李剑兰、贾楠:建设江苏特种金属材料制造创新中心的构想

发布时间:2016-10-26 文章来源:长江产业经济研究院作者:李剑兰、贾楠


摘要:中共中央政治局委员、国务院副总理马凯近日在浙江和我省调研时强调,要以新发展理念为引领,坚持需求牵引、战略导向、材料先行、创新驱动,产用结合、军民融合,下大力气突破一批关键材料,加快健全新材料产业体系,不断提升国际竞争能力,为制造强国建设和经济社会发展做出更大贡献。对江苏而言,在该领域有着产业体系比较完整、产量规模全国第三、骨干企业优势增强、航空装备支撑明显等比较优势,如能以“产业公地思维”加快建设江苏特种金属材料制造创新中心、以“新材料首批次应用保险补偿机制”推进军民深度融合发展、积极探索建立高温合金循环利用产业体系,解决基础研究薄弱、创新能力不足,产业层次不高、支撑能力不强,高温合金循环利用产业尚属空白等三类核心问题,积极培育和发展高温合金产业,不仅有利于抢抓国家重大专项历史机遇,而且对全省装备制造业的发展、创新能力的提升、相关产业的辐射拉动等均具有重大的现实意义。

文/李剑兰、贾楠

高温合金被誉为“先进发动机的基石”,是军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。工信部今年的一个重点任务是启动实施“航空发动机和燃气轮机重大专项”。积极培育和发展高温合金产业,不仅有利于抢抓国家重大专项历史机遇,而且对江苏省装备制造业的发展、创新能力的提升、相关产业的辐射拉动等均具有重大的现实意义。

发展高温合金产业的战略意义和市场前景

第一,具备“工业装备竞赛咽喉”战略意义。目前全球范围内能够生产航空、航天用高温合金的企业不超过50家,且主要集中在美、英、法、德、俄、日等国,整个行业具有较为明显的寡头竞争特点。我国1956年开始研究高温合金,比国外晚二十多年,虽然已成为继英、美、俄之后,世界上第四个建立了完整的高温合金工业体系的国家,但是我国高温合金产业在生产工艺、规模效益等方面均与发达国家差距明显。我国几乎所有民航飞机发动机都依赖进口,军用发动机则主要是自主研制+引进俄罗斯或乌克兰引擎,高温合金已成为制约我国航空发动机质量乃至工业装备提升的重要瓶颈之一。

第二,预计带动万亿级别规模市场。高温合金由于性能优异,已从军工航天领域逐步拓展应用到电力、机械、汽车等民用领域。据金属行业权威咨询公司Roskill测算,当前全球高温合金消费量约30万吨,市场规模超100亿美元。我国高温合金年产量仅1.3万吨左右,而国内市场即期需求在2万吨以上,且部分高端民用领域几乎完全依靠进口。预计未来20年,随着我国民航业的稳步发展、海空军装备的迅速提升以及工业领域应用的显著拓展,国内高温合金市场带动规模将超过万亿元,至少保持16%以上的增长速度。

江苏发展高温合金产业的比较优势

江苏高温合金产业起步于上世纪90年代初,近年来,凭借扎实的产业基础、旺盛的下游需求以及良好的政策环境,我省高温合金产业迅速发展壮大。

1.产业体系比较完整。辽宁、上海、四川、江苏是国内少数几个建立了较完整的高温合金产业体系的省市。据不完全统计,目前我省高温合金产业规模在25亿元左右,高温合金生产企业数占全国46%。其中,产业链中除一批锻件热加工企业,燃气涡轮发动机关键部件制造企业外,还与下游新型电力装备、汽车、船舶和海洋工程装备、工程机械等江苏传统优势领域的数千家应用企业共同形成了高温合金应用产业集群。

2.产量规模全国第三。我省高温合金企业普遍重视科技投入,经过“十二五”以来的快速发展,目前每年能够采用变形、铸造和粉末等工艺生产约3500吨高温合金,产量占全国总量的四分之一左右,规模仅次于起步较早的辽宁省和上海市,位列全国第三。

3.骨干企业优势突出。我省高温合金产业拥有一批主业突出、具备核心竞争优势的骨干企业。例如,江苏图南合金是国内少数能批量铸造、变形和母合金等产品的企业,产量规模居全国第四位。江苏隆达的单晶高温合金母合金项目有望将国产叶片材料快速提升至国际一流的第3代,从众多军工和国有企业竞争者中脱颖而出竞标成功工信部强基工程专项资助。无锡透平叶片的大型涡轮叶片国内市场占有率已达80%以上,打破了世界三大航空巨头从未在中国采购高温合金转动件的历史。

4.航空装备支撑明显。近年来,我省航空装备行业呈现出加速发展态势,2015年,全省航空装备工业实现工业总产值362亿元,产业规模和效益居全国同行业首位。全省各地以配套大飞机项目实施为重点,布局建设了11个航空产业园,数量和规模居全国首位,已成为带动高温合金产业集聚发展的重要支撑载体。

