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1、 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 Table_Info1 鋼研高納鋼研高納(300034)航空裝備航空裝備/國防軍工國防軍工 Table_Date 發布時間:發布時間:2023-08-13 Table_Invest 買入買入 上次評級:買入 股票數據 2023/08/11 6 個月目標價(元)收盤價(元)23.66 12 個月股價區間(元)23.6556.70 總市值(百萬元)18,347.09 總股本(百萬股)775 A 股(百萬股)775 B 股/H 股(百萬股)0/0 日均成交量(百萬股)2 Table_PicQuote 歷史收益率曲線 Table_Trend
2、漲跌幅(%)1M 3M 12M 絕對收益-5%4%-28%相對收益-6%7%-21%Table_Report 相關報告 星球石墨:深耕石墨設備行業多年,積極向上延伸產業鏈-2023.04.28 釩鈦股份:釩鈦產能持續擴充,儲能行業拉動需求-2023.03.17 Table_Author 證券分析師:趙麗明證券分析師:趙麗明 執業證書編號:S0550521100004 010-63210892 證券分析師:證券分析師:王鳳華王鳳華 執業證書編號:S0550520020001 010-63210682 研究助理:趙宇天研究助理:趙宇天 執業證書編號:S0550122020005 010-63210
3、892 Table_Title 證券研究報告/公司深度報告 公司產品結構升級,高端產品取得突破公司產品結構升級,高端產品取得突破 報告摘要:報告摘要:Table_Summary 美系高溫合金渦輪盤取得重大突破。公司是國內最早開展粉末高溫合金研究與生產的單位,在粉末高溫合金制粉、熱等靜壓、探傷檢測等方面積累了大量專有技術。公司具備高溫合金氬氣霧化(AA)制粉和旋轉電極(PREP)制粉兩種主要技術路線,公司在國內俄系粉末高溫合金渦輪盤領域起步較早,最早掌握了 PREP 制粉技術。公司目前具備的生產粉末渦輪盤能力較為完備,并成功研制 FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、F
4、GH4098 等粉末高溫合金盤鍛件,滿足國內多個型號航空發動機需求;FGH4097 高壓渦輪盤在某盤件國產化招標中競標第一,在FGH4096 和四代粉末盤制備技術上取得重大突破。單晶葉片技術領先,有望進一步優化產品結構。公司在航空發動機單晶葉片研制方面處國內領先水平,具有單晶渦輪葉片研制全過程技術積累,公司研制的 DD402 單晶合金及渦輪葉片獲得國家發明專利、DD407 單晶合金空心渦輪葉片已通過試飛考核并形成了批量生產能力,是目前我國少數可實現單晶葉片批量生產的廠商之一。公司鑄造高溫合金和變形高溫合金技術領先。公司擁有年產超千噸航空航天用高溫合金母合金及航天發動機用精鑄件能力,可承擔我國幾
5、乎所有品種高溫合金母合金的生產,涵蓋等軸晶、定向凝固、單晶合金在內的幾十種牌號,可供應的航空航天發動機基本涵蓋了我國所有在研及批產型號。公司在變形高溫合金鍛件研制及生產領域長期處于國內領先地位,承擔國家多項重大課題,尤其在盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面優勢突出,國內市場綜合占有率超過 30%,其中采用國產料生產的盤軸類產品約占市場 90%。盈利預測與投資建議:我們預計公司 2023-2025 年營業總收入31.58/40.49/51.09 億元,歸母凈利潤 3.71/5.51/7.61 億元??紤]公司是國內變形高溫合金、鑄造高溫合金和俄系粉末高溫合金渦輪盤方面的領先企業,同時公司積極向高溫合金
6、的高端產品美系高溫合金粉末渦輪盤和發動機單晶葉片拓展。參考撫順特鋼、西部超導和萬澤股份,首次覆蓋給予公司“買入”評級。風險提示:風險提示:高端產品美系粉末渦輪盤和單晶葉片進度低于預期。Table_Finance 財務摘要(百萬元)財務摘要(百萬元)2021A 2022A 2023E 2024E 2025E 營業收入營業收入 2,003 2,879 3,158 4,049 5,109(+/-)%26.35%43.77%9.68%28.22%26.16%歸屬母公司歸屬母公司凈利潤凈利潤 305 337 371 551 761(+/-)%49.56%10.48%10.12%48.83%38.04%每
7、股收益(元)每股收益(元)0.65 0.70 0.48 0.71 0.98 市盈率市盈率 89.25 65.34 49.51 33.27 24.10 市凈率市凈率 9.83 7.13 5.41 4.83 4.21 凈資產收益率凈資產收益率(%)11.64%11.23%10.94%14.51%17.46%股息收益率股息收益率(%)0.63%0.88%0.55%0.76%1.09%總股本總股本(百萬股百萬股)486 486 775 775 775-40%-30%-20%-10%0%10%20%2022/8 2022/11 2023/22023/5鋼研高納滬深300 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務
8、必閱讀正文后的聲明及說明 2/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 目目 錄錄 1.公司概況公司概況.5 1.1 歷史沿革.5 1.2 鋼研高納股權結構.5 1.3 股權激勵.6 2.粉末渦輪盤產品趨于完善,美系渦輪盤實現重大突破粉末渦輪盤產品趨于完善,美系渦輪盤實現重大突破.9 2.1 粉末高溫合金技術領先.9 2.2 粉末高溫合金渦輪盤研發更新迭代.9 2.3 粉末高溫合金技術.11 2.4 渦輪盤用高溫合金生產工藝.13 3.變形高溫合金厚積薄發,獨占鰲頭變形高溫合金厚積薄發,獨占鰲頭.15 3.1 公司技術投入成果顯著,產業布局廣袤.15 3.2 行業深耕多年,技術水平領先.17
9、4鑄造合金產品升級,產業資源優化整合鑄造合金產品升級,產業資源優化整合.18 4.1 鑄造高溫合金產品和技術不斷迭代.18 4.2 鑄造高溫合金種類多.20 4.3 鑄造高溫合金發展歷程.22 4.4 公司鑄造高溫合金業務.22 4.4.1 高溫合金母合金.22 4.4.2 精密鑄造合金制品.23 4.5 單晶高溫合金.24 4.5.1 單晶高溫合金概況.24 4.5.2 在渦輪盤中的應用.25 4.5.2.1 錸被加入高溫合金用于渦輪葉片制造.25 4.5.3 鎳基高溫合金單晶葉片的發展.28 4.5.4 單晶葉片技術應用.29 5.高溫合金行業分析高溫合金行業分析.30 5.1 軍工領域需
10、求增長帶動產品回升.35 5.1.1 航空領域.35 5.1.2 燃氣輪機.37 5.2 民用高溫合金需求快速增長.39 5.2.1 電力領域.39 5.2.2 原子能工業市場.40 5.2.3 汽車領域.40 5.2.4 油井開采用高溫合金.41 5.2.5 化工方面應用.41 6.輕金屬有望成為公司重要業務輕金屬有望成為公司重要業務.42 6.1 鎂合金行業概況.44 6.2 鋁合金行業概況.46 6.3 鈦合金行業概況.47 7.公司財務分析公司財務分析.51 8.盈利預測與投資建議盈利預測與投資建議.53 9.風險提示風險提示.54 FYkXsYhViXcVtRnPsR6MaOaQtR
11、mMoMtQeRoOuMiNpOsM9PqRoOxNoMtPMYsOxO 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 3/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖表目錄圖表目錄 圖圖 1:鋼研高納股權結構:鋼研高納股權結構.5 圖圖 2:2011 年至今公司股價變化年至今公司股價變化.8 圖圖 3:2011 年至年至 2022 年凈利潤及同比變化年凈利潤及同比變化.8 圖圖 4:職工薪酬與股權激勵實現凈利潤對比:職工薪酬與股權激勵實現凈利潤對比.9 圖圖 5:真空感應熔煉氣霧化法(:真空感應熔煉氣霧化法(VIGA)制粉工藝)制粉工藝.13 圖圖 6:等離子旋轉電極法(:等離子
12、旋轉電極法(PREP)制粉工藝)制粉工藝.13 圖圖 7:粉末高溫合金技術路線圖:粉末高溫合金技術路線圖.14 圖圖 8:高溫合金在航空發動機上的應用:高溫合金在航空發動機上的應用.15 圖圖 9:鎳基高溫合金粉末渦輪盤:鎳基高溫合金粉末渦輪盤.15 圖圖 10:變形高溫合金工藝流程:變形高溫合金工藝流程.18 圖圖 11:鑄造高溫合金工藝流程:鑄造高溫合金工藝流程.19 圖圖 12:真空感應爐(:真空感應爐(VIM).20 圖圖 13:真空電弧爐(:真空電弧爐(VAR).20 圖圖 14:電渣重熔爐(:電渣重熔爐(ESR).20 圖圖 15:等軸晶、定向凝固、單:等軸晶、定向凝固、單晶高溫合
13、金葉片晶體結構對比晶高溫合金葉片晶體結構對比.24 圖圖 16:各代單晶高溫合金中錸用量及使用溫度:各代單晶高溫合金中錸用量及使用溫度.26 圖圖 17:2016-2022 年全球錸產量年全球錸產量.26 圖圖 18:2022 年全球錸產量分布年全球錸產量分布.26 圖圖 19:2018 年至今錸年至今錸價格價格.27 圖圖 20:飛機中復合材料的用量:飛機中復合材料的用量.28 圖圖 21:殼型凝固法:殼型凝固法.30 圖圖 22:液態金屬冷卻法:液態金屬冷卻法.30 圖圖 23:高溫合金市場份額(基體元素):高溫合金市場份額(基體元素).31 圖圖 24:高溫合金市場:高溫合金市場份額(制
14、備工藝)份額(制備工藝).31 圖圖 25:中國高溫合金下游應用領域分布:中國高溫合金下游應用領域分布.33 圖圖 26:2015 年年-2021 年高溫合金產量及同比年高溫合金產量及同比.34 圖圖 27:2015 年年-2023 年高溫合金市場規模及同比年高溫合金市場規模及同比.34 圖圖 28:高溫合金用途:高溫合金用途.35 圖圖 29:航空發動機中高溫合金:航空發動機中高溫合金.35 圖圖 30:中國各代戰斗機比例:中國各代戰斗機比例.36 圖圖 31:美國各代戰斗機比例:美國各代戰斗機比例.36 圖圖 32:未來五年中國海軍各艦艇需求規模(億元):未來五年中國海軍各艦艇需求規模(億
15、元).38 圖圖 33:燃氣輪機燃氣輪機.39 圖圖 34:國內歷年汽車產量及同比增長:國內歷年汽車產量及同比增長.41 圖圖 35:中洲特材不同高溫合金營業收入:中洲特材不同高溫合金營業收入.42 圖圖 36:河北凱德:河北凱德 2018 年至年至 2022 年營業收入年營業收入.44 圖圖 37:鎂產業鏈鎂產業鏈.44 圖圖 38:鎂消費結構:鎂消費結構.45 圖圖 39:鎂合金消費結構:鎂合金消費結構.45 圖圖 40:鋁產業鏈:鋁產業鏈.46 圖圖 41:歷年全球和中國原鋁產量:歷年全球和中國原鋁產量.46 圖圖 42:我國鋁材消費結構:我國鋁材消費結構.47 圖圖 43:鈦產業鏈:鈦
16、產業鏈.48 圖圖 44:歷年中國鈦加工材產量:歷年中國鈦加工材產量.48 圖圖 45:我國鈦材消費結構:我國鈦材消費結構.49 圖圖 46:鋁合金、鈦合金飛機中的用量:鋁合金、鈦合金飛機中的用量.50 圖圖 47:飛行器減重后經濟效益與飛行速度的關系:飛行器減重后經濟效益與飛行速度的關系.50 圖圖 48:2018-2022 年公司營業收入及同比年公司營業收入及同比.51 圖圖 49:2018-2022 年公司歸母凈利潤及同比年公司歸母凈利潤及同比.51 圖圖 50:2022 年公司主營業務收入構成年公司主營業務收入構成.51 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 4/5
17、7 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 51:2018-2022H1 公司主營產品毛利率(公司主營產品毛利率(%).52 圖圖 52:2014-2022H1 公司資公司資產負債率產負債率(%).52 圖圖 53:2013-2022 公司費用率(公司費用率(%).52 圖圖 54:2018-2023Q1 公司公司 ROE.53 表表 1:公司第一次股權激勵實現情況:公司第一次股權激勵實現情況.7 表表 2:公司第二次股權激勵實現情況:公司第二次股權激勵實現情況.8 表表 3:粉末高溫合金研制歷程:粉末高溫合金研制歷程.10 表表 4:粉末高溫合金渦輪盤研制歷程:粉末高溫合金渦輪盤研制歷程.
18、11 表表 5:中國高溫合金各牌號:中國高溫合金各牌號成分及特性成分及特性.12 表表 6:兩種制粉工藝特性比較:兩種制粉工藝特性比較.13 表表 7:國際各代次渦輪盤對比:國際各代次渦輪盤對比.14 表表 8:產品種類、特性、代表牌號與下游應用:產品種類、特性、代表牌號與下游應用.16 表表 9:變形高溫合:變形高溫合金分類、特點及代表產品金分類、特點及代表產品.17 表表 10:合金牌號及主要研制單位:合金牌號及主要研制單位.21 表表 11:國內合金牌號及主要用途:國內合金牌號及主要用途.21 表表 12:合金產品種類與品牌:合金產品種類與品牌.22 表表 13:公司產品及應用方向:公司
19、產品及應用方向.23 表表 14:各代發動機渦輪葉片材:各代發動機渦輪葉片材料對比料對比.25 表表 15:各代單晶高溫合金成分:各代單晶高溫合金成分.27 表表 16:高溫合金主要產品及應用領域:高溫合金主要產品及應用領域.31 表表 17:中國高溫合金主要生產企業及產能:中國高溫合金主要生產企業及產能.32 表表 18:全球高溫:全球高溫合金主要生產企業合金主要生產企業.33 表表 19:各代表企業營收及產銷量:各代表企業營收及產銷量.34 表表 20:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用.35 表表 21:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用:
20、美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用.37 表表 22:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用.39 表表 23:2019 年德凱公司平度產業基地建成產業結構年德凱公司平度產業基地建成產業結構.43 表表 24:2018 年年-2022 年德凱公年德凱公司總營業收入占比司總營業收入占比.43 表表 25:鋁材加工方式和應用:鋁材加工方式和應用.47 表表 26:飛機常用鋁合金:飛機常用鋁合金.49 表表 27:盈利預測:盈利預測.53 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 5/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 1.公司概況公
21、司概況 1.1 歷史沿革 北京鋼研高納科技股份有限公司于 2002 年 11 月 8 日成立,2009 年 12 月在深圳證券交易所創業板上市。鋼研高納由鋼鐵研究總院的高溫材料研究所和粉末冶金研究室合并組建而成,是中國“先進高溫材料”技術的引導者和產業升級的推動者。公司是國內航空航天用高溫合金重要的生產基地,國內電力工業用高溫合金的重要供應商,從事航空航天材料中高溫合金材料的研發、生產和銷售。公司目前是國內高端和新型高溫合金制品生產規模最大的企業之一,擁有年生產超千噸航空航天用高溫合金母合金的能力以及航天發動機用精鑄件的能力,在變形高溫合金盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面具有先進的生產技術,具有
22、制造先進航空發動機亟需的粉末高溫合金和 ODS 合金的生產技術和能力。公司產品定位在高端和新型高溫合金領域,面向的客戶也是以航空航天發動機裝備制造企業和大型的發電設備企業集團為主,同時也向冶金、化工、玻璃制造等領域的企業銷售用于高溫環境下的熱端部件。1.2 鋼研高納股權結構 圖圖 1:鋼研高納股權結構:鋼研高納股權結構 數據來源:東北證券,公司公告 截至 2023 年 6 月,公司總股本 4.85 億股。中國鋼研科技集團有限公司持有 40.36%的股權。國新投資有限公司持有公司 4.01%的股權。而鋼研高納公司控股子公司布局較廣,涉及鑄造、變形、進出口等多項業務。其中主要子公司包括:1.河北鋼
23、研德凱科技有限公司 河北德凱于 2014 年設立,前身是北京鋼研高納科技股份有限公司輕質合金制品事業部,公司結構是骨干員工個人持股 20%,高納持股 80%,公司將鑄造高溫合金和輕質合金整合入河北德凱形成優勢互補。2021 年,公司將鑄造合金事業部整合并入河北德凱,即鋁合金精鑄產品事業部、鈦合金鑄造事業部、鎂合金鑄造事業部、熱等靜壓精密成型事業部和新產品開發部。主要從事航空航天、兵器、艦船和電力行業所需的以輕質合金為主的先進材料研發、生產和銷售。2.青島新力通工業有限責任公司 青島新力通工業有限責任公司是于 2018 年被收購,從事高溫合金離心鑄管及靜態鑄件的專業化生產企業。公司主要生產石化、
24、冶金、玻璃、熱處理等行業所用的裂解爐爐管和轉化爐爐管、連續退火線(連續鍍鋅線)爐輥和輻射管、玻璃輸送輥、耐高溫耐磨鑄件等產品。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 6/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 3.涿州高鈉德凱科技 涿州高納德凱科技有限公司于 2021 年設立,主要經營包括新材料技術推廣服務;航空、航天器及設備制造;新材料及制品技術開發、技術服務、技術咨詢、技術轉讓等。4.四川鋼研高納鍛造有限責任公司 四川鋼研高納鍛造有限責任公司是北京鋼研高納科技股份有限公司旗下的全資子公司,充分發揮中國鋼研科技集團有限公司材料技術儲備和數字化研發能力,合作共贏、共同發展,
