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三十年專(zhuān)注鍛造生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)
?集研發(fā)設(shè)計(jì)/定制生產(chǎn)/銷(xiāo)售服務(wù)于一體
（報(bào)告出品方/作者：信達(dá)證券，張潤(rùn)毅）
1. 鍛造工藝：歷史時(shí)代的分割器，金戈鐵馬的造就者
1.1 鍛造工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)
鍛造工藝歷史悠久，推動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)入“鐵器時(shí)代”。人類(lèi)工具的制造能力推動(dòng)歷史進(jìn)步， 器具和生產(chǎn)工藝推動(dòng)著人類(lèi)歷史發(fā)展。
人類(lèi)歷史“三期論”：1836年，克里斯蒂安·于恩森·湯姆森提出了“三期論”，根據(jù) 人類(lèi)制作工具的材料，將人類(lèi)歷史分為三個(gè)時(shí)期，即“石器時(shí)代”、“青銅時(shí)代”和 “鐵器時(shí)代”。陶器雖得到廣泛運(yùn)用，但作為容器并非主要生產(chǎn)工具，未能獨(dú)立“引領(lǐng)” 一個(gè)時(shí)代，不過(guò)制陶工藝促進(jìn)了冶金、鑄造、鍛造等制造工藝的發(fā)展。
石器、青銅器、陶器的應(yīng)用奠定了鍛造工藝與鐵器應(yīng)用的條件。
石器使用過(guò)程中對(duì)原材料的挖掘促進(jìn)金屬的發(fā)現(xiàn)。據(jù)考古發(fā)現(xiàn)，約在 250 萬(wàn)年前，東 非出現(xiàn)了最初的人類(lèi)，其一大特點(diǎn)是開(kāi)始制造并使用打制石器，人類(lèi)也進(jìn)入了舊石器 時(shí)代。最早約在公元前 1萬(wàn)年，人類(lèi)開(kāi)始制造并使用磨制石器，并進(jìn)入了新石器時(shí)代。
在采石過(guò)程中，人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了純的金屬。由于金、銀、銅具有相對(duì)惰性的化學(xué)性質(zhì)，最先被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)并使用。大約公元前 9000年，人類(lèi)開(kāi)始鍛造純銀和純銅，前期的鍛造品 主要以小型裝飾品為主，后期隨著純金屬增多，也開(kāi)始鍛造一些工具，主要以純銅為主。但在那個(gè)時(shí)代，石器依然是主導(dǎo)性生產(chǎn)工具，鍛造的純金屬工具量非常少。無(wú)論 如何，鍛造自然金屬的活動(dòng)豐富了人類(lèi)對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)。
陶窯的出現(xiàn)提供了高溫和還原性氣氛，促進(jìn)冶金業(yè)發(fā)展。制陶業(yè)的發(fā)展為鍛造鋪墊了 先決條件。早在舊石器時(shí)代，人類(lèi)除了打磨石器作為工具之外，還發(fā)展出了另一項(xiàng)技能——制陶，伴隨陶器制造所產(chǎn)生的陶窯，早在公元前 6000年就可以達(dá)到 900攝氏度 以上的高溫，并提供了 CO 還原性氣氛。人類(lèi)早期使用的燃質(zhì)主要是木材，在氧氣不充分的環(huán)境下，木材高溫燃燒所產(chǎn)生的氣態(tài) CO 可以將黏土中紅色的氧化鐵（Fe2O3） 還原成黑色的四氧化三鐵（Fe3O4）。冶金的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，人類(lèi)從用石器做 飾品到提煉出第一顆純銅用了五六千年的時(shí)間。
鉆井技術(shù)拓寬了金屬采集渠道。古人為了飲水的需要，發(fā)展出了鑿井技術(shù)。礦石作為 石材，一般儲(chǔ)藏于石質(zhì)山和地下巖，而鑿井技術(shù)賦予了人類(lèi)地下采礦的能力；冶金技 術(shù)的發(fā)展也極大提高了人類(lèi)上山下地找礦的熱情。
1.2 鍛造優(yōu)勢(shì)明顯，順應(yīng)裝備對(duì)于輕量化&高強(qiáng)度的要求
鍛鐵強(qiáng)度更高、韌性更強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)，推進(jìn)人類(lèi)進(jìn)入鐵器時(shí)代。
鍛鐵強(qiáng)度、韌性高于青銅，更適合冷兵器的制造。鐵本身的韌性與延展性高于銅，通過(guò)對(duì)高溫下鐵塊的反復(fù)鍛打，能增強(qiáng)其材料的強(qiáng)度。同等強(qiáng)度之下，鐵器的韌性遠(yuǎn)優(yōu)于青銅，青銅時(shí)代的冷兵器多做成刺戳型的短劍，而鐵器時(shí)代的冷兵器開(kāi)始流行用于 劈砍的刀。此外，鍛造工藝對(duì)金屬的延展性、韌性要求很高，作為鍛造的主要材料， 鐵的發(fā)現(xiàn)與大規(guī)模使用也促進(jìn)了鍛造工藝的發(fā)展。
鐵在地殼中鐵含量相對(duì)豐度高于銅，更加經(jīng)濟(jì)。地殼當(dāng)中鐵元素豐度大于錫與銅，成 本相對(duì)低廉。由于銅本身成本較高，青銅時(shí)代，青銅主要用于禮器和兵器，而無(wú)法完全取代石器成為主要生產(chǎn)工具。鐵器因經(jīng)濟(jì)性完全取代了石器成為主要生產(chǎn)工具，更加促進(jìn)了鍛造工藝的發(fā)展。
金屬成型工藝分類(lèi)：鑄造、塑性成型、機(jī)加工、焊接、粉末冶金、金屬注射成型、金屬半 固態(tài)成型、3D 打印等等。其中，鑄造和鍛造歷史最久、應(yīng)用最廣。
相比鑄造和機(jī)加工，鍛造在零件的完整性、紋理流線、零件的靈活性等方面具有優(yōu)勢(shì)。
塑性成型通過(guò)改變金屬顯微組織優(yōu)化金屬性能。金屬材料在經(jīng)過(guò)塑性變形后，不但改 變了形狀和尺寸，而且其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和性能隨之發(fā)生了一系列的變化。金屬材料的 顯微組織會(huì)發(fā)生明顯的改變，各個(gè)晶粒單中除了出現(xiàn)大量的滑移帶、孿晶帶之外，其 晶粒性轉(zhuǎn)給也會(huì)發(fā)生變化，即各個(gè)晶粒將沿著變形的方向被拉長(zhǎng)或壓扁，金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，進(jìn)而優(yōu)化金屬的性能。
鍛造還提供其他金屬加工工藝無(wú)法比擬的結(jié)構(gòu)完整性。鍛造的主要原材料為金屬棒料、 鑄錠等。這些原材料在其冶煉、澆注和結(jié)晶過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生氣孔、縮孔和 樹(shù)枝狀晶等缺陷，因而，鑄造工藝很難制造出能勝任需要承受沖擊或交變應(yīng)力的工作 環(huán)境的零部件（例如傳動(dòng)主軸、齒圈、連桿、軌道輪等）。鍛造消除了會(huì)削弱金屬零件的內(nèi)部空隙和氣穴。通過(guò)分散合金或非金屬的偏析，鍛造可提供優(yōu)異的化學(xué)均勻性。 可預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)完整性降低了零件檢查的要求，簡(jiǎn)化了熱處理和機(jī)加工，并確保了在現(xiàn) 場(chǎng)負(fù)載條件下的最佳零件性能。
鍛造的晶粒特性決定鍛造件的方向韌性。通過(guò)在嚴(yán)格條件下使加熱的金屬機(jī)械變形， 鍛造可以使粗大晶粒細(xì)化，得到致密的金屬組織，進(jìn)而得到可預(yù)測(cè)的晶粒尺寸和流動(dòng) 特性。在實(shí)際操作中，通過(guò)對(duì)鍛件進(jìn)行預(yù)加工，可以改善鑄錠的樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)并消除孔 隙，提高鍛件的力學(xué)性能。這種品質(zhì)轉(zhuǎn)化為卓越的冶金和機(jī)械品質(zhì)，并在最終零件中提供更好的方向韌性。
鍛造件擁有最佳的金屬紋理流線。鍛造是在加壓設(shè)備及工（模）具的作用下，使坯料 或鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件（或毛坯）并 改善其組織和性能的加工方法。金屬材料經(jīng)過(guò)鍛造加工后，形狀、尺寸穩(wěn)定性好，組 織均勻，纖維組織合理，具有最佳的綜合力學(xué)性能。
2. 開(kāi)刀闊斧打造重型裝備，大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的必要重器
2.1 鍛造是工業(yè)時(shí)代兵家必爭(zhēng)之技
近代多項(xiàng)理論基礎(chǔ)為鍛造技術(shù)奠基，而 1653 年帕斯卡原理的發(fā)現(xiàn)和提出，推動(dòng)了人類(lèi)鍛 造設(shè)備的發(fā)展與迭代。鍛造技術(shù)以塑性成形原理、金屬學(xué)、摩擦學(xué)為理論基礎(chǔ)，同時(shí)涉及 傳熱學(xué)、物理化學(xué)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)等相關(guān)學(xué)科，以各種工藝學(xué)，如鍛造工藝學(xué)等，與其它學(xué) 科一起支撐著機(jī)器制造業(yè)。
帕斯卡原理的發(fā)現(xiàn)推開(kāi)了大型鍛造設(shè)備之門(mén)。1653 年，法國(guó)物理學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn)不可 壓縮靜止流體中任意一點(diǎn)受外力產(chǎn)生壓強(qiáng)增值后，此壓強(qiáng)增值瞬時(shí)間傳至靜止流體各 點(diǎn)，并據(jù)此提出了帕斯卡原理運(yùn)用這一原理，可以在同一個(gè)流體系統(tǒng)中連接兩個(gè)活塞， 通過(guò)對(duì)小活塞施加小推力，通過(guò)流體中的壓力傳遞，就會(huì)在大活塞中產(chǎn)生較大的推力。 帕斯卡原理也因此運(yùn)用在水壓機(jī)之中，為液壓鍛造機(jī)的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。
美國(guó)最先制造萬(wàn)噸以上鍛造設(shè)備，大型鍛造設(shè)備備受美、蘇、德、法、捷克斯洛伐克等制 造業(yè)強(qiáng)國(guó)重視。
1893 年，美國(guó)伯利恒鋼鐵公司制造出世界首臺(tái)萬(wàn)噸自由鍛造水壓機(jī)，蘇、德隨即跟上 步伐。20 世紀(jì)初，隨著重型機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，水壓機(jī)的噸位迅速提高。在 1905 年首 次出現(xiàn)以油為工作介質(zhì)的油壓機(jī)，性能得到進(jìn)一步改善。1934 年，前蘇聯(lián)在新克拉瑪 托爾斯克重型機(jī)械廠（N M ）建成了第一臺(tái) 10000 噸的水壓機(jī)。同年，德國(guó)研制成 功 7000 噸模鍛液壓機(jī)。此后，德國(guó)在 1944 年前相繼制造了 30000 噸模鍛水壓機(jī) 1 臺(tái)、 15000 噸模鍛水壓機(jī) 3 臺(tái)。
二戰(zhàn)結(jié)束后大國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展大型模鍛壓機(jī)。
1945 年二戰(zhàn)結(jié)束后，美、蘇兩國(guó)開(kāi)始意識(shí)到大型模鍛壓機(jī)的重要性，以戰(zhàn)爭(zhēng)賠償?shù)睦?由拆走了德國(guó)的 4 臺(tái)模鍛液壓機(jī)，美國(guó)拆走 2 臺(tái) 15000 噸模鍛液壓機(jī)，前蘇聯(lián)拆走 15000 噸及 30000 噸模鍛液壓機(jī)各 1 臺(tái)。這些設(shè)備也成為美、蘇兩國(guó)制造超大型模鍛 壓機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)。1947 年，國(guó)民黨政府也以戰(zhàn)爭(zhēng)賠償?shù)睦碛蓮娜毡静鸹?5 臺(tái) 1000- 3000 噸級(jí)水壓機(jī)，這些水壓機(jī)作為“戰(zhàn)利品”，后來(lái)成為新中國(guó)鍛造裝備發(fā)展的起點(diǎn)。
