新型金屬合金材料行業(yè)講解

新型金屬合金材料行業(yè)講解

(2011-12-2306:38:22)

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散戶之友分類:新能源新材料

財經(jīng)

資料來源：東興證券

中國航空業(yè)步入高速增長，帶動航空材料產(chǎn)業(yè)騰飛。中國將成為世界增長最快、最具發(fā)展?jié)摿Φ暮娇帐袌觥８鶕?jù)中國商飛公司的測算，中國航空客流量將以每年7.7%的速度增長，未來20年，中國總計需要新增飛機3997架。隨著國產(chǎn)大飛機計劃的推進，以及我國航空材料制造業(yè)的不斷發(fā)展，航空材料國產(chǎn)化率會穩(wěn)步提升，2010-2019年是我國新增客機需求增長最快的時期，在此期間航空合金材料的年均增長率保持10%左右。高鐵、城市軌道交通材料產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)式增長期。隨著我國高速鐵路和城市軌道交通建設的加速，軌道交通用的鋁合金材料、金屬基復合材料以及C/C復合材料將迎來高速增長時期，其中軌道交通用鋁合金材料將保持年均25%~30%的增速，總需求量將在2016年達到30.77萬噸。金屬基復合材料和C/C復合材料將保持年均30%以上的增速，總需求量將從目前的10萬噸左右增長到2014年的25萬噸。汽車輕量化材料是汽車工業(yè)節(jié)能減排的必然選擇。2011—2015年，隨著中國汽車工業(yè)水平的不斷提升，汽車工業(yè)節(jié)能減排的深入，中國汽車單車鋁材料用量將以每年10%?12%的速度增長，到2015年中國汽車用鋁量將從目前的190萬噸增長至314萬噸，市場增長潛力巨大。

產(chǎn)業(yè)背景：戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)崛起的基礎

1.1新材料產(chǎn)業(yè)是新興產(chǎn)業(yè)崛起的前提

新材料本身就是一種高新技術(shù)，又是現(xiàn)代高新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的基礎和先導，也是提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)能力、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。新材料的突破往往會引發(fā)人類劃時代的變革。如上世紀60年代高純硅半導體材料技術(shù)的突破，使人類進入信息化時代。高性能碳纖復合材料在今后20~30年將迎來新發(fā)展時期，引發(fā)一場航空工業(yè)革命性的變革。新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是帶動節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提和保障。

從材料的用途來分，可分為信息材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。更常見的兩種分類法則是結(jié)構(gòu)材料和功能材料；傳統(tǒng)材料與新型材料。新材料產(chǎn)業(yè)通常包括：稀土功能材料、高性能膜材料、特種玻璃、功能陶瓷、半導體照明材料等新型功能材料；高品質(zhì)特殊鋼、新型合金材料、工程塑料等先進結(jié)構(gòu)材料；碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維等高性能纖維及其復合材料；納米、超導、智能等共性基礎材料。

新材料產(chǎn)業(yè)分類：高性能結(jié)構(gòu)材料、先進復合材料、信息功能材料、光學功能材料、電性和磁性材料、新能源材料、生態(tài)環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料、智能材料、納米材料

新材料產(chǎn)業(yè)包括以下六個子產(chǎn)業(yè)：特種金屬功能材料、高端金屬結(jié)構(gòu)材料、先進高分子材料、新型無機非金屬材料、高性能纖維及其復合材料和前沿新材料。其中與金屬新材料相關(guān)主要是特種金屬功能材料和高端金屬結(jié)構(gòu)材料。預計在今后相當長一段時間內(nèi)，金屬材料仍是最主要的一類材料，將在人類經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用。金屬新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是推動新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。

