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我国大压机的“缺”与“剩

    目地扩充产能,不注重产品的高附加值,将导致中国锻件市场处于“过剩”与“短缺”的双重压力之下——产能虽然过剩,但高档次、高品质的锻件产品仍然短缺。



    近年来,国内大型锻压机一直处于一个高速发展时期,特别是2006年,全国各地掀起了一股大型自由锻设备投资建设热潮,各地纷纷上马大型自由锻液压机,2007~2008年两年中,即将投产的在6000吨以上的自由锻液压机就有5台之多,而计划投资建设的更达到了10台以上。目前我国的大型自由锻液压机数量已居世界首位。



我国大压机的“缺”与“剩”




    由于良好的市场前景和政府的大力扶持,目前有上海电气重工集团1.65万吨锻压机,洛矿1.8万吨油压机,大连重工、鞍钢和沈重等企业也都在新上万吨规模以上的锻压机。中国第一重型机械集团公司也于2008年初宣布,由该公司自行设计制造的世界上吨位最大、技术最先进的15000吨重型自由锻造水压机一次热负荷试车成功,这意味着我国已经成为世界上第三个拥有15000吨水压机的国家。而中国第二重型机械集团公司也于2007年12月7日公布,将建造8万吨大型模锻压机。该项目总投资将达到15.17亿元,建设期限为两年半。



    重型装备制造业是国家建立工业体系的基础,也是衡量一个国家工业实力的重要标志。大型铸锻件制造技术对提高我国大型装备的制造能力和水平,保证国民经济各行业高速、健康发展和国防建设具有至为关键的作用。同时,对于提高我国制造业的竞争力,加速我国成为世界制造业强国也具有至关重要的意义。不仅如此,对于企业而言,推进铸锻产业升级,大力发展大型铸锻件产业最现实的利益则在于可观的经济效益。



 我国经济的企稳回升,四万亿投资的深入,也为锻压机的发展带来大量的市场机会。大飞机项目的启动实施、一批核电项目的上马、大型船舶项目的开工建设,更是必然需求大量高档次、高品质的锻件产品,势必会促进我国锻压机的国产化。也让国内很多企业看到了蕴含的市场,一大批企业投资开工建设锻压机项目。这如同下饺子般的投资会不会在未来几年出现如同风电产业一般的产能过剩。更加值得警惕的是,由于大飞机、核电、大型船舶需要的是高档次、高品质的产品,盲目地扩充产能,不注重产品的高附加值,将导致中国锻压件市场处于“过剩”与“短缺”的双重压力之下——产能虽然过剩,但高档次、高品质的锻件产品仍然短缺。



    缺——中国“没有”大压机



    由于高温合金、高强度合金钢以及钛合金的飞速发展与应用,以及航空、航天、核能工业中所需要的主要构件向大型整体模锻和精密模锻的方向发展,我国目前有许多本来需要多向模锻的产品,由于没有手段只能改为铸造或自由锻,或者进口。我国迫切需要工作压力在5~8万吨范围的大型锻压机来加工这类材质的锻件。



    我国目前还没有4万吨级以上的锻造成型能力。现有的锻压机吨位较小,工艺比较落后。框梁等航空模锻件大多采用焊接结构,无法实现整体化,不能完全满足大型飞机对综合性能、可靠性和寿命的要求,严重制约了我国航空航天和装备制造业的发展。



  美国波音747~787、欧洲空客A320~380的钛合金起落架,F-16飞机钛合金机身隔框,D-10飞机的后支承环,915发动机机座,苏27~33飞机钛合金大型结构件,GT25000舰用燃气轮机直径1.2米涡轮盘等都是在大型模锻水压机上模锻成形的。在世界大型客机市场上,空中客车公司所以能够后来居上,生产出A380客机,一个重要因素就是它在大型锻件生产上寻求到了俄罗斯的帮助,A380起落架的成型,就是在俄罗斯7.5万吨压力机上完成的。在装备上的这种差异,成为波音与空客竞争的重要因素之一。



