ใน "แผนห้าปีฉบับที่ 14" ยุทโธปกรณ์ทางทหารของจีนเร่งการก่อสร้าง การติดตั้งเครื่องบินทหารประเภทใหม่อย่างรวดเร็ว และการก่อสร้างขีปนาวุธที่เพิ่มขึ้น "ตามลำดับความสำคัญ" ทำให้เกิดความต้องการวัสดุต้นน้ำที่แข็งแกร่ง
วางซ้อนการเพิ่มขึ้นที่ควบคุมได้โดยอิสระและการเพิ่มสัดส่วนการใช้งานของวัสดุประสิทธิภาพสูงระดับไฮเอนด์ในอุปกรณ์รุ่นใหม่ ในปัจจุบัน วัสดุต้นน้ำในห่วงโซ่อุตสาหกรรมการทหารแสดง "อุปทานไม่เพียงพอ" ที่ค่อนข้างแข็งแกร่ง และยังแสดงที่สูงขึ้น ประสิทธิภาพเมื่อเทียบกับความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้นปลายน้ำ
01|ภูมิหลังของอุตสาหกรรม
วัสดุรุ่นหนึ่ง อุปกรณ์รุ่นเดียว
วัสดุทางการทหารเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับการพัฒนาอาวุธและอุปกรณ์ วัสดุทางการทหารกำลังพัฒนาไปในทิศทางของ "น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง อเนกประสงค์ คอมโพสิต ต้นทุนต่ำ และชาญฉลาด" โลหะผสมไทเทเนียม ซูเปอร์อัลลอยด์ คาร์บอนไฟเบอร์ ความต้องการของตลาดช่วง "สิบสี่ห้า" คาดว่าจะรักษาการเติบโตที่มั่นคงและรวดเร็ว พื้นที่ตลาดค่อยๆ เปิดขึ้น
คาดว่าอัตราการเติบโตของความต้องการของตลาดสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ คาร์บอนไฟเบอร์ และวัสดุสามซูเปอร์อัลลอยด์ในช่วงระยะเวลา "แผนห้าปีที่สิบสี่" คือ 20%, 25% และ 16% โดยสมมติว่าราคาทั้งสามนั้น 350,000 หยวน/ตัน, 150,000 หยวน/ตัน และ 300,000 หยวน/ตัน ตามลำดับ ภายในปี 2568 ขนาดตลาดของวัสดุทั้งสามจะเกิน 10 พันล้านหยวน 20 พันล้านหยวน และ 30 พันล้านหยวน ตามลำดับ
ห่วงโซ่อุตสาหกรรมของวัสดุทางทหารได้รับการปรับปรุง
02|โลหะผสมไทเทเนียม
ลักษณะวัสดุ: ประสิทธิภาพดีเยี่ยม ใช้กันอย่างแพร่หลายในการทหาร
ไทเทเนียม (Ti) อยู่ในตารางธาตุของกลุ่มธาตุ IV B เป็นโลหะสีเงินขาว โลหะผสมไทเทเนียมมีพื้นฐานมาจากไทเทเนียมเพื่อเติมอะลูมิเนียม ดีบุก วานาเดียม โมลิบดีนัม ไนโอเบียม และธาตุอื่น ๆ ที่ประกอบด้วยโลหะผสม เนื่องจาก คุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการบินและอวกาศ เรือ วิศวกรรมทางทะเล อาวุธ รถยนต์ การแพทย์ เคมี โลหะวิทยา กีฬาและการพักผ่อน และการผลิตทางอุตสาหกรรมระดับไฮเอนด์อื่นๆ มีชื่อเสียงในด้าน "โลหะที่สาม" "โลหะอากาศ" "โลหะมหาสมุทร" และอื่นๆ
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: โซ่มีความยาวและซับซ้อน
ไทเทเนียมมีอยู่มากมายบนโลก โดยมีความอุดมสมบูรณ์ของเปลือกโลกที่ 0.61% ในห่วงโซ่อุตสาหกรรมไทเทเนียม วัตถุดิบสำหรับงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เป็น ilmenite และ rutile ผลิตภัณฑ์แปรรูปขั้นกลางฟองน้ำไทเทเนียมและไทเทเนียมไดออกไซด์ ซึ่งฟองน้ำไทเทเนียมใช้ในการผลิตไทเทเนียม ใช้ในการบินและอวกาศ อาวุธเรือ และสาขาการทหารอื่น ๆ ไทเทเนียมไดออกไซด์ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมเคลือบ พลาสติก กระดาษ และอุตสาหกรรมอื่นๆ เนื่องจากความซับซ้อนและความยากลำบากของเทคโนโลยีการถลุงไทเทเนียม มีเพียงสหรัฐอเมริกา รัสเซีย ญี่ปุ่น และจีนเท่านั้นที่เชี่ยวชาญเทคโนโลยีการผลิตทางอุตสาหกรรมไทเทเนียมโดยสมบูรณ์
