高溫合金行業(yè)深度報(bào)告：需求持續(xù)增長(zhǎng)業(yè)績(jī)釋放前夜

1、投資案件結(jié)論和投資建議高溫合金作為“工業(yè)皇冠上的明珠材料”，其行業(yè)壁壘構(gòu)筑寡頭供應(yīng)格局。目前國(guó)內(nèi)整體對(duì)外依賴度很高，而未來(lái)需求穩(wěn)步增長(zhǎng)。隨著國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)產(chǎn)能的提高，國(guó)產(chǎn)替代需求巨大相關(guān)公司業(yè)績(jī)有望受益。參考國(guó)外可比公司業(yè)績(jī)釋放所帶來(lái)的股價(jià)高彈性，建議關(guān)注高溫合金上市鋼企 ST 撫鋼。原因及邏輯高溫合金行業(yè)壁壘極高，主要體現(xiàn)在技術(shù)壁壘、市場(chǎng)先入壁壘、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)壁壘、及軍工資質(zhì)壁壘。國(guó)外高溫合金研究生產(chǎn)起步較早，市場(chǎng)占主導(dǎo)地位。目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)從事高溫合金材料生產(chǎn)的企業(yè)整體產(chǎn)能約 1.74 萬(wàn)噸，而年需求量預(yù)計(jì)達(dá)到 4 萬(wàn)噸，整體對(duì)外依賴度很高。根據(jù)我們的測(cè)算，未來(lái) 20 年，我國(guó)高溫合金整體需求約

2、99 萬(wàn)噸，平均每年 5 萬(wàn)噸。其中在軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的需求為 13 萬(wàn)噸，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域需求為 7 萬(wàn)噸，艦船燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域需求 11 萬(wàn)噸，氣電燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域 39 萬(wàn)噸，核電領(lǐng)域 5 萬(wàn)噸，汽車領(lǐng)域 18 萬(wàn)噸。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持下，隨著國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)產(chǎn)能的提高，國(guó)產(chǎn)替代需求巨大。參考國(guó)外高溫合金生產(chǎn)企業(yè)阿勒格尼技術(shù)（ATI）, 由于強(qiáng)勁增長(zhǎng)的航空航天與國(guó)防需求，以及全球范圍內(nèi)的基礎(chǔ)建設(shè)需求。公司業(yè)績(jī)?cè)?2004-2007 年有明顯放量，凈利潤(rùn)增速分別達(dá)到了 106%、1717%、60%、30%。相應(yīng)公司股價(jià)在這一階段最大漲幅到達(dá) 777%，而標(biāo)普 500 期間漲幅僅為 34%。體現(xiàn)

3、了需求釋放業(yè)績(jī)爆發(fā)帶來(lái)股價(jià)高彈性。有別于大眾的認(rèn)識(shí)市場(chǎng)認(rèn)為我國(guó)目前高溫合金下游需求主要在軍用領(lǐng)域，未來(lái)高溫合金需求取決于軍用領(lǐng)域。我們認(rèn)為短期來(lái)看在“兩機(jī)專項(xiàng)”和“飛發(fā)分離”政策之下，軍機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)以及軍艦燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)于高溫合金需求大幅增長(zhǎng)。但長(zhǎng)期看，隨著汽車排放標(biāo)準(zhǔn)不斷升級(jí)，我國(guó)汽車市場(chǎng)持續(xù)發(fā)展和增長(zhǎng)，以及渦輪增壓器配置率的上升，我國(guó)渦輪增壓器市場(chǎng)具有較大的增長(zhǎng)潛力，有效拉動(dòng)高溫合金需求。另外，天然氣發(fā)電裝機(jī)量穩(wěn)步提升，拉動(dòng)發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求。未來(lái)民用高溫合金需求會(huì)穩(wěn)步增加。目錄 HYPERLINK l _TOC_250013 高溫合金：“工業(yè)皇冠上的明珠材料” 6 HYPERLINK l

4、 _TOC_250012 “工業(yè)皇冠上的明珠材料” 6 HYPERLINK l _TOC_250011 行業(yè)壁壘構(gòu)筑寡頭格局，國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平、行業(yè)規(guī)模差異大 7 HYPERLINK l _TOC_250010 國(guó)外高溫合金研究生產(chǎn)起步較早，市場(chǎng)占主導(dǎo)地位 7 HYPERLINK l _TOC_250009 國(guó)內(nèi)發(fā)展日益成熟，產(chǎn)品技術(shù)和結(jié)構(gòu)較國(guó)外仍有差距 9 HYPERLINK l _TOC_250008 政策利好頻出，高溫合金行業(yè)有望迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇 11 HYPERLINK l _TOC_250007 軍用民用共筑需求，國(guó)產(chǎn)替代打開(kāi)空間 13 HYPERLINK l _TOC_250006 軍

5、用飛機(jī)需求集中釋放，民用飛機(jī)需求穩(wěn)定增長(zhǎng) 14 HYPERLINK l _TOC_250005 氣電核電裝機(jī)擴(kuò)容，艦船發(fā)電領(lǐng)域空間廣闊 17 HYPERLINK l _TOC_250004 國(guó)六加速推動(dòng)汽車行業(yè)高溫合金需求 20 HYPERLINK l _TOC_250003 高溫合金上市鋼企 22 HYPERLINK l _TOC_250002 國(guó)外高溫合金生產(chǎn)企業(yè)對(duì)標(biāo)：阿勒格尼技術(shù)（ATI） 22 HYPERLINK l _TOC_250001 國(guó)內(nèi)高溫合金上市企業(yè)：撫順特鋼 24 HYPERLINK l _TOC_250000 投資建議 28圖表目錄圖 1：高溫合金分類 6圖 2：高溫合

6、金下游需求分布 7圖 3：國(guó)外高溫合金發(fā)展歷程 8圖 4：中國(guó)高溫合金發(fā)展史 9圖 5：航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造 14圖 6：航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金的應(yīng)用（紅色部分） 14圖 7：2019 年中美俄現(xiàn)役軍機(jī)數(shù)量對(duì)比（架） 15圖 8：燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)圖 17圖 9：燃?xì)廨啓C(jī)工作原理 17圖 10：2015-2019 我國(guó)天然氣產(chǎn)量與消費(fèi)量(億立方米) 19圖 11：未來(lái) 20 年我國(guó)氣電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)（萬(wàn)千瓦） 19圖 12：2008-2019 核準(zhǔn)機(jī)組數(shù)量（臺(tái)） 20圖 13：核電發(fā)電裝機(jī)規(guī)模（萬(wàn)千瓦） 20圖 14：渦輪增壓器部件組成 20圖 15：廢氣渦輪增壓器渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖 20圖 16：全球主要地區(qū)渦

7、輪增壓器配置率情況 21圖 17：我國(guó)汽車產(chǎn)量 21圖 18：2019 年 ATI 產(chǎn)品營(yíng)收占比 22圖 19：2019 年 ATI 終端市場(chǎng)營(yíng)收占比 22圖 20：2002-2019ATI 高性能和扁平材產(chǎn)品營(yíng)收（百萬(wàn)美元） 22圖 21：2002-2019ATI 高性能和扁平材產(chǎn)品營(yíng)業(yè)利潤(rùn)（百萬(wàn)美元） 22圖 22：1995-2019 公司凈利潤(rùn)情況 23圖 23：2001-2020/09 公司股價(jià)與標(biāo)普 500 走勢(shì) 23圖 24：2000-2020/09 公司 PB 與 PE 走勢(shì) 24圖 25：2013-2019 公司毛利率情況 25圖 26：2013-2019 公司研發(fā)投入情況 2

