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您的位置：網(wǎng)站首頁 > 技術(shù)文章 > 高溫合金最大的產(chǎn)出國(guó) *的產(chǎn)量主要集中在美國(guó)、英國(guó)及日本三個(gè)國(guó)家。其中美國(guó)擁有的高溫合金研發(fā)工藝和應(yīng)用技術(shù)，同時(shí)也是高溫合金最大的產(chǎn)出國(guó)，全年大約生產(chǎn)5萬噸，其中40%應(yīng)用在**領(lǐng)域，60%應(yīng)用在民用領(lǐng)域。代表企業(yè)包括了生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的GE（美國(guó)通用電氣公司）、生產(chǎn)高溫合金的PW（普拉特惠拉尼）以及在民用領(lǐng)域的卡博特等企業(yè)。英國(guó)的高溫合金研制工藝和生產(chǎn)是歐盟國(guó)家中代表，以英國(guó)Mond鎳公司為例，Mond鎳公司是家研制出了鎳基高溫合金的公司。
除此之外，Rools-Royceplc（英國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司）也擁有較為先進(jìn)的高溫合金研發(fā)工藝。日本在單晶合金方面，在鎳基單晶高溫合金以及鎳基超塑性高溫合金等方面取得了較大成果。代表企業(yè)主要是二大鋼鐵集團(tuán)JFE株式會(huì)社、日本重要的軍事防務(wù)品供應(yīng)商IHI株式會(huì)社等。
我國(guó)在高溫合金的研制上起步較晚，1956年至20世紀(jì)70年代初也僅僅是我國(guó)的高溫合金研制的初始階段，而國(guó)外以英美為代表的國(guó)家在20世紀(jì)30年代后期就開始研究高溫合金。我國(guó)的高溫合金發(fā)展主要經(jīng)歷了初始階段、提高階段（主要試制歐美型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)，提高高溫合金生產(chǎn)工藝技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量控制）到現(xiàn)在的全新發(fā)展階段，已經(jīng)從之前的仿制、仿創(chuàng)結(jié)合到目前已經(jīng)形成了獨(dú)立完成的高溫合金體系。但是，我國(guó)的高溫合金行業(yè)仍處在成長(zhǎng)期，在一些技術(shù)、產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)、生產(chǎn)工藝技術(shù)以及成本控制上與先進(jìn)國(guó)家還是有一定差距的。
此外就是我國(guó)的產(chǎn)能明顯不足，根據(jù)前瞻研究院數(shù)據(jù)顯示，2019年我國(guó)高溫合金材料的產(chǎn)能約1.74萬噸，而我國(guó)的總需求約3萬噸，自給率僅58%。產(chǎn)能與需求之間存在較大缺口，特別是在燃?xì)廨啓C(jī)、核電等領(lǐng)域的精密高溫合金部件主要還是依賴進(jìn)口。根據(jù)中信證券研究部預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，直到2025年這個(gè)供需缺口將持續(xù)存在，預(yù)計(jì)2025年的供需缺口為1.41萬噸。
我國(guó)的高溫合金研究生產(chǎn)的企業(yè)和單位主要分為兩類，一類是以鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、北京科技大學(xué)等為代表的研究單位，這些研究所也會(huì)生產(chǎn)一些小批量的高溫合金產(chǎn)品；另一類就是以撫順特鋼、鋼研高納（科研院所轉(zhuǎn)型）等為主的高溫合金生產(chǎn)廠商。
根據(jù)我國(guó)2019年的高溫合金產(chǎn)能情況以及擴(kuò)產(chǎn)情況來看，目前國(guó)內(nèi)的高溫合金生產(chǎn)商第一梯隊(duì)主要以撫順特鋼、鋼研高納、西部超導(dǎo)以及圖南股份為代表。其中撫順特鋼目前的產(chǎn)能最高，也是國(guó)內(nèi)的變形高溫合金龍頭，公司的“特冶二期”在今年投產(chǎn)后，公司未來的產(chǎn)能有望達(dá)到10000噸。
此外公司近兩年的產(chǎn)能利用率比較高，產(chǎn)能利用率差不多都在110%以上。從公司的營(yíng)收規(guī)模來看，鋼研高納的高溫合金營(yíng)收規(guī)模僅次于撫順特鋼、位居國(guó)內(nèi)第二的位置，公司在新型高溫合金領(lǐng)域擁有較高的*。西部超導(dǎo)的業(yè)務(wù)不僅僅是高溫合金，還包括了鈦合金、超導(dǎo)產(chǎn)品等，公司產(chǎn)品主要應(yīng)用在**領(lǐng)域。公司的高溫合金業(yè)務(wù)起步相較撫順特鋼和鋼研高納要晚些，目前產(chǎn)能尚未*釋放。但是從公司的高溫合金產(chǎn)能、產(chǎn)品研發(fā)種類及應(yīng)用領(lǐng)域等情況來看，未來公司的高溫合金業(yè)績(jī)貢獻(xiàn)將會(huì)逐步凸顯。
