陶瓷型芯行業(yè)面臨的機遇

陶瓷型芯行業(yè)面臨的機遇陶瓷型芯行業(yè)面臨的機遇1、陶瓷型芯國家產(chǎn)業(yè)政策大力支持《十三五國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》將航空發(fā)動機和燃氣輪機列為面向2030年的重大科技項目之一，要求在該領域開展材料、制造工藝、試驗測試等共性基礎技術(shù)和交叉學科研究，攻克總體設計等關(guān)鍵技術(shù)。，2021年3月頒布的《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》，將航空發(fā)動機和燃氣輪機列為制造業(yè)核心競爭力提升的重點領域之一，要求加快先進航空發(fā)動機關(guān)鍵材料等技術(shù)研發(fā)驗證，推進民用大涵道比渦扇發(fā)動機CJ-1000產(chǎn)品驗證，突破寬體客機發(fā)動機關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)先進民用渦軸發(fā)動機產(chǎn)業(yè)化。建設上海重型燃氣輪機試驗電站，兩機行業(yè)步入快速發(fā)展階段。在新時代中國國防建設的戰(zhàn)略目標的引領下，我國制訂了一系列支持性政策，《中共關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》明確提出確保2027年實現(xiàn)建軍百年奮斗目標、加速武器裝備升級換代和智能化武器裝備發(fā)展、2035年基本實現(xiàn)國防現(xiàn)代化。在此大背景下，我國更新?lián)Q代飛機、艦艇的需求增大，為航空發(fā)動機、燃氣輪機市場及其零部件、生產(chǎn)耗材行業(yè)發(fā)展提供政策性保障?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》提出推動C919大型客機示范運營和ARJ21支線客機系列化發(fā)展，我國商用飛機的發(fā)展迎來關(guān)鍵階段，商用航空發(fā)動機及零部件、生產(chǎn)耗材行業(yè)市場迎來發(fā)展良機，市場潛力巨大。國家能源局、科學技術(shù)部印發(fā)《十四五能源領域科技創(chuàng)新規(guī)劃》，提出突破燃氣輪機設計、試驗、制造、運維檢修等瓶頸技術(shù)，提升燃氣發(fā)電技術(shù)水平，并提出多個燃氣輪機技術(shù)的推進方案。在我國碳達峰對清潔能源的總體規(guī)劃目標下，工業(yè)燃氣輪機及其零配件、生產(chǎn)耗材市場迎來發(fā)展契機。2、商用航空發(fā)動機燃氣輪機的、自主可控，催生巨大市場空間我國的商用客機長期依賴進口，C919大型客機是我國自行研制、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型噴氣式客機。ARJ21、C929國產(chǎn)民機已分別處于運營和研發(fā)階段，目前我國已經(jīng)搭建起由支線客機ARJ21、單通道噴氣客機C919及雙通道噴氣客機C929組成的國產(chǎn)商用飛機譜系。作為飛機的動力裝置的航空發(fā)動機是飛機制造中最核心的部件之一，事關(guān)公共交通運輸安全，實現(xiàn)自主研發(fā)和勢在必行。隨著我國具有完全自主知識產(chǎn)品的商用航空發(fā)動機研發(fā)、生產(chǎn)進度的不斷推進，有望大量替代進口發(fā)動機，航空發(fā)動機配套零部件的市場潛力巨大。艦用燃氣輪機和工業(yè)燃氣輪機，受制于國外將會威脅國家的國防安全和能源安全。燃氣輪機為國家重點推進研發(fā)的重點裝備，其實現(xiàn)自主可控是國家重點發(fā)展方向。多級別規(guī)格的燃氣輪機成功研發(fā)量產(chǎn)，將為相關(guān)特種陶瓷產(chǎn)品市場帶來新的市場增長點。3、陶瓷型芯中國航發(fā)集團小核心大協(xié)作的經(jīng)營原則，有利于配套廠商發(fā)展GEP&WRR等航空發(fā)動機制造企業(yè)均在全球范圍內(nèi)尋找配套廠商，該生產(chǎn)協(xié)作方式有助于構(gòu)建專業(yè)、高效的供應鏈體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈，有助于加快利用社會資源提高航空發(fā)動機生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。