航空航天发动机及燃气轮机高端零部件制造项目可行性研究报告

时间: 2024-08-11 21:57:44 |   作者: 安装方式

  航空航天发动机及燃气轮机高端零部件制造项目总投资 99,500 万元，拟使用募集资金投入 70,000 万元，通过二级控股子公司江苏精铸实施，建设地点位于江苏省宜兴市。通过进口压蜡机、全自动制壳机器人及干燥系统、全自动控制三室真空熔炉浇注系统、真空热等静压炉及真空热处理炉、高精度三坐标等一批高端装备，并通过产品设计数字化、过程装备数字化以及管理信息化建设，实现数据互通、人机交互、柔性制造，建设高温合金精密铸件数字化车间及智能工厂。

  项目满产后，江苏精铸将形成年产 1,000 吨高温合金精密铸件的批量生产能力，基本的产品包括涡轮机匣、涡轮转子及涡轮导向器、扩压器、轴承座、燃烧室喷嘴、涡流器、整流叶片等。

  目前，两机产业迎来重大战略发展机遇期。一方面，军用航发的主力型号在批产提速的同时，众多新型号也将进入密集定型批产阶段，并且随着实战化训练强度的加大，军用航发的维修市场也在不断打开；另一方面，C919 已取得国内适航证，国产商用发动机的研制定型将会加速，预计批产后将带来更大的市场空间。同时，燃气轮机的国产化替代需要也促使配套的零部件产业快速发展。

  本募投项目属于高温合金精密铸造领域，为航空发动机和燃气轮机的重要组成部分。本项目拟建设规模化的高温合金精密铸件数字化智能化生产基地，全面提升中国航空航天高端装备产品制造的智能化水平，满足我国航空发动机高端装备中大型复杂构件高精、高效、高性能制造的重大需求。

  江苏精铸已建有一条高温合金精密铸造生产线，但由于现有设备型号、数量和种类的限制，大部分设备单一，目前只具备小批量供货能力。如容量为 1 吨的真空熔炼炉仅能生产超大型涡轮后机匣产品，无法覆盖其他规格产品的熔炼要求；制壳系统大小铸件混合使用，影响生产效率。

  进口的压蜡机目前只有一台，无法满足产能需要；尚无特种工艺所需的热等静压炉，目前主要通过委外处理和改善高温合金材料性能；检测设备尚不充足，大部分需要通过第三方检测。因此，现有产线无法满足下游客户多规格产品的批量生产需求，只能承接样件试制或小批量订单。

  本次项目公司拟通过进口压蜡机、全自动制壳机器人及干燥系统、全自动控制三室真空熔炼浇注炉、真空热等静压炉及真空热处理炉、高精度三坐标等一批高端装备，并通过产品设计数字化、过程装备数字化以及管理信息化建设，实现数据互通、人机交互、柔性制造，建设高温合金精密铸件数字化车间及智能工厂。

  通过丰富产品种类，形成多规格产品的批量生产能力，公司可以承接多种牌号高温合金材料的精密铸件订单，有利于提升公司的核心竞争力。同时，随着高温合金精密铸造业务规模的快速增长，公司的盈利能力也将得到明显提升。

  高温合金精密铸件是现代航空发动机、燃气轮机、航天器和火箭发动机以及武器装备等的关键热端部件，是航空发动机中壁垒最高，消耗属性最强的环节，如“第一节 本次向特定对象发行股票方案概要”之“二、本次发行的背景”所述，航空航天发动机和燃气轮机迎来重大发展机遇期，高温合金精密铸件未来市场空间广阔，公司未来新增产能具有良好的市场消纳能力。

  高温合金精密铸件中的大型复杂薄壁涡轮机匣是航空发动机主要承力部件，被称作航空发动机的“骨骼”，承载发动机的推力和振动载荷，其质量的好坏极大地影响着航空发动机的性能、寿命和可靠性。

  目前，熔模精密铸造是高温合金大型复杂薄壁铸件整体精密成型的主流技术，但是由于航空发动机机匣类铸件的尺寸大型化、结构复杂化与型面薄壁化等结构特点，精密铸造过程中薄壁完整充型、冶金缺陷控制、尺寸精度和表面质量综合复杂耦合调控难题使得涡轮机匣等高温合金大型复杂薄壁铸件的精密铸造成为行业技术的制高点。

  江苏精铸技术来源于上海交大及其高温材料精密铸造研究团队。为满足我国第四代战机、大型运输机和大型客机用航空发动机研制亟需的先进高温合金及其精密成型技术，上海交通大学高温材料精密铸造研究团队于 2009 年开始承接国家重大基础研究项目《航空发动机高温合金大型复杂薄壁铸件精密成形基础研究》，开创了国内研制大型复杂薄壁高温合金精密铸件先例。

