《金屬行業2024年年度策略系列報告之新材料篇：滿眼生機轉化鈞天工人巧日爭“新”-231212（158頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《金屬行業2024年年度策略系列報告之新材料篇：滿眼生機轉化鈞天工人巧日爭“新”-231212（158頁）.pdf（158頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 1 金屬行業 2024 年年度策略系列報告之新材料篇 滿眼生機轉化鈞，天工人巧日爭“新”2023 年 12 月 12 日 新技術&新場景帶來新需求：材料產業的升級發展離不開經久不息的技術迭代更新，技術創新可以開拓新應用領域，如機器人、AI 等，技術進步可以拓寬新應用場景，如光伏硅片切割引入鎢絲、3C 領域引入鈦金屬和 3D 打印工藝、超導在電磁領域應用等，創新的應用需求也帶來“新”材料的發展機遇。稀土磁材：新能源車持續拉動，人形機器人開拓新增長極。新能源車依舊維持較快增長，持續拉動磁材需求。除了新能源車外，遠期特斯拉人形

2、機器人有望帶來 2 萬噸高性能釹鐵硼磁材毛坯需求增量，占 2022 年釹鐵硼總需求的 7.1%，有望成為拉動磁材需求的新增長極。鎢：戰略金屬之王，期待“登頂時刻”。我國鎢資源豐富，鎢戰略地位高，鎢礦開采難度大，國內鎢礦產量近兩年負增長；隨著制造業復蘇，硬質合金刀具等需求有望回升，新興領域光伏鎢絲放量，預計未來 3 年鎢將維持供應偏緊格局。鈦材：從航空航天向 3C 拓展，今朝“鈦”不一樣。C919 圓滿完成首次商業飛行，以 C919 為代表的國產機型交付量蓄勢待發，目前 C919 訂單約 1095架，我們測算預計可拉動 2.15 萬噸鈦材需求；蘋果和小米采用鈦金屬手機中框設計開啟鈦材新應用場景，

3、有望引領 3C 鈦應用潮流，預計到 2027 年可拉動近2 萬噸鈦材需求。航空航天高速增長疊加 3C 貢獻新增長極，鈦材需求未來可期。電子新材料：AIGC 促進產業變革，創新應用助力行業復蘇。AIGC 產業化不斷推進，算力需求提升刺激光模塊往更高速率迭代、高密度服務器和 GPU 功耗增加驅動散熱需求從風冷向液冷升級，相關產業鏈上游材料如光芯片襯底材料砷化鎵、磷化銦、鈮酸鋰，光芯片基座，液冷板等深度受益 AIGC 產業化應用持續拓寬。目前電子行業呈現顯著復蘇趨勢，AIGC 增添創新性應用有望加速行業回暖進程，電子行業上游原材料有望受益行業周期景氣回暖機遇。3D 打印金屬粉末：3D 打印商業化加速

4、，上游材料深度受益。伴隨 3D 打印工藝持續升級以及經濟性的提升，榮耀首次將 3D 打印方式引入折疊屏手機鉸鏈制造成為 3D 打印在 3C 領域應用的開篇，有望開拓 3D 打印產業新增長極，3D打印上游金屬粉末原材料有望深度受益，我們測算預計 2027 年折疊屏+智能手表有望拉動千噸級 3D 打印鈦合金粉末需求。超導材料：超導研究持續推進，星辰大海未來可期。超導體因為具有絕對的零電阻和完全的抗磁性兩大特性，在所有涉及電和磁的領域都有用武之地，應用領域廣泛。低溫超導材料應用目前占據整個超導材料市場的 90%以上，高溫超導伴隨技術突破蓄勢待發。伴隨新型超導材料研究的不斷推進，下游 MRI、核聚變、

5、粒子加速器、MCZ、超導感應加熱、超導輸電、超導電動懸浮列車等應用場景有望拉動超導材料可觀需求，超導應用未來可期。投資建議：我們推薦重要戰略資源板塊以及受益新興產業發展機遇的稀土磁材、鎢、鈦材、電子新材料、3D 打印金屬粉末和超導材料等板塊，相關標的：金力永磁、廈門鎢業、章源鎢業、寶鈦股份、西部超導、有研粉材、博遷新材。風險提示：海外地緣政治風險、需求不及預期、新品研發不及預期等。重點公司盈利預測、估值與評級 代碼 簡稱 股價（元）EPS（元）PE（倍）評級 2022A 2023E 2024E 2022A 2023E 2024E 300748.SZ 金力永磁 19.35 0.52 0.51 0

6、.67 37 38 29 推薦 600549.SH 廈門鎢業 17.12 1.02 1.09 1.40 17 16 12 推薦 002378.SZ 章源鎢業 5.59 0.17 0.12 0.20 33 47 28 推薦 600456.SH 寶鈦股份 32.89 1.17 1.48 1.87 28 22 18 推薦 688122.SH 西部超導 51.15 1.66 1.09 1.43 31 47 36 推薦 688456.SH 有研粉材 31.00 0.53 0.56 0.77 58 55 40 推薦 605376.SH 博遷新材 28.89 0.59 0.15 0.52 49 194 56

7、 推薦 資料來源：Wind，民生證券研究院預測;（注：股價為 2023 年 12 月 11 日收盤價）推薦 維持評級 分析師 邱祖學 執業證書：S0100521120001 郵箱： 分析師 李挺 執業證書：S0100523090006 郵箱： 分析師 張弋清 執業證書：S0100523100001 郵箱： 研究助理 孫二春 執業證書：S0100121120036 郵箱： 相關研究 1.有色金屬周報 20231210：制造業 PMI 重回擴張區間，將帶動金屬價格上行-2023/12/10 2.有色金屬周報 20231203：加息周期有望終結，金屬價格或將全線上行-2023/12/03 3.真“鋰

8、”探尋系列 10：海外鹽湖 23Q3 跟蹤：業績下滑，阿根廷增量將顯現-2023/11/28 4.有色金屬周報 20231126：歐盟推四萬億電網升級計劃，金屬價格穩步回升-2023/11/26 5.有色金屬行業深度報告：“底部掘金”系列之一：能源金屬投資手冊-2023/11/19 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 2 目錄 1 稀土磁材：新能源車持續拉動，人形機器人開拓新增長極.3 1.1 產業鏈：磁材的上游為稀土，下游為電機.3 1.2 稀土行業受磁材需求增長拉動.4 2 鎢：戰略金屬之王，期待“登頂時刻”.15 2.1 鎢資

9、源大國，戰略地位特殊.15 2.2 硬質合金領域，從工業的“牙齒”到高端制造的“脊梁”.19 2.3 新興領域，人造金剛石與培育鉆石市場推動頂錘需求.22 2.4 硅料下跌不改產業趨勢，鎢絲正成為下一代切割母線.27 2.5 軍工領域，鎢需求不可小覷.32 3 鈦：從航空航天向 3C 拓展，今朝“鈦”不一樣.34 3.1 鈦產業鏈難點在于中游加工制造.34 3.2 鈦材供應集中度較高，多家企業積極擴張產能.37 3.3 大飛機商業首飛，航空航天鈦材需求放量在即.42 3.4 3C 消費新領域，打開鈦材應用新需求.48 4 電子新材料：AIGC 促進產業變革，創新應用助力行業復蘇.53 4.1

10、AIGC 抬升算力需求，光模塊產業鏈材料深度受益.53 4.2 液冷板：“一體兩翼”，需求快速增長.70 4.3 金屬鎳粉材料：MLCC 電極核心材料，享電子復蘇紅利.94 5 3D 打印金屬粉末：3D 打印商業化加速，上游材料深度受益.101 5.1 3D 打印創新加工方式，下游應用場景豐富.101 5.2 3D 打印產業化腳步持續提速，3C 應用開拓新市場.106 6 超導材料：超導研究持續推進，星辰大海未來可期.111 6.1 低溫超導應用場景拓展，高溫超導產業化蓄勢待發.111 6.2 下游應用場景持續突破，超導產業星辰大海.117 7 投資建議.140 7.1 行業投資建議.140

11、7.2 重點公司.141 8 風險提示.151 插圖目錄.152 表格目錄.156 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 3 1 稀土磁材：新能源車持續拉動，人形機器人開拓新增長極 1.1 產業鏈：磁材的上游為稀土，下游為電機 稀土永磁材料是金屬系和鐵氧體系之后開發成功的第三代永磁材料。稀土永磁材料自 60 年代問世以來，一直保持高速發展，按其開發應用的時間順序可分為四代：第一代為釤鈷永磁(SmCo5)系材料；第二代是釤鈷永磁(Sm2Co17)系磁體；第三代稀土永磁則為 80 年代初期開發成功的釹鐵硼系磁性材料，因其優異的性能和較低的

12、價格很快在許多領域取代了釤鈷永磁磁體，并快速實現工業化生產，其中燒結釹鐵硼又稱為高性能釹鐵硼，其內稟矯頑力和最大磁能之和大于 60，性能更加優異；第四代為稀土鐵氮和稀土鐵碳，目前仍在實驗室階段，距離量產仍有一定距離。圖1：釹鐵硼永磁為第三代永磁 資料來源：正海磁材公告，民生證券研究院 稀土永磁材料的上游為稀土采選、分離、冶煉，下游為電機制造，終端分布在汽車、風電、3C、家電等多個領域。稀土永磁材料的直接原材料為稀土金屬，包括金屬鐠釹、金屬鏑鋱等，為了得到稀土金屬，稀土供應商需要首先完成稀土原礦開采，不同稀土原礦的各種稀土元素配分不盡相同，使得其對應的價值量也相差較大，總體來看中重稀土礦（離子型

13、稀土礦、獨居石）價值量高于輕稀土礦（氟碳鈰礦）。得到原礦后需要將其分選為稀土精礦，此過程為稀土元素富集的過程。由于稀土包括 17 種元素，因此在進一步富集之前，需要將其分離成不同的稀土金屬元素，這一步也是稀土與其他金屬品種最大的不同點。分離完成后將得到稀土鹽類以及稀土氧化物產品，此時可以選擇直接出售給下游客戶制作成催化材料、發光材料等，也可以進一步冶煉成為稀土金屬，稀土金屬也即稀土永磁材料的原材料。此后經過毛坯生產、機加工、表面處理、包裝檢測等步驟后生產得到釹鐵硼磁體，即我們通常所說的稀土永磁材料。多數情況下磁材廠商會將產品賣給下游的電機廠商，行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務

14、資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 4 電機廠商再制作成電機成品銷售給終端客戶。圖2：稀土磁材產業鏈 資料來源：百川盈孚，民生證券研究院整理繪制 圖3：稀土永磁材料生產流程 資料來源：中科三環配股說明書，民生證券研究院 1.2 稀土行業受磁材需求增長拉動 1.2.1 供給端：增量主要看國內開采配額，海外增量有限 從儲量看，2022 年全球稀土儲量約 1.3 億噸，中國稀土儲量世界第一，為4400 萬噸，占比 34%。越南稀土儲量為 2200 萬噸、占比為 17%，排名第二；巴西稀土儲量為 2100 萬噸、占比為 16%，排名第三；俄羅斯稀土儲量為 2100 萬噸，占比為 16%，排

15、名第四，前四大稀土儲量國的儲量占世界總儲量的 83%，資源的分布非常集中。稀土原礦上游：稀土開采和選礦離子型稀土礦（63%）氟碳鈰礦（15%）磷釔礦（13%）獨居石（9%）稀土精礦中游：冶煉分離稀土鹽類稀土氧化物稀土金屬下游：深加工磁性材料催化材料儲氫材料拋光材料發光材料終端應用傳統汽車工業應用新能源車風力發電3C、家電醫藥照明電機行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 5 從產量看，2022 年全球稀土產量約 30 萬噸，中國稀土產量世界第一，為 21萬噸，占比 70%。美國稀土產量為 4.3 萬噸、占比為 14%，排名第二。澳大利亞

16、稀土產量為 1.8 萬噸、占比為 6%，排名第三。緬甸稀土產量為 1.2 萬噸，占比為4%。前四大稀土產量國的產量占世界總產量的 94%，產量的分布也十分集中。圖4：全球稀土儲量分布（2022）圖5：全球稀土產量分布（2022）資料來源：USGS，民生證券研究院 資料來源：USGS，民生證券研究院 中國稀土冶煉分離產品產量占全球 93%以上。安泰科數據顯示，2022 年全球稀土冶煉分離產品產量合計約 29.3 萬噸（REO），同比增長 30.7%。其中，中國產量約 27.5 萬噸，占比 93.8%，含四大稀土集團生產總量指標 20.2 萬噸，利用進口美國礦和獨居石礦生產的冶煉分離產品產量分別為

17、 4.2 萬噸和 3.1 萬噸；澳大利亞萊納斯公司位于馬來西亞的關丹稀土（LAMP）分離廠受疫情及缺水影響，全年產量同比下降 16%至 1.6 萬噸。中國具有領先全球的稀土冶煉分離技術，且分離技術禁止出口，因此分離環節壁壘較高。在實現高效稀土冶煉分離的同時，兼顧環境保護。以上構成了我國稀土冶煉分離行業壁壘。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 6 圖6：2022 年中國稀土冶煉分離產品產量占全球 93%以上（單位：噸 REO）資料來源：安泰科，民生證券研究院 注：2022 年數據為安泰科年報預測數據 中國稀土資源呈現北輕南重的特點。從

18、資源量看，2020 年已查明輕稀土資源量 1.23 億噸（91%），重稀土礦 1203 萬噸（9%）。北方地區輕稀土資源豐富，主要分布在內蒙古，其資源量為 1.02 億噸，占稀土總資源量的比例為 75.22%。南方地區以離子吸附型中稀土、重稀土礦為主，其中廣東省的重稀土資源最為豐富，有 389 萬噸，占稀土總資源量的 2.88%，占國內中重稀土資源量的 32.34%。圖7：中國輕重稀土資源量分布（2020）圖8：中國稀土資源地區分布（2020）資料來源：AM 中國稀土礦資源開發研究報告 2021，民生證券研究院 資料來源：AM 中國稀土礦資源開發研究報告 2021，民生證券研究院 國內供給：實

19、質上的雙寡頭供應格局，核心是稀土配額的增長。2021 年 12月稀土行業新央企中國稀土集團有限公司成立，將原有的六大稀土集團格局打破，變成了四大稀土集團，若考慮到指標分布中廈門鎢業和廣東稀土的指標占比較小，輕稀土礦,91.10%重稀土礦,8.90%75%10%3%3%2%1%1%4%內蒙古山東四川江西廣東福建廣西其他行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 7 且中國稀土集團已分別與廣東稀土集團和廈門鎢業簽署了戰略合作協議，國內稀土的供應實質上已經由六大集團掌控轉變南北兩大集團格局。2023 年稀土開采總量同比增長 14.3%，其中輕稀土

20、指標同比增長 15.7%，中重稀土指標同比不變。目前的四大稀土集團中，輕稀土只有北方稀土一家，其它三家均為中重稀土公司。2023 年巖礦型稀土(輕稀土)開采總量為 22.1 萬噸，同比增長 15.7%，占比全部開采配額的比重為 92%，其中北方稀土輕稀土礦指標增長2.5 萬噸，同比增長 17.6%，中國稀土集團輕稀土礦指標增加 5000 噸。離子型稀土(中重稀土)指標同比不變仍未 1.9 萬噸，占全部開采配額的 8%，其中中國稀土集團擁有 1.3 萬噸中重稀土配額，占比達到 68%，為中重稀土的核心供應商。圖9：2023 年稀土礦產品指標同比增長 14.3%（噸REO）圖10：2023年稀土冶

21、煉分離產品指標同比增長 13.9%（噸 REO）資料來源：工信部，民生證券研究院 資料來源：工信部，民生證券研究院 綜合考慮指標和釹鐵硼回收增長，2021/2022/2023 年稀土指標增速分別為20%/25%/14.3%，由于稀土需求增速放緩，我們假設 2024-2025 年指標增速與 2023 年第二批指標增速相同，均為 10%，預計 2023-2025 年國內氧化鐠釹總供給為 7.1/7.9/8.7 萬噸。表1：國內氧化鐠釹供給（單位：噸 REO）國內供給(噸 REO)單位 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 稀土礦總量開采指標 噸 REO 140000 1

22、68000 210000 240000 264000 290400 增速%6.1%20.0%25%14.3%10%10%白云鄂博 噸 REO 73550 100350 141380 170391 193381 218752 四川和山東 噸 REO 47300 48500 49470 50459 51469 52498 南方離子礦 噸 REO 19150 19150 19150 19150 19150 19150 國內礦山合計 噸 REO 140000 168000 210000 240000 264000 290400 白云鄂博-氧化鐠釹（20%鐠釹配比）噸 REO 14710 20070 2

23、8276 34078 38676 43750 四川和山東-氧化鐠釹（17%鐠釹配比）噸 REO 8041 8245 8410 8578 8750 8925 南方離子礦-氧化鐠釹（25%鐠釹配比）噸 REO 4788 4788 4788 4788 4788 4788 104880102425120000132000140000168000210000240000-5%0%5%10%15%20%25%30%05000010000015000020000025000030000020162017201820192020202120222023中國稀土集團有限公司中國北方稀土（集團）高科技股份有限公司

24、廈門鎢業股份有限公司廣東省稀土產業集團有限公司同比增速（%）995511025751150001270001350001620002020002300000%5%10%15%20%25%30%05000010000015000020000025000020162017201820192020202120222023中國稀土集團有限公司中國北方稀土（集團）高科技股份有限公司廈門鎢業股份有限公司廣東省稀土產業集團有限公司同比增速（%）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 8 國內礦山氧化鐠釹合計 噸 REO 27539 33103 414

25、73 47444 52213 57463 綜合氧化鐠釹占比%19.7%19.7%19.7%19.8%19.8%19.8%氧化鐠釹供給開采指標 噸 REO 27539 33103 41473 47444 52213 57463 氧化鐠釹供給廢料回收 噸 REO 20000 23000 26450 24035 26439 29082 氧化鐠釹總供給 噸 REO 47539 56103 67923 71479 78652 86545 資料來源：工信部，公司公告，民生證券研究院測算 海外供給：在產礦山無增量計劃，新建礦山短期內難以投產，預計海外增量有限。除中國之外，2021 年海外最大的三個稀土供應國

26、家分別是美國（16%）、緬甸（9%）、澳大利亞（8%）。由于冶煉分離的產能絕大多數都在國內，因此從礦端來看我國需要進口大量的稀土礦進行分離冶煉，除了澳大利亞的礦是出口到馬來西亞進行分離之外，美國和緬甸大多數的礦都需要出口到我國進行后續的處理。自2012 年起，美國部分海外大型礦山陸續投產復產，同時緬甸高品位中重稀土礦也在逐漸放量。由于我國稀土礦存在總量指標限制，因此海外的進口稀土礦一直是作為稀土礦供應的一大補充來源。美國：MP 公司未來的發展計劃以擴展分離冶煉產能為主，預計稀土精礦產能在每年 4 萬噸左右維持穩定，目前產能利用已接近極限。Mountain Pass稀土礦山是世界品位最高的礦山之

27、一，稀土含量超過 7%，有 70 余年的開采歷史，上世紀 60-90 年代一度成為世界稀土的主要來源。隨著中國稀土行業不斷發展，美國稀土行業不斷萎縮，MP 礦山也于 2002 年停產。2017 年盛和資源通過資源和技術介入重啟了該礦山的生產工作，因此 2019 年開始其產量重新爬升，目前產量已達到其 4 萬噸的產能極限。圖11：2019-2022 年 MP 礦山產銷量 圖12：2019-2022 年 MP 公司營收與利潤 資料來源：MP 公司年報，民生證券研究院 資料來源：MP 公司年報，民生證券研究院 緬甸：緬甸 2022 年受封關影響進口量大幅減少，2023 年前三季度進口量同比大幅增長，

28、成為供給端超預期的供給增量。工信部打黑后，國內稀土黑色產0%20%40%60%80%100%120%050001000015000200002500030000350004000045000500002019202020212022產量（噸）銷量（噸）產能利用率（%）-1.000.001.002.003.004.005.006.002019202020212022營收（億元）凈利潤（億元）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 9 業鏈逐漸瓦解，為了滿足下游需求，我國開始從緬甸等地進口稀土礦，尤其是重稀土礦。2022 年受到公共衛生事件

29、影響，全年中有數月未能進口稀土礦，緬甸稀土供給量大幅減少至 13981 噸 REO。2023 年公共衛生事件影響解除后，年初以來緬甸進口量大幅增加，前三季度合計進口 3.5 萬噸 REO 稀土礦，我們預計全年緬甸進口量或在 4.5 萬噸 REO 左右。但從中長期來看，緬甸稀土產業前期過度開采的問題仍較為嚴重，預計后續隨著品位下滑，緬甸稀土中長期供應增量或有限。圖13：2023 年 1-9 月緬甸進口稀土量同比大幅增長 資料來源：海關總署，民生證券研究院 澳大利亞：Lynas 主要從事稀土開采與冶煉，稀土儲量 1890 萬噸，資源量折REO 157.1 萬噸，平均品位 8.3%，是全球第二大的稀

30、土供應商，年產能 2.5萬噸 REO。稀土礦山位于西澳大利亞州首府珀斯西北約 1000 公里的Mountain Weld，礦山產能已滿負荷，未來產能增量有限?，F有分離產能布局在馬來西亞關丹附近的格賓工業園，位于西澳大利亞州的 Kalgroolie 分離冶煉廠完成所有審批手續，正在建設中。位于美國的輕重稀土分離冶煉廠還處于規劃中。0%20%40%60%80%100%120%01000200030004000500060002017年1月2017年3月2017年5月2017年7月2017年9月2017年11月2018年1月2018年3月2018年5月2018年7月2018年9月2018年11月20

31、19年1月2019年3月2019年5月2019年7月2019年9月2019年11月2020年1月2020年3月2020年5月2020年7月2020年9月2020年11月2021年1月2021年3月2021年5月2021年7月2021年9月2021年11月2022年1月2022年3月2022年5月2022年7月2022年9月2022年11月2023年1月2023年3月2023年5月2023年7月2023年9月緬甸進口量（噸REO）占比-右軸行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 10 圖14：2015-2022 年 Lynas 稀土總產量

32、和鐠釹產量 資料來源：公司公告，民生證券研究院 獨居石：獨居石為鋯鈦選礦的副產品，主要生產商為盛和資源和 Iluka，2021年產量 3 萬噸 REO 左右。盛和資源連云港 150 萬噸鋯鈦選礦項目目前已經投產，將新增 2 萬噸獨居石實物噸產能，預計將在 2023-2024 年逐步釋放。海外其他礦山：大多處于項目早期階段，短期難有增量，2024-2025 年或有部分產能投產。目前較為可能投產的項目主要有四個：1）澳大利亞Hastings 公司礦山 2024 年年產 1.5 萬噸混合稀土碳酸鹽，假設折合鐠釹氧化物 25%,即 3750 噸，假設 2024 年當年貢獻 25%，2025 年貢獻 7

33、5%；2）澳大利亞 Dubbo 稀土項目年產 6664 噸稀土氧化物，其中 20%為鐠釹氧化物，假設 2024 年貢獻 50%滿產產量；3）澳大利亞 Arafura 年產 4357 噸鐠釹氧化物于 2024 年底投產，2025 年貢獻產量；4）坦桑尼亞 Ngualla 項目鐠釹占比 21.26%，擬于 2025 年二季度投產，年產稀土精礦約 1.8 萬噸REO，4000 噸左右的鐠釹。表2：海外氧化鐠釹供給（單位：噸 REO）海外供給(噸 REO)單位 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 美國礦-鐠釹供給 噸 REO 6045 6659 6672 6751 675

34、1 6751 澳大利亞礦-鐠釹供給 噸 REO 4876 5461 5880 5577 5671 5713 緬甸礦-鐠釹供給 噸 REO 4376 4936 3495 11250 10000 8750 獨居石-鐠釹供給 噸 REO 5980 6900 7153 8418 9430 9430 海外其他鐠釹產量 噸 REO 2250 2250 2250 2250 3853.9 11709 其中：澳大利亞 Hastings 噸 REO 0 0 0 0 937.5 2812.5 澳大利亞 Dubbo 稀土 噸 REO 0 0 0 0 666.4 1332.8-40%-20%0%20%40%60%80%

35、050001000015000200002500020152016201720182019202020212022總產量（噸）鐠釹產量（噸）總產量增速（%）-右軸鐠釹產量增速（%）-右軸行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 11 澳大利亞 Arafura 噸 REO 0 0 0 0 0 4357 坦桑尼亞 Ngualla 噸 REO 0 0 0 0 0 956.7 海外氧化鐠釹供給合計 噸 REO 23526 26206 25451 34246 35705 42353 資料來源：各公司公告，民生證券研究院 1.2.2 需求端：新能源汽

36、車+節能電機需求快速增長，Al 機器人或成未來新的增長極 鐠釹氧化物主要用于制造釹鐵硼，高性能釹鐵硼對鐠釹氧化物的需求將受新能源汽車、風電、節能電機、空調能效標準提高等因素拉動迎來迅速增長。其中釹鐵硼的性能越好，需要添加的鐠釹氧化物越多。中低端釹鐵硼需求較為分散，包括箱包扣、門扣、玩具、電動自行車等眾多領域，這部分需求進入壁壘較低，市場處于完全競爭市場，產品同質化高，整體需求量變化不大。而高性能釹鐵硼被廣泛應用于汽車、風電、變頻空調等領域，有較高的準入門檻，有望受益于新能源行業景氣需求高增。磁材的終端需求主要集中在汽車、風電、工業電機領域，其他消費場景較為分散。隨著全球能源危機及環保意識的加強

37、，新能源汽車、風電節能、變頻空調等產業或將迎來高速發展，高性能釹鐵硼需求有望釋放巨大潛力。我們預計全球高性能釹鐵硼需求量到 2025 年將達到 21.3 萬噸，2022-2025 年 CAGR 為 20.66%，帶動的鐠釹氧化物需求達 9.6 萬噸。圖15：2022 和 2025 年的高性能釹鐵硼下游需求分布 資料來源：國家統計局，IDC，wind，OICA，EVSales，民生證券研究院測算 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 12 圖16：2016-2025 年全球高性能釹鐵硼帶動的氧化鐠釹需求量快速增長（單位：噸 REO）資料

38、來源：國家統計局，IDC，wind，OICA，EVSales，民生證券研究院測算 從終端領域的需求增速情況來看，新能源車依舊維持強勁增長，節能電機需求增長受政策支持有所提振，風電、家電增速略顯疲態。此前報告中有詳細闡述過各個下游領域的需求增長情況，此處不再贅述。人形機器人由于其對伺服電機的需求較大，而伺服電機的核心原材料為釹鐵硼磁材，因此人形機器人放量將會帶來較大的釹鐵硼磁材以及上游原材料氧化鐠釹的需求。圖17：特斯拉人形機器人執行器件數量遠高于工業機器人 資料來源：澎湃新聞，民生證券研究院 010000200003000040000500006000070000800009000010000

39、011000020162017201820192020202120222023E2024E2025E變頻空調風電電機新能源汽車傳統汽車智能手機機械硬盤工業電機（包括機器人）節能電梯其他行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 13 目前市場預計特斯拉人形機器人使用兩類伺服電機：空心杯電機和無框力矩電機?？招谋姍C：用于靈巧手?？招谋姍C的轉子在結構上突破了普通電機的轉子結構形式，采用的是無鐵芯轉子，是一個空心的杯狀結構，內部環繞著繞組和磁鐵。這種轉子結構徹底消除了由于鐵芯形成渦流而造成的電能損耗，同時其重量和轉動慣量大幅降低，從而減少了轉

40、子自身的機械能損耗。無框力矩電機：用于執行器中。無框力矩電機不同于傳統的伺服電機，沒有機殼，只有定子和轉子 2 個部件，相較于有框電機，無框電機配置靈活，安裝方便，著眼于目前驅動系統的高度集成化趨勢，可以說無框電機更貼合工程師的目標期望；工程師無需像傳統設計那樣考慮電機接口，只需要在系統設計中給予電機相當小的空間位置預留即可，可以最大限度的縮小驅動系統中動力輸出單元的空間占用，以此來達到更高的系統集成，非常適用于人形機器人這種對空間利用要求苛刻的應用場景。圖18：鳴志有刷空心杯電機結構圖 圖19：步科股份無框力矩電機示意圖 資料來源：鳴志電器官網，民生證券研究院 資料來源：步科股份官網，民生證

41、券研究院 我們這里的測算主要考慮到特斯拉人形機器人，根據特斯拉官網介紹，人形機器人全身共 40 個電機，每個電機消耗 50g-100g 高性能釹鐵硼磁材，因此單位用量預計在 2-4kg，我們取中值 3kg 作為單位用量的假設。中性預期下，假設特斯拉人形機器人 2024/2025/2026/2030 年分別生產 5/25/50/500 萬臺，則特斯拉人形機器人 2030 年將帶來 2 萬噸高性能釹鐵硼磁材毛坯需求增量，6747 噸鐠釹氧化物需求增量，分別占 2022 年釹鐵硼/鐠釹氧化物總需求的 7.1%/7.2%。表3：人形機器人帶動的釹鐵硼磁材和鐠釹氧化物需求預測 2024E 2025E 2

42、026E 2030E 特斯拉人形機器人產量（萬臺）5 25 50 500 單臺人形機器人釹鐵硼需求量（千克）3 3 3 3 人形機器人消耗釹鐵硼磁材成品（噸）150 750 1500 15000 人形機器人消耗釹鐵硼磁材毛坯（噸）200 1000 2000 20000 人形機器人鐠釹氧化物需求量合計（噸）67 337 675 6747 資料來源：民生證券研究院測算 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 14 得益于下游需求的快速增長，磁材企業大多快速擴張以謀求市占率的提升，近兩年磁材企業多具備較強成長屬性。不僅以稀土磁材為主業的各大企

