2022年高溫合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及需求趨勢分析

1、2022年高溫合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及需求趨勢分析一、高溫合金：先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)基石，高溫強(qiáng)度等物化性能優(yōu)異，鎳基/變形高溫合金占比分別為 80%、70%（一）高溫合金：先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)基石，高溫強(qiáng)度等物化性能優(yōu)異，鎳基、 變形高溫合金需求占比 80%、70%高溫合金，又稱耐熱合金、超級合金，是指能在600以上的高溫環(huán)境及一定應(yīng)力條 件下長期工作的金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度，良好的抗氧化性、抗熱腐蝕性能， 良好的熱疲勞性能，斷裂韌性等綜合性能。高溫合金最先被應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域、 且對航發(fā)性能提升具有關(guān)鍵作用，因而被稱為“先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)基石”。高溫合金可按制造工藝、基體元素、強(qiáng)化方式三種方法分類。（1

2、）按制造工藝分類： 變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫合金；（2）按基體元素分類：鐵基（鎳鐵 基）高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金；（3）按照強(qiáng)化方式分類：固溶強(qiáng)化 型高溫合金、沉淀強(qiáng)化型高溫合金、氧化物彌散強(qiáng)化型高溫合金、纖維強(qiáng)化型高溫 合金等?，F(xiàn)代高溫合金多數(shù)采用多種強(qiáng)化手段，以獲得良好的綜合性能。 我國變形高溫合金市場占比為70%，鎳基高溫合金市場占比為80%。根據(jù)新材料在 線2019年高溫合金行業(yè)研究報告，從我國高溫合金需求結(jié)構(gòu)來看，（1）按制造 工藝分類：我國變形高溫合金市場需求占比高達(dá)70%，鑄造高溫合金及粉末高溫合 金需求占比分別20%、10%。（2）按基體元素分類：我國鎳

3、基高溫合金市場需求占 比高達(dá)80%，鎳-鐵基高溫合金及鈷基高溫合金需求占比分別為14%、6%。（二）工藝影響應(yīng)用：變形高溫合金應(yīng)用最廣，鑄造高溫合金適用于復(fù)雜 結(jié)構(gòu)件，粉末高溫合金主要用于高壓渦輪盤件變形高溫合金：力學(xué)性能和強(qiáng)韌性指標(biāo)良好，應(yīng)用最為廣泛，廣泛應(yīng)用于航空航天、 電力、石油化工等領(lǐng)域。根據(jù)師昌旭等中國高溫合金五十年1956-2006，變形高 溫合金是指可以進(jìn)行熱、冷變形加工，具有良好的力學(xué)性能、較高的抗氧化、抗腐蝕 性能的一類高溫合金，工作溫度最高可達(dá)1300。變形高溫合金為高溫合金中應(yīng)用 最廣泛的一類，廣泛應(yīng)用于航空航天、電力、石油化工等領(lǐng)域，其中代表性的GH4169 變形高溫合

4、金在市場上已成為產(chǎn)量最大、使用面最廣的高溫合金。鑄造高溫合金：生產(chǎn)難度較大，主要用于制造形狀復(fù)雜的精密部件。鑄造高溫合金 是通過真空重熔直接澆鑄成型的高溫合金，可以通過鑄造工藝直接成型，生產(chǎn)難度 較大，主要用于制造形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，具體可分為等軸晶鑄造高溫合金、定向凝固 柱晶和單晶高溫合金。鑄造高溫合金主要應(yīng)用于航空發(fā)動機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)中的機(jī)匣、 渦輪葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪盤及航天用液體火箭發(fā)動機(jī)中各種泵用復(fù)雜結(jié)構(gòu)件等領(lǐng) 域。 粉末高溫合金：相較于傳統(tǒng)變形和鑄造工藝，合金性能明顯提升，生產(chǎn)難度大，主 要用于高壓渦輪盤等零部件。粉末高溫合金是將高合金化難變形的高溫合金用氣體 霧化、等離子旋轉(zhuǎn)電極等方法制

5、成高溫合金粉末，然后采用熱等靜壓或熱擠壓等方 法將粉末制成坯料，最后制成渦輪盤等零件。目前國內(nèi)粉末高溫合金主要應(yīng)用于航 空發(fā)動機(jī)上的高壓渦輪盤等重要部件。（三）成分影響應(yīng)用：鎳基高溫合金應(yīng)用最廣泛，鐵基、鈷基高溫合金應(yīng) 用相對受限高溫合金在高溫高壓下優(yōu)異的物理及化學(xué)性能主要依靠元素成分來實(shí)現(xiàn)。通常高溫 合金內(nèi)部的特殊化學(xué)元素達(dá)到30-40種，其中基礎(chǔ)元素為鎳（Ni）、鈷（Co）和鐵（Fe）， 同時特殊化學(xué)元素的占比也較高、質(zhì)量占比高的元素有鋁（Al）、鉻（Cr）、氧（O）、 N（氮）等。高溫合金按照基體元素可分為鎳基高溫合金、鐵基（鎳-鐵基）高溫合金和鈷基高溫 合金。 鐵基高溫合金：使用溫度最

6、高800，具備價格優(yōu)勢。鐵基高溫合金是以鐵為基體、 配以鎳、鉻等多種元素來提高高溫機(jī)械性能和高溫抗腐蝕性能的高溫合金。鐵基高 溫合金具備價格優(yōu)勢，但工作溫度相對鎳基、鈷基較低，在超過800的高溫下高溫 強(qiáng)度以及抗腐蝕性較差，一般用于航空發(fā)動機(jī)中工作溫度較低的部位，如渦輪盤、 機(jī)匣和軸等零件。 鎳基高溫合金：使用溫度最高達(dá)1100，最復(fù)雜合金、6001100范圍內(nèi)應(yīng)用最 為廣泛。鎳基高溫合金是所有高溫合金中最復(fù)雜的合金，同時也是6001100范 圍內(nèi)工作的各種制造工藝高溫零部件中應(yīng)用最廣的一類，在6001100溫度下具 有較高的強(qiáng)度和良好的抗氧化、抗燃?xì)飧g能力，廣泛用于制造航空發(fā)動機(jī)、工業(yè) 燃

7、氣輪機(jī)的核心熱端零件，如渦輪部分工作葉片、導(dǎo)向葉片、渦輪等。二、需求趨勢：“兩機(jī)”裝備持續(xù)現(xiàn)代化建設(shè)，能源轉(zhuǎn)型推動氣電、核電持續(xù)發(fā)展，構(gòu)建中長期旺盛需求（一）需求總覽：高溫合金主要應(yīng)用于航空航天、電力工業(yè)和機(jī)械領(lǐng)域、 占比達(dá) 85%，近年來需求高速增長航空航天、電力和機(jī)械領(lǐng)域需求占高溫合金總需求的85%，2014-2019年高溫合金需 求復(fù)合增速高達(dá)19.2%。根據(jù)新材料在線2019年高溫合金行業(yè)研究報告，高溫 合金需求終端中，航空航天、電力、機(jī)械、冶金、汽車和石化為前六大應(yīng)用領(lǐng)域，占 比分別55%、20%、10%、7%、3%和2%，其他領(lǐng)域占比僅為3%。根據(jù)智研咨詢數(shù) 據(jù)，2014-2019

8、年我國高溫合金需求從2萬噸增至約4.8萬噸，CAGR約19.2%，整體 呈現(xiàn)高增長趨勢。本文重點(diǎn)分析航空、電力工業(yè)、艦船等領(lǐng)域的高溫合金需求情況。如上所述，高溫 合金在航空航天、電力領(lǐng)域的應(yīng)用占比合計達(dá)75%。根據(jù)圖南股份招股說明書，在 具體應(yīng)用方面，高溫合金主要用于航空發(fā)動機(jī)、工業(yè)發(fā)電、核電裝備、艦船動力等領(lǐng) 域。本文主要分析以下具體行業(yè)高溫合金需求：航空發(fā)動機(jī)（軍用和民用航空發(fā)動 機(jī)）、燃?xì)廨啓C(jī)（發(fā)電、艦船）、核電裝備等。（二）航空發(fā)動機(jī)：軍機(jī)裝備現(xiàn)代化建設(shè)、民航需求穩(wěn)定復(fù)蘇，驅(qū)動航空 發(fā)動機(jī)高溫合金需求中長期穩(wěn)定增長航空發(fā)動機(jī)被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”、技術(shù)水平是國家綜合實(shí)力的體現(xiàn)，

