高品質(zhì)特種不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

高品質(zhì)特種不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃

先進(jìn)金屬材料行業(yè)概況及發(fā)展趨勢材料科學(xué)最早提出于20世紀(jì)60年代，是指研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料的工程領(lǐng)域。材料作為支撐人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的基礎(chǔ)性和關(guān)鍵性要素之一，其發(fā)達(dá)程度直接影響了現(xiàn)代工業(yè)的先進(jìn)水平。隨著生產(chǎn)工藝及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在原有材料科學(xué)的范疇下逐漸衍生出了新材料這一分支，一般指新出現(xiàn)的具有優(yōu)異性能和特殊功能的材料，或是傳統(tǒng)材料改進(jìn)后性能明顯提高和產(chǎn)生新功能的材料。先進(jìn)金屬材料是新材料的重要組成部分，具備良好耐高溫、耐蝕性能或某種特定的環(huán)境適應(yīng)性，可用于航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)、核工程、石油化工等國民經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵領(lǐng)域，也是國防現(xiàn)代化的重要支撐。先進(jìn)金屬材料包括高溫合金、高性能合金、高品質(zhì)特殊鋼、高純稀有金屬材料及高端稀土功能材料等。特種合金材料行業(yè)發(fā)展趨勢19世紀(jì)80年代美國貝塞麥發(fā)明煉鋼用轉(zhuǎn)爐，標(biāo)志著世界鋼鐵時(shí)代的開啟。世界鋼鐵行業(yè)隨著上百年的發(fā)展，鋼鐵行業(yè)的主要生產(chǎn)國先后由美國轉(zhuǎn)變?yōu)槿毡荆F(xiàn)在轉(zhuǎn)變到中國。全球鋼鐵行業(yè)粗鋼產(chǎn)量也由整個(gè)19世紀(jì)的2600萬噸增長到2020年1年的產(chǎn)量近20億噸。世界鋼鐵行業(yè)由初創(chuàng)期、成長期逐步走向了成熟期。我國鋼鐵行業(yè)起步較晚，1890年張之洞創(chuàng)辦的漢陽鋼鐵廠是中國鋼鐵行業(yè)的前身。新中國成立后，我國鋼鐵行業(yè)有了長足發(fā)展。2020年中國粗鋼產(chǎn)量首次突破10億噸。中國粗鋼產(chǎn)量已經(jīng)占到世界粗鋼總產(chǎn)量的一半以上。世界各國對特殊鋼尚無統(tǒng)一的概念和定義，要在特殊鋼和普通鋼間劃分明確的界線更難。一般認(rèn)為特殊鋼是具有特殊成分、特殊生產(chǎn)工藝、具有特殊的組織和性能，能夠滿足特殊需要的鋼類，即除了普通鋼以外所有鋼類都屬于特殊鋼。與普通鋼比較，特殊鋼具有更好的強(qiáng)韌性、物理性能、化學(xué)性能、生物相容性和工藝性能。日本的特殊鋼概念包括合金鋼、中高碳鋼和抗拉強(qiáng)度大于590MPa高強(qiáng)度鋼，德、法與日本相似。美國的特殊鋼包括不銹鋼加合金鋼（含碳工鋼、中空鋼和高強(qiáng)度低合金鋼），但合金鋼中的碳錳系除外。英國特殊鋼的含義是合金鋼。前蘇聯(lián)對特殊鋼的范疇沒有明確的劃分。中國特殊鋼包括優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素和合金工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼、高速工具鋼、耐熱鋼和不銹鋼、高溫合金和精密合金。特殊鋼是鋼鐵行業(yè)的細(xì)分種類，長期以來世界主要的特殊鋼主要產(chǎn)自日本、德國、瑞典及美國等少數(shù)發(fā)達(dá)國家，高端市場也長期被發(fā)達(dá)國家壟斷，它們占據(jù)了全球特鋼約60%產(chǎn)量以及約80%的貿(mào)易量。不銹鋼作為特鋼的二級子行業(yè)，因其具有耐腐蝕性、耐熱性、耐低溫性以及良好的加工性能而被廣泛的應(yīng)用于餐具、白色家電、化工、能源、交通和航空航天等領(lǐng)域，其中餐具和白色家電領(lǐng)域不銹鋼消費(fèi)占比最高，耐蝕軟磁合金又稱軟磁不銹鋼，是特種不銹鋼中的功能性材料，屬于精密合金。整體下游消費(fèi)市場呈多元分散態(tài)勢分布。我國是世界第一大不銹鋼生產(chǎn)國，2021年全球不銹鋼粗鋼產(chǎn)量達(dá)到5828．