)運營數(shù)據(jù)，并利用更加復雜的算法來分析這些數(shù)據(jù)，從而為決策提供支持，使得從設(shè)計到制造整個過程的效率和精準度的提升。政府政策支持，推動AI金屬材料市場需求增加。AI+金屬材料的創(chuàng)新技術(shù)能夠節(jié)約1-3倍的研發(fā)時間，中國等國家和地區(qū)為了實現(xiàn)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加大了對智能制造的支持力度。金屬材料作為工業(yè)基礎(chǔ)之一，在這樣的背景下迎來了新的發(fā)展機遇。與此同時，環(huán)保意識增強促使傳統(tǒng)高能耗、高污染的冶金產(chǎn)業(yè)尋求變革。AI技術(shù)的應(yīng)用采用智能化管理后部分企業(yè)的能耗可降低10%-20%左右，有助于減少資源浪費、降低碳排放，符合可持續(xù)發(fā)展目標。[19]AI+金屬材料行業(yè)市場規(guī)模未來變化的原因主要新材料開發(fā)加速，持續(xù)驅(qū)動AI+金屬材料行業(yè)市場規(guī)模增長。2023年1至9月，中國新材料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過5萬億元，其中金屬材料占據(jù)近20%的市場份額。隨著新材料開發(fā)的研究深入，將會有更多具備特殊性能的新材料被發(fā)現(xiàn)或合成出來。而AI則能夠在這一過程中發(fā)揮重要作用，比如通過模擬計算快速篩選出具有潛力的化合物組合。預計未來幾年內(nèi)，隨著5G通信、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善，基于AI的智能工廠將成為主流。這不僅意味著更高的自動化程度，還將帶來更靈活高效的定制化生產(chǎn)能力。全球經(jīng)濟環(huán)境復蘇，金屬材料應(yīng)用市場需求回暖，拉動AI金屬材料市場需求增長。長期來看各國政府都在積極采取措施促進經(jīng)濟增長，在此背景下，建筑、汽車等行業(yè)對于高品質(zhì)鋼材的需求有望回暖。與此同時，隨著人口老齡化加劇及生活水平提高，很多國家尤其是發(fā)達國家正面臨著較大的人工成本壓力。相比之下，投資于自動化設(shè)備雖然初期投入較大，但從長遠看卻能有效緩解這個問題。例如，自動化金屬材料研發(fā)實驗室能夠節(jié)省10%左右的研發(fā)經(jīng)費，具有較高的經(jīng)濟效益。[19]AI+金屬材料行業(yè)規(guī)模食食食食5星評級AI+金屬材料行業(yè)規(guī)模數(shù)據(jù)來源：專家訪談[16]1：企業(yè)公告[17]1：專家訪談[18]1：新華網(wǎng)，專家訪談[19]1：專家訪談?wù)呤崂韀20]政策名稱頒布主體生效日期影響《原材料工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作方案（2024-2026年）》工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會、財政部、自然資源部、生態(tài)環(huán)境部、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會、國家市場監(jiān)督管理總局、中國科學院、中國工程院2024-01-8政策內(nèi)容該方案旨在推動原材料工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，加快新型工業(yè)化進程，建設(shè)制造強國。方案明確了三個主要目標：一是打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型典型場景和標桿工廠，提升企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度；二是突破關(guān)鍵核心技術(shù)，推廣優(yōu)秀數(shù)字化產(chǎn)品；三是建設(shè)新材料大數(shù)據(jù)中心、數(shù)字化轉(zhuǎn)型推進中心等。政策解讀該方案鼓勵將AI技術(shù)引入到金屬材料的設(shè)計和研發(fā)工作中，通過大量數(shù)據(jù)的采集和訓練，提升研發(fā)效率，降低研發(fā)成本，使材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用邁向智能化發(fā)展階段。此外，方案的實施還將帶動AI芯片、光模塊產(chǎn)業(yè)鏈上游金屬軟磁芯粉、鎢銅合金等核心新金屬材料的加速應(yīng)用與需求增長。