8、6圖 27：公司資產(chǎn)負(fù)債率下降 27圖 28：公司資產(chǎn)減值損失計(jì)提（億元） 27圖 29：2007-2020H1 公司營(yíng)業(yè)收入 27圖 30：2007-2020H1 公司扣非凈利潤(rùn) 27圖 31：2001-2020 公司 PB 與 PE 走勢(shì) 28表 1：高溫合金下游應(yīng)用 7表 2：國(guó)外主要高溫合金企業(yè) 9表 3：我國(guó)高溫合金主要生產(chǎn)基地情況 10表 4：美國(guó)高溫合金主要生產(chǎn)廠家 11表 5：高溫合金行業(yè)相關(guān)政策 12表 6：未來(lái) 20 年我國(guó)高溫合金需求測(cè)算 13表 7：航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金的應(yīng)用部件 14表 8：2019 年我國(guó)空軍各型號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)占比（架） 15表 9：未來(lái) 20 年我國(guó)軍用

9、航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求測(cè)算 16表 10：未來(lái) 20 年我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求測(cè)算 17表 11：燃?xì)廨啓C(jī)分類 18表 12：未來(lái) 20 年我國(guó)艦船燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求測(cè)算 18表 13：全球主要地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn) 21表 14：公司主要產(chǎn)品及應(yīng)用領(lǐng)域 25表 15：公司產(chǎn)品產(chǎn)銷量情況（萬(wàn)噸） 25表 16：公司產(chǎn)品毛利占比（億元） 25表 17：公司原大股東東北特鋼及公司重整過(guò)程 26表 18：高溫合金和特鋼上市公司公司估值表 28表 19：鋼鐵行業(yè)重點(diǎn)公司估值表 28高溫合金：“工業(yè)皇冠上的明珠材料”“工業(yè)皇冠上的明珠材料”高溫合金材料，又稱熱強(qiáng)合金、耐熱合金、超合金，是指能夠在 60

10、0以上高溫條件下承受較大復(fù)雜應(yīng)力,具有較強(qiáng)表面穩(wěn)定性的高合金化金屬材料。由于其具有良好的高溫強(qiáng)度、抗氧化和抗腐蝕性能、抗疲勞和抗蠕變性能、斷裂韌性和組織穩(wěn)定性,因此不但廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的熱端部件,如導(dǎo)向葉片、渦輪葉片、渦輪盤(pán)和燃燒室,而且還是原子能、能源動(dòng)力、交通運(yùn)輸、石油化工、冶金礦山等領(lǐng)域不可或缺的重要材料。高溫合金是特鋼領(lǐng)域最高端的產(chǎn)品之一，行業(yè)壁壘極高，被譽(yù)為“工業(yè)皇冠上的明珠材料”。 圖 1：高溫合金分類基體元素種類鐵基高溫合金鎳基高溫合金鈷基高溫合金 合金強(qiáng)化方式固溶強(qiáng)化型高溫合金沉淀強(qiáng)化型高溫合金氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金材料成型方式變形高溫合金鑄造高溫合金新型高溫

11、合金（粉末冶金高溫合金等）資料來(lái)源：高溫合金手冊(cè)、申萬(wàn)宏源研究高溫合金可按基體元素種類、合金強(qiáng)化方式及材料成型方式三類劃分。1) 按基體元素劃分: 高溫合金按基體元素種類可分為鐵基高溫合金（又稱為鐵鎳基合金）、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。其中鎳基高溫合金使用最為廣泛，占比達(dá) 80%。2）按強(qiáng)化方式劃分：高溫合金工作溫度在 600-1200，對(duì)高溫下的力學(xué)性能和抗腐蝕性能有很高要求，因此，高溫合金按強(qiáng)化方式可分為結(jié)構(gòu)強(qiáng)化（合金強(qiáng)化）和工藝強(qiáng)化兩大類。結(jié)構(gòu)強(qiáng)化又稱合金強(qiáng)化，主要通過(guò)加入多種合金元素（鎢、鉬、鉻、釩、鈦、鉭、鋁等）與基體元素（鐵、鎳、鈷）產(chǎn)生作用從而產(chǎn)生強(qiáng)化效應(yīng)，又可分為固溶強(qiáng)化型、

12、沉淀強(qiáng)化型、晶界強(qiáng)化型等方式。工藝強(qiáng)化是采用新工藝，或者改善冶煉、凝固結(jié)晶、熱加工、熱處理及表面處理等環(huán)節(jié)從而改善合金組織結(jié)構(gòu)而強(qiáng)化，主要的工藝強(qiáng)化方法有定向凝固、快速凝固、氧化物彌散等。 3）按成型方式劃分：高溫合金也可以按成型方式來(lái)劃分種類，大致可分為：變形高溫合金、鑄造高溫合金和新型高溫合金。其中，上文中提到的固溶強(qiáng)化型和時(shí)效沉淀強(qiáng)化型，主要是指的變形高溫合金的強(qiáng)化種類。鑄造高溫合金又主要分為：等軸晶鑄造高溫合金（普通精密鑄造方法成型鑄造高溫合金）、定向柱晶高溫合金（定向凝固強(qiáng)化）和單晶高溫合金（定向凝固強(qiáng)化）。新型高溫合金主要包括普通粉末冶金合金、氧化物彌散粉末冶金合金等。航空航天和電

13、力領(lǐng)域占據(jù)高溫合金市場(chǎng)需求近 75%。高溫合金主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和各種工業(yè)用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù) Roskill 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金需求超過(guò)總需求的一半，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電領(lǐng)域?qū)Ω邷睾辖鸬男枨筮_(dá) 20%。由于高溫合金具備良好的耐高溫、抗氧化、抗熱腐蝕、抗疲勞等綜合性能，逐步應(yīng)用于核電、汽車、玻璃制造、冶金、醫(yī)療器械等其他領(lǐng)域，不斷開(kāi)拓市場(chǎng)需求。 圖 2：高溫合金下游需求分布3% 3% 2%7%0%20%155%航空航天電力機(jī)械工業(yè)汽車石油化工其他資料來(lái)源：Roskill、申萬(wàn)宏源研究表 1：高溫合金下游應(yīng)用下游領(lǐng)域產(chǎn)品應(yīng)用航空航天燃?xì)馐?、?dǎo)向器、渦輪

14、葉片、渦輪盤(pán)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片、葉輪核電燃料包殼材料、結(jié)構(gòu)材料和燃料棒定位格架，高溫氣體爐熱交換器汽車渦輪增壓器的渦輪葉輪，內(nèi)燃機(jī)的閥座、鑲塊、進(jìn)氣閥其他玻璃制造、冶金、醫(yī)療器械資料來(lái)源：中商產(chǎn)業(yè)研究院、申萬(wàn)宏源研究行業(yè)壁壘構(gòu)筑寡頭格局，國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平、行業(yè)規(guī)模差異大國(guó)外高溫合金研究生產(chǎn)起步較早，市場(chǎng)占主導(dǎo)地位高溫合金的發(fā)展始于 20 世紀(jì) 20 年代，最早被用作車站的防腐支架。40 年代之前主要是理論研究和概念設(shè)計(jì)，二戰(zhàn)期間，為了滿足新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的需要，高溫合金的研制進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期，鎳基高溫合金、鈷基高溫合金、鐵基高溫合金紛紛研制成功。40-50 年代，英、德、美等國(guó)實(shí)現(xiàn)了高溫合金在噴氣

15、發(fā)動(dòng)機(jī)方面的應(yīng)用。50-60 年代真空熔煉技術(shù)取得重大進(jìn)展，大幅降低了 Ti、Al 等活潑元素在大氣環(huán)境下的燒損，提高了高溫合金質(zhì)量和熱加工性能，并可進(jìn)一步增加合金元素，使變形高溫合金使用溫度由 800提高到 950左右。60-70 年代主要集中在合金化方面，通過(guò)固溶強(qiáng)化、時(shí)效沉淀強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化等方式進(jìn)一步提高高溫強(qiáng)度、蠕變極限等。70 年代后主要在工藝研究方面，定向凝固、單晶合金、粉末冶金、機(jī)械合金化和陶瓷過(guò)濾等新工藝成為高溫合金發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，其中定向凝固工藝制備的單晶合金尤為重要，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片中的應(yīng)用最為廣泛。20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外廣泛開(kāi)展數(shù)值模擬研究，取得了重大進(jìn)展