9萬噸，2021年的中國不銹鋼粗鋼產(chǎn)量為3063．2萬噸，較去年增加49．3萬噸，同比增長1．64%。耐蝕軟磁合金又稱軟磁不銹鋼，是特種不銹鋼中的功能性材料，屬于精密合金。特種不銹鋼行業(yè)（一）特種不銹鋼行業(yè)概況特種不銹鋼通常是指具有高性能、能夠應(yīng)對特殊要求的一類不銹鋼，相對于傳統(tǒng)不銹鋼在苛刻環(huán)境中具備更優(yōu)異的性能；與普通不銹鋼相比，特種不銹鋼生產(chǎn)工藝更復(fù)雜，技術(shù)水平要求更高、生產(chǎn)規(guī)模更為集約，下游應(yīng)用主要集中于電力、石油化工、核工程、航空、船舶等行業(yè)的高端、特種裝備制造領(lǐng)域，對國家制造業(yè)具有重要意義。包括特種不銹鋼在內(nèi)的高品質(zhì)特殊鋼是工業(yè)化的基礎(chǔ)材料，同時(shí)也決定一個(gè)國家的高端制造發(fā)展高度。相對普通鋼材而言，高品質(zhì)特殊鋼的應(yīng)用量較小，但其作為高端制造的重要基礎(chǔ)，為社會科技發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。不同材料之間的交叉與融合是新材料科學(xué)的發(fā)展趨勢，由于高品質(zhì)特殊鋼作為鋼鐵行業(yè)的高科技子行業(yè)而不斷與其他金屬或非金屬材料融合，其傳統(tǒng)鋼鐵屬性在逐漸減弱，而高科技的新材料屬性在日益增強(qiáng)。社會發(fā)展需要高性能、低成本、高精度、易加工、綠色化等高品質(zhì)特征的高品質(zhì)特殊鋼產(chǎn)品。高品質(zhì)特殊鋼的生產(chǎn)和應(yīng)用水平是衡量一個(gè)國家鋼鐵工業(yè)水平的重要標(biāo)志，更是衡量其工業(yè)化水平的重要標(biāo)志。高端制造業(yè)的發(fā)展將支撐未來高端特種不銹鋼需求增長。隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化，未來制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級將成為工作重點(diǎn)，《中國制造2025》等產(chǎn)業(yè)規(guī)劃也彰顯我國向產(chǎn)業(yè)鏈上游進(jìn)軍的決心，以汽車、能源、工程機(jī)械、國防、核工業(yè)為代表的高端制造業(yè)迎來了快速、可持續(xù)發(fā)展，高端特種不銹鋼的需求也將迎來增長機(jī)遇。此外，特種不銹鋼除了優(yōu)異的材料性能外，另一大的優(yōu)點(diǎn)是具有回收率較高，符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的國家戰(zhàn)略。隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化走向深入，以能源、工程機(jī)械、國防、核工業(yè)為代表的高端制造業(yè)迎來了快速、可持續(xù)發(fā)展，高端特種不銹鋼及特殊合金材料的需求也同時(shí)迎來增長機(jī)遇。（二）特種不銹鋼下游應(yīng)用情況特種不銹鋼在合金成分上含高鎳、高鉻、高鉬，因而與普通不銹鋼相比，有更加優(yōu)秀的耐高溫或者耐腐蝕性能。特種不銹鋼主要應(yīng)用于石油化工、海洋工程及船舶以及能源等高端裝備制造領(lǐng)域。1、特種不銹鋼在石油化工領(lǐng)域的應(yīng)用作為全球第二大石油進(jìn)口國和消費(fèi)國，石油化工已是我國關(guān)系國計(jì)民生的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，也是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重點(diǎn)投資領(lǐng)域。石油化工設(shè)施設(shè)備對安全可靠性要求較高，且大多運(yùn)行在高溫、高壓和高腐蝕等惡劣工況下，對工作在這類環(huán)境下的不銹鋼相關(guān)性能有著較為嚴(yán)苛的要求。因此，具備耐高壓、耐高腐蝕等特性的特種不銹鋼是石油化工設(shè)施設(shè)備中重要的基礎(chǔ)部件，在爐管、物料輸送、熱交換器等設(shè)施設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。石油化工用特種不銹鋼產(chǎn)業(yè)同樣受益于我國石油化工行業(yè)的高速發(fā)展。十三五期間，高性能且綠色安全的高端化工產(chǎn)品成為重點(diǎn)增長領(lǐng)域，交通運(yùn)輸化學(xué)品、生命科學(xué)用化學(xué)品、節(jié)能環(huán)?