高温合金：航空发动机的关键材料，在高温环境中稳定工作

1.高温合金，为高温而生

传统钢材在300摄氏度以上就会软化，无法适应高温环境。为了追求更高的能量转换效率，热机动力领域对工作温度的要求越来越高。因此，高温合金诞生了，可以在600摄氏度以上的高温环境下稳定工作，并且技术不断进步。

高温合金按合金主要元素分为铁基高温合金和镍基高温合金。据智研咨询统计，2018年分产品工艺来看，镍基高温合金产量占比80%，铁基高温合金产量占比14.3%，钴基高温合金产量占比5.7%。

高温合金是航空航天发动机的关键材料。港研高纳（300034CH）招股书显示，高温合金自诞生之日起就应用于航空航天发动机，是制造航空航天发动机的重要材料。发动机的性能水平很大程度上取决于高温合金材料的性能水平。现代航空发动机中，高温合金材料的使用量占发动机总重量的40%~60%。主要应用于四个热端部件：燃烧室、导流件、涡轮叶片和涡轮盘。此外，它还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷管等部件。

我国高温合金产业目前正处于成长期，产业链企业未来发展空间广阔。我国高温合金制造企业数量有限，生产水平远远落后于美国、俄罗斯等国家。但近年来，产能、产值都有明显提升。联石航空、西部超导等多家企业高温合金产能项目正在建设并投产。

军工高温合金正在不断升级换代，研发能力是高温合金企业的立身之本。国内以抚顺特钢、钢研高纳为首的高温合金企业，拥有雄厚的科研基础。其中，抚顺特钢在变形高温合金方面具有明显的市场和技术优势，而钢研高纳铸造高温合金则处于国内一流水平，拥有优秀的研发能力。以万泽股份为代表的新兴高温合金企业业务覆盖面广，也注重新型高温合金的研发。

2、航空发动机用高温合金性能不断发展。

铁基高温合金：我国高温合金体系的一大特色

由于我国资源镍、钴紧缺，铁基高温合金的开发、生产和应用成为20世纪60年代和1970年代一道绚丽的风景。根据《GH1040铁基高温合金》（刘哲等，2019年4月，热处理技术与装备）和《高温合金-特殊钢系列》（黄谦耀，2000年4月，冶金工业出版社），大量有GH1140、GH2135、GH1040等铁基合金。

铁基高温合金工作温度较低（600~850℃），一般用于工作温度较低的发动机零件，如涡轮盘、壳体、轴等零件。但铁基高温合金具有良好的中温力学性能，与同类镍基合金相当或更好。此外，它们价格便宜，并且在热加工过程中容易变形。因此，铁基合金作为涡轮盘、涡轮叶片等材料仍广泛应用于中温领域。

镍基高温合金：变形/铸造/新型合金代代升级

镍基高温合金通常在 600°C 以上的某些应力条件下工作。它们不仅具有良好的高温抗氧化、抗腐蚀能力，而且还具有较高的高温强度、蠕变强度和耐久性强度，以及良好的抗疲劳性能。表现。主要用于航空航天领域高温条件下工作的结构件，如航空发动机的工作叶片、涡轮盘、燃烧室等。

镍基高温合金按制造工艺可分为变质合金、铸造高温合金和新型高温合金。

镍基铸造高温合金主要用于发动机涡轮导向叶片，工作温度达到1100℃以上。它们还可用于涡轮叶片，其承受的温度比相应的导向叶片低 50-100°C。

随着耐热合金的工作温度越来越高，合金中的强化元素越来越多，成分也越来越复杂。因此，有些合金只能在铸造状态下使用，不能通过热加工变形。另外，合金元素的增加导致镍基合金凝固后成分严重偏析，导致组织和性能不均匀。采用粉末冶金技术生产高温合金可以解决上述问题。由于粉末颗粒小，制粉时冷却速度快，消除偏析，提高热加工性能。将只能铸造的合金变成可热加工的可变形高温合金。屈服强度和疲劳性能得到改善。粉末合金的高温为生产更高强度合金创造了新途径。

