(三)特種合金精密環軋及自由鍛件的應用及市場需求情況 根據歐洲鍛壓協會的最新統計,2013年全球的環軋件市場約占全球鍛壓市場的6.3%,其中中國的環形件產量約占全球環形件產量的48.8%;自由鍛件產量約占全球鍛壓產品總產量的18.5%,其中中國自由鍛件產量占全球自由鍛件產量的62.8%。 在鍛件產品中,環軋件的占比雖然較小,但其在下游應用領域中卻占據著非常重要的地位,尤其是特種合金精密環軋件,是航空航天、高速列車、能源設備、工程機械、船舶、兵器裝備等高端裝備核心構件。特種合金自由鍛件的主要應用產品為飛機結構件、風電主軸等。特種材料精密環軋及自由鍛件的直接及間接應用情況如下圖所示: 特種合金精密環軋及自由鍛件的直接應用領域為航空發動機結構件、燃氣輪機結構件、軸承和回轉支承結構件、火箭和導彈殼體、高鐵輪轂、大型法蘭、齒輪等;其終端應用領域為航空航天裝備、發電設備、高鐵設備、兵器裝備、工程機械和船舶等。 1、航空領域的應用與需求情況 在航空領域,無論是飛機整機還是航空發動機等關鍵部件,特種合金鍛件都占據著舉足輕重的地位。根據國金證券關于重型機械行業的研究報告顯示,按重量計算,飛機上有85%左右的構件是鍛件,它們是飛機的“骨骼”。飛機不僅價值高,而且涉及到乘員生命安全,一旦出現事故將會造成極其嚴重的后果,因此飛機對其材料和部件的質量和安全性要求非常高。飛機中涉及到運行安全的關鍵部件,如飛機發動機、飛機起落架等大多采用高強度、耐高溫、耐磨、耐腐蝕、穩定性強的特種合金鍛件(如:鋁合金、鈦合金、高溫合金等)制造而成。在飛機的各種零部件中,航空發動機具有非常重要的地位,是飛機整體里價值密度最高的部件之一。根據中國鍛壓協會編著的《特種合金及其鍛造》一書的數據顯示,在一臺先進的飛機發動機上,高溫合金和鈦合金分別要占總重量的55-65%和25-40% ,這些高溫合金和鈦合金材料大部分是鍛件,其中環鍛件主要用于機匣、轉動件、燃燒室、密封環、支撐環等部位。 航空發動機的應用市場包括民用航空和軍用航空。目前全球能夠獨立自主進行軍用航空發動機研制生產的國家僅有美國、英國、法國、俄羅斯、烏克蘭、中國等少數幾個國家,而目前擁有民用航空發動機整機研制生產能力的國家則主要在英、法、美等國。 全球航空發動機巨大的市場需求量為航空發動機鍛件提供了巨大的市場空間。根據ROLLS-ROYCE的預測,2010-2029年全球民用及軍用航空發動機總需求量約9,600億美元。在航空發動機中,環鍛件價值約占其總價值的6%。由此保守估計2010-2029年,全球航空發動機環鍛件市場需求約597.6億美元,年均需求達29.88億美元。 國際航空發動機市場的巨大需求,給全球的環鍛件生產企業帶來了巨大的商機。而隨著國際航空發動機制造商的鍛件采購逐步向中國轉移,國內航空發動機鍛件生產企業將迎來更大的發展機遇。例如,根據《中國鍛造行業機遇與發展態勢》的預測,GE AVIATION作為全球三大航空發動機制造商之一,其產品占據世界航空發動機市場25%的份額,到2015年,其鍛件產品80%將在中國采購。 隨著我國科技水平的不斷提高,我國航空航天事業呈現出快速發展的局面,為航空發動機及其鍛件產業的發展提供了良好的機遇。國家統計局數據顯示,我國航空航天器工業總產值從2004年的502億元增長到2010年的1,598億元,年均復合增長率達21.29%。 從市場結構來看,目前我國民用航空領域產品的國產化水平還很低,民航飛機及發動機主要以進口為主。國內航空發動機廠商主要以生產軍用航空發動機為主。目前,我國航空發動機生產企業主要有:航空動力、成發科技、沈陽黎明、貴州黎陽和南航工業。 軍用航空發動機及其技術水平對于一個國家維持國際地位,保衛國防安全具有重要意義。由于發達國家對軍用航空發動機及其配套技術施行封鎖,使我國很難通過引進的方式獲得先進的航空發動機技術。因此,我國軍用航空發動機技術的發展只能依靠自主研發,國家每年都會投入大量的資金來研制軍用航空發動機。近年來,我國國防預算增長迅速,從2007年的3,509億元增長到2014年的8,082億元,年均增長率高達10.99%。國防預算的持續增長為航空發動機的研制提供了資金保障。 2、燃氣輪機環鍛件應用與需求情況 燃氣輪機是一種以連續流動的氣體作為工作介質,將熱能轉換為機械能的內燃式動力機械,其構造及工作原理與航空發動機類似,具有效率高、功率大、體積小、投資小、運行成本低和壽命周期長等優點,按功率可分為輕型燃氣輪機和重型燃氣輪機。輕型燃氣輪機為航空發動機的轉型,其優點在于裝機快、體積小、啟動快、循環效率高,主要用于電力調峰和船舶動力;重型燃氣輪機為工業型燃機,其優勢為運行可靠、排煙溫度高、聯合循環組合效率高,主要用于聯合循環發電。燃氣輪機內部處于高溫、高壓和高速旋轉狀態。因此,燃氣輪機眾多構件也多采用高強度、耐高溫、穩定性強的鈦合金和高溫合金鍛件制造而成。燃氣輪機中環鍛件材料同樣以高溫合金和鈦合金為主,主要用于機匣、轉動件、密封環、燃燒室、支撐環等部位。 (1)燃機環軋件的國際市場需求 電力行業
燃氣發電是應用液體和氣體燃料通過燃氣輪機轉變為機械能,然后帶動發電機發電,是燃氣輪機最主要的應用領域。與煤電相比,天然氣發電過程中幾乎沒有煙塵、二氧化硫等排放,二氧化碳排放量也大大小于煤炭發電,是一種清潔優質能源。燃氣輪機電站擁有熱效率高、體積小、污染少、自動化程度高等優點,由一臺大燃氣輪機組成的聯合循環發電機組最大功率等級接近50萬千瓦,供電效率達55%~58%,最高達60%,遠高于超臨界汽輪機組的效率(約40%~45%)。而且,燃氣輪機電站初始投資、占地面積和耗水量等都比同功率等級的汽輪機電廠少得多。目前,在世界新增的發電機組中,主要為燃氣輪機及其聯合循環機組,世界市場上一度出現燃氣輪機供不應求的局面。統計數據顯示:2006年全球天然氣發電量為3.8萬億千瓦時,到2009年增加到4.3萬億千瓦時,占發電總量(20萬億千瓦時)的24.45%。國際能源署預測2012~2035年間,全球將新增天然氣發電裝機容量13.92億千瓦,帶動燃氣發電機組年均需求量6,187.5萬千瓦。 |
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