哈尔滨锻造件项目可行性研究报告.docx
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1、泓域咨询/哈尔滨锻造件项目可行性研究报告报告说明铸造件是航空发动机的关键构件,使用原材料贵,技术复杂度高,主要应用于航空发动机的涡轮叶片、机匣、尾喷管等部位。1)涡轮叶片是航空发动机的关键热端部件,一般承受较大的工作应力和较高的工作温度,且变化频繁和剧烈,因此对其加工精度要求很高。目前,国际上主流的涡轮叶片采取精密铸造的单晶高温合金空心叶片。2)机匣中铸造件的代表是中介机匣。中介机匣是航空发动机上最重要的承力构件,直接影响航空发动机的性能。中介机匣属于典型的复杂薄壁结构,且尺寸大,面积大,因此制造难度高。目前,国际上只有少数企业掌握中介机匣的整体铸造技术。3)尾喷管是航空发动机重要的热端部件,
2、一般入口温度在550-850,在有加力燃烧室的情况下,入口温度可高达1500。因此,尾喷管一般由高温合金经过精密铸造制成。总体来看,铸造技术多用于航空发动机关键零部件的生产制造,因此对技术精密度要求更高,相应产品的价值也更高。根据谨慎财务估算,项目总投资19707.01万元,其中:建设投资15483.33万元,占项目总投资的78.57%;建设期利息317.08万元,占项目总投资的1.61%;流动资金3906.60万元,占项目总投资的19.82%。项目正常运营每年营业收入40300.00万元,综合总成本费用31675.96万元,净利润6315.79万元,财务内部收益率24.10%,财务净现值12
3、311.68万元,全部投资回收期5.66年。本期项目具有较强的财务盈利能力,其财务净现值良好,投资回收期合理。经初步分析评价,项目不仅有显著的经济效益,而且其社会救益、生态效益非常显著,项目的建设对提高农民收入、维护社会稳定,构建和谐社会、促进区域经济快速发展具有十分重要的作用。项目在社会经济、自然条件及投资等方面建设条件较好,项目的实施不但是可行而且是十分必要的。本期项目是基于公开的产业信息、市场分析、技术方案等信息,并依托行业分析模型而进行的模板化设计,其数据参数符合行业基本情况。本报告仅作为投资参考或作为学习参考模板用途。目录第一章 市场分析8一、 高推重比、大涵道比发动机为未来发展趋势
4、8二、 发展历史:起步虽晚,奋起直追,已具备自主研发能力9三、 技术难度大、耗资多、周期长,高壁垒铸就产品高附加值10第二章 背景、必要性分析13一、 由活塞式发展至喷气式,军民应用两开花13二、 航空发动机是飞机的“心脏”,航空强国的标配14三、 锻造件:发动机转子的主要组成部分,约占整机价值20%,龙头企业产品差异大15四、 以创新做强和催生更多市场主体22第三章 项目总论23一、 项目名称及投资人23二、 编制原则23三、 编制依据23四、 编制范围及内容24五、 项目建设背景24六、 结论分析26主要经济指标一览表28第四章 建筑工程说明30一、 项目工程设计总体要求30二、 建设方案
5、30三、 建筑工程建设指标31建筑工程投资一览表31第五章 选址可行性分析33一、 项目选址原则33二、 建设区基本情况33三、 以系列政策鼓励支持创新35四、 持续壮大民营经济35五、 项目选址综合评价36第六章 产品规划方案37一、 建设规模及主要建设内容37二、 产品规划方案及生产纲领37产品规划方案一览表38第七章 SWOT分析说明39一、 优势分析(S)39二、 劣势分析(W)41三、 机会分析(O)41四、 威胁分析(T)42第八章 发展规划46一、 公司发展规划46二、 保障措施47第九章 节能方案49一、 项目节能概述49二、 能源消费种类和数量分析50能耗分析一览表50三、
6、项目节能措施51四、 节能综合评价53第十章 环境保护方案54一、 编制依据54二、 环境影响合理性分析55三、 建设期大气环境影响分析57四、 建设期水环境影响分析58五、 建设期固体废弃物环境影响分析59六、 建设期声环境影响分析59七、 建设期生态环境影响分析60八、 清洁生产61九、 环境管理分析62十、 环境影响结论64十一、 环境影响建议64第十一章 原辅材料供应66一、 项目建设期原辅材料供应情况66二、 项目运营期原辅材料供应及质量管理66第十二章 人力资源配置分析67一、 人力资源配置67劳动定员一览表67二、 员工技能培训67第十三章 项目投资计划70一、 投资估算的依据和
