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文檔簡介

隱身材料行業(yè)市場分析

1、探測與隱身:矛與盾的較量

1.1、探測之矛不斷發(fā)展

探測是利用各類手段識別與測量目標(biāo),隱身是降低目標(biāo)的可探測性。

探測與隱身技術(shù)可以比作矛與盾,常常呈現(xiàn)交替發(fā)展的趨勢。常用的

探測目標(biāo)手段包括可見光探測(視覺)、雷達(dá)探測、紅外探測和聲學(xué)

探測(聲吶)。視覺和聽覺是人類重要的感官,在缺乏技術(shù)手段的年

代也是最主要的探測手段,然而視覺和聽覺有天然短板,且受較多條

件限制。人眼所能見的可見光僅僅是電磁波中的一小部分,由于波長

相對于紅外和雷達(dá)較短,有效探測距離有限,且會受到天氣、晝夜等

因素影響。此外,目前較為成熟的迷彩偽裝是對抗可見光探測的有效

措施,迷彩偽裝通過分割被偽裝物的外形輪廓,或?qū)⒈粋窝b物融入背

景之中實現(xiàn)降低視覺可探測性。聲波在空氣中傳播速度較慢,往往更

多用于水下探測。

雷達(dá)逐步成為探測核心裝備。在第二次世界大戰(zhàn)中,雷達(dá)(無線電探

測及測距,RadioDetectionandRanging,縮寫Radar)已經(jīng)被應(yīng)用

于探測目標(biāo)并取得顯著成果;20世紀(jì)后半葉,各種雷達(dá)探測新體制

和新技術(shù)突飛猛進(jìn),極大提高了雷達(dá)裝備的探測能力,使雷達(dá)成為基

于信息化條件下形成體系作戰(zhàn)能力的核心裝備。

對飛機(jī)和導(dǎo)彈探測的需求極大促進(jìn)了紅外探測發(fā)展。飛機(jī)和導(dǎo)彈發(fā)動

機(jī)溫度高,高溫物體主動向外輻射強烈的紅外線信號,二戰(zhàn)后噴氣式

飛機(jī)和導(dǎo)彈的發(fā)展促進(jìn)了紅外探測技術(shù)發(fā)展,紅外探測系統(tǒng)得以在實

戰(zhàn)中用于空空導(dǎo)彈和便攜式低空導(dǎo)彈等防空導(dǎo)彈,并在多次戰(zhàn)爭中發(fā)

揮了重要的作用。據(jù)《紅外成像探測技術(shù)發(fā)展趨勢分析》(范晉祥,

楊建宇),上世紀(jì)80年代時,紅外探測即已近廣泛應(yīng)用于天基彈道

導(dǎo)彈預(yù)警、機(jī)載艦載紅外搜索跟蹤、機(jī)載導(dǎo)彈發(fā)射預(yù)警、機(jī)載星載對

地監(jiān)視偵察、反導(dǎo)反衛(wèi)動能攔截彈、空空導(dǎo)彈、空地導(dǎo)彈、反艦導(dǎo)彈、

反裝甲導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等領(lǐng)域。

圖2、電磁波頻譜圖

“IO45xKT76x10-77xIff7

波長(米)

?-------------------------------------------------------------------------

HighEnergyLowSitvsyy

雷達(dá)和紅外探測技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前各型武器裝備(水下除外,水下環(huán)

境不利于電磁波的傳導(dǎo),本文重點討論的是水面以上的海陸空天各型

武器裝備的探測與隱身)主要的探測手段;矛與盾相互對立又相互依

存,探測技術(shù)與隱身技術(shù)相互促進(jìn)、交替發(fā)展。

1.2、有矛必有盾:隱身技術(shù)為降低可探測性而生

隱身技術(shù)并不能讓目標(biāo)完全不可被探測,其目的主要是降低可探測性、

提升生存能力。伴隨20世紀(jì)后探測技術(shù)提升,尤其是第二次世界大

戰(zhàn)期間雷達(dá)投入使用,為了降低可探測性的隱身技術(shù)應(yīng)運而生。隱身

技術(shù)用專業(yè)術(shù)語可稱為低可探測技術(shù)或者目標(biāo)特征控制技術(shù),即改變

或者減少目標(biāo)如飛機(jī)、艦艇、導(dǎo)彈等武器裝備的可探測信息從而降低

其被敵方探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的概率。隱身技術(shù)使得武器裝備在戰(zhàn)場中不易

被發(fā)現(xiàn)、跟蹤或打擊,提高了裝備在戰(zhàn)場中的生存能力。隱身技術(shù)涉

及多類型信號,雷達(dá)和紅外隱身是重點方向。據(jù)《飛行器隱身技術(shù)研

究及發(fā)展》(賀媛媛,周超),為使武器系統(tǒng)難以被發(fā)現(xiàn),需要盡量

降低武器系統(tǒng)雷達(dá)、紅外、激光、可見光及聲音等特征信號。由于目

前雷達(dá)和紅外被廣泛用于探測與制導(dǎo),因此雷達(dá)和紅外隱身是重點發(fā)

展方向。隱身技術(shù)具有多種類型,當(dāng)前以無源隱身技術(shù)為主。據(jù)《飛

行器隱身技術(shù)研究及發(fā)展》(賀媛媛,周超),隱身技術(shù)按不同的標(biāo)

準(zhǔn),可以進(jìn)行不同的分類,若按是否需要消耗能量來區(qū)分,可以分為

有源隱身技術(shù)和無源隱身技術(shù)。無源隱身技術(shù)可以分為雷達(dá)隱身、紅

外隱身、激光隱身、可見光隱身、聲音隱身技術(shù)等。有源隱身技術(shù)需

要消耗能量且技術(shù)尚不成熟,當(dāng)前以無源隱身技術(shù)為主。

雷達(dá)波長較長,可用波段范圍較廣,是中遠(yuǎn)距離探測的主要手段C雷

達(dá)散射截面積(RCS)被用來衡量飛機(jī)的雷達(dá)隱身性能。雷達(dá)通過接

收并分析目標(biāo)反射的回波實現(xiàn)探測。雷達(dá)散射截面積(radarcross

section,RCS)是目標(biāo)在雷達(dá)接收方向上反射雷達(dá)信號能力的度量。

RSC越小,則反射信號越弱,目標(biāo)越難以被雷達(dá)探測到。RCS不僅

僅由目標(biāo)尺寸決定,其與目標(biāo)結(jié)構(gòu)、目標(biāo)材料、電磁波頻率、電磁波

入射角等多因素相關(guān)。

表3、障身飛機(jī)外形設(shè)計基本規(guī)則

部位外形設(shè)計原則設(shè)計原理

機(jī)翼后掠機(jī)翼減小朝向雷達(dá)接收機(jī)的回波

翼身融合、機(jī)翼遮擋機(jī)身、取消外掛

機(jī)身減小側(cè)向回波

吊艙和使用內(nèi)嵌式機(jī)艙

尾翼內(nèi)假或外傾的雙垂直尾翼減小倒向回波

成長而曲折的S形、進(jìn)氣道內(nèi)設(shè)五導(dǎo)防止發(fā)動機(jī)葉片的直接強反

進(jìn)氣道

流板射

部件組合避免構(gòu)成構(gòu)成局部角反射體

合理過渡或者設(shè)計傾斜角度

部位效應(yīng)

