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国产航空发动机亟需高温合金,图南股份扩产可否满足?

乔浩然
2020-07-23 · 11:48
[ 亿欧导读 ] 多年的深耕,图南股份正不断缩小国内高温合金产业与国际先进水平的差距。接下来,等到图南股份产能扩充完成,伴随着国内需求的爆发,图南股份的业务规模将确定性增长 。它的成长将助力我国航空发动机领域再进一步。
飞机制造,高温合金,航空发动机,图南股份

作者:乔浩然,图片来自“123RF”

撰文丨乔浩然

编辑丨常亮

飞机制造业被誉为现代工业的“皇冠”,而航空发动机则是“皇冠上的明珠”。

航空发动机不仅代表了当今工业的最高制造水平,也是国家综合实力的重要标志。而作为航空发动机的关键“热端部件”材料,高温合金是关键,因此被誉为“空天基石”。

图南股份专注于高温合金、特种不锈钢等高性能合金材料及其制品,是国内少数能同时批量生产“变形高温合金”、 “铸造高温合金”产品的企业。

目前,图南股份已经形成了30多种合金材料及多规格铸件制品的完整产品体系,并且在航空、核电等行业实现了批量供货。

不过,发达国家的技术封锁,一定程度影响了我国高温合金材料的发展速度,我国先进金属材料开发起步较晚,技术上与国外先进企业仍有较大的差距。

那么,图南股份将如何在发达国家的技术封锁中快速成长?它又能否抹平我国在高温合金领域与发达国家的差距?

助飞“国之重器”

高温合金,顾名思义通常是指“能在600℃以上的高温及一定应力作用下长期工作”的一类金属材料。它具有较高的“高温强度”,以及良好的“抗氧化”和“抗腐蚀”等性能。

高温合金的发展,最早要追溯到上世纪30年代后期,英国、德国、美国就已经开始研究高温合金。而在第二次世界大战期间,各国为了满足新型航空发动机的需要,对高温合金的研究和应用蓬勃发展。

眼下,高温合金已经成为航空发动机中最为关键的结构材料,主要用于发动机“燃烧室”、“导向器”、“涡轮叶片”和“涡轮盘”四大热端部件。在新型的航空发动机中,高温合金的用量能够占到发动机总重量的40%-60%以上。

以涡轮叶片为例,它是发动机中最关键的部件,由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,也让它被列为“第一关键部件”。涡轮叶片结构与材料的不断改进,是航空发动机性能提升的关键因素之一。目前,涡轮叶片材料大多是“精密铸造镍基高温合金”。

眼下,我国的高温合金产业正在高速发展,但依旧与美国、俄罗斯等国家存在一定差距。同时,受限于《瓦森纳协定》,我国短期内也无法实现高端高温合金的直接进口。作为飞机的“心脏”,航空发动机水平落后,将直接影响我国空军战斗机的作战能力。

为了缩小与发达国家的差距,我国将高温合金材料定为国家重点发展的关键战略材料。同时,也出台了一系列政策对高温合金材料予以支持,如《中国制造2025》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》。

多年的深耕,图南股份掌握了高温合金材料“超纯净熔炼”、“近净型熔模精密铸造”、“高精度无缝管材制”造等关键核心技术,并且成为了国内航空发动机用大型“复杂薄壁高温合金结构件”的重要供应商、以及航空发动机用高温合金和特种不锈钢无缝管材的主要供应商。

不仅如此,图南股份承担并完成了多项国家重点型号军用航空发动机关键部件的研制生产任务。军用市场成为图南股份的主要业务领域:2018年,图南股份军品销售收入2.2亿元,同比增长72.7%,占主营业务总营收的53.7%。

此外,据图南股份招股书,该公司军品的主要客户为集团A和集团B,其中集团A是图南股份的第一大客户。2016年至2018年,集团A贡献的收入分别占当年图南股份总营收的36.62%、31.99%、45.94%。

由于集团A属于涉军客户,具体名称并不能对外公开,但图南股份招股书中对集团A的行业地位进行了描述,“目前我国航空发动机制造业形成了以集团A及其下属单位为主的制造格局。”

