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航空鋁材邁入黃金需求期

發布時間:2017-02-20 14:48:44

航空鋁材是指制造航空器用的各種鋁合金,包括變形鋁合金與鑄造鋁合金,以及先進的鋁合金。變形鋁合金用于加工板、帶、管、棒、型、線材、鍛件與粉材等半成品,鑄造鋁合金用于生產壓鑄件,它們都用于深加工航空器的種種零部件。航空器指的是離地面100千米的大氣層內飛行的各種器械,如飛機、直升機等。

本文所說的“五部引擎”系指ARJ21支線客機、C919干線客機、Y-20大型噴氣式運輸機,往往又把它們稱為大飛機;另二部引擎是所有軍機和通用航空器。從2015年至2035年的20年是中國航空工業大發展時期,也將是這五大板塊的高速持續穩定增長期,且將拉動鋁材進入黃金需求期,在此階段的年復合增長率可達10%。

ARJ21與新舟60型支線客機

2015年3月ARJ21-700飛機完成首次航線演示飛行,2015年11月29日正式交付成都航空公司。根據上海飛機制造廠計劃,至2016年年底,將有5架完成交付,其中2架90座級,3架78座級,預計今后五六年將完成30架交付。至2035年可交付550架,每架用鋁約42噸。

在2015至2035年期間,中國可能制造400架新舟系列支線客機,其結構件幾乎全是鋁合金的,鋁化率可按80%匡算,每架飛機的鋁材投入量若按25噸計算則需要鋁約1萬噸。

C919干線大客機

C919的前機身、中機身、中后機身、機頭與機翼的結構件幾乎全是用鋁材制造的,而發動機吊掛、垂尾、平尾、后機身前段、后壓力框、后機身后段、中央翼等則是用復合材料或鈦合金鍛件制造的。

截至2015年12月,C919客機國內外用戶為21家,訂單數520架,定價約5000萬美元/架,比波音737的9000萬美元/架便宜45%,同時于2016年首飛后打破了中國民航市場波音和空客飛機的壟斷。在今后20年內,可能制造1200架,每架鋁的投放量按75噸匡算,需采購鋁材9萬噸。

運-20重型軍用運輸機

運-20(中國代號:Y-20、鯤鵬)大型噴氣式運輸機是中國自主研發的新一代重型軍用運輸機。Y-20凈質量若按154噸,鋁化率按70%計算,則鋁制零部件質量為108噸,材料利用率如為50%,則需投入216噸/架。

從解放軍所面臨的搶險救災、部隊集結和武裝力量投送需求來看,中國對運-20的需求數量將非常龐大。僅以一個空運批次來看,如果需要在主要戰役方向上投放一個坦克裝甲旅,兩個空降戰車團,外加1500人的傘兵及傘兵配屬的突擊車、指揮車、武裝直升機等,就至少需要250架左右的運-20。中國軍方對運-20的實際需求,最起碼的數量是300架以上,如此龐大的規模,足夠兩個飛機制造廠開足馬力生產10年,需投放鋁材64800噸。

軍用航空器

中國軍用飛機從上世紀50年代初全盤從蘇聯引進米格-15型殲擊(戰斗)機開始,到目前自主研發的第三代戰機“梟龍”/FC-1,其材料中鋁材一直唱主角,絕大部分是中鋁公司的東北輕合金有限責任公司、西南鋁(集團)有限責任公司、西北鋁加工廠生產的。

軍用機是一個龐大的家族,包括諸如殲擊機、轟炸機等等。雖然當前總體上鋁材仍是主要制造材料,但趨勢是鋁材占的比例在單一機種上會一代比一代少,而復合材料及鈦合金等占的比例則會相應地上升,如美國的第四代戰機F-22和F-35,以隱身性能、超聲速巡航能力、高機動性、中距離空戰能力、短距離起降能力和維護費用低為特點,在它們的用材中,鈦合金、復合材料及隱身材料之和是超過鋁材的。

估計在2015年~2035年期間,中國需要新增加約3400架各種軍用航空器,它們對鋁材的匡算總需求12萬噸。

通用航空器

筆者在此所說的通用航空器是指除ARJ21、C919、軍用航空器以外的所有航空器,品種繁多,名目復雜,不勝枚舉,估計這些在2015至2035年期間的鋁材總需求量約21萬噸。

在航空器消耗的鋁中:平軋材約占60%,擠壓材約占28%,鍛件約占7%,鑄件約占5%。此比例是平均值,在不同的航空器中會有不同的比例,有的甚至相差很大。

中國航空器制造業有了很大發展,但與國防所需、大國所需、強國所需的航空器數量及其性能還有較大差距,與美國相比也有較大差距,必須努力趕超,今后20年是我們趕超的時期,也是中國航空工業持續高速發展時期。鋁材仍是航空器的主體材料,在這段時間內,民用航空器的鋁材用量會大于70%,軍用航空器的不會低于55%。鋁材雖然會受到復合材料的挑戰,但替代量不會大,在可預見的時間內,鋁仍是性價比最強的航空材料。不過鋁工業不可掉以輕心,必須加強研發,加強創新,研發新的合金,創造新的材料加工工藝。

此外,航空鋁材生產企業宜與航空器制造企業合作,建設航空鋁零件深加工生產能力,為它們提供可直接進行組裝的零部件,這將大大提高企業的經濟效益與產品市場競爭力。

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