艙門、接消除面向主反射方向的表面

鼾五或耨齒化

縫臺階和縫隙

隱身戰(zhàn)機(jī)外形設(shè)計遵循基本規(guī)則。隱身是涵蓋多學(xué)科技術(shù)的綜合設(shè)計,

除了使用隱身材料外,飛機(jī)本身的外形隱身設(shè)計也能夠有效降低其可

探測性。外形隱身技術(shù)主要依據(jù)電磁散射理論,對飛機(jī)總體及構(gòu)成飛

機(jī)的主要部件進(jìn)行合理布局,盡量減弱其受威脅的主要方向上的電磁

輻射強度。

2、主要隱身材料

雷達(dá)、紅外、可見光探測技術(shù)特點不同,應(yīng)對措施也不盡相同:1)

雷達(dá)探測采取主動發(fā)射電磁波照射目標(biāo),接收目標(biāo)的返回波。雷達(dá)波

涵蓋頻率寬,雷達(dá)探測體制和技術(shù)多種多樣。因此雷達(dá)隱身材料最為

復(fù)雜,手段包括雷達(dá)波吸波涂料和吸波結(jié)構(gòu)等。2)紅外探測一般是被

動接收目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射,據(jù)《紅外隱身技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢》

(李波),大氣對紅外輻射傳播有衰減,僅1?2.5|jm、3?5|jm、874Pm

這三個波段受大氣衰減較少。紅外隱身的主要方式是采用降低紅外發(fā)

射率的材料。3)可見光隱身的主要原理是通過迷彩偽裝或融入背景環(huán)

境降低視覺可見度。

2.1、紅外、可見光隱身材料

低紅外發(fā)射率材料

紅外隙身技術(shù)目的是減小目標(biāo)的熱信號。低發(fā)射率材料是一類低紅外

輻射材料,可降低目標(biāo)表面的紅外發(fā)射率和紅外輻射特征。據(jù)《紅外

隱身材料研究進(jìn)展》(湛玉蓮,李春海,郭少云,等),低紅外發(fā)射率材

料按照化學(xué)組成可分為無機(jī)低發(fā)射率材料、有機(jī)低發(fā)射率材料和有機(jī)

一無機(jī)復(fù)合低發(fā)射率材料。

可見光隱身材料

可見光隱身是針對人的目視、照相、攝像等觀測手段而采取的隱身技

術(shù)。據(jù)《隱身涂料的研究進(jìn)展與發(fā)展方向》(李海燕,張世珍,孫春龍,

等),迷彩涂料分為保護(hù)迷彩、仿造迷彩和變形迷彩三類,保護(hù)迷彩

適合于單色背景上的固定和小型目標(biāo);仿造迷彩適用于多色背景上相

對固定的目標(biāo);變形迷彩用于多色背景上的活動目標(biāo)。變形迷彩是由

幾種形狀不規(guī)則的大斑點所組成的多色迷彩,主要用于偽裝軍用車輛

等活動目標(biāo)。軍用迷彩涂料,因其使用環(huán)境惡劣,要求迷彩涂料應(yīng)具

有良好的物理化學(xué)性能,如附著力、抗沖擊、耐腐蝕、耐候、耐霉菌

等性能要優(yōu)良。不同顏料噴涂出來的迷彩圖案和顏色組合,是涂料實

現(xiàn)可見光隱身的關(guān)鍵。

2.2、雷達(dá)隱身吸波涂料

雷達(dá)隱身吸波材料通過將電磁波轉(zhuǎn)換為熱能或其它形式的能量實現(xiàn)

對入射電磁波的有效吸收。電磁吸波材料可以大幅降低飛行器的雷達(dá)

散射截面,從而提高其生存防御能力和總體作戰(zhàn)性能。據(jù)《電磁波吸

收材料的研究進(jìn)展》(陳雪剛,葉瑛,程繼鵬),根據(jù)成型工藝和承載

能力,吸波材料可分為涂覆型和結(jié)構(gòu)型吸波材料兩種;根據(jù)吸波機(jī)理,

吸波材料可分為電損耗型、磁損耗型以及其它損耗型吸波材料P

2.2.1、磁損耗型吸波材料

鐵氧體

據(jù)《涂覆型吸波材料的研究現(xiàn)狀及展望》(谷國強,蘇勛家,侯根良,

等),鐵氧體在高頻下有較高的磁導(dǎo)率和較大的電阻率,且電磁波易

于進(jìn)入并快速衰減,有強烈的鐵磁共振吸收和磁導(dǎo)率的頻散效應(yīng),吸

收強,吸收頻帶寬,是目前研究比較成熟的吸波材料。英國海軍于

1947年研制的鐵氧體?默基鐵?天然橡膠吸波材料,用于減弱艦船天線

及析端繞射,后作為一項標(biāo)準(zhǔn)用于英國船只;美國20世紀(jì)50年代著

名的U-2高空偵察機(jī)也是用了鐵氧體吸波材料。鐵氧體的缺點包括耐

高溫性能差,面密度較大,限制其在隱身飛機(jī)中的使用。

羥基鐵

據(jù)《電磁波吸收材料的研究進(jìn)展》(陳雪剛,葉瑛,程繼鵬),皴基鐵主

要通過熱解五城基鐵制得,是目前最為常用的雷達(dá)波吸收劑之一;而

在單獨使用時,皴基鐵吸波材料類似鐵氧體,也存在比重過高、匹配

厚度大等缺點,一般通過將羥基鐵/鐵氧體與碳材料、高分子和其它

磁損耗吸收劑復(fù)合。

超細(xì)金屬粉

據(jù)《電磁波吸收材料的研究進(jìn)展》(陳雪剛,葉瑛,程繼鵬),超細(xì)金屬

粉是指粒徑處于亞微米~納米級別的單質(zhì)金屬或金屬合金微粒,其透

波性和吸波性能取決于其粒度,超細(xì)金屬粉的最大缺點在于其抗氧化、

耐酸堿能力差,介電常數(shù)較大、頻譜特性差,制備技術(shù)難度大、成本高。

2.2.2.電損耗型吸波材料

雖然磁損耗型吸波材料吸收頻帶寬、應(yīng)用時間長、技術(shù)成熟,但由于

居里溫度(磁性材料中自發(fā)磁化強度降到零時的溫度)的限制,磁性

材料不能應(yīng)用于高溫。因此,高溫吸波材料大多都是電損耗型吸波材

料(碳系吸收劑、碳化硅等)。

碳系吸收劑

碳系吸收劑主要包括石墨和炭黑、實心碳纖維和中空碳納米管等.碳

系吸收劑具有原料來源廣泛、制備工藝簡單、密度低、電導(dǎo)率高、吸

附性能強等優(yōu)點,常被用作強吸收吸波材料的載體、多層吸波體的匹

配層等。據(jù)《高溫吸波材料研究面臨的問題》(周萬城,王婕,羅發(fā),等),

碳黑、石墨、短切碳纖維等碳類吸收劑的弱點是高溫氧化,導(dǎo)致吸波

材料失去吸波性能。

碳化硅

武器高溫部位的隱身所采用高溫吸波材料,必須能夠較長時間承受高

溫及溫度沖擊。據(jù)《涂覆型吸波材料的研究現(xiàn)狀及展望》(谷國強,

蘇勛家,侯根良,等),國外高溫吸波材料的研制主要集中在陶瓷基復(fù)