7、说明70二、 建设投资估算71建设投资估算表73三、 建设期利息73建设期利息估算表73四、 流动资金75流动资金估算表75五、 总投资76总投资及构成一览表76六、 资金筹措与投资计划77项目投资计划与资金筹措一览表78第十四章 经济效益评价79一、 经济评价财务测算79营业收入、税金及附加和增值税估算表79综合总成本费用估算表80固定资产折旧费估算表81无形资产和其他资产摊销估算表82利润及利润分配表84二、 项目盈利能力分析84项目投资现金流量表86三、 偿债能力分析87借款还本付息计划表88第十五章 风险风险及应对措施90一、 项目风险分析90二、 项目风险对策92第十六章 总结说明9
8、5第十七章 附表附件97主要经济指标一览表97建设投资估算表98建设期利息估算表99固定资产投资估算表100流动资金估算表101总投资及构成一览表102项目投资计划与资金筹措一览表103营业收入、税金及附加和增值税估算表104综合总成本费用估算表104利润及利润分配表105项目投资现金流量表106借款还本付息计划表108第一章 市场分析一、 高推重比、大涵道比发动机为未来发展趋势世界军用航空发动机发展趋势:推重比不断提升,目标更快、更高、更远。自上世纪40年代出现第一代喷气发动机以来,世界航空发动机历经五代升级,推重比从第一代的3-4提高到第五代的12-15。同时,发动机涡轮前温度也在上升,由
9、1200-1300K逐代发展至超过2200K。根据美国对下一代战斗机提出的系统需求,未来军用航空动力将继续朝着更快、更高、更远的目标前进。目前,美国已经开启第六代航空发动机的研发,预计推重比将达到16-18,同时国际上已开始第七代航空发动机的预研。可以预见未来军用航空发动机推重比将持续增长以满足更高的军事需求。世界民用航空发动机发展趋势:涵道比不断增大,更注重民用发动机的经济性。1977-1992年期间,民用航空发动机涵道比为4-10,发展至2008年以后,涵道比已经达到10-15。同时,随着总增压比的增长,涡轮前温度也相应增长,而油耗率则会随之降低。例如,遄达900发动机采用了高涵道比(10
10、)与高总压比(36.3)及效率提高的部件,其耗油率比1997年投入使用的CFM56-7B发动机降低了8%;GE-GenX发动机涵道比为9.5,总压比为40,其耗油率比2007年投入使用的遄达900发动机低4%。CFM-LeapX系列发动机因其具有更低的油耗和碳排放量,在市场上极具竞争力。可以预见,民用航空动发动机为顺应更安全、高效率、低油耗、低排放的发展趋势,将会继续提升涵道比,提高经济性及环保性。二、 发展历史:起步虽晚,奋起直追,已具备自主研发能力我国航空发动机历经半个多世纪的发展,现已具备完全自主研发能力。我国航空发动机的研制始于20世纪中叶,大致经历了三个阶段:修理与仿制、仿制与自行研
11、制结合、完全自主研发。1)修理与仿制阶段:20世纪60年代,我国在苏联BK-1发动机的基础上,成功仿制了第一款国产涡喷发动机涡喷-5。涡喷-5发动机的研制成功,标志着中国航空发动机工业从活塞式发动机时代发展到了喷气式发动机的时代,成为了当时世界上为数不多的几个可以批量生产喷气式发动机的国家之一。2)仿制与自研结合阶段:20世纪80-90年代,我国不断提高自主研发能力,研制出涡喷-14(昆仑)和涡扇-10(太行)。涡扇-10是我国第一台大推力涡扇发动机,它的出现结束了国产先进涡扇发动机的空白,标志着我国航空发动机从第二代到第三代的跨越,对我国国防工业和国防现代化建设有着深远的历史意义。目前,涡扇
12、-10系列发动机已成为我国第三代军机的主配发动机。3)自主研发阶段:21世纪以来,经过半个多世纪的发展,我国已经建立了相对完整的发动机研制生产体系。2016年,首款国产大功率涡轴发动机涡轴-10亮相珠海航展。该型发动机的出现,填补了国内在该功率等级涡轴发动机型谱的空白,其功率等级和结构安装性可满足不同吨级直升机的动力需求。据ChineseAirForce报道,2020年运-20已配装涡扇-20完成首飞,未来也将配装运-20,成为我国大飞机的“强心脏”。三、 技术难度大、耗资多、周期长,高壁垒铸就产品高附加值航空发动机价值回报高,经济辐射带动作用强。航空发动机作是工业部门目前附加值最高的高端制造
