新型金属合金材料行业.

新型金属合金材料行业讲解 (2011-12-23 06:38:22) 转载▼ 标签：

散户之友 财经 分类： 新能源新材料

资料来源：东兴证券 中国航空业步入高速增长，带动航空材料产业腾飞。中国将成为世界增长最快、最具发展潜力的航空市场。根据中国商飞公司的测算，中国航空客流量将以每年7.7%的速度增长，未来20 年，中国总计需要新增飞机3997架。随着国产大飞机计划的推进，以及我国航空材料制造业的不断发展，航空材料国产化率会稳步提升，2010-2019 年是我国新增客机需求增长最快的时期，在此期间航空合金材料的年均增长率保持10%左右。高铁、城市轨道交通材料产业迎来爆发式增长期。随着我国高速铁路和城市轨道交通建设的加速，轨道交通用的铝合金材料、金属基复合材料以及C/C 复合材料将迎来高速增长时期，其中轨道交通用铝合金材料将保持年均25%~30%的增速，总需求量将在2016 年达到30.77 万吨。金属基复合材料和C/C 复合材料将保持年均30%以上的增速，总需求量将从目前的10 万吨左右增长到2014 年的25 万吨。汽车轻量化材料是汽车工业节能减排的必然选择。2011—2015 年，随着中国汽车工业水平的不断提升，汽车工业节能减排的深入，中国汽车单车铝材料用量将以每年10%~12%的速度增长，到2015 年中国汽车用铝量将从目前的190 万吨增长至314 万吨，市场增长潜力巨大。 1．产业背景：战略新兴产业崛起的基础 1.1 新材料产业是新兴产业崛起的前提 新材料本身就是一种高新技术，又是现代高新技术和产业的基础和先导，也是提升传统产业的技术能力、调整产业结构的关键。新材料的突破往往会引发人类划时代的变革。如上世纪60 年代高纯硅半导体材料技术的突破，使人类进入信息化时代。高性能碳纤复合材料在今后20~30 年将迎来新发展时期，引发一场航空工业革命性的变革。新材料产业的发展是带动节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业发展的前提和保障。 从材料的用途来分，可分为信息材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。更常见的两种分类法则是结构材料和功能材料；传统材料与新型 材料。新材料产业通常包括：稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料；高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先 进结构材料；碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料；纳米、超导、智能等共性基础材料。 新材料产业分类：高性能结构材料、先进复合材料、信息功能材料、光学功能材料、电性和磁性材料、新能源材料、生态环境材料、生物医用材料、智能材料、纳米材料 新材料产业包括以下六个子产业：特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及其复合材料和前沿新材料。其中与 金属新材料相关主要是特种金属功能材料和高端金属结构材料。预计在今后相当长一段时间内,金属材料仍是最主要的一类材料,将在人类经济社会发展中发挥重要 作用。金属新材料产业的发展是推动新材料产业发展的重要动力。 表：新材料及金属新材料分类 新材料产业分类 具体包含的材料种类 高性能结构材料 超级钢、先进铝合金、先进钛合金、高温合金、新型陶瓷、新型玻璃、新型高分子材料 先进复合材料 金属基复合材料、陶瓷基复合材料、高分子基复合材料、炭/炭复合材料、梯度功能材料 电性、磁性材料 电阻材料、半导体材料、超导材料、永磁材料、软磁材料、其他新型磁性材料 光学功能材料 红外光学材料、发光材料、激光材料 信息功能材料 信息存储材料、信息显示材料、信息传输材料、信息处理材料 新能源材料 太阳能材料、储氢材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、核能材料 智能材料 形状记忆合金智能材料、无机非金属材料智能材料、智能高分子凝胶 生物医用材料 医用金属和合金、生物陶瓷、医用高分子材料 纳米材料 纳米磁性材料、纳米微粒催化剂、生物纳米材料 生态环境材料 天然材料、循环再生材料、低环境负荷材料、环境污染控制材料 全球主要国家都高度重视新材料科学的发展，工业发达国家十分重视新材料在国民经济和国防安全中的基础地位和支撑作用，为保持其经济和科技的领先地位，都把发展新材料作为科技发展战略的目标，在制定国家科技与产业发展计划时将新材料列为21 世纪优先发展的关键技术之一，予以重点发展。 1.2 我国金属新材料发展规划 从我国经济发展水平以及全球金属材料发展的历程来看，目前我国金属材料产业发展水平正处于欧美等发达国家在20 世纪中后期的水平，正是发展现代轨道交通材料和航空航天材料的黄金时期。“十二五”期间，国家已经将新材料列入了七大战略新兴产业中，围绕国家发展战略性 新产业总体部署，我国新材料“十二五”期间重点发展的领域包括：新信息材料、航空航天材料、高轨交通及新能源汽车材料、节能环保材料、生物医用材料等。其 中与有色金属材料相关的领域主要包括：稀土功能材料、稀有金属材料、半导体材料、特殊合金材料、新型轻合金材料、金属基复合材料等。 表：金属新材料分类及相关上市公司 金属新材料类别/材料应用领域 具体内容 相关上市公司 1、新型合金材料 航空航天材料 先进高温材料、钛及钛合金、C/C 复合材料 钢研高纳、宝钛股份、博威合金、 西部材料、博云新材、安泰科技 轨道交通材料 高速动车专用铝合金、动车组刹车片、轨道 利源铝业、博深工具、南山铝业、 交通减震垫板、铁路车配件 中鼎股份、时代新材 汽车轻量化材料 镁及镁合金、铝及铝合金(汽车型材) 亚太科技、云海金属、宝钛股份 2、稀土功能材料 稀土发光材料 稀土三基色荧光粉 包钢稀土、厦门钨业 稀土永磁材料 钕铁硼永磁合金 广晟有色、中科三环、横店东磁、