合材料,碳化硅是制作多波段高溫吸波材料的主要組分;法國馬特拉

防御公司研制的應(yīng)用于1000℃高溫的Matrabsorb系列500的陶瓷

基材料,可以用作亞聲速導(dǎo)彈噴管或進(jìn)氣道等某些部位的面層;美國

在F-117隱身飛機(jī)尾噴管的研制中,采用陶瓷基材料制備的結(jié)構(gòu)吸波

材料,可承受高達(dá)1093℃的高溫。

223、其他吸波材料

納米材料

據(jù)《電磁波吸收材料的研究進(jìn)展》(陳雪剛,葉瑛,程繼鵬),納米材

料具有極高的電磁波吸收性能,兼具吸波頻帶寬、密度低、厚度薄、

兼容性好等優(yōu)點。納米復(fù)合材料也是吸波材料的研究熱點之一,目前

納米復(fù)合吸波材料的研究主要集中在鐵氧體復(fù)合、碳材料復(fù)合和碳化

硅復(fù)合等三個方面。

吸波材料向著輕薄、寬頻發(fā)展。據(jù)《電磁波吸收材料的研究進(jìn)展》(陳

雪剛,葉瑛,程繼鵬),吸波材料朝著“厚度薄、密度小、吸收強、頻段

寬”的方向發(fā)展;復(fù)合化、結(jié)構(gòu)化或為具有前景的發(fā)展方向。

2.3、結(jié)構(gòu)隱身材料

結(jié)構(gòu)隱身材料是在先進(jìn)復(fù)合材料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的結(jié)構(gòu)■隱身一體化

復(fù)合材料,既能作為結(jié)構(gòu)件的一部分(如機(jī)翼、尾翼、進(jìn)氣道等)又

能隱身,同時綜合維護(hù)成木更低,具有吸波涂料無法比擬的優(yōu)點<結(jié)

構(gòu)隱身材料大體可分為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)隱身材料(混雜纖維增強復(fù)合材料、

碳化硅纖維復(fù)合材料、夾芯結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料、導(dǎo)電增強復(fù)合材料等)

和新型結(jié)構(gòu)隱身材料(頻率選擇表面、超材料等)兩大類。

2.3.1傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)隱身材料

混雜纖維增強復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料因具有高比強度、比剛度以及

質(zhì)輕等優(yōu)點而成為航空航天領(lǐng)域的熱門材料;因此,一種結(jié)構(gòu)型吸波

材料的研發(fā)路徑是將碳纖維與其他纖維混雜制備出吸波性能和力學(xué)

性能優(yōu)異的混雜纖維增強結(jié)構(gòu)隱身復(fù)合材料。據(jù)《結(jié)構(gòu)型雷達(dá)吸波材

料的性能特點及其應(yīng)用進(jìn)展》(崔紅艷,潘士兵,十名訊,等),中國已

制造出吸波性能良好的混雜纖維增強塑料,廣泛用于飛機(jī)制造中。

圖7、8mm纖維混雜結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的平板降低電磁波反射效果

o

go

w

*

嬴-1O

以-2

-3024681012141618

頻率/CHz

據(jù)《混雜纖維增強結(jié)構(gòu)隱身復(fù)合材料研究進(jìn)展》(樊威,孟家光,孫潤

軍,等),混雜纖維增強復(fù)合材料一般由透波層和吸波層組成,透波

層首先讓電磁波最大限度地進(jìn)入隱身材料內(nèi)部,吸波層通過各種損耗

機(jī)制將進(jìn)入隱身材料內(nèi)部的電磁波轉(zhuǎn)化為熱能或其它形式的能量耗

散失掉。

采用熱塑性樹脂的混雜纖維增強復(fù)合材料已經(jīng)被應(yīng)用于美國武器裝

備。據(jù)《結(jié)構(gòu)吸波材料的隱身性能研究》(王海風(fēng)),熱塑性PEEK

(Polyetheretherketones,聚醛醛酮)、PEK(PolyetherKetone,

聚酸酮)、PPS(PolyphenyleneSulphide,聚苯硫醴)、PEKKCPoly

ethyleneKetoneKetone,聚酸酮酮)和LCP(LiquidCrystalPolymer,

液晶高分子)等樹脂紡成單絲或復(fù)絲,分別與不同的特殊纖維按一定

比例交替混雜成紗束,再把混雜紗編織成各種織物、輕質(zhì)夾芯或粗網(wǎng)

格布,然后將混雜織物與同類的樹脂制成復(fù)合材料。YF-22采用40%

左右的PEEK混雜紗吸波復(fù)合材料制造機(jī)翼和機(jī)身蒙皮;美國海軍

采用混雜紗PEEK結(jié)構(gòu)隱身材料制造潛水艇艇身。

碳化硅纖維復(fù)合材料

據(jù)《具備雷達(dá)吸波功能的碳化硅纖維的研究進(jìn)展》(謝根生,姜勇剛,

劉旭光,等),碳化硅纖維既具有與玻璃纖維相近的介電常數(shù)和電阻

率、與碳纖維相當(dāng)?shù)膹姸扰c模量,且具有碳纖維、芳綸等無法比擬的

耐高溫氧化性能,是高性能復(fù)合材料的理想增強劑。

夾芯結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料

據(jù)《雷達(dá)隱身復(fù)合材料研究進(jìn)展及在艦船上的應(yīng)用》(張磊,李永清,

王靜南,等),夾芯結(jié)構(gòu)吸波復(fù)合材料由兩層蒙皮和一層中間芯層構(gòu)

成,其本身具有一定承載能力,雷達(dá)波被夾芯結(jié)構(gòu)多重反射和吸收;

夾芯型雷達(dá)隱身復(fù)合材料結(jié)構(gòu)主要有波紋板夾芯結(jié)構(gòu)、角錐夾層結(jié)構(gòu)

和蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)等類型。

導(dǎo)電增強塑料

據(jù)《結(jié)構(gòu)型雷達(dá)吸波材料的性能特點及其應(yīng)用進(jìn)展》(崔紅艷,潘士

兵,于名訊,等),導(dǎo)電增強塑料是在非金屬聚合物或樹脂類物質(zhì)中加

入導(dǎo)電纖維、薄皮、納米級金屬粉末而制成的。當(dāng)雷達(dá)波透過時,部

分能量被吸收,從而成為有效的吸波材料,其吸收頻帶可通過加入物

質(zhì)的種類和多少來調(diào)節(jié)。混入的物質(zhì)可以是聚丙烯睛纖維、鍍銀碳纖

維、不銹鋼纖維、薄鋁片、鐵氧體、銀、鉆粉末等,這種復(fù)合材料可

用作飛機(jī)或?qū)椀慕Y(jié)構(gòu)材料。

2.3.2新型結(jié)構(gòu)隱身材料

頻率選擇表面

頻率選擇表面(FrequencySelectiveSurface,簡稱FSS),是一種

由單元結(jié)構(gòu)按特定方式排列而成的周期表面,根據(jù)單元結(jié)構(gòu)及排列方

式的不同,頻率選擇表面可以在電磁空間內(nèi)呈現(xiàn)出不同的工作特性,

它即可以在一定頻段內(nèi)呈現(xiàn)反射的特性,也可以在一定頻段內(nèi)顯示透

過的特性。據(jù)《隱身雷達(dá)罩技術(shù)研究進(jìn)展綜述》(門薇薇,王志強軒

立新),傳統(tǒng)頻率選擇材料一般通過在導(dǎo)體金屬表面布滿周期性的縫

隙,或在介質(zhì)襯底表面上排列周期性的金屬貼片來實現(xiàn),貼片或孔徑

單元可以有多種幾何形狀形成的“電振子結(jié)構(gòu)”,其電性能因表面的周

期性而受到調(diào)制。

由于頻率選擇表面工作原理及所表現(xiàn)的特性不同,可以將頻率選擇表

面分為低通(通過低頻)、高通(通過高頻)、帶通(通過頻率帶)、

帶阻(阻止頻率帶通過)四種類型的頻率選擇表面。

頻率選擇表面已被應(yīng)用于戰(zhàn)機(jī)和軍艦雷達(dá)天線罩。頻率選擇表面的特

性使得其可以實現(xiàn)在雷達(dá)工作頻段內(nèi)具有良好的透波性能,不影響天

線正常工作;而在工作頻段以外,F(xiàn)SS隱身雷達(dá)罩相當(dāng)于一個全反射

金屬罩,從而降低了雷達(dá)天線的反射信號。

超材料

超材料(Metamaterials)是指在微觀層面上采用亞波長單元結(jié)構(gòu)按

照一定的方式進(jìn)行排列,在宏觀層面上呈現(xiàn)出天然材料不具備的超常

物理特性的新型人工復(fù)合功能材料。通過超材料亞波長單元結(jié)構(gòu)的調(diào)

