精锻机行业国内国际需求分析
1. 国内外原材料资源
新建企业的生产所需原材料,如各种特钢、高温合金钢、钛合金都可在国内直接采购来满足生产需要。
2. 特钢/高温合金钢产品的市场需求
2. 1 基础需求:汽车业需求
受益于经济的高速发展和城市化进程的推进,中国汽车工业在本世纪以来经历了持续的高增长,年复合增长率达18.5%,近年更是超过美国成为世界第一汽车大国。尽管如此,中国汽车行业仍具有很大的增长空间。
逻辑来自于国外的经验。世界主要国家如日本、韩国、美国等汽车工业都经历了两次高速增长期,汽车保有量分别从5车/千人到20车/千人再到100车/千人,我国目前刚进入第二阶段,其持续时间有望达到15年,潜在增长率为13-15%。期间特点如下:
1)增长主力将转向二三线城市,农村市场将发挥更大作用;
2)居民购买力继续提升,汽车更新换代带来高端需求的激增;
3)重化工业阶段,第一、二产业持续高占比还会催生大量的运输需求。
总之,汽车行业在未来较长一段时间内仍会保持增长态势,将继续拉动特钢/高温合金钢等高科技材料的基础需求。
2. 2 制造业升级需求提振特钢/高温合金钢等高科技材料的需求
在经历了近年来量的积累和质的飞跃,中国制造的实力得到显著加强,影响也不断扩大,但这并不能掩盖中国制造业迫切的升级需求。同时国家连续出台的政策表明,传统制造业的改造升级以及战略性新兴产业的发展无疑将成为经济结构调整的关键,而这势必将成为特钢/高温合金钢等高科技材料行业增长最强劲、最直接的驱动力。
我国目前很多大型成套装备制造的整机制造水平已达到世界一流,但关键配套零部件(轴承、齿轮、模具、弹簧、链条、液压件、气动元件、密封件、紧固件等)卡脖子的现象非常普遍,从基础件行业新产品开发情况也可以看出,其增速明显低于行业总产值。零部件质量不合格严重制约整机性能的发挥,已成为机械行业发展所亟需解决的瓶颈,而零部件问题实质上就是材料问题,材料是决定其质量和性能的基础。零部件自主化将是机械行业“十二五”改造升级的关键,相关材料的开发也定会加强,特钢/高温合金钢等高科技材料行业将大大受益。
2. 3 战略新兴产业为特钢/高温合金钢等高科技材料产业长期发展装上引擎
高端装备制造和新兴产业是未来驱动高端特钢/高温合金钢等高科技材料发展的核心动力。“十二五”高端装备制造业的发展上升到国家战略层面,标志着高端特钢/高温合金钢等高科技材料市场需求的全面提速。从初步掌握的信息来看,飞机、高铁、海工、能源等总体市场规模有望超过10万亿。
使用条件苛刻、性能要求高的核电用钢、高铁用钢、海底石油管线钢、高端不锈钢、高强度容器板、高档工模具钢和特种合金,它们需求将实现高速增长,而且具有无限的进口替代潜力。另一方面,高端制造的国际需求也将同步提升。我国高铁、电网、风电等的建设成果吸引了全世界的目光,国际市场的大门也随之敞开。未来中国高端制造走出去的步伐会不断加快,特钢/高温合金钢等高科技新材料行业也必将从中受益。
近来国家高层重视军事创新,强调军事信息化、军民融合、制度及体制创新等,这显然将加快我国军工装备的更新换代与研发进程,利好于整个军工产业链。而作为产业链的最上游,为航空发动机与燃气轮机这“两机专项”等军工装备提供高温合金(航空发动机的关键材料,被誉为先进发动机基石,用量已占到发动机总量的40%~60%)等高新金属原材料的高科技企业也将受益于军工大发展。军工原材料领域将迎来全面爆发期,预计进入军工产业链的特殊基础材料的开发、生产和加工企业将实现业绩与估值的双提升。
3. 钛合金产品市场需求
人类要飞得更高,潜得更深,生活的更舒适,就需要性能更加优异的材料,钛及钛合金既能耐高温,又能抗腐蚀,既有高强度,又有低密度,生物相容性又好,它作为万能金属一时独占鳌头,人们称钛为生物金属,未来金属。钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用,近年来,在石油、化工、冶金、生物和体育用品等领域开始得到应用,并已成为新工艺、新技术、新设备不可缺少的金属材料。
