2025年新材料行业年度策略:不急,缓缓行
- 来源:中航证券
- 发布时间:2025/01/23
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新材料行业2025年年度策略:不急,缓缓行.pdf
该文档为新材料行业2025年年度策略报告。报告聚焦于新材料这一战略性新兴产业的发展动态,深入分析了行业在2025年的宏观环境、政策导向及市场趋势。内容涵盖新材料产业链的供需格局变化、技术创新方向以及主要细分领域的投资逻辑。报告旨在为投资者提供关于新材料行业长期价值与短期波动的深度洞察,帮助把握行业周期拐点与结构性机会,评估相关资产的风险与收益特征,为产业布局和投资决策提供数据支撑与策略建议。
两航需求改善及增量机遇
通过对比军用航空产业链上中下游三大环节的业绩增速情况,我们可以清晰看到行业周期性波动给企业带来的影响。在“十四五”期间,军用航空经历了订单加速放量和中期调整带来的多变的需求环境,使得产业链中上游企业的订单节奏也随下游需求变化而出现较大幅度波动。通过下图可以清楚的看到行业各环节业绩增速于2021年达到阶段性峰值,随后均有下行趋势,且中上游环节的降速较主机厂更为明显。对于产业链各环节的业绩增速分化,我们认为,在行业快速上升期,中上游企业享受了高于主机厂的盈利增速,主要受益于下游装备放量初期的暂定价机制以及“小核心,大协作”下规模效应的体现;但在行业越过景气阶段性高点后,随着供应链体系趋于成熟,主机厂对装备控本降费的追求和“多流水”竞争格局的开启使得中上游企业面临了量价利层面的压力,叠加近年来订单的不稳定性,给中上游企业带来了更大的考验,从而导致中上游企业的业绩增速降幅更大。

材料端“价利”的钟摆效应显现。军用装备放量节奏在步入“十四五”之初提升明显,行业景气度高涨,“小核心、大协作”战略的推进促使产业链上下游形成了密切协作,材料类企业尤其是机制较为灵活的民企在这一过程中充分受益,量价利齐增之下相关企业业绩大幅增长,此时“价利”的钟摆左倾。而随着装备发展日趋成熟,主机厂对于控本降费和“多流水保供应稳定”的要求逐步提升,叠加上游材料行业产能投放较多、部分原料价格下行,材料企业经历了主机厂的审价考验,钟摆开始向右倾斜。在向右摆动的过程中,钟摆很难一次性回归到相对合理的平衡位置,而是会继续向右进行一定程度的偏离。虽然当前我国军用航空航天装备不断追求更高的“效费比”但其中对装备性价比的追求也并不等同于绝对的低成本化,审价的初衷是为了更好的服务于作战体系,而过低的价格则会对上游环节造成一系列影响。随着上下游各方对材料定价的不断协商和博弈,我们预计钟摆的摆动幅度将逐步减小,从而逐渐寻找到一个合理的平衡点,届时材料的价利有望达到一个相对稳定的水平。
审价影响及行业竞争加剧之后再遇中期调整,材料企业距离“以价换量”的美好愿景尚有差距。在“十四五”中期,随着上游材料端新建产能的建设完成和陆续投产主机厂从降本控费角度出发,逐步开启了上游材料端“多流水”竞争格局。从整体视角来看,多流水保证了供应链的安全稳定,是行业向市场化和成熟化迈进的表现,但对于材料企业来说,“多流水”意味着原有的“独供”格局被打破,行业竞争的加剧之下订单份额的争取变得愈发关键。随后,2023年开始,行业又受到了中期调整及人事变动影响,订单下达量明显减少,上游以钛合金、碳纤维复合材料为代表的两航新材料经历了不同程度的订单量下滑,导致企业距离“以价换量”的美好愿景尚有差距。
由于多数上游企业在行业景气高位纷纷宣布通过募集或自有资金扩产来突破产能瓶颈,以满足下游需求的快速增长。当产品的价利被压缩,叠加中期调整带来的需求端波动,企业前期投建的项目变得难以达到预期回报。行业的周期性调整已经导致材料企业出现了一系列的行为变化,并可能会产生其他更为深远的影响:
项目缩减或延期:基于对行业竞争情况、下游需求节奏的变化,以及对固定资本投入回报率的评估,近年来部分中上游企业已对募投项目的投资金额、产能作出动态调整,留存更多现金以应对未来的不确定性,部分企业则因市场环境或资产折旧影响而对项目进行了延期:军转民:原先对军品投入较多的民营企业会倾向于开拓更多元化的下游市场以平滑下游单一行业的周期性波动,争取更多的生产经营灵活性;产品质量或下降:产品价利被压缩后,企业的内部降本增效变得至关重要,然而过度的降本可能会导致部分产品质量的下降或产品良率的下滑;创新动力或减弱:对产品盈利性下降的预期会降低现有企业对研发投入的积极性同时也会降低对行业新进入者的吸引力,长远来看不利于新材料和新工艺的推广和应用。
我们预计未来航空航天新材料的“价利”有望逐步回归到相对合理水平,而“量对企业的重要性会得到进一步凸显。在全球地缘局势紧张的大背景下,军用装备更新换代的紧迫性依然存在,未来歼-35A等新型装备的批量列装将为军品需求端提供有效支撑,推动产业走出阶段性发展低谷。我们认为,短期内需关注下游航空航天装备订单的补偿式增长,包括前序老订单的执行和近期部分新订单的落地,中长期则需要关注新的装备发展趋势对新材料及新工艺带来的需求结构变化。俄乌冲突颠覆了以往“短促精准”的作战理念,具备更高性价比、无人化等特征的作战装备很好的适应了战争形态转变趋势,进而有望带来诸如复合材料、增材制造及其他新材料和工艺的应用比例提升。同时,军用航空航天以外的市场也有望为相关新材料企业贡献增量需求,大飞机、海洋工程、低空经济、商业航天等新质领域的发展壮大,也会不断开拓两航新材料应用市场。
1.1多领域带动钛合金需求增量
2024年国内外经济环境错综复杂,我国钛合金行业在量价承压的背景下依然砥砺前行,2025年更需关注钛材需求端的积极变化。2024年11月,我国钛合金行业迎来了新晋企业的上市--金天钛业成功登陆科创板,我国高端钛合金行业在持续壮大的过程中整体行业集中度也有望进一步提升。然而,自2023年开启的行业中期调整使钛材的市场格局随着下游终端领域的景气度变化而产生了显著分化,展望2025年,我们认为钛材终端领域的边际变化值得密切关注:军用航空钛材的需求端在经历了订单交付节奏延缓之后,在2024年迎来了一定转机,我们认为2025年军用航空钛材需求有望随下游订单的逐步恢复而重拾景气;②国产大飞机仍处于提速放量初期阶段,后续“十五五”期间民用航空的蓬勃发展有望大力牵动钛材国产替代,贡献增量需求;③海洋装备的资本开支步入新周期,相关装备及工程领域对钛材的需求有望步入快速起量阶段。
军用航空钛材量价承压对基本面的影响已计入,2024年交付节奏回升已现端倪钛材自2023年起经历了量和价两方面的压力:量方面,国内军用航空市场因受到中期调整、人事变动等影响,自2023年起相关装备订单释放节奏放缓,订单交付出现延误,相关企业钛材销量也因此出现了较为明显的下滑;②价方面,钛材产品价格及盈利性因下游主机厂客户降本控费等因素而受到了一定程度的压缩,我们认为当前军用钛材产品的降价风险已基本体现,产品毛利率已处于相对合理水平,后续持续降价空间或较为有限。综上,“缩量”和“跌价”对企业经营造成了不小的考验,这也导致了以西部超导为代表的龙头企业自2023年起出现了业绩掉速的情况,但在2024年也看到了销售情况有所改善,西部超导业绩在2024Q2有较大幅度的环比改善(2024Q2公司营收环比+54.6%,归母净利润环比+115%),主要系由钛材销量环比改善所驱动,公司整体业务毛利率也于202402企稳回升,主要系具备高附加值的钛材产品盈利占比提升帮助优化了产品结构;同时,公司的业务规模在03得到了维持,表明其钛材产品保持了订单回暖后的平稳交付,钛材产品的交付量也仍处于由装备订单回暖带来的回升区间之中。
后续钛材看点主要在于“量”,须重点关注需求端的边际变化。军用航空方面我们认为需关注订单的补偿式修复、新一代装备的列装、军贸逻辑的强化。对于前期下游主机厂客户订单下达节奏的放缓,我们认为,2025年作为“十四五”规划的最后一年,在中期调整带来的影响逐步消退后,军用航空装备有望根据“十四五”计划完成度来进行补偿式的订单下达,军用钛材或将迎来需求修复机遇。除了存量需求的修复外,我国航空装备的更新换代有望在“十五五”贡献增量需求--新一代中型隐身多用途战斗机“歼-35A”于2024年11月在珠海航展首次公开亮相,进一步完善了我国军机产品谱系;从材料角度来看,钛材用量占比是评估战机先进性的重要指标,战机代际的升级往往对应着用钛量占比的提升,以美国的飞机选代作为参考,三代机F16的钛合金占比仅为2%,而四代机F/A-22及F35的钛合金占比则分别达到41%和27%预计后续我国歼-35A等新代次机型的列装放量有望为高端钛材贡献新的增量需求此外,2024年我国航空产业在军贸项目上也取得了较多进展,越来越多的先进机型开始面向军贸出口,海外增量需求有望打开军用航空市场天花板,从而为材料的需求端贡献更大的弹性。综合以上三方面,我们认为国内军用航空装备的潜在增量空间无需多虑,中期调整之后航空装备也具备了新一轮的放量基础,上游钛材生产企业将直接受益于需求端的显著提振。
