市場壁壘、技術壁壘、資質壁壘,共同決定了鍛造行業良好的競爭格局。
文/每日財報 蘇鋒
鍛造是在加壓設備及工(模)具的作用下,使坯料或鑄錠產生局部或全部的塑性變形,以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件(或毛坯)并改善其組織和性能的加工方法。
在今天這個時代,鍛造已成為打造重型裝備的基石,是大國間較量的重要武器。
必爭之技
金屬成型工藝主要包括鑄造、塑性成型、機加工、焊接、粉末冶金、金屬注射成型、金屬半固態成型、3D打印等。其中,鑄造和鍛造歷史最久、應用最廣且不可替代。
以飛機為例,鍛件制成的零件重量約占飛機機體結構重量的 20%—35%和發動機結構重量的30%—45%,是決定飛機和發動機的可靠性、壽命和經濟性的重要因素之一。航空發動機的渦輪盤、后軸頸(空心軸)、葉片,機身的肋筋板、支架、機翼梁、吊掛,起落架的活塞桿、外筒等都是涉及飛機安全的重要鍛件。
進入工業時代之后,鍛造是大國之間必爭的一項技術。
1893年,美國伯利恒鋼鐵公司制造出世界首臺萬噸自由鍛造水壓機,蘇、德隨即跟上步伐。
20世紀初,隨著重型機械設備的發展,水壓機的噸位迅速提高。在1905年首次出現以油為工作介質的油壓機,性能得到進一步改善。1934年,前蘇聯在新克拉瑪托爾斯克重型機械廠(NM)建成了第一臺10000噸的水壓機。同年,德國研制成功7000噸模鍛液壓機。此后,德國在1944年前相繼制造了30000噸模鍛水壓機1臺、15000噸模鍛水壓機3臺。
二戰結束后各國鍛造設備得到快速發展,1950年,美國開始實施“空軍重型壓機計劃”,決定由聯邦政府出資建造兩臺世界最大的45000噸和兩臺31500噸模鍛壓機。1955年,美國梅斯塔(MESTA)重型機器廠為美國鋁業(A )建造了1臺 45000噸模鍛壓機和1臺31500噸模鍛壓機。同年,美國勞威(LOEWY)公司也為威曼高登(Wym n-Grd n)建成了1臺45000噸模鍛壓機和1臺31500 噸模鍛壓機,這4臺大型模鍛壓機為美國后來稱霸世界航空工業奠定了雄厚的基礎。
我國鍛造工業起步較晚,1967 年,中國第一重型機器廠建成亞洲最大的 30000 噸級模鍛水壓機。該機于1973年9月投產,并服役至今,對于提高我國特種高強度合金鍛件加工能力,做出重要貢獻,被譽為中國工業“四大國寶”之一。
2013年,德陽二重自主研制世界最大的8萬噸級模鍛液壓機投產,一舉打破了前蘇聯保持了51年的世界紀錄,實現了我國鍛造產品從高端向頂級的跨越,關鍵大型鍛件受制于國外的時代徹底結束。這臺8萬噸級模鍛液壓機,地上高 27米、地下15米,總高42米,設備總重2.2萬噸。
值得一提的是,2018年,C919大飛機的最大、最復雜的關鍵承力鍛件——主起外筒實現國產化,就是這臺80000噸級的模鍛液壓機完成的。
巨型模鍛液壓機,是象征重工業實力的國寶級戰略裝備,是衡量一個國家工業實力和軍工能力的重要標志,世界上能研制的國家屈指可數。截止到目前,世界上擁有4萬噸級以上模鍛壓機的國家只有中國、美國、俄羅斯和法國。
高壁壘下的強者恒強
鍛件產品有多規格、多品種、定制化的特點,鍛件行業的發展與下游客戶的定制需求密不可分,需要與主要客戶建立相對穩定的合作伙伴關系。特別是軍用領域,客戶對各供應商提供的產品的質量、技術等要求極高,為保證產品的一致性和穩定性,一旦確認一種裝備的供應關系,通常該裝備的供應關系會長期且穩定。
因此,鍛造行業的后進入者將面臨著一定的品牌和市場壁壘。
目前來看,國內不同的鍛造企業在主要方向上術業有專攻。比如,三角防務偏重于航空航天鍛件,技術上偏向于模鍛和自由鍛;派克新材和航宇科技則在技術上偏向于輾環,業務范圍包括船舶鍛件、電力鍛件、航空鍛件、航天鍛件、石化鍛件;通裕重工則主營電力鍛件,包括風電、火電和核電。
中航重機航空鍛造業務相對全面,模鍛、自由鍛和環鍛齊頭并進,截至目前,中航重機旗下參控股公司共有20家。2016-2021年間,中航重機營業收入和凈利潤持續增長,2021年營業收入達 87.9億元,同比增長 31%;歸母凈利潤達8.9億元,同比增長159%。在此期間,公司鍛造產品營業收入占比自 65%提升到了75%;由于剝離了低效資產,公司毛利率和歸母凈利率近年來穩步提升,2021年毛利率達到 28.3%,歸母凈利率達到10.1%。

派克新材業務范圍廣泛,主營產品涵蓋輾制環形鍛件、自由鍛件、精密模鍛件等各類金屬鍛件,可應用于航空、航天、船舶、電力、石化以及其他各類機械等多個行業領域。公司擁有3600T油壓機、3150T快鍛機等多臺壓力機,1.2m-10m 多臺精密數控輾環機和多向輔助設備400余臺。
2016年至今,派克新材營業收入、歸母凈利潤持續穩定增長,2021年營業收入已達 17.3億元,同比增長69%,歸母凈利潤達到3億元,同比增長82%。公司航空航天鍛件營收占比逐年提升,2016-2021年由7%擴大到41%;毛利率與歸母凈利率逐年提升,2021 年毛利率達到29.0%,歸母凈利率達到 17.5%。
三角防務主要為軍品服務,公司400MN模鍛液壓機由清華大學設計,是目前我國自主研制、開發,擁有核心技術的大型模鍛液壓機,也是目前世界上最大的單缸精密模鍛液壓機,具有剛性好、壓力穩定、壓制精度高、生產工藝范圍寬廣、批量鍛件一致性好等特點。幫助公司參與新一代戰斗機、大型運輸機等軍工裝備重要型號的預研到定型的整個階段,成功進入主機廠供應商體系,預計為公司贏得長期穩定訂單。
今年2月,三角防務發布定增預案,將向航空精密模鍛、航發葉片、航空部裝、航天火箭箭體等方向擴張,產業鏈橫向、縱向擴張雙雙展開,公司將充分受益于軍機批量列裝、民機國產替代的利好。
市場壁壘、技術壁壘、資質壁壘,共同決定了鍛造行業良好的競爭格局,完全有理由相信,目前這些領軍的企業未來將會斬獲更多的訂單。