粉末高温合金主要用于制造高推力比先进航空发动机涡轮盘，也用于生产先进航空发动机压气机盘、涡轮轴、涡轮隔流板等高温热端部件。

使用定向凝固工艺消除所有晶界的高温合金称为单晶高温合金。金属是由晶体组成的。晶界是金属内部各种变形、缺陷和杂质聚集的区域。室温下晶界的强度高于晶体内部的强度，但在高温下容易发生滑移。当高温下晶界处的强度下降高于晶体内的强度时，金属的强度下降。因此，采用定向凝固技术消除晶界，所得单晶高温合金具有优异的性能。

目前，几乎所有先进发动机均采用单晶合金涡轮叶片或导向叶片。

钴基高温合金：耐腐蚀等特殊领域前景广阔

钴基高温合金的抗氧化性能较差，但其抗热腐蚀性能比镍好；钴基高温合金的高温强度、抗热腐蚀性能、热疲劳性能和抗蠕变性能也比镍基高温合金强，适合制造燃气轮机导向叶片、喷嘴等。

由于资源限制，我国目前已开发K40、GH188、L605等钴基合金，使用范围有限。 2001年以后，GE对钴基高温合金的研究主要集中在以钴基合金作为燃气轮机的基础材料，并在合金表面制备热障涂层等涂层，以提高耐腐蚀性能。

United Crafts开发的产品包括镍基和钴基高温合金，其应力断裂强度高达约982.2°C，特别适用于燃气轮机，特别是喷气式飞机发动机中的叶片和叶片。但它们的主要问题是，它们在高温下会受到更大的氧化和污染影响，如果没有合适的涂层保护，它们最终会失效。

近年来，出现了许多新型钴基合金增材制造技术，如钴基激光增材制造技术、钴基电子束激光增材制造技术等。增材制造技术是集计算机于一体的高科技技术。 、材料和三维数字建模。增材制造技术与钴基高温合金的有机结合，不仅可以更容易地制造航空发动机中更复杂的结构件，而且可以生产出具有良好耐热性、耐磨性和耐腐蚀性的钴基高温合金零件。

由于材料限制，钴在地球上的储量较少，而且价格较贵。目前，钴基研究的热度有所下降，许多科学研究仍处于数字建模实验等理论阶段。

3、新一代军机用合金、发动机用高温合金或将进入快速扩张期

发动机温度要求不断提高。高推重比需要更高的喷嘴温度，并且需要具有更高工作温度的材料支撑。在世界高温合金的发展过程中，发动机叶片和盘材料经历了变形、铸造、取向、单晶四个阶段。适应温度从600℃逐渐升高到1100℃以上。

两片一盘是指航空发动机中的涡轮叶片、导向叶片和涡轮盘（篦盘）。它们是整个发动机中性能最高的部件，代表了高温合金的最高技术和最高要求。在发动机的高压涡轮中，涡轮叶片和导叶呈交错排列。第一级导向装置靠近燃烧室出口。导流叶片周围环绕着高温气流，是发动机中最热的部件之一。最高温度可达1150°。 C、温度高且不均匀是其工作环境的最主要特点。涡轮叶片，特别是第一级涡轮叶片，受到从燃烧室流经第一级导叶的高温气体的冲洗。对温度的要求也极高，最高温度达到1100℃，并且工作在复杂的应力和腐蚀环境中。涡轮盘是连接涡轮叶片和涡轮轴的部件。虽然温度要求略低于涡轮叶片和导叶，但整体性能要求更高。材料必须具有高强度、优异的疲劳性能、高断裂韧性和低裂纹扩展速率等优异性能。

最新发动机的两片式和一板式制备采用了最先进的高温合金材料。涡轮叶片和导流叶片的结构材料主要是单晶高温合金和取向金高温合金。由于叶片截面很薄，截面尺寸越小，蠕变断裂强度越低，但取向晶粒消除了容易产生裂纹的横向晶界，因此耐久性能、冷热性能良好疲劳性能和薄壁性能大大提高。改进，单晶消除了所有晶界的同时，性能改进更为明显，蠕变断裂强度下降最小，因此是目前最能满足叶片工作要求的材料。