最后就是圖南股份，公司一半以上的營(yíng)收都是來源于**領(lǐng)域，行業(yè)壁壘比較高，公司的鑄造高溫合金也是同行業(yè)中毛利率最高的產(chǎn)品，主要原因也是公司主動(dòng)放棄鑄造高溫合金中的低毛利產(chǎn)品專攻帶來的。另外補(bǔ)充一下，萬澤股份也有小批量的生產(chǎn)高溫合金材料，其2020年的營(yíng)收為3392萬元，占公司總營(yíng)收的6.14%。公司在2020年有申請(qǐng)過以非公開發(fā)行募集資金建年產(chǎn)1500噸的超純高溫母合金，但最終公司在2020年9月份撤回了該申請(qǐng)。
根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)高溫合金市場(chǎng)規(guī)模到2025年可達(dá)到856億元，占到*高溫合金市場(chǎng)規(guī)模的76.91%，預(yù)計(jì)十四五期間規(guī)模增速將保持在30%以上，遠(yuǎn)高于*市場(chǎng)增速，是未來高溫合金規(guī)模增速最快的市場(chǎng)。此外，根據(jù)鋼研高納2020年報(bào)信息顯示，未來國(guó)內(nèi)和新型高溫合金需求增加主要來自于我國(guó)自主航空航天產(chǎn)業(yè)研制先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)、大型的發(fā)電設(shè)備以及核電等下游應(yīng)用領(lǐng)域需求的增加。預(yù)計(jì)2025年國(guó)內(nèi)高溫合金供應(yīng)將達(dá)到3.68萬噸，未來5年CAGR為15%。這一需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)產(chǎn)能的，為滿足國(guó)內(nèi)高溫合金需求，國(guó)內(nèi)各大生產(chǎn)商也實(shí)施了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃。
從*和中國(guó)的應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看，我國(guó)的高溫合金在民用領(lǐng)域的應(yīng)用明顯是落后*市場(chǎng)的。根據(jù)Roskill統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，*每年消費(fèi)高溫合金材料約30萬噸。其中應(yīng)用領(lǐng)域占比最高為航空航天領(lǐng)域，占比達(dá)到了55%，這些高溫合金材料主要是應(yīng)用在領(lǐng)域；其次就是電力工業(yè)領(lǐng)域，占比為20%；機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域的高溫合金需求排在第三的位置，占比為10%。整體來看*高溫合金有45%主要應(yīng)用在民用領(lǐng)域（美國(guó)的約為60%）。與*市場(chǎng)有所不同的是，我國(guó)的有70%-80%的高溫合金需求主要是在領(lǐng)域，而民用領(lǐng)域的占比僅為20%-30%，民用領(lǐng)域可提升空間還是很高的。結(jié)合*高溫合金的應(yīng)用結(jié)構(gòu)以及國(guó)內(nèi)高溫合金的發(fā)展趨勢(shì)，中國(guó)未來高溫合金的主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在航空航天、核電（大型發(fā)電設(shè)備）、燃?xì)鈾C(jī)等領(lǐng)域。
高溫合金材料是制造航天航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵材料，基于其耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)良性能、廣泛應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室、導(dǎo)向器、渦輪葉片、渦輪盤、尾噴口及機(jī)匣等部件中。高溫合金材料在不同機(jī)型發(fā)動(dòng)機(jī)中的占比也是不同的，差不多是占發(fā)動(dòng)機(jī)總重量的40%-60%以上（先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)中占比超過了50%），是航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中占比最大的材料。高溫合金材料在航天航空市場(chǎng)的應(yīng)用主要分為兩個(gè)領(lǐng)域分別是領(lǐng)域和民用領(lǐng)域，下面我們來看一下國(guó)內(nèi)在這兩部分市場(chǎng)的情況。
4.1.1 航空發(fā)動(dòng)機(jī)
