市場占有率認證：2024年中國環(huán)形鍛件行業(yè)競爭格局分析及未來市場發(fā)展機遇分析研究-中金企信發(fā)布
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報告發(fā)布方：中金企信國際咨詢《2024-2030年中國環(huán)形鍛件行業(yè)區(qū)域細分市場調(diào)研與投資風(fēng)險研究預(yù)測報告-中金企信發(fā)布》
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（1）環(huán)形鍛件基本概述：環(huán)形鍛件是航空發(fā)動機的關(guān)鍵鍛件，采用輾軋技術(shù)成形的環(huán)件具有組織致密、強度高、韌性好等優(yōu)點，是鑄造或其他制造技術(shù)所不能替代的。環(huán)形鍛件的性能和質(zhì)量在相當(dāng)大的程度上決定著航空關(guān)鍵構(gòu)件的使用性能和服役行為，環(huán)形鍛件的組織性能往往直接關(guān)系到飛機的使用壽命和可靠性。近似于零件外廓的異形環(huán)件的生產(chǎn)質(zhì)量和制造技術(shù)對于降低發(fā)動機研制成本和提高發(fā)動機研制生產(chǎn)能力都具有十分重要的影響。
我國航空航天領(lǐng)域的部分關(guān)鍵鍛件與國外發(fā)達國家尚存在較大差距，比如我國部分關(guān)鍵鍛件材料利用率低、環(huán)件的組織性能均勻性和穩(wěn)定性不高、環(huán)件尺寸精度低、研制周期長。造成上述狀況的根本原因是我國高端裝備發(fā)展過程中長期“重型號、輕工藝”、“重產(chǎn)品、輕工藝”，即重型號設(shè)計、輕工藝研究，在工藝領(lǐng)域又“重冷（加工制造工藝）輕熱（成形制造工藝）”，沒有從鍛造技術(shù)對飛機發(fā)動機更新?lián)Q代具有顯著的推動作用的認識高度進行統(tǒng)籌安排，對于先進輾軋技術(shù)方面的研究未能得到足夠重視，工藝水平落后，缺乏先進的工藝控制手段和系統(tǒng)理論架構(gòu)的支持。
近年來，隨著我國經(jīng)濟實力的增強和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行業(yè)對輾軋環(huán)件的應(yīng)用需求都呈現(xiàn)大幅度增長。在我國目前批產(chǎn)和在研的各種型號航空發(fā)動機中，高溫合金、鈦合金等難變形材料大型環(huán)件的應(yīng)用十分廣泛。提高我國環(huán)件輾軋技術(shù)水平已經(jīng)成為提高我國高端裝備研制生產(chǎn)能力和性能水平的一個共性問題。各種新型難變形材料的應(yīng)用日益廣泛，迫切需要科學(xué)的工藝設(shè)計手段以確保工藝質(zhì)量；同時，對環(huán)件的尺寸精度、冶金質(zhì)量、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期的要求更加嚴(yán)格。
（2）環(huán)形鍛件行業(yè)基本特點：
1）行業(yè)進入壁壘高：由于鍛件的性能和質(zhì)量在相當(dāng)大的程度上決定著航空關(guān)鍵構(gòu)件的使用性能和服役行為，因此航空發(fā)動機對于鍛件的材料、質(zhì)量、性能的要求都非常高，目前國內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)能夠進行高性能、高精度環(huán)形鍛件產(chǎn)品的研制生產(chǎn)。一般企業(yè)進入該行業(yè)存在相當(dāng)大的壁壘，主要體現(xiàn)在技術(shù)工藝、資質(zhì)、人才、質(zhì)量管理等方面。
2）技術(shù)密集型特征強：由于航空鍛件需滿足高性能、長壽命、高可靠性的要求，且要求各批次產(chǎn)品之間有較高的穩(wěn)定性和一致性，因此要求企業(yè)在材料成形與性能控制的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究領(lǐng)域有較深的認識，能夠掌握先進航空材料的材料變形規(guī)律與組織性能之間的關(guān)系，產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造水平要求高，因此行業(yè)技術(shù)水平要求較高，屬于技術(shù)密集型行業(yè)。
