高溫合金行業深度：金字塔頂端皇冠，先進發動機基石

導讀：什麼是高溫合金?高溫合金又稱超合金和耐熱合金，是指在 760-1500°C以上及一定應力條件下長期工作的高溫金屬材料，具有優異的高溫強度， 良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能， 已成為軍民用燃氣渦輪發動機熱端部件不可替代的關鍵材料，被譽為「先進發動機基石」。

高溫合金的分類標準較多，在實際研發應用中，通常按製備工藝將其分為變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末冶金高溫合金和金屬間化合物。

金字塔頂端的皇冠，據統計，目前高溫合金在全球每年的消費量已高達30萬噸，卻僅占鋼鐵總消費量的0.02%，位於整個鋼鐵材料金字塔的頂端。

一方面是由於高溫合金需求相對有限(大材小用)，另一方面在於高溫合金綜合性能優越，使用環境苛刻，產業壁壘極高。不僅對高溫合金本身的質量可靠性和性能穩定性有著嚴苛的要求，而且市場准入門檻也很高，尤其在航空航天領域的應用更需要經過多道程序的長期試用。

在這種情況下，只有具備技術儲備和研發實力的企業方可進入，並且一旦 進入就具有極強的客戶粘性和一定的壟斷地位。

基於以上高溫合金產業壁壘較高的現狀，目前我國參與高溫合金領域的研發和生產企業數量較少，主要分為兩類——研究型機構和生產型機構。研究型機構如中國鋼研科技集團公司、中國科學院瀋陽金屬研究所、中航發北京航空材料研究院等，主要以研究工作為主，生產規模較小；生產型機構如撫順特鋼、寶鋼特鋼、鋼研高納等企業，生產規模相 對較大，研究水平相對較弱，未來兩類機構的合作是將研究成果產業化 的主要路徑。

下游應用集中空天海，政策紅利加速釋放中

下游應用廣泛，航空航天是主力。高溫合金憑藉優異的抗氧化和抗熱腐蝕性能在航空發動機、汽車發動機、燃氣輪機、核電、石油化工等多個領域廣泛應用，其中航空航天佔據最重要地位，占需求總量的55%。

而在航空發動機中，高溫合金占整個發動機總金屬用量的比重達到40%-60%，其應用部件往往溫度最高、應力最複雜、環境最惡劣，已經成為發動機熱端部件不可替代的基礎材料，被譽為「工業上的明珠」「先進發動機基石」，是決定發動機性能高低的關鍵。

產業紅利釋放將迎來發展爆發期:雖然高溫合金憑藉其優良的綜合屬性在下游應用廣泛，但我國的高溫合金從1956年發展至今，目前仍處於成長期，產業壁壘高是發展緩慢的主要因素，但隨著「中國製造2025」和 「兩機」專項計劃的陸續落實，高溫合金將迎來發展爆發期。

「中國製造2025」提出十大重點工程，其中排名第三的即為航空航天裝備，計劃要求建立發動機自主發展工業體系;「兩機」專項計劃已經上升為國家戰略， 預計2020年前，研發資助資金投入規模將不少於2000億元。未來幾年， 原先擁有一定基礎的企業將開始充分享受政策紅利，高溫合金髮展將迎 來重要戰略機遇期。

需求即將進入爆發期

高溫合金本身性能優良，下游應用廣泛，據有色金屬 Roskill 統計，全球 每年消費高溫合金材料約28萬噸，市場規模達100億美元，在美國這樣的成熟市場，高溫合金需求仍然可以保持在20%以上的增長。目前我國高溫合金年消費量大約在1.5 萬噸，基數極低，產業紅利釋放疊加技術瓶頸突破，在航空、燃氣輪機、核電以及渦輪增壓器等領域需求持續向好背景下，未來行業景氣度有望不斷提升;

航空領域：需求增長主力軍，確定性強

高溫合金從誕生起就應用於航空發動機，在現代航空發動機中，高溫合金材料的用量占發動機總重量的40%-60%、總成本的17%左右，主要用於四大熱端部件：燃燒室、導向室、渦輪葉片和渦輪盤，此外還用於機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件;