9、 是高溫合金重要應(yīng)領(lǐng)域。根據(jù)莫日宏2013年發(fā)表于中國金屬通報的高溫合金 市場潛力巨大，高溫合金在航空領(lǐng)域的應(yīng)用為航空發(fā)動機(jī)行業(yè)，航空發(fā)動機(jī)行業(yè) 是高溫合金應(yīng)用的第一個領(lǐng)域。航空發(fā)動機(jī)是飛機(jī)的“心臟”，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇 冠上的明珠”，發(fā)動機(jī)技術(shù)水平能體現(xiàn)一個國家的工業(yè)基礎(chǔ)、科技水平和國防實(shí)力。 現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)以燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)為主。根據(jù)沈海軍中國航空史話，航空發(fā)動 機(jī)主要包括活塞式航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)和沖壓發(fā)動機(jī)。其中燃?xì)鉁u輪發(fā)動 機(jī)是現(xiàn)代航空發(fā)動機(jī)的主流，可分為四類：渦輪噴氣發(fā)動機(jī)（簡稱“渦噴發(fā)動機(jī)”）、 渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)（簡稱“渦扇發(fā)動機(jī)”）、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)（簡稱“渦槳發(fā)動機(jī)”）、

10、渦輪軸發(fā)動機(jī)（簡稱“渦軸發(fā)動機(jī)”）等。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)始于20世紀(jì)30年代，目前渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)已成為世界主流民用、軍 用航空動力。根據(jù)沈海軍中國航空史話，1937年，英國人弗蘭克惠特爾試制 成功英國第一臺噴氣發(fā)動機(jī)。二戰(zhàn)后期，噴氣式飛機(jī)的發(fā)展推動了渦噴發(fā)動機(jī)的普 及。此后研究發(fā)現(xiàn)，在渦噴發(fā)動機(jī)前方加裝壓氣風(fēng)扇后生成的渦扇發(fā)動機(jī)，推力更 大，效率更高。因此渦扇發(fā)動機(jī)逐漸成為主流航空動力。目前，渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)已廣 泛用于世界大部分民航機(jī)及第三、第四代戰(zhàn)機(jī)。1. 軍用航空發(fā)動機(jī)：軍用航發(fā)基本實(shí)現(xiàn)自主研制，裝備現(xiàn)代化建設(shè)有望加速高溫合 金需求釋放、升級（1）軍用航發(fā)研制趨勢：全球軍用航發(fā)持續(xù)升級，我國軍

11、用航發(fā)逐步實(shí)現(xiàn)自主研制。全球軍用航空發(fā)動機(jī)：歷經(jīng)80年持續(xù)發(fā)展，從渦噴發(fā)展到渦扇發(fā)動機(jī)，整體性能穩(wěn) 步提升。根據(jù)焦華賓航空渦輪發(fā)動機(jī)現(xiàn)狀及未來發(fā)展綜述，回顧全球渦輪發(fā)動機(jī) 發(fā)展歷史，20世紀(jì)40年代至今，渦輪發(fā)動機(jī)從渦噴發(fā)動機(jī)發(fā)展到渦扇發(fā)動機(jī)，在此 期間歷經(jīng)多代產(chǎn)品發(fā)展，發(fā)動機(jī)整體性能穩(wěn)步提升，具體包括推重比、推進(jìn)效率、任 務(wù)適應(yīng)性等。其中推重比（發(fā)動機(jī)推力與發(fā)動機(jī)重力之比）是衡量發(fā)動機(jī)綜合性能 的重要指標(biāo)之一。過去80年，軍用航空發(fā)動機(jī)推重比逐漸由3-4提升至10以上。我國渦扇發(fā)動機(jī)：經(jīng)歷早期探索-仿制及消化吸收-自主研制三大階段。結(jié)合沈海軍 中國航空史話：我國渦扇發(fā)動機(jī)可分為三個階段：早期

12、探索階段：我國渦扇發(fā) 動機(jī)研制的起步時間較早，始于上世紀(jì)60年代，但由于缺乏經(jīng)驗(yàn)技術(shù)、資金以及適 用對象，渦扇5以及渦扇6均未能研制成功。引進(jìn)-仿制-消化吸收階段：上世紀(jì)70年 代開始，我國開始引進(jìn)國外先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)，在仿制的基礎(chǔ)上消化吸收國外技術(shù)， 逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，其中渦扇-9于1999年開啟全面國產(chǎn)化工作，并于2007年正式定型 生產(chǎn)。自主研制階段：渦扇-10于1986年立項(xiàng)、2006年批量生產(chǎn)，渦扇-10的成功 研制填補(bǔ)了我國自主研制先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)的空白。渦扇-15發(fā)動機(jī)用于新一代戰(zhàn)斗機(jī) 殲-20，于2015年設(shè)計驗(yàn)證定型，其研制過程在我國首次遵循“基礎(chǔ)研究-關(guān)鍵技術(shù) 突破-先進(jìn)部件-核

13、心機(jī)-驗(yàn)證機(jī)-型號研制”模式。此外，用于大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)-20的渦扇 -20發(fā)動機(jī)于2015年定型生產(chǎn)。目前我國軍用航空發(fā)動機(jī)已基本實(shí)現(xiàn)自主研制。（2）全球軍用航發(fā)需求：預(yù)計全球軍用航發(fā)平穩(wěn)增長，亞太地區(qū)軍用航發(fā)需求整體 強(qiáng)于全球。2014-2021年全球、亞太地區(qū)軍機(jī)數(shù)量CAGR分別約0.4%、1.8%，估計亞太地區(qū)軍 用航發(fā)需求強(qiáng)于全球。根據(jù)Flight Global歷年發(fā)布的World Air Forces，2014-2021 年期間，全球軍機(jī)數(shù)量從51685架增至53272架，CAGR約0.4%。與之相比，2014- 2021年期間，亞太地區(qū)主要國家（中國、日本、印度、韓國、巴基斯坦等）軍

14、機(jī)數(shù) 量從11218架增至12684架，CAGR約1.8%，數(shù)量占比由15.1%上升至18.6%。2014- 2021年期間，亞太地區(qū)軍機(jī)復(fù)合增速高于全球增速1.4PCT，假定單發(fā)、雙發(fā)戰(zhàn)機(jī)數(shù) 量占比相對穩(wěn)定，據(jù)此估計全球軍用航發(fā)平穩(wěn)增長，但是亞太地區(qū)軍用航發(fā)需求整 體強(qiáng)于全球。（3）我國軍用航發(fā)需求：國防支出穩(wěn)定增長、裝備費(fèi)占比上升，軍機(jī)總量及先進(jìn)戰(zhàn) 機(jī)占比上升，帶動軍用航發(fā)需求增長。國防開支總量：2010年以來我國國防開支持續(xù)增長、增速高于GDP增速，武器裝備 現(xiàn)代化建設(shè)促裝備費(fèi)占比穩(wěn)定上升。從總量來看：2010年以來我國國防開支持續(xù)增 長，增速震蕩下行但整體高于GDP增速。根據(jù)國家統(tǒng)計局

15、數(shù)據(jù)，2010-2020年我國國 防開支持續(xù)增長，CAGR約9.3%，2020年國防開支約1.3萬億元、同比增長6.6%。與 GDP增速相比，2010-2020年我國國防開支增速與GDP增速同步震蕩下行，但整體 高于GDP增速。從結(jié)構(gòu)上看：淘汰更新落后裝備、升級改造老舊裝備促裝備費(fèi)占比 快速提升。根據(jù)國務(wù)院2019年7月發(fā)布的新時代的中國國防白皮書，2012年以 來，我國加大武器裝備建設(shè)投入，淘汰更新部分落后裝備，升級改造部分老舊裝備， 研發(fā)采購航空母艦、作戰(zhàn)飛機(jī)、導(dǎo)彈、主戰(zhàn)坦克等新式武器裝備，穩(wěn)步提高武器裝備 現(xiàn)代化水平。2010-2017年國防支出中裝備費(fèi)占比快速提升，由33%提升到41%

