有能取代铼的稀土元素用于飞机航空发动机高温合金叶片吗

铼,铼,铼!速来围观这个航空发动机新型材料
导读:它是人类发现最晚的天然元素,它在地壳中的含量仅十亿分之一,它的金属单质是各国战略储备的必选之一,它的价格比起黄金钻石高出不知道多少倍......它是什么元素?猜出来了吗?好吧,这么说其实小编也猜不出来。那小编再卖弄几个成语:娓娓道来,别来无恙,姗姗来迟,春去秋来......这几个成语里都有一个共同的字:来。
没错,以上问题的答案就是——铼。不要怀疑,它确实是一种金属元素。这么一个鲜为人知的金属,它有哪些厉害之处?在航空制造领域又有什么大展拳脚的地方?下面就跟小编一起来了解一下吧。
它是人类发现最晚的天然元素,它在地壳中的含量仅十亿分之一,它的金属单质是各国战略储备的必选之一,它的价格比起黄金钻石高出不知道多少倍......它是什么元素?猜出来了吗?好吧,这么说其实小编也猜不出来。那小编再卖弄几个成语:娓娓道来,别来无恙,姗姗来迟,春去秋来......这几个成语里都有一个共同的字:来。没错,以上问题的答案就是——铼。不要怀疑,它确实是一种金属元素。这么一个鲜为人知的金属,它有哪些厉害之处?在航空制造领域又有什么大展拳脚的地方?下面就跟小编一起来了解一下吧。铼的发现历史早在1872年,俄国人门捷列夫就根据元素周期律预言,在自然界中存在一个尚未发现的,原子量约为190左右的“类锰”元素。也就是与锰、鍀等类似的一种未知锰族元素。从此,科学家们就从和锰性质相似元素的矿物,如锰矿、铂矿以及铌铁矿(钽和铌的矿物)中寻找这个元素,但却一直无果而终。直到日,德国地球化学家诺达克和泰开夫妇,在纽伦堡的德国化学家联合会上,由泰开当众宣布,他们利用X光谱,从大量的矿物和岩石的浓缩产物中发现了这种新元素,并展示了其化合物的样品,从而最终揭开了这个神秘元素的面纱——这就是铼(Rhenium)。铼的物化性质铼是一种金属元素,元素符号Re,其密度21.04g/cm3 ,熔点3180℃,沸点5627℃,晶格类型为密排六方结构 ,纯铼质软,外表与铂相同,具有良好的机械性能。铼可溶于稀硝酸或过氧化氢溶液,不溶于盐酸和氢氟酸中;铼元素的化合价有3、4、6和7,在高温下,与硫的蒸气化合而形成硫化铼ReS2,不与氢、氮作用,但可吸收H2;同时能被氧化成很稳定的七氧化二铼(Re2O7)。铼的开采及提取铼自从被发现已经快一个世纪,但对大多数人来说它还是一种很陌生的元素,它不起眼的排列在化学元素周期表的第75位,可以说是最晚被发现的天然元素。那为什么铼这么晚才被发现呢?原来,铼是一个非常稀少而且分散分布的元素,在地壳中的含量仅十亿分之一,比所有的稀土元素含量都要少。目前,全球已探明储量也只有约2500吨。相比之下,钛资源的全球探明储量大约是20亿吨。铼绝大多数只以稀少分散状态伴生在钼、铜、铅、锌、铂、铌等其他金属矿物之中,迄今只发现及少量的辉铼矿(ReS2)和铜铼硫化矿(CuReS4)两种独立的铼矿物,而且储量甚少。矿床的规模一般也不大,独立开采的费用极高造成经济价值极低,因此鲜有独立开采的铼矿。工业化的铼生产,一般只在开采主金属矿物时,以副产品的形式捎带着对铼加以分离回收。从某些铜矿、铂族矿、铌矿甚至闪锌矿的冶炼烟尘和废渣中时,都可以回收少量铼,这其中最主要的方式,就是对辉钼矿的综合开发。辉钼精矿中铼的含量一般在十万分之一到十万分之三之间,从斑岩铜矿选出的钼精矿含铼可达1.6‰。在生产钼的过程中,小心地收集冶炼钼的烟道份尘和废液,并选电极电位高、氧化性强的H2O2作氧化剂,将铼的低价氧化物氧化成Re2O7,而且还能把铼的硫化物氧化成HReO4。