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文檔簡介

撫順特鋼專題報告:源頭活水新注入,需求放量助增長一、特鋼龍頭歷久彌新幾十年櫛風(fēng)沐雨

承重?fù)?dān)不辱使命撫順特鋼始建于

1937

年,在中國的冶金史上,撫順特鋼曾創(chuàng)造了諸多的第一:生產(chǎn)出第一

爐不銹鋼,第一爐高速工具鋼,第一爐高溫合金,第一爐高強(qiáng)鋼和超高強(qiáng)鋼。目前,撫順特

鋼產(chǎn)品包括合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼和高溫合金四大品種,并以“三高一特”(高溫合金、

超高強(qiáng)度鋼、高檔工模具鋼、特種不銹鋼)為核心產(chǎn)品。國內(nèi)特殊鋼行業(yè)主體以三大企業(yè)集團(tuán)和其他專業(yè)化企業(yè)構(gòu)成。三大企業(yè)集團(tuán)為沙鋼集團(tuán)東北

特鋼、中信泰富特鋼、寶鋼特鋼,專業(yè)化企業(yè)以太鋼不銹、天津無縫等為典型。近年,永興

特鋼、中航上大等民營特殊鋼企業(yè)迅速壯大,一些中、小規(guī)模特鋼和合金材料研發(fā)制造企業(yè)

憑借專業(yè)化優(yōu)勢發(fā)展快速。公司隸屬沙鋼集團(tuán)東北特鋼,是國內(nèi)最具影響力的特殊鋼企業(yè)之

一。在過去的三個“五年計劃”中,作為國防科工局配套的核心、骨干企業(yè),撫順特鋼承擔(dān)和參

與國防科工局

190

余項軍工新材料科研課題,在研課題

39

項,同時還承擔(dān)了

6

個軍工固定

資產(chǎn)投資建設(shè)項目,每年承接在研、在役武器裝備配套材料訂單十幾億元,是中國軍工配套

材料重要的研發(fā)和生產(chǎn)基地,被譽(yù)為“中國特殊鋼的搖籃”。經(jīng)營不善陷困境

改弦更張再出發(fā)撫順特鋼始建于

1937

年,1999

年完成股改并于

2000

年上市,而后與大連特鋼、北滿特鋼

合并組成東北特鋼集團(tuán)。2017

年,東北特鋼集團(tuán)破產(chǎn)重整,錦程沙洲出資

44.6

億元投資東

北特鋼集團(tuán)并持有其重整后

43%的股權(quán),成為其控股股東并間接取得撫順特鋼

38.2%股份,

撫順特鋼實際控制人變更為沈文榮先生。同時,沈文榮先生也是沙鋼集團(tuán)、沙鋼股份的實際

控制人。截至

2020

年,錦程沙洲持有東北特鋼集團(tuán)

42.7%的股權(quán)。沙鋼集團(tuán)是中國規(guī)模最大的民營鋼鐵集團(tuán),主要產(chǎn)品為普碳鋼的螺紋、線材和熱卷等普鋼產(chǎn)