二戰(zhàn)結(jié)束后各國(guó)鍛造設(shè)備得到快速發(fā)展，1950 年，美國(guó)開(kāi)始實(shí)施“空軍重型壓機(jī)計(jì)劃” （The Air F r e e vy Press Pr gr m），決定由聯(lián)邦政府出資建造兩臺(tái)世界最大的 45000 噸和兩臺(tái) 31500 噸模鍛壓機(jī)。1955 年，美國(guó)梅斯塔（MESTA）重型機(jī)器廠為 美國(guó)鋁業(yè)（A ）建造了 1 臺(tái) 45000 噸模鍛壓機(jī)和 1 臺(tái) 31500 噸模鍛壓機(jī)。同年， 美國(guó)勞威（LOEWY）公司也為威曼高登（Wym n-G rd n）建成了 1 臺(tái) 45000 噸模鍛壓機(jī)和 1 臺(tái) 31500 噸模鍛壓機(jī)。這 4 臺(tái)大型模鍛壓機(jī)為美國(guó)后來(lái)稱霸世界航空工業(yè) 奠定了雄厚的基礎(chǔ)。
這個(gè)時(shí)候捷克斯洛伐克還是以共和國(guó)的形式存在的，還沒(méi)有解體為兩個(gè)獨(dú)立的國(guó)家， 1956 年，他們成功地在 S ODA 廠投產(chǎn)了 1 臺(tái) 12000 噸的模鍛液壓機(jī)。后來(lái)我國(guó)大躍 進(jìn)時(shí)期，為促進(jìn)重工業(yè)發(fā)展，從捷克斯洛伐克進(jìn)口了 1 臺(tái) 12000 噸的自由鍛造水壓機(jī)， 安裝在當(dāng)時(shí)還在籌建中的德陽(yáng)第二重型機(jī)械廠。
前蘇聯(lián)為發(fā)展航空工業(yè)大力推進(jìn)鍛造業(yè)發(fā)展。
自 1957 年起，至 1964 年止，前蘇聯(lián)為發(fā)展航空航天工業(yè)，先后建造了 6 臺(tái)萬(wàn)噸級(jí)以 上的模鍛液壓機(jī)，其中包括2臺(tái)當(dāng)時(shí)世界最大的75000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)、3臺(tái)30000 噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)和 1 臺(tái) 15000 噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)，這 6 臺(tái)的主要建造商是新克拉馬 托重型機(jī)器廠（ M3）、烏拉爾重機(jī)廠（Y3TM）和新西伯利亞重機(jī)廠。
其中新克拉馬托重型機(jī)器廠（ M3），為前蘇聯(lián)建造了兩臺(tái)世界最大的 7.5 萬(wàn)噸級(jí)模 鍛液壓機(jī)，分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達(dá)鈦廠。這兩臺(tái)當(dāng)時(shí)世界最大的巨型機(jī) 器，總高 34.7 米，長(zhǎng) 13.6 米，寬 13.3 米，基礎(chǔ)深入地下 21.9 米，總重 20500 噸。 工作臺(tái)尺寸 16 米×3.5 米，采用 12 缸 8 柱上傳動(dòng)，模具空間凈高 4.5 米，滑塊行程 2000mm。它們是前蘇聯(lián)航空工業(yè)體系的國(guó)寶級(jí)裝備，1991 年前蘇聯(lián)解體后，被俄羅 斯繼承。該廠現(xiàn)在是俄羅斯最大的鈦合金產(chǎn)品制造商——上薩爾達(dá)冶金生產(chǎn)聯(lián)合公司 （VSMPO-AVISMA）。
法國(guó)錯(cuò)失鍛造發(fā)展機(jī)遇，航空制造業(yè)發(fā)展受到影響，必須向別國(guó)采購(gòu)鍛壓機(jī)或者鍛壓零件。
法國(guó)于 1953 年分別在伊索公司和 Cr ut-L ire 公司，建造了兩臺(tái) 2 萬(wàn)噸級(jí)模鍛水壓 機(jī)，用于制造航空鋁合金鍛件，但卻一直沒(méi)有超過(guò) 40000 噸的大型模鍛壓機(jī)。1976 年， 法國(guó)奧伯杜瓦（Aubet&Duv ）特鋼公司，向?yàn)蹩颂m新克拉馬托重型機(jī)器廠（ M3）， 購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái) 6.5 萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)，用于生產(chǎn)鈦合金模鍛件和航空鋁合金模鍛件。
2005 年，法國(guó)奧伯杜瓦公司，又從德國(guó)辛北爾康普集團(tuán)（Siempe k mp，1883 年成 立），訂購(gòu)了一臺(tái) 4 萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)。但是受限于加工能力，歐洲空中客車(chē)公司制造 A380 大型客機(jī)時(shí)，用的起落架鈦合金構(gòu)件，仍然需要送到俄羅斯的 7.5 萬(wàn)噸級(jí)模鍛機(jī) 上去加工。A380 客機(jī)的兩個(gè)六輪三軸小車(chē)式主起落架，承重超過(guò) 590 噸，要求壽命達(dá) 到 60000 個(gè)起落架次；采用 Ti-1023 鈦合金鍛造，長(zhǎng)度達(dá) 4.255 米，重達(dá) 3210 公斤。 這是目前世界最重的航空鈦合金模鍛件。
新世紀(jì)美國(guó)仍為航空航天先進(jìn)鍛造做努力。
2005 年，美國(guó)鋁業(yè)收購(gòu)了俄羅斯薩馬拉冶金廠的 75000 噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，薩馬拉冶金 廠就是前蘇聯(lián)解體前的古比雪夫鋁廠。2001 年，美國(guó)加州舒爾茨鋼廠就成功建造了 1 臺(tái) 40000 噸級(jí)的模鍛壓機(jī)。然而這并不能滿足快速發(fā)展的美國(guó)航空工業(yè)。
投資 1.1億美元翻新 1955年在俄亥俄州克利夫蘭工廠建成的 45000噸模鍛壓機(jī)。2015 年，位于美國(guó)洛杉磯市的韋伯金屬公司(Weber Met s)向德國(guó)西馬克集團(tuán)梅爾公司訂 購(gòu)了 1 臺(tái) 60000 噸級(jí) 540MN 下拉式液壓模鍛機(jī)。
2.2 我國(guó)鍛造工業(yè)發(fā)展定位高，發(fā)展快
我國(guó)鍛造工業(yè)起步較晚，鍛造工藝及設(shè)備制造工藝經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展。從修復(fù)安裝 日本戰(zhàn)后陪產(chǎn) 20MN 自由鍛造機(jī)，到目前在精密模鍛、等溫模鍛領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先， 歷經(jīng)艱辛。自建國(guó)至今，我國(guó)自由錘鍛呈現(xiàn)從蒸汽動(dòng)力向電業(yè)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)型，自由 鍛造液壓機(jī)逐漸快速化、聯(lián)動(dòng)化；模鍛錘從氣動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)向電液驅(qū)動(dòng)，螺旋壓力機(jī)日漸 離合器式電動(dòng)化，模鍛液壓機(jī)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，為精密模鍛和等溫模鍛的發(fā)展創(chuàng)造了 國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
1967 年，中國(guó)第一重型機(jī)器廠建成亞洲最大的 30000 噸級(jí)模鍛水壓機(jī)，裝備重慶西 南鋁加工廠（冶金部 112 廠）。該機(jī)于 1973 年 9 月投產(chǎn)，并服役至今，對(duì)于提高我國(guó) 特種高強(qiáng)度合金鍛件加工能力，做出重要貢獻(xiàn)，被譽(yù)為中國(guó)工業(yè)“四大國(guó)寶”之一。
停滯 40 年后迎來(lái)新一輪快速發(fā)展。
我國(guó)自 1973 年投產(chǎn)第 1 臺(tái) 30000 噸級(jí)的模鍛壓機(jī)后，停滯了將近 40 年，2003 年， 中國(guó)工程院師昌緒院士，組織了由全國(guó) 31 個(gè)企事業(yè)單位，包括航空、機(jī)械、冶金、教 育等部門(mén)的五位院士和 17 位專(zhuān)家，組成了《發(fā)展我國(guó)大型鍛壓裝備研究——建設(shè) 8 萬(wàn) 噸模鍛液壓機(jī)及其配套設(shè)備》咨詢組，再次向國(guó)家建議：在“十一五”期間建造一臺(tái) 8 萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，和一臺(tái) 1.5 萬(wàn)噸難變形合金擠壓機(jī)，以使我國(guó)盡快獲得鈦合金、 高溫合金、超高強(qiáng)度合金鋼大型整體精化模鍛件的制造能力。
2007 年 11 月 15 日，國(guó)家發(fā)改委最終批復(fù)，同意中國(guó)二重集團(tuán)，聯(lián)合中南大學(xué)、燕山 大學(xué)、西安重型機(jī)械研究院等單位，設(shè)計(jì)制造 8 萬(wàn)噸級(jí)模鍛壓機(jī)，項(xiàng)目總投資 15.17 億元，其中企業(yè)自籌 3.03 億元，申請(qǐng)國(guó)家撥款 4 億元，申請(qǐng)銀行貸款 8 億元。規(guī)劃年 產(chǎn)航空、電力、石化等鈦 鋁合金模鍛件 1.5 萬(wàn)件，重約 1.34 萬(wàn)噸。
2010 年前后我國(guó)爆發(fā)式地研制了多臺(tái)大型壓機(jī)，僅 2012 年建成的就有 30000 噸（昆 侖重工）、40000 噸（三角航空）、80000 噸（德陽(yáng)二重）模鍛壓機(jī)各一臺(tái)。
2012 年 3 月 3 日，中國(guó)首臺(tái) 40000 噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，在西安閻良三角航空科技有限責(zé) 任公司進(jìn)行熱試車(chē)，并順利鍛造出首個(gè)大型盤(pán)類(lèi)件產(chǎn)品。該機(jī)是目前世界最大的單缸 模鍛液壓機(jī)，采用鋼絲纏繞預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
我國(guó)鍛造設(shè)備躋身世界一流。
2013 年，德陽(yáng)二重自主研制世界最大的 8 萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)投產(chǎn)，一舉打破了前蘇聯(lián) 保持了 51 年的世界紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鍛造產(chǎn)品從高端向頂級(jí)的跨越，關(guān)鍵大型鍛件受 制于國(guó)外的時(shí)代徹底結(jié)束。這臺(tái) 8 萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)，地上高 27 米、地下 15 米，總 高 42 米，設(shè)備總重 2.2 萬(wàn)噸，2018 年，C919 大飛機(jī)的最大、最復(fù)雜的關(guān)鍵承力鍛件 ——主起外筒實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，就是這臺(tái) 80000 噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)完成的。
目前世界上擁有 4 萬(wàn)噸級(jí)以上模鍛壓機(jī)的國(guó)家，只有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯和法國(guó)。巨 型模鍛液壓機(jī)，是象征重工業(yè)實(shí)力的國(guó)寶級(jí)戰(zhàn)略裝備，是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)實(shí)力和軍 工能力的重要標(biāo)志，世界上能研制的國(guó)家屈指可數(shù)。
我國(guó)擁有超前的模鍛液壓機(jī)技術(shù)儲(chǔ)備。清華大學(xué)已研發(fā)出 16 萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)，是俄 羅斯 7.5 萬(wàn)噸壓機(jī)的 2 倍多、美國(guó) 4.5 萬(wàn)噸的 3.5 倍多。