25、以 3 萬噸等溫模鍛液壓機為核心裝備,建設比肩國際一流鍛造企業具有自主知識產權的數字化、自動化、智能化航空航天高端金屬鍛件的生產研發中心。四川鋼研高納鍛造有限責任公司成立的鍛造研發中心以航空航天發動機、燃氣輪機變形渦輪盤鍛件和粉末渦輪盤鍛件為基礎產品,兼顧航空航天船舶等行業鋁合金、鈦合金、發動機零部件的熱加工,同時配套理化檢測中心、精細化數控加工中心。鍛造生產線配備高精度智能化機器人,可大幅度提升零部件加工智能化水平、產品精度、批次穩定性,實現裝取料、鍛造、轉移、熱處理等熱工藝流程全自動化生產,大幅提升生產效率。5.天津鋼研海德科技有限公司 天津鋼研海德科技有限公司成立于 2014 年 7 月
26、 18 日,公司定位于利用金屬材料高均質超純凈技術和工藝平臺對高純高強特種合金的研發、生產和銷售,主要產品為高端模具鋼產品。1.3 股權激勵 鋼研高納公司自上市以來共進行過兩次股權激勵,公司于 2012 年 12 月 26 日進行第一次股權激勵,向激勵對象授予 487.87 萬份股票期權,約占本激勵計劃簽署時公司股本總額的 2.30%,首次授予股票期權的激勵對象共 48 人,授予的股票期數量為487.87 萬股,公司授予激勵對象股票期權的行權價格為每股 14.80 元??紤]股本增加,以現有股本為基礎,前復權股價為 4.05 元/股。公司解鎖行權條件包括:第一個解除限售期:必須滿足鋼研高納在第一
27、個行權期的上一年度,凈資產收益率不低于 8,且不低于同行業平均值或對標企業 75 分位值;凈利潤增長率不低于 18%,且不低于同行業平均值或對標企業 75 分位值。第二個解除限售期:必須滿足鋼研高納在第二個行權期的上一年度,凈資產收益率不低于 9,且不低于同行業平均值或對標企業 75 分位值;凈利潤增長率不低于 18%,且不低于同行業平均值或對標企業 75 分位值。第三個解除限售期:必須滿足鋼研高納在第三個行權期的上一年度,凈資產收益率不低于 10,且不低于同行業平均值或對標企業 75 分位值;凈利潤增長率不低于 18%,且不低于同行業平均值或對標企業 75 分位值。由于 2012 年 12
28、月 26 日到 2016 年 12 月 26 日期間,受公司送股和分紅影響,在不同的期間,公司解鎖股數和價格會相應調整。公司股權激勵計劃首次授予日為 2012 年 12 月 26 日,第一個解除限售期為 2014 年 12 月 26 日。自 2015 年 12 月 26 日起,本次激勵計劃進入首次授予第二個解除限售期。第三個解除限售期是從 2016 年12 月 26 日開始。首次解除限售期股數為 241.496 萬份,第二次解鎖股數 239.6382萬份;第三次解鎖股份數量為 316.6111 萬份,三次共解鎖股數占總股本比例 2.26%。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說
29、明 7/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 1:公司第:公司第一一次股權激勵實現次股權激勵實現情況情況 解鎖期 前復權價格 解鎖股數 激勵價格 股權收益(萬元)收益率 2014 年 12 月 26 日 10.80 241.496 9.653 3885.27 166.67%2015 年 12 月 26 日 11.82 239.6382 9.494 4364.87 191.85%2016 年 12 月 26 日 11.57 316.611 7.252 4263.31 186.68%數據來源:東北證券,公司公告 根據上述三次限售期解鎖,公司完成第一次股權激勵,最終股權激勵參與者獲取的收益
30、率將近 2 倍,考慮送股、分紅影響,對股權激勵進行折算后以現有股本為基礎,三次解鎖共1.71億股,通過股價變動三次分別實現凈利潤高達3885.27萬元、4364.87萬元、4263.31 萬元,共計 1.25 億元。在本次股權激勵中,股權激勵參與者獲得很高的投資回報。2019 年 5 月 24 日,公司進行第二次股權激勵,激勵對象共計 122 人,包括公司董事、高級管理人員以及其他經公司董事會認定的對公司經營業績和未來發展有直接影響的核心骨干人員,授予的限制性股票數量為 1241.08 萬股,約占本激勵計劃簽署時公司股本總額的 3%,授予價格為 6.23 元/股,考慮股本增加,以現有股本為基礎
31、,前復權股價為 3.89 元/股。1.公司解鎖行權條件包括:第一個解除限售期:(1)以 2018 年為基礎,可解鎖日前一個會計年度歸母凈利潤復合增長率不低于 20%;(2)可解鎖日前一個會計年度凈資產收益率(ROE)不低于 8%;(3)可解鎖日前一個會計年度EVA0;且前兩項指標均不低于公司對標企業 75 分位值水平。第二個解除限售期:(1)以 2018 年為基礎,可解鎖日前一個會計年度歸母凈利潤復合增長率不低于 20%;(2)可解鎖日前一個會計年度凈資產收益率(ROE)不低于 8.5%;(3)可解鎖日前一個會計年度EVA0;且前兩項指標均不低于公司對標企業 75 分位值水平。第三個解除限售期
32、:(1)以 2018 年為基礎,可解鎖日前一個會計年度歸母凈利潤復合增長率不低于 20%;(2)可解鎖日前一個會計年度凈資產收益率(ROE)不低于 9%;(3)可解鎖日前一個會計年度EVA0;且前兩項指標均不低于公司對標企業 75 分位值水平。第二次股權激勵,自 2022 年 1 月 9 日起,本次激勵計劃進入首次授予第一個解除限售期。公司股權激勵計劃首次授予日為 2019 年 5 月 24 日,登記上市日期為 2019 年 7 月 19 日,第一個解除限售期為 2021 年 7 月 19 日。自 2022 年 7 月 19 日起,本次激勵計劃進入首次授予第二個解除限售期。首次解除限售期股數本
33、 3,912,857 股;第二次解鎖股數 3,020,434 股,占總股本比例 0.622%,;第三次解除限售股解除限售期為 2023 年 7 月 19 日,解鎖股份數量為 5,632,330 股(根據公司 2022 年年度權益分派實施完成后經調整的數量),占公司目前總股本的 0.7263%;請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 8/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 2:公司第二次股權激勵實現:公司第二次股權激勵實現情況情況 解鎖期 前復權價格 解鎖股數 股權激勵 股權收益 收益率 2021 年 7 月 19 日 22.00 3,912,857 6.23 11
34、348.82 465.55%2022 年 7 月 19 日 26.74 3,020,434 6.23 11053.35 587.40%2023 年 7 月 19 日 24.59 5,632,330 3.89 11658.92 532.13%數據來源:東北證券,公司公告 根據上述三次限售期解鎖,公司完成第二次股權激勵,最終股權激勵收益率將近 6倍??紤]送股、分紅影響,對股權激勵進行折算后以現有股本為基礎,三次解鎖共4411 萬股,通過股價變動三次分別實現凈利潤高達 1.13 億元、1.1 億元、1.16 億元,共計 3.41 億元。圖圖 2:2011 年至今公司股價變化年至今公司股價變化 圖圖
35、3:2011 年至年至 2022 年凈利潤及同比變化年凈利潤及同比變化 數據來源:東北證券,公司公告 數據來源:東北證券,公司公告 通過職工薪酬與股權激勵收益比較,可以看到股權激勵實現的收益大部分時間高于職工薪酬,反映出股權激勵在給公司創造收益的同時,也成為員工個人重要的收入來源,通過股權激勵政策,可以激勵員工積極性和創造力,提高企業生產力與競爭力。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 9/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 4:職工職工薪酬與股權激勵實現薪酬與股權激勵實現收益收益對比對比 數據來源:東北證券,公司公告 2.粉末渦輪盤產品趨于完善,美系渦輪盤粉末
36、渦輪盤產品趨于完善,美系渦輪盤實現重大突破實現重大突破 2.1 粉末高溫合金技術領先 公司是國內最早開展粉末高溫合金研究與生產的單位,在粉末高溫合金制粉、熱等靜壓、探傷檢測等方面積累了大量專有技術。公司具備高溫合金氬氣霧化(AA)制粉和旋轉電極(PREP)制粉兩種主要技術路線,公司在國內俄系粉末高溫合金領域起步較早,最早掌握了 PREP 制粉技術,公司的真空/惰性氣氛快速電渣熔煉技術可用來生產高質量 PREP 制粉用電極棒,且升級了 PREP 制粉設備,較大提高了細粉收得率,降低原材料成本。公司目前具備的生產粉末渦輪盤能力較為完備,可滿足熱等靜壓成形、金屬注射成形、3D 打印和釬焊等對高品質粉
37、末的需求。隨著航空、航天發動機市場的快速增長,粉末高溫合金型號需求開始放量,同時伴隨維修更換需求,粉末高溫合金產品將進一步打開成長空間。公司成功研制 FGH4091、FGH4095、FGH4096、FGH4097、FGH4098 等粉末高溫合金盤鍛件,滿足國內多個型號航空發動機需求 FGH4097 高壓渦輪盤在某盤件國產化招標中競標第一,在 FGH4096 和四代粉末盤制備技術上取得重大突破。2.2 粉末高溫合金渦輪盤研發更新迭代 放眼國外粉末高溫合金進程,歐美國家發展標志性較為顯著。美國和歐洲等國根據粉末高溫合金的問世年代和性能特征將其劃分為四代:以美國 Ren95 合金為代表的第一代,屬于
38、高強型,其特點是 相含量較高(一般大于 45%),使用溫度為 650。以美國 Ren88DT 合金和法國 N18 合金為代表的第二代,屬于損傷容限型,其特點是在 相固溶溫度以上固溶處理(過固溶熱處理),抗拉強度較第一代低,具有較高的蠕變強度、裂紋擴展抗力以及損傷容限,使用溫度為 700。以美國 Ren104 和Alloy10 合金、英國 RR1000 合金和法國 N19 合金為代表的第三代,屬于高強高損傷容限型,其特點是抗拉強度高于第二代,比第一代略低,裂紋擴展速率比第二代合金還低,使用溫度為 750。進入 21 世紀,歐美開始研制第四代粉末高溫合金,其標志是合金的目標使用溫度達到 815。目
39、前公開報道的第四代粉末高溫合金包括美國的高 Ta 的 ME5 系合金、+相復合強化的高 Ta 合金、高 W 高 Ta 的 TSNA-1 合金,英國的高 Co 高 Ta 合金、高 Ta 低成本合金、高 Nb 的 RRHT 系合金。從目前報道的研究結果看,與典型的第三代粉末高溫合金 Ren104 和 RR1000 相比,第四代粉末高溫合金的共同特點是提高了難熔元素 W、Ta 和 Nb 含量。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 10/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 我國粉末高溫合金的研究起步于 20 世紀 70 年代后期。為在我國開辟粉末高溫合金這一新領域,跟蹤世界粉
40、末高溫冶金的發展,1977 年 7 月,鋼鐵研究總院成立了粉末高溫合金研究聯合課題組,于 1978 年開始研究 FGH4100 粉末高溫合金。1981 年由冶金部和航空部成立了聯合研制課題組,共同研制 FGH4095 粉末高溫合金。當時實際條件下發展出最新的粉末高溫合金的包套熱模鍛技術,采用真空感應熔化氣體霧化(VIGA)法制粉+熱等靜壓(HIP)成形+包套熱模鍛工藝,于 1984 年底在富拉爾基鋼廠成功鍛造出 420mm 的 FGH4095 合金亞尺寸渦輪盤,由此誕生了我國第 1 個粉末渦輪盤。表表 3:粉末粉末高溫合金研制歷程高溫合金研制歷程 代次 產品代表 特點 使用溫度 第一代 美國
41、Ren95 合金 抗拉強度高 650 第二代 美國 Ren88DT 合金;法國 N18 合金 損傷容限型;抗拉強度較第一代低,具有較高的蠕變強度、裂紋擴展抗力以及損傷容限 700 第三代 美國 Ren104 和 Alloy10合金、英國 RR1000 合金和法國 N19 合金 高強高損傷容限型;750 第四代 美國的高Ta的ME5系合金、+相復合強化的高Ta 合金、高 W 高 Ta 的TSNA-1 合金,英國的高Co 高 Ta 合金、高 Ta 低成 本 合 金、高 Nb 的RRHT 系合金 第四代粉末高溫合金的共同特點是提高了難熔元素 W、Ta 和 Nb 含量 815 數據來源:東北證券,中國
42、粉體網 1991 年基于 10A 機的需求,在國家立項課題的支持下開展了 FGH4095 合金粉末盤的研制。采用等離子旋轉電極霧化(PREP)法制粉+HIP 成形+包套熱模鍛工藝。次年開始研制 FGH4095 合金渦輪盤擋板。于 1995 年實現了 FGH4095 合金渦輪盤擋板交付,解決了某型號發動機的急需。FGH4095 合金擋板是我國第一個在航空發動機上使用的粉末高溫合金制件。隨著 2005 年某發動機技術定型,FGH4095 擋板轉入批量生產,目前 FGH4095 合金擋板用于 11 個型號的航空發動機、航天發動機和地面燃機?;?4 代機預研的需求,從 2003 年開始研制 FGH4
43、096 渦輪盤擋板,之后于 2005 年獲國家立項。于 2001 年在國家立項支持下開始研制 FGH4096 合金雙組織雙性能粉末盤。采用氣霧化制粉+HIP 制坯+細晶鍛造+梯度熱處理工藝路線,在國內率先研制出輪緣晶粒度為 56 級、輪轂晶粒度為 1011 級、直徑為 450mm 的 FGH4096 合金的雙顯微組織雙性能盤。從 2002 年開始,中國鋼研在國內率先研制 FGH4097 合金。開始運用微量元素 Hf 含量、熱等靜壓近終成形和熱處理參數控制等一系列技術。目前 FGH4097 合金渦輪盤、鼓筒軸等制件用于 13 個型號的航空發動機和地面燃機。在國家發動機預研牽引下,于 2006 年
44、開展第 3 代粉末高溫合金 FGH4098 及雙性能盤研制工作,研制出某型發動機用 FGH4098 合金渦輪盤擋板。2008 年底開始研制 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 11/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 FGH4091 合金,在國內首次采用粉末渦輪盤與鑄造葉片制備雙合金整體葉盤。采用HIP 擴散連接實現了 FGH4091 粉末渦輪盤與精密鑄造的等軸晶 K418B 葉片環可靠冶金連接。目前雙合金整體葉盤實現了批量生產,截至 2021 年底總計交付近 200件。FGH4091+K418B 雙合金整體葉盤用于某型運輸機、重型直升機、商用發動機輔助動力裝置等。
45、2011 年開展第 4 代粉末高溫合金的研制,2018 年第 4 代粉末高溫合金研制獲國家專項的支持,推進了研制進程,逐步向工程應用穩步邁進。表表 4:粉末粉末高溫合金高溫合金渦輪盤渦輪盤研制歷程研制歷程 時間時間 產品產品 應用技術應用技術 產品特點產品特點 1984 年 420mm 的 FGH4095 合金亞尺寸渦輪盤 采用真空感應熔化氣體霧化(VIGA)法制粉+熱等靜壓(HIP)成形+包套熱模鍛工藝 1991 年 FGH4095 合金粉末盤 等離子旋轉電極霧化(PREP)法制粉+HIP 成形+包套熱模鍛工藝 2001 年 FGH4096 合金雙組織雙性能粉末盤 HIP 制坯+細晶鍛造+梯
46、度熱處理工藝 輪緣晶粒度為56 級、輪轂晶粒度為 1011級、直徑為450mm 2002 年 FGH4097 合金 運用微量元素 Hf 含量、熱等靜壓近終成形和熱處理參數控制 2006 年 3 代粉末高溫合金FGH4098 及雙性能盤 2008 年 FGH4091 合金 采用 HIP 擴散連接實現了 FGH4091 粉末渦輪盤與精密鑄造的等軸晶 K418B 葉片環可靠冶金連接。在國內首次采用粉末渦輪盤與鑄造葉片制備雙合金整體葉盤。2011 年開展第 4 代粉末高溫合金的研制,2018 年第 4 代粉末高溫合金研制獲國家專項的支持,推進了研制進程,逐步向工程應用穩步邁進。數據來源:東北證券,中國
47、粉體網 2.3 粉末高溫合金技術 粉末高溫合金的化學成分非常復雜,一般都含有十幾種合金元素,按照其在合金中的基本作用可分為六類。(1)、形成面心立方元素:鐵、鈷、鎳、錳構成高溫合金的奧氏體基體;(2)、表面穩定元素:鉻、鋁可提高合金抗氧化能力,鈦、鉭有利于抗熱腐蝕;(3)、固溶強化元素:鎢、鉬、鉻、鈮、鉭、鋁溶解于 基體強化固溶體;(4)、金屬間化合物強化元素:鋁、鈦、鈮、鉭、鉿、鎢形成金屬間化合物強化合金;(5)、碳化物和硼化物強化元素:碳、硼、鉻、鎢、鉬、釩、鈮、鉭、鉿、鋯、氮主要形成初生和次生的各種類型碳化物和硼化物強化合金;(6)、晶界和枝晶間強化元素:硼、鈰、釔、鋯、鉿以間隙原子或第
48、二相形式強化晶界。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 12/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 5:中國高溫合金各牌號成分及特性:中國高溫合金各牌號成分及特性 合金牌號合金牌號 化學成分(質量分數)化學成分(質量分數)/%物理性能物理性能 C Co Cr W Mo Al Ti Nb B Zr Hf 其他 Ni 質量分數/%完全溶解溫度/密度(g/cm)FGH91 0.030 17.00 15.00 5.00 4.00 3.50 微量 微量 余量 45 1145 8.00 FGH95 0.055 8.47 12.20 3.42 3.61 3.51 2.55 3.
