趨勢(shì)一:基礎(chǔ)材料的供應(yīng)能力已基本具備,材料多功能性是未來發(fā)展趨勢(shì)
成熟高性能基礎(chǔ)軍工材料的規(guī)模化及高效率。隨著近兩年軍工材料產(chǎn)能的快速擴(kuò)產(chǎn),一些重點(diǎn)高性能軍工材料的供應(yīng)能力已經(jīng)具備,實(shí)現(xiàn)了從“0”到“1”的突破。以國產(chǎn)碳纖維為例,通過近些年的攻堅(jiān)克難,已經(jīng)打破國外封鎖,積累了自主技術(shù)經(jīng)驗(yàn),為國內(nèi)碳纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。未來我們認(rèn)為這些高性能基礎(chǔ)軍工材料的發(fā)展重心將逐步轉(zhuǎn)向解決規(guī)模化生產(chǎn)的高效率問題,其中包括材料規(guī)模化產(chǎn)能、成本控制、穩(wěn)定性、牌號(hào)種類等;
材料多功能性要求日益提升,復(fù)合材料應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。目前在武器裝備性能快速發(fā)展的情況下,對(duì)材料的要求也不僅僅局限于某一點(diǎn)特性,對(duì)材料的多功能性要求不斷提升。而復(fù)合材料在多功能性材料的重要性不僅體現(xiàn)在其材料性能方面,還在于其可復(fù)合多功能性的特點(diǎn),因此我們認(rèn)為未來武器裝備的復(fù)材應(yīng)用比重有望持續(xù)提升。尤其是目前復(fù)合材料在武器裝備的隱身中起到了重要的作用,在結(jié)構(gòu)隱身材料中,復(fù)合材料作為基礎(chǔ)材料,可以通過工藝手段或其他材料復(fù)合,來達(dá)到高強(qiáng)度、吸波特性、導(dǎo)電性、熱導(dǎo)性、抗輻射等多種性能的特點(diǎn)。因此在不斷發(fā)展的軍事技術(shù)和需求下,復(fù)合材料的研發(fā)和應(yīng)用將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用。
趨勢(shì)二:增材制造、特種加工等材料制造新工藝迎來快速發(fā)展
對(duì)于增材制造這類新工藝,2023年迎來了一系列新變化。以軍工材料領(lǐng)域中3D打印鈦合金等新材料的3C民用化為例,其內(nèi)在的發(fā)展邏輯,是增材制造行業(yè)的成本控制、規(guī)?;a(chǎn)、產(chǎn)品品控、技術(shù)水平等要求已經(jīng)日臻成熟。而且從過去幾年的回顧來看,這個(gè)發(fā)展趨勢(shì)很快,尤其是成本方面,以鈦粉為例,早年價(jià)格在上萬億元/公斤,而當(dāng)下已經(jīng)降到千元以下。同時(shí)隨著增材制造設(shè)備的升級(jí)換代,如SLM(激光熔化成形)3D打印的生產(chǎn)效率也有了大幅提升。
雖然目前市場(chǎng)對(duì)于增材制造產(chǎn)品質(zhì)量仍然存疑,但隨著技術(shù)的快速迭代以及各大增材制造服務(wù)商的市場(chǎng)拓展,市場(chǎng)應(yīng)用有望持續(xù)向好改善。而在軍工應(yīng)用上,3D打印增材制造的應(yīng)用拓展進(jìn)入到了快速發(fā)展階段,正從以往的快速原型件向?qū)嶋H的輕量化、定制化零部件的批產(chǎn)應(yīng)用發(fā)展。同時(shí)以超卓航科為首,增材制造維護(hù)和修復(fù)領(lǐng)域也得到了快速發(fā)展。此外,一些新的材料特種加工工藝,如納米技術(shù)、等離子體噴涂、熔融沉積等,隨著對(duì)武器裝備材料性能要求的不斷提升,也有望得到更多的應(yīng)用與發(fā)展。
趨勢(shì)三:高端材料的新增“民用”市場(chǎng)開始帶來第二曲線動(dòng)力
高端材料“民用”市場(chǎng)給企業(yè)帶來第二增長(zhǎng)動(dòng)力。除去軍品方面的快速增長(zhǎng),材料技術(shù)的成熟也給行業(yè)帶來了廣闊的“民用”市場(chǎng),為相關(guān)領(lǐng)域帶來第二增長(zhǎng)動(dòng)力。碳纖維方面,憑借輕量化、高強(qiáng)高模等優(yōu)異性能,在風(fēng)電、氫能儲(chǔ)存等新能源領(lǐng)域展現(xiàn)出了良好的前景;高溫合金方面,在兩機(jī)專項(xiàng)的政策支持下,我國目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面將迎來快速發(fā)展,燃?xì)廨啓C(jī)上,隨著技術(shù)的成熟,也有望給高溫合金市場(chǎng)再添發(fā)展動(dòng)能;鈦合金方面,2023年在民用3C方面得到了快速發(fā)展,具體來看,如榮耀采用3D打印技術(shù)將鈦合金零件首次大規(guī)模應(yīng)用于手機(jī)端、iPhone 15 Pro系列首次采用了全新航空級(jí)鈦金屬邊框等。
“大飛機(jī)”國產(chǎn)替代市場(chǎng)廣闊。2023年國產(chǎn)大飛機(jī)C919取得了一系列成就,5月28日,C919完成全球首次商業(yè)載客飛行;7月14日,中國商飛向中國東航交付第二架C919飛機(jī)。9月28日,C919收獲了最大單筆訂單,中國東航再次與中國商飛簽署訂購100架C919大型客機(jī)的購機(jī)協(xié)議。中國現(xiàn)在已經(jīng)成為全球除美國以外的最大的民用飛機(jī)市場(chǎng),在第十四屆中國航展上,商飛公布了最新的《中國商飛公司市場(chǎng)預(yù)測(cè)年報(bào)(2022-2041)》,未來二十年,中國航空市場(chǎng)將接收噴氣客機(jī)9284架,其中單通道客機(jī)6288架,到2041年,中國航空市場(chǎng)將成為全球最大的單一航空市場(chǎng)。從大型客機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)價(jià)值量來看,占比在30%-35%,簡(jiǎn)單推算未來20年市場(chǎng)規(guī)模在3萬億以上,其中主要是機(jī)體材料。目前C919的機(jī)體材料仍然主要來自進(jìn)口,比如美鋁、加鋁、加鋁愛勵(lì)鋁業(yè)(鋁合金)、維斯伯-蒂銳(鈦合金)、東麗復(fù)合材料(復(fù)合材料)等。而在國產(chǎn)替代的環(huán)境下,國內(nèi)材料供應(yīng)商將充分受益于民機(jī)的廣闊市場(chǎng)。
表50? C919部分機(jī)身結(jié)構(gòu)材料供應(yīng)商

(四)軍工材料重點(diǎn)公司

來源:中航證券研究所;編輯:FAN ?;本文為國家新材料產(chǎn)業(yè)資源共享公眾號(hào)轉(zhuǎn)載