3. 我國(guó)鍛造工業(yè)體系完整、發(fā)展快、壁壘高
3.1 我國(guó)現(xiàn)已形成較為完整的鍛造工業(yè)體系
我國(guó)鍛造工業(yè)體系較為完善。我國(guó)鍛造工業(yè)體系目前已經(jīng)基本滿足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建 設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，行業(yè)繼續(xù)保持全球最大的鍛造行業(yè)發(fā)展規(guī)模，并已具備支撐 “走出去”戰(zhàn)略布局的能力。我國(guó)鍛造工業(yè)現(xiàn)已覆蓋航空、航天、航海、風(fēng)電、石化、汽 車(chē)、醫(yī)療、重型設(shè)備等等多個(gè)領(lǐng)域。
鍛造行業(yè)的上游行業(yè)主要為各類(lèi)金屬材料冶煉企業(yè)，如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、高溫 合金、鈦合金、鋁合金等，上游原材料的供應(yīng)能力和技術(shù)水平直接影響鍛造行業(yè)的發(fā) 展水平。
鍛造行業(yè)的下游行業(yè)為各類(lèi)裝備制造企業(yè)，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。如航空、航天、船舶、 電力（風(fēng)電、核電、水電、火電）、石化、鐵路及其他機(jī)械行業(yè)。
我國(guó)鍛造企業(yè)數(shù)量眾多，中低端競(jìng)爭(zhēng)激烈而高端鍛造一片藍(lán)海。大部分鍛造企業(yè)主要 從事普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼材料等鍛件的生產(chǎn)，對(duì)高溫合金、鈦合金、鋁合金、 鎂合金等特種合金材料的加工能力整體不足、產(chǎn)品技術(shù)含量及附加值相對(duì)較低、工藝 水平相對(duì)落后。
3.2 我國(guó)鍛造“十三五”期間發(fā)展迅速
我國(guó)鍛造工業(yè)在“十三五”期間的迅速發(fā)展得益于全球經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展。全球經(jīng)濟(jì)的發(fā) 展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化和信息化技術(shù)的發(fā)展，帶來(lái)了鍛造行業(yè)格局的大變化；我國(guó)節(jié) 能環(huán)保要求的日益深入，航空航天、高端裝備、新能源汽車(chē)、軌道交通等領(lǐng)域輕量化高效 化發(fā)展日新月異，鍛造原材料從普通鋼材向高強(qiáng)度鋼材發(fā)展，從黑色金屬向有色金屬發(fā)展，鍛造工藝取得很大進(jìn)步。
“十三五”期間我國(guó)鍛造產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)。自2015年后，我國(guó)鍛件產(chǎn)量整體呈現(xiàn)持續(xù)增 長(zhǎng)趨勢(shì)，到 2019 年達(dá)到 1198.4 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 5.04%；2020 年中國(guó)鍛件產(chǎn)量達(dá)到 1349.2 萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) 12.58%。從鍛件產(chǎn)量看，目前我國(guó)已經(jīng)成為全球第一的鍛造 大國(guó)并持續(xù)領(lǐng)先。
“十三五”期間我國(guó)模鍛件產(chǎn)量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 8.08%。我國(guó)模鍛件產(chǎn)量自 2017 年 起增速開(kāi)始下滑，2019 年我國(guó)模鍛件產(chǎn)量出現(xiàn)下降，而 2020 年模鍛件產(chǎn)量又以 14% 的增速一路飆升至 885 萬(wàn)噸。
“十三五”期間我國(guó)汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 6.78%。汽車(chē)模鍛件是我國(guó)模鍛 行業(yè)主要生產(chǎn)產(chǎn)品，2017-2019 年我國(guó)汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量與汽車(chē)產(chǎn)量走勢(shì)保持一致，均 呈下降態(tài)勢(shì)，2020 年開(kāi)始回升，并創(chuàng)下 2015 年以來(lái)新高，2020 年汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量為 584 萬(wàn)噸，較 2019 年的 489 萬(wàn)噸同比增長(zhǎng) 19.4%，占模鍛件總產(chǎn)量的 66.0%。
相比于 2016 年及以前，汽車(chē)模鍛件在模鍛件中的占比有所下降。由 2016 年的 72%降 至 2020 年的 66%，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)空間被航空、航天等大型部件的高端模鍛所替代。
我國(guó)自由鍛產(chǎn)量于 2016 年顯著下降，2017-2020 年間年復(fù)合增長(zhǎng)率 8.7%。2020 年我 國(guó)自由鍛件產(chǎn)量達(dá)到 464.2 萬(wàn)噸，較 2019 年同比增長(zhǎng) 10%。
隨著國(guó)防軍工與航空航天事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)環(huán)鍛件的市場(chǎng)需求持續(xù)增加，2017-2020 年間年復(fù)合增長(zhǎng)率 14.4%。2020 年實(shí)現(xiàn) 124.7 萬(wàn)噸產(chǎn)量，較 2019 年同比增長(zhǎng) 62%， 占自由鍛件產(chǎn)量比例為 27%。環(huán)鍛屬于高端鍛造工藝，主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天 裝備，隨著我國(guó)軍用飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的列裝、民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化以及航天事業(yè)的快 速發(fā)展，未來(lái)我國(guó)環(huán)鍛件市場(chǎng)有望提速發(fā)展。
我國(guó)鍛造產(chǎn)品登入國(guó)際一流。如民用核電大型鍛件、大飛機(jī)的起落架、承力框、燃?xì)?輪機(jī)渦輪盤(pán)鍛件、快堆支撐環(huán)鍛件、核電鍛造泵殼的國(guó)產(chǎn)化等等，展示了“十三五” 期間鍛造行業(yè)發(fā)展的實(shí)際水平。
鍛造設(shè)備大型化、自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化充分得到發(fā)展。如大型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、 大型熱模鍛壓機(jī)、大型模鍛液壓機(jī)、大型摩擦壓力機(jī)及大型輾環(huán)機(jī)、大型自由鍛液壓 機(jī)數(shù)量不斷增加，生產(chǎn)線周邊配套裝備的自動(dòng)化程度明顯上升。
“十三五”期間，鍛造在工藝技術(shù)及裝備技術(shù)方面取得了較大的突破。面對(duì)激烈的全 球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)管理的內(nèi)涵已從生產(chǎn)能力的提升轉(zhuǎn)向以提質(zhì)、增效、降本為主的 內(nèi)生動(dòng)力變革。產(chǎn)品、工藝技術(shù)、模具和裝備技術(shù)都產(chǎn)生了較大的突破。鍛造產(chǎn)品實(shí) 現(xiàn)多元化、復(fù)合化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整體化、模塊化；工藝技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了材料高強(qiáng)化、 輕量化、多樣化，正在向“控形”、“控性”、沖鍛結(jié)合等復(fù)合化工藝發(fā)展；模具和裝備 技術(shù)正朝著自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。
3.3 政策紅利賦予鍛造工業(yè)超高定位
基于鍛造行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)地位，改革開(kāi)放以來(lái)，政府和行業(yè)主管部門(mén)在政策上均 給予了大力支持。由于鍛造工業(yè)介于產(chǎn)業(yè)鏈的中間位置，面向的是高端裝備制造業(yè)，其上 游的高端材料行業(yè)和下游的高端裝備制造業(yè)均享受多項(xiàng)國(guó)家政策支持，這些政策促進(jìn)了整 個(gè)行業(yè)多向、協(xié)同發(fā)展。
2006 年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展綱要（2006 年-2020 年）》，提出 “開(kāi)發(fā)大型及特殊零部件成形及加工技術(shù)”。
2011 年，國(guó)務(wù)院發(fā)布《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)“十二五”規(guī)劃》明確“加強(qiáng)鑄、鍛、焊、熱處理 和表面處理等基礎(chǔ)工藝研究”、“推進(jìn)精密工模具的創(chuàng)新發(fā)展”；國(guó)家發(fā)改委、科技部、 工信部、商務(wù)部、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局聯(lián)合發(fā)布《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域 指南（2011 年度）》，將大型構(gòu)建的鍛造列為需要優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域。
2015 年，中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)發(fā)布《鍛造行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要》，提出配合航空發(fā)動(dòng)機(jī) 和燃?xì)廨啓C(jī)等下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃，聚焦提升基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件（元器件）、 先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)基礎(chǔ)的“四基”提升計(jì)劃。
2016 年，質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委、工信部聯(lián)合發(fā)布《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī) 劃》，強(qiáng)調(diào)研究制定金屬成型、金屬加工、熱處理、鍛壓、鑄造、焊接、表面工程等基 礎(chǔ)工藝標(biāo)準(zhǔn)，提升可靠性和壽命指標(biāo)。同年國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn) 業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，提出掌握鋁鋰合金、復(fù)合材料等加工制造核心技術(shù)。
