《中國制造2025》涉及關(guān)鍵材料大解析(上)

制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基。為了推進中國制造歷史性的轉(zhuǎn)變，國務(wù)院組織編制并于2015年5月8日正式發(fā)布了《中國制造2025》，對我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和跨越開展作了整體部署。《中國制造2025》圍繞經(jīng)濟社會開展和國家平安重大需求，選擇十大優(yōu)勢和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)作為突破點，力爭到2025年到達國際領(lǐng)先地位或國際先進水平。十大重點領(lǐng)域是：新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械。材料作為國民經(jīng)濟和社會開展的根底，是支撐國家重大工程建設(shè)，促進傳統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建國際競爭新優(yōu)勢的重要保障。此前，新材料在線用68頁PPT詳細介紹了《中國制造2025》新材料領(lǐng)域技術(shù)路線圖，本文將從材料和產(chǎn)業(yè)鏈的角度對《中國制造2025》其它九大重點開展領(lǐng)域做詳細介紹。《中國制造2025》涉及關(guān)鍵材料一.新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)1.1新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)《中國制造2025》開展目標1.2新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人2.1高檔數(shù)控機床和機器人《中國制造2025》開展目標2.2高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈2.3機器人產(chǎn)業(yè)鏈2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料三.航空航天裝備3.1航空航天裝備《中國制造2025》開展目標3.2航空航天裝備產(chǎn)業(yè)鏈3.3航空航天裝備關(guān)鍵材料四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶五.先進軌道交通裝備六.節(jié)能與新能源汽車七.電力裝備八.農(nóng)業(yè)裝備九.生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械圖1-1集成電路及專用設(shè)備開展目標1.1新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)《中國制造2025》開展目標一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-2信息通信設(shè)備開展目標1.1新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)《中國制造2025》開展目標一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-4智能制造核心信息設(shè)備開展目標1.1新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)《中國制造2025》開展目標一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-3操作系統(tǒng)與工業(yè)軟件開展目標新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要包括集成電路及專用裝備、信息通信設(shè)備、操作系統(tǒng)及工業(yè)軟件、智能制造核心信息設(shè)備四個方面，其中集成電路及分立器件、平板顯示〔液晶顯示器件〔LCD〕、有機發(fā)光顯示器件〔OLED〕〕、發(fā)光二極管〔LED〕是新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵性器件。1.2新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-5新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及到主要材料包括：襯底材料〔硅襯底、藍寶石襯底、柔性O(shè)LED襯底〕、靶材〔金屬、TCO靶材〕、發(fā)光材料〔LED、OLED發(fā)光材料〕、平板顯示用玻璃基板、平板顯示用光學膜材料、封裝材料〔引線框架、鍵合絲、基板、塑封、底部填充劑〕、液晶材料、電子氣體和源材料、工藝化學品材料、外表功能薄膜材料等。

藍寶石

藍寶石〔英文名稱為Sapphire〕主要成分是Al2O3，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵的型式結(jié)合而成，其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶格結(jié)構(gòu)。藍寶石集優(yōu)良光學性能、物理性能和化學性能于一身，同時具有強度高、硬度大、耐沖刷等優(yōu)秀特性。藍寶石可廣泛應(yīng)用在軍事、航空、電子消費產(chǎn)品等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其是在電子消費和LED根底應(yīng)用領(lǐng)域。

隨著藍寶石生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高以及生產(chǎn)本錢的持續(xù)降低，除了以往LED根底面板的應(yīng)用外，藍寶石在近年廣受各產(chǎn)業(yè)的關(guān)注，世界各國無不看好藍寶石基板商機。

藍寶石基板主要是用在生產(chǎn)LED晶圓上的材料，具有高硬度、高介電系數(shù)、高熱導(dǎo)系數(shù)等優(yōu)越特性，除了應(yīng)用在智能和穿戴式設(shè)備之外，還包括蘋果、三星、LG等高端智能的相機鏡頭保護蓋和主畫面鍵，藍寶石基板更被市場期待可應(yīng)用在光學、航太科技和軍事等領(lǐng)域。

從當前藍寶石材料的應(yīng)用來看，LED需求平均一個月預(yù)計消耗200萬到300萬片的產(chǎn)能，而隨著高端和平板鏡頭、home鍵應(yīng)用的普及以及Applewatch的市場導(dǎo)入，藍寶石材料的應(yīng)用將越發(fā)廣闊。

全球領(lǐng)先的藍寶石行業(yè)研究機構(gòu)YOLE對藍寶石在LED襯底材料和消費電子的應(yīng)用作出了綜合分析，預(yù)測2019年藍寶石行業(yè)的銷售收入將到達81.85億美元，年均復(fù)合增長率達57%。

1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)截止2014年1季度，全球藍寶石企業(yè)共計148家，其中，具有實際制造能力的企業(yè)共計85家。中國藍寶石企業(yè)共計39家〔具備晶體材料能力30家，材料加工能力30家，晶片圖形化生產(chǎn)能力14家〕。

圖1-62012-2019年藍寶石收入預(yù)測〔單位：億美元〕1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-7全球藍寶石行業(yè)企業(yè)分布1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)濺射靶材

簡單說，靶材就是高速荷能粒子轟擊的目標材料。例如：蒸發(fā)磁控濺射鍍膜是加熱蒸發(fā)鍍膜、鋁膜等。更換不同的靶材〔如鋁、銅、不銹鋼、鈦、鎳靶等〕，即可得到不同的膜系〔如超硬、耐磨、防腐的合金膜等〕。故靶材也叫濺射靶材〔純度：99.9%-99.999%〕。

靶材主要應(yīng)用于電子及信息產(chǎn)業(yè)，如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件等；也可應(yīng)用于玻璃鍍膜領(lǐng)域；還可以應(yīng)用于耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業(yè)。

1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-8靶材工作示意圖根據(jù)BCCResearch數(shù)據(jù)，2013年全球靶材市場規(guī)模為30億美元，預(yù)計到2018年為32億美元，年復(fù)合增長率為1.3%。靶材的市場主要集中在亞洲，占了靶材的63%市場份額，其次是美國和歐洲。1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-9靶材的應(yīng)用領(lǐng)域1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-102013年和2018年，全球靶材市場規(guī)模1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-11全球靶材市場分布情況〔左圖：2013年，右圖：2018年〕據(jù)BCCResearch統(tǒng)計，2013年靶材主要用在新能源領(lǐng)域、數(shù)據(jù)存儲、平板顯示和微電子，預(yù)計到2018年，靶材在平板顯示的應(yīng)用領(lǐng)域會迅速擴大，數(shù)據(jù)存儲和微電子領(lǐng)域會縮減。1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-12全球靶材在不同領(lǐng)域的市場分布〔左圖：2013年，右圖：2018年〕1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-102013年和2018年，全球靶材市場規(guī)模目前全世界濺射靶材生產(chǎn)廠家主要集中在美國、德國及日本。國內(nèi)的安泰科技、有研億金、江豐電子、歐萊、株冶、廣西華錫等公司也在生產(chǎn)靶材。1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-14國內(nèi)靶材主要生產(chǎn)企業(yè)光學薄膜材料

