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航空发动机飞机的心脏(飞机五个重要外部结构)

发布于:2022年02月17日 作者:axin001 阅读:53
航空发动机飞机的心脏航空发动机飞机的心脏通过参与国产航空发动机环形锻件的欧洲杯线上买球平台首页研制,以及为全球六大商用航空发动机公司提供配套产品与服务,航宇科技在航空“难变形”金属材料环形锻件领域,以技术工艺和资质优势构建起自身的竞争壁垒,但上市后其仍需面临技术迭代、市场竞争以及短期债偿压力等考验。

来源 | 经理人传媒旗下《经理人》杂志

本刊记者 / 林岸

航空发动机飞机的心脏如果说,航空发动机被称为飞机的“心脏”,那么,被应用于航空发动机风扇、压气机、涡轮、燃烧室等主要部件的航空“难变形”金属材料环形锻件,则像是骨骼一般,以机匣、安装边、封严环、承力环等形式,起到包容、连接、支撑以及密封的作用,并成为航空发动机中的重要零部件。根据普华有策发布的《2021-2027年环形锻件行业发展前景预测及投资战略研究分析报告》,环形锻件采用辗轧技术成形,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。与此同时,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,并往往直接关系到飞机的使用寿命和可靠性。按照价值计算,环形锻件约占航空发动机整体价值的6%。与以碳钢、结构钢等材料为主的普通锻件不同的是,航空发动机环形锻件多采用高温合金、钛合金、高强度钢等“难变形”材料,因此在锻造过程中,需要克服材料变形抗力大、变形温度窄、塑性差等技术难关。而起家于西南一隅的贵州航宇科技发展股份有限公司(688239.SH,以下简称“航宇科技”),正是依托航空“难变形”材料的精密成形技术应用研究与工程化应用,发展成为我国航空锻造领域的骨干企业之一。其主要产品为航空发动机环形锻件,以及可应用于航天火箭发动机、导弹、舰载燃机、工业燃气轮机、核电装备等高端装备领域的产品。目前,航宇科技既是我国航空发动机环形锻件的主研制单位之一、国产大飞机C919发动机环形锻件核心研制单位,也是全球商用航空发动机机匣及环形锻件在亚太地区的主要供应商之一。2021年7月5日,航宇科技在上海证券交易所科创板挂牌上市。在具体的科创指标上,2019年、2020年航宇科技分别实现净利润(扣除非经常损益前后孰低)5142.36万元、7031.70万元,最近两年累计实现12174.06万元;2020年实现营业收入为6.71亿元。航空发动机飞机的心脏在研发投入上,2018〜2020年报告期内,航宇科技累计研发费用投入为1.16亿元,超过6000万元;研发人员占比为10.91%,不低于10%;取得专利69件,其中国内发明专利52件、国际发明专利1件,实用新型专利16件。航空发动机环形锻件对于材料、性能与技术工艺等的要求之高,也决定了该行业具有较高的进入壁垒。而航宇科技通过自主创新、实现制造工艺突破,并参与境内外航空发动机市场竞争,已然占领重要的一席之地。与此同时,其面对集中度高的行业竞争、生产工艺水平差距较大等发展现状,上市也并非终点。千锤百炼航空发动机环形锻件需要面临的,是一个高温度、高气压、高腐蚀以及高强度的工作环境,这也要求航空发动机环形锻件在整个使用周期内具有足够的强度、刚度和稳定度。航空发动机飞机的心脏在此基础上,能否进一步实现高性能、高精度、长寿命的航空发动机环形锻件的研发与生产,也成为相关研制企业能否在行业竞争中处于优势地位、并取得下游客户订单的关键要素。首先在于技术壁垒。为攻克航空“难变形”金属材料环形锻件成形制造过程中遇到的塑性差、材料变形抗力大、锻造温度范围窄、微观组织复杂等难题,研制企业需要深度掌握材料变形条件、热处理等与组织性能关系,开发出塑性成形的锻造工艺与热处理工艺。