領(lǐng)域因?yàn)槠涮厥獾牡匚灰恢笔俏覈?guó)高溫合金的主要應(yīng)用領(lǐng)域，近年來隨著我國(guó)在自主航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制發(fā)面不斷攻克技術(shù)難關(guān)，目前我機(jī)殲－6、殲－7、殲－8、殲－11B、殲－20、轟－6K、直－10、直－20、運(yùn)－8、運(yùn)－20等眾多機(jī)型均使用的為我國(guó)自己研發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)口依賴明顯呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，目前維持在20%左右。此外，根據(jù)財(cái)信證券信息預(yù)測(cè)，我用航空發(fā)動(dòng)機(jī)在“十四五”期間的總產(chǎn)量將是“十三五”的數(shù)倍，預(yù)計(jì)在“十五五”期間有望批產(chǎn)放量，全面替代進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)。未來隨著對(duì)進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)依賴的降低和我機(jī)批產(chǎn)放量將進(jìn)一步打開高溫合金材料在國(guó)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)的需求。
此外根據(jù)《WORLDAIRFORCES2020》數(shù)據(jù)顯示，目前我用軍機(jī)數(shù)量為3210架，美國(guó)為13266架，差距還是比較大的。根據(jù)國(guó)盛證券研究所預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，未來10年我機(jī)增量市場(chǎng)為3913架，加上存量市場(chǎng)的3210架軍機(jī)，通過保守計(jì)算也就是發(fā)動(dòng)機(jī)更換年限為6.67年，那么可以測(cè)算出未來10年我用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模為822.64億元。按照發(fā)動(dòng)機(jī)更換年限為5年來計(jì)算的話，未來10年我用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)到949.2億元。
這里簡(jiǎn)單地講一下發(fā)動(dòng)機(jī)更換年限的假設(shè)依據(jù)是軍機(jī)每天的使用時(shí)間為2小時(shí)，每年使用時(shí)長(zhǎng)（按照200天/年計(jì)算）為300-400小時(shí)，假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)更換周期為2000小時(shí)，那么就可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)使用年限為5-6.67年。
整體來看，僅僅航空發(fā)動(dòng)機(jī)在未來10年平均每年約822.64-949.2億元的市場(chǎng)需求，市場(chǎng)規(guī)模還是比較大的。
4.1.2 民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)
我國(guó)在民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的自主研發(fā)實(shí)力上相對(duì)薄弱一些，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的客機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)主要依賴國(guó)外的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商。為了阻止我國(guó)客機(jī)的發(fā)展，美國(guó)禁止通用電氣（通用電氣是的民用、、公務(wù)和通用飛機(jī)噴氣及渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)、部件和集成系統(tǒng)制造商）向我國(guó)供應(yīng)C919發(fā)動(dòng)機(jī)的消息一次又一次地被提出來，所以國(guó)產(chǎn)替代是一種必然趨勢(shì)。目前有中國(guó)商飛研發(fā)的35噸級(jí)長(zhǎng)江2000發(fā)動(dòng)機(jī)（CJ-2000）已經(jīng)開始驗(yàn)證機(jī)整機(jī)裝配，長(zhǎng)江1000（CJ-1000A）預(yù)計(jì)在2023年就可以可裝機(jī)C919試飛。未來隨著C919、CR929大飛機(jī)項(xiàng)目的穩(wěn)步推進(jìn)，中國(guó)作為未來20年*民用客機(jī)交付量最多的國(guó)家，我國(guó)自主研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的自給率也將會(huì)進(jìn)一步提高。
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