西安市经开区-航空航天用高性能金属材料产业化项目可行性研究报告
思瀚产业研究院    2022-11-03

1、项目概况

本项目依据西部超导“十四五”发展规划，以解决我国航空航天、能源动力等领域关键钛合金、高温合金材料“卡脖子”问题为目标，开展高性能高温合金、 钛合金产业化能力建设，重点突破钛合金产能瓶颈，进一步提升高性能高温合金材料稳定批产能力，提高公司钛合金、高温合金材料冶金质量控制水平，建成绿色、高效和智能的生产车间，满足“十四五”期间国家重点型号和高端市场对基 础原材料提出的安全、自主和可控的需求。

本项目将结合高性能钛合金、高温合金等应用领域特殊但具有高技术密集、 高产品附加值的特点，通过产学研结合，重点对制约高性能钛合金、高温合金材 料行业发展的专项技术和共性技术进行攻关，取得自主知识产权成果，掌握我国 航空航天和能源动力等领域用关键材料工程化核心技术，解决“卡脖子”技术难 题。

项目建成后，将形成国际先进、国内一流的高性能钛合金、高温合金材料规模化生产基地，新增钛合金材料 5,050 吨/年、高温合金 1,500 吨/年的生产能力。

2、项目建设的必要性

（1）满足我国飞机和发动机等装备用特种钛合金快速量产需求

“十三五”以来，我国航空产业快速发展，通过大飞机和“两机”专项启动 实施，新型战机、大飞机、直升机以及航空发动机等型号即将快速量产。国产钛 合金已成为飞机及发动机用主干材料，但国内现有高端钛合金材料产能严重不足， 亟需在保障钛合金高纯净、高均匀和高批次稳定的前提下实现产业化能力提升。

做强钛合金关键基础材料“口粮”，才能保障航空航天产业“饭碗”，满足我国 飞机和发动机等高端装备用特种钛合金快速量产的需求，是目前钛合金战略材料 产业发展的主要目标。 面向“十四五”，公司承担了我国航空航天关键装备用主干钛合金材料研制 和生产任务。

在下游市场需求快速增加的情况下，公司现有钛合金材料产能瓶颈 问题逐步显现，亟需新建高性能钛合金规模化生产的专业化产线。通过本项目的 建设，公司将有效提升高品质、大型化铸锭制备和钛合金快速锻造能力，发挥短 流程锻造技术优势，突破公司产能瓶颈，为我国飞机和发动机等重大装备提供充 足保障力。

（2）实现“两机”用高性能高温合金材料产业化快速发展

“十三五”以来，我国高性能高温合金材料已突破了高纯净、高均匀三联熔 炼、高频锻造等系列关键技术，实现了我国军用发动机关键零部件用高温合金材 料进口替代。但随着多个发动机型号逐步量产，现有优质高温合金材料产能不足， 仍依赖进口。另外，随着国产燃气轮机、商用发动机国产化推进，对高温合金材料提出了大型化、长寿命、高性能以及成本可控的新要求。因此，公司需要通过 新建高温合金大规格铸锭三联熔炼工艺产线，持续提升高温合金材料冶金质量稳 定性，加快新型号用大规格高温合金材料研制，同时保障批产型号供给，进而实 现“两机”用高性能高温合金材料产业化快速发展。

（3）实现钛合金、高温合金材料产线绿色和智能制造升级

本项目通过集成 5G、云计算、大数据、工业互联网、边缘计算、模拟仿真、 无损检测和返回料纯净化熔炼技术，可实现原材料、中间坯和成品立体智能控制 存储和运输，全面监控关键工艺参数、设备健康状态和产品性能质量；同时，基 于信息物理系统开展熔炼、锻造等工艺仿真和产品全周期质量监控，实现产品和制造过程的数字孪生。

此外，本项目通过新建高温合金循环制造车间，新增材料 预处理、真空感应熔炼以及均匀化专用设备，进一步完善冶金质量控制系统，实 现高温合金绿色、经济循环制造，加快高温合金材料在能源化工等领域推广应用。

3、项目建设的可行性

（1）国家产业政策大力支持，为本项目实施提供了坚实的政策基础

钛合金、高性能高温合金材料是航空航天领域的关键战略材料，产品主要应 用于我国新型战机、大飞机、航空发动机及燃气轮机、直升机、导弹、卫星以及 火箭等航空航天关键装备。“十三五”以来，国务院以及各部委颁布了一系列法 律法规及政策措施支持钛合金、高温合金产业以及下游航空航天产业的发展。

2016年11月，国务院发布《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，提出面 向航空航天等产业发展需求，扩大高强轻合金、特种合金等规模化应用范围，逐 步进入全球高端制造业采购体系，加快航空发动机自主发展，提高航空材料和基 础元器件自主制造水平。

2016年12月，工信部、国家发改委、科技部、财政部联 合印发了《新材料产业发展指南》，将高温合金定义为我国突破重点应用领域急 需的新材料，提出要开展高温合金及复杂结构叶片材料设计及制造工艺攻关，满 足航空发动机应用需求，同时开展高温、高强、大规格钛合金材料熔炼、加工技 术研究。