    中国空军副司令何为荣透露,国产第四代战斗机正处于紧锣密鼓的研制过程中,即将进行首飞。首飞之后马上进入试飞阶段,根据目前的情况,国产四代战斗机在8到10年后即可装备部队。中国大型客机发动机项目主体中航商用飞机发动机有限责任公司总经理张建近日也表示,我国自主研制的第一款大飞机发动机计划于2016年完成研制并开始适航取证,“争取让国产发动机能和国产大飞机一起飞上蓝天”。



    而这一批关系到国防实力的军工项目及重大民用项目,其配套模锻件,都需要在7万吨以上水压机上模锻成形。从国外购进,不但价格昂贵,而且存在隐患,一旦国际形势变化,就很难保障供应,绝非长远之计。此前,在美国的高压之下,乌克兰、以色列等国取消了对我国的军工合同就是最好的例证。



    中国、俄罗斯、美国分属三个不同的政治、军事阵营,各自都应有独立的军事装备工业体系,否则会因对装备的依赖而失去军事、政治上的坚定性和独立性。历史和现实深刻地教育了我们:国防安全必须建立在自力更生原则的基础之上,航空事业的发展必须前瞻性地优先发展大型模锻压机。大型模锻压机是生产航空大型模锻件、发展大型军事装备和其他大型民用装备必须的基础设备。



目前,世界上拥有4万吨级以上锻压机的国家只有美、俄、法3国,其中美国拥有5万吨级的4台,法国拥有6.5万吨级的1台,俄罗斯拥有7.5万吨级的2台。2007年10月1日上午,16000吨级水压机在中国第二重型机械集团公司进行第一次试车获得成功,这是目前世界上最大的自由锻造水压机。未来在中国二重,还将诞生世界上最大的8万吨级模锻压机。拿下“双冠王”,标志我国装备制造业整体水平进一步提升,实现了锻造产品从高端产品向世界顶级产品的跨越,关键大型锻件受制于外国的时代彻底结束,成为我国国民经济特别是装备制造业和维护国家安全不可缺少的重要战略装备。



    我国其实早已有心生产大压机。1975年,原一机部和三机部就向当时的国家计委提交了关于建造大型模锻水压机基地的请示报告,并且得到批复。然而由于当时条件所限,只完成了设计和样机的制造,最终目标并未实现。之后的30年间,由于没有大压机,我国航空航天工业的发展受到严重制约。



    事实上,除航空、航天工业外,其他重要工业部门也需要大型锻件。燃气轮机用大型轮盘锻件、烟气轮机用大型轮盘锻件、各类发动机叶片、大型船用模锻件、电站用大型模锻件、压力容器锻件,以及其他类型民用品模锻件的生产,都离不开大压机。



过去,中国没有大压机,大型锻件的生产要通过铸造或者自由锻造的方法来进行。由于材料消耗高,而且精度不够,致使一些锻件不得不进口。大压机的建造,还将使许多工件的生产由铸造变成锻造,由自由锻造变成模锻,从而使产品质量得到提升。经过几代人的不懈努力,目前中国制造企业和科研单位已经在大压机的整体结构和技术方面取得突破。因此技术上不存在什么大的障碍,只需把现代控制技术应用到大压机上。



    截至20世纪末,全世界共有万吨级模锻液压机30余台,美、俄各有10余台,约占总台数和总吨位的70%。至今,俄国的7.5万吨、法国的6.5万吨、美国的4.5万吨镀模锻液压机仍为世界顶级模锻设备,其建造背景均源于发展航空航天工业。



 剩——低端的重复



    当前,部分行业盲目投资、低水平扩张导致生产能力过剩,已经成为经济运行的一个突出问题。经济供需结构间的失衡,一方面大量生产能力过剩,形成低水平的结构矛盾;一方面市场需求旺盛、我国经济发展迫切需要的一些高技术、高加工度的产品大多依靠进口。