品,特優(yōu)鋼在沙鋼集團(tuán)鋼鐵業(yè)務(wù)中的收入占比及盈利占比均較小。沙鋼集團(tuán)入股東北特鋼集

團(tuán),一方面為財務(wù)負(fù)擔(dān)重、資產(chǎn)瑕疵多的老牌國企注入靈活的機(jī)制與先進(jìn)的管理制度

,另一

方面也補(bǔ)足了自身特鋼產(chǎn)品領(lǐng)域的短板。2018

6

27

日,因

2016、2017

兩個會計年度經(jīng)審計的歸屬于撫順特鋼股東的凈利潤連

續(xù)為負(fù)值,2017

年會計年度經(jīng)審計的期末凈資產(chǎn)為負(fù)值,撫順特鋼股票被實施退市風(fēng)險警

示,股票簡稱由“撫順特鋼”變更為“*ST撫鋼”。2019

年公司管理層大換血,從此確立“特鋼更特”的發(fā)展理念。2021

年公司撤銷其他風(fēng)險警示,證券簡稱由“ST撫鋼”變更為“撫順特鋼”,公司先后擺脫

債務(wù)泥淖與風(fēng)險警示,涅槃重生。2020

年,公司經(jīng)營管理水平已有顯著提升:特鋼產(chǎn)品毛利率大幅增加。公司銷售毛利率從

2019

年的

16.6%迅速提升至

2020

年的

22.0%,特殊鋼產(chǎn)品噸毛利增加

690.9

元至

2626.6

元;費用結(jié)構(gòu)優(yōu)化,銷售費用降低,同時加大研發(fā)投入。銷售費用大幅降低

3037.2

萬元(同

比-36.1%),研發(fā)費用大幅增加

1.1

億元(同比+34.7%);生產(chǎn)效率、交付水平明顯提升。全年實現(xiàn)鋼入庫

64.17

萬噸,同比提高

8.5%,鋼材入

50.46

萬噸,同比提高

7.8%。資產(chǎn)負(fù)債率自

2019

47.7%降至

45.5%;員工總數(shù)自

2016

9845

人精減至

7083

人,相應(yīng)人均創(chuàng)收自

47.5

萬元增加至

88.

6

元;

總體來看,降本創(chuàng)效顯著。二、久耕特鋼行業(yè)產(chǎn)品優(yōu)勢顯著產(chǎn)能規(guī)模行業(yè)領(lǐng)先

產(chǎn)品規(guī)格齊全公司以特殊鋼和合金材料的研發(fā)制造為主營業(yè)務(wù),主要產(chǎn)品為高溫合金、不銹鋼、工模具鋼、

合金結(jié)構(gòu)鋼等,擁有

5400

多個牌號的特殊鋼新材料產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于航空航天、能源電力、

石油化工、交通運輸、機(jī)械機(jī)電、環(huán)保節(jié)能等領(lǐng)域。公司

2020

年鋼產(chǎn)量

64.17

萬噸,同比提高

8.5%、鋼材產(chǎn)量

50.46

萬噸,同比提高

7.8%。

高溫合金銷量達(dá)

5817

噸,同比提升

6.1%,產(chǎn)銷率達(dá)

106.1%,供不應(yīng)求的趨勢充分顯跡。持續(xù)高研發(fā)投入

保障技術(shù)優(yōu)越性公司重視研發(fā)、不斷提升技術(shù)水平與產(chǎn)品質(zhì)量。公司研發(fā)投入金額自

2016

年起逐年增長,

2018

年增長率高達(dá)

57.4%,2019、2020

年分別增長

5.0%、34.7%至

3.0

億元、4.1

億元,

研發(fā)投入占營收比例亦不斷提升,2019、2020

年分別達(dá)

5.3%、6.5%。

2020

年,公司獲批國家科研課題

10

項,在研國家科研課題共計

45

項;與科研院校簽訂橫

向聯(lián)合科研課題

6

項。2020

年,公司獲得

11

項發(fā)明專利授權(quán)、2

項實用新型專利授權(quán)。2020

年,公司主編的

4

項國家軍用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實施,公司副主編的

6

項國家標(biāo)準(zhǔn)、4

項軍用標(biāo)準(zhǔn)、

1

項冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布實施。設(shè)備保持先進(jìn)

工藝持續(xù)優(yōu)化公司具備雄厚的技術(shù)基礎(chǔ),特種冶煉裝備精良,包括真空自耗爐、真空感應(yīng)爐、保護(hù)氣氛電

渣爐等眾多引進(jìn)設(shè)備,配套的鍛造、軋制、精軋、冷拔、板材生產(chǎn)線組距齊全,后部精整、

熱處理、質(zhì)量檢測設(shè)備、設(shè)施完善。

公司擬

2020-2022

年度使用自有資金投資建設(shè)三項生產(chǎn)項目,計劃投資總額

7.9

億元,建設(shè)

