航天军工行业：下游需求浪潮已至，新材料乘势而起-20210428-华泰证券-65页_2mb

下游需求浪潮已至，新材料乘势而起

核心内容概述

随着“十四五”规划的推进和军改的完成，军工新型装备进入量产爬坡阶段，新材料在其中扮演了关键角色。钛合金、高温合金和碳纤维等材料成为推动航空工业升级的重要技术基础，相关产业链迎来发展机遇。本文重点分析了这些材料在军民两用领域的应用、市场增长趋势及重点企业推荐。

主要观点与关键信息

1. 航空工业持续升级，新材料为重要技术基础

• 航空航天材料的发展是航空技术进步的重要支撑。
• 飞机结构材料正向高性能化、高功能化、轻量化方向发展。
• 2021-2030年，航空高端钛材需求CAGR预计为11.3%。

2. 钛合金：性质优良的“万能金属”，军民需求快速增长

• 钛合金具有低比重、高比强度、耐腐蚀等优点，是提升推重比的关键材料。
• 2019年，中国钛材总消费量为6.9万吨，其中航空航天用钛量约1.2万吨，占17%。
• 军用飞机钛合金用量显著增加，如J-20钛合金用量达20%。
• 2021-2030年，中国军用战机更新换代将释放约43810吨的机体钛材需求。
• 民用客机中钛合金用量也较高，如波音787钛合金结构占比达15%，C919为9.3%。
• 2020-2039年，C919将带来约11280吨的钛合金需求。

3. 高温合金：成长中的军工新材料，重点关注军用发动机需求

• 高温合金是航空发动机关键材料，占发动机总重量的40%~60%。
• 2020年我国高温合金市场规模达231亿元，其中航空航天占比55%。
• 预计2030年军用高温合金市场规模将达345亿元，CAGR为10.5%。
• 高温合金按基体元素分为铁基、镍基、钴基，其中镍基高温合金占比最高（80%）。
• 铁基高温合金因成本低、加工性好，仍是涡轮盘等部件的主要材料。
• 镍基高温合金用于高温部件，如叶片、燃烧室等，性能不断提升。

4. 碳纤维：性能优异的工业材料，制造全环节技术壁垒高

• 碳纤维具有高强度、高比模量、耐腐蚀等优点，是军民用航空的重要基础材料。
• 碳碳复合材料用于刹车盘，可减轻重量、提高使用寿命。
• 2021-2030年，新增军机预计带来约6524吨的碳纤维需求。
• 2030年军机刹车系统主机轮市场规模预计达290亿元，CAGR为8.6%。

重点推荐标的

风险提示

• 新型装备列装不达预期风险
• 军品定价机制的不确定性
• 其他业务对军工企业盈利的影响较难预测

市场前景与增长预期

• 航空航天领域钛合金用量持续提升，预计2030年航空高端钛材需求约3.8万吨。
• 高温合金市场增长潜力大，未来十年将随航空发动机推重比提升而快速放量。
• 碳纤维与碳碳复合材料在军机刹车系统等领域的应用前景广阔。
• 中国钛工业已成体系，但高端钛材仍依赖进口，未来增长空间大。

行业发展趋势

• 航空材料正向轻量化、高强度、耐高温、结构功能一体化方向发展。
• 中国军机数量与美国存在较大差距，军用飞机数量将显著提升。
• 民用客机市场增长迅速，特别是C919等国产机型的放量将带动钛合金需求。
• 高温合金技术不断进步，未来将随着发动机性能提升而广泛应用。

技术与材料特性

产业链分析

• 钛产业链：包括有色金属链（钛精矿→海绵钛→钛锭/钛合金→钛材）和化工涂料链（钛精矿→钛白粉）。
• 高温合金产业链：以镍基高温合金为主，涉及熔炼、加工、铸造等环节。
• 碳纤维产业链：涵盖纤维生产、树脂基复合材料制造及应用。

总结

随着“十四五”规划的实施和军用飞机的升级换代，钛合金、高温合金和碳纤维等新材料需求快速增长。中国航空工业正逐步从传统金属材料向高性能复合材料转型，带动相关产业链发展。重点推荐的标的在军民两用材料领域具有明显优势，未来增长潜力较大。然而，军工新材料市场仍面临技术壁垒、进口依赖等挑战，需持续关注政策支持和技术突破。