結構鋼是什么?結構鋼試產供給分析

• 2019年1月22日 WuZhiCong來源：互聯網 643 37
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結構鋼市場分析

一、結構鋼的分類及牌號

結構鋼是指符合特定強度和可成形性等級的鋼。可成形性以抗拉試驗中斷后伸長率表示。結構鋼一般用于承載等用途，在這些用途中鋼的強度是一個重要設計標準。

結構鋼可以細分為：合金結構鋼、碳素結構鋼、低合金結構鋼、耐熱結構鋼等等。

優質碳素結構鋼和普通碳素結構鋼相比，硫﹑磷及其它非金屬夾雜物的含量較低。根據含碳量和用途的不同，這類鋼大致又分為三類：

1、小于0.25%C為低碳鋼，其中尤以含碳低于0.10%的08F，08Al等，由于具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車﹑制罐......等，20G則是制造普通鍋爐的主要材料。此外，低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼，用于機械制造業。

2、0.25～0.60%C為中碳鋼，多在調質狀態下使用，制作機械制造工業的零件。調質多少22~34HRC，能得到綜合機械性能，也便于切削。

3、大于0.6%C為高碳鋼，多用于制造彈簧﹑齒輪﹑軋輥等，根據含錳量的不同，又可分為普通含錳量(0.25～0.8%)和較高含錳量(0.7～1.0%和0.9～1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性，強化鐵素體，提高鋼的屈服強度﹑抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號后附加標記“Mn”，如15Mn﹑20Mn以區別于正常含錳量的碳素鋼。

碳素工具鋼含碳量在0.65～1.35%之間，經熱處理后可得到高硬度和高耐磨性，主要用于制造各種工具﹑刃具﹑模具和量具。

二、結構鋼市場分析

1、結構鋼市場供給分析

目前我國特殊鋼行業大規模裝備現代化改造的任務已基本完成，部分企業裝備水平進入世界先進行列，逐步形成了以中信泰富特鋼、東北特鋼、寶武集團、太鋼等大型特鋼企業集團為主導的支柱企業，并形成了一批具有專業性品種的特鋼企業。

2017年特鋼企業生產鋼材1.14億噸，同比增加6.98%，其中特殊鋼材3021萬噸，同比增加8.5%。特殊鋼材中，特殊質量合金鋼材產量為2207萬噸，同比增加14.9%。2017年，特鋼企業生產粗鋼1.27億噸，同比增加9.74%，其中特殊鋼3315萬噸，同比增加5.69%。特殊鋼材中，特殊質量合金鋼產量為2494萬噸，同比增加11.56%。

圖表：2017年特鋼企業粗鋼及鋼材產量完成情況

數據來源：中國特鋼協會、中研普華產業研究院

從產量看，2017年特鋼企業協會成員單位產量增幅高于全國水平，特殊鋼品種平穩增長，普通鋼品種增速相對較快，行業效益進一步好轉。從盈利水平看，特鋼行業盈利能力有所提升，抗風險能力依然較弱。2017年特鋼協會成員單位累計利潤總額為306.0億元(2016年同期為79.1億元)，利潤率為4.84%，噸鋼盈利達300元;凈利潤為234.0億元(2016年同期為58.7億元)，同比累積增利175.3億元。30家協會成員單位中累計虧損企業有5家，比2016年同期減少5家。在5家虧損企業中，同比減虧的有3家。

2、結構鋼市場需求分析

我國特鋼產業最初是為國防軍工、航空航天配套而建的。近十幾年來隨著汽車工業的壯大、機械行業向高精尖設備發展轉型，特鋼產量快速增長，應用領域不斷擴大，品種也日漸齊全和多樣化。從下游需求行業來看，汽車、機械制造、電力、石油化工等領域在我國優特鋼消費結構中各占40%、20%、6%、5%，應用領域較普鋼更為高端。