30

噸真空感應(yīng)爐、30

噸真空自耗爐、70MN快鍛機(jī)等設(shè)備;2021-2023

年投資建設(shè)兩項技

改項目,計劃投資總額

6.9

億元,建設(shè)

22MN精鍛機(jī)等設(shè)備。公司全力推進(jìn)工藝優(yōu)化,技術(shù)革新,工藝降本效果顯著。公司深入推進(jìn)節(jié)能降耗,低成本運

行,有效降低制造費用。在高毛利品種、高檔品種大幅增量,規(guī)模整體不足的不利因素影響

下,部分消耗指標(biāo)實現(xiàn)明顯降低。通過擇機(jī)采購、返回鋼代用料采購、國產(chǎn)化代用等方式,

進(jìn)一步降低采購成本,為企業(yè)盈利能力的大幅提升奠定了堅實的基礎(chǔ)。三、多因素驅(qū)動公司業(yè)績穩(wěn)定增長產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化

盈利水平向好公司的主要產(chǎn)品可以分為傳統(tǒng)特鋼產(chǎn)品與高附加值的高溫合金、超高強(qiáng)度鋼等產(chǎn)品。2020

高溫合金營收、毛利占比分別為

20.0%、35.6%。且

2016

年以來,高溫合金毛利穩(wěn)居

35%

以上。

從公司各產(chǎn)品毛利率來看,2020

年,合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、不銹鋼、高溫合金產(chǎn)品毛利率分

別為

19.0%、10.3%、23.2%、40.4%,高溫合金毛利率顯著高于傳統(tǒng)特鋼產(chǎn)品,單噸毛利達(dá)

8

萬元,遙遙領(lǐng)先于傳統(tǒng)特鋼產(chǎn)品。

按照加工工藝,公司產(chǎn)品可大致分為冷軋鋼材、熱軋鋼材與其他產(chǎn)品,2018

年以來,三類產(chǎn)

品毛利率都獲得穩(wěn)步提升,公司工藝改進(jìn)效果初顯。

公司的研發(fā)費用逐年增加,展現(xiàn)公司堅持不懈擴(kuò)大產(chǎn)品優(yōu)勢的舉措。對應(yīng)公司三費自

2018

顯著下降后維持在較低水平,反映公司費用管控效果的不斷改善。

從盈利來看,公司自

2018

年沙鋼入主后,呈現(xiàn)穩(wěn)步提升的態(tài)勢。2019、2020

年公司銷售毛

利率分別同比提升

2.0%和

5.4%;2020

年銷售凈利率同比提升

3.5%達(dá)

8.8%,整體盈利水

平趨勢向好。軍工行業(yè)景氣度大幅提升

上游材料端充分受益全球:地緣關(guān)系復(fù)雜多變

軍備研發(fā)如火如荼地緣關(guān)系方面:2021

年,南海局勢極不穩(wěn)定。隨著中美對抗持續(xù)升高、美國加大在南海

的軍事存在與干預(yù),南海沖突的的風(fēng)險大大上升。(1)據(jù)中國國防部新聞發(fā)言人吳謙大校

4

月底表示,美現(xiàn)政府就職以來,美軍艦在中國南面海域的活動頻次同比

增加逾

20%,偵察機(jī)活動頻次的增幅超

40%,近

4

個月內(nèi)

5

次穿航中國臺灣海峽。(2)6

6

日,三名美國參議員乘

坐美國空軍

C-17

運輸機(jī)抵臺。(3)7

15

日,一架

C-146A美軍行政專機(jī)降落在臺北“空軍”松山基地。軍備研發(fā)方面:美歐先后宣布進(jìn)入第五代戰(zhàn)機(jī)的研制工作。美國

GE首款搭配五代機(jī)的

變循環(huán)發(fā)動機(jī)

XA100

測試成功,推力提高了

5%-10%,燃油效率提升了

25%,配備

XA100

的五代戰(zhàn)機(jī)游蕩時間縮短

50%、航程增加

35%、散熱量增加

60%;世界范圍內(nèi),

歐洲、亞太等地區(qū)服役及訂購的四代機(jī)

