產(chǎn)業(yè)探索之軍民融合：軍民融合細(xì)分領(lǐng)域的機(jī)會與挑戰(zhàn)（三）
一、國防軍工新材料空天裝備基石之高溫合金：空天基石，材料超星
高溫合金性能優(yōu)異, 是軍民航空發(fā)動機(jī)及地面燃?xì)廨啓C(jī)熱端部件不可替代的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。高溫合金（Superalloys） 是指以鐵、鎳、鈷為基，能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，較佳的抗疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。
高溫合金材料最初主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，由于其有著優(yōu)良的耐高溫、耐腐蝕等性能，逐漸被應(yīng)用到電力、汽車、冶金、玻璃制造、原子能等工業(yè)領(lǐng)域，從而大大地拓展了高溫合金材料的應(yīng)用領(lǐng)域。隨著新型高溫合金材料的不斷涌現(xiàn)，高溫合金的市場需求處于逐步擴(kuò)大和增長狀態(tài)。
“一代材料，一代飛機(jī)”。在先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)中，高溫合金用量占發(fā)動機(jī)總重量高達(dá)60%以上，高溫合金的發(fā)展水平在一定程度上反映了一個(gè)國家的國防力量和工業(yè)水平，可以毫不夸張的說，沒有高溫合金，就沒有現(xiàn)代的航空工業(yè)。
正視差距，我國高溫合金道路任重道遠(yuǎn)。 雖然目前我國高溫合金牌號眾多，但與國外頂尖水平仍存在20年以上的差距，制約我國航空發(fā)動機(jī)及高端燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展。原因包括較低的成材率水平（30% vs 80%）、高端產(chǎn)能的缺乏、國產(chǎn)化程度低（低于40%）、仿制比例高、材料使用壽命不足（不足1000小時(shí) vs 上萬小時(shí)），以及相對落后的加工設(shè)備（真空電弧爐、真空感應(yīng)爐、電渣爐等）和加工工藝。
以航空發(fā)動機(jī)為例，設(shè)計(jì)、制造一臺高性能的渦扇發(fā)動機(jī)， 可謂"螺螄殼里做道場"， 難度極大。在世界范圍內(nèi)，掌握一流水平渦扇發(fā)動機(jī)制造技術(shù)的僅有英國Rolls-Royce、美國普惠和美國通用3家公司，俄法兩國都屬于二流，這是一個(gè)真正的壟斷行業(yè)。
高性能航空發(fā)動機(jī)已成為我國航空業(yè)的心頭大患。 2011年之前，我國在軍用渦扇發(fā)動機(jī)中技術(shù)成熟度過關(guān)的只有配備殲轟-7的WS-9秦嶺發(fā)動機(jī)。殲-10、殲-11 等主力戰(zhàn)機(jī)的發(fā)動機(jī)主要依靠從俄羅斯進(jìn)口的AL-31系列發(fā)動機(jī)。
1987年立項(xiàng)，2005年自主設(shè)計(jì)的大推力渦扇發(fā)動機(jī)——WS-10“太行”研制定型，其性能相當(dāng)于美國上世紀(jì)80年代的F110發(fā)動機(jī)，但我們推測由于高溫合金葉片技術(shù)成熟度和可靠性等原因，曾一度無法批量生產(chǎn)，近些年其產(chǎn)量和成品率開始提升。而我們推測我國最新四代戰(zhàn)斗機(jī)J20及大運(yùn)仍然依賴進(jìn)口發(fā)動機(jī)，尚難實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，提升高溫合金材料以及加工工藝水平刻不容緩。
海外嚴(yán)格禁運(yùn)，國內(nèi)自主研發(fā)，政策頻出。 我國受《瓦森納協(xié)定》制約，無法實(shí)現(xiàn)高端高溫合金進(jìn)口，國家高度重視，近期政策頻出——“兩機(jī)專項(xiàng)”上升為國家戰(zhàn)略，巨量資金投入材料研發(fā)；航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)成立為航材發(fā)展注入強(qiáng)心劑，意圖整合國內(nèi)最優(yōu)資源；通航領(lǐng)域再迎政策利好，催生航材產(chǎn)業(yè)規(guī)模。
