深度报告-20221231-中国银河-军工行业新材料系列之二_高温合金_最是春好处_布局正当时_31页_3mb
报告摘要
行业深度报告·军工行业:高温合金
核心观点
- 高温合金是军民领域重要材料,具有高性能、广泛应用和战略意义。
- 变形高温合金占下游应用的70%,其次是铸造高温合金(20%)。
- 高温合金市场空间广阔,预计未来我国年均需求约为5.82万吨。
- 高温合金进口依存度仍接近50%,市场供给缺口超2万吨。
- 国内企业多处于竞合关系,竞争偏良性,行业以技术创新和产能扩张为主要发展方向。
- 建议关注高温合金行业龙头,如抚顺特钢、西部超导、钢研高纳、隆达股份、图南股份等。
主要应用场景及需求预测
航空航天领域
- 应用场景:航空发动机、航天火箭发动机、燃气轮机等。
- 高温合金用量占比:约占航空发动机总重量的40%-60%。
- 预计未来10年高温合金需求:11.8万吨。
- 高温合金价值占比:航空航天领域占比55%,电力领域占比20%。
商用航空发动机
- 预计未来20年我国新增商用发动机需求:2.54万吨。
- 国产化率低,目前不足1%,国产高温合金在国际商发市场占有率较低。
- 随着C919等国产大飞机的发展,高温合金国产化率有望逐步提升。
航天发动机
- 预计未来10年火箭发动机用高温合金需求:7600吨。
- 火箭发动机燃烧室、涡轮泵等关键部件对高温合金性能要求极高。
工业发电用燃气轮机
- 预计“十四五”期间高温合金需求:12万吨。
- 主要用于燃气发电,占我国发电量的3.3%,发展潜力巨大。
管道增压用燃气轮机
- 预计“十四五”期间高温合金需求:4.2万吨。
- 每100-200公里天然气管线设一个压气站,每个压气站平均装备2台燃气轮机。
军用舰船用燃气轮机
- 预计年需求量:1260吨。
- 燃气轮机在舰船动力系统中应用比例为50%,每艘舰艇平均需3台燃气轮机。
民用船舶用燃气轮机
- 随着造船市场复苏,民用船舶对高温合金的需求有望增长。
- 高温合金作为民用舰船燃气轮机的重要原材料,市场空间广阔。
核电建设
- 预计“十四五”后期高温合金年需求量:3,024吨。
- 高温合金用于核反应堆、蒸发器、堆内构件等关键部件,需承受600-800℃的高温。
国内高温合金产业现状
产业链结构
- 上游:原材料供应商(金川集团、上海炬嘉合金等)和设备供应商(ALD、CONSARC等)。
- 中游:研发单位(钢研高纳、北京航材院等)、特钢厂(抚顺特钢、宝钢特钢等)、新兴冶金企业(西部超导、图南股份等)。
- 下游:航空发动机研究院所、舰船制造企业、核电设备制造商等。
发展阶段
- 第一阶段(1956-1970年代初):创业与起始阶段。
- 第二阶段(1970年代中期-1990年代中期):提高阶段。
- 第三阶段(1990年代中期至今):新发展阶段。
与国际先进水平差距
- 国内高温合金在主元素精确控制、杂质元素控制、成分均匀性、组织一致性等方面仍存在不足。
- 重要材料依赖进口,部分关键技术尚未突破,缺乏自主研制的先进设备。
政策环境与行业标准
政策支持
- 《中国制造2025》、《新材料产业发展指南》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等政策均将高温合金列为发展重点。
- 政策环境优渥,行业进入发展快车道。
行业标准
- 高温合金标准逐步建立,从70年代起逐步完善,目前形成较完整的国家标准体系。
- 标准是产品质量和国际市场的必备条件,有助于提升国内高温合金产品的竞争力。
投资建议
- 高温合金产业具有较高技术壁垒,前期投入大、认证周期长,新进入者难以在短期内取得优势。
- 国防和军用发动机领域对高温合金需求持续增长,国产替代空间巨大。
- 建议关注行业龙头,如抚顺特钢、西部超导、钢研高纳、隆达股份、图南股份等。
风险提示
- 装备采购和军工改革不及预期的风险。
重点公司盈利预测与估值
| 股票代码 | 股票名称 | EPS 2022E | EPS 2023E | EPS 2024E | PE 2022E | PE 2023E | PE 2024E |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 300034.SZ | 钢研高纳 | 0.71 | 1.11 | 1.44 | 64.6 | 41.3 | 31.8 |
| 688122.SH | 西部超导 | 2.37 | 3.28 | 4.09 | 40.1 | 28.9 | 23.1 |
| 688231.SH | 隆达股份 | 0.28 | 0.49 | 0.69 | 129.4 | 72.8 | 52.1 |
高温合金分类及用途
按基体元素分类
| 类型 | 主要特点及应用情况 |
|---|---|
| 镍基高温合金 | 使用温度范围650-1,000℃,强度高、抗氧化和抗燃气腐蚀能力强,用于航空发动机热端部件 |
| 铁基高温合金 | 使用温度较低(600-850℃),用于发动机中工作温度较低的部位,如涡轮盘等 |
| 钴基高温合金 | 使用温度约950℃,铸造性和焊接性良好,主要用于导向器材料,但由于钴资源少、价格高,使用受限 |
按制备工艺分类
| 类型 | 工艺制造 | 性能特点 | 应用领域 |
|---|---|---|---|
| 变形高温合金 | 铸造-变形工艺生产,可进行冷、热变形加工 | 工作温度范围-253~1320℃,力学性能好,综合韧性指数高,抗氧化、耐腐蚀性强,高热强度 | 航空航天发动机燃烧室、涡轮导向叶片等 |
| 铸造高温合金 | 铸造方法成型,变形困难 | 成分范围更宽,应用领域更广,能制造复杂结构铸件 | 航空发动机扩压器、整铸涡轮等 |
| 粉末高温合金 | 粉末冶金工艺生产,雾化成粉末后成型 | 成分均匀,无宏观偏析,晶粒细小,金属利用率高,成本低,屈服强度和疲劳性能提高 | 高推重比发动机涡轮轴、涡轮盘等 |
未来发展趋势
- 随着“十四五”期间军用和民用航空、航天、船舶、电力等领域的快速发展,高温合金需求将持续增长。
- 国内高温合金企业正加快产能扩张,提升技术水平,实现进口替代。
- 高温合金产业在政策支持下,有望实现快速发展,成为我国高端制造领域的重要支撑。
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