投资要点:
1.事件
南风股份近期发布公告,增资风机研究所,用于"重型金属构件电熔精密成型新技术及装备"项目。
2.我们的分析与判断
(一)公司增资"重型金属构件电熔精密成型新技术及装备"项目
公司10月21日发布公告称决定向控股子公司佛山市南海南方风机研究所有限公司(简称"风机研究所")增资2,040万元至5000万元,用于风机研究所"重型金属构件电熔精密成型新技术及装备"项目。
本项目属于全球新一代的高科技材料加工技术。风机研究所股权结构为:南风股份持股51%、王华明持股31%。
(二)风机研究所二股东王华明是国内激光成型技术的领军人物;该领域领先全球,具备产业化基础 王华明教授:46岁,北京航空航天大学航空材料与结构研究部 "首席科学家",国内激光制造的学术带头人,在钛合金结构激光快速成型工艺、成套工艺装备及工程化的研究方面有十多年的研究经验。
从媒体报道及学术文章看,王教授提出"元多相难熔金属硅化物高温,研制出迄今世界最大、拥有核心关键技术的飞机大型整体钛合金主承力结构件激光快速成形工程化成套装备,制造出中国最大的大型整体钛合金飞机主承力结构件,并通过装机评审。我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术并实现装机应用的国家。
王教授论文主要集中在激光加工航空部件领域,研究主要集中在工艺和材料上,但由于技术的相通性,其成果也可以应用于其它大型金属结构件。
(三)激光成型技术作为革命性的世界前沿性技术,具有革命性的优点 激光快速成形技术代表未来高端机械零件的加工趋势。激光成形技术是20世纪90年代中期发展起来的一项先进实体成形技术,综合利用激光、计算机、冶金和新材料等学科的高新技术
该技术以"离散+堆积"的成形思想为基础,用激光束将光敏聚合材料逐层固化,精确堆积成样件,不需要模具和刀具即可快速精确地制造形状复杂的零件,能实现高性能复杂结构、致密金属零件的无模、快速、直接近净成形,在航天、航空、核电、冶金领域具有广阔的应用前景。
该技术的原理:构建零件的三维模型,将模型按一定厚度进行"切片"处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息;再用激光熔覆的方法将粉材按照2D轮廓信息逐层堆积,获得3D实体;最后进行后续处理(少量机加、热处理等)。与传统制造技术比,该技术有以下特点:
1) 高性能钛合金材料制备与大型零件"近净成形"一步完成。
2) 高品质。零件具有细小、均匀、稳定的快速凝固组织,综合力学性能优异(达到和超过锻件)并可反复"无热损伤"激光修复。
3) 高柔性:无需大型锻造工业装备、大型锻造模具及大规格锻坯制备,无需大规格原材料,通过软件程序驱动实现柔性加工。并具有对产品及结构设计变化的"快速响应"能力。
4) 低成本、制造周期短。零件材料利用率高(可比锻件提高5 倍以上)、机械加工余量小、数控加工时间短(可减少80%以上)、制造周期短(缩短2/3以上)。综合成本低于传统制造技术(可降低1/2 以上)。
5) 精密性。产品复杂程度(形状和尺寸)受限制小,适用于成形大型/空腔(心)/薄壁类结构零件,能够实现产品近净成形。
6) 良好的匹配性。根据实际使用需要能够实现不同合金制造或"变成分"零件制造,满足不同部位的服役条件与性能要求。
对于大型整体构件,采用该技术可以避免传统制造技术对设备及大规格原材料的苛刻要求,对于复杂腔体结构,采用该技术解决了常规成形工艺很难或无法实现的加工困难。同时解决了传统制造技术存在的材料利用率低、变形抗力大、加工周期长、制造成本高等问题。 由于大型整体钛合金结构件激光快速成形过程的物理、化学和材料冶金过程极其复杂,迄今为止,国外只有美国原AeroMet 公司、国内只有以北京航空航天大学研究团队(简称"北航团队")实现了激光快速成形飞机钛合金次承力结构件在飞机上的工程应用。除"北航团队"外,国内外尚未在大型整体钛合金飞机主承力结构件激光快速成形关键工艺及关键技术上取得实质性进展。