这两种铼的化合物均易溶于水,可从中获得少量Re2O7,然后加入KCl,最后用氢还原法或水溶液电解法制得铼粉,并用粉末冶金方法加工成材。铼的战略意义正因为铼的开采如此困难,因而奇货可居,价格高昂。在国际市场上,一公斤铼的价格大体在美元间波动,峰值到过10000美元/公斤。2013年9月期间,国产99.99%铼价格甚至达到了元/千克的高价(相比之下,一公斤工业纯钛的价格仅为120-150人民币)。作为一种战略金属,铼获得了各主要国家的强烈关注。美国更是一马当先,世界最大铼生产商美国钼金属公司,将智利、墨西哥和哈萨克斯坦的大部分铼产量,以长期合同的形式垄断性的加以占有。而且美国本土的生产只为保持生产技术,所有本土产品和相当一部分进口产品都会储备起来。神奇的铼效应铼具有如此重要的战略意义,除了它的开采和提取难度大,更本质的原因在于它的优良特性(要不然人们费那大劲儿提取它干啥)。而金属铼或者说铼的化合物拥有的这些特性,统统可称为“铼效应”,下面就来看看铼效应的神奇之处吧。01.优良的催化功能铼对很多化学反应具有高度选择性的催化功能,因此铼主要用作石油工业的催化剂,合成高辛烷值汽油。世界上铼在这方面的消耗量曾经占总消耗量的60%以上。美国和德国还获得了制造铼过滤器净化汽车尾气的专利技术。02.高度的电子发射性铼具有很高的电子发射性能,广泛应用于无线电、电视和真空技术中。铼钨合金用来制造电子管阴极,寿命比钨长100倍。铼用于制造电接触器,特别是制造海船永磁发电机接触器,经久耐用。03.极佳的合金改良效果铼本身具有良好的塑性,在高温和低温情况下,都没有脆性,抗拉强度和抗蠕变强度优于钨、钼和铌。若向难熔金属钨、钼、铬中添加铼,可以提高材料的强度、塑性和焊接性能,降低韧-脆转变温度和再结晶脆性。例如W-Re和Mo-Re合金具有良好的高温强度和塑性。同时铼对单晶高温合金显微组织、力学性能、不稳定相及单晶缺陷等的影响显著,可以增强单晶合金的高温抗蠕变性能。而单凭这一点,就为铼在航空发动机上的应用打开了一扇大门。铼与航空发动机上面讲到,铼的加入使得高温合金的强度和耐高温能力提高,单晶合金的组织性能也得到了极大改善。因而,近年来人们逐渐开始利用铼生产高性能单晶高温合金,并将其应用于航空发动机的叶片,以至铼在航空发动机工业中的应用达到了全部铼用量的80%。我们可以从铼在单晶合金中的应用看到其在航空发动机上应用的变化。第一代单晶合金是不含铼的;部分第二代单晶合金开始采用了铼,比如俄国ЖС36,采用了2%的铼,美国CMSX-4 采用了3%的铼;第三代单晶合金,以美国ReneN6 、CMSX-10为代表,两种牌号铼的含量最高分别达5.6% 和7%;第四代单晶合金,以日本的TMS-138和MC-NG为代表,二者分别含铼5%和含铼4%;第五代单晶合金,以日本的TMS-162为代表。含铼6%。铼的使用增加暗示着涡轮冶金技术的两大进步:提高镍基高温合金的性能以及制造出性能更优的用于单晶叶片的合金。这两项技术都能使涡轮(尤其是高压涡轮)在更高温度下工作。这样的话,设计者就能加大涡轮压力,进而提高作业效率;或者发动机可以加快燃料燃烧的速度,进而产生更大的推力。 图片部分未显示在本文中,如需要请关注航空制造网微信公众号查找相关文章
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航空发动机含铼高温合金叶片项目
官方公共微信二论炼石有色:铼具有不可替代性
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二论炼石有色:铼具有不可替代性