F35

數(shù)量均達(dá)數(shù)百架,中國當(dāng)前僅有一型四代機(jī)

20

進(jìn)入服役狀態(tài)、數(shù)量僅有

19

架,中國亟需各用途五代機(jī)的研發(fā)、服役。中國:軍工裝備現(xiàn)代化進(jìn)入加速階段2020

12

26

日,中華人民共和國第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十四次會

議修訂通過《中華人民共和國國防法》,自

2021

1

1

日起施行,法案提出“國防是國家

生存與發(fā)展的安全保障。國家加強(qiáng)武裝力量建設(shè),加強(qiáng)邊防、海防、空防和其他重大安全領(lǐng)

域防衛(wèi)建設(shè),發(fā)展國防科研生產(chǎn),實現(xiàn)國防現(xiàn)代化”。2021

年中國本級國防預(yù)算

13553.

4

元,同比增長

6.9%;對比

2021

年中央本級支出預(yù)算總額

35015

億元,占比已達(dá)

38.7%,且在預(yù)算總額連續(xù)兩年降低(-1.02%、-0.06%)的情況下,國防預(yù)算呈現(xiàn)出戰(zhàn)略性、結(jié)構(gòu)性

高增長。

從軍機(jī)數(shù)量來看,根據(jù)《worldairforces2021》數(shù)據(jù),2020

年中國軍機(jī)總量

3260

架,與美

13232

架存在一定差距;從軍機(jī)代際來看,中國戰(zhàn)機(jī)多為老舊機(jī)型,戰(zhàn)斗機(jī)以二、三代戰(zhàn)

機(jī)為主,美國已過渡為三、四、五代戰(zhàn)機(jī)。中國亟需開發(fā)新型戰(zhàn)機(jī)以及殲-20、FC-31

等戰(zhàn)機(jī)

數(shù)量的突破,與之配套的上游發(fā)動機(jī)原材料或?qū)⒊浞质芤?。高溫合金需求旺?/p>

驅(qū)動公司業(yè)績增長高溫合金在高溫惡劣環(huán)境中仍能保持較高的力學(xué)性能,是現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)、航天器和火箭發(fā)

動機(jī)及艦艇和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵熱端部件(如渦輪葉片、導(dǎo)向器葉片、渦輪盤、燃燒室和

機(jī)匣等)材料,也是核反應(yīng)堆、化工設(shè)備、煤轉(zhuǎn)化技術(shù)等方面重要的高溫結(jié)構(gòu)材料。作為航

空航天“發(fā)動機(jī)的基石”,其耐熱性能的差距是決定中國與國外航空發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)和燃

氣輪機(jī)性能差距的根本原因。全球高溫合金市場規(guī)模不斷擴(kuò)大

且增速加快根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù),全球每年消費高溫合金材料約

30

萬噸。就消費區(qū)域來看,

美國高溫合金消費量占比

48%,為高溫合金最大、最成熟市場;歐洲消費量占

25%,為第二

大消費區(qū)域;亞洲占

22%,隨著下游關(guān)聯(lián)行業(yè)的擴(kuò)容,各國都將增加對高溫合金的需求量,

且最大的增量來自中國。我們預(yù)測十四五期間,中國高溫合金行業(yè)的

CAGR達(dá)

28%

以上,

2024

年市場規(guī)模接近

590

億元。2019

年,中國高溫合金產(chǎn)量為

27600

噸,但需求量達(dá)

48222

噸,40%以上依賴進(jìn)口。我們

認(rèn)為,基于軍工裝備現(xiàn)代化加速推進(jìn)、“十四五”期間對于國防建設(shè)的更高要求,中國高溫合金

的消費量將快速提升;2023

年后,民用航空發(fā)動機(jī)需求崛起,兩極共振,需求持續(xù)放量。又

由于高溫合金的技術(shù)門檻較高,增產(chǎn)擴(kuò)能的周期長、難度大,短期內(nèi)產(chǎn)量的增速難及需求,

供需缺口或?qū)⑦M(jìn)一步擴(kuò)大。下游應(yīng)用領(lǐng)域廣闊

市場空間利潤巨大從下游應(yīng)用來看,高溫合金主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,且由于其優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕、抗

