新型金属合金材料行业讲解Word文件下载.docx

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高铁、城市轨道交通材料产业迎来爆发式增长期。

随着我国高速铁路和城市轨道交通建设的加速，轨道交通用的铝合金

材料、金属基复合材料以及C/C复合材料将迎来高速增长时期，其中轨道交通用铝合金材料将保持年均25%~30的增速，总需求量将在2016年达到30.77万吨。

金属基复合材料和C/C复合材料将保持年均30%以上的增速，总需求量将从目前的10万吨左右增长到2014年的25万吨。

汽车轻量化材料是汽车工业节能减排的必然选择。

2011—2015年，随着中国汽车工业水平的不断提升，汽车工业节能减排的深入，中国汽车单车铝材料用量将以每年10%~12的速度增长，

到2015年中国汽车用铝量将从目前的190万吨增长至314万吨，市场增长潜力巨大。

1•产业背景：

战略新兴产业崛起的基础

1.1新材料产业是新兴产业崛起的前提

新材料本身就是一种高新技术，又是现代高新技术和产业的基础和先导，也是提升传统产业的技术能力、调整产业结构的关键。

新材料的突破往往会引发人类划时代的变革。

如上世纪60年代高纯硅半导体材料技术的突破，使人类进入信息化时代。

高性能碳纤复合材料在今后20~30年将迎来新发展时期，引发一场航空工业革命性的变革。

新材料产业的发展是带动节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业发展的前提和保障。

从材料的用途来分，可分为信息材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。

更常见的两种分类法则是结构材料和功能材料；

传统材料与新型材料。

新材料产业通常包括：

稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料；

高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料；

碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料；

纳米、超导、智能等共性基础材料。

新材料产业分类：

高性能结构材料、先进复合材料、信息功能材料、光学功能材料、电性和磁性材料、新能源材料、生态环境材料、生物医用材料、智能材料、纳米材料

新材料产业包括以下六个子产业：

特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及其复合材料和前沿新材料。

其中与金属新材料相关主要是特种金属功能材料和高端金属结构材料。

预计在今后相当长一段时间内,金属材料仍是最主要的一类材料,将在人类经济社会发展中发挥重要作用。

金属新材料产业的发展是推动新材料产业发展的重要动力。

表：

新材料及金属新材料分类

新材料产业分类具体包含的材料种类

高性能结构材料超级钢、先进铝合金、先进钛合金、高温合金、新型陶瓷、新型玻璃、新型高分子材料

先进复合材料金属基复合材料、陶瓷基复合材料、高分子基复合材料、炭/炭复合材料、梯度功能材料

电性、磁性材料电阻材料、半导体材料、超导材料、永磁材料、软磁材料、其他新型磁性材料

光学功能材料红外光学材料、发光材料、激光材料

信息功能材料

材料

信息存储材料、信息显示材料、信息传输材料、信息处理

新能源材料料、核能材料

太阳能材料、储氢材料、锂离子电池材料、燃料电池材

智能材料智能高分子凝胶

形状记忆合金智能材料、无机非金属材料智能材料、

生物医用材料

医用金属和合金、生物陶瓷、医用高分子材料

纳米材料

纳米磁性材料、纳米微粒催化剂、生物纳米材料

生态环境材料

制材料

天然材料、循环再生材料、低环境负荷材料、环境污染控

全球主要国家都高度重视新材料科学的发展，工业发达国家十分重视新材料在国民经济和国防安全中的基础地位和支撑作用，为保持其经济和科技的领先地位，都把发展新材料作为科技发展战略的目标，在制定国家科技与产业发展计划时将新材料列为21世纪优先发展的关键技术之一，予以重点发展。

1.2我国金属新材料发展规划

从我国经济发展水平以及全球金属材料发展的历程来看，目前我国金属材料产业发展水平正处于欧美等发达国家在20世纪中后期的水平，正是发展现代轨道交通材料和航空航天材料的黄金时期。

“十二五”期间，国家已经将新材料列入了七大战略新兴产业中，围绕国家发展战略性新产业总体部署，我国新材料“十二五”期间重点发展的领域包括：

新信息材料、航空航天材料、高轨交通及新能源汽车材料、节能环保材料、生物医用材料等。

其中与有色金属材料相关的领域主要包括：

稀土功能材料、稀有金属材料、半导体材料、特殊合金材料、新型轻合金材料、金属基复合材料等。

金属新材料分类及相关上市公司

金属新材料类别/材料应用领域具体内容相关上市公司

1、新型合金材料

航空航天材料先进高温材料、钛及钛合金、C/C复合材

钢研高纳、宝钛股份、博威合金、

西部材料、博云

新材、安泰科技

轨道交通材料高速动车专用铝合金、动车组刹车片、轨

道利源铝业、博深工具、南山铝业、

交通减震垫板、铁路车配件中鼎股份、时代新材

汽车轻量化材料镁及镁合金、铝及铝合金（汽车型材）亚太科技、云海金属、宝钛股份

2、稀土功能材料

稀土发光材料

粉

稀土永磁材料

金

三环、横店东磁、

稀土三基色荧光包钢稀土、厦门钨业钕铁硼永磁合广晟有色、中科

磁材、太原刚玉

稀土储氢材料

的稀土镍氢科力远

3、信息功能材料

信息存储材料

正海磁材、江粉

稀土LaNi5型金属间化合物具有很强的吸氢

能力，用稀土储氢合金粉为负极

电池（Ni-MH）

高纯稀有金属及靶材、大规格钼电极、高

品厦门钨业、章源钨业、金钼股份、质钼丝、高精度钨窄带、大规格钨钼板材东方钽业

信息处理材料半导体材料：

电子级多晶硅、砷化镓、碳化

硅、锗等新型半导体材料、铟锡

靶材

4、新能源材料

太阳能光伏碲化镉、铜铟镓硒、铜铟硫等新型薄膜光伏锡业股份、株冶集团

我国到2020年金属材料发展目标是：

金属材料人均用量到世界平均水

平，高品质金属材料基本实现自主供给，冶金行业节能减排和生产效率达到国际领先水平，大型和超大型基金材料结构件实现自主生产，有自行设计工艺流程和制造重大装备的能力，基本满足国家重大工程建设、国家安全、信息化社会建设、高端装备制造、交通运输等的需求，企业创新能力得到大幅提升，基础研究水平和新材料新工艺研发能力接近世界发达国家水平。