16、，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展了顯微組織及冶金缺陷預(yù)測(cè)研究。 圖 3：國(guó)外高溫合金發(fā)展歷程20世紀(jì)40年代調(diào)整合金成分提高合金性能20世紀(jì)60年代定向凝固、單晶合金、 粉末冶金、機(jī)械合金化、陶瓷過(guò)濾、等溫鍛造等 新型工藝的研究開(kāi)發(fā)20世紀(jì)50年代真空熔煉技術(shù)取得重大進(jìn)展20世紀(jì)80年代開(kāi)展數(shù)值模擬研究、顯微組織及冶金缺 陷預(yù)測(cè)研究資料來(lái)源：高溫合金手冊(cè)、申萬(wàn)宏源研究高溫合金行業(yè)壁壘極高，主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：1）技術(shù)壁壘，高溫合金材料具有很高的技術(shù)含量，特別是航空航天類產(chǎn)品對(duì)質(zhì)量可靠性、性能穩(wěn)定性、產(chǎn)品外觀尺寸精確性等方面都有著非?？量痰囊?，加之后續(xù)工藝改良及成材率提升的行業(yè)發(fā)展要求，如果沒(méi)有一定的技術(shù)儲(chǔ)

17、備和研發(fā)實(shí)力，一般企業(yè)很難進(jìn)入高溫合金生產(chǎn)領(lǐng)域；2）市場(chǎng)先入壁壘，產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性和質(zhì)量可靠性是用戶最先考慮的因素，對(duì)于產(chǎn)品的試用有著嚴(yán)格的程序，由于供應(yīng)商轉(zhuǎn)換成本高，一旦選定后不會(huì)輕易更換；3）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)壁壘，進(jìn)入該行業(yè)的企業(yè)需要有一套完整的質(zhì)量控制體系和檢測(cè)體系，必須嚴(yán)格控制高溫合金材料及其產(chǎn)品的工藝規(guī)程和建立與健全質(zhì)量保障體系，嚴(yán)格控制材料冶金質(zhì)量和零件的制造質(zhì)量，進(jìn)行完整的無(wú)損探傷和腐蝕檢驗(yàn)等；4）軍工資質(zhì)壁壘，相關(guān)軍用產(chǎn)品需取得軍工資質(zhì)，但認(rèn)證審核流程嚴(yán)，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。全球高溫合金市場(chǎng)呈寡頭壟斷格局。全球每年高溫合金產(chǎn)量在 30 萬(wàn)噸左右，具備高溫合金生產(chǎn)能力的企業(yè)約 50 家，主要集中

18、于美、英、日等發(fā)達(dá)國(guó)家。美國(guó)高溫合金的研發(fā)工 藝和應(yīng)用技術(shù)一直處于國(guó)際領(lǐng)先水平，參與者包括專門(mén)生產(chǎn)高溫合金的佳能-穆斯克貢公司、漢因斯.司泰特公司，也有通用電氣公司和普拉特-惠特尼公司這樣的航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠。英國(guó)研 發(fā)高溫合金起步較早， 國(guó)際鎳公司領(lǐng)先全球首先生產(chǎn)了鎳基金屬高溫合金，羅爾斯.羅伊斯 公司研制的航空發(fā)動(dòng)機(jī)用定向凝固單晶合金技術(shù)先進(jìn)。日本高溫合金生產(chǎn)企業(yè)主要有 IHI 和 JFE 等公司，NIMS 與 IHI 利用第 4 代 Ni 基單晶超合金 tms-138 進(jìn)行超音速商用客機(jī)的引 擎高溫耐久測(cè)試，成功達(dá)到 1650 度渦輪進(jìn)氣溫度的世界最高記錄。表 2：國(guó)外主要高溫合金企業(yè)高溫合金

19、企業(yè)分類企業(yè)中文名稱國(guó)別專用發(fā)動(dòng)機(jī)材料和零部件公司Precision Castparts Corp精密機(jī)件美國(guó)Allegheny Technologies冶聯(lián)科技美國(guó)Carpenter卡彭特美國(guó)Cannon-Muskegon Corporation佳能-穆斯克貢美國(guó)Mond Nickle Company國(guó)際鎳公司英國(guó)JFE日本鋼鐵工程控股公司日本航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)及其子公司GE通用電氣美國(guó)Pratt-Whitney普特拉-惠特尼美國(guó)Rolls-Royceplc羅羅英國(guó)IHIIHI 株式會(huì)社日本資料來(lái)源：?jiǎn)尉Ц邷睾辖鹦袠I(yè)現(xiàn)狀及其數(shù)值模擬應(yīng)用綜述、申萬(wàn)宏源研究國(guó)內(nèi)發(fā)展日益成熟，產(chǎn)品技術(shù)和結(jié)構(gòu)較國(guó)外仍有

20、差距我國(guó)高溫合金研發(fā)起步落后發(fā)達(dá)國(guó)家近 20 年。我國(guó)高溫合金的研發(fā)較晚，于 1956 年正式開(kāi)始研制，第一種高溫合金是在蘇聯(lián)專家指導(dǎo)下煉出的 GH3030，用于 WP-5 火焰筒。 20 世紀(jì) 60 年代先后研制成功 GH4037、K417 等，70 年代初步入仿制、發(fā)展蘇聯(lián)高溫合金及其工藝階段，并自主開(kāi)發(fā)了一批新合金，質(zhì)量達(dá)到相當(dāng)水平。并且針對(duì)我國(guó)缺 Ni 少 Cr的資源情況，研制出了一批鐵鎳基高溫合金。70 年代后-90 年代是我國(guó)高溫合金的提高階段。這段時(shí)期，我國(guó)引進(jìn)并試制一批歐美體系的高溫合金，研究生產(chǎn)如 GH4133、GH4133B、K405 等新型鎳基合金，并且研制成功一系列新的

21、合金，包括高性能變形高溫合金、鑄造合金、定向凝固及單晶合金。20 世紀(jì)末至今，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)一系列新工藝，包括粉末冶金、氧化物彌散強(qiáng)化高溫合金、第四代單晶高溫合金等。幾十年的發(fā)展使我國(guó)形成較為完備的研究生產(chǎn)體系，同時(shí)發(fā)展一系列具有特色的工藝技術(shù)，但與世界一流水平仍存差距。 圖 4：中國(guó)高溫合金發(fā)展史1957-1970生產(chǎn)起步階段，仿制前20世紀(jì)末至今自主開(kāi)發(fā)一系列新工藝，研制出粉末渦輪盤(pán)材料蘇聯(lián)，如 GH4033/GH4037系列、 K403/K406等FGH4095/FGH4096、氧化物強(qiáng)化高溫合金MGH4755等20世紀(jì)70年代-90年代后期參照國(guó)外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研制生產(chǎn)，將傳統(tǒng)工藝與西方先

22、進(jìn)工藝結(jié)合資料來(lái)源：高溫合金手冊(cè)、申萬(wàn)宏源研究國(guó)內(nèi)現(xiàn)從事高溫合金材料生產(chǎn)的企業(yè)整體產(chǎn)能約 1.74 萬(wàn)噸，主要分為特鋼企業(yè)和研究基地兩類。一類是以撫順特鋼、寶鋼特鋼、長(zhǎng)城特鋼等特鋼企業(yè)的高溫合金冶煉基地，主要生產(chǎn)航空航天產(chǎn)業(yè)中用量最大的變形高溫合金。鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的變形高溫合金，適用于大批量、通用性、結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的產(chǎn)品。另一類是以鋼研高納、北京航材院、中科三耐為代表的研究基地，主要生產(chǎn)批量小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，技術(shù)水平更高，可生產(chǎn)鍛造高溫合金、新型高溫合金等鋼鐵企業(yè)無(wú)法生產(chǎn)的產(chǎn)品，可為部分鋼鐵企業(yè)的變形高溫合金生產(chǎn)提供相關(guān)的技術(shù)支持。這類研究基地在實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)以后，逐步由研發(fā)向自主規(guī)模生產(chǎn)轉(zhuǎn)型。表

