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當(dāng)前位置:上海飛釩特鋼集團(tuán)有限公司>>技術(shù)文章>>基于高溫合金的耐高溫,、耐強(qiáng)度等優(yōu)異特性
這里簡(jiǎn)單說(shuō)以上圖中機(jī)型的情況,,ARJ21是我國(guó)自己研發(fā)的支線客機(jī),在2015年的時(shí)候就已經(jīng)正式交付進(jìn)入市場(chǎng)運(yùn)營(yíng),。C919是我國(guó)研制的單通道大型干線客機(jī),,對(duì)標(biāo)波音的737系列和空客的A320系列,目前已經(jīng)陸續(xù)接單投產(chǎn)中,。而目前正在與俄羅斯攜手研制中的CR929為遠(yuǎn)程寬體客機(jī),對(duì)標(biāo)的是波音787和空客A330系列,。
此外,,這里有兩組對(duì)中國(guó)未來(lái)20年客機(jī)市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè),分別是波音的8600架(該預(yù)測(cè)為受疫情影響下調(diào)后的數(shù)據(jù))和中國(guó)商飛預(yù)測(cè)的9205架(其中:支線客機(jī)958架,、單通道飛機(jī)6119架,、寬體客機(jī)2128架)。目前主流客機(jī)配備的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量為2-4臺(tái),,假設(shè)支線客機(jī)配備2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),,單通道飛機(jī)和寬體客機(jī)分別配備4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),,如果按照中國(guó)商飛的數(shù)據(jù),未來(lái)20年中國(guó)民用客機(jī)高溫合金材料的需求可達(dá)到15.39萬(wàn)噸,。
根據(jù)國(guó)盛證券測(cè)算數(shù)據(jù)顯示,,未來(lái)10年我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金材料市場(chǎng)需求為2378.07億元。國(guó)盛證券取得是中國(guó)商飛預(yù)測(cè)未來(lái)20年數(shù)據(jù)中的一半作為未來(lái)10年我國(guó)客機(jī)需求量,,需要注意的是,,我國(guó)客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化依舊需要一些時(shí)間,所以該預(yù)測(cè)的前期市場(chǎng)空間肯定還是被海外廠商占據(jù)著,。未來(lái)隨著我國(guó)自主研制發(fā)動(dòng)機(jī)的成熟和放量,,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)***肯定也會(huì)快速提高。
4.2 核電
基于高溫合金的耐高溫,、耐強(qiáng)度等優(yōu)異特性,,其在核電裝備制造業(yè)中具有難以替代的作用。主要使用在燃料機(jī)組,、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),、壓力容器、蒸發(fā)器以及堆內(nèi)構(gòu)件,、燃料棒定位格架,、高溫氣體爐熱交換器等需要承受高溫、高強(qiáng)度工作環(huán)境的部件中,。正常情況下,,一座100萬(wàn)千瓦的核電機(jī)組需要500噸的高溫合金材料。中國(guó)是核電產(chǎn)能第九大國(guó)家,,根據(jù)圖南股份招股說(shuō)明書(shū)數(shù)據(jù)顯示,,截至2020年1月,我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組和在建機(jī)組分別為47臺(tái)和12臺(tái),,裝機(jī)容量分別為45688兆瓦和11155兆瓦,。根據(jù)中信證券對(duì)我國(guó)“十四五”期間的測(cè)算,預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)的核電高溫合金需求可達(dá)到6365噸,。
燃?xì)廨啓C(jī)是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動(dòng)機(jī),,主要是通過(guò)連續(xù)流動(dòng)的氣體為介質(zhì)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn),將燃料的能力轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉?,其工作環(huán)境需要承受高硫燃?xì)?、海水鹽分的腐蝕以及高溫環(huán)境,對(duì)產(chǎn)品的工作壽命要求達(dá)到50,000-100,000小時(shí),,高溫合金是其*的材料,,目前國(guó)內(nèi)外主要采用鎳基高溫合金生產(chǎn)制造燃?xì)廨啓C(jī)。燃?xì)廨啓C(jī)主要應(yīng)用在船艦燃?xì)廨啓C(jī)和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī),其中以艦船燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用為主,。隨著2017年中航動(dòng)力“QC280/QD280燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)能力建設(shè)項(xiàng)目”順利通過(guò)竣工驗(yàn)收,,我國(guó)在國(guó)產(chǎn)艦船燃?xì)廨啓C(jī)上完成了國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)階段。根據(jù)國(guó)盛證券預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,,假設(shè)國(guó)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)總重25噸(參考LM2500燃?xì)廨啓C(jī)重量),,高溫合金重量占比為40%,成材率為30%,,可以得到一臺(tái)燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求量為33.3噸,,預(yù)計(jì)未來(lái)5年艦船燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求為20533噸,平均每年需求為4107噸,。
