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航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金精密鑄件建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 中超控股    2023-06-28

1、項(xiàng)目基本情況

航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金精密鑄件建設(shè)項(xiàng)目總投資 100,000 萬元，擬使用募集資金投入 70,000 萬元，通過二級(jí)控股子公司江蘇精鑄實(shí)施，建設(shè)地點(diǎn)位于江蘇省宜興市。通過進(jìn)口壓蠟機(jī)、全自動(dòng)制殼機(jī)器人及干燥系統(tǒng)、全自動(dòng)控制三室真空熔爐澆注系統(tǒng)、真空熱等靜壓爐及真空熱處理爐、高精度三坐標(biāo)等一批高端裝備，并通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化、過程裝備數(shù)字化以及管理信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、人機(jī)交互、柔性制造，建設(shè)高溫合金精密鑄件數(shù)字化車間及智能工廠。

項(xiàng)目滿產(chǎn)后，江蘇精鑄將形成年產(chǎn) 1,000 噸高溫合金精密鑄件的批量生產(chǎn)能力，主要產(chǎn)品包括渦輪機(jī)匣、渦輪轉(zhuǎn)子及渦輪導(dǎo)向器、擴(kuò)壓器、軸承座、燃燒室噴嘴、渦流器、整流葉片等。

2、項(xiàng)目建設(shè)的必要性

（1）抓住市場機(jī)遇，滿足我國航空航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要

目前，兩機(jī)產(chǎn)業(yè)迎來重大戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇期。一方面，軍用航發(fā)的主力型號(hào)在批產(chǎn)提速的同時(shí)，眾多新型號(hào)也將進(jìn)入密集定型批產(chǎn)階段，并且隨著實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練強(qiáng)度的加大，軍用航發(fā)的維修市場也在不斷打開；另一方面，C919 已取得國內(nèi)適航證，國產(chǎn)商用發(fā)動(dòng)機(jī)的研制定型將會(huì)加速，預(yù)計(jì)批產(chǎn)后將帶來更大的市場空間。同時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的國產(chǎn)化替代需要也促使配套的零部件產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

本募投項(xiàng)目屬于高溫合金精密鑄造領(lǐng)域，為航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的重要組成部分。本項(xiàng)目擬建設(shè)規(guī)模化的高溫合金精密鑄件數(shù)字化智能化生產(chǎn)基地，全面提升中國航空航天高端裝備產(chǎn)品制造的智能化水平，滿足我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)高端裝備中大型復(fù)雜構(gòu)件高精、高效、高性能制造的重大需求。

（2）實(shí)現(xiàn)多規(guī)格高溫合金精密鑄件的批量生產(chǎn)，提升公司核心競爭力

江蘇精鑄已建有一條高溫合金精密鑄造生產(chǎn)線，但由于現(xiàn)有設(shè)備型號(hào)、數(shù)量和種類的限制，大部分設(shè)備單一，目前只具備小批量供貨能力。如容量為 1 噸的真空熔煉爐僅能生產(chǎn)超大型渦輪后機(jī)匣產(chǎn)品，無法覆蓋其他規(guī)格產(chǎn)品的熔煉要求；制殼系統(tǒng)大小鑄件混合使用，影響生產(chǎn)效率；進(jìn)口的壓蠟機(jī)目前只有一臺(tái)，無法滿足產(chǎn)能需要；尚無特種工藝所需的熱等靜壓爐，目前主要通過委外處理和改善高溫合金材料性能；檢測(cè)設(shè)備尚不充足，大部分需要通過第三方檢測(cè)。因此，現(xiàn)有產(chǎn)線無法滿足下游客戶多規(guī)格產(chǎn)品的批量生產(chǎn)需求，只能承接樣件試制或小批量訂單。

本次項(xiàng)目公司擬通過進(jìn)口壓蠟機(jī)、全自動(dòng)制殼機(jī)器人及干燥系統(tǒng)、全自動(dòng)控制三室真空熔煉澆注爐、真空熱等靜壓爐及真空熱處理爐、高精度三坐標(biāo)等一批高端裝備，并通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化、過程裝備數(shù)字化以及管理信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、人機(jī)交互、柔性制造，建設(shè)高溫合金精密鑄件數(shù)字化車間及智能工廠。