23、 3：我國(guó)高溫合金主要生產(chǎn)基地情況生產(chǎn)基地產(chǎn)能（噸） 產(chǎn)品備注鋼研高納3000鍛造高溫合金為主，變形高溫合金、新型高溫合金前身是鋼鐵研究總院高溫材料研究所，公司具備生產(chǎn)國(guó)內(nèi) 80%以上牌號(hào)高溫合金的技術(shù)和能力，產(chǎn)品涵蓋所有高溫合金的細(xì)分領(lǐng)域撫順特鋼5000變形高溫合金我國(guó)大型特殊鋼重點(diǎn)企業(yè)和軍工材料研發(fā)及生產(chǎn)基地，主要從事軸承鋼、齒輪鋼、工模具鋼、不銹鋼及高溫合金等產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷售寶鋼特鋼1500變形高溫合金原上鋼五廠核心資產(chǎn)組建，大型變形高溫合金盤(pán)鍛件生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)先，民用產(chǎn)品占比高我國(guó)重點(diǎn)特殊鋼科研、生產(chǎn)基地，國(guó)家重點(diǎn)軍工配套企業(yè)。公司 2004 年與攀長(zhǎng)城特鋼1500變形高溫合金北滿特

24、鋼1200變形高溫合金鋼集團(tuán)重組，生產(chǎn)大型材、中型材、扁鋼、鍛鋼、精密鋼管，擁有生產(chǎn)納米級(jí)鋼、核能用高純鋼、高溫合金及耐腐蝕合金、寬模具扁鋼等多項(xiàng)專有技術(shù)前身為齊齊哈爾鋼廠，是我國(guó)“一五”期間興建的 156 項(xiàng)重點(diǎn)工程中唯一的特殊鋼企業(yè)。2004 年北滿特鋼與遼寧特鋼共同組建了東北特鋼集團(tuán)。產(chǎn)品包括軸承鋼、汽車用鋼、 軋輥用鋼、工程機(jī)械用鋼、車軸用鋼、調(diào)質(zhì)鍛件等北京航材 800院鑄造高溫合金、粉末冶金高溫合金中航工業(yè)下屬材料研究院，主要從事飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和直升機(jī)用材料、工藝、檢測(cè)技術(shù)，具有高性能材料小批量生產(chǎn)和高難度重要部件的研發(fā)能力，在單晶葉片領(lǐng)域具備較強(qiáng)實(shí)力，在粉末冶金高溫合金上有一定技術(shù)積

25、累中科三耐400鑄造高溫合金背靠中科院金屬所，主要從事耐高溫、耐腐蝕、耐損高溫合金材料及其精密鑄件的研究與生產(chǎn)，當(dāng)前該公司的主營(yíng)類產(chǎn)品是高溫合金材料以及燃?xì)廨啓C(jī)葉片圖南股份1445變形高溫合金、鑄造高溫合金西部超導(dǎo)2600變形高溫合金、粉末高溫合金主要從事高溫合金、精密合金、特種不銹鋼等高性能合金材料及其制品的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè)，國(guó)家級(jí)新型工業(yè)產(chǎn)業(yè)示范基地前身是由西北院和超導(dǎo)國(guó)際于 2003 年設(shè)立的企業(yè)，是國(guó)內(nèi)高端鈦材及超導(dǎo)材料研制生產(chǎn)龍頭企業(yè)。公司主營(yíng)高端鈦合金材料、超導(dǎo)產(chǎn)品和高性能高溫合金材料資料來(lái)源：公司公告、申萬(wàn)宏源研究國(guó)內(nèi)外高溫合金研發(fā)體系不同，生產(chǎn)技術(shù)存在較大差距。國(guó)

26、外高溫合金材料發(fā)展先行于型號(hào)研制510 年，材料、型號(hào)相互獨(dú)立且良好承接的研發(fā)體系有助于新材料技術(shù)的突破，各類高溫合金產(chǎn)品經(jīng)過(guò)大量驗(yàn)證、技術(shù)成熟后投入使用，應(yīng)用數(shù)據(jù)健全，工藝穩(wěn)定且成本不高。我國(guó)高溫合金大多以武器型號(hào)作為需求導(dǎo)向，加之國(guó)家配套項(xiàng)目帶動(dòng)行業(yè)發(fā)展以實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步；產(chǎn)品基本以仿制為主，自主研發(fā)并順利應(yīng)用的型號(hào)很少，研發(fā)周期短，應(yīng)用數(shù)據(jù)不充足導(dǎo)致技術(shù)薄弱環(huán)節(jié)不清晰、生產(chǎn)工藝不易優(yōu)化、生產(chǎn)成本不易降低。我國(guó)高溫合金產(chǎn)品結(jié)構(gòu)偏頗，單晶鑄造高溫合金技術(shù)尚待提高。均衡健康發(fā)展的高溫合金市場(chǎng)中各類合金應(yīng)保持一個(gè)合適的結(jié)構(gòu)比例。根據(jù)新材料在線數(shù)據(jù)，目前美國(guó)高溫合金市場(chǎng)中變形高溫合金占比約 55%，鑄

27、造高溫合金占比約 45%，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為平衡。而我國(guó)變形高溫合金產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 8090%，鑄造高溫合金僅占比 1020%，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)偏頗，進(jìn)而導(dǎo)致下游廠商選擇進(jìn)口鑄造高溫合金生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片。技術(shù)層面，國(guó)外第三代航空動(dòng)力裝置已廣泛使用單晶渦輪葉片，早在 2006 年羅羅公司和日本 NIMS 已聯(lián)合研發(fā)第五代單晶高溫合金，目前國(guó)外先進(jìn)企業(yè)正投入第六、七代單晶的研發(fā)工作。而國(guó)內(nèi)北京航空材料研究院與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所尚處于研制第五代單晶階段，且國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)仍以多晶技術(shù)為主，耐高溫界限、抗疲勞、抗蠕變等性能較差，關(guān)鍵材料的成材率、使用壽命與航空發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有不小差距。表 4：美國(guó)高溫合金主要

28、生產(chǎn)廠家高溫合金類型生產(chǎn)廠家中文名稱主要產(chǎn)品變形高溫合金Allegheny Technologies冶聯(lián)科技國(guó)際公司鍛造Precision Castparts Corp精密機(jī)件公司鍛造Special Metals Corporation特殊金屬公司冶煉、棒材、板材Carpenter Technology Corporation卡朋特公司冶煉、棒材Haynes Stellite Company漢因斯-司泰特公司冶煉、板材鑄造高溫合金Howmet Corporation豪梅特公司鑄件Cannon-Muskegon Corporation佳能-穆斯克貢公司單晶Martin Marietta Corp

29、oration馬丁-馬麗塔公司機(jī)械合金化粉末高溫合金General Electric Company通用電氣公司粉末、單晶Pratt & Whitney Company普拉特-惠特尼公司粉末、單晶資料來(lái)源：泛銳復(fù)合材料研究院、申萬(wàn)宏源研究政策利好頻出，高溫合金行業(yè)有望迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇政策利好頻出，“兩機(jī)專項(xiàng)”和“飛發(fā)分離”助推迎來(lái)增長(zhǎng)機(jī)會(huì)，千億投資規(guī)模再燃行業(yè)旺盛需求。自“十二五”起國(guó)家開(kāi)始著重關(guān)注高溫合金等關(guān)鍵基礎(chǔ)材料的研發(fā)，陸續(xù)出臺(tái)一系列政策積極發(fā)展高溫合金材料，“十三五”中將航空航天及高溫合金材料行業(yè)相關(guān)重大科技項(xiàng)目上升為國(guó)家戰(zhàn)略。2015 年 5 月，國(guó)務(wù)院發(fā)布中國(guó)制造 2025發(fā)展戰(zhàn)略