49、40 微量 微量 余量 50 1160 8.27 FGH96 0.030 13.00 15.80 4.14 4.33 2.26 3.88 0.82 微量 微量 余量 37 1135 8.32 FGH97 0.040 15.80 9.10 5.60 3.90 5.10 1.80 2.60 微量 微量 0.30 0.008Ce 余量 60 1180 8.30 FGH98 0.050 20.60 13.00 2.10 3.80 3.40 3.70 0.90 微量 微量 2.40Ta 余量 50 1160 8.26 FGH981 0.050 20.60 13.00 3.80 2.70 3.50 3.5
50、0 1.50 微量 微量 0.20 1.60Ta 余量 55 1165 FGH99 0.030 20.00 13.00 4.30 2.90 3.60 3.50 1.50 微量 微量 0.35 1.50Ta 余量 數據來源:東北證券,中國粉體網 粉末的制備是粉末高溫合金生產過程中最重要的環節,粉末的質量直接影響零件的性能,目前在實際生產中主要有兩條工藝路線,分別為氣霧化制粉工藝和等離子旋轉電極法制粉工藝。氣霧化制粉是以高速氣流將高溫合金液流直接擊碎成粉末的過程,該方法具有霧化效率高、設備相對簡單、成本低等特點。氣霧化制粉目前的研究方向包括細小粒度及純凈高溫合金粉末的制備,以緩解由于采用自由落體式
51、霧化噴嘴和粉末制備過程中與陶瓷件接觸造成的粉末夾雜物含量高的問題。等離子旋轉電極法制粉工藝是將高溫合金制成電極棒,電極棒一端采用等離子弧加熱,另一端與高速電機連接,在離心力的作用下,熔化的金屬經甩出后形成粉末。該工藝的特點是粉末的純度高,非金屬夾雜物含量低,氧含量低,粉末粒度分布窄,球形度好。但由于受到電極棒轉速的限制,粉末粒度較粗,且該工藝設備復雜,投資較大。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 13/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 5:真空感應熔煉氣霧化法(:真空感應熔煉氣霧化法(VIGA)制粉工藝)制粉工藝 圖圖 6:等離子旋轉電極法(:等離子旋轉電極
52、法(PREP)制粉工藝)制粉工藝 數據來源:東北證券,中國粉體網 數據來源:東北證券,中國粉體網 表表 6:兩種制粉工藝特性比較:兩種制粉工藝特性比較 制粉工藝制粉工藝 粉末形狀及特征粉末形狀及特征 粉末粒度粉末粒度 粉末純度粉末純度 氧含量氧含量 生產效率生產效率 氣霧化法氣霧化法 主要為球形,空心粉較多 粒度分布范圍寬,平均粒度較細 純度較差,存在坩堝等污染 氧含量較高 高 等離子旋轉電極法等離子旋轉電極法 球形,表面光潔,空心粉少 粒度分布范圍較窄,平均粒度較粗,一般大于 50m 純度較高,基本保持母合金的水平,無坩堝污染 氧含量較低,與母合金棒料相當,小于 0.007%(質量分數)低
53、數據來源:東北證券,中國粉體網 2.4 渦輪盤用高溫合金生產工藝 用于渦輪盤的高溫合金主要涉及到粉末的制備、粉末固結成型、熱處理等工藝過程,目前主要采用的加工路線有三種:制粉+固結成型+熱處理;制粉+固結成型+熱鍛造+熱處理;制粉+固結成型+熱擠壓+熱鍛造+熱處理。渦輪盤為航空發動機核心轉動件和關鍵件,對航空發動機性能具有決定性作用。渦輪盤受力狀態復雜,不同部位所受溫度、載荷和截止作用各不相同,要求具備高屈服強度和塑性、足夠的蠕變強度、持久強度和高疲勞抗力等。渦輪盤加工過程主要分為渦輪盤坯件制備和渦輪盤成型,制備純潔、均勻和細晶組織的渦輪盤合金坯件是滿足高性能航空發動機渦輪盤的設計及冶金質量要
54、求的關鍵。渦輪前溫度提高氧化損傷影響顯著,渦輪盤消耗屬性愈發顯著。根據渦輪盤合金氧化-疲勞裂紋擴展機理和壽命預測研究進展,為滿足高推重比、高功重比航空發動機的發展需求,航空發動機渦輪前溫度不斷提高,渦輪盤的工作溫度也隨之提高,使得氧化損傷對渦輪盤用高溫合金以及渦輪盤表面疲勞裂紋擴展的影響變得更加顯著。隨著國內外航空發動機設計水平的發展,為航空發動機安全性、可靠性和耐久性要求,渦輪盤更換需求確定性強。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 14/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 7:粉末高溫合金技術路線圖:粉末高溫合金技術路線圖 數據來源:東北證券,中國粉體網 目
55、前渦輪盤坯件制備工藝主要包括先進的鍛鑄變形、粉末冶金和噴射成形工藝。在歐美發達工業國家中,俄羅斯主要采用先進變形工藝批量生產高強度高溫合金渦輪盤,較傳統鑄鍛工藝,鑄錠質量及加工塑性明顯改善;美國主要采用粉末冶金工藝,其坯件具有晶粒細小、組織均勻、無宏觀偏析、合金化程度高等特征;噴射成形可以較少的工序直接從液態金屬制取整體致密、成分均勻、組織細化、結構完整、接近零件最終形狀的材料坯件,但目前該技術還處于積極研發中。粉末高溫合金渦輪盤發展迅速,是目前高性能發動機渦輪盤的首選材料。隨著發動機對耐高溫需求、使用壽命的要求逐漸提高,渦輪盤已由變形高溫合金鍛造盤發展到第四代粉末渦輪盤。從國外粉末盤發展角度
56、來看,第一代粉末盤 Rene95 晶粒微小,抗拉強度高;第二代粉末盤 Rene88DT 晶粒粗大,抗拉強度減弱,但具有較高的抗蠕變強度和高損傷容限,其技術成熟、經濟性能優越;第三代粉末盤兼具高強度和高損傷容限,耐高溫、持久性能好;第四代粉末盤繼續調整金屬成分和制造工藝來追求更高的工作溫度,目前美國、俄羅斯、英國和法國等開發的產品較為成熟,工作溫度可達 815,還具有強度高、損傷容限大的性能特點。表表 7:國際各代次:國際各代次渦輪盤對比渦輪盤對比 類型 鍛造渦輪盤 粉末渦輪盤 粉末高溫合金代次 材料 第一代 第二代 第三代 第四代 IN718 Rene95 Rene88DT Rene104(M
57、E3)ME501、TSNA-1 典型發動機/燃氣 輪機 7/9FB 燃氣輪機 第三代發動機:F404.F110.、T700 第三代、第四代 軍用發動機 GP7200 民用發動機 新一代發動機 使用溫度 650 650 750 800 815 數據來源:東北證券,CNKI 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 15/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 高溫合金粉末固結成型工藝主要包括真空熱壓成型、熱等靜壓成型、熱擠壓、等溫鍛造等,其中熱等靜壓和熱擠壓工藝使用最為廣泛。熱等靜壓處理的基本原理是以氣體或液體作為壓力介質,使材料在加熱過程中經受各向均衡的壓力,借助于高溫與高壓
58、的共同作用促進材料致密化和元素擴散,使內部的孔隙和微裂紋等缺陷閉合,起到提高鑄件整體力學性能的目的。熱擠壓是指將坯料加熱至再結晶溫度以上,使其在強烈的擠壓力作用下,從擠壓??谥辛鞒龌蛄魅爰毿〉哪G恢?,最終獲得所需加工件的壓力加工方法。高溫合金熱處理工藝是指高溫合金材料在固態下,通過加熱、保溫和冷卻的方式,以獲得預期組織和性能的一種金屬熱加工工藝,是改變合金顯微組織、挖掘合金潛力、改善其綜合性能的關鍵手段之一。近年來研究較為深入的熱處理工藝主要是固溶處理和時效處理。固溶處理是指在高于高溫合金組織內析出相的全溶溫度,使合金中各種分布不均勻的析出相充分溶解至基體相中,從而實現強化固溶體并提高韌性及抗
59、蝕性能,消除殘余應力的作用,以便繼續加工成型,并為后續時效處理析出均勻分布的強化相做準備。時效熱處理是指在強化相析出的溫度區間內加熱并保溫一定時間,使高溫合金的強化相均勻地沉淀析出,碳化物等均勻分布,從而實現硬化合金和提高其強度的作用。從需求上來看,用于粉末冶金的高溫合金粉體材料主要用于航空發動機渦輪盤的制造。航空發動機被稱為“工業之花”,是航空工業中技術含量最高、難度最大的部件之一。在航空發動機上,高溫合金主要用于燃燒室、導向葉片、渦輪葉片和渦輪盤四大熱端零部件。其中,渦輪盤是航空發動機重要的核心熱端部件,其工作條件十分苛刻,需要在高溫、高轉速、高應力、高速氣流下工作。渦輪盤在工作中受熱不均
60、,盤的輪緣部位比中心部位承受更高的溫度,產生很大的熱應力。榫齒部位承受最大的離心力,所受的應力更為復雜。因此,渦輪盤的冶金質量和性能水平對于發動機和飛機的可靠性、安全壽命和性能的提高具有決定性作用。隨著對于發動機推重比和功重比的要求越來越高,對渦輪盤材料的性能要求也越來越嚴格,使用傳統工藝制備的高溫合金容易產生嚴重的成分偏析,且壓力加工成型困難,難以滿足實際需求。粉末高溫合金利用粉末冶金工藝生產,以精細金屬粉末作為成型材料制造成渦輪盤,解決了傳統高溫合金偏析嚴重、熱加工性能差、成型困難等問題,具有合金化程度高、晶粒細小、組織均勻、屈服強度高、疲勞性能好等優點,已成為目前高性能航空發動機渦輪盤的
61、首選材料。圖圖 8:高:高溫合金在航空發動機上的應用溫合金在航空發動機上的應用 圖圖 9:鎳基高溫合金粉末渦輪盤:鎳基高溫合金粉末渦輪盤 數據來源:東北證券,圖南股份招股說明書 數據來源:東北證券,公開資料整理 3.變形高溫合金厚積薄發,獨占鰲頭變形高溫合金厚積薄發,獨占鰲頭 3.1 公司技術投入成果顯著,產業布局廣袤 公司在變形高溫合金鍛件研制及生產領域長期處于國內領先地位,承擔國家多項重大課題,尤其在盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面優勢突出,國內市場綜合占有率 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 16/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 超過 30%,其中采用國產
62、料生產的盤軸類產品約占市場 90%。公司對變形高溫合金相關新產品、新業務持續重點投入開發,技術成果轉化效益顯著,強大的技術儲備及產業化布局為公司變形合金產品多樣化打下良好基礎。航空發動機對板、棒、絲、帶、管等精細制品的需求具有“多品種、小批量”的特點,為實時響應主機廠客戶需求,公司成立專門事業部進行精細制品研發生產,建立精細品種的貨架供應模式。作為國內難變形渦輪盤主要供應商,公司難變形合金熱加工技術國內領先,其代表性產品包括某發動機用 GH4169 合金壓氣機盤及渦輪盤鍛件、高性能難變形 GH4720Li 合金渦輪盤鍛件、某新型渦槳發動機用優質 GH4738 合金渦輪盤鍛件、艦用燃氣輪 機特大
63、型高溫合金渦輪盤等。公司在變形高溫合金盤鍛件領域優勢顯著,下游應用型號廣泛,伴隨新機型列裝及后期維護換發需求攀升,公司變形高溫合金盤鍛件業務有望保持有序增長。表表 8:產品種類、特性、代表牌號與下游應用:產品種類、特性、代表牌號與下游應用 產品種類 特性 主要牌號 下游應用 盤鍛件 可在-253900的特殊環境下使用 GH4169、G4738、GH4720Li、GH4742、GH4065、GH9O1 等合金渦輪盤 國內先進航空發動機 GH4586、GH4141、GH202、GH4169 等合金渦輪盤和渦輪轉子鍛件 大推力液氧/煤油火箭發動機 GH4968、GH4742 合金盤鍛件 燃氣輪機 G
64、H4169、GH2132、GH901、GH4141 和 GH600 等多個牌號盤鍛件 石油、化工、勘探及核工業等民用領域 燃燒室環件/GH3230、G4648、GH4098、GH4199 等燃燒室合金 燃燒室的筒體和法蘭部件 棒材 高溫抗氧化、耐蝕、耐磨 GH4169、G901、GH3030、GH738.GH578 等鐵基、鎳基、鈷基、高鉻高溫合金 航空航天、能源、化工及核工業等領域的高性能軸類、墊片、緊固件等承力部件 板帶材 抗氧化、抗腐蝕、抗冷/熱疲勞、優良的冷/熱工藝性能及焊接性能 GH4169、GH3230、GH2132、GH706、GH180.C-276、G-3 等合金 宇航發動機燃
65、燒室、火焰筒等零件和各種用途的波紋管等高溫抗氧化、承力部件等 管材 耐高溫、耐熱燒蝕、耐磨損及酸、堿、鹽腐蝕 超高溫抗氧化合金 GH1747、GH214、GH455 保護套管:耐高溫和抗熱腐蝕沖刷的 GH188.Co50、GH652、GH181 等合金噴嘴 宇航、核能、石油和民用工業等領域 絲材 可在-253850環境下工作 HGH367、HGH533、GH4708、GH4720Li 等鐵基、鎳基、鈷基高溫合金 航空、航天等領域的發動機相關零部件的堆焊和焊接。司太立合金(鈷基耐磨材料)優良的高溫力學性能、耐腐蝕、耐磨蝕,耐沖蝕、耐高溫氧化 鍛棒、鍛件、熱軋棒板、焊絲、精密鑄件、母合金、電極棒等
66、 核電、石化、電力、汽車、紡織、化工、食品等諸多領域 數據來源:東北證券,公開資料整理 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 17/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 3.2 行業深耕多年,技術水平領先 變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工,具有良好的力學性能和綜合的強韌性指標、具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能;變形的高溫合金主要為航空航天,核能和石油工業提供結構鍛件,環,棒,板,管,帶和線材等合金用件。表表 9:變形高溫合金分類、特點及代表產品:變形高溫合金分類、特點及代表產品 分類分類 特點特點 代表性產品代表性產品 盤件用合金盤件用合金 1:高屈服強度 2:塑性好
67、 3:高蠕變性能 4:高疲勞性能 5:耐腐蝕性能好 6:可加工性 GH41 69 In718 環件用合金環件用合金 1:高屈服強度 2:低膨脹系數 3:高彈性模量 第一代低膨脹系數:GH2903 第二代晶界低氧化、低膨脹系數:GH2907 第三代高持久壽命、低膨脹系數:GH2909 第四代高抗氧化性、低膨脹系數:GH4242 緊固件用合金緊固件用合金 1:高屈服強度 2:加工性能好 3:高彈性模量 GH3030 GH414 板材用合金板材用合金 1:中等強度 2:塑性好 3:高焊接性能 4:抗氧化性能好 5:耐腐蝕性能好 GH2747 GH3128 數據來源:東北證券,航空材料學報 請務必閱讀
68、正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 18/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 10:變形高溫合金工藝流程:變形高溫合金工藝流程 數據來源:東北證券,公司公告 高合金化高溫合金普遍具有熱變形抗力大、塑性低、可變形溫度區間窄等特點。為了提高合金鑄錠的開坯成材率以及棒材的質量水平,需要從材料本身和工藝條件兩個方面來提高??戾戦_坯充分破碎鑄錠鑄態組織之后,再輔之以徑鍛,可以改善棒材組織性能。徑鍛以表面變形為主,更有利于棒材外緣再結晶,會明顯提高棒材的表面質量。根據設備不同,模鍛分為錘上模鍛,曲柄壓力機模鍛,平鍛機模鍛,摩擦壓力機模鍛等。按鍛模結構分類:鍛模上有容納多余金屬的毛邊
69、槽的,稱為開式模鍛;反之,鍛模上沒有容納多余金屬的毛邊飛槽的,稱為閉式模鍛。由原始坯料直接成型的,稱為單模膛模鍛。對形狀復雜的鍛件,在同一鍛模上需要經過若干工步的預成型的,稱為多模膛模鍛。4鑄造合金鑄造合金產品產品升級升級,產業資源優化整合產業資源優化整合 4.1 鑄造高溫合金產品和技術不斷迭代 鑄造高溫合金的發展開始于 20 世紀 40 年代。在鑄造高溫合金發展的初期,鑄造葉片晶粒粗大,疲勞性能遠低于鍛造高溫合金。隨著真空感應冶煉和真空精密鑄造兩種新技術的出現,使合金性能和鑄造質量大幅提高,鎳基鑄造高溫合金研究進入繁榮階段,開發了一批合金如:IN100、B1900、MAR-M200、IN71
70、3、MAR-M002、Rene125。此后,鑄造高溫合金就一直占據著航空發動機中工作溫度最高、應力最復雜的位置,成為制造渦輪葉片和導向葉片的首選材料。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 19/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 11:鑄造高溫合金工藝流程:鑄造高溫合金工藝流程 數據來源:東北證券,公司公告 鑄造高溫合金因成分中活性元素較多,對雜質含量要求嚴格,故多采用雙真空熔鑄工藝,即將原材料先在真空感應爐內熔煉并鑄造成母合金錠,然后再在真空感應爐內將母合金錠重熔并澆注成鑄件。最初的高溫合金母合金錠的質量對高溫合金鑄件的質量有很大影響,使用質量很差的母合金錠是
71、不能生產出可靠的鑄件的。因此,從 60 年代以來,國內先后建立多種真空感應熔煉設備,引進了先進的 IS65V8 型真空感應爐,研制了一整套較先進的母合金熔煉工藝和凈化技術,為高性能鑄造高溫合金和先進葉片的研制提供了極其重要的保證。目前,在母合金熔煉中,采用高溫、高真空加攪拌以及過濾凈化措施,已經能煉出純凈度較高的合金。同時,又隨著熔模精密鑄造技術的成熟發展,鑄造高溫合金取得長遠發展。熔模精密鑄造是一種近凈成形工藝,其鑄件精密、復雜,接近于零件的最后的形狀,可不經加工直接使用或經很少加工后使用。熔模鑄造能顯著減少產品的成形表面和配合表面加工量,節省加工時間和道具材料的消耗。同時,其能鑄造處形狀復
72、雜的鑄件,也能鑄造處壁厚為 0.5mm、重量小至 1g 的鑄件,還可以鑄造組合的、整體的鑄件,以代替由幾個零件焊接或裝配而成的部件。國內變形高溫合金冶煉通常采用真空感應+真空自耗兩聯或真空感應+電渣重熔+真空自耗三聯的熔煉方式。其中三聯熔煉包括 VIM+VAR+ESR、VIM+ESR+VAR、NAV+EBM+VAR,采用電渣重爐金屬作為第三次真空電弧重爐的自耗電極,主要是為保證合金具有很低的氣體含量。真空感應爐(VIM),最主要且成熟的生產工藝,易于控制雜質元素。對于含鋁,鈦等活潑元素較多的合金,必須采用 VIM。但一般需要配合重熔、聯用等方法進一步改善合金偏析,提高純凈度。真空電弧爐(VAR
73、),也叫真空自耗爐,用電弧加熱和熔煉金屬,其減少了活性元素的損耗,且合金組織一般較好,但存在不能去硫磷夾雜物尺寸大、樹枝晶、表面質量差等缺陷。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 20/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 電渣重熔爐(ESR),相當于無電弧自耗爐,熱量來源于熔渣的電阻熱,其目的是結合化學精煉和控制凝固生產高質量鑄錠。易于控制雜質成分,操作簡單,但熔煉速度低,且活潑元素不易控制。圖圖 14:電渣重熔爐(:電渣重熔爐(ESR)數據來源:東北證券,真空技術網 高溫合金鑄錠在凝固過程中會產生較嚴重的成分偏析,為減輕和改善成分偏析,提高材質的均勻性,除改進冶煉工
74、藝外,最重要的技術措施是進行均勻化處理,通過高溫下的長時間加熱,促進溶質元素原子的擴散遷移,達到枝晶干與枝晶間元素濃度差異的最小化。4.2 鑄造高溫合金種類多 我國鑄造高溫合金是從五十年代發展起來的,雖然起步較晚,但是經過幾十年的發展,已經達到了較高的水平。主要是以鋼研總院、北京航空材料研究院、中科院金屬所三家機構為代表開發了一系列相關牌號的合金。圖圖 12:真空感應爐(:真空感應爐(VIM)圖圖 13:真空電弧爐(:真空電弧爐(VAR)數據來源:東北證券,格爾賽斯官網 數據來源:東北證券,格爾賽斯官網 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 21/57 鋼研高納鋼研高納/公
75、司深度公司深度 表表 10:合金牌號及主要研制單位:合金牌號及主要研制單位 類型類型 合金牌號合金牌號 主要研制單位主要研制單位 普通鑄造合金普通鑄造合金 K418 K4188 K423A K424 鋼鐵研究總院 K480 K213 K4169 K401 K403 K405 K406 K406C K419 北京航空材料研究院 K825 K477 K4002 K417 K417G K438 K438G K441 中科院沈陽金屬研究所 K491 K417L K409 K640 上海鋼鐵研究所 定向合金定向合金 DZ4 DZ5 DZ22 DZ22B DZ125 北京航空材料研究院 DZ17G DZ4