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: วัตถุดิบต้นน้ำ
Rutile เป็นวัตถุดิบคุณภาพสูงสำหรับผลิตภัณฑ์ซีรีส์ไทเทเนียม แต่มีปริมาณสำรองตามธรรมชาติน้อยกว่า ในแง่ของปริมาณสำรอง ตามข้อมูลของ USGS ปริมาณสำรองอิลเมนไนต์ทั่วโลกในปี 2564 อยู่ที่ 700 ล้านตัน และปริมาณสำรองรูไทล์อยู่ที่ 49 ล้านตัน โดยทั่วไปปริมาณ TiO2 ของ rutile Concentrate โดยทั่วไปมากกว่า 93%-95% โดยมีเนื้อหาเกรดสูงและมีสิ่งเจือปนต่ำ ดังนั้น rutile จึงเป็นวัตถุดิบคุณภาพสูงสำหรับไทเทเนียมไดออกไซด์ ฟองน้ำไทเทเนียม ไทเทเนียมเตตราคลอไรด์ และผลิตภัณฑ์ไทเทเนียมอื่น ๆ
จากมุมมองของประเทศ การกระจายแร่ไทเทเนียมมีความเข้มข้น แม้ว่าปริมาณสำรองของจีนจะมีขนาดใหญ่ แต่แร่คุณภาพสูงยังมีน้อย รูไทล์ทั่วโลกส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในออสเตรเลีย อินเดีย และแอฟริกาใต้ ซึ่งออสเตรเลียอยู่ในอันดับต้นๆ โดยมีปริมาณสำรอง 31 ล้านตัน คิดเป็น 63% แหล่งแร่สำคัญของโลกส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่จีน ออสเตรเลีย และอินเดีย ซึ่งจีนอยู่ในอันดับต้นๆ โดยมีปริมาณสำรอง 23 ล้านตัน คิดเป็น 33% แม้ว่าทรัพยากรไทเทเนียมของจีนจะอุดมไปด้วยปริมาณสำรอง แต่ส่วนใหญ่ยังมีปริมาณ TiO2 ต่ำ และมีปริมาณแคลเซียมและแมกนีเซียมเจือปนสูง ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะเลือกและหลอม
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: ความไม่สมดุลของโครงสร้างอุปสงค์และอุปทานโครงสร้างฟองน้ำไททาเนียมกลางน้ำ
วัตถุดิบพื้นฐานของไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่เป็นฟองน้ำไทเทเนียมเกรด 0 วัตถุดิบพื้นฐานของไทเทเนียมคือฟองน้ำไทเทเนียม ตามมาตรฐานการใช้งานแบบครบวงจรระดับชาติของฟองน้ำไทเทเนียม ฟองน้ำไทเทเนียมสามารถแบ่งออกเป็นเกรด 0 A เกรด 0 เกรด 1 เกรด 2 เกรด 3 เกรด 4 และเกรด 5 ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับ องค์ประกอบทางเคมีและความแข็งของบริเนล วัตถุดิบของโลหะผสมไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่เป็นฟองน้ำไทเทเนียมเกรด 0 และวัตถุดิบของโลหะผสมไทเทเนียมพลเรือนส่วนใหญ่เป็นฟองน้ำไทเทเนียมเกรด 1