30、，作為綱領(lǐng)性文件指導(dǎo)我國(guó)工業(yè)未來(lái)十年的發(fā)展，文件明確提出：重點(diǎn)實(shí)施五大工程，關(guān)注十大領(lǐng)域，其中有三大工程（制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)工程、工業(yè)強(qiáng)基工程、高端裝備創(chuàng)新工程）和三大領(lǐng)域（航空航天裝備、電力裝備、新材料）涉及高溫合金行業(yè)。作為高溫合金的主要下游領(lǐng)域，發(fā)動(dòng)機(jī)的研制往往需要長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的時(shí)間，投入數(shù)十億美元的資金，資金投入不足是制約我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)取得突破的主要因素之一。2016 年工信部全面啟動(dòng)實(shí)施飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng)，在型號(hào)、裝備研制經(jīng)費(fèi)之外提供豐裕的課題與項(xiàng)目研究資金，可從根本上解決長(zhǎng)期困擾我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)投入不足的問(wèn)題，促進(jìn)未來(lái)十年上游領(lǐng)域高溫合金的需求攀升。表 5：高溫

31、合金行業(yè)相關(guān)政策日期相關(guān)部門(mén)政策詳情2010 年 10 月國(guó)務(wù)院國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性重點(diǎn)發(fā)展以干支線飛機(jī)和通用飛機(jī)為主的航空裝備，做大新興產(chǎn)業(yè)的決定做強(qiáng)航空產(chǎn)業(yè)推進(jìn)國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新中心建設(shè)，推動(dòng)部署一批體現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)2010 年 10 月國(guó)務(wù)院國(guó)家“十二五”規(guī)劃略意圖、促進(jìn)兩化深度融合的重大工程，推動(dòng)兩機(jī)專項(xiàng)、新材料專項(xiàng)盡快實(shí)施2011 年 7 月科技部國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃大力發(fā)展高溫合金材料等關(guān)鍵基礎(chǔ)材料研究定向凝固工藝，目標(biāo)產(chǎn)品是大功率重型燃?xì)廨啓C(jī)用定2011 年 11 月工信部機(jī)械基礎(chǔ)件 基礎(chǔ)制造工藝和基礎(chǔ)材向結(jié)晶高溫合金葉片；開(kāi)發(fā)板材成形模具智能化 CAD/CAE料產(chǎn)業(yè)

32、“十二五”發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)，成形材料擴(kuò)展到鈦合金、高溫合金、輕合金、高強(qiáng)鋼等2011 年 11 月工信部鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃著重提高高溫合金等特鋼產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，特別是延長(zhǎng)使用壽命2012 年 2 月工信部新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃積極發(fā)展高溫合金材料2012 年 5 月工信部建立和完善航空發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新發(fā)展的工業(yè)體系，突破大型客高端裝備制造業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃 機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵核心技術(shù)；加快新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制，開(kāi)展大客商用發(fā)動(dòng)機(jī)驗(yàn)證機(jī)研制；開(kāi)展現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)改型，發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)專項(xiàng)技術(shù)和相關(guān)配套件2012 年 7 月工信部“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以保障高端裝備制造和重大工程建設(shè)為重點(diǎn)，

33、加快發(fā)展高品質(zhì)特殊鋼和高溫合金材料2013 年 1 月國(guó)務(wù)院促進(jìn)民航業(yè)發(fā)展重點(diǎn)工作分工方案引導(dǎo)飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備等國(guó)產(chǎn)化2013 年 5 月工信部民用航空工業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2013-2020 年）到 2020 年，國(guó)產(chǎn)干線飛機(jī)國(guó)內(nèi)新增市場(chǎng)占有率達(dá)到 5%以上，支線飛機(jī)和通用飛機(jī)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率大幅度提高，民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)年?duì)I業(yè)收入超過(guò) 1000 億元同級(jí)2015 年 5 月國(guó)務(wù)院中國(guó)制造 2025突破高推重比、先進(jìn)渦漿（軸）發(fā)動(dòng)機(jī)及大涵道比渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，建立發(fā)動(dòng)機(jī)自主發(fā)展工業(yè)體系，開(kāi)發(fā)先進(jìn)機(jī)載設(shè)備及系統(tǒng)，形成自主完整的航空產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)聚焦渦扇、渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，同時(shí)兼顧有一定市場(chǎng)需求的渦軸、渦槳

34、和活塞發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，主要研發(fā)大涵道比大2016 年 2 月工信部啟動(dòng)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)重大專項(xiàng)型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、中小型渦扇/渦噴射發(fā)動(dòng)機(jī)、中大功率渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)等重點(diǎn)產(chǎn)品；2020 年實(shí)現(xiàn) F 級(jí) 300MW 燃機(jī)自主研制，2030 年實(shí)現(xiàn) H 級(jí) 400MW 燃機(jī)自主研制2016 年 3 月國(guó)務(wù)院“十三五”規(guī)劃公布百大工程項(xiàng)目草案，航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)排第一2015 年 3 月兩會(huì)政府工作報(bào)告將航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)地位提升至與其他戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)2016 年 9 月科技部、發(fā)改委推進(jìn)“一帶一路”建設(shè)科技創(chuàng)新合作專項(xiàng)規(guī)劃推動(dòng)高溫合金等技術(shù)和產(chǎn)品的聯(lián)合攻關(guān)以滿足我國(guó)新一代信息技術(shù)、航空航天、海洋工程及高技2

35、016 年 9 月工信部有色金屬工業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020）術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通、節(jié)能與新能源汽車等高端領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料為重點(diǎn)，通過(guò)協(xié)同創(chuàng)新和智能制造，著力發(fā)展高性能輕合金材料、有色金屬電子材料、有色金融新能2017 年 4 月科技部“十三五”先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃增強(qiáng)制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力三年行動(dòng)計(jì)源材料、稀有金屬深加工材料等，提升材料質(zhì)量的均一性，降低成本，提高中高端有效供給能力和水平制造工藝方面掌握高溫合金鑄件精密鑄造技術(shù)加快先進(jìn)金屬及非金屬關(guān)鍵材料產(chǎn)業(yè)化，重點(diǎn)發(fā)展汽車用2017 年 11 月發(fā)改委劃（2018-2020）超高強(qiáng)鋼板及零部件用鋼，高鐵關(guān)鍵零部件用鋼、高性能硅鋼

36、，發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金材料等領(lǐng)域2017 年 12 月發(fā)改委增強(qiáng)制造業(yè)三年行動(dòng)計(jì)劃關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化實(shí)施方案重點(diǎn)發(fā)展發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫合金材料等新材料2018 年 5 月工信部、財(cái)政部2018 年 11 月工信部、燃起輪機(jī)高溫部件（300MW 以上重型燃機(jī)用轉(zhuǎn)子體鍛件、大型高溫合金輪盤(pán)、葉片等）及控制系統(tǒng)征求意見(jiàn)稿）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄（2019 年本， 指出鋼鐵行業(yè)中鼓勵(lì)發(fā)展高溫合金，機(jī)械行業(yè)中鼓勵(lì)發(fā)展發(fā)改委2019 年 4 月發(fā)改委2018 年工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)資金工作指南增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2017-2020）關(guān)鍵基礎(chǔ)材料重點(diǎn)支持航空航天標(biāo)準(zhǔn)件高溫合金材料等開(kāi)發(fā)高品質(zhì)鈦合金、高溫合金、鋁合金等金屬粉末

37、材料資料來(lái)源：國(guó)務(wù)院、工信部、發(fā)改委、申萬(wàn)宏源研究我國(guó)航空工業(yè)轉(zhuǎn)向“飛發(fā)分離”新模式，加速發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。根據(jù)北京市工商局發(fā)布的企業(yè)注冊(cè)信息顯示，中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)有限公司于 2016 年 5 月 31 日正式注冊(cè)成立，注冊(cè)資本達(dá)到 500 億元，法人股東為中航工業(yè)、中國(guó)商飛、北京國(guó)有資本經(jīng)營(yíng)管理中心和國(guó)資委，公司成為中航動(dòng)力、中航動(dòng)控、成發(fā)科技三家原屬中航工業(yè)的公司的實(shí)控人，借此我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)與整機(jī)將分開(kāi)研制。國(guó)際上頂級(jí)航空發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)全部都是獨(dú)立于飛機(jī)整機(jī)制造商而存在，依照企業(yè)自身的規(guī)劃和目標(biāo)獨(dú)立研發(fā)產(chǎn)品，在很大程度上促進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)資產(chǎn)整合預(yù)示著“飛發(fā)分離”取得