圖表：2017年中國特鋼市場需求結構

數據來源：中研普華產業研究院

隨著我國經濟結構優化調整逐步深化，制造業不斷轉型升級，以軍工產業、核電工業、高速鐵路及汽車工業為代表的高端制造業迎來了快速、可持續發展，有望進一步拉動中高端特鋼的需求。

第二節 高溫合金市場分析

一、高溫合金的分類及牌號

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料，具有優異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金最根本的特性在于一定溫度下所具有的高強度。

高溫合金的分類有多種：按制造工藝分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫冶金三類;按合金的主要元素分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金三類;按強化方式分為固溶強化、時效強化、氧化物彌散強化和晶界強化等。以工藝分類來看，變形高溫合金應用范圍最廣，占比達70%，其次是鑄造高溫合金，占比20%。以合金主要元素來看，鎳基高溫合金應用范圍最廣，占比達80%，其次為鎳-鐵基，占比14.3%，鈷基占比最少，占比5.7%。

中國高溫合金產業于1956年開始發展，歷經60多年的發展，我國已形成了生產裝備比較先進、具有一定規模的生產基地。

在變形高溫合金方面，我國GH4169合金的質量水平的顯著提高。在我國，該合金主要用于渦軸發動機的甩油盤、鼓筒軸、渦輪螺栓等各種重要零件、先進殲擊機發動機用盤件等各類關鍵部件以及液體火箭發動機的關鍵熱部件。通過不斷提高合金純潔度、改善盤件加工工藝、掌握了GH4169合金組織和性能方面的規律，使其生產和質量穩定性有了明顯提高。

在鑄造高溫合金方面，根據航空發動機發展要求，我國研制了數個具有較高性能的定向凝固高溫合金并研究其相應的葉片制造工藝，其中DZ404、DZ422和DZ422B已在現役航空發動機中投入批量生產。此外，為新機種研制成功了DZ4125、DZ4125L和DZ417G渦輪葉片材料，其使用溫度為1000℃左右，以及DZ640M導向葉片材料，這些合金均已通過使用考核。

在粉末高溫合金方面，成型的粉末FGH4095合金擋板已在研制的新型航空發動機中通過臺架試車和試飛考核，并進行了批量生產，粉末FGH4095直接熱等靜壓成型的小型渦輪盤也通過了新型渦軸發動機的試車考核。此外，直接熱等靜壓成型FGH4097粉末渦輪盤的研制已順利取得進展，將在新試制的發動機中進行使用考核。

根據2002年出版的《中國航空材料》手冊，我國可供航空選用的高溫合金牌號89個，由中國金屬學會高溫材料分會編撰的《中國高溫合金手冊》(2012)中共列入牌號194個，其中鐵基變形合金30個，鎳基變形合金43個，鈷基變形合金6個，等軸鑄造鎳基合金62個，定向凝固鎳基合金15個，單晶鎳基合金9個，金屬間化合物基合金20個，粉末高溫合金3個，ODS合金5個，以及焊絲等，可供航空、航天及其它工業部門選用。

二、高溫合金市場分析

1、高溫合金市場供給分析

目前，我國的高溫合金研究主要研究單位是鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學院金屬研究所、北京科技大學、東北大學、西北工業大學等，主要生產企業有：中航工業、鋼研高納、煉石有色、撫順特鋼、高鋼特鋼和第二重型機械集團萬航模鍛廠(二重)等。在此基礎上，我國已具備了高溫合金新材料、新工藝自主研發和研究的能力。

雖然高溫金屬合金材料在我國已發展近60年，但行業發展仍處于成長期。由于高溫金屬合金材料領域具有較高技術含量，該行業企業擁有較深護城河。我國高溫金屬合金每年需求量在2萬噸以上，國內年生產量在1萬噸左右，其中進口占比較大。

