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高溫合金--高端裝備制造關鍵材料

放大字體  縮小字體 發布日期:2015-03-23  瀏覽次數:90
   高溫合金主要用于制造發動機及燃氣輪機中的四大關鍵熱端部件:燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪盤

高溫合金占發動機總重量的40%-60%,航空發動機推重比的提高,70%以上的貢獻來自材料技術。海空軍裝備建設提速,民用航空市場需求更為龐大,艦船、發電等燃氣輪機國產化是大勢所趨,預計未來20年我國發動機及燃氣輪機需求規模超萬億,將帶來超過2000億元的高溫合金需求。

全球高溫合金產業發展現狀 寡頭特征明顯2012年,全球高溫合金消費量為28萬噸,占鋼鐵總消費量的0.02%,市場規模達100億美元。目前來看,全球范圍內能夠生產航空航天用高溫合金的企業不超過50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等國,整個行業具有較為明顯的寡頭特征。在涉及航天航空應用領域的高溫合金鋼產品,發達國家均視其為戰略軍事物資,對外進行嚴密管控。

美國在高溫合金研發以及應用方面一直處于世界領先地位,年產量約為5萬噸,其中近60%用于民用領域。美國有多家獨立的高溫合金公司,包括能夠生產航空發動機所用高溫合金的公司有通用電氣公司(GE),普特拉-惠特尼公司(PW),以及其他能生產特鋼和高溫合金的公司如漢因斯-斯泰特公司(HaynesStel-liteCompany),佳能-穆斯克貢公司(Cannon-MuskegonCorporation),因科國際公司(IncoInternationalInC),特殊金屬公司(SpecialmetalInC)和卡彭特公司(Carpenter)等。

歐盟國家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產和研發代表。英國是世界上最早研究和開發高溫合金的國家之一。英國的鑄造合金技術世界領先,代表性的是國際鎳公司(MondNickelcompany)的Nimocast合金,后該國的飛機發動機制造商羅羅控股公司(Rolls-Royceplc)又研制了定向凝固和單晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等,主要用于航空發動機制造。

日本在鎳基單晶高溫合金、鎳基超塑性高溫合金和氧化物晶粒彌散強化高溫合金方面取得較大的成功。近年來則致力于開發新型耐高溫合金,并成功開發出在1200℃高溫下依然能保持足夠強度的新合金。日本主要的高溫合金生產企業是IHIcorporation,JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。但是近年來,日本所有鋼企的整體營業利潤不容樂觀,公司整體業績呈下滑趨勢,但是生產航天航空領域所需要的鋼材是營業利潤主要來源之一,用以彌補其他業務收入的損失。

我國高溫合金產業供不應求局面未發生明顯變化

我國2009年高溫合金材料年生產量約1萬噸左右,每年需求達2萬噸以上。近年來需求端不斷提升,供不應求的局面未發生明顯變化。

國內從事高溫合金材料生產的企業數量有限,分為生產基地和研發基地兩大類。生產方面主要形成了以撫順特鋼、上鋼五廠、長鋼三廠和齊齊哈爾等特鋼廠等

為主體的變形高溫合金生產基地、以航空發動機制造公司精密鑄造廠為主體的鑄造高溫合金生產基地和以鋼鐵研究總院、北京航材院和沈陽金屬所等科研院所為主體的高端高溫合金材料的生產研發基地等三大基地。我國目前航空和其他工業部門使用的各種一般高溫合金均可在國內生產供應。

國家對高溫合金產業高度重視,2010年國家最高科學技術獎頒發給我國高溫合金之父、中國科學院金屬研究所所長師昌緒院士。在經濟轉型升級的背景下,《國家“十二五”科學和技術發展規劃》將新材料列為七大戰略新興產業之一,一系列重大政策出臺為高溫合金產業發展提供了有力的支持。