据航宇科技招股说明书披露,其通过利用全流程的工艺智能数字仿真设计与优化关键技术,突破了“难变形”复杂异型环形锻件成形成性一体化制造关键核心技术。除了材料组织均匀性控制技术、变形路径优化技术、热处理与性能检测技术等工艺技术之外,据公开报道,航宇科技还实现了环形锻件的整体轧制技术,相比后续需要焊接组装而成的产品,能更好地提高产品的安全性与精密性。预研一代、研制一代、批产一代的技术创新机制,使得航宇科技在研发与产业化上得以两手抓。同时,航宇科技还建立了国家和省级企业技术中心,通过搭建新材料应用研究平台、近净成形先进制造工艺研究平台、数字仿真工艺设计制造一体化应用研究平台等技术中心,实现一系列核心技术的研发与新品研制,并为自身构建了较高的技术壁垒。其次在于资质壁垒。对于研制企业而言,资质是其真正进入并参与市场竞争的通行证。由于航空“难变形”金属材料环形锻件多应用于航空航天、能源装备、兵器装备等高端装备制造业,行业对于上述领域的应用产品原材料与零部件均有严格的市场准入政策与质量认证标准。因此,研制企业需要取得相关资质甚至有关企业的特种工艺认证,方能进入供应商体系内并提供产品。而据招股说明书披露,在研制与生产资质方面,航宇科技已全面参与国内所有现役、在研、预研航空航天环形锻件的研制生产任务,同时,也是C919航空发动机长江1000、长江2000环形锻件的主研制单位。在境外航空产业链上,航宇科技也成为全球六大商用航空发动机公司的合格供应商,取得美国GE(通用电气)、美国P&W(普惠)、英国RR(罗罗)、法国SAFRAN(赛峰)、德国MTU、美国Honeywell(霍尼韦尔)合格供方资质并签订长期协议。报告期内,航宇科技在境外的主营业务上,分别实现11625.04万元、23120.55万元和12972.80万元业务收入,占比分别为35.42%、39.92%和19.81%,2020年受疫情影响收入有所下降。通过服务行业内的大型标杆企业,不断对标并达到头部市场对于产品质量的高要求和高标准,是诸如航宇科技此类主要提供配套产品或服务的中小型企业提高自身产品竞争力与技术工艺水平的重要途径。而通过签订长期协议,一方面能够通过供应商较长周期的考察,倒逼研制企业保持严格的品控体系与稳定的研发生产能力;另一方面也保证了研制企业在一定期限内持续获取订单的来源与相应的市场份额。远虑近忧在公开受访中,航宇科技董事长张华曾表示,希望通过3〜5年的努力,航宇科技能够进入航空发动机环形锻件行业全球第三的地位,并表示航宇科技将对标全球顶尖企业进一步发展成为国际化企业。无论是技术工艺的高要求,抑或是资质认证的高标准,都为航空发动机环形锻件行业筑起相对较高的进入门槛和壁垒,因此一定程度上降低了市场竞争的程度。然而对于航宇科技而言,实现跻身全球第三的目标之前,其仍需面对竞争程度虽较低但集中度较高的市场环境、产业链布局劣势、智能化生产水平较低、持续取得资质的风险以及短期债务偿还等远虑近忧。首先从境外市场竞争者来看,CARLTON、DONCASTERS、HWM等锻造企业及所属产业集团,均有悠久的发展历史,其资本实力雄厚,工艺水平和技术实力也处于国际领先水平。在航空零部件上,上述企业通过产业整合,基本形成了原材料、熔炼合金、锻造成形、装配等在内的完整产业链。而包括航宇科技在内的国内航空锻造企业,显然短期内仍不具备这种全产业链的优势。与此同时,航宇科技在环形锻件研制过程中的自动化与智能化水平也相对不足,生产设备与工艺布局的短板制约了其在技术水平、生产效率、产品质量等方面的优势。对于此,航宇科技表示,系因智能化生产线需要自动化生产设备以及软件系统等作为硬软件支撑,受制于自身资金规模有限,难以在此方面投入足额的资金。