2021 年，中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)發(fā)布《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》，提出重點(diǎn)發(fā)展基 礎(chǔ)核心技術(shù)，如基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)核心零部件、核心軟件等，解決制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸 問(wèn)題，增強(qiáng)板、補(bǔ)短板。
上下游政策傳導(dǎo)效應(yīng)顯著。作為高端制造工藝，鍛造行業(yè)處于高端原材料與高端裝備制造 業(yè)的中游，上游的原材料發(fā)展政策、下游國(guó)防軍工、航空、航天、船舶、電力（風(fēng)電、核 電、火電）、石化、汽車(chē)等制造業(yè)均為決定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重點(diǎn)高端制造行業(yè)，相關(guān)政 策均認(rèn)可和強(qiáng)調(diào)了鍛造行業(yè)的基礎(chǔ)和決定性地位。 國(guó)防軍工行業(yè)推出政策鼓勵(lì)民間資本進(jìn)入國(guó)防軍工行業(yè)。隨著軍民結(jié)合、寓軍于民的武器 裝備科研生產(chǎn)體系建設(shè)進(jìn)一步推進(jìn)，鍛造行業(yè)市場(chǎng)空間進(jìn)一步打開(kāi)。
3.4 鍛造行業(yè)具有高壁壘，強(qiáng)者恒強(qiáng)
鍛造行業(yè)高壁壘一：市場(chǎng)壁壘
高端裝備制造業(yè)長(zhǎng)周期呈現(xiàn)“定制化”色彩，成就鍛造行業(yè)的市場(chǎng)壁壘。鍛件產(chǎn)品有多規(guī)格、 多品種、定制化的特點(diǎn)，鍛件行業(yè)的發(fā)展與下游客戶的定制需求密不可分，因此，需要與 主要客戶建立相對(duì)穩(wěn)定的合作伙伴關(guān)系。
民用領(lǐng)域壁壘在于進(jìn)入下游主機(jī)廠合格供應(yīng)商目錄。一方面，在與客戶確立合作關(guān)系 前，客戶對(duì)供應(yīng)商考核程序復(fù)雜，考察周期較長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格、供應(yīng)時(shí)間 等均有特定要求；另一方面，雙方一旦確立合作關(guān)系，則該合作關(guān)系一般會(huì)相對(duì)穩(wěn)定， 其它同類(lèi)廠商進(jìn)入存在一定難度。
軍工領(lǐng)域壁壘受技術(shù)、型號(hào)、質(zhì)控、穩(wěn)定性等諸多方面影響。一種新裝備的推出需要 經(jīng)過(guò)鍛件產(chǎn)品制造商、部件制造商、研究院所、主機(jī)廠等長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)、研究、試驗(yàn)、 驗(yàn)證、改型等程序，并經(jīng)軍方檢驗(yàn)后方能最終定型生產(chǎn)；同時(shí)，軍工客戶對(duì)各供應(yīng)商 提供的產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)等要求極高，為保證產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性，一旦確認(rèn)一種裝備的供應(yīng)關(guān)系，通常該裝備的供應(yīng)關(guān)系會(huì)長(zhǎng)期且穩(wěn)定。因此，本行業(yè)的后進(jìn)入者將 面臨著一定的品牌和市場(chǎng)壁壘。
預(yù)研機(jī)制促成長(zhǎng)期定制化上下游模式。航空裝備研制周期長(zhǎng)，為了保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性 和一致性，以及控制研制周期，主機(jī)廠通常與供應(yīng)商緊密合作，一般自項(xiàng)目預(yù)研起， 就展開(kāi)了同供應(yīng)商長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的合作。待項(xiàng)目進(jìn)入批產(chǎn)階段后，供應(yīng)商的銷(xiāo)售模式會(huì) 保持“訂單→生產(chǎn)”的模式，通常會(huì)獲得主機(jī)廠的預(yù)付款，呈現(xiàn)“定制化”色彩。
鍛造企業(yè)一般側(cè)重某一領(lǐng)域，同時(shí)向其他領(lǐng)域延伸。國(guó)內(nèi)不同的鍛造企業(yè)在主要方向 上術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻。如三角防務(wù)偏重于航空航天鍛件，技術(shù)上偏向于模鍛和自由鍛；派克 新材和航宇科技則在技術(shù)上偏向于輾環(huán)，業(yè)務(wù)范圍包括船舶鍛件、電力鍛件、航空鍛 件、航天鍛件、石化鍛件；通裕重工則主營(yíng)電力鍛件，包括風(fēng)電、火電和核電。
鍛造行業(yè)高壁壘二：設(shè)備和資金壁壘
先進(jìn)鍛造設(shè)備建設(shè)周期長(zhǎng)，建設(shè)成本高昂。我國(guó)歷史上曾依賴進(jìn)口，現(xiàn)已具備自主研發(fā)大 型模鍛液壓機(jī)的能力，代表設(shè)備有三角防務(wù)的 400MN 大型模鍛液壓機(jī)、300MN 等溫模鍛 液壓機(jī)。輾制環(huán)形鍛件、大型自由鍛件對(duì)設(shè)備要求較高，如鍛壓機(jī)、輾環(huán)機(jī)等大型設(shè)備， 進(jìn)口設(shè)備單位價(jià)值往往過(guò)億，對(duì)資金要求較高。
原材料成本占比高，材料周轉(zhuǎn)占用大量資金。原材料采購(gòu)及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)周轉(zhuǎn)需占用大量流動(dòng) 資金，因此，涉足本行業(yè)的企業(yè)必須具備強(qiáng)大的資金實(shí)力或籌資能力，對(duì)新進(jìn)入者形成較 高的資金壁壘。2016-2020 年間，三角防務(wù)、派克新材、航宇科技三家鍛造企業(yè)直接材料 占主營(yíng)業(yè)務(wù)成本 70%-80%；而從事機(jī)械加工，包含鍛造業(yè)務(wù)的中國(guó)一重，其直接材料成本 也占據(jù)了主營(yíng)業(yè)務(wù)成本的 65%左右。
鍛造行業(yè)高壁壘三：生產(chǎn)技術(shù)壁壘
鍛造行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)壁壘高。鍛件產(chǎn)品有多規(guī)格、多品種、定制化的特點(diǎn)，先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、 精細(xì)的質(zhì)量管理、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期積累是鍛件制造商得以長(zhǎng)期發(fā)展的重要保障。為保證產(chǎn) 品的一致性、穩(wěn)定性、可靠性及先進(jìn)性，企業(yè)需要大量專(zhuān)業(yè)研發(fā)人員及熟練技術(shù)員工，而 這些專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)及其技術(shù)的掌握需要企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的積累。因而，鍛造行業(yè)具有一 定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及人才壁壘。
原材料必須選擇難變形材料。高性能、長(zhǎng)壽命、高可靠性，是航空航天等領(lǐng)域高端裝 備鍛件制造追求的永恒目標(biāo)，以滿足高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、交變負(fù)載等極端服役條件。 采用輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐高溫等航空難變形金屬材料，比如高溫合金、鈦合金、鋁合金、 高強(qiáng)度鋼等，是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。
材料的特殊性為鍛造帶來(lái)諸多難點(diǎn)。由于高溫合金、鈦合金、鋁合金、高強(qiáng)度鋼等材 料合金化程度高、成分復(fù)雜，在實(shí)際加工當(dāng)中存在諸多難點(diǎn)：1）塑性差，鍛造過(guò)程容 易開(kāi)裂，需要嚴(yán)格控制變形程度；2）變形抗力高、流動(dòng)性差，需要大載荷設(shè)備；3） 鍛造溫度范圍窄，易產(chǎn)生混晶、組織不均勻問(wèn)題，增加鍛造火次和操作難度；4）形程度、變形速率和應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)等較為敏感，鍛造過(guò)程難以控制；5）組織狀態(tài)復(fù)雜多樣， 且對(duì)工藝條件較為敏感，組織性能難以控制。
難變形材料鍛造難度大，對(duì)鍛造工藝和熱處理工藝都有非常嚴(yán)格的要求。生產(chǎn)過(guò)程必 須嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝參數(shù)，形成配套完整的控制體系和控制規(guī)范，才能使產(chǎn)品的性能 指標(biāo)達(dá)到使用要求。因此鍛造企業(yè)取得這些工藝參數(shù)和形成有效的控制體系，不但需 要具備深厚的材料和鍛造理論知識(shí)，而且需要進(jìn)行大量的反復(fù)計(jì)算分析、工程試驗(yàn)驗(yàn) 證和長(zhǎng)期的工程實(shí)踐。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的成熟生產(chǎn)工藝是該行業(yè)的主要技術(shù)壁壘之一。
鍛造行業(yè)高壁壘四：軍工配套企業(yè)資質(zhì)壁壘
軍工配套企業(yè)具有較高的資質(zhì)要求，對(duì)新進(jìn)者形成較高的壁壘。國(guó)家對(duì)于民營(yíng)企業(yè)參與軍 工產(chǎn)品供應(yīng)有更加嚴(yán)格的資質(zhì)要求，需要取得《武器裝備科研生產(chǎn)許可證》、《保密資格單 位證書(shū)》、《裝備承制單位資格證書(shū)》等資質(zhì)，且民營(yíng)企業(yè)需經(jīng)過(guò)軍方對(duì)其產(chǎn)品性能、質(zhì)量 控制、技術(shù)水平、研發(fā)能力等進(jìn)行一系列綜合評(píng)估且達(dá)到要求后，才能與軍工企業(yè)進(jìn)行合 作為其提供產(chǎn)品。
從取得資質(zhì)到業(yè)績(jī)起量，一般需要經(jīng)過(guò) 4-6 年的周期。因軍工行業(yè)存在預(yù)研機(jī)制，鍛造企 業(yè)需要參與裝備研制的全周期，經(jīng)歷漫長(zhǎng)的試制或小批量生產(chǎn)階段，從取得資質(zhì)、參與預(yù) 研到批產(chǎn)交付、業(yè)績(jī)起量，一般需要經(jīng)過(guò) 4-6 年的周期。
4. 我國(guó)鍛造行業(yè)市場(chǎng)廣闊，航空航天鍛造將帶來(lái)千億級(jí)市場(chǎng)
4.1 我國(guó)航空鍛造迎來(lái)最佳放量時(shí)期，催生千億市場(chǎng)
飛機(jī)被稱為“工業(yè)之花”和“技術(shù)發(fā)展的火車(chē)頭”，產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)，覆蓋面廣。為保持國(guó)家經(jīng)濟(jì) 活力、提高公眾生活質(zhì)量和國(guó)家安全水平、帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有重要作用。
鍛件是飛機(jī)的關(guān)鍵部件。鍛件制成的零件重量約占飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的 20%~35%和 發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)重量的 30%~45%，是決定飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、壽命和經(jīng)濟(jì)性的重要 因素之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤(pán)、后軸頸（空心軸）、葉片，機(jī)身的肋筋板、支架、機(jī) 翼梁、吊掛，起落架的活塞桿、外筒等都是涉及飛機(jī)安全的重要鍛件。由于航空鍛件 所用材料以及零件工作環(huán)境的特殊性，航空鍛造成為技術(shù)含量最高、質(zhì)量控制要求最 嚴(yán)的行業(yè)。在裝備的特殊部位應(yīng)用不可取代。