除了军用航空领域外,民用航空及海洋工程和装备等具备较大市场容量的领域也为钛材的需求提供了广阔的拓展空间:
民用航空方面,C919有望于“十五五”步入放量新阶段。根据中国商飞发布《中国商飞公司市场预测年报(2024-2043)》,预计未来20年我国航空运输市场将接收喷气客机9323架。其中,支线客机821架,单通道客机6881架,双通道客机1621 架。到2043年,中国民航的机队规模将达到10061架,占全球客机机队20.6%,中国有望成为全球最大的单一航空运输市场。2024年12月底,中国商飞在总装制造中心浦东基地举行大飞机规模化系列化建设项目启动活动,表明C919即将进入规模化运营新阶段。
海洋装备方面,重点关注UUV技术发展提速。在新时代作战体系下,无人作战系统已得到了大规模的实战化应用,无人化武器装备的发展趋势较为明朗,水下无人潜器(UUV)、水下无人预置系统等海洋装备的技术发展日益成熟。目前世界各海洋强国都在加速推进水下无人装备的技术研发与应用,以抢占未来海上军事竞争新的制高点,从而赢得新时代水下攻防对抗的重要保障。根据美国国会研究服务处(CRS)2022年5月发布的一份报告,美国海军正在转向更加分散的舰队架构:“海军的能力将分散到更多平台上,避免将舰队整体能力的很大一部分集中到相对较少数量的高价值舰艇上”。为实现该目标,美国在水下领域大力投入,包括 UUV、载人潜艇、鱼雷等武器。UUV 作为一种水下无人平台,可搭载多种设备或武器执行特定任务,在极端或危险环境中替代人类作业,具有效费比高、隐身性能好、作战用途广和智能程度高等优势,被美国等海军强国视为现代海军“力量倍增器”是未来智能化战争中重要的新质作战装备。

总结:我们认为,介于当前军用钛材的降价风险已基本体现,虽然中期调整导致企业“以价换量”未能如愿,但后续军用航空下游装备订单的补偿式修复、新一代装备的列装、军贸逻辑的强化将共同构筑“十五五”期间军用钛材的需求增量,进而带动相关企业盈利企稳上行,建议关注军用钛材生产企业西部超导、金天钛业。海洋装备及民用航空等具备较大市场容量的终端领域有望带动钛材需求在“十五五”期间迈上新台阶,具备相关业务布局的企业将率先收益,建议关注西部材料、宝钛股份。
1.2碳纤维有望迎来转机
碳纤维行业是过去两年受到下游需求变动影响最大的行业之一,由于碳纤维产业从无到有,完成了国产化替代,研发投入较大,因此在“十四五”装备放量初期,高端产品暂定价格较高,毛利率较为丰厚,碳纤维行业得以维持较高的景气度。但物极必反,在需求增速悄然放缓、供给大幅扩张的背景下,碳纤维行业景气度越过高点一-新增产能由于需求变化产能利用率不足、军品订单不确定性增强、单一客户风险暴露,行业需要面对诸多变化,也亟需调整发展思路。而在经历破茧的痛楚后,随着新订单、新领域应用的落地,相信两航碳纤维会迎来更加美好的明天。
1.2.1中期调整带来三大变化
订单周期变短带来市场预期反复。2024年以来小丝束(T700级)碳纤维、大丝束(T300级)碳纤维价格跌速较2023年有所放缓,民品碳纤维供需格局宽松,价格持续承压。而与民品碳纤维市场化机制不同,军用航空碳纤维更加关注装备订单的情况,因此呈现出三大变化:订单确定性下降、供需格局变化以及企业发展思路转变:
1)订单的周期、数量、价格等要素确定性下降。“十四五”中期调整使得材料企业的业绩普遍受到较大幅度的影响,但影响更为深远的是,军用航空的生产思路从“有没有”向“优不优”的转变,因此下游客户的部分订单在时间周期、数量以及价格层面确定性相比以往有所减弱,这使得市场对于相关企业业绩稳定性分歧加大:
先交付后签约,订单周期变短。根据中简科技、光威复材公告可知,2024年的部分碳纤维订单采用先交付产品后签订合同的方式,且部分订单签约周期较短,相比于以往签订的长期大合同,新的签订模式有利于下游客户根据需求灵活调整自身采购计划,但也一定程度增加了市场对相关碳纤维企业业绩持续性的担忧;
重新审价带来碳纤维企业盈利能力承压。根据光威复材中报公告,目前航空碳纤维价格主要由相关各方根据价格管理办法确定,近两年受到审价政策影响,相关碳纤维企业产品毛利率有所下降;
应收账款天数增加,汇款周期变长。从企业应收账款周转天数可以看出,2020年以前由于需求较为旺盛,供不应求,叠加应收账款基数较少等因素,相关企业周转天数逐年下滑,2021-2022年,营收快速提升的同时,周转天数逐步爬升,2023年受到下游客户需求增速放缓等因素,相关企业周转天数出现明显的增加。
供需格局出现较大变化。在装备加速放量的过程中,上游材料具有较强的弹性,而由于涉军产品具有较强的供应门槛和扩产难度,因此充分享受了行业红利带来的良好格局,但随着下游供需逐步达到平衡以及其他竞争对手的潜在威胁,当前航空碳纤维的行业竞争格局出现了较大变化:
供需矛盾使得航空碳纤维企业经营压力加大。军工行业的中期调整使得产业链的需求出现了较大的波动,需求增速的下降较为明显。与此同时,中简科技、光威复材近两年扩产较多,一定程度上缓解了由于装备需求大幅提升带来的供给能力不足的问题。在需求阶段性面临困难的情况下,大幅扩张的供给无法转化为订单和利润,使得航空碳纤维企业的产能利用率普遍不足,而过去较大的资本开支也转化为了当前较大的摊销压力,给企业经营造成了一定的困扰;
潜在竞争对手的威胁:近年来,随着民品碳纤维出现较大的供给过剩局面以及相关企业陆续突破高性能碳纤维制造的门槛,有部分企业希望通过进入军用航空产业消化部分产能压力。虽然由于航空碳纤维具有较强的竞争壁垒和较长的验证周期,原有型号进入门槛较高,但终端客户出于供应链多元化的考虑,新型号的验证过程中不排除引入新进入者。
3)两航碳纤维企业发展思路有所转变。历经过去几年的跌宕起伏,行业内企业也开始反思并思考未来发展路径,关注拓展多元化市场的重要性,目前两航碳纤维行业已经基本实现了国产化替代,在这种背景下,保证交付的质和量是大前提,因此技术上要持续探索更好的产品,在此基础上,企业需要多思考自身战略定位,从市场的需求出发,积极谋求市场和客户的多元性、多样性,从而实现自身的可持续发展。
1.2.2航空碳纤维有望在2025年迎来转机
站在当前时点展望2025年,我们认为航空碳纤维行业已经出现了新的转机:首先是近期,部分订单合同陆续落地标志着行业重新步入正轨:其次,“十五五”的发展规划与未来新装备的发展思路契合碳纤维的特性,势必带来高性能碳纤维用量的提升;最后,在国家强调新质生产力的背景下,大飞机、低空经济等领域的高速增长也为碳纤维开拓出新的应用领域。
1)新合同是航空碳纤维企业新的起点。2024年11月4日,中简科技披露了原有合同续签以及新合同签订的公告,2024年12月16日,光威复材披露了总价值量36.6亿元的合同,包括了A、B、C、D、E各型号的碳纤维,其中合同组三为B型号碳纤维及织物,总价值量18.7亿元,履约期限两年。新合同的披露意味着行业在经历了两年的调整后,重新进入了新的发展阶段。部分公司公告合同中包括了原有牌号的续签,进一步修复了市场对于相关公司未来业绩持续性的信心,同时我们推测合同内容也包括了新牌号碳纤维的订单,光威复材2600吨原丝线的扩产主要应用于T800级产品,进一步验证了新型装备对于高性能碳纤维的需求较为旺盛,确认了下一代装备放量的紧迫性;
2)下一代装备发展思路牵引高性能碳纤维渗透率提升。海湾战争是信息化战争的开端,而俄乌冲突的持续性让各国意识到,发展无人化、高效费比的主战装备或将成为未来大国对抗、代理人战争的主要方向,而碳纤维材料在装备无人化、高性价比的趋势下也将提升自身渗透率,迎来更加广阔的应用前景。
主战装备无人化趋势下,对材料的特化要求变高,促进碳纤维的应用。在未来无人装备主战化的背景下,无人机尤其是僚机在作战中主要承担“脏活、累活、险活”,因此需要协同有人机进行设计,例如在穿透性航空要求下,无人僚机需要肩负起灵活响应、动态杀伤、感知干扰以及保护有人机等责任。因此无人机对材料的特化要求较高,例如无人僚机由于需要伴飞高超隐身战机,因此对于机动性、隐身性以及扛电磁干扰能力要求较高,根据《先进复合材料在军用无人机的应用动向》统计,目前先进军用无人机的机身结构大幅度使用复合材料,占结构总重的60-80%:
1)碳纤维复合材料的大比例使用使得无人机减重25-30%,有效提升机动性;
2)碳纤维复合材料具有特殊电磁性能,通过加入吸波纤维,可以有效减少外部观测特征,同时通过结构设计,引入吸波透波的复合结构,从而提高隐身性;
