深度报告-20220416-华安证券-国防军工深度报告_高温合金_金属新材料优质赛道_94页_9mb

高温合金行业总结

核心内容

高温合金是一种在极端高温和复杂应力环境下表现优异的金属新材料，广泛应用于航空航天、燃气轮机、汽车、核电及化工等领域。其主要优势在于耐高温性能强、抗腐蚀能力好，其中镍基合金占据市场近80%的份额，成为当前高温合金市场的主流。

主要观点

1. 高温合金的分类与性能

高温合金分为三种主要类型：

• 变形高温合金：通过塑性变形和热处理获得，适用于涡轮盘等部件，是最早用于航空发动机的合金类型。
• 铸造高温合金：通过精密铸造或定向凝固成型，适用于涡轮叶片等复杂结构件，使用温度比变形高温合金高10-30℃。
• 粉末高温合金：采用粉末冶金工艺制备，可有效解决铸造高温合金的力学性能波动问题，适用于涡轮盘等高要求部件。

三类高温合金因性能差异而各有应用场景，不存在相互替代关系。

2. 新工艺、防护涂层与新合金类型

• 新工艺：随着内燃机性能提升，研发新工艺、新合金及高温防护涂层是延续高温合金市场成长的关键。
• 防护涂层：如铝化物涂层、合金包覆涂层及热障涂层，可显著提高高温合金的抗氧化和抗热腐蚀性能，扩大其应用范围。
• 新合金类型：包括金属间化合物和高熵合金，具有更高的熔点、更低的密度和更优的综合性能，成为未来发展的重点。

3. 返回料利用

高温合金利用率低，废料回收利用可降低成本并减少对战略资源（如镍、钴）的依赖，是未来市场增长的重要方向。

4. 军工与民用需求

• 军工领域：当前最先进的战机中高温合金用量超过50%，未来五年军用高温合金需求将达1.3万吨，民用飞机发动机需求也将突破万吨。
• 民用领域：随着汽车涡轮增压器、工业燃气轮机国产替代加速，以及核电和石化行业的发展，民用市场将成为高温合金应用的新增长点。

关键信息

市场前景

• 高温合金市场前景广阔，尤其在航空航天、燃气轮机、汽车、核电及化工等领域。
• 未来五年军用高温合金需求预计达1.3万吨，民用领域将成为主要增量市场。

技术壁垒

• 高温合金技术难度大、行业准入门槛高，中游企业数量有限，竞争较小。
• 防护涂层、新工艺及新合金的开发是提升高温合金性能、扩大应用的关键。

行业发展趋势

• 工艺革新：真空感应熔炼、电渣重熔、真空自耗重熔等技术逐步成为主流。
• 防护涂层：热障涂层等技术可提升高温合金在极端环境下的应用能力。
• 新合金开发：高熵合金、金属间化合物等新型合金具有更高的性能，是未来发展方向。

投资建议

重点推荐具备技术优势和产能释放潜力的公司，包括：

• 西部超导：高温合金新锐企业，具备较强的研发能力。
• 抚顺特钢、钢研高纳、图南股份、应流股份、万泽股份：具备一定市场份额和技术研发能力。
• 中航上大：在返回料领域布局较早，技术储备丰富。

风险提示

• 新型军机放量不及预期。
• 发动机、燃气轮机等领域的国产化替代进程缓慢。
• 高温合金原材料价格上涨。
• 技术突破不及预期。
• 相关公司产能拓展进展不及预期。

重点企业分析

抚顺特钢

• 老牌钢企，具备高温合金研发能力，产品结构丰富。
• 专利申请数量较多，研发投入占比高。

钢研高纳

• 铸造高温合金龙头，技术路线成熟。
• 在高温合金的组织控制方面有较强实力。

西部超导

• 高温合金新锐企业，自主设计真空自耗电弧炉。
• 产品包括熔炼、锻造等环节，具备完整产业链。

图南股份

• 民营企业，致力于“中国芯”发展。
• 具备精密铸造和热处理工艺能力。

应流股份

• 主要业务集中在两机（航空、燃气轮机）领域。
• 具备高端装备核心零部件制造能力。

万泽股份

• 与科研院所合作，技术突破较快。
• 具备铸造、锻造及热等静压设备，工艺成熟。

中航上大

• 专注于高温合金返回料，引进先进设备。
• 在合金母合金及丝材方面有较强实力。

行业发展与技术突破

• 高温合金的性能提升依赖于合金成分设计、熔炼工艺、变形工艺及热处理工艺。
• 防护涂层技术是高温合金应用的重要支撑，有助于提升其在极端环境下的使用性能。
• 新工艺及新合金的开发是高温合金行业持续增长的关键。

总结

高温合金作为金属新材料的重要组成部分，具有高耐温性、高耐腐蚀性等优势，广泛应用于航空航天、燃气轮机、汽车、核电及化工等领域。随着技术进步和工艺创新，高温合金的应用范围和性能不断提升，未来市场增长潜力巨大。同时，返回料利用、防护涂层研发及新合金开发将成为推动行业发展的主要动力。