43、業在快速擴張，包括金力永磁、正海磁材、寧波韻升、中科三環、大地熊、英洛華等，部分上游或其他磁材廠商也在往稀土磁材板塊進行擴張。大量的產能增長意味著行業競爭加劇，老牌磁材廠商或可憑借客戶開拓、產品迭代等優勢保持一定的領先地位。表4：2022-2025 年稀土下游廠商釹鐵硼永磁材料產能擴張規劃 代碼 公司 產能（噸）2021 2022 2023E 2024E 2025E 遠期 300748.SZ 金力永磁 15000 23000 30000 38000 40000-300224.SZ 正海磁材 16000 24000 30000-36000 600366.SH 寧波韻升 12000 21000 2

44、9000 36000-000970.SZ 中科三環 21500 21500 26500 31500 31500 52500 688077.SH 大地熊 6000 8000 12000 15000-21000 000795.SZ 英洛華 10000 12000 15000-002057.SZ 中鋼天源 2000-10000 000969.SZ 安泰科技 5500-10500-20000 601609.SH 金田銅業 5000-9000-13000-600259.SH 廣晟有色 1500 2100 6100 12600-600549.SH 廈門鎢業 8000 12000-資料來源：各公司公告，民生

45、證券研究院預測 注：上述產能均為釹鐵硼磁材毛坯產能 1.2.3 供需平衡：供需或將重回緊平衡，稀土價格中樞抬升 我們預計由于需求多點放量，全球鐠釹氧化物迎來中長期的供需緊張，但2023 年由于供給端超預期增長，或將面臨短期的供需過剩壓力。短期來看，預計2023 年供需過剩為 2590 噸，供需過剩比例為 2.4%。中長期來看，考慮指標增長保持 2023 第二批指標的同比增速（2024-2025 年，采礦指標總量年增長率均為10%），以及回收，獨居石放量，遠期多個礦山在 2024-2025 年陸續投產帶來的增量，2024-2025 年均面臨供需緊平衡狀態，供需缺口比例分別為 1.4%/2.8%。

46、表5：全球鐠釹氧化物供需平衡表 單位 2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 全球鐠釹氧化物供給 噸 65170 69720 71065 82309 92224 105725 114357 128898 其中中國 噸 47000 47900 47539 56103 66773 71479 78652 86545 增速%7.0%1.9%15.8%12.0%14.6%8.2%12.7%全球鐠釹氧化物需求 噸 61065 65987 73823 86107 91764 103134 115967 132553 增速%8.1%11.9%16.6%6.6%1

47、2.4%12.4%14.3%供需平衡（-不足/+過剩）噸 4105 3734-2758-3799 460 2590-1609-3656 供需缺口比例%6.3%5.4%-3.9%-4.6%0.5%2.4%-1.4%-2.8%資料來源：安泰科，民生證券研究院測算 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 15 2 鎢：戰略金屬之王，期待“登頂時刻”2.1 鎢資源大國，戰略地位特殊 我國的鎢資源豐富，鎢儲量及礦山鎢產量世界第一，2022 年占比分別為 48%和 84%。2022 年全球鎢資源儲量約 479 萬噸，中國鎢資源儲量為 227 萬噸，

48、占比最大為 48%；全球礦山鎢產量約 11 萬噸，中國礦山鎢產量為 9 萬噸，占比最大為 84%，且 1994 年以來，我國一直貢獻世界最大的鎢礦產量。圖20：2022 年全球鎢儲量分布（萬噸，%）圖21：2022 年全球礦山鎢產量分布（噸，%）資料來源：USGS，民生證券研究院 資料來源：USGS，民生證券研究院 圖22：2008-2022 年礦山鎢產量情況（單位：噸）資料來源：USGS，民生證券研究院 國家對鎢礦開采實行總量控制，鎢礦的開采總量控制指標逐步提升，但是增量較小。鎢礦開采總量指標由 2016 年的 9.13 萬噸增長至 2023 年的 11.1 萬噸，CAGR 為 2.83%。

49、我國鎢礦主要分布在江西，湖南，廣東，廣西等地，2023 年江47.76%37.14%10.61%2.65%中國其他國家俄羅斯越南西班牙澳大利亞葡萄牙84.42%5.71%2.73%1.66%中國越南俄羅斯玻利維亞盧旺達其他國家澳大利亞西班牙葡萄牙050,000100,000150,000產量:鎢礦:中國（噸）產量:鎢礦:全球（噸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 16 西省鎢精礦開采總量控制指標為 4.06 萬噸，占全國總量的 36.55%，居第一位，其次為湖南?。?.73 萬噸，24.59%），河南?。?.27 萬噸，11.48

50、%）。圖23：我國鎢礦開采總量控制指標 圖24：2023 年我國各省鎢精礦開采總量控制指標（折WO3噸）資料來源：自然資源部，民生證券研究院 資料來源：自然資源部，民生證券研究院 圖25：我國鎢礦分布圖 資料來源：礦業在線，民生證券研究院 鎢資源雖然在我國蘊藏豐富，但是從全球來看，它在地殼中的含量較少（只占地殼重的 0.001%左右）。然而鎢金屬因為其硬度大，熔沸點高，能耐高溫，0%2%4%6%8%10%12%020,00040,00060,00080,000100,000120,00020162017201820192020202120222023開采總量控制指標（噸）同比（右軸）40570

51、,36%27300,25%12740,11%6600,6%5120,5%4360,4%4200,4%2420,2%江 西湖 南河 南云 南廣 西廣 東福 建陜 西甘 肅內蒙古黑龍江新 疆湖 北浙 江安 徽行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 17 耐侵蝕等特點，通常被加工成硬質合金工具，鎢特鋼等，被應用于交通運輸、采掘、工業制造、軍工等領域，是加工國之重器的關鍵工具，素有“工業牙齒”之稱，更是“高端制造業的脊梁”。正是因為鎢資源的稀缺性和不可替代性，我國將鎢視為戰略性資源，它的開采受到國家的嚴格管控。圖26：鎢的硬度高，熔點高 圖27

52、：鎢的終端應用十分廣泛（2022）項目 數值 密度(25)/(g/cm3)19.2 熔點/3410 沸點/5700 抗拉強度/MPa 9811472 屈服強度/MPa 670-710 硬度 HBS 290-350 資料來源：百川盈孚，民生證券研究院 資料來源：百川盈孚，民生證券研究院 在開采指標的限制下，供應端的難有大的增量。安泰科數據顯示，2022 年全年鎢精礦產量 6.8 萬噸，同比下滑 4.23%。2023 年 1-10 月，鎢精礦的產量約為6.19 萬噸，同比下滑 1.88%。2023 年 1-10 月，鎢精礦的開工率整體低于去年同期，10 月開工率下滑至 49.63%，對比去年同期（

53、54.61%）下滑明顯。圖28：我國的鎢礦產量 圖29：鎢精礦開工率情況（%）資料來源：百川盈孚，民生證券研究院 資料來源：百川盈孚，民生證券研究院 0204060801001月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月11月12月2020202120222023行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 18 鎢礦開采難度高，成本端支撐較強。近年來鎢精礦的開采品位越來越低，開采條件和技術難度越來越大，社會和國家對產業人員的生產、生活環境和質量要求的進一步提高，鎢精礦成本維持高位。2023 年 1-11 月，鎢精礦生產成本在

54、9.6-10.6萬元/噸，鎢精礦成本支撐能力較強。圖30：鎢精礦生產成本 資料來源：百川盈孚，民生證券研究院 我國每年會進口少量鎢精礦，2022 年進口量為 5900.96 噸，同比增加 1.69%，2023 年 1-10 月進口量為 4511.4 噸，同比減少 7.47%。進口國主要是朝鮮（55.41%）、俄羅斯（15.49%）、緬甸（8.2%）等。圖31：我國鎢精礦進口量 圖32：2023 年 1-10 月我國鎢精礦進口國分布（單位：噸）資料來源：海關總署，民生證券研究院 資料來源：海關總署，民生證券研究院 -8%-6%-4%-2%0%2%4%6%8%10%02468101214成本（萬元

55、/噸）環比變動（%，右軸）-100%-50%0%50%100%02,0004,0006,0008,000進口量（噸）進口同比（右軸）2,486.28,55%695.28,16%367.76,8%223.55,5%180.00,4%150.11,3%146.69,3%82.43,2%朝鮮俄羅斯緬甸玻利維亞西班牙蒙古盧旺達英國越南尼日利亞澳大利亞 匯總剛果（金）哈薩克斯坦烏干達行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 19 2.2 硬質合金領域，從工業的“牙齒”到高端制造的“脊梁”鎢的初級消費領域，2023 年下游總消費量或將同比增長 1.3

56、3%至 6.42 萬噸，其中，硬質合金行業的鎢消費量最大約為 3.62 萬噸，同比下滑 1.42%，占比56%。鎢下游消費領域還包括鎢材、鎢特鋼以及鎢化工，預計 2023 年鎢材、鎢特鋼以及鎢化工消費量或將分別為 1.44 萬噸、1.09 萬噸、2650 噸，同比變化 10.43%、0.29%、-1.12%。圖33：2023 年鎢下游消費結構（單位：噸）圖34：下游領域鎢消費量（單位：噸）資料來源：安泰科，民生證券研究院測算 資料來源：安泰科，民生證券研究院測算（注：2023 年為預測值）鎢精礦的供應受指標控制難有大的增量，隨著制造業復蘇，對于精礦的需求將提升，鎢精礦供應預計將偏緊。2022

57、年鎢精礦供應緊缺，國內供需缺口為-4139噸，預計 2023 年-2025 年缺口將由 2250 噸變化至 5331 噸；受供需關系影響，鎢精礦等價格或將繼續上升。表6：中國國內供需平衡表（單位：金屬噸）2018 2019 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 硬質合金 32725 30707 31450 38250 36720 36200 37500 38625 鎢特鋼 10918 11200 11100 11322 10869 10900 11200 11536 鎢材 11648 12056 12177 12542 13040 14400 15500 16430

58、 鎢化工 2678 2544 2519 2607 2680 2650 2725 2800 消費合計 57969 56507 57245 64721 63309 64150 66925 69391 廢鎢 8775 9000 9000 10000 11000 11000 12000 13000 原鎢消費 49194 47507 48245 54721 52309 53150 54925 56391 出口 30455 22136 15492 24038 24794 20000 21000 22000 鎢精礦產量 72000 71500 70000 71000 68000 66700 67300 68

59、000 進口 4483 2591 3032 4446 4964 4200 4600 5060 供需平衡-3166 4448 9295-3313-4139-2250-4025-5331 資料來源：安泰科，民生證券研究院測算 36,200,56%10,900,17%14,400,23%2,650,4%硬質合金鎢特鋼鎢材鎢化工05,00010,00015,00020,00025,00030,00035,00040,00045,000201820192020202120222023E硬質合金鎢特鋼鎢材鎢化工行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告

60、 20 圖35：鎢精礦供需平衡（單位：金屬噸）資料來源：安泰科，民生證券研究院測算 在硬質合金的下游消費結構中，占比最大（45%）的是切削工具合金，其次是耐磨工具合金（27%），礦用工具合金（25%）。圖36：2019 年不同類型硬質合金產量結構 圖37：不同類型硬質合金制品 資料來源：安泰科，民生證券研究院 資料來源：安泰科，民生證券研究院 中國硬質合金行業產量呈增長態勢，產品的國際競爭力在不斷提升，逐步推進國產化替代進程。國內硬質合金行業產量從 2017 年的 3.38 萬噸增長至 2022 年的 5.0 萬噸，CAGR 為 8.15%。雖然 2022 年我國出口的硬質合金產品單價均價約為

61、 11 萬美元/噸，較進口單價 41 萬美元/噸差距較大，但是自 2017 年開始，我國出口產品單價均價就在逐步提升，不斷縮小國內外差距。2023 年在國家自主可控的政策鼓勵下，產品創新將更上一個臺階，將更多的輸出高端的硬質合金產品，逐步實現國產替代。-300%-200%-100%0%100%200%-8,000-6,000-4,000-2,00002,0004,0006,0008,00010,00012,000201820192020202120222023E2024E2025E供需平衡供需平衡同比（右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證

62、券研究報告 21 圖38：2022 年硬質合金行業產量為 5 萬噸 圖39：硬質合金進出口情況 資料來源：安泰科，民生證券研究院 資料來源：安泰科，民生證券研究院 硬質合金刀具行業將穩步增長，國內市場具備較大的國產化替代的空間。預計 2022 年-2025 年，中國硬質合金刀具消費市場規模將由 255 億元增長至 292 億元，CAGR 為 4.58%。2015 年-2022 年我國刀具進口依賴度從 37.18%降至27.16%，2022 年我國進口刀具規模為 126 億元，國產替代空間仍然較大；在國家政策指引下，國內高端應用領域企業對國產刀具的嘗試意愿加強。圖40：中國切削工具消費市場情況

63、圖41：刀具進口情況 資料來源：前瞻研究院，民生證券研究院 資料來源：中國機床工具工業協會，民生證券研究院 國內具有領先的硬質合金刀具生產企業，它們將帶領著行業走出創新升級、國產替代的道路。切削工具生產行業上市公司中，中鎢高新 2022 年營收最高約為33.18 億元，毛利率約為 34.48%，雖然廈門鎢業營收低于中鎢高新，但是毛利率-10%0%10%20%30%3.33.63.94.24.54.85.15.4201720182019202020212022產量（萬噸）增速（右軸）0501001502002503003504004505005502020202120222023E2024E20

64、25E中國切削工具消費市場規模（億元）中國硬質合金刀具消費市場規模（億元）20%25%30%35%40%020406080100120140160刀具進口金額（億元）進口占比行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 22 較高。行業中領先的企業還有歐科億、華銳精密，2022 年切削刀具部分營收分別為 6.43 億元、5.99 億元，毛利率分別為 47.52%、48.65%。在細分的數控刀片領域中，2022 年中鎢高新的產量約為 1.3 億片，占國內產量約 23%，領先于同行業的廈門鎢業、歐科億、華銳精密等公司。圖42：2022 年切削刀具

65、同行業上市公司營收、毛利率情況 圖43：2022 年同行業數控刀片產量對比 資料來源：各公司公告，民生證券研究院 資料來源：中國機床工具工業協會，民生證券研究院 2.3 新興領域，人造金剛石與培育鉆石市場推動頂錘需求 2.3.1 頂錘：合成人造金剛石的關鍵部件 硬質合金頂錘是高溫高壓法合成人造金剛石等超硬材料的關鍵部件。頂錘是合成壓機內部的重要耗材，合成壓機是生產金剛石單晶和培育鉆石的核心裝備。由于頂錘要承受復雜苛刻的壓縮、剪切、拉伸應力的作用，加上加熱時瞬時錘面溫度達 500600，要求近萬次反復使用壽命，因此頂錘大多采用鎢鉆系列硬質合金制成，具有硬度高、剛性好、強度高、耐熱優良的特性。隨著

66、超硬材料產業的技術升級，工業用大單晶得到廣泛應用，疊加培育鉆石進入消費領域，形成千億級珠寶市場，帶動超硬材料產業高速發展。為滿足大規格超硬材料產品的合成，提高產品質量和生產效率，壓機大型化成為超硬材料行業的發展趨勢，六面頂壓機缸徑從550mm 擴大為 850mm，甚至 1100mm。壓機大型化帶動頂錘大型化發展，為超大規格頂錘（直徑185mm）的應用創造了良好的機遇。0%20%40%60%050,000100,000150,000200,000250,000300,000350,000中鎢高新廈門鎢業歐科億華銳精密切削刀具收入（萬元）切削刀具毛利率（右軸）02,0004,0006,0008,0

67、0010,00012,00014,000中鎢高新廈門鎢業歐科億華銳精密產量（萬片）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 23 圖44：硬質合金頂錘 圖45：超大規格硬質合金頂錘 資料來源：洛陽金鷺官網，民生證券研究院 資料來源：洛陽金鷺官網，民生證券研究院 合成壓機是生產金剛石單晶和培育鉆石的核心裝備，硬質合金頂錘是合成壓機內部的重要耗材。合成壓機的合成腔體可以為金剛石單晶合成創造一個超高溫（1400）、超高壓（5GPa）的生長環境，促使活性碳原子生長成穩定的金剛石晶體。我國所采用自主研發的六面頂壓機經過不斷的研發突破和技術改進，其在

68、壓機噸位、油缸結構、油缸直徑、整機精度、同步性和控制系統等方面不斷提升。圖46：六面頂壓機 圖47：單晶合成環節簡易圖 資料來源：洛陽啟明官網，民生證券研究院 資料來源：力量鉆石招股說明書，民生證券研究院 碳化鎢占六面頂壓機頂錘質量分數 87.5%以上。硬質合金頂錘基本采用 WC-Co（8%10%Co，質量分數）合金或其改進型，在成分上并不十分特殊，但其制備技術大有考究。硬質合金頂錘的工藝流程主要包括壓制、燒結、材質鑒定、機加工、外觀檢測和包裝。目前國內頂錘生產企業陸續引進了冷等靜壓技術、新的濕磨工藝、壓制工藝，采用了低壓燒結等硬質合金先進技術，對產品制造中的缺陷進行了重點控制，產品質量和穩定

69、性得到很大提高。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 24 表7：硬質合金頂錘化學成分標準 產品 Co（%）WC（%）其他（%）六面頂 7.512.5 87.592.0 余量 兩面頂 47 9395.5 余量 資料來源：中華人民共和國有色金屬行業標準硬質合金頂錘及壓缸，民生證券研究院 2.3.2 金剛石市場穩定增長，帶動頂錘行業需求釋放 中國人造金剛石產量位居全球第一。自 1963 年 12 月中國合成出國內第一個金剛石以來，在 50 多年的時間里，中國人造金剛石產量不斷提升。2000 年，中國人造金剛石年產量第一次突破 10 億克拉

70、，成為世界上人造金剛石產量最大的國家。2011 年，中國人造金剛石年產量突破 100 億克拉，到 2020 年，年產量再次突破 200 億克拉，占據全球總產量 90%以上，始終保持全球第一。在國內，金剛石產量主要集中在河南省，河南產量占全國產量的 80%，主要廠商中南鉆石、黃河旋風、鄭州華晶、力量鉆石占據全球市場 70%的份額。圖48：2015-2020 年中國人造金剛石年產量規模（單位：億克拉）資料來源：觀研天下，民生證券研究院測算 2.3.3 培育鉆石迎來黃金發展期 全球培育鉆石市場規模不斷攀升。2017-2021 年，全球培育鉆石產量由 150萬克拉增長至 900 萬克拉。根據貝恩咨詢預

71、測數據，2025 年全球培育鉆石市場規模將從 2020 年的 167 億元增至 368 億元，其中我國培育鉆石市場規模將由 83億元增至 295 億元。156136143182185207050100150200250201520162017201820192020行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 25 圖49：2020-2026 年全球培育鉆石年產量及預測（單位：萬克拉）資料來源：中商情報網，民生證券研究院 中國培育鉆石市場規模全球第一。2021 年全球培育鉆石產量共有 900 萬克拉，其中中國產量約 400 萬克拉，占比 40

72、%以上，位居全球第一，其次是印度、美國和新加坡等國家。國內的主要培育鉆石生產企業有中兵紅箭、黃河旋風和力量鉆石等。圖50：2021-2026 年中國培育鉆石年產量及預測（單位：萬克拉）資料來源：中商情報網，民生證券研究院測算 圖51：2021 年全球培育鉆石產量分布 資料來源：觀研數據，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 26 表8：2022 年國內培育鉆石重要在建項目 項目名稱 總投資/萬元 2022 計劃投資/萬元 所在地區 商丘力量鉆石培育鉆石智能工廠建設項目 219,148-商丘市 力量二期金剛石和培育鉆石智

73、能化工廠建設項目 172,020-商丘市 中晶公司培育鉆石、超硬材料系列制成項目 307,600 100,000 南陽市 年產 120 萬克拉首飾級培育鉆石項目 255,000 80,000 南陽市 中南鉆石高品級工業鉆石、寶石級鉆石建設項目 115,000 50,000 南陽市 美鉆鉆石培育二期項目 25,000 20,000 洛陽市 資料來源：超硬材料網，河南省人民政府，力量鉆石向特定對象發行股票募投說明書，民生證券研究院 2.3.4 測算：預計到 2025 年消耗的頂錘量將達到 2940.3 噸，2021-2025 年復合增長率 10.1%。預計 2025 年人造金剛石領域將消耗頂錘需求

74、量達 2939.4 噸，年復合增長率為 10.1%。2021 年國內人造金剛石產量達 223 億克拉，其中依賴頂錘生產的HPHT 法生產的人造金剛石產量為 200 億克拉。假設每萬克拉人造金剛石生產消耗頂錘數量為 0.9-1kg 左右。預計到 2025 年國內 HPHT 法生產人造金剛石數量將達 327 億克拉，帶動消耗頂錘需求量為 2939.4 噸，2021-2025 年復合增長率為 10.1%。預計2025年培育鉆石領域將消耗頂錘需求量0.8噸，年復合增長率為23.9%。2021 年國內培育鉆石產量達 400 萬克拉，其中依賴頂錘生產的 HPHT 法生產的培育鉆石產量為 360 萬克拉。預

75、計到 2025 年國內 HPHT 法生產培育鉆石數量將達 944 萬克拉，帶動消耗頂錘需求量為 0.8 噸，年復合增長率達到 23.9%。結合培育鉆石以及人造金剛石領域來看，預計到 2025 年消耗的頂錘量將達到 2940.3 噸，2021-2025 年復合增長率 10.1%。表9：頂錘需求量測算 產品 2021 2022E 2023E 2024E 2025E 培育鉆石 總產量/萬克拉 400 509 648 824 1049 HPHT 法/萬克拉 360 458 583 742 944 錘耗（kg/萬克拉）1.0 1.0 1.0 0.9 0.9 頂錘消耗（噸）0.4 0.5 0.6 0.7

76、0.8 工業金剛石 總產量/億克拉 223 249 282 318 363 HPHT 法/億克拉 200 224 254 286 327 錘耗（kg/萬克拉）1.0 1.0 1.0 0.9 0.9 頂錘消耗（噸）2003.3 2243.7 2535.4 2578.5 2939.4 頂錘需求（工業金剛石+培育鉆石，噸）2003.6 2244.1 2535.9 2579.1 2940.3 資料來源：中商情報網，觀研天下，民生證券研究院預測 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 27 2.4 硅料下跌不改產業趨勢，鎢絲正成為下一代切割母線

77、鎢絲可用于硅片切割金剛石線的母線。鎢絲是一種以難熔金屬鎢（W）為主要原材料的細絲，具有熔點高、電阻率大、強度好、蒸氣壓低等特點，可廣泛應用于照明市場，現已拓展至光伏領域，用于硅片切割金剛石線的母線。光伏產業鏈主要包括硅料、硅片、晶硅電池片、光伏組件、光伏發電系統 5 個環節。上游為硅料、硅片的生產環節；中游為晶硅電池片、光伏組件的生產環節；下游為光伏發電系統的集成和運營環節。其中，硅片切割是切片環節的主要工序，金剛線可用于硅棒截斷、硅錠開方、硅片切割，其切割性能直接影響硅片的質量及光伏組件的光電轉換性能。隨著硅片薄片化及金剛線細線化的推進，用鎢絲替代高碳鋼絲作為金剛線母線的趨勢逐步明朗。圖52

78、：金剛石線的結構及應用 圖53：鎢絲圖片 資料來源：美暢股份招股說明書，民生證券研究院 資料來源：廈門虹鷺官網，民生證券研究院 光伏用細鎢絲的生產需要多道工序：首先通過焙燒 APT 得到三氧化鎢，經兩次還原反應后生成鎢粉，鎢粉通過壓制、燒結得到鎢條，鎢條再經過旋鍛加工制成鎢桿，鎢桿經過拉拔形成粗鎢絲，最后粗鎢絲經過再次拉拔，以及電解清洗后得到細鎢絲。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 28 圖54：光伏用細鎢絲生產流程圖 資料來源：中鎢在線，中鎢高新光伏用高強度鎢絲建設項目環境影響報告，民生證券研究院 硅片薄片化、金剛線細線化不斷推

79、進，鎢絲替代高碳鋼絲大勢所趨。光伏硅片未來將向“大尺寸”和“薄片化”方向發展?！按蟪叽纭崩谠诓辉黾釉O備和人力的情況下增加設備產能；“薄片化”提高硅料使用率、減少硅料消耗，進而最終降低光伏產品成本。硅片薄片化仍存在較大發展空間，2021 年，p 型單晶硅片平均厚度約 170m，較 2020 年下降 5m。2021 年，TOPCon 電池的 n 型硅片平均厚度為 165m，異質結電池的硅片厚度約 150m；未來單晶硅片將向 130-160m 發展；據光伏協會預測，至 2030 年，單晶硅片厚度將明顯下降，達 110-140m；此外，硅片厚度會影響電池片的自動化、良率、轉換效率等，需滿足下游電池片

80、、組件制造端的需求。表10：光伏硅片發展趨勢 發展趨勢 具體情況 大尺寸 增大硅片尺寸，在不增加設備、不增加人力消耗的情況下增加了現有設備的產能，進而攤低單位成本。2021 年 182mm 和 210mm 尺寸硅片合計約為 45%，根據中國光伏行業協會的預測，2022 年大尺寸硅片占比有望達到 75%，或將占據半壁江山，且呈持續擴大趨勢。薄片化 通過降低硅片厚度，提高硅料使用率，降低單片硅片的硅料成本，進而最終降低光伏產品應用成本。根據中國光伏行業協會統計的數據，目前行業內單晶硅片平均厚度在 168-175m，未來將向 160m 甚至 130m 發展，硅片薄片化還存在較大的發展空間。資料來源：

81、高測股份公告，民生證券研究院 “細線化、高速度”是金剛線主要發展趨勢。金剛線越細，固結在鋼線基體上的金剛石微粉顆粒越小，切割加工時對硅片的表面損傷越小，硅片表面質量越好，硅片 TTV 等質量指標表現也就越好。金剛線母線細線化長期趨勢下，鎢絲有望替代高碳鋼絲。切割線母線直徑及研磨介質粒度同硅片切割質量及切削損耗量相關，較小的線徑和介質粒度有利于降低切削損耗和生產成本。2021 年，金剛線母線直徑為 40-47m，用于單晶硅片的金剛線母線直徑降幅較大，且持續下降。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 29 表11：金剛線發展趨勢 發展趨勢

82、 具體情況 細線化 金剛線線徑越細，鋸縫越小，切割時產生的鋸縫硅料損失就越少，同樣一根硅棒可切割加工出的硅片數量越多，制造硅片所需的硅材料就越少。金剛線母線直徑已由 2016 年的 80m 降至2021 年的 40-47m，相應降低了切割料損。相同切割工藝下，金剛線越細，固結在鋼線基體上的金剛石微粉顆粒越小，切割加工時對硅片的表面損傷越小，硅片表面質量越好，硅片 TTV 等質量指標表現也就越好。金剛線母線直徑已由2016 年的 80m 降至 2021 年的 40-47m，相應降低了硅片的表面損傷。高速化 金剛線高線速運動，使得單位時間內作用于硅棒表面的金剛石顆粒數量增加，進而提高切割效率，提升

83、單機產能。資料來源：高測股份公告，民生證券研究院 硅料價格變化較大，母線細化具有長期優勢。2022 年底開始，硅料產能逐步釋放，硅料供大于求，硅料價格下跌，下游硅片廠成本壓力緩解。金剛線細線化趨勢下，硅料價格的周期波動不會影響光伏用鎢絲替代碳鋼絲的長期優勢。隨著技術發展，光伏用硅片薄片化不斷推進，為節省硅料及降低切割過程中金剛線斷線造成的損失，物理性能更為優異的鎢絲替代高碳鋼絲是大勢所趨。圖55：硅料價格走勢（單位：元/kg）資料來源：wind，民生證券研究院（注：數據截至 2023 年 11 月 22 日）鎢絲憑借細徑、高破斷力及顯著經濟性，需求將快速增長。鎢絲具有細線空間大、抗拉強度高、破

84、斷力強、韌性好、耐疲勞和耐腐蝕等優勢，將逐步取代高碳鋼絲來生產金剛線：在同等線徑 40m 情況下，鎢絲的斷線率、破斷力、電阻率、0501001502002503003502022-042022-072022-102023-012023-042023-072023-10現貨價:多晶硅(致密料)行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 30 扭轉性能、線耗、穩定性、硬度均顯著優于高碳鋼絲，可以節省硅料，延長金剛石線的使用壽命。表12：鎢絲金剛線相較于高碳鋼絲金剛線的優勢性能體現 發展趨勢 具體情況 破斷力高、抗壓抗拉性強 鎢絲的破斷拉力為同規

85、格碳鋼的 1.21.3 倍，高扭轉值為同規格 10 倍以上，合金鎢絲楊氏模量為鋼絲的 1.7 倍、拉伸率僅為碳鋼的約 60 細線化空間大、晶粒細致 鎢屬于體心立方晶格，經過摻雜改性后的合金鎢絲屬于微晶結構，晶粒尺寸約 100nm，使其組織均勻，內部無夾雜顆粒，其純度高達 99.95，有利于超細鎢絲拉拔 導電性能好 合金鎢絲的電阻率為 5.410-6/cm，僅為碳鋼的 55.7，可以承載高一倍的電流，鎳鍍層沉積更均勻致密 耐腐蝕力高 鎢絲在硫酸或鹽酸中均不腐蝕，有效避免生產過程酸的腐蝕導致母線的缺陷斷絲 資料來源：一種超細高強度合金鎢絲金剛石線鋸及其制備方法與流程技術 韓登峰等，民生證券研究院