通過豐富產(chǎn)品種類，形成多規(guī)格產(chǎn)品的批量生產(chǎn)能力，公司可以承接多種牌號(hào)高溫合金材料的精密鑄件訂單，有利于提升公司的核心競爭力。同時(shí)，隨著高溫合金精密鑄造業(yè)務(wù)規(guī)模的快速增長，公司的盈利能力也將得到明顯提升。

3、項(xiàng)目建設(shè)的可行性

（1）項(xiàng)目發(fā)展前景廣闊

高溫合金精密鑄件是現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、航天器和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及武器裝備等的關(guān)鍵熱端部件，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)中壁壘最高，消耗屬性最強(qiáng)的環(huán)節(jié)，如“第一節(jié) 本次向特定對(duì)象發(fā)行股票方案概要”之“二、本次發(fā)行的背景”所述，航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)迎來重大發(fā)展機(jī)遇期，高溫合金精密鑄件未來市場空間廣闊，公司未來新增產(chǎn)能具有良好的市場消納能力。

（2）江蘇精鑄具備實(shí)施本項(xiàng)目的技術(shù)基礎(chǔ)

高溫合金精密鑄件中的大型復(fù)雜薄壁渦輪機(jī)匣是航空發(fā)動(dòng)機(jī)主要承力部件，被稱作航空發(fā)動(dòng)機(jī)的“骨骼”，承載發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和振動(dòng)載荷，其質(zhì)量的好壞極大地影響著航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、壽命和可靠性。

目前，熔模精密鑄造是高溫合金大型復(fù)雜薄壁鑄件整體精密成型的主流技術(shù)，但是由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣類鑄件的尺寸大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化與型面薄壁化等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，精密鑄造過程中薄壁完整充型、冶金缺陷控制、尺寸精度和表面質(zhì)量綜合復(fù)雜耦合調(diào)控難題使得渦輪機(jī)匣等高溫合金大型復(fù)雜薄壁鑄件的精密鑄造成為行業(yè)技術(shù)的制高點(diǎn)。

江蘇精鑄技術(shù)來源于上海交大及其高溫材料精密鑄造研究團(tuán)隊(duì)。為滿足我國第四代戰(zhàn)機(jī)、大型運(yùn)輸機(jī)和大型客機(jī)用航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制亟需的先進(jìn)高溫合金及其精密成型技術(shù)，上海交通大學(xué)高溫材料精密鑄造研究團(tuán)隊(duì)于 2009 年開始承接國家重大基礎(chǔ)研究項(xiàng)目《航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金大型復(fù)雜薄壁鑄件精密成形基礎(chǔ)研究》，開創(chuàng)了國內(nèi)研制大型復(fù)雜薄壁高溫合金精密鑄件先例。

2015 年成功研制了直徑近 1.5 米，主體壁厚僅為 2mm 的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后機(jī)匣產(chǎn)品樣件，隨后研制的整流葉片、內(nèi)機(jī)匣、預(yù)旋噴嘴等產(chǎn)品直接用于中國航發(fā)商發(fā)的首臺(tái)自主研制的航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)，為其滿速運(yùn)轉(zhuǎn)做出了重要貢獻(xiàn)，為首臺(tái)自主研制的航空發(fā)動(dòng)機(jī)提供不可替代的支撐作用。

高溫材料精密鑄造研究團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)了20 余項(xiàng)國家級(jí)重點(diǎn)研究項(xiàng)目，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、導(dǎo)向器、葉輪、擴(kuò)壓器、渦輪機(jī)匣等高溫合金復(fù)雜構(gòu)件精鑄技術(shù)的預(yù)研和型號(hào)攻關(guān)任務(wù)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，出版中英文學(xué)術(shù)專著各一部。