光學薄膜是指在光學元件或獨立基板上，制鍍上或涂布一層或多層介電質(zhì)膜或金屬膜或這兩類膜的組合，以改變光波之傳遞特性，包括光的透射、反射、吸收、散射、偏振及相位改變。故經(jīng)由適當設(shè)計可以調(diào)變不同波段元件外表之穿透率及反射率，亦可以使不同偏振平面的光具有不同的特性。光學薄膜的應(yīng)用始于20世紀30年代，目前已廣泛用于光學和光電子技術(shù)領(lǐng)域，制造各種光學儀器。1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-15光學薄膜實例根據(jù)光學薄膜的產(chǎn)業(yè)鏈，光學薄膜材料可分為光學基膜〔光學PET切片、PE/PET膜、PVA膜和TAC膜〕、光學薄膜〔背光模組光學膜、保護膜和光學膜〕、裁切和模組。其中光學基膜集中度高，其中7大巨頭壟斷全球80%以上產(chǎn)能〔三菱樹脂、東麗、帝人、杜邦、可隆、SKC，東洋紡〕，而光學薄膜那么相對分散，僅臺灣生產(chǎn)廠家就有接近十家，大陸已實現(xiàn)量產(chǎn)的廠家有康得新、凱鑫森、激智科技、長松科技等，其他亞洲一些規(guī)模較大的廠家主要有迎輝、友輝、嘉威、MNTECH、SKC等。裁切和模組附加值最低，僅中國就有幾十家之巨，其中模組廠很多已被下游的面板廠家垂直整合。1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-16光學薄膜分類1.3新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)涉及的關(guān)鍵材料一．新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)圖1-17光學薄膜產(chǎn)業(yè)鏈2.1高檔數(shù)控機床和機器人《中國制造2025》開展目標二.高檔數(shù)控機床和機器人圖2-1高檔數(shù)控機床與根底制造裝備開展目標圖2-2機器人開展目標2.2高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈二.高檔數(shù)控機床和機器人機床是裝備制造業(yè)的工作母機，數(shù)控機床的技術(shù)水平代表了一個國家或一個地區(qū)裝備制造業(yè)的開展水平。高檔數(shù)控機床至今仍是西方興旺國家對我國禁運的戰(zhàn)略物資，一方面數(shù)控機床是軍民兩用技術(shù)，另一方面興旺國家通過控制高檔數(shù)控機床占據(jù)了產(chǎn)業(yè)制高點，保持整個制造業(yè)的領(lǐng)先地位。大力開展高檔數(shù)控機床是提高我國裝備制造業(yè)水平，縮小和超越與興旺國家制造業(yè)差距的必由之路。

目前，高檔數(shù)控機床的主要零部件有1500多種，決定數(shù)控機床整機性能的部件有數(shù)控系統(tǒng)、刀庫和機械手、數(shù)控刀架和轉(zhuǎn)臺、主軸單元(含電主軸)、滾珠絲杠副和滾動導(dǎo)軌副、防護罩和數(shù)控刀具等功能部件等，核心功能部件主要包括數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控銑頭、數(shù)控刀架和數(shù)控轉(zhuǎn)臺等。圖2-3為高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈圖。2.2高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈二.高檔數(shù)控機床和機器人高檔數(shù)控機床的最主要上游是鋼鐵鑄件、數(shù)控系統(tǒng)和功能部件〔銑頭、主軸、絲桿等〕，一般來說，鑄件、數(shù)控系統(tǒng)和功能部件平均分別占主營業(yè)務(wù)本錢的17.78%、7.50%和17.23%。圖2-3高檔數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈2.3機器人產(chǎn)業(yè)鏈二.高檔數(shù)控機床和機器人機器人〔Robot〕是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原那么綱領(lǐng)行動。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險的工作。按照應(yīng)用領(lǐng)域，機器人可分為用于汽車、機械、電子、危險品制造、國防軍工、化工、輕工等領(lǐng)域的工業(yè)機器人、特種機器人，以及醫(yī)療健康、家庭效勞、教育娛樂等效勞機器人。圖2-4是機器人產(chǎn)業(yè)鏈圖，其上游是核心零部件，主要的是減速機、機器人本體、功能部件和控制系統(tǒng)，這相當于機器人的“大腦”和“身體”。圖2-4機器人產(chǎn)業(yè)鏈2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人敏感材料和傳感器

敏感材料是對光、聲、力、熱、磁、氣體分布等場的微小變化而表現(xiàn)出性能明顯改變的功能材料。敏感元件是傳感器的核心元件，通常將待測參量轉(zhuǎn)換成電參量。其主要性能指標是靈敏度、量程、分辨率、穩(wěn)定性、響應(yīng)/恢復(fù)速率等。目前，傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能交通、消費電子、醫(yī)療器械、智能家居、工業(yè)控制、航空軍工等領(lǐng)域。圖2-5傳感器原理圖敏感材料和傳感器近年來，全球傳感器市場一直保持快速增長，2009年和2010年增長速度達20%以上；2011年受全球經(jīng)濟下滑的影響，傳感器市場增速比2010年下滑5%，市場規(guī)模為828億美元。隨著全球市場的逐步復(fù)蘇，2012年全球傳感器市場規(guī)模已到達952億美元，2013年約為年約為1055億美元。未來，隨著經(jīng)濟環(huán)境的持續(xù)好轉(zhuǎn)，市場對傳感器需求將不斷增多，未來幾年全球傳感器市場將保持20%以上的增長速度，2015年市場規(guī)模將突破1500億美元。轉(zhuǎn)眼到國內(nèi)，國內(nèi)傳感器市場也持續(xù)快速增長，年均增長速度超過20%，2011年傳感器市場規(guī)模為480億元，2012年到達513億元，2013年那么超過640億元。我國傳感器產(chǎn)業(yè)已由仿制、引進逐步走向自主設(shè)計創(chuàng)新開展階段，國內(nèi)傳感器及芯片廠商快速開展根本掌握了中低端傳感器研發(fā)的技術(shù)，并向高領(lǐng)域拓展，產(chǎn)生了包括華工科技、大立科技、歌爾聲學、瑞聲聲學、廣陸數(shù)測、漢威電子、航天機電、美新半導(dǎo)體、中航電測、格科微電子、昆侖海岸、青鳥元芯、華潤半導(dǎo)體等一批傳感器龍頭企業(yè)，特別是在聲波傳感器等領(lǐng)域有所突破，已開始在中高端傳感器上取得一定進展。目前，國內(nèi)傳感器技術(shù)開展與創(chuàng)新的重點在材料、結(jié)構(gòu)和性能改進3個方面：敏感材料從液態(tài)向半固態(tài)、固態(tài)方向開展；結(jié)構(gòu)向小型化、集成化、模塊化、智能化方向開展；性能向檢測量程寬、檢測精度高、抗干擾能力強、性能穩(wěn)定、壽命長久方向開展。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開展，對傳統(tǒng)傳感技術(shù)又提出了新的要求，產(chǎn)品正逐漸向MEMS技術(shù)、無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、紅外技術(shù)、新材料技術(shù)、納米技術(shù)、陶瓷技術(shù)、薄膜〔含SOI，Silicon-On-Insulator，絕緣襯底上的硅〕技術(shù)、光纖技術(shù)、激光技術(shù)、復(fù)合傳感器技術(shù)、多學科交叉融合的方向開展。2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人敏感材料和傳感器