多因素拉動增長：航空發動機催生了高溫合金的應用，未來也將是高溫合金需求擴張的主要拉動點。目前來看，無論是產業紅利釋放，還是戰鬥機更新換代、通用航空以及無人機的巨大潛力，都對航空發動機的發展都是利好因素，對高溫合金的需求亦是如此:

政策紅利陸續釋放：2015年5月，「中國製造 2025」已要求航天航

空設備突破高推重比、先進渦槳(軸)發動機及大涵道比渦扇發動機技術，建立發動機自主發展工業體系。在此基礎上，未來隨著國家級航空發動機集團和「兩機」專項計劃的陸續落實，不僅研發投入資金有望達到千億級規模，高溫合金國產化替代步伐也將加快，需求有望進入爆發期。

戰機更新快速推進：目前我國軍費開支占 GDP 的比重僅為1.3%， 低於當前普遍認同的 2%標準，更低於美國、俄羅斯的 4%-5%，這造成我國空軍戰機與美俄差距明顯。

目前美國各類軍用飛機數量達14000架，而我國僅2800架，是美國的1/5，且我國大部分主戰機水平還比較落後，以第二代戰機為主，三代、四代戰鬥機數量保守估計約 500 架。加之日益嚴峻的周邊形勢，作為現代戰爭勝利關鍵 的空軍部隊實力提升刻不容緩，必須加快三、四代戰機的列裝，後 期我國軍費尤其是空軍裝備預算仍有很大的增長空間。預計2017年國防開支有望達到 11000 億元，以保障軍隊裝備的現代化更新速 度；

航空領域高溫合金需求預測：整體而言，近幾年中國高溫合金產業將迎來最好的成長周期，未來航空領域高溫合金將保持12%-15%的增速發展。預計中國未來 20年新增戰鬥機3500架左右，老戰機維護約2000架，雙發比例按75%測算，未來20年中國軍用高溫合金需求總量會達 到18萬噸左右，對應市值達到720多億。未來 20 年中國民用航空發動 機對高溫合金需求量大約為4.6萬噸。

中國民航市場飛機需求預測

行業壁壘造就寡頭競爭

目前具備完整高溫合金體系的國家只有美、英、俄、中四國，能夠生產 航空航天用高溫合金的企業也不超過 50 家，整個行業具有明顯的寡頭特 征。正如前文所述，複雜的在線工藝決定了高溫合金成材率低、生產周 期長，具有極高的技術壁壘。

同時，該行業無論是軍品還是民品均涉及到產品認證問題，特別是軍品的認證，審核嚴、跨度長，耗時費力，為 該行業構築了天然的進入壁壘。整體來看，行業壁壘決定了未來高溫合 金需求增長所產生的缺口將更多的依靠原有企業產能的誇張，行業競爭格局穩固；

國產替代重構行業供需格局

行業景氣上行：供需缺口明顯，國產替代趨勢加強

供需剪刀差造成確定性的產能瓶頸:基於上文對高溫合金供需兩端的分析，不難發現需求增長遠大於供給。未來幾年，年均需求將達到3.6萬噸左右，年均增長率接近20%。而國內供給目前只有1.3萬噸左右，行業產能增量主要在於撫順特鋼的「二期技改項目」，考慮到定增進程以及項目建設周期，未來三四年行業產能瓶頸將是大概率事件，預計 2019年至 2020 年，供需缺口可能超過 2 萬噸。

高溫合金固然好，未來行業的快速發展將使眾多承建、設備製造企業受 益，如何從中優選投資標的則是下一個問題，我們認為可以從以下兩個角度篩選投資標的。

細分行業的發展首先受益的往往是市場龍頭，一方面像高溫合金這樣的高門檻細分產業中的龍頭企業在技術、渠道以及客戶資源等方面短時間難以被超越，另一方面在主題性投資機會出現時，龍頭企業往往也容易成為資金追逐的對象。

來源：樂晴智庫

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