其中，“高溫合金大型復(fù)雜薄壁鑄件精密成型關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”榮獲 2020 年教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)，與中國航發(fā)商發(fā)合作的“大型復(fù)雜薄壁鑄件鑄造技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲 2021 年上海市產(chǎn)學(xué)研合作優(yōu)秀項(xiàng)目特等獎(jiǎng)。

為了加快上海交大現(xiàn)有精密鑄造技術(shù)的推廣應(yīng)用，推動(dòng)我國精密鑄造整體水平提升，公司于 2015 年與上海交通大學(xué)簽署關(guān)于高端精密鑄件的研制及規(guī)模化生產(chǎn)的《框架合作協(xié)議》，并于 2016 年與上海交通大學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理有限公司、上海交通大學(xué)材料科技與工程學(xué)院高溫材料精密鑄造研究團(tuán)隊(duì)成員等共同成立上海精鑄； 2017 年上海精鑄設(shè)立全資子公司江蘇精鑄，專業(yè)從事高溫合金精密鑄件的制造，轉(zhuǎn)化上海交大前期航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)、航天特種飛行器、運(yùn)載火箭等關(guān)鍵熱端零部件的技術(shù)研發(fā)成果，并進(jìn)一步研究優(yōu)化高溫合金精密鑄件批量化生產(chǎn)工藝。

目前，江蘇精鑄技術(shù)團(tuán)隊(duì)由上海交通大學(xué)材料科技與工程學(xué)院高溫材料精密鑄造研究團(tuán)隊(duì)成員、國內(nèi)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)高技術(shù)人才以及社會(huì)經(jīng)營管理人才組建而成。江蘇精鑄聯(lián)合上海交通大學(xué)組成了一支材料、制造、檢測(cè)等多學(xué)科交叉的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人及主要研究人員均為上海交通大學(xué)高溫材料精密鑄造工程實(shí)驗(yàn)室（上海市先進(jìn)高溫材料及其精密成形重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）科研骨干，多人入選國家或省部級(jí)人才計(jì)劃，擔(dān)任國家級(jí)行業(yè)專家和學(xué)術(shù)職務(wù)。

江蘇精鑄具備航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪后機(jī)匣等大型復(fù)雜薄壁高溫合金精密鑄件制造能力，依托與上海交通大學(xué)的合作，開發(fā)了多項(xiàng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金大型復(fù)雜薄壁鑄件相關(guān)的技術(shù)專利，其中已授權(quán)的發(fā)明專利 23 項(xiàng)、實(shí)用新型 12 項(xiàng)，參與國家標(biāo)準(zhǔn)編制 2 項(xiàng)、行業(yè)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制 6 項(xiàng)，承擔(dān)省市級(jí)各類科研項(xiàng)目 3 項(xiàng)。

公司建立了完備的技術(shù)體系、質(zhì)保體系與尖端裝備研發(fā)所需的專門體系。2021 年江蘇精鑄生產(chǎn)的直徑超過 1200mm 的航發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪機(jī)匣前段、中段及后段產(chǎn)品，成功應(yīng)用于國產(chǎn)航改某型燃?xì)廨啓C(jī)，研制的亞洲最大國產(chǎn)寬體客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金超大型復(fù)雜薄壁渦輪后機(jī)匣鑄件于 2022 年通過了新產(chǎn)品鑒定，產(chǎn)品技術(shù)認(rèn)定為國際領(lǐng)先水平。

（3）江蘇精鑄已取得多項(xiàng)資質(zhì)，并已進(jìn)入核心客戶供應(yīng)商體系

江蘇精鑄建立了完備的技術(shù)體系、質(zhì)保體系與尖端裝備研發(fā)所需的專門體系。公司先后通過了中國航發(fā)商發(fā)、中國航發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)的供應(yīng)商審核，取得了ISO9001：2015、ISO14001、ISO45001:2018 標(biāo)準(zhǔn)三體系認(rèn)證、AS9100 航空航天質(zhì)量管理體系證書、武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書、NADCAP 航空航天特種工藝認(rèn)證、GB/T 29490 知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理體系證書、武器裝備科研生產(chǎn)單位二級(jí)保密資格證書等。以上航空航天質(zhì)量及生產(chǎn)資質(zhì)的認(rèn)證，為江蘇精鑄的生產(chǎn)提供質(zhì)量保障。