疲勞等性能,逐步拓展到電力、原子能、汽車、冶金、玻璃制造等工業(yè)領(lǐng)域,廣泛的應(yīng)用領(lǐng)

域大大擴(kuò)展了對高溫合金的需求。航空航天領(lǐng)域?qū)Ω邷睾辖鸬男枨笳急燃s為

55%,其次為電力和機(jī)械,需求占比分別為

20%、

10%,另外工業(yè)領(lǐng)域占比

7%,汽車、石油和其他領(lǐng)域占比分別為

3%、3%和

2%。

中國高溫合金軍用占比高達(dá)

80%,主要供應(yīng)于航空航天領(lǐng)域。伴隨著航空航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,

中國已經(jīng)建立起自己的高溫合金體系,從而形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。高溫合金——航空發(fā)動機(jī)的應(yīng)用高溫合金從誕生起就用于航空發(fā)動機(jī),在現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)中,高溫合金材料的用量占發(fā)動機(jī)

總重量的

40%~60%,主要用于四大熱端部件:燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤,此外,

還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。燃燒室:燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的燃?xì)鉁囟仍?/p>

1500~2000℃之間,燃燒筒合金材料承受溫

度達(dá)

800~900℃以上,局部可達(dá)

1100℃。燃燒室使用的材料以鎳基或鈷基高溫合金為主,常用

Haynes188

鈷基高溫合金(三代戰(zhàn)斗機(jī)

F100)、HastelloyX鎳基高溫合金(三代戰(zhàn)斗機(jī)

F110、

F404

F414)、新的燃燒室結(jié)構(gòu)(四代戰(zhàn)斗機(jī)

F119

F135

采用浮動壁結(jié)構(gòu)、F136

發(fā)動

機(jī)采用

Lamilloy結(jié)構(gòu))和涂敷熱障涂層的高溫合金(五代戰(zhàn)斗機(jī))。導(dǎo)向器:導(dǎo)向器是調(diào)整從燃燒室出來的燃?xì)饬鲃臃较虻牟考?,是航空發(fā)動機(jī)上承受熱沖擊最

大的零件,材料工作溫度最高可達(dá)

1100℃以上。導(dǎo)向器的主要材料為鑄造高溫合金,常用

IN718C、PWA1472、Rene220、R55

等型號高溫合金;此外,WS10

發(fā)動機(jī)渦輪導(dǎo)向器后

篦齒環(huán)制造采用氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金。渦輪盤:渦輪盤在四大熱端部件中所占質(zhì)量最大。工作中受熱不均,輪緣溫度達(dá)

550-750℃,

而輪心溫度只有

300℃左右。用于渦輪盤制造的材料主要是粉末冶金高溫合金,例如

IN100

粉末高溫合金(F100

發(fā)動機(jī))和中國常用的

FGH95、GFH96、FGH97、FGH98、FGH91

合金。渦輪葉片:渦輪葉片是航空發(fā)動機(jī)中工作條件最惡劣也是最關(guān)鍵的部件,由于其處于溫度最

高、應(yīng)力最復(fù)雜、環(huán)境最惡劣的部位而被列為第一關(guān)鍵件。渦輪葉片材料大多也是精密鑄造

鎳基高溫合金,目前已經(jīng)發(fā)展了五代單晶合金。渦輪葉片其結(jié)構(gòu)與材料的不斷改進(jìn)成為航空

發(fā)動機(jī)性能提升的關(guān)鍵因素之一。常用第三代單晶高溫合金

CMSX-10,第四代單晶高溫合

EPM-102,近年來日本又相繼成功的研制出承溫能力更高的第四、五、六代單晶合金

TMS138,TMS-162,TMS-238

等。軍用航空發(fā)動機(jī)已由仿制走向自主研發(fā):航發(fā)集團(tuán)下屬航空發(fā)動機(jī)生產(chǎn)廠商主要有西安航發(fā)、沈陽黎明、株洲南方、貴州黎陽等,主

