2024年中国环形锻件行业发展现状分析及未来市场发展机遇研究预测

（1）环形锻件行业发展现状分析：

环形锻件是航空发动机的关键锻件，采用辗轧技术成形的环件具有组织致密、强度高、韧性好等优点，是铸造或其他制造技术所不能替代的。环形锻件的性能和质量在相当大的程度上决定着航空关键构件的使用性能和服役行为，环形锻件的组织性能往往直接关系到飞机的使用寿命和可靠性。近似于零件外廓的异形环件的生产质量和制造技术对于降低发动机研制成本和提高发动机研制生产能力都具有十分重要的影响。

我国航空航天领域的部分关键锻件与国外发达国家尚存在较大差距，比如我国部分关键锻件材料利用率低、环件的组织性能均匀性和稳定性不高、环件尺寸精度低、研制周期长。造成上述状况的根本原因是我国高端装备发展过程中长期“重型号、轻工艺”、“重产品、轻工艺”，即重型号设计、轻工艺研究，在工艺领域又“重冷（加工制造工艺）轻热（成形制造工艺）”，没有从锻造技术对飞机发动机更新换代具有显著的推动作用的认识高度进行统筹安排，对于先进辗轧技术方面的研究未能得到足够重视，工艺水平落后，缺乏先进的工艺控制手段和系统理论架构的支持。

易海商情报告网公布的《全球及中国环形锻件行业市场全景监测及投资投资战略可行性研究报告（2024版）》

近年来，随着我国经济实力的增强和科学技术的发展，各行业对辗轧环件的应用需求都呈现大幅度增长。在我国目前批产和在研的各种型号航空发动机中，高温合金、钛合金等难变形材料大型环件的应用十分广泛。提高我国环件辗轧技术水平已经成为提高我国高端装备研制生产能力和性能水平的一个共性问题。各种新型难变形材料的应用日益广泛，迫切需要科学的工艺设计手段以确保工艺质量；同时，对环件的尺寸精度、冶金质量、生产成本和生产周期的要求更加严格。

（2）行业运行基本特点：

1）行业进入壁垒高：由于锻件的性能和质量在相当大的程度上决定着航空关键构件的使用性能和服役行为，因此航空发动机对于锻件的材料、质量、性能的要求都非常高，目前国内仅有少数企业能够进行高性能、高精度环形锻件产品的研制生产。一般企业进入该行业存在相当大的壁垒，主要体现在技术工艺、资质、人才、质量管理等方面。

2）技术密集型特征强：由于航空锻件需满足高性能、长寿命、高可靠性的要求，且要求各批次产品之间有较高的稳定性和一致性，因此要求企业在材料成形与性能控制的基础研究和应用研究领域有较深的认识，能够掌握先进航空材料的材料变形规律与组织性能之间的关系，产品设计和生产制造水平要求高，因此行业技术水平要求较高，属于技术密集型行业。

3）产品研发周期长，具有定制化特征：航空发动机零部件性能直接影响航空发动机的性能和服役周期，航空发动机制造商为保证航空发动机性能，通常在整机研发的同时要求航空发动机零部件生产企业配合其进行同步研发，航空发动机零部件从研发设计、首件试制到产品定型批量生产的周期较长。

此外，由于航空发动机、燃气轮机等产品型号众多、产品需求各异，每种型号的产品在材料、规格、性能方面均具有特殊性要求，客户的定制化需求较多，因此产品具有定制化特征。

4）保密性要求高：由于行业下游航空发动机、燃气轮机属于先进高端装备，特别是预研、在研及生产阶段中，均可能涉及机密信息，因此航空锻造企业具备较高的保密性要求。

5）下游客户的供应商选择具有稳定性、排他性：航空锻件主要应用在航空航天等高温、高压或耐腐蚀等极端恶劣条件下，产品的性能稳定性和质量可靠性是客户最先考虑的因素，因此客户选定供应商后，就不会轻易更换；在既定的产品质量标准下，客户更换零部件供应商的转换成本较高且周期较长，若锻件研制企业提供的产品能持续符合客户的质量要求标准，下游客户将与其形成长期稳定的合作关系，一旦形成了稳定的合作关系，一般不会轻易改变，因此客户与锻件研制企业的合作关系能够保持长期稳定，且具有一定的排他性。

