金属非金属新材料行业深度研究：高温合金，在熔炉中而生-20201122-天风证券-23页_895kb

金属非金属新材料 - 高温合金总结

核心内容

高温合金是一种在高温环境下仍能保持良好性能的材料，主要用于航空发动机、燃气轮机、核反应堆、化工设备等高温工作条件下的关键部件。随着对热机效率和性能的追求，高温合金的使用温度不断提高，其研发与生产技术也在不断进步。

主要观点

• 高温合金的重要性：高温合金是航空发动机等高性能热机的关键材料，其性能直接决定热机的效率与寿命。随着发动机推重比的提升，高温合金的需求也在不断增长。
• 分类与发展：高温合金主要分为铁基、镍基和钴基三大类。镍基高温合金占比最高，约为80%，铁基占14.3%，钴基占5.7%。镍基高温合金在航空发动机中应用广泛，包括变形、铸造和新型高温合金。
• 航空发动机用高温合金：航空发动机的涡轮叶片、导向叶片和涡轮盘是高温合金应用的核心部件，其承温能力随着发动机代际发展而提升。第四代发动机使用单晶高温合金，第五代发动机则使用粉末高温合金。
• 军机换代与高温合金需求：军用飞机的换代直接推动了高温合金的升级需求。预计2025年中国战斗机数量将大幅增加，推动高温合金市场的发展。
• 企业布局与竞争：国内高温合金企业包括抚顺特钢、钢研高纳、万泽股份等。抚顺特钢在变形高温合金方面具有技术优势，钢研高纳在铸造高温合金方面领先，万泽股份则注重研发与生产一体化。

关键信息

• 高温合金的性能：铁基高温合金使用温度较低（600~850℃），主要用于涡轮盘、机匣和轴等零件；镍基变形高温合金用于涡轮盘和叶片，工作温度可达650~1000℃；镍基铸造高温合金用于导向叶片，工作温度可达1100℃以上；新型高温合金如粉末冶金和单晶高温合金具有更高的承温能力与性能。
• 市场空间：航空发动机年市场需求约50亿美元，带动高温合金年均需求约8.75亿美元。维修市场空间约43.3亿美元。
• 企业现状：钢研高纳是国内铸造高温合金的龙头企业，抚顺特钢是高温合金产量领先的全国性企业，万泽股份则是新兴高温合金企业，具备研发和生产一体化能力。
• 技术瓶颈与突破：随着合金使用温度的提升，合金化程度增加，制造工艺面临挑战。粉末冶金和单晶高温合金技术的突破为解决这些问题提供了新途径。
• 发展趋势：高温合金的发展趋势是向更高温度、更复杂结构和更高性能方向发展。未来，随着第六代航空发动机的研发，高温合金需求将持续增长。

风险提示

• 政策风险：国家未来可能调整高温合金及其应用领域的产业政策，影响企业的技术、人才、资金及经营战略。
• 企业风险：钢研高纳项目发展、下游需求、原料价格波动；万泽股份非公开发行股票受阻，资金到位问题；抚顺特钢大股东质押比例高，影响扩产进度。

投资评级

• 行业评级：强于大市（维持评级）
• 股票投资评级：未具体说明，但报告中提到相关公司具有良好的发展前景。

企业分析

• 钢研高纳：拥有先进的铸造和变形高温合金技术，2019年高温合金业务贡献了19.86%的收入和43.78%的毛利，研发能力卓越。
• 抚顺特钢：高温合金产量全国领先，2019年产能达5000吨，但面临大股东质押比例高和原料价格波动的风险。
• 万泽股份：注重研发与产业化结合，已建设多个生产基地，预计2022年全面投产，实现收入和利润增长。

图表与数据

• 图表目录：包含高温合金应用领域、热机卡诺循环、涡轮叶片承温能力、军用飞机成本拆分等图表。
• 数据来源：贝格数据、中国产业信息网、前瞻产业研究院、天风证券研究所等。

结论

高温合金作为关键材料，在航空发动机、燃气轮机、核能和化工等领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断进步和军用飞机的升级，高温合金市场需求将持续增长。国内企业如钢研高纳、抚顺特钢和万泽股份在高温合金领域具有较强的竞争力，但也面临一定的风险与挑战。