2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人圖2-6全球傳感器市場規(guī)模敏感材料和傳感器

2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人圖2-7中國傳感器市場規(guī)模敏感材料和傳感器

2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人表2-1國內(nèi)主要傳感器制造企業(yè)及其涉領(lǐng)域硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金通常被稱為碳化鎢合金或者簡稱為碳化鎢，是由難熔金屬的硬質(zhì)化合物和粘結(jié)金屬通過粉末冶金工藝制成的一種合金材料，又稱為碳化鎢。由于硬質(zhì)合金具有很高的硬度、強度、耐磨性和耐腐蝕性，被譽為“工業(yè)牙齒”，可用于制造切削工具、刀具、鈷具和耐磨零部件，廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、機械加工、冶金、石油鉆井、礦山工具、電子通訊、建筑等領(lǐng)域，伴隨下游產(chǎn)業(yè)的開展，硬質(zhì)合金市場需求不斷加大。并且未來高新技術(shù)武器裝備制造、尖端科學技術(shù)的進步以及核能源的快速開展，將大力提高對高技術(shù)含量和高質(zhì)量穩(wěn)定性的硬質(zhì)合金產(chǎn)品的需求。2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人圖2-8硬質(zhì)合金的應(yīng)用領(lǐng)域圖2-9硬質(zhì)合金市場分布情況硬質(zhì)合金以2011年為例，全球硬質(zhì)合金產(chǎn)量為6.3萬噸，而我國生產(chǎn)的硬質(zhì)合金占全球總量37%；歐洲、美國和日本分別占全球總量27%、16%、11%，如圖2-9。

2013年，我國硬質(zhì)合金全年產(chǎn)量約2.3萬噸，市場規(guī)模為244億元；預(yù)計到2018年，我國硬質(zhì)合金的市場規(guī)模達372億元，平均年增長率約為9%。2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人圖2-102009-2018年，我國硬質(zhì)合金市場規(guī)模變化情況硬質(zhì)合金目前，中國有199家硬質(zhì)合金企業(yè)，平均年產(chǎn)能176噸，平均年產(chǎn)量僅86噸，年產(chǎn)量在1000噸以上的企業(yè)只有4家，分布為株洲硬質(zhì)合金集團、廈門金鷺特種合金、自貢硬質(zhì)合金和濟南市冶金科學研究所。2.4高檔數(shù)控機床和機器人的關(guān)鍵材料二.高檔數(shù)控機床和機器人3.1航空航天裝備《中國制造2025》開展目標三.航空航天裝備圖3-1飛機開展目標圖3-2航空發(fā)動機開展目標3.1航空航天裝備《中國制造2025》開展目標三.航空航天裝備圖3-3航空機載設(shè)備與系統(tǒng)開展目標圖3-4航天裝備開展目標航空航天裝備屬于高端裝備制造業(yè)，涉及學科領(lǐng)域廣，制造工藝復(fù)雜，技術(shù)標準高。航空產(chǎn)業(yè)鏈按上中下游產(chǎn)業(yè)劃分，上游產(chǎn)業(yè)鏈主要包括新材料、發(fā)動機、機電設(shè)備、機體、標準件、特殊材料和涂料等。3.2航空航天裝備產(chǎn)業(yè)鏈三.航空航天裝備圖3-5航空航天裝備產(chǎn)業(yè)鏈航空航天事業(yè)所取得的巨大成就，與航空航天材料技術(shù)的開展和突破是分不開的。航空航天材料主要指用于制造航空航天飛行器的材料。按使用范圍，航空航天材料可分為結(jié)構(gòu)材料與功能材料。結(jié)構(gòu)材料主要用于制造飛行器各種結(jié)構(gòu)部件，如飛機的機體、航天器的承力筒、發(fā)動機殼體等，其作用主要是承受各種載荷，包括由自重造成的靜態(tài)載荷和飛行中產(chǎn)生的各種動態(tài)載荷。功能材料主要是指在光、聲、電、磁、熱等方面具有特殊功能的材料，如飛行器測控系統(tǒng)所涉及的電子信息材料(包括用于微電子、光電子和傳感器件的功能材料，航天飛機外表的熱防護材料等。結(jié)構(gòu)材料總的開展趨勢是輕質(zhì)化、高強度、高模量、耐高溫、低本錢：而功能材料那么朝著高性能、多功能、多品種、多規(guī)格的方向開展。出于現(xiàn)代高性能飛行器開展的需要，結(jié)構(gòu)和功能一體化和智能化也是重要的材料開展方向。3.3航空航天裝備關(guān)鍵材料三.航空航天裝備表3-1航空航天裝備關(guān)鍵材料高溫合金材料被譽為“先進發(fā)動機基石”，是一種能夠在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，是發(fā)動機熱端部件不可替代的關(guān)鍵材料。