กำลังการผลิตส่วนเกินของฟองน้ำไทเทเนียมทั่วโลก กำลังการผลิตไทเทเนียมฟองน้ำระดับไฮเอนด์ของจีนไม่เพียงพอ ปัจจุบันมีเพียง 8 ประเทศ ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย จีน ญี่ปุ่น ยูเครน คาซัคสถาน ซาอุดีอาระเบีย และอินเดีย ที่มีกำลังการผลิตฟองน้ำไทเทเนียม ตามข้อมูลของ USGS กำลังการผลิตฟองน้ำไทเทเนียมทั่วโลกในปี 2021 อยู่ที่ 350,000 ตัน แต่อัตราการใช้กำลังการผลิตอยู่ที่เพียง 60.0% ซึ่งกำลังการผลิตของจีนอยู่ที่ประมาณ 177{{9 }} ตัน และอัตราการใช้กำลังการผลิตอยู่ที่ 67.8% อุปทานโดยรวมของตลาดฟองน้ำไทเทเนียมในประเทศจีนเพียงพอ แต่ช่องว่างของฟองน้ำไทเทเนียมขนาดอนุภาคขนาดเล็กคุณภาพสูงมีขนาดใหญ่
ปัจจุบันการเติบโตของการผลิตฟองน้ำไทเทเนียมคุณภาพสูงของจีนไม่สามารถตอบสนองความต้องการปลายน้ำที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และช่องว่างระหว่างอุปสงค์และอุปทานก็เพิ่มขึ้นทุกปี โดยส่วนใหญ่ผ่านการนำเข้าจากยูเครนและคาซัคสถาน
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: กำลังการผลิตไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ปลายน้ำไม่เพียงพอ (ปัญหาการหลอมและการหล่อ)
ฟองน้ำไทเทเนียมที่มีรูพรุนต้องหลอมละลายเป็นแท่งไทเทเนียมหนาแน่นเพื่อใช้ในการผลิตไทเทเนียม ไทเทเนียมมีฤทธิ์ทางเคมีสูง และการหลอมและการหล่อจะต้องดำเนินการในบรรยากาศสุญญากาศหรือเฉื่อย ปัจจุบัน มีกระบวนการหลอมและการหล่อกระแสหลักในโลกอยู่ 2 กระบวนการ ได้แก่ การหลอมอาร์กบริโภคแบบสุญญากาศ (VAR) และการหลอมเตาหลอมด้วยเตาเย็น (CHM)
ปัจจุบัน วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศจีนคือวิธี VAR (ตัวนำยิ่งยวดตะวันตกใช้เทคโนโลยีนี้) ข้อดีคือกระบวนการที่สุกแล้ว ความเร็วในการหลอมละลายที่รวดเร็ว ข้อเสียคือการแยกส่วนง่าย ความสม่ำเสมอขององค์ประกอบที่ไม่ดี และทำให้เกิดข้อบกพร่องได้ง่าย ดังนั้นสำหรับคุณภาพสูง ความต้องการของแท่งโลหะผสมไทเทเนียม โดยทั่วไปผ่านการหลอม VAR สามครั้งเพื่อลดข้อบกพร่อง วิธี CHM สามารถแก้ปัญหาการรวมความหนาแน่นต่ำและสูงและความสม่ำเสมอขององค์ประกอบได้ดีขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัท ไทเทเนียมบางแห่งในประเทศจีนได้เปิดตัวเตาหลอมเตาเย็นแบบลำแสงอิเล็กตรอนและเตาหลอมแบบเย็นแบบพลาสม่าและแบบหล่อจากสหรัฐอเมริกาและเยอรมนี วิธี CHM ก็กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: กำลังการผลิตไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ปลายน้ำไม่เพียงพอ (ยากต่อการประมวลผล)
เทคโนโลยีการประมวลผลโลหะผสมไทเทเนียมเป็นเรื่องยาก ค่าการนำความร้อนและความร้อนจำเพาะของโลหะผสมไททาเนียมมีขนาดเล็ก ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการประมวลผลนั้นระบายผ่านชิ้นงานได้ยาก อุณหภูมิในพื้นที่จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงในด้านหนึ่งส่งผลให้เครื่องมือสึกหรอคม ในทางกลับกันจะทำลายความสมบูรณ์ของพื้นผิวของชิ้นส่วน