16、。軍用航發(fā)需求：2014年至今軍機(jī)增長帶動航發(fā)總量增長，軍機(jī)代際升級帶動先進(jìn)航 發(fā)需求上升。根據(jù)新時代的中國國防白皮書，近年來我國國防費(fèi)的支出來源之一 是加大武器裝備建設(shè)投入，研發(fā)采購航空母艦、作戰(zhàn)飛機(jī)等新式武器裝備。從總量 來看，根據(jù)Flight Global歷年發(fā)布的World Air Forces，2014年-2021年我國軍用 飛機(jī)從約2900架增長至約3300架，CAGR約2%，總體保持小幅增長。從結(jié)構(gòu)來看， 參考沈海軍中國航空史話中戰(zhàn)機(jī)的劃分方式，以J-7/J-8為二代機(jī)、以J-10/J-11 系列為三代機(jī)、以J-20為四代機(jī)，粗略估計2017年至今我國四代機(jī)占比整體小幅上 升。綜

17、上可估計，軍機(jī)總量增長及代際升級共同促進(jìn)了我國航發(fā)需求總量增加、先 進(jìn)航發(fā)需求上升。（4）我國軍用航發(fā)需求展望：未來國防開支仍有望保持適度增長，軍用航發(fā)需求有 望迎來量增質(zhì)提。國防支出展望：與世界主要國家相比，我國國防支出GDP占比相對較低，未來國防 建設(shè)有望呈現(xiàn)開支總量增長、裝備技術(shù)升級等趨勢。 橫向?qū)Ρ葋砜?，根?jù)SIPRI（斯德哥爾摩國際和平研究所）數(shù)據(jù)，1992年-2020年我 國國防支出GDP占比基本在1%-2%區(qū)間波動，始終低于美國、俄羅斯、英國等國家。 2020年俄羅斯、美國、印度、韓國、英國、法國國防支出GDP占比分別為4.3%、3.7%、 2.9%、2.8%、2.2%、2.1%

18、，同期中國僅約1.7%。與主要國家相比，我國國防支出GDP占比依然偏低。國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)：武器裝備現(xiàn)代化建設(shè)仍將持續(xù)推進(jìn)，軍機(jī)更新迭代需求持 續(xù)強(qiáng)勁。根據(jù)新時代的中國國防白皮書，新時代中國國防和軍隊(duì)建設(shè)的戰(zhàn)略目標(biāo) 是，同國家現(xiàn)代化進(jìn)程相一致，全面推進(jìn)軍事理論現(xiàn)代化、軍隊(duì)組織形態(tài)現(xiàn)代化、軍 事人員現(xiàn)代化、武器裝備現(xiàn)代化，力爭到2035年基本實(shí)現(xiàn)國防和軍隊(duì)現(xiàn)代化，到本 世紀(jì)中葉把人民軍隊(duì)全面建成世界一流軍隊(duì)。目前，我國軍事安全面臨技術(shù)突襲和 技術(shù)代差被拉大的風(fēng)險，軍隊(duì)現(xiàn)代化水平與國家安全需求相比差距還很大，與世界 先進(jìn)軍事水平相比差距還很大。目前我國正構(gòu)建現(xiàn)代化武器裝備體系，加大淘汰老 舊裝備

19、力度，逐步形成以高新技術(shù)裝備為骨干的武器裝備體系。結(jié)合上文分析，粗 略估算目前我國戰(zhàn)斗機(jī)中二代機(jī)占比仍然接近50%，因此未來先進(jìn)軍機(jī)更新?lián)Q代空 間依然較大。伴隨裝備升級，軍機(jī)出口需求有望持續(xù)強(qiáng)勁。根據(jù)SIPRI發(fā)布的軍機(jī)出口數(shù)據(jù)，2000- 2021年期間，我國軍機(jī)出口需求保持旺盛，累計出口軍機(jī)約1123架，其中非無人機(jī) 類軍機(jī)出口約834架。巴基斯坦、埃及、緬甸出口數(shù)量較多，分別為312、148、96 架。從出口結(jié)構(gòu)來看，我國軍機(jī)出口主要以教練機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、無人機(jī)為主?？傮w來 看，考慮海外國家的國防建設(shè)需求，未來我國軍機(jī)技術(shù)升級有望提升出口吸引力， 預(yù)計我國軍機(jī)出口需求有望延續(xù)。（5）我國軍用

20、航發(fā)高溫合金需求展望：在軍用航發(fā)需求及性能提升共同驅(qū)動下，預(yù) 計未來軍用航發(fā)高溫合金需求持續(xù)旺盛。高溫合金占航空發(fā)動機(jī)總重量的40-60%，主要應(yīng)用于燃燒室、渦輪導(dǎo)向葉片、渦輪 工作葉片和渦輪盤四大熱端部件。根據(jù)王旭東等2017年發(fā)表于世界金屬導(dǎo)報的 加快高溫合金發(fā)展，推動航空發(fā)動機(jī)研制一文，高溫合金在600以上具有良好 的綜合性能，是航空發(fā)動機(jī)熱端部件的首選材料，占發(fā)動機(jī)重量的40%-60%。高溫 合金主要用于發(fā)動機(jī)四大熱端部件：燃料室、渦輪導(dǎo)向葉片（靜葉片）、渦輪工作葉 片（動葉片）和渦輪盤。其中渦輪是熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷最大的熱部件，渦輪盤和葉片 是發(fā)動機(jī)技術(shù)難度的典型代表。此外，高溫合金還

21、用于機(jī)匣、環(huán)件、加力燃燒室和尾 噴口等部件?！耙淮虏牧?，一代航空發(fā)動機(jī)”，高溫合金是推動發(fā)動機(jī)技術(shù)升級的重要因素之一。 航空發(fā)動機(jī)的性能與材料密切相關(guān)，根據(jù)王旭東等加快高溫合金發(fā)展、推動航空 發(fā)動機(jī)研制，軍用發(fā)動機(jī)通常以推重比綜合評定其技術(shù)水平，提高渦輪前溫度是 提高推重比最直接的途徑。軍用飛機(jī)的持續(xù)升級提高了對發(fā)動機(jī)推重比的要求，進(jìn) 而對高溫合金的依賴越來越大、要求越來越苛刻。 以航空發(fā)動機(jī)渦輪為例，渦輪的功能是將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動壓縮系統(tǒng) 轉(zhuǎn)子，為發(fā)動機(jī)和飛機(jī)提供機(jī)械能。渦輪是熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷最大的熱部件，因此 提升渦輪盤以及渦輪葉片所用高溫合金材料性能，對提升發(fā)動機(jī)性能至關(guān)重

22、要。因此，考慮高溫合金在軍用航發(fā)重量占比超40%、高溫合金性能對航空發(fā)動機(jī)性能 提升至關(guān)重要，航空發(fā)動機(jī)性能的改進(jìn)一半靠材料，新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)構(gòu)對 推重比12-15一級發(fā)動機(jī)貢獻(xiàn)率可達(dá)約2/3。在未來軍用航發(fā)需求及性能提升共同驅(qū) 動下，預(yù)計未來軍用航發(fā)高溫合金需求有望迎來總量增長+性能提升等趨勢。2. 民用航空發(fā)動機(jī)高溫合金需求：全球民用航發(fā)供給集中度高，我國民用航發(fā)正處 于研發(fā)階段，未來民用航發(fā)高溫合金需求周期長、增長穩(wěn)（1）民用航發(fā)供給現(xiàn)狀：全球主流民用航發(fā)以大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)為主，全球僅有 少數(shù)企業(yè)具備研制能力，我國民用航空發(fā)動機(jī)尚處研發(fā)階段。民用航空發(fā)動機(jī)主要應(yīng)用于民航客機(jī)、貨機(jī)