易海商情报告网公布的《环形锻件项目建议书》

（3）行业发展主要技术门槛：高性能、长寿命、高可靠性，是航空航天等领域高端装备锻件制造追求的永恒目标，以满足高温、高压、高转速、交变负载等极端服役条件。采用轻质、高强度、耐高温等航空难变形金属材料，比如高温合金、钛合金、铝合金、高强度钢等，是实现这一目标的重要途径。然而，这些材料合金化程度高、成分复杂，从而给锻造过程带来诸多难点：①塑性差，锻造过程容易开裂（如高温合金GH4141、钛合金TA7等），需要严格控制变形程度；②变形抗力高、流动性差（如高温合金Waspaloy等），需大载荷设备，且金属难以填充型槽而获得精确形状尺寸；③锻造温度范围窄，易产生混晶、组织不均匀问题，增加锻造火次和操作难度；④对变形程度、变形速率和应力应变状态等较为敏感，锻造过程难以控制；⑤微观组织状态复杂多样，且对工艺条件较为敏感，组织性能难以控制。

上述难变形材料锻造难度大，对锻造工艺和热处理工艺都有非常严格的要求，生产过程必须严格控制各项工艺参数，形成配套完整的控制体系和控制规范，才能使产品的性能指标达到使用要求。因此锻造企业取得这些工艺参数和形成有效的控制体系，不但需要具备深厚的材料和锻造理论知识，而且需要进行大量的反复计算分析、工程试验验证和长期的工程实践。经过验证的成熟生产工艺是该行业的主要技术壁垒之一。

航空难变形金属材料环形锻件大部分为定制化生产的非标产品，具有批量小、形状尺寸多样等特点。企业只有通过研制经验的长期积累，才能形成针对各类产品的研制经验数据库（如：材料的热处理参数、锻压参数、机加工余量参数等），只有在这些个性化数据库的支撑下，借助CAPP、MES等先进信息化手段，用以提升产品质量的稳定性和可靠性，并为新产品的研发提供经验参考和数据支撑，企业才能更好地满足定制化产品的市场需求。基于经验积累的工艺数据库是该行业又一个关键技术壁垒。报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势

（5）行业面临的发展机遇：

1）海外航空行业：根据《中国商飞公司市场预测年报（2021-2040）》，未来20年全球旅客周转量（RPKs）将以每年3.9%的速度增长，在2040年达到19.1万亿客公里，民航市场复苏预期明确。基于全球经济到2040年保持年均约2.6%的增长速度，预计未来二十年全球将有超过41,429架新机交付，价值约6.1万亿美元（以2020年目录价格为基础），用于替代和支持机队的发展。到2040年，预计全球客机机队规模将达到45,397架，全球市场发展潜力巨大。

2）国内航空行业：

①通用航空：我国通航机队规模稳步增长，截至2022年底，我国通用航空在册航空器总数达到3186架，其中教学训练用飞机1157架。通用飞行小时数再创新高，全国通用航空共完成飞行121.9万小时，比上年增长3.5%。虽然我国近几年通用航空整体呈现稳步增长趋势，但相比于通用航空产业发达国家相比，我国依然存在较大差距。对比美国通用航空发展情况，我国通用航空产业仍有较大的提升空间。

此外，“十四五”规划进一步明确重点推动C919大型客机示范运营和ARJ21支线客机系列化发展。其中，C919已经于2022年正式进入取证交付阶段，标志着我国成为全球第四个拥有自主制造大型干线客机能力的国家，大飞机制造的规模化和标准化也推动航空制造产业链上下游的发展，催生产业集群效应。

②无人机：2024年政府工作报告首次写入低空经济。在政策变化、规章变化、行业变化三因素共振下，低空经济有望迎来发展热潮。根据报告《低空经济与民机，大空间新赛道》，2022年全球民用无人机产业市场规模约304亿美元，比上年增长15.6%。未来几年，全球民用无人机市场规模仍将保持较快增长，预计到2026年将达到413亿美元，复合年均增长率8.0%。从类型构成看，过去几年消费无人机一直占据民用无人机的较大市场空间。

从我国的情况来看，近年来，以通用航空为主体的低空经济得到快速发展，有人机经济规模年增长率超过10%，无人机经济规模更是呈高速发展态势，年增长率超过20%。根据航空工业集团《民用直升机中国市场预测年报2023》显示，截至2022年底，中国市场无人机累计飞行小时达到2067万小时，同比增长6.17%，全行业注册无人机共计95.8万架，无人机通用航空企业超过1.5万家，中国无人机产业发展势头强劲。