ส่งผลให้ความแม่นยำทางเรขาคณิตของชิ้นส่วนและปรากฏการณ์การแข็งตัวของงาน ดังนั้นการแปรรูปโลหะผสมไทเทเนียมจึงเป็นเรื่องยากมากและมีเพียงหกประเทศในโลก ได้แก่ สหรัฐอเมริกา รัสเซีย ญี่ปุ่น จีน ยูเครน และคาซัคสถานเท่านั้นที่เชี่ยวชาญกระบวนการผลิตและการผลิตไทเทเนียมโดยสมบูรณ์ อุปทานของวัสดุไทเทเนียมระดับไฮเอนด์กระจุกตัวอยู่ในต่างประเทศ และผลผลิตของจีนมีขนาดใหญ่ แต่ส่วนใหญ่อยู่ในช่วงกลางและล่าง ซัพพลายเออร์ไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในรัสเซีย สหรัฐอเมริกา และญี่ปุ่น
การบิน: วัดระดับขั้นสูงของเครื่องบิน
เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงจำเพาะสูง ทนต่อการกัดกร่อนได้ดี และมีค่าการนำความร้อนต่ำ โลหะผสมไททาเนียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนและเครื่องยนต์โครงสร้างเครื่องบิน
ปัจจุบันความเร็วสูงสุดของเครื่องบินรุ่นใหม่มากกว่าความเร็วเสียงมากกว่า 3 เท่า จะทำให้เครื่องบินและอากาศเสียดสีและผลิตความร้อนได้มาก โดยทั่วไปภายใต้ความเร็วเสียง 2 เท่า เมื่อร่างกายสามารถใช้อลูมิเนียมได้ โลหะผสม เมื่อความเร็วในการบินมากกว่า 2 เท่า จะต้องทนต่ออุณหภูมิสูงและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของโลหะผสมไทเทเนียม เมื่อความเร็วในการบินเกิน 3 เท่าของความเร็วเสียง ลำตัวจะใช้โลหะผสมไทเทเนียมมากขึ้น
พื้นที่: โครงการสำคัญและคลังขีปนาวุธ
แทนที่จะใช้วัสดุเหล็กแบบดั้งเดิม วัสดุโลหะผสมไททาเนียมสามารถลดน้ำหนักโครงสร้างของเครื่องบินและอวกาศได้อย่างมาก และปรับปรุงความต้านทานความเสียหายจากการกัดกร่อนของโครงสร้างเครื่องบินและอวกาศ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มระยะการบินของเครื่องบินและอวกาศ ลดการใช้เชื้อเพลิง ยืดอายุการใช้งาน และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของบริการ
สนามเรือรบ: พอดีอย่างเป็นธรรมชาติ
เนื่องจากมีความแข็งแรงจำเพาะสูงและทนต่อการกัดกร่อนในน้ำทะเลและบรรยากาศในมหาสมุทรได้ดีเยี่ยม โลหะผสมไททาเนียมจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเรือ ส่วนใหญ่ใช้ในตัวถังเรือดัน ชิ้นส่วนโครงสร้าง ลูกบอลระบบลอยตัว ตัวปั๊มน้ำ เรือ อุปกรณ์ท่อและดาดฟ้า ใบพัดเรือเร็ว เพลาขับเคลื่อน ไฮโดรฟอยล์ เสาอากาศแส้และอื่น ๆ ปัจจุบันการใช้โลหะผสมไทเทเนียมในเรือส่วนใหญ่เน้นไปที่ส่วนสำคัญบางส่วน แต่ด้วยการเติบโตอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมโลหะผสมไทเทเนียมและการลดต้นทุน สัดส่วนการใช้งานโลหะผสมไทเทเนียมในเรือในอนาคตจะยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป
ขนาดของตลาด: พื้นที่การเติบโตของวัสดุไทเทเนียมระดับไฮเอนด์มีขนาดใหญ่ ขนาดของตลาดคาดว่าจะสูงถึง 10 พันล้าน