我国涡轮叶片用高温合金逐步由变形合金升级为单晶合金。 20世纪50年代，第一代发动机的推重比为3-4，气体温度为800-1050℃。涡轮叶片材料为变形镍基高温合金，工作温度较低，耐温能力为700-900℃。 C; 20世纪70年代左右，推重比5-6的第二代发动机采用镍基铸造高温合金，其工作温度比同成分变形高温合金高约30℃ ，其工作温度达到约950°C； 20世纪80年代，消除横向晶界的定向凝固高温合金被广泛使用。其使用温度比同成分的等轴晶铸造合金高20-30℃。第四代发动机叶片耐温能力高达980℃。大约;从20世纪90年代到21世纪初，第五代发动机使用了消除所有晶界的镍基单晶高温合金。由于其工作温度明显高于定向凝固柱状晶合金，最高温度可达1050-1100℃，因而得到广泛应用。

军用飞机的更新换代伴随着高温合金的升级换代。第一代涡喷发动机核心材料为变形高温合金，核心材料工作温度为650℃。到了第四代涡扇发动机，核心材料工作温度已达到1200℃，并采用单晶高温合金。历代军机的更新换代都伴随着发动机核心材料高温合金的升级。高温合金的升级需要研发支持。在航空工业发展需求的带动下，我国高温合金先后发展了变形系、铸造系、等轴晶系、定向凝固柱状晶系和单晶合金系。上述高温合金的问世，不断推动了航空工业的发展。

前瞻产业研究院发布的研究数据显示，发动机占军机成本的25%，材料成本占发动机成本的50%，高温合金约占材料成本的35%。

据华泰军工《航天军工：大国复兴，军工崛起》报告（2021年3月5日），我国2021年至2030年将新增军用飞机约4940架，其中歼10、歼11、歼15为代表。新型三代机1440架，以歼16为代表的新型第三代半战斗机600架，以歼20为代表的新型第四代战斗机800架。基于上述假设，2021年至2030年将总计新增单发三代机2040架，总计新增双发四代机800架。

美国安全研究中心发布的报告显示，美军第三代战斗机F-15和F-16的制造成本分别为6500万美元和4000万美元。美军第四代战斗机F-22、F-35A和F-35C的制造成本分别为2.5亿美元、1亿美元和1.3亿美元。

我们用双发战斗机对标美军的F35A、F15战斗机，平均成本8000万美元；单引擎战斗机与美军F16战斗机竞争，平均成本为4000万美元；按美元：人民币=1：6.5计算，发动机成本占整机成本的25%，原材料占飞机总成本的25%。发动机成本占50%，高温合金占原材料成本35%，采购比例为1:1.2。 2021年至2030年军机扩产将使高温合金规模达到497亿元左右。

高温合金的另一个主要市场是发动机维修和更换。结合《世界空军2021》，截至2020年，我国拥有歼10 260架、歼11 315架、歼15 45架、歼20 19架。考虑到军方的保密措施，我国战斗机的实际数量可能会略高于《世界空军2021》持有的数据。我们预计，到2030年，第三代、第四代战斗机的数量预计将在3000架左右，其中单发三代半飞机约2000架，双发第四代战斗机约1000架。一代飞机。据中国产业信息网预测，2019年军机整机采购成本与全生命周期维护成本之比接近1:1。我们假设发动机的使用寿命为10年。战斗机的售后维护成本中，发动机维护占比高达45%。其中，双引擎战斗机的成本为8000万美元，与美国F35A和F15战斗机竞争，单引擎战斗机的成本为4000万美元，与美国F16战斗机竞争。按美元：人民币=1：6.5计算，发动机成本占整机成本的45%，发动机成本为1：1.2采购比例计算，2021年起军用发动机维修市场规模将达到7020亿元到2030年。据前瞻产业研究院测算，原材料占发动机成本的50%，高温合金占原材料的70%。因此，2030年飞机库存达到稳定状态后，我国高温合金年均维修市场规模约为295亿元。

