铜镍合金管行业发展概况

铜镍合金管行业发展概况 一、 绿色营销的内涵和特点 （一）绿色营销的内涵 关于绿色营销，广义的解释是指企业在营销活动中体现的社会价值观、伦理道德观，充分考虑社会效益，既自觉维护自然生态平衡，更自觉抵制各种有害营销。因此，绿色营销也称伦理营销。狭义的绿色营销，主要指企业在营销活动中，谋求消费者利益、企业利益与环境利益的协调，既要充分满足消费者的需求，实现企业利润目标，也要充分注意自然生态平衡，因此又称生态营销或环境营销。绿色营销以促进可持续发展为目标。英国威尔斯大学的肯˙毕泰教授在《绿色营销——化危机为商机的经营趋势》一书中指出：“绿色营销是一种能辨识、预期及符合消费者与社会需求，并且可带来利润及永续经营的管理过程”。“首先，企业所服务的对象不仅是顾客，还包括整个社会；其次，市场营销过程的永续性一方面需仰赖环境不断地提供市场营销所需资源的能力，另一方面还要求能持续吸收营销所带来的产物。”绿色营销观要求企业在营销中不仅要考虑消费者利益和企业自身的利益，而且要考虑社会利益和环境利益，将四方面利益结合起来，全面履行企业的社会责任。 （二）绿色营销的特点 绿色营销与传统营销相比，具有以下特征： （1）绿色消费是开展绿色营销的前提。消费需求由低层次向高层次发展，是不可逆转的客观规律，绿色消费是较高层次的消费观念。人们的温饱等生理需要基本满足后，便会产生提高生活综合质量的要求，产生对清洁环境与绿色产品的需要。 （2）绿色观念是绿色营销的指导思想。绿色营销以满足需求为中心，为消费者提供能有效防止资源浪费、环境污染及损害健康的产品。绿色营销所追求的是人类的长远利益与可持续发展，重视协调企业经营与自然环境的关系，力求实现人类行为与自然环境的和谐发展。 （3）绿色体制是绿色营销的法制保障。绿色营销是着眼于社会层面的新观念，所要实现的是人类社会的协调持续发展。在竞争性的市场上，必须有完善的政治与经济管理体制，制定并实施环境保护与绿色营销的方针、政策，制约各方面的短期行为，维护全社会的长远利益。 二、 （4）绿色科技是绿色营销的物质保证。技术进步是产业变革和进化的决定因素，新兴产业的形成必然要求技术进步；但技术进步如背离绿色观念，其结果有可能加快环境污染的进程。只有以绿色科技促进绿色产品的发展，促进节约能源和资源可再生以及无公害的绿色产品的开发，才是绿色营销的物质保证。高温合金在航空发动机领域的应用和发展状况 航空发动机是关系国家国防安全、国民经济发展的重大装备。航空发动机设计和制造技术的先进性在很大程度上取决于所使用材料的水平。可以说，材料是发展航空发动机乃至整个航空工业的物质基础和先导。随着时代的发展，航空发动机对材料提出越来越高的要求，推动包括高温合金在内的诸多材料持续更迭；同时，不断涌现新材料又催生出新的航空发动机设计方案和制造技术。相互促进下，航空发动机不断向更高性能发展。 航空发动机是典型的技术、知识密集型高科技产品，附加值较高，可广泛带动电子、材料、精密加工、冶金、化工等产业的发展，被誉为现代工业皇冠上的明珠。目前，能够独立研制先进航空发动机的国家只有美国、英国、法国、俄罗斯、日本和中国。 其中，对于航空发动机零部件，增压比可达到52；大中型涡扇发动机的涡轮转速可达到15000r/min，小型涡轴发动机的涡轮转速可达到50000r/min；涡轮前温度可达到1700℃以上。涡轮前温度是航空发动机先进程度的一个重要指标。在航空发动机涡轮和风扇设计水平相同的前提下，涡轮前温度每提高100摄氏度，推力增加15%。可见涡轮前温度与发动机推力有很大关系。 航空发动机的迭代路径首先是动力先行，即航空发动机以飞机/飞行器的发展需求为牵引，提前5-8年发展；其次是材料先行，即研发一个新材料，制造成零件并装到航空发动机上大约需要30年。 在新型的航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量的40%~60%以上，主要用于燃烧室、涡轮导向叶片（又称导向器）、涡轮工作叶片、涡轮盘等热端部件，此外还用于机匣、环件、尾喷口等部件。 