需求爆发前夜

近年来,图南股份营收增长迅速,2016年至2018年,其营收从3.06亿元增长4.34亿元,复合年均增长率达到19%;净利润从1530万元增至7421万元。

其中,“变形高温合金”和 “铸造高温合金”是图南股份的主要产品,它们合力贡献了图南股份超过70%的营收。

图南股份营收结构

所谓“变形高温合金”,是指可以进行热、冷变形加工,且具有良好的力学性能,以及较高的抗氧化、抗腐蚀性能的高温合金。它主要应用于“燃气轮机”、“石油化工”等领域,部分应用于飞机、航空发动机领域。

而“铸造高温合金”则是“以铸造方式直接制备零部件”的高温合金,主要应用于航空发动机零部件生产。

作为图南股份的传统优势产品,2016年至2017年,变形高温合金产品营收分别占图南股份主营业务营收的43.7%和44.7%。

不过,到2018年,铸造高温合金完成了对变形高温合金的超越,成功地以39.3%的营收占比成为图南股份的第一大营收来源。作为被图南股份寄予厚望的重点产品,铸造高温合金的表现并没有让图南股份失望,2016年至2018年,这一产品营收从6562万元增至1.63亿元,复合年均增长率达到57.6%。

虽然近年来图南股份营收稳步增长,但它还远远没有达到极限,下游市场需求仍有较大的提升空间。

以航空领域为例,根据《world air force 2018》报告统计数据,2018年我国军用飞机数量为3187架,而美国军队飞机数量高达13407架。我国军机更新换代,飞机种类、数量提升空间巨大。

此外,2011年至2018年,我国军用飞机数量增加了589架,复合年增长率为2.96%。如果继续保持同样的增长率,预计未来15年我国将新增军用飞机数量达1751架。

按照现有及新增军用飞机搭载一台发动机和两台发动机的数量比例为 1:1 测算,同时考虑维修、备用等因素,未来15年我国将新增军用航空发动机10506台,这将带来约26264吨的高温合金原材料需求。

不仅如此,民用飞机市场同样拥有巨大潜力。根据波音公司2015年发布的中国市场展望报告,中国民航机队规模在2034年将扩大至7210架。

而根据中国民用航空局公布的《2017年民航行业发展统计公报》,截至2017年底,通用航空企业在册航空器总数为2297架。未来中国还将增加4913架民用飞机,以平均每架民航飞机配备3台发动机估计,未来将新增14739台发动机,新增高温合金需求约为36848吨。

事实上,除了航空领域,燃气轮机、核电装备以及汽车等领域的需求同样巨大。

以核电装备为例,正常建设一座100万千瓦的核电机组需要消耗500吨高温合金。根据《核电中长期发展规划(2011-2020年)》及《“十三五”核工业发展规划》,预计到2020年我国将达到“核电装机容量5800万千瓦、在建容量3000万千瓦”的规模。根据国家核电建设规划,预计平均每年建成6000兆瓦,则预计未来核电建设带来的每年全国的高温合金需求量为3000吨。

不过值得注意的是,下,图南股份的产能已拉满。2017年至2018年,其高温合金产能为1445吨,产能利用率高达103%和109%。

为了不受制于产能,图南股份此次上市拟募集的5.56亿元资金中,就将有4.4亿元将被分别用于“年产1000吨超纯净高性能高温合金材料建设项目”和“年产3300件复杂薄壁高温合金结构件建设项目”。

等到项目建成,将解决图南股份高温合金材料及精密铸件生产能力不足的瓶颈。

多年的深耕,图南股份正在不断缩小国内高温合金产业与国际先进水平的差距。接下来,等到图南股份产能扩充完成,伴随着国内需求的爆发,图南股份的业务规模将确定性增长 。而它的成长将助力我国航空发动机领域再进一步。

本文来源于亿欧,原创文章,作者:乔浩然。转载或合作请点击转载说明,违规转载法律必究。

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