3)碳纤维复材具有较好的导电性能,经过高温石墨化处理后,碳纤维成为电磁波的优良反射材料,从而有效保护飞行器内部电子设备免受外界电磁波干扰。
现代战争对高效费比的装备更加青睐。近期中无人机发布公告,决定将部分募投项目(无人机系统研制及产业化项目、技术研究与研发能力提升项目)延期至2027年12月。与此同时,中央军委装备发展部发布面向社会的极低成本无人机竞优比测活动。下游客户的调整反映出当前无人机的发展思路,体现出军方对于高效费比的作战装备认知进一步强化,采购需求进一步增加。
在这一背景下,材料选取和工艺的选择也要跟随需求调整,自动化、高效率的碳纤维生产成为趋势。复合材料结构/功能一体化设计和整体化成型的特点,使得无人机机体零部件数量大大减少,从而节省了装配工序、缩短了生产周期,降低了综合成本。与此同时,自动带料铺层、自动纤维缠绕、树脂传递模塑等低成本制造工艺的应用,也大大降低了无人机生产制造成本,以美国波音 X-45A为例,使用低温固化预浸料制造技术制造的机翼,成本较传统工艺降低一半。但也需要注意,高性价比不能只单纯考量采购成本,因此并不能一味追求材料的价格而牺牲装备作战效果。除了初次采购成本以及维护成本以外,从任务效能角度考虑,应该以任务的完成与否来衡量有效成本,而非仅仅追求低价的无效成本。碳纤维复材的使用可以有效提升无人机的性能,有效提高穿透性航空的效果,因此属于有效成本。
1.3陶瓷基复材蓄势待发
陶瓷基复合材料由增强材料、基体和界面层组成,各组分呈现出大牙交错、紧密结合的态势,因此三种组分对于复合材料的性能均有贡献。陶瓷基复材的出现,将发动机部件的耐温能力提升至1200~1350C(1473K~1623K),并且构件质量通常为镍基高温合金构件质量的 1/4~1/3。目前面向未来的推动比15~20的发动机涡轮最高达到 2200K以上,远超单晶高温合金的耐温极限,因此陶瓷基复材的应用将成为下一代发动机的重要选择。
目前国内主要碳化硅纤维生产企业包括立亚新材和宁波众兴,此外,中科院宁波所和湖南泽睿也在做产业化落地,但目前尚未形成批量能力。前驱体产能方面,立亚化学于2020年投产12条聚碳硅(固态PCS)产线(约50吨产能),于2022年建设液态PCS30吨(中报显示已完成大部分投资进度)。碳化硅纤维方面,立亚新材于2015年建设的CASAS-300特种陶瓷材料,生产规模 10吨/年。与此同时,众兴新材第二代碳化硅纤维产能约10吨,聚碳硅烷产能约 40吨,整体产能体量与立亚新材接近,但产量层面不及立亚新材。根据以上情况,我们得到如下产业格局竞争图,行业整体呈现出寡头竞争的态势。
近两年,行业内公司呈现出上游景气,中下游萎缩的局面。可以明显看到由于下游复材需求的萎缩,火炬电子主要负责碳化硅纤维生产的子公司立亚新材的净利率出现较大幅度的下滑、火炬电子主要负责碳化硅纤维先驱体聚碳硅烷生产的子公司立亚化学的净利率提升明显,而陶瓷材料整体业务的毛利率保持相对稳定,我们推测主要系火炬电子碳化硅纤维的产能利用率保持稳定的同时,收入下降带来的三项费用率及资产、信用减值较多所致。与此同时,根据湖南泽瑞环评报告中的物料平衡表中聚碳硅烷与第二代碳化硅纤维用量3:1的比例推算,2021年以后,火炬电子从对外采购先驱体转向对外出售聚碳硅烷,数量呈现明显增长,一方面这是由于公司碳化硅纤维需求有所下降,另一方面也是近年来建设的液态聚碳硅烷投产带来的高端聚碳硅烷生产能力大幅提升所致,表现出公司在行业需求不及预期的情况下,积极寻求多元化发展的情况。

碳化硅复材下游应用广泛。由于碳化硅纤维及复材整体成本较高温合金、碳纤维复材高,因此我们判断,碳化硅纤维的主要应用领域应具有以下几个特点--可以反复使用以降低全生命周期成本、对温度要求极高、对减重有一定要求以及对材料的韧性要求不高等,综合来看,陶瓷基复材在航空发动机、核电等领域的优势较为突出:
1)CMC优异的热力学性能及其在航空发动机热端部件具有较大应用潜力。燃气涡轮航空发动机采用布雷顿循环,高热效率的一个关键效率是总高压比,而高压比又会导致涡轮流场温度升高,而涡轮入口温度通常高于部件材料的热极限。因此来自于压气机的空气通过内部和外部流道冷却结合的方式冷却热端部件。得益于MC优异的热力学性能,自20世纪80年代开始,欧美国家已经开展了CMC在航空发动机的研究,包括燃烧室火箭筒、涡轮部件(如外环、导向叶片、转子叶片、叶盘)、排气部件(如调节片/密封件、混合器和中心体、加力燃烧室火焰稳定器)等。
2)碳化硅复合材料将在核电领域发挥越来越重要的作用。目前核反应关键材料仍以金属材料为主,核用陶瓷材料相对较少,目前尚无陶瓷材料在核反应堆结构中应用,这主要是由于陶瓷材料对缺陷、裂纹的极高敏感性和自身化学键等特性导致。目前碳化硅在核能系统中主要应用在四个方面,一是作为包覆绕了颗粒的包覆层,主要应用于高温气冷堆,二是用于碳化硅复合包壳,代替锆合金包壳,三是在气冷快堆中用于基体材料,四是在熔盐堆中作为结构材料使用。
1.4增材制造进入新的发展阶段
1.4.1行业处于调整期
2024 年增材制造行业面临下游需求增速放缓、客户审价压力等影响。与此同时行业内门槛较低的通用小设备的同质化日趋严重,部分企业为抢占市场份额,率先掀起价格战,对行业内设备尤其是小型设备(400mm以下)价格造成了较大冲击,导致行业内各企业的设备收入增速出现了下降。以下是我们认为行业目前处于调整期的主要因素:
1)多激光头红利边际递减,设备企业苦练内功。在前序发布的《打开批量生产的第三阶段》专题报告中,我们提出行业自2017年开发出多激光打印策略后每增加一个激光头,设备打印效率提升20-50%,大大拓展了增材制造技术的应用空间,带来了至今为止以“大”为强的设备军备竟赛。但2023年以来随着800尺寸20光、1500尺寸26光等设备的发布,甚至最高64光设备的推出,行业发现激光头增加的边际红利正在减少,更多时候多激光头由于控制能力、扫描策略等因素无法同时工作,大大浪费了多激光头超大设备的优势。而观察2024年的TCT展会,可以明显发现,今年设备企业的发布会更多的不是在设备尺寸、激光头数量层面上盲目增强,而是更多着眼于多激光头的控制、动态扫描策略以及大层厚打印等软件策略的展示,这反映出下游客户的需求变化,也是设备企业苦练内功、提升综合能力的证明。
2)FOMO心理消退,带来设备需求增速的放缓。2020年是金属增材制造在航空航天领域大规模应用的元年,相关公司的业绩出现了较大幅度的增长,而其中有部分因素是因为下游单位出于FOMO(Fear OfMissingOut)等因素也对金属增材制造设备进行了小批量的试验性采购,带来了行业内较多增长的机遇。而随着下游需求的调整以及增材制造技术逐步为潜在客户了解,FOMO情绪的消退也带来了设备需求的放缓。我们认为当前行业已逐步走出了教育市场的阶段,当前制约下游应用的因素主要是成本、效率以及一致性等行业亟待提升的部分。
3)增材制造一级融资困难加剧。2024年国内3D打印行业共有32起投融资事件,投资总额约 37.5亿元,较 2023年下降约 49%。据南极熊 3D打印报道,2023年开始增材制造行业的投融资下滑就已经有所感受,只不过由于铂力特超 30 亿元的定增和华曙高科 IPO 融资 11.5亿元掩盖了这一现象,去除这两笔融资,2024年融资金额较2023年略有增长。而阶段性收紧IPO节奏以来资本市场上市公司数量大幅下滑,反馈到一级市场就是融资金额的萎缩,为了保“营收”、保“市占率”,行业从业者加快了对于现有客户的抢夺,反过来也促使2023年以来价格战的爆发。
应用遇到真空期,同质化竞争引发价格战。过去两年设备企业丰厚的利润引4)来了大量新进入者,企业间通过相互挖角获得了小设备的技术外溢。而多激光头红利带来的较浅层次的行业应用市场开发殆尽,深度与设计融合的应用尚在酝酿,行业应用遭遇瓶颈。融资端的压力也倒逼从业者依靠更激烈的价格策略维持市场份额.低端设备的竞争日趋红海。靠价格战或许能够在存量市场中获得更多的市场份额,但需要注意的是,增材制造行业整体的渗透率较低,前景广阔,并非存量竞争。因此行业内卷带来的相关研发投入强度的下降,进而导致行业无法做出真正有益于降本增效的创新,这给行业带来的伤害要远超过价格战获得的成本下降。
1.4.2“十五五”有望迎来新的机遇
尽管在过去的两年内行业处于阶段性的调整阶段,但我们也欣喜的看到了新的变化--例如在“十五五”期间订单的恢复性增长、下一代武器装备带来的新的发展机遇以及设计与生产高度结合的新发展模式等:
1)订单或将迎来恢复性增长。观察近两年行业内主流增材制造企业的毛利率可知,在航空航天需求放缓的情况下,毛利率出现了较大幅度的下滑。而展望 2025 年即将进入“十四五”收官之年,延滞订单或将密集而至。回暖趋势之下,增材制造行业在航空航天领域相关的大额订单和新项目的研制也或将重启。而占据行业较好竞争地位、产能逐步投产的龙头企业也将受益于订单恢复带来的景气度回升。
