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
行业定义与分类
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。行业可分为金属功能材料和高性能金属结构材料两大类。
行业特征
- 技术创新能力强：AI+金属材料行业展现了强大的技术创新能力，主要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。AI在金属材料研发中可以有效规避传统研发中的精度陷阱，通过精确预测和高效筛选，助力新材料的发现与优化。
- 市场规模较小且相对分散：中国AI+金属材料行业企业普遍成立较晚，规模较小，处于发展初期，市场集中度较低。
- 人才需求大：AI+金属材料行业的快速发展加剧了对复合型人才的需求，这类人才需兼具AI技术和金属材料科学的专业知识。
发展历程
中国AI+金属材料行业从21世纪初开始启动，2015年以来进入高速发展阶段，企业开始探索如何利用AI优化金属材料研发、提高金属材料性能、降低成本。未来，该行业将不断扩展到更多应用场景，形成更加紧密的产业链和生态系统。
产业链分析
上游
- 原材料供应：包括传统金属材料如铁、铝、铜等，以及新型金属材料如高熵合金、纳米材料等。
- 技术研发与设备制造：算力、算法、数据和高通量实验设备的迭代优化为AI+金属材料行业夯实技术底座。中国原材料工业数字化转型具备良好基础，原材料供应链数字化是关键发展方向。
中游
- 材料研发：中国关键核心材料竞争力不强，高端产品自给率较低，亟需通过技术创新和产业链整合，加快国产新材料的研发与应用。
- 市场集中度：中国AI+金属材料企业普遍为中小企业，市场集中度较低。
下游
- 材料应用领域：AI+金属材料行业下游应用广泛，涵盖航空航天、汽车、芯片、通信、医疗等多个领域，其中3D打印技术应用显著。
- 需求驱动：AI与金属新材料的结合不仅局限于提高研发效率，更在于通过技术创新开发出更适应市场需求的新型材料。
行业规模
2018年—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，期间年复合增长率33.65%。预计2024年—2028年，AI+金属材料行业市场规模由2.94亿人民币元增长至7.86亿人民币元，期间年复合增长率27.87%。
政策梳理
中国政府高度重视AI+金属材料行业的发展，出台了一系列政策支持新材料产业和人工智能产业的发展，如《原材料工业数字化转型工作方案（2024-2026年）》和《有色金属行业智能制造标准体系建设指南(2023版)》等。
竞争格局
中国AI+金属材料行业呈现三个梯队，市场集中度较低，部分具有技术创新能力和市场前瞻性的企业开始崭露头角。
- 第一梯队：鸿之微科技、深势科技、机数量子等。
- 第二梯队：宝武钢铁、蓝思科技、幻量科技等。
- 第三梯队：创材深造、华为云计算、迈高材云、龙讯旷腾等。
上市公司速览
- 创材深造（苏州）科技有限公司
- 合肥机数量子科技有限公司
- 北京深势科技有限公司
- 鸿之微科技（上海）股份有限公司
竞争格局变化原因
- 高端市场对金属材料性能的要求提升，推动企业加大对技术的投入，技术门槛将进一步提高，提升市场集中度。
- 中国对新材料和人工智能产业的政策支持，推动AI+金属材料行业企业竞争加剧。
研究结论
AI+金属材料行业在中国正处于快速发展阶段，具有广阔的发展前景。随着AI算力、算法、数据以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，推动金属材料行业的智能化转型和升级。