86、全球光伏裝機規模不斷擴大，拉動金剛線市場增長。在綠色環保、節能減排的背景下，全球光伏裝機規模不斷擴大，其中我國太陽能電池片產量占全球總產量比例較高且優勢突出，從而持續拉動金剛線市場增長。根據中國光伏行業協會統計，2021 年，全國電池片產量約 198GW，同比增長 46.9%，占全球總產量 88.39%。2022 年，全國電池片產量約 318GW，同比增長 60.7%。2023 年 1-10 月我國太陽能電池產量為 436.43GW，2023 年電池產量將迎來新高。圖56：2019-2022 中國太陽能電池片產量情況（單位：GW）資料來源：中國光伏行業協會，民生證券研究院 光伏鎢絲存在技術及前

87、端原料質量雙重壁壘，目前能夠量產的只有中鎢高新與廈門鎢業兩家企業。光伏鎢基合金母線加入了錸/鑭等金屬元素，通過提升沖擊鍍的鍍層厚度，顯著提升上砂能力、上砂均勻性，相較于同規格碳鋼母線，其強度、脆斷次數低、彈性模量高、耐蝕性更強，摻雜金屬的含量及旋鍛、拉絲等加工工藝需要不斷進行迭代積累，以逐步優化鎢絲金剛線的切割性能。中鎢高新及廈門鎢業0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%0501001502002502019202020212022我國太陽能電池片產量同比變化行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 31 鎢絲生產的技術積累深厚

88、，工藝已經成熟。此外，光伏鎢絲細線化對前端鎢粉材料的質量要求很高，廈鎢和中鎢能夠保證穩定的一體化原料供應。表13：高碳鋼絲與鎢絲合金制取金剛線參數比較 規格 摻雜 砂密度 出刃高度 破斷力 脆斷次數 斷線率 線耗（米/片）高碳鋼絲金剛線 43 鋁、砷、鎵 140-215 5.0-5.4 8.2 0.2 1.98%2.3 鎢絲金剛線 43 錸-鑭 140-215 5.0-5.4 8.8 0 0.56%2.1 鎢絲金剛線 40 錸-鑭 140-215 4.8-5.2 7.8 0 0.59%2.2 鎢絲金剛線 37 錸-鑭 100-170 5.0-5.6 6.9 0.1 0.64%2.4 資料來源：

89、一種鎢絲合金線和其制成的金剛石線鋸及其制備方法和應用與流程張福軍等，民生證券研究院 主要公司光伏鎢絲產能逐步放量，且下游需求旺盛。廈門鎢業光伏鎢絲快速放量，目前廈門鎢業光伏鎢絲產能已達 50 億米/月，定增項目 1000 億米產能投產后，公司鎢絲產能將達到 1845 億米。2022 年，廈門鎢業光伏鎢絲銷量超 160 億米，細鎢絲銷量同比增長 202.89%至 272 億米，產銷率為 90.67%，2023 年 1-4月光伏鎢絲銷量為 157.78 億米，同比增長 694.8%；2023 年，中鎢高新將新增光伏鎢絲產能 100 億米/年，預計或將于 2023 年二季度逐步釋放產能，二期 200

90、 億米也在規劃中；同年下半年海盛鎢業開展年產 400 億米光伏用鎢絲項目（一期），預計達產后實現光伏鎢絲產能 120 億米/年,項目建設期兩年。表14：光伏用鎢絲產線項目（廈鎢、中鎢及海盛鎢業）公司名稱 項目名稱 建成后產能 項目投資 項目進展 廈門鎢業 年產 88 億米細鎢絲產線設備項目（其中 45 億米為光伏用鎢絲）88 億米/年 0.43 億元 已投產 年產 200 億米細鎢絲產線項目 200 億米/年 2.5 億元 已投產 年產 600 億米光伏用鎢絲產線項目 600 億米/年 8.4 億元 已投產 年產 1000 億米光伏用鎢絲產線建設項目 1000 億米/年 12.31 億元 預計

91、 2026 年項目建設完成 中鎢高新 年產 100 億米細鎢絲擴能改造項目（一期）100 億米/年 0.98 億元 2022 年 3 月項目已啟動，項目建設期為 9 個月，目前正在進行技術調試 年產 200 億米細鎢絲擴能改造項目（二期）200 億米/年 約 2.2 億元 規劃階段 海盛鎢業 年產 400 億米光伏用鎢絲項目（一期）120 億米/年 2.5 億元 在建，項目建設期為 24 個月 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 32 年產 400 億米光伏用鎢絲項目（二期）280 億米/年-規劃階段 資料來源：中鎢高新光伏用高強度

92、鎢絲建設項目環評報告書，廈門虹鷺細鎢絲擴產項目環評，中鎢高新公告，廈門鎢業公告，海盛鎢業公告，民生證券研究院整理 2.5 軍工領域，鎢需求不可小覷 鎢被廣泛地應用于軍事武器裝備中。鎢的突出的優點是高熔點帶來材料良好的高溫強度與耐蝕性，在軍事工業特別是武器制造方面表現出了優異的特性。兵器工業中常采用高密度鎢合金作為侵入體的殺傷破片，包含常規武器中的大口徑動能穿甲彈彈芯、機槍脫殼穿甲彈彈芯、桿式動能穿甲彈彈芯、戰術導彈的殺傷破片、槍彈和航炮彈用的彈頭，聚能彈的藥形罩（聚能彈的穿甲能力與藥型罩材質的密度的平方成正比），子母彈及導彈的（數百公斤）鎢合金彈丸或（上萬發）鎢合金小箭彈，以及魚雷、艦艇、坦克

93、等兵器的陀螺外緣轉子體、配重等等。圖57：鎢在軍事武器中運用 資料來源：中鎢在線，江鎢集團，民生證券研究院 穿甲彈用鎢合金材料性能優異。通過粉末預處理技術和大變形強化技術，細化了材料的晶粒，拉長了晶粒的取向，鎢合金材料的強韌性和侵徹威力大大提高。我國研制的主戰坦克 125型穿甲彈鎢芯材料為 W-Ni-Fe，采用變密度壓坯燒結工藝，平均性能達到抗拉強度 1200 兆帕，延伸率為 15%以上，戰技指標為 2000米距離擊穿 600 毫米厚均質鋼裝甲。目前鎢合金廣泛應用于主戰坦克大長徑比穿甲彈、中小口徑防空穿甲彈和超高速動能穿甲彈用彈芯材料，這使各種穿甲彈具有更為強大的擊穿威力。行業投資策略/有色金

94、屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 33 表15：高密度鎢合金牌號、成分、性能及應用范圍 牌號 合金成份/%狀態 硬度 應用范圍 W Ni Cu Fe Mo W264 90 6 4 燒結 22 穿甲彈心、殺傷破片、重錘、配重、放射性容器、射線屏蔽材料、調速器、離心離合器、電動機減振器、鉚錘、W273 90 7 3 燒結 22 W263 91 6 3 燒結 24 W243 93 4 3 燒結 26 W252 93 5 2 燒結 26 W232 95 3 2 燒結 28 W231 96 3 1 燒結 28 W221 97 2 1 燒結 29 W212 98

95、 1 1 燒結 30 資料來源：高密度鎢合金及其在軍事工業中的應用王伏生等，民生證券研究院整理 國內鎢在軍工領域需求占比 11%，未來軍工領域需求增量不可小覷。作為國家戰略儲備資源，鎢是新型戰略武器研究的重要原材料之一，具有難以替代性。近年來，隨著軍工技術的飛速發展，武器裝備也成為鎢合金用量的消耗大戶之一,國內鎢的軍工需求占鎢需求量的11%，而美國軍工用鎢的需求占比更是達到了20%，鎢在軍工領域需求增量不可小覷。圖58：國內鎢在軍工領域需求占比 11%（2021）資料來源：前沿材料，民生證券研究院 0%5%10%15%20%25%中國美國鎢在軍工需求占比行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投

96、資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 34 3 鈦：從航空航天向 3C 拓展，今朝“鈦”不一樣 3.1 鈦產業鏈難點在于中游加工制造 鈦主要應用于航空航天領域，被譽為“空間金屬”和“戰略金屬”。鈦具有密度小、比強度高、導熱系數低、耐高溫低溫性能好，耐腐蝕能力強、生物相容性好等突出特點，被廣泛運用于航空航天、艦船、兵器、生物醫療、化工冶金、海洋工程、體育休閑等領域，被譽為“空間金屬”和“戰略金屬”。鈦在地殼中的豐度為0.56%，在所有元素中排第 9 位，但由于鈦熔煉技術復雜、加工難度大，鈦被歸類為“稀有”金屬。從鈦產業鏈來看，上游端為原材料的供應，主要為鈦鐵礦和金紅石；中游為

97、鈦材料產品加工過程，產品包括海綿鈦、鈦白粉和鈦加工材；下游為各應用市場。圖59：鈦產業鏈 資料來源：蒙格斯智庫，新材料在線，民生證券研究院 鈦的熔煉、壓力加工和熱處理的難度都比較大，工藝復雜、技術含量高。鈦及鈦合金從熔煉到最終產品一般需要海綿鈦的制備、鈦材的制備和鈦材的應用三步，其中前兩步的技術復雜、制備難度大，是鈦應用的難點和關鍵環節，海綿鈦和鈦材的質量直接決定鈦制品的質量。高鈦渣經過氯化、鎂還原法得到海綿鈦，海綿鈦經過熔鑄得到鈦錠或鈦合金錠，然后再經過鍛造、軋制等環節的變形處理和機械加工制成鈦材，經過進一步的加工制造成鈦設備。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱

98、讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 35 圖60：鈦材生產工藝 資料來源：蒙格斯智庫，新材料在線，民生證券研究院 鈦合金牌號主要有 TA/TB/TC 三種。按照是否添加合金元素可將鈦產品分成純鈦和鈦合金，鈦合金按照相組成可分為：密排六方結構的型鈦合金(包括近型合金)即國內牌號 TA；體心立方結構的型鈦合金(包括近型合金)即國內牌號為 TB；兩相混合的+型鈦合金即國內牌號 TC；不同種類鈦合金由于其不同的物理化學性能具有不同的應用傾向。表16：鈦合金主要分類 合金類型 中國牌號 特點與應用 工業純鈦 TA0、TA1 TA2、TA3 工業純鈦系指幾種具有不同的 Fe、C、N、O 等雜質含量的非合金鈦

99、。不能進行熱處理強化，成形性能優異，易于熔焊和釬焊。用于制造各種非承力件，可在 300下長期工作。TA5 具有優良的焊接性能和耐腐蝕性，制造海洋環境下使用的結構件。TA7 中強鈦合金，不能熱處理強化。室溫和高溫下具有良好的斷裂韌性。焊接性能良好，可制造機匣殼體、壁板等?？稍?500下長期工作。TA9 少量鈀的加入改善了在氧化性介質中的耐蝕性，特別是抗縫隙腐蝕能力，可在化工和防腐工程中應用。近 TA16 低強度、高塑性、耐腐蝕性能和焊接性能好的管材合金。TA10 耐蝕性能顯著優于純鈦而接近 TA9。TA11 屬于近型鈦合金，具有較高彈性模量和較的密度。室溫強度與 TC4 相當，但高溫性能高于 T

100、C4。適于制造發動機壓氣機盤、葉片和機匣等。TA12 屬近型熱強鈦合金，可在 550下長期工作，具有良好的工藝塑性，適于制造航空發動機壓氣盤、鼓筒和葉片等。TA18 屬近型鈦合金，主要用于可冷加工管材，其焊接性能和冷成形優于 TC4 合金。該合金無縫管用于承壓的航空液壓和燃油等管路系統。TA19 可在 500下長期工作的近型鈦合金，高溫強度和蠕變性能優于 TA11 合金。適于制造航空發動機的壓氣機匣和飛機蒙皮等。TA21 低強度、高塑性，耐腐蝕性能和焊接性能好，主要用作管材和鈑金零件。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 36 TC1

101、 主要性能特點是比純鈦略高的使用強度和很好的工藝塑性，兼具良好的焊接性能和熱穩定性.。不能采用固溶時效強化，可在 350下長期工作，適于制造形狀復雜的航空鈑金件。TC2 屬于中強近型鈦合金，不能熱處理強化。具有良好的沖擊焊接性能，可在 350下長期工作，適于制造造航空鈑金件。TA15 屬于高鋁當量的近型鈦合金，既具有型鈦合金的良好熱強性和可焊性，又具有近似+型鈦合金的工藝塑性。TA15 具有中強、良好的熱穩定性和焊接性能。適于制造在 500長期工作的航空零件。TC20 本合金用無毒元素 Nb 取代 TC4 合金中的有毒元素 V。其主要力學性能與 TC4 相當。是一種外科植人物醫用鈦合金，迄今用

102、量已超過 200 t，目前在國內已有臨床應用，并符合 ISO-5832-11-2014 標準。+TC4 屬中強+型鈦合金，具有優良的綜合性能，熱加工工藝性能好，在航空航天工業中獲得了廣泛的應用?？稍?400下長期工作。適于制造航空發動機的風扇和壓氣機盤和葉片以及飛機的框和接頭等零件。TC6 屬馬氏體+型鈦合金，可在 450下長期工作，具有良好的熱強性能，兼具優良的熱加工性能。適于制造航空發動機壓氣機盤和葉片以及飛機的高推、接頭等承力件。TC11 屬+型熱強鈦合金，可在 500下長期工作，具有優異的熱強性能并具有較高的室溫強度和良好的熱加工工藝性能。適于制造航空發動機壓氣機盤和葉片等零件。TC1

103、6 屬馬氏體+型鈦合金，準高強鈦合金，固溶時效后強度可達 1030 MPa 以上，且應力集中敏感性小，適于制造緊固件。TC17 屬富穩定元素的+型高強鈦合金。具有高強、斷裂韌性好、淬透性高和鍛造溫度寬等優點。適于制造航空發動機風扇和壓氣機盤等大截面鍛件，并能在 490下長期工作。TC18 退火狀態有高的強度，淬火狀態有高的淬透性(250mm)，適宜制造承力構件和起落架零件。TC19 適合于中等溫度、高強度的發動機壓氣機盤、風扇盤和葉片等重要構件。TC451 熱處理性能好，相同強度下其塑性和韌性優于 Ti-6A1-4V。冷熱成形性、焊接性能良好。TC21 屬于高強韌性損傷容限型鈦合金，用于航空重

104、要承載構件。近 TB2 在固溶狀態有優良的冷成形性能和焊接性能。在固溶時效態有高強度和良好塑性匹配。適于作星箭連接帶和航空航天用緊固件。TB3 在固溶態有優異冷成形性能，在固溶時，強韌性匹配良好。適于作航空航天緊固件和彈性元件。TB5 具有優異的冷成形性能，可在室溫下成形中等復雜鈑金件，也可在 700以上超塑成形，焊接性能優良。適于制造航空航天鈑金件和緊固件。TB6 屬于高強高韌型鈦合金，可用于等溫鍛造?？捎糜陲w機機身、機翼和起落架結構中，若取代同等強度的高強鋼，可減輕結構質量約 40%。TB8 良好的抗氧化、耐腐蝕、高強合金。用于制造中等復雜程度的冷成形鈑金零件和高強、抗氧化的承力構件。鈦箔

105、為復合材料的基體。TB9 高強、耐腐蝕，可制作緊固件、彈簧、扭力棒，油、氣、地熱井的井管和殼體，鈦箔為復合材料的基體。TB10 比強度高，斷裂韌性好，淬透性高，熱加工性能和切削性能優良。已用于石化承壓構件及航空航天高強構件。TB7 優異的耐蝕性能，用于鑄造化工機械的泵、閥等零件。Ti-40 耐 500以下高溫，阻燃鈦合金，適于航空發動機部件。資料來源：材易通，民生證券研究院 鈦材運用領域廣泛。鈦材具有密度低、耐腐蝕、強度高等優良特性，其應用領域非常廣泛，全球有近一半的鈦材用于航空領域。相比之下，中國的鈦材消費則相對集中在化工領域，航空航天領域占比較低。表17：鈦材主要應用領域 領域 主要產品

106、航空 飛機上的發動機葉片、防護板、肋、翼、起落架等。航天 宇宙飛船的船艙骨架，火箭發動機殼件，航天液體燃料發動機燃燒艙、對接件和發動機吊臂等。船舶 艦船上的水翼、行進器等。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 37 石油 煉油生產中的冷凝器、空氣冷卻換熱器等?；?氯堿行業中的冷卻管、鈦陽極等，電解槽工業和電鍍行業中的電解槽設備主要結構件等。冶金 濕法冶金制取貴金屬的管道、泵、閥和加熱盤等。海洋工程 海水淡化工業中的管道、蒸發器等。建筑 建筑主體結構，避雷針，鈦瓦，造型屋面等。醫療 醫療器械，骨與關節替代物，牙科、心臟血管、顱骨修復、

107、骨接合、脊柱植入物等。體育休閑 羽毛球拍，高爾夫球頭、球桿，登山杖，象棋，海豹桿等。文具飾品 文房五寶，印章盒，筆筒，簽字筆，耳環，手表，花瓶等。生活用品 眼鏡架，餐具套裝，煙灰缸，茶具，保溫杯等。資料來源：寶鈦股份公告，寶鈦股份官網，民生證券研究院 圖61：全球鈦消費分布（2019）圖62：中國鈦消費分布（2022）資料來源：寶鈦股份官網，民生證券研究院 資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 3.2 鈦材供應集中度較高，多家企業積極擴張產能 中國海綿鈦產能產量全球第一。我國海綿鈦市場總體供應充足，但高品質小粒度海綿鈦缺口較大。據美國地質調查局數據，2022 年全球海綿鈦產能約 35

108、萬噸，其中中國海綿鈦產能最大為 18.1 萬噸，占比達 51.7%，日本海綿鈦產能為 6.88萬噸，占比約 19.7%位列第二，俄羅斯海綿鈦產能為 4.65 萬噸，占比約 13.3%位列第三。據 2022 年中國鈦工業發展報告，2022 年全球海綿鈦產量總計 27.9 萬噸，其中中國海綿鈦產量最大為 17.5 萬噸，占比約 62.7%，日本海綿鈦產量 5 萬噸，占比 18.0%，俄羅斯海綿鈦產量 2.5 萬噸，占比 9.0%。在中國鈦產業分布方面，中國海綿鈦生產主要集中在遼寧、云南、新疆，占到全國海綿鈦總產量的58.9%。航空 46%工業 43%軍工 9%新興市場 2%化工 50%航空航天23

109、%船舶 4%冶金 1%電力 3%醫藥 4%制鹽 1%體育休閑 1%海洋工程 2%其它 11%行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 38 圖63：中國海綿鈦產量 圖64：全球海綿鈦產量分布（2022 年）資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 圖65：中國海綿鈦產能 圖66：全球海綿鈦產能分布（2022 年）資料來源：美國地質調查局，民生證券研究院 資料來源：美國地質調查局，民生證券研究院 我國目前小顆粒高等級的高端海綿鈦生產仍不足。海綿鈦根據粒度規格可以分為標準粒度（0.83mm25

110、.4mm）、小粒度（0.83mm12.7mm）和細粒度（0.83mm5.0mm）三種。海綿鈦根據不同的純度和性狀劃分為從 0A 級到 5 級共七個等級，Ti 純度越高，海綿鈦質量越好，0A 級海綿鈦純度高于 99.8%，是最高等級的海綿鈦。例如轉子級海綿鈦是海綿鈦領域等級最高產品，主要應用于生產航空發動機的轉子和葉片。目前我國海綿鈦生產仍以化工民用低端海綿鈦為主，高品質（0 級及 0A 級）細小粒度（5mm-13mm）海綿鈦仍需要進口。雖然我國已有較多的海綿鈦生產企業掌握高端海綿鈦生產能力，但小顆粒海綿鈦的產能依舊不足。因為小顆粒海綿鈦的生產工藝需要多次還原蒸餾，生產成本高的同時工藝流程復雜，

111、國內能夠穩定供貨的企業僅有遵義鈦業、寶鈦華神、朝陽金達等少數幾家，需求缺口主要通過從烏克蘭和哈薩克斯坦進口彌補。0%20%40%60%050,000100,000150,000200,000201720182019202020212022海綿鈦產量（噸）同比（右軸）中國62.9%日本18.0%俄羅斯9.0%哈薩克斯坦5.8%烏克蘭0.4%沙特4.0%印度0.1%050,000100,000150,000200,000201720182019202020212022中國:產能:海綿鈦（噸）中國,51.7%日本,19.7%俄羅斯,13.3%哈薩克斯坦,7.4%烏克蘭,3.4%美國,0.1%其他,4

112、.3%行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 39 表18：海綿鈦不同等級化學成分表 產品等級 產品牌號 化學成分（質量分數）：%Ti Fe Si Cl C N O Mn Mg H Ni Cr 其他雜質 0A級 MHT-96 99.8 0.03 0.01 0.06 0.01 0.01 0.05 0.01 0.01 0.003 0.01 0.01 0.02 0 級 MHT-100 99.7 0.04 0.01 0.06 0.02 0.01 0.05 0.01 0.02 0.003 0.02 0.02 0.02 1 級 MHT-110 99

113、.6 0.07 0.02 0.08 0.02 0.02 0.08 0.01 0.03 0.005 0.03 0.03 0.03 2 級 MHT-125 99.4 0.10 0.02 0.10 0.03 0.03 0.10 0.02 0.04 0.005 0.05 0.05 0.05 3 級 MHT-140 99.3 0.20 0.03 0.15 0.03 0.04 0.15 0.02 0.06 0.01 0.05 4 級 MHT-160 99.1 0.30 0.04 0.15 0.04 0.05 0.20 0.03 0.09 0.012 5 級 MHT-200 98.5 0.40 0.06 0

114、.30 0.05 0.10 0.30 0.08 0.15 0.03 資料來源：GB/T 2524-2019，民生證券研究院 我國海綿鈦生產廠商格局集中度較高。目前我國海綿鈦主要生產廠商有9家，產量排名前三的企業為新疆湘潤新材料科技有限公司、攀鋼集團礦業有限公司海綿鈦分公司以及洛陽雙瑞萬基鈦業有限公司，海綿鈦 2021 年年產量均達到 2 萬噸以上，三家海綿鈦總產量占比達到 50%以上。海綿鈦產能規劃在建項目的企業主要有寶鈦股份、龍佰集團和安寧股份等。寶鈦股份子公司寶鈦華神規劃建設年產12000 噸海綿鈦生產線及年產 3000 噸四氯化鋯生產線項目（已投產）；龍佰集團規劃建設 3 萬噸/年高品質

115、海綿鈦技術提升改造項目、1 萬噸海綿鈦升級改造項目和年產 3 萬噸轉子級海綿鈦智能制造技改項目；安寧股份擬通過 2022 年非公開發行股票募資規劃建設年產 6 萬噸能源級鈦（合金）材料全產業鏈項目。表19：2021 年中國主要海綿鈦生產企業產量 企業名稱 產量(噸)占比 新疆湘潤新材料科技有限公司 26,011 18.59%攀鋼集團礦業有限公司海綿鈦分公司 24,271 17.35%洛陽雙瑞萬基鈦業有限公司 20,000 14.29%朝陽金達鈦業股份有限公司 17,786 12.71%貴州遵鈦(集團)有限責任公司 15,670 11.20%龍蟒佰利聯新立鈦業公司 14,848 10.61%朝陽

116、百盛鈦業股份有限公司 10,000 7.15%寶鈦華神鈦業有限公司 8,443 6.03%四川盛豐鈦業有限公司 2,900 2.07%合 計 139,929 100.00%資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 鈦材供應集中度高，不同種類中鈦板材占比最大。據 2021 年中國鈦工業發展報告，排名前三的鈦材企業分別是寶鈦股份、新疆湘潤、湖南湘投金天，2021 年行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 40 三家總占比達到了年總產量的 47%。據 2022 年中國鈦工業發展報告，2022 年我國總計生產鈦加工材 15.1 萬噸，連續

117、8 年實現增長；在各類鈦加工材種類中，鈦板材產量占比最高，達到鈦加工材總產量的 56.29%，棒材產量占比 21.85%，管材產量占比 11.92%，鍛材產量占比 5.30%，絲材產量占比 1.32%，鑄件產量占比0.66%，箔帶產量占比 1.99%，其他鈦加工材產量占比 0.66%。圖67：中國鈦材產量 圖68：鈦材行業集中度（2021 年）資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 表20：2021-2022 年中國各類鈦加工材產量 年度 板材 棒材 管材 鍛材 絲線材 鑄件 箔帶材 其他 合計 鈦板 冷軋 卷帶 熱軋 卷帶 無縫管 焊管 2

118、021 產量（萬噸）7.0 2.5 1.5 0.9 0.1 0.1 0.3 1.1 13.6 2022 產量（萬噸）5.8 1.0 1.7 3.3 1.2 0.6 0.8 0.2 0.1 0.3 0.1 15.1 資料來源：2022 年中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 海綿鈦是鈦材生產成本構成中的重要部分。根據西部超導公開資料顯示，公司在高端鈦合金材料的成本構成中，原材料成本約占總成本 60%以上，人工費用成本占比 12%-15%，制造費用成本占比 24%-26%。原材料構成主要是海綿鈦和中間合金（釩、鉬等合金），其中海綿鈦在原材料成本占比達 60%（2018 年度），在總成本中占比約 35

119、-40%，是鈦材成本構成中的重要成本。4.95 5.54 6.34 7.53 9.70 13.59 15.10 0%20%40%60%02468101214162016201720182019202020212022鈦加工材產量（萬噸）同比（右軸）47%58%75%0%20%40%60%80%CR3CR5CR10我國鈦材集中度行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 41 表21：西部超導高端鈦合金成本構成 項目 2022 年度 2021 年度 2020 年度 2019 年度 2018 年度 2017 年度 2016 年度 原材料 65.

120、82%63.17%65.50%64.72%61.12%61.07%59.58%海綿鈦 35.97%39.87%36.18%中間合金 22.58%19.28%21.28%人工費用 10.68%11.05%10.50%8.93%12.02%14.62%13.98%制造費用 23.50%25.78%24%26.35%26.86%24.31%26.44%合計 100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%100.00%資料來源：西部超導公司公告，民生證券研究院 高端領域鈦加工材應用顯著增長，部分產品技術水平仍存在不足。2022 年我國鈦加工材用量最大的領域為化工，

121、化工領域用鈦量為7.3萬噸，同比增長23.7；其次為航空航天，航空航天領域用鈦量為 3.3 萬噸，同比增長約 46.7%；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、海洋工程領域的用鈦量均出現不同程度的下降，我國鈦工業仍處于從中低端向高端的產業升級加速期。國家提倡科技創新、鼓勵技術進步的政策，以及在國防軍工、“三航”領域中對鈦的大量使用成為推動我國中高端鈦加工材發展的最大驅動力。隨著國防軍工、高端裝備制造等領域對鈦加工材需求的增長，國內幾家大型鈦加工材企業全方位發力，向大而強的方向發展；部分中小型企業通過幾年時間的技術沉淀，在某一項細分領域中

122、取得快速進步，成為該細分領域的頭部企業，實現小而精的發展模式。目前我國在超薄鈦帶、超厚鈦板材、大壁厚管材、大尺寸型材、鍛件、航空緊固件等產品的加工水平尚不過關，產品品質與國外相比仍有明顯差距，相關產品仍然沒有擺脫依賴進口的局面，一定程度上制約了我國航空航天、國防軍工、能源等關鍵行業的長遠發展。表22：2021 年-2022 年中國鈦加工材在不同領域的應用量對比 年度 化工 醫藥 航空航天 船舶 冶金 電力 制鹽 體育休閑 海洋工程 其他 合計 2021 年 應用量（萬噸）5.9 0.4 2.2 0.4 0.6 0.7 0.2 0.2 0.4 1.4 12.41 2022 年 應用量（萬噸）7.

123、3 0.6 3.3 0.5 0.2 0.5 0.1 0.1 0.3 1.6 14.5 資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 42 圖69：2022 年鈦材進口量 7479 噸 圖70：鈦材進口均價遠高于出口均價（萬美元/噸）資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 多家企業規劃建設鈦加工材生產線項目，提升鈦加工材產能。寶鈦股份規劃宇航級寬幅鈦合金板材、帶箔材建設項目和高品質鈦錠、管材、型材生產線建設項目，攀枝花鋼城集團規劃建設精密鈦、鋼薄板

124、冷軋生產線項目，西部超導規劃建設航空航天用高性能金屬材料產業化項目，建成達產后均對鈦加工材年產能和性能有顯著提升。表23：鈦材新建項目情況 公司 在建項目 增產內容 項目進度 寶鈦股份 宇航級寬幅鈦合金板材、帶箔材建設項目 板材：1500 噸 80%帶材：5000 噸 箔材：500 噸 高品質鈦錠、管材、型材生產線建設項目 鈦及鈦合金錠：10000 噸 95%鈦合金管材：290 噸 鈦合金型材：100 噸 攀枝花鋼城集團 精密鈦、鋼薄板冷軋生產線項目 鈦板：3000 噸 2022 年 12 月全面建成投產 西部超導 航空航天用高性能金屬材料產業化項目 鈦合金材料：5050 噸 預計 2024

125、年后投產 高溫合金：1500 噸 資料來源：寶鈦股份 2023 年半年報，西部超導公告，民生證券研究院 3.3 大飛機商業首飛，航空航天鈦材需求放量在即 3.3.1 軍機升級打開高端鈦材成長空間 國內以航天航空領域為代表的高端鈦材占比較小，但需求前景較好，未來有望保持高增長。根據 USGS 統計，全球航空航天鈦合金消費量占整體消費量的比重81166139717586042091615246157392631312800910785651883405,00010,00015,00020,00025,00030,0002019202020212022進口量/t出口量/t凈出口量/t7.46.66.