表：新材料及金屬新材料分類

新材料產(chǎn)業(yè)分類具體包含的材料種類

高性能結(jié)構(gòu)材料超級鋼、先進鋁合金、先進鈦合金、高溫合金、新型陶瓷、新型玻璃、新型高分子材料

先進復合材料金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、高分子基復合材料、

炭/炭復合材料、梯度功能材料

電性、磁性材料電阻材料、半導體材料、超導材料、永磁材料、軟磁材料、其他新型磁性材料

光學功能材料 紅外光學材料、發(fā)光材料、激光材料

信息存儲材料、信息顯示材料、信息傳輸材料、信息處理

信息功能材料

材料

新能源材料 太陽能材料、儲氫材料、鋰離子電池材料、燃料電池材

料、核能材料

智能材料 形狀記憶合金智能材料、無機非金屬材料智能材料、

智能高分子凝膠

生物醫(yī)用材料 醫(yī)用金屬和合金、生物陶瓷、醫(yī)用高分子材料

納米材料 納米磁性材料、納米微粒催化劑、生物納米材料

生態(tài)環(huán)境材料 天然材料、循環(huán)再生材料、低環(huán)境負荷材料、環(huán)境污染控

制材料

全球主要國家都高度重視新材料科學的發(fā)展，工業(yè)發(fā)達國家十分重視新材料在國民經(jīng)濟和國防安全中的基礎地位和支撐作用，為保持其經(jīng)濟和科技的領先地位，都把發(fā)展新材料作為科技發(fā)展戰(zhàn)略的目標，在制定國家科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃時將新材料列為21世紀優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一，予以重點發(fā)展。

1.2我國金屬新材料發(fā)展規(guī)劃

從我國經(jīng)濟發(fā)展水平以及全球金屬材料發(fā)展的歷程來看，目前我國金屬材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平正處于歐美等發(fā)達國家在20世紀中后期的水平，正是發(fā)展現(xiàn)代軌道交通材料和航空航天材料的黃金時期?！笆濉逼陂g，國家已經(jīng)將新材料列入了七大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)中，圍繞國家發(fā)展戰(zhàn)略性新產(chǎn)業(yè)總體部署，我國新材料“十二五”期間重點發(fā)展的領域包括：新信息材料、航空航天材料、高軌交通及新能源汽車材料、節(jié)能環(huán)保材料、生物醫(yī)用材料等。其中與有色金屬材料相關(guān)的領域主要包括：稀土功能材料、稀有金屬材料、半導體材料、特殊合金材料、新型輕合金材料、金屬基復合材料等。

表：金屬新材料分類及相關(guān)上市公司

金屬新材料類別/材料應用領域具體內(nèi)容相關(guān)上市公司1、新型合金材料

航空航天材料 先進高溫材料、鈦及鈦合金、 C/C復合材

料 鋼研高納、寶鈦股份、博威合金、

西部材料、博云

新材、安泰科技

軌道交通材料 高速動車專用鋁合金、動車組剎車片、軌

道 利源鋁業(yè)、博深工具、南山鋁業(yè)、

交通減震墊板、鐵路車配

件 中鼎股份、時代新材

汽車輕量化材料鎂及鎂合金、鋁及鋁合金(汽車型

材) 亞太科技、云海金屬、寶鈦股份

2、稀土功能材料

稀土發(fā)光材料 稀土三基色熒光

粉 包鋼稀土、廈門鎢業(yè)

稀土永磁材料 釹鐵硼永磁合

金 廣晟有色、中科

三環(huán)、橫店東磁、

正海磁材、江粉

磁材、太原剛玉

稀土儲氫材料 稀土LaNi5型金屬間化合物具有很強的吸氫

能力，用稀土儲氫合金粉為負極

的稀土鎳氫 科力遠

電池(Ni-MH)

3、信息功能材料

信息存儲材料 高純稀有金屬及靶材、大規(guī)格鉬電極、高

品廈門鎢業(yè)、章源鎢業(yè)、金鉬股份、

質(zhì)鉬絲、高精度鎢窄帶、大規(guī)格

鎢鉬板材 東方鉭業(yè)

信息處理材料 半導體材料：電子級多晶硅、砷化鎵、碳化

硅、錯等新型半導體材料、銦錫

氧化物ITO

貴研鉑業(yè)、云南錯業(yè)

靶材

4、新能源材料

太陽能光伏 碲化鎘、銅銦鎵硒、銅銦硫等新型薄膜光

伏錫業(yè)股份、株冶集團

鋰動力電池

鋰

5、 醫(yī)用金屬材料

醫(yī)用鈦及其合金

金

醫(yī)用鉆及其合金鉆銘合金

6、 國防軍工材料

料

材料

高純碳酸鋰、金屬天齊鋰業(yè)、贛鋒鋰業(yè)

鈦及鈦合金、鉆銘鉬合寶鈦股份

核級鋯、核輻射改性新材沃爾核材、東方鋯業(yè)

我國到2020年金屬材料發(fā)展目標是：金屬材料人均用量到世界平均水平，高品質(zhì)金屬材料基本實現(xiàn)自主供給，冶金行業(yè)節(jié)能減排和生產(chǎn)效率達到國際領先水平，大型和超大型基金材料結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)自主生產(chǎn)，有自行設計工藝流程和制造重大裝備的能力，基本滿足國家重大工程建設、國家安全、信息化社會建設、高端裝備制造、交通運輸?shù)鹊男枨螅髽I(yè)創(chuàng)新能力得到大幅提升，基礎研究水平和新材料新工藝研發(fā)能力接近世界發(fā)達國家水平。

