在巨額投資和先進(jìn)研制體系帶動下,航空發(fā)動機含錸單晶葉片有望率先突破。
“兩機專項”將在短期內(nèi)投入巨資:發(fā)展航空,動力先行。美國航空發(fā)動機的研發(fā)費用(包括型號研制和改進(jìn)、改型)約占整個航空工業(yè)研發(fā)經(jīng)費的25%。
其中不針對特定型號的發(fā)動機預(yù)研費約占全部研發(fā)費用的35%。普惠公司為F-35 戰(zhàn)機研制的F135 發(fā)動機共投入了84 億美元。預(yù)計即將披露的“兩機專項”(國家航空發(fā)動機和燃?xì)廨啓C科技重大專項)投資規(guī)模有望達(dá)到1000 億元,周期可能縮短至10 年以內(nèi),投資強度大幅提高。據(jù)路透社報道,未來20 年的時間里,中國最終將在發(fā)動機領(lǐng)域投入高達(dá)3000 億美元?？梢?中國已經(jīng)投入了可同時維持多款先進(jìn)性能噴氣發(fā)動機和大型渦扇發(fā)動機研發(fā)工作的資金。
建立新體系,強調(diào)核心機獨立研制:美國航空發(fā)動機研制“三部曲”:預(yù)研工程,核心機計劃,發(fā)動機系列化。參照美國的IHPTET 計劃(“綜合高性能渦輪發(fā)動機技術(shù)計劃”),預(yù)計“兩機專項”將重點圍繞核心機獨立研制、加強預(yù)研、產(chǎn)品系列化方面提出要求,實現(xiàn)發(fā)動機生產(chǎn)方式的重大變革。這樣一來,不同的飛機可以選配標(biāo)準(zhǔn)化系列化的核心機,徹底顛覆以往發(fā)動機型號追趕飛機型號的舊模式。這也有利于批量生產(chǎn)廠商節(jié)約成本,降低維修難度,提高配套率。
調(diào)動各方力量,渦輪單晶葉片有望率先突破。預(yù)計“兩機專項”首先在渦輪葉片材料上加大投資支持力度,而且不拘泥于傳統(tǒng)的軍工體制內(nèi)企業(yè),可能廣泛支持包括民用科技企業(yè)和民營企業(yè)在內(nèi)的各類市場主體,目標(biāo)是實現(xiàn)單晶葉片的國產(chǎn)化。航空發(fā)動機的進(jìn)步主要取決于其推重比指標(biāo),關(guān)鍵是葉片材料的承溫能力。渦輪進(jìn)口溫度每提高100℃,航空發(fā)動機的推重比能提高10%左右。1965 年-1985 年,渦輪進(jìn)口溫度平均每年提高15℃,其中材料的貢獻(xiàn)在7℃左右。美國IHPTET 計劃的實現(xiàn),70%-80%來自于材料的改進(jìn)。此外,航空發(fā)動機零部件成本的50%也都來自材料本身。當(dāng)前,國外幾乎所有先進(jìn)航空發(fā)動機都采用了含錸5%的三代鎳基單晶合金作為渦輪葉片的主要材料。航空發(fā)動機渦輪葉片平均壽命為10 年,即將到來第二代換第三代單晶葉片的高峰期,單片錸的消耗量將增加一倍。不考慮單臺發(fā)動機葉片數(shù)量的變化,國際民航發(fā)動機市場的錸需求量2017 年將比2011 年增長211%,年復(fù)合增長率達(dá)到16%。
建議關(guān)注煉石有色,同時推薦鋼研高納、航空動力。利用自身錸資源的優(yōu)勢,煉石有色正在轉(zhuǎn)型為含錸高溫合金單晶葉片制造商,公司募投項目將新建一條80 噸/年含錸高溫合金生產(chǎn)線和一條55,000 片/年單晶葉片生產(chǎn)線。明年底項目投產(chǎn)后,預(yù)計煉石有色將打破國產(chǎn)含錸高溫合金單晶葉片的空白,并實現(xiàn)出口。鋼研高納是粉末高溫合金龍頭,主要用于航空發(fā)動機渦輪盤環(huán)件。航空動力則是傳統(tǒng)航空發(fā)動機整機制造企業(yè)。預(yù)計上述三家公司將受益于“兩機專項”的扶持,建議關(guān)注煉石有色,同時推薦鋼研高納、航空動力。
風(fēng)險提示:航空發(fā)動機投資不達(dá)預(yù)期。
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