高溫合金從誕生起就用于航空發(fā)動機，在現(xiàn)代航空發(fā)動機中，高溫合金材料的用量占發(fā)動機總重量的40%-60%，主要用于四大熱端部件：燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片和渦輪盤，此外還用于機匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。高溫合金三.航空航天裝備圖3-6高溫合金在航空發(fā)動機的應(yīng)用2012年，全球高溫合金消費量為28萬噸，占鋼鐵總消費量的0.02%，市場規(guī)模達100億美元。目前，高溫合金被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，特別是航空航天領(lǐng)域，占總使用量的55%，其次是電力20%和機械10%領(lǐng)域。高溫合金三.航空航天裝備圖3-7全球高溫合金應(yīng)用情況2009年我國高溫合金材料年生產(chǎn)量約1萬噸左右，需求可達2萬噸以上。到2013年，這一市場的供給并未有太大改變，但需求已增長至3萬噸的水平；2009年我國航空航天、發(fā)電領(lǐng)域使用的高端和新型高溫合金市場需求量在3000余噸，在其后的5至10年內(nèi)，每年呈15%以上的速度增長。2015年該領(lǐng)域的市場需求將接近7000噸。高溫合金三.航空航天裝備圖3-8高端高溫合金的市場需求預(yù)測〔噸〕國外在20實際30年代就開始了高溫合金的研制，而我國高溫合金的研發(fā)那么起步于20世紀50年代末，比國外晚近30年。但是好在經(jīng)過了初創(chuàng)、提高和創(chuàng)新開展等幾個階段我國在高溫合金的研制上取得了很大的進展，到目前已經(jīng)根本形成了自己的合金體系和研制生產(chǎn)基地。高溫合金三.航空航天裝備表3-2國外高溫合金主要企業(yè)高溫合金三.航空航天裝備圖3-9國內(nèi)高溫合金企業(yè)高溫合金三.航空航天裝備圖3-10高溫合金主要廠家的業(yè)務(wù)簡介航空航天是金屬鈦制品的最大市場。據(jù)資料報道航空航天應(yīng)用占全球鈦制品需求的30%以上。鈦合金是一種重要的新型結(jié)構(gòu)材料，因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性強等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。鈦合金主要用于飛機及發(fā)動機的制造材料，如鍛造鈦風扇、壓氣機盤和葉片、發(fā)動機罩、排氣裝置等零件以及飛機的大梁隔框等結(jié)構(gòu)框架件。

