陶瓷基复合材料专题报告:新型热结构材料战略地位凸显,产业化应用拐点将至

陶瓷基复合材料专题报告:新型热结构材料战略地位凸显,产业化应用拐点将至

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陶瓷基复合材料专题报告:新型热结构材料战略地位凸显,产业化应用拐点将至

  核心观点   战略地位突出:CMC是新型热结构材料,SiC纤维和CMC制备是各国攻关重点   CMC材料因其突出的耐高温、抗氧化、低密度性能,成为最重要的高温热结构材料之一。不同增强体的CMC适应于不同的应用环境,SiCf/SiC复材是航发热端部件理想材料,Cf/SiC复材多应用于航天领域。SiC纤维是CMC制备的核心成分,日美等国已实现三代连续SiC纤维的工业化生产与应用,国内已具备二代SiC纤维产业化能力。   多重需求驱动:航发迭代驱动产业化拐点,先进核能及航天市场广阔   航发CMC:新一代航发向高效化和轻量化方向发展,CMC有望于热端取代高温合金。国外CMC材料在航发中温中载静止件上应用已进入批产阶段,未来将遵循“中温中载—高温中载—高温高载”路径实施验证及工程化应用。国内航发型号更迭需求释放叠加技术体系初步成熟,国产四代航发有望成为CMC规模化应用平台,另据我们测算,国内军/商用航发CMC市场空间或于2028年达200亿元。   高温结构吸波材料:因CMC具备吸波功能,防热/隐身/结构一体化CMC在国外已有应用基础。国内隐身装备列装需求确定,同时隐身涂层企业如佳驰科技、华秦科技等已开展涂层向构件的系统性探索。   先进核能CMC:SiCf/SiC复材是聚变堆和先进裂变反应堆重要的候选结构材料,国内有望受益于四代核电及聚变加速推进。   航天CMC:Cf/SiC复材因其优异的高温性能,在航天飞行器热结构、火箭发动机和卫星反射镜等航天领域有广泛应用场景。   规模供给初成:GE通过垂直整合实现全过程自主供应,国内通过“产学研”协同初步具备规模生产能力   GE“内外兼修”的航发CMC产业化经验:1)先进技术转化:GE与日本碳素公司成立合资公司快速吸收第三代SiC纤维制造技术,并在本土成立纤维工厂实现技术转化。2)供应链自主:积极在本土建立CMC全过程生产供应链,以实现自主供应及一体化降本。   国内通过“产学研”协同工程化攻关,细分龙头初步具备规模生产能力:1)SiC纤维:①火炬电子:子公司立亚新材的SiC纤维供应规模处国内领先为主,同时积极向下游布局CMC材料实现价值链贯通;②宁波众兴:与国防科大和中科院过程所合作具备一定先发优势;③湖南泽睿:作为国内领先的掺杂SiC纤维供应商瞄准低成本路线,将碳化硅纤维价格降低至万元以下。2)CMC材料/构件:①西安鑫垚:国内首个CMC材料产业化公司,在空天飞行器/发动机/碳陶刹车领域产业化能力最强;②上海瑞华晟:华秦科技控股子公司,承担董绍明院士的航发CMC科技成果产业化,24H2实现试生产。③体制内单位:以中国航发、中航工业、航天科技、航天科工、中广核、中核集团等军工央企下属科研单位为主,部分具备CMC材料小批量生产能力。
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  • 化学制品
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    中泰证券股份有限公司

  • 发布日期:

    2024-10-07

  • 页数:

    40页

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  核心观点

  战略地位突出:CMC是新型热结构材料,SiC纤维和CMC制备是各国攻关重点

  CMC材料因其突出的耐高温、抗氧化、低密度性能,成为最重要的高温热结构材料之一。不同增强体的CMC适应于不同的应用环境,SiCf/SiC复材是航发热端部件理想材料,Cf/SiC复材多应用于航天领域。SiC纤维是CMC制备的核心成分,日美等国已实现三代连续SiC纤维的工业化生产与应用,国内已具备二代SiC纤维产业化能力。

  多重需求驱动:航发迭代驱动产业化拐点,先进核能及航天市场广阔

  航发CMC:新一代航发向高效化和轻量化方向发展,CMC有望于热端取代高温合金。国外CMC材料在航发中温中载静止件上应用已进入批产阶段,未来将遵循“中温中载—高温中载—高温高载”路径实施验证及工程化应用。国内航发型号更迭需求释放叠加技术体系初步成熟,国产四代航发有望成为CMC规模化应用平台,另据我们测算,国内军/商用航发CMC市场空间或于2028年达200亿元。

  高温结构吸波材料:因CMC具备吸波功能,防热/隐身/结构一体化CMC在国外已有应用基础。国内隐身装备列装需求确定,同时隐身涂层企业如佳驰科技、华秦科技等已开展涂层向构件的系统性探索。

  先进核能CMC:SiCf/SiC复材是聚变堆和先进裂变反应堆重要的候选结构材料,国内有望受益于四代核电及聚变加速推进。

  航天CMC:Cf/SiC复材因其优异的高温性能,在航天飞行器热结构、火箭发动机和卫星反射镜等航天领域有广泛应用场景。

  规模供给初成:GE通过垂直整合实现全过程自主供应,国内通过“产学研”协同初步具备规模生产能力

  GE“内外兼修”的航发CMC产业化经验:1)先进技术转化:GE与日本碳素公司成立合资公司快速吸收第三代SiC纤维制造技术,并在本土成立纤维工厂实现技术转化。2)供应链自主:积极在本土建立CMC全过程生产供应链,以实现自主供应及一体化降本。

  国内通过“产学研”协同工程化攻关,细分龙头初步具备规模生产能力:1)SiC纤维:①火炬电子:子公司立亚新材的SiC纤维供应规模处国内领先为主,同时积极向下游布局CMC材料实现价值链贯通;②宁波众兴:与国防科大和中科院过程所合作具备一定先发优势;③湖南泽睿:作为国内领先的掺杂SiC纤维供应商瞄准低成本路线,将碳化硅纤维价格降低至万元以下。2)CMC材料/构件:①西安鑫垚:国内首个CMC材料产业化公司,在空天飞行器/发动机/碳陶刹车领域产业化能力最强;②上海瑞华晟:华秦科技控股子公司,承担董绍明院士的航发CMC科技成果产业化,24H2实现试生产。③体制内单位:以中国航发、中航工业、航天科技、航天科工、中广核、中核集团等军工央企下属科研单位为主,部分具备CMC材料小批量生产能力。

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