中國航發(fā)集團在經(jīng)營中亦推行小核心、大協(xié)作的經(jīng)營原則，聚焦核心業(yè)務，引進具有專業(yè)優(yōu)勢的供應商和研究團隊，對其科研生產(chǎn)能力形成有效補充和支撐。航空發(fā)動機主機生產(chǎn)企業(yè)將配套業(yè)務大量外協(xié)，為專業(yè)化科技型中小企業(yè)提供了良好的發(fā)展機遇，將顯著提升配套廠商的市場空間。我國的陶瓷行業(yè)發(fā)展歷程我國的陶瓷行業(yè)具有悠久的歷史，早在約五千年前中國就發(fā)明了陶器，并在商代中期出現(xiàn)了早期的瓷器，魏晉南北朝的南青北白，唐朝的唐三彩，宋代的官、哥、鈞、汝、定五大名瓷，陶瓷的品種、顏色和工藝日趨豐富和完善；唐代，中國陶瓷即以新興商品進入國際市場，遠銷日本、印度、波斯以及埃及，并間接銷往歐洲；清朝時期，陶瓷的工藝技術(shù)、顏色釉料更加成熟，青花瓷、斗彩、五彩、素三彩繼續(xù)發(fā)展，又創(chuàng)新了琺瑯彩、粉彩和釉下五彩等新品種。明清時代開始，陶瓷產(chǎn)品伴隨著中國文化開始遠銷世界各地，對中華民族傳統(tǒng)文化的傳播和弘揚起到了巨大作用。隨著工業(yè)革命時代的持續(xù)發(fā)展，歐美國家的陶瓷行業(yè)逐漸采用機械進行工業(yè)化生產(chǎn)，提高了陶瓷的生產(chǎn)效率，優(yōu)化了陶瓷的生產(chǎn)工藝，尤其在陶瓷產(chǎn)品的設計方面，強調(diào)藝術(shù)與工業(yè)的完美結(jié)合，講究造型的單純化、合理化，重視實用與美觀，使得當時世界陶瓷出現(xiàn)全新的發(fā)展。在陶瓷工業(yè)從手工業(yè)向近代陶瓷工業(yè)邁進的轉(zhuǎn)變時期，世界陶瓷生產(chǎn)的中心轉(zhuǎn)移到歐洲和日本等國家。自改革開放以來，我國陶瓷業(yè)逐漸引進國外先進的陶瓷制造技術(shù)和設備，窯爐升級改造，燒成技術(shù)不斷推陳出新，能源由天然氣逐步替換燃煤，達到了環(huán)保，減排的效果。同時，在原有的傳統(tǒng)陶瓷制造工藝和陶瓷文化的基礎上，改進、創(chuàng)新和完善相關(guān)工藝技術(shù)，并在產(chǎn)品外觀設計、色釉制造和文化創(chuàng)意等方面有了很大的進步，陶瓷行業(yè)迎來良好的發(fā)展機遇，目前我國已成為世界陶瓷生產(chǎn)第一大國，據(jù)統(tǒng)計，2021年全國陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)共計3174家，其中陶瓷磚企業(yè)1048家，占陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的33．02%，占比最大；特種陶瓷企業(yè)630家，占陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的19．85%；日用陶瓷企業(yè)555家，占陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的17．49%；陳設藝術(shù)瓷制品制造企業(yè)452家，占陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的14．24%；衛(wèi)生陶瓷企業(yè)363家，占陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的11．44%；園藝陶瓷企業(yè)63家，占陶瓷制品制造規(guī)模以上企業(yè)總數(shù)的1．98%。2021年全國陶瓷制品制造規(guī)模以上3174家企業(yè)完成主營業(yè)務收入6977．75億元，比上年同期增長14．06%；利潤完成488．4億元，同比增長11．88%，虧損企業(yè)合計367家，虧損面11．56%。