高溫合金占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%-60%,航空發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提高,70%以上的貢獻(xiàn)來(lái)自材料技術(shù)。??哲娧b備建設(shè)提速,民用航空市場(chǎng)需求更為龐大,艦船、發(fā)電等燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)產(chǎn)化是大勢(shì)所趨,預(yù)計(jì)未來(lái)20年我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)需求規(guī)模超萬(wàn)億,將帶來(lái)超過(guò)2000億元的高溫合金需求。
全球高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 寡頭特征明顯
2012年,全球高溫合金消費(fèi)量為28萬(wàn)噸,占鋼鐵總消費(fèi)量的0.02%,市場(chǎng)規(guī)模達(dá)100億美元。目前來(lái)看,全球范圍內(nèi)能夠生產(chǎn)航空航天用高溫合金的企業(yè)不超過(guò)50家,主要集中在美、英、法、德、俄、日等國(guó),整個(gè)行業(yè)具有較為明顯的寡頭特征。在涉及航天航空應(yīng)用領(lǐng)域的高溫合金鋼產(chǎn)品,發(fā)達(dá)國(guó)家均視其為戰(zhàn)略軍事物資,對(duì)外進(jìn)行嚴(yán)密管控。
美國(guó)在高溫合金研發(fā)以及應(yīng)用方面一直處于************地位,年產(chǎn)量約為5萬(wàn)噸,其中近60%用于民用領(lǐng)域。美國(guó)有多家獨(dú)立的高溫合金公司,包括能夠生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(chǎn)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(guó)際公司(IncoInternationalInC),特殊金屬公司(SpecialMetalInC)和卡彭特公司(Carpenter)等。
歐盟國(guó)家中英、德、法是世界上主要的高溫合金生產(chǎn)和研發(fā)代表。英國(guó)是世界上最早研究和開(kāi)發(fā)高溫合金的國(guó)家之一。英國(guó)的鑄造合金技術(shù)************,代表性的是國(guó)際鎳公司(MondNickelcompany)的Nimocast合金,后該國(guó)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)化高溫合金方面取得較大的成功。近年來(lái)則致力于開(kāi)發(fā)新型耐高溫合金,并成功開(kāi)發(fā)出在1200℃高溫下依然能保持足夠強(qiáng)度的新合金。日本主要的高溫合金生產(chǎn)企業(yè)是IHIcorporation,JFE、新日鐵和神戶制鋼公司。但是近年來(lái),日本所有鋼企的整體營(yíng)業(yè)利潤(rùn)不容樂(lè)觀,公司整體業(yè)績(jī)呈下滑趨勢(shì),但是生產(chǎn)航天航空領(lǐng)域所需要的鋼材是營(yíng)業(yè)利潤(rùn)主要來(lái)源之一,用以彌補(bǔ)其他業(yè)務(wù)收入的損失。
我國(guó)高溫合金產(chǎn)業(yè)供不應(yīng)求局面未發(fā)生明顯變化
我國(guó)2009年高溫合金材料年生產(chǎn)量約1萬(wàn)噸左右,每年需求達(dá)2萬(wàn)噸以上。近年來(lái)需求端不斷提升,供不應(yīng)求的局面未發(fā)生明顯變化。
國(guó)內(nèi)從事高溫合金材料生產(chǎn)的企業(yè)數(shù)量有限,分為生產(chǎn)基地和研發(fā)基地兩大類。生產(chǎn)方面主要形成了以撫順特鋼、上鋼五廠、長(zhǎng)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(chǎn)基地、以航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司精密鑄造廠為主體的鑄造高溫合金生產(chǎn)基地和以鋼鐵研究總院、北京航材院和沈陽(yáng)金屬所等科研院所為主體的高端高溫合金材料的生產(chǎn)研發(fā)基地等三大基地。我國(guó)目前航空和其他工業(yè)部門(mén)使用的各種一般高溫合金均可在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供應(yīng)。
國(guó)家對(duì)高溫合金產(chǎn)業(yè)高度重視,2010年國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給我國(guó)高溫合金之父、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所所長(zhǎng)師昌緒院士。在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下,《國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》將新材料列為七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)之一,一系列重大政策出臺(tái)為高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力的支持。
我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)龐大市場(chǎng)
2014年中國(guó)國(guó)防預(yù)算8082.3億元,同比增長(zhǎng)12.2%,增速高于2013年,過(guò)去20年保持兩位數(shù)以上的復(fù)合增速,軍費(fèi)穩(wěn)定高速增長(zhǎng)為軍備建設(shè)提供了有力支撐。然而,就軍費(fèi)占GDP的比重來(lái)看,近20年中國(guó)軍費(fèi)占GDP比重始終保持在1%-1.5%之間,即使以斯德哥爾摩國(guó)際和平研究所的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中國(guó)軍費(fèi)歷年來(lái)占GDP的比重仍不到2%,低于英、法、印度的2%-3%,更遠(yuǎn)低于美、俄的4%-5%,因此我們認(rèn)為,我國(guó)軍費(fèi)仍有巨大的增長(zhǎng)空間,預(yù)計(jì)未來(lái)10年我國(guó)的國(guó)防開(kāi)支將保持12%左右的年均增速。
我們認(rèn)為,2014年美國(guó)重返亞太戰(zhàn)略繼續(xù)深化、周邊島嶼紛爭(zhēng)、朝核危機(jī)、克里米亞危機(jī)等因素使得我國(guó)面臨的外部戰(zhàn)略壓力進(jìn)一步增大。軍事實(shí)力尤其是??哲娧b備水平相對(duì)落后導(dǎo)致我國(guó)在處理上
述危機(jī)問(wèn)題時(shí)受到制約,馬航事件從另一個(gè)側(cè)面折射出這一問(wèn)題,今年4月習(xí)近平視察空軍機(jī)關(guān)時(shí)談馬航事件,也言及馬航失聯(lián)令人痛心,強(qiáng)調(diào)要加快建設(shè)空天一體的強(qiáng)大空軍。我國(guó)國(guó)家安全委員會(huì)的設(shè)立等一系列舉措體現(xiàn)我國(guó)維護(hù)國(guó)家安全的決心。隨我國(guó)安全戰(zhàn)略向外擴(kuò)展,航母、大型運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)、先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)等的??哲娢淦餮b備建設(shè)已進(jìn)入快速裝備通道。
我們預(yù)計(jì),未來(lái)20年中國(guó)各類戰(zhàn)機(jī)采購(gòu)需求在約2900架,對(duì)航空發(fā)動(dòng)