结论:外媒称中国在国际市场询价进口铼,一是说明中国自身产能不足,二是说明含铼涡轮单晶叶片需求旺盛。目前A股唯一分离提纯铼、生产含铼高温合金和航空发动机涡轮单晶叶片的公司是炼石有色,可见公司抓住了制约航空发动机性能的瓶颈,未来发展空间远大。炼石有色目前主营钼矿采选,其钼矿中伴生稀有金属铼储量176吨,占全球探明铼储量7%以上。公司正在建设一条80吨/年含铼高温合金生产线和一条55,000片/年航空发动机涡轮单晶叶片生产线。公司的钼铼分离提炼已经进行多次工业试验,采用新工艺提炼的高纯度铼产品较传统方式污染少、纯度高。预计生产线熔炼炉等关键设备的进口、安装和调试不存在障碍。根据公告,公司已经引进拥有30年航空发动机供应链管理经验的专家王立之领衔的技术团队,并给予技术团队充分的委托权和自主权,按照美国标准在中国建立配方工厂,公司对其进行“保姆式”服务。单晶叶片作为军民融合的典型材料,预计公司有可能获得国家“两机专项”的投资支持。预计炼石有色的主要生产节点包括:2014年实现铼产品下线和关键设备安装调试到位;2015年上半年实现试生产,同时进行试验品送检测试验证;2015年下半年实现叶片小批量生产;2016年批量达产。根据可研报告,项目达产后将实现年平均利润总额2.76亿元。暂以一条生产线计算,预计公司2016年叶片销售将实现收入10亿元,净利润2.2亿元,贡献EPS0.4元。加上公司本身钼矿销售每年较为稳定地贡献EPS0.15元,此外,公司含铼高温合金销售(80吨产能,50吨自用,30吨外销)也将贡献业绩。因此,公司2016年EPS达0.6元是大概率事件。如果后续成功复制生产线,最终达到5条生产线(4条转包供货,1条军方),那么收入将达50亿元,净利润11亿元,贡献EPS2元。一、铼金属——需求旺盛,产量稀少1.1 国内需求旺盛据《参考消息》援引美媒称中国即将批量生产更为优秀的航空发动机。新发动机将适应更高的内部温度,拥有更出色的性能或耐用性,很可能被安装在作战飞机上,中国已经开始从国际市场大量购买耐高温稀有金属材料铼。 美国《航空和空间技术周刊》6月16日一期报道称,这一动向之所以被曝光,是因为有消息称中国正在市场上询价购买大量铼,而铼这种稀有金属能够提高涡轮叶片的耐热性。不过,中国生产新型或改进型发动机的时间尚不得而知,但采购需求将从2016年开始,其中部分需求将很可能用于储备。《航空和空间技术周刊》记者从海外金属市场业内人士那里获悉,中国的需求似乎会达到每年5吨,从2016年前后开始发货。这一购买量大约相当于全球产量的10%。假如洛克希德-马丁公司的F-35战机项目全力投产,与之配套的普惠公司F135发动机项目的铼消费能力大概也就如此。报道称,经过改进的高温合金将几乎肯定被用在战机发动机上,比如为歼-10和歼-11战斗机生产的涡扇-10发动机。据报道,中国的铼产量不高,每年两吨左右,国内需求相应的不是很高,但这种状况即将改变。有业内人士估计,从2016年起中国的进口需求将达到每年4.5吨到5吨。1.2产量稀少铼归属于小金属,在地壳中非常稀有,密度21.04克/立方厘米,熔点3180℃,沸点5627℃。纯铼的质地较软,拥有良好的机械性能,金属铼非常硬,耐磨,耐腐蚀。溶于稀硝酸或过氧化氢溶液,不溶于盐酸或氢氟酸。在高温下,与硫的蒸气化合而形成硫化铼ReS2。不与氢、氮作用,但可吸收H2。化合价有3、4、6和7。能被氧化成很安定的七氧化二铼Re2O7,这是铼的特殊性质。 根据美国地质调查局的报告,截止2010年全球铼储量为2453吨,其中超过一半分布在智利,分布极为集中。