2)装备高效费比趋势之下,增材制造行业有望发挥重要作用。根据上文提到的现代战争形态下的装备无人化、高效费比的需求方向,我们认为增材制造工艺有望在军用装备生产中发挥更加重要的作用。例如无人机主战化趋势下,随着设计师对于无人僚机性能要求提高,对新材料新工艺的使用比例较有人机更为积极,增材制造有望继续提高其在无人机领域的渗透率。在效费比要求越来越高的背景下,经过拓扑优化的设计稿将不可避免的使用增材制造工艺,从而有效地减少材料的使用、减轻整体重量以及提高续航里程等,因此我们判断未来在无人作战装备快速增长、对高效费比装备采购需求增加的背景下,增材制造将发挥越来越重要的作用。
3)增材制造进入工艺和需求深度结合的新阶段。如上文所述,目前增材制造正在经历行业需求增速阶段性放缓和中低端供给过剩的局面,而事实上,尽管自2017年以来需求快速增长带来了相关企业和投融资的快速增加,但在实际应用层面,客户多采用原先设计方案,而只是单纯考虑传统工艺是否能替换为增材制造。但事实上,这种平替的市场空间很快被客户验证殆尽,能替代、有经济性的部件被替换后,客户对于增材制造设备的需求也随之大幅降低,这也使得行业增速出现了断档期。而与此同时,更深层次的变革正在酝酿--设计部门在新型产品中原型设计中,充分考虑新型工艺带来的结构上的优势而无需考虑加工难度,因此点阵结构、镂空结构等越来越多的被引入飞行器原型设计中,而一体化成型的增材制造在处理复杂结构方面具有先天优势,增材制造进入了工艺和需求深度结合的新阶段。
近年来,增材制造行业进入调整期,这一方面与下游需求波动有关,另一方面也与行业内过多低端产能的扩张有一定关系。我们判断,增材制造通过增加激光头数量和设备尺寸获得红利的阶段已接近尾声,增材制造进入新的发展阶段。在行业面临新一轮的创新变革的当下,只有坚持研发创新,坚持与客户需求深度融合的设计理念才能使得增材制造开拓出更加广阔的空间。我们认为,在过去两年坚持创新驱动发展与客户需求深入融合的相关企业有机会在新一轮的增材制造趋势中脱颖而出,建议关注:铂力特、华曙高科。
寻找供给端相对刚性的细分赛道
2024年下半年以来,随着宏观调控政策的密集出台,政策底已基本确立,但经济底的确认仍有待进一步观察。过去几年,与新材料相关的诸多终端下游行业迎来景气周期,新材料行业的供需错配带来了产品量价齐升,业绩增幅更为明显。得益于二级市场大幅融资、中央及地方政府补贴的支持,2020-2022年,新材料行业较其终端行业表现出更加激进的资本开支力度,但随着近两年下游行业面临增长困境,新材料行业供需矛盾开始显著爆发。从具体时间节点来看,2021年新材料行业的资本开支增速达到顶峰、如果按照制造业2-3年的产能建设周期计算,新增产能的投产高峰大致对应在2023-2024年,与此同时,虽然2022-2023年新材料行业资本开支增速下降较快到 2024年增速转负,但其在建产能存量规模仍处于较高水平,对应2024-2026年仍处于产能的投放和消化阶段。随着这部分产能转固,若未来需求不能出现较大幅度增长,我们判断,过大的固投折旧压力和竞争格局的恶化会使得很多偏市场化竞争的新材料产品价格在未来较长时间内维持在较低水平运行。因此在当前时间点,我们倾向于寻找供给端具备顶层政策的有效钳制且下游需求具备相对较好成长性的细分赛道制冷剂、钨、稀土行业等在供给端存在较强的政策约束,同时需求保持稳健增长,因此具备稀缺性。
2.1供给端约束驱动制冷剂价格上涨
制冷剂(又称冷媒、雪种),是各类热机中用于完成能量转化的工质。自20世纪30年代起,人们引入氟氯烷烃(CFCS)作为第一代制冷剂,标志着化工在制冷剂领域应用的开始,随后氢氯氟烃(HCFCS)、氢氣烃(IHFCS)作为第二代、第三代制冷剂依次登上历史舞台。目前人们已经研发出第四代制冷剂,其对环境友好度高,但安全性存在隐患。制冷剂代际的差别主要是体现在ODP值(大气臭氧消耗潜能值)与GWP值(全球变暖潜能值),这两个指标数值越低,代表制冷剂的环境友好指数越高,其中第三代制冷剂和第四代制冷剂的ODP值对臭氧层已经不具备破坏作用,但第三代制冷剂的温室效应仍有影响。
当前法案采用“先冻结,后削减”两步走战略。由于当前使用的第二代、第三代制冷剂造成了臭氧层破坏以及温室效应,全球在《蒙特利尔议定书》及《基加利修正案》中对制冷剂生产进行了配额限制。根据协议内容,发达国家目前已经完全淘汰使用二代制冷剂,而包括中国在内的发展中国家计划到2030年实现全面淘汰二代制冷剂。发达国家在 2019年开启了对三代制冷剂的削减,目前已经完成了10%的生产配额,计划到2036年削减三代制冷剂配额85%,而中国等第一组发展中国家计划以2020-2022年为基准线年于2025年开始对制冷剂生产配额进行冻结,到2045年累计削减配额 80%。
我国第二代制冷剂淘汰加速。根据《蒙特利尔议定书》,中国的第二代制冷剂生产消费将通过三步走的方式逐步淘汰:我们已经完成第一阶段(2011-2016年)、第二阶段(2016-2020年)的削减任务,而第三阶段(2021-2025年)汰67.5%,目前已逐步接近、2025年我国HCFCs生产量将削减至基线值的67.5%,满足阶段性履约任务要求。
国内第三代制冷剂开始退出。2021年中国宣布接受《<蒙特利尔议定书>基加利修正案》并生效,2024年为我国第三代制冷剂配额元年。2023年11月生态环境部印发的《2024年度氢氟碳化物配额总量设定与分配方案》中规定,按照HFCs品种发放各公司 2024年度生产配额,具体到品种则是按照2020-2022基线年各公司HFCs生产量的均值,而HCFCs生产和使用的基线值65%的部分则并未进行分配。2024年10月18日,生态环境部发布了《关于印发 2025年度消耗臭氧层物质和氢氟碳化物配额总量设定与分配方案的通知》(下称 2025年总量方案),较2024年增加了较多的R32的配额(4.5万吨)。2024年12月,生态环境部印发了《2025年度氢氟碳化物生产进口配额核发表》,该表主要是通过各企业申报并由主管部门核发,与10月公布的2025年总量方案有所出入(R32、R245fa、R134a、R236fa配额环比有一定减少,R125、R143a、R152a环比增加较多),可见配额制有一定灵活性,只要生产产品的总GWP不大于规定的配额,企业即可根据自身需求在规则范围内申报并自行调配。
政策预期交易是 2024年主要矛盾。2024Q1,进入配额期后,政策预期较高,上下游形成一定共识,各品种价格均出现大幅上涨。2024年年中,市场出现一定分歧行业预期三代制冷剂配额增加,允许将部分高GWP品种调整为低GWP品种,转化上限为等 GWP值的配额,叠加下游客户为抵制高价制冷剂联合申请调整配额转换比例,市场对配额供给端宽松的担忧使得巨化股份股价从高点大幅回落,但观察第三代制冷剂和第二代制冷剂价格,除了R125三季度由于库存高企、需求疲弱出现大幅回撤以外,其余品种价格并没有出现大幅的波动,由此可见政策的预期交易是2024年的主要矛盾。
复盘2024年的需求变化,我们认为,政策对于制冷剂配额的增加是审慎的,但也要认识到供给端的约束并不绝对刚性,从维护全产业链健康发展的角度,不应期待制冷剂价格出现较大幅度的波动。但同时也应该理解,随着供需面的持续改善,良性竞争带来的更好的市场格局,下游客户会逐步接收制冷剂的价格,从而进一步促进行业的回暖,我们判断2025 年将是制冷剂行业利润逐步兑现,基本面决定行情的甜蜜期。

制冷剂海内外价差继续收窄。2024年,国内三代制冷剂的价格持续高于海外,因此海内外价差成为了市场关心的重点问题。全年来看,制冷剂出口呈现出前低后高的走势,上半年因去库等因素,出口需求较为疲软,海内外价差持续走高。随着库存去化,下半年出口形势逐步好转,就R32而言,由于出口配额年内有效,随着下半年出口价格上涨,行业内部分企业的出口配额使用超时间进度,需求向好,价格持续上涨.四季度以来价差有所收敛。从全年配额来看,含R23的我国三代制冷剂的生产/内用配额分别为 80.16、39.53万吨,“内用:出口”比例为49.3:50.7,在内用配额可以转化为外用的背景下,我们判断后续内外贸价差将继续收窄。
2025年制冷剂或迎来价格倒挂。三代制冷剂在2024年前三季度库存水平较高叠加行业长期价格战导致的信心不足,出口配额使用超预期,导致价格内外差距明显而随着库存的去化、配额消化较快、海外需求增长强劲,三季度外贸价格快速修复截止到12月底,R32为代表的三代制冷剂出口价格已接近或持平内贸价格。海外库存的持续下降也为2025年的制冷剂的价格提振创造了有利条件。从当前报价来看,海外市场报盘较国内市场表现的更为乐观,外贸价格的进一步提振有望同步带动国内三代制冷剂的价格接受度。因此,我们判断2025年三代制冷剂的内外贸价差将持续收窄甚至出现海外价格阶段性高于国内价格的情况。