23、等領(lǐng)域，其中干線客機(jī)數(shù)量占比超94%。 根據(jù)波音公司Boeing Commercial Market Outlook 2021-2040、莫日宏高溫合 金市場潛力巨大，商用飛機(jī)可分為民航客機(jī)、貨機(jī)。其中民航客機(jī)可分為支線飛機(jī) （座位數(shù)50-110，航程600-1200公里的小型客機(jī)）和干線飛機(jī)（座位數(shù)100以上，航 程3000公里以上的大型客機(jī)），其中干線飛機(jī)按照機(jī)體大小可分為窄體客機(jī)（單通 道客機(jī)）和寬體客機(jī)（雙通道客機(jī)）。目前全球機(jī)隊(duì)中，窄體客機(jī)、寬體客機(jī)、貨機(jī)、 支線客機(jī)數(shù)量占比分別為71%、22%、4%、2%，即全球機(jī)隊(duì)中干線客機(jī)占比最大（約94%），且以窄體客機(jī)為主（71%）。大涵道

24、比渦扇發(fā)動機(jī)已成為商用飛機(jī)的主流動力。根據(jù)劉大響一代新材料，一代 新型發(fā)動機(jī)：航空發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢及其對材料的需求，20世紀(jì)40年代至今，商 用飛機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了活塞式發(fā)動機(jī)-渦輪噴氣發(fā)動機(jī)-渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)等。目前，大涵 道比渦扇發(fā)動機(jī)已成為民用航空發(fā)動機(jī)的主流，世界上窄體干線客機(jī)的動力100%采 用大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)，同時大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)可應(yīng)用于遠(yuǎn)程寬體客機(jī)，以實(shí)現(xiàn) 越洋飛行。 具備較高的性能、可靠性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性，是大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)在民用航空領(lǐng) 域大規(guī)模普及的主要原因。2020年全球民用航空發(fā)動機(jī)市場交付量CR3為88%，行業(yè)高度集中。由于航空發(fā)動 機(jī)的高壁壘，目前具備整機(jī)制造能力的公

25、司集中于通用電氣（GE公司）和普惠公司 （PW公司）、羅羅公司（RR公司）以及CFM國際公司（賽峰集團(tuán)、GE合資）等少 數(shù)企業(yè)。根據(jù)Flight Global于2021年發(fā)布的Commercial Engines 2021，2020年 全球民用航空發(fā)動機(jī)共由4家企業(yè)交付，按交付量計全球民用航發(fā)CR3高達(dá)88%，其 中CFM、PW、GE、RR公司交付量分別為540、478、188、168臺。 我國民用航空發(fā)動機(jī)研制起步較晚，配套國產(chǎn)大型客機(jī)C919的CJ-1000尚處研制階 段。根據(jù)中國航發(fā)商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司（簡稱“中國航發(fā)商發(fā)”）官網(wǎng)，中 國航發(fā)商發(fā)已啟動針對C919飛機(jī)發(fā)動機(jī)CJ-1

26、000的研發(fā)，目前正在開展研制工作。 該發(fā)動機(jī)是一型雙軸大涵道比直驅(qū)渦扇發(fā)動機(jī)，采用寬弦空心風(fēng)扇葉片、整體葉盤、 新一代單晶、粉末冶金等先進(jìn)材料工藝。根據(jù)中國商飛官網(wǎng)，C919目前采用CFM國 際公司的LEAP-1C發(fā)動機(jī)。（2）全球民用航空需求趨勢：預(yù)計2021-2040年全球民用航空客運(yùn)量復(fù)合增速4.0%， 新增機(jī)隊(duì)中窄體、寬體客機(jī)占比分別為75%、18%。回顧歷史：2009-2019年全球經(jīng)濟(jì)回暖帶動全球航空客運(yùn)量穩(wěn)步增長，2020年新冠 疫情沖擊下全球民航客運(yùn)量同比大降。根據(jù)波音公司Commercial Market Outlook 2021-2040，2008年金融危機(jī)后全球經(jīng)濟(jì)回暖

27、帶動全球航空客運(yùn)量穩(wěn)步增長，全球 航空客運(yùn)量從2009年的4.6萬億RPKs增至2019年的8.5萬億RPKs。2020年新冠疫情 沖擊下，2020年全球民航客運(yùn)量同比大降65.8%。 展望未來，預(yù)計新冠疫情沖擊不改民用航空長期需求上行。根據(jù)波音Commercial Market Outlook 2020-2039，1980年至今民用航空的客運(yùn)量整體穩(wěn)步上升。在經(jīng) 歷數(shù)次宏觀危機(jī)（包括9/11事件、SARS病毒、2008年全球金融危機(jī)）時，民航業(yè)需 求在經(jīng)歷短期沖擊后通常可快速修復(fù)至長周期上升軌道。2020年至今，新冠肺炎疫 情對全球民航業(yè)造成持續(xù)沖擊，隨著全球各國疫情防控手段日趨完善、同時新

28、冠疫 苗逐漸普及，預(yù)計民航需求有望在中期逐漸復(fù)蘇。預(yù)計2019-2040年全球民航客運(yùn)量復(fù)合增速為4.0%，干線客機(jī)需求占比超90%。根 據(jù)波音公司預(yù)測，隨著世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、不同地區(qū)聯(lián)系加強(qiáng)及航空客運(yùn)滲透率繼續(xù)提 升，未來航空出行需求將會穩(wěn)步提升，預(yù)計2019-2040年全球航空客運(yùn)量年均復(fù)合增 速為4.0%，期間新增客機(jī)總量約43,610架，其中支線客機(jī)、窄體客機(jī)、寬體客機(jī)、 貨機(jī)數(shù)量分別為2,390、32,660、7,670、890架，占比分別為5%、75%、18%、2%。（3）中國民用航空需求趨勢：預(yù)計21-40年中國民航客運(yùn)量復(fù)合增速5.3%，窄體客 機(jī)新增占比達(dá)71%，國產(chǎn)商用飛機(jī)-航

29、發(fā)均有望長期收益?；仡櫄v史：2008年以來中國民航客運(yùn)量保持增長，2020年至今新冠疫情沖擊下，國 內(nèi)航線需求韌性強(qiáng)于國際航線。根據(jù)中國民用航空局?jǐn)?shù)據(jù)，2006年-2019年期間我國 民用航空客運(yùn)總體保持增長，期間國內(nèi)、國際航線客運(yùn)量復(fù)合增速分別為11.3%、 13.7%。2020年-22Q1期間，在新冠疫情反復(fù)沖擊下，國內(nèi)、國際航線需求增速劇烈 震蕩?？傮w來看，我國民航客運(yùn)需求以國內(nèi)航線為主，且需求韌性強(qiáng)于國際航線。展望未來，預(yù)計2019-2040年我國民航客運(yùn)量復(fù)合增速為5.0%，干線客機(jī)需求占比 達(dá)94%，國內(nèi)航線將成為長期需求重心。結(jié)合前文所述，在長周期下，預(yù)計全球民 航需求有望在新冠

30、疫情沖擊后逐漸恢復(fù)，同時我國民航客運(yùn)需求主要來自國內(nèi)，且 國內(nèi)航線需求韌性強(qiáng)于國際航線，預(yù)計未來國內(nèi)民航客運(yùn)需求增速強(qiáng)于全球。根據(jù) 波音公司Commercial Market Outlook 2021-2040，預(yù)計2019-2040年我國航空 客運(yùn)量年均復(fù)合增速為5.0%，期間新增客機(jī)總量約8,020架，其中支線客機(jī)、窄體客 機(jī)、寬體客機(jī)、貨機(jī)數(shù)量分別為150、5,720、1,800、350架，占比分別為2%、71%、 23%、4%。從航線結(jié)構(gòu)來看，預(yù)計國內(nèi)航線需求占比有望從2019年的55%上升至 2040年的59%。（4）我國民用航發(fā)高溫合金需求展望：高溫合金提升民用航發(fā)經(jīng)濟(jì)性、安全性，

