高溫合金：有“財”有“料”

王習

所謂高溫合金，字面意思即：能在高溫下，長時間安全工作使用的合金。由于高溫合金構件長時間處于高溫高速等一般機械設備工作環境禁區，這就要求高溫合金具有良好的高溫穩定性和抗蠕變性，以及具有抵抗高溫氧化性能等。因此高溫合金具有，在較高的工作溫度下，仍然具有較高的強度和硬度、良好的彈塑性等，一般合金所不具有的高溫特性，因此又被稱為超合金。

目前高溫合金仍舊主要應用于航空航天領域。根據英國Roskill咨詢服務公司的統計數據顯示，全球每年高溫合金耗材需求量約為28萬噸，其中最大的應用領域在航空航天，需求占總需求的55%左右；其次是電力能源行業，其占比約為20%；汽車與高端機械制造領域占比10%；從現有消費需求的角度看，制造業轉型升級積極發展高端制造業，將直接提升高溫合金的行業需求，拉動行業快速發展。

市場成長空間巨大

高溫合金的需求主要來自飛機發動機、火箭發動機、艦船發動機、地面燃氣輪機、汽車增壓渦輪器和核電站等，值得注意的是，在這些眾多應用領域中，航空航天領域的需求超過了總需求一半以上。短期來看，航空航天領域的需求狀況直接影響到上游高溫合金材料的需求。長期來看，其他領域（諸如核電、艦船用發動機）突破性需求也將為高溫合金行業的發展帶來機遇。

分開來看，民用航空發動機方面，2016年7月11日，波音公司在范保羅航展首日發布最新版《當前市場展望》，預測未來20年全球需要39，620架新飛機，該數字較去年預測增加4.1%，新飛機的價值約為5.9萬億美元，彼時世界民航機隊規模將翻番，從2014年21，600架增加到2035年的39，620架。這也就意味著，在這期間交付的39，620架中，在不考慮現役飛機換發的情況下，對航空發動機的新增需求達87，240臺，全球航空發動機市場規模有望超2萬億。而根據我們的推算，未來二十年全球民航各類型新機航空發動機，對高溫合金的總需求為42.7萬噸，這主要是來自于單通道市場和中型寬體機的巨大需求，帶動上游高溫合金爆發性需求。

軍用發動機方面，我們假設未來20年，隨著中國經濟實力的進一步提高，成為世界第一大經濟體。在軍事實力的提高慢于經濟地位提高的保守性假設下，到2035年中國更新換代軍機數量和目前美軍軍機數量相同或者略少，那么未來20年中國需要各類戰斗機2，013架，四代機單發和雙發呈現1：2的需求狀況，那么J-20、J-31的需求將分別為1，342架、671架；軍用運輸機（包括加油機、電子戰飛機，即以運輸機為平臺的各類特種飛機）達到美軍現有數量的2/3，那么未來20年將新增運輸機平臺需求達1，434架；在教練機方面，考慮到實際國情，我們假設未來20年軍方對該機的總需求達到美軍現役數量的1/3，合計新增需求534架該型飛機。經過我們測算，軍機新機市場對高溫合金有著巨大的需求，預計未來20年中國軍機高溫合金市場需求超過5.7萬噸。

燃氣輪機方面，我國艦船燃機化僅處于起步階段，目前，中國海軍已知僅有10艘驅逐艦采用了燃氣輪機作為動力。根據外媒報道，其中052型驅逐艦112、113號裝備了美制LM2500燃氣輪機，052B、052C型驅逐艦168、169、170、171、150、151、152、153號裝備了烏克蘭制的GT25000或國內仿制型號，然而軍用艦船燃氣輪機化是大勢所趨，未來海軍艦船燃氣輪機市場空間廣闊。對于全球市場而言，據羅羅公司2013年對燃氣輪機市場的預測，未來二十年，作為艦船動力的燃氣輪機的市場需求達到2700億美元，相應的服務需求達1250億美元，市場空間更為廣闊。

雖然我國已經建成了完備的高溫合金產業，然而，和國外的高溫合金行業相比，我國的技術還比較落后，這是國內各廠商和科研單位亟需改進的方面。國外的高溫合金企業已經在生產定向凝固單晶合金，而國內的企業大多還處于生產多晶合金的階段。多晶體高溫合金的各個性能都無法與定向凝固單晶合金相比，如多晶體高溫合金的耐高溫界限是不如定向凝固單晶合金的，且在抗疲勞、抗蠕變等方面也較遜色，這就直接地導致國內渦輪葉片性能不如國外的渦輪葉片。在國內，只有鋼研高納和北京航材院可以真正提供高溫合金產品，在民營企業中，也僅是陜西的煉石有色實現了產業化，而且成材率還低于國外的水平。

目前，我國的高溫合金材料年生產量約1萬噸左右，每年需求可達2萬噸以上，其中高端需求約3000噸。我們預計未來5-10年國內高溫合金市場有望保持30%以上的增速，市場總體容量有望超過80億元。另一方面，隨著國產大飛機C919的下線，中國民航國產化逐步進行中，未來的新增需求缺口更大。

政策紅利推動產業發展

2015年政府工作報告明確提出：“新型產業和新型業態是競爭高地。要實施高端裝備、信息網絡、集成電路、新能源、新材料、生物醫藥、航空發動機、燃氣輪機等重大專項，把一批新興產業培育成主導產業?！焙娇瞻l動機、燃氣輪機首次寫入政府工作報告。預期專項資金1，000億，按照1：1配套資金計算，預計未來5年航空發動機扶持資金有望接近3，000億。

2015年10月，中航工業發動機三家上市公司（中航動力、中航動控、成發科技）接到實際控制人中國航空工業集團公司電話通知，因涉及中航工業航空發動機相關資產重組整合停牌，“兩機”專項（“航空發動機與燃氣輪機”）步入實質性階段。航空發動機是飛機的心臟，目前僅有美、英、法、俄、中能夠獨立研制航空發動機，相比于軍用航空發動機的快速發展，中國的民用航空發動機發展仍較為緩慢，處于幾乎空白的狀態，國際民用航空發動機市場被GE、RR、P&W、CFM、IAE所壟斷，由于中國正在發展自己的大飛機，航空發動機特別是民用航空發動機的發展狀況，直接關乎到是否擁有一顆真正意義的“中國心”，以及中國的航空工業的研究制造能力。高溫合金作為航空發動機重要的上游，下游航空發動機大發展剛性拉動上游行業特別是高溫合金行業的景氣度。

重點公司推薦：鋼研高納（產業化規模優勢+產品優勢+有意的創新能力及行業拓展能力）；萬澤股份（萬澤中南研究院擁有目前國內高溫合金領域位數不多達到國際一流水平的研發團隊）；煉石有色（憑借憑借錸資源進軍航空含錸合金領域+研發向含錸單晶葉片邁進）；撫順特鋼（公司的超高強度鋼市占率高不銹鋼和工模具鋼國內領先）