国内制冷剂供给进一步集中。配额制下,制冷剂供给端集中度较高,2025年的配额显示 R32的集中度进一步提高。以巨化股份为例,根据生态环境部数据,2025年巨化股份三代制冷剂生产配额占到全国比例的37.8%(+0.54pcts),其中内用配额占到全国比例的 38.7%(+0.68pcts),占比进一步提高。而 2024年以来,随着配额制的推出,行业内企业加快了并购重组,伴随着非法产能的退出、海外产能扩张受限等因素,我们判断行业集中度将进一步集中。
并购重组加速:随着第三代制冷剂配额逐步稀缺,行业内并购重组加速2023年12月,巨化股份发布公告,收购飞源化工并增加股本,累计取得标的公司51%的股权。根据生态环境部公告,收购飞源化工将分别增加公司 2025年R32、R125、R134a 生产配额 2.9万吨、1.4万吨以及 1.6万吨。2024年8月昊华科技发布公告,拟发行股份整体并购中化蓝天100%股权目前中化蓝天制冷剂配额处于行业头部梯队;
海外产能扩张有限:根据基加利修正案,发展中国家第二组国家将 2024-2026年设立为基线年,因此目前HFCS产能扩张仍未受到限制。但根据统计,国内只有巨化股份在阿联酋设立了生产基地。而印度方面由于缺少萤石资源生产成本较高的同时,需求增加较快,其扩产的产能仅能满足部分自用需求因此海外产能扩张对供给影响有限;
打击非法产能:2024年9月12日,中国化工环保协会携手行业内龙头企业成立了查处和打击非法生产和销售HFCS专项基金,并发布了《关于建立查处和打击非法生产和销售HFC专项基金的倡议书》,持续打击非法产能有利于维持较好的竞争格局。
2.2优势战略金属“钨
2.2.1产业链附加值呈“微笑曲线
钨作为稀有难熔金属,其具有高比重、高熔点、高沸点、高硬度、高稳定性等出色的特性,因此钨的合金及化合物也具有一系列优异的物理、化学和机械加工性能,因此被广泛应用于国民经济中的各个领域。钨产业链主要涵盖上游资源开采、中游冶炼及制粉、下游精深加工和终端应用四大环节。
2.2.2指标管控下钨矿供给弹性有限
我国具备得天独厚的钨资源禀赋,在钨矿供给端具备全球话语权。据美国地质调查局(USGS)数据显示,2023年全球钨资源储量达440万吨,其中我国储量为230万吨,占比52.3%。钨矿的供给分布特征与钨矿资源的分布重合度较高,我国也是世界上最大的钨生产国。据USGS数据显示,2023年全球矿山钨产量为7.8万吨,我国产量为6.3万吨,占比80.8%,为主要的钨矿生产国。为保护和合理开发优势矿产资源,我国从可持续发展角度出发,出台了钨矿开采总量控制、出口许可证管理、钨品出口年度配额总量控制、钨初级产品缴纳关税、精加工产品适度退税等一系列钨产业政策,促进了我国钨工业进一步向规范化、有序化方向发展,未来在全球范围内的行业话语权将得到进一步巩固。
由于钨资源的不可替代性和不可再生性,美国、俄罗斯等国家先后建立了钨的战略储备,我国将钨列为国家实行保护性开采特定矿种行列,自然资源部每年下达两批钨精矿总量控制指标,严控战略资源无序消耗。2024年全国钨精矿(折合三氧化钨含量 65%)开采总量控制指标合计为11.4万吨,同比增长2.7%。从近年来钨精矿总量控制指标增速来看,指标增速大多维持低单位数增长,2015-2024年十年间总量控制指标 CAGR约为2.5%,钨精矿供给端增量较为有限。
展望后市,钨价走势已回归基本面交易,钨价涨跌仍将由供给和需求变化所主导。供给端,仍需关注 2025年钨精矿开采总量控制指标下达情况及各大矿山开工和实际供应量,年度指标的低个位数增速从源头端限制了钨矿无序供应,对行业的可持续发展有着积极的导向作用,也为钨价提供了底层支撑。需求端,钨作为“工业牙齿”国内制造业的景气度直接影响了钨制品的消费量,主要需关注下游以硬质合金为代表的顺周期行业及光伏钨丝的需求边际变化。
2.2.3硬质合金及光伏钨丝驱动需求端
钨凭借其高熔点、高比重、高硬度的出色物理特性,其制品被广泛应用于多个国民经济领域。据百川盈孚咨询,2022年钨精矿下游各个终端消费领域占比分别为:交通运输 32%,采掘 23%,工业制造14%,耐用零件8%,能源6%,军工 6%,以及其他领域 11%。可以看出钨制品终端应用领域多为高端制造业,钨的需求量与我国国民经济情况呈强相关关系。
2023年国内钨消费量实现同比温和增长,硬质合金消费量占比过半。据厦门钨业公告,2023年我国钨消费合计为6.42万吨,同比上升1.4%;分产品来看,硬质合金、钨特钢、钨材、钨化工消费量分别为 3.60/1.05/1.50/0.27万吨,分别同比-2.0%/3.0%/+15.0%/0.8%,硬质合金和钨特钢消费量下滑主要系受国际环境、地缘政治及下游装备投资乏力等因素影响,钨材需求增速较快主要得益于光伏用钨丝需求景气较高。从 2023年钨产品消费占比拆分来看,硬质合金占据了56%的钨消费需求,是钨的深加工产品中最为核心的消费领域,近年来其消费结构占比相对稳定,基本占据钨产品消费总量的 50%~60%。
2.3大国资源王牌“稀土”
2.3.1供给端占据全球主导地位
稀土产业链涵盖了上游稀土矿的开采、冶炼分离,中游各类稀土材料的精深加工,以及下游终端应用领域三大板块。上游稀土原矿的开采主要包括轻稀土矿和中重稀土矿的采选:原矿石经冶炼分离后可得到稀土氧化物,随后通过火法冶金或湿法冶金技术便能形成稀土化合物或单一稀土金属。在产业链中游,稀土金属及稀土氧化物再被进一步精密加工成稀土永磁、催化、发光材料等多类稀土材料。随后,稀土材料可被应用至各类下游稀土应用端--以稀土永磁材料中的高性能钕铁硼永磁材料为例其终端应用包括新能源汽车、风力发电、节能家电、机器人及智能制造等领域。

我国为全球最大的稀土资源储备国和生产国。据USGS数据显示,2023年全球稀土储量折合稀土氧化物约为1.1亿吨,其中,我国占比40%,稳居第一,全球前四国稀土储量之和占比高达88.2%,资源集中度较高。稀土产量方面,2023年全球稀土产量达 35万吨,我国稀土产量达 24万吨,占全球稀土总产量的69%,美国稀土矿产量 4.3万吨,占全球产量的12%,为我国境外第一大生产国,前四大稀土生产国合计占比超全球总产量的 96.9%。
工信部与自然资源部下达的指标主导了我国稀土供给增速,供给端重塑助力行业改革。由于稀土是国家实行生产总量控制管理的产品,任何单位和个人不得无指标超指标生产,因此稀土供给端的弹性主要来自于工信部下达的指标配额。据工信部与自然资源部下达的稀土开采、冶炼分离总量控制指标,2024年度我国稀土开采总量和冶炼分离总量控制指标分别为27万吨(同比+5.9%)、25.4万吨(同比+4.2%),指标增幅较以往20%左右的增速大幅收窄,供给端增速放缓有助于稀土行业重新回归供需紧平衡状态。拆分矿产品开采指标来看,轻稀土开采指标为250.850吨(同比+6.4%),已较前期大幅收窄;中重稀土开采指标为19,150吨,近年来均维持同比持平,供给刚性更强,体现了政策严控中重稀土开采的意志,明确了上层对维护中重稀土稀缺性的战略意图。当前我国稀土资源端主要由南、北两大稀土集团掌控,在中国稀土集团成立后,我国稀土矿的供给集中度大幅提升,各大稀土集团对指标落实和行业秩序整顿的响应效率较以往更高,也有助于深化行业供给侧改革。
2.3.2政策定调行业地位
稀土行业作为由上层部门主导管理和调控的政策性行业,理解顶层规划和政策意图对理解行业未来发展显得尤为重要。近年来,中国稀土集团的资产重组打响了行业供给端整合的响亮一枪,行业供给端由前期的四大集团进一步缩减至一南一北两大集团主导,供给侧规范化的行政成本在国有企业主导的竞争格局下得到了进一步降低。随后各部门对稀土行业的供给侧改革、相关技术出口限制、资源战略性定位等多方面出台了相关的明文规章制度,持续加强稀土资源保护、完善行业管理体制、促进行业高质量发展。
中国商务部于2023年12月发布通知称,将“稀土的提炼、加工、利用技术列入《中国禁止出口限制出口技术目录》。外交部发言人汪文斌对此回应,本次禁止出口限制出口技术目录修订是中国适应技术发展形势变化、完善技术贸易管理的具体举措和例行调整。我们认为,国际贸易关系的日益紧张提升了资源端自主可控的必要性,该出口管制政策通过控制稀土工艺技术的外流,确保了稀土产业集群在国内的集中度,也提高了海外其他国家掌握稀土产业相关技术的壁垒,让西方在这场“供应竞争”中受到了阻碍。在全球终端市场对稀土需求量持续增长的背景下,该技术目录压制了海外稀土的供应弹性,以留存海外各国对我国稀土原料的依赖度,从而进一步提升我国在稀土行业的定价话语权。