結(jié)合軍機(jī)、民機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車渦輪增壓以及核能需求，我們測算未來20年我國高溫合金年均母合金銷售市場規(guī)模662億，年均葉片維修市場規(guī)模1003億，合計(jì)年均1665億人民幣。
供給壁壘極高，海外寡頭壟斷，國內(nèi)三方爭雄。 高溫合金行業(yè)技術(shù)和資金壁壘極高，主要企業(yè)包括三類，各有千秋。一是三大鋼企（撫順特鋼、攀鋼集團(tuán)長城特鋼、寶鋼特鋼）；二是科研院所（621所、鋼研高納、中科院沈陽金屬研究所）；三是新進(jìn)入者（萬澤股份、應(yīng)流股份、西部超導(dǎo)、煉石有色等）。
二、國防軍工新材料空天裝備基石之紅外鍺材料：中國軍用市場潛力巨大
鍺在大氣層對紅外線透明度最高，是一種不可替代的優(yōu)良紅外光學(xué)材料。 鍺單晶切片加工成的鍺透鏡及鍺窗和利用鍺單晶透過紅外波長特性制成的各種紅外光學(xué)部件廣泛用于各類紅外光學(xué)系統(tǒng)。例如熱成像儀可探測目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過光電轉(zhuǎn)換、電信號處理將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像，在黑暗中實(shí)現(xiàn)夜視功能。
紅外熱像儀廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。 軍用紅外鏡頭的主要應(yīng)用應(yīng)用于軍事夜視偵查、武器瞄具、夜視導(dǎo)引、紅外搜索和跟蹤、衛(wèi)星遙感等多個(gè)領(lǐng)域，包括機(jī)載紅外鏡頭、艦載紅外鏡頭、陸基紅外鏡頭、車載紅外鏡頭、紅外槍瞄鏡頭、頭盔紅外鏡頭、手持紅外鏡頭等方面，軍用紅外鍺鏡頭對精度、工藝要求高，一般含有6-10多片鍺鏡片。
紅外熱成像技術(shù)區(qū)別于微光夜視，無需夜光照明，真正令夜間戰(zhàn)場變?yōu)椤皢蜗蛲该鳌?，從而使全天候及各種氣象條件下的無差別作戰(zhàn)變?yōu)榭赡?，因此紅外熱像儀的應(yīng)用不僅對武器裝備的性能，甚至對現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)模式都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
全球軍用紅外市場空間潛力巨大，增速穩(wěn)定。 軍用紅外屬于剛性需求，雖然美軍自2013年起小幅降低軍費(fèi)開支，但中國等新興國家軍費(fèi)開支穩(wěn)步增長，使全球軍費(fèi)開支總量維持在2-3%的增速，而軍用紅外裝備隨著其滲透率的持續(xù)提升，潛在市場空間巨大。
在發(fā)達(dá)國家，紅外熱像儀已配置在陸軍、空軍、海軍等各個(gè)軍種中，海灣戰(zhàn)爭中平均每個(gè)美國士兵配備1.7 套紅外熱像儀。目前全球軍隊(duì)數(shù)量約為2,000 萬人，如果10%的軍隊(duì)按每個(gè)士兵配備1套紅外熱像儀，全球軍用紅外光學(xué)鍺鏡頭市場需求量可達(dá)200 萬套，假設(shè)每套鍺鏡頭消耗鍺金屬0.3kg（云南鍺業(yè)募投項(xiàng)目3.55萬套鍺鏡頭大約對應(yīng)10噸鍺金屬），則潛在鍺金屬需求量可達(dá)600噸。
此外，全球目前有多達(dá)數(shù)10 萬輛的坦克、戰(zhàn)車以及數(shù)百艘潛艇，對其舊有裝備的紅外光學(xué)改造和新造武器的紅外光學(xué)應(yīng)用是紅外光學(xué)鍺鏡頭市場未來的重要需求，并且需求量巨大。根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)Maxtech International的報(bào)告，目前全球軍用紅外市場規(guī)模為70億美元左右，未來幾年年均增速為7%左右。
目前中國軍隊(duì)紅外熱像儀應(yīng)用相對較少，未來潛力巨大。 經(jīng)歷數(shù)次裁軍后，我國軍隊(duì)規(guī)模約200萬人左右，根據(jù)我軍關(guān)于未來戰(zhàn)略發(fā)展及武器裝備高科技化的指導(dǎo)思想，未來單兵配置紅外裝備已是大勢所趨。假設(shè)未來我軍紅外熱像儀滲透率達(dá)10%，則我國軍用紅外熱像儀市場容量就可達(dá)到20萬套，以每套10萬元來計(jì)算，其市場遠(yuǎn)景需求量可達(dá)200億元。此外，紅外裝備作為坦克、戰(zhàn)機(jī)、導(dǎo)彈、艦船的必備部件，采購單價(jià)更高，市場潛力不可小覷，我們預(yù)計(jì)5年內(nèi)中國軍用紅外市場總規(guī)模將達(dá)333.5億元，年均市場空間超過60億元。
來源：安信證券