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根据上述测算，2021年至2030年军机装机扩张是军用高温合金市场的主要增量点，总规模约为497亿元。 2030年军机更新换代基本完成后，维修需求将是高温合金市场的主要贡献点。年均市场规模达295亿元。我们假设2021年至2030年军用飞机装机数量分布均匀，年均49.7亿元，那么2030年高温合金总市场规模约为345亿元。结合智研咨询预计，2020年我国高温合金市场规模将达到231亿元，其中航空航天领域占比55%，约为127亿元。 2021-2030年我国军用高温合金市场规模年复合增长率约为10.5%。

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碳纤维：制造各环节技术壁垒较高

1、航天核心材料技术壁垒高

碳纤维是有机纤维（主要是聚丙烯腈纤维）经碳化、石墨化而得到的微晶石墨材料纤维。碳纤维的含碳量达到90%以上。具有强度高、比模量高（强度是钢的10倍，质量只有铝的一半）、重量轻、耐腐蚀、耐疲劳、热膨胀系数小、耐高温等特点。具有低温等优越性能，是重要的军用和民用基础材料。应用于航空航天、体育、汽车、建筑及结构加固等领域。与传统金属材料相比，树脂基碳纤维的模量高于钛合金等传统工业材料。通过设计其强度可达到高强度钢的水平，明显高于钛合金。无论是性能还是轻量化都具有明显的优势。但碳纤维的成本也比较高。虽然在航空航天等高精度领域已部分替代传统材料，但机械性能要求相对较低的传统行业更注重经济效益，传统材料仍是主力军。

碳纤维根据原料不同分类，可分为PAN基碳纤维、沥青基碳纤维或粘胶基碳纤维。 PAN基碳纤维原料来源丰富，拉伸强度优于其他两种。因此，PAN基碳纤维具有最广泛的应用领域。据智研咨询统计，2018年我国PAN基纤维产量份额占比超过90%。沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维用途较窄，产量较小。通用级沥青碳纤维强度和模量较低，主要应用于保温材料领域；高性能沥青基碳纤维多用于航空航天工程材料。粘胶基碳纤维主要用于制造耐烧蚀和隔热材料。

现代碳纤维材料始于军事用途，目前航空航天是重要的应用领域。现代碳纤维是一种含碳量在90%以上的无机高分子纤维。柔软性好，纵向强度高，抗拉强度超强。它属于新一代增强纤维，而碳纤维化学性质稳定，耐高温能力强，不易腐蚀。是大型集成结构的理想材料。与传统材料相比，碳纤维复合材料可以减轻飞机的重量，并且有能力克服金属材料容易疲劳和腐蚀的缺点。我国军工碳纤维产业链企业主要有中航高科、光威复材、中建科技等。其中中航高科处于下游，主要生产航空复合材料产品；光威复合材料实现全产业链布局，是碳纤维行业的领先者；中建科技的布局更加上游，产品技术含量相对较高。

完整的碳纤维产业链包括从一次能源到最终应用的完整制造过程。丙烯可以从石油、煤和天然气中获得。在当前低油价形势下，原油生产丙烯成本最优；丙烯经氨氧化后得到丙烯腈，丙烯腈聚合、纺丝后得到聚丙烯腈（PAN）前驱体。 ，然后经过预氧化、低温和高温碳化得到碳纤维，可制成碳纤维织物和碳纤维预浸料，作为生产碳纤维复合材料的原料；碳纤维与树脂、陶瓷等材料复合形成碳纤维复合材料，最后通过各种成型工艺得到下游应用所需的最终产品。

