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突破重重封锁 他帮助完成航天航空国产梦

2018-03-14 10:04:14阅读(0

  文 | 君临团队

  2017年4月20日,注定会在中国航空史上留下浓墨重彩的一笔。

  天舟一号货运飞船成功发射,并与天宫二号实现对接,完成装备补给。这意味着空间站可以持续获得补给,航天员可以长期生存在太空中。

  从此,中国真正进入了“空间站时代”。

  时间回退到1998年,美国、俄罗斯和欧盟等达成协议,合作建设国际空间站。到目前,国际空间站签约国有近30家,甚至包括了马来西亚、南非、哈萨克斯坦。

  但偏偏没有中国。

  2009年,天宫一号空间站发射前两年,当时不具备相应技术的中国还在谋求与国际空间站合作,在欧盟和俄罗斯基本同意的情况下,还是被美国以防止太空技术“大规模扩散”为理由拒绝。

  三十功名尘与土,八千里路云和月。

  而现在,凭借自主研发创新,以天舟一号的航空补给技术为标志,让中国的空间站技术形成完美闭环,中国又朝“太空时代”迈出坚定一步。

  上世纪60年代,美国“挑战者”号航天飞机发射73秒后发生爆炸,罪魁祸首就是一块经不住发射地严寒气候,提前老化的密封橡胶圈,就是这么一块不起眼的橡胶圈,让美国损失14位宇航员,让上千亿投资,凝结了无数工程师心血的航天飞机化为灰烬。

  惨痛的教训告诉我们,宇航设备上的任何零件,来不得半点马虎,质量更不能有任何瑕疵。

  正因为此,能进入宇航设备零部件供应链的企业,定是强者中的强者。

  1

  2000年,憋着一口气拼命也要往高端产品走的老工程师蔡明通做梦也没有想到,自己一手创办的火炬电子603678)所产的被动元件,会工作在“天宫、天舟”等中国航空航天设备上。

  那一年,蔡明通参加一场大客户竞标,占总订单量5%的高端电容居然无人竞标,这让他感到无比的诧异。

  是的,整个同行都是如此,追逐于短平快的低端产品,但也只能苦苦挣扎在价格战的红海里。

  谁都知道高端产品利润丰厚,但是投入研发成本也高啊,路途崎岖,还不一定有胜算。

  蔡明通偏偏不信这个邪。

  就在这年,以低端电容为主业的火炬电子全面转型,迈向高端,包括资金、设备、研发、精细化管理体系的搭建,都耗尽了心血。

  当然,最重要的肯定是人,随着三顾茅庐的业内专家白荫瑞和张子山加入后,“资金、管理、人才”三颗龙珠集齐,火炬的电容器技术突飞猛进。

  2002年,公司将业务转型向军工市场。

  2003年,在“湿式印刷工艺”的基础上进行自主创新,发明了“湿式淋幕成型一体化MLCC生产工艺”;

  随后,承担总装备部立项,按照业界最高军用标准建造“湿式淋幕成型一体化片式多层陶瓷电容器生产线”,并于2006年通过“宇航级”质量认证,打破宇航级陶瓷电容器依赖进口的局面,成为国内唯一的宇航级电容器厂商。

  后面的故事就顺风顺水了,截止2016年,公司参与制定4项国家标准、30多项国家军用标准,承担总装备部35项军工科研任务;

  自产产品主要涉及5个军用质量等级,1个国标质量等级。自产业务中,军工类营收占比不断提升。

  过硬的技术和质量,是火炬电子的底气。

  2011年、2012年、2013 年及2014 年1-6 月,火炬电子军工类产品毛利率分别为77.53%、77.23%、81.96%及80.58%。

  你再看看,隔壁做普通民用MLCC的风华高科000636),毛利率只有可怜的20%。

  混的简直就不是一个圈子的,好吗?

  看似不稀奇的电容器咋这么赚钱呢,火炬电子到底有何点石成金的魔力?

  2

  所谓被动元件,是指不影响信号基本特征,仅令讯号通过而未加以更改的电路元件。如电阻、电容、电感、谐振器等。

  电容、电阻、电感,并称为三大被动电子元件,你在所有的电子产品里都可以找到它们的影子,产量占了全球电子元件的40%。

  其中,陶瓷电容可以占到电容器市场的50%,而在陶瓷电容里,MLCC(片式多层陶瓷电容器)又占了90%以上。

  换言之,光是MLCC产量就占了全球电子元件的18%,这是一个相当庞大的市场。

  陶瓷电容生产的原材料为陶瓷粉末和电极材料。陶瓷粉末主要由CaSrZrO3、钛酸钡和BaSrTiO3掺杂改性而成,这种原料成份跟君临曾经分析过的三环集团300408)和国瓷材料300285)的氧化锆粉末有很大不同。

  虽然公司不生产原材料,但公司独立研发的BX和BP材料配方,正是“宇航级陶瓷电容器”的核心之一。

  多层陶瓷电容器的结构,简单来说,就是陶瓷-电极-陶瓷-电极-陶瓷...层层堆叠。

  这里面最关键的,是如何使得每层的厚度尽量小,以提高电容量,而且均匀性要尽量好。

  由此,发展出了三种生产工艺:干式流延工艺、湿式印刷工艺、瓷胶移膜工艺。

  对比如下图所示:

  上图可以看出,后两者的工艺,由于单层最小厚度可以做到2um以下,技术含量最高,投资大,综合生产难度也最大。

  火炬电子主打军用及高端民用市场,只能采用后两者的湿式印刷工艺和瓷胶移膜工艺。

  想要进入军工陶瓷电容器市场,不是一件容易的事情。

  不仅技术要求高,稳定性符合要求,还需要通过六项军工资质认证,而且还要年年复审,资质壁垒高耸入云。

  所以直到目前,国内能够在被动元件军用市场玩出点浪花的,也只有元六鸿远、火炬电子、宏明电子三家。

  而且,他们之间的产品区别很大。

  一个例子就是,2014年,元六鸿远的产品单价是火炬电子单价的十多倍。

  虽然火炬电子的产品单价低,但需求量大啊,产量是元六鸿远的十多倍,最后算下来两个公司的营收其实相差不多,而且毛利率也都是80%。

  此外,军用客户在选用MLCC 产品时,均将配套厂家的产品使用可靠性历史,作为其至关重要的必备条件,类似汽车产业链上下游深度绑定,供应关系十分稳固。

  2013年,国内军工类MLCC市场总规模14.4亿元,而主要本土厂商合计仅有不到3.27亿元,国产化率22.7%!

  我国可是一个强调独立自主的大国啊,军事又是必须掌控自主能力的重中之重,如此低的国产化率,实在让人无法容忍。

  连你我都容忍不了,更何况高层乎?

  所以火炬电子、元六鸿远等都在加足马力研发生产,利用IPO募集的资金,火炬电子军用产品系列数增加了一倍,产能增长40%以上;

  正谋求上市的元六鸿远,也在准备扩充军用产品的产能,拟3-4年内扩大1.6倍。

  军工类MLCC的需求与国防支出直接挂钩,预计到2019年,国内军工类MLCC市场规模将达到29亿元,而国产化率仍然不会超过50%,天花板仍然很远。

  (高速扩张中的中国国防军费)

  高技术含量、寡头垄断的格局、国产化替代需求,再加上不缺钱的金主,让火炬电子手里捧着的“铁饭碗”金光闪闪。

  3

  捧着军工铁饭碗,火炬电子固然可以过得轻松滋润。

  但若只是如此,实难进入投资人的法眼,因为这何尝不是对自身的禁锢呢?

  军工类MLCC的需求,属于“品种多、单量小”的个性化产品,这就导致产能无法充分利用,业绩难以快速爆发。

  而民品通用MLCC市场,竞争又非常激烈,恰好此时处于MLCC价格周期性高位,若是贸然进入,一旦周期下行,必然一地鸡毛。

  从公司的战略来看,火炬也无意介入通用MLCC市场。

  那么火炬电子未来的增长,还有什么法宝呢?

  事情还得从厦门大学说起,厦大一直是我国陶瓷材料研发的领先者。

  2010年,火炬电子与厦门大学合作研发“高性能陶瓷材料”,目前已获得该项目所有专利技术的独占权。

  技术有了,接下来就上产能了。2016年8月,火炬电子完成定增,募资8.265 亿元用于CASAS-300 特种陶瓷材料产业化项目。

  这是一种增强纤维,主要用来搭配陶瓷基体和界面层生产陶瓷基复合材料(CMC)。

  听起来高大上,可以干嘛呢?

  我们都知道,飞机最重要、最核心的部件是发动机,而发动机最难制造的零件是什么呢?

  发动机叶片。

  因为对材料的性能要求太高了!

  目前,耐热性能最好的镍基高温合金材料,工作温度在1100℃左右,且必须辅以隔热涂层以及设计最先进的冷却结构。

  而推重比为10的军事发动机,涡轮进口温度高达1500以上。

  CMC的工作温度可以高达1650度,另外,密度只有镍基高温合金的1/3~1/4。

  抗高温性能,让它成为未来高推重比军事飞机的首选;低密度,又有助于降低油耗,提高发动机寿命,这对于民航飞机的诱惑力是相当的强。

  国外已经开始把CMC应用于飞机发动机领域,三大航空发动机制造商之一GE 公司已明确将CMC 作为未来发展的核心技术,不断加大CMC的投产力度,预计到2020年将实现CMC中增强纤维产能20吨/年。

  不仅如此,CMC凭借低密度、高温抗氧化、耐腐蚀、低热膨胀系数、低蠕变等优点,在民用领域也有广泛的应用前景,比如电子、通信、冶金、机械、汽车等。

  但这么好的东西,你口水流一地也没用,因为CMC属于禁运军事敏感物资,无法进口,只能靠自主突破。

  根据业内资料,我国未来5 年内对CMC的需求量将达100 吨/年,对CMC原材料之一的碳化硅纤维的需求也将超过30吨/年。

  其实早在2006年,我国就已经自主攻克了CMC的批量制造技术,打破了国际封锁,但是由于国内无法大批量生产高性能碳化硅纤维,只能用碳纤维代替,导致CMC的应用被制约了。

  而现在的中国,当然和十年前的中国不一样了。

  目前,我国已形成以国防科大和厦门大学为中心的两个碳化硅纤维产业集群。

  国防科大的碳化硅纤维技术产业化对应的是苏州赛菲和宁波中兴材料,目前这两者都已建成年产10吨碳化硅的生产线。

  与国防科大孵化的两家公司存在竞争关系不同,火炬电子不旦产品和他们有所差异(技术更先进),而且还独占专利权。

  这意味着,CASAS-300特种陶瓷材料在中国只能是火炬家的独门产品,垄断生意。

  目前,火炬电子已经建成3条碳化硅纤维生产线,合计产能5吨;另外三条生产线正在建设之中,预计2019年投产。

  完全达产后,预计可以实现5.3亿营收,3亿净利,再造一个火炬电子绰绰有余。

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