    发达国家一些历史悠久的锻件制造商纷纷退出市场,给国内企业腾出了空间;另一方面,投资拉动国内经济增长的局面尚未改观,近期国家启动的4万亿元投资和16个科技重大专项也吊足了企业的胃口。如果现在才意识到锻件市场的商机,又不对其他企业的投入情况进行详细调研,盲目上马锻压机项目,一旦产能过剩,企业面临的将是“高位套牢”。



    现有的产能大多是技术含量较低的加工制造项目,高技术含量、有国际竞争优势的产能并不多,所谓的产能过剩也就是低层次产能过剩。这样低端的过剩产能给经济发展带来诸多隐患。



    供求关系决定价格,也决定了市场周期性地起起落落。旺盛的需求煮沸了模锻件市场,但是一哄而上的结果可能是“加速赶顶”,这和炒股大同小异。



    中国机械工业联合会执行副会长蔡惟慈在2009年上半年机械工业经济运行态势上也提到:近数年来,连年的大规模固定资产投资,已使机械工业积累了巨大的生产能力,现在产能过剩问题正在从低端产品向高端发展。如1万5千吨水压机,我国真的需要那么多吗?市场无序竞争和恶性价格战的风险正在积聚。优化投资结构,转变发展方式必须引起全行业关注和重视。



一位不愿透露姓名的人士也对此表示担心,“因大型铸锻件项目建设周期长,尽管目前需求旺盛,短期内对企业的业绩压力较小。但有可能造成数年后产能过剩,使行业情况发生恶化。”



    而在低端过剩的同时,在大型锻件方面,由于装备能力不足,导致锻件尺寸超差,零件的机械加工量大,材料利用率低,成本上升。如我国的1MJ对击锤当量等级仅相当于4万吨模锻压机,是我国目前最大级别模锻设备。其最大的缺点是精度差、模具寿命低。由于我国大压机缺乏,在设备使用上往往是以小代大,既不安全,又造成工艺火次增多,致使材料烧损严重,锻件内部质量下降。如西南铝业的3万吨模锻压机工作台面大,不适于集中载荷锻件。不得已有时也生产集中载荷锻件,但对设备而言十分危险,对质量而言也难以保证,于是有许多航空锻件不得不依靠国外进口。



    中国重型机械工业协会名誉理事长汪建业表示,目前我国的大型铸锻件制造业表面看虽然生产能力很强,但为市场提供产品的能力却还不足。一些技术质量高、经济效益好、质量过硬的高附加值产品我国企业还不能生产或很少生产,大量市场被国外厂家挤占。我国已经建设了三个大型铸锻件生产基地,但其装备能力和技术能力均未充分发挥。主要还是管理体制的约束。大型铸锻件生产基地大部分产品服务于本集团,其产能得不到充分发挥。



    汪建业建议充分发挥三大大型铸锻件生产基地的产能,积极改善大型铸锻件供应短缺的局面。他表示,企业应避免盲目扩大产能规模,要加强核心竞争力建设。根据市场对产品发展的要求,把资金用于招纳人才和技术队伍的建设,加强集中技术开发能力的建设,加强设计队伍的建设,形成创新型的大型企业。



    面对产能过剩,仅仅靠市场机制发挥作用显然是不够的,这既会导致一定资源的浪费,也容易陷入周期性循环。在产能过剩及重复建设等问题上,政府不应该无所作为,而是要进行宏观调控和产业引导。一是要弥补市场失灵。我国存在一种特殊情况,那就是国有企业还占有较大的份额,有些行业的国有企业甚至还处于垄断地位。在国企之间,优胜劣汰等市场机制往往是不灵的,比如“上马容易下马难”是国企的通病。因此,当政府觉得一些行业产能严重过剩时,可以对国企采取直接的行政手段。二是提供服务。主要是建立行业市场供需信息的收集及预警机制。很多新兴产业一哄而起,造成产能过剩,就是因为缺少市场信息。



供需——大型模锻件市场“井喷”



    全球制造业的发展重点正在转向新兴市场,中国、印度等新兴国家正在成为这次制造业格局变化的引导者。虽然最近一项研究报告指出,“中国制造业已经失去低成本皇冠”,但德国专家在接受记者采访时称,“15年内,中国制造业的前景仍将是世界上最好的”。