国务院于 2024年6月发布《稀土管理条例》自2024年10月1日起施行。《条例》共 32条,首次以行政立法形式规范稀土行业管理,立法目的为“为有效保护和合理开发利用稀土资源,促进稀土产业高质量发展,维护生态安全,保障国家资源安全和产业安全”。《条例》从中央层面定调了稀土资源的战略属性,以下三方面对稀土行业的定位和改革提出了明确的制度:
明确稀土资源战略定位:为有效保护稀土资源,《条例》明确稀土资源属于国家所1)有,任何组织和个人不得侵占或者破坏稀土资源,国家依法加强对稀土资源的保护,对稀土资源实行保护性开采。稀土作为我国优势战略性资源,打击黑稀土、引导行业供给端整合等措施将帮助维护资源的稀缺性;
稀土供给侧改革持续深化:为健全稀土管理体制,《条例》规定了国务院工业和信息化、自然资源等有关部门在稀土管理方面的职责,规定对稀土开采和稀土冶炼分离实行总量调控。随着稀土总量控制指标的持续落实,当前稀土行业已回归由供需面主导的良性发展状态;
建立产品追溯制度,明确相关处罚措施:《条例》进一步规范稀土综合利用,建立产品追溯制度,严格流通管理,要求从事稀土开采、冶炼分离、金属冶炼、综合利用和稀土产品出口的企业建立“稀土产品流向记录制度”,如实记录稀土产品流向信息并录入稀土产品追溯信息系统,工信部和其他有关部门将对以上活动进行监督检查,对违法行为及时依法处理。我们认为,加大对违法企业及相关人员的处罚力度有望为行业的秩序维护起到引导作用,推动行业规范化管理。
前沿创新驱动材料和工艺新应用
新旧动能转换是当前及未来宏观经济最重要的议题,百年未有之大变局之下,只有不断解放和发展前沿生产力,使用科技创新推动新经济的发展,才能获得不竭的前进动力。前沿领域应用的快速发展,将推动新的材料和工艺的进步,进而带来新的产业机遇和投资机会。展望科技革新机遇,商业航天、人工智能、人形机器人等前沿领域的快速发展,有望大幅拉动上游新材料及新工艺应用需求。
3.1商业航天“材艺”相随
根据我们前序发布的《商业航天深度报告:星辰大海,“材艺”相随》,自从SpaceX 提出“星链”(Starlink)计划以来,人们开始意识到低轨卫星(LEO)资源争夺的重要性,商业卫星的发射频次正在显著提升。由于卫星绕地球运行需要轨道和频段资源,国际电信联盟(ITU)提出在轨道和频段资源获取上遵循“先登先占、先占永得”的原则,因此轨道和频段是有限且不可再生的战略资源。根据ITU 数据,地球低轨卫星总容量约6万颗,目前正在运行的近地卫星则有4800颗。SpaceX的星链计划要在2027年前将4.2万颗卫星送入低轨,这使得近地轨道资源变得越来越抢手,也造就了各国竞争趋于白热化。虽然我国在低轨卫星通信领域起步较晚但发展较快,在星链计划的推动下,商业卫星的发射频次愈发密集,这为商业火箭的需求打下了一阔的增量基础,而我国商业航天公司正成为低轨卫星星座建设的中坚力量。
全球火箭发射数量在近年来呈快速增长态势,2023年商业发射次数占比已过半。据 The Space Report发布的《2023年全球太空活动年度报告》,2023年全球共进行了223次航天发射任务(同比增长19.9%),发射载荷2911个,全球航天发射次数和载荷发射数量双双打破了发射记录。据统计,2023年全球轨道发射任务中,政府发射78次(占比 35.0%),11次由商业公司根据与政府签订的合同进行(占比4.9%)商业发射120次(占比53.8%),其余发射未提及具体划分情况。当前商业发射次数已占据一半以上,随着以 SpaceX为代表的商业航天公司快速推进发射进程,未来该占比仍有持续增加势头。
纵观国内火箭发射市场的发展进程,自2014年国家政策放开民营商业航天的限制起,民营火箭制造企业如雨后春笋般涌现,商业航天行业正从单一的国家领导模式,向多元化、市场化的商业模式转变。目前大部分火箭仍然由体制内的航天企业发射,未来中国的商业航天发展模式也将与美国有所区别。我们判断,随着各企业发射任务的压力逐步增大,以及对星网盈利性要求的逐步提高,商业航天反应快、周期短、性价比高的优势有望逐一体现。
3.1.1火箭制造环节具备发展潜力
火箭可按照级数分为单级火箭和多级火箭,目前相对成熟的箭型和在研火箭基本为多级火箭。火箭制造环节中,火箭发动机和贮箱的价值量较高,据中国数字科学馆统计,两者在一子级和二子级中的价值量占比之和分别达到77.9%和58.1%,其他成本还包括电气设备、火工品线路管路、燃料等。

火箭的载荷、经济性、可靠性及使用寿命都取决于生产制造环节,火箭设计参数的不断提升及成本的下降与材料及工艺的应用密不可分。液体火箭中具备高价值量的部分包含①整流罩、②贮箱、③发动机、④其他结构件及零部件等,我们在下图中对国内火箭制造各环节所应用的相关材料、工艺及研发制造企业进行了梳理:
整流罩:整流罩通常位于火箭的顶部,用于保护卫星等有效载荷顺利进入太空,可以为航天器等有效载荷提供良好环境,保护其内部所搭载的载荷在大气层内飞行时免受气流、热环境等有害因素的影响。出于空气动力学方面的考虑,大部分整流罩都由高强度、轻质、耐高温,且无线电透波性强的材料制成,包括碳纤维复合材料、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫(PMI)等。国内的火箭整流罩生产参与企业除了航天一院703所、航天八院等院所外,还包括爱思达航天、超捷股份、航天神坤等民营生产企业;
贮箱:火箭贮箱作为推进器关键结构,占据了箭体60%的质量,储存液体推进剂的同时还承担着大部分的结构载荷,是决定运载火箭性能的关键。贮箱材料不仅需要具备一系列优异的力学性能,还要能够在恶劣条件下表现出高可靠性和高耐久性,其发展的趋势主要包括结构轻量化、强度和模量的提高、工作寿命的延长。轻质高强铝合金(包括猎鹰9号采用的铝锂合金)为当前主流的贮箱结构材料,而SpaceX的星舰采用的奥氏体不锈钢贮箱、处于研发阶段的复合材料贮箱也有望成为未来的发展趋势。工艺方面,目前传统热焊接工艺是贮箱加工的主流方案,而电弧增材、搅拌摩擦焊等工艺则可能成为下一代贮箱生产中的重要工艺。我国火箭贮箱生产及加工企业包括九天行歌、寰宇航天、超捷股份、融速科技等;
发动机:运载火箭对主发动机的要求包括大推力、高比冲、高推重比、高可靠、低成本等。这些要求高且相互矛盾的指标,决定了发动机以用尽材料极限性能的极端参数运行,在较小结构空间实现高水平能量剧烈释放与转化的工作特点。①材料方面,可重复使用液体火箭发动机推力室身部一般由高导热的铜合金内壁,以及镍基合金外壁连接而成。此外,在发动机燃烧室及涡轮叶片上应用热障涂层则有助于提高涡轮前温度和延长叶片使用寿命。②工艺方面,可重复使用发动机生产环节涉及的工艺包括高温合金和钛合金的精密铸造成形技术,以及在发动机壳体等精密构件中使用的增材制造技术,在泵叶轮和涡轮盘等旋转关键零件中使用的热等静压技术等。我国液体火箭发动机铜合金推力室内壁生产企业主要包括斯瑞新材,高温合金铸件生产企业主要包括钢研高纳,热障涂层供应企业包括华秦科技、新劲钢等,具备增材制造服务及设备产能的企业包括铂力特、华曙高科等,具备热等静压工艺的企业包括钢研吴普、欧中科技等;
其他结构件及零部件等:除了上述部件外,火箭还包括各类阀门、管路、着陆腿等其他零部件,涉及到的材料包括碳纤维、铝合金、不锈钢、胶、碳纤维复合材料等,相关上市企业包括超捷股份、光威复材、盛帮股份等。
3.1.2推力室内璧用铜合金持续迭代
推力室内壁材料需在高温下长期服役,材料内外两侧分别是高温燃气环境和低温冷却环境,且使用的燃料和助燃剂具有腐蚀性,在高温高压及高速燃气冲蚀下对材料的腐蚀甚为严重。如此极端的工作环境对材料提出了多方面的要求:①燃烧室内壁温度超过1000℃℃,喉部燃烧温度高达3500℃,这要求推力室内壁材料具有良好的耐高温性、热导率,将火箭发射过程中燃料燃烧的热量导出,以确保发动机正常工作。若无法将热量导出,则会引起材料过热、过烧,引起材料塑性、冲击韧性、疲劳及耐高温燃气腐蚀性能急剧下降,从而导致部件失效。②燃烧室内压力可达 200 大气压(约20MPa),故对结构材料的组织稳定性、机械稳定性提出了要求;③液体推进剂具有氧化性或腐蚀性,叠加高温高压及高速燃气的冲蚀也会对材料造成侵蚀,因此材料需具备抗高温氧化、燃气冲蚀性能;④材料的热疲劳极限循环寿命是影响材料重复使用的重要因素,因此材料还需具备较高的低周热疲劳性能。