2.航空航天材料

在航空航天領域，由于大型客機和航天飛行器對自身結(jié)構(gòu)材料和功能材料具有很高的性能要求，主要性能要求包括：高比強度、高比模量、耐高溫、良好的斷裂韌性、抗疲勞及耐腐蝕。大型飛機制造技術(shù)發(fā)展通常伴隨著結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展，第一代飛機是以木頭和布作材料；第二代飛機用鋼和鋁合金作材料；第三代飛機增加了更多的鈦合金材料；第四代飛機則添進大量的復合材料，這些復合材料比鋼鐵輕得多，但強度卻比鋼鐵高得多。目前全球大型飛機的材料主要還是以鋁合金、鈦合金以及碳纖維復合材料為主，不同類型的飛機對材料需求不同，各種類型的材料使用比例通常會有較大的差別。通常在民用客機使用的鋁合金比例較大，而軍用飛機鈦合金的使用比例較高。目前最先進的波音787“夢想”飛機是目前惟一的飛機結(jié)構(gòu)以復合材料為主的大型民用客機。

2.1先進鋁合金

先進鋁合金由于具有高比模量、抗疲勞以及耐腐蝕等性能，是航空工業(yè)中的主要結(jié)構(gòu)材料。在民用和軍用飛機結(jié)構(gòu)材料中，鋁合金材料的用量比例一般在20%~80%。如代表先進水平的B-777飛機中鋁合金的用量為70%，在A-380中為60%，C-17軍用運輸機中鋁合金的用量為70%。近年來，由于復合材料和鈦合金的用量增加，最

新設計的飛機中鋁合金的用量相對減少，但高純、高強、高韌、耐蝕的高性能鋁合金用量卻在增加。

2.2先進鈦合金材料

鈦合金具有密度小、強度高、耐度高、耐高溫和抗腐蝕性好等優(yōu)點，在航空航天和軍事領域中獲得了廣泛的應用，包括軍用和民用飛機、航空發(fā)動機、導彈、艦艇等。美國在20世紀80年代以后設計的各種先進軍用戰(zhàn)斗機中，鈦合金的用量一般在20%以上，第三代戰(zhàn)斗機F-15鈦合金用量占27%。近年來所開發(fā)出的航空航天用新型鈦合金主要有高強高韌合金、高溫鈦合金和阻燃鈦合金。

2.3炭/炭復合材料

C/C復合材料即為炭纖維增強基復合材料，是以炭或者石墨纖維為增強體，炭或石墨為基體復合而成的材料。它具有耐高溫、導熱性好、抗熱沖擊、燒蝕率低、高溫下高強度、一定的化學惰性等特殊性能。炭/炭復合材料的發(fā)展主要受宇航工業(yè)發(fā)展的影響，因為他具有高燒蝕熱、低燒蝕率、超熱環(huán)境下的高強度等優(yōu)點，被認為是航天環(huán)境中高性能的燒蝕材料。炭/炭復合材料還具有優(yōu)異的耐摩擦性能和高導熱率，使其在飛機、汽車剎車片和軸承等方面得到應用。

目前用于軍用飛機和大型超音速客運飛機的剎車片都是C/C復合材料。飛機使用C/C復合材料剎車片后，其剎車系統(tǒng)比鋼剎車裝銘減輕重量約680kg。飛機質(zhì)量的減輕可以提高飛機的加速性和燃油經(jīng)濟性。C/C剎車片不僅質(zhì)量輕，而且特別耐磨、操作平穩(wěn)，當緊急剎車時C/C剎車片能夠經(jīng)受住摩擦產(chǎn)生的高溫。