2021年末，全行業(yè)累計應收票據(jù)及應收款562．4億元，比上年增長5．23%；產(chǎn)成品庫存累計529．2億元，比上年增長10．56%；流動資產(chǎn)平均余額累計2520．3億元，比上年增長11．64%；全行業(yè)資產(chǎn)累計5505．4億元，比上年增長5．22%，平均資產(chǎn)負債率47．23%；全行業(yè)累計主營業(yè)務成本5781．4億元，比上年增長14．64%；累計營業(yè)費用235．2億元，比上年增長8．05%；累計管理費用273．5億元，增長11．38%；財務費用累計54．3億元，比上年下降2．74%。特種陶瓷行業(yè)發(fā)展特種陶瓷原料純度很高、超細，是精制的氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等化合物，這些化合物在自然界中很多。但是像傳統(tǒng)陶瓷，就是以黏土或者瓷土作為原料，或者一些人工合成的化合物的混合，它相對來說比較復雜。從晶體結(jié)構(gòu)上來看，特種陶瓷晶體結(jié)構(gòu)沿用了各種礦物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和表述。也就是說和這些天然陶瓷，如果用科學定義的話，它的名稱是一樣的。就像鈣鈦礦、銳鈦礦、熒石、焦綠石、磷灰石等等，這些都是在進行材料結(jié)構(gòu)分析時用的名詞。這些名詞應該說和傳統(tǒng)陶瓷是一模一樣的。從制造工藝方面，特種陶瓷借鑒了傳統(tǒng)陶瓷的一些成型工藝，比如注漿成型、陳化等等。但也發(fā)展了很多特殊工藝，比如流延成型、等靜壓成型、干壓成型、激光成型，包括3D打印、精密機加工等技術(shù)。像燒結(jié)工藝，傳統(tǒng)陶瓷一般用普通窯爐，當然現(xiàn)在窯爐也希望能夠精確控制它的氧化氣氛或者還原氣氛。但是對于特種陶瓷，它要嚴格控制氣氛，一般有無壓燒結(jié)、氣體壓力燒結(jié)、干熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、真空燒結(jié)、等離子脈沖燒結(jié)等。最后能夠制備出哪些產(chǎn)品出來呢？首先是信息功能陶瓷材料和器件，如手機里可以說將近80%以上的器件是陶瓷做的，還有電容器、濾波器、微波器件、傳感器、聲波原件、延遲器、驅(qū)動器。再如照相機，現(xiàn)在里面都是自動聚焦的，它驅(qū)動的是壓電陶瓷馬達，可以精確控制聚焦。又如筆記本電腦顯示器后面的背光源需要一個升壓裝置，升壓裝置就是一種用壓電陶瓷做的升壓。還有陶瓷電路板。電路板過去一般是環(huán)氧樹脂等樹脂纖維混合的電路板。這種電路板在一些嚴苛環(huán)境下，比方說在汽車發(fā)動機附近裝上的話，會老化得很快，這時候使用的電路板一般是陶瓷的。它實際上是有一些多層的電子器件，而且做得很薄，這是用流延法做出來的，大概都在1毫米以下，甚至0．5毫米厚，現(xiàn)在最薄到100個微米左右。在這上面做好電路，然后做成一些特別是在嚴苛環(huán)境下應用的器件。還有最新技術(shù)LTCC，即低溫共燒技術(shù)，是把電路板通過流延出來以后，再通過絲網(wǎng)印刷把各種器件一次做到多層的，最后電路板燒出來以后，實際上把電容、電感、電阻都固化到里面去了，這樣就一次性把一個電子元器件的模塊就做出來了。剛才講的是在信息功能電子領域中陶瓷材料的應用，還有一類陶瓷叫結(jié)構(gòu)陶瓷，主要是利用它很好的機械性能以及耐高溫、耐磨損、耐腐蝕的性能，所以把它稱作高性能的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。在半導體裝備里面就用了很多的陶瓷零部件，可以做到非常精密。因為半導體的一些裝備，對精度要求很高，如果有一些部件用金屬做比較容易變形，影響半導體設備的精度。像高馬赫數(shù)空天飛行器，因為要和大氣摩擦，產(chǎn)生很高的熱量，這時候金屬是不行的，很多部件必須用陶瓷材料。包括一些飛機像戰(zhàn)斗機的裝甲材料，特別底層的裝甲材料，現(xiàn)在一般都是用碳化硼和碳化硅，因為它要求很輕、很薄，而金屬鋼的密度大也更重。