江蘇精鑄生產(chǎn)的民品為直接供貨模式，目前已進(jìn)入中國航發(fā)集團(tuán)（包括中國航發(fā)商發(fā)、中國航發(fā)沈陽黎明、中國航發(fā)成發(fā)、中國航發(fā)南方工業(yè)）、航天科工火箭技術(shù)有限公司等航空航天企業(yè)的民品供應(yīng)鏈體系。同時(shí)，公司還全面參與了燃?xì)廨啓C(jī)新機(jī)研制及國產(chǎn)化研制領(lǐng)域內(nèi)高溫合金精密鑄件的研制工作，為中國航發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)有限公司、上海電氣汽輪機(jī)有限公司、新奧能源動(dòng)力科技（上海）有限公司等供應(yīng)機(jī)匣等產(chǎn)品。此外，公司積極參與通用航空中小型發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)高溫合金精密鑄件的研發(fā)，已經(jīng)合作開發(fā)的高溫合金鑄件主要是渦輪導(dǎo)向器及渦輪轉(zhuǎn)子。

江蘇精鑄積極參與并支撐了上海交大承擔(dān)的相關(guān)軍品研制工作。現(xiàn)已提交軍工承制資質(zhì)相關(guān)申請(qǐng)，將盡快通過軍品客戶的供應(yīng)商資質(zhì)審核，實(shí)現(xiàn)對(duì)其直接供貨。

由于航空航天產(chǎn)業(yè)的客戶對(duì)供應(yīng)商選擇有嚴(yán)格的評(píng)定程序，供應(yīng)商的變更存在較高的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和較大的額外成本，公司下游客戶一般在產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的情況下，不會(huì)輕易更換供應(yīng)商，因此，公司擁有較為穩(wěn)定的客戶基礎(chǔ)。

綜上，公司已進(jìn)入航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)核心客戶的供應(yīng)商體系，相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)成功用于航天重大工程、軍用和商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)以及燃?xì)廨啓C(jī)，穩(wěn)定的客戶基礎(chǔ)將為本項(xiàng)目新增產(chǎn)能的消化提供保障。此外，公司未來在鞏固現(xiàn)有客戶的基礎(chǔ)上，將積極開拓新的國內(nèi)外市場，拓寬銷售渠道，提高公司持續(xù)經(jīng)營能力和抗風(fēng)險(xiǎn)能力，進(jìn)一步增強(qiáng)公司的盈利能力。

4、項(xiàng)目實(shí)施主體

本項(xiàng)目的實(shí)施主體為江蘇中超航宇精鑄科技有限公司。

5、項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容

本項(xiàng)目總投資 100,000 萬元，投資明細(xì)主要包括土地租賃費(fèi)用、建筑工程費(fèi)用、關(guān)鍵生產(chǎn)及環(huán)保設(shè)備投資、設(shè)備安裝費(fèi)用、數(shù)字化車間建設(shè)、鋪底流動(dòng)資金及其他，擬使用募集資金 70,000 萬元。

本項(xiàng)目建設(shè)周期 2 年，滿產(chǎn)后將達(dá)到設(shè)計(jì)年產(chǎn) 1,000 噸高溫合金精密鑄件的生產(chǎn)能力。

（1）本項(xiàng)目設(shè)備投資情況

高溫合金精密鑄件的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括射蠟、制殼、焙燒熔煉澆注、后處理、特種工藝、粗加工、檢測(cè)等，本項(xiàng)目擬引入真空熔煉澆注系統(tǒng)、高精度熔模制備、陶瓷型殼制備機(jī)械手、熱等靜壓爐及真空熱處理爐等核心關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，以及三坐標(biāo)、熒光及理化等一系列檢測(cè)設(shè)備。

其中，擬購置的生產(chǎn)設(shè)備主要參考公司現(xiàn)有產(chǎn)線所使用的設(shè)備，增加設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量，從而滿足新建數(shù)字化工廠的需要；擬購置的一系列檢測(cè)設(shè)備主要為補(bǔ)齊公司欠缺的檢測(cè)環(huán)節(jié)，滿足公司產(chǎn)品檢測(cè)的需要。