铼储量基础为10180吨,超过44%分布在美国,超过20%分布在智利,加上加拿大,前三家占比达80.49%,铼的分布是相当集中的。目前具有经济回收价值的含铼矿物主要是辉钼矿和硫化铜矿。 图表1:全球铼储量分布国家储量:吨占比储量基础:吨占比美国39015.90%450044.20%亚美尼亚953.87%1201.18%加拿大321.30%150014.73%智利130053.00%250024.56%哈萨克斯坦1907.75%2502.46%秘鲁451.83%5505.40%俄罗斯31012.64%4003.93%其他国家913.71%3603.54%合计:吨245310180资料来源:USGS(2011)来源:国金证券研究所 图表2:全球铼储量基础分布资料来源:USGS(2011)图表3:中国铼储量基础分布资料来源:《铼的性质及资源分布》 铼资源在2011年统计时,中国炼石有色矿山还没有申报储量,由此可以看出这一资源的特殊性。 铼金属价格稳定在6500万/吨。现目前地质储量1万吨出头,可采储量2500吨左右。 智利1300吨,美国390吨, 俄罗斯 310吨, 哈萨克 190吨, 公司 176.1吨,占比全球7%。就产量而言,智利铜矿是美国军工企业和资本控制的,以5年协议价被收购,俄罗斯也是。哈萨克斯坦的可以流通,产量3-5吨左右。此外每年还有50%叶片回收铼金属。全球1年50吨产量,存量发动机叶片回收有25吨,全球1年铼金属75吨。公司目前产量1吨左右,未来扩产后3吨左右(预计2018年后)。1999年时,世界上商业开采铼的国家仅有智利、美国和哈萨克斯,随着需求的增加和价格的上涨,不仅上述国家增加了产量,波兰和我国也开始成规模的开采铼。到2004年,世界铼的开采量为37吨,到这两年,铼每年的产量已达60吨左右。全球的主要生产商分别是智利的Molymet、美国的Climax和RTZ-Kennecott、哈萨克斯坦的KazakHmys、波兰的KGHM-Ecoren,这五家的产量占到全球产能的93%,全球的铼供应集中度较高。中国目前仅江西铜业(贵溪)新材料、株洲金铼实业、株洲凯特实业以及无锡国涛钨铼合金具备一定的产能,产量估计在2 吨左右。 图表4:全球铼主要供应公司资料来源:Lipmann 1.3 铼具有不可替代性铼的主要运用是高温合金,作用是抗蠕变:巨大温差和疲劳断裂。多数时候都是军机叶片切中翅膀,机腹等等出事故。加铼的高温合金(超合金)叶片和蒙皮价格太高,目前用在4代机的叶片以及国际主流商务航空上面运用。铼的使用是涡轮冶金技术的两大进步:提高镍基高温合金的性能;尤其重要的是,可以制造出用于单晶叶片的合金。这两项技术都能使涡轮(尤其是高压涡轮)在更高温度下工作。这样的话,设计者就能加大涡轮压力,进而提高作业效率;或者发动机可以加快燃料燃烧的速度,进而产生更大的推力。另一方面,人们可以把作业温度维持在较低水平,扩大实际作业温度和涡轮机最高允许温度的差值,这样就能延长使用寿命。人们还可以兼顾两方面的考量,同时提高发动机的性能和耐用性。只要把铼添加到镍基高温合金里,就可以提高涡轮叶片的作业温度。铼的熔点为3182摄氏度,镍只有1455摄氏度。图表5:全球铼的区域消费结构资料来源:Roskill图表6:2005至2011美国进口铼总量(千克)资料来源:亚洲金属网 2012年铼在全球的消费总量约为65吨,基本都集中在高温耐热合金和催化剂两类, 其中前者约占78%,后者22%。图表7:美国进口铼来源(2005至2007合计)资料来源:亚洲金属网图表8:铼的下游需求结构资料来源:Roskill美国进口铼来源国家的集中度非常高,超过80%的进口量来自智利,基本都来自Molymet,其余进口来源比较多的国家荷兰和联邦德国,都只占有7%和6%,占比相对较小。