38、實(shí)質(zhì)性突破，打破 “一廠一所一型號(hào)”的舊式航空工業(yè)模式，提高研發(fā)效率，加速發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。軍用民用共筑需求，國(guó)產(chǎn)替代打開(kāi)空間前文我們統(tǒng)計(jì)過(guò)目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)從事高溫合金材料生產(chǎn)的企業(yè)整體產(chǎn)能約 1.74 萬(wàn)噸，而年需求量預(yù)計(jì)達(dá)到 4 萬(wàn)噸，整體對(duì)外依賴度很高。根據(jù)我們的測(cè)算，未來(lái) 20 年，我國(guó)高溫合金整體需求約 99 萬(wàn)噸，平均每年 5 萬(wàn)噸。其中在軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的需求為 13 萬(wàn)噸，民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域需求為 7 萬(wàn)噸，艦船燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域需求 11 萬(wàn)噸，氣電燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域39 萬(wàn)噸，核電領(lǐng)域 5 萬(wàn)噸，汽車領(lǐng)域 18 萬(wàn)噸。在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策支持下，隨著國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)產(chǎn)能的提高，國(guó)產(chǎn)替代需求巨大。

39、表 6：未來(lái) 20 年我國(guó)高溫合金需求測(cè)算未來(lái) 20 年需求（萬(wàn)噸）單價(jià)（萬(wàn)元/噸）市場(chǎng)空間（億元）軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)1330391民用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)730223艦船燃?xì)廨啓C(jī)1130333氣電燃?xì)廨啓C(jī)3920789核電530144汽車1820363其它52099合計(jì)992341資料來(lái)源：申萬(wàn)宏源研究軍用飛機(jī)需求集中釋放，民用飛機(jī)需求穩(wěn)定增長(zhǎng)高溫合金是制造航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件的關(guān)鍵材料。發(fā)動(dòng)機(jī)是航空航天工業(yè)中技術(shù)含量最高、研發(fā)難度最大的部件之一，所用的金屬結(jié)構(gòu)材料必須具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等優(yōu)良性能。高溫合金的特性完全符合工作環(huán)境惡劣的發(fā)動(dòng)機(jī)用料要求，其用量占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的 40

40、%60%，主要用于四大熱端部件：渦輪葉片、渦輪盤(pán)、導(dǎo)向葉片和燃燒室；此外，還用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾噴口等部件。 圖 5：航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造 圖 6：航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金的應(yīng)用（紅色部分）資料來(lái)源：航空之家、申萬(wàn)宏源研究資料來(lái)源：鋼研高納招股說(shuō)明書(shū)、申萬(wàn)宏源研究表 7：航空發(fā)動(dòng)機(jī)中高溫合金的應(yīng)用部件部件功能及特點(diǎn)工作環(huán)境材料要求渦輪葉片渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上最關(guān)鍵的構(gòu)件之一承受高溫的同時(shí)承受很大的離心應(yīng)力、振動(dòng)應(yīng)力、熱應(yīng)力等高溫抗氧化、抗燃?xì)飧g、熱強(qiáng)性、抗疲勞性、沖擊韌性、高導(dǎo)熱性、低膨脹系數(shù)及良好的鑄造性能較高水平，所占質(zhì)量最大300，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)承受重大的離心力低膨脹系數(shù)、良好的切削性能及抗氧化性使渦

41、輪盤(pán)的工作應(yīng)力上升到輪緣溫度達(dá) 550-750，輪心溫度只有高屈服強(qiáng)度、切變強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度、抗疲勞性、渦輪盤(pán)導(dǎo)向葉片調(diào)整從燃燒室流出的燃?xì)饬鲃?dòng)方向溫差大，溫度比同樣條件下的渦輪葉片溫度高約 100，但葉片承受的應(yīng)力較低持久強(qiáng)度、抗疲勞性、高溫抗氧化性燃燒室把燃油的化學(xué)能釋放為熱能承受溫度 800-900，局部可達(dá) 1100抗氧化性、持久強(qiáng)度、冷熱抗疲勞性、良好的工藝塑性、焊接性能及長(zhǎng)期穩(wěn)定性資料來(lái)源：高溫合金手冊(cè)、申萬(wàn)宏源研究我國(guó)現(xiàn)役軍機(jī)數(shù)量?jī)H次于美俄，位列全球第三。根據(jù)Flight Global發(fā)布的World Air Forces 2020，截至 2019 年底我軍現(xiàn)役飛機(jī) 3210 架,

42、 其中戰(zhàn)斗機(jī) 1603 架，戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量和俄羅斯相當(dāng)?shù)蠓儆诿绹?guó)。我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)的配置結(jié)構(gòu)存在明顯不足。目前，美軍已大范圍列裝 F-22、F-35 等四代戰(zhàn)斗機(jī)，俄軍以 Su-30、Su-27 等三代機(jī)型為主，而我國(guó)的主力軍機(jī)超過(guò)半數(shù)依舊為二代或二代半機(jī)型，四代機(jī)型才剛剛列裝。當(dāng)前不少二代或二代半機(jī)型以及早期的三代機(jī)型面臨退役，需要更多三代機(jī)和四代機(jī)填補(bǔ)空白。而高溫合金主要應(yīng)用在戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)體機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)等部件，為了減輕戰(zhàn)斗機(jī)結(jié)構(gòu)重量、提高機(jī)體壽命、滿足高溫及腐蝕環(huán)境等方面需求，新型戰(zhàn)斗機(jī)用高溫合金用量不斷提升。 圖 7：2019 年中美俄現(xiàn)役軍機(jī)數(shù)量對(duì)比（架）5471265728356 16037

43、4412711161494581903419 322449636642161146000500040003000200010000戰(zhàn)斗機(jī)特殊任務(wù)飛機(jī)加油機(jī)美國(guó)俄羅斯運(yùn)輸機(jī)戰(zhàn)斗直升機(jī)中國(guó)教練機(jī)資料來(lái)源：Flight Global、申萬(wàn)宏源研究表 8：2019 年我國(guó)空軍各型號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)占比（架）系列數(shù)量型號(hào)數(shù)量二代-二代半932H-6150J-7418J-8143Q-5118JH-7103三代-三代半656J-10260J-11/16/Su-27/30/33/35396四代15J-2015合計(jì)1603資料來(lái)源：Flight Global、申萬(wàn)宏源研究預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年我國(guó)軍用航空市場(chǎng)高溫合金需求增量

44、超過(guò) 13 萬(wàn)噸。根據(jù)Flight Global發(fā)布的當(dāng)前美國(guó)各類軍機(jī)數(shù)量作為參照依據(jù)，測(cè)算我國(guó)未來(lái) 20 年的軍機(jī)需求增量。預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年，我國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量將和當(dāng)前美軍戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量相近，再考慮到二代和二代半老舊機(jī)型替換需求,則預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年約有 1500 架戰(zhàn)斗機(jī)的增量空間；特殊任務(wù)飛機(jī)和運(yùn)輸機(jī)/加油機(jī)數(shù)量將達(dá)到美軍現(xiàn)役數(shù)量的一半，即分別新增 250 架和 250 架；戰(zhàn)斗直升機(jī)和教練機(jī)數(shù)量均將達(dá)到美軍現(xiàn)役數(shù)量的 1/3，即分別新增 1000 架和 500 架。另外考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)平均 5 年一次的發(fā)動(dòng)機(jī)更換需求。預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年共需發(fā)動(dòng)機(jī) 1.7 萬(wàn)臺(tái)。考慮各類軍機(jī)常用機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)重量，

45、以高溫合金用量占比 60%、成材率 20%測(cè)算，未來(lái) 20 年我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高溫合金需求將超過(guò) 13 萬(wàn)噸。發(fā)動(dòng)機(jī)重量高溫合金用量成材高溫合金需求（噸）占比率（噸）單季發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)需求增量（架）參照機(jī)型軍機(jī)類別表 9：未來(lái) 20 年我國(guó)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求測(cè)算戰(zhàn)斗機(jī)單發(fā)動(dòng)機(jī)J-1040014001.560%20% 1800雙發(fā)動(dòng)機(jī)J-11/J-201,100222001.560%20% 9900特殊任務(wù)飛機(jī)運(yùn)輸機(jī)/加油機(jī)Y-8250410002.560%20% 7500Y-8250410002.560%20% 7500戰(zhàn)斗直升機(jī)Mi-8/17/1711,000220001.