航天器主要利用鈦合金的高比強度，耐腐蝕和耐低溫性能來制造各種壓力容器、燃料貯箱、緊固件、儀器綁帶、構(gòu)架和火箭殼體。人造地球衛(wèi)星、登月艙、載人飛船和航天飛機也都使用鈦合金板材焊接件。航空用鈦及鈦合金三.航空航天裝備圖3-11A350用鈦主要部位和部件世界航空鈦市場主要集中在美國、俄羅斯、歐洲等國家和地區(qū)。業(yè)內(nèi)人士分析，由于飛機的更新?lián)Q代及對節(jié)能高效機型的需求，未來航空市場需求將會持續(xù)增長,需求的增長主要在新興國家及地區(qū)如中國、印度等開展中國家。到2017年商業(yè)飛機機身用鈦需求將以每年12.1%的速度增長，商業(yè)飛機機身用鈦軋材的裝運量將由2012年的5000萬磅增至8900萬磅。2014年商業(yè)機身用鈦需求將由2013年的6100萬磅增至7400萬磅。未來每架飛機金屬使用量不斷增加，特別是新機型。預(yù)計2012-2017年，寬體式飛機金屬使用量每年增長10%，窄體式飛機金屬使用量每年增長3%。增長主要表達在機身用鈦方面。航空用鈦及鈦合金三.航空航天裝備圖3-12不同機型鈦使用量(噸/架)航空用鈦及鈦合金三.航空航天裝備表3-3世界主要航空鈦材主要企業(yè)航空用鈦及鈦合金三.航空航天裝備表3-4中國鈦材主要企業(yè)碳/碳復(fù)合材料是一種新型高溫材料,具有重量輕、模量高、比強度大、熱膨脹系數(shù)低、耐高溫、耐熱沖擊、耐腐蝕、吸震性好等一系列優(yōu)異性能。碳/碳復(fù)合材料特性：?在惰性氣氛中的高溫熱穩(wěn)定性〔3000℃〕?2200℃的無氧環(huán)境下保持室溫強度?耐熱沉積能力強?熱膨脹系數(shù)低?熱導(dǎo)率高?耐磨性好，自潤滑?無毒，抗腐蝕性好?無氧條件下化學活性低?密度低，<2.0g/cm3作為抗燒蝕,短時使用的材料,碳/碳復(fù)合材料已在航天工業(yè)中得到成功的應(yīng)用,如火箭發(fā)動機尾噴管、喉襯,航天飛機的機翼前緣等。在航空領(lǐng)域的應(yīng)用,最成功的范例當數(shù)碳/碳復(fù)合材料剎車盤,在這方面已形成了成熟的市場。但作為研究的焦點,目前那么主要集中在作為高溫長時使用的結(jié)構(gòu)材料方面。將該材料用于航空發(fā)動機的熱端部件是目前世界上各先進國家研究和開展的方向,并已取得初步成果。碳/碳復(fù)合材料三.航空航天裝備碳/碳復(fù)合材料三.航空航天裝備圖3-13碳/碳復(fù)合材料航空航天裝備應(yīng)用碳/碳復(fù)合材料三.航空航天裝備圖3-14碳/碳復(fù)合材料企業(yè)碳纖維復(fù)合材料的最優(yōu)異特點是相對于鋁、鋼等金屬結(jié)構(gòu)材料具有極高的比強度和比剛度，目前是一種理想的輕質(zhì)高強度航空航天結(jié)構(gòu)材料。同鋁合金相比，用碳纖維復(fù)合材料制造的飛機結(jié)構(gòu)，減重效果可達20％～40％。在航天領(lǐng)域，復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于航天器結(jié)構(gòu)件，包括衛(wèi)星中心承力筒、各種儀器安裝結(jié)構(gòu)板等。在運載火箭上被用于火箭的排氣錐體，發(fā)動機的蓋、燃燒室殼體、噴管、喉襯、擴散段，以及整流罩等部位，與鋁合金相比重量可減輕10％～25％。碳纖維及其復(fù)合材料三.航空航天裝備圖3-15全球碳纖維復(fù)合材料市場分布情況2014年全球碳纖維市場需求為53500噸，航空航天市場出現(xiàn)高增長率，應(yīng)用占比達29%。汽車應(yīng)用占比為13%；風電葉片應(yīng)用占比為11%。2014年國內(nèi)碳纖維需求為10600噸，航空航天占比較小，僅為3%。碳纖維及其復(fù)合材料三.航空航天裝備圖3-16中國碳纖維復(fù)合材料市場分布情況碳纖維全球主要制造商包括日本東麗，日本三菱，ZOLTEK，HEXCEL，CYTEC，SGL。中國碳纖維主要制造商包括中復(fù)神鷹，江蘇恒神，威海拓展，中油吉化，吉林江城，金山石化等。2014年，幾乎所有的碳纖維巨頭都宣布了擴產(chǎn)方案：東麗與HEXCEL在歐洲擴產(chǎn)，三菱與美國在外鄉(xiāng)擴產(chǎn)，CYTEC已經(jīng)根本完成美國的雙倍產(chǎn)能擴產(chǎn)方案，SGL在美國再一次擴產(chǎn)。日本東麗：2012-2014年日本東麗的營業(yè)收入均保持了增長，2014年的收入為1.84萬億日元，較上年同期增長15.42%。其中碳纖維復(fù)合材料在公司銷售中占比為6%。美國Zoltek：年產(chǎn)13000噸碳纖維，2013年9月，日本東麗宣布以5.84億美元收購zoltek。2014年2月8日，Zoltek正式成為東麗子公司。日本東邦：公司碳纖維Tenax年產(chǎn)能為6400噸。美國Hexcel：2013年公司營業(yè)收入為16.78億美元，從產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域來看，商業(yè)航空是主要的應(yīng)用領(lǐng)域，其次是空間防御，產(chǎn)品市場占比在22%左右。碳纖維及其復(fù)合材料三.航空航天裝備4.1海洋工程裝備及高技術(shù)船舶《中國制造2025》開展目標四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-1海洋工程裝備及高技術(shù)船舶開展目標當前，我國正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期，海洋資源的開發(fā)和利用，被認為是重要的途徑之一。2014年全國海洋生產(chǎn)總值近6萬億元，占GDP總量的9.4%。開發(fā)深海資源，維護主權(quán)權(quán)益，提高我國海洋技術(shù)支撐和保障能力，必須要開展重大技術(shù)裝備。而海洋工程材料那么將在其中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。“十二五”以來，隨著經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級需求的日益迫切，加快海洋資源的開發(fā)和利用，已成為我國的重要戰(zhàn)略方向。但現(xiàn)實的窘境是，材料問題已成為我國海洋工程裝備開展中的主要瓶頸，沒有高性能材料作為物質(zhì)保障，海洋科技的開展和產(chǎn)業(yè)化將受到很大制約。4.2海洋新材料產(chǎn)業(yè)鏈四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶4.2海洋新材料產(chǎn)業(yè)鏈四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-2海洋新材料產(chǎn)業(yè)鏈所謂海洋新材料，宏觀上是指能從海洋中提取的材料和專屬用于海洋開發(fā)的各類特殊材料。海洋新材料的主要分類：海洋用鋼〔鋼筋和各類不銹鋼〕、海洋用有色金屬〔鈦、鎂、鋁、銅等〕、防護材料〔防腐、防污涂料、犧牲陽極材料〕、混凝土、復(fù)合材料與功能材料等。海洋新材料的主要應(yīng)用：造船、港口碼頭及跨海大橋、海底隧道、海洋平臺、海水淡化、沿海風力發(fā)電、海洋軍事等。4.3海洋工程關(guān)鍵材料四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶表4-1海洋新材料的主要應(yīng)用不銹鋼是指在大氣、水、酸、堿和鹽等溶液，或其他腐蝕介質(zhì)中具有化學穩(wěn)定性的鋼的總稱，包括不銹耐蝕鋼和不銹耐熱鋼。不銹鋼在石油化工、原子能、輕工、紡織、食品、家用器械、電器、汽車等方面應(yīng)用廣泛。