журналы подразделения новости подписка контакты home

архив
2001 год
2002 год
2003 год
2004 год
рубрики
ТЕМА НОМЕРА

ПРОФИЛЬ

КОМПАНИИ И РЫНКИ

РЫНОК ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ

РЫНОК ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

ЦЕНОВАЯ ИНФОРМАЦИЯ

гостям
Агентство "Стандарт" предлагает вам подписаться на экномические журналы – лидеры в своей области.
























"Металлы мира" – №4, 2002

РЫНОК ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Суперметалл для сверхусилий

Ближайшие и более отдаленные перспективы мирового рынка суперсплавов

Суперсплавы – самая дорогостоящая категория конструкционных материалов. Благодаря своим уникальным характеристикам они применяются в тех областях, где от материала требуется сопротивление огромным температурным нагрузкам, в частности, при производстве турбин реактивных двигателей. Исходно их разрабатывали для авиационной промышленности, поэтому резкий спад в авиаперевозках создал для производителей этих материалов определенные проблемы. Правда, суперсплавы нашли и "земные" сферы применения, которые, как ожидается, в ближайшие годы будут играть все более важную роль.

Металл высокого полета

Ситуация в секторе суперсплавов затрагивает интересы производителей многих металлов. Эти материалы весьма необычны по своему составу. Чтобы их механические и химические свойства удовлетворяли соответствующие требования при экстремальных температурах, эти сплавы обычно обогащают никелем, кобальтом и хромом. В зависимости от конечного назначения они могут также содержать значительные концентрации железа, молибдена, ниобия, рения, тантала, титана и вольфрама. На долю этого сектора приходится 25% от мирового потребления кобальта, удерживаемого на уровне 35 тыс. т в год. Кроме того, некоторые компании закупают значительные количества других редких металлов. Например, Cannon-Muskegon, американский производитель суперсплавов на основе никеля, использует ежегодно 100 тыс. фунтов (45,4 т) тантала и около четверти мировых поставок рения (т.е. порядка 10 т). Для производителей никеля значение этого рынка менее выражено. Хотя ежегодно в мире потребляется около 230 тыс. т никелевых сплавов, только небольшую их часть составляют суперсплавы. На долю этой отрасли в 2001 году пришлось только 3,5% от мирового объема потребления (соответственно, – 1,13 млн. т).

Крупнейший рынок суперсплавов находится в США, а Европа занимает второе место по объемам их потребления. Эти материалы используются, главным образом, для производства деталей двигателей гражданских и военных самолетов. Из наиболее существенных наземных сфер применения можно указать наземные газовые турбины для генерирования электроэнергии, медицинские имплантаты, детали нефтегазового оборудования и аппаратуру для контроля эмиссии поллютантов.

В связанных с авиацией секторах сейчас отмечается спад, связанный с кризисом в сфере гражданских авиаперевозок, который разразился после террористических атак на США 11 сентября 2001 года. Количество рейсов резко сократилось, у производителей самолетов уменьшилось число заказов, они снизили закупки деталей у своих поставщиков. При этом, резко упало потребление деталей на рынке послепродажного обслуживания двигателей, поскольку значительно снизилось техническое обслуживание самолетов.

Однако, хотя основной рынок суперсплавов находится именно в секторе технического обслуживания, влияние такого спада на деятельность поставщиков деталей будет зависеть от того, с кем из крупных производителей авиационных двигателей они заключили контракты. Например, парк авиационных двигателей британской Rolls-Royce намного новее, чем у конкурентов, так как за последние годы компания заметно расширила свою рыночную долю. Новые двигатели более экономичны в эксплуатации, поэтому авиакомпании при появившемся избытке лайнеров будут поднимать в воздух именно те, которые оснащены двигателями Rolls-Royce. Это означает, что производители сплавов и деталей, поставляющие свою продукцию по спецификации Rolls-Royce, пострадают менее иных. С другой стороны, резко сузятся объемы продаж, в частности, у тех поставщиков, которые имеют дело с Pratt & Whitney. Хотя двигателями этой известной американской компании оснащено огромное количество самолетов, она в последние годы теряла рыночную долю и, следовательно, большинство ее двигателей устарели, их эксплуатация обходится дороже. Большинство оснащенных ими самолетов в настоящее время находятся на земле и уже никогда не поднимутся в воздух.