表：航空航天材料相關(guān)上市公司分類

所屬領域 公司名稱主營業(yè)務

先進高溫材料 鋼研高納公司定位于中國“先進高溫材料”技術(shù)的引

領者與產(chǎn)業(yè)升級的推動者，主要

從事航空航天材料中高溫材料的研發(fā)、生產(chǎn)，為國內(nèi)先進航空發(fā)動機研制了

GH4169、GH901等合金渦輪盤。

銅合金、鈦合金 博威合金公司主要生產(chǎn)有色合金材料、高溫超導材料、銅

合金制品、不銹鋼制品、鈦

金屬制品的制造加

工，產(chǎn)品廣泛應用于電子通訊、航天軍工、船舶機械、精

密模具等行業(yè)。

鈦及鈦合金 寶鈦股份公司是中國最大的鈦及鈦合金生產(chǎn)企業(yè)，國

家高新技術(shù)企業(yè)。公司專業(yè)從事

鈦加工業(yè)務，產(chǎn)量占

全國總量的40%左右。公司鈦材產(chǎn)品廣泛應用在化工、建

筑、航空航天、艦船、醫(yī)療等領域。

西部材料 公司是陜西省正在打造的國家

級新材料產(chǎn)業(yè)基地和西部鈦谷的核心企業(yè)，公

司控股子公司西部鈦

業(yè)，擁有年產(chǎn)5000噸的鈦熔煉能力，公司致力于打造完

整的鈦材產(chǎn)業(yè)鏈。

C/C復合材料 博云新材C/C復合材料應用領域包括：C/C飛機剎車

副、航天發(fā)動機的噴管等熱構(gòu)件。

公司的C/C復合材

料產(chǎn)品已應用在波音一757系列、多種軍用飛機以及多種

型號火箭上；公司的

粉末冶金復合材料產(chǎn)品已應用在波音一737系列、圖一

154和多種軍用飛機

上。

2.4中國航空業(yè)步入高速增長，帶動航空材料產(chǎn)業(yè)騰飛

全球經(jīng)濟的持續(xù)增長帶動了航空運輸業(yè)的長期發(fā)展。未來20年，預計全球GDP年均增長率為3.71%，全球航空旅客周轉(zhuǎn)量(RPKs)的年均增長率為5.2%。其中，中國的GDP年均增長率為5.87%，中國的航空旅客周轉(zhuǎn)量年均增長率為7.7%，高于全球平均水平。中國經(jīng)濟的長期強勁增長推動力航空運輸需求的增長，政府建設“民

航強國”的決心和對航空基礎設施的規(guī)劃建使得航空運輸業(yè)前景無限。

我國已啟動大飛機的發(fā)展計劃，結(jié)構(gòu)材料以鋁合金材料為主。據(jù)預測，我國客機在未來10年每年將需要單通道飛機100多架；對100~125座級和210座級的單通道飛機需求將超過300架；150~175座級單通道飛機超過1000架。為了形成我國大客機特色和競爭優(yōu)勢，必須發(fā)展高性能的鋁合金材料，包括2000系(Al-Cu)，7000系(Al-Zn-Mg-Cu)、6000系(Al-Mg-Si)及鋁鋰(Al-Li)合金。

預計隨著我國城市化進程的不斷提高,居民收入水平也將不斷提升，中國將成為世界增長最快、最具發(fā)展?jié)摿Φ暮娇帐袌觥８鶕?jù)中國商飛公司的測算，中國航空客流量將以每年7.7%的速度增長，未來20年，中國總計需要新增飛機3997架。隨著國產(chǎn)大飛機計劃的推進，以及我國航空材料制造業(yè)的不斷發(fā)展，航空材料國產(chǎn)化率會穩(wěn)步提升，2010~2019年是我國新增客機需求增長最快的時期，在此期間航空合金材料的年均增長率保持10%左右，因此相關(guān)上市公司也會受益行業(yè)高增長帶來的發(fā)展機會。

2.5航空航天材料重點公司推薦一一寶鈦股份、博云新材、鋼研高納

寶鈦股份(600456):公司已與波音、空殼等國家航空巨頭建立了穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作關(guān)系，而且公司主要為A380和B787等新機型提供鈦材，新機型對鈦材的需求量較大，其中每架A380和B787用量分別為138噸和112噸，遠高于A320和B737的15噸和20噸。如果國產(chǎn)大飛機投產(chǎn)，公司憑借在航空鈦材料方面的技術(shù)領先優(yōu)勢，將充分享受行業(yè)增長帶來的業(yè)績增長。

博云新材(002297):公司核心產(chǎn)品飛機剎車副、航天用炭/炭復合材料、汽車剎車片都處于業(yè)內(nèi)領先水平，公司前兩種產(chǎn)品毛利率保持在45%以上。公司與霍尼韋爾聯(lián)合競標取得中國商飛C919大型客機機輪、輪胎和剎車系統(tǒng)獨家供應商資格，雙方將通過成立合資公司來承擔飛機機輪剎車系統(tǒng)的設計、研發(fā)以及部件制造、系統(tǒng)總裝。公司作為航天用炭/炭復合材料的領導者，看好公司未來業(yè)績表現(xiàn)。