我国商业航天产业尚处于初期发展阶段,产业链供应尚未充分发展,铜合金推力室内壁产品的技术成熟度和产能规模仍有大幅提升空间。由于先前我国火箭研发制造目标一般为满足运载火箭的一次性使用,国内重复使用运载技术较美国仍有较大差距。随着越来越多的民营商业航天企业开启了VTVL回收试验进程,未来国内火箭发射也将步入可重复使用时代,与之相对应的是应用材料性能要求的大幅提升。在此背景下,铜合金推力室内壁的产品成熟度需通过材料的产学研用及生产工艺的改进完善来提升,填补国内外材料代差刻不容缓。国内以铜铬铌材料为代表的推力室内壁产品需求量有望随火箭应用材料需求的推进而迎来从0到1的增长,相关企业需突破产能瓶颈以满足下游市场的快速扩容。
3.1.3热障涂层应用前景广阔
随着航天技术的不断发展,航天发动机开始向着更高推重比、更高燃料使用效率发展,尤其是近两年可回收火箭概念的提出,航天发动机的使用寿命也成为了重要议题。为实现上述目的,更高的燃烧温度和二次加力燃烧室的使用将成为重要的发展方向。为了保证部件在高温环境下长时间稳定工作,美国国家航空航天局于20 世纪50年代提出了热障涂层(TBCs)概念。
目前产业链主要涉及喷涂设备、喷涂服务以及下游部件客户等多个环节。主要商业模式是中游零部件加工后,交由热喷涂服务企业进行热障涂层工作,随后由零部件企业确认质量后交付给下游总装企业进行装配。因此热喷涂服务大多涉及到保密资质取得军工资质证明的企业具有较大的优势,并且部分下游企业也会要求该环节的企业负责部分中游零部件加工方面的工作,代表企业包括华秦科技、新劲刚等;而上游的粉末供应商主要是研究所或者是大型集团下属的子公司,典型的如北矿科技集团下属子公司北矿新材和中钢集团下属子公司中钢洛耐等:设备方面,金轮坤天等具有热喷涂设备制造能力的企业占据核心地位。
近年来,随着科研人员对热障涂层的研究逐步深入以及下游应用行业对于热障涂层的性能要求发生变化,热障涂层整体呈现出三大趋势:
结构/功能一体化:热障涂层的应用目前正在从简单的在热端部件表面进行喷涂和固化向结构/功能一体化的热障涂层部件转化,这意味着从部件层面,部件的结构设计的重构以及喷涂工艺的颠覆。但目前热障涂层的喷涂仍然受制于喷头的角度、工艺的难度以及产业链分工等多方面影响。未来,随着设计端更加一体化、更加复杂化的设计要求出现,从部件制造到涂层制造的一体化企业出现,热障涂层的结构/功能一体化将成为可能;
硅基非氧化物陶瓷逐步应用:在发动机燃烧室温度要求逐步提高的情况下,热端部件表面温度将达到 1400℃以上,这大大超高了现有镍基高温合金的耐温极限因此硅基非氧化物陶瓷成为研究重点。区别于传统的氧化物陶瓷,硅基陶瓷具有耐高温、热导率高、耐化学腐蚀等特点,因此被应用于高温热端部件中;
环境障涂层崛起:发动机工作环境中,硅基陶瓷的表面稳定性恶化严重,因此环境障涂层成为重要的解决方案。环境障碍涂层与热障涂层并不冲突,热障涂层的主要功能是降低基材的温度,而环境障涂层的主要功能是提高基材在高温下抵抗熔盐和水分侵蚀,提高陶瓷基复材的高温稳定性和耐久性。随着可复用火箭的技术进步,商业航天对火箭发动机的使用寿命提出了更高的要求,因此环境障涂层的需求将逐步提高。
3.1.4增材制造应用不可或缺
在此前我们发布的深度报告《金属增材制造行业深度:新时代新工艺,先军后民踏上新征程》中,我们重点提及了增材制造在航天领域的应用前景。商业航天作为增材制造的重点应用领域,能对部件进行轻量化改进并降低加工成本,从而提升单发火箭的载荷和性价比。此外,商业航天尚不成熟的供应链体系和紧迫的发射任务导致其对于短流程制造工艺更为青睐,金属3D 打印完美符合了航天产业多品种、小批量、整体化、轻量化、低成本等需求,在卫星、火箭、发动机多个领域存在较大的增长空间。

3.2算力建设带动芯片电感需求激增
从 ChatGPT、Sora大模型连续惊艳世界的表现,到英伟达、微软、谷歌等科技巨头持续迭代 AI软硬件,AI已形成全球共识的产业趋势。据沙利文预测,全球人工智能市场规模将从2019年到2027年大幅增长,到2027年市场规模将超过11万亿美元,CAGR约为 25.3%。主要里程碑包括诸如OpenAI的GPT和 Stable Diffusion等,这些技术在自然语言处理、代码辅助和图像生成等应用中推动了市场增长。随着全球数字化转型市场蓬勃发展,云计算、人工智能、大数据、5G等技术的应用范围不断扩大,全球企业的数字化转型已经来到了持续发展阶段,这也促使了企业不断加大其在数字化转型上的投入。
人工智能的发展离不开算力的提升,AI算力建设如火如荼。算力建设是发展人工智能技术的根基,以人工智能模型为例,模型需要的准确性越高,训练该模型所需的计算力就越高,因此复杂的 AI大模型和大规模的训练均需要高算力支持。同时,在算力、大模型的快速迭代下,仅靠云计算中心集中存储、统一计算或集中式的模式已经无法满足终端设备对于时效、容量、算力的需求。受 AI单点算力提升,以及大规模算力部署的需求驱动,越来越多的算力需求下沉到边缘和终端,这意味着会需要更多的大算力芯片,以GPU为代表的算力芯片环节将迎来全面升级。随着芯片制程的不断微型化并开始向3nm迈进,芯片电压越来越低,对芯片供电模块的性能提出了更高的要求。
随着5G、AI和IOT时代的到来,电源模块小型化、高频化、高功率化的发展趋势愈发明显:①小型化:随着智能手机等电子产品以轻薄短小、功能集成为诉求在封装空间有限的情况下,面对快速增加的元器件数量,使用的电感器有向小型化的发展趋势;②高频化:随着新一代信息技术快速部署和应用,物联网、消费电子-TWS耳机、GPS+北斗等应用需求激增,消费电子产品使用的通信频段也不断升高,通讯产品已朝向高频化、宽频化及高传输量发展;③高功率化:芯片低压大电流化以及低功耗产品的环保需求,必然要求周边元器件具有较低的直流电阻和较高的耐受电流能力,同时高算力需求的趋势使得高功率元件需求增加,因此要求电感器具备较强的耐受电压电流能力。
芯片电感起到为GPU、CPU、ASIC、FPGA等芯片前端供电的作用,由金属软磁材料制成的电感能够顺应电源模块更迭趋势,是电感材料的理想选择。前期主流的芯片电感主要采用铁氧体材质,但随着电源模块的小型化、高频化、高功率化的发展趋势,铁氧体材料受限于其饱和磁通密度低等条件制约,已经很难满足后续发展需求对功率电感来讲最合适的磁性材料应该同时具备下列特点:较高的饱和磁通密度特性;②尽可能好的高频低损耗特性,以避器件发热;③结构上必须较易实现气隙微小化、均匀化,以防止产生磁通的泄露;④较易制作成各种特定型号的尺寸,对于大功率的应用,应易于制成大型尺寸。与各类铁氧体软磁材料相比,金属软磁粉芯作为高性能软磁材料,具有电阻率高、低磁导率、均匀微观气隙漏磁小、温度稳定性高,适合功率电感设计等特点。

3.3机器人带动新材料应用拓展
Optimus人形机器人市场空间有望于2030年累计超5700亿元。人形机器人是AI技术落地物理世界的优质载体,近两年大模型的发展赋予人形机器人强大的泛化能力,产业进入了商业化落地的初级阶段,特斯拉、OpenAI、英伟达、三星等科技巨头纷纷入局抢占行业高地。据特斯拉CEO马斯克透露,特斯拉计划在2025年生产数千台人形机器人Optimus,2026年计划将产量提高至2025年的10倍,即大约5万到10万台,2027年再进一步提高10倍。根据中航证券先进制造组的判断,伴随着特斯拉ptimus落地,2025年人形机器人将步入量产元年,其应用场景有望经历“汽车工厂应用-制造业全面铺开-成熟后走进千家万户”三个阶段,预计到2030年全球人形机器人需求有望达到200万台,对应市场空间超5700亿元。
我国机器人行业政策频出,未来国内机器人产业发展方向和目标也同样具备确定性。2023年1月,工信部等十七部门联合印发《“机器人+”应用行动实施方案》方案提出,到 2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番,服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升。深圳、上海、北京等地方政府自2023年5月以来接连推出行业行动方案,指出需加速布局智能机器人、人形机器人的研发和应用,增加工业机器人的使用密度,以及打造国际先进的机器人产业集群。11月2日,工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》,明确提出:“至2025年,大脑、小脑、肢体等一批关键技术取得突破,整机产品达到国际先进水平并实现批量生产,在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用”。本次指导意见为继9月份《2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作》后的又一重磅方案,也是国家层面首个仅针对人形机器人政策方案,对人形机器人的量产与应用时间做出了明确指引,重点部署了关键技术、产品培育、场景拓展、生态营造、支撑能力五方面内容。指导意见对于人形机器人的硬件和软件都提出了重点发展方向和目标,政策支持下国内人形机器人产业链有望快速补齐关键技术及核心部件短板,产业链发展有望提速。