政策性質(zhì)指導性政策政策名稱頒布主體生效日期影響《關(guān)于加快場景創(chuàng)新以人工智能高水平應(yīng)用促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的指導意見》科技部、教育部、工業(yè)和信息化部、交通運輸部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、衛(wèi)生健康委2022-07-7政策內(nèi)容該文件旨在通過推動人工智能場景創(chuàng)新，促進經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。強調(diào)企業(yè)主導、開放融合、協(xié)同治理，圍繞高端智能經(jīng)濟、安全智能社會等領(lǐng)域打造重大場景，提升場景創(chuàng)新能力，加快場景開放，加強要素供給，以人工智能高水平應(yīng)用推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。政策解讀《指導意見》的出臺將進一步加速金屬材料產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)字化轉(zhuǎn)型這一進程，通過人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)金屬材料產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的智能化和數(shù)字化。這不僅將提升生產(chǎn)效率，還能打造新的競爭優(yōu)勢，推動整個行業(yè)向高質(zhì)量發(fā)展邁進。政策性質(zhì)指導性政策政策名稱頒布主體生效日期影響《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》工業(yè)和信息化部科學技術(shù)部自然資源部2021-12-6政策內(nèi)容該規(guī)劃旨在推動原材料工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，提出高端化、合理化、綠色化、數(shù)字化、安全化五大任務(wù)，至2025年顯著提升原材料工業(yè)保障和引領(lǐng)制造業(yè)發(fā)展的能力，新材料產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大，綠色低碳發(fā)展取得進展。到2035年，原材料工業(yè)將成為世界重要研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用高地，綠色低碳發(fā)展水平領(lǐng)先。政策解讀規(guī)劃為AI+金屬材料行業(yè)的發(fā)展提供了政策支持和方向指引，有助于推動行業(yè)創(chuàng)新升級，實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。規(guī)劃提出了新材料創(chuàng)新發(fā)展工程，AI技術(shù)在新材料研發(fā)中的應(yīng)用可以加速材料設(shè)計、模擬和篩選過程，提高研發(fā)效率和成功率，推動前沿新材料如高熵合金、納米材料等從理論走向?qū)嵺`應(yīng)用。政策性質(zhì)指導性政策政策名稱頒布主體生效日期影響《有色金屬行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)指南(2023版)》工信部2023-03-6政策內(nèi)容指南提出，到2025年基本形成有色金屬行業(yè)智能制造標準體系，累計研制40項以上相關(guān)標準，覆蓋智能工廠全部細分領(lǐng)域，實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)標準在行業(yè)示范應(yīng)用，滿足企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)交互和智能化建設(shè)需求，促進行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級。政策解讀該指南明確了到2025年基本形成有色金屬行業(yè)智能制造標準體系的目標，并計劃累計研制40項以上相關(guān)標準，覆蓋智能工廠全部細分領(lǐng)域。這將有助于實現(xiàn)智能裝備、數(shù)字化平臺等關(guān)鍵技術(shù)標準在行業(yè)內(nèi)的示范應(yīng)用，滿足企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)交互和智能化建設(shè)的基本需求。