军工行业深度系列-高温合金行业_43页-2mb

兴业军工行业深度系列之二 - 高温合金行业深度研究总结

核心内容概述

高温合金是一种能在高温环境下保持高强度、抗腐蚀和抗氧化能力的合金材料，主要应用于航空发动机、燃气轮机和液体火箭发动机等军用动力装备。由于其技术壁垒高和市场空间大，高温合金成为军工领域备受关注的投资方向。本文系统分析了高温合金的分类、发展历程、应用领域、我国发展现状及市场容量，旨在为投资者提供全面、客观的认识。

主要观点

• 高温合金是航空发动机及燃气轮机的基石，具有高强度、耐高温、抗腐蚀等特性。
• 高温合金的市场空间主要由军用航空发动机及燃气轮机、液体火箭发动机需求驱动，民用领域需求较弱。
• 我国是仅有的4个拥有自主高温合金体系的国家之一，近年来在技术能力和生产水平上取得了显著进步。
• 高温合金根据制造工艺分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金，其中变形高温合金应用最广，占比达70%。
• 镍基高温合金是应用最广的一类，具有最高的高温强度和良好的抗氧化、抗腐蚀性能。
• 单晶高温合金在航空发动机涡轮叶片中应用广泛，是提升发动机效率的关键材料。

关键信息

1. 高温合金的分类与特点

2. 高温合金市场容量

• 全球市场：2012年全球高温合金消费量为28万吨，市场规模达100亿美元，航空航天领域占比55%。
• 国内市场：2009年国内高温合金年产量约1万吨，需求达2万吨以上；2016年产量约2万吨，需求约3万吨。
• 军用领域：2020年预计军用航空发动机及舰船燃气轮机领域高温合金市场容量将达140亿元，弹用航空发动机预计达20亿元。

3. 国内高温合金产业链主要单位

4. 单晶高温合金发展

• 单晶高温合金使用温度可达1100℃以上，成为航空发动机热端部件的关键材料。
• 国内单晶合金如DD402、DD406等已通过试车和使用考核。
• 单晶合金的研制周期较长，需经历多个阶段，包括合金设计、制备工艺优化和性能测试。

风险提示

• 航空发动机及燃气轮机批产进度不及预期。

重点推荐公司

• 钢研高纳（300034.SZ）：国内高温合金制品生产规模最大的企业之一，拥有先进的高温合金母合金和精铸件生产能力，市场占有率高，技术领先。

图表说明

• 图1：高温合金化学元素构成
• 图2：高温合金分类及应用占比
• 图3：过去60年高温合金高温性能发展状况
• 图4：变形高温合金制品
• 图5：航发集团航材院生产的粉末涡轮盘及空心单晶叶片
• 图6：高温合金在航空发动机中的应用情况
• 图7：航空发动机高温合金结构件
• 图8：液体火箭发动机
• 图9：液体火箭发动机结构示意图
• 图10：世界高温合金发展趋势和我国主要高温合金的研制
• 图11：全球高温合金市场规模
• 图12：高温合金应用领域
• 图13：2009年全球主要高温合金厂商产量排名
• 图14：国内高温母合金主要生产商

表格说明

• 表1：高温合金及其分类
• 表2：国外代表性合金研制企业
• 表3：我国高温合金发展历程
• 表4：国产高温合金牌号代号
• 表5：我国部分高温合金牌号及其国外对标牌号
• 表6：国内高温合金产业链主要单位
• 表7：国外航空发动机发展历程
• 表8：铸造高温合金类别
• 表9：单晶高温合金叶片在航空发动机中的应用
• 表10：单晶高温合金制备方法（成分质量分数，%）
• 表11：钢研高纳主要产品及对应竞争对手、下游客户

总结

高温合金作为航空发动机、燃气轮机和液体火箭发动机的核心材料，具有不可替代的重要性。我国在高温合金领域已取得显著进展，具备一定的技术能力和生产水平，但与国外先进水平仍存在差距。随着我国军用航空发动机和燃气轮机的国产化进程加快，高温合金市场需求将快速上升，预计2020年将达到140亿元。重点企业如钢研高纳在高温合金领域具有显著优势，值得重点关注。