126、72.72.82.902468202020212022進口均價出口均價行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 43 約為 50%，其中美、俄軍事強國，航空鈦材在整個鈦合金應用市場占比超過了 70%；2022 年，我國航空航天領域鈦材應用占比為 23%，我國目前航空航天領域鈦材應用與全球乃至發達國家仍存在一定差距。近幾年國內航空航天領域鈦材消費持續放量，2017-2022 年 CAGR 達到 24.56%，2022 年國內航天航空領域鈦材消費突破達 3.3 萬噸，同比增長約 46.7%,未來隨著國內軍用、民用航空等領域發展，高端鈦材需求有

127、望保持高增長。圖71：中國航天航空領域鈦材消費量 資料來源：中國鈦工業發展報告，民生證券研究院 我國軍用飛機市場存在較大增長潛力，軍用高端鈦合金材料空間可期。盡管和平與發展是當今世界的主題，但是我國面臨的安全形勢仍然嚴峻，特別是近年來我國周邊海域紛爭不斷，積極推進國防和軍隊的現代化建設意義重大。近年來中國軍費支出持續增長，2008 年中國軍費預算支出為 4099 億元，2023 年增至 15537億元，年均復合增長率為 9.29%。隨著未來我國對軍用飛機數量增長特別是新型戰機升級換代的需求提升，軍用高端鈦合金材料空間可期。0%20%40%0500010000150002000025000300

128、0035000201720182019202020212022航天航空領域鈦材消費量（噸）同比（右軸，%）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 44 圖72：中國軍費預算支出（單位：億元）資料來源：wind，民生證券研究院 當前我國軍用飛機數量與世界先進國家尚存在較大差距，未來市場空間巨大。據World air forces 2023統計，從軍機數量上來看，截至 2022 年末我國現役軍機數量為 3284 架，遠落后于美國的 13300 架；從軍機結構上看，以戰斗機為例，截至 2022 年末我國以 X-7、X-8 為代表的二代戰斗機占

129、比達到 47%，以X-10、X-11/16 及 X-15 為主的三代戰機占比 51%，四代機占比僅為 2%，而美國現役已無二代戰斗機，其三、四代機型占比分別為 78%和 22%；中國各型軍用飛機的保有量以及先進戰機結構與世界先進國家相比仍存在巨大差距，隨著近年來我國軍用飛機的升級換代，軍機帶來的對飛機機體及發動機鈦合金需求將為我國航空領域用鈦合金市場帶來巨大市場增量。圖73：各國軍用飛機現役數量（單位：架）資料來源：World air forces 2023，民生證券研究院 新型戰機升級換代帶來單機鈦合金的用量不斷提升，航空領域鈦合金需求有望持續增長。在軍用飛機領域，鈦合金的用量發展非常迅速，

130、鈦用量、使用水平已4099 4723 5186 5830 6479 7177 8054 8869 9544 10226 11070 11899 12680 13553 14505 15537 02000400060008000100001200014000160001800013300418232842200160214511413106910651004050001000015000行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 45 成為衡量機型先進程度的重要指標。根據金天鈦業招股說明書，美國的戰斗機和轟炸機的鈦合金用量不斷增高，其戰斗機單

131、機機體鈦用量占比從 F-16 的 2%增至 F-35 的 27%及 F/A-22 的 41%；轟炸機從 B-1 的 21%增至 B-2 的 26%；運輸機從C-5 的 6%增至 C-17 的 10.30%。我國戰斗機亦呈相同趨勢，我國戰斗機單機機體鈦用量占比從 X-8 的 2%增至 X-20 的 20%及 X-31 的 25%。伴隨新型戰斗機用鈦量不斷提升，軍用飛機的升級換代有望為高端鈦合金材料帶來巨大市場空間。圖74：國外主要戰斗機鈦用量占比（質量分數）資料來源：飛機鈦合金結構設計與應用，民生證券研究院 3.3.2 大飛機商業首飛，鈦材需求放量在即 大飛機商業首飛，開啟市場化運營、產業化發展

132、新征程。5 月 28 日，由 C919大型客機執飛的東方航空 MU9191 航班平穩降落在北京首都國際機場，穿過象征民航最高禮儀的“水門”，標志著該機型圓滿完成首個商業航班飛行，正式進入民航市場，開啟市場化運營、產業化發展新征程。C919 大型客機是我國首次按照國際通行適航標準自行研制、具有自主知識產權的噴氣式干線客機，于 2007 年立項，2017 年首飛，2022 年 9 月完成全部適航審定工作后獲中國民用航空局頒發的型號合格證。表24：C919 大事記 時間 大事記 2006 年 2 月 9 日 國務院發布國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020 年)。大型飛機重大專項被確定

133、為 16 個重大科技專項之一 2007 年 2 月 26 日 國務院召開第 170 次常務會議，原則通過了大型飛機方案論證報告，原則批準大型飛機研制重大科技專項正式立項 2008 年 5 月 11 日 中國商飛公司成立 2009 年 1 月 6 日 中國商飛公司正式發布首個單通道常規布局 150 座級大型客機機型代號“COMAC919”，簡稱“C919”。2010 年 11 月 15 日 C919 大型客機 1：1 展示樣機在珠海航展上首次展出，獲得 100 架啟動訂單。2011 年 12 月 9 日 C919 大型客機項目通過國家級初步設計評審，轉入詳細設計階段。0%20%40%60%F-3

134、5F-22F-117F-18F-15Su-27F-14鈦用量占比（質量分數）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 46 2012 年 7 月 31 日 C919 飛機專項合格審定計劃（PSCP）在上海簽署。2013 年 12 月 30 日 C919 飛機鐵鳥試驗臺在中國商飛上飛院正式投用，C919 項目系統驗證工作正式啟動。2014 年 9 月 19 日 C919 大型客機首架機在中國商飛總裝制造中心浦東基地開始結構總裝。2015 年 11 月 2 日 C919 大型客機首架機在浦東基地正式總裝下線，標志著 C919 大型客機項目工程

135、發展階段研制取得了階段性成果 2016 年 11 月 1 日 東方航空成為 C919 飛機全球首家用戶。2017 年 5 月 5 日 C919 大型客機在上海圓滿首飛，標志著項目研制取得重大里程碑進展 2017 年 12 月 17 日 第二架 C919 飛機在上海浦東國際機場完成首次飛行。2018 年 3 月 24 日 C919 飛機 102 架機（C919 第二架機）順利完成第 5 次試飛。2018 年 6 月 6 日 C919 完成全機靜力試驗首個極限載荷工況。2018 年 12 月 28 日 三架 C919 飛機在上海浦東國際機場完成首次飛行。2019 年 8 月 1 日 C919 大型

136、客機 104 架機（C919 第四架機）完成首次試驗飛行。2019 年 10 月 24 日 C919 大型客機 105 架機（C919 第五架機）完成首次試驗飛行。2020 年 10 月 31 日 在南昌飛行大會上，C919 大型客機進行全球首次動態展示。2021 年 3 月 1 日 中國東方航空與中國商飛正式簽署首批 5 架 C919 購機合同。2022 年 9 月 29 日 C919 大型客機獲中國民用航空局頒發的型號合格證 2022 年 11 月 29 日 中國民航局向中國商飛公司頒發 C919 大型客機生產許可證 2022 年 12 月 9 日 全球首架 C919 大型客機交付中國東方

137、航空 2023 年 5 月 28 日 圓滿完成首次商業飛行 資料來源：中國商飛，民生證券研究院 民用飛機關鍵材料國產化打開高端鈦合金材料需求空間。減輕飛機重量、增加運載能力、降低油耗是航空公司選擇飛機的重要依據，提高鈦材用量對于未來民用客機的開發具有重要意義。從兩大國際飛機制造商的數據來看，波音和空客主要機型的用鈦量逐步提高。以當前民航主流空客及波音飛機為例，空客從 A300 的 4.0%增至 A350 的 14.0%，波音從 B747 的 4.0%增至 B787 的 15.0%。國內方面，商用客機 ARJ21 單機鈦用量 4.8%，C919 大型客機因作為完全按照最新國際適航標準研制的單通道

138、渦扇噴氣客機，廣泛采用鈦合金，其單機鈦用量占比已達 9.3%。圖75：C919 先進材料簡圖 圖76：主要民用客機鈦用量占比（質量分數）資料來源：中國商飛，民生證券研究院 資料來源：中國鈦合金材料及應用發展戰略研究，民生證券研究院 0%5%10%15%20%A300 A320 A340 A380 A350 B747 B767 B777 B787 C919鈦用量占比（質量分數）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 47 C919 訂單充足，鈦材需求放量在即。單架 C919 鈦含量 3.92 噸，單價 ARJ21鈦含量 1.2 噸，假設損

139、耗率為 80%，單架 C919 需要的鈦合金原材料需求量將達到 19.6 噸，單架 ARJ21 鈦合金原材料需求量為 6 噸。根據上海市科委發布的2022 上?？萍歼M步報告，截至 2022 年底，C919 累計獲得 32 家客戶、1035架訂單,ARJ21 已獲得 690 架訂單。此外，2023 年 4 月 27 日，海航航空集團與中國商飛公司在上海簽署百架飛機采購協議，其中包括 60 架 C919 飛機確認訂單和 40 架 ARJ21 飛機意向訂單，測算目前 C919 大飛機訂單至少 1095 架，ARJ21訂單至少 730 架。結合訂單我們測算，目前 C919 和 ARJ21 訂單可拉動約

140、 2.58萬噸鈦合金需求。表25：C919 和 ARJ21 拉動鈦合金需求量測算 機型 鈦含量 空機重量（噸）單機鈦含量（噸）加工耗損比例 單機鈦合金原材料需求量（噸）訂單（架）拉動鈦合金需求量（噸）C919 9.30%42.1 3.92 80%19.6 1095 21462 ARJ21 4.80%24.96 1.2 80%6 730 4380 資料來源：中國商飛公司市場預測年報（2022-2041），民生證券研究院測算 圖77：C919 產業鏈 資料來源：航空產業網，中國商飛，民生證券研究院 表26：國內主要鈦材供應企業 公司 產品 下游直接客戶 飛機上部件 西部超導 鈦合金棒材、絲材等 中

141、國航空工業集團下屬公司、三角防務、航亞科技等 結構件、緊固件、起落架部件、機身的梁、框和緊固件等、發動機風扇、壓氣機等 寶鈦股份 鈦合金厚板、薄板、棒材等 航宇科技、航亞科技等 起落架、引擎機艙、尾翼等、緊固件、發動機低壓封嚴環，外涵道支撐等 西部材料 鈦合金板材/飛機機身（蒙皮）資料來源：公司公告，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 48 未來 20 年中國將成為全球最大的民用客機市場。根據中國商飛預測，到 2041年中國客機規模將達到 10007 架，占全球比例 21.1%，成為全球最大民用航空市場。未來 20

142、年，中國新機交付量將達到 9284 架，其中單通道噴氣客機交付 6288架，以 C919 為代表的國產機型交付量蓄勢待發。圖78：全球各地客機機隊預測（單位：架）資料來源：中國商飛公司市場預測年報（2022-2041），民生證券研究院 注：中國包含香港、澳門特別行政區和臺灣地區，亞太不包含中國 表27：全球和中國的客機機隊預測（單位：架）年份 全球 中國 中國占比 2021 20,563 3,695 18.0%2026F 26,578 5,296 19.9%2031F 32,637 6,995 21.4%2036F 39,035 8,376 21.5%2041F 47,531 10,007 2

143、1.1%20222041 年均增長率(%)4.30%5.10%資料來源：中國商飛公司市場預測年報（2022-2041），民生證券研究院 表28：中國未來 20 年客機增量（單位：架）類型 國產機型代表 中國新機交付量 渦扇直線客機 ARJ21 958 單通道噴氣客機 C919 6288 資料來源：中國商飛公司市場預測年報（2022-2041），民生證券研究院 3.4 3C 消費新領域，打開鈦材應用新需求 鈦合金手機中框開拓鈦材3C新應用場景。2023年9月，蘋果新一代的iPhone 15 Pro 和 15 Pro Max 首次采用了鈦合金手機中框取代不銹鋼手機中框，由此可02000400060

144、008000100001200020212041F行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 49 以獲得更高強度和更輕的重量（iPhone15 Pro 和 15 Pro Max 重量分別為 187 克和 221 克，iPhone14 Pro 和 14 Pro Max 重量分別為 206 克和 240 克）；2023年 10 月，小米 14 pro 發布鈦金屬特別版，采用通過航天級 99%高純鈦和高強鋁合金材料精密復合的方式制作手機中框。兩大智能手機終端廠商有望引領鈦材在3C 領域應用持續拓寬。圖79：小米 14pro 鈦金屬特別版 圖80

145、：iphone15 系列采用航空級鈦金屬 資料來源：小米官網，民生證券研究院 資料來源：蘋果官網，民生證券研究院 鈦合金材料比不銹鋼更輕，比鋁合金強度高，是手機中框的理想材料。手機中框是手機結構的重要組成部分，它不僅起到支撐和保護內部零件的作用，而且也影響手機的整體外觀和手感，因此手機中框材料的關鍵要素在于強度和重量。鋁合金比不銹鋼更輕，不銹鋼比鋁合金硬度更高，而鈦合金密度比不銹鋼低，硬度比鋁合金和不銹鋼要高，綜合性能更加優異；同時鈦還具備優異的抗腐蝕性和極佳的生物相容性，鈦合金是手機中框的理想材料。鈦合金的邊框使得手機更加耐用，能夠抵抗日常使用中的磨損和劃痕，同時使得手機更加便攜，減少了手機

146、內部的結構負擔，并且鈦合金的外觀光澤度和獨特性也為手機增添了美感。表29：不同金屬材料性能比較 金屬 純鈦 鈦合金（TC4）鋁合金 鎂合金 不銹鋼（304）密度/(g/cm)4.40 4.42 2.74 1.82 7.93 比強度 93 253 117 154 66 熱導率/W(mK)17 8 96 72 16 彈性模量/GPa 11010 11010 72 45 193 抗拉強度/Mpa 41020 112020 320 230 520 屈服強度/Mpa 34520 101050 160 150 205 維氏硬度（HV5）1955 3705 150/200 資料來源：新材料在線公眾號，中國腐

147、蝕與防護網公眾號，廈門金鷺合金棒材公眾號等，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 50 鈦合金手機中框產業鏈包括上游鈦材、中游加工、下游組裝等環節。目前手機中框多采用 CNC（數控機床）方式進行加工，對于鈦合金而言，由于鈦合金熱導率很低，切削鈦合金過程中熱量會集聚在切削區域，導致刀具磨損加快，縮短刀具壽命，增加加工成本。因此目前蘋果和小米的鈦合金手機中框采用的都是鈦鋁復合材料。鈦合金手機中框產業鏈上游原材料是鈦材，中游是鈦鋁復合材料、CNC 加工，下游是零部件及組裝代工廠。圖81：鈦合金手機中框產業鏈梳理 資料來源：偉

148、邁特官網，搜狐，騰訊網，上海證券報，證券時報網，第一財經等，民生證券研究院 鈦/鋁復合材料的制備方法主要為固固復合法，主要包括爆炸焊接復合法、擠壓復合法、軋制復合法等。軋制復合法優點具有工藝簡單、生產效率高、成本低、便于批量化生產等優點，可生產質量穩定的復合板，難點是受溫度的影響，軋制復合過程中界面處易出現脆性金屬間化合物，從而影響結合質量，因此軋制參數(壓下率，軋制溫度，軋制速度等)的選擇至關重要；由于鈦、鋁板的變形抗力差異較大，在軋制工藝不當的情況下很容易出現板材翹曲、邊裂以及鈦板變形量小的問題。爆炸復合法更適合寬厚板制備，所產生的波紋狀界面結合強度更高，但容易出現覆板和斷裂、表面灼傷等缺

149、陷。擠壓復合法適用于生產連續的長方形和矩形斷面的復合型材，需要大功率擠壓機，而且不能連續化生產，材料利用率低。圖82：軋制法鈦鋁板復合工藝（3C 鈦邊框為雙層復合）圖83：鈦邊框用棒材軋制工藝 資料來源：小米官網，民生證券研究院 資料來源：蘋果官網，民生證券研究院 注：1、鈦合金棒材，3、軋輥，6、管式爐 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 51 智能手機市場穩步復蘇，高端手機市場份額持續提升。據 Canalys 數據，2022年全球智能手機出貨 11.9 億部，同比下滑約 12%，2023 年全球智能手機市場呈現逐步回暖趨勢，Ca

150、nalys 預計，2023 年智能手機出貨量將達到 11.3 億部，同比下滑 5%，到 2024 年將達 11.7 億部，同比增長 4%，到 2027 年將達到 12.5 億部，2023-2027 年將實現 2.6%年復合增長率。根據 Counterpoint research 最新公布的報告顯示，2022 年全球高端（600 美元）智能手機銷量市場份額達 21%，近年來呈現持續提升趨勢，我們預計未來高端手機銷量占比有望逐步提升。圖84：全球智能手機出貨量（單位：百萬部）圖85：全球高端手機銷量占比 資料來源：Canalys，民生證券研究院 資料來源：Counterpoint research

151、，民生證券研究院 我們對于智能手機中框有望拉動的鈦材需求量及價值量進行測算：假設一部手機鈦材耗用量 70g，全球手機銷量約 11 億部，其中高端機型占比逐年提升；假設蘋果、小米下一代高端機型繼續擴大鈦金屬的使用范圍，其他智能手機品牌也開始涉足鈦手機中框，鈦應用滲透率逐年提高；假設 TC4 不含稅價為 21.68 萬元/噸，純鈦不含稅價為 13.27 萬元/噸，兩種材料各占 50%份額，則均價為 17.48 萬元/噸。結合上述假設我們預計智能手機中框有望拉動鈦需求量達到 1.87 萬噸（2027 年）；價值量有望達到 32.70 億元。7%8%13%15%15%19%21%0%5%10%15%2

152、0%25%2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 52 表30：智能手機中框拉動的鈦材需求量及價值量測算 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 一部手機鈦耗用量(g)70 70 70 70 70 全球手機銷量（億部）11 11 11 11 11 高端機占比 23%24%25%26%27%鈦邊框手機高端機滲透率 36%60%70%80%90%鈦總使用量（t）6375.6 11088 13475 16016 18711 TC4 不含稅價（萬元/t）21

153、.68 21.68 21.68 21.68 21.68 純鈦不含稅價（萬元/t）13.27 13.27 13.27 13.27 13.27 鈦材料均價（萬元/t）17.48 17.48 17.48 17.48 17.48 3C 鈦邊框鈦價值量(億元）11.14 19.38 23.55 27.99 32.70 資料來源：wind，搜鈦網，民生證券研究院測算 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 53 4 電子新材料：AIGC 促進產業變革，創新應用助力行業復蘇 4.1 AIGC 抬升算力需求，光模塊產業鏈材料深度受益 4.1.1 光模塊

154、是光通信環節重要器件 AI 算力需求快速增長，全球光模塊市場規模有望持續攀升。AI 正引領新一輪科技革命，AI 大模型的訓練大幅拉動了算力需求，AI 產業化的落地需要云廠商龐大的算力支持，而光通信網絡是算力網絡的重要基礎和堅實底座，預計 AI 將進一步推動海外云巨頭對于數據中心硬件設備的需求增長與技術升級；同時超高清視頻、AR/VR 應用以及云服務等應用也將繼續推動數據中心需求增長，光模塊市場有望快速發展。Lightcounting 預測，全球光模塊的市場規模 2023-2028 年復合增速約 11%，2027 年將突破 200 億美元。數字經濟成為推動經濟增長的重要引擎，數字中國頂層設計的落

155、地將帶來算力提升能耗增長。伴隨著“東數西算”戰略的逐步落地，國內數據中心也同步加快新建、擴容步伐，而光模塊作為數據中心內部設備互聯的載體，在加大 AI 投入的背景下，光模塊市場有望持續擴張。國家統計局數據顯示，2023 年上半年，新型基礎設施建設投資同比增長 16.2%，其中 5G、數據中心等信息類新型基礎設施投資增長 13.10%，工業互聯網、智慧交通等融合類新型基礎設施投資增長 34.10%。Lightcounting 預計 2028 年中國光模塊市場規模有望達 35 億美元。圖86：全球光模塊市場規模及預測 圖87：中國光模塊市場規模及預測 資料來源：LightCounting，中際旭創

156、 2023 年半年報，民生證券研究院 資料來源：LightCounting，中際旭創 2023 年半年報，民生證券研究院 光模塊市場前十大廠商中，國產廠商占據七席，國內企業有望充分享受 AI 快速發展紅利。2022 年全球光模塊市場中，中際旭創與 Coherent 并列第一，Acacia排名第三，華為海思排名第四，光迅科技排名第五，海信寬帶排名第六，新易盛排名第七，華工正源排名第八，Intel 排名第九，索爾思光電排名第十，國產廠商占據七席。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 54 圖88：全球前十大光模塊市場競爭格局 資料來源：L

157、ightCounting，中際旭創 2023 年半年報，民生證券研究院 光通信是以光信號為信息載體，以光纖作為傳輸介質，通過電光轉換，以光信號進行傳輸信息的系統，光模塊是光纖通信中實現光電信號互相轉換的光電子器件。在傳統的通信傳輸領域，早期的信號主要通過電纜傳輸，但電傳輸損耗大、中繼距離短、承載數據量小、信號頻率提升受限；在全球信息互聯規模不斷擴大的背景下，光通信憑借通信容量大、傳輸距離遠、布設成本低、網絡覆蓋廣、抗電磁干擾等優點已逐步替代電傳輸方式。光通信是以光信號為信息載體，以光纖作為傳輸介質，以光電子器件實現電光轉換，在光通信系統傳輸信號過程中，發射端通過光發射組件進行電光轉換，將電信號

158、轉換為光信號，經過光纖傳輸至接收端，接收端通過光接收組件進行光電轉換，將光信號轉換為電信號。圖89：光通信系統工作原理 圖90：光模塊結構示意圖 資料來源：中國電子元件行業協會，民生證券研究院 資料來源：源杰科技招股說明書，民生證券研究院 光模塊主要由光收發組件、電芯片、結構件等組成。具體來看光通信產業鏈，光芯片、電芯片、PCB、結構件等構成光通信產業上游；光通信產業中游為光電子激光器芯片光信號探測器芯片物理流信息源光發射器光纖光纜光放大器光接收機信息源信息流電信號輸入光信號產生光信號調制光信號傳輸光信號處理光信號探測電信號輸出行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀

159、最后一頁免責聲明 證券研究報告 55 器件，包括光組件與光模塊，光無源組件主要包括光隔離器、光分路器、光開關、光連接器、光背板等，光有源組件主要包括光發射組件、光接收組件、光調制器等，光模塊由光收發組件、電芯片、結構件等進一步加工而成；光通信產業下游為電信設備制造商、數據通信設備制造商等光通信設備制造商，最終應用于電信市場，如光纖接入、4G/5G 移動通信網絡、云計算和互聯網廠商數據中心等領域。圖91：光通信產業鏈梳理 資料來源：源杰科技招股說明書，民生證券研究院 光芯片的性能直接決定光模塊的傳輸速率，是光通信產業鏈的核心，光芯片重要原材料包括砷化鎵、磷化銦、鈮酸鋰等。光芯片按功能可以分為激光

160、器芯片、探測器芯片以及調制器芯片，其中激光器芯片主要用于發射信號，將電信號轉化為光信號，探測器芯片主要用于接收信號，將光信號轉化為電信號，調制器芯片主要用于光信號的調制。激光器芯片按出光結構可進一步分為面發射芯片和邊發射芯片，面發射芯片包括 VCSEL 芯片，邊發射芯片包括 FP、DFB 和 EML 芯片；探測器芯片主要分為 PIN 和 APD 兩類。光芯片按照材料分類可分為硅（Si）系列、磷化銦（InP）系列、砷化鎵（GaAs）系列、鈮酸鋰（LiNbO3）系列等。磷化銦（InP）襯底用于制作 FP、DFB、EML 邊發射激光器芯片和 PIN、APD 探測器芯片，主要應用于電信、數據中心等中長

161、距離傳輸；砷化鎵（GaAs）襯底用于制作 VCSEL 面發射激光器芯片，主要應用于數據中心短距離傳輸、3D 感測等領域，鈮酸鋰（LiNbO3）主要用于制作調制器芯片。光芯片電芯片PCB結構件、套管上游原材料光器件有源組件光功能模塊無源組件光收發模塊下游主要應用領域光通信系統設備電信運營商云計算數據中心廠商行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 56 圖92：光芯片分類 資料來源：源杰科技招股說明書，民生證券研究院 光芯片為光模塊成本最主要的構成部分，占比超 50%。拆分光模塊成本結構，光器件成本占比約為 73%，電芯片占比約 18%，P

162、CB 和外殼分別占比 5%、4%。對光器件成本進一步分拆可知，在光器件成本中 TOSA（光發射機）和 ROSA（光接收機）占比分別為 48%、32%，由此可推算光芯片（TOSA 和 ROSA）占光模塊的成本比重約超 50%。圖93：光模塊成本結構分拆（2022）圖94：光模塊光器件成本結構分拆（2022）資料來源：觀研報告網，民生證券研究院 資料來源：觀研報告網，民生證券研究院 4.1.2 砷化鎵：VCSEL 激光器芯片襯底材料 砷化鎵具有優良的特性，廣泛應用于光電子和微電子領域，是 VCSEL 激光器芯片的襯底材料。砷化鎵是砷與鎵的化合物，屬于 III-V 族化合物半導體材料，使用砷化鎵襯底

163、制造的半導體器件，具備高功率密度、低能耗、抗高溫、高發光效率、光芯片激光器芯片探測器芯片面發射邊發射VCSELFPDFBEMLPINAPDGaAs材料體系InP材料體系Si/Ge/InP材料體系73%18%5%4%光器件電芯片PCB外殼成本48%32%8%9%3%TOSAROSA結構件尾纖濾光片行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 57 抗輻射、高擊穿電壓等特性，因此砷化鎵襯底被廣泛用于生產 LED、射頻器件、激光器等器件產品。砷化鎵早期主要應用于 LED 和太陽能電池，后續逐步拓展到射頻器件和 VCSEL 激光器。砷化鎵產業鏈上游為

164、砷化鎵晶體生長、襯底和外延片生產加工環節。襯底是外延層半導體材料生長的基礎，在芯片中起到承載和固定的關鍵作用。生產砷化鎵襯底的原材料包括金屬鎵、砷等，由于自然界不存在天然的砷化鎵單晶，需要通過人工合成制備；砷化鎵襯底生產設備主要涉及晶體生長爐、研磨機、拋光機、切割機、檢測與測試設備等。砷化鎵產業鏈下游應用主要涉及 5G 通信、新一代顯示（Mini LED、Micro LED）、無人駕駛、人工智能、可穿戴設備等多個領域。圖95：砷化鎵產業鏈 資料來源：北京通美招股說明書，民生證券研究院 砷化鎵襯底下游應用包括射頻器件、LED、顯示、激光器等，其中射頻和 LED占比較大，顯示和激光器未來增速較快。

165、據 Yole 數據顯示，2019 年砷化鎵襯底應用結構中射頻占比最大，約 37%，其次是 LED，占比約 34%，顯示（microLED等）占比 16%，激光器占比約 12%，光伏占比約 2%。預計到 2025 年射頻占比將下滑到約 28%，LED 占比約 28%，顯示（microLED 等）占比 26%，激光器占比約 18%，光伏占比約 1%。高純鎵、高純砷等砷化鎵襯底晶體生長爐、坩堝、研磨機等IC設計IC封測IC制造砷化鎵外延片IDM砷化鎵下游應用5G通信新一代顯示無人駕駛人工智能可穿戴設備MiniLEDMicroLED行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后

166、一頁免責聲明 證券研究報告 58 圖96：全球砷化鎵襯底應用分布結構 資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 受益于下游市場需求不斷拓寬，砷化鎵襯底市場規模有望持續增長。20 世紀90 年代以來，砷化鎵技術得以迅速發展，并逐漸成為最成熟的半導體材料之一，但長期以來，由于下游應用領域的發展滯后，市場需求有限，砷化鎵襯底市場規模相對較小。2019 年后，在 5G 通信、新一代顯示（MiniLED、MicroLED）、無人駕駛、人工智能、可穿戴設備等新興市場需求的帶動下，未來砷化鎵襯底市場規模將逐步擴大。根據 Yole 測算，2019 年全球折合二英寸砷化鎵襯底市場銷量約為2,000

167、 萬片，預計到 2025 年全球折二英寸砷化鎵襯底市場銷量將超過 3,500 萬片；2019 年全球砷化鎵襯底市場規模約為 2 億美元，預計到 2025 年全球砷化鎵襯底市場規模將達到 3.48 億美元，2019-2025 年復合增長率 9.67%。圖97：2019-2025 年全球砷化鎵襯底銷量和市場規模展望 資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 0501001502002503003504000500100015002000250030003500400020192020E2021E2022E2023E2024E2025EGaAs銷量：萬片（折合2英寸）GaAs市場規模（

168、百萬美元）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 59 全球砷化鎵襯底市場集中度較高。根據 Yole 統計，2019 年全球砷化鎵襯底市場主要生產商包括 Freiberger、Sumitomo 和北京通美，其中 Freiberger 占比28%、Sumitomo 占比 21%、北京通美占比 13%。目前砷化鎵晶體主流生長工藝包括 LEC 法、HB 法、VB 法以及 VGF 法等，其中 Sumitomo 砷化鎵單晶生產以VB 法為主，Freiberger 以 VGF 和 LEC 法為主，而北京通美則以 VGF 法為主。目前國內涉及砷化鎵襯