要生產(chǎn)配備于軍用飛機(jī)的渦扇、渦軸、渦槳發(fā)動機(jī)。其中,供殲-10、殲-20、運-20

等主力戰(zhàn)

機(jī)、主力運輸機(jī)使用的

WS-10c、WS-15、WS-20

發(fā)動機(jī)主要由西安航空和沈陽黎明負(fù)責(zé)研

發(fā)、生產(chǎn)。航空發(fā)動機(jī)使用的原材料主要是高溫合金、鈦合金和鋁合金、鋼等,價值占比分

別為

35%、30%和

30%左右,高溫合金為價值占比最高的原材料。

我們認(rèn)為,高端軍機(jī)的定型為高溫合金需求放量奠定基礎(chǔ),未來

5

年殲-20、運-20、直-20

先進(jìn)軍機(jī)的加速列裝將持續(xù)拉動高溫合金的需求增長。且由于實戰(zhàn)演練頻繁,發(fā)動機(jī)的消耗

屬性使得其必須在使用壽命結(jié)束后換裝新發(fā)動機(jī),假設(shè)現(xiàn)有存量軍機(jī)

1/2

需要換裝

1

次、1/2

需要換裝

2

次,共計將釋放約

4.8

萬噸的高溫合金需求。民用航空發(fā)動機(jī)從零起步,任重道遠(yuǎn):不同于軍用航空發(fā)動機(jī)自

1960s起步,自

2009

年中國航發(fā)商發(fā)成立才正式開啟了中國民用

航空發(fā)動機(jī)自主研發(fā)的進(jìn)程。中國目前主要有兩款大飛機(jī)在研:C919

CR929,其中

C919

對標(biāo)的是歐洲空客

A320neo系列,波音

737MAX系列等;CR929

對標(biāo)的是波音

787

飛機(jī)和

空客

A350

系列飛機(jī)。

由于民用領(lǐng)域?qū)Πl(fā)動機(jī)的安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)航性要求更高,且中國民用航空發(fā)動機(jī)技

術(shù)積淀薄弱,因此前期國產(chǎn)民航大多選配國外發(fā)動機(jī)。但是航空發(fā)動機(jī)經(jīng)濟(jì)回報較高:民用航空發(fā)動機(jī)大多使用時間較長,可達(dá)

30~50

年;據(jù)日本

通產(chǎn)省測算,按照產(chǎn)品單位質(zhì)量創(chuàng)造的價值計算如果輪船為

1、則汽車為

9、計算機(jī)為

300、

飛機(jī)為

800,航空發(fā)動機(jī)高達(dá)

1400。

而目前民用航發(fā)市場主要由幾家全球頭部企業(yè)分割,中國尚未有一席之地。目前幾乎所有窄

體客機(jī)都選配

CFM國際的

CFM56

LEAP系列發(fā)動機(jī);寬體客機(jī)則主要選配

GE公司的

GE90、GE9X和

GEnx發(fā)動機(jī)及

RR的

Trent系列發(fā)動機(jī)。中國商發(fā)成立后,拉開了中國民用航空發(fā)動機(jī)自主研發(fā)的序幕。國產(chǎn)民用飛機(jī)

C919、CR929、

ARJ21

等都有望配備國產(chǎn)發(fā)動機(jī)。在中美貿(mào)易摩擦不斷、2020

2

月傳出斷供

LEAP-1C發(fā)

動機(jī)的背景下,應(yīng)著力突圍發(fā)動機(jī)“卡脖子”問題,重視供應(yīng)鏈風(fēng)險。民用航空發(fā)動機(jī)的自主可

控勢在必行,高溫合金需求量有望進(jìn)一步提升。高溫合金應(yīng)用航天發(fā)動機(jī)液體火箭發(fā)動機(jī)中渦輪泵和燃燒室是液體火箭發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵部件,主要使用高溫合金材料,