76、0M DZ38G DZ125L 中科院沈陽金屬研究所 單晶合金單晶合金 DD402 鋼鐵研究總院 DD3 DD4 DD6 北京航空材料研究院 DD8 中科院沈陽金屬研究所 數據來源:東北證券,各公司官網 在航空航天方面,鑄造高溫合金主要應用于航空發動機、火箭發動機的熱端關鍵部件,如渦輪葉片、導向葉片、燃燒室及整體鑄造導向器和整體渦輪等。表表 11:國內合金牌號及主要用途:國內合金牌號及主要用途 合金牌號合金牌號 主要用途主要用途 對應對應國外合金牌號國外合金牌號 K13 用于 750以下長期使用的增壓渦輪 xC-3 相近 K32 可用作 750以下長期工作燃氣輪機導向葉片等 K11 用作 80
77、0以下渦輪發動機導向器葉片材料 BAT-45Y K136 用于制作 650以下工作大型航空發動機渦輪盤 K3 用于制作溫度 950以下燃氣渦輪工作葉片 xC-6K,IN100 相近 K5 用作 900950燃氣渦輪工作葉片 8-1900 K17G 用于 900長期工作燃氣發動機渦輪轉子葉片 Rene100 DK5 用作 980以下航空發動機渦輪葉片、導向葉片 DK3 用于 9801000以下航空發動機渦輪葉片、導向葉片 K19 用于 8501000工作的渦輪葉片和 1000工作的導向葉片 性能與 Ford,TRW-VIA 相近 K002 用于 8001040 燃氣渦輪工作葉片,也可用作整鑄渦輪
78、 MAR-MO02 數據來源:東北證券,公開資料整理 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 22/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 12:合金產品種類與品牌:合金產品種類與品牌 合金種類合金種類 合金品牌合金品牌 等軸晶等軸晶 Ni 基 K403.K405.K406.K18C.K002.K19.K6C.K465 Co 基 K640 Co-Cr-Mo cr 基 K825 單晶高溫合金單晶高溫合金 Ni 基 Dz4.Dz22.DZ22B.DZ125.DZ5 Ni3AI 基 lC6.106A.IC10 DD2.DD3.DD4.DD6 數據來源:東北證券,公司網站 4
79、.3 鑄造高溫合金發展歷程 20 世紀 50 年代,真空熔煉技術出現,合金中有害雜質和氣體去除,合金成分得到精確控制,IN100、BI900 等紛紛出現。20 世紀 60 年代,定向凝固技術的發展,促進了定向柱狀晶和單晶高溫合金的蓬勃發展,航空發動機的葉片使用溫度達到 1700以上。隨著工業的發展,內燃機葉片需要滿足更高的工作溫度和強度要求,以及葉片結構復雜程度的增加,致使通過鍛造成型的變形高溫合金已無法滿足要求,鑄造高溫合金葉片孕育而生。與航空發動機渦輪葉片相比,燃氣輪機渦輪葉片的材料對耐久性、抗腐蝕性要求更高,使得航空發動機渦輪葉片材料不能直接用于燃氣輪機渦輪葉片。燃氣輪機渦輪葉片長時間連
80、續工作在高溫、易腐蝕和復雜應力下,工作環境十分惡劣,因此,只能通過高度的合金化不斷增強合金的高溫綜合性能。燃氣輪機葉片材料及其成形技術研究和產業化已有 60 多年的歷史,20 世紀 40-50年代,渦輪葉片以變形鈷(Co)基和鎳(Ni)基高溫合金為主要用材;50 年代中期,隨著真空冶煉技術的商業化,開始研究鑄造鎳基合金;60 年代,精密鑄造技術成熟,使得復雜葉片型面及冷卻通道設計變為可能,通過添加合金元素改善材料的組織結構,提高了鑄造高溫合金的高溫強度,使燃氣輪機的入口溫度大幅度提高;70 年代,定向凝固柱晶高溫合金開始用于航空發動機葉片;到了 90 年代后期,定向凝固柱晶和單晶高溫合金開始用
81、于重型燃氣輪機動葉片。通過定向凝固技術,將渦輪葉片的組織由傳統的等軸晶改進為定向柱晶,能夠大大提高渦輪葉片的高溫性能。尤其是單晶葉片,在定向凝固的過程中消除了葉片晶界,極大地提高了其高溫蠕變性能,且高溫組織穩定,綜合性能好。目前,大尺寸單晶空心高溫合金葉片材料及無余量精密鑄造技術是重型燃氣輪機葉片制造技術最高水平的標志。4.4 公司鑄造高溫合金業務 4.4.1 高溫合金母合金 公司能夠生產包括等軸晶、定向凝固、單晶合金在內的幾十種牌號的母合金,適用于 6501100范圍內的不同溫度環境。母合金主要供應各航空、航天發動機、船用發動機精鑄件生產。民品高溫合金母合金主要供應發動機廠、其它精密鑄造廠生
82、產民用航空發動機、燃氣輪機。2011 年,公司利用募集專項資金及自有資金共計 2.24億元開展真空水平連鑄高溫合金母合金項目,項目在提升產能的同時成功突破高溫合金真空水平連鑄技術,攻克了高溫移動表面的真空密封綜合技術及高精度連鑄拖坯技術,成功開發了高溫合金真空水平連鑄集成技術及成套裝備。公司現已充分具備完全真空環境下高溫合金冶煉及連鑄能力,而成套集成技術可實現整個高溫合金家族的高質量連鑄成型。2021 年,鋼研高納將鑄造合金事業部門整合進入德凱公司,在輕質合金生產的同時也大規模鑄造高溫合金,高溫合金主要供應各航空、航天發動機、船用發動機精鑄件生產。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的
83、聲明及說明 23/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 4.4.2 精密鑄造合金制品 在等軸晶精密鑄造制品方面,公司擁有先進的高溫合金精密鑄件生產線,并擁有高溫合金渦輪機導向器整體精密鑄造及重型燃機用大尺寸高溫合金葉片鑄造等核心技術,已為航空、航天發動機研制了多種關鍵精鑄件,是我國重要的高溫合金精密鑄件研制和生產基地。在母合金制品方面,航空航天發動機全牌號覆蓋,技術實力夯實競爭優勢,供應能力強大,全產業鏈能力樹立行業優勢。公司擁有年產超千噸航空航天用高溫合金母合金及航天發動機用精鑄件能力,可承擔我國幾乎所有品種高溫合金母合金的生產,涵蓋等軸晶、定向凝固、單晶合金在內的幾十種牌號,可供應的航
84、空航天發動機基本涵蓋了我國所有在研及批產型號。除供應各航空航天發動機、船用發動機精鑄件生產的軍品母合金外,公司民品母合金亦能供應發動機廠、其它精密鑄造廠生產民用航空發動機、燃氣輪機。此外,公司生產的母合金可直接用于自產精密鑄件,使公司具備了鑄造高溫合金全產業鏈生產交付能力。技術積累帶來牌號優勢,未來需求穩定且成長性強。在高溫合金母合金領域主要以牌號為牽引,下游客戶運用母合金產品時會對供應商進行評估,因為相同的材料在生產過程中也會有不同的 know-how,所以多數情況下客戶會選擇開發該合金牌號的企業作為供應商,鋼研高納依托長期研發帶來的技術積累,幾乎掌握國內所有牌號的母合金生產技術,涵蓋了我國
85、主要量產航空發動機型號,因此未來市場具備較強的穩定性及成長性。數據來源:東北證券,公司官網 在精鑄件制品方面,公司核心技術長期保持行業領先,下屬單位各司其職滿足軍民多領域需求持續攻關積累雄厚技術資本,厚積薄發突破行業技術高點。公司自上市至今已掌握 4 項精鑄件領域核心技術,多年發展過程中公司堅持以研發為本,在多個型號航空發動機用高溫合金精鑄件的研制過程中成功解決大尺寸薄壁類鑄件、復雜異型結構鑄件等一系列高難度精鑄件的生產工藝技術難題,突破了一系列關鍵技術。以精鑄件領域技術難度最高的產品單晶葉片為例,公司在該領域研制方面處國內領先水平,具有單晶渦輪葉片研制全過程技術積累,公司研制的 DD402
86、單晶合金及渦輪葉片獲得國家發明專利、DD407 單晶合金空心渦輪葉片已通過試飛考核并形成了批量生產能力,是目前我國少數可實現單晶葉片批量生產的廠商之一。此外,公司子公司河北德凱、青島新力通分別從事輕質合金精鑄件、高溫合金離心鑄管及靜態鑄件的專業化生產。表表 13:公司產品及應用方向:公司產品及應用方向 類別類別 應用方向應用方向 產品產品 等軸晶精密鑄造制等軸晶精密鑄造制品品 航空發動機 小型渦噴、渦扇發動機整鑄渦輪轉子、導向器類鑄件;大型渦扇 發動機結構件:商用大涵道比渦扇發動機機匣結構件:航天發動機 航天液氧液氫、液氧煤油發動機用高溫合金氧泵、靜子類鑄件 燃氣輪機 小型、中型、重型燃氣輪機
87、渦輪葉片、導向葉片、整鑄導向器 車用高溫合金精鑄件 多種型號民用和車用增壓器高溫合金渦輪,座圈等 高溫合金等溫鍛模具 鍛件、葉片用 K4537、K403 合金等溫鍛造模具 特種泵、閥用精鑄件 高溫合金殼體、轉子、靜子管材 電極棒電極棒 粉末高溫合金、鎳基合金、特殊鋼 人工關節贛鑄件人工關節贛鑄件 CoCrMo 髖關節、膝關節、脛骨平臺、活動杯毛坯,不同規格的 CoCrMo 鍛棒、不銹鋼鍛杯 特殊合金精鑄件特殊合金精鑄件 lnconel 系列、Monel 系列、哈氏合金系列 Ni 基合金閥門 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 24/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度
88、 4.5 單晶高溫合金 4.5.1 單晶高溫合金概況 單晶高溫合金是在等軸晶和定向凝固高溫合金基礎上發展起來的一類先進發動機葉片材料,目前單晶高溫合金已經發展到第六代。20 世紀 80 年代初期,合金化理論和熱處理工藝得到突破,此時的工藝可以在定向凝固高溫合金的基礎上完全消除晶界,單晶高溫合金渦輪葉片制造技術由此誕生,渦輪葉片的承載溫度達到 1030左右,第一代單晶高溫合金 PWA1480、ReneN4 等在多種航空發動機上獲得廣泛應用。80 年代后期,第二代單晶高溫合金通過加入 3%的錸元素,使得渦輪葉片的微觀結構穩定性進一步提升,持久強度與抗氧化腐蝕能力達到了一個較好的平衡,承載溫度再次提
89、高 30左右,達到了 1060左右的水平,以 PWA1484、ReneN5 為代表的第二代單晶高溫合金在先進航空發動機上得到大量使用。在第三代單晶高溫合金中,以 CMSX-10 和 ReneN5 為例,通過提高原子半徑大的難熔元素的總含量,特別是加入 5%以上的錸,其合金成分進一步優化,渦輪葉片使用溫度達到 1100左右,顯著提高了渦輪葉片的高溫蠕變強度,并獲得高強度抗熱疲勞、抗氧化和熱腐蝕性能。美國和日本已先后研制出第四代單晶高溫合金 EPM-102 和 TMS-138,通過添加釕,進一步提高了合金微觀結構的穩定性,增加了長時間高溫下的蠕變強度,使用溫度提高到了 1140。目前,日本已成功研
90、制了承溫能力更高的第五代、第六代單晶高溫合金 TMS-162、TMS-238)。第二代及之后單晶高溫合金與第一代單晶高溫合金相比,一個顯著的變化就是添加了金屬錸。錸是一種稀有元素,其熔點高達 3180,是僅次于鎢(W)的難熔金屬元素,耐熱性能強,在高溫下比較穩定。錸的高溫蠕變性能優于鎢(W)、鉬(Mo)和鈮(Nb)等難熔元素,兼具優良的耐磨性及抗腐蝕性,非常適用于制造工作環境苛刻的航空發動機零部件,尤其對高性能渦輪葉片的研制具有重要意義。圖圖 15:等軸晶、定向凝固、單晶高溫合金葉片晶體結構對比:等軸晶、定向凝固、單晶高溫合金葉片晶體結構對比 數據來源:東北證券,材易通 請務必閱讀正文后的聲明
91、及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 25/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 4.5.2 在渦輪盤中的應用 發動機中完成對氣體的壓縮和膨脹,并且以最高的效率產生強大的動力來推動飛機前進,依靠的是眾多的葉片,因此葉片在發動機工作過程中發揮著至關重要的作用。以渦扇發動機為例,葉片的價值占比高達 35%,是航空發動機制造中十分關鍵的構成部件。一臺發動機中,航空葉片數量在 3000-4000 片,可分為風扇葉片、壓氣機葉片、渦輪葉片三大類,又以渦輪葉片的價值最高,達到 63%,同時,它也是渦扇發動機中制造難度和制造成本最高的葉片。按運動方式可分為動葉和靜葉。風扇和壓氣機的靜葉稱作整流葉片,渦輪的
92、靜葉稱作導向葉片,渦輪盤上的動葉稱作工作葉片。1939 年英國 Mond 鎳公司首先在 20%Cr-80%Ni 電熱合金中添加了少量 C 和 Ti 研制出了鎳基合金 Nimonic75,隨后又研究出一種含有 Al 和 Ti 合金元素的 Nimonic80合金,并于 1942 年將其成功的用作渦輪葉片材料。1970s,美國率先在軍民用飛機發動機上使用 PWA1422 定向凝固葉片。1980s后第三代發動機推重比提升至8以上,渦輪葉片開始使用第一代SX,PWA1480、RenN4、CMSX-2 和我國 DD3,其承溫能力比最好的定向凝固鑄造高溫合金PWA1422 有 80K 的優勢。再加之氣膜冷卻
93、單通道空心技術,使得渦輪葉片的使用溫度達到 1600-1750K。第四代渦扇發動機采用第二代 SXPWA1484、RenN5、CMSX-4、DD6,通過添加Re 錸元素,再加上多通道高壓空氣冷卻技術使得渦輪葉片的使用溫度達到 1800K-2000K,在 2000K、100h 持久強度達 140MPa。1990s 后研制第三代 SX 有 RenN6、CMRX-10、DD9,比第二代 SX 具有十分明顯的蠕變強度優勢。在復雜冷卻通道和熱障涂層的防護下,能承受的渦輪進氣口溫度達到 3000K,葉片用金屬間化合物合金在 2200K,100h 持久強度達 100MPa。目前正在研制的是以 MC-NG、T
94、MS-138 等為代表的第四代和以 TMS-162 等為代表的第五代 SX。其成分特點是添加 Ru 和 Pt 等新的稀土元素,顯著提高了 SX 的高溫蠕變性能。第五代高溫合金工作溫度已達 1150,已經接近理論極限工作溫度1226。表表 14:各代發動機渦輪葉片材料對比:各代發動機渦輪葉片材料對比 推重比推重比 4-6 7-8 9-10 12-15 渦輪前溫度渦輪前溫度 1300-1500K 1680-1750K 1850-1980K 2100-2200K 典型發動機典型發動機 斯貝 MK202 F100,F110 F119,EJ200 服役時間服役時間 20 世紀 60 年代 20 世紀 7
95、0 年代 20 世紀末 2018-2025 渦輪結構渦輪結構 實心葉片 氣模冷卻空心渦輪葉片 復合冷卻空心葉片 雙層壁超冷/鑄冷渦輪葉片 葉片材料葉片材料 定向凝固高溫合金 第一代單晶合金 第二代單晶合金 第三代單晶合金、金屬間化合物 數據來源:東北證券,公開資料整理 4.5.2.1 錸被加入高溫合金用于渦輪葉片制造 第二代及之后單晶高溫合金與第一代單晶高溫合金相比,一個顯著的變化就是添加了金屬錸。錸是一種稀有元素,其熔點高達 3180,是僅次于鎢(W)的難熔金屬元素,耐熱性能強,在高溫下比較穩定。錸的高溫蠕變性能優于鎢(W)、鉬(Mo)和鈮(Nb)等難熔元素,兼具優良的耐磨性及抗腐蝕性,非常
96、適用于制造工作環境苛刻的航空發動機零部件,尤其對高性能渦輪葉片的研制具有重要意義。錸是鎳基單晶高溫合金中最有效的固溶強化元素之一,其傾向于在 基體中集中,形成的錸原子團約 1nm 且短程有序,這種原子團簇的強化能力較傳統固溶強化手段更加突出。此外,錸的加入還能起到降低其他合金元素的擴散效率、減少單晶鑄件的晶粒缺陷和表面再結晶、改善合金的抗熱腐蝕性能等作用。以國內研制的單晶高溫合金為例,第一代單晶高溫合金 DD3 未添加錸,第二代單晶高溫合金 DD6 添加了 2%的錸,第三代單晶高溫合金 DD9 添加了 4.5%的錸。研究結果顯示,在同等溫度和壓力的測試條件下,DD9 合金的蠕變斷裂壽命幾乎是
97、DD6 合金的兩倍。隨著 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 26/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 人們對錸的認識不斷深入,其已成為單晶高溫合金中不可或缺的重要元素,目前日本研制的最新一代單晶高溫合金 TMS238 中,錸的含量已提升至 6.4%。圖圖 16:各代單晶高溫合金中錸用量及使用溫度:各代單晶高溫合金中錸用量及使用溫度 數據來源:東北證券,材易通 鑒于錸在航空航天領域的重要性,各國均將錸視為戰略資源,但是其儲量稀少,加工困難,導致價格高昂,制約了其在航空航天領域的廣泛應用。根據美國地質調查局發布的礦產品摘要 2023,2022 年全球錸的產量為 58
98、噸,同比下降 2.52%。其中智利產量最多,達到 29 噸,市場份額為 50%;波蘭、美國、烏茲別克斯坦、韓國、中國產量分別為 9.5、9、4.9、2.8 和 2.5 噸,產量占比分別為 16.4%、15.5%、8.4%、4.8%和 4.3%。目前,美國通過長期合同的形式,壟斷了包括智利在內的大部分錸供給,每年從智利、哈薩克斯坦等國進口大量的錸資源。圖圖 17:2016-2022 年全球錸產量年全球錸產量 圖圖 18:2022 年全球錸產量分布年全球錸產量分布 數據來源:東北證券,USGS 數據來源:東北證券,USGS 2016 年至今,雖然錸價格整體呈逐步下降的趨勢,但當前仍然達到了 170
99、00 元/千克,全球錸資源儲量及產量的稀缺使其價格一直維持在較高水平??紤]到我國錸資 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 27/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 源較為稀缺,較高的價格使得含錸單晶高溫合金十分昂貴,制造成本壓力大增,對其在航空航天領域的應用形成一定程度的阻礙。圖圖 19:2018 年至今錸價格年至今錸價格 數據來源:東北證券,Wind 除了儲量稀少和價格昂貴的缺點外,錸也是有害的拓撲密排相(TCP)的重要形成元素,加入過量的錸對單晶高溫合金組織的穩定性不利,還會在合金經過長期高溫服役后降低合金的持久性能,從而加速合金的失效。因此,從第四代單晶高溫合
100、金開始,釕(Ru)被當作解決 TCP 的途徑加入到單晶高溫合金中。但是,釕的加入可能導致拓撲反轉的發生,尤其是在高溫下,會影響單晶高溫合金的蠕變斷裂壽命。此外,錸的密度為 21.0g/cm,僅次于鋨(Os)、銥(Ir)和鉑(Pt),如此高的密度與渦輪葉片設計輕質化的趨勢相悖。由此可見,全球范圍內對于渦輪葉片材料的研究從未停止。表表 15:各代單晶高溫合金成分:各代單晶高溫合金成分 合金合金 Cr Co Mo W Al Ti Nb Ta Re Ru Hf Ni 第一代第一代 DD3 9.5 5 3.8 5.2 5.9 2.1 bal ReneN4 9 8 2 6 3.7 4.2 0.5 4 ba
101、l CMSX-2 8 5 0.6 8 5.6 1 6 bal 第二代第二代 DD6 4.3 9 2 8 5.6 0.5 7.5 2 0.1 bal ReneN5 7 8 2 5 6.2 7 3 0.2 bal CMSX-4 6.5 9 0.6 6 5.6 1 6.5 3 bal 第三代第三代 DD9 4.3 7 2 6.5 5.6 0.5 7.5 4.5 0.1 bal ReneN6 4.2 12.5 1.4 6 5.75 7.2 5.4 0.15 bal CMSX-10 2 3 0.4 5 5.7 0.2 8 6 0.03 bal 第四代第四代 EPM102 2 16.5 2 6 5.55
102、8 5.95 3 0.15 bal TMS138 3.2 5.8 2.9 5.9 5.8 5.6 5 2 0.1 bal MC-NG 4 4 5 5.8 6 3 0.1 bal 第五代第五代 TMS162 3 5.8 3.9 5.8 5.8 5.6 4.9 6 0.1 bal TMS196 4.6 5.6 2.4 5 5.6 5.6 6.4 0.1 bal 第六代第六代 TMS238 4.6 6.5 1.1 4 5 7.6 6.4 5 0.1 bal 數據來源:東北證券,公開資料整理 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 28/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 4.