По данным Special Metals Corp, американского производителя высококачественных сплавов на основе никеля, продажи суперсплавов сократились пока незначительно, но сентябрьские события ускорили рыночный спад. Ожидалось, что пик текущего цикла будет достигнут в конце 2002 года, но он был пройден в 2001-м.

Земное притяжение

Авиационный сектор традиционно считался крупнейшим потребителем суперсплавов, но позднее возросло значение рынка наземных промышленных газовых турбин (IGT). Теперь на долю этого сектора приходится значительная часть мирового объема потребления. Двигатели IGT могут быть гораздо больших размеров, чем самолетные, соответственно, для их производства требуется намного больше металла. Для некоторых поставщиков суперсплавов эта отрасль стала основным потребителем. В отличие от рынка новых самолетов, который всегда характеризовался цикличностью, продажи промышленных газовых турбин в США нарастают по крутой, почти экспоненциальной кривой, так что ожидается, что деловая конъюнктура в этом секторе в ближайшие несколько лет останется стабильной.

Спрос на IGT в США возник около пяти лет назад по двум причинам. Во-первых, в стране было осуществлено дерегулирование поставок электроэнергии, промышленные предприятия обрели возможность строить собственные электростанции. Во-вторых, увеличился дефицит энергии в регионе. При этом, сеть газотурбинных электростанций на природном газе представляет более мобильный и экономичный механизм удовлетворения возрастающего спроса на электроэнергию, чем строительство традиционных крупных электростанций на угле. К тому же, в настоящее время ключевую роль играет соответствие предприятий экологическим требованиям, а использование газовых турбин дает возможность контролировать эмиссию окислов азота. При этом, IGT экономичнее традиционных генераторов и могут более гибко функционировать. В силу этих преимуществ даже давно возведенные энергостанции начинают использовать газовые турбины. По этим причинам в настоящее время рынок газовых турбин процветает, и его потенциал далеко не исчерпан. Энергия еще долго будет дефицитна в США, Европе и Великобритании, и все эти регионы расширяют строительство газотурбинных электростанций.

В связи со стабильно высоким спросом на IGT этот сектор становится крупным потребителем суперсплавов. Таким образом, хотя эти материалы были созданы для авиационного рынка, который был доминирующим их потребителем в течение 50 лет, спрос в секторе IGT уже выходит почти на такой же уровень. Конструкция IGT усложняется, а длина лопастей турбин уже достигает 1 м при весе 10 кг. Кроме того, расширяется использование "комбинированного цикла" генерирования энергии, когда для большей эффективности IGT спаривают с паровой турбиной. В этих паровых турбинах нержавеющую сталь заменяют сплавы на основе никеля. В связи с этим процветают компании, специализирующиеся на точном литье суперсплавов. При этом, усиливается тенденция к долгосрочным (14-21 год) контрактам на послепродажное обслуживание этих двигателей, и производителям IGT выгодно заключать аналогичные договора с поставщиками суперсплавов для запчастей.

В части спроса на суперсплавы с IGT не может сравниться ни одна из других наземных сфер использования, в которых, тем не менее, просматривается несколько интересных тенденций. Прорисовываются некоторые перспективы в секторе добычи и переработки нефти и газа, а также на автомобильном рынке. Кроме того, по статистике PED Manufacturing, быстро нарастают объемы продаж в секторе производства медицинских имплантатов (протезирование конечностей). Улучшение характеристик сплавов в аспектах биологической совместимости и усталостной прочности наряду с усовершенствованием конструкции искусственных суставов позволило расширить их применение от протезов коленных суставов и бедер на меньшие части тела – лодыжки, запястья и даже пальцы. С другой стороны, работы над продлением ресурса имплантатов приведут к снижению количества необходимых замен суставов за жизненный цикл пациента, что окажет отрицательное воздействие на "повторный" рынок.