การบริโภคของจีนถูกครอบงำโดยอุตสาหกรรมเคมี และพื้นที่สำหรับวัสดุไทเทเนียมระดับไฮเอนด์นั้นกว้าง การบริโภคไทเทเนียมของจีนในปี 2021 อยู่ที่ 127,000 ตัน เพิ่มขึ้น 35.7% และปริมาณไทเทเนียมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
เมื่อเทียบกับโครงสร้างอุปสงค์ของวัสดุไทเทเนียม จีนส่วนใหญ่อยู่ในอุตสาหกรรมเคมี และความต้องการวัสดุไทเทเนียมที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือด้านการบินและอวกาศ ซึ่งสะท้อนถึงการใช้วัสดุไทเทเนียมคุณภาพสูงในจีนที่ต่ำ และพื้นที่ที่เพิ่มขึ้นสำหรับ วัสดุไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ เช่น การบินและอวกาศ ยังคงแพร่หลายในอนาคต
คาดว่าความต้องการรวมโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเครื่องบินทหารของจีนใน 2022-2026 จะอยู่ที่ 27,234 ตัน โดยมีค่าเฉลี่ยเฉลี่ยต่อปีที่ 5,447 ตัน ความต้องการโลหะผสมไทเทเนียมสำหรับเครื่องบินพลเรือนทั้งหมดอยู่ที่ 197,097 ตัน โดยเฉลี่ย 39,419 ตันต่อปี จากการคำนวณ 350,000 วัสดุไทเทเนียมระดับไฮเอนด์/ตัน ขนาดตลาดประจำปีของเครื่องบินและเครื่องยนต์ทหารอยู่ที่ประมาณ 2 พันล้าน และขนาดตลาดประจำปีของเครื่องบินและเครื่องยนต์ทหารอยู่ที่ประมาณ 10 พันล้าน
ภาวะการแข่งขัน: “ห้างสรรพสินค้า” และ “ร้านค้าเฉพาะทาง”
โลหะผสมไทเทเนียมระดับไฮเอนด์ทางการทหารไม่ได้แข่งขันโดยตรงกับต่างประเทศ แต่ยังคงมีช่องว่างบางอย่าง: เช่นโปรไฟล์การอัดขึ้นรูปโลหะผสมไทเทเนียม การตีขึ้นรูป แผ่นโลหะผสมไทเทเนียมขนาดใหญ่ที่กว้างและหนา การหล่อโลหะผสมไทเทเนียมขนาดใหญ่ แท่งและสายไฟโลหะผสมไทเทเนียม สำหรับตัวยึดการบิน ฯลฯ จำเป็นต้องปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมไทเทเนียมของจีนอย่างเร่งด่วนเพื่อตอบสนองความต้องการการพัฒนาของอุตสาหกรรมทหารป้องกันประเทศสำหรับโลหะผสมไทเทเนียมอย่างเต็มที่
จากมุมมองปัจจุบัน เนื่องจากการดำรงอยู่ของสถานะทางประวัติศาสตร์ Baoti จึงเป็นองค์กรการผลิตโลหะผสมไทเทเนียมที่ยาวที่สุด ใหญ่ที่สุด และสมบูรณ์ที่สุด ซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็น "ห้างสรรพสินค้า" ของโลหะผสมไทเทเนียม ตัวควบคุมที่แท้จริงของ Western Materials และ Western Superconductor ทั้งสองนั้นเป็นสถาบันวิจัยโลหะที่ไม่ใช่เหล็กทางตะวันตกเฉียงเหนือ ดังนั้นจึงมีข้อจำกัดในการแข่งขันในอุตสาหกรรม ส่งผลให้วัสดุของตะวันตกส่วนใหญ่เป็นแผ่นและท่อโลหะผสมไทเทเนียม และตัวนำไฟฟ้าแบบตะวันตกส่วนใหญ่เป็นลวดแท่งโลหะผสมไทเทเนียม ทั้งสองมีความสามารถในการแข่งขันที่แข็งแกร่งในสาขาของตนเอง ซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็น "ร้านค้าพิเศษ" ของโลหะผสมไทเทเนียมบางประเภท
03|ซุปเปอร์อัลลอย
ลักษณะวัสดุ: ยังคงมีลักษณะที่ดีที่อุณหภูมิสูง