103、5.3 鎳基高溫合金單晶葉片的發展 鎳基鑄造高溫合金發展可分為三個階段:(1)在鎳基高溫合金發展初期,通過適當調整和添加合金成分完全能夠滿足渦輪葉片材料的設計要求,而鑄造過程對改善葉片性能貢獻不大。(2)隨著鎳基高溫合金的發展,僅僅靠合金成分的發展不能適應葉片材料性能的進一步要求,于是合金的鑄造過程控制也成為材料技術的一個關鍵。(3)隨著鎳基高溫合金的繼續發展,高溫合金的使用溫度已經接近極限,通過調整合金成分來提升合金性能的空間已變得十分有限,因此必須通過采用新工藝,如定向凝固技術來提升合金性能。鎳基單晶高溫合金的成分特點和相組成:高溫合金根據基體元素的種類,可分為鐵基、鎳基、鈷基,進一步細分
104、為鑄造、鍛造、粉末冶金宏觀結構。鎳基合金相對于其他兩類高溫合金具有更好的高溫性能,能夠在嚴苛的高溫環境下長時間工作。鎳基高溫合金中至少含有 50%的 Ni,其 FCC 結構使得其對部分合金元素具有很高的兼容性,在設計過程中所添加的合金元素數量往往超過 10 種。對所添加合金元素的共同性進行分類:(1)Ni、Co、Fe、Cr、Ru、Re、Mo、W 為第一類元素,作為奧氏體穩定化元素。(2)Al、Ti、Ta、Nb 的原子半徑較大,促進了化合物 Ni3(Al、Ti、Ta、Nb)等強化相的形成,為第二類元素。(3)B、C、Zr 為第三類元素,它們的原子尺寸遠遠小于 Ni 原子尺寸,易偏析到 相的晶界,
105、起到晶界強化的作用。鎳基單晶高溫合金的相主要為:相、相、碳化物相、拓撲密排相(TCP 相)。相:相是晶體結構為 FCC 的奧氏體相,是 Cr、Mo、Co、W、Re 等元素溶于鎳中形成的固溶體。相:相是 FCC 的 Ni3(Al,Ti)金屬間化合物,作為沉淀相形成并與基體相保持一定的共格關系和錯配度,富含 Al、Ti、Ta 等元素。碳化物相:從第二代鎳基 SX 開始加入少量的 C 導致碳化物的出現。少量碳化物彌散分布在基體中,在一定程度上改善了合金的高溫性能。一般分為 MC、M23C6、M6C 三種。TCP 相:在服役老化的情況下,過量的 Cr、Mo、W、Re 等難熔元素促進了 TCP 相的析出
106、,TCP 通常以板的形式形成,板狀結構對延性、蠕變、疲勞性能有負面影響,TCP 相是蠕變斷裂的裂紋源之一。圖圖 20:飛機中復合材料的用量:飛機中復合材料的用量 數據來源:東北證券,3D 打印技術參考 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 29/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 4.5.4 單晶葉片技術應用 定向凝固和單晶葉片的應用是國內外先進發動機的重要標志。因此,從 60 年代中期起,我國開始研究定向凝固技術。所謂定向凝固,就是控制合金凝固過程,使其沿一定方向生產,最終的組織沒有橫向晶界,進而具有優異的力學性能。以航材院為代表,從改裝設備到引進設備,研制成功功率
107、降低法和鑄型移動法定向技術。80 年代初期的研究又成功地發展完善了具有我國特色的單晶葉片定向凝固技術。作為鑄造高溫合金的前沿方向,單晶高溫合金一直是研究的熱點。由于沒有晶界存在,因此其性能優異,能夠承受更高的溫度和更苛刻的環境。國內在單晶方面,發展了一種與國外同類技術有所不同的雙取向控制法,為此,設計出了一種特殊的螺旋選晶器,取得了良好的效果。隨著鑄造高溫合金及凝固技術的發展,依靠合金化提高合金的性能已經受到限制,于是出現了定向凝固工藝。定向凝固工藝消除了垂直于應力軸的橫向晶界,使鑄造合金的力學性能上了一個臺階。隨后發展的是消除全部的晶界,即單晶高溫合金。定向凝固合金比普通鑄造合金性能大幅提高
108、,如在 MAR-M200 合金基礎上研制成功的定向凝固合金 PWA1422 具有良好的高溫蠕變斷裂和塑形,熱疲勞性能比原合金提高約 5 倍,單晶工藝使合金熱強性進一步提高(30)。單晶高溫合金為通過定向凝固技術消除所有晶界的高溫合金。早期的單晶高溫合金除了橫向性能及塑性有所改善外,蠕變性能、熱疲勞性能及抗氧化性能等與定向凝固柱狀晶合金并無差別,且成本較高,因而研究一度緩慢。直至 20 世紀 70 年代,相關元素與性能的數據庫日趨完善后,結合固溶處理工藝,單晶高溫合金的承溫能力不斷突破。單晶的制備本質上依然屬于定向凝固,除了合金成分設計外,凝固設備及熱處理工藝同樣十分關鍵。合金成分設計方面,單晶
109、高溫合金性能提升的核心要素在于 TCP 相,加入的 Re 及Ru 元素含量多少及分布對其形態十分重要,然而這兩種元素十分稀有,因而試驗次數受到限制,數值模擬方式成為主要的手段。凝固設備方面,相較于定向凝固工藝,單晶凝固要求更加嚴格,因而如何對殼型法設備進行改造,以提升溫度梯度和控制熱流成為難點。熱處理工藝:增強相對于高溫合金的力學性能十分重要,因而合理的固溶溫度、時效時間、再結晶溫度等工藝參數的改進極其關鍵。(1)等軸晶高溫合金為用普通精密鑄造方法成型鑄造高溫合金,組織以大小不等的等軸晶為主,局部可有少量柱狀晶。20 世紀 50 年代,等軸晶鑄造高溫合金得到迅速發展,陸續出現了至今仍被廣泛使用
110、的性能優異的 IN100、B1900、MAR-M200 等合金。我國鑄造高溫合金的發展是從 20 世紀 50 年代中期開始,經歷了從仿制發展到獨創和提高階段。等軸晶鑄造高溫合金以國家統一的形式命名為“K”系列。等軸晶高溫合金整體結構鑄件大量應用于航空、航天發動機及地面燃機,與傳統的多件鈑金件焊接或者連接的大型復雜結構件相比,直接用精密鑄造技術一次成型具有十分重要的經濟價值。從等軸晶高溫合金的發展歷史來看,熔煉技術最為關鍵,其主要目的是減小晶粒的尺寸,以提升高溫合金的疲勞壽命、抗拉強度及持久性能。細晶工藝搭配熱等靜壓、熱處理等逐漸成為等軸晶高溫合金的主要工藝。熱控法:技術要點是控制液態金屬過熱溫
111、度、澆注溫度和殼型溫度,并妥善選擇熱等靜壓參數及熱處理工藝,對設備的要求及工藝人員要求高,壁壘較高,當前的新工藝是在澆注過程中利用磁場抑制金屬形核;機械法:包括電磁攪拌、超聲震蕩和機械旋轉振動法,國內以旋轉法為主要手段,對工藝人員要求較高,壁壘高;化學法:技術要點在于選擇合適的細化劑,同時兼顧加入的劑量及時機,相較熱控、機械等方法,無需附加設備的投入,是一種高效、低成本的工藝方法,但對工藝人員及研發能力要求高,壁壘極高。(2)定向凝固柱狀晶高溫合金為通過定向凝固技術制備出晶界平行于主應力軸從而消除有害橫向晶界的高溫合金。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 30/57 鋼研
112、高納鋼研高納/公司深度公司深度 定向凝固方式可以制造平行于縱向軸的低模數取向柱狀晶的合金,因而可以顯著改善材料的蠕變性能、塑性及熱疲勞性能。相比鑄造高溫合金其他類型,定向凝固方式工藝流程快、成品率高及檢測費用較低,因而該法具有極大的發展空間。根據 航空航天用新材料及航空材料技術披露,目前國外的定向凝固柱狀晶合金已經衍生了四代,第一代及第二代已經被制成多種結構的渦輪葉片和導向器葉片而應用在多種先進發動機中。而我國目前已經完成了第一代的研究,第二代及第三代仍處在技術積累過程中。根據定向凝固原理,合金的質量取決于能否使得合金定向凝固得到平面凝固組織,因而凝固設備及熱處理工藝十分關鍵。凝固設備方面,殼
113、型移動法及液態金屬冷卻法為主要的鑄造工藝,考慮到定向凝固技術的核心在于提高固-液界面溫度梯度,因而設備的工藝參數及輔助模塊的研發至關重要。熱處理工藝方面,固溶+時效處理為最常用的工藝,其目的在于兩點:第一,降低或消除偏析;第二,增加強化相數量。因而固溶溫度、時效溫度及時間等工藝參數的選擇最為關鍵。圖圖 21:殼型凝固法殼型凝固法 圖圖 22:液態金屬液態金屬冷卻法冷卻法 數據來源:東北證券,中國粉體網 數據來源:東北證券,中國粉體網 5.高溫合金行業分析高溫合金行業分析 高溫合金是指能在 600以上的高溫及一定應力作用下長期工作的一類金屬材料,具有優異的高溫強度、良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能、良
114、好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。按照基體元素,高溫合金可以分為鐵基高溫合金(14.3%)、鎳基高溫合金(80%)和鈷基高溫合金(5.7%)。鐵基高溫合金使用溫度一般只能達到750780,難以滿足當前下游領域對高溫材料承受高溫能力的要求。鈷基高溫合金雖然耐熱性能較好,但由于鈷資源產量比較少,加工比較困難,整體用量不多。按照制備工藝,高溫合金可以分為變形高溫合金(70%)、鑄造高溫合金(20%)和粉末高溫合金(10%)。變形高溫合金指可以進行冷、熱變形加工,具有良好的力學性能和綜合強度、韌性,具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金;鑄造高溫合金指以鑄造方法直接制備零部件的一類合金;粉末高溫合金是
115、指用粉末冶金工藝制成的高溫合金。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 31/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 16:高溫合金主要產品及應用領域:高溫合金主要產品及應用領域 類型類型 產品產品 應用領域應用領域 鑄造高溫合金鑄造高溫合金 高溫合金母合金 主要供應各航空、航天發動機、船用發動機精鑄件生產 精密鑄造合金制品 等軸晶精密鑄造制品 應用于航空航天發動機、燃氣輪機、汽車等領域 不銹鋼合金精鑄件 應用于船舶、雷達等領域 高溫合金葉片 定向凝固葉片 各類航空發動機和高溫合金葉片 單晶葉片 等軸晶葉片 變形高溫合金變形高溫合金 高溫合金盤鍛件 可用于制作-253
116、900之間特殊環境下使用的渦輪盤鍛件、葉片等轉動部件及機匣、環形件、拉桿、軸等熱端承力件,應用于航空發動機、航天動力、地面及石油、化工、勘探及核工業等領域 高溫合金棒材、板帶材、管材、絲材 應用于航空、航天、能源、石油、化工、勘探、核工業、冶金、機械、電力及玻璃建材等領域 高溫合金環件 應用于燃燒室的筒體和法蘭部件 高均質渦輪盤 可生產高溫合金渦輪盤、軸類鍛件;高均質化、長壽命高溫模具材料及各種規格高速鋼棒材 司太立耐磨制品 適用于核電、石化、電力、汽車、紡織、化工、食品等諸多領域 粉末高溫合金粉末高溫合金 高品質金屬粉末 應用于航空、航天、能源、石化、醫學等領域 數據來源:東北證券,鋼研高納
117、官網 圖圖 23:高溫合金市場份額(基體元素):高溫合金市場份額(基體元素)圖圖 24:高溫合金市場份額(制備工藝):高溫合金市場份額(制備工藝)數據來源:東北證券,華經情報網 數據來源:東北證券,華經情報網 根據前瞻產業研究院數據,2020 年全球高溫合金市場規模為 137 億美元,預計 2024年將達到 173 億美元,2020-2024 年年均復合增長率 6%。2015-2021 年,中國高溫合金市場規模由 78 億元逐年擴大至 219 億元,年均復合增長率 18.77%,預計未來高溫合金需求將繼續保持較快增長。目前,國內高溫合金生產企業主要包括三類:以撫順特鋼、寶鋼特鋼、長城特鋼為代表
118、的特鋼企業;以鋼研高納、北京航材院、中科院金屬所為代表的研究生產基地;以圖南股份、中洲特材、隆達股份為代表的民營企業。國際高溫合金生產企業主要包括 PCC、Carpenter、Allegheny、Haynes 等。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 32/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 17:中國高溫合金主要生產企業及產能:中國高溫合金主要生產企業及產能 公司名稱 簡介 撫順特鋼 始建于 1937 年,主要從事特殊鋼和合金材料的研發和制造,主要產品為合金結構鋼、工模具鋼、不銹鋼和高溫合金。2000 年,撫順特鋼在上海證券交易所上市。公司現有高溫合金產能超過
119、 10000 噸/年。寶鋼特鋼 成立于 1958 年,主要從事特殊鋼材的研發、生產和銷售,主要產品為高溫合金、鈦合金、不銹鋼、高強結構鋼、軸承鋼。公司現有高溫合金產能 1500 噸/年。長城特鋼 成立于 1965 年,主要從事特殊鋼材的研發、生產和銷售,主要產品為碳結鋼、合結鋼、齒輪鋼、軸承鋼、彈簧鋼、工模具鋼、不銹鋼、高溫合金、耐蝕合金、精密合金等。公司現有高溫合金產能 1500 噸/年。北京航材院 成立于 1956 年,主要從事航空先進材料應用基礎研究、材料研制與應用技術研究和工程化研究,同時具備鑄造高溫合金母合金、鑄造單晶高溫合金葉片的研究、制造生產能力。公司現有高溫合金產能 4500
120、噸/年。鋼研高納 成立于 2002 年,主要從事航空航天材料中高溫合金材料的研發、生產和銷售,產品定位在高端和新型高溫合金領域,面向的客戶以航空航天發動機裝備制造企業和大型的發電設備企業集團為主,同時也向冶金、化工、玻璃制造等領域的企業銷售用于高溫環境下的熱端部件。2009 年,鋼研高納在深圳證券交易所創業板上市。公司現有高溫合金產能 13000噸/年。中科院金屬所 成立于 1953 年,是我國材料科學與工程研究的重要研究基地,主要研究對象為高性能金屬材料、新型無機非金屬材料和先進復合材料等,同時具備鑄造高溫合金(含鑄造單晶高溫合金)以及鑄造高溫合金(含鑄造單晶高溫合金)葉片的生產能力。公司現
121、有高溫合金產能 1000 噸/年。中科三耐 成立于 2004 年,是中科院金屬所的控股子公司,主要從事耐高溫、耐腐蝕、耐磨損高溫合金材料及其精密鑄件的研究與生產。公司現有高溫合金產能 400 噸/年。圖南股份 成立于 1991 年,主要從事高溫合金、特種不銹鋼等高性能合金材料及其制品的研發、生產和銷售。2020 年,圖南股份在深圳證券交易所創業板上市。公司現有高溫合金產能 3000 噸/年。西部超導 成立于 2003 年,主要從事高端鈦合金材料、高性能高溫合金材料、超導材料的研發、生產和銷售。2019 年,西部超導在上海證券交易所科創板上市。公司現有高溫合金產能 2000 噸/年。中洲特材 成
122、立于 2013 年,主要從事高溫耐蝕合金材料及其制品研發、生產和銷售。2021 年,中洲特材在深圳證券交易所創業板上市。公司現有高溫合金產能 4000 噸/年。隆達股份 成立于 2004 年,主要從事高溫合金、合金材料的研發、生產和銷售。2022 年,隆達股份在上海證券交易所科創板上市。公司現有高溫合金產能 5000 噸/年。數據來源:東北證券,Wind,隆達股份招股說明書,觀研報告網 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 33/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 18:全球高溫合金主要生產企業:全球高溫合金主要生產企業 公司名稱公司名稱 簡介簡介 Precis
123、ion Castparts Corporation Special Metals Corporation 注冊于美國,主要從事特定應用領域高性能鎳基合金研發、生產和銷售,其前身可追溯至 1835 年成立的Special Metals Wiggin Limited。2005 年被 Precision Castparts Corp.收購。CannonMuskegon Corporation 注冊于美國,成立于 1952 年,主要產品為用于等軸晶、定向凝固和單晶重熔應用的鎳基和鈷基合金,同時生產不銹鋼產品。Carpenter Technology Corporation 注冊于美國,成立于 1889
124、 年,主要從事特定應用領域高性能特殊合金材料研發、生產、銷售。Allegheny Technologies Incorporated 注冊于美國,成立于 1996 年,合并了歷史悠久的Teledyne 和 Allegheny Ludlum,主要從事特種合金及成品的研發、生產和銷售,服務航天、國防、能源等領域。Haynes International,INC 注冊于美國,超過 100 年的合金生產歷史,主要從事耐高溫和耐腐蝕高品質鎳基和鈷基合金產品的研發、生產和銷售。數據來源:東北證券,隆達股份招股說明書 從下游需求來看,目前高溫合金消費占比最高的三個應用領域分別是航空航天、電力和機械,占比分別
125、為 55%、20%和 10%。工業、汽車和石油石化等行業消費占比較小,分別為 7%、3%和 3%。圖圖 25:中國高溫合金下游應用領域分布:中國高溫合金下游應用領域分布 數據來源:東北證券,中商情報網 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 34/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 26:2015 年年-2021 年高溫合金產量及同比年高溫合金產量及同比 圖圖 27:2015 年年-2023 年高溫合金市場規模及同比年高溫合金市場規模及同比 數據來源:東北證券,中國產業信息網 數據來源:東北證券,中國產業信息網 表表 19:各代表企業各代表企業營收及產銷量營收及產
126、銷量 產品 項目 2018 2019 2020 2021 撫順特鋼 變形高溫合金 營收(億元)7.9 10.5 11.6 13.0 產量(噸)4,294 5,842 5,483 5,894 銷量(噸)4,222 5.482 5,817 6,049 單價(萬元/噸)18.6 19.1 19.9 21.6 產銷率(%)98%94%106%103%鋼研高納 變形/鑄造/新型高溫合金 營收(億元)8.9 14.3 15.8 19.9 產量(噸)5.922 10,114 10,192 13,445 銷量(噸)5.650 10,035 9.820 13,322 單價(萬元/噸)15.7 14.3 16.1
127、 14.9 產銷率(%)95%99%96%99%圖南股份 變形/鑄造高溫合金 營收(億元)3.2 3.7 3.9 4.9 銷量(噸)1,589 1,745 1,956 2,066 單價(萬元/噸)20.0 21.5 19.8 23.6 隆達股份 鑄造高溫合金 營收(億元)0.4 1.1 1.8 3.1 產量(噸)356 576 974 1,105 銷量(噸)327 571 931 1,071 單價(萬元/噸)10.7 19.1 19.8 28.6 產銷率(%)92%99%96%97%中航上大 變形高溫合金 營收(億元)5,878.30 18,564.34 38,814.67 產量(噸)408.