13、业,对上下游产业也有着巨大的辐射带动作用。一是“回顾效应”,即对机械、仪表、电子、材料、冶金、化工等上游产业发展的带动作用;二是“前瞻效应”,即对航空运输业、旅游业、城市交通基础设施建设、物流等产业发展的诱导作用;三是“旁侧效应”,即对改善国民经济各部门资源配置、提高效率等的推动作用。据日本通产省统计,按照产品单位重量创造的价值来计算,如果船舶为1、则汽车为9、电子计算机为300、大型飞机为800、航空发动机高达1400。航空发动机技术门槛高,运行条件要求苛刻。航空发动机是典型的技术密集型产品,要求重量轻、体积小、使用安全可靠、经济性好,满足在高温、高压、高转速和高负荷等苛刻条件下长期反复工作
14、指标,因而必须设计精巧、加工精密、使用高性能材料部件,其研制对结构力学、材料学、气体动力学、工程热力学、转子动力学、流体力学、电子学、控制理论等学科都有极高要求。航空发动机研发投入高,普遍高达数十亿美元。根据统计,世界先进航空发动机研发投入普遍高达数十亿美元,其中F135更是高达67亿美元。与国外相比,投入资金不足是此前严重限制我国航空发动机产业发展的重要因素之一。1988年-2003年间,美国的IHPTET计划总计投入50亿美元,约是我国1980年-2000年间两项发动机预研计划总投入的6倍。航空发动机研制周期长,预研和工程研制阶段长达30年。根据航空发动机研制全寿命管理究及建议,预研阶段和
15、工程研制阶段需要长达30年,此后才能进入实用发展阶段进行大批量装配,整个研发周期漫长。我国成功自研的第一台大推力涡扇发动机涡扇-10从20世纪80年代后期开始验证机研制,到2006年正式宣告成熟定型,历时20余载,目前已经成为我国第三代战机的主要配套型号。基于核心机系列化的研制模式,产品红利期长,军民一体化推动航空发动机产业持续发展发动机以核心机为基础可不断改进衍生出系列化军民发动机,降低研发成本,极大提高研发效率及产品可靠性,拓宽市场应用领域,满足不同客户需求。核心机具有军民通用性,一旦研制成熟,无论是战机的涡扇发动机、轰炸机或者军用运输机的发动机、舰艇使用的燃气轮机都可以由核心机改进而来,
16、制造商可以根据客户的不同需求基于成熟核心机衍生出不同机型,降本增效,且产品可靠性得到保证,极大地拓宽了市场应用领域。利用多用途核心机研制系列发动机为航空发达国家普遍采用的方式,如美国GE公司在第三代核心机的基础上成功研制出一系列军民用发动机,包括F101、F110、F404、TF39、CF6和CFM56。我国于70年代初引进美国核心机和验证机研究途径,坚持走基础研究应用研究预先发展(核心机、验证机)工程研制的研究和发展道路。一款成熟发动机可销售30-50年,产品红利期长,军民一体化进一步推动航空发动机产业持续发展。据美国国家关键技术计划描述:发动机产业因其技术高端,处于寡头垄断的环境中,一款成
17、熟产品能够销售3050年,制造商可以充分享受技术和产业链升级带来的市场回报。在航空发动机领域,军用民用航空发动机普遍存在通用性,基于核心机可衍生出满足民用需求的发动机,不仅可最大程度缩短研发周期,而且推动产品系列化发展,延长产品销售生命周期。我国目前对航空发动机产品军民融合主要体现在国产发动机的军转民应用上,例如,涡轴-8发动机可同时应用于军用、民用直升机机型;以太行发动机为基础衍生而来的民用燃气轮机,实现一机多型。在民转军领域,我国目前还处于初期阶段。第二章 背景、必要性分析一、 由活塞式发展至喷气式,军民应用两开花航空发动机从活塞式发动机发展到今天的多种喷气式发动机,其中涡扇式喷气发动机应
18、用最广泛。从1903年世界上第一架飞机诞生,到二次世界大战结束后,几乎所有的战机都采用活塞式航空发动机,这类发动机通过推动螺旋桨使得飞机获得动力。但是,随着航空发动机向高功率和低重量方向发展,功重比较低的活塞式发动机逐渐退出历史舞台。喷气式发动机可以产生很大的推力,而自身重量又较轻,能够大幅提高飞机的飞行速度,因此得到了广泛的应用。按压气机种类可分为涡轮喷气式发动机、涡轮风扇式发动机、涡轮螺旋桨式发动机、涡轮轴式发动机和螺旋桨风扇发动机。目前,应用最广的是涡扇发动机,2020年全球产量占比高达46.10%。不同类型喷气式发动机因其自身特性应用于不同机种,涡喷式逐渐淘汰,涡扇式为当今主流。现代涡
