一、國內高溫合金市場需求呈現(xiàn)增長態(tài)勢，其中航空航天領域需求尤為迫切
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國高溫合金行業(yè)發(fā)展深度研究與投資前景預測報告（2024-2031年）》顯示，高溫合金是以鐵、鎳、鈷為基體元素，能在600℃以上的高溫環(huán)境下抗氧化或耐腐蝕，并能在一定應力作用下可長期工作的一類金屬材料。
高溫合金不僅有優(yōu)良的高溫強度、良好的抗氧化和耐腐蝕性能，而且還有良好的綜合性能，如蠕變性能、疲勞性能、斷裂韌性、組織穩(wěn)定性、工藝性能等。在民用工業(yè)領域，高溫合金可用于發(fā)動機增壓渦輪、煙氣輪機葉片和盤、冶金軋鋼加熱爐墊塊、內燃機排氣閥座等方面。在軍工領域，是航空發(fā)動機、航天器和火箭發(fā)動機以及艦船和工業(yè)燃氣輪機的關鍵熱端部件材料，也是核反應堆、化工設備等方面需要的重要高溫結構材料。
高溫合金主要應用領域
| 應用領域 | 簡介 |
| 航空航天 | 航空發(fā)動機設計和制造技術的先進性在很大程度上取決于所使用材料的水平。高溫合金是航空發(fā)動機重要材料，是多個核心部件的性能保障。在新型的航空發(fā)動機中，高溫合金用量占發(fā)動機總重量超過40%，主要用于燃燒室、渦輪導向葉片（又稱導向器）、渦輪工作葉片、渦輪盤等熱端部件，此外還用于機匣、環(huán)件、尾噴口等部件。燃燒室是發(fā)動機各部件中溫度最高的區(qū)域，燃燒室內燃氣溫度可高達1500-2000℃，作為燃燒室壁的高溫合金材料需承受800-900℃的高溫，局部甚至高達1100℃以上。除需承受高溫外，燃燒室材料還應能承受周期性點火啟動導致的急劇熱疲勞應力和燃氣的沖擊力。用于制造燃燒室的主要材料有高溫合金、不銹鋼和結構鋼，其中用量最大、最為關鍵的是變形高溫合金。渦輪導向葉片用來調整燃燒室出來的燃氣流向，是渦輪發(fā)動機上承受溫度最高、熱沖擊最大的零部件，材料工作溫度最高可達1100℃以上，但渦輪導向葉片承受的應力比較低，該零件往往由于受到較大熱應力而引起扭曲，溫度劇變產(chǎn)生熱疲勞裂紋以及局部溫度過高導致燒傷而報廢。因此，渦輪導向葉片大多采用精密鑄造鎳基高溫合金和鈷基高溫合金生產(chǎn)。渦輪工作葉片是渦輪發(fā)動機中工作條件最惡劣也是最關鍵的部件。渦輪工作葉片在承受高溫的同時要承受很大的離心應力、振動應力、熱應力等，其所承受溫度低于相應渦輪導向葉片50-100℃。渦輪工作葉片材料大多也是精密鑄造鎳基和鈷基高溫合金。渦輪工作葉片結構與材料的不斷改進已成為航空發(fā)動機性能提升的關鍵因素之一。渦輪盤在四大熱端部件中所占重量最大。渦輪盤是航空發(fā)動機上的重要轉動部件，工作溫度不高，一般輪緣為550-750℃，輪心為300℃左右，用作渦輪盤的高溫合金為高強度、高持久蠕變性能的變形高溫合金和粉末高溫合金。在我國，渦輪盤中變形高溫合金GH4169合金用量最大、應用范圍最廣。 |
| 汽車 | 汽車渦輪增壓器是最主要的車用高溫合金應用領域。汽車渦輪增壓器、發(fā)動機排氣 管、內燃機的閥座、鑲塊、進氣閥、密封彈簧、火花塞、螺栓以及熱發(fā)生器等裝置 零部件需要高的高溫力學性能，因此是高溫合金材料的重要應用領域，其中汽車渦 輪增壓器是最主要的車用高溫合金應用領域。汽車渦輪增壓器具有降低噪聲、減少 有害氣體排放、提高功率等優(yōu)點，國外的重型柴油機增壓器裝配率 100%，中小型柴 油機也在不斷地增大其裝配比例，英、美、法等國家裝配比例已達 80%左右，相較 之下，我國 50%的裝配率仍有一定提升的空間。 |
| 核電設備 | 在核電裝備制造業(yè)中，高溫合金材料因其具有的耐高溫、耐高強度等優(yōu)異特性，具 有難以替代的作用，主要應用于承擔核反應工作的核島內。核電裝備中主要使用高 溫合金的部件包括燃料機組、控制棒驅動機構、壓力容器、蒸發(fā)器以及堆內構件、 燃料棒定位格架、高溫氣體爐熱交換器等，這些部件在工作時需要承受 600-800°C 的高溫，需要較高的蠕變強度，必須采用高溫合金材料。 |
資料來源：觀研天下整理