    根据调研分析,各种适合大型模锻压机的产品年需求量约40亿元;而所建设的8万吨大型模压机生产线对各种产品市场的综合占有率在50%左右,年产能力约20亿元。



    国内企业黑色模锻件的产量只能满足全国需要量的60%左右。这个数据仅统计了航空和其它国防工业部门的需用量。若把我国民用工业所需的数量考虑进去的话,其比例数据更小,所反映的供需矛盾更为突出。



    此前,随着我国电力、石化和冶金工业及船舶制造业等的迅速发展,大型铸锻件近几年来一直呈现供不应求状态,需要大量从国外进口,已经成为振兴我国装备制造业的最重要瓶颈之一。



    因此,为了解决我国重大装备制造中一批关键技术和共性技术问题,实现重大装备及其成套技术的自主研发,科技部特在“十一五”国家科技支撑计划中设立了“大型铸锻件制造关键技术及装备研制”项目,重点围绕三峡70万千瓦水电机组对大型铸锻件国产化的迫切需求,开展水轮机转轮等关键铸锻件的制造技术研究和工艺试验,攻克制造工艺关键技术,实现为三峡70万水电机组及其他大型水电机组的配套应用;重点围绕百万千瓦级核电设备对大型铸锻件国产化的迫切需求,开展大型铸锻件制造工艺关键技术研究和试验,掌握关键制造技术,实现在核电设备主机的配套应用;重点围绕60万、100万超临界及超超临界汽轮机高中压转子和低压转子的制造,开展高纯净度大型钢锭冶炼工艺、铸锭工艺技术研究,开展锻造工艺参数试验与优化技术、锻造质量控制技术研究,燃气-蒸汽联合循环发电机组用高低压复合转子锻件分区热处理技术研究和模拟试验,汽轮机缸体高纯净度钢铸造、热处理技术及铸件质量保证技术的研究;开展大型船用曲轴锻件制造技术研究,掌握大型船用曲轴锻件制造技术,形成批量生产能力,满足大型船舶柴油机的使用性能要求;开展大型铸锻件共性技术研究,开展大型铸锻件开发和生产中所需的金属材料精炼技术、铸造工艺、锻造工艺、质量控制、数值模拟等共性技术研究与应用,形成相应技术规范和标准;研制150~165MN自由锻压机及其相配套的操作机,掌握核心技术,突破我国重大技术装备的生产瓶颈,提高特大型自由锻件的制造技术水平与制造能力。



据国家发改委副主任张国宝在“东北老工业基地重大技术装备自主创新宣传工作座谈会”上透露,由于全球核电等产业的迅猛发展,世界核电市场呈现了全面复苏,各工业发达国家都在积极致力于核电的发展。美国把扩大核能作为国家能源政策的重要组成部分;俄罗斯制定了较大规模的核电计划,已在南方建造一座100万千瓦的反应堆,还有4座机组也在建设中;日本政府提出核电立国,计划在2010年前新建13座核电厂,2011年后,再建7座核电厂;近期,亚洲有11个国家分别提出将要发展核电。



    对此,张国宝分析认为,核电建设的复苏致使大型锻件严重供不应求。目前,国内外知名重机企业生产任务已经排到3年以后。生产大型锻件,必须拥有万吨级大型锻压机。目前全球在用的大型锻压机14台,俄罗斯、日本和韩国各2台,其它国家4台,我国现有4台,最大压力是1.65万吨,世界之民(军)用飞机所需航空模锻件



    2006年11月,中国航材进出口公司与俄罗斯苏霍伊飞机制造公司达成协议,进口500架SU-80GP支线客机,散件进口国内组装。这实际上是巴西航空与中国哈尔滨飞机工业公司合作生产的E145飞机,是法国空客在天津组装的A320系列飞机之后的第三条总装线转移到中国,组装线上大部分产品来自国外。法国空客在中国组装的A320系列飞机中,“中国制造”的比例不超过15%~20%。目前,空中客车已在西安制造A320系列飞机的机翼;在成都和西安生产舱门;此外还在成都生产A320系列飞机的第11段地板梁、起落架舱盒、一号隔框等部件。有了大型模锻压机后,组装飞机的国产化比例将会不断提高。