美国主要用作高温合金。含铼的钽、钨合金被认为在高温下仍能保持高性能,美国载人航天器在制造过程中就采用了大量此类铼合金。此外在铬镍合金中加入适量铼,能大幅增强合金的强度,使得用该种材料制作的零件使用周期大大延长。在发动机领域,含铼3%的镍基合金可以用来制造喷气发动机的热区涡轮叶片,而钼铼合金由于具有优良的高温抗蠕性能所以被制作成火箭发动机的喷咀。1.4国内需求尚未启动由于缺乏高温合金技术,国内铼产出主要用在催化剂方面。催化重整是炼油厂生产高辛烷值汽油组的主要过程,也是为石油化工生产芳烃的主要过程。由于双金属铂-铼催化剂(Pt-Re/γ-Al2O3)的优良性能,使铂铼催化剂几乎在世界各国炼油厂得到推广应用。在铂催化剂中加入铼(Re)、铱(Ir)和锡(Sn)来阻止铂晶粒的增长,提高催化剂的容炭能力。中国的铼储量基础中,大部分矿山精矿产品含铼量在30g以内,而公司产品钼精粉中含铼量高达300g以上,是平均品味的10倍以上。大大的方便了钼铼分离。 图表9:我国开发出的金属重整催化剂催化剂类型催化剂编号催化剂组成双金属3741(Pt-Re/η-Al2O3)双金属Feb-41(Pt-Re/γ-Al2O3)双金属CB-6(Pt-Re/γ-Al2O3)双金属3861(Pt-Sn/γ-Al2O3)多金属3752(Pt-Ir-Ce-Al/η-Al2O3)多金属CB-5(Pt-Re-Ti/γ-Al2O3)资料来源:石油学报二、铼的价格:单一产品并不具备竞争力
由于在高温合金方面运用的铼长期处于协议价格,而催化剂方面的铼需求较小。铼的流通市场约3-5吨,铼的价格并不具备代表性,而是下游高温合金产品市场需求决定了铼的价格。单一铼产品并不具备竞争力。2006年之前,铼的报价长期稳定于550-600美元/磅之间,偶有小幅波动也不超过750美元/磅。2006年开始,在全球金属价格普遍大幅上涨的背景下,伴随着需求端的持续高增长,铼的现货价格接连上升三个平台,于2008年4月份达到历史高位4800美元/磅并持续到2009年初。之后铼价便受全球金融危机的影响于2009年中段跌至3000美元/磅并维持了三年多。该报价来自美国的Engelhard公司。其是目前世界上最大的汽车尾气处理催化剂生厂商,同时也是世界上第二大流化催化裂化催化剂生厂商。 图表10:Engelhard铼现货价格(单位:美元/磅)资料来源:Bloomberg 图表11:上海铼价格(单位:元/千克)资料来源:同花顺图表12:国内铼酸铵价格(单位:元/千克)资料来源:亚洲金属网三、炼石有色铼合金未来市场保证 公司主要面临2个市场。一个是国内特殊用户初级产品加工市场,并不直接供货。一个是对海外发动机生产商提供涡轮叶片和高温腔等关键部件。 国内市场目前由中航工业集团垄断,且设计制造思路沿袭苏制思维,以实用对抗为主,基本不考虑太多的训练和寿命,据了解,目前su27发动机叶片寿命在800小时左右;而英美设计思路以耐用结实为主,主要以冷战对抗思维为主,主流战机叶片寿命都在小时左右。由于目前的国际形势和海空防御需求,国内对训练的需求也在加强,一直在考虑引入英美技术。国际市场目前主要是国内进口飞机的国产化要求,目前中国对进口飞机诸如波音,空客有个12%的国内采购生产要求, 但由于质量和无法生产问题,一直达不到,预计进口飞机的本地化率在3%以内。按照2013年的进口金额核算,还有100亿的国内采购无法完成。公司满产后,即使全部产品供给国际民航市场,也仅占比该市场的5%。未来发展空间巨大。