鋼研高納(300034):公司核心產(chǎn)品高溫合金材料是制造航空航天發(fā)動機熱端部件的關(guān)鍵材料，其用量在總重量的45%左右，中國航空領域的耐高溫材料年需求量約為5000噸，隨著未來航空耐高溫市場的增長和進口替代，預計該領域年均復合增長將保持在20%左右，公司目前僅有920噸的鑄造高溫合金產(chǎn)能和25噸的新型高溫合金產(chǎn)能，產(chǎn)能限制已經(jīng)成為公司業(yè)績增長的瓶頸，未來隨著募投項目的逐步達產(chǎn)公司業(yè)績將高速增長。

軌道交通專用金屬材料

3.1中國高鐵、城市軌道交通迎來爆發(fā)式增長期

軌道交通是我國大力發(fā)展的重大工程項目，主要包括城市軌道交通和全國鐵路交通，面對我國人口多、資源少及城市化趨勢加快，發(fā)展軌道交通對全面建設小康性社會，提高和改善人民生活都有重要意義。“十二五”期間，我國將迎來高速鐵路交通的大發(fā)展時期。2004年1月，國務院批準了中國鐵路歷史上第一個《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》。2008年又根據(jù)新的形勢和發(fā)展需求對《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》進行相應調(diào)整，形成了《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃(2008年調(diào)整)》。根據(jù)規(guī)劃內(nèi)容，到2020年，全國鐵路營運里程達到12萬公里以上，復線率和電化率分別達到50%和60%以上，主要繁忙干線實現(xiàn)客貨分線，基本形成布局合理、銜接順暢的鐵路網(wǎng)絡，運輸能力滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展需要，主要技術(shù)裝備達到或接近國際先進水平。

高速重載鐵路交通材料主要包括，高速列車車體材料和高速鐵路軌道建設材料，其中高速列車車體材料主要包括以下六個方面的材料：列車車體材料和內(nèi)飾材料、高速轉(zhuǎn)向架構(gòu)架材料、輪-軌系統(tǒng)材料、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)材料、制動摩擦系統(tǒng)材料、減振、降噪材料。

目前國外高速列車車體主要用的鋁合金和不銹鋼，不銹鋼主要用鎳銘奧氏體不銹鋼，由于其耐高溫蝕性和美觀的特點，在日本、美國應用較多，在保證強度和剛度前提下，如梁、柱等骨架的板厚由普通鋼的3.2?6.0mm減至

1.0?1.5mm，可減重40%左右。20世紀60年代，日本率先研制出不銹鋼車輛，其輕量、節(jié)能、不需涂裝，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。不銹鋼車體由于不易解決車體氣密性問題，只用于制造200km/h速度級的車體及車內(nèi)承載和裝飾件。法國TGV高速列車骨架和車底架梁采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼，再通過輕量化設計，重量進一步減輕。鋁合金比強度高，特別是大型空心薄壁鋁材軋制技術(shù)的完善，使鋁合金成為目前高速列車最理想的材料，歐洲以及日本應用較多。與鋼車體相比，減重45%~50%，是車體使用壽命延長10以上。

5000系(Al-Mg)和6000系(Al-Mg-Si)及一些2000系、7000系鋁合金都可用于鐵路車輛的建造，特別是一些新的連接技術(shù)，具有節(jié)能、減重和一體化結(jié)構(gòu)等顯著優(yōu)點，因而鋁合金材料在軌道交通領域的應用將持續(xù)增長。相關(guān)上市公司將明顯受益行業(yè)市場空間增長帶來的業(yè)績提升。

表：高鐵專用金屬材料相關(guān)上市公司

所屬領域 公司名稱主營業(yè)務

鋁合金(軌道型材) 利源鋁業(yè)公司是國內(nèi)領先的鋁合金型材生產(chǎn)廠

商，主要從事各種鋁合金型材產(chǎn)品的

開發(fā)、生產(chǎn)。公司設備技術(shù)先進，大部分設備從國外進口，在熔鑄、擠壓、

表面處理各個環(huán)節(jié)均具有國際先進水平。公司擁有的客戶包括：英利汽車、

長春軌道客車公司、山東泰開集團，遼寧遠大集團。

動車組剎車片 博深工具 公司基于在金剛石工具及冶金粉

末材料領域的領先優(yōu)勢，公司多年前已經(jīng)