飛機(jī)機(jī)身中的鍛件主要集中在主結(jié)構(gòu)承力件上。包括承力框、梁框架、起落架、機(jī)翼、 垂尾等主結(jié)構(gòu)件；風(fēng)擋、艙門(mén)邊緣、機(jī)載武器吊掛等等需要長(zhǎng)期承受交變應(yīng)力的部件。 航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值約占軍用飛機(jī)的 25%、民用飛機(jī)的 22%。
立鼎產(chǎn)業(yè)研究《飛機(jī)機(jī)體材料結(jié)構(gòu)發(fā)展階段及航空零部件制造價(jià)值占比分析》一文指 出：軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)因?yàn)橛猛镜娘@著不同，各組成部分價(jià)值占比差別較大。對(duì)于 軍用飛機(jī)，動(dòng)力系統(tǒng)占整機(jī)價(jià)值比最高，達(dá) 25%，航電系統(tǒng)次之，機(jī)體結(jié)構(gòu)占比約為 20%；對(duì)于民機(jī)，機(jī)體結(jié)構(gòu)占整機(jī)比超過(guò) 1 3，達(dá)到 36%，動(dòng)力系統(tǒng)次之，航電和機(jī) 電系統(tǒng)合計(jì)占 30%。
證券導(dǎo)報(bào)在《中航重機(jī)：華麗轉(zhuǎn)身整機(jī)制造商 鋼筋鐵骨鍛造者》一文中指出：按價(jià)值 計(jì)算，鍛件在飛機(jī)構(gòu)件中價(jià)值占比約 6%~9%，在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中價(jià)值占比約 15%-20%。
航空鍛造驅(qū)動(dòng)因素一：軍用飛機(jī)進(jìn)入放量生產(chǎn)列裝階段，航空鍛造市場(chǎng)迎來(lái)黃金時(shí)期。
從數(shù)量上看，我國(guó)軍機(jī)總量與美俄存在較大差距，軍機(jī)增補(bǔ)空間很大。截至2021年， 美國(guó)擁有軍機(jī)數(shù)量為 13246 架，占比 25%，數(shù)量位居世界第一；其次是俄羅斯，數(shù)量 達(dá)到 4173 架，占比 8%。我國(guó)擁有軍機(jī)數(shù)量為 3285 架，占比為 6%。橫向?qū)?biāo)美、 俄，我國(guó)軍機(jī)總數(shù)占比分別為：24.80%、78.72%。未來(lái)為應(yīng)對(duì)日益白熱化的國(guó)際競(jìng) 爭(zhēng)，軍機(jī)增補(bǔ)空間很大。
從代際上看，我國(guó)軍機(jī)亟需迭代升級(jí)。美國(guó)和俄羅斯均已淘汰第二代戰(zhàn)斗機(jī)，完成了 向第三代、第四代戰(zhàn)斗機(jī)的轉(zhuǎn)型。而中國(guó)目前正在逐步淘汰二代機(jī)、向三代機(jī)轉(zhuǎn)型的 過(guò)程當(dāng)中，仍有大量二代機(jī)在服役。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的心臟，對(duì)材料具有超高要求，成為航空鍛造新增長(zhǎng)極。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)制造工藝要求很高。高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)追求的是在極有限的自身重量與 工作空間、極惡劣的工作條件下保證長(zhǎng)期穩(wěn)定的服役性能，其制造技術(shù)要求極高，是 一種極端制造情形。
輕量化結(jié)構(gòu)、難變形原材料、復(fù)雜型面薄壁零件對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝提出高要求。 為達(dá)到高的推重比性能要求，航空發(fā)動(dòng)機(jī)大量采用復(fù)雜的整體輕量結(jié)構(gòu)，如空心葉片、 寬弦葉片、整體葉盤(pán)等，以做到最大程度的減重；同時(shí)高性能的鈦合金、高溫合金以 及復(fù)合材料也大量應(yīng)用，而這些材料都屬于典型的難加工材料；另外航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)重 件多屬于復(fù)雜型面薄壁零件，對(duì)加工精度和表面質(zhì)量的要求極高。
精密鍛造在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中至關(guān)重要。賈麗等在《航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件精密制造技術(shù)》 一文中指出：目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件鍛件毛坯占毛坯總重量的 50%以上，精密鍛造 技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)獲得了重視并被廣泛采用。精密鍛壓技術(shù)制造的發(fā)動(dòng)機(jī)零 部件的毛坯，具有精確的毛坯外形，可以實(shí)現(xiàn)小切削余量甚至無(wú)切削余量的空心渦輪 葉片、整體渦輪以及其他部件的加工制造。隨著等溫模鍛、超塑性等溫模鍛等先進(jìn)的 鍛造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)可以制造無(wú)偏析超細(xì)晶粒毛坯，并批 量生產(chǎn)無(wú)余量精鍛葉片。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件主要包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件和航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣。其中，航空發(fā)動(dòng)機(jī) 環(huán)鍛件包括除機(jī)匣外的其他環(huán)形鍛件，主要包括封嚴(yán)環(huán)、支承環(huán)、風(fēng)扇法蘭環(huán)、固定 環(huán)、壓縮機(jī)級(jí)間擋圈、燃燒室噴管外壁環(huán)件、渦輪導(dǎo)向環(huán)、整流環(huán)等；機(jī)匣包括風(fēng)扇 機(jī)匣、壓氣機(jī)機(jī)匣、燃燒室外機(jī)匣、高壓渦輪機(jī)匣、低壓渦輪機(jī)匣等。
鍛件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中具有核心地位。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2013-2017 年中國(guó)航空發(fā)動(dòng) 機(jī)行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》一文中分析了軍用飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中各部位的 價(jià)值占比，其中，大量使用鍛件的盤(pán)軸件、葉片、框架、機(jī)匣、燃燒室、傳動(dòng)裝置等占據(jù)了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值的 70%以上，由此可見(jiàn)，鍛件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中具有核心地位。
發(fā)動(dòng)機(jī)屬于消耗品，在全生命周期內(nèi)大約翻修 4 次。其性能、耗油量與翻修次數(shù)有關(guān)，航 空發(fā)動(dòng)機(jī)翻修次數(shù)影響翻修成本。
推力的衰減和油耗的增加是發(fā)動(dòng)機(jī)翻修的主要原因。航空發(fā)動(dòng)機(jī)翻修令航空發(fā)動(dòng)機(jī)的 零部件因長(zhǎng)期處于高溫、高壓的工作環(huán)境當(dāng)中，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，部分零件會(huì)出 現(xiàn)疲勞破裂失效，發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也因此衰減，發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量也因此提升。壽命期內(nèi)， 發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰減應(yīng)滿足 GJB241A-2010《航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》 相關(guān)要求，推力衰減量不超過(guò) 5%，耗油率增加量不超過(guò) 5%。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰減到此 紅線時(shí)，應(yīng)返廠進(jìn)行翻修，一般發(fā)動(dòng)機(jī)翻修可以使其性能得到恢復(fù)。
發(fā)動(dòng)機(jī)翻修可以使性能恢復(fù)，但翻修次數(shù)越多，可靠性恢復(fù)越有限。在首個(gè)翻修期內(nèi)， 早期故障多，平均故障發(fā)生時(shí)間（MTBF）較短，每個(gè)翻修期內(nèi)，大修后可靠性恢得 到恢復(fù)（MTBF 增加），但隨著使用時(shí)間的增加 MTBF 又逐步下降。在全生命周期中， 每次大修的間隔時(shí)間逐漸縮短，大修逐漸頻繁，每次大修后 MTBF 逐漸縮短。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)一般最多可以翻修 4 次。董紅聯(lián)等在《航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命控制體系和壽命評(píng)定方法》一文中描述了研究發(fā)動(dòng)機(jī)性能、耗油量與翻修次數(shù)關(guān)系的試驗(yàn)。試驗(yàn)選取 35 臺(tái)不同翻修次數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能復(fù)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隨著修理次數(shù)的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰減 速率逐漸加快，并預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)使用至第五次大修時(shí)，其性能和耗油量已不滿足 GJB 241-2020 的要求。即發(fā)動(dòng)機(jī)在全生命周期中最多只能翻修 4 次。而在航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際 運(yùn)行當(dāng)中，更要參考翻修成本增加帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，原則上發(fā)動(dòng)機(jī)大修成本不應(yīng)超 過(guò)新機(jī)采購(gòu)費(fèi)用的 50%。
大修換件率隨大修次數(shù)逐漸增加，具體情況為：首次大修為 9.8%，二次大修為 11.91%，三次大修為 12.38%，四次大修為 14.74%。換件率、試車(chē)合格率是評(píng)估修理 損傷和修理經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)盤(pán)、軸、葉片、機(jī)匣等鍛造件均為影響使用安 全且價(jià)值量較高的重要零件。根據(jù)現(xiàn)有的空軍值班和訓(xùn)練計(jì)劃，假設(shè)我國(guó)軍機(jī)平均每年執(zhí)飛 240-300 小時(shí)，以 240 小時(shí) 年計(jì)算戰(zhàn)斗機(jī)的執(zhí)飛時(shí)間，以 120 小時(shí)估計(jì)其他機(jī)型的執(zhí)飛時(shí)間，可以估計(jì)航空 發(fā)動(dòng)機(jī)的日歷壽命。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