不銹鋼四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-3不銹鋼工作原理示意圖根據(jù)化學成分，不銹鋼可分為鉻系不銹鋼和鉻鎳系不銹鋼，其中鉻系不銹鋼包括馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼，鉻鎳系不銹鋼包括奧氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼。0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼，即304不銹鋼是應(yīng)用最為廣泛的不銹鋼之一。不銹鋼四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-4不銹鋼分類1912年，不銹鋼被發(fā)現(xiàn)，1916年開始大量生產(chǎn)，不銹鋼進入規(guī)模性工業(yè)化生產(chǎn)已有90多年時間。在不銹鋼生產(chǎn)工藝技術(shù)不斷進步和市場需求的推動下，近20年來世界不銹鋼產(chǎn)業(yè)獲得加速開展。據(jù)國際不銹鋼論壇〔ISSF〕公布的臨時數(shù)據(jù)顯示，2014年全球不銹鋼粗鋼總產(chǎn)量為4169萬噸，同比增長9.3%。不銹鋼四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-52002-2014年，全球不銹鋼粗鋼產(chǎn)量及增長率變成情況〔單位：萬噸〕未來中國經(jīng)濟仍將以8%左右的增長率持續(xù)、快速開展，以及工業(yè)化、城市化進程為中國的不銹鋼市場的中長期增長提供了根底與保障，進一步擴大不銹鋼在石油、化工、天然氣、電力設(shè)備制造、造船、造紙、海水淡化、機械制造、醫(yī)藥器材、食品加工、儀器儀表、航空、航天、軍工等行業(yè)的應(yīng)用。同時，由于人們的生活水平不斷提高，對家居裝修的要求越來越高，進一步刺激了中國不銹鋼的市場。據(jù)國際不銹鋼論壇〔ISSF〕公布的臨時數(shù)據(jù)顯示，中國不銹鋼粗鋼總產(chǎn)量為2169萬噸，約占全球總產(chǎn)量的52%，同比增長14.3%，遠遠超過全球的增長速度9.3%。不銹鋼四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-62002-2014年，中國不銹鋼粗鋼產(chǎn)量及增長率變成情況〔單位：萬噸〕鈦是20世紀50年代開展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金因具有強度高、耐蝕性好、耐熱性高等特點而被廣泛用于各個領(lǐng)域。世界上許多國家都認識到鈦合金材料的重要性，相繼對其進行研究開發(fā)，并得到了實際應(yīng)用。20世紀50～60年代，主要是開展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結(jié)構(gòu)鈦合金，70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步開展。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導(dǎo)彈和高速飛機的結(jié)構(gòu)件。近年來，鈦合金已經(jīng)開始逐步轉(zhuǎn)向民用，特別是化工、電力、船舶和體育休閑領(lǐng)域。鈦及鈦合金四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-7鈦合金核潛艇根據(jù)鈦鋯鉿分會統(tǒng)計的我國28家鈦材生產(chǎn)企業(yè)，28家企業(yè)2014年共生產(chǎn)鈦加工材49660噸，與2013年相比增長了11.7%。其中，鈦材在化工領(lǐng)域中用量最大，占到46%，其次為電力、航空航天、體育休閑等。鈦及鈦合金四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-8中國鈦材產(chǎn)量變化情況〔單位：萬噸〕鈦及鈦合金四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-92014年中國各應(yīng)用領(lǐng)域鈦加工材使用量所占比例由于鈦及鈦合金具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、力學性能和工藝性能，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟許多部門。特別是在化工和海洋工程領(lǐng)域中，用鈦代替不銹鋼、鎳基合金和其它稀有金屬作為耐腐蝕材料，具體表達在氯堿、純堿、石油化工。鈦在化工和石化工業(yè)中的應(yīng)用有電解槽〔電極〕、反響器、濃縮器、別離器、熱交換器、冷卻器、吸收塔、連接配管、配件〔法蘭盤、螺栓、螺母〕、墊圈、泵和閥等。鈦及鈦合金四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-10中國化工用鈦市場規(guī)模2014年在世界經(jīng)濟繼續(xù)處于弱增長格局及全球鈦行業(yè)持續(xù)低迷的大背景下，中國鈦工業(yè)也難以獨善其身，進入了“高產(chǎn)能、微利潤、低需求”的嚴冬期。在國家穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變增長方式、科技創(chuàng)新開展的方針指導(dǎo)下，與環(huán)境和諧開展、促進行業(yè)健康和可持續(xù)開展成為經(jīng)濟開展的主旋律。產(chǎn)能擴張，需求下降以及鈦產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性過剩，導(dǎo)致鈦制品的價格一直在低位徘徊。鈦冶煉企業(yè)大都處在虧損或盈虧持平狀態(tài)，鈦加工企業(yè)處于微利運行狀態(tài)，2014年是鈦行業(yè)的艱辛之年。圖4-11是鈦材生產(chǎn)企業(yè)分布情況。鈦及鈦合金四.海洋工程裝備及高技術(shù)船舶圖4-112012年中國鈦材加工生產(chǎn)企業(yè)鈦產(chǎn)量5.1先進軌道交通裝備《中國制造2025》開展目標五.先進軌道交通裝備圖5-1先進軌道交通裝備開展目標5.2先進軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈五.先進軌道交通裝備我國軌道交通裝備制造業(yè)經(jīng)歷60多年的開展，已經(jīng)形成了自主研發(fā)、配套完整、設(shè)備先進、規(guī)模經(jīng)營的集研發(fā)、設(shè)計、制造、試驗和效勞于一體的軌道交通裝備制造體系，包括電力機車、內(nèi)燃機車、動車組、鐵道客車、鐵道貨車、城軌車輛、機車車輛關(guān)鍵部件、信號設(shè)備、牽引供電設(shè)備、軌道工程機械設(shè)備等10個專業(yè)制造系統(tǒng)，特別是近十年來在“高速”、“重載”、“便捷”、“環(huán)?！奔夹g(shù)路線推進下，高速動車組和大功率機車取得了舉世矚目的成就。當前，全球正出現(xiàn)以信息網(wǎng)絡(luò)、智能制造、新能源和新材料為代表的新一輪技術(shù)創(chuàng)新浪潮，全球軌道交通裝備領(lǐng)域孕育新一輪全方位的變革。軌道交通裝備制造業(yè)作為高端制造的代表，全球領(lǐng)先的軌道交通企業(yè)已經(jīng)開始實施產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計、智能化制造、信息化效勞。在開展趨勢和政策導(dǎo)向下，中國軌道交通裝備制造業(yè)將邁進信息化、智能化時代，走上制造強國之路。