正海磁材、江粉磁材、太原刚玉 稀土储氢材料 稀土LaNi5 型金属间化合物具有很强的吸氢 能力，用稀土储氢合金粉为负极的稀土镍氢 科力远 电池(Ni-MH) 3、信息功能材料 信息存储材料 高纯稀有金属及靶材、大规格钼电极、高品 厦门钨业、章源钨业、金钼股份、 质钼丝、高精度钨窄带、大规格钨钼板材 东方钽业 信息处理材料 半导体材料：电子级多晶硅、砷化镓、碳化 硅、锗等新型半导体材料、铟锡氧化物ITO 贵研铂业、云南锗业 靶材 4、新能源材料 太阳能光伏 碲化镉、铜铟镓硒、铜铟硫等新型薄膜光伏 锡业股份、株冶集团 材料 锂动力电池 高纯碳酸锂、金属锂 天齐锂业、赣锋锂业 5、医用金属材料 医用钛及其合金 钛及钛合金、钴铬钼合金 宝钛股份 医用钴及其合金 钴铬合金 6、国防军工材料 核级锆、核辐射改性新材料 沃尔核材、东方锆业 我国到2020 年金属材料发展目标是：金属材料人均用量到世界平均水平，高品质金属材料基本实现自主供给，冶金行业节能减排和生产效率达到国际领先水平，大型和超大型基 金材料结构件实现自主生产，有自行设计工艺流程和制造重大装备的能力，基本满足国家重大工程建设、国家安全、信息化社会建设、高端装备制造、交通运输等的 需求，企业创新能力得到大幅提升，基础研究水平和新材料新工艺研发能力接近世界发达国家水平。 2．航空航天材料 在航空航天领域，由于大型客机和航天飞行器对自身结构材料和功能材料具有很高的性能要求，主要性能要求包括：高比强度、高比模量、耐高温、良好的断裂韧 性、抗疲劳及耐腐蚀。大型飞机制造技术发展通常伴随着结构材料的发展，第一代飞机是以木头和布作材料；第二代飞机用钢和铝合金作材料；第三代飞机增加了更 多的钛合金材料；第四代飞机则添进大量的复合材料，这些复合材料比钢铁轻得多，但强度却比钢铁高得多。目前全球大型飞机的材料主要还是以铝合金、钛合金以 及碳纤维复合材料为主，不同类型的飞机对材料需求不同，各种类型的材料使用比例通常会有较大的差别。通常在民用客机使用的铝合金比例较大，而军用飞机钛合 金的使用比例较高。目前最先进的波音787“梦想”飞机是目前惟一的飞机结构以复合材料为主的大型民用客机。 2.1 先进铝合金 先进铝合金由于具有高比模量、抗疲劳以及耐腐蚀等性能，是航空工业中的主要结构材料。在民用和军用飞机结构材料中，铝合金材料的用量比例一般在20%~80%。如代表先进水平的B-777 飞机中铝合金的用量为70%，在A-380 中为60%，C-17 军用运输机中铝合金的用量为70%。近年来，由于复合材料和钛合金的用量增加，最 新设计的飞机中铝合金的用量相对减少，但高纯、高强、高韧、耐蚀的高性能铝合金用量却在增加。 2.2 先进钛合金材料 钛合金具有密度小、强度高、耐度高、耐高温和抗腐蚀性好等优点，在航空航天和军事领域中获得了广泛的应用，包括军用和民用飞机、航空发动机、导弹、舰艇等。美国在20 世纪80 年代以后设计的各种先进军用战斗机中，钛合金的用量一般在20%以上，第三代战斗机F-15 钛合金用量占27%。近年来所开发出的航空航天用新型钛合金主要有高强高韧合金、高温钛合金和阻燃钛合金。 2.3 炭/炭复合材料 C/C 复合材料即为炭纤维增强基复合材料，是以炭或者石墨纤维为增强体，炭或石墨为基体复合而成的材料。它具有耐高温、导热性好、抗热冲击、烧蚀率低、高温下高 强度、一定的化学惰性等特殊性能。炭/炭复合材料的发展主要受宇航工业发展的影响，因为他具有高烧蚀热、低烧蚀率、超热环境下的高强度等优点，被认为是航 天环境中高性能的烧蚀材料。炭/炭复合材料还具有优异的耐摩擦性能和高导热率，使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。 目前用于军用飞机和大型超音速客运飞机的刹车片都是C/C 复合材料。飞机使用C/C复合材料刹车片后，其刹车系统比钢刹车装臵减轻重量约680kg。飞机质量的减轻可以提高飞机的加速性和燃油经济性。C/C 刹车片不仅质量轻，而且特别耐磨、操作平稳，当紧急刹车时C/C 刹车片能够经受住摩擦产生的高温。 表：航空航天材料相关上市公司分类