  2015 年成功研制了直径近 1.5 米，主体壁厚仅为 2mm 的商用航空发动机涡轮后机匣产品样件，随后研制的整流叶片、内机匣、预旋喷嘴等产品直接用于中国航发商发的首台自主研制的航空发动机核心机，为其满速运转做出了重要贡献，为首台自主研制的航空发动机提供不可替代的支撑作用。高温材料精密铸造研究团队先后承担了20 余项国家级重点研究项目，在航空发动机涡轮叶片、导向器、叶轮、扩压器、涡轮机匣等高温合金复杂构件精铸技术的预研和型号攻关任务方面积累了丰富的经验，出版中英文学术专著各一部。

  其中，“高温合金大型复杂薄壁铸件精密成型关键技术与应用”荣获 2020 年教育部技术发明一等奖，与中国航发商发合作的“大型复杂薄壁铸件铸造技术与应用”项目荣获 2021 年上海市产学研合作优秀项目特等奖。

  为了加快上海交大现有精密铸造技术的推广应用，推动我国精密铸造整体水平提升，公司于 2015 年与上海交通大学签署关于高端精密铸件的研制及规模化生产的《框架合作协议》，并于 2016 年与上海交通大学知识产权管理有限公司、上海交通大学材料科技与工程学院高温材料精密铸造研究团队成员等共同成立上海精铸； 2017 年上海精铸设立全资子公司江苏精铸，专业从事高温合金精密铸件的制造，转化上海交大前期航空发动机及燃气轮机、航天特种飞行器、运载火箭等关键热端零部件的技术研发成果，并进一步研究优化高温合金精密铸件批量化生产工艺。

  目前，江苏精铸技术团队由上海交通大学材料科技与工程学院高温材料精密铸造研究团队成员、国内外航空发动机制造行业高技术人才以及社会经营管理人才组建而成。江苏精铸联合上海交通大学组成了一支材料、制造、检测等多学科交叉的技术团队，团队负责人及主要研究人员均为上海交通大学高温材料精密铸造工程实验室（上海市先进高温材料及其精密成形重点实验室）科研骨干，多人入选国家或省部级人才计划，担任国家级行业专家和学术职务。

  江苏精铸具备航空发动机涡轮后机匣等大型复杂薄壁高温合金精密铸件制造能力，依托与上海交通大学的合作，开发了多项航空发动机高温合金大型复杂薄壁铸件相关的技术专利，其中已授权的发明专利 23 项、实用新型 12 项，参与国家标准编制 2 项、行业团体标准编制 6 项，承担省市级各类科研项目 3 项。

  公司建立了完备的技术体系、质保体系与尖端装备研发所需的专门体系。2021 年江苏精铸生产的直径超过 1200mm 的航发燃气轮机涡轮机匣前段、中段及后段产品，成功应用于国产航改某型燃气轮机，研制的亚洲最大国产宽体客机发动机高温合金超大型复杂薄壁涡轮后机匣铸件于 2022 年通过了新产品鉴定，产品技术认定为国际领先水平。

  江苏精铸建立了完备的技术体系、质保体系与尖端装备研发所需的专门体系。公司先后通过了中国航发商发、中国航发燃气轮机的供应商审核，取得了ISO9001：2015、ISO14001、ISO45001:2018 标准三体系认证、AS9100 航空航天质量管理体系证书、武器装备质量管理体系认证证书、NADCAP 航空航天特种工艺认证、GB/T 29490 知识产权管理体系证书、武器装备科研生产单位二级保密资格证书等。以上航空航天质量及生产资质的认证，为江苏精铸的生产提供质量保障。

  江苏精铸生产的民品为直接供货模式，目前已进入中国航发集团（包括中国航发商发、中国航发沈阳黎明、中国航发成发、中国航发南方工业）、航天科工火箭技术有限公司等航空航天企业的民品供应链体系。

  同时，公司还全面参与了燃气轮机新机研制及国产化研制领域内高温合金精密铸件的研制工作，为中国航发燃气轮机有限公司、上海电气汽轮机有限公司、新奥能源动力科技（上海）有限公司等供应机匣等产品。此外，公司积极参与通用航空中小型发动机相关高温合金精密铸件的研发，已经合作开发的高温合金铸件主要是涡轮导向器及涡轮转子。