燃烧室是发动机各部件中温度最高的区域，燃烧室内燃气温度可高达1500-2000℃，作为燃烧室壁的高温合金材料需承受800-900℃的高温，局部甚至高达1100℃以上。除需承受高温外，燃烧室材料还应能承受周期性点火启动导致的急剧热疲劳应力和燃气的冲击力。用于制造燃烧室的主要材料有高温合金、不锈钢和结构钢，其中用量最大、最为关键的是变形高温合金。 涡轮导向叶片用来调整燃烧室出来的燃气流向，是涡轮发动机上承受温度最高、热冲击最大的零部件，材料工作温度最高可达1100℃以上，但涡轮导向叶片承受的应力比较低，一般低于70MPa。该零件往往由于受到较大热应力而引起扭曲，温度剧变产生热疲劳裂纹以及局部温度过高导致烧伤而报废。因此，涡轮导向叶片大多采用精密铸造镍基高温合金和钴基高温合金生产。 涡轮工作叶片是涡轮发动机中工作条件最恶劣也是最关键的部件，由于其处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件。涡轮工作叶片在承受高温的同时要承受很大的离心应力、振动应力、热应力等。其所承受温度低于相应涡轮导向叶片50-100℃，但在高速转动时，由于受到气动力和离心力的作用，叶身部分所受应力高达140MPa，叶根部分达280-560MPa，涡轮工作叶片材料大多也是精密铸造镍基和钴基高温合金。涡轮工作叶片其结构与材料的不断改进已成为航空发动机性能提升的关键因素之一。 涡轮盘在四大热端部件中所占重量最大。涡轮盘是航空发动机上的重要转动部件，工作温度不高，一般轮缘为550-750℃，轮心为300℃左右，因此盘件径向的热应力大，特别是盘件在正常高速转动时，由于盘件质量重达几十至几百千克，且带着叶片旋转，要承受极大的离心力作用，在启动与停车过程中又构成周期性的大应力低周疲劳。用作涡轮盘的高温合金为高强度、高持久蠕变性能的变形高温合金和粉末高温合金。在我国，涡轮盘中变形高温合金GH4169合金用量最大、应用范围最广。 三、 高温合金行业基本情况 高温合金是以铁、镍、钴为基体元素，能在600℃以上的高温环境下抗氧化或耐腐蚀，并能在一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金不仅有优良的高温强度、良好的抗氧化和耐腐蚀性能，而且还有良好的综合性能，如蠕变性能、疲劳性能、断裂韧性、组织稳定性、工艺性能等，主要应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、压气机盘、机匣、环形件、尾喷管及紧固件等部件，是国防建设、航天航空、能源、船舶等战略性产业的关键战略材料。 按制备工艺，高温合金可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合金。铸造高温合金强化相数量较多，不易变形加工，因此重熔高温合金母合金，在铸造型腔内浇注为铸件，通常用于制造航空航天发动机和燃气轮机等先进动力装备的关键热端部件，其需求量约20%；按结晶方式可细分为等轴、定向以及单晶铸造高温合金。变形高温合金的热加工塑性较好，可以在锻轧机械的外力作用下塑性变形为特定形状和尺寸的锻件和型材，在固溶、时效状态下的高温强度优异，其需求量约占高温合金的70%。其余10%需求量为粉末高温合金。 按基体元素，高温合金可分为镍基高温合金、铁基高温合金和钴基高温合金。镍基高温合金的应用范围较广，需求量约占高温合金的80%。 四、 高温合金和铜管材行业面临的机遇 （一）下游需求自然增长和重大装备自主可控 先进有色金属材料广泛应用于航空航天、燃气轮机、石油化工等行业。我国宏观经济的健康平稳增长自然带动相关行业对先进有色金属材料的需求增长。同时，特定行业如先进航空发动机的产业化，也会推动关键材料的技术突破和需求增长。此外，随着国内材料生产企业技术水平的提升，民用航空发动机和燃气轮机等领域的国际市场也会加大从我国采购先进有色金属材料的规模。 我国实施制造业转型升级，必须实现重大装备的自主可控。如果不具备自主能力，那么可能得付出高昂的代价才能从外部采购，因此不具有经济性；如果不具备可控能力，那么可能受到恶意攻击而无法使用，因此不具有安全性和可靠性。