多向模锻技术
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国产多向模锻引领全球锻造工艺升级
华泰证券· 2025-10-20 20:07
行业投资评级 - 工业:增持(维持)[7] - 机械设备:增持(维持)[7] - 重点推荐公司迪威尔(688377 CH)投资评级为“买入”,目标价38.50元(当地币种)[9] 核心观点 - 多向模锻作为闭式精密锻造的先进形式,在航空航天、深海装备、新能源等高端制造领域需求强劲,全球及中国市场预计将稳健增长[2][3][33][34] - 国内企业在技术、设备上实现反超,以迪威尔为代表的公司凭借自主研发的核心设备(如350MN多向模锻液压机)参数已超越国际龙头,成功进入全球顶级供应链[2][5][13] - 行业存在设备、工艺、材料等高技术壁垒,为已完成突破的先发企业构筑了深厚的护城河和长期竞争优势[4][12][52] - 与市场担忧不同,报告认为国内企业在材料基础、装备能力上持续推进,随着仿真技术和智能制造的发展,将加速突破技术瓶颈,实现国产化水平大幅提升[6][14] 市场规模与增长 - 全球锻造市场规模预计从2024年的950.2亿美元增长至2034年的1996.9亿美元,CAGR达7.7%[3][34] - 中国金属锻造市场增速显著,预计从2024年的131.3亿美元增长至2035年的427.4亿美元,CAGR为11.33%[3][34] - 全球多向模锻液压机市场销售额预计从2024年的12.05亿美元增至2031年的15.76亿美元,CAGR为3.9%[2][41] - 2024年中国多向模锻液压机市场规模达3.28亿美元,占全球市场27.2%,同比增长6.5%[41] 技术优势与特点 - 多向模锻材料利用率高达70%-85%,较自由锻(30%-50%)提升接近一倍[11][31] - 工艺尺寸精度可达±0.5mm,表面粗糙度Ra≤12.5μm,实现复杂结构件一次高精度成型[11][31] - 相较于传统工艺,多向模锻飞边率显著降低(研究案例显示从54%降至6%),能源消耗降低约25%[25] - 工艺能优化金属流线,提升部件性能,如使起落架锻件寿命提高3-4倍,制造成本降低20%[23] 下游应用领域需求 - 石油化工与深海装备:需求耐压耐腐蚀阀体等复杂构件,深海油气开发推动高端闸阀需求增长[42] - 航空航天:追求轻量化与高性能,适用于飞机起落架、发动机盘件等,满足高承载和一体化需求[44] - 核电与电力:严苛工况要求高可靠性,适用于超临界火电及核岛阀门、管件等关键零部件[45][50] - 汽车与新能源:轻量化趋势驱动,适用于变速箱轴、转向节叉及新能源汽车结构件[51] 行业核心壁垒 - 设备壁垒:多向模锻液压机需承受多向高载荷,对多缸高精度同步控制、机架刚度设计要求极高,控制系统延迟需≤10ms[4][18][53] - 工艺壁垒:复杂结构件成型路径设计难,模具热疲劳频繁,缺陷防控依赖高水平CAE仿真与工艺优化[4][54][55] - 材料壁垒:钛合金、高温合金等难变形材料塑性差、锻造温度窗口窄,对温度、应变速率敏感,成型过程易产生缺陷[4][57][58] 国内企业技术突破与布局 - 迪威尔:自主研发350MN多向模锻液压机,横向力≥130MN,纵向力≥220MN,参数超越国际龙头Wyman-Gordon的300MN设备,成功切入SLB、Baker Hughes等全球顶级油服供应链[2][5][81][91] - 三角防务:深耕军工模锻,与清华大学天津装备研究院合作研发1250MN大型多向模锻液压机(在建),主要客户为国防军工企业[13][60][92] - 国内企业梯队形成:孚杰(180MN多向模锻压机)、道森股份(150MN多向模锻机)等在各细分领域加快布局,推动国产高端模锻装备自主化[5][60] 多向模锻工艺与设备细节 - 核心工艺在于多向同步加载和多模面模具设计,实现多缸同步闭环控制,一次加热完成复杂锻件整体成型[11][16][22] - 核心设备为多向模锻压机,常见规格从100MN至1250MN,最大合成挤压力决定可锻造锻件的最大截面尺寸和复杂度[18][19] - 模具需承受高温高压和多向流动,材料选用高温强韧的热作模具钢,结构复杂程度高于普通模具[20]