2022年高温合金行业发展现状及未来趋势分析 高温合金用量占航空发动机总重量的40%-60%

1、 高温合金是航空航天核心材料

高温合金一般以铁、镍、钴等为基，是能在 600℃以上的高温及一定应力条件下长期工 作的金属材料，具有优异的高温强度、较好的抗氧化性、抗热腐蚀性能、良好的热疲劳性 能、良好的塑性和断裂韧性等综合性能。其中镍基高温合金凭借优异的高温性能，是目前 航空航天领域应用最为广泛的高温合金材料。高温合金按制造工艺可以分为变形高温合金、 铸造高温合金和粉末高温合金，其中变形高温合金应用范围最广，占比约为 70%，其次是铸 造高温合金，占比约为 20%。

高温合金材料属于制造航空航天发动机热端部件的关键材料，在先进的航空发动机中， 高温合金用量占发动机总重量的 40%－60%以上。航空发动机的性能水平在很大程度上取决 于高温合金材料的性能水平。航空发动机中使用高温合金的部件包括燃烧室、导向叶片、涡 轮叶片、高压压气机盘、涡轮盘及加力燃烧室等。涡轮叶片是发动机中工作条件最为恶劣的 零件，它不仅需在高温燃气包围下工作，还需承受转子高速旋转时叶片自身的离心力、气动 力、热应力及振动负荷。另外，由于航空发动机的工况不断变化,叶片还得经受高温蠕变、热腐蚀及冷热疲劳。如此险峻的工作条件对材料性能提出了苛刻的要求，只有类似高温合 金这样拥有卓越力学性能的材料能够胜任。

图：航空发动机中多数热端部件为高温合金

2、 高温合金市场空间有待放量

航空发动机的制造对于高温合金材料有着刚性需求。根据波音公司的最新预测，中国 航空公司 2040 年之前将需要 8700 架新飞机。在军机飞机领域，由于当前我国军机架次总 量与美国相比还有很大差距，且随着我军军费预算增速的回升，装备建设将加快推进，未来 我国军机数量将有较大提升。

国内高温合金的下游应用市场中，除了航空航天等军用领域外，高温合金应用已拓宽 至汽车、机械等民用领域。从下游需求占比来看，根据 Roskill 统计数据，汽车和航空领 域占比较大，需求份额分别为 36%和 33%，需求主要来源于汽车的涡轮增压器和先进的航空 发动机。我国的高温合金生产和消费规模将随着高温合金下游军工行业发展而提速增长，市场规模同样呈现高速增长。未来在行业受下游军工需求拉动较为明显的特点下，市场有 望高速成长。

我国的高温合金需求增长迅速，2013 年-2019 年中国的高温合金需求量将持续增长， 同比增速保持逐年增长态势。根据中国特钢协会等机构以及公开数据，近年来我国高温合 金市场规模快速上涨，2019 年市场规模为 169.8 亿元，同比增加 33.5%。从需求端来看， 2019 年中国的高温合金需求量为 4.82 万吨，同比增长 28.9%；从供给端来看，2019 年国内 高温合金产量为 2.76 万吨，同比增长 26.9%。可见国内高温合金的需求缺口较大，仍需通 过进口来维持供需平衡。目前行业产能增长主要以现有厂商扩产为主，但是因为生产工艺 复杂，下游认证周期较长等因素，产能扩张增速较为缓慢，未来高温合金产能将随着各企业 扩产计划而逐步提升。由于需求缺口较大，我国高温合金总产能提升刻不容缓，在政策利好 和需求增长双双驱动下，我国高温合金行业的市场规模将快速增加，预计到 2026 年我国高 温合金市场规模将增长至 342 亿元，未来市场空间逐步打开。

图：2021-2026 年中国高温合金市场规模预测

3、 高温合金供给门槛较高，产能提升较慢

我国高温合金产业发展较快，但技术与世界先进水平仍存在差距，并且国内生产能力 不足，高端品种尚未实现自主可控，供需缺口较大。由于高温合金市场具有技术含量高、试错成本高、成材率较低、应用周期长等特点，高温合金市场的行业壁垒较高，主要包括技术 壁垒、市场陷入壁垒和质量标准壁垒。

我国高温合金行业从业企业数量较少，竞争格局较为稳定，预计在未来 5 年内不会发 生太大变化。国内现从事高温合金材料及高温合金精密铸件生产的企业数量有限，主要是 基于国家在计划经济时期规划的高温合金生产基地和研发基地，以及一些原航空工业配套 高温合金铸件的专业铸造单位。目前国内从事高温合金产品生产的企业主要可分为以下三 类：

1) 第一类是以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等特钢企业为主的大型钢铁厂变形高温 合金生产基地。其产品以批量较大、结构较为简单的变形高温合金板材、棒材和锻件为主；

2) 第二类是以钢研高纳、中科院金属研究所和北京航材院为代表的研究、生产基地。 其科研能力较强，产品牌号较齐全，因此涵盖了铸造、变形和新型高温合金等多种产品品 类，产品中包含更多结构较复杂的精密铸件、结构件以及据客户需求定制的小批量产品。

3) 第三类为其他民营企业，虽然普遍相比老牌钢企规模较小，但近年来业务增速较高。 代表企业包括万泽股份、图南股份、西部超导、中科三耐等。

目前西方国家仍对我国军工相关领域的技术和产品实行封锁，因此国内从业企业间目 前属于竞合关系，直接竞争较少，基本上以努力实现技术创新、扩大产能、满足市场需求为 目标共同发展，行业生态较为健康。因此国内高温合金市场不同类别的企业专注于不同的 高温合金细分赛道，存在差异化、良性竞争趋势。

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