隨著航空航天、能源、化工等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國對高溫合金材料的需求持續(xù)增加；特別是在航空航天領域，隨著新一代發(fā)動機的研發(fā)與制造，對高性能高溫合金材料的需求更為迫切。數(shù)據(jù)顯示，2017-2022年我國高溫合金需求量由3萬噸增長至7萬噸，年均復合增長率為 18.47%；航空航天需求量占比超50%。
數(shù)據(jù)來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
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二、政策推動高溫合金產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?/strong>，近年來國內產(chǎn)量保持增長
高溫合金是國防建設、航天航空、能源、船舶等戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的關鍵戰(zhàn)略材料。在全球產(chǎn)業(yè)競爭格局重大調整的宏觀背景下，我國政府陸續(xù)發(fā)布《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)分類（2018）》《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》《重點新材料首批次應用示范指導目錄（2021年版）》《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等產(chǎn)業(yè)政策，通過設定關鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能力的發(fā)展目標，大力鼓勵和支持以先進金屬材料為代表的新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動高溫合金產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，支撐產(chǎn)業(yè)升級和制造強國建設。
我國高溫合金行業(yè)相關政策
| 時間 | 政策 | 發(fā)布部門 | 主要內容 |
| 2022.09 | 《原材料工業(yè)“三品”實施方案》 | 工信部等四部委 | 到2025年，原材料品種更加豐富、品質更加穩(wěn)定、品牌更具影響力。高溫合金、高性能特種合金、半導體材料、高性能纖維及復合材料等產(chǎn)品和服務對重點領域支撐能力顯著增強。 |
| 2021.12 | 《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 | 工信部、科技部、自然資源部 | 按照“創(chuàng)新引領、市場主導、供需協(xié)調、綠色安全”的基本原則，提出了原材料工業(yè)未來5年的總體發(fā)展方向和15年遠景目標。 |
| 2021.12 | 《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2021年版)》 | 工信部 | 支持GH4065A、GH4169D等航空發(fā)動機用變形高溫合金鍛件。 |
| 2021.03 | 《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目年遠景目標》 | 國務院 | 制造業(yè)之高端新材料核心競爭力提升:推動高品質特殊鋼材、高性能合金、高溫合金等高端新材料取得突破;培育先進制造業(yè)集群，推動航空航天產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展:加快先進航空發(fā)動機關鍵材料等技術研發(fā)驗證。 |
| 2020.09 | 《關于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資培育壯大新增長點增長極的指導意見》 | 國家發(fā)改委等四部委 | 加快新材料產(chǎn)業(yè)強弱項。圍繞保障大飛機等重點領域產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈穩(wěn)定，加快在高溫合金等領域實現(xiàn)突破。 |
