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所谓高温合金,字面意思即：能在高温下,长时间安全工作使用的合金.由于高温合金构件长时间处于高温高速等一般机械设备工作环境禁区,这就要求高温合金具有良好的高温稳定性和抗蠕变性,以及具有抵抗高温氧化性能等.因此高温合金具有,在较高的工作温度下,仍然具有较高的强度和硬度、良好的弹塑性等,一般合金所不具有的高温特性,因此又被称为超合金.
目前高温合金仍旧主要应用于航空航天领域.根据英国Roskill咨询服务公司的统计数据显示,全球每年高温合金耗材需求量约为28万吨,其中最大的应用领域在航空航天,需求占总需求的55%左右；其次是电力能源行业,其占比约为20%；汽车和高端机械制造领域占比10%；从现有消费需求的角度看,制造业转型升级积极发展高端制造业,将直接提升高温合金的行业需求,拉动行业快速发展.
市场成长空间巨大
高温合金的需求主要来自飞机发动机、火箭发动机、舰船发动机、地面燃气轮机、汽车增压涡轮器和核电站等,值得注意的是,在这些众多应用领域中,航空航天领域的需求超过了总需求一半以上.短期来看,航空航天领域的需求状况直接影响到上游高温合金材料的需求.长期来看,其他领域（诸如核电、舰船用发动机）突破性需求也将为高温合金行业的发展带来机遇.
分开来看,民用航空发动机方面,2016年7月11日,波音公司在范保罗航展首日发布最新版《当前市场展望》,预测未来20年全球需要39,620架新飞机,该数字较去年预测增加4.1%,新飞机的价值约为5.9万亿美元,彼时世界民航机队规模将翻番,从2014年21,600架增加到2035年的39,620架.这也就意味着,在这期间交付的39,620架中,在不考虑现役飞机换发的情况下,对航空发动机的新增需求达87,240台,全球航空发动机市场规模有望超2万亿.而根据我们的推算,未来二十年全球民航各类型新机航空发动机,对高温合金的总需求为42.7万吨,这主要是来自于单通道市场和中型宽体机的巨大需求,带动上游高温合金爆发性需求.
军用发动机方面,我们假设未来20年,随着中国经济实力的进一步提高,成为世界第一大经济体.在军事实力的提高慢于经济地位提高的保守性假设下,到2035年中国更新换代军机数量和目前美军军机数量相同或者略少,那么未来20年中国需要各类战斗机2,013架,四代机单发和双发呈现1：2的需求状况,那么J-20、J-31的需求将分别为1,342架、671架；军用运输机（包括加油机、电子战飞机,即以运输机为平台的各类特种飞机）达到美军现有数量的2/3,那么未来20年将新增运输机平台需求达1,434架；在教练机方面,考虑到实际国情,我们假设未来20年军方对该机的总需求达到美军现役数量的1/3,合计新增需求534架该型飞机.经过我们测算,军机新机市场对高温合金有着巨大的需求,预计未来20年中国军机高温合金市场需求超过5.7万吨.
燃气轮机方面,我国舰船燃机化仅处于起步阶段,目前,中国海军已知仅有10艘驱逐舰采用了燃气轮机作为动力.根据外媒报道,其中052型驱逐舰112、113号装备了美制LM2500燃气轮机,052B、052C型驱逐舰168、169、170、171、150、151、152、153号装备了乌克兰制的GT25000或国内仿制型号,然而军用舰船燃气轮机化是大势所趋,未来海军舰船燃气轮机市场空间广阔.对于全球市场而言,据罗罗公司2013年对燃气轮机市场的预测,未来二十年,作为舰船动力的燃气轮机的市场需求达到2700亿美元,相应的服务需求达1250亿美元,市场空间更为广阔.
虽然我国已经建成了完备的高温合金产业,然而,和国外的高温合金行业相比,我国的技术还比较落后,这是国内各厂商和科研单位亟需改进的方面.国外的高温合金企业已经在生产定向凝固单晶合金,而国内的企业大多还处于生产多晶合金的阶段.多晶体高温合金的各个性能都无法和定向凝固单晶合金相比,如多晶体高温合金的耐高温界限是不如定向凝固单晶合金的,且在抗疲劳、抗蠕变等方面也较逊色,这就直接地导致国内涡轮叶片性能不如国外的涡轮叶片.在国内,只有钢研高纳和北京航材院可以真正提供高温合金产品,在民营企业中,也仅是陕西的炼石有色实现了产业化,而且成材率还低于国外的水平.
目前,我国的高温合金材料年生产量约1万吨左右,每年需求可达2万吨以上,其中高端需求约3000吨.我们预计未来5-10年国内高温合金市场有望保持30%以上的增速,市场总体容量有望超过80亿元.另一方面,随着国产大飞机C919的下线,中国民航国产化逐步进行中,未来的新增需求缺口更大.
政策红利推动产业发展
2015年政府工作报告明确提出：“新型产业和新型业态是竞争高地.要实施高端装备、信息网络、集成电路、新能源、新材料、生物医药、航空发动机、燃气轮机等重大专项,把一批新兴产业培育成主导产业.”航空发动机、燃气轮机首次写入政府工作报告.预期专项资金1,000亿,按照1：1配套资金计算,预计未来5年航空发动机扶持资金有望接近3,000亿.
2015年10月,中航工业发动机三家上市公司（中航动力、中航动控、成发科技）接到实际控制人中国航空工业集团公司电话通知,因涉及中航工业航空发动机相关资产重组整合停牌,“两机”专项（“航空发动机和燃气轮机”）步入实质性阶段.航空发动机是飞机的心脏,目前仅有美、英、法、俄、中能够独立研制航空发动机,相比于军用航空发动机的快速发展,中国的民用航空发动机发展仍较为缓慢,处于几乎空白的状态,国际民用航空发动机市场被GE、RR、P&W、CFM、IAE所垄断,由于中国正在发展自己的大飞机,航空发动机特别是民用航空发动机的发展状况,直接关乎到是否拥有一颗真正意义的“中国心”,以及中国的航空工业的研究制造能力.高温合金作为航空发动机重要的上游,下游航空发动机大发展刚性拉动上游行业特别是高温合金行业的景气度.
重点公司推荐：钢研高纳（产业化规模优势+产品优势+有意的创新能力及行业拓展能力）；万泽股份（万泽中南研究院拥有目前国内高温合金领域位数不多达到国际一流水平的研发团队）；炼石有色（凭借凭借铼资源进军航空含铼合金领域+研发向含铼单晶叶片迈进）；抚顺特钢（公司的超高强度钢市占率高不锈钢和工模具钢国内领先）
高温合金论文参考资料：
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