3）產(chǎn)品研發(fā)周期長，具有定制化特征：航空發(fā)動機零部件性能直接影響航空發(fā)動機的性能和服役周期，航空發(fā)動機制造商為保證航空發(fā)動機性能，通常在整機研發(fā)的同時要求航空發(fā)動機零部件生產(chǎn)企業(yè)配合其進行同步研發(fā)，航空發(fā)動機零部件從研發(fā)設(shè)計、首件試制到產(chǎn)品定型批量生產(chǎn)的周期較長。
此外，由于航空發(fā)動機、燃氣輪機等產(chǎn)品型號眾多、產(chǎn)品需求各異，每種型號的產(chǎn)品在材料、規(guī)格、性能方面均具有特殊性要求，客戶的定制化需求較多，因此產(chǎn)品具有定制化特征。
4）保密性要求高：由于行業(yè)下游航空發(fā)動機、燃氣輪機屬于先進高端裝備，特別是預(yù)研、在研及生產(chǎn)階段中，均可能涉及機密信息，因此航空鍛造企業(yè)具備較高的保密性要求。
5）下游客戶的供應(yīng)商選擇具有穩(wěn)定性、排他性：航空鍛件主要應(yīng)用在航空航天等高溫、高壓或耐腐蝕等極端惡劣條件下，產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性和質(zhì)量可靠性是客戶最先考慮的因素，因此客戶選定供應(yīng)商后，就不會輕易更換；在既定的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)下，客戶更換零部件供應(yīng)商的轉(zhuǎn)換成本較高且周期較長，若鍛件研制企業(yè)提供的產(chǎn)品能持續(xù)符合客戶的質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn)，下游客戶將與其形成長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，一旦形成了穩(wěn)定的合作關(guān)系，一般不會輕易改變，因此客戶與鍛件研制企業(yè)的合作關(guān)系能夠保持長期穩(wěn)定，且具有一定的排他性。
（3）主要技術(shù)門檻：高性能、長壽命、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、交變負載等極端服役條件。采用輕質(zhì)、高強度、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、高強度鋼等，是實現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。然而，這些材料合金化程度高、成分復(fù)雜，從而給鍛造過程帶來諸多難點：①塑性差，鍛造過程容易開裂（如高溫合金GH4141、鈦合金TA7等），需要嚴(yán)格控制變形程度；②變形抗力高、流動性差（如高溫合金Waspaloy等），需大載荷設(shè)備，且金屬難以填充型槽而獲得精確形狀尺寸；③鍛造溫度范圍窄，易產(chǎn)生混晶、組織不均勻問題，增加鍛造火次和操作難度；④對變形程度、變形速率和應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)等較為敏感，鍛造過程難以控制；⑤微觀組織狀態(tài)復(fù)雜多樣，且對工藝條件較為敏感，組織性能難以控制。
上述難變形材料鍛造難度大，對鍛造工藝和熱處理工藝都有非常嚴(yán)格的要求，生產(chǎn)過程必須嚴(yán)格控制各項工藝參數(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，而且需要進行大量的反復(fù)計算分析、工程試驗驗證和長期的工程實踐。經(jīng)過驗證的成熟生產(chǎn)工藝是該行業(yè)的主要技術(shù)壁壘之一。
航空難變形金屬材料環(huán)形鍛件大部分為定制化生產(chǎn)的非標(biāo)產(chǎn)品，具有批量小、形狀尺寸多樣等特點。企業(yè)只有通過研制經(jīng)驗的長期積累，才能形成針對各類產(chǎn)品的研制經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫（如：材料的熱處理參數(shù)、鍛壓參數(shù)、機加工余量參數(shù)等），只有在這些個性化數(shù)據(jù)庫的支撐下，借助CAPP、MES等先進信息化手段，用以提升產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性，并為新產(chǎn)品的研發(fā)提供經(jīng)驗參考和數(shù)據(jù)支撐，企業(yè)才能更好地滿足定制化產(chǎn)品的市場需求。基于經(jīng)驗積累的工藝數(shù)據(jù)庫是該行業(yè)又一個關(guān)鍵技術(shù)壁壘。