在碳纤维制备过程中，优质原丝是产业化的前提。碳纤维的强度很大程度上取决于原丝的密度和微观结构。优质原丝是产业化的前提，也是稳定生产的基础。目前比较常用的纺丝工艺有湿法纺丝和干湿法纺丝（干喷湿法纺丝）。从密度来看，干喷湿法纺丝工艺是高性能碳纤维原丝的主流制备方法，且成本比湿法低。根据《PAN基碳纤维生产成本分析及控制措施》（马祥林等，2015年7月《纺织导报》），在同等纺丝设备和能耗条件下，干湿法纺丝综合产量为2- 8倍，PAN基碳纤维丝束的生产成本可降低75%。干喷湿纺中，纺丝液从喷丝头喷出形成细流后，首先穿过一段空气层（1-20cm），然后进入凝固浴。它在凝固浴中凝固，可进行高速纺丝。用于生产高性能纤维，兼具干法和湿法工艺的优点。干喷湿法纺丝也是目前国际碳纤维巨头的主要纺丝方式。日本东丽（3402JP）的T700、T800、T1000碳纤维主流型号均采用干喷湿法纺丝制备。截至2019年，国内企业生产的碳纤维大部分仍采用湿法纺丝，高层领导已成功掌握干喷湿法纺丝工艺。

碳纤维技术的发展经历了三代变革。同时实现高拉伸强度和弹性模量是当前碳纤维开发过程中的技术难点。近年来，日本和美国从两条不同的技术路径在第三代碳纤维上取得了技术突破，预计在未来5-10年内实现工业化生产，对提高作战能力具有重要意义战斗机和武器。东丽采用传统的PAN溶液纺丝技术，大幅提高碳纤维的强度和弹性模量。通过精细控制碳化过程，在纳米尺度上改善碳纤维的微观结构，控制碳化后纤维中石墨的取向和微晶性能。尺寸、缺陷等得到控制。以东丽目前较为先进的碳纤维产品T1100G为例。 T1100G的拉伸强度和弹性模量分别为6.6GPa和324GPa，比T800高12%和10%。正在进入产业化阶段。美国佐治亚理工学院从原丝制备工艺开始，采用创新的PAN基碳纤维凝胶纺丝技术，通过凝胶将聚合物连接在一起，产生强大的链内力和微晶取向的方向性，确保高弹性。即使模量要求的晶粒尺寸较大，仍具有较高的强度，从而将碳纤维的拉伸强度提高到5.5-5.8GPa，拉伸弹性模量提高到354-375GPa。

2、军工需求广阔，下游市场以CFRP为主

碳纤维复合材料是指至少一种增强材料为碳纤维的复合材料，其中最常见的是树脂基碳纤维复合材料（CFRP）。由于CFRP在比强度、比弹性模量等力学性能以及抗疲劳性和稳定性等方面较传统材料具有明显优势，因此在许多领域竞相替代金属材料，特别是轻质金属材料。 CFRP应用场景广泛，已在航空航天、运动休闲领域率先形成规模市场。进入21世纪以来，随着碳纤维及其复合材料的制造成本持续下降，在汽车制造、风力发电等领域的应用比例不断增加。

《2019年全球碳纤维复合材料市场报告》公布的数据显示，2019年中国碳纤维总需求量为37840吨，相比2018年的31000吨，同比增长22%，其中进口量25,840吨（占总需求的68%，比2018年增长17.5%），国内纤维供应量为12,000吨（占总需求的31.7%，比2018年增长33%），总体情况2019年中国市场无论进口还是国产纤维都处于供不应求的状态。

同时，在航空航天领域，商用飞机需求贡献最大。 2019年商用飞机所需碳纤维达到1.62万吨，占比约70%。影响商用飞机碳纤维应用市场的因素主要有三个：一是波音737系列停飞，给国际飞机市场带来巨大的不确定性；第二，新的单通道飞机平台是否会与双通道飞机B787和A350相同。大量使用碳纤维；第三，数量是双通道飞机10倍的单通道飞机将采用什么样的复合材料技术。

20世纪60年代，美国首先在军用飞机上使用CFRP，用于制作机门、舱口盖、整流罩、副翼、方向舵以及其他小型或非受力部件。 20世纪80年代初，开发了垂直尾翼、水平尾翼等尾部二次承重部件，如F-15、F-16、F-18、幻影2000和幻影4000均采用复合材料尾翼。此时，复合材料的用途受到限制。到了20世纪80年代末，在美国推出的第四代战斗机F-22和F-35JSF上，机翼、机身等主要承力结构开始采用复合材料。军用飞机结构中复合材料的过程加速了，使用的复合材料的数量不断增加，复合材料的数量现在占军用飞机结构质量的20％至50％。一些飞机还在其发动机结构中使用复合材料。这些复合材料由高温树脂（聚酰亚胺）制成，其工作温度为250至350°C。它们被用作发动机冷端组件，主要在发动机的外部。它用于管道套管，风扇定子叶片，转子叶片，围栏套管，发动机固定器，推力反向器和其他组件。