政策性質(zhì)指導性政策政策名稱頒布主體生效日期影響《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》工信部、國家發(fā)展和改革委員會、教育部、科技部、財政部、人力資源和社會保障部、國家市場監(jiān)督管理總局、國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會2021-12-6政策內(nèi)容該規(guī)劃旨在推動制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同和智能化變革，明確到2025年大部分規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)實現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點行業(yè)骨干企業(yè)初步應(yīng)用智能化。政策解讀規(guī)劃強調(diào)智能制造的發(fā)展，這將促進人工智能與金屬材料行業(yè)的深度融合。通過應(yīng)用AI技術(shù)，金屬材料行業(yè)可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化和自動化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，AI可以用于優(yōu)化材料配方、預測材料性能、控制生產(chǎn)過程中的參數(shù)等，從而提升金屬材料的整體性能和一致性。政策性質(zhì)指導性政策2：https://2：.c…IW3：工信部；科技部[20]1：https://www.most.…競爭格局中國AI+金屬材料行業(yè)處于高速發(fā)展期，主要有三個梯隊，市場集中度較低，部分前瞻性的企業(yè)開始嶄露頭角，通過整合產(chǎn)業(yè)鏈資源，加強技術(shù)研發(fā)，逐漸占領(lǐng)市場領(lǐng)先地位。[24]中國AI+金屬材料行業(yè)呈現(xiàn)以下梯隊情況：第一梯隊公司有鴻之微科技、深勢科技、機數(shù)量子等；第二梯隊公司為寶武鋼鐵、藍思科技、幻量科技等；第三梯隊有創(chuàng)材深造、華為云計算、邁高材云、龍訊曠騰等。[24]AI+金屬材料行業(yè)競爭格局的形成主要包括以下第一梯隊憑借人工智能算法、算力、數(shù)據(jù)以及先進設(shè)備平臺的強大技術(shù)創(chuàng)新能力占據(jù)領(lǐng)先地位。第一梯隊的公司如鴻之微科技、深勢科技、機數(shù)量子等，這些企業(yè)在材料科學、大數(shù)據(jù)處理及人工智能算法等領(lǐng)域擁有較強的技術(shù)創(chuàng)新能力。它們能夠利用先進的計算模擬、機器學習和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)手段，加速金屬材料的研發(fā)過程，提高研發(fā)效率和精度，這種技術(shù)優(yōu)勢使得它們在市場上具有更強的競爭力。這些企業(yè)不僅注重技術(shù)研發(fā)，還注重技術(shù)的實際應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化落地。它們通過建立數(shù)字化實驗室、大數(shù)據(jù)平臺等基礎(chǔ)設(shè)施，將先進的技術(shù)手段應(yīng)用于金屬材料的研發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了高精度、高效率、低成本的研發(fā)和生產(chǎn)過程。此外，隨著智能制造、新能源汽車、5G通信等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，這些領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芙饘俨牧系男枨笕找嬖鲩L。第一梯隊的企業(yè)由于技術(shù)領(lǐng)先，能夠更快地響應(yīng)市場需求，推出符合市場要求的新材料產(chǎn)品。如鴻之微科技，擁有46件研發(fā)專利，以及數(shù)億元融資能力，其DeviceStudio多尺度材料設(shè)計與仿真平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)材料原子級建模（百萬量級）、高性能科學仿真計算、計算任務(wù)的監(jiān)控和管理、數(shù)據(jù)可視化分析的全過程，從而實現(xiàn)材料設(shè)計與科學仿真模擬一體化，極大地促進和提升科研效率，可廣泛應(yīng)用于量子器件、人工生物、先進電池、智能照明、存儲器等產(chǎn)業(yè)中，輔助其在電子材料、合金、生物科技等領(lǐng)域開展材料研發(fā)與設(shè)計，為光電和集成電路等產(chǎn)業(yè)提供專業(yè)的技術(shù)支撐。