；瘜W(xué)品、電子化學(xué)品、新能源用化學(xué)品等將迎來發(fā)展契機(jī)，特別是化工新能源產(chǎn)業(yè)將取得跨越式發(fā)展，產(chǎn)量規(guī)模從2013年的千萬噸級提升至2020年的億噸級。根據(jù)十四五規(guī)劃及工信部等六部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于十四五推動石化化工行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，2025年我國石化化工行業(yè)將基本形成自主創(chuàng)新能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)布局合理、綠色安全低碳的高質(zhì)量發(fā)展格局，高端產(chǎn)品保障能力大幅提高，核心競爭能力明顯增強(qiáng)，高水平自立自強(qiáng)邁出堅(jiān)實(shí)步伐。由此帶來的石油化工裝備更新和投資需要也進(jìn)一步打開高端特種不銹鋼的應(yīng)用場景和市場空間。2、特種不銹鋼在海洋工程及船舶領(lǐng)域的應(yīng)用海洋環(huán)境復(fù)雜，海洋工程設(shè)計(jì)中除考慮承受各種自然因素引起的各種力的作用外，還需考慮海水腐蝕、微生物腐蝕等因素，因此包括近海岸建筑、圍海、海港等的海岸工程和包括海上平臺、人工島、石油和天然氣勘探開采平臺等的近海工程這些領(lǐng)域中，大量采用特種不銹鋼用于制造各種結(jié)構(gòu)件和裝備。特種不銹鋼具有的高強(qiáng)度和優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕性能等特點(diǎn)，決定了其尤其適合用于海洋工程領(lǐng)域。特別是隨著近年來深海工程的蓬勃發(fā)展，對于深水、超深水環(huán)境，特種不銹鋼成為了極具吸引力的材料之一。傳統(tǒng)船舶建設(shè)過程中，特種不銹鋼材料主要用于制造耐鹽、耐酸的管路，包括泵、閥等關(guān)鍵組件；隨著液化天然氣、液化石油氣運(yùn)輸船及不銹鋼液貨艙化學(xué)品船的制造量不斷提升，特種不銹鋼在船舶領(lǐng)域的用量也有著顯著的增加。3、特種不銹鋼在能源領(lǐng)域的應(yīng)用特種不銹鋼在民用核電領(lǐng)域中主要用于核島、常規(guī)島、輔助設(shè)備等領(lǐng)域，如蒸汽發(fā)生器中的傳熱管、冷卻水管道等輸配水管道等。根據(jù)測算，核電蒸發(fā)器成本占核電設(shè)備投資中核島部分的8%，而特種不銹鋼主要應(yīng)用于核電蒸發(fā)器中，1座100萬千瓦機(jī)組的核電站需要核電蒸發(fā)器管約140-150噸。此外，核電領(lǐng)域中特種不銹鋼也可用于鍋爐、壓力容器等。隨著我國核電站建設(shè)提速以及核電設(shè)備的出口，核電站用特種不銹鋼的需求將快速增長。目前，擁有核電級別特種不銹鋼生產(chǎn)能力和生產(chǎn)許可的國內(nèi)企業(yè)較少，核電站用特種不銹鋼（特別是應(yīng)用較多的核電蒸發(fā)器用特種不銹鋼）絕大部分仍需依賴進(jìn)口。因此，在市場背景下，率先具備生產(chǎn)能力的企業(yè)，將獲得占領(lǐng)這一高端市場并逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品的先機(jī)，從而分享高端市場快速增長的豐厚收益。除核電外，特種不銹鋼在火力發(fā)電領(lǐng)域可用于汽輪機(jī)、鍋爐、壓力容器等發(fā)電設(shè)備，并用于超臨界、超超臨界等先進(jìn)火力發(fā)電機(jī)組。近年來，我國鼓勵煤電行業(yè)不斷提高發(fā)電效率，鼓勵發(fā)展超臨界、超超臨界等高參數(shù)機(jī)組。從經(jīng)濟(jì)效益方面考量，在保證供熱，并符合排放標(biāo)準(zhǔn)、維持較高熱效率的前提下，高參數(shù)機(jī)組將成為火力發(fā)電行業(yè)未來發(fā)展的大趨勢。隨著火力發(fā)電等能源領(lǐng)域的不斷發(fā)展，特種不銹鋼的應(yīng)用空間也將不斷提升。影響先進(jìn)金屬材料行業(yè)發(fā)展的有利因素和不利因素（一）先進(jìn)金屬材料行業(yè)有利因素隨著國家對戰(zhàn)略性新材料產(chǎn)業(yè)扶持力度加大，高溫合金材料及其制品行業(yè)正處于一個(gè)重大的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。