此外，根据“航空航天复合材料的发展状况和前景”（Tang Jianmao，2013年8月，航天器环境工程），军事转子螺旋桨螺旋桨和身体结构也使用大量复合材料，例如V-22” OSPREY“倾斜旋翼法中使用的复合材料，占结构质量的40％以上，包括机身，机翼，尾巴，旋转机构等，以及共享的复合材料超过3,000kg。最新一批的欧洲“老虎”武装直升机使用复合材料的结构零件高达80％，接近完整的复合结构。相对而言，军用运输飞机上使用的复合材料的数量不大。例如，C-17占8％，C-130J仅占2％。但是，空中客车A400M军用运输飞机使用了全炮板机翼，复合材料的数量占飞机空运的10％。 35％的结构质量。

我们根据美国的第三代飞机及以上的数量进行估计，结合Zhiyan咨询预测，中国将在2021年至2030年间增加约4,940架新的军用飞机，其中J-20重18吨，800吨重800吨将产生。需求将达到1,944吨。 11空体重为10吨。此外，考虑了约600架军用直升机，空重为5吨； 200大型运输飞机和油轮，重量为60吨，碳纤维比为10％。根据占50％的结构重量计算，并参考Zhiyan Consulting的各种军用飞机中碳纤维比例的统计数据和“ Aerospace Compase材料的发展状况和前景”（Tang Jianmao，2013年8月，Spacecraft环境环境环境工程学），我们估计2021年至2030年，我国对新军用飞机的碳纤维需求约为6,524吨。

根据“关于国内大型客机C919复合材料开发的附带故事”（Yang Yang，2017年7月，科学技术中国），在开发C919大型飞机之前，主要的国内飞机制造公司很少有自动化的自动化用于生产大型平民复合零件的设备，例如预处理。材料自动胶带铺设机，隔热膜成型机，大规模的非破坏性测试设备和标准，大规模的高压釜等。复合材料通常是手工铺设的。稍大的零件需要多个团队加班，从而导致制造效率低下，产品可重复性差。国内航空制造公司必须以计划的方式购买成熟的外国制造设备，以提供开发大型复合材料的保证。难度2：复合材料制造的过程标准和检查标准。由于复合零件是由多个国内供应商生产的，因此必须汇编一组科学的综合生产过程规范，以确保高一致性和可靠性。对于COMAC，仅用于批准类型证书（TC）的严格测试。第一次飞行后，C919开始进入适航认证阶段，EASA必须从中国民用航空管理局获得C919的适航证书。只有在获得证书后才能进行适航认证。考虑到这是被授权在欧洲飞行的第一批中国喷气式飞机，因此获得其适航性证书可能需要更多的时间。

3。碳碳复合材料：具有明亮军事市场前景的新制动材料

碳/碳复合材料是带有碳纤维的复合材料，作为加固和化学蒸气沉积碳或树脂碳作为基质。它们主要用作制动盘。制动盘是具有摩擦材料设计技术和制备技术作为核心的制动产品。它们用于制动飞机，坦克，装甲车和高速火车。

在“最严重的着陆停止”实验中，也就是说，考虑到所有其他制动系统都受损，飞机车轮制动器可以吸收超过300兆的能量，并且温度在短时间内迅速达到1000度以上。因此，飞机的制动盘材料在高温抗性，稳定性和变形的降低方面有严格的要求。

与钢制动盘相比，碳制动盘的出色优势是：

1）减小制动设备的重量：根据“制动系统中C/C复合材料的应用和开发”（Cheng Hao等，2020年3月，碳），碳制动盘的密度为1.75g/cm3与金属制动器相比，〜1.80 g/cm3可以节省约40％的结构重量。制动扭矩平稳，制动过程中的噪音很小，飞机的性能显着提高。