（4）行業(yè)競爭格局分析：在境外市場，CARLTON、DONCASTERS、HWM等知名鍛造企業(yè)及所屬產(chǎn)業(yè)集團，企業(yè)發(fā)展歷史悠久，資本實力雄厚，工藝水平和技術(shù)實力處于國際領(lǐng)先水平。通過多年的產(chǎn)業(yè)整合，這些企業(yè)目前基本已形成原材料、熔煉合金、鍛造成形、機加、裝配等完整的航空零部件產(chǎn)業(yè)鏈條。
在境內(nèi)市場，普通鍛造企業(yè)較多，但由于航空鍛造質(zhì)量要求極高，在技術(shù)、工藝、設(shè)備、資金、人員、認證資質(zhì)方面均有很高的進入壁壘，只有極少數(shù)企業(yè)能進入航空難變形金屬材料環(huán)形鍛件領(lǐng)域，其市場競爭程度相對較低。
（5）行業(yè)面臨的發(fā)展機遇分析：
1）海外航空行業(yè)：根據(jù)《中國商飛公司市場預(yù)測年報（2021-2040）》，未來20年全球旅客周轉(zhuǎn)量（RPKs）將以每年3.9%的速度增長，在2040年達到19.1萬億客公里，民航市場復(fù)蘇預(yù)期明確。基于全球經(jīng)濟到2040年保持年均約2.6%的增長速度，預(yù)計未來二十年全球?qū)⒂谐^41,429架新機交付，價值約6.1萬億美元（以2020年目錄價格為基礎(chǔ)），用于替代和支持機隊的發(fā)展。到2040年，預(yù)計全球客機機隊規(guī)模將達到45,397架，全球市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
2）國內(nèi)航空行業(yè)：
①通用航空：我國通航機隊規(guī)模穩(wěn)步增長，截至2022年底，我國通用航空在冊航空器總數(shù)達到3186架，其中教學(xué)訓(xùn)練用飛機1157架。通用飛行小時數(shù)再創(chuàng)新高，全國通用航空共完成飛行121.9萬小時，比上年增長3.5%。雖然我國近幾年通用航空整體呈現(xiàn)穩(wěn)步增長趨勢，但相比于通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)達國家相比，我國依然存在較大差距。對比美國通用航空發(fā)展情況，我國通用航空產(chǎn)業(yè)仍有較大的提升空間。
此外，“十四五”規(guī)劃進一步明確重點推動C919大型客機示范運營和ARJ21支線客機系列化發(fā)展。其中，C919已經(jīng)于2022年正式進入取證交付階段，標(biāo)志著我國成為全球第四個擁有自主制造大型干線客機能力的國家，大飛機制造的規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化也推動航空制造產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展，催生產(chǎn)業(yè)集群效應(yīng)。
②無人機：2024年政府工作報告首次寫入低空經(jīng)濟。在政策變化、規(guī)章變化、行業(yè)變化三因素共振下，低空經(jīng)濟有望迎來發(fā)展熱潮。根據(jù)數(shù)據(jù)，2022年全球民用無人機產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模約304億美元，比上年增長15.6%。未來幾年，全球民用無人機市場規(guī)模仍將保持較快增長，根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測，到2026年將達到413億美元，復(fù)合年均增長率8.0%。從類型構(gòu)成看，過去幾年消費無人機一直占據(jù)民用無人機的較大市場空間。
從我國的情況來看，近年來，以通用航空為主體的低空經(jīng)濟得到快速發(fā)展，有人機經(jīng)濟規(guī)模年增長率超過10%，無人機經(jīng)濟規(guī)模更是呈高速發(fā)展態(tài)勢，年增長率超過20%。根據(jù)航空工業(yè)集團《民用直升機中國市場預(yù)測年報2023》顯示，截至2022年底，中國市場無人機累計飛行小時達到2067萬小時，同比增長6.17%，全行業(yè)注冊無人機共計95.8萬架，無人機通用航空企業(yè)超過1.5萬家，中國無人機產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁。