Производственные расчеты

Появление рынков в далеких от авиации секторах облегчает ситуацию для производителей суперсплавов, но не устраняет проблем, связанных с высокой себестоимостью этих материалов. Основная часть производственных затрат обусловлена необходимостью использовать сложные и точные технологии рафинирования и последующих операций литья, штамповки или производства полуфабрикатов, на долю которых приходится основная часть добавленной стоимости суперсплавов в процессе их перемещения к конечному потребителю. При этом, представления, что авиация ужесточает требования к качеству материалов по сравнению с сектором газовых турбин, явно ошибочные. Британская компания Doncasters Precision Castings выступила с разъяснением этого. Действительно, авиационные двигатели проходят проверку после каждого полета, а турбины между проверками нарабатывают несколько сотен часов. Поэтому сплавы и детали для этих отраслей должны быть одинакового качества, а в их производстве следует использовать одни и те же технологии.

Кроме того, производители суперсплавов вынуждены приспосабливаться к резким изменениям стоимости сырья, которая так же варьирует, как и спрос на их продукцию на авиационном рынке. Потребление металлов в этом секторе практически не чувствительно к колебаниям цен, поскольку альтернативные материалы попросту отсутствуют. Например, по статистике Cobalt Development Institute, спрос на кобальт в производстве суперсплавов продолжал расти, даже когда цены на него (а они в настоящее время не превышают $7 за фунт) дошли до $25-30 в середине 90-х годов. Цены на исходные материалы (в настоящее время довольно низкие) часто формируются под воздействием факторов вне сферы влияния производителей сплавов и их потребителей. В частности, цены на тантал около года назад упали, в связи с тем что в электронной промышленности бытовало мнение, что этот металл плохо подходит для производства конденсаторов (основная сфера его использования). Дополнительно на них повлиял спад на рынке мобильных телефонов. В результате сейчас цены на тантал не превышают 15% от уровня конца 2000 года.

В связи с такой степенью зависимости от цен на металлы и соответствующей неопределенностью производителям суперсплавов жизненно необходимо использовать в своем производстве вторичный материал. По оценкам Rolls-Royce, для большинства авиационных деталей соотношение веса готовой детали и исходных материалов весьма низкое, поэтому отходы исчисляются в большом количестве. Компания Special Metals вводит в расплав до 50% вторичного материала, который представляет собой как отходы собственного производства, так и лом, приобретенный у некоторых заказчиков. В свою очередь, PED Manufacturing (американская дочерняя компания группы Doncasters, специализирующаяся на литье из кобальтохромовых сплавов для медицинских имплантатов) тратит много времени и усилий на утилизацию своих отходов, которые обычно накапливаются в отверстиях форм для точного литья, причем, старается собирать даже производственную пыль.

Компания Cannon-Muskegon, еще один производитель суперсплавов, не только использует собственный и приобретенный у заказчиков из обрабатывающей отрасли лом, но даже разработала технологию получения вторичного материала из использованных деталей двигателей. Однако, с точки зрения специалистов компании Howmet, извлечение металла из использованного оборудования экономически не целесообразно, поскольку очистка стоит слишком дорого. По оценкам Howmet, на ее заводе отходы производства составляют 30-35% от исходного материала; все они поступают в переработку на этом же предприятии.

Турбины раскручивают рынок

По мнению аналитиков Special Metals, кризис в авиации приведет в 2002 году к спаду потребления суперсплавов на 30%, что несколько превышает обычные показатели начального этапа ниспадающей ветви рыночного цикла. До сентябрьских событий специалисты компании прогнозировали пик на текущий год с последующим спадом в 2005-2006 годах, но теперь ожидается, что этот минимум будет приходиться на 2003 год.