加快新材料、新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用，重點突破體系化平安保障、節(jié)能環(huán)保、數(shù)字化智能化網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，研制先進可靠適用的產(chǎn)品和輕量化、模塊化、譜系化產(chǎn)品。研發(fā)新一代綠色智能、高速重載軌道交通裝備系統(tǒng)，圍繞系統(tǒng)全壽命周期，向用戶提供整體解決方案，建立世界領(lǐng)先的現(xiàn)代軌道交通產(chǎn)業(yè)體系。5.2先進軌道交通產(chǎn)業(yè)鏈五.先進軌道交通裝備軌道交通將帶動上游相關(guān)材料快速開展，其與材料相關(guān)主要是原材料領(lǐng)域、根底建筑領(lǐng)域、關(guān)鍵部件領(lǐng)域和其他配件領(lǐng)域。原材料主要指鋪軌階段和列車制造階段大量使用的鋼材、鋁材以及水泥等非金屬建材；根底建筑材料指軌道交通建筑施工、建筑裝修等相關(guān)材料；關(guān)鍵部件材料包括減震防噪原件、減速部件、車廂涂料等先進技術(shù)和新材料為核心的軌道交通核心材料；其他配件包括玻璃纖維枕木、特種電纜、LED顯示器等。圖5-2軌道交通新材料產(chǎn)業(yè)鏈5.3先進軌道交通裝備關(guān)鍵材料五.先進軌道交通裝備鋁合金鋁及鋁合金是現(xiàn)代社會使用最廣泛的金屬材料之一。選擇鋁合金材料替代鋼材是目前整車廠商最現(xiàn)實、最可能的選擇。鋁的密度僅為鋼鐵的1/3，使用本錢遠低于鈦合金、碳纖維等材料。鋁材的應(yīng)用非常廣泛，小到拉鏈，，易拉罐，大到輪船，火車，飛機等。鋁材的用途可以主要分為建筑業(yè)，交通運輸業(yè)，電子電氣及機械裝備等。分析全球鋁消費的終端構(gòu)成可以看到，交通運輸業(yè)占比27%，也即1400萬噸鋁，而交通運輸包括汽車、軌道交通、船舶、飛機等。圖5-3全球終端用鋁構(gòu)成5.3先進軌道交通裝備關(guān)鍵材料五.先進軌道交通裝備由于鋁合金出眾的綜合性能，不僅在汽車上，鋁合金還廣泛的應(yīng)用于軌道交通、航空航天、消費電子等領(lǐng)域。在城際軌道交通方面，根據(jù)《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年，全國鐵路營業(yè)里程到達12萬公里，復(fù)線率和電化率分別到達50%和60%以上，建設(shè)客運專線1.6萬公里。鋁制鐵路車體具有輕量化、密封性好、抗腐蝕性高等性能，在時速200公里以上高速列車車體上具有絕對的優(yōu)勢。目前，在時速200公里以上高速列車招標材質(zhì)制造上主要為鋁合金車輛，每輛車的整體車身鋁材平均用量約10噸，其中90%以上為大截面鋁型材。預(yù)計到2015年，我國城市軌道交通每年需車輛約為3000-4000輛。預(yù)計其中60%的車輛將采用鋁合金車體，按每輛車需鋁合金材7噸計算；剩下40%采用不銹鋼車體，按每輛車需鋁合金材5噸計算，那么大致需要鋁材1.8萬噸至2.5萬噸。預(yù)計十二五期間，國內(nèi)客運專線約需鋁合金高速列車7000輛，每輛車約需鋁型材10噸，合計需要鋁型材約7萬噸。圖5-42014年全球十大鋁生產(chǎn)商產(chǎn)量〔萬噸〕蜂窩夾芯板五.先進軌道交通裝備蜂窩夾芯板簡介蜂窩是由多個六角形單元構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體，外觀類似蜂箱的橫截面。蜂窩的90%到99%是空的。蜂窩的最正確應(yīng)用是結(jié)構(gòu)制造，同時也能滿足非結(jié)構(gòu)件制造的需要。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是由蜂窩芯材與外表材料粘結(jié)而成的復(fù)合材料，蜂窩夾層結(jié)構(gòu)一般由上下兩塊高彈性模量、高強度的薄板材〔蒙皮+鋪層〕和填充其中的軟而輕的蜂窩夾芯所組成，蜂窩芯材料可以是紙、玻璃布、鋁合金、芳綸等，面板可采用膠合板、纖維板、鋁合金板、玻璃鋼板等。圖5-5夾芯板有三個組成局部：蒙皮、芯材、膠膜蜂窩夾芯板五.先進軌道交通裝備從結(jié)構(gòu)上來看，蜂窩夾芯板結(jié)構(gòu)類似于二維的“工字梁”形狀。上下蒙皮可承受彎曲時的壓縮和拉伸載荷。蜂窩芯材類似于“工字形”梁二維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可承受剪切載荷，使面板保持幾何形狀。。這可給予面板連續(xù)可靠的支持，從而提高了結(jié)構(gòu)剛度。盡管紙蜂窩、鋁蜂窩和Nomex蜂窩3種夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的性能不完全相同,但其根本特征都是相似的,均可以表現(xiàn)出蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料共同的特性。概括起來講,蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料具有以下根本特性：〔1〕質(zhì)量輕，比強度高，尤其是抗彎剛度高，，同等質(zhì)量的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料其抗彎剛度約為鋁合金的5倍；〔2〕有極高的外表平面度和高溫穩(wěn)定性,易成型且不易變形,蜂窩夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料不僅能制成平面板,而且可以制造成雙曲、單曲面板,制成車輛零部件后拆裝方便；〔3〕優(yōu)良的耐腐蝕性、絕緣性和環(huán)境適應(yīng)性,可適應(yīng)鐵路動車組和客車各種惡劣的運用環(huán)境;另外,根據(jù)需要,這類板材可以采用外表噴漆或外表粘貼防火板處理,到達良好的裝飾性、防火性；〔4〕獨特的回彈性,可吸收振動能量,具有良好的隔聲降噪效果；〔5〕優(yōu)異的成型制造工藝性,可以滿足鐵道車輛內(nèi)裝零部件形狀復(fù)雜、穩(wěn)定性要求高的要求。蜂窩夾芯板五.先進軌道交通裝備蜂窩夾芯板應(yīng)用領(lǐng)域蜂窩復(fù)合材料不僅比強度、比剛度高、密度低，而且耐腐蝕、抗沖擊、能吸收振動能量，抗疲勞性和熱穩(wěn)定性較好，被廣泛應(yīng)用在航空航天等尖端工業(yè)中，在飛機、導(dǎo)彈、火箭中可以充當機體、隔熱板、地板、櫥柜等次受力構(gòu)件，甚至可以用于方向舵、鴨翼、副翼等主受力構(gòu)件上。美國軍機上復(fù)合材料用量從初期的2%開展到目前的30%左右，使飛機減重30%以上；復(fù)合材料在民用機上應(yīng)用起步較晚，但開展迅速，目前已達飛機結(jié)構(gòu)重量的10%-20%?！?〕Nomex蜂窩，適用于任何要求低重量、高強度的應(yīng)用至目前為止，在世界各地Nomex蜂窩板已成功應(yīng)用在高速列車、雙層列車、地鐵、輕軌等5000多輛客車上。除此之外，國際知名的客車制造商Alstom，F(xiàn)iat，Breda,Rotem和中國長春客車廠都普遍采用了Nomex蜂窩板作為列車的頂部、窗框、行李架、隔板、地板和櫥柜等內(nèi)飾部件。案例1：法國ANF隧道列車用穿越海峽的隧道將法國和英格蘭連接起來的夢想隨著運送乘客的列車的貫穿而成為現(xiàn)實。整個車廂內(nèi)部都采用了輕質(zhì)的Nomex蜂窩夾芯層和玻璃酚醛蒙皮的三明治復(fù)合結(jié)構(gòu)以減輕重量。蜂窩夾芯板五.先進軌道交通裝備案例2：中國客車和諧號5和諧號列車采用了Nomex蜂窩芯材的側(cè)板，行李架，天花板，隔板和壁柜。蜂窩夾芯板五.先進軌道交通裝備案例3：德國Transrapid列車的內(nèi)飾磁懸浮列車對車體重量非常敏感。德國的Transrapid列車的內(nèi)飾，在車體的天花板和地板中采用了Nomex蜂窩。