③eVTOL飛行器：eVTOL是一種面向未來城市空中交通(UAM)場景、更符合未來城市綜合立體交通系統(tǒng)的飛行器形態(tài)，為超大城市、都市圈及城市群創(chuàng)造了新的通勤方式，將對未來社會、經(jīng)濟、安全和環(huán)境等方面產(chǎn)生重大影響，創(chuàng)造顯著價值。
根據(jù)中金企信預(yù)測，到2030全球投入商業(yè)運營的eVTOL數(shù)量將達5千架，2040年達4.5萬架，其中36%用于城市出租車，35%用于機場擺渡，29%用于城際服務(wù)。2030年運營商收入將達10億美元，到2050年90%收入將來自機場擺渡和城際服務(wù)。
3）航天行業(yè)：2024年政府工作報告中提出“積極打造商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等新增長引擎”，這也是繼中央經(jīng)濟工作會之后，商業(yè)航天和低空經(jīng)濟又一次進入重磅報告，凸顯了以商業(yè)航天、低空經(jīng)濟等為代表一批戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)在打造新質(zhì)生產(chǎn)力、推動經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展中的重要作用。此外，中國航天科技集團發(fā)布《中國航天科技活動藍皮書（2023年）》，介紹2024年宇航任務(wù)整體情況。整體規(guī)劃方面，2024年是全力實現(xiàn)“十四五”規(guī)劃目標(biāo)任務(wù)、加快建設(shè)航天強國關(guān)鍵之年，中國航天全年預(yù)計實施100次左右發(fā)射任務(wù)（2023年中國發(fā)射67次、美國發(fā)射116次），同比增加49%，其中民營商業(yè)航天發(fā)射次數(shù)有望達25次，同比增加92%，發(fā)射數(shù)量實現(xiàn)躍升。
根據(jù)上海證券《通信事件點評：航天藍皮書重磅發(fā)布，火箭發(fā)射迎來成長新篇章》判斷，航天市場持續(xù)擴容，北美發(fā)展獨領(lǐng)全球。規(guī)模層面，全球航天發(fā)展開始邁入新時期，2022年全球航天市場規(guī)模為3215億美元，預(yù)計2032年將達到6782億美元，十年間復(fù)合增長率達7.8%。市場結(jié)構(gòu)層面，北美依然是最重要的航天產(chǎn)業(yè)市場，預(yù)計將從2022年的1035.2億美元擴張至2032年的2183.7億美元，亞太地區(qū)則展現(xiàn)出最快的發(fā)展態(tài)勢。
4）核電行業(yè)：《中共中央國務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作意見》及《2030年前碳達峰行動方案》兩份碳中和頂層設(shè)計方案中，均將核電作為非化石能源發(fā)展的重要手段之一。
《中國核能發(fā)展與展望》（2023）提到，能源轉(zhuǎn)型趨勢下核能發(fā)展正在重新受到重視，國際形勢影響下核能在保障國家能源安全中的重要作用進一步顯現(xiàn)，全球核能科技創(chuàng)新發(fā)展方興未艾，核能綜合利用維度與廣度進一步拓展。預(yù)計2030年前，我國在運核電裝機規(guī)模有望超過美國成為世界第一，在世界核電產(chǎn)業(yè)格局中占據(jù)更加重要的地位。
5）燃氣輪機行業(yè)：根據(jù)統(tǒng)計信息：2023年全球燃氣輪機市場規(guī)模250億美元，其中80MW以上重型燃機裝機達40GW，同比增長40%。主要原因：
（1）傳統(tǒng)燃煤電廠改造升級，由傳統(tǒng)煤碳動力向天然氣動力轉(zhuǎn)變，催生對燃氣輪機的需求；
（2）在雙碳背景下，以新能源為主的新型電力系統(tǒng)調(diào)峰的需求激發(fā)氣電增量；
（3）全球三大動力（GE、三菱、西門子）致力于氫燃料燃氣輪機研發(fā)，隨著制氫、儲氫、輸氫等技術(shù)的成熟，未來將在一定程度上刺激燃氣輪場的發(fā)展。同時，國家能源局2022年提出“3個8000萬”煤電新增、安裝、并網(wǎng)政策，下游市場需求旺盛。