整設(shè)計,可以使超材料的等效媒質(zhì)參數(shù)在極大的范圍內(nèi)實現(xiàn)人工自由

調(diào)節(jié),從而得到獨特的電磁特性。

超材料能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)折射率,也被稱為“左手材料,據(jù)《超材料隱身天

線罩研究》(郭鵬斐),當(dāng)超材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時為負(fù)值時,

會產(chǎn)生不同尋常的物理現(xiàn)象,包括負(fù)折射率,即電磁波經(jīng)過分界面入

射時,折射波與入射波位于法線的同一側(cè)。

圖10、普通材料正折射(左)與超材料負(fù)折射(右)路徑示意圖對比

據(jù)《超材料隱身天線罩研究》(郭鵬斐)和《APerfectMetamaterial

Absorber》(LandyNI,SajuyigbeS,MockJJ,etal),超材料發(fā)展歷程

可以大致分為三個階段:1)理論研究階段。左手材料即同時具有負(fù)介

電常數(shù)和負(fù)磁導(dǎo)率材料的概念于1968年即被蘇聯(lián)科學(xué)家提出,為后

續(xù)超材料研究奠定理論基礎(chǔ)。2)電磁特性實現(xiàn)階段。1996年首次在

微波波段實現(xiàn)了負(fù)等效介電常數(shù),2000年首次打造左手材料,超材

料特殊的電磁性能從理論變?yōu)楝F(xiàn)實。3)電磁隱身應(yīng)用階段。2006年

美國杜克大學(xué)的研究人員首次實現(xiàn)超材料隱身斗篷”,超材料在也磁

隱身領(lǐng)域從此開始蓬勃發(fā)展。

2008年“完美超材料吸波體”問世。一種以電開口諧振環(huán)、介質(zhì)層和金

屬線作為單元結(jié)構(gòu)的超材料于2008年由波士頓學(xué)院和杜克大學(xué)研究

者所發(fā)表的《APerfectMetamaterialAbsorber》

(LandyNI,SajuyigbeS,MockJJ,etal)提出,該研究由美國洛斯阿拉

莫斯國家實驗室和美國空軍科學(xué)研究局支持,其率先實現(xiàn)了在微波頻

段的完美吸波,仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)在11.65GHz的吸收率高達(dá)99%。

與傳統(tǒng)吸波體不同,這一超材料僅由金屬元素構(gòu)成,因此可以獨立編

輯并針對性進(jìn)行優(yōu)化。“完美超材料吸波體’的問世標(biāo)志著超材料結(jié)構(gòu)

隱身登上了歷史舞臺。

超材料繼續(xù)發(fā)展,應(yīng)用頻段增寬。吸波材料追求寬頻吸收能力,據(jù)《電

磁超材料吸波體的研究進(jìn)展》(王彥朝,許河秀,王朝輝,等),通過將

結(jié)構(gòu)的單元通過嵌套或陣列排布等方式進(jìn)行復(fù)合,可以實現(xiàn)對電磁波

的多頻段吸收,例如已經(jīng)實現(xiàn)了在S、C和X這三個常見雷達(dá)工作波

段同時工作的三頻吸波體。

超材料隱身被用于雷達(dá)天線罩。據(jù)《超材料隱身天線罩研究》(郭鵬

斐),通過設(shè)計超材料的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,打造吸波/透波一體化

雷達(dá)天線罩:1)將雷達(dá)工作頻帶之外的電磁波通過超材料罩體引導(dǎo)繞

射過雷達(dá)天線系統(tǒng),并引導(dǎo)到適當(dāng)位置,再通過理想匹配層的設(shè)計吸

收所有的入射電磁波,實現(xiàn)雷達(dá)天線系統(tǒng)的隱身;2)而在雷達(dá)工作頻

帶內(nèi),超材料罩體呈現(xiàn)出“透明模式”,保證雷達(dá)天線系統(tǒng)的正常工作。

超材料隱身天線罩較頻率選擇表面隱身效果更進(jìn)一步。據(jù)《超材料隱

身天線罩研究》(郭鵬斐),目前采用頻率選擇表面技術(shù)的雷達(dá)天線

罩通常是將敵方雷達(dá)的信號反射到遠(yuǎn)離來波方向,以減小雷達(dá)大線的

RCS,但是這種方式容易被多基地雷達(dá)等技術(shù)探測發(fā)現(xiàn);而借助超材

料技術(shù)的電磁調(diào)控能力,理論上能實現(xiàn)對來波的全部吸收。

超材料在本世紀(jì)初即受到美國尖端國防技術(shù)研究部門關(guān)注。據(jù)

^Metamaterials:TheearlyyearsintheUSAJ>(Ziolkowski,RichardW),

美國國防高級研究計劃局

(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,簡稱DARPA)在

1999年就開始收集有關(guān)超材料領(lǐng)域的信息;2001年DARPA多大學(xué)

研究計劃提案征集,其中包括超材料主題,其目標(biāo)為“建模、合成、

表征和開發(fā)新型合成超材料?,可用于跨越電磁頻譜的廣泛應(yīng)用”;其

后美國研究者與波音公司鬼怪工廠團(tuán)隊合作開展負(fù)折射率尖劈研究

并在DARPA所組織研討會上交流。據(jù)中國青年網(wǎng),2009年7月,

波音鬼怪工廠公布了其設(shè)計的第六代戰(zhàn)斗機(jī)的基本方案。國外軍工企

業(yè)關(guān)注超材料研發(fā)應(yīng)用。據(jù)杜克大學(xué)官網(wǎng):杜克大學(xué)與諾斯羅普?格

魯曼合作研發(fā)超材料合作開發(fā)適合現(xiàn)代軍用飛機(jī)外形的超材料天線。

諾斯羅普?格魯曼在2013年取得了應(yīng)用于射頻通訊設(shè)備的超材料專

利;洛克希德?馬丁在2013年取得了超材料透鏡天線陣列專利。

3、戰(zhàn)機(jī)雷達(dá)隱身性能受各國重視,結(jié)構(gòu)隱身材料應(yīng)用增加

3.1>美國已發(fā)展多款隱身戰(zhàn)機(jī),并經(jīng)歷實戰(zhàn)檢驗

由于雷達(dá)已成為探測飛行器的主流手段,因此在一般情況下,隱身飛

機(jī)都指代具有低雷達(dá)可探測性的飛機(jī)。在世界范圍的近幾次的局部戰(zhàn)

爭中,以美國為首的西方發(fā)達(dá)國家,依靠隱身飛機(jī)取得了顯著的作戰(zhàn)

效果。以雷達(dá)隱身為主的隱身技術(shù)出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)期間,德軍

將吸波材料用于潛艇和機(jī)翼上實現(xiàn)了雷達(dá)隱身技術(shù)的首次應(yīng)用;飛機(jī)