169、底業務的公司較少，除北京通美外，廣東先導先進材料股份有限公司等公司在生產 LED 的砷化鎵襯底方面已具備一定規模。圖98：2019 年全球砷化鎵襯底市場競爭格局 資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 4.1.3 磷化銦：光芯片關鍵襯底材料 磷化銦襯底光電性能好，電子遷移率高，被廣泛應用于制造光模塊器件、傳感器件、高端射頻器件等。磷化銦是磷和銦的化合物，是 III-V 族半導體材料，使用磷化銦襯底制造的半導體器件，具備飽和電子漂移速度高、發光波長適宜光纖低損通信、抗輻射能力強、導熱性好、光電轉換效率高、禁帶寬度較高等特性。磷化銦早期被應用于太陽能電池，后續逐步拓展到光電芯片和射

170、頻器件領域。磷化銦產業鏈上游為晶體生長、襯底和外延片的生產加工環節。從襯底生產的原材料和設備來看，其中原材料包括金屬銦、紅磷、坩堝等；生產設備涉及晶體生長爐、研磨機、拋光機、切割機、檢測與測試設備等。產業鏈中游包括集成電路設計、制造和封測環節，產業鏈下游應用主要涉及光通信、無人駕駛、人工智能、可穿戴設備等多個領域。磷化銦產業鏈上游企業包括襯底廠商及外延廠商，如北京通美、日本 JX、Sumitomo 及其他國內襯底廠商，IQE、中國臺灣聯亞光電、中國臺灣全新光電、II-VI、中國臺灣英特磊等外延廠商，器件領域包括 Finisar、Lumentum、AOI、Mitsubishi 等企業，下游主機廠

171、商包括華為、中興、Nokia、Cisco 等企業，終端行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 60 應用包括中國移動、中國電信、中國聯通、騰訊、阿里巴巴、Apple、Google、Amazon、Meta 等企業。圖99：磷化銦產業鏈 資料來源：北京通美招股說明書，民生證券研究院 光模塊為磷化銦襯底下游最大應用領域。磷化銦襯底主要應用下游器件包括光模塊器件、傳感器件、射頻器件，對應下游終端領域包括 5G 通信、數據中心、人工智能、無人駕駛、可穿戴設備等領域，從全球磷化銦襯底應用情況來看，據Yole 數據顯示，2019 年光模塊器件、傳感器

172、件、射頻器件三者銷量占比分別為80%、5%和 15%，光模塊器件和射頻器件目前是磷化銦下游主要的應用。圖100：全球磷化銦襯底應用結構（銷量口徑）圖101：全球磷化銦襯底應用結構（價值量口徑）資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 受益于下游市場需求的增加，磷化銦襯底材料市場規模將持續擴大。根據 Yole預測，2019 年全球磷化銦襯底（折合二英寸）銷量為約 50 萬片，2026 年全球磷磷化銦多晶磷化銦襯底晶體生長爐、坩堝、研磨機等IC設計IC封測IC制造磷化銦外延片IDM磷化銦下游應用5G通信無人駕駛可穿戴設備80%1

173、5%5%光模塊器件射頻器件傳感器件78%16%6%光模塊器件射頻器件傳感器件行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 61 化銦襯底（折合二英寸）預計銷量為 128.19 萬片，2019-2026 年復合增長率為14.40%；2019 年全球磷化銦襯底市場規模為 0.89 億美元，2026 年全球磷化銦襯底市場規模為 2.02 億美元，2019-2026 年復合增長率為 12.42%。受益 5G 通信、云計算、AI 等市場拉動光模塊市場快速發展，光模塊器件磷化銦襯底市場快速增長。根據 Yole 統計顯示，2019 年全球光模塊器件磷化銦襯

174、底（折合兩英寸）銷量約 40 萬片，到 2026 年全球光模塊器件磷化銦襯底（折合兩英寸）預計銷量將超過 100 萬片，2019 年-2026 年復合增長率達 13.94%，2019 年全球光模塊器件磷化銦襯底預計市場規模約 0.71 億美元，2026 年全球光模塊器件磷化銦襯底預計市場規模將達到 1.57 億美元，2019-2026 年復合增長率達 13.94%。圖102：2019-2026 年全球磷化銦襯底銷量和市場規模 圖103：2019-2026 年全球磷化銦襯底光模塊器件領域應用銷量和市場規模 資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 資料來源：Yole，北京通美招股說

175、明書，民生證券研究院 從市場格局來看，磷化銦襯底材料市場頭部企業集中度很高，主要供應商包括日本住友（Sumitomo）、北京通美、日本 JX 等。據 Yole 數據顯示，2020 年全球前三大廠商占據磷化銦襯底市場 90%以上市場份額，其中日本住友為全球第一大廠商，占比為 42%；北京通美位居第二，占比 36%。磷化銦單晶批量生長的技術主要包括 LEC 法、VGF 法和 VB 法。北京通美和 Sumitomo 分別使用 VGF 和VB 技術可以生長出直徑 6 英寸磷化銦單晶，日本 JX 使用 LEC 技術可以生長出直徑 4 英寸的磷化銦單晶。050100150200250InP銷量：萬片（折合

176、2英寸）InP市場規模：百萬美元050100150200InP銷量：萬片（折合2英寸）InP市場規模：百萬美元行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 62 圖104：全球磷化銦襯底市場競爭格局（2020）資料來源：Yole，北京通美招股說明書，民生證券研究院 4.1.4 鈮酸鋰：新一代電光調制器重要材料 鈮酸鋰晶體的壓電性能、光電效應十分優異，鈮酸鋰材料產業鏈包括上游晶體生長、中游制造加工和下游應用。鈮酸鋰是一種無機物，化學式為 LiNbO3，是一種負性晶體、鐵電晶體，經過極化處理的鈮酸鋰晶體具有壓電、鐵電、光電、非線性光學、熱電等多性

177、能的材料，在聲學濾波器中和光通訊中都有重要應用。鈮酸鋰材料產業鏈中，上游材料端首先是通過氧化鈮制備鈮酸鋰單晶，然后通過提拉法生長鈮酸鋰晶體，也可以通過離子切片等方法制備鈮酸鋰單晶薄膜；中游制造加工主要是鈮酸鋰調制器芯片及器件制造，包括體材料鈮酸鋰調制器和薄膜鈮酸鋰調制器；下游主要應用于光通信、光纖陀螺、超快激光器、有線電視等領域。圖105：光學級鈮酸鋰材料產業鏈梳理 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 42%36%13%9%Sumitomo北京通美日本JX其他上游中游下游氧化鈮鈮酸鋰晶體薄膜鈮酸鋰體鈮酸鋰調制器薄膜鈮酸鋰調制器光通信光纖陀螺超快激光器有線電視行業投資策略/有色金屬 本公司

178、具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 63 光信號調制是光模塊的必要功能，電光調制器包括內調制和獨立調制兩種模式。光信號調制是光模塊的必要功能，通過將信號加載在光波上，實現了可靠高速的光通信，但是調制器不是光模塊中的必要器件，在短距離場景下，可以采用內調整的方式替代獨立的調制器。內調制或直接調制是直接控制激光器泵浦源，從而使激光的某些參量得到調制；獨立調制器進行的外調制是指光輸出光源的振幅和頻率作為光載波經過光調制器，光信號通過調制器來實現振幅、頻率和光學載波的相位調整。在中長距光通信場景中，特別是相干通信中，獨立的調制器是必要器件。圖106：光信號調制在光信號處

179、理流程中的位置 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 目前行業內的主流電光調制器有三種，其基底分別采用硅、磷化銦和鈮酸鋰材料，并且根據其優缺點不同，可適用于不同通信距離的應用場景。比較來看，鈮酸鋰方案具有高帶寬、低插損、高可靠性、較高消光比、工藝成熟等優點?；诠杌恼{制器期限速率約為 60-90Gbaud，基于磷化銦的調制器可達到 130Gbaud，而基于鈮酸鋰的調制器可能超過 130Gbaud。受材料性質所限，硅基方案存在插入損耗高、存在溫漂等問題，因而主要應用在短距離；磷化銦方案主要是通過犧牲一定的參數從而在中短距離傳輸中替代鈮酸鋰。鈮酸鋰調制器在長途相干光傳輸和超高速數據中心的場景

180、具備良好的競爭力，主要用在 100Gbps 以上的長距骨干網相干通訊和單波 100/200Gbps 的超高速數據中心中。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 64 表31：光調制器對比 調制器類型 應用場景 優點 缺點 硅基調制器 短程的數據通信用收發模塊 尺寸小 性能一般，高速長距離通信網絡不適用 磷化銦基調制器 中距和長距光通信網絡收發模塊 調制效率高，驅動電壓小，帶寬可調制，器件結構緊湊 對材料和工藝要求高，成本和集成難度大 鈮酸鋰基調制器 100G 及以上長距骨干網相干通信 電光系數大、調制帶寬大、波導傳輸損耗小、穩定性好，發

181、展成熟 體積較大 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 隨著光通信系統的不斷升級和流量繼續快速攀升，當前的高速通信系統對鈮酸鋰調制器產生了新的要求，包括更高調制速率以及小型化、集成化，薄膜鈮酸鋰調制器優勢凸顯。傳統塊狀鈮酸鋰制作的體鈮酸鋰電光調制器，存在著一些技術上的局限性：其一體積大，無法滿足器件微納化的發展需求；其二性能難提升，無法適應大容量通信網絡的快速發展。薄膜鈮酸鋰調制器相比于體鈮酸鋰調制器，既能解決傳統鈮酸鋰塊材料器件尺寸過大、不利于集成的問題，又能兼容成熟的硅基光子學工藝，與其它集成光子學器件實現片上集成，在光通信高速率發展背景下優勢凸顯。圖107：離子切片法制備鈮酸鋰薄膜示

182、意圖 資料來源：信息時代的鈮酸鋰晶體：進展與展望劉宏，民生證券研究院 AI 產業化趨勢驅動光通信傳輸速率持續提升，打開鈮酸鋰調制器市場需求。鈮酸鋰調制器適合數據中心中高速傳輸應用場景，有望受益于 AI 產業化所拉動的巨大算力基礎設施需求實現快速發展。同時薄膜鈮酸鋰調制器能實現更小尺寸的封裝，適應于未來核心網絡端口密度不斷加大的需求，預計全球光模塊用鈮酸鋰調行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 65 制器市場空間持續增長。據華經產業研究院數據，2021 年全球光模塊用鈮酸鋰調制器市場規模約 3.37 億美元，預計到 2025 年將達 8

183、.85 億美元，2021-2025 年CAGR 約 27.3%。圖108：2021-2025 年全球光模塊用鈮酸鋰調制器市場空間及展望 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 鈮酸鋰調制器行業主要被日本企業占據主要份額。由于鈮酸鋰系列高速調制器芯片及器件行業壁壘較高，全球僅有三家主要供應商可以批量供貨，分別是日本的 Fujitsu（富士通）、日本的 Sumitomo（住友集團）和 Lumentum。2020 年光庫科技通過收購 Lumentum 相關產品線進入該領域，目前是國內少數可以提供鈮酸鋰技術的廠家之一。受益于國內薄膜鈮酸鋰產業鏈逐漸成熟，隨下游新易盛等廠商相繼展示或推出薄膜鈮酸鋰光模

184、塊，國內廠商有望在薄膜鈮酸鋰調制器領域占據卡位優勢。表32：鈮酸鋰調制器行業主要公司 公司名稱 國家 基本情況 Fujitsu（富士通）日本 Fujitsu 的光器件業務（包括鈮酸鋰調制器業務）主要由子公司 Fujitsu Optical Components Limited 來運營，該子公司位于日本。2009 年成功推出世界第一個高速大容量光傳輸的鈮酸鋰調制器，2017 年推出 600G 鈮酸鋰調制器，全球市場份額約為 70%。Sumitomo（住友集團）日本 Sumitomo 的光器件業務（包括鈮酸鋰調制器業務）主要由子公司 Sumi tomo Osaka Cement CO.,Ltd 運

185、營。Lumentum（光庫科技收購）中國 Lumentum 是全球領先的光通信產品、消費市場和工業激光器提供商，2020 年光庫科技收購 Lumentum 位于意大利 San Donato 及其代工廠的鈮酸鋰系列高速調制器產品線。資料來源：光庫科技公告，智研咨詢，民生證券研究院 0%10%20%30%40%50%60%024681020212022E2023E2024E2025E全球光模塊用鈮酸鋰調制器市場規模（億美元）yoy（右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 66 鈮酸鋰晶體市場規模穩步增長。隨著下游 5G 通信、云計算等

186、主要行業的持續發展，以及 AI 大模型的訓練和應用帶來數據中心等基礎設施的增長需求，有望驅動光模塊行業的用量增長和技術升級，上游鈮酸鋰晶體市場需求有望穩步增長。據華經產業研究院數據，2016 年全球鈮酸鋰晶體市場規模約 1.24 億美元，2022 年增長至約 1.46 億美元。光學級是鈮酸鋰晶體的主要類型，2022 年全球光學級鈮酸鋰晶體市場規模約 0.85 億美元，約占全球鈮酸鋰晶體市場份額的 60%。近年來我國鈮酸鋰單晶市場規模同樣在不斷擴大，2021 年中國鈮酸鋰單晶市場規模約 3億元，預計 2022 年中國鈮酸鋰單晶市場規模將達到 3.56 億元。圖109：全球鈮酸鋰晶體市場規模 圖1

187、10：2017-2022 年中國鈮酸鋰晶體市場規模 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 鈮酸鋰單晶行業主要被日本企業占據主要份額。日本企業在濾波器以及鈮酸鋰調制器領域都占據主要份額，上游鈮酸鋰單晶材料領域同樣是日本企業占據領先地位，代表企業包括日本信越化學、日本住友金屬。國內鈮酸鋰單晶材料代表企業主要是天通股份和德清華瑩。國內企業在鈮酸鋰單晶薄膜材料領域占據卡位優勢，濟南晶正在國際上率先開發出并產業化 300-900 納米厚度鈮酸鋰單晶薄膜材料產品。表33：鈮酸鋰材料行業主要企業梳理 公司 國家 基本情況 信越化學 日本 全球最大的硅材料生產商，

188、LN、LT 晶體與基材產能位居全球前列。住友金屬 日本 日本硅材料頭部企業的旗下公司，2018 年退出盈利不佳的藍寶石基板轉向 LN、LT 晶體。臺灣兆遠科技 中國 中國臺灣藍寶石襯底頭部廠商，2006 年后逐漸布局 LN、LT 晶體。天通股份 中國 已形成 3/4/5 英寸 LN、LT 晶片量產能力，通過多個國內外企業驗證，國內主要客戶包括好達電子、中電 26 所。1.11.21.31.41.520162022全球鈮酸鋰晶體市場規模（億美元）0%10%20%30%40%01234201720182019202020212022E中國鈮酸鋰單晶市場規模（億美元）yoy（右軸）行業投資策略/有色

189、金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 67 德清華瑩 中國 3、4 寸 LN、LT 晶體年產能達 18 噸，晶片年加工能力 100 萬片。濟南晶正 中國 濟南晶正電子科技有限公司成立于 2010 年,是一家致力于納微米級厚度光電、壓電單晶薄膜材料研發、生產及銷售為一體的高新技術企業，在國際上率先開發出并產業化 300-900 納米厚度鈮酸鋰單晶薄膜材料產品。資料來源：華經產業研究院，濟南晶正官網，民生證券研究院 4.1.5 金屬基復合材料：光芯片基座重要材料 金屬基復合材料可以將金屬基體較高的熱導率和增強相材料較低的熱膨脹系數結合起來，制備出熱物理性能

190、與電子器件材料相匹配的封裝材料。在集成電路中，封裝起著芯片保護、芯片支撐、芯片散熱、芯片絕緣以及芯片與外電路連接的作用，電子封裝材料的研究重點經歷了金屬、陶瓷、塑料、復合材料的變化，微電子和半導體器件對封裝材料要求越來越高，加速了先進金屬基復合材料的發展。金屬基電子封裝材料由基體和增強相兩部分組成，基體一般為金屬(如鋁、銅、鎂)及其合金，增強相主要為碳(如碳纖維、金剛石、碳納米管)、陶瓷(如碳化硅、氮化鋁)及金屬(鎢、鉬)等。這些基體合金具有良好的導熱性能、可加工性能以及焊接性能，而增強相具有較好的熱膨脹性能、良好的化學穩定性、高強度、低密度以及與基體金屬較好的潤濕性，從而確保金屬基復合材料具

191、有優異的熱物理性能和封裝性能。圖111：電子封裝金屬基材料性能 資料來源：電子封裝用金屬基復合材料的研究進展曾婧，民生證券研究院 鎢銅合金和鉬銅合金為目前應用最廣泛的金屬基電子封裝材料，鋁碳化硅行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 68 （SiC/AI）和鋁硅（Si/AI）合金復合材料為新興金屬基電子封裝材料，金剛石/銅復合材料有望成為下一代電子封裝材料。早期采用 Kovar 合金等材料作為電子封裝材料，伴隨電子封裝逐步往小型化、高密度、熱量易散發的應用需求方向迭代，電子封裝材料的性能要求也在不斷提高。鎢銅（W/Cu）、鉬銅（Mo/C

192、u）復合材料也稱為鎢銅、鉬銅合金，即以金屬顆粒 W、Mo 為增強相的金屬基復合材料，其熱導率為 150230W/(mK)，熱膨脹系數為 5.710610106K1，是目前應用最廣泛的金屬基電子封裝材料，主要應用于電子散熱器件以及熱沉材料。我國W/Cu、Mo/Cu 等傳統電子封裝材料的制備與應用技術較成熟，已進行大規模工業化生產，但這種材料的熱導率已不能滿足現代大功率器件的更高要求，特別是其密度大(W/Cu：1517g/cm3，Mo/Cu：9.910.0g/cm3)，不適于在便攜電子和航空航天裝備中應用。在航空航天飛行器領域所需的電子管理設備中，在滿足電子封裝材料的基本要求的前提下，輕質是其最亟

193、待解決的問題，鋁碳化硅（SiC/AI）和鋁硅（Si/AI）復合材料正好具有質量輕，熱膨脹系數低，熱傳導性能良好，強度和剛度高等優越性能，成為新一代電子封裝材料。金剛石是目前已知的在自然界中存在的最堅硬的物質,同時也是自然界中導熱系數最高的物質之一,導熱系數高達 1.22.6kW/(mK)。銅的導熱、導電、延展性都較好,熱導率遠高于鋁、鉬等金屬,并且價格低廉,被廣泛應用于集成電路領域。綜合金剛石和銅的導熱性能,金剛石/銅復合材料有望成為未來主流的高導熱電子封裝材料。圖112：電子封裝常用復合材料性能比較 資料來源：電子封裝用金屬基復合材料的研究進展曾婧，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本

194、公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 69 光芯片基座是光模塊部件中重要的散熱部件，光模塊往高速率迭代驅動光芯片基座材料升級迭代。光模塊是 5G 承載網絡、數據中心互聯和全光接入網絡的基礎構成單元，它由光器件、功能電路和光接口組成，主要功能為完成光信號的光電、電光轉換，主要用于電信傳輸、數據中心和 5G 基站。光模塊中有三大核心部件，光芯片、激光器和光棱鏡，此三大部件對光芯片基座載體材料的散熱系數和熱膨脹系數有著苛刻的要求。光模塊目前主要以 200G 以下為主，200G 及以下對于芯片基座材料的散熱要求不高，低膨脹高導熱的可伐合金(Kovar）可以滿足要求，4

195、00G以上光模塊芯片對散熱要求大幅提高，需要具有低膨脹更高導熱特性的新材料來滿足要求，不同成份的鎢銅合金可以滿足 400G、800G、1.6T 光模塊需求，大于1.6T 的光模塊需要更優異性能的金剛石/銅復合材料才能滿足要求。用于光模塊芯片基座的鎢銅材料主要技術要求是超細鎢粉均勻彌散分布在銅相中，并且材料要求高潔凈度、高致密度，不允許有任何氣孔、夾雜、鎢顆粒團聚，這些缺陷都會嚴重影響光模塊組件焊接和使用性能。目前市場上普通的鎢銅材料無法滿足這些精細要求，而且良品率低。斯瑞新材采用 3D 打印骨架、真空熔滲定向凝固、微精密加工、自建專用鍍金線滿足了這一細分市場的特殊需求。在此基礎上，斯瑞新材正在

196、研發低成本批量生產金剛石/銅復合材料工藝，為 1.6T 以上光模塊大批量應用儲備能力，以支撐未來更高性能 GPU 的快速發展需求。圖113：光芯片基座示意圖 資料來源：斯瑞新材官網，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 70 4.2 液冷板：“一體兩翼”，需求快速增長 4.2.1 電池液冷板是電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件 電池液冷板是電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件。液冷板是液冷散熱器的一種產品元件，其散熱原理是在金屬板材內加工形成流道，電子部件安裝在水冷板的表面并在之間涂裝導熱介質，內部的冷卻

197、液從板的進口進去，再從出口帶走部件傳導的熱量。根據形狀和結構的不同，目前市場常見的液冷板主要有口琴管式、沖壓式、擠壓式、吹脹式等多種類型。在新能源車領域，電池液冷板作為電池熱管理系統中直接與電池進行熱交換的部件，通過液冷板流道中的冷卻液將電池產生的熱量轉移到冷卻裝置中或通過冷卻液將熱量輸送到電池處，實現將電池溫度維持在最適合其工作效率 20-35范圍內。圖114：電池水冷板結構 資料來源：納百川招股說明書，民生證券研究院 圖115：口琴管式水冷板 圖116：沖壓式水冷板 資料來源：納百川招股說明書，民生證券研究院 資料來源：納百川招股說明書，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證

198、券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 71 從產業鏈結構來看，液冷板行業上游為中鋁集團、紫金礦業等鋁、銅金屬原材料企業；中游為銀邦股份、華鋒鋁業等鋁熱傳輸材料生產以及銀輪股份、納百川等液冷板配套加工企業；下游終端應用主要包括新能源汽車、服務器液冷以及儲能等領域。圖117：液冷板行業產業鏈 資料來源：華經情報網，民生證券研究院 液冷板生產流程包含鋁熱傳輸材料加工環節和液冷板加工環節。在液冷板生產工藝上，同一終端應用下的液冷板不同類型產品雖在結構設計上有所不同，但加工工藝高度類似。以鋁熱傳輸復合材料為例，液冷板生產前道工序主要包括材料的復合以及冷軋、熱軋等環節，其中復合和冷

199、軋為水冷板生產的核心工序，冷軋為熱軋卷或鑄軋卷在再結晶溫度之下強烈塑性變形的過程。冷軋后的半成品具有組織性能均勻、尺寸精確、表面品質高等特性。后道包括對前端退火精整后的產品再進行芯體組裝、釬焊以及氣密性檢測等工序。下游上游中游新能源汽車原材料鋁熱傳輸材料液冷板終端應用鋁銅服務器溫控儲能液冷行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 72 圖118：液冷板生產流程（以復合材料為例）資料來源：華峰鋁業招股說明書，納百川招股說明書，民生證券研究院 鋁的物理優勢使其成為交通領域熱傳輸材料的主要選擇。質量與加工方面，鋁的密度為 2.69g/cm3，僅

200、為鋼密度的 34%，銅密度的 30%。且鋁可以通過添加合金元素提高材料性能，塑形優良，可加工成復雜性質；導熱能力方面，鋁的導熱系數為 247W/mK，略低于銀（411W/mK）和銅（398W/mK）但遠高于鐵（73W/mK）。因而鋁是行業內綜合考慮下最優的金屬熱傳輸材料。表34：鋁是目前性價比最高的導熱金屬材料 項目 鋁 銅 鎂 鈦 鋅 密度(20)/(g/cm3)2.69 8.93 1.738 4.507 7.133 熔點/600.4 1084.88 650 166810 420 熔化熱/(kJ/mol)10.47 13.02 8.71 18.8 7.2 比熱容 c(20)/J(kgK)90

201、0 386 102.5 522.3 382 熱導率/W/(mK)247 398 155.5 11.4 113 硬度 HBS 2035 37 35 6074 3042 彈性模量（拉伸）E/GPa 62 128 44 106 130 資料來源：Mechtool，民生證券研究院 注：鋅的斷后伸長率指標為斷面伸縮率數值 水冷板使用的復合材料一般以 3 系鋁合金為芯材，4 系鋁合金為復合層。鋁熱傳輸復合材料是以鋁錳 3 系合金為基礎核心材料，即芯材，利用軋制復合工藝使芯材和其他一種或一種以上物理、化學性能不同的牌號的鋁合金在接觸面上形行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后

202、一頁免責聲明 證券研究報告 73 成冶金結合的新型鋁合金材料。與單一金屬相比較，不同金屬的結合可以使其物理、化學性能更優越，熱膨脹性、導熱性、強度、耐腐蝕性、導電性可得到很大提高。芯材由鋁錳 3 系鋁合金構成，起強度支撐和散熱作用；復合層由鋁硅 4 系合金或其他牌號的鋁合金構成，起到釬焊或改善整體材料性能的作用。以華峰鋁業水冷板材料為例，芯材主要是 3003 牌號鋁合金，復合層主要是 4343 牌號鋁合金。圖119：鋁熱傳輸復合材料基本結構 圖120：鋁熱傳輸復合材料放大圖 資料來源：華峰鋁業招股說明書，民生證券研究院 資料來源：華峰鋁業招股說明書，民生證券研究院 表35：復合材牌號、狀態、包

203、覆率及尺寸規格 釬焊層牌號 基體牌號 狀態 包覆率%厚度 mm 寬度 mm 板材長度 mm 典型內徑 mm 卷材外徑 mm 4A13 3A11 O 3.025.0 0.0506.000 7.01600.0 10000 75.0 4502500 4A17 3B11 H12 150.0 4A43 3003 H22 200.0 4A45 3005 H14 250.0 4004 6A02 H24 300.0 4045 6060 H16 400.0 4047 6063 H26 405.0 4104 6951 H18 500.0 4343 7A11 505.0 7072 資料來源：釬焊用鋁合金復合板、帶、

204、箔材國家標準，民生證券研究院 表36：華峰鋁業水冷板型號 編號 零部件 典型材料 常規厚度 1 水冷板 AA3003MOD 0.63.0mm 2 水冷板 AA3003MOD/AA4343 0.63.0mm 3 水冷板 AA4343/AA3003MOD/AA3003MOD 0.63.0mm 資料來源：華峰鋁業官網，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 74 4.2.2 行業壁壘較高，頭部企業規模優勢顯著 液冷板材料壁壘較高，主要來源于工藝復雜、供應鏈認證周期長、建廠投資大三個方面。工藝壁壘方面：鋁釬焊復合材料制程長，需要

205、經過多道軋制工序，理論良率在 70%，實際良率約 67-68%。參考熱傳輸用鋁基合金軋制復合的技術特點及其發展趨勢，鋁熱傳輸復合材料在復合過程中不僅要進行復合界面清理以充分去除氧化層、表面油污；同時熱軋復合時的道次加工率設計也深有考究，太小的道次加工率使望性變形僅在皮材層產生,從而使皮材延伸向上翹起而不能實現皮材與芯材的結合;過大的道次加工率會使變形區深入到深處,在復合界面上不能充分暴露新鮮金屬,從而也難于實現皮材與芯材的有效結合；加熱工藝和開軋溫度如果溫度過高可能會使皮材熔化;而加熱時間過短,又可能使坯錠溫度不均勻,軋制時因溫度差異而使金屬延伸不均勻,嚴重時會出現軋裂現象而報廢；此外終軋溫度

206、以及材料狀態和性能的控制也會對產品質量與生產良率產生影響，復合料生產工藝復雜且細節繁多。建廠投資壁壘方面：鋁基復合材料生產所在的鋁壓延加工行業屬于高能耗行業，因此投資建廠能耗限制高；此外，行業整體投資規模較大，鋪底流動資金需求高，建設周期較長，特別是軋制設備方面，主要部件均為定制化，建造周期基本要兩年以上，加上安裝調試時間，整體一般需要三年以上時間。圖121：主要公司產品良率 資料來源：各公司公告，民生證券研究院 50%55%60%65%70%75%銀邦股份華峰鋁業產品良率行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 75 表37：液冷板建廠

207、投資情況（以華峰鋁業 15 萬噸項目為例）項目 車間 主要設備 單價（萬元）投資金額（萬元）設備投資 熱軋車間 四機架熱精軋機組 47000 47000 冷軋精整車間 2000mm 冷軋機 5000 5000 新增沖壓車間 自動化沖壓線 2320 2320 鋁箔車間 2000mm 鋁箔軋機 3230 3230 其他設備 通風設備及噪聲防治 1800 1800 各車間其他設備 3409 設備總投資合計 94759 單噸設備投資費用（萬元）0.63 其他投資（其他建設投資、建筑工程、安裝工程等）（萬元）40,442 總項目投資（萬元）135201 單噸項目投資費用（萬元）0.90 資料來源：公司公

208、告，民生證券研究院 注：不考慮預備費與流動資金 供應鏈壁壘方面，汽車行業有 2-3 年的導入期：參考普華有策說明，一般而言，汽車行業有 2-3 年的導入期，零部件企業首先需要通過獨立第三方的IATF16949:2016 質量管理體系認證，然后經歷審核方的嚴格審核，在研發能力、采購管理、生產工藝、質量控制等方面達到要求，并通過供貨測試后才能成為合格供應商，客戶整體的認證周期較長；此外，下游車型廣泛使得鋁熱傳輸產品具有高度定制化的特點，產品種類繁多且尺寸規格復雜。因而當前的主要廠商已與客戶深度綁定，新進入企業難以輕易打破供應鏈壁壘。生產工藝復雜等壁壘塑造行業高集中度。由于行業壁壘較高，目前市場上僅

