国防军工行业深度报告：高温合金，金属新材料优质赛道-20220416-华安证券-94页_6mb

高温合金行业总结

核心内容

高温合金是一种适应极端高温和复杂应力环境的金属新材料，广泛应用于航空航天、燃气轮机、汽车涡轮增压器、核电及化工等领域。其主要优势在于高温强度、抗腐蚀性和抗氧化性，相较于铝合金、钛合金和镁合金更适用于600°C至1200°C的高温环境。目前，镍基高温合金占据市场近80%的份额，具有显著的性价比优势。

主要观点

• 高温合金是内燃机的完美伴侣：内燃机热端部件需要承受高温和复杂应力，高温合金尤其是镍基合金，能有效提升发动机效率和性能，是内燃机不可或缺的材料。
• 三类高温合金性能各异，不存在相互替代关系：变形高温合金适用于涡轮盘，铸造高温合金适用于涡轮叶片，粉末高温合金适用于更复杂、更精密的部件，三者在不同工况下各有优势。
• 新工艺、防护涂层及新品类合金是未来发展趋势：随着内燃机技术的发展，高温合金的使用温度不断上升，需通过新工艺、防护涂层及新型合金（如高熵合金）来提升性能和扩大应用范围。
• 返回料利用是降低成本和资源浪费的关键：目前高温合金利用率低，返回料回收利用能有效提升资源利用率，同时降低对战略资源（如镍、钴）的依赖。

需求端分析

• 军工需求旺盛：当前最先进的战机中高温合金用量超过50%，主要用于燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘，未来五年军用高温合金市场空间预计达1.3万吨。
• 民用领域增长潜力大：随着汽车涡轮增压器、工业燃气轮机国产替代加速、碳中和推动核电建设，高温合金在民用领域的应用将显著增长。
• 汽车涡轮盘市场：预计未来五年复合增速将达16%，成为高温合金的重要增长点。
• 核电需求：碳中和背景下，核电设备对高温合金的需求有望突破万吨。
• 化工与新能源应用：随着石化设备升级和新能源发展，高温合金在化工和新能源领域也将开辟新市场。

供给端分析

• 中游企业少，竞争小：高温合金的制造流程复杂，国内从事该领域的企业数量有限，技术路线和产品牌号差异大，竞争格局相对稳定。
• 返回料领域前景广阔：目前返回料技术尚处于发展初期，但其在降低成本和资源利用方面具有巨大潜力，多家企业已布局相关技术。

投资建议

• 重点推荐企业：西部超导、抚顺特钢、钢研高纳、图南股份、应流股份、万泽股份、中航上大等公司。
• 关注技术储备与产能释放：这些企业在高温合金的研发、制造及应用方面具备一定优势，未来随着产能释放和新技术应用，有望实现持续稳健发展。

风险提示

• 新型军机放量不及预期；
• 发动机、燃气轮机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。

关键信息与技术路线

• 变形高温合金：采用真空感应熔炼、电渣重熔及真空自耗炉等工艺，用于涡轮盘等部件，五代涡轮盘工作温度可达750-900°C。
• 铸造高温合金：包括等轴晶、定向凝固及单晶高温合金，单晶合金能显著提升高温性能，适用于高推重比发动机叶片。
• 粉末高温合金：通过粉末冶金工艺解决铸造高温合金的性能波动问题，适用于涡轮盘等复杂部件，其制备和固实工艺对性能影响极大。
• 高温防护涂层：铝化物涂层、合金包覆涂层及热障涂层等技术提升高温合金的抗腐蚀和抗氧化性能，扩大其应用范围。

未来发展方向

• 工艺革新：研发新设备和新工艺，提升高温合金的综合性能。
• 新合金开发：如高熵合金、金属间化合物等，拓展高温合金的应用边界。
• 返回料技术：提升回收率和利用效率，降低生产成本。
• 提升高温性能：通过新工艺和新材料研发，提高高温合金的使用温度和寿命。

结论

高温合金作为金属新材料的重要分支，具有广泛的应用前景和技术发展空间。随着军工需求增长、民用领域拓展及新技术的不断研发，高温合金行业将迎来新的发展机遇。投资需关注具备核心技术、良好工艺及稳定产能的企业，同时警惕原材料成本上升、技术突破不及预期等风险。