隱身技術(shù)于冷戰(zhàn)時期在美國得到進(jìn)一步發(fā)展;其后中、俄、德、法、

英、瑞典、加拿大、日本等國家均開展了隱身飛機(jī)研究。

F-117和B-2兩款作戰(zhàn)飛機(jī)在美國所參與的戰(zhàn)爭中展現(xiàn)了較強生存性。

據(jù)《軍用隱身涂料技術(shù)的研究進(jìn)展》(張振英,王斌),在海灣戰(zhàn)爭、

入侵南聯(lián)盟戰(zhàn)爭以及伊拉克戰(zhàn)爭中,美國都使用了隱身戰(zhàn)機(jī),尤其是

海灣戰(zhàn)爭中,美國的F-117戰(zhàn)斗攻擊機(jī)執(zhí)行了幾千次的空襲任務(wù),卻

只損失了一架飛機(jī);而B-2隱身轟炸機(jī)從美國本土長途奔襲到南聯(lián)盟

執(zhí)行轟炸任務(wù)卻未受到威脅。

3.2、美國隱身戰(zhàn)機(jī)設(shè)計變遷趨勢:兼顧隱身、氣動性能和維護(hù)性

美國經(jīng)過多款隱身戰(zhàn)機(jī)設(shè)計和應(yīng)用經(jīng)驗積累,其隱身戰(zhàn)機(jī)設(shè)計已經(jīng)從

最初F-117優(yōu)先隱身性犧牲了飛行性能,到F-22兼顧隱身、氣動性

能,再到F-35兼顧隱身、氣動性能和維護(hù)性,其隱身設(shè)計能力逐步

成熟。F?117多面體隱身外形犧牲了機(jī)動性。美國F-117戰(zhàn)斗機(jī)是世

界上第一種投入使用的隱身戰(zhàn)機(jī),其外形類似堆積的復(fù)雜多面體,機(jī)

身是一個兩端尖削的角錐體,機(jī)身框架上覆蓋有平板形蒙皮,可將雷

達(dá)波束反射到遠(yuǎn)離發(fā)射源的地方,有利于實現(xiàn)隱身。但多面體外形對

飛機(jī)空氣動力學(xué)特性有負(fù)面影響,從而限制了機(jī)動性。

圖21、四種隱身戰(zhàn)機(jī)其維護(hù)工作中與隱身性修復(fù)不

相關(guān)的比例

B-2轟炸機(jī)隱身涂層對維護(hù)要求高。美國B-2轟炸機(jī)沒有采取F-117

戰(zhàn)斗機(jī)的多面體外形,其外形如同普通飛機(jī)一樣存在曲面,通過無垂

尾飛翼式布局和涂敷吸波材料降低雷達(dá)截面積。隱身涂料給B-2帶來

了優(yōu)異的隱身特性,但也使得B-2需要額外維護(hù)。據(jù)中國軍網(wǎng)2015

年報告,B-2轟炸機(jī)需要不斷輪流接受基地維護(hù),所以它們的可執(zhí)行

任務(wù)率低于空軍機(jī)群中的其他機(jī)型,維護(hù)周期大約是13個月,美國

空軍稱,在為B-2隱形轟炸機(jī)安排的基地維護(hù)項目中,約有70%的

工作與涂層有關(guān);為了維護(hù)嬌貴的涂層,需要配專用機(jī)庫。據(jù)《隱身

材料的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》(白天,王秀蘭),B-2隱身轟炸機(jī)早期所用

隱身涂層,每次飛行后,都需要對其表面進(jìn)行掉屑、劃傷和腐蝕等檢

查,且在兩次飛行之間必須對損壞的蒙皮進(jìn)行修理,導(dǎo)致其每飛行1

小時至少需要50小時維護(hù),維護(hù)效率低、成本高,大大影響了作戰(zhàn)

效能。

F-22和F-35戰(zhàn)機(jī)平衡了隱身和機(jī)動性。相對于采用多面體外形的

F-117和采用無尾£翼布局的B-2,F-22和F-35采用了對空氣動力

學(xué)特性及操縱更有利的常規(guī)布局,在隱身和機(jī)動性間取得了平衡。

F-35戰(zhàn)機(jī)所需隱身相關(guān)維護(hù)大幅降低。洛克希德?馬丁的支持低觀測

性集成產(chǎn)品團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)BillGrant在接受美國SLDinfo網(wǎng)站采訪時表示,

F-35戰(zhàn)機(jī)99%的維護(hù)與隱身性修復(fù)無關(guān),而對于B-2轟炸機(jī),這一

數(shù)字僅為19%;F-35隱身系統(tǒng)要求在8000小時飛機(jī)全壽命中均能

勝任,飛機(jī)的整個壽命期內(nèi)無需返回基地進(jìn)行翻新。據(jù)DefenseDaily

網(wǎng)站2015年報道,F(xiàn)-35機(jī)隊每飛行小時所需低可探測性維護(hù)人工小

時已經(jīng)等于或小于0.28小時,已經(jīng)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)所要求的0.32小時。

F-22和F-35維護(hù)成本下降歸功于隱身結(jié)構(gòu)設(shè)計。B川Grant在接受

SLDinfo網(wǎng)站采訪時表示,過去隱身飛機(jī)設(shè)計中,是先有飛機(jī)設(shè)計、

后有隱身設(shè)計,而在F-35項目中隱身是被“制造”進(jìn)飛機(jī)中。據(jù)福克

斯新聞報道,F(xiàn)-35蒙皮采用了混合復(fù)合材料。據(jù)《結(jié)構(gòu)吸波材料的

隱身性能研究》(王海風(fēng)),F(xiàn)-22的翼面前后緣、副翼、襟翼、尾

翼、機(jī)身邊條、進(jìn)氣道均采用了吸波結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。

美國B-21轟炸機(jī)采用新一代隱身技術(shù),被稱為是最容易維護(hù)的隱身

轟炸機(jī)。據(jù)諾斯羅普?格魯曼官網(wǎng),B-21是第六代隱身轟炸機(jī),B-21

采用新一代隱身技術(shù)、先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)能力和開放的系統(tǒng)架構(gòu),針對高端

威脅環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化,可在空軍最復(fù)雜的任務(wù)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。據(jù)美

國國防部網(wǎng)站,在2022年12月2日B-21亮相時,美國國防部長

LloydJ.Austin表示“B-21經(jīng)過精心設(shè)計,是最容易維護(hù)的隱身轟炸機(jī)”。

回顧美國在役/退役隱身戰(zhàn)機(jī)發(fā)展歷程,從F-117到F-35,結(jié)構(gòu)隱身

材料日趨成熟;頻率選擇表面已經(jīng)應(yīng)用于F-22隱身戰(zhàn)機(jī)。1)受限于

當(dāng)時技術(shù),F(xiàn)-117和B-2所使用的結(jié)構(gòu)隱身材料為復(fù)合材料、蜂窩結(jié)

構(gòu)為主。2)F-117和B-2作戰(zhàn)主要方式為對地攻擊,F(xiàn)-22戰(zhàn)機(jī)是空中

優(yōu)勢戰(zhàn)機(jī),因此F22使用頻率選擇表面作為雷達(dá)天線罩材料,使得

自機(jī)雷達(dá)發(fā)射波正常工作,又屏蔽了自機(jī)雷達(dá)工作波段外的電磁波,

實現(xiàn)攻守兼?zhèn)洹?)受益于隱身技術(shù)進(jìn)步,B-21轟炸機(jī)相較于B-2轟

炸機(jī)可維護(hù)性大幅提升。

3.3、美國主要戰(zhàn)機(jī)項目預(yù)算中隱身戰(zhàn)機(jī)占比過半

據(jù)美國國防部副部長辦公室(OUSD)預(yù)算報告,2021-2023財年美

國主要戰(zhàn)機(jī)項目合計預(yù)算分別為335、307、328億美元,其中F-35、

空軍下一代空中優(yōu)勢戰(zhàn)機(jī)、MQ-25、B-21四種隱身戰(zhàn)機(jī)合計預(yù)算分

別為169、168、189億美元,分別占主要戰(zhàn)機(jī)項目合計預(yù)算的50.42%、

54.72%、57.62%,占比呈現(xiàn)上升趨勢。

F-35戰(zhàn)機(jī)2021-2023財年項目預(yù)算分別為129、119、110億美元,

在各型戰(zhàn)機(jī)中排首位。B-21是美國新型隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī),據(jù)參考消