十三五國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將高端裝備、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)培育領(lǐng)域，《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》也將高溫合金作為我國先進(jìn)材料領(lǐng)域的短板明確寫入規(guī)劃中，十四五規(guī)劃建議中，也要求推動高溫合金、高性能合金、高品質(zhì)特殊鋼材等高端新材料取得突破。在產(chǎn)業(yè)政策的推動下，高溫合金、高性能合金及特種不銹鋼行業(yè)有望獲得穩(wěn)健、長足的發(fā)展。民用航空方面，國內(nèi)首款自主研發(fā)的大型客機(jī)C919已于2022年開始交付，大涵道商用發(fā)動機(jī)長江1000、長江2000以及用于支線飛機(jī)的長江500等發(fā)動機(jī)的研制、定型需求也迫在眉睫。大型客機(jī)及發(fā)動機(jī)的自主研制帶來的民用領(lǐng)域發(fā)展也將對于高端新材料的進(jìn)口替代提出更多需求。（二）先進(jìn)金屬材料行業(yè)不利因素我國新材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較海外先進(jìn)水平存在較大差距。我國新材料產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)以及下游應(yīng)用開發(fā)較國外先進(jìn)國家起步時(shí)間晚，在技術(shù)生產(chǎn)配套能力上與國外先進(jìn)企業(yè)尚有較大的差距。根據(jù)中國工程院2019年組織研究的制造業(yè)26個(gè)領(lǐng)域中外對比分析報(bào)告數(shù)據(jù)，在信息顯示、運(yùn)載工具、能源動力、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人五大領(lǐng)域所常用的244種關(guān)鍵材料中，中國僅有13項(xiàng)材料國際領(lǐng)先、39項(xiàng)國際先進(jìn)，與國外有較大差距的高達(dá)101種，我國新材料產(chǎn)業(yè)追趕國際先進(jìn)水平的道路任重而道遠(yuǎn)。另外，在國際形勢日趨緊張的背景下，歐美國家在涉及航空航天應(yīng)用領(lǐng)域的高溫合金產(chǎn)品及其制備技術(shù)對我國采取技術(shù)封鎖，這也會在一定程度上影響我國高端新材料技術(shù)水平的發(fā)展速度。特種合金材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈高溫合金是指以鐵鎳鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈上游原材料主要有鐵、鈷、鎳等，其中游從材料成型方式來看，主要包括鑄造高溫合金、變形高溫合金、新型高溫合金，基于高溫合金的相關(guān)性能特點(diǎn)，且高溫合金的合金化程度較高，又被稱為超合金，被廣泛應(yīng)用于航空航天、核電、汽車工業(yè)、燃?xì)廨啓C(jī)、石油化工等領(lǐng)域。按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金，由此可見鐵、鎳、鈷是高溫合金主要的原材料，但我國鎳、鈷資源短缺，已探明的鈷礦儲量占全球的比重不到2%，鎳資源占全球的比重約4%。從近幾年的儲量來看，鐵礦、鎳礦、鈷礦整體均處于下降狀態(tài)，在2020年下降幅度明顯，主要受到新冠疫情的影響，開采程度有所下降。2021年中國鐵礦儲量為161．2億噸，鎳礦儲量為422萬噸、鈷礦儲量為13．9萬噸。高溫合金主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域和能源領(lǐng)域，其中，航空航天占比超過50%。作為飛機(jī)動力裝置的航空發(fā)動機(jī)，是航空工業(yè)中技術(shù)含量最高、難度最大的部件之一，特別重要的是金屬結(jié)構(gòu)材料要具備輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕等性能，這幾乎是結(jié)構(gòu)材料中最高的性能要求。而高溫合金作為在600℃以上及一定應(yīng)力條件下長期工作的金屬材料，滿足現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)對材料的苛刻要求，至今已成為航空發(fā)動機(jī)熱端部件不可替代的一類關(guān)鍵材料。