王習(xí)
所謂高溫合金,字面意思即:能在高溫下,長時(shí)間安全工作使用的合金。由于高溫合金構(gòu)件長時(shí)間處于高溫高速等一般機(jī)械設(shè)備工作環(huán)境禁區(qū),這就要求高溫合金具有良好的高溫穩(wěn)定性和抗蠕變性,以及具有抵抗高溫氧化性能等。因此高溫合金具有,在較高的工作溫度下,仍然具有較高的強(qiáng)度和硬度、良好的彈塑性等,一般合金所不具有的高溫特性,因此又被稱為超合金。
目前高溫合金仍舊主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。根據(jù)英國Roskill咨詢服務(wù)公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球每年高溫合金耗材需求量約為28萬噸,其中最大的應(yīng)用領(lǐng)域在航空航天,需求占總需求的55%左右;其次是電力能源行業(yè),其占比約為20%;汽車與高端機(jī)械制造領(lǐng)域占比10%;從現(xiàn)有消費(fèi)需求的角度看,制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級積極發(fā)展高端制造業(yè),將直接提升高溫合金的行業(yè)需求,拉動行業(yè)快速發(fā)展。
市場成長空間巨大
高溫合金的需求主要來自飛機(jī)發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)、艦船發(fā)動機(jī)、地面燃?xì)廨啓C(jī)、汽車增壓渦輪器和核電站等,值得注意的是,在這些眾多應(yīng)用領(lǐng)域中,航空航天領(lǐng)域的需求超過了總需求一半以上。短期來看,航空航天領(lǐng)域的需求狀況直接影響到上游高溫合金材料的需求。長期來看,其他領(lǐng)域(諸如核電、艦船用發(fā)動機(jī))突破性需求也將為高溫合金行業(yè)的發(fā)展帶來機(jī)遇。
分開來看,民用航空發(fā)動機(jī)方面,2016年7月11日,波音公司在范保羅航展首日發(fā)布最新版《當(dāng)前市場展望》,預(yù)測未來20年全球需要39,620架新飛機(jī),該數(shù)字較去年預(yù)測增加4.1%,新飛機(jī)的價(jià)值約為5.9萬億美元,彼時(shí)世界民航機(jī)隊(duì)規(guī)模將翻番,從2014年21,600架增加到2035年的39,620架。這也就意味著,在這期間交付的39,620架中,在不考慮現(xiàn)役飛機(jī)換發(fā)的情況下,對航空發(fā)動機(jī)的新增需求達(dá)87,240臺,全球航空發(fā)動機(jī)市場規(guī)模有望超2萬億。而根據(jù)我們的推算,未來二十年全球民航各類型新機(jī)航空發(fā)動機(jī),對高溫合金的總需求為42.7萬噸,這主要是來自于單通道市場和中型寬體機(jī)的巨大需求,帶動上游高溫合金爆發(fā)性需求。
軍用發(fā)動機(jī)方面,我們假設(shè)未來20年,隨著中國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的進(jìn)一步提高,成為世界第一大經(jīng)濟(jì)體。在軍事實(shí)力的提高慢于經(jīng)濟(jì)地位提高的保守性假設(shè)下,到2035年中國更新?lián)Q代軍機(jī)數(shù)量和目前美軍軍機(jī)數(shù)量相同或者略少,那么未來20年中國需要各類戰(zhàn)斗機(jī)2,013架,四代機(jī)單發(fā)和雙發(fā)呈現(xiàn)1:2的需求狀況,那么J-20、J-31的需求將分別為1,342架、671架;軍用運(yùn)輸機(jī)(包括加油機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī),即以運(yùn)輸機(jī)為平臺的各類特種飛機(jī))達(dá)到美軍現(xiàn)有數(shù)量的2/3,那么未來20年將新增運(yùn)輸機(jī)平臺需求達(dá)1,434架;在教練機(jī)方面,考慮到實(shí)際國情,我們假設(shè)未來20年軍方對該機(jī)的總需求達(dá)到美軍現(xiàn)役數(shù)量的1/3,合計(jì)新增需求534架該型飛機(jī)。經(jīng)過我們測算,軍機(jī)新機(jī)市場對高溫合金有著巨大的需求,預(yù)計(jì)未來20年中國軍機(jī)高溫合金市場需求超過5.7萬噸。