128、80 1,020.99 1,658.66 單價(萬元/噸)12.5 13.9 20.2 航材股份 母合金 產量(噸)2,715.37 3,898.20 4,237.11 銷量(噸)3,711.60 3,120.06 2,130.64 數據來源:東北證券,各公司官網 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 35/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 近年來我國高溫合金產量不斷攀升的同時,市場規模也在不斷擴大。根據中國產業信息網數據,2019 年我國高溫合金市場規模達到 170 億元,同比增長 34%,同年市場產量為 2.8 萬噸,同比增長 29%。2021 年我國高溫合金產
129、量達 3.8 萬噸,同比增長 15.2%,市場規模累計 280 億元。預計我國 2023 年高溫合金總市場規模累計 507億元,增速高達 30%。較 2021 年市場規模高出近一倍,也反映出高溫合金市場潛能在不斷被發掘,市場空間巨大。從國內企業產量情況來看,據統計,2021 年國內 5 家主要高溫合金企業理論產量共計約 2.3 萬噸,國內企業 2021 年高溫合金產量約為 3.8 萬噸,5 家企業總產量占比為 60.5%,行業集中度不高。5.1 軍工領域需求增長帶動產品回升 5.1.1 航空領域 高溫合金最早用于航空發動機,在現代航空發動機中,高溫合金材料的用量占發動機總重量的 40%60%,
130、主要用于四大熱端部件:燃燒室、導向器、渦輪葉片和渦輪盤,此外,還用于機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等部件。隨著發動機推力和推重比的增大,渦輪入口溫度不斷提高,要求相應零件用高溫合金的力學性能不斷提高。因此,隨著高溫合金材料性能提升,高溫合金在發動機上的使用量愈來愈多。J79 發動機高溫合金的使用量僅占 10%,F100 發動機高溫合金的使用量猛增到 51%,到第三代殲擊機用發動機 F110,高溫合金的使用量進一步提高到 55%。隨著我國乃至全球軍用和民用飛機的升級換代,高溫合金在航空領域的使用量將會進一步提升。表表 20:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用:美國軍用航空發動機發展和高溫合金
131、的應用 年代 型號 推重比 入口溫度/高溫合金材料 高溫合金占比(%)第一代 J79 4.63 988 等軸鑄造高溫合金 10 第二代 F100 7.8 1399 定向凝固高溫合金 51 第三代 F110 7.04 1371 單晶高溫合金 55 第四代 F119 10 1550-1750 定向凝固鎳鋁基金屬間化合物 60 數據來源:東北證券,公開資料整理 圖圖 28:高溫合金用途:高溫合金用途 圖圖 29:航空發動機中高溫合金:航空發動機中高溫合金 數據來源:東北證券,公開資料整理 數據來源:東北證券,公開資料整理 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 36/57 鋼研高納
132、鋼研高納/公司深度公司深度 隨著我國軍事工業的快速發展,裝備的飛機數量大幅上升。未來隨著三代機、直升機、艦載機、教練機、運輸機、四代機等的大規模列裝,將帶動相關型號航空發動機的發展,而航空發動機型號的每次突破,將帶動該型號發動機進入快速增長期,從而拉動高溫合金快速增長。我國軍用航空發動機將擁有廣闊的市場前景,從而帶動高溫合金的需求。(1)代際結構更新 從代際結構看,我國三代半及四代戰機占總量比例極低,我國空軍和美國相比還存在結構劣勢,結構性升級換裝的需求強烈。據 WorldAirForce2022 數據,目前我國以殲-7、殲-8 為代表的二代戰斗機占比達到 46.75%,以殲-10、殲-11/
133、16、及殲-15 為主的三代戰機占比 51.67%,四代機占比僅為 1.58%;而美軍現役已無二代戰斗機,其三、四代機型占比分別為 82.62%和 17.38%。我國目前需要通過代際結構升級縮小與國外先進軍用機發展差距,第三、四代新型先進航空發動機需求有望大幅提高,新型發動機高溫合金用量不斷增加,同時考慮備發及維修環節將進一步提升高溫合金需求預期。圖圖 30:中國各代戰斗機比例:中國各代戰斗機比例 圖圖 31:美國各代戰斗機比例:美國各代戰斗機比例 數據來源:東北證券,world air force 2022 數據來源:東北證券,world air force 2022 (2)發動機維修相應增
134、長 由于新增列裝加上定期維修更換,未來 5 年軍用高溫合金總需求 528 億元,復合增速 28%。根據世界空軍 2021數據顯示,我國軍用飛機總體規模仍與美國有較大差距。在強軍強國基本政策不改的前提下,我國聚焦實戰演練、配置新一代飛機列裝有望大幅提升列裝規模,多種下游主戰型號有望在十四五期間保持高速增長態勢??紤]到不同型號飛機配置發動機數量及單價,高溫合金占發動機總成本約 18%,未來五年新增高溫合金需求 139 億元;已知在發動機平均 10 年的使用壽命周期中,發動機需大修 1 次,普通維修 2-3 次;其中大修價值量占整機價值的 50%,普通維修約 10%-15%,預估新增飛機發動機前五年
135、維修占整體的 20%,未來 5 年維修市場高溫合金總需求 389 億,二者合計 528 億元,復合增速 28%。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 37/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 21:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用 機型 狀態 飛機數額 單體發動機臺數 發動機新增需求 單臺發動機價格 新增發動機價值 新增高溫 合金價值 維修價值 合計 戰斗機 新增 500 2 1000 0.35 350 63 220 2829 己有 1571 運輸機 新增 100 4 400 0.4 160 29 84 1133 已
136、有 264 教練機 新增 200 2 400 0.2 80 14 32 468 已有 405 特種機 新增 60 4 240 0.4 96 117 37 541 已有 115 加油機 新增 30 4 120 0.4 48 9 96 已有 3 直升機 新增 500 2 1000 0.04 40 7 14 214 已有 902 合計 1390 3960 774 139 389 528 數據來源:東北證券,Global Commercial Aero Turbofan Engine Market 除了軍用航空發動機,我國民用航空發動機也有較大市場需求。據中國航空工業集團發布的民用飛機中國市場預測年報
137、 2019-2038,未來 20 年我國窄體干線飛機需求量為 5168 架;據波音公司發布的 2019 版中國民用航空市場展望報告,未來 20 年我國窄體干線飛機需求量為 5960 架。我們假設 2019-2038 年,我國窄體干線飛機需求量為上述二者平均值(5564 架),則年均為 278 架,新飛機采購對應的年均為發動機 556 臺。波音預測未來 20 年中國民航市場規模將會繼續擴大。2022年 10 月波音發布中國民用航空市場展望,認為隨著中國經濟的增長,中國的民用飛機機隊規模在未來 20 年中將增長一倍以上,約 3900 架的民航機隊規模到 2041年將增長到 9600 架以上。中國在
138、未來 20 年將需要價值 1.5 萬億美元的 8485 架新飛機來服務乘客出行和貿易發展,該需求占到了同期全球飛機交付量的五分之一以上。此外,貨機機隊規模到 2041 年將超過 800 架,增長超過三倍。5.1.2 燃氣輪機 燃氣輪機是高溫合金的另一重要應用領域。燃氣輪機裝置是一種以空氣及燃氣為介質的旋轉式熱力發動機。燃氣輪機的基本原理與蒸汽輪機很相似,不同處在于工質不是蒸汽而是燃料燃燒后的煙氣。燃氣輪機主要有以下優點:(1)體積小,結構緊湊。燃氣輪機結構較為緊湊,有利于船舶機艙的布置,同時使船舶可以騰出更多的容積便于營運,也有利于高性能船舶的設計。以 LM2500+船用燃氣輪機為例,通過使用
139、輕質材料和憑借航空燃氣渦輪機的固有功率密度,其重量比同等柴油發動機輕 74%,所占空間約是同等柴油發動機的 1/3。(2)噪音低,運動平穩,振動小。燃氣輪機由于是旋轉機械,工作時低頻振動較少,使得低頻噪音明顯減弱。特殊的噪音防護系統(箱裝體結構),降低了機艙的噪音水平,改善了機艙工作環境。(3)NOx、SOx 等有害氣體排放少。隨著 IMO(International Maritime Organization)對船舶廢氣排放的要求越來越嚴格,船用柴油機需要加裝復雜的設備才能滿足這一要求。例如設計優化的燃燒室,改進燃油系統,采用燃油注水、乳化油或廢氣再循環,選擇性催化還原反應處理排放廢氣等。這
140、些措施的實施既增加了動力系統的容積和重量,也增加了投資和成本。船用燃氣輪機由于可采用變幾何燃燒室技術、分級燃燒室技術、貧油預混合預蒸發燃燒技術、催化燃燒技術、直接噴射燃燒室技術、可變 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 38/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 駐留時間燃燒室技術、富油燃燒快速淬熄貧油燃燒室等高效低污染燃燒技術等,有害氣體排放少,更符合環保的要求。(4)單機功率大,功率重量比大,起動加速性好,從冷態起動至全速工況僅需 2min。(5)潤滑油消耗低,保養量小,管理人員少。燃氣輪機是回轉部件,主要運動部件少,又設計成模件結構,因此燃氣輪機所需的船上維修量
141、小,人員配備也相應減少。(6)可靠性高,可利用率高。船用燃氣輪機具有較高的可靠性(99.5%)及可利用率(97.5%)。(7)初期投資費用低。推進裝置的初期投資費用包括主發動機、輔助系統,和包括底座在內的安裝費用。在保持相同功率的情況下,對功率要求在 1020MW 的柴油機和燃氣輪機來說,其推進系統的投資費用差不多;在 20MW 以上時,燃氣輪機的初期投資費用較柴油機低。燃氣輪機分為輕型燃氣輪機和重型燃氣輪機,輕型燃氣輪機為航空發動機的轉型,如 LM6000PC 和 FT8 燃氣輪機,其優勢在于裝機快、體積小、啟動快、簡單循環效率高,主要用于電力調峰、船舶動力。重型燃氣輪機為工業型燃機其優勢為
142、運行可靠、排煙溫度高、聯合循環組合效率高,主要用于聯合循環發電、熱電聯產。在船舶領域,燃氣輪機特別適用于作為以下 3 類艦船的主機:常規排水型艦艇,包括輕型航空母艦、巡洋艦、驅逐艦、護衛艦、兩棲攻擊艦、高速導彈艇等;特種高性能艦船,包括水翼艇、氣墊船、小水線面雙體船;快速軍輔船,包括快速運輸艦、快速支援艦等。目前,在各國的航空母艦、巡洋艦、驅逐艦以及護衛艦中約有 3/4 的艦船采用了燃氣輪機動力裝置。按裝船燃氣輪機的臺數統計,前 4 位依次為驅逐艦、護衛艦、氣墊船、巡洋艦;按裝船的燃氣輪機總功率計依次為護衛艦、驅逐艦、氣墊船、快艇;按裝燃氣輪機的船數計依次為護衛艦、驅逐艦、氣墊船、快艇。從統計
143、結果可見,驅護艦、氣墊船、高速艇是船用燃氣輪機的主要市場。船用燃氣輪機在軍船上的應用數量明顯大于民船應用數量。我國海軍主要由潛艇部隊、水面艦艇部隊、航空兵、陸戰隊、岸防部隊等兵種組成,經過 60 多年的發展,已初步建成一支多兵種結合、具備核常雙重作戰手段的現代海上作戰力量。未來五年,遠洋海軍建設的裝備需求將主要集中于大型水面艦艇、航空母艦及相關配套裝備,尤其是航母編隊建設將帶動內燃輪機需求量大幅增長。航母編隊是以艦載機作為主要作戰武器,配屬有多艘護航水面戰艦、核動力攻擊型潛艇,以及快速戰斗支援艦等組成的海上特混編隊。從投資規模來看,美國一艘小型航母的造價大約在 35 億美元,而大型核動力航空母
144、艦的造價大約在 3050 億美圖圖 32:未來五年中國海軍各艦艇需求規模(億元)未來五年中國海軍各艦艇需求規模(億元)數據來源:東北證券,中國產業信息網 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 39/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 元上下,艦載機、護衛艦艇等其它配套裝備的合計造價大約是航母本身的 35 倍左右,一個航母編隊建設就能帶來數百億美元的產業機會。不過,由于我國燃氣輪機技術還不成熟,而且國外對我國進行技術封鎖,海軍艦船裝備燃氣輪機的數量并不多。這就造成了我國艦船和國外艦船在動力的劣勢。由于國內海軍艦船更新換代的迫切需求,我國燃氣輪機技術一旦成熟,燃氣輪機產量
145、將會大幅增長。預計 2025 年我國海軍裝備市場將達 2145 億規模。依據 2019 年新時代的中國國防白皮書,裝備費支出占比提升至 41%,即 1558 億元;按照未來五年平均增速為6.6%測算,2025 年海軍裝備支出可達 2145 億元,未來五年裝備總市場規模合計 0.9萬億市場規模。費用主要花銷應用在軍艦裸船采購、研發實驗、更改要求、軍艦武器配置、燃油配置、配套設施建設、維護保養及升級改造方面。圖圖 33:燃氣輪機:燃氣輪機 資料來源:東北證券,鋼研高鈉招股說明書 5.2 民用高溫合金需求快速增長 由于高溫合金在民用領域的不斷擴大,高溫合金在民用使用量早已超過了軍用使用量。目前,高溫
146、合金民用主要用在核電、熱成型模具、增壓渦輪、煙氣輪機、玻璃工業、火力發電、石油化工、冶金工業、垃圾焚燒和油氣開采。其中比較有應用前景的是增壓渦輪、火力發電、核電、油氣開采和垃圾焚燒。表表 22:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用:美國軍用航空發動機發展和高溫合金的應用 行業 應用 石油化工 乙烯裂解爐高溫爐管 玻璃行業 芯棒、離心頭、火焰噴吹坩堝、平板玻璃生產用轉向輥等 冶金行業 加熱爐墊塊、模具行業 熱作模具 垃圾焚燒 換熱管 汽車 廢氣增壓渦輪 火電行業/煙氣輪機 過熱器/渦輪葉片 油氣開采 深井油氣管 數據來源:東北證券,公開資料整理 5.2.1 電力領域 在電力領域,燃氣輪機發電在
147、世界上已廣為應用,其發電容量占世界總發電容量的11%。近些年來,世界上發達國家常規聯合循環發電得到快速發展;每年新增的聯合循環機組總裝機容量約占火電總新增容量的 40%50%。當今世界上單臺燃機最大功率已達 250MW,聯合循環總功率達 350MW?,F在燃氣輪機正向著大功率、高 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 40/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 燃燒溫度發展。燃氣-蒸汽聯合循環已經成為世界上火電建設的重要組成部分。燃氣蒸汽聯合循環發電已成為世界潮流。燃氣輪機構造有四大部分:空氣壓縮機,燃燒室,葉輪系統及回熱裝置。因燃氣輪機噴射到葉輪上的氣體溫度高達 130
148、0,因此葉輪需要用高溫合金來制造。從國際發展的趨勢來看,為了提高熱效率和增加機動性,需要發展大功率的(大于100MW)工業燃氣輪機組,這對材料提出了更高的要求。工業用燃氣輪機功率的不斷提高,是靠不斷提高透平溫度來實現的,同樣需要采用承溫能力愈來愈高的高溫合金。目前我國每年花費在進口渦輪葉片備件上就達上億美元。國內燃氣輪機發展前景為高溫合金的使用提供了巨大的空間,而且每年的備件供應將是非常穩定的需求,初步估計市場空間在 10 億元以上。我國實現“西氣東輸”和從國外引進液化天然氣和管道天然氣之后,全國將普及天然氣的供應,國家有關部門積極發展燃氣蒸汽聯合循環,小型燃氣輪機熱電聯產、冷熱電聯產,使我國
149、具備了發展燃氣輪機的條件。今后幾年我國將進入燃氣輪機裝機的高峰期,未來 10 年我國燃氣輪機的裝機總量將達到 30000MW 以上。我國重型燃氣輪機制造業始于五十年代末。主要廠商為上海汽輪機有限公司、哈爾濱汽輪機廠有限責任公司、東方汽輪機股份有限公司和南京汽輪電機(集團)有限責任公司等。5.2.2 原子能工業市場 原子能工業使用的高溫合金包括:燃料元件包殼材料、結構材料和燃料棒定位格架,高溫氣體爐熱交換器等,均是其他材料難以代替的。目前核電站蒸發器“U”形管部分依靠進口,國內寶鋼、長城特鋼和久立特材研制成功了蒸發器“U”形管。國產核電裝備的應用,也將帶動核電裝備零部件供應市場。根據我國核電站建
150、設規劃,我國近十年內原子能工業方面需要高溫合金材料總共約 6000 噸,價值約 24 億元。但隨著核電發電設備逐步實現國產化,將帶動對國產高溫合金的需求。核電市場有望受益于“碳中和”增加裝機容量,高溫合金應用于燃燒元件領域跟隨放量,未來 5 年市場容量 18 億。核電站內部燃燒殼材料、燃燒棒定位格架、高溫氣體熱交換器等關鍵部件都需用到高溫合金,考慮到我國“碳中和”對清潔能源規劃及我國核電站裝機建設,高溫合金預計將跟隨核電站建設持續放量。中國核能行業協會,截至 2021 年,我國 49 臺運行核電機組總裝機容量為 5103 萬千瓦,發電量 3662 億千瓦時。假設未來 5 年核電在建機組 2 座