在先進(jìn)的航空發(fā)動機(jī)中，高溫合金用量所占比例已高達(dá)50%以上。我國發(fā)展自主航空航天產(chǎn)業(yè)研制先進(jìn)發(fā)動機(jī)，將帶來市場對高端和新型高溫合金的需求增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國航空發(fā)動機(jī)營業(yè)收入在2017-2021年間上升趨勢明顯，雖然在疫情影響下，2020年增長速度有所下降，但不影響營業(yè)收入增長的趨勢，2021年航空航天發(fā)動機(jī)營業(yè)收入將達(dá)到266．1億元，較2020年上升3．74個(gè)百分點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的快速發(fā)展，為中國的航空產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的發(fā)展空間，而中國強(qiáng)大的工業(yè)力量，也為中國的航天事業(yè)提供了充足的保障；據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2017-2021年我國民航運(yùn)輸飛機(jī)和飛機(jī)均處于增長狀態(tài)，到2021年中國民航運(yùn)輸飛機(jī)達(dá)到了4054駕，飛機(jī)達(dá)到了3285駕。國內(nèi)飛機(jī)數(shù)量的不斷增加，導(dǎo)致航空發(fā)動機(jī)葉片行業(yè)市場空間不斷擴(kuò)大，航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)制造的核心部件，在工作的過程中，葉片受離心力、動氣力、熱應(yīng)力等因素影響，占據(jù)發(fā)動機(jī)35%以上的工作量，由此可見，葉片是其重要的組成部分，其性能將直接影響到發(fā)動機(jī)的可靠性；而高溫合金是制造葉片的主要材料，航空發(fā)動機(jī)葉片強(qiáng)勁發(fā)展將帶動高溫合金需求增長。特種合金材料行業(yè)行業(yè)現(xiàn)狀雖然高溫金屬合金材料在我國已發(fā)展近60年，但行業(yè)發(fā)展仍處于成長期。在2015-2021年中國高溫合金產(chǎn)量及需求量呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢，但在此過程中，由于我國生產(chǎn)能力不足，加之我國航空航天、石化等領(lǐng)域?qū)Ω邷睾辖鹦枨罅康脑黾?，?dǎo)致生產(chǎn)和需求之間存在較大缺口，在2021年中國高溫合金產(chǎn)量為3．8萬噸，需求量為6．2萬噸。隨著高溫合金在下游領(lǐng)域的不斷發(fā)展，國內(nèi)市場規(guī)模逐步發(fā)展，2020年受到疫情的沖擊，增長速度下滑，為10%，但在2021年又呈現(xiàn)上升趨勢，為17．1%，市場規(guī)模達(dá)到了219億元。特種合金材料行業(yè)行業(yè)格局分析隨著高溫合金行業(yè)的發(fā)展，目前我國高溫合金企業(yè)主要分為三大類。第一類是特鋼企業(yè)，有撫順特鋼、寶鋼特鋼、長城特鋼等等，以變形高溫合金為主要產(chǎn)品，依托生產(chǎn)設(shè)備齊全、擁有大規(guī)模熔煉能力的優(yōu)勢，以生產(chǎn)批量較大、結(jié)構(gòu)簡單的合金板材、鍛件為主；第二類是研究院轉(zhuǎn)型企業(yè)，包括鋼研總院（鋼研高納）、北京航空材料研究院、中科研金屬所等，科研機(jī)構(gòu)研究實(shí)力較強(qiáng)，以生產(chǎn)叫小批量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜高端產(chǎn)品為主，主要供應(yīng)航空航天、船舶等高端需求領(lǐng)域需求；第三類是具有民營背景的企業(yè)，包括圖南股份、西部超導(dǎo)、隆達(dá)股份等等。以撫順特鋼、鋼研高納、圖南股份為例，根據(jù)中國上市企業(yè)高溫合金市場格局來看，2021年鋼研高納占比為9．08%，撫順特鋼占比為5．95%，而圖南股份占比較少，為2．23%，由此可見，中國高溫合金主要以高技術(shù)、大規(guī)模企業(yè)為主。從營業(yè)收入來看，三家企業(yè)高溫合金營業(yè)收入上升趨勢明顯，其中鋼研高納作為國內(nèi)高端和新型高溫合金制品生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，高溫合金營業(yè)收入要優(yōu)于其