    ARJ-21新型涡扇支线飞机是我国民机产业发展的重点项目,拥有自主知识产权,也是我国航空工业可持续发展的重要机遇。新一代支线客机共需锻件31项,有了大型模锻压机后,ARJ-21新型涡扇支线飞机的国产化率和其发动机的质量水平将会得到提高。



    飞豹、998工程、大运、J11、J10、JH7等机型的框、梁、轴、臂、杆等,都有相当数量需要大型模锻压机才能生产的大型模锻件。



    燃气(烟气)轮机用大型轮盘锻件



    轻型和重型燃气轮机将作为海军水面舰用主动力,西气东输的增压站也要用燃气轮机,石化工业利用炼油厂尾气开发所需烟气轮机,目前国内使用的涡轮盘锻件都是向国外购买的,是极具市场前景的产品。



各类发动机叶片



    汽轮机、燃气轮机、烟气轮机、航空发动机都有相当数量的叶片。仅国内东汽、哈汽、上汽三家30万千瓦以上的汽轮机以及燃气轮机,可用大型模锻压机生产末级叶片。



    大型船用模锻件产品



    适合在大型模锻压机上生产的船用锻件主要是大型船用柴油机锻件,如曲轴、连杆、气缸盖、十字轴和齿轮等,它们都是大型船舶上的关键传动与受力部件。采用自由锻工艺生产“曲臂”毛坯原材料利用率低、曲臂纤维组织不合理,质量得不到保证。采用大型模锻压机模锻“曲臂”毛坯,将大大提高原材料利用率和生产效率,改善曲臂性能。



    电站及其他用大型模锻件



    发电机护环是火电机组中承受高应力、强腐蚀环境的零件,产品质量要求高、制造难度大,国内需求大部分为进口产品。随着电力工业的快速发展,对具有良好抗蚀能力的高强度大型发电机护环的需求逐年增加。



    高强度齿轮广泛应用于各种行业传动装置中,如工程装备用减速器、风力发电机增速器等大型整锻齿轮、大型吊钩、十字轴等产品也有大量需求。



    总之,从产品覆盖范围可以看出,大压机对我国航空、航天、船舶、核电、风电、石油、化工等重点工程都具有重要的支撑作用。



    不可否认,我国大型锻件规模与技术都已经迈上了新的台阶。在今天市场一片繁荣,各制造厂急于快速扩大产能的时候,广大企业切勿盲目扩张产能,还需从调整产业结构入手。大锻件生产属高技术、高投入、高能耗、高污染产业,连同配套工程项目占用土地面积大,不能再盲目无序地新建和扩建。各企业生产大锻件品种应有侧重,要有分工,向专业化方向发展,要依据生产条件形成自己的特色产品,以便更好地开发国内外市场。    



最。因此,从当今国内外的巨大需求和我国潜在的加工能力看,中国企业一定能够成为大型锻件的全球主要供货商。



    而在工业和信息化部举办2009年前三季度工业运行情况新闻发布会上,工业和信息化部总工程师、新闻发言人朱宏任也表示:综合考虑市场需求和支撑条件,我们初步考虑选择节能和新能源汽车、海洋工程装备、通用飞机和支线飞机、高速轨道交通设备、高性能船舶等作为新兴支柱产业培育的重点领域。研究制定《节能和新能源汽车行动计划》,发布《海洋工程装备科研项目指南》和《新船型开发科研项目指南》,制定通用飞机和支线飞机产业化扶持政策。通过制定发展政策,依靠技术进步,创造新的市场需求,培育新的增长点。在这当中,无论是海洋工程、通用飞机、支线飞机还是高性能船舶,都需要大量大型锻件。这无疑为锻件市场打了一针强心剂。

(来源: 装备制造 )