我國軍用航空發動機產業將迎來龐大市場

2014年中國國防預算8082.3億元,同比增長12.2%,增速高于2013年,過去20年保持兩位數以上的復合增速,軍費穩定高速增長為軍備建設提供了有力支撐。然而,就軍費占GDP的比重來看,近20年中國軍費占GDP比重始終保持在1%-1.5%之間,即使以斯德哥爾摩國際和平研究所的統計數據,中國軍費歷年來占GDP的比重仍不到2%,低于英、法、印度的2%-3%,更遠低于美、俄的4%-5%,因此我們認為,我國軍費仍有巨大的增長空間,預計未來10年我國的國防開支將保持12%左右的年均增速。

我們認為,2014年美國重返亞太戰略繼續深化、周邊島嶼紛爭、朝核危機、克里米亞危機等因素使得我國面臨的外部戰略壓力進一步增大。軍事實力尤其是海空軍裝備水平相對落后導致我國在處理上

述危機問題時受到制約,馬航事件從另一個側面折射出這一問題,今年4月習近平視察空軍機關時談馬航事件,也言及馬航失聯令人痛心,強調要加快建設空天一體的強大空軍。我國國家安全委員會的設立等一系列舉措體現我國維護國家安全的決心。隨我國安全戰略向外擴展,航母、大型運輸機、預警機、先進戰斗機等的海空軍武器裝備建設已進入快速裝備通道。

我們預計,未來20年中國各類戰機采購需求在約2900架,對航空發動機的市場需求折合人民幣約為2800億元,對應高溫合金折合人民幣約500億元。

民用航空領域前景更加遼闊

相較于我國軍用發動機跨越式發展的步伐,我國民用發動機依然是幾乎空白。我國最新自主研制的ARJ-21客機使用美國GE公司的CF34-10A發動機,而C919大飛機則使用CFM國際公司研制的LEAP-X1C發動機。中航工業已于2009年出資設立中航商用航空發動機有限責任公司,作為國家大型客機發動機項目主體和總承制單位。未來隨民用飛機發動機國產化,高溫合金需求前景非常遼闊。

相對軍機來說,民用飛機是更龐大的市場,強勁的經濟和客流增長將成為亞太地區新飛機需求的主要推動因素。波音預計未來20年,美國和歐盟等已形成一定規模的航空市場增長將逐步放緩,全球主要的增長由新興經濟體引領,20年內亞太地區將超越北美成為世界最大的航空市場,復合增速5.5%。中國作為亞太地區乃至經濟增長最快的經濟體之一,增速達到6.5%以上。

波音公司2013年預測到2032年中國民航機隊的規模將達到2012年的3倍,未來20年中國將需要5580架新飛機,總價值達7800億美元。按歷史數據看,波音的預測往往略偏保守,中航工業集團則預測到2032年年末,中國民用飛機的機隊規模將達到6691架,是2012年機隊規模的3.4倍。

以20年5400架7560億美元的民用飛機需求量測算,對應高溫合金需求約1600億元。此外,燃氣輪機領域也有數百億的需求空間。

鋼研高納:依托鋼研總院 未來3-5年凈利潤增速30%-50%

鋼研高納是我國高溫合金領域技術水平最為先進、生產種類最為齊全的企業之一。公司具有生產國內80%以上牌號的高溫合金的技術和能力。承繼原鋼研院高溫所雄厚的技術實力,公司逐步發展形成了完整的技術產業鏈,在高溫合金領域保持技術領先優勢,占據高端產品市場。

依托發動機產業布局,公司60%以上的產品面向航空航天領域的客戶。2014年6月30日,公司募投項目完工。未來2-3年將是募投項目產能釋放的高峰期,產能瓶頸將得到大幅度突破,公司將迎來高速增長期。

我們看好公司的長期投資價值,作為我國高溫合金的龍頭企業,依托發動機產業的的布局,且有望受到國家政策的有力扶持,成長空間廣闊。海空軍裝備的加速建設帶來大量飛機及發動機需求,將為公司貢獻大量訂單。

受益于募投項目陸續投產和發動機產業的高增長,我們預計未來3-5年凈利潤增速30%-50%,且有望受兩機專項有力扶持。混合所有制改革子公司員工持股激發活力,核電重啟在即公司有望從中受益,外延式增長亦值得期待。

 

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