提升重大装备自主可控水平，就需要着力突破核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础。在这个背景下，我国材料行业的发展目标之一是形成国产材料体系化自主研制和保障能力，实现航空发动机、国产大飞机、重载火箭、核电工程装备、海洋工程装备、油气资源开采等国家大型工程急需的关键基础材料的国内自主供给。2015年启动的航空发动机、燃气轮机重大科技专项和国防工业构筑的产业体系便对关键战略材料的进口替代提出了明确的要求，这也促进了国内高温合金企业在合金纯净度、成分均匀性和组织一致性等方面的突破和发展。 （二）产业政策支持 在全球产业竞争格局重大调整的宏观背景下，我国陆续发布《有色金属工业发展规划（2016-2020年）》、《十三五国家战略性新兴产业发展规划》、《重点新材料首批次应用示范指导目录（2019年版）》、《关于扩大战略性新兴产业投资培育壮大新增长点增长极的指导意见》等产业政策，通过设定关键战略材料综合保障能力的发展目标，明确关键战略材料的发展重点和应用场景，加快新材料产业的发展，进而推动技术创新，支撑产业升级，建设制造强国。 （三）国防开支的适度增长 我国先后发布《关于鼓励支持和引导个体私营等非公有制经济发展的若干意见》、《关于非公有制经济参与国防科技工业建设的指导意见》等指导性文件，鼓励、支持和引导非公有制经济参与国防科技工业建设，推动发展、促进竞争，提高我国武器装备研制生产能力和水平。其中，科技含量高、市场前景好的军民两用高新技术产业如航天、航空和船舶等属于重点支持领域。这些指导性文件一方面允许民营企业参与我国国防建设，从而扩大其潜在市场；另一方面在实践中检验和磨练民营企业的技术水准和研发能力。 同时，我国的国防开支占国内生产总值和国家财政支出的比重，国民人均和人均国防支出在国防费位居世界前列的国家中处于较低水平。未来，我国国防开支将与国家经济发展水平相协调，继续保持适度稳定增长。作为国防开支中的重要组成部分，充裕的装备费有利于我国加大武器装备建设投入，淘汰更新部分落后装备，升级改造部分老旧装备，稳步提高武器装备现代化水平。 五、 高温合金在航天领域的应用和发展状况 2018年以来，我国进入星际探测的高峰期：每年火箭发射均超过30次。十四五规划瞄准空天科技等前沿领域，实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目，攻关新一代重型运载火箭和重复使用航天运输系统。预计我国将持续强化国家战略科技力量，保持一定规模的火箭发射。 结合我国未来主力运载火箭长征七号和长征八号芯一级、芯二级、助推器配置的发动机型号及数量，以及发动机中涡轮泵、燃烧室等部件高温合金使用量，并假设未来每年发射长征七号25次、长征八号10次，五矿证券研究所预计未来10年我国火箭发动机用高温合金需求量为1200吨。 综上所述，未来一段时间内，我国将持续推进航空发动机和燃气轮机提高自主创新能力，持续推进国防建设和能源等战略性产业的自主可控发展。高温合金主要应用领域的发展态势折射出市场乃至国家战略对我国高温合金特别是航空级高温合金的巨大需求。 六、 我国航空高温合金市场概况 1951年下发《关于航空工业建设的决定》，新中国航空工业开启蓝天追梦之旅。70年来，我国航空事业稳步发展：尽管我国飞机数量保持稳步增长的态势，但是我国信息化程度较高、综合性能较强的新装备的数量和结构占比与美俄等相比仍有较大差距。以战斗机为例，我国服役的战斗机中，二代机占比超过50%，而四代机的占比不足1%；作为比较，美军战斗机均为三代及以上，四代机的占比超过15%。《新时代的中国国防》白皮书明确国防的全面建设，将加大淘汰老旧装备的力度，同时列装歼-20战斗机等高新技术装备。我军现代化建设跨越式发展，将推动我国飞机的数量增长和结构性调整。 目前，我国飞机配套的航空发动机采取国产为主、进口为辅的模式。近年来，两机专项、飞发分离、成立航发等事项为我国航空发动机制造业的发展给予了强力支持。以三代、四代战机为