图表13:飞机进口(亿美元.架)时间年度累计金额金额同比增长率(%)年度累计数量数量同比增长率(%)均价(美元/架)价格同比增长率(%)2013年209.1633.3074343.7028,151,120-6.172012年156.9234.7052324.2030,003,2548.432011年116.497.2042122.4027,670,411-12.442010年108.7017.003446.8031,599,9309.872009年92.907.103235.9028,760,2541.062008年87.65-5.4030814.1028,458,539-3.562007年92.65-5.503146.4029,507,768-11.192006年98.0271.5029538.5033,225,67823.312005年57.6636.3021446.6026,944,374-7.032004年42.3120.90146-12.6028,981,25338.26资料来源:同花顺图表14:我国飞机进口金额资料来源:同花顺图表15:我国飞机进口数量资料来源:同花顺按照国内要求的12%的中国采购率,目前完成量仅不到3%,2013年回购市场在101亿人民币的规模,公司全部叶片完全达产后,5万片对应60-70个发动机(大型发动机对应700-800片,小型(军用/公务机)发动机对应120片),35架左右双发飞机,该市场仅占比5%。该项目可扩展空间为7.5万片(对应15台关键设备)。四、预计项目进展2014年中,厂房建设完成。2014年底,综合楼建设完成。土建和设备采购全部完成。厂房主体7月份完成。2015年初,设备安装调试。2015年初到年中,跑流程,试生产,自己实验室做验证。2015年下半年,接测试订单。
图表16:公司生产线布局资料来源:公司公告
图表17:叶片生产过程资料来源:公司公告 图表18:厂房规划方案资料来源:公司公告 图表19:公司最终产品资料来源:公司公告 图表20:铼生产、销售流程资料来源:公司公告 五、盈利预测20132014201520162017钼精粉25002900500060007500外售铼(吨)1.51.8钼精粉价格8550085500855006682566825铼价格(万)60006000铼毛利率90%90%叶片价格1.791.791.79叶片产量32005000075000钼成本4000040000400004000040000钼产品毛利率53.22%53.22%53.22%40.14%40.14%叶片毛利率45.00%45.00%45%钼净利润6251725112502884511056叶片净利润 - -1,93330,20645,309外售铼净利润6,0757,290总收入(万)21,37524,79548,478138,595195,169总净利润(万)6,2517,25114,43645,12663,656总股本48,10956,10956,10956,10956,109EPS0.130.130.260.801.13股价12.7612.7612.7612.7613.76估值9899501612
馆藏&147369
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攻克航空单晶叶片铸造难关 炼石有色何时“铼”赚钱?
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(原标题:攻克航空单晶叶片铸造难关 炼石有色何时“铼”赚钱?)