息2022年11月29日援引美國??怂剐侣劸W(wǎng)報道,諾思羅普?格魯

曼公司于2015年獲得了設(shè)計并建造B-2『突襲者”隱身轟炸機(jī)的合同;

該公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹稱,“B-21是有史以來建造的最先進(jìn)的軍用飛

機(jī)”;建造B-21使用了先進(jìn)的制造技術(shù)和突破性隱身技術(shù)。2021-2023

財年B-21項目預(yù)算分別為28、30、50億美元。

3.4、F?35隱身戰(zhàn)機(jī)全球已獲3453架訂單,累計交付超過865架

據(jù)洛克希德?馬丁,截至2023年6月,F(xiàn)-35戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)獲得16個國際

客戶的共計997架訂單,加上美國本土2456架訂單總數(shù)已經(jīng)達(dá)到

3453架。截至2023年6月,公司已經(jīng)交付逾945架F-35戰(zhàn)機(jī)。

F-35戰(zhàn)機(jī)成為多國航母艦載機(jī)。F-35B已經(jīng)成為美、英、日、意等

國航母艦載機(jī)。據(jù)環(huán)球網(wǎng)援引美國海軍學(xué)會新聞網(wǎng)站報道,2021年

10月3日,日本海上自衛(wèi)隊2架F-35B戰(zhàn)斗機(jī)在“出云”號航母上起

降,系日本在二戰(zhàn)后首次在艦艇上起降固定翼飛機(jī)。據(jù)環(huán)球網(wǎng)2021

年7月30日報道,英國“伊麗莎白女王”號航母進(jìn)入南海,并開展了

F-35B戰(zhàn)機(jī)起降飛行訓(xùn)練。據(jù)新華社援引“防務(wù)新聞”網(wǎng)站2021年11

月23日報道,意大利海軍和空軍F-35B戰(zhàn)機(jī)在意大利海軍“加富爾”

號航母上開展聯(lián)合行動。美國F-35戰(zhàn)機(jī)計劃批產(chǎn)周期長達(dá)33年,

未來年均開發(fā)與采購費用達(dá)104億美元/年。據(jù)美國政府問責(zé)局報告,

美國空軍及海軍規(guī)劃對F-35戰(zhàn)機(jī)的開發(fā)及采購持續(xù)至2044年。以

2011年第一批次量產(chǎn)型F-35戰(zhàn)機(jī)下線作為起點,F(xiàn)-35戰(zhàn)機(jī)批產(chǎn)時

間有望長達(dá)34年。預(yù)計2018至2044年年均開發(fā)及采購費用達(dá)104

億美元/年,而且伴遁戰(zhàn)機(jī)逐漸開發(fā)成熟,2021年之后基本為采購費

用。2021-2030年是F-35戰(zhàn)機(jī)采購“高峰期”,期間年采購費用在119

億美元/年至140億美元/年之間,年采購數(shù)量在98至105架之間。

3.5、隱身戰(zhàn)機(jī)是全球武器裝備研發(fā)重點

當(dāng)前中美俄三國均裝備了隱身戰(zhàn)斗機(jī),并公開展示了不止一款隱身戰(zhàn)

機(jī)。據(jù)?WorldAirForce2022?,截至2021年,美國擁有178架F-22

戰(zhàn)機(jī)和504架F-35戰(zhàn)機(jī),隱身戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量遠(yuǎn)超其他國家。

除中美俄三國外,法國、德國、西班牙、英國、日本、韓國、土耳其

也開展了隱身戰(zhàn)機(jī)研究。據(jù)中國軍網(wǎng)報道,2022年7月19日,韓國

KF-21戰(zhàn)機(jī)首飛。

表16、其他國家隱身戰(zhàn)機(jī)項目

《目參與國首飛時間

歐洲未來空中作戰(zhàn)系統(tǒng)法國、住國、西班牙-

暴風(fēng)英國.日本預(yù)計2027首飛

F-X日本-

KF-21韓國2022

TF-X土耳其預(yù)計2023年亮相

3.6、高技術(shù)產(chǎn)品關(guān)乎裝備核心指標(biāo),研發(fā)周期長定制化程度高

隱身性能是隱身軍機(jī)核心指標(biāo)。隱身性能是衡量先進(jìn)武器裝備性能的

重要指標(biāo),以軍機(jī)為例,隱身(Stea代h)、超音速巡航(Supersonic)、

超視距攻擊(Superiorsensor)和超機(jī)動(Super-agility)是第四代

戰(zhàn)斗機(jī)的四個重要標(biāo)準(zhǔn)。隱身材料涉及核心性能,具有資質(zhì)壁壘,由

于武器裝備隱身性能是核心性能,因此對其隱身材料供應(yīng)商有較高資

質(zhì)要求,中國對相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)實行嚴(yán)格的許可制度,為新

進(jìn)入企業(yè)設(shè)立了較高的資質(zhì)門檻。隱身材料技術(shù)壁壘高。由于隱身材

料的性能和質(zhì)量在相當(dāng)大的程度上決定著武器裝備關(guān)鍵構(gòu)件的使用

性能和服役周期,因此相關(guān)武器裝備對于隱身材料的性能、質(zhì)量的要

求非常高,隱身材料因此具有高技術(shù)壁壘。

隱身材料研發(fā)周期長,具有定制化特征。為保障型號裝備特別是預(yù)研、

在研裝備的性能,客戶一般要求隱身材料生產(chǎn)企'也配合其進(jìn)行同步研

發(fā),從研發(fā)設(shè)計、首件試制到產(chǎn)品定型批量生產(chǎn)的周期較長;由于隱

身材料應(yīng)用武器裝備部位及種類不斷增加,下游型號眾多、產(chǎn)品需求

各異,每種型號的產(chǎn)品在材料、規(guī)格、性能方面均具有特殊性要求,

客戶的定制化需求較多,因此產(chǎn)品具有定制化特征。結(jié)構(gòu)吸波材料對

供應(yīng)商提出綜合要求。結(jié)構(gòu)吸波材料兼具電磁吸收和結(jié)構(gòu)承載作用,

相較于涂敷吸波材料,結(jié)構(gòu)吸波材料與飛機(jī)結(jié)構(gòu)聯(lián)系更加緊密;隱身

設(shè)計定制化特點決定了隱身材料供應(yīng)商的角色更傾向于隱身解決方

案提供者,對供應(yīng)商的功能與結(jié)構(gòu)一體化仿真設(shè)計能力提出綜合要求。

客戶傾向于長期穩(wěn)定合作,先發(fā)者有優(yōu)勢。在既定的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)湮及

技術(shù)指標(biāo)要求下,客戶更換相關(guān)供應(yīng)商的轉(zhuǎn)換成本較高且周期較長,

若隱身材料研制生產(chǎn)企業(yè)提供的產(chǎn)品能持續(xù)符合客戶的質(zhì)量及技術(shù)

要求標(biāo)準(zhǔn),下游客戶將與其形成長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,且具有一定的