31、商 用飛機(jī)需求提升、產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化推動我國民用航發(fā)高溫合金需求長周期穩(wěn)定增長。相比軍用航空發(fā)動機(jī)，民用航空發(fā)動機(jī)更注重經(jīng)濟(jì)性、更高的可靠性。根據(jù)劉大響 大型飛機(jī)發(fā)動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)分析，與軍用航空發(fā)動機(jī)相比，民用航 空發(fā)動機(jī)在安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、舒適性等方面要求更加嚴(yán)格。其中，提升經(jīng)濟(jì) 性、燃油效率是民用航空發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要特點(diǎn)。根據(jù)索德軍GE公司民用航 空發(fā)動機(jī)發(fā)展戰(zhàn)略，自20世紀(jì)70年代至今，GE公司堅(jiān)持開展民用航空發(fā)動機(jī)預(yù)研 計劃，從不同時間段的預(yù)研計劃來看，降低油耗始終是GE公司民用航空發(fā)動機(jī)預(yù)研 計劃的重要指標(biāo)。在民用航空發(fā)動機(jī)追求經(jīng)濟(jì)性、安全性趨勢下，需要提高高溫合金性

32、能、可靠性， 降低制造成本。提升渦輪前溫度有助于提升航空發(fā)動機(jī)整體效率，降低油耗，提 高經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而對高溫合金提出更高的性能要求；提升高溫合金材料的可靠性， 有利于熱端部件長期穩(wěn)定工作，提高安全性、降低維護(hù)成本；根據(jù)劉大響大型飛 機(jī)發(fā)動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)分析，民用大涵道比渦扇發(fā)動機(jī)研制中，需要攻 關(guān)的與高溫合金材料有關(guān)的工藝項(xiàng)目包括多項(xiàng)低成本工藝：鎳基高溫合金整體葉盤 低成本制造技術(shù)；低成本燃燒室機(jī)匣整體鑄造技術(shù)；火焰筒浮動壁材料與制造技術(shù)； 高壓渦輪動葉及導(dǎo)葉用涂層及其涂覆工藝；單晶渦輪葉片低成本材料、鑄造以及打 孔工藝；渦輪導(dǎo)葉低成本材料、鑄造以及打孔工藝?？傮w來看，民用航空發(fā)動機(jī)所

33、用高溫合金材料需要滿足更高效率、可靠性，同時降低制造成本。 伴隨民用航空發(fā)動機(jī)需求總量穩(wěn)定增長及綜合性能持續(xù)改善，預(yù)計高溫合金需求長 期穩(wěn)定上升，同時材料技術(shù)及制備工藝有望持續(xù)升級和優(yōu)化。（三）燃?xì)廨啓C(jī)：能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、海軍裝備建設(shè)拉動發(fā)電、艦船用燃?xì)廨?機(jī)需求，促進(jìn)高溫合金穩(wěn)定增長燃?xì)廨啓C(jī)具備體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)發(fā)電、艦船等領(lǐng)域動力裝置。 根據(jù)羅亮工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片用鑄造高溫合金研究及應(yīng)用進(jìn)展，燃?xì)廨啓C(jī)具 備體積小、效率高、污染低、功率范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)發(fā)電、艦船、供熱等 領(lǐng)域的動力裝置。工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)按功率可劃分為微型（0.3MW以內(nèi)），主要用于分 布式能源；輕型（0.

34、3-20MW），主要用于分布式能源和一些輕型動力裝置（小型艦 船等）；中型（20-100MW），主要用于大中型水面艦艇和地面長距離管線增壓；重 型（100MW以上），主要與蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)用于工業(yè)發(fā)電。國際燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展道路：分別沿“航空發(fā)動機(jī)改型+基于傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)發(fā)展”兩條路 線，技術(shù)門檻不斷提高，目前由美國GE、德國SIEMENS、日本MHI三巨頭高度壟斷。 國際燃?xì)廨啓C(jī)主要有兩條路線：第一條路線是以GE、PW、RR公司為代表發(fā)展起來 的航改工業(yè)和艦船燃?xì)廨啓C(jī)；第二臺路線是以GE、SIEMENS、MHI公司為代表，遵 循傳統(tǒng)蒸汽輪機(jī)理念發(fā)展起來的重型燃?xì)廨啓C(jī)。發(fā)達(dá)國家的燃?xì)廨啓C(jī)沿著大功率、

35、高效率、低排放、燃料多樣化、高可靠性方向發(fā)展，目前國外重型燃機(jī)單機(jī)功率達(dá)到 400MW以上。隨著燃?xì)廨啓C(jī)功率上升，其制造難度、技術(shù)水平逐漸升級。國際工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)經(jīng)過多次整合并購，目前形成了以美國GE、德國SIEMENS、日本MHI 為主的高度壟斷格局。1. 工業(yè)發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)：雙碳背景下，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整有望推動我國發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)高溫 合金需求增長（1）電力結(jié)構(gòu)：全球燃?xì)獍l(fā)電占比超21%，我國燃?xì)獍l(fā)電占比明顯低于全球水平前全球燃?xì)獍l(fā)電占比22%，美國、俄羅斯燃?xì)獍l(fā)電比例高于燃煤發(fā)電。根據(jù)中國 電力網(wǎng)數(shù)據(jù)，2011-2021年全球燃?xì)獍l(fā)電占比均高于21%，呈震蕩趨勢。從全球國家 電力結(jié)構(gòu)來看，以美國

36、、俄羅斯為例，2021年美國天然氣發(fā)電占比達(dá)38%、遠(yuǎn)高于 原煤發(fā)電占比22%，俄羅斯天然氣發(fā)電、原煤發(fā)電占比分別為46%、14%。我國發(fā)電能源依然高度依賴煤炭，燃?xì)獍l(fā)電占比僅為3%，2009年至今燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī) 規(guī)模整體上升。根據(jù)中國電力網(wǎng)數(shù)據(jù)，當(dāng)前我國以燃煤發(fā)電為主，其中2021年原煤 發(fā)電占比達(dá)63%，遠(yuǎn)高于全球（37%）、美國（22%）、日本（31%）、德國（29%） 等國家。同期我國燃?xì)獍l(fā)電占比僅約3%，遠(yuǎn)低于世界平均水平（22%）。與全球、 美國、日本、德國、俄羅斯等國家相比，目前我國發(fā)電能源高度依賴煤炭。從燃?xì)獍l(fā) 電新增規(guī)模來看，根據(jù)中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2009-2021年我國每年燃?xì)獍l(fā)電

37、裝機(jī)規(guī)模整體呈 上升趨勢，期間年均新增燃?xì)獍l(fā)電規(guī)模5159MW。（2）發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)需求展望：“雙碳”背景下，預(yù)計中長期我國燃?xì)獍l(fā)電占提升， 有望持續(xù)帶動發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)需求增長。 國家加快推進(jìn)提升天然氣使用比例，為燃?xì)獍l(fā)電占比增長提供政策保障。根據(jù)國家 發(fā)改委2017年發(fā)布的加快推進(jìn)天然氣利用的意見，要加快推進(jìn)天然氣在城鎮(zhèn)燃 氣、工業(yè)燃料、燃?xì)獍l(fā)電、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的大規(guī)模高效科學(xué)利用，到2030年力爭 將天然氣在一次能源消費(fèi)中的占比提高到15%左右。在資源保障方面，立足國內(nèi)加 大常規(guī)、深海深層以及非常規(guī)天然氣勘探開發(fā)投入，積極引進(jìn)國外天然氣資源。根 據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2017-2021年我國天然氣

38、產(chǎn)量CAGR約8.4%，高于2011-2016年 期間CAGR（5.9%）。在發(fā)電工程方面，大力發(fā)展天然氣分布式能源，鼓勵發(fā)展天 然氣調(diào)峰電站，鼓勵風(fēng)電、光伏等發(fā)電端配套建設(shè)燃?xì)庹{(diào)峰電站，提升電源輸出穩(wěn) 定性，降低棄風(fēng)棄光率。“雙碳”目標(biāo)有望促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，助推發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)中長期需求增長。在“雙 碳”背景下，未來我國燃?xì)獍l(fā)電占比有望長期上升。根據(jù)KennethCarbon-Neutral Fuels and Energy Carriers，從各類能源全壽命周期等效碳排放量來看，煤炭、天 然氣、氫氣的碳排放分別為1041、622、18（噸/GWh）。因此，展望中期，天然氣 發(fā)電占比有望穩(wěn)定上升