46、560%20%9000教練機(jī)JL-8500210001.560%20% 4500換發(fā)需求17327 90051合計(jì)350024927 130251資料來(lái)源：Flight Global、申萬(wàn)宏源研究目前我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)機(jī)隊(duì)規(guī)模達(dá) 2950 架，為全球第二大民用航空市場(chǎng)。中國(guó)民用航空局發(fā)布的2019 年民航行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，截止 2019 年底，我國(guó)民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊(cè)架數(shù) 3818 架，同比增加 179 架，是僅次于美國(guó)的第二大民用航空市場(chǎng)。2017年 5 月 5 日，我國(guó)首款完全按照適航標(biāo)準(zhǔn)和主流市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)研制的單通道干線飛機(jī) C919 首飛成功，民用飛機(jī)產(chǎn)業(yè)正向市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化、國(guó)際化快

47、速推進(jìn)。同時(shí)，中國(guó)制造 2025指出要加快大型飛機(jī)研制，適時(shí)啟動(dòng)寬體客機(jī)研制，預(yù)示著我國(guó)民用航空市場(chǎng)將迎來(lái)各類機(jī)型全面發(fā)展的繁榮。預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年我國(guó)民航飛機(jī)將增加至 10344 架，拉動(dòng)高溫合金需求近 7.4 萬(wàn)噸。在研發(fā)創(chuàng)新及政策推進(jìn)雙重作用下，中國(guó)商飛預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年我國(guó)民航飛機(jī)需求復(fù)合增速達(dá) 5.06%，至 2038 年將擁有民航飛機(jī) 10344 架。其中，其中渦扇支線客機(jī)增加 938 架，單通道噴氣客機(jī)增加 3820 架，雙通道噴氣客機(jī)增加 1732 架?？紤]各類機(jī)型的發(fā)動(dòng)機(jī)重量，以高溫合金用量占比 40%、成材率 20%測(cè)算，未來(lái) 20 年我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)高溫合金需求近 7

48、.4 萬(wàn)噸。表 10：未來(lái) 20 年我國(guó)民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金需求測(cè)算2038E 數(shù)增加數(shù)量發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)重高溫合金高溫合金2018 數(shù)量（架）成材率量（架）（架）數(shù)（臺(tái)）量（噸）用量占比需求（噸）座級(jí)分類機(jī)單通道噴氣客機(jī)120439260-1792240%20%渦扇支線客90489869382240%20%750416020022594205170150829111088222240%40%20%20%232888704雙通道噴氣客機(jī)2504941682118842.540%20%2376035017565848342.540%20%96604001980614340%20%1464合計(jì)38

49、54103446490 74380資料來(lái)源：中國(guó)商飛、申萬(wàn)宏源研究氣電核電裝機(jī)擴(kuò)容，艦船發(fā)電領(lǐng)域空間廣闊燃?xì)廨啓C(jī)是高溫合金的另一大下游應(yīng)用領(lǐng)域。燃?xì)廨啓C(jī)裝置是一種以空氣及燃?xì)鉃榻橘|(zhì)的旋轉(zhuǎn)式熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，它的結(jié)構(gòu)與飛機(jī)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)一致，也類似蒸汽輪機(jī)，由空氣壓縮機(jī)、燃燒室、葉輪系統(tǒng)及回?zé)嵫b置構(gòu)成。燃?xì)廨啓C(jī)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的延伸，廣泛應(yīng)用于船舶動(dòng)力、煤電、核電、氣電等領(lǐng)域，因燃?xì)廨啓C(jī)噴射到葉輪上的氣體溫度高達(dá) 1300，需要抗高溫腐蝕性能優(yōu)良和長(zhǎng)期組織穩(wěn)定的高溫合金來(lái)制造渦輪葉片和導(dǎo)向葉片。燃?xì)廨啓C(jī)分為輕型燃?xì)廨啓C(jī)和重型燃?xì)廨啓C(jī)兩類，分別主要應(yīng)用于船舶動(dòng)力和發(fā)電領(lǐng)域。 圖 8：燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)圖 圖 9：燃

50、氣輪機(jī)工作原理資料來(lái)源：機(jī)械美學(xué)、申萬(wàn)宏源研究資料來(lái)源：儀表展覽網(wǎng)、申萬(wàn)宏源研究表 11：燃?xì)廨啓C(jī)分類燃?xì)廨啓C(jī)種類代表型號(hào)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用輕型燃?xì)廨啓C(jī)LM6000PC、FT8裝機(jī)快、體積小、啟動(dòng)快、簡(jiǎn)單循環(huán)效率高電力調(diào)峰、船舶動(dòng)力重型燃?xì)廨啓C(jī)GT26、PG6561B運(yùn)行可靠、排煙溫度高、聯(lián)合循環(huán)組合效率高聯(lián)合循環(huán)發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)資料來(lái)源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、申萬(wàn)宏源研究預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年我國(guó)艦船燃?xì)廨啓C(jī)市場(chǎng)高溫合金需求增量 11.1 萬(wàn)噸?，F(xiàn)階段海洋權(quán)益紛爭(zhēng)不斷，加之我國(guó)大型艦艇數(shù)量及噸位與海上霸主美國(guó)差距較大，以航母為中心裝備海軍力量有助實(shí)現(xiàn)我國(guó)“近海防御與遠(yuǎn)海護(hù)衛(wèi)結(jié)合”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。2017 年 4 月

51、26 日，我國(guó)首艘國(guó)產(chǎn) 001A 航母下水，航母戰(zhàn)斗群編制逐步提上日程，并帶動(dòng)大型艦艇的快速發(fā)展。隨著艦船燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的落實(shí)推進(jìn)，未來(lái)市場(chǎng)空間廣闊。以 055 型驅(qū)逐艦為例，采用了 4 臺(tái)QC-280 型國(guó)產(chǎn)燃?xì)廨啓C(jī)作為主動(dòng)力。預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年我國(guó)新增各類艦艇 260 艘，考慮各艦船動(dòng)力系統(tǒng)安裝燃?xì)廨啓C(jī)的臺(tái)數(shù)及更新維護(hù)（以 2：1 備發(fā)），假設(shè)燃?xì)廨啓C(jī) 30 萬(wàn)噸，高溫合金用量 50%，成才率 20%，未來(lái) 20 年我國(guó)艦船燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)高溫合金需求約 11.1 萬(wàn)噸。艦船類別需求增量（艘）單艘艦船燃機(jī)個(gè)數(shù)單艘艦船備發(fā)合計(jì)燃機(jī)個(gè)數(shù)燃機(jī)總數(shù)單機(jī)高溫合金用量（噸）成材率高溫合金需求（噸）驅(qū)逐艦

52、50484001520%30000護(hù)衛(wèi)艦60242401520%18000輕型 60242401520%18000兩棲 30282401520%18000表 12：未來(lái) 20 年我國(guó)艦船燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求測(cè)算護(hù)衛(wèi)艦攻擊艦兩棲 登陸艦30282401520%18000補(bǔ)給艦30241201520% 9000合計(jì)2601480 111000資料來(lái)源：新浪軍事、申萬(wàn)宏源研究“十三五”期間氣電裝機(jī)容量持續(xù)攀升，預(yù)計(jì)未來(lái) 20 年發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求增量 39.45 萬(wàn)噸。“十三五”期間，我國(guó)天然氣產(chǎn)量與消費(fèi)量快速增長(zhǎng)，2019 年分別比 “十二五”末大幅增加 30.88%、55.36%。“十三