其次从境内市场竞争者来看,尽管与普通环形锻件企业岔开竞争赛道,在航空”难变形”金属材料环形锻件领域内,除了航宇科技之外,还有中航重机(600765.SH)旗下的安大锻造与宏远锻造,以及派克新材(605123.SH)等竞争力强大的企业。安大锻造和宏远锻造两家公司,在航空锻造业务上已有长达50多年的积累,无论是在国内军品市场的业务规模,还是在专利、标准编制等方面,均具备更强的先发优势并处于行业的领先地位。其中,安大锻造是目前国内最大的航空环形锻件生产企业。后来者的派克新材,于2013年开始进入航空航天、核电燃机等高端市场领域,并取得罗罗(RR)的供应商资质,2018-2020年实现境外收入分别为2389.06万元、4456.54万元、6274.66万元,其追赶的实力不容小觑。而在客户名单上,航宇科技与前述三家国产企业也有一定的重合之处,例如境内的中国航发集团、境外的罗罗(RR)、赛峰(SAFRAN)、霍尼韦尔(Honeywell)等主要航空发动机制造商。在这种情况下,从产品性能、定价到供应商资质等方面,同质化将成为航宇科技不可忽视的潜在风险。一旦其研发能力与技术工艺无法及时匹配客户对于高性能、高稳定性产品的需求,将面临资质无法续期、客户流失以及供应被取代等风险,对自身短期盈利规模、长期业务拓展带来不利影响。除潜在风险之外,近在眼前的考验是航宇科技偿还短期债务的能力。截至招股说明书签署日,航宇科技共取得发明专利共计53项,其中有44项被质押,用于银行借款担保。该风险同样被上交所关注且问询,要求航宇科技对发明专利被质押对生产经营和核心技术的影响做出说明。对此,航宇科技表示,被质押的专利均来源于公司的核心技术,且关系到主营业务,若到期无法偿还债务,导致专利质押权实现而被拍卖、变卖,将影响核心技术专利的使用。同时,因公司经营规模逐渐扩大、应收账款回款周期较长等因素,其短期偿债压力仍有持续增大的可能,若不能及时有效拓宽融资渠道,将会对经营稳定性产生不利影响。上市迎战6%。这是航空发动机环形锻件占发动机整体价值的数值。而根据波音公司与空客公司两家的预测数值并取平均数计算,未来20年飞机市场价值约为6.3万亿美元。根据前瞻产业研究院分析,航空发动机的价值占整机价值的20〜30%,即可达到1.26〜1.386万亿美元。那么,对于航空发动机环形锻件行业来说,即使保守估算,其仍将占有约756亿美元的市场价值。与国内同行业企业相比,航宇科技境外航空客户群覆盖面相对较广,具有一定市场先入优势,而持续保持技术工艺的更新迭代并取得长期供应资质,才能为其进一步抓住新增市场机遇提供原动力。此次登陆科创板,航宇科技募集资金投资项目主要有两方面。其一,建设航空发动机、燃气轮机用特种合金环轧锻件精密制造产业园,实现相关产品产业化、规模化、自动化生产,以提高中小型环轧锻件的智能化生产能力,扩大核心产品产能,为持续、稳定供应提供储能。同时,进一步建设航空锻造数字化智慧工厂,通过改进工艺设计手段以及数字化全过程仿真,缩短设计与研发周期,提高生产效率并保证产品质量的一致性。此外,通过智能产线动态调度控制,实现复杂环形锻件高效柔性制造,以满足多品种、定制化、小批量产品的柔性生产需求,缩短生产周期。其二,航宇科技根据自身财务状况与发展需求,拟使用募集资金1亿元用于日常营运资金及发展储备资金,以保证技术研发持续投入及业务拓展实施,提高整体抗风险能力。在境内与境外航空市场“两翼齐飞”的市场策略下,航宇科技通过参与境内外航空发动机环形锻件的研制与生产,已成为该领域内重要的研制与供应企业之一。而如何将研制规模、供应能力提升至全球业界前列乃至前三,并成为零部件主流供应商、锻压技术的领跑者,航宇科技表示将在做大做强主业的基础上,适时适度进行产业链的纵向延伸,实现从专业锻件商向航空发动机零部件商的延伸和升级。 航空发动机飞机的心脏如涉及版权请告知删除,我们对文中观点保持中立

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