排他性。

4、重點公司分析

4.1.華秦科技

陜西華秦科技實業(yè)股份有限公司于2022年3月上市,公司前身華秦

有限系由華秦公司在2012年7月由集體企業(yè)改制設(shè)立,華秦公司系

成立于1992年12月28日并掛靠在陜西省科技咨詢服務(wù)中心名下之

集體企業(yè),2020年11月華秦有限整體變更為股份有限公司。公司主

營、憶務(wù)為從事特種功能材料,包括隱身材料、偽裝材料及防護(hù)材料的

研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,公司主要產(chǎn)品有隱身涂層材料、結(jié)構(gòu)隱身材料、

高仿真?zhèn)窝b遮障、偽裝網(wǎng)、重防腐材料、高效熱阻材料。公司產(chǎn)品主

要應(yīng)用于中國重大國防武器裝備如飛機(jī)、主戰(zhàn)坦克、艦船、導(dǎo)彈等的

隱身、重要地面軍事目標(biāo)的偽裝和各類裝備部件的表面防護(hù)。公司經(jīng)

過多年持續(xù)艱苦攻關(guān),突破「多項特種功能材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵

技術(shù)瓶頸,主要產(chǎn)品在多軍種、多型號裝備實現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用,隱身材料

及偽裝材料的核心產(chǎn)品分別在2019年及2020年實現(xiàn)了批產(chǎn)。

2022年華秦科技實現(xiàn)營收6.72億元,2018-2022年營業(yè)收入復(fù)合年

均增長率為93.91%o2022年實現(xiàn)歸母凈利潤3.33億元,2018-2022

年歸母凈利潤復(fù)合年均增長率為138.82%;凈利率為49.59%,同比

增力H8.15pct。2019年歸母凈利潤為1.06億元,主要是公司于2019

年度進(jìn)行股權(quán)激勵,確認(rèn)股份支付費用1.68億元計入當(dāng)期管理費用

所致。

分產(chǎn)品看,特種功能材料產(chǎn)品貢獻(xiàn)主要營收,2022年特種功能材料

產(chǎn)品實現(xiàn)銷售6.15億元,同比增長24.93%,占總營收91.44%;特

種功能材料產(chǎn)品毛利率為59.25%,同比增加0.19pcto

2022年公司期間費用0.94億元,同比期間費用率16.63%,同比減

少2.70pct;其中,銷售費用1161.63萬元,同比增長19.45%,銷

售費用率1.73%,同比減少0.17pct,主要系公司積極開拓市場,銷

售人員增加,工資薪酬增加及業(yè)務(wù)拓展相關(guān)費用增加所致;管理費用

2641.57萬元,同比增長25.92%,管理費用率3.93%,同比減少

0.17pct,主要系工資薪酬增加及IPO相關(guān)費用增加所致;財務(wù)費用

626.94萬元,同比減少498.41%,主要系貨幣資金利息收入增加所

致;研發(fā)費用0.63億元,同比增加18.83%,研發(fā)費用率9.21%,

同比減少0.97pct,主要系2022年研發(fā)人員增加以及研發(fā)人員薪酬

增長,跟研型號數(shù)量增加致使研發(fā)物料消耗、檢測費用等增加等所致。

圖30、2018—2022年華秦科技研發(fā)費用(億元)及

研發(fā)費用率

一?研發(fā)費用----研發(fā)費用率(右軸)

據(jù)招股說明書,華秦科技是特種功能材料領(lǐng)域軍工配套產(chǎn)品供應(yīng)商。

2021年1―6月,公司向第一大客戶A集團(tuán)銷售1.81億元,占總營收

的95%,其中,向客戶A1單位銷售1.26億元,占總營收的65.98%,

向客戶A2單位銷售0.24億元,占總營收的12.82%。

據(jù)招股說明書,公司與西工大遵循平等、獨立、有償、互利的原則,

在多年的合作中探索出一條較為成功的“產(chǎn)學(xué)研”合作體系。2016年,

“航空發(fā)動機(jī)用特種功能材料”項目通過國家國防科技工業(yè)局組織的

國防科學(xué)技術(shù)成果鑒定,根據(jù)鑒定結(jié)果,公司隱身材料“綜合技術(shù)水

平達(dá)到國際先進(jìn)水平,在XX方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平”,卜.述技術(shù)成

果分別于2017年及2018年獲得“國防技術(shù)發(fā)明一等獎”與“國家技術(shù)

發(fā)明二等獎”。截至2022年3月2日,公司已獲授權(quán)國防發(fā)明專利

38項、國家發(fā)明專利2項。

據(jù)2022年報,華秦科技積極跟進(jìn)客戶的型號研發(fā)工作,參與了多個

武器裝備型號特種功能材料產(chǎn)品的研制工蚱,部分產(chǎn)品已進(jìn)入驗證定

型階段,為日后繼續(xù)擴(kuò)大市場份額奠定基礎(chǔ)。

4.2、光啟技術(shù)

光啟技術(shù)股份有限公司(光啟技術(shù),002625.SZ)曾用名浙江龍生汽

車部件股份有限公司,原主營產(chǎn)業(yè)為汽車制造業(yè),2017年通過非公

開發(fā)行購買光啟合眾持有的光啟尖端100%的股權(quán),主營業(yè)務(wù)中增加

新材料智能結(jié)構(gòu)和裝備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。光啟尖端致力于從事超

材料前沿技術(shù)研究和超材料解決方案提供及產(chǎn)品生產(chǎn)。據(jù)光啟技術(shù)公

告,光啟尖端原控股股東光啟合眾為控股型公司,主要通過下屬公司

從事對外投資與超材料及其上下游相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。光啟合眾成立于

2011年由劉若鵬、張洋洋、季春霖、趙治亞及欒琳聯(lián)合出資設(shè)立。

光啟尖端為國內(nèi)較早進(jìn)行超材料商業(yè)化運用的公司,已成功將超材料

應(yīng)用于空間科學(xué)等領(lǐng)域,具有雄厚的技術(shù)優(yōu)勢和技術(shù)積累。光啟尖端

高學(xué)歷人員占比高,截至2017年6月30日,光啟尖端員工中分別

有13、50、45人最高學(xué)歷為博士、碩士、本科,占公司總員工的80.60%。

光啟尖端專利儲備豐富,截至2017年11月24日,光啟尖端及其子

公司共擁有154項專利權(quán),主要與超材料有關(guān)。

公司董事長劉若鵬和董事季春霖等人實現(xiàn)了寬頻帶超材料隱身衣的

設(shè)計與制備,該成果于2009年以論文<BroadbandGround-Plane

Cloak》發(fā)表在全世界最權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊之一美國《Science》雜志上,

引起業(yè)界強烈反響,據(jù)學(xué)術(shù)平臺ResearchGate統(tǒng)計,截至2022年

12月21日該論文被引用次數(shù)達(dá)1334次。光啟技術(shù)最早的創(chuàng)始團(tuán)隊

成員均為超材料相關(guān)領(lǐng)域海歸,其中4位在美國杜克大學(xué)獲得博士學(xué)

位。杜克大學(xué)在本世紀(jì)初超材料隱身研究中處于世界領(lǐng)先地位,2006

年,杜克大學(xué)的D.R.Smith研究團(tuán)隊首次實現(xiàn)了微波頻率下的超材料

隱身斗篷(ResearchGate統(tǒng)計引用量6000+);光啟技術(shù)董事長劉

若鵬和董事季春霖于2009年所發(fā)表論文的通訊作者也為D.R.Sm讓h。

公司的目前的主營業(yè)務(wù)為主要分為超材料業(yè)務(wù)板塊和汽車零部件業(yè)

