Elektromobilität verändert Chinas Pulvermetallurgie
Die globale Automobilindustrie befindet sich im tiefgreifenden Wandel der Elektrifizierung, und mit ihr auch die traditionellen Zulieferindustrien. Kein Sektor steht vor größeren Umbrüchen als die Pulvermetallurgie – jahrzehntelang eine tragende Säule der Fahrzeugproduktion. In China, dem weltweit größten Automarkt, wird diese Transformation besonders deutlich. Das Land hat sich in den letzten 30 Jahren zu einem globalen Zentrum der Pulvermetallurgie entwickelt. Doch mit dem rasanten Aufstieg der neuen Energiefahrzeuge – darunter batterieelektrische (BEV), plug-in-hybride (PHEV) und wasserstoffbasierte Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) – gerät die Branche in eine entscheidende Phase des Wandels.
Die Abhängigkeit der Pulvermetallurgie von Verbrennungsmotoren ist historisch begründet. Ihre Stärke liegt in der Herstellung komplexer, maßgeschneiderter Bauteile mit hoher Materialeffizienz und minimalem Nachbearbeitungsaufwand. Getriebe, Nockenwellen, Kettenräder, Kolbenbolzen und viele andere Komponenten im Motor- und Getriebekomplex wurden traditionell im „Press-und-Sinter“-Verfahren gefertigt. Diese Bauteile profitieren von den inhärenten Vorteilen des Verfahrens: geringer Materialabfall, Energieeffizienz und Skalierbarkeit in der Massenproduktion.
Doch die Elektrifizierung stellt diese Abhängigkeit infrage. Ein typischer Elektroantrieb verfügt über rund 20 bewegliche Teile, im Vergleich zu mehr als 2.000 in einem herkömmlichen Verbrennungsmotor. Dieser gravierende Unterschied führt zu einem signifikanten Rückgang der Nachfrage nach klassischen pulvermetallurgischen Bauteilen. Während die Automobilhersteller ihre Produktion schrittweise auf elektrische Plattformen umstellen, sehen sich die Zulieferer mit dem Risiko sinkender Auftragsvolumina konfrontiert – sofern sie nicht rasch und strategisch reagieren.
Dennoch ist die Entwicklung keine Geschichte des Niedergangs, sondern eine der Transformation. Wie Prof. Cao Yang von der NBTM New Materials Group Co., Ltd. und Dr. Qiu Yaohong von You Need Enterprise Consulting Co., Ltd. in ihrer Analyse darlegen, bietet die Elektrifizierung zwar Herausforderungen, aber auch bedeutende neue Chancen. Der Schlüssel zum Erfolg liegt in Innovation und Diversifizierung – zwei Strategien, die führende chinesische Unternehmen bereits aktiv verfolgen.
Chinas Pulvermetallurgie-Industrie ist bereits heute ein globaler Player. Laut Angaben des China Machinery General Parts Industry Association Powder Metallurgy Branch (CMPMA) erzielten die Mitgliedsunternehmen im Jahr 2023 einen Gesamtumsatz von 9,71 Milliarden RMB. Davon entfielen über 7,66 Milliarden RMB auf Pulvermetallurgieteile allein – ein Wachstum von 5,7 % gegenüber dem Vorjahr. Dieses Wachstum wurde vor allem durch die starke Nachfrage aus dem Automobilsektor getragen, die um über 15,4 % stieg. Mit mehr als 660 Pulvermetallurgie-Unternehmen im Land hat sich China zu einer Produktionsmacht entwickelt, die internationalen Marktführern in Qualität und Skalierung Konkurrenz macht.
Der Markt ist dabei diversifiziert: 2023 entfielen 55,4 % der Pulvermetallurgie-Anwendungen auf den Automobilsektor, gefolgt von Haushaltsgeräten (19,5 %), Baumaschinen (7,7 %) und Elektrowerkzeugen (6,4 %). Diese Vielfalt ist ein entscheidender Vorteil, denn sie bietet Stabilität und ermöglicht es Unternehmen, sich auf mehrere Wachstumsmärkte zu stützen.
Die Automobilentwicklung in China ist dabei ein entscheidender Treiber. Im Jahr 2023 wurden 30,09 Millionen Fahrzeuge verkauft – ein Anstieg um 12,0 % und das erste Mal seit 2017, dass der Absatz wieder ein neues Rekordhoch erreichte. Besonders bemerkenswert ist der Anteil der neuen Energiefahrzeuge (NEV), die mit 9,495 Millionen Einheiten 31,6 % des Gesamtmarktes ausmachten. Davon entfielen 6,685 Millionen auf rein batterieelektrische Fahrzeuge (BEV), was 70,4 % aller NEV-Verkäufe entspricht. Obwohl dieser Anteil im Vergleich zum Vorjahr um 7,5 Prozentpunkte sank – was auf die wachsende Beliebtheit von Plug-in-Hybriden hindeutet – bleibt die Gesamtnachfrage nach elektrifizierten Fahrzeugen enorm und beeinflusst die gesamte Lieferkette.