39、并驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)需求上升。從長期來看，由于氫能碳排放量 大幅低于天然氣，因此燃?xì)淙細(xì)廨啓C(jī)長期需求有望延續(xù)。根據(jù)西門子公司規(guī)劃，公 司計劃到2030年將燃?xì)淠芰μ岣叩?00%。 在“雙碳”背景下，伴隨國家推出天然氣配套支持政策，在資源保障、發(fā)電工程建 設(shè)方面提供持續(xù)支持，我國燃?xì)獍l(fā)電占比有望長期上升，進(jìn)而帶動工業(yè)發(fā)電燃?xì)廨?機(jī)需求在中長期穩(wěn)定增長。（3）發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求展望：與航空發(fā)動機(jī)材料選材機(jī)制互有異同，預(yù)計 長期受益于燃?xì)獍l(fā)電占比上升。 燃?xì)廨啓C(jī)與航空發(fā)動機(jī)技術(shù)同源，選材側(cè)重高溫合金的耐熱腐蝕性能、長期組織穩(wěn) 定性。如前所述，燃?xì)廨啓C(jī)與航空發(fā)動機(jī)技術(shù)同源，部分燃?xì)廨啓C(jī)直接由航空發(fā)動

40、機(jī)改型得到。根據(jù)羅亮工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片用鑄造高溫合金研究及應(yīng)用進(jìn)展， 燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪部件同樣需要高溫合金，與航空發(fā)動機(jī)的選材區(qū)別在于，航空發(fā)動 機(jī)注重渦輪葉片材料的熱強(qiáng)性能、承溫能力。燃?xì)廨啓C(jī)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)葉片工作環(huán)境 更加惡劣：大多含硫、鈉等雜質(zhì)，造成熱腐蝕，對高溫合金部件破壞作用大；工作壽 命通常達(dá)幾萬乃至幾十萬小時，承受基本載荷時間長；重型燃?xì)廨啓C(jī)葉片尺寸大、 質(zhì)量大。以上工作環(huán)境要求工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)用高溫合金具有更良好的耐熱腐蝕性能、 長期組織穩(wěn)定性、蠕變壽命和鑄造工藝性能。2. 艦船燃?xì)廨啓C(jī)：“遠(yuǎn)海防衛(wèi)型”海軍戰(zhàn)略有望驅(qū)動艦隊(duì)建設(shè)提速，提升艦船用燃 氣輪機(jī)高溫合金需求燃?xì)廨啓C(jī)廣泛用于全球

41、海軍艦船動力系統(tǒng)，未來燃?xì)廨啓C(jī)有望持續(xù)應(yīng)用于我國新型 戰(zhàn)艦。從全球海軍裝備來看，根據(jù)Philip WalshGas turbine performance，艦船 燃?xì)廨啓C(jī)具有功率大、尺寸小、質(zhì)量輕、啟動快、機(jī)動性好等優(yōu)點(diǎn)。目前采用燃?xì)廨?機(jī)作為動力裝置的海軍艦船主要包括護(hù)衛(wèi)艦、驅(qū)逐艦、以及部分輕型航母，功率范 圍30-120MW。根據(jù)沈海軍中國航空史話、羅亮工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片用鑄造 高溫合金研究及應(yīng)用進(jìn)展，目前我國海軍055、052D驅(qū)逐艦、054B護(hù)衛(wèi)艦均采用 燃?xì)廨啓C(jī)作為動力裝置，預(yù)計未來我國海軍新型驅(qū)逐艦、護(hù)衛(wèi)艦等作戰(zhàn)艦艇將采用 以燃?xì)廨啓C(jī)為核心的推進(jìn)動力。根據(jù)艦艇裝備發(fā)展需求，將按1

42、0-40MW不同功率等 級構(gòu)建艦船燃?xì)廨啓C(jī)裝備系列，其中20MW級燃?xì)廨啓C(jī)用于萬噸級驅(qū)逐艦及其后續(xù) 艦、10MW級燃?xì)廨啓C(jī)用于氣墊登陸艇等特種和小型水面艦艇。（四）核電：我國已掌握自主三代核電技術(shù)，“雙碳”背景下核電有望迎 來積極安全有序發(fā)展，高溫合金需求有望逐步釋放1. 我國核電裝備發(fā)展歷經(jīng)30余年，從獨(dú)立探索、技術(shù)引進(jìn)到實(shí)現(xiàn)自主研制相比傳統(tǒng)石化能源和其他可再生能源，核電具備清潔、低排放、輸出穩(wěn)定等優(yōu)勢。 相比化石能源，核電具有清潔、低排放的優(yōu)點(diǎn)；相比風(fēng)電、光伏發(fā)電等非化石新能源 發(fā)電的間歇性和波動性，核電電力系統(tǒng)和電力輸出較穩(wěn)定。 我國核電經(jīng)歷了從獨(dú)立探索向引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)及自主化轉(zhuǎn)變，目

43、前已掌握自主三 代核電技術(shù)。1985年我國自主設(shè)計建造的第一座30萬千瓦壓水堆核電站在浙江秦山 開工建設(shè)、并于1991年正式并網(wǎng)發(fā)電，結(jié)束了中國大陸大陸無核電的歷史。2005年 開始，我國核電發(fā)展策略由“適度發(fā)展”轉(zhuǎn)為“積極發(fā)展”，并開始引入西屋公司 AP1000技術(shù)及法國EPR技術(shù)，消化吸收國外技術(shù)并推動自主化研制。2013年，我國 開始自主研發(fā)三代核電技術(shù)“華龍一號”。根據(jù)中國政府2021年1月30日發(fā)布的全 球第一臺“華龍一號”核電機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，“華龍一號”全球首堆福建福清核 電5號機(jī)組2015年5月開工，2021年1月已完成滿功率連續(xù)運(yùn)行考核，投入商業(yè)運(yùn)行。 標(biāo)志著中國成為繼美國、

44、法國等國家之后真正掌握自主三代核電技術(shù)的國家。2. 我國核電裝機(jī)容量與發(fā)達(dá)國家相比差距較大，“雙碳”背景下核電有望迎來積極 安全有序發(fā)展目前我國在運(yùn)行核電容量遠(yuǎn)低于美國、法國，在建核電裝機(jī)規(guī)模位居世界首位。根 據(jù)World Nuclear Association、中國核能行業(yè)協(xié)會、中電聯(lián)數(shù)據(jù)，截至2022年3月底， 全球已運(yùn)行的核電站中我國核電站發(fā)電容量位居全球第三位，但與前兩名國家相比， 核電發(fā)電容量差距較大，其中法國核電站發(fā)電量是我國的1.1倍，美國核電站發(fā)電量 是我國的近1.5倍。在建核電規(guī)模方面，我國在建裝機(jī)量位居全球首位，且遠(yuǎn)高于其 他國家，2010-2021年年均新增核電裝機(jī)規(guī)模約

45、4000MW。展望未來，“雙碳”背景下，預(yù)計能源綠色低碳轉(zhuǎn)型將驅(qū)動核電長期有序發(fā)展。根 據(jù)國務(wù)院2021年10月24日發(fā)布的2030年前碳達(dá)峰行動方案，未來我國要積極安 全有序發(fā)展核電。（1）有序發(fā)展：合理確定核電站布局和開發(fā)時序，在確保安全的 前提下有序發(fā)展核電，保持平穩(wěn)建設(shè)節(jié)奏。積極推動高溫氣冷堆、快堆、模塊化小型 堆、海上浮動堆等先進(jìn)堆型示范工程，開展核能綜合利用示范。（2）安全發(fā)展：實(shí) 行最嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和最嚴(yán)格的監(jiān)管，持續(xù)提升核安全監(jiān)管能力。3. 高溫合金主要用于核電多種熱端部件，中長期有望持續(xù)受益于核電裝備建設(shè)高溫合金主要用于高溫氣體爐熱交換器等核電熱端部件，核電裝備建設(shè)需求有望持