19、喷发动机主要由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等部位组成,其特点是高空高速飞行时性能较好,但在低速飞行时,高速高温燃气喷出发动机后直接散溢造成巨大的能量损失,其整体油耗高,效率较低,目前除了尚未退役的部分二代战斗机用涡喷发动机外,大多数已被涡轮风扇发动机所取代。军用涡扇发动机主要有不加力式和加力式两类,前者主要用于高亚音速运输机,后者主要用于歼击机。涡桨和涡轴发动机是在涡喷发动机发展成熟后,将活塞发动机涡轮化而研制发展的新型动力。涡桨发动机的适用速度一般小于900km/h,在中低速飞机或对低速性能有严格要求的巡逻、反潜或灭火等类型飞机中得到广泛应用。涡轴发动机一般装有自由涡轮,主要用在直升
20、机和垂直/短距起落飞机上。民用涡扇发动机主要为大涵道比,油耗低,广泛用于大型商用客机。二、 航空发动机是飞机的“心脏”,航空强国的标配航空发动机被誉为“现代工业皇冠上的明珠”和“工业之花”,是衡量一个国家综合科技水平、科技工业基础实力和综合国力的重要标志,也是飞机的“心脏”。航空发动机的研究和发展特点是技术难度大、耗资多、周期长,对飞机性能以及飞机研制的成败和进度有着决定性的影响,是产业发展的核心基础,也是衡量一个国家工业水平和能力的重要标志。例如,航空发动机的工作原理复杂,涉及几乎所有科学和工程专业领域,主要结构部件包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管,零配件达3万多个。此外,受限于发动
21、机的尺寸小和工作环境严苛的原因,组装过程精细严格,生产商需要在有限的空间中安装成千上万的零件;并且组装精度要求高,单个组件的组装需要独特的技术,其中叶片滚轮的精度要求高达人发丝的十分之一。目前,全球能够自主研制航空发动机的国家只有美国、英国、法国、俄罗斯和中国等少数国家。三、 锻造件:发动机转子的主要组成部分,约占整机价值20%,龙头企业产品差异大锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力,使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法,根据成形机理,可分为自由锻、模锻、辗环。自由锻是指用简单的通用性工具对原材料进行锻压处理和加工的方法,该方法简单、通用性好,成本低,市场占
22、比为18.5%。模锻是在锻模膛内受压变形而获得锻件,该方法易实现机械化生产,生产率高,市场占比为75.2%。辗环是指通过专门设备辗环生产不同直径的环形零件,该方法材料利用率高,精准度高,质量好,市场占比为6.3%。锻件是发动机转子的主要组成部分,按照产品类型可分为锻造叶片、环形锻件和盘轴类锻件等三大类。其中,锻造叶片主要为风扇/压气机叶片,环形锻件主要为各部位机匣,盘轴类锻件主要为涡轮/压气机盘。1)叶片是航空发动机最核心的部件之一,主要有锻造叶片和铸造叶片两类,它的制造占据整个发动机制造的30%以上的工作量。根据前瞻产业研究院的统计数据,锻造叶片价值占发动机叶片总价值的比例约为37%,占发动
23、机整机价值的比例约为7%。2)环形锻件以机匣为主,还包括封严环、外涵道支承等。其中,机匣被称作航空发动机的“骨骼”。它为发动机核心部件如风扇、转轴、叶片、燃烧室及涡轮提供了安全的密闭空间,对核心零部件的失效提供了损伤包容。3)盘轴类锻件是航空发动机用锻件中数量最多、最常见的一类。由于长期在高温高压和交变载荷下工作,其性能的稳定性对航空发动机的性能有着至关重要的影响。除了涡轮/压气机盘外,常见的盘轴类锻件还包括整流罩、涡轮轴、锥轴等。随着现代飞机对减重需求的提高,航空发动机锻造技术逐渐向整体化、精密化、薄壁化方向发展,现已形成整体成形技术、等温锻造技术、精密辗轧技术三种主要成形技术。1)整体成形
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