相比之下，第三梯隊技術(shù)創(chuàng)新能力較弱，如邁高材云專利數(shù)量13件，創(chuàng)材深造專利數(shù)量7件，融資能力相比較弱，缺乏技術(shù)研發(fā)投入。領(lǐng)先企業(yè)通常會加大產(chǎn)業(yè)鏈整合能力，尋求跨界協(xié)同以提高競爭力。領(lǐng)先企業(yè)往往具備較強的產(chǎn)業(yè)鏈整合能力，能夠通過收購、兼并、合作等方式整合上下游資源，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈布局。AI+金屬材料行業(yè)參與者技術(shù)水平較高且整體差距不大，競爭激烈，企業(yè)通常會利用協(xié)作模式提升自身的影響。如2023年，深勢科技和合肥九韶智能科技有限公司宣布雙方聯(lián)合開發(fā)基于深勢Bohrium?微尺度科學計算云平臺之上的九韶“凝光NEXT”設(shè)計與分析一體化云服務(wù)，并在Bohrium?平臺中進行部署和商業(yè)化推廣合作一事達成戰(zhàn)略合作。通過與九韶團隊的深度合作，深度整合九韶在宏觀尺度的建模和仿真能力，進一步拓展深勢Bohrium?微尺度科學計算平臺的能力邊界，服務(wù)更多用戶需求和場景，進一步深度賦能先進科研和工業(yè)應(yīng)用。2024年初，華為云與寶鋼股份也達成了跨界協(xié)同合作，盤古大模型已經(jīng)在寶鋼1880熱軋生產(chǎn)線上線，使寶鋼的精軋寬展預測精度較傳統(tǒng)模型提升了5%以上，鋼板成材率提升0.5%，更將調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)的時間從過去的5天甚至一周以上縮短至3-4小時，年收益因此增加了9,000余萬元。因此，產(chǎn)業(yè)鏈的整合與協(xié)同是企業(yè)占領(lǐng)高地的關(guān)鍵因素。[24]AI+金屬材料行業(yè)競爭格局的變化主要有以下幾方面原因：[2高端市場對金屬材料性能的要求提升，推動企業(yè)加大對技術(shù)的投入，技術(shù)門檻將進一步提高，提升市場集中度。當前中國AI+金屬材料行業(yè)企業(yè)處于發(fā)展初期，具有小、雜、散的特點，且在高端技術(shù)產(chǎn)品上自主保障率不足，金屬材料行業(yè)存在“大而不強”的問題，高端市場對于金屬材料性能的門檻較高，因此利用AI賦能金屬材料是必由之路，推動該行業(yè)提高市場集中度。隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的變化，面向未來產(chǎn)業(yè)布局的金屬新材料主要有液態(tài)金屬、高熵合金等，將對醫(yī)療、航空航天、國防軍工領(lǐng)域產(chǎn)生重要影響。因此，能夠積極迎合市場需求、尋求技術(shù)創(chuàng)新的高新技術(shù)企業(yè)必將影響在競爭格局中占據(jù)一定地位。如創(chuàng)材深造基于大數(shù)據(jù)驅(qū)動提供第四范式材料學研發(fā)方案，在材料研發(fā)服務(wù)、AI算法工具、高通量實驗設(shè)備、金屬材料產(chǎn)品具有強大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢，對比傳統(tǒng)實驗室模式至少5年的研發(fā)期，創(chuàng)材深造僅需半年即可完成3到5款新材料的研發(fā)，大幅降低了企業(yè)的研發(fā)成本，在國內(nèi)客戶方面，創(chuàng)材深造已同航空航天、軍工等行業(yè)標桿客戶達成合作，其產(chǎn)品已經(jīng)進入小批量試制階段；公司還與汽車頭部品牌簽訂了超千萬元的新能源汽車材料訂單，具有極大發(fā)展前景，有望實現(xiàn)國產(chǎn)化替代，引領(lǐng)未來。中國對新材料和人工智能產(chǎn)業(yè)的政策支持推動AI+金屬材料行業(yè)企業(yè)競爭加劇。中國對于新材料產(chǎn)業(yè)和人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了高度重視，如2024年1月出臺《原材料工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作方案（2024-2026年）》鼓勵將AI技術(shù)引入到金屬材料的設(shè)計和研發(fā)工作中，通過大量數(shù)據(jù)的采集和訓練，提升研發(fā)效率，降低研發(fā)成本，使材料的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和應(yīng)用邁向智能化發(fā)展階段。