高温合金占发动机总重量的40%-60%,航空发动机推重比的提高,70%以上的贡献来自材料技术。海空军装备建设提速,民用航空市场需求更为庞大,舰船、发电等燃气轮机国产化是大势所趋,预计未来20年我国发动机及燃气轮机需求规模超万亿,将带来超过2000亿元的高温合金需求。
全球高温合金产业发展现状 寡头特征明显
2012年,全球高温合金消费量为28万吨,占钢铁总消费量的0.02%,市场规模达100亿美元。目前来看,全球范围内能够生产航空航天用高温合金的企业不超过50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等国,整个行业具有较为明显的寡头特征。在涉及航天航空应用领域的高温合金钢产品,发达国家均视其为战略军事物资,对外进行严密管控。
美国在高温合金研发以及应用方面一直处于************地位,年产量约为5万吨,其中近60%用于民用领域。美国有多家独立的高温合金公司,包括能够生产航空发动机所用高温合金的公司有通用电气公司(GE),普特拉-惠特尼公司(PW),以及其他能生产特钢和高温合金的公司如汉因斯-斯泰特公司(HaynesStel-liteCompany),佳能-穆斯克贡公司(Cannon-MuskegonCorporation),因科国际公司(IncoInternationalInC),特殊金属公司(SpecialMetalInC)和卡彭特公司(Carpenter)等。
欧盟国家中英、德、法是世界上主要的高温合金生产和研发代表。英国是世界上最早研究和开发高温合金的国家之一。英国的铸造合金技术************,代表性的是国际镍公司(MondNickelcompany)的Nimocast合金,后该国的飞机发动机制造商罗罗控股公司(Rolls-Royceplc)又研制了定向凝固和单晶合金SRR99、SRR2000和SRR2060等,主要用于航空发动机制造。
日本在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金和氧化物晶粒弥散强化高温合金方面取得较大的成功。近年来则致力于开发新型耐高温合金,并成功开发出在1200℃高温下依然能保持足够强度的新合金。日本主要的高温合金生产企业是IHIcorporation,JFE、新日铁和神户制钢公司。但是近年来,日本所有钢企的整体营业利润不容乐观,公司整体业绩呈下滑趋势,但是生产航天航空领域所需要的钢材是营业利润主要来源之一,用以弥补其他业务收入的损失。
我国高温合金产业供不应求局面未发生明显变化
我国2009年高温合金材料年生产量约1万吨左右,每年需求达2万吨以上。近年来需求端不断提升,供不应求的局面未发生明显变化。
国内从事高温合金材料生产的企业数量有限,分为生产基地和研发基地两大类。生产方面主要形成了以抚顺特钢、上钢五厂、长钢三厂和齐齐哈尔等特钢厂等
为主体的变形高温合金生产基地、以航空发动机制造公司精密铸造厂为主体的铸造高温合金生产基地和以钢铁研究总院、北京航材院和沈阳金属所等科研院所为主体的高端高温合金材料的生产研发基地等三大基地。我国目前航空和其他工业部门使用的各种一般高温合金均可在国内生产供应。
国家对高温合金产业高度重视,2010年国家最高科学技术奖颁发给我国高温合金之父、中国科学院金属研究所所长师昌绪院士。在经济转型升级的背景下,《国家“十二五”科学和技术发展规划》将新材料列为七大战略新兴产业之一,一系列重大政策出台为高温合金产业发展提供了有力的支持。
我国军用航空发动机产业将迎来庞大市场
2014年中国国防预算8082.3亿元,同比增长12.2%,增速高于2013年,过去20年保持两位数以上的复合增速,军费稳定高速增长为军备建设提供了有力支撑。然而,就军费占GDP的比重来看,近20年中国军费占GDP比重始终保持在1%-1.5%之间,即使以斯德哥尔摩国际和平研究所的统计数据,中国军费历年来占GDP的比重仍不到2%,低于英、法、印度的2%-3%,更远低于美、俄的4%-5%,因此我们认为,我国军费仍有巨大的增长空间,预计未来10年我国的国防开支将保持12%左右的年均增速。
我们认为,2014年美国重返亚太战略继续深化、周边岛屿纷争、朝核危机、克里米亚危机等因素使得我国面临的外部战略压力进一步增大。军事实力尤其是海空军装备水平相对落后导致我国在处理上
述危机问题时受到制约,马航事件从另一个侧面折射出这一问题,今年4月习近平视察空军机关时谈马航事件,也言及马航失联令人痛心,强调要加快建设空天一体的强大空军。我国国家安全委员会的设立等一系列举措体现我国维护国家安全的决心。随我国安全战略向外扩展,航母、大型运输机、预警机、先进战斗机等的海空军武器装备建设已进入快速装备通道。
我们预计,未来20年中国各类战机采购需求在约2900架,对航空发动