Für die Pulvermetallurgie-Branche bedeutet dies eine fundamentale Neuausrichtung. Während klassische Anwendungen im Motor- und Getriebekomplex schrumpfen, eröffnen sich neue Märkte in Motoren, Leistungselektronik und strukturellen Komponenten. Ein besonders vielversprechendes Feld ist die Herstellung von Bauteilen für Elektromotoren. Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM), die in den meisten BEVs eingesetzt werden, erfordern weichmagnetische Verbundwerkstoffe (SMC), die sich hervorragend mit pulvermetallurgischen Verfahren herstellen lassen.
Im Gegensatz zu klassischen lamellierten Stahlkernen bieten SMC-Materialien dreidimensionale magnetische Flusswege, reduzieren Wirbelstromverluste und ermöglichen komplexere Geometrien. Diese Vorteile sind entscheidend für die Effizienz und Leistungsdichte moderner Elektromotoren. Hier setzt die NBTM New Materials Group, Chinas größter Hersteller von Pulvermetallurgieteilen, gezielt an. Das Unternehmen, das 2023 einen Umsatz von 1,975 Milliarden RMB mit Pulvermetallurgieteilen erzielte, hat sein Portfolio gezielt diversifiziert: Zusätzlich erzielte es 826 Millionen RMB mit weichmagnetischen Materialien und 1,022 Milliarden RMB mit Metallpulverspritzgussteilen (MIM).
Diese strategische Diversifizierung begann früh: NBTM startete 2010 mit internen Forschungsaktivitäten zu SMC-Materialien und verstärkte 2014 seine Position durch den Erwerb eines spezialisierten Unternehmens. 2019 folgte der Einstieg in den MIM-Bereich durch die Übernahme von Shanghai Future Hi-Tech Co., Ltd. Diese Akquisitionen ermöglichten es NBTM, hochpräzise Komponenten für Elektromotoren, Sensoren und Steuergeräte zu liefern – Anwendungsfelder, die über die klassische „Press-und-Sinter“-Technologie hinausgehen.
Andere führende chinesische Unternehmen folgen diesem Beispiel. Unternehmen wie Yangzhou BLD, Jiangsu Yingqiu Group und Chongqing Huafu haben sich in Bereichen wie Ölimprägnierte Lager, Elektrowerkzeuge und Automobilkomponenten etabliert. Gleichzeitig wachsen Nischenanbieter wie Yangzhou Haichang New Materials rasant – das Unternehmen erzielte 2023 einen Umsatz von 225 Millionen RMB, der hauptsächlich auf die starke Nachfrage aus dem Elektrowerkzeugsektor zurückzuführen ist.
Die Anwendungspotenziale von Pulvermetallurgie in Elektrofahrzeugen gehen jedoch über Motoren hinaus. In Systemen zur Wärmeableitung, On-Board-Ladegeräten und sogar in strukturellen Batteriegehäusen finden pulvermetallurgische Technologien zunehmend Verwendung. Der Metallpulverspritzguss (MIM) wird beispielsweise für komplexe Sensorgehäuse und Anschlüsse eingesetzt, die hohe Maßhaltigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern. Additive Fertigungsverfahren (AM) werden zwar noch in frühen Entwicklungsphasen erforscht, zeigen aber Potenzial für Prototypen und Kleinserien in zukünftigen Fahrzeugplattformen.
Parallel dazu werden auch die traditionellen Pulvermetallurgie-Verfahren weiterentwickelt. Chinesische Hersteller investieren verstärkt in Technologien zur Dichtesteigerung, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern und neue Anwendungsfelder zu erschließen. So ermöglicht die Schmierung der Formwand (Mold Wall Lubrication) bei eisenbasierten Bauteilen Dichten von über 7,5 g/cm³ – ein Wert, der an die Leistungsfähigkeit geschmiedeter Stähle heranreicht. Oberflächenverdichtungsverfahren werden bei Zahnrädern und Lagerflächen eingesetzt, um Verschleißfestigkeit und Ermüdungslebensdauer zu erhöhen.
Diese technologischen Fortschritte wirken sich auch außerhalb des Automobilsektors aus. In Haushaltsgeräten, insbesondere in Kompressoren für Kühlschränke, sind pulvermetallurgische Auswuchtgewichte und Ventilplatten entscheidend für Effizienz und geringe Geräuschentwicklung. In Baumaschinen ersetzen hochfeste pulvermetallurgische Hydraulikkomponenten zunehmend Gussteile oder maschinell bearbeitete Teile aufgrund ihres besseren Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht und ihrer verbesserten Dichtheit. Auch in erneuerbaren Energiesystemen – etwa in Windkraftanlagen und Sonnenverfolgungssystemen – spielen pulvermetallurgische Bauteile eine wachsende Rolle.
Was China von anderen Regionen unterscheidet, ist die Geschwindigkeit und der Umfang der Anpassung. Während sich die Pulvermetallurgie in Europa und Nordamerika über Jahrzehnte hinweg schrittweise entwickelt hat, hat sich die chinesische Industrie in nur 30 Jahren zu einer globalen Kraft entwickelt. Diese rasche Entwicklung hat eine Kultur der Agilität geprägt, in der Unternehmen erfahren sind im Umgang mit volatilen Märkten und sich schnell ändernden Kundenbedürfnissen.