航空鍛造驅(qū)動(dòng)因素二：國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)牽引民機(jī)零部件鍛造行業(yè)騰飛。
截至 2020 年底， 民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊(cè)數(shù)為 3903 架，其中：客運(yùn)飛機(jī) 3717 架，分別是寬體 458 架、窄體 3058 架、支線 201 架；貨運(yùn)飛機(jī) 186 架。截至目前，我國(guó)自主研制的 90 座級(jí)支線客機(jī)——ARJ21-700 已經(jīng)交付運(yùn)營(yíng) 66 架；190 座級(jí)干線客機(jī) C919 訂單已 達(dá) 815 架；280 座級(jí)遠(yuǎn)程干線客機(jī) CR929 已經(jīng)完成項(xiàng)目研制 G3 轉(zhuǎn)階段。
根據(jù)中國(guó) GDP 年均 增長(zhǎng)速度預(yù)測(cè)，中國(guó)的旅客周轉(zhuǎn)量年均增長(zhǎng)率為 5.7%，機(jī)隊(duì)年均增長(zhǎng)率為 5.2%。未 來(lái)二十年，中國(guó)航空市場(chǎng)將接收 50 座級(jí)以上客機(jī) 9,084 架，價(jià)值約 1.4 萬(wàn)億美元（以2020 年目錄價(jià)格為基礎(chǔ)）。其中 50 座級(jí)以上渦扇支線客機(jī) 953 架，120 座級(jí)以上單通 道噴氣客機(jī) 6,295 架，250 座級(jí)以上雙通道噴氣客機(jī) 1,836 架。到 2040 年，中國(guó)的機(jī) 隊(duì)規(guī)模將達(dá)到 9,957 架，占全球客機(jī)機(jī)隊(duì)比例 22%，成為全球最大的單一航空市場(chǎng)。
民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命一般長(zhǎng)于軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)。計(jì)量民用航發(fā)一般有兩種方法，其一 是發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)次數(shù)，其二是發(fā)動(dòng)機(jī)小時(shí)壽命。本文以發(fā)動(dòng)機(jī)小時(shí)壽命作為測(cè)算依據(jù)。 未來(lái)窄體干線客機(jī)將是飛機(jī)增長(zhǎng)的主力，新一代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的首次翻修間隔時(shí)間可以 達(dá)到 15000-20000 小時(shí)，遠(yuǎn)長(zhǎng)于軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)。而主流航空公司，如國(guó)航、東航、 南航，其飛機(jī)日利用率可以達(dá)到約 10 小時(shí)，平均每架機(jī)每年執(zhí)飛約 3650 小時(shí)。我們 據(jù)此估計(jì)民航發(fā)動(dòng)機(jī)的日歷翻修間隔為 4.11 年-5.48 年，航發(fā) OEM 一般規(guī)定大修間隔 為 5 年。
航空鍛造驅(qū)動(dòng)因素三：我國(guó)民用航空轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)步入快速發(fā)展期，正在向第一梯隊(duì)拔升。
航空“轉(zhuǎn)包”生產(chǎn)是全球航空飛機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)制造商普遍采用的一種基于“主制造商-供應(yīng)商” 的供應(yīng)鏈合作模式，隨著我國(guó)技術(shù)和工藝水平的提升，疊加國(guó)際航空制造巨頭降本的需要， 我國(guó)民用航空轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)步入快速發(fā)展期。 國(guó)際航空工業(yè)轉(zhuǎn)包大體分三大梯隊(duì)，我國(guó)尚處第二梯隊(duì)，正在向第一梯隊(duì)拔升。
我國(guó)的航空工業(yè)外貿(mào)轉(zhuǎn)包生產(chǎn)始于 1980年，先后與美國(guó)波音、歐洲空客、加拿大龐巴 迪、巴西航空工業(yè)等世界先進(jìn)飛機(jī)制造公司以及美國(guó) GE 公司、英國(guó)羅羅公司、美國(guó) 普惠公司等發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司簡(jiǎn)歷了工業(yè)合作關(guān)系，開(kāi)展了廣泛的航空零部件外貿(mào)轉(zhuǎn)包 生產(chǎn)，項(xiàng)目涉及機(jī)頭、機(jī)翼、機(jī)身、尾段、艙門(mén)、發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件、機(jī)匣、葉片等等多 種產(chǎn)品。而目前，中國(guó)航空轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)處于高速發(fā)展時(shí)期。
國(guó)際航空工業(yè)轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)大體分為三大梯隊(duì)，我國(guó)處于第二梯隊(duì)，主要面向機(jī)體結(jié)構(gòu)件 和航發(fā)零件的制造、部件的裝配。第一梯隊(duì)主要面向設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、工程制造和大部件集 成，技術(shù)難度復(fù)雜，附加值高，參與者以美國(guó)、歐洲、日本為代表；第二梯隊(duì)主要面 向機(jī)體結(jié)構(gòu)件制造、航發(fā)零件的制造及部件的裝配，技術(shù)難度和附加值居中，參與者 以我國(guó)、韓國(guó)、墨西哥、突尼斯為代表；第三梯隊(duì)主要面向零件組件供應(yīng)，技術(shù)難度 和附加值低，參與者以俄羅斯、印度、馬來(lái)西亞為代表。
我國(guó)航空工業(yè)外貿(mào)轉(zhuǎn)包正在向第一梯隊(duì)拔升。隨著2017年空客（天津）總裝有限公司 的成立和 2018年波音（舟山）交付中心的落成，我國(guó)航空工業(yè)外貿(mào)轉(zhuǎn)包正式吹響了向 全球第一梯隊(duì)拔升的號(hào)角，開(kāi)始由零部件轉(zhuǎn)包邁向總裝、交付的新臺(tái)階。
我國(guó)航空工業(yè)轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)交付金額逐年上升。據(jù)《中國(guó)民用航空工業(yè)年鑒 2020》統(tǒng)計(jì)， 2019 年我國(guó)民用航空產(chǎn)品轉(zhuǎn)包生產(chǎn)交付金額 25.6 億美元，同比增加 40.5%，其中飛機(jī)零 部件 14.4 億美元，同比增長(zhǎng) 36.0%；發(fā)動(dòng)機(jī)零部件 7.0 億美元，同比增長(zhǎng) 2.5%；民用航 空機(jī)載系統(tǒng)和設(shè)備零部件 1.0 億美元，同比增長(zhǎng) 11.2 倍；其他民用航空產(chǎn)品及零部件 3.2 億美元，同比增長(zhǎng) 3.4倍。轉(zhuǎn)包生產(chǎn)新增訂單 22.3億美元，同比增長(zhǎng) 1.1%；儲(chǔ)備訂單 46.8 億美元，同比減少 13.5%。
中航工業(yè)和中國(guó)航發(fā)為承接航空國(guó)際轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)主力，民營(yíng)企業(yè)參與廣泛，發(fā)展勢(shì)頭迅猛， 相關(guān)參與方均取得國(guó)際航空/航發(fā)巨頭合格供應(yīng)商資質(zhì)。
機(jī)體結(jié)構(gòu)件的轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)主要集中于機(jī)體結(jié)構(gòu)零件和部件的生產(chǎn)。參與方式逐步由提供 零件分包生產(chǎn)向部組件和大部段集中交付演進(jìn)，空客（天津）總裝基地的落成更是將 我國(guó)對(duì)航空轉(zhuǎn)包項(xiàng)目推向了總裝的環(huán)節(jié)。參與廠商有中航工業(yè)旗下的西飛、沈飛、成 飛、哈飛、昌飛、洪都和中國(guó)商飛旗下的上飛公司等。
航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)主要集中于軸、環(huán)件、機(jī)匣、葉片的制造。參與廠商主要是中國(guó) 航發(fā)旗下的黎陽(yáng)、黎明，中航重機(jī)旗下的宏遠(yuǎn)、安大，以及民營(yíng)企業(yè)航宇科技等。
航空轉(zhuǎn)包承接商均取得了國(guó)際航空巨頭的相關(guān)資質(zhì)。機(jī)體業(yè)務(wù)參與商取得了波音、空 客、巴航工業(yè)、龐巴迪等飛機(jī)著制造商的合格供應(yīng)商資質(zhì)；航發(fā)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)包參與者包括 中航重機(jī)旗下的安大鍛造、宏遠(yuǎn)鍛造，航宇科技，派克新材等，相關(guān)參與廠商已全部 或部分取得 GE、羅羅、賽峰、美捷特、普惠、柯林斯、霍尼韋爾、MTU 等航發(fā)巨頭 的合格供應(yīng)商資質(zhì)。
技術(shù)“內(nèi)功”提升+降本“外需”擴(kuò)大，未來(lái)航空鍛造轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)將更上“新臺(tái)階”。
我國(guó)航空鍛造技術(shù)和工藝水平的提升拉動(dòng)國(guó)際航空轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)向國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)移。隨著中國(guó)航 空零部件制造商的涌現(xiàn)，生產(chǎn)工藝和技術(shù)水平不斷提高，產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性能夠滿足 國(guó)際航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的高品質(zhì)要求。
降本的需要推動(dòng)國(guó)際航空巨頭擴(kuò)大對(duì)我國(guó)的航空鍛造業(yè)務(wù)外包。出于降低成本、提高 盈利能力的考慮，國(guó)際航空零部件轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)仍將繼續(xù)向我國(guó)轉(zhuǎn)移，為我國(guó)航空鍛造、 航發(fā)環(huán)鍛件研制、生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)更多的發(fā)展機(jī)遇。
4.2 衛(wèi)星發(fā)射刺激運(yùn)載火箭對(duì)航天鍛件的需求
航天工業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是維護(hù)國(guó)家主權(quán)領(lǐng)土完整和政治安全的重要保障。航天裝備 水平是代表一國(guó)航天能力的核心標(biāo)志，也是衡量國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志之一。經(jīng)過(guò)建國(guó) 以來(lái)幾十年的努力，我國(guó)航天工業(yè)已經(jīng)由最初的單純仿制逐步發(fā)展到目前自行研制為主， 而且正向低成本、快速反應(yīng)制造的方向發(fā)展，在一些領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了相當(dāng)數(shù)量關(guān)鍵工藝技術(shù)的 突破，有些已接近國(guó)際先進(jìn)水平。航天產(chǎn)業(yè)是我國(guó)少數(shù)幾個(gè)水平先進(jìn)、可在國(guó)際市場(chǎng)上與 發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)業(yè)之一。