GH1040、GH2028A、GH4196、GH4141、GH4586

等。2020

年,美國為火箭發(fā)射次數(shù)最多的國家,共計發(fā)射

44

次,其中成功

40

次。中國發(fā)射次

數(shù)居第二位,共計

39

次,且自

2018

年以來,中國火箭年發(fā)射次數(shù)均超過

30

次,我們預(yù)測

中國今后數(shù)年將進(jìn)入太空探索、火箭發(fā)射的高峰時期。

如今中國航天產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對高溫合金提出了持續(xù)的需求。中國未來主力運載火箭長征七號芯

一級采用

2

YF-100

發(fā)動機(jī),芯二級采用

4

YF-115

發(fā)動機(jī),助推器配置

4

YF-100

發(fā)

動機(jī);長征八號芯一級采用

2

YF-100

發(fā)動機(jī),芯二級采用

2

YF-75

發(fā)動機(jī),助推器配

2

YF-100

發(fā)動機(jī)。YF-100

發(fā)動機(jī)自重

1.9

噸,YF-115

發(fā)動機(jī)自重約

0.23

噸,YF-75

發(fā)動機(jī)自重

0.245

噸?;鸺屏κ屹|(zhì)量占發(fā)動機(jī)質(zhì)量的

24~40%、渦輪泵占

20~26%

、燃燒

室占

1.2~3.3%,共計約

60%,即每枚長征七號運載火箭所用高溫合金部件質(zhì)量約為

3.

42

噸,

每枚長征八號運載火箭所用高溫合金部件質(zhì)量約為

2.85

噸。假設(shè)平均每年航天發(fā)射長征七

25

次、長征八號

10

次,我們預(yù)計未來

10

年中國火箭發(fā)動機(jī)用高溫合金需求達(dá)

1200

噸。艦船燃?xì)廨啓C(jī)艦船燃?xì)廨啓C(jī)是高溫合金的另一個主要用途,包括四大部分:空氣壓縮機(jī)、燃燒室、葉輪系

統(tǒng)及齒輪減速器。噴射到葉輪上的氣體溫度高達(dá)

1300℃,因此葉輪系統(tǒng)需要選用高溫合金材

料。

1954

10

月,中國從蘇聯(lián)獲得第一批兩艘

6607

型(鞍山級)驅(qū)逐艦。截至

2020

年底,中

國海軍現(xiàn)役

8

33

艘驅(qū)逐艦,為中國人民解放軍海軍主要水面作戰(zhàn)力量;此外,054B、056

型護(hù)衛(wèi)艦也開始研制、入列。我們認(rèn)為借航母艦隊構(gòu)建及艦船更新?lián)Q代的勢頭,我軍艦艇未

來或仍將繼續(xù)處于快速建造期。我們預(yù)測至

2025

年對高溫合金的需求量約為

6.2

萬噸、2030

年對高溫合金的需求量約為

8.3

萬噸。汽車廢氣增壓器渦輪汽車廢氣增壓器渦輪也是高溫合金材料的重要應(yīng)用領(lǐng)域。廢氣渦輪增壓器主要由渦輪機(jī)和壓

氣機(jī)等構(gòu)成。將發(fā)動機(jī)排出的廢氣引入渦輪機(jī),利用廢氣的能量推動渦輪機(jī)旋轉(zhuǎn),由此驅(qū)動

與渦輪同軸的壓氣機(jī)實現(xiàn)增壓。目前,國外的重型柴油機(jī)增壓器配置率

100%,中小型柴油

機(jī)也在不斷地增大其配置比例,如英、美、法等國家已達(dá)

80%左右。目前,中國渦輪增壓器

生產(chǎn)廠家所采用的渦輪葉輪多為鎳基高溫合金渦輪葉輪。原子能工業(yè)2019

年全球核電消費量(按投入當(dāng)量計算)增長

3.2%,是

2004

年以來增速最快的一年,

遠(yuǎn)高于過去十年的平均水平(-0.7%)。與

2018

年一樣,中國的增幅居世界首位,且

0.5EJ的增幅也是中國有史以來最大的一年。原子能工業(yè)使用的高溫合金包括:燃料元件包殼材料、結(jié)構(gòu)材料和燃料棒定位格架,高溫氣

體爐熱交換器等,均是其他材料難以代替的。2020

全年中國新投產(chǎn)