209、包括格朗吉斯（Granges）、華峰鋁業以及銀邦股份三家主要企業，行業 CR3 超過圖122：華峰鋁業年產 15 萬噸新能源用板帶箔項目周期需要 3 年 資料來源：華峰鋁業關于非公開發行股票申請文件反饋意見的回復（修訂稿），民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 76 60%。格朗吉斯鋁業集團是世界主要鋁型材生產者之一，其釬焊熱交換器業務占全球市場份額的 25%，2022 年銷量約為 29.4 萬噸。華峰鋁業是目前國內產能最大的鋁熱傳輸材料生產供應商，現有產能 34-35 萬噸，并有 15 萬噸在建產能，2022年鋁熱傳

210、輸材料銷量 29.37 萬噸；銀邦股份主要生產釬焊用鋁熱傳輸材料、鋁鋼復合帶材料等產品，是國內的電站空冷系統用鋁鋼復合帶材的主要生產企業之一，2022 年復合材料銷量約 17 萬噸。表38：主要公司產能、產量及擴產情況 企業 總產能（萬噸）2022 年產量（萬噸）擴產情況 格朗吉斯 58 47.9（全部業務）Finspng 工廠擴產項目，達產后產能將翻倍 華峰鋁業 34-35 29.8（不包含電池料及沖壓件）15 萬噸新能源汽車用高端鋁板帶箔項目 銀邦股份 22 17.3（金屬復合材料）35 萬噸新能源車用再生低碳鋁熱傳輸材料項目 資料來源：各公司公告，民生證券研究院 4.2.3 新能源汽車電

211、池熱管理驅動液冷板市場快速增長 液冷是動力汽車電池熱管理系統的主要方案。對于新能源汽車而言，電池熱管理系統(BTMS)技術主要分為空氣冷卻、液體冷卻、相變材料冷卻和熱管冷卻，隨著應用環境對電池的要求越來越高，液冷技術正逐漸取代風冷技術成為各大車企的優先選擇。目前包括比亞迪、北汽、廣汽、別克、云度、江淮、小鵬汽車等車企均擁抱了液冷技術方案，國內外的典型車型如寶馬i3、特斯拉ModelS、通用Volt、華晨寶馬之諾、吉利帝豪 EV 等也采用了液冷技術。根據 IDTechEx 數據，2022 年上半年電動汽車采用液體冷卻的比例約為 70%，NE 時代預計 2025 年乘用車市場的液冷比例將達到八成以

212、上。圖123：全球釬焊熱交換器用軋制鋁材市占率（2022）資料來源：各公司公告，民生證券研究院 25%25%14%36%格朗吉斯華峰鋁業銀邦股份其他公司行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 77 表39：電池熱管理系統不同冷卻方案對比 冷卻方案 細分類別 材料 優勢 劣勢 代表車型 風冷 強制性風冷 空氣 結構簡單、成本低、占地面積小、重量輕等 導熱系數低、電池均勻性控制不佳等 Volkswagen eGolf 被動式風冷 空氣 Nissan Leaf 液冷 冷卻液冷卻 水/乙二醇混合物等 導熱性能好、冷卻效果好、散熱均勻等 維護困難

213、、重量大、結構復雜等 Tesla Model S 制冷劑冷卻 1234yf,二氧化碳等 BMW i3 浸沒式冷卻 碳氫基油 McLaren SpeedTail 相變材料冷卻 相變材料冷卻 膨脹石墨、碳纖維、石墨烯、泡沫鋁和泡沫銅等 熱密度高、潛熱大、穩定性好、散熱快等 相變材料吸收熱量難以散發等 尚未規模應用 熱管冷卻 熱管冷卻 水、液氨、乙醇等 導熱系數高、散熱效率高、均勻性能好、安全性好等 成本高、換熱介質難以控制、結構復雜等 尚未規模應用 資料來源：EXOES，CNET，Power Battery Thermal Management System，民生證券研究院 圖124：風冷系統方式

214、示意圖 圖125：液冷方式示意圖（翅片液冷板）資料來源：Power Battery Thermal Management System，民生證券研究院。注：a 為串聯送風方案，b 為并聯送風方案 資料來源：Research on battery liquid-cooled system based on the parallel connection of cold plates，民生證券研究院 新能源汽車相比于傳統車型有更多的熱傳輸用鋁需求。汽車熱管理系統內部包括冷凝器、蒸發器、水箱散熱器、中冷器、暖風機、油冷卻器等部件，新能源汽車由于新增三電系統將會有更多的熱傳輸需求，其中水冷板作為重要散

215、熱部件屬于電池熱管理系統。參考 Ducker 提供的估計，2030 年車內各部件用鋁量還有進一步的增長趨勢。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 78 圖126：汽車熱管理系統組成 資料來源：控安汽車研究院，民生證券研究院 表40：不同動力車型熱管理系統用鋁測算 模塊 部件 型號（mm）/參考規格 質量（kg）汽車空調 冷凝器 三層復合帶（0.10.219/22/32/44L）2.5 汽車空調 蒸發器 三層復合帶（0.10.284.98L）1.5 汽車空調 暖風機 0.6 汽車空調 小計 4.6 水箱散熱器 波浪帶 三層復合箔帶材（0

216、.134L）0.8 水箱散熱器 冷卻管帶 三層復合帶（0.3565L）1.4 水箱散熱器 主片 雙層復合帶（1.5278L）0.22 水箱散熱器 側片 雙層復合帶（240L）0.23 水箱散熱器 拉條 300 帶（1.52L）0.02 水箱散熱器 小計 2.67 機油冷卻器 油路板料 0.25 中冷器 主板、波浪帶翅片 2.5 傳統車合計 10.02 電池熱管理系統 水冷板 10 電池熱管理系統 電池冷卻器 中長款單 Chiller 結構（135.865.670）2 新能源車合計 22.02 資料來源：新型鋁熱傳輸材料剪切工藝及其設備研究與設計，銀邦股份招股說明書，Constellium，Du

217、cker，AVIC，民生證券研究院 注：考慮傳統與新能源汽車熱管理功能存在質量重合的情況，因此新能源汽車增量主要考慮水冷板與電池冷卻器兩部分 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 79 表41：2030 年新能源汽車主要部件含鋁增量預測 項目 2022-2030 年含鋁增量（kg）電機殼 22.7 電池殼 11.8 一體化壓鑄 8.4 托盤 7.0 液冷板 5.1 資料來源：Ducker，民生證券研究院 單車用鋁量提升的驅動因素在于電池能量密度提升和空間結構的優化。2022年 6 月 23 日寧德時代發布第三代 CTP麒麟電池，在體積

218、利用率突破 72%的同時三元電池系統能量密度達到 255Wh/kg，磷酸鐵鋰電池系統能量密度達到160Wh/kg。結構功能方面，麒麟電池水冷板除散熱面積是傳統方案的四倍還兼顧著結構支撐、電芯隔熱和膨脹緩沖其他職責。從發展趨勢看，未來在材料性能開發逐步面臨瓶頸的條件下，汽車熱傳輸用鋁除了作為散熱功能的剛需外，更要實現在性能、結構、工藝以及用量等方面的迭代更新，以滿足電池空間利用率、結構部件替代與隔熱性能等潛在的更多要求。表42：國產動力鋰電池能量密度逐步上升 時間 公司 名字/技術類別 能量密度（三元）2019 年 9 月 寧德時代 CTP1.0 180Wh/kg 2021 年 3 月 廣汽埃安

219、 彈匣電池 185Wh/kg 2021 年 6 月 長城汽車 大禹電池 190Wh/kg 2021 年下半年量產 寧德時代 CTP2.0 190Wh/kg 2022 年 5 月 比亞迪 CTB 電池 280Wh/kg 2022 年 6 月 寧德時代 CTP3.0麒麟電池 255Wh/kg 資料來源：新鋰念，OFweek，澎湃新聞，車家號，民生證券研究院 圖127：麒麟電池結構及水冷板示意圖 資料來源：寧德時代公司專利箱體結構、電池及用電裝置，國家知識產權局，寧德時代官網，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 80 參考

220、公開數據對 2020-2027 年全球乘用車水冷板市場進行測算。其中銷量數據參考 Statista 和中商情報網的公開資料，并對后三年銷量進行了平滑處理；各車型銷售比重參考 Markline 和 GlobalData 數據，液冷板參考銀邦股份公開資料賦予 2023 年 11kg 的質量，混動車液冷板用量取純電車的二分之一并賦予新能源車液冷板用量一定的增長空間，進而求得新能源液冷板市場規模及市場增速。我們認為：1）受益于乘用車銷量回暖和新能源汽車的普及，2023 年全球新能源汽車水冷板市場將達到 14.5 萬噸，同比增長 62.96%；2）隨著乘用車銷量增速放緩以及新能源汽車的逐漸滲透，預計未來

221、新能源汽車水冷板市場增速將逐漸放緩，穩定于 20-25%的水平；3）預計 2027 年新能源汽車水冷板市場將達到36.18 萬噸，2020-2027 年復合增長率為 47.63%。表43：2020-2027 年全球乘用車液冷板市場測算 項目 2020A 2021A 2022A 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 全球乘用車銷量（千輛）55830 57050 61580 69020 73020 73380 73590 73870 燃油車銷量占比 89.6%83.0%76.1%71.0%64.8%59.0%54.6%50.2%混合動力車銷量占比 4.80%6.90%8.70

222、%10.00%11.70%13.00%13.70%14.50%混合動力車銷量（千輛）2679.84 3936.45 5357.46 6902 8543.34 9539.4 10081.83 10711.15 單位混合動力車液冷板用量（kg）4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 混合動力車液冷板用鋁需求（萬噸）1.07 1.77 2.68 3.80 5.13 6.20 7.06 8.03 純電動車銷量占比 2.90%5.90%10.10%14.10%15.90%18.60%22.00%25.40%純電動車銷量（千輛）1619.07 3365.95 6219.58 9731.82 116

223、10.18 13648.68 16189.8 18762.98 單位純電動車液冷板用量（kg）8 9 10 11 12 13 14 15 純電動車液冷板用鋁需求（萬噸）1.30 3.03 6.22 10.71 13.93 17.74 22.67 28.14 新能源車液冷板用鋁總需求（萬噸）2.37 4.80 8.90 14.50 19.06 23.94 29.72 36.18 同比增速 102.80%85.35%62.96%31.43%25.64%24.14%21.72%資料來源：Markline，GlobalData，Statista，中商情報網，納百川招股說明書，銀邦股份公告，民生證券研究

224、院測算 4.2.4 液冷充電樁開辟新能源基礎設施新市場 充電樁作為新能源汽車基礎設施承擔著關鍵作用。在新能源汽車市場迅速發展的同時，“續航里程”一直是影響消費者是否購買新能源汽車的關鍵因素之一，除了汽車本身的續航能力外，充電樁作為電動汽車提供能量補充的充電裝置，其功能類似于加油站里面的加油機，安裝于公共建筑和居民小區停車場或充電站內，可以根據不同的電壓等級為各種型號的電動汽車充電。在新能源汽車不斷滲透的背景下，我國充電樁市場在日漸龐大。根據國家發改委數據，截至 2023 年 6 月底，我國累計建成各類充電樁超過 660 萬臺，累計建成換電站超過 2200 座。行業投資策略/有色金屬 本公司具備

225、證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 81 圖128：直流充電樁電氣結構示意圖 資料來源：21 世紀電源網，民生證券研究院 按照不同的充電技術分類，充電樁充電模式可分為交流充電和直流充電。交流充電又稱“慢充”，即充電樁輸入電動汽車交流電，由電動汽車通過車載充電機（OBC）將電網的交流電進行變壓和整流，轉換為直流電后對動力電池充電。直流充電又稱“快充”，即將電網輸入的交流電通過直流充電樁內置的充電模塊變壓整流為直流電，再通過充電槍輸入給電動汽車內部的動力電池。與交流充電相比，直流充電一般具有功率高、充電快的特點，技術和設備與交流充電相比更為復雜，直流充電樁的制造成本和安

226、裝成本也較高，更適用于對充電速率要求較高的應用場景。表44：不同充電樁充電技術對比 項目 直流充電 交流充電 功率等級 充電樁功率一般不超過 60KW 充電樁功率一般為 7KW 充電速度 充電速度較快 充電速度較慢 成本 設備較復雜，成本較高 技術較成熟，成本較低 體積大小 體積較大，占地面積較大 體積較小，易于安裝 應用場景 公交、出租車、物流車、重卡等運營車輛的集中場所，以及充電站、高速公路服務區等公共服務場所 居民社區、公共停車場、購物中心 等 資料來源：優優綠能招股說明書，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告

227、82 我國充電樁市場發展迅速，充電樁保有量加快攀升。在新能源汽車銷量、保有量持續增加以及國家政策扶持的背景下，我國充電基礎設施建設進入高速發展階段。根據充電聯盟的數據顯示，2022 年末中國大陸充電樁保有量達到 520.96 萬臺，2017-2022 年均復合增長率達 63.51%。其中公共直流充電樁 76.10 萬臺，公共交流充電樁 103.60 萬臺，均實現大幅增長。圖129：中國大陸充電樁保有量及增長率 圖130：中國大陸公共直流、交流充電樁保有量及增長率 資料來源：優優綠能招股說明書，充電聯盟，iFinD，民生證券研究院 資料來源：中國信息通信研究院，民生證券研究院 華為發布全液冷超快

228、充電樁，2024 年底布局將超過 10 萬個。目前充電樁行業玩家眾多，除傳統車企外，2023 年 4 月，華為在第二十屆上海國際汽車工業展覽會上正式并發布了“新一代全液冷超充架構”的充電網絡解決方案，融合光儲，通過“一個架構、兩個協同、三個極致”，實現十年 IRR 提升 66.7%。液冷散熱確保設備 10 年使用壽命，全模塊化打造單柜最大功率 720kW、12 路槍線輸出，功率共享使市電利用率提升 30%，實現全生命周期 TCO 下降 40%。11 月 28 日，在智界 S7 及華為全場景新品發布會上，華為常務董事、終端 BG CEO、智能汽車解決方案 BU 董事長余承東預計到 2024 年年

229、底，華為全液冷超充樁布局將超過10 萬個。44.5777.66121.91168.09261.71520.9674.2%57.0%37.9%55.7%99.1%0%20%40%60%80%100%120%0100200300400500600201720182019202020212022充電樁保有量（萬臺）增長率10.9421.530.94776.118.9330.149.867.7103.60%20%40%60%80%100%120%0408012020182019202020212022公共直流充電樁數量（萬臺）公共交流充電樁數量（萬臺）公共直流充電樁增長率（右軸）公共交流充電樁增長率（

230、右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 83 圖131：華為新一代全液冷超快充電樁 資料來源：國際能源網，民生證券研究院 從趨勢上看，液冷方案的滲透是充電效率與使用安全的綜合選擇。參考小得熱能科技說明，目前充電樁市場呈現以下幾個發展趨勢：直流代替交流、充電模塊大功率化、標準化，液冷散熱替代風冷散熱，去 OBC 化。這四個趨勢又進行著相互作用，直流電使得新能源汽車充電時間減少，充電效率明顯提高，同時充電模塊的大功率趨勢將促使電池在一定體積內的能量密度進一步提高，快充使得電流增大產熱明顯，對于充電設備的散熱能力要求提升顯著，液冷技術將

231、在高壓快充趨勢下得到廣泛運用。圖132：充電樁液冷散熱結構示意圖 資料來源：國家知識產權局充電樁散熱系統和充電樁，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 84 4.2.5 AI 產業與鋰電儲能液冷有望打開新的市場空間（1）數據中心快速發展，液冷成為散熱產業未來發展方向 當前我國數據中心正處于快速發展期，尤其是大型以上數據中心規模增長迅速，按照標準機架 2.5kW 統計，截至 2021 年年底，我國在用數據中心機架規模達到 520 萬架，近五年年均復合增速超過 30%。其中大型以上數據中心機架規模為 420 萬架，占比達到

232、 80%。水的導熱率是空氣的 23 倍，相同體積下水的吸熱能力遠大于空氣。液冷散熱模組雖然成本更高，但其散熱功耗可突破千瓦，替代風冷散熱成為服務器散熱產業發展的前進方向。圖133：我國數據中心機架規模 資料來源：工信部信息通信發展司，民生證券研究院 圖134：機柜功率密度及相應散熱模式圖 資料來源：綠色高能效數據中心散熱冷卻技術研究現狀及發展趨勢（陳心拓,周黎旸,張程賓等），民生證券研究院 010020030040050060020172018201920202021總機架數量（萬架）大型規模以上機架數量（萬架）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明

233、 證券研究報告 85 （2）AI 蓬勃發展，算力需求快速提升 以 ChatGPT 為代表的人工智能生成內容催動我國算力規模增長。人工智能生成內容（AIGC）又稱生成式 AI，是指利用人工智能技術來生成內容，包括繪畫、作曲、剪輯、寫作等。OpenAI 在 2018 年推出的 GPT 參數量為 1.17 億，預訓練數據量約 5GB，而 GPT-3 參數量達 1750 億，預訓練數據量達 45TB。在模型訓練階段，根據 OpenAI 公布數據，ChatGPT 的總算力消耗約為 3640PF-days。結合中國信通院和華為 GIV 公布的數據，2021 年全球計算設備算力總規模達到615EFlops，

234、預計 2030 年全球算力規模將達到 56ZFlps，年復合增長率達 65%。圖135：全球算力規模及增速 圖136：我國算力規模及增速 資料來源：中國信息通信研究院，民生證券研究院 資料來源：中國信息通信研究院，民生證券研究院 算力提升直接帶動服務器需求。作為解決計算力的核心支撐，AI 服務器既可以用來支持本地應用程序和網頁，也可以為云和本地服務器提供復雜的 AI 模型和服務，因而算力作為剛需將直接帶動服務器的性能與市場需求提升。具體而言，性能：據 CDCC 調研統計，2021 年全行業 8kW 以上機組占比約為 11%，2022 年 8kw 以上機組占比達到約 25%;據 Colocati

235、on America 數據，2020 年全球數據中心單機柜平均密度達 16.5kW，賽迪顧問預計至 2025 年該數值有望達到 25kW；出貨量：2022 年全球 AI 服務器出貨量約為 14.5 萬臺，預計 2023 年出貨量將達 15 萬臺，2026 年將增長至 22.5 萬臺，年復合增長率達 11.6%；市場規模：中商情報網預計 2019 年全球 AI 服務器市場規模為 99 億美元，2022 年為183 億美元，預計 2023 年市場規模將達 211 億美元，2019-2023 年復合增長率約為 16.6%。0%10%20%30%40%50%0100200300400500600700

236、201620172018201920202021全球算力規模（EFlops）全球算力增速（右軸）0%10%20%30%40%50%60%050100150200250201620172018201920202021我國算力規模（EFlops）我國算力規模增速（右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 86 圖137：2025 年全球數據中心單機柜平均功率有望達 25kW 資料來源：Colocation America，賽迪顧問，民生證券研究院 圖138：全球 AI 服務器市場規模預測 圖139：全球 AI 服務器出貨量預測 資料來源

237、：中商情報網，民生證券研究院 資料來源：中商情報網，民生證券研究院 功率提升催動散熱性能，鋁熱傳輸可用于冷板式方案市場。受限于數據中心建設面積及環保要求，傳統風冷難以滿足散熱需求，需要液冷技術提升服務器使用效率及穩定性。而液冷主要包括浸沒式、噴淋式、冷板式三種主流方式，其中冷板式液冷是目前最成熟的方案，安裝較為簡潔，改造成本低，材料的兼容性好，發展速度最快。從發展趨勢來看，參考電信運營商液冷技術白皮書等數據，預計到2025 年液冷服務器滲透率大約保持在 20%-30%的水平，屆時 50%的服務器都將應用液冷技術，受高密度服務器和 GPU 功耗增加等需求驅動，疊加液冷成本的逐步可控，未來風冷將逐

238、步被液冷替代，有望打開鋁熱傳輸新市場。61216.520.525051015202530200820162020E2023E2025E數據中心單機柜功率（kW）05010015020025020192020202120222023E市場規模（億美元）051015202520222023E2024E2025E2026E出貨量（萬臺）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 87 表45：冷板式、浸沒式、噴淋式液冷技術方案對比 分類 冷板式液冷 浸沒式液冷 噴淋式液冷 作用原理 冷卻液與服務器發熱部件不直接接觸，將液冷冷板固定在服務器的主要發

239、熱器件上依靠流經冷板的液體將熱量帶走 服務器發熱部件完全浸泡在冷卻液中，發熱部件與冷卻液接觸充分發出的熱量隨時被循環的冷卻液帶走 面向服務器發熱部件，冷卻液借助重力或系統壓力直接噴淋至發熱器件或與之連接的固體導熱材料上，與之進行熱交換 冷卻液使用情況 冷卻液用量小，要求低 冷卻液用量大，對冷卻液安全性要求高 冷卻液用量適中，要求高 建設成本 主要成本在換熱系統和冷卻系統，成本適中 架構調整大且冷卻液用 量大，成本較高 僅增加必需裝置，成本較低 服務器改造成本 冷板需要定制，改造 成本高 無需改造，新、老設備 均可使用 服務器改動小，成本較低 運營成本 與傳統風冷基本相同，運維成本低 遇故障需將

240、服務器從冷卻液中取出，運維成本高 服務器部件表面帶有冷卻液，運維成本適中 服務器兼容性 根據服務器定制冷板，兼容所有機器 因冷卻液不同，需要進行兼容性測試 因冷卻液不同，需要進行兼容性測試 空間利用率 較高 中等 最高 總結 散熱均勻，可靠性高，維護方便，但成本高，更適合高性能計算和更高規格的機房 散熱效果好，系統穩定，具備性價比優勢但對機房要求較高，不利于管理和維護 散熱快速，節能降耗，操作便利，但成本較高且適應范圍較窄，不適合高密度服務器和超大規模數據中心 資料來源：通信世界，民生證券研究院 （3）新型儲能熱管理需求打造鋁熱傳輸新增長極 電化學儲能系統主要包括電池模組、逆變器、EMS、BM

241、S 等多個部件?；趦δ芟到y的構成，儲能產業鏈上游包括電芯廠家和各類電子元器件廠家；儲能產業鏈中游主要包括儲能電池廠家、逆變器廠家、BMS 廠家、EMS 廠家以及儲能系統生產商等；儲能產業鏈下游則包括儲能系統銷售渠道（安裝商、貿易商等）以及包括發電側、電網側和用戶側在內的各類用戶。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 88 圖140：儲能產業鏈結構圖 資料來源：沃太能源招股說明書，民生證券研究院 儲能按照應用場景分類可以分為電源側、電網側、用戶側儲能，其中電源側、電網側儲能可稱為表前儲能或大儲，用戶側儲能又稱為表后儲能，具體還可分為工

242、商業儲能與家庭儲能。2023 年 1 月，國家能源局印發新型電力系統發展藍皮書（征求意見稿），提到新型電力系統以確保能源電力安全為基本前提、以滿足經濟社會發展電力需求為首要目標、以最大化消納系能源為主要任務，以“源網荷儲“互動與多功能互補為支撐，其中發電側、電網側、用戶側儲能分別對應“源網荷儲”的源、網、荷（儲）。儲能在我國新型電力系統建設中發揮重要作用。圖141：源網荷各側新型儲能應用場景 資料來源：新型電力系統發展藍皮書（征求意見稿），民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 89 液冷方案目前是工商業儲能熱管理的主流

243、選擇，戶儲使用傳統風冷就可以滿足散熱要求。用戶側儲能方面，工商業與戶用儲能有很大不同。工商業儲能主要應用于充電站、工業園區、數據中心、通信基站等用電規律的對象，一般使用功率高、占地面積大，通常 1MWh 的儲能電站占地面積為 10 平方米左右，如考慮前后安全距離則需 20-30 平方米，液冷方案目前是工商業儲能熱管理的主流選擇；戶用儲能通常包括蓄電池、超級電容器和儲熱水箱等設備，可以將家庭自產的太陽能、風能等清潔能源進行有效的儲存，由于戶用儲能發熱量較小，因而熱管理方面傳統風冷就可滿足散熱需求。表46：戶用儲能系統和工商業儲能系統的技術對比 項目 戶用儲能系統 工商業儲能系統 應用場景 1kW

244、 至 10kW 功率段的家庭應用場景為主 30kW 功率以上的應用場景為主 技術難點 1、BMS 方面：各電池模組的內阻及動力線的阻抗差異會影響電池的充放電電流，使得各電池電量狀態不一致，從而影響電池一致性，進而影響系統使用壽命。因此，如何提升電池模組間的一致性為行業技術難點；2、EMS 方面：由于不同用戶針對不用應用場景和不同工況有多樣化的需求，因此 EMS 的多功能性屬于行業技術難點；3、熱管理方面：戶用儲能系統多安裝于家庭日常生活場景中，因此熱管理直接影響系統安全性。此外，熱管理對于電池一致性、均衡性均有較大影響，屬于行業技術難點；4、充放電控制模型：充放電控制模型直接影響了產品的經濟性

245、，因此如何實現更優化的控制邏輯也是行業的技術難點 1、BMS 方面：工商業儲能系統的電池模組數量遠多于戶用儲能系統，因此電池模組間的一致性、均衡性管理難度更大；2、結構設計方面：工商業儲能系統需要對集裝箱級別的產品進行熱管理、安全管理，因此整體結構的合理、高效、安全設計屬于行業技術難點；3、熱管理方面：工商業儲能系統的電池模組數量遠多于戶用儲能系統，因此如何控制模組間的溫升、溫差屬于行業技術難點；4、系統電氣安全方面：工商業儲能系統涉及多系統并機及控制，需要多種高壓電氣控制器件對系統進行分級通斷控制和安全保護。如果設計不合理，會導致系統保護不及時、保護失效或電氣件燃弧等情況發生，誘發儲能系統的

246、安全問題。因此如何提升系統電氣安全的有效性成為行業技術難點 技術壁壘 銅、不銹鋼、硅石 鋁 資料來源：沃太能源發行人及保薦機構關于問詢回復函的回復，民生證券研究院 低碳政策疊加成本下行有望促進新型儲能市場快速放量。2021年7月15日，國家發改委明確將發展新型儲能作為提升能源電力系統調節能力、綜合效率和安全保障能力，支撐新型電力系統建設的重要舉措，新型儲能成為能源領域碳達峰碳中和的關鍵支撐。而作為電化學儲能成本的重要來源，碳酸鋰的價格在經歷 2022年的高峰期后逐步走低，低碳政策疊加成本下行有望促進儲能市場快速放量。根據CESA 數據，2022 年中國新型儲能新增裝機量約為 14.7GW，其中

247、鋰離子電池儲能占比 90.7%，預計 2023 年我國新型儲能市場規模有望達到 15GW-20GW。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 90 2023-2025 年增量接近 60GW（不含抽水蓄能），到 2025 年累計規模有望達到70GW。圖142：“十四五”新型儲能累計裝機容量預測 圖143：2022 年我國新型儲能裝機占比 資料來源：CESA，民生證券研究院 資料來源：CESA，民生證券研究院 熱管理是電化學儲能的重要環節，液冷方案優勢凸顯。目前主流儲能熱管理方案有風冷和液冷兩種方式，風冷是以低溫空氣為介質，利用自然風或風機與

248、電芯產生熱對流，進而降低電池溫度。風冷結構簡單，但是換熱效率低下且無法實現精準控溫，相比而言液冷方案采用水、乙醇、制冷劑等冷卻液，通過液冷板上均勻分布的導流槽和電芯間接接觸，靠近熱源、換熱效率高、能耗低，可以保證電池單體溫度的一致性。預計未來隨著高容量儲能電池系統需求起量，更高效的液冷方案滲透率將快速提升。圖144：儲能熱管理系統風冷方式示意圖 圖145：儲能熱管理系統液冷方式示意圖 資料來源：集裝箱儲能系統熱管理系統的現狀及發展朱信龍等，民生證券研究院 資料來源：集裝箱儲能系統熱管理系統的現狀及發展朱信龍等，民生證券研究院 020406080202120222023E2024E2025E裝機

249、量（GW）90.7%3.5%1.9%0.8%0.3%2.7%鋰離子電池液流電池壓縮空氣鉛蓄電池飛輪其他行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 91 表47：儲能熱管理系統液冷方案優勢明顯 方案 風冷 液冷 冷卻介質 空氣 液體（水、含水乙醇等）接觸方式 直接 間接 設計和安裝難度 簡單 復雜 換熱系數 25-100 1000-50000 散熱效率 中 高 占地面積 大 較小 PUE 值 1.5 1.1 可靠性 部件多，可靠性略低 部件較少，故障點少，可靠性優 自耗電 大 小 資料來源：A review of power battery

250、thermal energy managementZhonghao Rao 等，民生證券研究院 液冷板作為液冷方案的重要部件有望打開鋁熱傳輸新市場。儲能液冷系統主要包括液冷板、液冷主機、管路、接頭、蒸發器等。液冷板作為液冷方案的重要部件在成本上占比達到約 16%，僅次于主機，儲能溫控有望成為液冷板新增長極。圖146：儲能液冷方案成本占比（2022）資料來源：艾邦儲能與充電，華經產業研究院，民生證券研究院 4.2.6 AI 服務器與鋰電儲能液冷市場空間測算 參考上文對全球 AI 服務器液冷市場空間進行測算。其中 AI 服務器出貨量數據參考中商情報網數據預計 2025 年達到 19.5 萬臺；單臺

251、 AI 服務器平均功率以英偉達 DGXA100 服務器為例并參考財聯社數據，賦予 2022 年 6 kW 的功率，且年增長率為 20%；考慮 AI 服務器屬于高功率服務器，傳統風冷方案難以滿足散熱57.0%16.4%8.3%6.7%11.6%主機液冷板換熱器管路其他行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 92 需求，因此假設均使用液冷方案，其中冷板式與浸沒式液冷價格數據參考基于價值工程的數據中心液冷與風冷比較分析等數據并進行取整處理，分別為 12000元/kw 和 4000 元/kw，并賦予每年 10%的降本水平，兩種方案占比參考賽迪研

252、究院數據，進而求得市場規模與增速。結論：我們預測2023-2025年AI服務器液冷市場規模分別為66.87/81.29/106.12 億元，其中冷板式方案 24.88/28.64/35.37 億元，浸沒式方案41.99/52.66/70.75 億元；2022-2025 年 AI 服務器液冷市場需求年復合增長率為 21.50%。表48：全球 AI 服務器液冷市場規模測算 項目 2022E 2023E 2024E 2025E AI 服務器出貨量（萬臺）14.5 15 16.5 19.5 AI 服務器平均功率（kw）6.0 7.2 8.6 10.4 AI 服務器總功率需求（Mw）870 1080 1

253、426 2022 冷板式方案占比 65%64%62%60%冷板式方案功率（Mw）566 691 884 1213 冷板式方案價格（元/kw）4000 3600 3240 2916 冷板式方案市場規模（億元）22.62 24.88 28.64 35.37 浸沒式方案占比 35%36%38%40%浸沒式方案總功率（Mw）305 389 542 809 浸沒式方案價格（元/kw）12000 10800 9720 8748 浸沒式方案市場規模（億元）36.54 41.99 52.66 70.75 AI 服務器液冷市場規模（億元）59.16 66.87 81.29 106.12 同比增速 13.04%2

254、1.56%30.54%年復合增長率 21.50%資料來源：中商情報網，英偉達，財聯社，賽迪研究院，基于價值工程的數據中心液冷與風冷比較分析，民生證券研究院測算 參考上文對中國鋰電新型儲能液冷方案進行市場規模測算。其中裝機總量數據來源于 CESA；平均儲能時長參考國家能源局公布的 2023 年上半年的 2.1 小時并假設未來略有上升；鋰電方案裝機占比參考 CESA 公布的 2022 年數據并結合發展趨勢預測 2025 年為 93%；鋰電裝機價格參考儲能產業技術聯盟公布的 2023年 8 月的 2 小時磷酸鐵鋰電池儲能系統（不含用戶側應用）中標均價 1084.96 元/kWh，同時賦予未來每年 1

255、0%的降本水平；液冷方案價格參考高工儲能等數據并結合實際情況估計 2022 年為 0.9 億元/Gwh 并給予 5%的年降本水平，液冷板成本占比參考愛邦儲能與充電公布的數據并假設在未來保持不變，進而求得鋰電儲能市場以及對應的液冷市場和液冷板市場規模。結論：我們預計 2022-2025 年我國新型鋰電儲能市場規模分別為82.7/230.5/320.2/496.5 億元，年復合增長率為 81.78%，對應液冷市場行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 93 1.71/6.06/10.65/21.8 億元，液冷板市場 0.27/0.97/1.