運(yùn)載火箭是航天發(fā)展關(guān)鍵裝備。運(yùn)載火箭作為將衛(wèi)星、飛船、空間站、深空探測(cè)器等推入 預(yù)定軌道的載體，其發(fā)展與后者的發(fā)展?fàn)顩r緊密相關(guān)，為保證我國(guó)衛(wèi)星、空間站、載人航 天與探月工程等重大航天工程的順利推進(jìn)，我國(guó)運(yùn)載火箭的發(fā)展也十分迅速。截至目前， 具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和較強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭已成為我國(guó)運(yùn)載火箭的主力， 長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭具備發(fā)射低、中、高不同軌道、不同類(lèi)型衛(wèi)星的能力，截至 2021 年 12 月 30 日，我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭已經(jīng)發(fā)射 405 次。
我國(guó)目前主要的運(yùn)載火箭是長(zhǎng)征系列火箭，它的技術(shù)發(fā)展起步于 20 世紀(jì) 50 年代。在國(guó)家 大力支持下，經(jīng)過(guò)幾代航天人的不懈努力，先后研制了長(zhǎng)征一號(hào)、長(zhǎng)征二號(hào)、長(zhǎng)征三號(hào)、 長(zhǎng)征四號(hào)等 15 個(gè)型號(hào)的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭，已經(jīng)初步具備了較為完整的運(yùn)載能力。實(shí)現(xiàn)了 從常溫推進(jìn)劑到低溫推進(jìn)劑、從串聯(lián)到捆綁、從一箭單星到一箭多星、從發(fā)射衛(wèi)星到發(fā)射 載人飛船、從發(fā)射地球軌道衛(wèi)星到發(fā)射深空探測(cè)器的跨越式發(fā)展，具備了將航天器送入任 何空間軌道的能力，在國(guó)際衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)市場(chǎng)中占據(jù)了一席之地，構(gòu)建了具有我國(guó)獨(dú)立知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭型譜。
我國(guó)運(yùn)載火箭發(fā)射次數(shù)不斷攀升。自2018年起，我國(guó)運(yùn)載火箭軌道發(fā)射次數(shù)長(zhǎng)期處于 世界第一，尤其在 2021 年，我國(guó)運(yùn)載火箭次數(shù)呈現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。截至 2021 年 12 月 30 日，我國(guó)已經(jīng)發(fā)射火箭 55 次，比美國(guó)多 10 次，較 2020 年全年增長(zhǎng) 41%，發(fā)射次 數(shù)占全球發(fā)射次數(shù)的 38%。
地球觀測(cè)衛(wèi)星占據(jù)我國(guó)在軌衛(wèi)星數(shù)量 50%。根據(jù)加州大學(xué)《S te ite D t b se（2021-9- 1）》數(shù)據(jù)，截至2021年9月1日，我國(guó)在軌衛(wèi)星共有467個(gè)，包括地球觀測(cè)衛(wèi)星（50%）、 通訊衛(wèi)星（15%）、導(dǎo)航衛(wèi)星（10%）、技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星（15%）和科學(xué)衛(wèi)星（10%）。
當(dāng)前導(dǎo)航衛(wèi)星已經(jīng)完成組網(wǎng)，我們預(yù)計(jì)：未來(lái) 10 年導(dǎo)航衛(wèi)星到壽更換仍有 31 次發(fā)射。
我國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星以“北斗”工程為代表，2020 年 6 月 23 日，北斗三號(hào)最后一顆全球組 網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。6 月 23 日 9 時(shí) 43 分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中 心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星，暨北斗三號(hào)最后 一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。
當(dāng)前，擁有 45顆在軌衛(wèi)星的“北斗”系統(tǒng)已進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)期，未來(lái)衛(wèi)星到壽是新發(fā)射 的主要?jiǎng)右?。?jù)《UCS S te ite D t b se（2021-9-1）》數(shù)據(jù)，其中 28 顆 MEO 北斗 三號(hào)衛(wèi)星均為長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭一箭雙星發(fā)射，發(fā)射重量多為 800 千克，軌道高度約為 25000 千米；其余的 17 顆 GEO 衛(wèi)星軌道高度可達(dá) 35000 千米，以 4200 千克的中大 型衛(wèi)星為主。北斗衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命多為 8 年。
我們預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年，目前在軌的北斗衛(wèi)星均需要更換一次，則還需要 14 次 MEO 一 箭雙星發(fā)射，以及 17 次 GEO 一箭一星發(fā)射，共計(jì)發(fā)射 31 次。
我國(guó)地球觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射開(kāi)展如火如荼，我們預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年將發(fā)射 386 次。
大多地球觀測(cè)衛(wèi)星星座運(yùn)行在 LEO 軌道。根據(jù)加州大學(xué)《UCS S te ite D t b se （2021-9-1）》統(tǒng)計(jì)，截至 2021 年 9 月 1 日，我國(guó)地球觀測(cè)衛(wèi)星有 31 個(gè)在軌星座、 232 顆衛(wèi)星，除高分衛(wèi)星、風(fēng)云衛(wèi)星、寧夏衛(wèi)星星座擁有 35000kmGEO 軌道衛(wèi)星外， 其他衛(wèi)星星座大多在 500~600 千米 LEO 軌道運(yùn)行。
我們預(yù)計(jì)：未來(lái) 10 年地球觀測(cè)衛(wèi)星將發(fā)射 712 顆，共計(jì)發(fā)射 386 次小型運(yùn)載火箭。 當(dāng)前我國(guó)已推出多個(gè)地球觀測(cè)衛(wèi)星的發(fā)射計(jì)劃，其中已有明確計(jì)劃并已開(kāi)展的發(fā)射計(jì) 劃工 11 個(gè)，未來(lái)地球觀測(cè)衛(wèi)星以 LEO 軌道衛(wèi)星為主，以小衛(wèi)星和微小衛(wèi)星為主，部 分采用小型火箭一箭多星發(fā)射方式發(fā)射。
全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，我國(guó)已發(fā)布多項(xiàng)通信衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃。我們預(yù)計(jì)未來(lái) 10 年將有 375 次發(fā)射。
各國(guó)“星座互聯(lián)網(wǎng)”計(jì)劃相繼出臺(tái)，未來(lái)衛(wèi)星發(fā)射牽引運(yùn)載火箭制造業(yè)增長(zhǎng)。衛(wèi)星通 信是利用衛(wèi)星中的轉(zhuǎn)發(fā)器作為中繼站，通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站 之間的通信。早在 2015年 1 月，Sp eX CEO 馬斯克就宣布了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)計(jì)劃， 這一項(xiàng)目被命名為 St r ink“星鏈”，計(jì)劃發(fā)射超過(guò) 1.2 萬(wàn)顆衛(wèi)星。
地球低軌衛(wèi)星容量?jī)H 6 萬(wàn)顆，5G 時(shí)代近地軌道成為不可復(fù)制的黃金資源。地球衛(wèi)星的 軌道主要分為低中高三種，低地球軌道（LEO）：又稱近地軌道，距地面約 200-2000 公里的圓軌道；中地球軌道（MEO）：距地面約 2000-20000 公里的圓軌道；地球同步 軌道（GEO）：又稱高地球軌道，距地面約 36000 公里的圓軌道。中高軌道衛(wèi)星對(duì)地 面終端要求嚴(yán)格，且?guī)捰邢?，無(wú)法滿足全球海量用戶的互聯(lián)容量需求；相比之下， 低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座可實(shí)現(xiàn)：高帶寬、高性能全球覆蓋、低時(shí)延、可便攜式嵌入式終 端、低成本的全球互聯(lián)服務(wù)。
目前衛(wèi)星通信的趨勢(shì)從高軌向中低軌轉(zhuǎn)移，各國(guó)相繼推出 MEO 和 LEO 星座計(jì)劃。其 中最具代表性的則是英國(guó)衛(wèi)星通信公司 OneWeb、Sp e X 的 St rLink“星鏈”以及亞馬 遜的 Pr je t uiper 星座計(jì)劃等。截至 2021 年 9 月 15 日，英國(guó) OneWeb 在軌星座衛(wèi) 星總數(shù)達(dá)到 322 顆，幾乎是 OneWeb 計(jì)劃的整個(gè) 648 顆 LEO 衛(wèi)星群的一半；而截至 2021 年 12 月 18 日，Sp e X 的 St rLink 計(jì)劃已經(jīng)發(fā)射 33 批，共計(jì) 1942 顆衛(wèi)星， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了最初設(shè)計(jì)的 1440 顆衛(wèi)星。
我們預(yù)計(jì)：未來(lái) 10 年通信衛(wèi)星將發(fā)射 1423 顆，共計(jì)發(fā)射小型運(yùn)載火箭 375 次。當(dāng)前 我國(guó)已推出多個(gè)通信衛(wèi)星的發(fā)射計(jì)劃，其中已有明確計(jì)劃并已開(kāi)展的發(fā)射計(jì)劃共 8 個(gè)， 未來(lái)地球觀測(cè)衛(wèi)星以 LEO 軌道衛(wèi)星為主，以小衛(wèi)星和微小衛(wèi)星為主，部分采用小型火 箭一箭多星發(fā)射方式發(fā)射。
我們預(yù)計(jì)：導(dǎo)航衛(wèi)星、地球觀測(cè)衛(wèi)星、通信衛(wèi)星將刺激我國(guó)運(yùn)載火箭發(fā)射需求，我國(guó)未來(lái) 10 年將分別為導(dǎo)航衛(wèi)星、地球觀測(cè)衛(wèi)星和通信衛(wèi)星發(fā)射運(yùn)載火箭 31/386/375 次。 鍛件是運(yùn)載火箭的關(guān)鍵零部件。
火箭用鍛件產(chǎn)品主要用于運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、安裝邊、支座、法蘭，運(yùn)載火箭整流 罩、運(yùn)載火箭外殼、衛(wèi)星支架等。未來(lái) 10 年航天鍛件市場(chǎng)規(guī)模將受益衛(wèi)星發(fā)射需求的 增加。
4.3 我國(guó)船舶工業(yè)于 2020 年率先復(fù)蘇，即將牽引船舶鍛件行業(yè)巨大市場(chǎng)