一&钼&视之,寻路走&铼&。2013年,钼精粉生产商(000697)开启了跨界转型之路,因手握稀有金属铼遂进军航空含铼合金领域。
时隔三年之后,旗下控股子公司成都航宇于4月12日举行了产品发布会,宣告了高温合金真空冶炼和空心的铸造难关,而高温叶片是航空发动机甚为关键的部件。随着航机的升级换代,叶片也由过去的等轴晶叶片、定向晶叶片向技术性能更为先进的单晶空心叶片升级。
有券商研报指出,目前每年含铼合金的产量仅有市场需求量的50%,未来市场发展空间广阔,仅未来十年国内军机领域,就存在千亿元的单晶叶片市场。证券时报&莲花财经(ID:lianhuacaijing)记者了解到,炼石有色含铼高温合金及叶片产品尚需要通过国内外飞机发动机制造商的认证,才有机会取得相应订单,而认证周期尚无时间表。
为&铼&转型
回溯到2012年,炼石有色通过借壳咸阳偏转而获取上市资格,主要业务是通过开采矿山生产钼精粉,钢铁行业是钼产品的主要需求群。
近几年,受国内钢铁行业不景气的影响,钼产品价格维持在低位。进入2016年,伴随着去产能、去库存、去杠杆的推进,产能过剩的钢铁业是供给侧改革的重点。炼石有色有关人士对莲花财经记者表示,由于供应充足和需求疲软,钼产品价格2016年预计仍维持在低位。
在国内外钼市场持续低迷的情况之下,炼石有色生产经营亦遭遇一定困境,2015年该公司完成营业收入1.55亿元,同比下降36.42%;实现净利润5978万元,同比下滑27.5%。面对严峻形势,炼石有色正谋求推进业务转型规划,希望依托所属矿山伴生铼,积极推进金属铼的分离工作,以实现产业链的延伸。早在2011年初,炼石有色与湖南研究院签署协议,共同研发从钼铼精矿中分离钼和铼的方法并获得相关专利。
在发布会现场,炼石有色控股股东、董事长张政表示,铼金属属于稀有战略金属,全球储量有限,每年产量仅有50吨左右,而需求量在逐年增长。目前,铼被广泛用于现代工业,包括石油工业和汽车工业催化剂,石油重整催化剂,电子工业和航天工业用铼合金等。其中,铼的主要下游为镍铼高温合金,为单晶和定向合金生长的理想选择,可用于制造喷气发动机的燃烧室、涡轮叶片及排气喷嘴,且替代性较弱。目前,炼石有色钼矿石中伴生有约176吨铼金属,约占全球已探明储量的7%,资源优势明显。
据世界权威预测机构报告预测,未来10-20年,世界主要航空大国的先进航空发动机产量将达14万台。其中,用于新一代大型商用飞机发动机的涡轮叶片是由含铼高达6%的高温合金制成,世界含铼高温合金总需求量将超过8万吨,平均每年超过4000吨,而目前每年含铼合金的产量仅有市场需求量的50%,未来市场发展空间广阔。
涡轮叶片是航空发动机最核心的部件之一,对材料要求较高。国泰君安近期研报指出,考虑到四代机列装、大型无人机和三代机的维检需求,假设未来10年列装1000架战机,双发机型占比50%,备件比1.2,全周期替换率1.8计算,对航空发动机需求超过3240台,对应单晶叶片市场空间约1020亿元。
仅3年即出产品
日,炼石有色与成都市双流县政府签署了《航空发动机含铼高温单晶合金叶片生产、维修及研发总部项目框架协议》;同年7月3日,炼石有色与成都正之航材技术有限公司签署了《合作投资协议》。双方约定共同出资1亿元设立项目公司,落实实施航空发动机含铼高温单晶合金叶片生产、维修及研发总部项目。
紧接着,2013年8月,炼石有色披露定增预案,拟定增募资不超过8亿元,用于航空发动机含铼高温合金叶片项目及补充流动资金。该项目总投资8.9亿元,建设周期为2013年4月-2015年6月,建设内容为新建一条80吨/年含铼高温合金生产线和一条55000片/年单晶叶片生产线,项目经营主体为成都航宇超合金技术有限公司。炼石有色由此正式开始了铼项目的实质性运作。
&从2013年至今的三年多来,自从跨界进入含铼高温单晶叶片领域后,炼石有色被大家认为是画饼、讲故事。但公司一直在踏踏实实做事情,如今兑现了当初的承诺,现在第一条生产线已经完成,并攻克了高温合金真空冶炼和单晶空心叶片的铸造难关。&炼石有色董事长张政说。
在产品发布会上,国际权威第三方检测机构美国麦锡金属处理技术服务有限公司(I)出具的检测报告证明:送检的单晶叶片在高温拉伸性能、高温持久性能、宏观金相、显微组织等方面的测试结果均符合欧美标准。张政表示,炼石有色单晶空心叶片的一次合格率已达国际航空工业领先水准,耐受温度达1610度,是国内首家单晶叶片成品率达到量产水平的企业。此次展示的两款高温合金产品、多款航空发动机叶片和燃气轮机叶片,基本覆盖了目前国内在役、在研机型。
实际上,国内涉足航空发动机叶片的企业主要有沈阳和贵州等军工企业,但经过多年研发,技术水平仍明显落后于国外。因此,有众多投资者质疑,航空发动机叶片属于世界顶尖技术范畴,国内已有那么多科研机构及军工企业投入研发,但都未达到世界先进水平,难道一家民营上市公司几个亿投入就能做到?