務(wù)板塊。公司超材料業(yè)務(wù)板塊主要是新一代超材料技術(shù)在尖端裝備領(lǐng)

域的應(yīng)用,按照使用場景分為航空結(jié)構(gòu)產(chǎn)品與海洋結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,按照業(yè)

務(wù)性質(zhì)又分為超材料研制業(yè)務(wù)和超材料批產(chǎn)業(yè)務(wù);汽車零部件業(yè)務(wù)板

塊主要業(yè)務(wù)為各類汽車座椅功能件、安全件及其關(guān)鍵零部件的研發(fā)、

生產(chǎn)和銷售。光啟技術(shù)2019-2022年營收規(guī)模和盈利能力實現(xiàn)大幅

增長。2022年實現(xiàn)營收11.68億元,同比增長35.88%,2019-2022

年營業(yè)收入復(fù)合年均增長率為34.37%。2022年公司實現(xiàn)歸母凈利潤

3.77億元,同比增長38.84%,2019-2022年歸母凈利潤復(fù)合年均增

長率為48.51%;2022年凈利率32.26%,同比增力口0.69pct0

圖32、2017-2022年光啟技術(shù)營收(億元)、歸母凈

利潤(億元)及增速

營收增速(右軸)歸母凈利潤增速(七處T

分產(chǎn)品看,超材料產(chǎn)品貢獻(xiàn)主要營收,2022年超材料產(chǎn)品實現(xiàn)營收

8.00億元,同比增長52.94%,占總營收68.50%;超材料產(chǎn)品毛利

率54.81%,同比減少4.89pct;超材料研發(fā)實現(xiàn)營收0.73億元,同

比減少17.78%,占總營收7.63%;超材料研發(fā)毛利率15.56%,同

比減少35.31pcto

光啟技術(shù)2022年期間費用0.11億元,同比減少77.75%,期間費用

率0.90%,同比減少4.61pct;其中,研發(fā)費用0.82億元,同比增長

26.53%,研發(fā)費用率7.05%,同比減少0.52pct。

2022年光啟技術(shù)向第一大客戶銷售6.47億元,較2021年對第一大

客戶銷售金額增長54.00%,占總營收的55.39%o

據(jù)公司公告,光啟技術(shù)經(jīng)過10年垂直深耕,完成了超材料技術(shù)在裝

備應(yīng)用上的關(guān)鍵技術(shù)突破,將超材料從“基礎(chǔ)學(xué)科”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爱a(chǎn)業(yè)應(yīng)用”,

實現(xiàn)了中國超材料技術(shù)由“0到1”的突破,在世界超材料產(chǎn)業(yè)化競爭

中搶占了先機(jī)。公司在世界范圍內(nèi),率先完成了從0至IJ1的超材料工

業(yè)體系構(gòu)建,開創(chuàng)了超材料的設(shè)計、制造、檢測的全產(chǎn)業(yè)鏈體系,在

超材料的設(shè)計、制造、檢測方面取得了多項突破。2022年公司及公

司控股子公司合計申報專利38項(其中:發(fā)明專利9項),獲得授

權(quán)90項,在研4項超材料領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn),累計持有3項國家標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)光啟技術(shù)公告,2021年,采用公司第三代超材料技術(shù)的結(jié)構(gòu)件產(chǎn)

品已轉(zhuǎn)入批產(chǎn)階段。2021年公司某大型復(fù)雜超材料構(gòu)件產(chǎn)品順利通

過客戶驗收,由研制階段轉(zhuǎn)入批產(chǎn)階段,并收到了投產(chǎn)通知,相關(guān)供

貨合同已于2022年1月正式簽訂,金額約20億元人民幣,是公司

自成立以來簽署的金額最大的單筆銷售合司,具有里程碑式的意義。

2022年11月26日公司公告,光啟尖端與客戶A簽訂了合計1.38

億元的超材料產(chǎn)品批產(chǎn)合同,該合同與公司以往披露的訂貨需求以及

其他訂單無關(guān),屬于新增的訂單,其中1.19億元屬于2022年已完

成轉(zhuǎn)批產(chǎn)的11項產(chǎn)品對應(yīng)的訂單。

股權(quán)激勵考核目標(biāo)驅(qū)動,超材料業(yè)務(wù)有望保持高增速。據(jù)光啟技術(shù)

2021年股票期權(quán)激勵計劃規(guī)定,以2019年公司在超材料'業(yè)務(wù)營業(yè)

收入2.19億元為基數(shù),對各考核年度的超材料業(yè)務(wù)營業(yè)收入進(jìn)行考

核。據(jù)此增幅目標(biāo)值可得,2021/2022/2023年超材料業(yè)務(wù)營業(yè)收入

目標(biāo)值分別為6.58/10.09/14.03億元,分別同比增長61.21%、

53.33%、39.13%。

4.3、佳馳科技

成都佳馳電子科技段份有限公司(佳馳科技)前身是2008年7月成

立的成都佳馳有限責(zé)任公司,2021年8月變更為股份有限公司。公

司主要從事電磁功能材料與結(jié)構(gòu)(ElectronicMagneticfunctional

MaterialsandStructures,簡稱EMMS)的研發(fā)、制造、測試、銷售

和服務(wù)業(yè)務(wù),主要產(chǎn)品包括隱身功能涂層材料、隱身功能結(jié)構(gòu)件、電

磁兼容材料。據(jù)招股說明書,EMMS產(chǎn)品以軍用產(chǎn)品為主,2022年

收入占比超過98%,主要應(yīng)用于隱身領(lǐng)域;以民用產(chǎn)品為輔,主要

應(yīng)用于電磁兼容領(lǐng)域。

電子科技大學(xué)院士為首,核心技術(shù)團(tuán)隊實力雄厚。公司以鄧龍江院士

為首席科學(xué)家,凝聚了一支在國內(nèi)EMMS領(lǐng)域?qū)I(yè)人才隊伍。公司

董事、首席科學(xué)家邦龍江先生為中國工程院院士,電子科技大學(xué)教授。

據(jù)電子科技大學(xué)官網(wǎng),鄧龍江院士長期從事電磁輻射控制材料領(lǐng)域的

基礎(chǔ)理論、制備技術(shù)和工程應(yīng)用研究。研制了一類磁各向異性納米晶

片狀電磁波吸收劑,發(fā)明了多層結(jié)構(gòu)多頻譜電磁輻射控制材料的設(shè)計

方法,在電磁輻射控制材料的“薄型化”和“超寬帶”等方面取得重要進(jìn)

展并產(chǎn)業(yè)化,保障了重大工程任務(wù)的需求。以第一完成人獲國家技術(shù)

發(fā)明二等獎1項(2015年)、國家科技進(jìn)步二等獎2項(2008、2018

年),發(fā)表論文200余篇,授權(quán)發(fā)明專利100余件。公司核心技術(shù)

人員多人畢業(yè)于電子科技大學(xué),部分核心技術(shù)人員具有在電子科技大

學(xué)、專業(yè)研究院所任職經(jīng)歷。

分產(chǎn)品看,隱身功能涂層材料和隱身功能結(jié)構(gòu)件貢獻(xiàn)主要營收,2022

年隱身功能涂層材料實現(xiàn)營收4.03億元,同比增長54.05%,占總營

收52.41%;隱身功能涂層材料毛利率82.44%,同比減少0.17pct。

2022年隱身功能結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)營收3.29億元,同比增長44.37%,

2019-2022年隱身功能結(jié)構(gòu)件營收年均復(fù)合增長率為119.58%;隱

身功能結(jié)構(gòu)件毛利率85.24%,同比減少3.53pcto

圖38、2019—2022

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