国外有关激光成形技术研究主要在美国,包括美国Los Alamos国家实验室、Sandia国家实验室、AeroMet公司和GE公司等。其中AeroMet公司致力于飞机钛构件激光成形技术开发及工程化应用,该公司采用该技术生产了多个飞机的次承力钛合金构件,综合性能与锻件相当,已在先进的军民用飞机上装机应用。AeroMet公司成立于1998 年,与波音、诺克希德.马丁及诺斯罗普.格鲁曼等美国三大军用飞机制造商合作致力于激光快速成形钛合金结构件在飞机机身及机翼上的应用,至2002 年,其激光快速成形钛合金构件的静强度及疲劳强度达到飞机设计要求,并已开始为波音公司小批量试制发动机舱推力拉梁、机翼转动折叠插头等钛合金次承力结构件。
我国自"十五"开始就把激光快速成形技术作为重点项目予以支持。目前国内开展钛合金激光快速成形技术研究的有北京航空航天大学、西北工业大学、北京有色金属研究总院等几家单位。但迄今为止,只有"北航团队"在飞机大型整体钛合金主承力结构件激光快速成形及装机应用关键技术研究方面取得了突破。 目前钛合金锻铸件应用广泛,但受设备、工艺技术和刀具等限制,生产的锻铸件及零件经常出现缺肉(锻造、铸造)、裂纹(锻造、铸造、热处理)、尺寸超差(锻造、铸造、误加工)等问题,严重影响了型号研制进度。
(四)重型金属构件电熔精密成型新技术具有重大价值和广阔应用前景 重型金属构件电熔精密成型新技术与钛合金激光成型技术有共同点也有差异。根据公开信息,我们认为从使用的原材料上,主要是非钛合金;二是成型技术并不局限激光成型。但从王华明教授的理论和实践经历看,其原理、技术路线应基本一致。
"重型金属构件电熔精密成型新技术"属于世界前沿性技术,目前我国在该领域世界领先,我们将密切关注其技术进展及产业化进程。重型金属构件电熔精密成型新技术有别于传统的锻造间接加工,其特征是直接精确制造。原理:以金属粉末、丝材为原料,通过高能束熔化沉积"直接生长",通过一步从CAD模型完成高性能重大型金属构件的"近终成形"。可以实现先进材料制备与零件"近净成形"一体化,其产品构件力学性能优异,加工过程无需大型或超大型锻造工业成套装备,无需大型锻压模具、制坯模具及工装。其特点可归纳为。材料利用率高(根据相关数据可以提升4-5倍)、数控加工时间缩短80%以上、生产周期不到传统生产方法的60%、制造成本为不到传统的50%。
目前我国在该领域处于国际领先地位,已开始产业化。目前已生产出国内迄今尺寸最大的飞机大型整体钛合金主承力构件,并成功工程化应用于新型战机、C919大型飞机。我国目前是世界上唯一掌握大型整体高性能金属构件高能束直接制造技术并在飞机生产中得到工程化应用的国家。
(五)如果产业化,公司利润将获得爆发式增长 重大型关键高性能金属构件在航空、航天、电力、石化、冶金、船舶装备得到广泛应用,目前进口依赖度高。大型关键金属构件制造技术难度大、装备要求高、材料利用率低、加工量大、工序多、周期长、成本高。大型整体关键金属构件制造技术和装备能力不足是飞机、核电、火电、冶金等重大工业装备发展的"重大技术瓶颈"。
公司公告称该项目在工艺、装备等核心关键技术方面已取得了阶段性成果。如果该项目获得产业化大规模应用,公司将发生巨大的变化,业绩将爆发式增长。我国军用、民用大型金属结构件市场空间巨大,目前仅中国一重、二重重装、东方电气等几家公司提供,超大型关键结构件依赖进口。更重要的是使用该技术生产周期短,成本低、性能好,性价比大幅度提升。
公司没有公告该项目处于产业化的那个阶段,但我们根据公开信息推测该项目处于产业化前夜。根据公司2011年半年报,风机研究所注册资本增加950万至1000万,根据最近的公告,公司对风机研究所增资4000万,注册资本增至5000万元。但根据公开信息,我们认为该项目关键是工艺技术的突破,而不在于材料以及装备,因此可以根据对风机研究所增资进度大概推算公司产业化阶段。风机研究所2季度刚刚增加950万投资,现在再增加4000万,作为研究型的公司,我们推测公司新增加的投资主要用于生产线的建设,大概率是为产业化做前期的准备,处于产业化的前夜。如果我们的判断正确,风机研究所有望在明年为公司贡献利润,公司的增长空间有望打开。 (六)未来关注点与股价上涨催化剂
技术获得突破、样品获得国家相关部门或者其它第三方认证、获得订单、批量化供货、盈利贡献。