剛才講的很多氮化硅、氧化鋁，清華大學從20世紀80年代就開發(fā)氮化硅的刀具，是在數(shù)控機床尖端用來切削用的，包括可以用氧化鋁來做小的刀具，它可以實現(xiàn)高速的切削。從20世紀90年代起制作防彈裝甲，現(xiàn)在很多防彈衣大家看到里面插的是一個陶瓷片，最便宜的是氧化鋁。盡管它比碳化硼要重一些，但是和鋼板比起來要好很多，特別是它能夠抗子彈的打擊。在潛艇里面也使用了很多陶瓷軸承，陶瓷軸承耐腐蝕，具有自潤滑效果，還有抗電磁的效應。特種陶瓷行業(yè)發(fā)展趨勢特種陶瓷為新型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定物質(zhì)基礎，投入大量人力、物力和財力研究開發(fā)特種陶瓷，因此特種陶瓷的發(fā)展十分迅速，在技術(shù)上也有很大突破。特種陶瓷在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)，特別是在高技術(shù)、新技術(shù)領域中的地位日趨重要。特種陶瓷成型方法大體分為干法成型和濕法成型兩大類，干法成型包括鋼模壓制成型、等靜壓成型、超高壓成型、粉末電磁成型等;濕法成型大致可分為塑性成型和膠態(tài)澆注成型兩大類。近些年來膠態(tài)成型和固體無模成型技術(shù)在特種陶瓷的成型研究中也取得了較為快速的發(fā)展。特種陶瓷協(xié)議內(nèi)容，第一期光伏電站建設項目規(guī)模為2．57兆瓦，總投資1021萬元，特種陶瓷項目將于9月底開工，2021年底竣工。建成投運后年平均發(fā)電量為243．63萬千瓦時，平均每年可節(jié)約標煤767．44噸，特種陶瓷相應減少二氧化碳約2429噸，二氧化硫約73．09噸，氮氧化合物約36．54噸。特種陶瓷能生產(chǎn)出用以往方法所不能生產(chǎn)的物質(zhì);能夠獲得純度極高的物質(zhì)：生產(chǎn)率會大幅度提高;可使作業(yè)程序簡化、易行。在超高溫技術(shù)方面居領先地位的是日本。據(jù)統(tǒng)計，日本超高溫技術(shù)的特種陶瓷市場規(guī)模也將會超過20萬億日元。此外，溶解法制備粉末、化學氣相沉積法制備陶瓷粉末、溶膠K凝膠法生產(chǎn)莫來石超細粉末以及等特種陶瓷離子體氣相反應法等也引起了人們的關(guān)注。在這幾種方法中，絕大部分是開發(fā)研究出來的或是得以完善的。截至目前，國瓷材料現(xiàn)已成為國內(nèi)最大的特種陶瓷材料生產(chǎn)商、國內(nèi)最大的高端功能陶瓷材料生產(chǎn)商。特種陶瓷巨頭企業(yè)國瓷材料數(shù)據(jù)顯示，2020年國瓷材料實現(xiàn)營業(yè)收入25．42億元，特種陶瓷同比增長18．08%。凈利潤5．74億元，同比增長14．64%;2021年上半年，國瓷材料特種陶瓷實現(xiàn)營業(yè)收入14．7億元，同比增加36．9%。實現(xiàn)歸母凈利潤3．9億元，同比增加52．7%，特種陶瓷業(yè)績持續(xù)向好。產(chǎn)品走向功能化早期的時候，瓷磚只是以建筑材料的角色被廣泛地應用在建筑建設中。這些年逐漸轉(zhuǎn)化為裝飾材料。從本屆中意設計大獎賽的參評產(chǎn)品來看，大部分都是模仿自然的紋理，充分發(fā)揮了瓷磚作為裝飾材料的文化屬性。這種文化的屬性在未來會更加凸顯。由建筑材料到裝飾材料，再往前發(fā)展，瓷磚會逐漸傾向于成為功能性材料。瓷磚的功能性的發(fā)展會朝著三個方向走：第一是打造一個健康的環(huán)境;第二，是打造一個智能化的空間;第三，是關(guān)注人本身的健康。這是瓷磚產(chǎn)品未來的發(fā)展方向。裝備趨向柔性化中國瓷磚產(chǎn)業(yè)的裝備創(chuàng)新方向?qū)饾u趨向柔性化，具體來說將分為三個方面：數(shù)字化、智能化和間歇化。未來現(xiàn)有的所有裝備都將走向數(shù)字化，可以和互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)鏈接。第二就是逐漸智能化、自動化，可以減少人工的參與。還有一個非常重要的就是間歇化，即快速啟動和停止。之前瓷磚的生產(chǎn)線設備，強調(diào)的是連續(xù)不停頓的生產(chǎn)，因此行業(yè)內(nèi)普遍存在的是相應的