张政认为,含铼单晶叶片是国外成熟技术,中国在此领域长期没有突破进展主要还是人才缺失,传统国营军工体制很难吸引海外高端人才。目前,炼石有色拥有一个十分优秀的科学家团队,成都航宇的技术团队成员结构合理,有多位毕业于麻省理工等美国顶尖工程院校的博士。其中,上市公司副总经理、成都航宇总经理王立之是技术团队的核心成员,也是通过中组部&千人计划&引进的海外顶尖人才,曾先后就职于美国公司、英国史密斯宇航设备公司、美国公司航空系统部、英国Rolls-Royce航空发动机公司。
产品认证尚无时间表
市场广阔,技术先进,那么炼石有色就只等&铼&钱?
炼石有色2015年报披露,成都航宇报告期完成了项目生产线的建设,目前自主研发的合金材料和批量生产叶片经过了权威机构的检测,达到了国际领先水平。待体系认证和客户认证完成后,即可进入量产。
有行业研究员表示,成都航宇的含铼高温合金及叶片产品需要通过国内外飞机发动机制造商的认证,而航空发动机公司内部认证是根据其内部认证流程对零配件供应商的全面认证,关键环节包括&特殊制程、专业设备的认证&、&设备及检测仪器校验与记录&等,以保证产品的可靠性和稳定性,认证过程不存在法律障碍。在通过产品体系的认证后,下游客户才可能会与炼石有色建立长期稳定的战略合作关系,也才有机会拿到订单并量产。
上述研究员提醒,由于成都航宇产品的认证时间尚难以确定,不排除认证过程中出现问题导致认证不达预期的风险。对此,张政表示,产品认证周期的确不能精准判断,若快可以在一年内完成,若慢则可能长达数年。不过,成都航宇总经理王立之是认证领域的专家,他有三十年航空发动机零部件研发、制造、质量控制等相关经验,相信公司产品会很快通过认证程序。
不过,国泰君安最新研报乐观认为,成都航宇订单落地时点有望超预期。从其新品发布会的顺利召开来看,产品展示较为乐观;从成品率上来看,某批次高达96%;从认证周期上,成都航宇熟知下游客户的认证程序和关键点,预计公司产品通过认证周期较短,最快或将在四季度迎来小批量订单,时点将超出市场预期。目前,成都航宇单条线产能设计调整为1万片单晶/年和8万片多晶/年,预计2016年年底扩产至两条线,这也释放了订单将加速到来的信号。
张政表示,炼石有色将联合国际国内科研院所、社会资本、终端客户等合作方,深度布局航空产业矩阵。在成都双流,将打造一个贯穿核心材料、关键部件、航空发动机、无人机整机设计制造于一体的产业集群。现阶段,炼石有色正计划研发一款军用无人机,并为顺丰集团研制改装两款大吨位无人运输机,这远非目前市面流行的模型机可比的。
值得一提的是,尽管炼石有色尚未获得转型红利,但其股东、高管已然自信满满。今年1月份,张政通过直接及资管计划累计增持炼石有色506万股,增持金额超过1亿元;4月12日,独立董事赵更申买入公司6000股。
【作者:唐强】 (编辑:xunannan)
本文来源:财经网
责任编辑:齐栋梁_NF2865
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