中国正式向世界各地採购铼

美国《航空和空间技术周刊》6月16日(提前出版)一期报道称,中国即将批量生产更为优秀的航空发动机。新发动机将适应更高的内部温度,拥有更出色的性能或耐用性,很可能被安装在作战飞机上。这一动向之所以被曝光,是因为有消息称中国正在市场上询价购买大量铼,而铼这种稀有金属能够提高涡轮叶片的耐热性。不过,中国生产新型或改进型发动机的时间尚不得而知,但采购需求将从2016年开始,其中部分需求将很可能用于储备。除军事效用以外,此举还将威胁到西方三大航空燃气涡轮发动机厂商(GE、劳莱和普惠),因为这些企业有许多重要产品需要用到铼。全球铼供给和铼需求保持着微妙的平衡。生产商会迅速做出反应,满足中国等新客户的需求。

中国的需求似乎会达到每年5吨,从2016年前后开始发货。这一购买量大约相当于全球产量的10%。假如洛克希德-马丁公司的F-35战机项目全力投产,与之配套的普惠公司F135发动机项目的铼消费能力大概也就是如此。铼的用途还有很多,尤其被石化产业用来生产催化剂,但一位了解谈判情况的业内人士称,中国官员已经表示他们的需求将用于生产涡轮发动机。不管怎么说,人们从全球铼消费模式就能看出中国人购买铼的原因:全球约80%的铼用于生产航空发动机。铼的使用暗示着涡轮冶金技术的两大进步:(一)提高镍基高温合金的性能;尤其重要的是,(二)可以制造出用于单晶叶片的合金。这两项技术都能使涡轮(尤其是高压涡轮)在更高温度下工作。这样的话,设计者就能加大涡轮压力,进而提高作业效率;或者发动机可以加快燃料燃烧的速度,进而产生更大的推力。另一方面,人们可以把作业温度维持在较低水平,扩大实际作业温度和涡轮机最高允许温度的差值,这样就能延长使用寿命。人们还可以兼顾两方面的考量,同时提高发动机的性能和耐用性。

中国工程师已向外国同行证明自己有能力制造出单晶叶片,但中国人在批量生产方面遇到了困难。一名外国工程师表示,有中国同行告诉他,中国只有10%的单晶叶片能够满足使用要求。另一位刚刚和中国工程师聊过相关技术的外国工程师称,中国能否在批量生产过程中保持产品质量还是一个未知数.不过,即使制造不出单晶叶片,但只要把铼添加到镍基高温合金里,就可以提高涡轮叶片的作业温度。铼的熔点为3182摄氏度,镍只有1455摄氏度。 报道称,经过改进的高温合金将几乎肯定被用在战机发动机上,比如为歼-10和歼-11战斗机生产的涡扇-10发动机。目前中国的铼产量不高,每年两吨左右,国内需求相应的不是很高,但这种状况即将改变。有业内人士估计,从2016年起中国的进口需求将达到每年4.5吨到5吨。然而,发动机的出货情况不会和原料供应完全一致。组装发动机之前必须首先加工原料并制造出优质零部件。假如制造商难以利用新技术提高产量,那么成品产量落后于原料供应量的情况就会更加明显。此外,如果有不合格的叶片被报废,那么用于最早批次产品的大量原料就会被浪费。最后,金属是可以储存的。假如重要原料供应有限,而中国又属于那种不愿依赖外国人的买家,那么购买金属用于储备的可能性就会很高。中国询价进口铼,说明一是自身产能不足,二是含铼涡轮单晶叶片需求旺盛。

目前A股唯一分离提纯铼、生产含铼高温合金和航空发动机涡轮单晶叶片的公司是炼石有色。这说明炼石有色抓住了制约航空发动机性能的瓶颈,若消息属实,炼石有色有望继续走强。如果进口铼在2016年采购到位,中国即将批量生产更为优秀的航空发动机,利好航空动力。按照文章的逻辑推理,F35战斗机全力投产可达年产200架的水平,对应配置发动机500个(加上备份),每个发动机用铼约10千克,年需求铼5吨。如果中国的铼年需求也达5吨,那么成飞集成未来也可能达到200架左右的的战机年产量。