151、,每座裝機容量為 100 萬千瓦,平均每年高溫合金需求量約為 1800 噸,市場規??傆嫾s為 18 億元。2020 年 6 月,中國核能行業協會發布 中國核能發展報告(2020)提出,“十四五”及中長期,核電建設有望按照每年 6-8 臺持續穩步推進,到 2025 年,在運核電裝機達到 7000 萬千瓦,在建 3000 萬千瓦。假設未來每年新增 500 萬千瓦核電機組,則預計帶來的年高溫合金需求量為 2500 噸。5.2.3 汽車領域 汽車廢氣增壓器渦輪也是高溫合金材料的重要應用領域。目前,國外的重型柴油機增壓器配置率 100%,中小型柴油機也在不斷地增大其配置比例,如英、美、法等國家已達 80
152、%左右。廢氣渦輪增壓器具有減少有害排放、降低噪聲污染、提高機械效率、提升功率等優點。目前,我國渦輪增壓器生產廠家所采用的渦輪葉輪多為鎳基高溫合金渦輪葉輪,它和渦輪軸、壓氣機葉輪共同組成一個轉子。車用高溫合金主要應用于汽車渦輪增壓器。渦輪增壓技術是提高發動機效率、降低油耗、減少廢氣排放的重要手段。增壓渦輪是增壓器的核心部件,其耐受溫度和使用壽命決定了整個增壓器的工作溫度和穩定性。隨著增壓器的轉速提高、體積減小,其使用溫度逐漸升高,目前排氣溫度已達 1000以上,世界各國普遍將增壓渦輪材料由耐熱鋼升級為鑄造鎳基高溫合金,國內廣泛應用 K213、K418、K419、K4002 等牌號合金。隨著國內汽
153、車產量的提升以及國內渦輪增壓車型占比持續提升,高溫合金消費量將持續上漲。2022 年我國汽車產量 2747 萬輛,同比增長 6.3%,其中 2022 年新能源汽車產量 688.7萬輛。2020 年汽車領域高溫合金總需求量為 1.31 萬噸,近六年復合增速 18.43%。同時,據圖南股份招股說明書,每萬輛燃油汽車渦輪增壓器高溫合金用量約為 3.5 噸,則對應 2025 年高溫合金需求量達 5182 噸,復合增速達 4.0%。此外內燃機的 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 41/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 閥座、鑲塊、進氣閥、密封彈簧、火花塞、螺栓等都可以采用
154、鐵基或鎳基高溫合金,因此,汽車領域有望在高溫合金應用發展民用領域占有一席之地。圖圖 34:國內歷年汽車產量及同比增長:國內歷年汽車產量及同比增長 資料來源:東北證券,Wind 5.2.4 油井開采用高溫合金 近年來,隨著我國易開發油氣藏的日漸枯竭及油氣需求量的快速攀升,我國石油天然氣戰略的中心逐漸由東部向西部的塔里木、準格爾和四川盆地轉移。由于我國西部各主要含油氣盆地普遍存在地質條件復雜和油藏埋藏深的特點,深井、超深井成為勘探開發這部分油氣資源的唯一手段。深井超深井技術就是為滿足地層深部油氣勘探開發需求而迅速發展起來的特色鉆井技術。深井通常是指完鉆井深為4500-6000米的井,超深井通常指完
155、鉆井深為 6000 米以上的井。由于石油和天然氣開采,特別是深井開采工作環境惡劣,需要使用鎳基高溫合金。深井油氣開采主要存在以下惡劣環境:首先,井下處于低 PH 值酸性環境,有水溶液腐蝕,還有沙子的磨蝕。其次,氯化物濃度高,每升水溶液中最高可達 300g 以上,典型的氯化物是氯化鈉;第三,有硫化氫氧體存在,最大氣體分壓可達 10.5MPa;第四,還有二氧化碳存在,其最大氣體分壓可達 14MPa;第五,井下還有元素 S 存在,第六,井下溫度波動在0-218范圍,經常在 4-149范圍,因此,井下處于高壓、高溫腐蝕環境,而且還有腐蝕發生,在溫度高于室溫時,腐蝕更加嚴重,因此,不銹鋼,甚至蒙耐爾合金
156、都不能解決油氣井中嚴重的腐蝕和磨蝕問題,只能采用鎳基高溫合金才能滿足現代油氣開采需求。目前國內只有寶鋼能夠部分產品,久立特材也實現技術突破。目前,在國內已探明的天然氣田中,高含硫氣田有 100 多個,占總數的近一半,僅四川盆地,就有各類高含硫氣田 20 多個。預計隨著中西部油氣資源的開發,油氣開發用鎳基合金鋼管需求將會快速增長。5.2.5 化工方面應用 化工工藝管道耐腐蝕材質也相應的有多種選擇,才能適應不同生產工藝的要求,目前除了傳統的金屬管材,還有化工玻璃、塑料以及各種復合型管材,不同類型的管材具有各自的耐腐蝕優點和應用的局限性,需要根據企業生產的實際需要進行科學的選擇和搭配使用。目前較常見
157、的化工工藝管材耐腐蝕材質包括不銹鋼、塑料、硼硅玻璃以及合成樹脂。而根據不同的化工生產工藝要求又有多種不同規格和性能的管材。其中僅不銹鋼管材就有適用于不同工作條件、添加了不同合金成分的管材。此外,由于生產工藝的不斷進步,出現了具有良好的物理機械性能和耐腐蝕性能的高溫合金耐腐蝕管材,充分發揮金屬材料優越的機械性能,將合成樹脂、玻璃和塑料等材質與不銹鋼緊密結合,制造出了具有廣泛適用性和優良機械性能的化工工藝管材,克服了硼硅玻璃的易破裂、不銹鋼無法耐受鹽酸等含氯介質腐蝕以及非金屬材料的強度、剛度不足 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 42/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深
158、度 等缺陷,讓各種材質充分發揮其面對特定種類介質和生產工藝的優勢,給化工企業的發展創造了良好的條件。其中具有代表性的企業是中洲特材,近三年來中洲特材主要生產的變形高溫耐蝕合金與鑄造高溫耐蝕合金占總營業收入 70%以上,且近三年仍有占比上升趨勢,營業總收入及產量也在逐年攀升,耐蝕合金在化工行業需求也在明顯增加。圖圖 35:中洲特材不同高溫合金營業收入中洲特材不同高溫合金營業收入 資料來源:東北證券,公司公告 6.輕金屬有望成為公司重要業務輕金屬有望成為公司重要業務 公司子公司河北德凱主要從事航空航天、兵器、艦船和電力行業所需的以輕質合金為主的先進材料研發、生產和銷售。目前,河北德凱的凈資產大約
159、1 億元,總股本6000 萬元。公司定位于為國內和國外航空航天、雷達通信領域提供高端鋁合金、鎂合金及鈦合金輕質金屬材料精確成型構件。經過多年的發展,已經成為國內航空航天領域鋁合金熔模鑄造技術水平最高,國內唯一可以實現工業化鎂合金熔模鑄造生產,鈦合金鑄造技術國內一流,具有鮮明特色的輕質合金熔模鑄造生產基地。具有從模具設計、蠟模制備、涂料制殼、熔煉澆注、熱處理、精整等全流程生產裝備和完備的化學成分在線檢測、熒光、X 光和尺寸檢測的能力,關鍵核心設備具有世界先進水平,具有較強的配套機械加工能力。2019 年 6 月,德凱在青島市建立平度產業基地和青島鋼研創新研究院,預計花費 8.1億元,圍繞自身鋁鎂
160、合金產業優勢及技術積累,從根本解決科研試制與批產相互影響、開拓國際宇航業務面臨的提升交付能力和改善生產現場管理以及布局高溫合金領域內的先進材料、工藝方向以及應用急需的特種實驗平臺等問題。預計建成產業結構如下:請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 43/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 23:2019 年德凱公司平度產業基地建成產業結構年德凱公司平度產業基地建成產業結構 序號 產品名稱 代表產品型號 單位 產品重量(t)產量(臺)產品總重(t)1 鋁合金精鑄件 1.1 大尺寸異形結構件)件 0.025 120 3 1.2 機匣類鑄件 件 0.01 500 5 1
161、.3 箱體本體類鑄件 件 0.002 2000 4 1.4 殼體類鑄件 件 0.005 1500 7.5 其它結構件 件 0.003 30000 90 小計 109.5 2 鎂合金精鑄件 2.1 機匣類鑄件 件 0.015 500 7.5 2.2 殼體類鑄件 件 0.001 2000 2 小計 9.5 3 鈦合金精鑄件 3.1 機匣類鑄件 件 0.06 400 24 3.2 軸承座等 件 0.015 300 4.5 其它結構件 0.002 20000 40 小計 68.5 總計 187.5 數據來源:東北證券,公司公告 根據近五年營業收入占比來看,德凱公司由于在 2021 年,公司將鑄造合金事
162、業部整合并入河北德凱,因此營業收入占比自 2021 年以來大幅增加,從 2020 年營業收入占比約 8.9%增加到 2022 年 33.24%,表表 24:2018 年年-2022 年德凱公司總營業收入占比年德凱公司總營業收入占比 2018 2019 2020 2021 2022 營業總收入 89,258.79 144,645.86 158,495.20 200,263.23 287,928.17 德凱營業收入 7,670.70 11,021.20 14,101.51 57,554.08 95,704.85 占比 8.59%7.62%8.90%28.74%33.24%數據來源:東北證券,公司公
163、告 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 44/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 6.1 鎂合金行業概況 鎂位于元素周期表的第 12 位,密度為 1.74g/cm3,約為鋁的 2/3,鋼的 1/4,是一種非常理想的輕質材料。鎂合金是以鎂為基礎加入其他元素組成的合金,主要的合金元素有鋁、鋅、錳、硅、鋯等。鎂合金具有非常優良的應用性能,是目前質量最輕的實用金屬結構材料,具有比強度、比剛度高,抗震減噪性能、壓鑄成型性能好,耐腐蝕性能、電磁屏蔽性能優異等優點,且易于回收再利用,被廣泛應用于汽車零部件、3C 產品、生物醫用、航空航天、建筑材料等領域。圖圖 37:鎂產業鏈:鎂產
164、業鏈 數據來源:東北證券,公司公告 鎂資源在地殼中儲量豐富,主要分布于鎂礦石(白云石礦、菱鎂礦等)、鹽湖、海水等資源中。目前鎂冶煉的方法主要有電解法和熱還原法。電解法煉鎂的原理是在高溫下電解熔融的無水氯化鎂,使之分解成金屬鎂和氯氣。電解法具有能耗較低的優點,目前發達國家 80%以上的金屬鎂是通過電解法生產。但電解法的單位投資相對較高,且副產品氯氣屬有毒的高危產品,不宜大量貯存和運輸。熱還原法煉鎂的原圖圖 36:河北凱德河北凱德 2018 年至年至 2022 年營業收入年營業收入 數據來源:東北證券,公司公告 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 45/57 鋼研高納鋼研高納
165、/公司深度公司深度 理是在高溫和真空條件下,在有氧化鈣存在時,通過硅還原氧化鎂生成鎂蒸氣,與反應生成的固體硅酸二鈣(2CaOSiO2)相互分離,并經冷凝得到結晶鎂。熱還原法煉鎂工藝具有流程短、投資少、建廠快、成本低、成品鎂的純度高等優點,并且可以直接利用資源豐富的白云石作為原料。但熱還原法生產過程中資源、能源消耗比較大,污染比較嚴重。我國白云石礦資源豐富,因此熱還原法是我國生產原鎂的重要方法。隨著市場對原鎂需求的增長,我國鎂冶煉企業規模迅速擴大,1998 年以來我國原鎂產量一直位居世界第一。2021 年度,我國原鎂產量 94.88 萬噸,鎂合金(包含鎂粒、鎂粉)產量 45.19 萬噸。2022
166、 年度我國原鎂產量 90 萬噸,占全球產量的 91.00%。金屬鎂主要應用于鎂合金加工、鋁合金添加劑、鎂粉及海綿鈦的生產等。圖圖 38:鎂消費結構:鎂消費結構 數據來源:東北證券,公司公告 鎂合金的下游應用包括交通運輸領域(殼體、動力系統、電氣外殼、框架、內飾件、方向盤、腳踏板、輪轂等)、電子產品領域(筆記本電腦外殼、電子產品的屏蔽層等)、航空航天領域(飛機的內部支架框架、地板、蒙皮以及艙板等)、生物醫用領域(生物可降解醫用鎂合金等)、建筑材料等其他領域(鎂合金建筑模板等)。圖圖 39:鎂合金消費結構:鎂合金消費結構 數據來源:東北證券,公司公告 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的
167、聲明及說明 46/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 6.2 鋁合金行業概況 鋁位于元素周期表的第 13 位,密度為 2.70g/cm3,約為鋼的 1/3。純鋁由于力學性能不高,不適宜制作承受較大載荷的結構零件,但在純鋁中加入某些合金元素而制成的鋁合金,其比強度接近高合金鋼,比剛度超過鋼,同時還具有良好的鑄造性能和塑性加工性能,良好的導電、導熱性能,良好的耐蝕性和可焊性,是一種優良的輕金屬結構材料。目前,鋁合金產品廣泛應用于建筑、交通運輸、耐用消費品、電力、包裝、機械設備等行業,產量僅次于鋼鐵,居金屬材料第二位。圖圖 40:鋁產業鏈:鋁產業鏈 數據來源:東北證券,公司公告 隨著鋁產業鏈在
168、技術升級中不斷延伸,全球電解鋁需求量較大。2022 年全球電解鋁產量 6,846.10 萬噸,我國電解鋁產量 4,021.40 萬噸,占全球的 58.74%。圖圖 41:歷年全球和中國原鋁產量:歷年全球和中國原鋁產量 數據來源:東北證券,公司公告 鋁材加工的主要方法有擠壓、軋制、拉伸、壓鑄,主要應用如下表:請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 47/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 表表 25:鋁材加工方式和應用:鋁材加工方式和應用 加工工藝加工工藝 鋁材類別鋁材類別 主要應用主要應用 擠壓 建筑型材 建筑門窗、屋頂結構等 工業型材 汽車零部件、機械設備、耐用消費品
169、等 軋制 鋁箔、鋁板、鋁帶 包裝鋁箔、汽車零部件、電氣設備、建筑幕墻板等 拉伸 電線、電纜 電線、電纜等 壓鑄 鑄件 汽車零部件、廚衛具、燈具、農用機械等 數據來源:東北證券,公司公告 圖圖 42:我國鋁材消費結構:我國鋁材消費結構 數據來源:東北證券,公司公告 從不同鋁型材的占比也基本面反映鋁材下游行業的消費占比。6.3 鈦合金行業概況 鈦合金是以鈦為基礎加入其他元素構成的合金,鈦合金具有比強度高、耐蝕性好、耐熱性高、低溫性能好等特點。鈦材加工行業上游供應商為鈦礦企業或海綿鈦生產企業,下游客戶主要為航天航空、石油化工、海洋、裝備制造、醫療、建筑、生活用鈦等生產制造企業。請務必閱讀正文后的聲明
170、及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 48/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 43:鈦產業鏈:鈦產業鏈 數據來源:東北證券,公司公告 從鈦材近 12 年產量來看,鈦加工材產量快速增長始于 2017 年,之后 5 年,鈦加工材產量保持高速增長,2022 年鈦加工材產量達到了 15.1 萬噸。圖圖 44:歷年中國鈦加工材產量:歷年中國鈦加工材產量 數據來源:東北證券,公司公告 2022 年我國鈦加工材用量最大的領域為化工,其次為航空航天?;ゎI域用鈦量為7.3 萬噸,同比增長 23.7%。醫藥、船舶領域用鈦量的絕對數值依然相對較低,但增速都在 30%以上。冶金、電力、制鹽、體育休閑、海
171、洋工程領域的用鈦量均出現不同程度的下降,其主要歸因于下游行業領域用鈦量的大幅增長,主要是國內需求持續增長的結果。醫療領域用鈦量的增加則是由于我國在相關領域中的生產能力有所提高,如國產鈦毛細管等產品正在加速替代進口產品,并反向出口到歐洲市場。體育休閑領域鈦用量的下降,則反映出近年來在疫情影響下,以高爾夫球運動為代表的體育休閑領域整體需求下降。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 49/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 45:我國鈦材消費結構:我國鈦材消費結構 數據來源:東北證券,2022 年中國鈦工業發展報告 鋁合金作為一種較為成熟的輕質高強合金材料在航空航天中
172、的使用量巨大,航空航天領域主要發展高強、高韌性和耐腐蝕性強的鋁合金材料以滿足其嚴苛的使用條件,目前應用較多的為 2 系和 7 系鋁合金,可應用于飛機蒙皮、結構件等部位,運載火箭的發動機裝置、主體部件、旋轉臺、遙控部分以及載人飛行器的骨架等。表表 26:飛機常用鋁合金:飛機常用鋁合金 合金牌號合金牌號 主要特點主要特點 應用部位應用部位 2024 強度高,有一定耐蝕性,綜合性能較好 飛機蒙皮、骨架、肋梁、螺旋槳等飛機結構件 2219 較高的室溫強度和高溫持久強度,熱塑性好,無擠壓效應,可焊接,抗腐蝕性差 飛機蒙皮與結構件 2324 高強,高韌 飛機結構件 2524 高強,高韌,抗疲勞強度高 機身
173、蒙皮 7050 高強,良好的斷裂韌性和抗腐蝕性能,淬火敏感性低 飛機機身框架、機翼蒙皮、艙壁、桁條、加強筋、肋、托架、起落架支承部件、座椅導軌 7150 高強,優良的抗腐蝕性能,優良的斷裂韌性和抗疲勞性能 飛機的上翼結構、機體板梁凸緣、上面外板主翼縱梁、機身加強件 7175 高強,良好的抗腐蝕性能優良的斷裂韌性 飛機外翼梁、主起落架、前起落架動作筒、垂尾接頭 7475 高強,高韌,良好的抗疲勞性能和抗腐蝕性能具有良好的綜合性能 飛機機身、機翼蒙皮、中央翼結構件、翼梁、艙壁、隔板、直升機艙板、起落架艙門 7085 高強度鍛造鋁合金,綜合性能高,適合于大截面產品 桁條 數據來源:東北證券,中國腐蝕