2023年3月出臺《有色金屬行業(yè)智能制造標準體系建設(shè)指南(2023版)》提出實現(xiàn)智能裝備、數(shù)字化平臺等關(guān)鍵技術(shù)標準在行業(yè)內(nèi)的示范應(yīng)用，以滿足企業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)交互和智能化建設(shè)的基本需求。這些政策為AI+金屬材料行業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境，促進了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級，有讓更多企業(yè)參與到競爭中來。如邁高材云推出Matcloud+材料云平臺，集成了高通量模型、高通量計算、多尺度模擬、機器學習、材料數(shù)據(jù)庫等功能，為用戶提供一站式解決方案。通過MatCloud+，用戶可以使用MatCloud+，300+勢函數(shù)、50+工作流模板、830+機器學習算法、300萬+材料結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和物性數(shù)據(jù)。[24]上市公司速覽藍思科技股份有限公司(300433)總市值營收規(guī)模同比增長(%)毛利率(%)寶山鋼鐵股份有限公司(600019)總市值營收規(guī)模同比增長(%)毛利率(%)-155.0億元57.5212.52-2.6千億元-8.536.16寧波雙林汽車部件股份有限公司(300100)總市值營收規(guī)模同比增長(%)毛利率(%)-21.0億元15.7319.931：https://www1：https://www.qcc.c…IW3：https://cloud.hzwt…4：https://aiqicha.bai…IW[21]2：https://www.engin…IW55：企企查；鴻之微科技官…1：https://1：https://baijiahao.b…3：中國網(wǎng)；深勢科技官網(wǎng)[22][23][24][25][26][27]2：https://mp.weixin.…11：中國政府網(wǎng)2：https://2：https://www.engin…IW3：https://www.engin…4：創(chuàng)材深造官網(wǎng)；Enginee…1：https://deepmater…2：https://2：https://www.qcc.c…IW3：https://www.qcc.c…4：https://www.qcc.c…1：https://www.qcc.c…6：https6：https://aiqicha.bai…IW7：企查查5：https://www.qcc.c…3：https://3：https://www.qcc.c…4：https://www.qcc.c…2：https://www.qcc.c…IW1：https://www.qcc.c…7：企查查7：企查查6：https://www.qcc.c…IW5：https://www.qcc.c…企業(yè)分析1創(chuàng)材深造（蘇州）科技有限公司公司信息企業(yè)狀態(tài)存續(xù)注冊資本333.3334萬人民幣企業(yè)總部蘇州市行業(yè)研究和試驗發(fā)展法人王軒澤統(tǒng)一社會信用代碼91320594MA25650Q43企業(yè)類型有限責任公司（港澳臺投資、非獨資）成立時間2021-02-03品牌名稱創(chuàng)材深造（蘇州）科技有限公司經(jīng)營范圍許可項目：檢驗檢測服務(wù)；特種設(shè)備檢驗檢測（依法須經(jīng)批準的項目，經(jīng)相關(guān)部門批準后方…查看更多融資信息天使輪未披露2021-07-27競爭優(yōu)勢1.豐富產(chǎn)品優(yōu)勢競爭優(yōu)勢22.強大研發(fā)優(yōu)勢競爭優(yōu)勢33.完善服務(wù)體系2合肥機數(shù)量子科技有限公司公司信息企業(yè)狀態(tài)存續(xù)注冊資本627.4859萬人民幣企業(yè)總部合肥市行業(yè)專業(yè)技術(shù)服務(wù)業(yè)法人統(tǒng)一社會信用代碼91340100MA2NNGML2M企業(yè)類型有限責任公司(自然人投資或控股)成立時間2017-06-05品牌名稱合肥機數(shù)量子科技有限公司經(jīng)營范圍一般項目：量子計算技術(shù)服務(wù)；新材料技術(shù)研發(fā)；新材料技術(shù)推廣服務(wù)；大數(shù)據(jù)服務(wù)；智能…查看更多融資信息天使輪A輪未披露未披露2017-09-152023-08-07股權(quán)融資未披露2021-06-30競爭優(yōu)勢1.專利技術(shù)優(yōu)勢競爭優(yōu)勢22.先進材料數(shù)據(jù)庫與算法3北京深勢科技有限公司公司信息企業(yè)