256、70/3.49 億元。若液冷板價值量占比不變，則預估液冷市場與液冷板市場 2022-2025 年復合增長率為133.41%。表49：中國鋰電新型儲能液冷方案市場規模測算 項目 2022E 2023E 2024E 2025E 新型儲能累計裝機量(GW)10 22 40 70 新型儲能新增裝機量（GW）4 12 18 30 平均儲能時長 2.1 2.15 2.2 2.25 鋰電方案裝機占比 90.70%91.50%92%93%鋰電新增裝機量（GWh）7.62 23.61 36.43 62.78 鋰電裝機價格（元/kwh）1085 976 879 791 鋰電儲能市場規模（億元）82.7 230.5

257、 320.2 496.5 年復合增長率 81.78%液冷方案占比 25%30%36%45%液冷方案價格（億元/GWh）0.90 0.86 0.81 0.77 鋰電儲能液冷市場規模（億元）1.71 6.06 10.65 21.80 液冷板成本占比 16%16%16%16%鋰電儲能液冷板市場規模（億元）0.27 0.97 1.70 3.49 年復合增長率 133.41%資料來源：CESA，國家能源局，儲能產業技術聯盟，高工儲能，艾邦儲能與充電，民生證券研究院測算 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 94 4.3 金屬鎳粉材料：MLCC

258、電極核心材料，享電子復蘇紅利 電子高端金屬粉體材料是 MLCC 內外電極制作的重要原材料，包括銀、鈀、銅、鎳等，納米級鎳粉是 MLCC 內電極的重要原材料。MLCC 是由印好電極（內電極）的陶瓷介質膜片以錯位的方式疊合起來，經過一次性高溫燒結形成陶瓷芯片，再在芯片的兩端封上金屬層（外電極）而成。MLCC 原材料主要包含陶瓷粉料、內外電極漿料和輔助材料，陶瓷粉料主要原料是鈦酸鋇、氧化鈦、鈦酸鎂等，內外電極漿料主要原料包含銀、鈀、銅、鎳等金屬粉體材料和粘結劑（玻璃相）、有機載體等，輔助材料主要是離型膜。金屬粉體材料在漿料中含量較高，它是決定電極性能的主要因素，電極漿料經高溫燒結后，其中的金屬粉體材

259、料形成金屬網絡結構實現導電功能。MLCC內電極一般選擇鈀-銀合金（1220）、鈀（1549）、鎳（1445）等高熔點金屬粉體材料，要求能夠在 1400左右高溫下燒結而不致發生氧化、熔化、揮發、流失等現象（由于 MLCC 采用 BaTi03 系列陶瓷作介質，一般都在9501300左右燒成）；MLCC 外電極主要是連接內電極，使用的金屬粉體材料一般是銀和銅，其燒結溫度低于內電極材料和陶瓷介質材料，由其制成的電極漿料適用于 MLCC 外電極的二次燒結。圖147：MLCC 結構圖 圖148：MLCC 產業鏈 資料來源：乃棠電子，民生證券研究院 資料來源：博遷新材招股說明書，華經情報網，民生證券研究院

260、BME 制程技術采用賤金屬鎳、銅金屬粉體材料制作 MLCC 電極，具備成本優勢和小尺寸優勢，占據市場主流。根據采用的金屬材料不同，MLCC 有 NME（Noble Metal Electrode，貴金屬電極)和 BME（Base Metal Electrode，賤金屬電極）兩種制程技術。早期 MLCC 采用 NME 制程技術利用鈀、銀等貴金屬材料制作，燒結氣氛是空氣，產品具有高可靠性、耐高壓等特性，但成本較高。鎳具有成本低、電導率高、電遷移率小、對焊料的耐蝕性和耐熱性好、燒結溫度較高等特點，并且與陶瓷介質材料的高溫共燒性較好，BME 制程技術應運而生。BME 制程技術采用鎳、銅等賤金屬材料替代

261、之前的貴金屬材料，雖然在燒結時為了避免氧行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 95 化需要營造合適的燒結氣氛，但微觀結構（即晶粒）更加均勻可以在固定結構內疊加更多的電極和電介質層提供更高的容值。憑借成本優勢和小尺寸優勢 BME 制程技術逐步占據主流。圖149：NME 和 BME 對比 資料來源：深圳市千代源電子有限公司，民生證券研究院 MLCC 用金屬粉體材料在熔點、純度、粒徑、形貌、振實密度、電遷移率等性能特點上都有嚴苛要求。熔點方面，MLCC 內電極用金屬粉體材料熔點一般要高于1000，從而防止與陶瓷介質同時燒結時發生金屬粉末的熔

262、化現象，MLCC 外電極用金屬粉體材料熔點一般比陶瓷介質燒結溫度低；純度方面，為了保證良好的導電性 MLCC 金屬粉體材料純度必須要高；粒徑方面，MLCC 內電極用金屬粉體材料粒徑一般為亞微米級到納米級，MLCC 外電極用金屬粉體材料粒徑一般在微米級到亞微米級，并且粒徑要均勻；形貌方面，MLCC 電極用金屬粉體材料要求為球形或類球形，并且分散性要好，粒徑均勻的球形金屬粉末可保證導電漿料的均勻性，使金屬顆粒在燒結后接觸良好；振實密度方面，MLCC 電極用金屬粉體材料的振實密度要足夠大，金屬粉末的振實密度越大，在燒結過程中抗收縮能力越強；電遷移率方面，MLCC 電極用金屬忌有高遷移性，以防止與陶瓷

263、介質同時燒結時向介質中擴散，影響介質的介電性能。表50：MLCC 用金屬粉體性能要求 性能 熔點 純度 粒徑 形貌 振實密度 電遷移率 要求 內電極材料熔點高于 1000，外電極熔點低于燒結溫度 高純度以保證導電性 內電極亞微米級到納米級，外電極微米級到亞微米級，粒徑要均勻 球型，分散性好 振實密度越大，在燒結過程中抗收縮能力越強 忌有高遷移性，以防止與陶瓷介質同時燒結時向介質中擴散，影響介質的介電性能 資料來源：乃棠電子，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 96 高端金屬粉體制造工藝復雜，技術要求高，制備方法可分為

264、機械法、化學法和物理法。機械法是借助機械外力將金屬破碎成所需粒徑粉末的加工方法，代表方法有霧化法和高能球磨法。高能球磨法工藝簡單，成本低，產量大，但是粉末純度低、粒徑不均勻；霧化法雖然制得粉體球形度高、粒度可控、氧含量低、生產成本低，但生產效率較低，超細粉末收得率不高?；瘜W法是在粉末制備過程中，通過改變原料的化學成分獲得超細粉末的生產方法，代表方法有電解法、羥基法和還原法。電解法制得粉體純度高，粒度可控，但是耗電量大，成本較高；羥基法制得的粉末很細，純度很高，但成本高；還原法操作簡單，生產效率高，成本較低，但是只適用于易與氫氣反應、吸氫后變脆易破碎的金屬材料。物理法代表方法是常壓下等離子體加熱

265、氣相冷凝法（PVD 法），是將純金屬經高溫熔融至沸點形成金屬蒸汽，隨后快速冷卻為粉末狀固體顆粒，整個過程在密閉的氮氣系統內運行，都是物理變化。PVD 法可用以制備絕大部分的納米級、亞微米級和微米級球形純金屬粉體或合金粉體，具有多品種、靈活多變的生產特點；制備的粉體具有高純度、高球形度、高結晶度、分散性好、抗氧化能力強、夾雜少、粘接/團聚少的特性；生產流程短，既適合于大批量常規粉體產品生產，也適合于客戶定制的小批量特殊規格粉體生產，生產靈活度高，大大提高資源和設備的使用效率。表51：高端金屬粉體材料制備工藝對比 方法分類 代表方法 具體介紹 工藝特點 物理法 常壓下等離子體加熱氣相冷凝法（PVD

266、 法）PVD 法生產過程是純金屬經高溫熔融至沸點形成金屬蒸汽，隨后快速冷卻為粉末狀固體顆粒，整個過程是物理變化，并且在密閉的氮氣系統內運行，生產所需的氮氣和冷卻水循環回收利用，資源利用率高，對環境綠色友好。制得粉體具有高純度、高球形度、高結晶度、分散性好、抗氧化能力強、夾雜少、粘接/團聚少的特性；同時生產流程短，生產靈活度高，可以根據市場需求最大限度利用生產能力，提高資源和設備的使用效率?；瘜W法 電解法 電解法是通過電解熔鹽或鹽的水溶液使得金屬粉末在陰極沉積析出的方法。用電解法幾乎可以制取所有金屬粉末，生產銅粉、銀粉、錫粉尤為適宜。電解法制取的金屬粉末純度較高，一般單質粉末的純度可達 99.7

267、%以上，另外還可以很好的控制粉末的粒度，可以制取出超精細粉末；缺點是制粉耗電量大，制粉成本較高。羰基法 羥基法是將某些金屬(鐵、鎳等)與一氧化碳合成為金屬羰基化合物，再熱分解為金屬粉末和一氧化碳。羥基法制得的粉末很細，純度很高，但成本高 還原法 金屬氧化物及鹽類的還原法基本原理為，所使用的還原劑對氧的親和力比氧化物和所用鹽類中相應金屬對氧的親和力大，因而能夠奪取金屬氧化物或鹽類中的氧而使金屬被還原出來。還原法優點是操作簡單，工藝參數易于控制，生產效率高，成本較低，適合工業化生產；缺點是只適用于易與氫氣反應、吸氫后變脆易破碎的金屬材料。機械法 霧化法 霧化法一般是利用高壓氣體、高壓液體或高速旋轉

268、的葉片，將經高溫、高壓熔融的金屬或合金破碎成細小的液滴，然后在收集器內冷凝而得到超細金屬粉末，該過程不發生化學變化。霧化粉末具有球形度高、粉末粒度可控、氧含量低、生產成本低以及適應多種金屬粉末的生產等優點，但霧化法具有生產效率低，超細粉末的收得率不高，能耗相對較大等缺陷。高能球磨法 高能球磨法是在較低的溫度下，于保護氣氛中，利用球磨機的轉動或振動，使硬球對原料進行強烈的撞擊、研磨和攪拌，將金屬粉碎為納米級顆粒。高能球磨法優點是操作工藝簡單，成本低廉，制備效率高，且能夠制備出常規方法難以獲得的高熔點金屬超微顆粒；缺點是粒徑分布不均勻，純度較低。資料來源：博遷新材招股書，民生證券研究院 行業投資策

269、略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 97 MLCC 用鎳粉市場目前主要生產企業均為日本企業。電子專用高端金屬粉體材料由于其對材料性能要求具有特殊性，且制備工藝復雜、難度較大，尤其是大批量制備純度高、粉體顆粒近球形、粒徑小及分散性好的金屬粉體材料存在一定的技術壁壘；同時，鎳粉、銅粉作為 MLCC 的關鍵原材料之一，下游客戶對其產品質量、性能有較高的要求，因此，目前世界上能夠工業化量產 MLCC 等電子元器件用鎳粉的企業較少。目前 MLCC 用鎳粉在世界范圍內只有少數幾家企業具備規?；a能力，基本均為日本企業，包括 JFE 礦業、住友金屬礦山、

270、昭榮化學工業、東邦鈦和村田制作所，國內主要是博遷新材具備規?；a能力。昭榮化學工業采用和博遷新材都采用 PVD 方法制備 MLCC 鎳粉，昭榮化學工業目前在 MLCC 內電極鎳粉和漿料領域占有約 40%的市場份額；JFE 礦業和東邦鈦采用 CVD 法制備MLCC 鎳粉；住友金屬礦山采用反應結晶法（液相法）生產。表52：MLCC 鎳粉主要廠商 公司名稱 公司介紹 制粉工藝 產品規格 JFE 礦業有限公司 JFE 礦業有限公司是 JFE（日本鋼鐵工程控股公司）的子公司，成立于 2004 年 7 月 1 日，JFE 的業務涵蓋三個部分，礦產品業務、鋼鐵業務和新材料業務。新材料業務主要涉及超細鎳粉、

271、鋰鎳基氧化物材料等新材料生產。JFE 礦業有限公司是全球第一家利用化學氣相沉積（CVD）方法成功將鎳超細粉末工業生產商業化的公司。采用 CVD 法（化學氣相沉積法），通過加熱和蒸發氯化鎳，允許氯化鎳與氫氣反應來生產鎳超細粉末?？缮a粒徑為 200-400nm 的高結晶度、光滑球形鎳粉顆粒。住友金屬礦山株式會社 住友金屬礦山株式會社創建于 1900 年，1939 年 11 月開始生產電解鎳，住友的主要產品有：各類金屬、各類合金及其粉末；鎳鐵合金箔、泡沫鎳、氫氧化鎳（鈷）、鎳（鈷）酸鋰、超細鎳（鈷）粉末、系列磁性材料以及電子元件、熱敏元件等。采用反應結晶法，反應結晶法是液相法的一種，該技術通過鎳化

272、合物和還原劑的反應制造鎳的細顆粒?？缮a粒徑為450nm 的均勻球型鎳粉。昭榮化學工業株式會社 昭榮化學工業株式會社成立于 1956 年，以開發、制造和銷售電子材料為主。昭榮的主要產品有導電性糊劑，包括銀漿、金膏、鈀糊劑、鈀糊、鎳膏、銅膏等；以及電阻糊劑、絕緣膏、金屬粉末、金屬氧化物等產品。昭榮化學工業在 MLCC 內電極材料領域占有約40%的市場份額。早期采用噴霧熱分解法，2007年收購加拿大電子粉體公司后采用 PVD 法 可生產粒徑 80nm 及以上的鎳粉。東邦鈦株式會社 東邦鈦株式會社成立于 1953 年，業務主要涵蓋三方面，鈦金屬業務、催化劑業務和功能性化學品業務。在功能性化學品業務領

273、域，東邦鈦制造和銷售超細鎳粉和其他材料，多用于電子產品的基礎材料，如多層陶瓷電容器、PTC 熱敏電阻和介質諧振器。采用 CVD 法，用氣態氯化物氫還原法制備鎳粉?？缮a粒徑為 180-400nm 的鎳粉。株式會社村田制作所 株式會社村田制作所成立于 1944 年 10 月，是一家設計、制造電子元器件及多功能高密度模塊的企業。日本村田的主要產品包括MLCC，市場占比高居世界首位。同時，村田制作所也自產自銷超細鎳粉，用做 MLCC 的生產。/資料來源：博遷新材招股書，各公司官網，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 98

274、受益于汽車電動智能網聯化趨勢、消費電子產品更新迭代、5G 通信的推廣和工業自動化不斷深入，MLCC 市場需求有望持續增長。2021 年全球經濟反彈，下游主要應用市場呈現高速增長態勢，MLCC 市場增長迅速；2022 年，受新冠肺炎疫情的反復及行業周期波動影響，手機、穿戴式設備、計算機、家電等消費電子市場需求下滑，MLCC 市場增長放緩；但從結構性來看，汽車、通信設備、工業設備、醫療電子等高端領域的 MLCC 市場卻保持增長，預計隨著消費電子市場的復蘇以及汽車市場的強勁發展，未來 MLCC 需求仍將保持增長。據博遷新材公告引用中國電子元件行業協會數據，從 MLCC 需求規模來看，2022 年全球

275、 MLCC 市場規模預計將達 1204.41 億元，同比增長 5%，到 2026 年預計將達 1525.49 億元，2022-2026 年 CAGR 約為 6.09%；2022 年中國 MLCC 行業市場規模預計將達595.98 億元，同比下降 11.8%，到 2026 年預計將達 726.30 億元，2022-2026年 CAGR 約為 5.07%。圖150：MLCC 全球市場規模及增速 圖151：MLCC 中國市場規模及增速 資料來源：博遷新材 2022 年度非公開發行 A 股股票預案，民生證券研究院 資料來源：博遷新材 2022 年度非公開發行 A 股股票預案，民生證券研究院 伴隨著新能

276、源車銷量不斷增長，疊加單車 MLCC 用量持續提升，車用 MLCC需求量有望快速增長。據集微咨詢數據，2021 年全球新能源汽車銷量已達 623 萬輛，滲透率提升到 7.69%，預計到 2025 年全球新能源汽車銷量將達 2000 萬輛，滲透率將提升至 21.59%，2021-2025 年 CAGR 為 33.85%；中國市場方面，2021年國內新能源汽車銷量達 352 萬輛，預計到 2025 年國內新能源汽車銷量將達1189 萬輛，2021 年-2025 年 CAGR 為 35.56%。伴隨著新能源汽車銷量的大幅增長，2021 年全球車用 MLCC 用量大幅增長至 3936 億只，預計 20

277、22 年全球車用 MLCC 用量將超 4300 億只，2025 年有望突破 6000 億只。中國車用 MLCC 用量的增長更為明顯，據集微咨詢數據，2021 年-2025 年中國車用 MLCC 用量預計將從近 1500 億只提升至超 2800 億只，并且預計 2022 年，中國新能源汽車 MLCC用量將達到約 900 億顆，首次超過燃油車用量。-20%-10%0%10%20%30%0500100015002000全球MLCC 市場規模（億元）YOY（右軸）-20%-10%0%10%20%30%0200400600800中國MLCC 市場規模（億元）YOY（右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具

278、備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 99 圖152：車用 MLCC 全球市場出貨量 圖153：車用 MLCC 國內市場出貨量 資料來源：集微咨詢，民生證券研究院 資料來源：集微咨詢，民生證券研究院 受益于 MLCC 行業快速發展，MLCC 用鎳粉市場有望持續增長，預計 2027年 MLCC 用鎳粉空間達到 95 億元。拆分 MLCC 的成本結構，可以看到從低容MLCC 到高容 MLCC 關鍵原材料成本占比顯著提高。陶瓷粉末作為關鍵原材料占比較高，低容 MLCC 中占比約 20%-25%，高容 MLCC 中占比提升到 35%-45%；內外電極成本占比相同，低容 ML

279、CC 中占比約 5%，高容 MLCC 中提升到 5%-10%。我們參考村田毛利率水平假設 MLCC 毛利率為 40%，考慮 MLCC 持續往高端化發展關鍵原材料占比持續提升趨勢，假設內電極成本占比逐步提升，結合MLCC 市場規模測算，預計 2027 年 MLCC 用鎳粉市場規模將達 95 億元。表53：MLCC 成本結構 成本結構 成本比重 低容 MLCC 高容 MLCC 陶瓷粉料 20-25%35-45%內電極（鎳/銀/鈀）0.05 5-10%外電極（銅/銀）0.05 5-10%包裝材料 20-30%1-5%人工成本 10-20%10-20%設備折舊及其他 20-35%20-30%資料來源：

280、華經情報網，民生證券研究院 表54：MLCC 鎳粉市場空間 2020 2021 2022 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 全球 MLCC 市場規模（億元）910 1147 1046 946 1028 1116 1212 1317 MLCC 毛利率 40%40%40%40%40%40%40%40%MLCC 內電極成本占比 10.00%10.00%10.00%10.00%10.50%11.00%11.50%12.00%MLCC 鎳粉市場規模（億元）55 69 63 57 65 74 84 95 資料來源：華經情報網，民生證券研究院測算-10%-5%0%5%10%15%2

281、0%01000200030004000500060007000全球車用MLCC需求量（億只）YOY（右軸）-10%0%10%20%30%40%050010001500200025003000中國車用MLCC需求量（億只）YOY（右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 100 電子行業持續回暖，MLCC 鎳粉有望受益。2023 年，全球智能手機出貨持續回暖，2022 年第四季度全球智能手機出貨量同比下降 18%，2023 年前三季度，全球智能手機出貨同比降幅持續收窄，分別為 13%、10%、1%，電子行業復蘇趨勢明確。從臺股 MLC

282、C 企業月度營收數據來看，2023 年下半年以來，營收同比跌幅呈現持續收窄趨勢，2023 年 6-10 月營收同比數據分別為-15.63%、-10.02%、-6.82%、-4.41%、-4.16%，復蘇跡象顯著。伴隨電子行業持續回暖，上游材料 MLCC鎳粉有望受益。圖154：全球智能手機出貨量持續回暖 圖155：臺股 MLCC 企業月度營收 資料來源：Canalys，民生證券研究院 資料來源：集微咨詢，民生證券研究院 -30%-20%-10%0%10%20%30%-101030502022-012022-032022-052022-072022-092022-112023-012023-032

283、023-052023-072023-09臺股MLCC企業月度營收（億元）同比（右軸）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 101 5 3D 打印金屬粉末：3D 打印商業化加速，上游材料深度受益 5.1 3D 打印創新加工方式，下游應用場景豐富 3D 打印又稱“增材制造”，是一種將建立的三維數字化模型通過切片軟件進行路徑規劃，再使用粉末、線材、液體等材料逐層堆積完成三維實體模型制造的技術。相較于傳統加工方式，3D 打印技術的優勢在于無需開模、材料利用率高、產品實現周期短，并且能夠實現高性能復雜結構零件的無模具、快速、全致密成形，逐步成為

284、應對眾多領域技術挑戰的最佳技術途徑。航空航天領域、醫療和汽車是3D 打印產品最重要的應用領域，航空航天占比 16.8%，醫療占比 15.6%，汽車占比 14.6%，其他應用領域包括消費電子產品占比 11.8%，科研機構占比 11.1%，政府軍事占比 6%，能源 7%，建筑 4.5%，其他 12.6%。圖156：全球 3D 打印行業應用領域及占比（2021 年）資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 航空航天領域是金屬 3D 打印產品最重要的應用領域之一。隨著航空領域使用要求和設計水平的不斷提高，新型航空飛行器不斷向性能高、壽命長、成本低、可靠性好等方向發展，航空零件逐漸趨于結構復雜化和整體化

285、。金屬 3D 打印具有加工周期短、材料利用率高、設計更自由等優勢，能夠滿足航空零件制造的低成本、短周期需求，在航空制造領域得到了廣泛的應用。2023 年 5 月 28 日，我國自主研發的國產大型客機 C919 順利完成首次商業載客飛行，C919 飛機中應用了大量通過 3D 打印技術制造的零部件，零部件包括機頭主風擋窗框、發動機燃油噴嘴、艙門件等，通過 3D 打印技術生產的零部件具有更高的強度和更輕的重量，提高了飛機的性能和燃油效率，降低了制造成本。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 102 表55：金屬 3D 打印在航空航天領域的應

286、用 應用類型 應用案例 圖例 優勢 直接制造 機身結構件、發動機零部件等 低成本、快速制造、減重、提升強度及可靠性 設計驗證 結構件、零部件的性能測試 降低研發成本、縮短研發周期、優化結構設計 維修 高價值易損零部件修復 提高再利用率，降低成本 資料來源：鉑力特招股說明書，民生證券研究院 圖157：C919 飛機中使用 3D 打印技術制造的零部件 資料來源：3D 打印資料庫，民生證券研究院 汽車領域是金屬 3D 打印產品又一重要的應用領域。3D 打印技術在汽車行業的應用貫穿汽車整個生命周期，包括研發、生產以及使用環節，就應用范圍來看，目前 3D 打印技術在汽車領域的應用主要集中于研發環節的試驗

287、模型和功能性原型制造，在生產和使用環節相對較少。隨著 3D 打印技術不斷發展、車企對 3D 打印認知度提高以及汽車行業自身發展需求，3D 打印技術在汽車行業的應用將向市場空間更大的生產和使用環節擴展，在最終零部件生產、汽車維修、汽車改裝等方面的應用將逐漸提高。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 103 圖158：拓撲優化前后車架零件對比 資料來源：金屬增材制造技術輕量化應用研究進展劉景博等，民生證券研究院 3D 打印產業鏈包括材料、設備、打印服務等環節。3D 打印行業上游涵蓋三維掃描設備、三維軟件、原材料商及 3D 打印設備零部件制

288、造等企業。3D 打印專用的原材料包括金屬粉末、塑料線和樹脂等，這些原材料的品質與可靠性是影響最終制造品質的重要因素，因此原材料供應商的產品質量和供貨能力關系到產業鏈的穩定性與發展。中游以 3D 打印設備生產廠商為主，負責打印設備的設計、制造和銷售，大多亦提供打印服務業務及原材料供應。下游主要是 3D 打印服務商，提供 3D 打印零件，終端應用覆蓋航天航空、汽車工業、船舶制造、能源動力、軌道交通、電子工業、模具制造、醫療健康、文化創意、建筑等眾多領域。從 2021 年全球 3D 打印細分市場份額占比來看，3D 打印原材料占比約 17%，3D 打印設備占比約 22%，3D 打印服務約 40%。圖1

289、59：全球 3D 打印細分產品市場占比（2021 年）圖160：3D 打印行業產業鏈 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 原材料,17.04%設備,22.42%打印服務,40.09%其他,20.45%行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 104 金屬 3D 打印技術包括選區激光熔融成形、電子束熔化成形、激光熔化沉積成形、電子束自由成形、電弧增材制造等工藝技術。金屬 3D 打印技術在我國快速發展，國內設備廠商在 3D 打印設備所需的專用材料、工藝裝備、關鍵零部件、軟件系統等實現了技術突破和

290、工藝經驗積累，具有了一定的批產能力，帶動整個產業的競爭力明顯提升。目前，我國的激光熔化沉積成形、選區激光熔融成形、光固化成形等一大批工藝裝備實現產業化，部分增材制造工藝裝備已經達到國際先進水平。表56：典型金屬增材制造技術 成形方法 輸出熱源 增材形式 應用對象 特點 代表廠商 選區激光熔融成形（SLM）激光 鋪放金屬 粉末 小型復雜金屬功能結構、次承力結構 精度較高（0.1mm），成形尺寸較小，可實現多激光束同時加工制作 Concepy Laser、Renishaw、EOS、西安鉑力特、華科三維、華曙高科技等 電子束熔化成形（EBM）電子束 鋪放金屬 粉末 小型復雜金屬結構及承力結構 精度高

291、（0.4mm），成形尺寸較小，在真空條件下制造，內部質量高 Acram、智熔系統、西安塞隆、天津清研智束 激光熔化沉積成形（LMD）激光 同步送進 金屬粉末 大型復雜金屬結構件的制備 精度低，需二次加工，成形尺寸較大；可進行零件修復與材料表面改性 Optomec、InssTek、西安鉑力特、北京隆源、江蘇永年等 電子束自由成形（EBF）電子束 同步送進 金屬絲材 復雜金屬結構件的制備 精度低，需二次加工；成形速度快，內部質量高 Sciaky、智熔系統等 電弧增材制造（WAAM）電弧 同步送進 金屬絲材 復雜金屬結構件的制備 精度低，需二次加工；成形速度快，運行成本低 RAMLAB 中心、青島卓

292、思三維 資料來源：金屬增材制造技術在航空領域的應用現狀及前景展望許世嬌等，增材制造碩博聯盟，民生證券研究院 圖161：金屬增材制造技術示意圖 資料來源：金屬增材制造技術在航空領域的應用現狀及前景展望許世嬌等，民生證券研究院 通常用于 3D 打印的金屬原材料為金屬粉末，指標要求較粉末冶金材料更高。傳統粉末冶金主要對金屬粉末進行壓胚、燒結，燒結溫度比所用的金屬粉末熔點低；而目前主流的金屬 3D 打印技術均是對金屬粉末直接熔化成形，最終成形產品的機械性能受金屬粉末各項參數指標的影響較大。因此，金屬 3D 打印對粉末材料各項參數指標要求有別于傳統粉末冶金。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢

293、業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 105 3D 打印金屬粉末材料的主要性能指標包括純凈度、粉末粒度分布、粉末形態、粉末流動性和松裝密度等。金屬 3D 打印粉末必須同時滿足粉末實心（空心粉、衛星粉少）、純度高、粒度分布窄、球形度高、氧含量低、流動性好和松裝密度高等要求。因為粉末空心，打印過程中易形成氣隙、卷入性和析出性氣孔、裂紋等缺陷；粉末粒徑越大，球化現象越嚴重，粉末粒度越小，表面光潔度更高，但是粉末流動性會變差，影響鋪粉的均勻性；粉末粒度分布太寬，打印的一致性與均勻性較難保障；粉末球形度越高，流動性能越好，松裝密度也越高，得到的燒結件致密度越高；粉末的氧含量高，表面活性越大

294、，潤濕性越差，球化現象越嚴重，導致熔化效果差。表57：3D 打印金屬粉末指標及具體要求 3D 打印金屬粉末指標 具體要求 純凈度 要求粉末中無陶瓷夾雜物，氧、氮含量也需要嚴格控制 粉末粒度分布 以激光作為能量源的打印機：適合使用 1553m 的粉末作為耗材；以電子束作為能量源的鋪粉型打印機：適合使用 53105m 的粗粉；同軸送粉型打印機：采用粒度為 105150m 的粉末 粉末形貌 3D 打印金屬粉末要求球形度在 98%以上，這樣打印時鋪粉及送粉更容易進行 粉末流動性和松裝密度 粉末顆粒越大、顆粒形狀越規則、粒度組成中極細的粉末所占的比例越小，其流動性越好；顆粒表面吸附水、氣體等會降低粉末流

295、動性；松裝密度增加，可改善粉末的流動性 資料來源：中國粉體網，民生證券研究院 增材制造用金屬粉體涉及材料種類較多，包括鈦合金、鋁合金、銅合金、高溫合金、模具鋼、不銹鋼、鈷鉻合金、難熔金屬等。其中，目前鈦合金的用量最大，應用占比超過 50%；高強度、高韌性鋁合金粉末逐步引起越來越多生產商的興趣，應用占比約 20%，未來市場潛力巨大；鎳基、鈷基、鐵基等高溫合金材料在增材制造中的批量應用也將成為未來行業重點關注方向；銅合金正逐步成為研究和應用熱點；模具鋼和鈷鉻合金在模具和齒科領域已經初具規模。表58：3D 打印金屬粉末類型及特性 金屬粉末類型 材料特性 鋁合金粉末 密度低，比強度較高，接近或超過優質

296、鋼，塑性好；3D 打印用鋁合金可以做到零件致密、組織細小 鈦合金粉末 強度高、熱強度高、抗蝕性好、低溫性能好，在航空航天領域應用非常廣泛 銅合金粉末 具有優異的導熱性和導電性，可以結合設計自由度，產生復雜的內部結構和隨形冷卻通道 高溫合金粉末 在很廣的溫度范圍內能維持良好的機械性質 鈷鉻合金粉末 耐磨性、耐腐蝕性好，常用于打印人工關節和牙齒等 不銹鋼粉末 價格低廉、耐腐蝕性能好、強度高，可打印復雜工業零部件 資料來源：北京中諾新材，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 106 3D 打印金屬粉末制備方法主要包括霧化法(

297、以氣霧化為主，包括真空氣霧化(VIGA)和電極感應霧化(EIGA)等)、等離子旋轉電極霧化法(PREP)、等離子熔絲霧化法(WPA)和等離子球化法(PA)等，目前氣霧化生產的粉末約占世界粉末總產量的30%50%。但是目前 3D 打印金屬粉末行業出粉率較低，約 20%-40%。圖162：不同的 3D 打印金屬粉體材料制備方法 資料來源：粉體網，民生證券研究院 5.2 3D 打印產業化腳步持續提速，3C 應用開拓新市場 全球 3D 打印產業正從起步期邁入成長期，呈現出加速增長的態勢。根據華經產業研究院數據，2021 年全球增材市場規模 152.44 億美元，同比增加 19.5%，2015-2021

298、 年增材市場規模年復合增長率達到了 19.8%，預計 2025 年增材制造收入規模將達到 298 億美元，2021-2025 年 GAGR 為 18.2%；2030 年增材制造收入規模將達到 853 億美元，2025-2030 年 CAGR 為 23.4%。我國增材制造產業規模逐年高速增長，未來潛力巨大。在經歷了初期產業鏈分離、原材料不成熟、技術標準不統一與不完善及成本昂貴等問題后，當前中國增材制造技術已日趨成熟，市場呈現快速增長趨勢。據中商情報網數據，2019 年中國3D 打印產業規模 157.5 億元，2021 年增至 261.5 億元，預計 2024 年突破 500億元，CAGR 為 2

299、4.1%。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 107 圖163：2015-2025 年全球增材制造行業市場規模及增長率 圖164：2019-2024 年中國增材制造行業市場規模及增長率 資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 注：2025 年增長率為 2021-2025 復合增長率 資料來源：中商情報網，民生證券研究院 金屬 3D 打印發展迅速，3D 打印金屬粉末市場潛力巨大。從 3D 打印產業細分產品來看，3D 打印原材料占比 17.04%，打印裝備占比 22.42%，打印服務占比40.09%，其他占比 20.45%。3D 打印

300、專用材料是行業重要的細分市場，材料的品類和品質在很大程度上決定產品及服務的質量。根據華經產業研究院數據，2021年全球增材制造材料產業規模達到 25.98 億美元，約占總產值的 17%。其中，金屬原材料占比 18.2%，光敏樹脂占比 25.2%，聚合物絲材占比 19.9%，聚合物粉材占比 34.7%。圖165：全球增材制造行業原材料種類及占比（2021 年）資料來源：華經產業研究院，民生證券研究院 從產業細分結構來看，2021 年我國 3D 打印材料占據行業市場規模的 24.0%，0%10%20%30%40%02004006002019 2020 2021 2022E 2023E 2024E中

301、國3D打印產業規模（億元）同比增速（右軸）34.70%25.2%19.9%18.2%2.0%聚合物粉材光敏樹脂聚合物絲材金屬材料其他行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 108 材料市場中金屬原材料合計占比 39.3%。據此估算，2021 年我國 3D 打印材料市場規模約為 63.85 億元，金屬 3D 打印材料收入估計為 25.09 億元，其中鈦合金、鋁合金、不銹鋼分別占 20.2%、10.0%、9.1%，其余 60.6%均為非金屬材料，包括尼龍、PLA、ABS 塑料、樹脂等。預計未來隨著航空航天、汽車和生物醫療等行業的發展，金屬

302、3D 打印材料的需求量將不斷攀升，市場空間也將進一步擴大。圖166：中國增材制造細分產品市場規模（2021 年）圖167：中國增材制造行業原材料種類及占比（2021年）資料來源：中商產業研究院，民生證券研究院 資料來源：中商產業研究院，民生證券研究院 國際市場上，增材制造金屬粉體材料供應商以歐美廠商為主，如德國 EOS、德國 TLSTechNIk、AP&C、Arcam、瑞典 solvay、瑞典 Hoganas、ConceptLaser、ExOne 等，總產能超過 10,000 噸/年。國內市場，主要廠商包括中航邁特、飛爾康、西安賽隆、成都優材、亞通焊材、宇光飛利、南通智源等，總產能約 1600

303、 噸/年。表59：國內外增材制造金屬粉體主要廠商的技術及產能 公司名 國別 產品類別 制備技術 產能（噸/年）Sandvik 瑞典 鎳基超合金工模具鋼、不銹鋼 真空氣體霧化 3000 Carpenter Technology 美國 不銹鋼、工具鋼 真空氣體霧化 3000 GKN 跨國 鐵基合金、鈦合金 高壓水霧化、氣體霧化 2000 AP&C 加拿大 鈦合金 等離子火炬霧化技術 100 LPW Technology 英國 鋁基、鈷基、銅基等 氣體霧化、等離子體霧化、等離子球化 1000 產能合計 9100 中國航發北京航空材料研究院 高溫合金、工模具鋼、不銹鋼等 真空氣體霧化 450 江蘇威拉

304、里新材料科技有限公司 鈦合金、鎳基高溫合金 真空氣霧化、等離子霧化 約 300 無錫飛而康 鈦合金粉末 電極感應熔化氣霧化 約 60 中航邁特 鈦合金、高溫合金、鐵基合金、鈷鉻鎢合金 真空感應氣霧化、等離子旋轉 電極霧化技術、電極感應氣霧化 800 上海材料研究所 鈦合金、鎳基高溫合金、不銹鋼、電極感應熔煉氣體霧化-行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 109 模具鋼 產能合計 約 1610 資料來源：增材及特種粉體材料產業公司化運營項目可行性研究報告，民生證券研究院 3D 打印工藝鈦合金零部件首次在 3C 領域得到應用。2023 年

305、 7 月榮耀發布折疊屏手機 Magic V2，其鉸鏈軸蓋部分采用了鈦合金 3D 打印工藝，是金屬 3D打印工藝在 3C 領域的首次應用，寬度相較于鋁合金材質降低 27%，強度卻提升150%，完美的平衡了輕薄與可靠性要求。蘋果也在智能手表表殼的制造中引入 3D打印工藝，有望在下一代智能手表中采用 3D 打印工藝制備鈦合金表殼。金屬 3D打印工藝和鈦合金材料加工適配度很高。鈦合金加工工藝目前主要包括 CNC 工藝（切削磨削）和金屬 3D 打印工藝，CNC 工藝在面對結構復雜的鈦合金件時存在加工難度大、效率低、良品率低、成本高的問題，金屬 3D 打印工藝是用增材的方式成型，避開了 CNC 加工的難點

306、，在復雜結構零件生產上效率更高、可定制性更強。圖168：榮耀 Magic V2 鉸鏈軸蓋采用鈦合金 3D 打印工藝 圖169：Apple Watch Ultra 智能手表表殼采用鈦合金材料 資料來源：榮耀官網，民生證券研究院 資料來源：Apple 官網，民生證券研究院 我們對于鈦合金 3D 打印應用拉動鈦材需求量進行測算：假設智能手表和折疊屏手機市場持續增長，單只表殼鈦合金材料用量 13.7g，單部手機鉸鏈零部件鈦合金材料用量 20g；假設蘋果、榮耀以及其他廠商繼續推廣鈦合金 3D 打印工藝，滲透率有望持續提升；假設 3D 打印金屬粉體成品率 30%，3D 打印后道加工耗損率 50%。結合以上

307、假設，我們測算鈦合金 3D 打印工藝預計到 2027 年有望拉動鈦材用量約 6886 噸，按照 TC4 不含稅價 21.68 萬元/噸對應價值量 14.93 億元。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 110 表60：鈦合金 3D 打印應用需求量測算 2023E 2024E 2025E 2026E 2027E 全球智能手表出貨量（萬只）15376 16452 17604 18836 20155 高端比例（300 美元以上）20%20%20%20%20%鈦合金 3D 打印滲透率 0%10%20%30%40%單只表殼鈦合金材料用量（克）1

308、3.7 13.7 13.7 13.7 13.7 全球折疊屏手機出貨量（萬部）1860 3570 5470 7860 10150 鈦合金 3D 打印滲透率 1%10%20%30%40%單部手機鉸鏈零部件鈦合金材料用量（克）20 20 20 20 20 3D 打印鈦合金粉末總用量（噸）4 116 315 626 1033 3D 打印后道處理耗損率 50%50%50%50%50%3D 打印金屬粉體出粉率 30%30%30%30%30%鈦材原材料需求量（噸）25 777 2102 4176 6886 資料來源：Counterpoint，IDC，apple 官網，3D 打印技術參考，3D 科學谷等，民生

309、證券研究院測算 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 111 6 超導材料：超導研究持續推進，星辰大海未來可期 6.1 低溫超導應用場景拓展，高溫超導產業化蓄勢待發 超導材料具有常規材料不具備的零電阻、完全抗磁性等宏觀量子現象，是典型的量子材料。超導，全稱超導電性，指導體在某一溫度下，電阻為零的狀態。超導材料的探索主要經歷了幾個階段：19111986年，是低溫超導材料發展階段，1986年發現銅氧化物高溫超導體，2021 年發現臨界轉變溫度為 39K 的金屬化合物MgB超導體，2008 年發現鐵基超導體。此外，自從超導材料被發現以來，人

310、們就沒有停止過對“室溫超導”的向往與探索。圖170：周期表具有超導電性的元素及其轉變溫度 Tc 圖171：超導材料的探索歷程 資料來源：馬衍偉超導材料科學與技術，民生證券研究院 資料來源：羅會仟超導“小時代”，民生證券研究院 超導最常見被分類為低溫超導，高溫超導。超導體最常見的分類方法是按臨界溫度劃分為低溫超導，高溫超導。超導物理中將臨界溫度在液氦溫區(4.2K)的超導體稱為低溫超導體，也稱為常規超導體，譬如目前商業化的 NbTi、NbSn；將臨界溫度在液氮溫區(77K)的超導體稱為高溫超導體，譬如 Y-Ba-Cu-O 超導體。表61：超導材料分類 分類依據 具體分類 描述 臨界溫度 低溫超導

311、 臨界溫度在液氦溫區(4.2K)高溫超導 臨界溫度在液氮溫區(77K)化學成分 金屬超導 元素、合金、化合物等 超導陶瓷 銅基氧化物、鐵基化合物 有機超導 ClO4、PF6、AsF6 等 絕緣超導 SiC、金剛石、石墨烯等 邁斯納效應 第類超導體 一個臨界磁場：在常溫下具有良好導電性的純金屬，如 Al、Zn、Ga、Ge、Sn、In 等 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 112 第類超導體 兩個臨界磁場：下臨界場 HC1 和上臨界場 HC2。除金屬元素 V 和 Nb 外，第 II 類超導體主要包括金屬化合物及其合金，以及陶瓷超導體

312、資料來源：鄒芹等超導材料的研究進展及應用，民生證券研究院 在應用領域方面，超導體因為具有絕對的零電阻和完全的抗磁性兩大特性，在所有涉及電和磁的領域都有超導體的用武之地，應用領域廣泛，包括電子學、生物醫學、科學工程、交通運輸、電力等領域。圖172：超導材料及其應用領域 圖173：超導材料主要強電運用領域 資料來源：肖立業等超導材料及其應用現狀與發展前景，民生證券研究院 資料來源：馬衍偉超導材料科學與技術，民生證券研究院 超導材料大規模應用受到臨界溫度、臨界磁場和臨界電流密度等參數的多重限制?？v然超導應用潛力巨大，但超導材料的實現有嚴格的條件，限制超導應用有三個臨界參數：臨界溫度、臨界磁場和臨界電

313、流密度，這意味著超導電性必須在足夠低的溫度、不太高的磁場和不特別大的電流密度下才能實現。一旦突破某個臨界參數，材料有可能瞬間從零電阻變成有電阻的狀態，從而失去超導性能。三個臨界參數中后兩者決定了它的應用場景范圍，而臨界溫度則是應用的最大瓶頸。因為低溫就意味著在應用超導體的同時，還面臨著高昂的制冷成本。因此，科學家們在研究超導的過程中，一直在努力提高超導材料的臨界溫度，其中“三重天花板”是重點突破的目標。表62：三重天花板介紹 分類 超導溫度 介紹 第一重天花板 40K 40K 又稱“麥克米蘭極限”，1987 年因在 Y-Ba-Cu-O 體系發現 93 K 的超導電性，第一重天花板被突破 第二重

314、天花板 77K 77K 又被稱為“液氦沸點”，1987 年因在 Y-Ba-Cu-O 體系發現 93 K 的超導電性，第二重天花板被突破 第三重天花板 300K 300K 在凝聚態物理學中又被定義為室溫，目前仍未被突破 資料來源：中國科學院物理研究所，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 113 低溫超導已經規模商業化，高溫超導正逐步開始產業化。雖然已發現了上千種超導材料，但具有實用化前景的材料并不多。低溫超導材料自 1965 年開始研究，目前低溫超導材料 NbTi 與 Nb3Sn 已實現商業化。而高溫超導材料自 198

315、6 年進行研究，目前剛開始進行產業化。圖174：超導材料進展概況 資料來源：張平祥等強電用超導材料的發展現狀與展望，民生證券研究院 圖175：國內超導產業鏈 資料來源：西部超導公告，聯創光電公告，永鼎股份公告，辰光醫療公告，張平祥等強電用超導材料的發展現狀與展望，民生證券研究院 NbTi 超導線材用量占整個超導材料市場的 90%以上。低溫超導根據成分分為金屬低溫超導材料、合金低溫超導材料和化合物低溫超導材料。低溫超導材料在行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 114 批量化加工技術、成本、使用穩定性方面的優勢無可替代。目前已實現商業化

316、的包括 NbTi（鈮鈦，Tc=9.5K）和 Nb3Sn（鈮三錫，Tc=18k），NbTi 超導線材由于具有優異的中低磁場超導性能、良好的機械性能和加工性能、價格優勢，在實踐中獲得了大規模應用，其用量占整個超導材料市場的 90%以上；而 Nb3Sn 的臨界溫度相對較高，在 18K 左右，該材料本身具有脆性，力學加工性能較差，臨界電流對應變比較敏感，且制造困難、造價相對較高。表63：NbTi 超導合金棒材化學成分的質量分數要求 元素 質量分數 AI 110-4 C 210-4 Cr 110-4 Cu 110-4 H 4.510-5 Fe 210-4 Ni 110-4 N 1.510-4 O 110

317、-3 Si 110-4 Ta 2.510-3 Ti 46%-48%資料來源：全國超導標準化技術委員會（GB-T/25080-2022），民生證券研究院 表64：NbTi 和 Nb3Sn 超導線在各個領域的應用 應用領域 介紹 所用材料 MRI MRI 是生物磁自旋成像技術，利用原子核自旋運動的特點，經射頻脈沖激發后產生信號，最后獲得圖像 NbTi MCZ MCZ 技術的物理基礎是通過磁場對導電硅流體的熱對流形成抑制作用，抑制單晶硅生長過程中雜質和缺陷的產生，可實現高質量大尺寸單晶硅快速生長 NbTi NMR NMR 是利用不同元素原子核核磁共振效應的差異分析物質的磁學式分析儀器，其廣泛用于化合

318、物的結構測定、定量分析和生物學研究等方面 主要是 Nb3Sn，部分 NbTi ITER ITER 要把由氘、氚組成的上億度高溫等離子體約束在一個有限的空間里，實現聚變反應 Nb3Sn，NbTi 加速器 利用超導磁體可以在很小的激磁功率下產生強大的約束磁場，可大大縮減加速器的尺寸 NbTi 資料來源：前瞻產業研究院，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 115 圖176：低溫超導產業鏈 資料來源：西部超導招股說明書，民生證券研究院 西部超導是全球唯一的鈮鈦錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產企業。低溫超導產業鏈相關的行業

319、包括超導錠棒、超導線材、超導磁體和超導設備。從全球來看，有的公司專注某一領域，有的公司橫跨多個領域。西部超導是目前國內唯一低溫超導線材商業化生產的企業，也是目前全球唯一的鈮鈦錠棒、超導線材、超導磁體的全流程生產企業。圖177：全球低溫超導主要企業 資料來源：西部超導招股說明書，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 116 高溫超導材料產業化加速。在高溫超導材料中，由于銅氧化物超導材料的臨界溫度相比其他材料較高，制冷成本更低，因而具有更加廣闊的應用前景。高溫銅氧化物超導材料主要有 Bi-Sr-Ca-Cu-O 系、Y-Ba

320、-Cu-O 系、Hg-Ba-Ca-Cu-O 系、TI-Ba-Ca-Cu-O 系，但是 Hg 和 TI 元素有毒，因此 Bi-Sr-Ca-Cu-O 系和 Y-Ba-Cu-O 系在實用化上更具有優勢。以 Bi-Sr-Ca-Cu-O 為代表的第一代高溫超導材料，和以 Y-Ba-Cu-O 為代表的第二代高溫超導材料受到廣泛關注。同時，MgB2（Tc=40K）材料，鐵基超導材料等應用價值也在不斷開拓。2022 年，永鼎股份二代高溫超導帶材在磁感應加熱設備中實現產業化供貨，2023 年 4 月 20 日，聯創超導自主研制的世界首臺兆瓦級高溫超導感應加熱裝置在黑龍江中鋁集團東北輕合金公司成功投運，高溫超導材

321、料產業化開始加速。表65：高溫超導與低溫超導的比較 臨界溫度 所用材料 下游應用 低溫超導 NbTi:9.5K Nb3Sn:18K NbTi，Nb3Sn 加速器磁體、核聚變工程用超導磁體、核磁共振，（MRI和 NMR）磁體、通用超導磁體 高溫超導 90K-110K BSCCO（第一代高溫超導材料）電力電纜、磁懸浮、超導變壓器、直流感應加熱、大型加速器、可控核聚變用超導磁體等 90K YBCO（第二代高溫超導材料）55K 鐵基超導體 資料來源：肖立業等超導材料及其應用現狀與發展前景，民生證券研究院 圖178：二代高溫超導應用領域 圖179：高溫超導行業產業鏈 資料來源：上海超導官網，民生證券研究

322、院 資料來源：上海超導官網，新材料智庫等公開資料，民生證券研究院 第二代高溫超導帶材 YBCO 成為行業重點發展方向。第二代高溫超導帶材及應用產品將在許多重要領域，如綠色能源、智能電網、軍事工業、醫療器械、交通及科學研究等領域被大力推廣應用，目前我國高溫超導材料大規模應用的瓶頸問題是材料價格過高，需要進一步提高技術成熟度，提升產業化能力，并改善材料綜合性能，從而提高材料性價比。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 117 圖180：二代高溫超導帶材 圖181：二代高溫超導帶材結構 資料來源：永鼎股份公告，民生證券研究院 資料來源：羅會

323、仟超導“小時代”，民生證券研究院 6.2 下游應用場景持續突破，超導產業星辰大海 6.2.1 MRI 帶動超導材料需求釋放 磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，簡稱 MRI）通過對靜磁場中的人體施加某種特定頻率的射頻脈沖，使人體中的原子核（主要是氫質子）受到激勵而發生磁共振現象，在停止脈沖后，原子核在弛豫過程中產生 MR 信號，通過對 MR 信號的接收、空間編碼和圖像重建等處理過程，最終處理成圖像信息。圖182：MRI（磁共振成像儀）資料來源：西部超導公告，民生證券研究院 MRI 產業鏈括上游 MRI 設備原材料供應商，中游 MRI 設備制造經銷商和下游的 MRI

324、 診斷服務及衍生服務機構。上游主要提供核磁共振設備基礎的技術與材料，上游行業的進步對核磁共振行業的發展至關重要。行業中游為核磁共振設備的生產與銷售，以 GE、飛利浦、西門子(合稱GPS)為首的外商品牌占據高場強的超行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 118 導產品市場，而國產品牌則以低場強的永磁系列產品的市場為主。行業下游則由需求方構成，包括醫療機構、體檢中心及獨立影像中心。圖183：MRI 行業產業鏈 資料來源：辰光醫療招股說明書，沙利文，民生證券研究院 磁體是 MRI 設備中產生主磁場的核心部件，可保持在目標區域中的高磁場和高均

325、勻度，核磁共振設備按磁體類型可分為永磁型 MRI 設備，常導型 MRI 設備和超導型 MRI 設備。按磁體產生靜磁場的磁場強度大小可分為低場（0.1T-0.5T）MRI 設備，中場（0.6T-1T）MRI 設備，高場（1.5T-2T）MRI 設備，以及超高場（3T 及以上）MRI 設備，當前臨床上所用的磁場強度為 1.5T。超導磁體通過超導線圈運行，磁場強度更強，穩定性更高，是當前市場主流技術。圖184：MRI 用超導材料 1 圖185：MRI 用超導材料 2 資料來源：西部超導招股說明書，民生證券研究院 資料來源：西部超導招股說明書，民生證券研究院 行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資

326、咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 119 超導磁體作為磁共振的核心，其成本占總成本的很大一部分。根據曦合超導資料，1.5T 磁共振超導磁體成本占比在 30%40%，3.0T 磁共振超導磁體的成本占比在 50%60%，占總成本的一半以上。圖186：1.5T 磁共振設備成本分布 圖187：3.0T 磁共振設備成本分布 資料來源：曦合超導，民生證券研究院 資料來源：曦合超導，民生證券研究院 MRI 設備需求快速增長。根據聯影醫療招股說明書，中國 MRI 設備市場保有量近年來一直保持快速增長態勢。2018 年，日本、美國每百萬人 MRI 人均保有量分別約為 55.2 臺和 40.

327、4 臺，同期中國每百萬人 MRI 人均保有量約為 9.7 臺，我國當前人均 MRI 擁有量與發達國家的差距較大，隨著臨床需求的持續增加，中國成為全球增長速度最快的市場。2020 年，中國 MRI 市場規模達 89.2 億元，預計2030 年將增長至 244.2 億元，年復合增長率為 10.6%。圖188：我國 MRI 設備市場規模（單位：億元）圖189：全球 MRI 設備市場規模（單位：億美元）資料來源：聯影醫療招股說明書，民生證券研究院 資料來源：聯影醫療招股說明書，民生證券研究院 35%65%超導磁體成本其他成本55%45%超導磁體成本其他成本050100150201920202021E2

328、022E2023E2024E金額（單位：億元）020406080100120201920202021E2022E2023E2024E金額（單位：億美元）行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 120 MRI 用超導線材需求量不斷增加。目前，國內 MRI 存量市場主要以 1.5T 和3.0T 兩種型號為主。其中，1.5T MRI 因能夠滿足基本臨床需求，市場占比遠高于3.0T MRI。2020 年，中國 1.5T MRI 設備保有量占比為 75.3%；3.0T MRI 設備因產品價格高且采購需經政府批準，保有量占比為 24.7%。根據西部

329、超導的測算，1.5T MRI 設備所需線材為 0.5 噸，3.0T MRI 設備所需線材為 1.5 噸。由于 1.5T MRI 僅滿足基本臨床需求，3.0T MRI 分辨率更高、檢查更精細，因此，未來 3.0T MRI 設備的占比有望進一步提高，對超導線材的需求量亦會進一步增加。圖190：每臺 MRI 設備所需超導線材（單位：噸）資料來源：西部超導招股說明書，民生證券研究院 表66：超導線材需求測算（單位：噸）項目 2020 2021E 2022E 2023E 2024E 2025E MRI 新增臺數 2346 2698 3103 3568 4103 4719 3.0T MRI 579 666

330、 766 881 1013 1166 1.5T MRI 1767 2032 2336 2687 3090 3553 超導線材需求量（噸）1752.46 2015.33 2317.63 2665.28 3065.07 3524.83 3.0T MRI 869.19 999.57 1149.51 1321.93 1520.22 1748.26 1.5T MRI 883.27 1015.76 1168.12 1343.34 1544.84 1776.57 資料來源：西部超導公告，民生證券研究院 表67：行業內主要公司 超導磁體 MRI 國內 西部超導、寧波建信、濰坊新力、成都奧泰 寧波健信、成都奧泰

331、、蘇州安科、東軟醫療、上海聯影、鑫高益 國外 英國 Oxford、德國 Bruker、日本 JASTEC、美國GE、德國 Siemens、荷蘭 Philips 美國 GE、德國 Siemens、荷蘭 Philips 資料來源：西部超導招股說明書，民生證券研究院 0.51.50.00.51.01.52.01.5T3.0T行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 121 6.2.2 超導在核聚變領域發揮重要作用 核能具有能量密度高、穩定可靠、清潔無污染等優點，是化石能源的最佳替代項，核能的利用分為核裂變能和核聚變能。盡管核裂變和核聚變都使用原

332、子能，但這兩個過程之間有關鍵的差別。相比核裂變能，核聚變能是具有清潔、安全、可持續等優點的終極能源。因此，許多國家的科研機構和科技公司為之持續研究，希望早日實現聚變能發電，但其挑戰巨大，尚需解決眾多科學和技術難題。目前實現可控聚變約束有三種途徑，包括引力（重力）約束、慣性約束和磁約束。在三類約束方式中，引力約束無法在地球上實現，慣性約束也難以實現持續的聚變功率輸出，因此磁約束核聚變是實現聚變能開發的有效途徑。圖191：核聚變的約束方式 資料來源：南方能源建設編輯部，民生證券研究院 托卡馬克是最有可能首先實現聚變能商業化的途徑。磁約束是實現聚變能開發的有效途徑，而在各種類型的磁約束聚變裝置中，托

333、卡馬克以其優異的等離子體約束品質而備受重視。托卡馬克，是一種利用磁約束來實現受控核聚變的環形容器。托卡馬克的中央是一個環形的真空室，外面纏繞著線圈。在通電的時候托卡馬克的內部會產生巨大的螺旋型磁場，將其中的等離子體加熱到很高的溫度，以達到核聚變的目的。行業投資策略/有色金屬 本公司具備證券投資咨詢業務資格，請務必閱讀最后一頁免責聲明 證券研究報告 122 圖192：托卡馬克約束磁場示意圖 圖193：托卡馬克基本結構 資料來源：南方能源建設編輯部，民生證券研究院 資料來源：南方能源建設編輯部，民生證券研究院 中科院等離子體所自主研制并建成世界上第一個全超導托卡馬克實驗裝置EAST（東方超環），標志著聚變能發展步入全超導托卡馬克時代。由于常規超導托卡馬克裝置在長脈沖穩態運行方面有所缺陷，而全超導托卡馬克裝置具備開展長脈沖穩態實驗運行能力，所以從常規裝置向全超導裝置發展勢在必行。由中國科學院等離