174、與防護網 目前,在航空航天領域,鋁合金和鈦合金都是各國重點發展的材料之一。鋁合金與鈦合金都具有出色的低密度和結構強度。整體來說,鋁合金在飛機中的用量為20%,鈦合金在飛機中的用量為 15%。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 50/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 46:鋁合金、鈦合金飛機中的用量:鋁合金、鈦合金飛機中的用量 數據來源:東北證券,3D 打印技術參考 TC4 合金是一種中等強度的-型兩相鈦合金,含有 6%的 穩定元素 Al 和 4%的 穩定元素 V,合金長時間工作溫度可達 400,在航空工業中主要用于制造起落架、軸承架、旋轉機械、壓縮機盤和葉片
175、、低溫推進劑罐和許多其他航空航天部件的常用合金。輕量化一直是航空航天領域重點關注的重要技術,對于追求輕質和減重方面可以說是克克計較。根據科學出版社的統計,飛行器每減重 1kg 所取得的經濟效益與飛行速度有關。如對航天飛機來說,每減重 1kg 的經濟效益將近十萬美元。雖然鋁合金與鈦合金都具有高強度和低密度,但鈦合金的密度大概在 4.5 左右,而鋁合金的密度約為 2.7,其密度只有鈦合金的 60%,在強度能夠滿足的情況下,使用高強鋁替代鈦合金能夠帶來 40%的減重。圖圖 47:飛行器減重后經濟效益與飛行速度的關系:飛行器減重后經濟效益與飛行速度的關系 數據來源:東北證券,科學出版社 請務必閱讀正文
176、后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 51/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 7.公司公司財務分析財務分析 受益于軍工行業及民用需求增高,公司近五年業績大幅增長,2022 年公司實現營業收入 28.79 億元,較上年同期增加 8.7 億元,同比上升 43.77%。實現歸母凈利潤3.37 億元,同比上升 10.48%。圖圖 48:2018-2022 年公司營業收入及同比年公司營業收入及同比 圖圖 49:2018-2022 年公司歸母凈利潤及同比年公司歸母凈利潤及同比 數據來源:東北證券,公司公告 數據來源:東北證券,公司公告 目前,公司主營業務為有色金屬冶煉及延壓加工,包括鑄造高溫
177、合金、變形高溫合金、及新型高溫合金制品三大業務方向。2022 年,鑄造高溫合金、變形高溫合金及新型高溫合金營業收入分別占公司總營業收入的 60.16%、24.11%、13.86%,在鑄造部門業務收入穩定發展的基礎上,變形高溫合金與新型高溫合金也在逐年提升收益。從毛利率來看,近五年毛利率最高的產品是新型高溫合金產品,且在 2021 年與 2022年有明顯的毛利率提升,同時隨著鎳鈷兩項生產材料的價格攀升,鑄造高溫合金制品毛利率有所下降,但仍維持在 20%以上。圖圖 50:2022 年公司主營業務收入構成年公司主營業務收入構成 數據來源:東北證券,公司公告 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文
178、后的聲明及說明 52/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 51:2018-2022H1 公司主營產品毛利率(公司主營產品毛利率(%)數據來源:東北證券,公司公告 自 2014 年以來公司資產負債率持續走高,原因在于產業規模不斷擴張,不同部門及子公司增加。從費用來看,近十年公司費用率整體呈下降趨勢,財務費用率與銷售費用率整體較穩定,同時管理費用率大幅增高,主要為經營規模擴大及研發投入增長所致。圖圖 52:2014-2022H1 公司資產負債率公司資產負債率(%)圖圖 53:2013-2022 公司費用率(公司費用率(%)數據來源:東北證券,公司公告 數據來源:東北證券,公司公告 公司
179、加權凈資產收益率自 2018 年以來持續保持上升在 2021 年達到 11.64%的階段高點后到 2022 年略有下降。2023 年第一季度凈資產收益率也略低于 2021 年與 2022年第一季度數據。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 53/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 圖圖 54:2018-2023Q1 公司公司 ROE 數據來源:東北證券,公司公告 8.盈利預測盈利預測與與投資建議投資建議 公司是國內航空航天用高溫合金重要的生產基地,國內電力工業用高溫合金的重要供應商。公司目前是國內高端和新型高溫合金制品生產規模最大的企業之一,擁有年生產超千噸航空航天用
180、高溫合金母合金的能力以及航天發動機用精鑄件的能力,在變形高溫合金盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面具有先進的生產技術,具有制造先進航空發動機亟需的粉末高溫合金和 ODS 合金的生產技術和能力。公司在穩固變形高溫合金和鑄造高溫合金低位的同時,積極向航空發動機的核心零部件美系高溫合金粉末渦輪盤和單晶葉片拓展,并取得了重大突破。表表 27:盈利預測盈利預測 2023 2024 2025 鑄造高溫合金制品 收入(萬元)190,546.49 228,655.79 274,386.94 毛利(萬元)49,542.09 59,450.50 71,340.61 毛利率 26%26%26%變形高溫合金制品 收入(萬
181、元)76,377.93 84,015.72 100,818.87 毛利(萬元)15,275.59 16,803.14 20,163.77 毛利率 20%20%20%新型高溫合金材料及制品 收入(萬元)43,884.41 87,768.82 131,653.24 毛利(萬元)19,747.99 39,495.97 59,243.96 毛利率 45%45%45%其他業務 收入(萬元)5,000.00 4,500.00 4,000.00 毛利(萬元)2,150.00 1,935.00 1,720.00 毛利率 43%43%43%合計 收入(萬元)315,808.83 404,940.33 510,8
182、59.04 毛利(萬元)86,715.66 117,684.62 152,468.33 數據來源:東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 54/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 我們預計公司 2023-2025 年營業總收入 31.58/40.49/51.09 億元,歸母凈利潤3.71/5.51/7.61 億元??紤]公司是國內變形高溫合金、鑄造高溫合金和俄系渦輪盤方面的領先企業,同時公司積極向高溫合金的高端產品美系高溫合金粉末渦輪盤和發動機單晶葉片拓展。參考撫順特鋼、西部超導和萬澤股份,首次覆蓋給予公司“買入”評級。9.風險提示風險提示 高端產品美系高溫合金
183、粉末渦輪盤和單晶葉片進度低于預期;軍機和民機的航空發動機需求低于預期;大宗商品金屬鎳價格大幅波動。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 55/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 附表:財務報表預測摘要及指標附表:財務報表預測摘要及指標 Table_Forcast 資產負債表(百萬元)資產負債表(百萬元)2022A 2023E 2024E 2025E 現金流量表(百萬元)現金流量表(百萬元)2022A 2023E 2024E 2025E 貨幣資金 1,043 826 691 797 凈利潤凈利潤 382 404 601 814 交易性金融資產 0 0 0 0 資產減值準
184、備 13 0 0 0 應收款項 2,014 2,329 2,985 3,702 折舊及攤銷 130 116 140 154 存貨 1,052 1,281 1,605 1,925 公允價值變動損失 0 0 0 0 其他流動資產 8 21 37 49 財務費用 28 34 36 41 流動資產合計流動資產合計 4,376 4,758 5,706 6,949 投資損失 16-26-44-23 可供出售金融資產 運營資本變動-2-366-515-537 長期投資凈額 166 183 202 207 其他-6-3-4-3 固定資產 872 938 1,035 1,083 經營活動經營活動凈凈現金流現金流
185、量量 561 159 214 446 無形資產 169 163 159 156 投資活動投資活動凈凈現金流現金流量量-211-250-235-216 商譽 320 320 320 320 融資活動融資活動凈凈現金流現金流量量 69-126-114-125 非非流動資產合計流動資產合計 1,916 2,078 2,221 2,309 企業自由現金流企業自由現金流 294-39 0 239 資產總計資產總計 6,292 6,837 7,927 9,258 短期借款 230 257 302 400 應付款項 1,455 1,626 2,067 2,525 財務與估值指標財務與估值指標 2022A 2
186、023E 2024E 2025E 預收款項 0 0 0 0 每股指標每股指標 一年內到期的非流動負債 36 36 36 36 每股收益(元)0.70 0.48 0.71 0.98 流動負債合計流動負債合計 2,269 2,529 3,142 3,840 每股凈資產(元)6.43 4.37 4.90 5.62 長期借款 389 399 414 430 每股經營性現金流量(元)1.15 0.20 0.28 0.58 其他長期負債 254 232 233 235 成長性指標成長性指標 長期負債合計長期負債合計 643 631 647 666 營業收入增長率 43.8%9.7%28.2%26.2%負債
187、合計負債合計 2,911 3,160 3,789 4,505 凈利潤增長率 10.5%10.1%48.8%38.0%歸屬于母公司股東權益合計 3,125 3,388 3,800 4,361 盈利能力指標盈利能力指標 少數股東權益 256 289 338 391 毛利率 27.7%27.2%28.3%30.0%負債和股東權益總計負債和股東權益總計 6,292 6,837 7,927 9,258 凈利潤率 11.7%11.7%13.6%14.9%運營效率指標運營效率指標 利潤表(百萬元)利潤表(百萬元)2022A 2023E 2024E 2025E 應收賬款周轉天數 72.96 84.94 79.
188、47 79.00 營業收入營業收入 2,879 3,158 4,049 5,109 存貨周轉天數 165.07 182.73 178.99 177.77 營業成本 2,082 2,298 2,903 3,575 償債能力指標償債能力指標 營業稅金及附加 22 25 31 39 資產負債率 46.3%46.2%47.8%48.7%資產減值損失-15 0 0 0 流動比率 1.93 1.88 1.82 1.81 銷售費用 33 39 51 62 速動比率 1.39 1.29 1.21 1.22 管理費用 186 250 307 374 費用率指標費用率指標 財務費用 26 28 32 37 銷售費
189、用率 1.1%1.2%1.3%1.2%公允價值變動凈收益 0 0 0 0 管理費用率 6.4%7.9%7.6%7.3%投資凈收益-16 26 44 23 財務費用率 0.9%0.9%0.8%0.7%營業利潤營業利潤 425 448 663 903 分紅指標分紅指標 營業外收支凈額 0 0 0 0 股息收益率 0.9%0.5%0.8%1.1%利潤總額利潤總額 425 449 663 903 估值指標估值指標 所得稅 43 45 62 88 P/E(倍)65.34 49.51 33.27 24.10 凈利潤 382 404 601 814 P/B(倍)7.13 5.41 4.83 4.21 歸屬于
190、母公司凈利潤歸屬于母公司凈利潤 337 371 551 761 P/S(倍)7.74 5.81 4.53 3.59 少數股東損益 46 33 49 53 凈資產收益率 11.2%10.9%14.5%17.5%資料來源:東北證券 請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 56/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 研究團隊簡介:研究團隊簡介:Table_Introduction 趙麗明:北京科技大學材料學博士,現任東北證券鋼鐵行業首席分析師,有多年鋼鐵生產、市場和設備實業經驗。曾在新時代證券、宏源證券、四川信托投資部、中航基金和華夏久盈先后擔任研究員和投資經理,2008 年以
191、來具有 15 年證券研究從業經歷。趙宇天:上海財經大學本科,澳大利亞國立大學碩士,2022 年加入東北證券,現任鋼鐵煤炭新材料組研究助理。分析師聲明分析師聲明 作者具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格,并在中國證券業協會注冊登記為證券分析師。本報告遵循合規、客觀、專業、審慎的制作原則,所采用數據、資料的來源合法合規,文字闡述反映了作者的真實觀點,報告結論未受任何第三方的授意或影響,特此聲明。投資投資評級說明評級說明 股票 投資 評級 說明 買入 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 15%以上。投資評級中所涉及的市場基準:A 股市場以滬深 300 指數為市場基準,新三板市場以三板成指
192、(針對協議轉讓標的)或三板做市指數(針對做市轉讓標的)為市場基準;香港市場以摩根士丹利中國指數為市場基準;美國市場以納斯達克綜合指數或標普 500指數為市場基準。增持 未來 6 個月內,股價漲幅超越市場基準 5%至 15%之間。中性 未來 6 個月內,股價漲幅介于市場基準-5%至 5%之間。減持 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 5%至 15%之間。賣出 未來 6 個月內,股價漲幅落后市場基準 15%以上。行業 投資 評級 說明 優于大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益超越市場基準。同步大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益與市場基準持平。落后大勢 未來 6 個月內,行業指數的收益落后
193、于市場基準。請務必閱讀正文后的聲明及說明請務必閱讀正文后的聲明及說明 57/57 鋼研高納鋼研高納/公司深度公司深度 重要聲明重要聲明 本報告由東北證券股份有限公司(以下稱“本公司”)制作并僅向本公司客戶發布,本公司不會因任何機構或個人接收到本報告而視其為本公司的當然客戶。本公司具有中國證監會核準的證券投資咨詢業務資格。本報告中的信息均來源于公開資料,本公司對這些信息的準確性和完整性不作任何保證。報告中的內容和意見僅反映本公司于發布本報告當日的判斷,不保證所包含的內容和意見不發生變化。本報告僅供參考,并不構成對所述證券買賣的出價或征價。在任何情況下,本報告中的信息或所表述的意見均不構成對任何人
194、的證券買賣建議。本公司及其雇員不承諾投資者一定獲利,不與投資者分享投資收益,在任何情況下,我公司及其雇員對任何人使用本報告及其內容所引發的任何直接或間接損失概不負責。本公司或其關聯機構可能會持有本報告中涉及到的公司所發行的證券頭寸并進行交易,并在法律許可的情況下不進行披露;可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行業務、財務顧問等相關服務。本報告版權歸本公司所有。未經本公司書面許可,任何機構和個人不得以任何形式翻版、復制、發表或引用。如征得本公司同意進行引用、刊發的,須在本公司允許的范圍內使用,并注明本報告的發布人和發布日期,提示使用本報告的風險。若本公司客戶(以下稱“該客戶”)向第三方發送本報告,則由該客戶獨自為此發送行為負責。提醒通過此途徑獲得本報告的投資者注意,本公司不對通過此種途徑獲得本報告所引起的任何損失承擔任何責任。地址地址 郵編郵編 中國吉林省長春市生態大街 6666 號 130119 中國北京市西城區錦什坊街 28 號恒奧中心 D 座 100033 中國上海市浦東新區楊高南路 799 號 200127 中國深圳市福田區福中三路 1006 號諾德中心 34D 518038 中國廣東省廣州市天河區冼村街道黃埔大道西 122 號之二星輝中心 15 樓 510630