Der große Binnenmarkt, die umfassende Lieferketteninfrastruktur und der Zugang zu Kapitalmärkten stärken diese Anpassungsfähigkeit zusätzlich. Risikokapital, strategische Übernahmen und staatliche Förderung für die fortschrittliche Fertigung haben ein Ökosystem geschaffen, in dem Innovationen schnell kommerzialisiert werden können. Diese dynamische Umgebung ermöglicht es Unternehmen, mit neuen Materialien, Verfahren und Geschäftsmodellen zu experimentieren – Herausforderungen in Chancen zu verwandeln.
Dennoch bleibt der Weg vor Herausforderungen. Die Transformation hin zur Elektromobilität erfordert mehr als nur neue Produkte – sie verlangt eine grundlegende Neuausrichtung des Wertversprechens. Pulvermetallurgie-Zulieferer müssen sich von reinen Komponentenlieferanten zu technischen Partnern entwickeln, die gemeinsam mit Automobilherstellern und Tier-1-Zulieferern Lösungen entwickeln. Dies erfordert tiefere technische Expertise, stärkere F&E-Kapazitäten und Investitionen in digitale Werkzeuge wie Simulation, prädiktive Modellierung und Prozessautomatisierung.
Zudem bleibt der globale Wettbewerb intensiv. Internationale Marktführer halten weiterhin Vorteile in bestimmten High-End-Anwendungen, insbesondere in der Luftfahrt, Medizintechnik und Premium-Automobilbranche. Um international konkurrenzfähig zu sein, müssen chinesische Unternehmen nicht nur technische Leistung erbringen, sondern auch Zuverlässigkeit, Konsistenz und Nachhaltigkeit nachweisen.
Letzteres wird zunehmend zum entscheidenden Faktor. Die Pulvermetallurgie ist von Natur aus ressourceneffizient – der Materialabfall liegt typischerweise unter 5 %, während bei der spanenden Bearbeitung bis zu 50 % anfallen können. Dieser inhärente Vorteil passt gut zu den Umweltzielen der Elektromobilität. Um ihn voll auszuschöpfen, müssen die Unternehmen jedoch auch den CO₂-Fußabdruck ihrer Rohstoffe, Energiequellen und Logistik adressieren.
Einige zukunftsorientierte Unternehmen setzen bereits auf Prinzipien der Kreislaufwirtschaft – sie recyceln Pulverabfälle, optimieren den Energieverbrauch in Öfen und beziehen grünen Strom. Andere erforschen alternative Materialien wie recycelte Stahlpulver oder leichte aluminiumbasierte Verbundstoffe, um die Gewichtsreduzierung in Elektrofahrzeugen zu unterstützen.
Die Zukunft der chinesischen Pulvermetallurgie-Industrie wird voraussichtlich durch die Balance zwischen Spezialisierung und Diversifizierung bestimmt sein. Obwohl der Automobilsektor weiterhin ein Kernmarkt bleibt, wird sich dessen Zusammensetzung weiter verändern. Die erfolgreichsten Unternehmen werden jene sein, die mehrere wachstumsstarke Branchen bedienen – von der Elektromobilität und erneuerbaren Energien über die Unterhaltungselektronik bis hin zur industriellen Automatisierung.
Kooperation wird dabei eine entscheidende Rolle spielen. Wie Cao und Qiu betonen, ist der Erhalt eines offenen internationalen Austauschs und einer Zusammenarbeit in der Technologieentwicklung für nachhaltigen Fortschritt unerlässlich. Isolationistische Tendenzen oder protektionistische Politiken könnten den Zugang zu Spitzentechnologie und globalen Best Practices behindern. Stattdessen bietet ein kooperativer Ansatz – der Chinas Fertigungsskalen mit globaler Innovation verbindet – den besten Weg nach vorn.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Elektrifizierung des Verkehrs ist nicht das Ende der Pulvermetallurgie in China, sondern ein Katalysator für Neuerfindung. Der Rückgang des Verbrennungsmotors bedeutet nicht das Aus für die Branche – er signalisiert einen Fokuswechsel. Die bisherige Reaktion war proaktiv, innovativ und strategisch diversifiziert. Mit einer starken Basis in der Fertigungsqualität, einer Kultur der Anpassungsfähigkeit und einer klaren Zukunftsvision ist Chinas Pulvermetallurgie-Sektor gut aufgestellt, um nicht nur den Automobilwandel zu überleben, sondern darin zu gedeihen.
Während neue Energiefahrzeuge die Mobilität neu definieren, definiert die Pulvermetallurgie still und heimlich sich selbst neu – und beweist erneut, dass in der Welt der fortgeschrittenen Werkstoffe Widerstandsfähigkeit nicht nur durch Hitze und Druck, sondern auch durch Vision und Voraussicht entsteht.
Cao Yang, NBTM New Materials Group Co., Ltd.; Qiu Yaohong, You Need Enterprise Consulting Co., Ltd. Veröffentlicht in Powder Metallurgy Technology, DOI: 10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2023060007