  江苏精铸积极参与并支撑了上海交大承担的相关军品研制工作。现已提交军工承制资质相关申请，将尽快通过军品客户的供应商资质审核，实现对其直接供货。

  由于航空航天产业的客户对供应商选择有严格的评定程序，供应商的变更存在较高的技术风险和较大的额外成本，公司下游客户一般在产品质量稳定的情况下，不会轻易更换供应商，因此，公司拥有较为稳定的客户基础。

  综上，公司已进入航空航天发动机及燃气轮机核心客户的供应商体系，相关产品和技术成功用于航天重大工程、军用和商用航空发动机以及燃气轮机，稳定的客户基础将为本项目新增产能的消化提供保障。此外，公司未来在巩固现有客户的基础上，将积极开拓新的国内外市场，拓宽销售渠道，提高公司持续经营能力和抗风险能力，进一步增强公司的盈利能力。

  本项目总投资 99,500 万元，投资明细主要包括土地租赁费用、建筑工程费用、关键生产及环保设备投资、设备安装费用、数字化车间建设、铺底流动资金及其他，拟使用募集资金 70,000 万元。

  本项目建设周期 2 年，满产后将达到设计年产 1,000 吨高温合金精密铸件的生产能力。

  高温合金精密铸件的主要生产环节包括射蜡、制壳、焙烧熔炼浇注、后处理、特种工艺、粗加工、检测等，本项目拟引入真空熔炼浇注系统、高精度熔模制备、陶瓷型壳制备机械手、热等静压炉及真空热处理炉等核心关键生产设备，以及三坐标、荧光及理化等一系列检测设备。

  其中，拟购置的生产设备主要参考公司现有产线所使用的设备，增加设备的型号和数量，从而满足新建数字化工厂的需要；拟购置的一系列检测设备主要为补齐公司欠缺的检测环节，满足公司产品检测的需要。

  通过进口一批高端装备，并通过产品设计数字化、过程装备数字化以及管理信息化建设，实现数据互通、人机交互、柔性制造，建设高温合金精密铸件数字化车间及智能工厂。

  本项目目标产品为一系列航空航天发动机及燃气轮机用高温合金精密铸件。具体产品类别包括：

  本项目建成后拟生产民用航空发动机配套的常规复杂薄壁结构高温合金精密铸件，包括整流叶片、预旋喷嘴、整流叶片后滑环、轴承座、后密封座等。

  对于大涵道航空发动机，常规涡轮静子及转子叶片，叶片单独成型制造后装配而成。而对于中小型发动机，所有转子或者静子可以整体精密铸造成型，以提高铸件的整体刚性及协调性。

  航空发动机高温合金复杂薄壁导向器叶片环是公司根据军工用户需求自主开发的军工高端铸件新产品，产品适用于直升机用小型航空发动机的热端部件，其主要技术文件、生产设备、工艺及工装均已得到验证，产品质量经检测，各项技术指标均符合相关标准要求，经用户验收能满足使用要求，具备产业化的技术成熟度要求。本项目建成后拟生产的相关产品主要包括各类尺寸的发动机动力涡轮导向器以及直升机、微型燃气轮机、无人机以及小型靶机配套发动机动力涡轮转子。

  燃烧室包含大量精细复杂结构铸件，如燃烧室喷嘴（含预旋喷嘴、燃油喷嘴等）、浮动壁瓦片、燃烧室嵌件及涡流器、旋流器、扩压器、整流叶片、调节片。公司根据军工用户需求自主开发了一系列军工高端铸件新产品，产品适用于航空发动机燃烧室热端部件。本项目建成后拟生产的相关产品主要包括镶嵌式浮动壁瓦片、主涡流器、燃油喷嘴、涡流器等。

  铸造高温合金涡轮叶片为航空航天发动机及燃气轮机的核心部件之一，其约占整台发动机制造工作量的 30%以上。涡轮转子叶片、静子叶片及涡轮导向器由于承受高温动载旋转应力及热力冲击，属于易损件，需要定期更换。本项目建成后拟生产的相关产品有航空发动机涡轮叶片、燃气轮机涡轮叶片。

  在火箭发动机的高温及低温部件大部分采用高温合金精密铸件，本项目建成后拟生产的相关这类的产品包括涡轮蜗壳、氧泵壳、氧叶轮等。

  本项目投资总额合计 99,500 万元，税后内部收益率为 24.57%，税后静态投资回收期为 7.51 年（含建设期）。

  截至本报告公告日，本项目已取得无锡宜兴环保科技工业园管理委员会出具的《江苏省投资项目备案证》（备案证号：宜兴环科园【2023】102 号），本项目所需履行的环评等工作正在办理中。返回搜狐，查看更加多