Superalloy เป็นวัสดุโครงสร้างขั้นสูงชนิดหนึ่งที่มีนิกเกิล เหล็ก และโคบอลต์เป็นเมทริกซ์ ซึ่งสามารถทนต่อความเครียดบางอย่างเป็นเวลานานที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 องศา และมีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม เมื่อเทียบกับโลหะธรรมดา ซูเปอร์อัลลอยด์มีประสิทธิภาพที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมการทำงานที่ซับซ้อน: 1 ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง resistance ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน ความต้านทานการกัดกร่อนจากความร้อน 3; ④ความต้านทานความเมื่อยล้า ⑤ความเหนียวแตกหัก ⑥ องค์กรภายในที่มั่นคง การใช้งานที่เชื่อถือได้ แม้ว่าประสิทธิภาพจะดีเยี่ยม แต่การเตรียมซูเปอร์อัลลอยด์ก็ทำได้ยาก และยุโรปและสหรัฐอเมริกาก็เรียกมันว่าซูเปอร์อัลลอยด์เช่นกัน
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: ห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่สมบูรณ์โดยพื้นฐานแล้วได้ถูกสร้างขึ้น
ปัจจุบันมีองค์กรและสถาบันวิจัยมากกว่า 10 แห่งที่มีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาและการเตรียมซูเปอร์อัลลอยด์ในประเทศจีน และได้มีการสร้างระบบการผลิตซูเปอร์อัลลอยด์ที่ค่อนข้างสมบูรณ์แล้ว ห่วงโซ่อุตสาหกรรมซูเปอร์อัลลอยด์ประกอบด้วยซัพพลายเออร์วัตถุดิบและอุปกรณ์ขั้นต้นน้ำ ผู้ผลิตวัสดุและผลิตภัณฑ์ซุปเปอร์อัลลอยด์ขั้นกลาง และส่วนปลายทางการใช้งานขั้นปลายน้ำ
การบินและอวกาศ: พื้นที่การใช้งานที่ใหญ่ที่สุด
ปัจจุบัน ซูเปอร์อัลลอยส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้ในด้านเครื่องยนต์ รวมถึงเครื่องยนต์การบิน เครื่องยนต์จรวดสำหรับการบินและอวกาศ และเครื่องยนต์กังหันก๊าซอุตสาหกรรมต่างๆ ตามสถิติของ Roskill ในการใช้งานดาวน์สตรีมของซูเปอร์อัลลอยด์ เมื่อพิจารณาตามมูลค่า สนามการบินและอวกาศคิดเป็น 55% ตามด้วยสนามพลังงาน ซึ่งคิดเป็น 20%
ซูเปอร์อัลลอยเป็นวัสดุสำคัญของเครื่องยนต์แอโร ซึ่งรับประกันประสิทธิภาพของส่วนประกอบหลักหลายๆ ชิ้น จากการพัฒนาโครงสร้างวัสดุเครื่องยนต์ Aero ในเครื่องยนต์ Aero ใหม่ ปริมาณซูเปอร์อัลลอยด์คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 40% ถึง 60% ของน้ำหนักรวมของเครื่องยนต์ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในห้องเผาไหม้ ใบพัดกังหัน ( หรือที่เรียกว่าไกด์) ใบมีดทำงานของกังหัน จานกังหัน และส่วนประกอบปลายร้อนอื่นๆ นอกเหนือจากปลอก แหวน หัวฉีดส่วนท้าย และส่วนประกอบอื่นๆ
เรือและเรือรบ: กระจุกตัวอยู่ในโรงไฟฟ้าของเรือ