2）改善制动光盘的使用寿命：根据“制动系统中C/C复合材料的应用和开发”（Cheng Hao等，2020年3月，碳），在相同使用条件下的磨损量为大约是制动器的金属1/3〜1/7的，使用寿命是金属制动器的5〜7倍。一架通用军用飞机的使用寿命约为1,000次，乘客飞机的使用寿命为2,000至3,000起跌落。磨损达到极限后，还可以通过整体键合，“二合一”铆接和其他维修方法来维修碳制动盘，以继续延长使用寿命，降低成本并改善经济。

3）高工作温度：根据“平民飞机的碳制动动态实验”（张Qiang等人，2007年3月，2007年2007年江苏航空和宇航学会飞机专业委员会的学术年会），当时运营温度升至775°C，碳/碳复合材料的特定强度保持不变，而钢材材料的特异性强度显着降低。钢制动盘的最高工作温度不超过900°C。当温度高于900°C时，钢制动盘将结合。碳/碳复合制动材料不会在2000°C的高温下熔化，不会结合，也不会具有明显的翘曲变形。

4）平滑制动：碳制动系统中的碳制动轮与防滑控制系统一起使用，以确保及时及时及时释放滑动和释放制动能，并且在下面不容易损坏制动盘高温，从而确保制动过程平稳。 。

因为碳/碳复合材料具有一系列优势，例如低密度，高温耐药性，耐腐蚀性，出色的摩擦和磨损特性，良好的热震动性，并且不容易突然灾难性损害，因此它们已成为首选的制动材料用于航空制动设备。 。现代的高性能民用客机，例如波音747，波音757，波音767，空中客车系列，麦克唐纳·道格拉斯系列等，都使用碳/碳复合制动材料制动器。随着我国经济的持续发展和经济全球化的加深，整个航空业都表现出快速发展的趋势。国内运营车队的数量和规模的不断扩大为开发民航产品业务带来了巨大的机会。飞机制动盘作为消耗品，每次佩戴到标准时都需要更换。市场需求很大，目前他们主要依靠进口。主要的外国碳制动盘制造商包括法国Safran（SAFFP），美国联合航空公司（Ualus），霍尼韦尔（Honewell）（Honus）和英国Meggitt（MGGTLN）。外国公司（OEM零件）使用短纤维成型技术来生产具有良好摩擦和磨损特性的碳制动盘，但其机械性能相对较低。

为了进一步提高碳制动盘的机械性能并提高制动材料和飞机的安全性，由Beimo Hi-Tech代表的国内公司和Xi'an制动器使用的用针结合了化学蒸气沉积过程，以准备碳制动盘并最终在国内生产碳制动盘。

根据Beimo高科技的招股说明书，军用飞机的主轮装配数量约为每架飞机约4架战斗机，每架飞机3艘油轮飞机，每架飞机12架运输飞机，每架飞机4架武装直升机，每架飞机4架载飞机，每架3台培训师飞机飞机。研究咨询公司预测，从2021年到2030年，我国军用飞机的增长。预计2030年新安装的主发动机车轮的总市场能力预计将超过48,332辆。就单价价格而言，由于该产品的国内单价涉及国家机密，并且尚未公开披露，因此我们参考了外国航空设备采购网站上的碳/碳制动系统（飞机制动系统5011809-3碳制动器） Skygee。价格为150,000美元，约为900,000美元。人民币。考虑到国内产品的成本优势以及组装后出售外国制动系统的事实，有一定的保费。我们根据制动盘 + 600,000元/套装主轮的单位价格进行估计。在2030年的增量市场稳定下来之后，预计军用飞机将一旦更换主轮，预计刹车系统的市场规模将在2030年达到290亿元人民币。根据“世界空军2021”大约3,365次第二代和第三代战斗机和各种具有维护价值的通用飞机。根据Beimo Hi-Tech招股说明书中的主轮组件的数量计算，在2020年，军用飞机的主轮制动器数量约为21,272辆。从2021年到2030年的制动系统市场大小的复合年增长率约为8.6％。

来源| Huatai证券

作者|李康，陈李