3. 1 航空航天
目前,钛及钛合金主要用于航空航天和军事工业上。据统计,钛在航空航天上的应用约占钛总产量的70%左右,包括军用飞机、民用飞机、航空发动机、航天器、人造卫星壳体连接座、高强螺栓、燃料箱、导弹尾翼、弹头壳体等。美国在这方面走在世界的前列。早在20世纪60年代,美国阿波罗载人飞船登上月球,钛做出了卓越的贡献,飞船机体材料的5%用钛合金。进入20世纪80年代,美国飞机的用钛量占70%-80%,每年用钛达1.3-1.9万多吨,如F-15战斗机,每架用钛半成品30吨(最终成品5吨)。美国最新型战斗机F-22,用钛量约占机体总重量的45%。民用客机波音777使用的钛占机体总重量的10%。
经过40多年的研究,我国在这个领域取得了可喜的成绩。从“东方红”卫星上天到“神舟”飞船发射成功以及新型战机问世等,这其中都有钛合金的贡献。“九五”期间,为满足航空航天等部门的需要,国家把钛合金作为新材料的发展重点之一。“十五”期间又进一步开发航空航天用高温钛合金、阻燃钛合金、高强钛合金等。
3. 2 船舶行业
钛合金在海洋条件下有着极其优良的耐腐蚀性能、高的比强度、无磁等特点,因而被广泛应用于船舶工业。目前,钛在船舰上已应用的部位有耐压壳体、螺旋桨和浆轴、通海管路、阀及附件、各类管接头、热交换器、泠却器、发动机零部件、升降装置及发射装置、声学装置零部件、系泊装置等。
美国的“海崖”号深潜器装备了钛观察舱和操纵舱,下潜深度可达6100m。国内在深潜器技术方面,也取得了一定的成绩。钛合金抗空泡腐蚀性能远远优于钢,在海水中的腐蚀疲劳强度同在大气中的疲劳强度相比,没有降低,反而略有提高,因此做为船舰的螺旋桨和浆轴可降低空泡腐蚀速度,延长使用寿命并提高推进效率。舰船发动机用钛合金同航空发动机一样主要用于制造发动机盘和叶片转以代替耐热钢。
3. 3 医疗行业
医用钛合金无毒、质轻、比强度高,具有极好的生物相容性和耐腐蚀性,是较理想的医用金属材料,可用作植入人体的植入物等。美国早在20世纪80年代便开始研制无铝、无钒,具有生物相容性的钛合金,将其用于矫形术,目前已有五中钛合金进入医学领域,即TMZF, Til3Nb13Zr, Timetal121SRX, Ti15Mo。日本、韩国、英国等也在此领域做了大量的工作,并取得了一定的进展。我国专家参考目前临床常用的Co-Cr合金及IV型合金的力学性能指标合成了牙科用Ti-Zr合金,有望成为口腔修复用钛合金。另外,我国还自行设计了TAMZ型医用合金,其相容性好,价格低廉,适合于制作牙齿支架及卡环。
医用钛合金弹性模量接近于人体骨骼,因此钛合金人工关节,包括膝关节、肘关节、裸关节等被广泛用于人体矫形手术中。据估计,我国每年对钛合金人工关节的需求量超过5000套。德国在20世纪80年代开发了钛合金精铸假肢,它的应用推动了现代功能假肢的发展。我国科技人员成功研制出钛制可返转婴幼儿胸骨,肋骨牵开器,经临床验证,获得满意效果。最近,钛轮椅在美国进入了设计和生产阶段,并在高端市场与铝轮椅竞争。钢轮椅重约22.6kg,铝轮椅11.34-13.6kg,而钛轮椅仅6.35-9.07kg重。据统计,钛的医用市场每年正以5%-7%的速度增长。可见,钛在医疗行业有广阔的发展前景。
3. 4 体育器械
钛也正在向体育运动器材应用领域进军。目前最大的应用领域是全世界都在用钛铸造高尔夫球杆头。现在,高尔夫球杆头钛合金的制造已形成具有一定生产规模的产业。据统计,日本市场年销售量1991年是6万件,1995年则猛增至150万件,达7000万美元。近年来,自行车、摩托艇、垒球棒、长曲棍球棒、网球拍、马具、短跑鞋钉、登山工具、滑雪板、潜水衣、滚轮冰刀、钓具等上都出现了钛合金。美国自行车生产商Merlin公司用MTS325合金生产的自行车国内占有率70%,Merlin生产的自行车参加法国自行车巡回赛并取得了几个阶段赛的胜利。据估计,体育市场占钛的最大用户航空用钛的三分之一,发展潜力还很大。