開始了動車組剎車片研究，己研發(fā)出了動車組剎車片并通過了試驗環(huán)境驗

證，目前只待鐵道部的上車試驗。動車組剎車片是耗材，毛利率高，預計

動車組剎車片2012年和2015年市場容量分別為37億和70億左右。

高速動車專用鋁合金 南山鋁業(yè) 公司是軌道交通車輛型材市場的龍頭企

業(yè)，公司已與中國北車集團簽定新

一代高速動車組技術(shù)協(xié)議，承接350km/h動車組用74個斷面鋁合金型材

研發(fā)試制，目前開模已經(jīng)完成，正在處于試制階段，成功后將進入批量生

產(chǎn)。

高鐵和城市軌道交通 中鼎股份 公司耗資4200萬突入高鐵領域。公司全

資子公司天津天拓鐵路橡膠制品有

減震墊板 限公司則專業(yè)生產(chǎn)

高鐵和城市軌道交通減震橡膠墊板。

鐵路車配件、鐵路線時代新材公司的主導產(chǎn)品包括：鐵路車配件、鐵路線路配件和風電產(chǎn)品三類。主營

路配件 產(chǎn)品包括抗震減

噪彈性元件、高分子復合材料、電磁線（主要為鐵路機車

車輛和風機配套）、特種涂料及新型絕緣材料、復合材料制品等，主要應

用于軌道交通線路車輛以及風力發(fā)電領域。

高速鐵路的建設帶來了對動車組的巨大需求。目前中國鐵路客運專線動車組采用的CRHI、CRH2、CRH3、CRH5四種類型中，除CRHI型車體采用的是不銹鋼材外，其余3種動車組車體均為鋁合金材質(zhì)。每輛動車用鋁型材8?9噸、鋁板材1.5噸。按此推算，中國2010?2012年動車組車體就需鋁型材7萬噸、鋁板材1.2萬噸。隨著城際客運系統(tǒng)的建設及高鐵網(wǎng)絡向國外的不斷延伸，動車組鋁材的需求將不斷增加。

除動車組外，我國很多個城市正在新建和擴建地鐵或輕軌，預計全國城市軌道線路總長8000Km,軌道列車的需求量預測在5000~6000輛，其列車箱體大量采用鋁合金材料，因此對鋁合金型材尤其是大規(guī)格高性能鋁材需求量也將快速增長，市場空間巨大。

隨著我國高速鐵路和城市軌道交通建設的加速，軌道交通用的鋁合金材料、金屬基復合材料以及C/C復合材料將迎來高速增長時期，其中軌道交通用鋁合金材料將保持年均25%~30%的增速，總需求量將在2016年達到30.77萬噸。金屬基復合材料和C/C復合材料將保持年均30%以上的增速，總需求量將從目前的10萬噸左右增長到2014年的25萬噸。

3.2軌道交通材料重點公司推薦一一南山鋁業(yè)、博深工具、中鼎股份

南山鋁業(yè)(600219)：目前公司軌道交通用鋁型材產(chǎn)能為2萬噸，募投項目22萬噸“軌道交通新型合金生產(chǎn)項目”將繼續(xù)加大公司在軌道交通領域的產(chǎn)能擴張。為了充分利用美國的市場和技術(shù)經(jīng)驗，公司將募投項目中約4萬噸產(chǎn)能在美國生產(chǎn)，項目預計于2012年底建成，屆時公司業(yè)績將顯著提升。

博深工具(002282):公司多年前已經(jīng)開始了動車組剎車片研究，已研發(fā)出了動車組剎車片并通過了試驗環(huán)境驗證，目前只待鐵道部的上車試驗。動車組剎車片是耗材，毛利率高，預計動車組剎車片2012年和2015年市場容量分別為37億和70億左右，公司在技術(shù)上處于領先地位，將充分享受動車組剎車片市場高速增長帶來的業(yè)績提升。

中鼎股份(000887):公司將以1000萬元的價格，受讓天津飛龍橡膠制品公司50%股權(quán)。天津飛龍是鐵道部指定供貨商，并參加了高鐵和城市軌道交通相關(guān)行業(yè)標準的制定。天津飛龍全資子公司天津天拓是專業(yè)生產(chǎn)高鐵和城市軌道交通用減震橡膠墊板，目前，天津飛龍已經(jīng)與鐵道部簽訂了價值4303.13萬元的高鐵的訂單，預計未來2~3年，公司高鐵業(yè)務將保持年均25%的高速增長。

汽車輕量化材料

近年來我國石油消費中汽車燃油的消費迅速增長，以2010年為例，汽車用燃油消耗占國內(nèi)石油消耗總量的29%，其中車用汽油占汽油總消耗量的86.4%，車用柴油占柴油總消耗量的38.5%(其中農(nóng)用車對柴油消耗達到11%)。另一方面，按2005年美國環(huán)保局(EPA)的數(shù)據(jù)，各個產(chǎn)業(yè)的溫室氣體排放情況中交通運輸業(yè)的溫室氣體排放量僅次于電力工業(yè)，這些數(shù)據(jù)表明，汽車工業(yè)節(jié)能減排對于一個國家的能源供應、環(huán)境保護、乃至于國家安全都具有重要的意義。