3.3.1轻量化趋势势不可挡
轻量化或将成为人形机器人应用的重要趋势。2023年12月,特斯拉发布OptimusGen-2视频,相较于第一代人形机器人,第二代Optimus 在不牺牲原有结构和性能的前提下实现了减重10kg,整体重量减少到63kg,提升移动速度 30%以上。2024年11月28日,特斯拉发布人形机器人Optimus接球演示视频,其可以稳稳接住对面抛来的网球并放下,手指灵活弯曲,展示其具备 22自由度的灵活手正式上线。我们认为人形机器人实现轻量化可以有效的提升运动能力、提高续航时间以及提高负载性能。因此,轻量化或将成为人形机器人未来重要的发展趋势。
从广义上来说,“以塑代钢”指的是使用有机高分子材料替代金属材料的过程。而有机高分子材料具有较轻的质量,较高的比模量,耐温差以及耐疲劳等特性,相较于金属材料,在一些变载荷情况下适应性更强,因此我们判断有机高分子材料在人形机器人中将有广泛的应用,目前有机会应用于机器人的塑料主要是工程塑料。工程塑料包括了多种不同特性的塑料,其中聚苯硫醚(PPS)和聚醚醚酮(PEEK)作为近年来发展较为迅速、应用范围较广的工程塑料,有机会应用于人形机器人中。
作为优秀的工程塑料,PPS和PEEK均具有较好的性能以替代金属材料:
PPS 具有高阻燃性、可加工性以及较好的质感:PPS耐热性高(长期使用温度为 200℃-220℃,短期可承受 260℃的高温),是一种机械强度、刚性、难燃性、耐化学药品性、电气特性、尺寸稳定性都优良的树脂,其具有三大优势:①阻燃性能:在不进行任何改性的情况下,就已经能达到 V0 级别的阻燃;②可加工性:其半结晶的特点使得与其复合的玻纤可以经受较低程度的剪切和挤压;③金属质感和表面硬度:通过合理的模具使用,可以实现表面较高的硬度以及金属般的光泽。
PEEK具有耐热性、耐腐蚀性、耐磨损能力:PEEK具有优良的耐热性能、耐化学腐蚀性能、耐辐射性能、电性能、阻燃性能等,是一款兼具韧性和刚性的材料,其具有以下突出性能:①耐热性:PEEK可以在250℃长期使用,高温下仍能保持较高的强度,因此适用于高温下工作的部件;②耐腐蚀性:PEEK在高温下保持较好的耐腐蚀性,在水环境中连续工作却能保持良好的力学性能;③耐磨损能力:PEEK在高剂量的电离辐射下仍能保持正常工作,且在交变应力的耐疲劳性也非常优秀,
PEEK加工难度较PPS更高,非金属增材制造具备加工优势。由于PEEK熔点较高且熔融后具有较高的黏度,高温流动性较差,易发生热量堆积,且难以使用复合方法对其进行改性。因此传统工艺无法解决其加工过程中刀具磨损和热量堆积导致开裂的问题。而采用增材制造来加工PEEK材料就成为了重要选择,华曙高科开发的 SLSFlight快速成型技术,可以使用较高功率的激光头对PEEK材料进行熔融,有效解决了因其较高的结晶速率导致的错位问题,具有较高的技术壁垒。
3.3.2钕铁硼拓展新增长极
钕铁硼永磁电机切入人形机器人应用,下游应用拓展为钕铁硼需求端提供新增量。永磁同步电机为机器人伺服电机中的核心零部件,其主要由定子、转子和端盖等部件构成,定子包括定子铁芯和定子铜线绕组,转子的核心是永磁磁芯。据立新电机数据显示,磁性材料为永磁同步电机中第一大材料成本,占比约为30%。由于高性能钕铁硼永磁材料具备较高的磁能积,且钕铁硼永磁同步电机相较其他永磁电机体积更小,因此无论在性能还是工作效率方面都是永磁同步电机中的最优选。人形机器人中的伺服电机也将大概率采用钕铁硼永磁同步电机方案,钕铁硼永磁材料也因此切入崭新的应用端。
钕铁硼永磁材料生产企业与客户合作研发磁组件,产业链重心向下游延伸。据金力永磁公告,磁组件为磁性材料(钕铁硼等)与金属、非金属等材料通过粘接、注塑等工艺装配而成的组合件,其价值量和盈利性相较钕铁硼磁钢产品更高。金力永磁于2023年下半年公告拟投资建设“墨西哥新建年产100万台/套磁组件生产线项目”,该项目的建设投产有助于满足公司客户在人形机器人领域磁组件的非标准化订单需求,同时公司业务也向产业链下游延伸,能够与客户建立和保持稳固的关系。
未来人形机器人产业化提速或为钕铁硼行业提供需求增长机遇。据中航证券先进制造组测算,每台Optimus人形机器人中含有钕铁硼永磁材料的部件包括14个旋转关节及14个直线关节中共计28个无力矩电机,以及2个手部关节中共计12个空心杯电机,钕铁硼永磁电机数量总计40个。我们假设单个电机的钕铁硼磁钢用量约为100g,则单台Optimus人形机器人的钕铁硼磁钢用量约为4kg,若以年产100万台Optimus计算,新增的钕铁硼磁钢年化需求达4000吨。在特斯拉的引领下国内人形机器人产业也已迎来“从0到1”的高速发展期,同时政策指明特种服务、制造业、民生三大示范场景,擘画 2027深度融合实体经济,未来机器人产业化发展机遇可期。在此背景下,基于我国稀土永磁行业已具备较大的产业优势,国内钕铁硼磁钢占据全球大部分产量,在特斯拉人形机器人和国内机器人产业的共同加速发展下钕铁硼永磁材料的应用具备发展确定性。建议关注具备规模化供应能力的钕铁硼磁钢头部生产企业:金力永磁、宁波韵升、正海磁材等。
3.4超导技术应用驶向星辰大海
根据我们前序发布的《超导材料专题报告(二):超导技术应用驶向星辰大海》目前已实现产业化的超导材料包括低温超导和高温超导两大类,经过数十年的潜心发展,我国已成为国际超导材料和应用技术研发的中坚力量,目前已基本掌握了各种实用化超导材料的制备技术,实现了低温超导材料的商业化生产。据《中国新材料产业发展报告》,目前国内超导市场以低温超导为主,低温超导材料及应用占超导市场总量的90%以上,高温超导材料仍处于商业化初期,未来超导技术的应用空间是星辰大海。

全球高温超导电缆市场规模有望保持增长,未来超导带材持续降本有望进一步打开市场需求空间。据贝斯哲咨询,2022年全球超导电缆市场规模达到20.65亿元,预计到2028年全球超导电缆市场规模将达到54.07亿元,2022-2028年CAGR为17.4%。当前国内超导电缆商业化推进仍聚焦于示范工程项目,阻碍超导电缆实现快速大规模商业化的原因在于高温超导材料价格较为昂贵,超导电缆较高的硬件成本会削弱对常规电缆的替代动力。目前国内上海超导、上创超导、东部超导(永鼎股份全资子公司)等公司已具备较为成熟的第二代高温超导材料制造技术,但未来仍迫切需要进一步研究能产业化生产低成本、高性能高温超导带材的制备工艺。随着YBCO高温超导带材的产业化推进和相应的单位降本逐步兑现,超导电缆市场有望实现从示范项目到商业化应用的跨越,未来高温超导电缆市场的商业化序幕也将随之拉开。
我国在40余年的可控核聚变研究中已取得了长足进展,当前已跻身世界磁约束受控聚变研究前沿,期间超导材料的应用革新也日新月异。纵观我国可控核聚变中对超导材料的应用进程:①实验装置HT-7和EAST均采用了NbTi低温超导线圈,为未来聚变堆发展提供物理研究和工程技术保障;②在 ITER实验堆阶段,西部超导代表我国承担了相关 NbTi和 NbsSn线材的供应,为ITER计划的顺利推进做出了重要贡献;③工程堆 CFETR阶段,Bi-2212铋系高温超导材料与 NbTi、NbgSn 低温超导导体并行,高温超导材料已开始应用于托卡马克装置的建设。当前,诸如中科院合肥物质院等离子体所、联创光电、能量奇点、星环聚能等企业已置身于对高温超导托卡马克装置的技术研究和设计之中,第二代高温超导材料YBCO带材有望导入应用,未来托卡马克装置将有望对低温和高温超导材料形成万吨级的增量市场需求。
国际最大的大型超导磁体动态性能测试系统于合肥建成。2024年12月29日由中国科学院合肥物质院等离子体所建设运行的国家重大科技基础设施“聚变堆主机关键系统”子系统“聚变工程堆中心螺管系统”完成首轮测试实验,最大测试电流达到稳态 48kA。该设施达到总储能406.7M]、可用测试磁体内径1500毫米、最高场强 12T、接头电阻 0.1纳欧,全面达到设计指标,成为国际尺寸最大、实验条件最完善的大型超导磁体动态性能测试系统。“聚变工程堆中心螺管系统”目标是建成大型超导磁体及实验系统,开展针对未来聚变工程堆运行工况下,超导中心螺管磁体强电磁场、高压快速变化、系统可靠性等系列实验,为我国聚变工程堆建设定坚实基础和获得充分的运行工况数据。聚变工程堆中心螺管系统的建成,不仅能为未来聚变堆提供良好的实验条件,同时也为低温、材料、凝聚态物理、超导应用等其他领域提供一流的大型测试平台。
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