3. 5 化工和能源
化工、冶金、造纸、制碱、石油和农药工业是使用钛合金较早的行业。主要用在耐腐泵、阀门、叶轮、阳极液槽、加热器、蒸发器等,它们大部分是在腐蚀性高的液体介质中运转。钛合金在这些部门的作用,取得了良好的技术经济效果。钛的许多特殊性质是它成为近海应用开发项目的理想用材。1995年Conoco挪威有限公司在北海Heidrum高压钻井立管上使用了Ti-6-4ELI挤压管和锻造法兰。该应用开始了近海石油天然气工业领域使用钛的先河。工作寿命长是钛合金系统吸引人的关键所在,很多有关处理海水的应用项目,如热交换、就或用水、镇重物、船底系统等对钛的需求正在增长。
3. 6 其他行业
3. 6.1 在建筑业中,钛的应用也越来越广泛。日本早在1973年就建造了世界首例钛屋顶,其后在日本真光明教堂神殿屋顶上用钛量达90T-120T。现在有上百个建筑物都使用了钛,使许多重污染地区、都市和滨海地区的腐蚀问题得到很好的解决。北京国家剧院的屋顶和杭州大剧院两处共用钛板约220T。
3. 6. 2 在农业和畜牧业中,钛也发挥一定的作用。近20年来,前苏联、日本、美国、匈牙利等国都相继开展了钛化合物的农用研究。经实验证明,钛具有增强植物的光合,促进碳水化合物的合成等作用。此外,钛还用于草地,药材和花卉的培植等方面。钛化合物对畜禽生长发育也起到重要作用。预计钛饲料添加剂的应用前景很广。
3. 6.3 在食品业和制药业中,钛用于制造容器、反应器和加热器等。
3. 6. 4 在核工业中,钛用来制造核废料和腐蚀性废料的储备罐。
3. 6. 5 在日用消费品中,钛用于制造手表壳、照相机外壳、野营用具、录放机、拐杖、剪子、剃须刀、打火机、首饰等。
我国是世界上钛资源最丰富的国家之一,但是钛材的产量同美国、日本等工业强国相比还有一定差距。随着国民经济的快速发展,国内市场对钛材的需求将会更大。估计,近10年内国内潜在市场对钛的需求可望每年达5000T钛加工材和10000T海绵钛。国内的产能还不能满足这一要求,因此必须充分利用我国丰富的钛资源和多年的发展经验,加速我国泰工业的发展。
4. 径锻机市场
4. 1 特钢加工行业市场需求
二十一世纪以来,国内外机械行业的市场发生了重要转变,在“绿色制造、节能减排”的大趋势下,正处于产业结构调整阶段的中国,制造业领域对于精密制造技术装备需求迅猛。特别是近几年,国家对于重大技术装备加大投入,针对国家重大需求相继在国资委所属的大型重工企业投资采购了大型精密锻造装备。
对于产品和装备的升级改造有巨大的潜在市场需求。精锻机是淘汰半机械化、污染严重、耗费原料和能源的汽锤类设备的重要装备之一,国内锻造行业技术装备的升级改造是必然趋势,类似于连铸生产线替代钢锭模的变革时代即将到来。
精锻机的技术优势是国外工业加工行业不争的事实。我国目前仅有精锻机15余台。根据国家“十二五”发展规划,我国制造业对于精锻机将有较大需求,集中在冶金和重工行业的高速工具钢、不锈钢、轴承钢和钛合金等精密锻材和锻件。
4. 2 钛材加工行业市场需求
由于钛材高硬度、低密度、耐高温的特性,被大量的应用于航空航天领域,因此被称为“太空金属”。同时,钛的耐腐蚀性,尤其是其不怕海水的特性,使得钛被广泛应用于轮船以及潜艇的制造领域。
由于熔炼技术复杂、加工难度大,目前世界上仅有美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术,形成四强称雄的格局。自2010 年以来,中国钛加工材产量已居世界第一位,2011年中国海绵钛产量占全球总产量的34.4%。
与全球相比,中国钛材消费结构中最主要的差别是航空领域,从历史来看,全球范围内航空用钛材始终占据钛材总需求的50%左右,而国内航空用钛材的比例不足10%,仅有8.3%,未来我国民用航空工业的兴起为中国钛工业特别是高端钛材提供了广阔的发展空间,而航空用钛材,尤其是军用钛材的进入门槛较高,面临需求的爆发式增长,预计未来会出现较大的供需缺口。