2017年5月，国家发改委与国家能源局联合发布《依托能源工程推进燃 气轮机创新发展的若干意见》，就燃气轮机国产化提出具体要求。 国家产业政策的大力支持，为行业的快速发展创造了良好的产业政策环境， 2019年11月，国家发改委在《产业结构调整指导目录（2019年本）》中提出钢铁 类支持高温合金，机械类支持燃气轮机高温部件（300MW以上重型燃机用转子 体锻件、大型高温合金轮盘、缸体、叶片等）及控制系统。2020年，国家发改委 在《西部地区鼓励类产业目录（2020年本）》中将钛等特种合金材料、高温合金、 超导材料等列入鼓励类产业。综上所述，国家多项政策规划支持钛合金、高温合 金产业高质量发展，有利于本次募集资金投资项目的实施。

（2）市场需求快速增长和国产替代为项目建设实施创造良好条件

《World Air Force 2021》报告数据显示，美国现役战斗机已经实现了全三代 以上，并开始加速列装F-22、F-35等四代战机。我国第三代和第四代歼击机规模 和世界空军强国还存在差距，三代机、四代机数量和美国、俄罗斯相比差距较大。 我国目前仍有500多架二代歼击机，占比达45%，面临迫切的升级换装需求。

美国武装直升机共5,434架，占全球总数量27%，全球数量最多。我国武装直 升机数量仅为美国1/6，占全部军机总数的28%。我国目前武装直升机型号主要 有“武直10”、“武直19”等，但10吨级以上通用型直升机列装数额不足。

中国陆军每万人军用直升机拥有量仅为8.8架，配置严重不足，市场空白亟待填补，我国 陆军部队对直升机需求迫在眉睫。预计未来10年，我国陆军每万人军用直升机拥 有量将达到30架左右，预测新增军用直升机1,800架。

公司研制的高强钛合金棒 材等产品已经实现了我国多个型号直升机装机应用和批量供货，已累积供货百余 吨，预计未来需求将快速增长。 随着2016年中国航发集团成立及“两机专项”带来的政策红利，航空发动机 市场规模预期增幅明显。考虑我国军机新增飞机所需发动机列装数额、不同类型 军用飞机配置发动机数目、换备系数比、维修及保障费用，以及现有飞机更新发 动机需求，预计我国未来10年航空发动机市场规模超4,500亿人民币。

随着我国 航空航天等高端装备国产化进程全面加快，新型战机、大飞机、航空发动机以及 直升机等型号加速列装，公司钛合金产品已向各型号批量供货，高温合金产品已 实现装机应用。未来钛合金和高温合金等主干关键材料刚性需求将迎来快速增长， 市场规模亦将明显提高。

（3）公司的多年研发和积累为本项目实施提供了雄厚的技术储备

通过十几年的发展，公司已经掌握了特种钛合金材料纯净化、均匀化和质量 一致性控制等系列工程化制备技术，并已应用于多个牌号钛合金棒材和锻坯的批 量生产，成功开发出了直径达650mm、单重4.5吨的大规格棒材以及国内最大规 格的飞机和舰船用特种钛合金锻坯。公司多个牌号钛合金材料已为航空航天、兵 器及舰船等领域装备批量供货。

公司从2014年开始开展高性能高温合金的工程化研究，本项目的核心技术来 源于公司多年来的技术积累。

公司已完成二十余种牌号高温合金的产品研发，开 发了高纯净度高温合金熔炼控制技术、高温合金铸锭开坯锻造技术、高均匀性高 温合金棒材锻造技术、动态渣系控制技术、全流程高温合金制备工艺数值模拟技 术，建立了量化过程控制体系，形成了有自主知识产权的高温合金材料制备技术 体系。公司研制的部分牌号高温合金材料已经在国产发动机获得应用，实现了替 代进口。

（4）公司长期为我国航空工业服务，为本项目实施提供了有力的客户保障

公司经过十余年的自主创新，已为我国飞机和航空发动机用主干特种钛合金 材料提供了自主保障。此外，公司与国内主要发动机生产企业和锻造厂建立了长 期合作关系，在市场拓展方面占据独特的优势，为未来钛合金、高温合金材料的 市场销售奠定了坚实基础。

4、项目实施主体和投资概况

本项目由公司实施，项目总投资额为97,100.00万元，拟使用募集资金金额为 97,100.00万元，项目建设期为36个月。

5、项目备案与环境保护评估情况

2021年4月29日，公司取得西安经开区行政审批局出具的《陕西省企业投资项目备案确认书》（项目代码：2102-610162-04-01-475355）。

2021年6月25日，公司取得西安经济技术开发区管委会行政审批服务和大数 据资源管理局出具的《关于西部超导材料科技股份有限公司航空航天用高性能金属材料产业化项目环境影响报告表的批复》（经开行审环批复[2021]066号）。

此报告为正式摘取部分，需编制政府立项、银行贷款、投资决策等用途可行性研究报告咨询思瀚产业研究院。