การใช้ซูเปอร์อัลลอยด์ในเรือและเรือรบยังเน้นไปที่ชิ้นส่วนโครงสร้างของโรงไฟฟ้าเป็นหลักและสลักเกลียวอุณหภูมิสูงจำนวนมากที่ใช้ในโรงไฟฟ้า อุปกรณ์ส่งกำลังของเรือในโลกนี้แบ่งออกเป็นกำลังหลัก (ส่วนใหญ่เป็นเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่หรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์) และกำลังเสริม (ส่วนใหญ่เป็นกังหันก๊าซ) ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ต้องใช้โลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจำนวนมาก
เครื่องยนต์ดีเซลมีข้อดีคือประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงและช่วงกำลังที่กว้าง ซึ่งมีส่วนสำคัญในโรงไฟฟ้าของเรือ ซูเปอร์อัลลอยด์ส่วนใหญ่จะใช้ในหัวฉีดห้องก่อนการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ ชิ้นส่วนยืดหยุ่นและตัวยึดที่ทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง วาล์วอากาศและโลหะผสมที่นั่งก๊าซ กังหันซูเปอร์ชาร์จเจอร์ ซูเปอร์ชาร์จเจอร์ และระบบไอเสีย ชิ้นส่วนที่จำเป็นต้องใช้ซูเปอร์อัลลอยด์ในกังหันก๊าซ ได้แก่ เครื่องอัดอากาศ ห้องเผาไหม้ ระบบใบพัด และอุปกรณ์ลดเกียร์ อุณหภูมิของก๊าซที่พ่นลงบนใบพัดจะสูงถึง 1300 องศาเซลเซียส ดังนั้นระบบใบพัดจึงจำเป็นต้องเลือกใช้วัสดุซุปเปอร์อัลลอยด์
ขนาดตลาด: ขนาดตลาดต่อปีมากกว่า 10 พันล้าน
กำลังการผลิตซูเปอร์อัลลอยด์ในประเทศมีจำกัด และมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างอุปสงค์และอุปทานมาเป็นเวลานาน ตามสถิติในปี 2019 ตลาดทองคำซูเปอร์อัลลอยด์ของจีนมีมูลค่าถึง 16.98 พันล้านหยวน โดยมีการผลิตประมาณ 27,600 ตัน แต่ความต้องการของตลาดโดยรวมสำหรับซูเปอร์อัลลอยด์อยู่ที่ประมาณ 48,200 ตัน และช่องว่างระหว่างอุปสงค์และอุปทานสูงถึง 20,600 ตัน คาดว่าความต้องการซูเปอร์อัลลอยในประเทศจีนจะอยู่ที่ประมาณ 58,200 ตันต่อปีในอนาคต และพื้นที่ตลาดก็กว้างขวาง
รูปแบบการแข่งขัน: ลักษณะคณาธิปไตยระดับโลก
เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคสูง ระยะเวลาสะสมกระบวนการที่ยาวนาน วงจรการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ที่ยาวนาน การลงทุนเริ่มแรกจำนวนมาก และปัจจัยเกณฑ์อื่น ๆ มีเพียงองค์กรไม่เกิน 50 แห่งในโลกเท่านั้นที่สามารถผลิตซูเปอร์อัลลอยด์ด้านการบินและอวกาศได้ ซึ่งส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในสหรัฐอเมริกา สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส เยอรมนี และประเทศอื่นๆ และอุตสาหกรรมนี้แสดงให้เห็นถึงลักษณะผู้มีอำนาจ
04|อลูมิเนียมอัลลอยด์
ต้นทุนต่ำ โมดูลัสสูง: วัสดุโครงสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
อลูมิเนียมเป็นธาตุโลหะที่มีมากที่สุดในเปลือกโลก และเป็นโลหะที่ไม่ใช่เหล็กรองจากเหล็กในแง่ของผลผลิตและการบริโภค โดยมีความหนาแน่นเพียง 2.7 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร หรือประมาณ 1/3 ของเหล็ก เนื่องจากอลูมิเนียมบริสุทธิ์มีความนุ่มกว่าและมีความแข็งแรงต่ำ อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ดีกว่าจึงถูกสร้างขึ้นโดยการเติมองค์ประกอบจำนวนเล็กน้อย (เช่น แมกนีเซียม ทองแดง สังกะสี ซิลิคอน ลิเธียม ฯลฯ) ลงในอลูมิเนียม