案例4：美國海灣高速列車〔BART〕著名的舊金山海灣高速列車〔BART〕其內(nèi)飾和地板采用了Nomex蜂窩芯材和玻璃酚醛蒙皮?！?〕船舶船艇制造商采用了蜂窩復(fù)合材料。例如，船艇的船體蜂窩復(fù)合材料進行加固，不僅提高了船艇的性能，也有利于生產(chǎn)加工。新的美國海岸警衛(wèi)隊快艇采用Nomex蜂窩結(jié)構(gòu)取代了過去的石棉板，從而消除了可能出現(xiàn)的健康危害?！?〕航空航天Nomex蜂窩具有高度耐沖擊、耐腐蝕和耐疲勞性，使之成為直升機螺旋槳的理想材料，它也可以用來支撐直升機的許多非承重零件。現(xiàn)代商用飛機的多處內(nèi)板使用Nomex蜂窩結(jié)構(gòu)，包括地板、側(cè)板、行李架、天花板、隔板、廚房和廁所；航天飛機貨艙門具有重量輕、高強度和高剛度的獨特性能。用Nomex制成的飛機外部蜂窩板可用于整流罩、尾翼、襟翼、副翼、蓋板、艙門、擾流板、縫翼、引擎罩和雷達天線罩等。〔4〕體育休閑Nomex蜂窩蜂窩芯材可用于制成最堅韌、最有彈性且最輕的雪橇，以滿足降速滑雪賽的高性能要求。泡沫鋁五.先進軌道交通裝備泡沫鋁具有優(yōu)異的物理性能、化學性能和力學性能以及可回收性。泡沫鋁的這些優(yōu)異性能使其在當今的材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，是很有開發(fā)前途的工程材料，特別是在交通運輸工業(yè)，航天事業(yè)和建筑結(jié)構(gòu)工業(yè)等方面。泡沫鋁是在純鋁或鋁合金中參加添加劑后，經(jīng)過發(fā)泡工藝而成，同時兼有金屬和起泡特征。它密度小，高吸收沖擊能力強、耐高溫、防火性能強、抗腐蝕、降音降噪、導(dǎo)熱率低、電磁屏蔽性高、耐候性強、有過濾能力、易加工、易安裝、成形精度高、可進行外表涂裝。泡沫鋁“三明治”結(jié)構(gòu)，具有質(zhì)輕，高強度的特征，可作為優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料。如：用作汽車的結(jié)構(gòu)件時，重量只有鋼結(jié)構(gòu)的一半，而剛度那么提高10倍。新型建筑材料：泡沫鋁是一種新型建筑及裝潢材料，它具有質(zhì)輕、高比剛度、美觀、不燃燒等優(yōu)點，并兼有吸音、隔熱、電磁屏蔽等特性。因此泡沫鋁可廣泛應(yīng)用于商場、賓館、體育館等場館的建筑裝潢。電磁屏蔽材料：因其優(yōu)異的電磁屏蔽性能，泡沫鋁可用于電信、電子儀器、計算機房、電視播送設(shè)備的電磁屏蔽。保溫材料：因其導(dǎo)熱系數(shù)低，同時具有質(zhì)輕、高比剛度、不燃燒等優(yōu)點，可用作隔熱、保溫、保冷材料等。沖擊能量吸收材料：因其具有優(yōu)良的沖擊能量吸收性能，可用作汽車防沖檔、機械裝置的保護外殼，升降機的平安墊、飛機外殼夾層和太空飛行器的防護層等。泡沫鋁五.先進軌道交通裝備由于泡沫鋁材料的特殊功能，先進國家已廣泛應(yīng)用于交通、運載工具、機械、建筑等行業(yè)上。例如泡沫鋁夾芯板材料應(yīng)用在汽車、坦克。裝甲車、機動戰(zhàn)車、軍用汽車、地鐵列車、高速火車上制作殼體及間隔墻，既吸音、隔音、占空間小，強度高、保溫、又減輕自重。用在潛水艇上，可以吸音和隔音，使?jié)撏н\行時無聲音，不易被對方發(fā)現(xiàn)。用泡沫鋁夾芯板可以制作高架鐵軌、高速公路和鐵路的隔音屏，制作地鐵地道和車站的頂棚吸音板等，防止噪聲對環(huán)境的污染。用泡沫鋁材料制作轎車等車輛的前后和側(cè)部防沖擋〔保險杠〕，可以吸收撞擊力，當車受撞擊時能夠保護人和車免遭傷害，從而提高平安性。圖5-6泡沫鋁的應(yīng)用領(lǐng)域分析泡沫鋁五.先進軌道交通裝備2013年國外泡沫鋁市場產(chǎn)量到達338.1萬t，預(yù)測2014年國外泡沫鋁市場產(chǎn)量到達375.7萬t。2013年國外泡沫鋁市場消費量到達了386.9萬t，需求滿足率到達了92.4%，預(yù)測到2014年泡沫鋁市場消費量將到達421.3萬t，需求滿足率到達87.3%，比2013年同期需求量增長，消費量上升，但上升的速度呈下降趨勢。圖5-72011-2014年國外泡沫鋁市場供需狀況分析及預(yù)測〔x10萬噸〕泡沫鋁五.先進軌道交通裝備目前國內(nèi)市場年需求約為20萬t，產(chǎn)值100億元人民幣，未來幾年市場需求有望大幅提升，假設(shè)年需求到達50萬t，那么國內(nèi)市場規(guī)模約為250億元人民幣。圖5-8中國泡沫鋁主要企業(yè)6.1節(jié)能與新能源汽車《中國制造2025》開展目標六.節(jié)能與新能源汽車目前國內(nèi)市場年需求約為20萬t，產(chǎn)值100億元人民幣，未來幾年市場需求有望大幅提升，假設(shè)年需求到達50萬t，那么國內(nèi)市場規(guī)模約為250億元人民幣。圖6-1節(jié)能汽車開展目標圖6-2新能源汽車6.1節(jié)能與新能源汽車《中國制造2025》開展目標六.節(jié)能與新能源汽車目前國內(nèi)市場年需求約為20萬t，產(chǎn)值100億元人民幣，未來幾年市場需求有望大幅提升，假設(shè)年需求到達50萬t，那么國內(nèi)市場規(guī)模約為250億元人民幣。圖6-2新能源汽車6.2新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈六.節(jié)能與新能源汽車工信部披露的《中國制造2025》中節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)開展的10年戰(zhàn)略目標來看，其對于節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)的開展，《中國制造2025》提出純電動和插電式混合動力汽車、燃料電池汽車、節(jié)能汽車、智能互聯(lián)汽車是國內(nèi)未來重點開展的方向，并分別提出了2020年、2025年的開展目標。圖6-4新能源汽車全景產(chǎn)業(yè)鏈6.3節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵材料六.節(jié)能與新能源汽車正極材料鋰離子電池的主要構(gòu)成材料包括電解液、隔離材料、正負極材料等。正極材料占有較大比例〔正負極材料的質(zhì)量比為3:1~4：1〕,因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其本錢也直接決定電池本錢上下。1、目前廣泛產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的四大正極材料表6-1主要正極材料性能比照6.3節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵材料六.節(jié)能與新能源汽車2、主流車型正極材料的選擇表6-2主流車型正極材料的選擇6.3節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵材料六.節(jié)能與新能源汽車3、主要正極材料市場占比預(yù)測目前鎳鈷錳三元材料主要仍是和鈷酸鋰、錳酸鋰等摻雜使用于、平板電腦及小型動力電池領(lǐng)域，未來的市場份額預(yù)計將進一步提高，新能源汽車領(lǐng)域?qū)⒊蔀槠渲饕袌鲋?，而鈷酸鋰的市場份額將減少。圖6-5主要正極材料市場占比預(yù)測6.3節(jié)能與新能源汽車關(guān)鍵材料六.節(jié)能與新能源汽車4、主要鋰離子正極材料企業(yè)情況從全球范圍來看，鋰電企業(yè)主要集中在日本、中國和韓國，相應(yīng)的鋰電正極材料的生產(chǎn)也主要集中在以上國家。日本和韓國的鋰電正極材料企業(yè)整體技術(shù)水平和質(zhì)量控制能力要優(yōu)于我國多數(shù)鋰電正極材料企業(yè)，在高端鋰電正極材料的競爭中有一定優(yōu)勢。在國外市場，日本和韓國主要鋰電企業(yè)的供給商主要還是外鄉(xiāng)鋰電正極