При этом, в авиационной промышленности США растет спрос на реактивные двигатели для перелетов на небольшие расстояния: пассажиры предпочитают передвижение с пересадками беспосадочным перелетам, предлагаемым крупными авиалиниями. Этот спрос наряду с конкуренцией среди американских авиакомпаний приводит к замене на региональных линиях турбовинтовых самолетов более скоростными и менее шумными реактивными, что обеспечит рост закупок суперсплавов.

Просматривается и еще одна новая тенденция: производители двигателей предлагают замену деталей на своих старых моделях новыми, изготовленными по современным технологиям. Замена соответствующих литых деталей (обычно – лопаток и лопастей турбин) на новые с целевым упрочнением и монокристаллические аналоги продлевает срок службы двигателя в 5-10 раз при удорожании его стоимости менее чем вдвое. Кроме того, Rolls-Royce несмотря на значительные сокращения персонала продолжает разрабатывать новые модели двигателей. Сохраняется направленность на улучшение эксплуатационных характеристик – повышение эффективности двигателя и снижение потребления топлива. В связи с этим производителям суперсплавов целесообразно разработать более прочные материалы, а также материалы, обладающие той же прочностью, что и применяемые в настоящее время, но способные выдерживать более высокие температуры.

По прогнозу Howmet, в текущем году потребление суперсплавов в авиационной промышленности сократится на 20%. При этом, специалисты Howmet утверждают, что, хотя в секторе IGT будет наблюдаться некоторый спад, прямых последствий сентябрьских событий на этом рынке ожидать не следует. Компания Howmet, продажи которой в секторе IGT идут несколько активнее, чем в авиации, надеется, что в 2002 году сужение суммарного объема ее продаж не превысит 7%, причем, во втором полугодии ситуация будет улучшаться. В свою очередь, специалисты Cannon-Muskegon полагают, что продажи сплавов, произведенных компанией по технологии вакуумной переплавки, будут ненамного меньшими, чем прошлогодние 8,6 млн. фунтов – уровень, на который компания вышла от 3 млн. фунтов, имевших место пять лет назад. Сплавы Cannon-Muskegon значительно шире представлены в последнем поколении авиационных двигателей, чем в более старых моделях, которые в настоящее время мало задействованы. Соответственно, спрос на эту продукцию в сфере технического обслуживания должен сохраниться. Потребление в оборонной сфере будет расти, и компания рассчитывает на интенсивные объемы продаж, поскольку осуществила крупные инвестиции в новое плавильное оборудование.

У большинства крупных производителей суперсплавов в США книги заказов из сектора IGT уже заполнены на два года вперед. По оценкам Howmet, к концу 2003 года произойдет насыщение данного рынка, но благодаря активизации спроса на энергию в Европе некоторый спад в США будет с избытком компенсирован ростом европейского потребления. Кроме того, производители турбин рассчитывают на ускоренный подъем азиатского рынка, главным образом, в результате ужесточения экологических требований.

При этом, следует ожидать быстрого увеличения спроса на запасные части для IGT. По мнению специалистов Doncasters, этот будущий рынок покроет значительное сокращение производства новых турбин в 2004 году, когда спрос на них в США упадет. Запасные части для наземных газовых турбин начнут приобретать важное значение в ближайшие 4-5 лет. В отношении возможной конкуренции со стороны альтернативных материалов проблем здесь тоже пока не предвидится. Керамика еще не завоевала надежных позиций на рынке суперсплавов в секторе газовых турбин; этот материал пока присутствует только в виде покрытий на наиболее горячих участках двигателей. В отдаленной перспективе потенциальную угрозу для производителей IGT представляет возможное появление новых топливных элементов, претендующих на роль основных источников энергии в будущем.

Галина Резник, по материалам Metal Bulletin Monthly

 
© агенство "Стандарт"