2．航空航天材料在航空航天领域，由于大型客机和航天飞行器对自身结构材料和功能材料具有很高的性能要求，主要性能要求包括：

高比强度、高比模量、耐高温、良好的断裂韧性、抗疲劳及耐腐蚀。

大型飞机制造技术发展通常伴随着结构材料的发展，第一代飞机是以木头和布作材料；

第二代飞机用钢和铝合金作材料；

第三代飞机增加了更多的钛合金材料；

第四代飞机则添进大量的复合材料，这些复合材料比钢铁轻得多，但强度却比钢铁高得多。

目前全球大型飞机的材料主要还是以铝合金、钛合金以及碳纤维复合材料为主，不同类型的飞机对材料需求不同，各种类型的材料使用比例通常会有较大的差别。

通常在民用客机使用的铝合金比例较大，而军用飞机钛合金的使用比例较高。

目前最先进的波音787“梦想”飞机是目前惟一的飞机结构以复合材料为主的大型民用客机。

2.1先进铝合金先进铝合金由于具有高比模量、抗疲劳以及耐腐蚀等性能，是航空工业中的主要结构材料。

在民用和军用飞机结构材料中，铝合金材料的用量比例一般在20%~80%。

如代表先进水平的B-777飞机中铝合金的用量为70%，在A-380中为60%，C-17军用运输机中铝合金的用量为70%。

近年来，由于复合材料和钛合金的用量增加，最新设计的飞机中铝合金的用量相对减少，但高纯、高强、高韧、耐蚀的高性能铝合金用量却在增加。

2.2先进钛合金材料钛合金具有密度小、强度高、耐度高、耐高温和抗腐蚀性好等优点，在航空航天和军事领域中获得了广泛的应用，包括军用和民用飞机、航空发动机、导弹、舰艇等。

美国在20世纪80年代以后设计的各种先进军用战斗机中，钛合金的用量一般在20%以上，第三代战斗机F-15钛合金用量占27%。

近年来所开发出的航空航天用新型钛合金主要有高强高韧合金、高温钛合金和阻燃钛合金。

2.3炭/炭复合材料

C/C复合材料即为炭纤维增强基复合材料，是以炭或者石墨纤维为增强体，炭或石墨为基体复合而成的材料。

它具有耐高温、导热性好、抗热冲击、烧蚀率低、高温下高强度、一定的化学惰性等特殊性能。

炭/炭复合材料的发展主要受宇航工业发展的影响，因为他具有高烧蚀热、低烧蚀率、超热环境下的高强度等优点，被认为是航天环境中高性能的烧蚀材料。

炭/炭复合材料还具有优异的耐摩擦性能和高导热率，使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。

目前用于军用飞机和大型超音速客运飞机的刹车片都是C/C复合材料。

飞机使用C/C复合材料刹车片后，其刹车系统比钢刹车装臵减轻重量约680kg。

飞机质量的减轻可以提高飞机的加速性和燃油经济性。

C/C刹车片不仅质量轻，而且特别耐磨、操作平稳，当紧急刹车时C/C刹车片能够经受住摩擦产生的高

航空航天材料相关上市公司分类所属领域公司名称主营业务

先进高温材料钢研高纳公司定位于中国“先进高温材料”技术的引领者与产业升级的推动者，主要

从事航空航天材料中高温材料的研发、生产，为国内先进航空发动机研制了

GH4169GH901等合金涡轮盘。

铜合金、钛合金博威合金公司主要生产有色合金材料、高温超导材料、铜合金制品、不锈钢制品、钛

金属制品的制造加工，产品广泛应用于电子通讯、航天军工、船舶机械、精

密模具等行业。

钛及钛合金宝钛股份公司是中国最大的钛及钛合金生产企业，国

家高新技术企业。

公司专业从事

钛加工业务，产量占全国总量的40%左右。

公司钛材产品广泛应用在化工、建

筑、航空航天、舰船、医疗等领域。

西部材料公司是陕西省正在打造的国家级新材料产业基地和西部钛谷的核心企业，公

司控股子公司西部钛业，拥有年产5000吨的钛熔炼能力，公司致力于打造完

整的钛材产业链。

C/C复合材料博云新材C/C复合材料应用领域包括：

C/C飞机刹车

副、航天发动机的喷管等热构件。

公司的C/C复合材料产品已应用在波音－757系列、多种军用飞机以及多种

型号火箭上；

公司的

粉末冶金复合材料产品已应用在波音－737系列、图－

154和多种军用飞机

2.4中国航空业步入高速增长，带动航空材料产业腾飞全球经济的持续增长带动了航空运输业的长期发展。

未来20年，预计全球GDP年均增长率为3.71%，全球航空旅客周转量（RPKs）的年均增长率为5.2%。

其中，中国的GDP年均增长率为5.87%,中国的航空旅客周转量年均增长率为7.7%，高于全球平均水平。

中国经济的长期强劲增长推动力航空运输需求的增长，政府建设“民航