เนื่องจากอลูมิเนียมอัลลอยด์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมและทนต่อการกัดกร่อน จึงถือเป็นวัสดุโครงสร้างโลหะที่ไม่ใช่เหล็กประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในอุตสาหกรรม และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง การบินและอวกาศ ยานยนต์ การผลิตเครื่องจักร การต่อเรือ และอุตสาหกรรมเคมี อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมการทหารส่วนใหญ่เป็นโลหะผสมอะลูมิเนียม-ลิเธียม ซีรีส์ 2XXX (A1-Cu-Mg) และอะลูมิเนียมอัลลอยด์ซีรีส์ 7XXX
ห่วงโซ่อุตสาหกรรม: สู่การพัฒนาอะลูมิเนียมระดับไฮเอนด์
ต้นน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมอะลูมิเนียมคืออุตสาหกรรมเหมืองแร่และการถลุงโลหะ ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วนที่เกี่ยวข้อง: การทำเหมืองแร่บอกไซต์ การกลั่นอลูมินา และการผลิตอะลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า หลังจากแปรรูปอลูมิเนียมด้วยไฟฟ้า (ส่วนใหญ่เป็นการหล่อและการรีด) จะได้การหล่อโลหะผสมอลูมิเนียม แถบอลูมิเนียม และโปรไฟล์อลูมิเนียม องค์กรปลายน้ำของห่วงโซ่อุตสาหกรรมโดยการซื้อวัสดุแปรรูปอะลูมิเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้าง รถยนต์ การบินและอวกาศ เรือ บรรจุภัณฑ์ และสาขาอื่น ๆ
รูปแบบการแข่งขัน: การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันระดับล่าง, การพึ่งพาการนำเข้าระดับสูง
ระดับอุปกรณ์ขององค์กรแปรรูปอะลูมิเนียมในประเทศแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์ความแตกต่างสองระดับ และมีกำลังการผลิตส่วนเกินอย่างรุนแรงของผลิตภัณฑ์ระดับล่าง แต่อลูมิเนียมระดับไฮเอนด์ยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้า ในปัจจุบัน สภาพที่เป็นอยู่ของอุตสาหกรรมแปรรูปอลูมิเนียมในประเทศคือจำนวนองค์กรมีขนาดใหญ่ มากกว่า 1,500 แห่ง แต่ขนาดไม่เท่ากัน กำลังการผลิตถึงมากกว่า 200,000 ตันจากประมาณ 25 แห่ง อลูมินา การผลิตอลูมิเนียมขั้นต้นในประเทศจีนมีสัดส่วนมากกว่าครึ่งหนึ่ง
ผู้ผลิตอะลูมิเนียมสำหรับการบินพลเรือนรายใหญ่ทั่วโลก ได้แก่ American aluminium Company (Alcoa), Aleris Aluminium Company (Aleris), Kaiser Aluminium and Chemical Company (Kaiser) และ Canadian Aluminium Group (Alcan) ช่องว่างทางเทคโนโลยีระหว่างองค์กรเหล่านี้ในจีนและต่างประเทศยังคงมีขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการวิจัยและพัฒนาโลหะผสมและการวิจัยทางทฤษฎีขั้นพื้นฐาน