汽車輕量化是現(xiàn)實汽車工業(yè)節(jié)能減排的有效手段，研究表明，約75%的油耗與整車質(zhì)量有關(guān)，降低汽車質(zhì)量就可以有效降低油耗以及排放。目前，大量的研究表明，汽車質(zhì)量每下降10%,油耗下降8%,排放下降4%。美國在歐洲全順車的實驗室表明，在滿足歐IV標準條件下,每百公里耗油Y與自重X滿足以下關(guān)系Y=0.003X+3.3。

對商用汽車的研究表明，汽車質(zhì)量每減少1000kg,油耗可降低6%?7%。于此同時，油耗的下降，意味著二氧化碳以及氮氧化物等有害氣體排放量的下降。對于新能源汽車，如混合動力汽車由于增加了混合動力系統(tǒng)裝銘而增加了車重，更加需要在混合動力汽車中實現(xiàn)輕量化，來減少油耗和降低制造費用。

汽車輕量化是在保證汽車功能（包括：被動安全的碰撞性能；與汽車振動和行駛穩(wěn)定性相關(guān)的車身剛度；與汽車運動聲學和舒適性相關(guān)的NVH特性等；與汽車使用期限和壽命相關(guān)的振動穩(wěn)定性）的前提下，汽車自重量的下降。汽車輕量化設計要求采用高強度輕量化材料選擇和應用的欲望和需求。汽車輕量化設計和輕量化的概念應從以下三個方面來闡明：首先是對于已有的功能可滿足要求的汽車，輕量化的設計是降低重量而保持原功能不變；現(xiàn)有功能尚不能全部滿足要求的汽車，輕量化設計室完善功能而保持汽車重量不變；再次是汽車輕量化設計既要提高改進性能，同時也使汽車減重。

在汽車輕量化設計和輕量化工程實施中，輕量化材料和先進成形技術(shù)具有十分重要的地位，輕量化材料產(chǎn)業(yè)是汽車輕量化實施和發(fā)展的前提。輕量化的設計而又保證高性能的要求給設計師提出了對高強度輕量化材料選擇和應用的欲望和需求。汽車工業(yè)生產(chǎn)上的這種需求，導致汽車輕量化材料產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。在汽車中，常用的輕量化材料與汽車用材的構(gòu)成密切相關(guān)，通常家庭乘用車用材料構(gòu)成為：鋼54%，鑄鐵10%，塑料8%，鋁合金8%，鎂合金1%，橡膠玻璃7%，其他12%。在這些構(gòu)成汽車的主要材料中，鋼、塑料、鋁合金、鎂合金這四種基本的材料是汽車輕量化材料的首選。

4.1鋁合金材料將成為汽車輕量化的首選材料

鋁合金的密度只有2.68g/cm3,僅為鋼的30%，在等彎曲剛度的條件下，鋁對鋼的厚度比是1.43,在等彎曲剛度的條件下，鋁的減重的潛力是49%，在等彎曲強度的情況下，鋁對鋼減重的潛力是3%。根據(jù)Alcoa的數(shù)據(jù)，汽車中典型的鋁質(zhì)零件的一次減重效果可達30%?40%，二次減重可進一步提高到50%；每使用1kg鋁，可使轎車壽命周期中減少20kg的尾氣排放；在發(fā)動機中用鋁合金代替鑄鐵，其減重效果達50%,每應用1kg鋁，則可使轎車壽命周期中減少22kg的CO2排放量。

鋁合金是既提升汽車性能又是滿足某些法規(guī)要求的輕量化材料，近些年來，鋁合金在汽車上的用量不斷增加，用作發(fā)動機、熱交換器、渦輪增壓器、變速箱體、車輪以及車聲等部件。鋁合金板的沖壓性能已經(jīng)接近或在某些方面超過了鋼板，因此可替代鋼板來制備汽車車身板。鋁合金的應用可起到很好的減重效果，如采用鋁合金沖制汽車車身，質(zhì)量可以降低約10%。