船舶工業(yè)是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)及國(guó)防建設(shè)提供技術(shù)裝備的現(xiàn)代綜合性和軍民結(jié)合的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)， 是國(guó)家實(shí)施海洋強(qiáng)國(guó)和制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要支撐。新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)船舶工業(yè)快速發(fā)展， 已經(jīng)成為世界最主要的造船大國(guó)之一。船舶工業(yè)根據(jù)用途可分為軍用艦船和民用船舶兩類(lèi)。
船用鍛件主要包括動(dòng)力鍛件、軸系鍛件、錨系鍛件和舵系鍛件。其中，動(dòng)力鍛件主要包括 燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)匣、船用柴油機(jī)鍛件、葉輪、法蘭等，船用柴油機(jī)機(jī)體、機(jī)座、法蘭等；軸系 鍛件有推力軸、中間軸、艉軸、螺旋槳軸等；舵系鍛件主要有舵桿、舵柱、舵銷(xiāo)等；錨系 鍛件主要有錨絞機(jī)用部件等。
追趕美國(guó)海軍，軍用艦船產(chǎn)業(yè)有望保持高景氣。
軍事戰(zhàn)略改變要求海軍迅速提升實(shí)力。2015 國(guó)防部發(fā)布《中國(guó)的軍事戰(zhàn)略》白皮書(shū)， 中國(guó)海軍按照近海防御、遠(yuǎn)海護(hù)衛(wèi)的戰(zhàn)略要求，逐步實(shí)現(xiàn)近海防御型向近海防御與遠(yuǎn) 海護(hù)衛(wèi)型結(jié)合轉(zhuǎn)變，構(gòu)成合成、多能、高效的海上作戰(zhàn)力量體系，提高戰(zhàn)略威懾與反 擊、海上機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)、海上聯(lián)合作戰(zhàn)、綜合防御作戰(zhàn)和綜合保障能力。
近年來(lái)海軍裝備建設(shè)呈現(xiàn)高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。根據(jù)美國(guó)國(guó)防部的報(bào)告，到2020年為止，中 國(guó)海軍的艦艇數(shù)量已經(jīng)超過(guò)美國(guó)，中國(guó)艦隊(duì)的總規(guī)模估計(jì)為 350 艘，而美國(guó)為 293 艘。 但是在航母、驅(qū)逐艦數(shù)量和排水量等方面，我國(guó)還與美國(guó)海軍有較大的差距。為補(bǔ)齊 與美國(guó)海軍的差距，我國(guó)海軍在未來(lái)較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍處于追趕階段，軍用艦船產(chǎn)業(yè)也 有望持續(xù)保持高景氣度，而作為軍用艦船重要配套產(chǎn)業(yè)的鍛造行業(yè)亦將受益，鍛件需 求將有望保持持續(xù)增長(zhǎng)。
世界船舶工業(yè)持續(xù)低迷，我國(guó)船舶工業(yè)率先復(fù)蘇。
當(dāng)前世界造船指標(biāo)下挫，市場(chǎng)低迷形勢(shì)蔓延。根據(jù)克拉克森數(shù)據(jù)，2020 年全球新船成 交 5933 萬(wàn) DWT、2210 萬(wàn) CGT，同比分別下降 9.2%、14.1%。完工交付 8944 萬(wàn) DWT、2993 萬(wàn) CGT，同比分別下降 9.5%、8.4%。截至 12 月底，手持訂單已降至 1.59 億 DWT、6993萬(wàn) CGT，同比分別下降 15.3%、7.7%。自金融危機(jī)以來(lái)，全球新 船成交市場(chǎng)有三次極端行情分別在 2009 年、2012 年、2016 年，2020 年由于新冠疫 情引發(fā)的一系列連鎖反應(yīng)，市場(chǎng)成交再次陷入低谷。
我國(guó)船舶工業(yè)率先復(fù)蘇，鍛件市場(chǎng)需求將進(jìn)一步擴(kuò)大。2021 年 1-11 月，我國(guó)造船完 工量達(dá)到 3901 萬(wàn)載重噸，占全球比例為 47.6%；新接訂單量 6004 萬(wàn)載重噸，占全球 比 51.8%；截至 2021 年 11 月底手持訂單量 9843 萬(wàn)載重噸，造船三大指標(biāo)均位居世 界第一。我國(guó)造船工業(yè)在全球造船低迷的背景下率先復(fù)蘇。
巨大海運(yùn)需求和船隊(duì)規(guī)模為船舶工業(yè)發(fā)展提供穩(wěn)固基石。巨大的海上貨物貿(mào)易需求需 要強(qiáng)大的船舶工業(yè)。當(dāng)前，我國(guó)已發(fā)展成為僅次于美國(guó)的全球第二大經(jīng)濟(jì)體，2020 年 中國(guó)進(jìn)出口總值超過(guò) 32 萬(wàn)億人民幣，再創(chuàng)歷史新高。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展既需要石油、天然 氣、糧食、礦產(chǎn)等資源進(jìn)口，又需要向全球提供工業(yè)制成品、基礎(chǔ)材料等出口商品， 以上進(jìn)出口貨物來(lái)自或運(yùn)往美洲、非洲、大洋洲、歐洲和中東等距離中國(guó)較遠(yuǎn)或陸地隔離的地區(qū)，海上運(yùn)輸是主要方式，離不開(kāi)龐大的遠(yuǎn)洋船隊(duì)支持。做強(qiáng)船舶工業(yè)是實(shí) 現(xiàn)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展，能源、礦產(chǎn)等重要戰(zhàn)略物資運(yùn)輸安全的重要保證。
從船舶成本構(gòu)成來(lái)看，人工成本占到全船成本的 30%左右、鋼材等原材料占全船成本 的 25%、設(shè)計(jì)管理成本占全船的 5%、船舶配套占全船成本 40%左右。船舶配套和原 材料占整船成本相當(dāng)大的比重，船舶總裝制造企業(yè)成本中約 65%左右需要外購(gòu)。
在推動(dòng)“國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)”政策、全球疫情持續(xù)彌漫的時(shí)代背景下，我們預(yù)計(jì)：我國(guó) 造船業(yè)將率先完成復(fù)蘇，擁抱低碳無(wú)碳大趨勢(shì)和綠色能源船舶大藍(lán)海，未來(lái)10年迎來(lái) 平穩(wěn)的增長(zhǎng)與發(fā)展時(shí)期，這將有效刺激船舶鍛造廠商業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)。
4.4 “雙碳背景下”，新能源發(fā)電拓寬電力鍛件市場(chǎng)空間
“雙碳”背景下，風(fēng)電鍛件、氣電鍛件不斷拓寬電力鍛件市場(chǎng)。
我國(guó)發(fā)電量不斷增長(zhǎng)，發(fā)電結(jié)構(gòu)正在以新能源取代火電。2011-2020 年間，我國(guó)發(fā)電量逐 年增長(zhǎng)，火力發(fā)電在電力結(jié)構(gòu)中的占比逐年下降，從 2011 年的 85.38%降為 2020 年的 68.52%；而水電、核電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等等清潔能源發(fā)電占比逐年提高。
我國(guó)將控制火電增長(zhǎng)，轉(zhuǎn)而以新能源發(fā)電逐步替代。
2020 年國(guó)家電網(wǎng)能源研究院發(fā)布了《中國(guó)能源電力發(fā)展展望》，報(bào)告認(rèn)為，電源裝機(jī) 總量 2035 年、2060 年將分別達(dá)到 40 億、50 億千瓦左右，風(fēng)電和光伏發(fā)電將逐步成 為電源結(jié)構(gòu)的主體，常規(guī)電源將長(zhǎng)期在電力平衡中發(fā)揮重要作用，煤電裝機(jī)預(yù)計(jì)于 2030 年前達(dá)峰，核電、水電、氣電等各類(lèi)電源近中期穩(wěn)步發(fā)展。
《電力行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃研究》提出：“十四五”期間我國(guó)將大力發(fā)展可再生能 源，堅(jiān)持集中式與分布式并舉開(kāi)發(fā)新能源，安全有序發(fā)展先進(jìn)核電，將調(diào)峰電源作為 “十四五”氣電發(fā)展的主要方向；合理控制煤電新增規(guī)模，發(fā)揮煤電托底保供和系統(tǒng) 調(diào)節(jié)作用，服務(wù)新能源發(fā)展。預(yù)期 2025 年，全國(guó)常規(guī)水電裝機(jī) 3.7 億千瓦，風(fēng)電裝機(jī) 4 億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī) 5 億千瓦，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī) 6500 萬(wàn)千瓦，核電裝機(jī) 0.7 億 千瓦，氣電裝機(jī) 1.5 億千瓦，煤電裝機(jī)規(guī)模力爭(zhēng)控制在 12.3 億千瓦以內(nèi)?！笆奈濉逼?間，力爭(zhēng)完成約 2500 萬(wàn)千瓦煤電機(jī)組延壽。
風(fēng)電鍛件成為鍛造重要增長(zhǎng)極。
順應(yīng)未來(lái)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，能源需求仍將保持一定的增速。為解決能源資源和環(huán) 境挑戰(zhàn)，中國(guó)已經(jīng)明確提出低碳能源發(fā)展戰(zhàn)略和目標(biāo)，風(fēng)電已經(jīng)開(kāi)始并將繼續(xù)成為實(shí) 現(xiàn)低碳能源戰(zhàn)略的主力能源技術(shù)之一。根據(jù)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)能源研究所發(fā)布的 《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線圖 2050》（2011 年發(fā)布）預(yù)測(cè)：到 2020、2030 和 2050 年，風(fēng) 電裝機(jī)容量將分別達(dá)到 2 億、4 億和 10 億千瓦，成為中國(guó)的五大電源之一，到 2050 年滿足 17%的電力需求。
我國(guó)風(fēng)電行業(yè)迅猛發(fā)展。據(jù)國(guó)家能源局消息，截至 2021 年 11 月，我國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī) 容量達(dá)到 30486 億千瓦，突破 3 億千瓦大關(guān)，較 2016 年底實(shí)現(xiàn)翻番，是 2020 年底歐 盟風(fēng)電總裝機(jī)的 1.4 倍、是美國(guó)的 2.6 倍，已連續(xù) 12 年穩(wěn)居全球第一。
風(fēng)電鍛造主要集中于風(fēng)電主軸的鍛造和風(fēng)電齒圈的鍛造。風(fēng)電主軸是風(fēng)電整機(jī)的重要 零部件，風(fēng)電主軸行業(yè)的發(fā)展受風(fēng)電整機(jī)制造行業(yè)、風(fēng)力發(fā)電行業(yè)拉動(dòng)影響較大，風(fēng) 電主軸的行業(yè)發(fā)展與風(fēng)電整機(jī)行業(yè)的發(fā)展過(guò)程相似度較高。目前從事風(fēng)電鍛造的企業(yè) 有通裕重工、派克新材等。
未來(lái) 5 年中我國(guó)火電達(dá)將實(shí)現(xiàn)達(dá)峰，氣電鍛件將拓寬鍛件市場(chǎng)。
火電當(dāng)前仍是我國(guó)發(fā)電主體。截至 2021 年 11 月，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量 23.2 億千瓦。其 中，非化石能源裝機(jī)裝機(jī)容量 10.7億千瓦；水電 3.9億千瓦；火電 12.9億千瓦(其中， 燃煤發(fā)電 11.0億千瓦，燃?xì)獍l(fā)電10704萬(wàn)千瓦)；生物質(zhì)發(fā)電 3598萬(wàn)千瓦，核電 5326 萬(wàn)千瓦，風(fēng)電 3.0 億千瓦，太陽(yáng)能發(fā)電 2.9 億千瓦。（報(bào)告來(lái)源：未來(lái)智庫(kù)）
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