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近年來我國高溫合金生產(chǎn)體系逐漸成熟，產(chǎn)量保持增長。數(shù)據(jù)顯示，2017-2022年我國高溫合金產(chǎn)量由1.88萬噸增長至4.2萬噸，年均復合增長率為17.44%。
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三、高溫合金具有較高行業(yè)壁壘，國內生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較少
高溫合金行業(yè)壁壘較高。在下游需求拉動下，我國高溫合金行業(yè)處于高速發(fā)展中， 但由于高溫合金行業(yè)具有技術含量高、制備工藝復雜、加工難度大等特點，制備技 術需要長期積累與發(fā)展，因此具有較高的技術壁壘。同時由于高溫合金主要應用于 軍工領域，須取得相應資質才能進入下游采購體系，而資質的取得與認證周期較長， 因此高溫合金行業(yè)的投資回報周期較長。此外，由于高溫合金材料的產(chǎn)能稀缺性及 品質的高要求，下游客戶選定高溫合金供應商后，會進行長期合作，通常不會更換， 也會對新進入者形成壁壘。
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整體來看，高溫合金行業(yè)在技術、市場先入、行業(yè)準入、 生產(chǎn)組織能力、資金要求上都具有很高的行業(yè)壁壘，使得高溫合金市場參與者較少，行業(yè)集中度較高。
從發(fā)展歷程及技術背景來看，當前我國從事高溫合金研究生產(chǎn)的企業(yè)主要分為四類：依托科研院所技術轉型企業(yè)，中國航發(fā)下屬發(fā)動機主機廠和中航工業(yè)、中航科技等集團內部從事精密鑄 造或鍛造業(yè)務的相關企業(yè)，特鋼企業(yè)，新興民營冶金企業(yè)。
我國高溫合金生產(chǎn)企業(yè)分類
| 類別 | 代表企業(yè) | 簡介 |
| 依托科研院所技術轉型企業(yè) | 鋼研高納、航材股份、中科院金屬 研究所等 | 長期承擔國內合金技術研發(fā)任務，具備深厚的技術積累，與下 游需求單位緊密合作，具備生產(chǎn)較小批量、結構復雜的特定型號高端產(chǎn)品能力。 |
| 中國航發(fā)下屬發(fā)動機主機廠和中航工業(yè)、中航科技等集團內部從事精密鑄 造或鍛造業(yè)務的相關企業(yè) | - | 主要為各大主機廠和其他集團單位提供配套服務 |
| 特鋼企業(yè) | 撫順特鋼、寶鋼特鋼等 | 在冶金方面具備較強技術實力，通常具備大規(guī)模生產(chǎn)能力，能夠生產(chǎn)批量較大的合金板材、棒材和鍛件 |
| 新興民營冶金企業(yè) | 圖南股份、萬澤股份等 | 近年開始涉及高溫合 金領域，主要是在特定型號高溫合金材料或某一產(chǎn)品領域具備技術優(yōu)勢。 |
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四、我國高溫合金市場呈現(xiàn)供不應求狀態(tài)，企業(yè)不斷擴產(chǎn)下缺口有望收窄
總體來看，我國高溫合金行業(yè)供給仍存在較大缺口，且呈逐年擴大的趨勢。我國高溫合金行業(yè)從業(yè)企 業(yè)數(shù)量少，且整體技術開發(fā)水平與國際先進水平相比存在較大差距，整體產(chǎn)能、實際有效 產(chǎn)量較小，尤其是高端航空用高溫合金的有效產(chǎn)能遠遠不能滿足日益增長的市場需 求，導致我國高溫合金領域存在一定的進口依存度。
目前國內高溫合金從業(yè)企業(yè)間屬于競合關系，直接競爭較少，基本上以努力實現(xiàn)技術創(chuàng) 新、擴大產(chǎn)能、滿足市場需求為目標共同發(fā)展。如航材股份 通過 IPO 擴產(chǎn)擬建設 3 條母合金研發(fā)中試線，1 條大型復雜高溫結構件模具研發(fā)中 試線；西部超導通過非公開發(fā)行股票募集資金，投產(chǎn)發(fā)動機用高性能高溫合金材料 及粉末盤項目等，將新增高溫合金產(chǎn)能 1500 噸。隨著國內新增產(chǎn)能的投放，高溫合金供給缺口有望收窄。
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