2

臺核電機(jī)組,在建機(jī)組達(dá)到

50

臺,裝機(jī)容量達(dá)

4989

萬千瓦,核電

發(fā)電設(shè)備容量占中國總發(fā)電量的

2.27%。按照每年核電設(shè)備容量新增約

600

千瓦計算,大約

需建設(shè)

10

60

萬千瓦級核電站。正常一座

60

萬千瓦的核電站需用蒸發(fā)器“U”形傳熱管

100

噸,加上大量的堆內(nèi)構(gòu)件用不銹鋼精密管和控制棒、核燃料包套管等,共計需要各類核

級用管

600

多噸,我們預(yù)測每年核電領(lǐng)域高溫合金需求總量約

6000

噸。石油化工美國從

70

年代開始,逐漸將航空領(lǐng)域的高溫合金轉(zhuǎn)移到油氣開采領(lǐng)域中應(yīng)用。蘇倫貝謝、

哈里伯頓等大公司,每年采購高溫合金的量非常高。在石油和天然氣開采,特別是深井開采

中,鉆具處于

4~150℃的酸性環(huán)境中,加之二氧化硫、硫化氫和泥沙等存在,必須使用耐腐

蝕耐磨高溫合金。中國中石油、中石化大多采用不銹鋼等材料,高溫合金的普及度較低,高

溫合金仍具有較大替代空間。如下圖所示,所有標(biāo)注部分美國用的都是高溫合金。石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中,會用到加熱爐、煤氣(油)發(fā)生爐、干餾爐、裂解爐、轉(zhuǎn)

化爐、脫氫爐、制氫爐等,內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括輻射室、對流室、余熱回收系統(tǒng)、燃燒器和通風(fēng)系

統(tǒng)等多個組分。比如乙烯制備過程中使用的裂解爐管使用溫度達(dá)

1000~1100℃,大量應(yīng)用高

溫合金材料,隨著乙烯等化工產(chǎn)品產(chǎn)量的逐步增加,高溫合金的需求量也水漲船高。高溫合金生產(chǎn)商“三足鼎立”

撫順特鋼產(chǎn)能一騎絕塵高溫合金行業(yè)參與者包括特鋼企業(yè)、科研單位、高溫合金廠等。特鋼企業(yè)主要包括撫順特鋼、

寶鋼特鋼、攀鋼集團(tuán)等,其產(chǎn)能較大,產(chǎn)品以變形高溫合金為主;科研單位主要包括鋼研高納、北京航材院、中科院金屬所、西部超導(dǎo)等,技術(shù)積淀較為深厚,產(chǎn)品種類覆蓋較全;民

企主要以應(yīng)流股份、萬澤股份、圖南股份等為代表,為市場新入者,但順應(yīng)軍民融合趨勢逐

漸占據(jù)部分市場份額。撫順特鋼是中國變形高溫合金領(lǐng)域產(chǎn)能最大的生產(chǎn)企業(yè),具備年產(chǎn)變形高溫合金

6000

多噸

的生產(chǎn)能力,目前公司高溫合金在航空航天市場占有率高達(dá)

80%以上。待高溫合金新增產(chǎn)能

陸續(xù)投產(chǎn),預(yù)估

2021-2023

年的銷量分別為

6200

噸、8000

噸和

10500

噸。超高強(qiáng)度鋼需求增速較快

公司市占率高達(dá)

95%超高強(qiáng)度鋼是指室溫條件下抗拉強(qiáng)度大于

1400MPa、屈服強(qiáng)度大于

1200MPa的鋼,通常還

具有良好的塑韌性、優(yōu)異的疲勞性能、斷裂韌性和抗應(yīng)力腐蝕性能。超高強(qiáng)度鋼大量應(yīng)用于

火箭發(fā)動機(jī)

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