53、五”期間，天然氣發(fā)電將是我國(guó)能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化的重點(diǎn)，也是天然氣市場(chǎng)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。2016 年 11 月 7 日，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局對(duì)外發(fā)布電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃，明確提出：有序發(fā)展天然氣發(fā)電，大力推進(jìn)分布式氣電建設(shè)，到 2020 年，氣電裝機(jī)增加 5000 萬(wàn)千瓦，達(dá)到 1.1 億千瓦以上，占電源總裝機(jī)比例超過(guò) 5%。2016 年 12 月，國(guó)家能源局石油天然氣司、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所、國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心聯(lián)合發(fā)布了中國(guó)天然氣發(fā)展報(bào)告（2016）白皮書(shū)，提出：到 2030 年，力爭(zhēng)將天然氣發(fā)電裝機(jī)比例提高到 10%左右。結(jié)合政府工作目標(biāo)，我們假設(shè)未來(lái) 20

54、年，全國(guó)總裝機(jī)容量增速會(huì)逐步減速后續(xù)穩(wěn)定在 1%，而到 2040 年天然氣發(fā)電裝機(jī)比例提高到 15%。那么未來(lái) 20 年我國(guó)氣電裝機(jī)容量將增加約 3.2 億千瓦，對(duì)應(yīng) 30 兆瓦級(jí)的燃?xì)廨啓C(jī) 10521 臺(tái)。假設(shè)燃?xì)廨啓C(jī) 30 萬(wàn)噸，高溫合金用量 50%，成才率 40%，未來(lái) 20 年我國(guó)發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)高溫合金需求約 39.45 萬(wàn)噸。圖 10：2015-2019 我國(guó)天然氣產(chǎn)量與消費(fèi)量(億立圖 11：未來(lái) 20 年我國(guó)氣電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)（萬(wàn)千瓦） 方米) 35003000250020001500100050002011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2

55、019天然氣產(chǎn)量天然氣消費(fèi)總量450004000035000300002500020000150001000050000 資料來(lái)源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、申萬(wàn)宏源研究資料來(lái)源：國(guó)家能源局、申萬(wàn)宏源研究核電審核有望重啟。核電發(fā)展有助于降低煤炭發(fā)電，推廣清潔能源以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，有利于環(huán)保、生態(tài)及世界能源供應(yīng)。日本福島核電站事故后，中國(guó)核電建設(shè)放慢腳步，僅在 2012 年通過(guò)了田灣核電二期工程 3 個(gè)核電機(jī)組的核準(zhǔn)。2015 年作為“十二五”收官年，核電審批重啟，通過(guò)了遼寧紅沿河 5、6 號(hào)機(jī)組“華龍一號(hào)”機(jī)組等項(xiàng)目在內(nèi)的共 8 個(gè)核電機(jī)組，但此后國(guó)內(nèi)核電審批再次進(jìn)入停滯期。2019 年包括漳州核電兩臺(tái)機(jī)組在

56、內(nèi)的共 6 臺(tái)機(jī)組通過(guò)核準(zhǔn)。由于核電項(xiàng)目建設(shè)周期較長(zhǎng)，此前核電審批遇冷，很大程度上與此前第三代核電項(xiàng)目投產(chǎn)延遲有關(guān)。根據(jù)中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告（2020）顯示，2018 年國(guó)和 2019年國(guó)內(nèi)分別順利投產(chǎn) 7 臺(tái)和 3 臺(tái)核電機(jī)組，自主第三代核電“華龍一號(hào)”已經(jīng)進(jìn)入了量產(chǎn)階段。截至 2019 年 12 月底，我國(guó)運(yùn)行核電機(jī)組達(dá)到 47 臺(tái)，總裝機(jī)容量為 4875 萬(wàn)千瓦僅次于美國(guó)和法國(guó)，位列全球第三，在建核電機(jī)組 13 臺(tái)，總裝機(jī)容量 1387 萬(wàn)千瓦，在建機(jī)組裝機(jī)容量全球第一。我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期向好基本面不會(huì)改變，電力需求仍有較大增長(zhǎng)空間，我國(guó)在巴黎協(xié)定承諾，到 2030 年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重

57、 20%，在能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030）中提出，到 2030 年，非石化能源發(fā)電站全部發(fā)電的比重力爭(zhēng)達(dá)到 50%。 “十四五”期間我國(guó)計(jì)劃推進(jìn)中西部地區(qū)核電發(fā)展。核能發(fā)展的長(zhǎng)期規(guī)劃和自主第三代核電“華龍一號(hào)”已經(jīng)進(jìn)入了量產(chǎn)階段，這都預(yù)示著后續(xù)核電項(xiàng)目審批有望重啟。 圖 12：2008-2019 核準(zhǔn)機(jī)組數(shù)量（臺(tái)） 圖 13：核電發(fā)電裝機(jī)規(guī)模（萬(wàn)千瓦）14866430000004875446533633581264320311483913 913 10881263126316600014500012104000830006200042100000資料來(lái)源：中國(guó)產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)、申萬(wàn)宏源

58、研究資料來(lái)源：中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告（2020）、申萬(wàn)宏源研究根據(jù)鋼研高納招股說(shuō)明書(shū)，一座 60 萬(wàn)千瓦的核電站堆芯約需要各類核級(jí)用管 600 多噸。核電站建設(shè)周期一般為 5-7 年，如果我們以最近五年的核準(zhǔn)機(jī)組數(shù)量推算，未來(lái) 20年我國(guó)至少會(huì)建設(shè) 48 臺(tái)核電機(jī)組，涉及高溫合金需求 4.8 萬(wàn)噸。國(guó)六加速推動(dòng)汽車行業(yè)高溫合金需求渦輪增壓器通過(guò)壓縮空氣來(lái)增加內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量。基本原理為利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的廢氣慣性沖力推動(dòng)渦輪殼內(nèi)的渦輪部分，由渦輪帶動(dòng)同軸的葉輪，葉輪壓送由空氣濾清器管道送來(lái)的空氣，進(jìn)入氣缸，增加內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量，從而提升燃燒過(guò)程的充分性，提高了燃油的經(jīng)濟(jì)性，降低尾氣的排放，從而在同等油量的情

59、況下提高內(nèi)燃機(jī)的功率和燃燒效率，最終達(dá)到高效及節(jié)能減排的目的。目前，我國(guó)渦輪增壓器生產(chǎn)廠家所采用的渦輪葉輪多為鎳基高溫合金渦輪葉輪，它和渦輪軸、壓氣機(jī)葉輪共同組成一個(gè)轉(zhuǎn)子。 圖 14：渦輪增壓器部件組成 圖 15：廢氣渦輪增壓器渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖資料來(lái)源：蠡湖股份:首次公開(kāi)發(fā)行股票并在創(chuàng)業(yè)板上市招股說(shuō)明書(shū)、申萬(wàn)宏源研究資料來(lái)源：中關(guān)村在線、申萬(wàn)宏源研究表 13：全球主要地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)2015201620172018201920202021202220232024中國(guó)EURO VEuro VI北美-主要國(guó)家Tier 2, Bin 5Tier 2, Bin 4Tier 2, Bin 2歐洲-主要國(guó)家E

60、uro VEuro VI印度-首都Euro IVEuro VI印度-其他地區(qū)Euro IIIEuro IVEuro VI南美-主要國(guó)家Euro VEuro VI韓國(guó)Euro VI日本Japan 09Japan 09 with WLTC資料來(lái)源：IHS, The Automotive Turbochargers Report、申萬(wàn)宏源研究汽車行業(yè)對(duì)于“環(huán)保、節(jié)能減排”的重視推動(dòng)了渦輪增壓器行業(yè)在汽車應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展推升高溫合金需求。未來(lái)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，我國(guó)汽車油耗限值逼近和一系列節(jié)能減排政策的推出會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大車用渦輪增壓器市場(chǎng)以及高質(zhì)量新型渦輪增壓器的需求量，推動(dòng)渦輪增壓器行業(yè)增長(zhǎng)。2016 年，我國(guó)