目前我國高溫合金生產能力與需求相比存在兩個缺口：

(1)生產能力不足。目前我國高溫合金生產企業數量有限，生產能力與需求之間存在較大缺口，在燃氣輪機、核電等領域的高溫合金主要還依賴進口。

(2)高端產品難以滿足應用需求。我國的高溫合金生產水平與美國、俄羅斯等國有著較大差距，隨著我國研制更高性能的航空航天發動機，高溫合金材料在供應上存在無法滿足應用需求的現象。

2、高溫合金市場需求分析

高溫合金應用廣泛，全球高溫合金航空航天需求超55%，我國軍用高溫合金占比達80%。高溫合金材料最初主要應用于航空航天領域，之后逐漸應用到電力工業、汽車工業、石油石化、玻璃建材等諸多工業領域。根據統計數據，全球每年消費高溫合金材料約28萬噸，其中航空航天等軍工領域需求占55%，民用領域如電力、機械、汽車、石油石化等領域占45%左右;而根據文棟等2016年發表在《工程技術》雜志的《高溫合金材料特性及加工技術進展》一文，我國軍用高溫合金需求占比高達80%，而民用高溫合金需求僅占20%。民用高溫合金占比水平相比全球水平仍有提升空間。

截止至2017年，全球現役軍用飛機總計53，042架，其中，美國、俄羅斯排名居前，分別擁有軍用飛機13，764架、3，792架，占比達到25.95%、7.15%。2017年，我國總計擁有各類軍用飛機2，955架，占全球總量約5.57%，位居世界第三，僅次于美國與俄羅斯。具體來看，截止至目前，我國擁有現役戰斗機、特殊任務飛機、運輸機、武裝直升機/運輸直升機、教練機架數分別為1，523架、84架、184架、809架、352架，分別占對應機種全球總量的10.40%、4.17%、4.30%、4.01%、3.15%。根據中國民航局數據顯示，2017年中國現役民用機隊規模達3261架，其中客機3118架、貨機143架。

航空發動機通常占整架飛機價值20%~30%左右。對于大型飛機而言，由于其整機價值較高，航空發動機價值占比相對而言會較小型飛機低一些。民用航空飛機構成中，機體結構、發動機、機電設備、航電設備價值占比分別為38%、27%、14%、11%。軍用航空飛機方面，主流戰斗機F-16、F-18、F-15航空發動機價值占比分別為24.70%、31.30%以及25.00%。原材料占航空發動機成本約50%，高溫合金為原材料主要構成。具體看航空發動機價值構成，勞動力、原材料占比分別達到25%與50%，其中，高溫合金作為原材料的主要構成，約占材料成本約36%。

我們分別就軍用航空發動機與民用航空發動機對于高溫合金的需求作出測算。關鍵假設如下：(1)航空發動機全生命周期包括研發、采購、維保三個主要的階段，其分別占總支出的10%、45%、45%左右。基于此，我們將航空發動機的需求分為新增需求與維保需求兩部分。(2)軍用航空發動機方面，參考權威統計機構的預測值，預計未來10年我國對于軍用飛機的需求量為3，300架。(3)民用航空發動機方面，參考權威統計機構的預測值，預計未來20年全球對于民用飛機的需求量為41，030架，我國對于民用飛機的需求量為7，240架。

未來10年，我國軍用航空發動機對于高溫合金的市場需求規模約524億元。根據測算，未來10年間，我國軍用領域的發動機市場新增需求約2，079億元，維保需求約1，663億元，對應高溫合金需求分別達到291億元、233億元。未來20年，全球民用航空發動機對于高溫合金的市場需求規模約2，592億美元。根據測算，未來20年間，全球民用領域的發動機市場新增需求約10，285億美元，維保需求約8，228億美元，對應高溫合金需求分別為1，440億美元、1，152億美元。未來20年，我國民用航空發動機對于高溫合金的市場需求規模約467億美元。根據測算，未來20年間，我國民用領域的發動機市場新增需求約1，853億美元，維保需求約1，482億美元，對應高溫合金需求分別為259億美元、208億美元。

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