高溫合金作為國(guó)家重要的戰(zhàn)略性資源,,國(guó)家長(zhǎng)期以來(lái)頒布了很多政策重點(diǎn)鼓勵(lì)扶持和積極推進(jìn)該行業(yè)的發(fā)展。值得一提的是2016年工信部提到的“十三五”期間全面啟動(dòng)實(shí)施航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng),,該專項(xiàng)推動(dòng)了我國(guó)大型客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī),、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等產(chǎn)品的自主研發(fā)能力,,同時(shí)也推進(jìn)了高溫合金在發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用,。此外,國(guó)家相關(guān)部門也頒發(fā)了一系列軍民融合的政策推進(jìn)了高溫合金在民用領(lǐng)域的應(yīng)用,,改善了我國(guó)高溫合金材料應(yīng)用結(jié)構(gòu),。其他影響該行業(yè)的相關(guān)法律、法規(guī)及政策如下:
圖17:國(guó)家相關(guān)政策情況(資料來(lái)源:圖南股份和中州特材招股說(shuō)明書(shū))
高溫合金作為我國(guó)重要的戰(zhàn)略資源,,擁有耐高溫,、耐磨、耐腐蝕,、抗氧化等優(yōu)良性能,,廣泛的應(yīng)用在航空、航天,、石油,、船艦、化工,、電力等領(lǐng)域,。高溫合金按照合金的主要元素可以分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金以及鈷基高溫合金,,市場(chǎng)的主流為鎳基高溫合金,,市場(chǎng)應(yīng)用范圍高達(dá)80%。按照產(chǎn)品系列又可以分為變形高溫合金,、鑄造高溫合金和新型高溫合金,撫順特鋼是國(guó)內(nèi)的變形高溫合金龍頭,公司的變形高溫合金主要供給客戶,,在市場(chǎng)的***在80%左右,;國(guó)內(nèi)的圖南股份、鋼研高納,、西部超導(dǎo)均有生產(chǎn)鑄造高溫合金,,其中圖南股份的鑄造高溫合金毛利率在同行中處在較高的水平,主要原因是圖南股份專攻鑄造高溫合金在領(lǐng)域的應(yīng)用,,提高了公司的毛利率,;此外,鋼研高鈉在新型高溫合金中擁有較高的*,。
高溫合金屬于行業(yè)壁壘較高的領(lǐng)域,,目前高溫合金產(chǎn)量主要集中在美國(guó)、英國(guó)及日本三個(gè)國(guó)家,,其中美國(guó)是高溫合金最大的產(chǎn)出國(guó),,擁有著先進(jìn)的高溫合金研發(fā)工藝和應(yīng)用技術(shù)。與海外的先進(jìn)高溫合金生產(chǎn)商相比,,我國(guó)的高溫合金行業(yè)仍處在成長(zhǎng)期,,在一些技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù),、生產(chǎn)工藝技術(shù),、成本控制、產(chǎn)能上與先進(jìn)國(guó)家還是有一定差距的,。從高溫合金在市場(chǎng)應(yīng)用結(jié)構(gòu)來(lái)看,,我國(guó)高溫合金在民用領(lǐng)域依舊有較大的提升空間,目前市場(chǎng)45%應(yīng)用在民用領(lǐng)域,,而我國(guó)僅僅20-30%,,可提升空間很大。
我們認(rèn)為未來(lái)5年我國(guó)高溫合金材料需求的依舊是航空航天領(lǐng)域,,其中航空發(fā)動(dòng)機(jī)我國(guó)基本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自己可控,,隨著我機(jī)批產(chǎn)放量將進(jìn)一步提高高溫合金的需求;民用客機(jī)領(lǐng)域會(huì)是高溫合金材料未來(lái)的業(yè)績(jī)爆發(fā)來(lái)源,,目前我國(guó)在這民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域是空白的,,隨著我國(guó)自主研發(fā)的民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)投產(chǎn),該領(lǐng)域?qū)⒊蔀楦邷睾辖鹦枨罅孔畲蟮膽?yīng)用領(lǐng)域,;其次是核電領(lǐng)域,,除了建成和目前在建的核電機(jī)組外,我國(guó)仍有30臺(tái)左右核電組處于規(guī)劃中,,預(yù)計(jì)到2025年我國(guó)的核電高溫合金需求可達(dá)到6365噸,;最后燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域的高溫合金需求量也較高,,該部分市場(chǎng)以艦船燃?xì)廨啓C(jī)為主,目前我國(guó)處在艦船的快速建造期,,預(yù)計(jì)平均每年的高溫合金需求量為4107噸,。這些應(yīng)用場(chǎng)景的高需求都為未來(lái)高溫合金的發(fā)展注入活力。
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