歐美等發(fā)達國家汽車工業(yè)發(fā)達，非常重視汽車節(jié)能和環(huán)保，鋁合金在汽車輕量化方面的使用量和比例逐年提高，例如：德國奧迪A8首創(chuàng)了ASF鋁合金空間桁架車身輕量化技術(shù)，成為世界上首輛全鋁合金車身的產(chǎn)量型轎車，其采用ASF鋁合金空間桁架車身結(jié)構(gòu)，其整體結(jié)構(gòu)剛性則提升25%，但車輛結(jié)構(gòu)因大量采用鋁合金材質(zhì)而節(jié)省6.5公斤。ASF組件大多以鋁制成，不僅幫助奧迪減輕車身重量，也保證了良好的吸能和制動的效果。與此同時，這些鋁制零件還可以大規(guī)?；厥赵倮?。

對于歐美等汽車工業(yè)發(fā)達國家，鋁合金材料已經(jīng)成為汽車輕量化的主要材料。以歐洲為例，1971年平均每輛汽車的鋁用量為34kg，到2001年則達到112kg,2005年為130Kg,目前已經(jīng)達到150kg左右。據(jù)Duckerworldwide預測，到2015年，歐洲主要國家平均每輛汽車鋁使用量將增長至180kg,鋁材料占整部汽車的重量也將由目前的9%提高到12%。

中國汽車鋁合金使用比例較低，2010年中國平均每年汽車鋁使用量為99kg，低于全球平均112kg的使用量，比歐洲、北美發(fā)達國家汽車用鋁量差距則更大。

2011—2015年，隨著中國汽車工業(yè)水平的不斷提升，汽車工業(yè)節(jié)能減排的深入，中國汽車單車鋁材料用量將以每年10%?12%的速度增長，到2015年中國汽車用鋁量將從目前的190萬噸增長至314萬噸，市場增長潛力巨大。

4.2鎂合金是有發(fā)展前景的汽車輕量化材料

鎂合金重量比鋼和鋁合金輕，強度高于鋁合金和鋼，剛度接近鋁合金，

具有良好的鑄造性和穩(wěn)定性，可在一定程度上替代傳統(tǒng)的鋼和鋁合金材料。鎂的密度為1.74g/cm3，是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一；鎂合金代替某些鋼鐵材料可以有效地減輕汽車的重量，如以剛度為設計準則的材料。在等彎曲剛度條件下，采用鎂代替鋼可以減重61%，在等彎曲強度條件下，鎂代替鋼可減重74%，每使用1kg鎂，可使轎車壽命期減少30kg尾氣排放(和鋁的比對值)；鎂還是綠色環(huán)保材料，可循環(huán)回收。鎂合金是具有廣泛發(fā)展前景的汽車輕量化的結(jié)構(gòu)材料。

上世紀20年代，德國最先把鎂合金應用于汽車制造業(yè)，此后歐美汽車制造企業(yè)紛紛應用鎂合金零部件，主要用于生產(chǎn)汽車坐椅、輪圈、前端、轉(zhuǎn)向盤、踏板托架、油箱門等。目前，北美汽車生產(chǎn)廠家每輛汽車用鎂量為1.5?3.5kg,但鎂在汽車中的應用增長很快，某些車型已達到將近10kg；美國福特汽車公司已經(jīng)先行一步，在澳大利亞購買了鎂的礦產(chǎn)開采權(quán)，為鎂合金的擴大應用做準備。

國外對鎂合金在汽車上的應用十分重視，2004年6月，美國、加拿大的相關(guān)機構(gòu)和公司共同設立了一項汽車用的鎂合金中長期研究計劃。2006年12月，北美汽車研究聯(lián)盟(USCAR)發(fā)布的《2020年北美汽車用鎂合金及輕量化戰(zhàn)略展望》報告。根據(jù)報告中的規(guī)劃，到2020年，北美乘用車用鎂量將會達到160kg/輛，屆時鎂將會成為第二大汽車材料，在乘用車中材料重量的比例將從目前的0.3%增加到12%。

我國在汽車鎂合金應用領域起步較晚，目前平均每輛汽車的鎂使用量在0.8?1kg之間，但是隨著我國鎂工業(yè)和汽車工業(yè)的快速發(fā)展，鎂合金這一高強度輕型金屬材料的應用正在加快，目前長安、一汽集團、東風、奇瑞、吉利、隆鑫等汽摩企業(yè)已開發(fā)出數(shù)十種鎂合金部件，并在具有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車上裝車運行，效果顯著。

2011—2015年，隨著鎂合金在汽車工業(yè)應該的不斷深入，全球汽車鎂合金需求都將

保持15%以上的增速，中國鎂合金輕量化產(chǎn)業(yè)起步較晚，增長潛力更大。未來5年中國汽車鎂合金材料平均用量將以每年50%以上的速度增長，到2015年中國汽車用鎂合金用量將從目前的1.6萬噸增長