通過進(jìn)口一批高端裝備，并通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)字化、過程裝備數(shù)字化以及管理信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通、人機(jī)交互、柔性制造，建設(shè)高溫合金精密鑄件數(shù)字化車間及智能工廠。

（2）本項(xiàng)目擬生產(chǎn)的產(chǎn)品

本項(xiàng)目目標(biāo)產(chǎn)品為一系列航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金精密鑄件。

2）航空發(fā)動(dòng)機(jī)其它常規(guī)復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)高溫合金精密鑄件

本項(xiàng)目建成后擬生產(chǎn)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)配套的常規(guī)復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)高溫合金精密鑄件，包括整流葉片、預(yù)旋噴嘴、整流葉片后滑環(huán)、軸承座、后密封座等。

3）復(fù)雜薄壁多葉片渦輪導(dǎo)向器及渦輪轉(zhuǎn)子

對(duì)于大涵道航空發(fā)動(dòng)機(jī)，常規(guī)渦輪靜子及轉(zhuǎn)子葉片，葉片單獨(dú)成型制造后裝配而成。而對(duì)于中小型發(fā)動(dòng)機(jī)，所有轉(zhuǎn)子或者靜子可以整體精密鑄造成型，以提高鑄件的整體剛性及協(xié)調(diào)性。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金復(fù)雜薄壁導(dǎo)向器葉片環(huán)是公司根據(jù)軍工用戶需求自主開發(fā)的軍工高端鑄件新產(chǎn)品，產(chǎn)品適用于直升機(jī)用小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的熱端部件，其主要技術(shù)文件、生產(chǎn)設(shè)備、工藝及工裝均已得到驗(yàn)證，產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)用戶驗(yàn)收能滿足使用要求，具備產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)成熟度要求。本項(xiàng)目建成后擬生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品主要包括各類尺寸的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力渦輪導(dǎo)向器以及直升機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、無人機(jī)以及小型靶機(jī)配套發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子。

4）航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室易損易耗復(fù)雜精細(xì)結(jié)構(gòu)件

燃燒室包含大量精細(xì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件，如燃燒室噴嘴（含預(yù)旋噴嘴、燃油噴嘴等）、浮動(dòng)壁瓦片、燃燒室嵌件及渦流器、旋流器、擴(kuò)壓器、整流葉片、調(diào)節(jié)片。公司根據(jù)軍工用戶需求自主開發(fā)了一系列軍工高端鑄件新產(chǎn)品，產(chǎn)品適用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室熱端部件。本項(xiàng)目建成后擬生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品主要包括鑲嵌式浮動(dòng)壁瓦片、主渦流器、燃油噴嘴、渦流器等。

5）航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃汽輪機(jī)渦輪等軸葉片（含轉(zhuǎn)子葉片及靜子葉片）

鑄造高溫合金渦輪葉片為航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)的核心部件之一，其約占整臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)制造工作量的 30%以上。渦輪轉(zhuǎn)子葉片、靜子葉片及渦輪導(dǎo)向器由于承受高溫動(dòng)載旋轉(zhuǎn)應(yīng)力及熱力沖擊，屬于易損件，需要定期更換。本項(xiàng)目建成后擬生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片、燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片。

6）航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金精密鑄件

在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的高溫及低溫部件大部分采用高溫合金精密鑄件，本項(xiàng)目建成后擬生產(chǎn)的相關(guān)產(chǎn)品包括渦輪蝸殼、氧泵殼、氧葉輪等。

6、項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目投資總額合計(jì) 100,000 萬元，稅后內(nèi)部收益率為 24.57%，稅后靜態(tài)投資回收期為 7.51 年（含建設(shè)期）。

7、項(xiàng)目涉及報(bào)批事項(xiàng)情況

截至本報(bào)告公告日，本項(xiàng)目涉及的備案、環(huán)評(píng)等工作正在辦理中。