46、 續(xù)穩(wěn)定。根據(jù)圖南股份招股書，核電站中的高溫合金需求主要來自燃料機(jī)組、控制 棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)、壓力容器、高溫氣體爐熱交換器等，工作溫度達(dá)600-800，且需要材 料具備較高的蠕變強(qiáng)度。結(jié)合未來我國積極有序安全發(fā)展核電，預(yù)計未來5-10年我 國核電領(lǐng)域高溫合金需求具備較強(qiáng)的持續(xù)性。三、需求測算：預(yù)計未來 5 年年均高溫合金需求約5.8萬噸測算對象：通過上文分析可知，高溫合金下游需求中，航空航天需求占比約55%，電 力需求占比約20%。具體來講，航空發(fā)動機(jī)（軍用、民用）、燃?xì)廨啓C(jī)（發(fā)電、艦 船）、以及核電等領(lǐng)域均有望有望進(jìn)入5年以上的持續(xù)增長期，我們就未來5年軍用 航空發(fā)動機(jī)、民用航空發(fā)動機(jī)、軍用艦船燃

47、氣輪機(jī)以及核電等領(lǐng)域的高溫合金需求 空間分別進(jìn)行測算。 測算方法：由于“兩機(jī)”（航空發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）技術(shù)同源、對高溫合金的需求應(yīng) 用類似，因此采用統(tǒng)一的測算方法：高溫合金需求=（單位設(shè)備重量*高溫合金單位 設(shè)備用量占比*設(shè)備需求數(shù)*裝備比）/成材率。（一）軍用航發(fā)：預(yù)計未來 5 年年均高溫合金需求約 6700 噸1.軍機(jī)需求測算：預(yù)計未來5年我軍軍機(jī)需求總計約1500架假設(shè)1：空軍軍機(jī)方面，空軍各類機(jī)型裝備需求旺盛。根據(jù)Flight Global 數(shù)據(jù)，2015 年2021年，我國空軍空中加油機(jī)、特種飛機(jī)、直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量復(fù)合增 速分別約為7%、7%、-1%、9%、1%，參考?xì)v史增

48、速，同時考慮未來裝備發(fā)展景氣 度上升，三/四代戰(zhàn)機(jī)需求增加，假設(shè)未來5年我國空軍空中加油機(jī)、特種飛機(jī)、直升 機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量復(fù)合增速分別約為10%、11%、2%、12%、4%。假設(shè)2：海軍軍機(jī)方面，航母艦載機(jī)需求較多。航母需求方面，根據(jù)沈海軍中國航 空史話，目前美國現(xiàn)役航母11艘，而我國現(xiàn)役航母僅有2艘，航母需求缺口較大。 根據(jù)國防部新聞，我國遼寧艦、山東艦航母交付時間分別為2012年、2019年，間隔 時間約7年。隨著軍備現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程加快，預(yù)計未來5年交付兩艘航母。在單艘航 母艦載機(jī)數(shù)量方面，根據(jù)沈海軍中國航空史話，遼寧號配備24架戰(zhàn)斗機(jī)+12架直 升機(jī)，與遼寧艦同等排水量級別的伊麗

49、莎白女王級（英國）、庫茲涅佐夫元帥號（俄 羅斯）艦載機(jī)數(shù)量約40架。因此，假設(shè)未來單艘航母配備28架戰(zhàn)斗機(jī)+12架直升機(jī)。 此外，海軍運(yùn)輸機(jī)、特種飛機(jī)未來需求以過去5年復(fù)合增幅為基準(zhǔn)進(jìn)行推算。假設(shè)3：陸軍軍機(jī)方面，根據(jù)Flight Global數(shù)據(jù)，我國陸軍現(xiàn)役軍機(jī)主要有教練機(jī)、 運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)，其中直升機(jī)占比最高，2020年陸軍軍機(jī)中直升機(jī)占比約88%。假設(shè)4：空軍、海軍教練機(jī)方面，考慮如下比例指標(biāo)：（教練機(jī)數(shù)量：戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量）， 即單架戰(zhàn)斗機(jī)所需的教練機(jī)數(shù)量。根據(jù)Flight Global數(shù)據(jù)，2020年美國空軍、海軍該 比例分別為0.75、2.29，我國空軍、海軍該比例分別僅為0.18、0

50、.25，教練機(jī)占比提 升空間較大，假設(shè)未來5年我國新增軍機(jī)中，教練機(jī)：戰(zhàn)斗機(jī)增加至0.6。結(jié)合以上測 算的海軍、空軍戰(zhàn)斗機(jī)數(shù)量，預(yù)計未來5年我國海軍、空軍教練機(jī)需求量分別約為39 架、152架。假設(shè)5：二代戰(zhàn)機(jī)退役替代方面，目前我軍仍有大量的二代戰(zhàn)斗機(jī)服役，隨著我軍三、 四代機(jī)配置比例增多，二代機(jī)等老舊型號軍機(jī)逐步退役，由此將帶來一定的退役替 代需求。根據(jù)Flight Global數(shù)據(jù)，2015-2021年期間，二代戰(zhàn)機(jī)（J-7、H-6、J-8、Q5等）由859架降至829架，年均退出約5架。伴隨軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)，二代機(jī)退役進(jìn)程 有望加速，假設(shè)未來5年年均退出10架，合計退役替代需求約50架。假

51、設(shè)6：軍機(jī)出口方面，根據(jù)SIPRI數(shù)據(jù)，2000年2021年，我國出口軍機(jī)數(shù)量超過 1000架，機(jī)型包含教練機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、直升機(jī)、無人機(jī)等機(jī)型，出口對象覆蓋巴基斯 坦、埃及、沙特阿拉伯等國家。除無人機(jī)外，我國軍機(jī)出口總量約834架，年均約40 架。結(jié)合歷史出口量，假設(shè)未來5年軍機(jī)年均出口40架，合計出口約200架。綜上，預(yù)計未來5年我國軍機(jī)總需求約1400-1500架，其中海陸空部隊(duì)常規(guī)新增需求 約1216架，二代機(jī)退役換機(jī)需求約50架，出口飛機(jī)需求約200架。2.軍用航空發(fā)動機(jī)需求測算：預(yù)計未來5年我國軍用航發(fā)總需求約7000-7500臺軍用航空發(fā)動機(jī)需求（重量）=（新增軍機(jī)需求單機(jī)發(fā)動機(jī)數(shù)量

52、裝備比+存量發(fā)動 機(jī)翻修需求）發(fā)動機(jī)重量假設(shè)1：單機(jī)發(fā)動機(jī)數(shù)量方面，假設(shè)未來新增軍用運(yùn)輸機(jī)以Y-20為主、空中加油機(jī)為 Il-78，每架機(jī)發(fā)動機(jī)需求4臺，除此之外其他類型軍機(jī)單架機(jī)發(fā)動機(jī)均為2臺。假設(shè)2：裝備比方面，根據(jù)陳鳳騰基于視情維修的航空發(fā)動機(jī)備發(fā)預(yù)測方法研究， 一般航空公司機(jī)隊(duì)備用發(fā)動機(jī)占比可達(dá)8%-15%，即裝備比1.08-1.15，考慮軍用航 空發(fā)動機(jī)壽命相對較短，備發(fā)需求較多，假設(shè)軍用航空發(fā)動機(jī)裝備比為1.3。假設(shè)3：存量發(fā)動機(jī)翻修需求方面，根據(jù)沈海軍中國航空史話，我國軍用航空發(fā) 動機(jī)翻修壽命可達(dá)3000小時，國防部2020年6月11日新聞 5290小時！中國空軍殲 擊機(jī)飛行紀(jì)錄