燃?xì)廨啓C(jī)方面,我國艦船燃機(jī)化僅處于起步階段,目前,中國海軍已知僅有10艘驅(qū)逐艦采用了燃?xì)廨啓C(jī)作為動力。根據(jù)外媒報(bào)道,其中052型驅(qū)逐艦112、113號裝備了美制LM2500燃?xì)廨啓C(jī),052B、052C型驅(qū)逐艦168、169、170、171、150、151、152、153號裝備了烏克蘭制的GT25000或國內(nèi)仿制型號,然而軍用艦船燃?xì)廨啓C(jī)化是大勢所趨,未來海軍艦船燃?xì)廨啓C(jī)市場空間廣闊。對于全球市場而言,據(jù)羅羅公司2013年對燃?xì)廨啓C(jī)市場的預(yù)測,未來二十年,作為艦船動力的燃?xì)廨啓C(jī)的市場需求達(dá)到2700億美元,相應(yīng)的服務(wù)需求達(dá)1250億美元,市場空間更為廣闊。
雖然我國已經(jīng)建成了完備的高溫合金產(chǎn)業(yè),然而,和國外的高溫合金行業(yè)相比,我國的技術(shù)還比較落后,這是國內(nèi)各廠商和科研單位亟需改進(jìn)的方面。國外的高溫合金企業(yè)已經(jīng)在生產(chǎn)定向凝固單晶合金,而國內(nèi)的企業(yè)大多還處于生產(chǎn)多晶合金的階段。多晶體高溫合金的各個(gè)性能都無法與定向凝固單晶合金相比,如多晶體高溫合金的耐高溫界限是不如定向凝固單晶合金的,且在抗疲勞、抗蠕變等方面也較遜色,這就直接地導(dǎo)致國內(nèi)渦輪葉片性能不如國外的渦輪葉片。在國內(nèi),只有鋼研高納和北京航材院可以真正提供高溫合金產(chǎn)品,在民營企業(yè)中,也僅是陜西的煉石有色實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,而且成材率還低于國外的水平。
目前,我國的高溫合金材料年生產(chǎn)量約1萬噸左右,每年需求可達(dá)2萬噸以上,其中高端需求約3000噸。我們預(yù)計(jì)未來5-10年國內(nèi)高溫合金市場有望保持30%以上的增速,市場總體容量有望超過80億元。另一方面,隨著國產(chǎn)大飛機(jī)C919的下線,中國民航國產(chǎn)化逐步進(jìn)行中,未來的新增需求缺口更大。
政策紅利推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2015年政府工作報(bào)告明確提出:“新型產(chǎn)業(yè)和新型業(yè)態(tài)是競爭高地。要實(shí)施高端裝備、信息網(wǎng)絡(luò)、集成電路、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等重大專項(xiàng),把一批新興產(chǎn)業(yè)培育成主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。”航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)首次寫入政府工作報(bào)告。預(yù)期專項(xiàng)資金1,000億,按照1:1配套資金計(jì)算,預(yù)計(jì)未來5年航空發(fā)動機(jī)扶持資金有望接近3,000億。
2015年10月,中航工業(yè)發(fā)動機(jī)三家上市公司(中航動力、中航動控、成發(fā)科技)接到實(shí)際控制人中國航空工業(yè)集團(tuán)公司電話通知,因涉及中航工業(yè)航空發(fā)動機(jī)相關(guān)資產(chǎn)重組整合停牌,“兩機(jī)”專項(xiàng)(“航空發(fā)動機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)”)步入實(shí)質(zhì)性階段。航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的心臟,目前僅有美、英、法、俄、中能夠獨(dú)立研制航空發(fā)動機(jī),相比于軍用航空發(fā)動機(jī)的快速發(fā)展,中國的民用航空發(fā)動機(jī)發(fā)展仍較為緩慢,處于幾乎空白的狀態(tài),國際民用航空發(fā)動機(jī)市場被GE、RR、P&W、CFM、IAE所壟斷,由于中國正在發(fā)展自己的大飛機(jī),航空發(fā)動機(jī)特別是民用航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r,直接關(guān)乎到是否擁有一顆真正意義的“中國心”,以及中國的航空工業(yè)的研究制造能力。高溫合金作為航空發(fā)動機(jī)重要的上游,下游航空發(fā)動機(jī)大發(fā)展剛性拉動上游行業(yè)特別是高溫合金行業(yè)的景氣度。
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