2025中国医药研发创新与营销创新峰会
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

研报

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。
报告标签:
  • 化学制品
报告专题:
  • 下载次数:

    1351

  • 发布机构:

    中泰证券股份有限公司

  • 发布日期:

    2024-10-07

  • 页数:

    40页

下载全文
定制咨询
报告内容
AI精读报告
报告摘要

  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。

中心思想

本报告的核心观点是:陶瓷基复合材料(CMC)作为新型战略性热结构材料,其产业化应用拐点即将到来。这一趋势主要由航空发动机迭代升级、先进核能和航天领域的多重需求驱动,同时得益于全球范围内,特别是美国GE公司在CMC全流程自主供应链建设方面的成功经验,以及国内“产学研”协同攻关下规模生产能力的初步形成。报告详细分析了CMC材料的优异性能、制备工艺、市场需求以及国内外产业格局,并对未来投资方向提出了建议。

CMC材料的战略地位及市场驱动因素

CMC材料凭借其优异的耐高温、抗氧化和低密度特性,成为最重要的高温热结构材料之一。不同增强体的CMC适用于不同的应用环境,SiC/SiC复材是航发热端部件的理想材料,C/SiC复材则广泛应用于航天领域。 SiC纤维是CMC制备的核心,日美等国已实现三代连续SiC纤维的工业化生产,而国内已具备二代SiC纤维的产业化能力。 市场需求方面,新一代航空发动机对高效轻量化的追求,以及先进核能和航天领域的广阔市场,共同推动了CMC材料的产业化进程。

国内外CMC产业链格局及发展趋势

GE公司通过垂直整合,实现了CMC全流程自主供应,其经验包括先进技术转化和供应链自主建设两方面。国内则通过“产学研”协同,初步具备了规模生产能力。在SiC纤维方面,火炬电子、宁波众兴和湖南泽睿等企业在国内处于领先地位;在CMC材料/构件方面,西安鑫垚、上海瑞华晟以及部分军工央企下属科研单位也具备一定的生产能力。未来,多工艺联用将成为CMC制备的重要发展趋势。

主要内容

CMC材料特性及制备工艺

CMC材料的优异性能

CMC材料由增强体、界面层和陶瓷基体组成,其优异的耐高温、抗氧化、低密度以及高比强度和比刚度特性使其成为航空航天、核能等领域的关键材料。不同基体类型的CMC(如碳化硅陶瓷基复合材料、氧化物陶瓷基复合材料)具有不同的特性,适用于不同的服役环境。

CMC材料的制备工艺及挑战

SiC纤维的制备是CMC材料制备的核心,目前主要采用先驱体转化法,该方法生产效率高、成本低,适合工业化生产。根据化学成分、氧含量和C/Si原子比,SiC纤维可分为三代,国外已实现三代连续SiC纤维的工业化生产与应用。CMC材料的制备工艺包括纤维编织、界面层制备、基体增密、机加工成型和环境障涂层制备等步骤,单一工艺存在局限性,多工艺联用是未来发展趋势。

CMC材料在不同领域的应用及市场分析

航空发动机CMC材料应用

新一代航空发动机向高效化和轻量化发展,高温合金应用遇到瓶颈,CMC材料有望取代高温合金,应用于热端部件,如燃烧室、高/低压涡轮等。国外CMC材料在航发中温中载静止件上的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。国内四代航发有望成为CMC规模化应用平台,预计2028年国内军/商用航发CMC市场空间将达200亿元。

高温结构吸波材料应用

CMC材料具备吸波功能,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,隐身涂层企业也已开展涂层向构件的系统性探索。

先进核能CMC材料应用

SiC/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材料应用

C/SiC复材在航天飞行器热结构、火箭发动机和卫星反射镜等领域有广泛应用场景。

国内外CMC产业链格局

海外CMC产业化经验:以GE公司为例

GE公司通过与日本碳素公司合资,快速吸收了第三代SiC纤维制造技术,并在本土建立了CMC全过程生产供应链,实现了自主供应和一体化降本。

国内CMC产业链现状

国内CMC产业链企业较为集中,民企依托高校/科研院所进行产学研合作,体制内则以军工央企下属科研单位为主。上游SiC纤维生产企业主要有火炬电子、宁波众兴、湖南泽睿等;中游CMC材料/构件生产研制机构包括西安鑫垚、上海瑞华晟等民企以及部分军工央企下属科研单位。

投资建议

短期来看,国产四代航发列装将驱动航发CMC材料行业增长,上游SiC纤维需求释放将带来更大弹性,建议关注火炬电子。中长期来看,随着CMC材料应用场景拓展、制备技术优化以及上游原材料成本下降,中游CMC构件企业有望步入业绩兑现通道,建议关注华秦科技。

总结

本报告对陶瓷基复合材料(CMC)的市场前景进行了深入分析,指出CMC材料作为新型战略性热结构材料,其产业化应用拐点即将到来。 报告详细阐述了CMC材料的优异性能、制备工艺、以及在航空航天、核能等领域的应用,并对国内外产业链格局进行了对比分析。 最后,报告根据市场发展趋势和企业竞争格局,提出了相应的投资建议,为投资者提供了重要的参考信息。 然而,投资者仍需注意报告中提到的风险提示,谨慎投资。

报告正文
摩熵医药企业版
9大数据库,200+子数据库,一站查询药品研发、临床、上市、销售、投资、政策等数据了解更多
我要试用
1 / 40
试读已结束,如需全文阅读可点击
下载全文
如果您有其他需求,请点击
定制服务咨询
中泰证券股份有限公司最新报告
关于摩熵咨询

摩熵咨询是摩熵数科旗下生物医药专业咨询服务品牌,由深耕医药领域多年的专业人士组成,核心成员均来自国际顶级咨询机构和行业标杆企业,涵盖立项、市场、战略、投资等从业背景,依托摩熵数科丰富的外部专家资源及全面的医药全产业链数据库,为客户提供专业咨询服务和定制化解决方案

1W+
医药行业研究报告
200+
真实项目案例
1300+
业内高端专家资源
市场洞察与营销赋能
市场洞察与营销赋能
分析市场现状,洞察行业趋势,依托数据分析和深度研究,辅助商业决策。
立项评估及管线规划
立项评估及管线规划
提供疾病领域品种调研、专家访谈、品种立项、项目交易整套服务。
产业规划及研究服务
产业规划及研究服务
以数据为基础,为组织、园区、企业提供科学的决策依据和趋势线索。
多渠道数据分析及定制服务
多渠道数据分析及定制服务
帮助客户深入了解目标领域和市场情况,发现潜在机会,优化企业决策。
投资决策与交易估值
投资决策与交易估值
依托全球医药全产业链数据库与顶级投行级分析模型,为并购、融资、IPO提供全周期决策支持。
立即定制
洞察市场格局
解锁药品研发情报

定制咨询

400-9696-311 转1