53、保持者光榮停飛，目前我軍飛行員年均飛行小時可達(dá)200小時，考慮未來我軍實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練需求提升，因此預(yù)計單發(fā)翻修壽命約10年。以時間平均估算， 未來5年存量飛機(jī)翻修比例為5/10=1/2，按雙發(fā)估計，存量發(fā)動機(jī)翻修需求共計約 3091臺航空發(fā)動機(jī)。假設(shè)4：單臺發(fā)動機(jī)重量方面，針對每一類軍機(jī)，選取數(shù)量占比最大的軍機(jī)型號對應(yīng) 的發(fā)動機(jī)作為參考。結(jié)合Flight Global及環(huán)球網(wǎng)軍事數(shù)據(jù)，戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)型號選取AL31F、運(yùn)輸機(jī)發(fā)動機(jī)型號選取D-30Kp，其他依此類推。（二）民用航發(fā)：預(yù)計未來 5 年年均高溫合金需求約 18000 噸民用航空發(fā)動機(jī)高溫合金需求= （增量發(fā)動機(jī)需求裝備比+存量發(fā)動機(jī)維護(hù)需

54、求） 單架機(jī)發(fā)動機(jī)數(shù)量單發(fā)重量單發(fā)高溫合金重量占比高溫合金成材率。 假設(shè)1：增量發(fā)動機(jī)需求方方面，根據(jù)波音公司2021年發(fā)布的民航市場展望2021- 2040，預(yù)計未來20年中國民機(jī)數(shù)量將從3930架增加至9630架，其中支線客機(jī)、單 通道客機(jī)、寬體客機(jī)、貨機(jī)20年CAGR預(yù)計分別為10%、4%、5%、7%。以此估算 未來5年中國商用飛機(jī)需求合計約1010架。假設(shè)單架貨機(jī)發(fā)動機(jī)數(shù)量為4發(fā)，其余客機(jī)配置雙發(fā)。裝備比方面，參考陳鳳騰基于視情維修的航空發(fā)動機(jī)備發(fā)預(yù)測方法 研究，一般航空公司機(jī)隊(duì)備用發(fā)動機(jī)占比可達(dá)8%-15%，取裝備比1.1。未來5年中 國商用航空發(fā)動機(jī)需求約2400臺。假設(shè)2：存量發(fā)

55、動機(jī)維護(hù)需求方面，根據(jù)民航局?jǐn)?shù)據(jù)，2019年我國民航全年飛行時間 1231萬小時（2020至今新冠疫情對民航需求造成擾動，因此以2019年為參考依據(jù)）， 結(jié)合民機(jī)總量3930架，估計單臺發(fā)動機(jī)全年飛行時間約0.3萬小時。根據(jù)CFM公司數(shù) 據(jù)，CFM56民用航空發(fā)動機(jī)首次翻修壽命約1.6萬小時、之后翻修周期約1萬小時。 隨著航空發(fā)動機(jī)技術(shù)提升，以1.5萬小時翻修周期、年均0.3萬飛行小時粗略估算，存 量民用航空發(fā)動機(jī)維護(hù)周期約5年。按時間平均估算，未來5年存量發(fā)動機(jī)維護(hù)需求 約8260臺。 假設(shè)3：單發(fā)重量方面，支線客機(jī)、單通道客機(jī)、寬體客機(jī)、貨機(jī)分別選取ARJ21、 Boeing 737 MA

56、X 10、B787、Boeing 747為參考機(jī)型，參考發(fā)動機(jī)型號為CF34-10A、 LEAP-1B、Trent 1000、PW4062。 假設(shè)4：單臺發(fā)動機(jī)高溫合金重量占比50%，高溫合金成材率20%。 假設(shè)5：新冠肺炎疫情對民航的沖擊在中期逐漸緩和。（三）軍用艦船燃?xì)廨啓C(jī)：預(yù)計未來 5 年年均高溫合金需求約 2300 噸假設(shè)1：針對新增航母編隊(duì)數(shù)量，根據(jù)國防部2018年12月10日新聞我國第一艘航 母遼寧艦：乘風(fēng)破浪駛向新航程！、2019年12月27日新聞2019年十大國防新聞， 我國海軍現(xiàn)役航母分別于2012、2019交付，交付間隔7年。未來國防建設(shè)需求旺盛， 航母編隊(duì)建設(shè)有望加速，假

57、設(shè)未來5年建設(shè)2個航母編隊(duì)。針對航母編隊(duì)組成，參考 美國航母編隊(duì)，預(yù)計我軍單個航母編隊(duì)分別配置1艘055驅(qū)逐艦、2艘052驅(qū)逐艦、2 艘護(hù)衛(wèi)艦、1艘補(bǔ)給艦、2艘常規(guī)攻擊潛艇。假設(shè)2：在燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)量方面，根據(jù)沈海軍中國航空史話，055、052、054B等 艦艇單機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)量分別為4臺、2臺、2臺，功率級別分布于18.5MW-28MW。假設(shè)3：在維護(hù)需求方面，根據(jù)環(huán)球網(wǎng)新聞，我國艦艇每30天休整5天，預(yù)計未來5年 單臺燃?xì)廨啓C(jī)工作約3.6萬小時。限于數(shù)據(jù)可得性，參考GE公司數(shù)據(jù)，25MW級燃?xì)?輪機(jī)LM2500熱端部件檢修周期約2.5萬小時，據(jù)此粗略預(yù)估未來5年單臺燃?xì)廨啓C(jī)維 護(hù)2次。假設(shè)4：在

58、燃?xì)廨啓C(jī)重量方面，參考GE公司25MW級燃?xì)廨啓C(jī)LM2500單重為20噸/ 臺，取單機(jī)重量為20噸/臺。假設(shè)5：在高溫合金需求方面，如前所述，假設(shè)單臺燃?xì)廨啓C(jī)中高溫合金占比50%， 高溫合金成材率20%。綜上，預(yù)計未來5年我國主要軍用艦船燃?xì)廨啓C(jī)需求總計約200-250臺，其中新增需 求約44臺，維護(hù)需求約188臺。預(yù)計未來5年高溫合金需求約為12000噸，年均2000- 2500噸。（四）工業(yè)發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)：預(yù)計未來 5 年年均高溫合金需求約 10000 噸工業(yè)發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求=新增燃?xì)廨啓C(jī)數(shù)量燃?xì)廨啓C(jī)單量高溫合金重量 占比高溫合金成材率 假設(shè)1：新增燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電規(guī)模方面， 根據(jù)中電聯(lián)

59、數(shù)據(jù)，2009-2021年我國年均新增 燃?xì)獍l(fā)電規(guī)模5159MW，以此為依據(jù)，假設(shè)未來5年保持年均新增燃?xì)獍l(fā)電規(guī)模 5159MW，合計24746MW。 假設(shè)2：燃?xì)廨啓C(jī)重量方面，限于數(shù)據(jù)可得性，以25MW燃?xì)廨啓C(jī)統(tǒng)一估算，參考GE 25MW級燃?xì)廨啓C(jī)（LM2500），未來五年年均需求206臺，燃?xì)廨啓C(jī)單重20噸。 假設(shè)3：如前所述，高溫合金重量占比50%，成材率20%。 綜上，預(yù)計未來5年發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)高溫合金需求約51590噸，年均需求約10318噸。（五）核電需求：預(yù)計未來 5 年年均高溫合金需求約 2300 噸關(guān)鍵假設(shè)：根據(jù)圖南股份招股說明書，每座裝機(jī)量1000兆瓦的核電站高溫合金需求

60、約500噸，即核電站單位兆瓦高溫合金需求約為0.5噸/兆瓦。 核電裝機(jī)缺口：目標(biāo)：根據(jù)中電聯(lián)電力行業(yè)“十四五”發(fā)展規(guī)劃研究，2025年 我國將實(shí)現(xiàn)核電裝機(jī)70000MW的目標(biāo)。實(shí)際：根據(jù)中國核能協(xié)會數(shù)據(jù)，在已投運(yùn)方 面，截至2022年3月31日，我國運(yùn)行核電機(jī)組共有54臺，裝機(jī)容量約55806MW。因 此，當(dāng)前我國核電機(jī)組裝機(jī)需求缺口至少約14194MW。（六）需求測算總結(jié)：預(yù)計未來 5 年我國高溫合金年均總需求約 5.35.8 萬噸，裝備國產(chǎn)化進(jìn)度決定需求向內(nèi)釋放進(jìn)度1. 預(yù)計未來5年國內(nèi)高溫合金年均總需求約5.35.8萬噸預(yù)計未來5年國內(nèi)高溫合金年均總需求約5.35.8萬噸。從總量來看，根