江苏高温合金产业面临的核心问题

1.基础研究薄弱,创新能力不足。省冶金厅撤销后,部分省属科研单位在改制和重组过程中,人才流失严重、研发进程缓慢,多年来积累的公共研发体系受到削弱。近年来,尽管企业逐步建立了省级企业技术中心、工程中心和重点实验室等研发机构,但完全依托企业研发机构也有不少弊病。一方面受行业集中度低影响,企业自主创新力量分散,难以形成研发合力;另一方面企业不愿意承担短期内难以取得经济效益的行业关键共性技术研发项目,取得进展后还可能独占这些技术,违背了研究成果向整个行业扩散的初衷。目前,我省尚未真正建立冶金行业关键共性技术研发平台,未能在高温合金生产工艺、加工装备研发等方面开展基础性、系统性的研究工作,行业整体创新能力不足。这同样也是同类高投入、高风险、容易被搭便车的技术创新项目所面临的共同困境,亟待政府发挥灯塔效应给与破局。

2.产业层次不高,支撑能力不强。高温合金领域进入门槛极高,国际巨头将其视作“资本累积的游戏”。如果没有国家之手的扶持和丰富的技术储备,一般民营企业难以进入产业链的第一方阵。比如航空发动机用单晶高温母合金附加值高,国内市场被钢研高纳等3家国企垄断,我省民企在该领域尚处于起步阶段。虽然我省高温合金企业数已占全国近半壁江山,但普遍规模较小,即使从国外引进全套生产线,关键原材料仍需要大量进口,产品主要应用于低端民用领域,短期内难以形成品牌效应。

3.高温合金循环利用产业尚属空白。美国等发达国家自上世纪70年代起就高度重视高温合金的循环利用,通过出台相关法律、制定行业标准、规范管理等手段实现循环利用。目前美国循环率已达70%,而我国仅20%左右,循环率低不仅推高了生产成本,而且不利于产品质量的提升。且高温合金中的稀贵金属元素含量少、提取难、原生矿快速枯竭,长远来看实现循环生产也事关国家战略安全。

政策建议

第一,以“产业公地思维”加快建设江苏特种金属材料制造创新中心。何为产业公地思维?哈佛大学管理学教授皮萨诺和威利首次提出产业公地的概念。通俗地理解,产业公地就好比自然界的生态系统,产业公地上的每一“物种”都必须保持各自的独特优势以来拥有一席之地,并让彼此获益。例如,精密工具制造者群体开发了一种金属加工工具,这种金属加工工具对于制造复杂纺织机械非常重要。奥巴马政府也将“强化产业公地”列为“先进制造国家战略”的原则与目标。如何建设江苏特种金属材料产业公地?江苏特种金属材料产业竞争力全国第一,但我省还需进一步加大在基础研究、应用技术研究和产业化的统筹衔接力度,着力打造立足江苏,面向全国的特种金属材料产业公地。可积极推动在国际相关领域具有领军地位的科研团队,采用独立或联合法人模式,在我省注册设立特种金属材料制造创新中心,并以此为平台积极整合国内外创新资源,重点突破高温合金、高性能铝合金、特殊钢等领域产业化潜力大、带动作用强的关键共性技术,将其投入市场。

第二,以“新材料首批次应用保险补偿机制”推进军民深度融合发展。军用高温合金产品利润率较高,但是存在品种多、技术难度大、量产周期长、供货面窄、军工资质认证难等壁垒问题,限制了民企准入。以军民深度融合发展为目标,研究建立新材料首批次应用保险补偿机制,开展民营生产企业与军工应用单位供需对接,建设一批包括高温合金在内的特种金属生产使用军民融合示范企业,推动我省高温合金产业整体竞争力的提升,精耕下游200亿的民用市场。

第三,积极探索建立高温合金循环利用产业体系。建议我省高度重视高温合金、钛材、稀土等稀贵金属材料的循环利用,尽快将高温合金的回收利用纳入规范化、制度化和程序化的管理轨道;依托特种金属材料制造创新中心、行业协会和重点企业,着力完成高温合金循环利用的相关技术标准,引领未来行业发展;鼓励重点企业在技术改造和精细化管理方面双管齐下,引导下游应用企业在产品设计、材料选择、加工制造等方面充分考虑废旧资源产业化再利用的便利性;逐步建设立足航空、拓展军工、面向民用的高温合金回收利用网络体系,打造成全国高温合金再生利用产业大基地。

作者简介:

李剑兰,江苏长江产业经济研究院特约研究员,北京大学博士研究生,江苏省政府办公厅干部。

贾  楠,江苏长江产业经济研究院特约研究员,江苏省经济和信息化委员会干部。

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