③eVTOL飞行器：eVTOL是一种面向未来城市空中交通(UAM)场景、更符合未来城市综合立体交通系统的飞行器形态，为超大城市、都市圈及城市群创造了新的通勤方式，将对未来社会、经济、安全和环境等方面产生重大影响，创造显著价值。

根据预测，到2030全球投入商业运营的eVTOL数量将达5千架，2040年达4.5万架，其中36%用于城市出租车，35%用于机场摆渡，29%用于城际服务。2030年运营商收入将达10亿美元，到2050年90%收入将来自机场摆渡和城际服务。

3）航天行业：2024年政府工作报告中提出“积极打造商业航天、低空经济等新增长引擎”，这也是继中央经济工作会之后，商业航天和低空经济又一次进入重磅报告，凸显了以商业航天、低空经济等为代表一批战略新兴产业在打造新质生产力、推动经济高质量发展中的重要作用。此外，中国航天科技集团发布《中国航天科技活动蓝皮书（2023年）》，介绍2024年宇航任务整体情况。整体规划方面，2024年是全力实现“十四五”规划目标任务、加快建设航天强国关键之年，中国航天全年预计实施100次左右发射任务（2023年中国发射67次、美国发射116次），同比增加49%，其中民营商业航天发射次数有望达25次，同比增加92%，发射数量实现跃升。

根据《通信事件点评：航天蓝皮书重磅发布，火箭发射迎来成长新篇章》判断，航天市场持续扩容，北美发展独领全球。规模层面，全球航天发展开始迈入新时期，2022年全球航天市场规模为3215亿美元，预计2032年将达到6782亿美元，十年间复合增长率达7.8%。市场结构层面，北美依然是最重要的航天产业市场，预计将从2022年的1035.2亿美元扩张至2032年的2183.7亿美元，亚太地区则展现出最快的发展态势。

4）核电行业：《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作意见》及《2030年前碳达峰行动方案》两份碳中和顶层设计方案中，均将核电作为非化石能源发展的重要手段之一。

《中国核能发展与展望》（2023）提到，能源转型趋势下核能发展正在重新受到重视，国际形势影响下核能在保障国家能源安全中的重要作用进一步显现，全球核能科技创新发展方兴未艾，核能综合利用维度与广度进一步拓展。预计2030年前，我国在运核电装机规模有望超过美国成为世界第一，在世界核电产业格局中占据更加重要的地位。

5）燃气轮机行业：根据易海商情统计数据：2023年全球燃气轮机市场规模250亿美元，其中80MW以上重型燃机装机达40GW，同比增长40%。主要原因：（1）传统燃煤电厂改造升级，由传统煤碳动力向天然气动力转变，催生对燃气轮机的需求；（2）在双碳背景下，以新能源为主的新型电力系统调峰的需求激发气电增量；（3）全球三大动力（GE、三菱、西门子）致力于氢燃料燃气轮机研发，随着制氢、储氢、输氢等技术的成熟，未来将在一定程度上刺激燃气轮机市场的发展。同时，国家能源局2022年提出“3个8000万”煤电新增、安装、并网政策，下游市场需求旺盛。

（6）行业面临的挑战：

1）新一代航空新材料应用节奏加快，对公司的研发能力将提出更高的要求：随着新一代航空发动机的研制步伐加快，更多的航空新材料得以应用。新材料应用研究工作需要进行大量的验证试验，前期研发投入大，验证周期长，产业化难度大。从国内以往经验来看，一种新材料从研制到成熟应用基本上需要经历10年以上的研制周期。这需要企业不断加大研发投入。

另外，未来航空发动机等高端装备对航空材料提出了高综合性能、结构功能一体化、结构整体化、低成本控制等要求。随着新材料进入航空领域，企业则需不断加大研发力度，针对新材料研究更先进的成型技术，迎接未来新的变革。

2）新技术、新工艺带来的挑战：随着科技日新月异的快速发展，新的成型技术也不断涌现。例如3D打印、喷射成型等新技术逐渐被引入航空发动机零部件的制造领域。单一的成型工艺也在向多学科交叉发展，比如辗轧+胀形、辗轧+旋压、辗轧+旋压+3D打印等等。这要求企业积极把握新的技术发展方向，持续开展新技术、新工艺研究，快速掌握新的制造技术，引领和培养新的市场。