【研報】高溫合金行業深度報告：高溫合金需求進入爆發期積極擁抱龍頭公司-20200805[22頁].pdf

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1、請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2020.08.05 高溫合金需求進入爆發期，積極擁抱龍頭公司高溫合金需求進入爆發期，積極擁抱龍頭公司 高溫合金行業深度報告高溫合金行業深度報告 李鵬飛李鵬飛(分析師分析師) 魏雨迪魏雨迪(分析師分析師) 張樹瑋張樹瑋(研究助理研究助理) 010-83939783 021-38674763 021-38676779 證書編號 S0880519080003 S0880520010002 S0880118100060 本報告導讀：本報告導讀： 高溫合金高溫合金行業競爭壁壘明顯，預期未來行業競爭壁壘明顯，預期未來 10 年需求保持快速

2、增長，同時年需求保持快速增長，同時競爭格局良好競爭格局良好 穩定穩定，龍頭企業有望隨行業規模擴張而不斷成長，重點龍頭企業有望隨行業規模擴張而不斷成長，重點推薦行業龍頭推薦行業龍頭 S ST T 撫鋼。撫鋼。 摘要：摘要： 高溫合金高溫合金為高端合金為高端合金新材料，新材料， 其擁有產品技術、 客戶認證以及設備資其擁有產品技術、 客戶認證以及設備資 金金三大壁壘，行業競爭壁壘明顯三大壁壘，行業競爭壁壘明顯。高溫合金工藝流程復雜，生產冶煉 技術不斷升級迭代， 整體技術資質壁壘較高， 例如進入軍用高溫合金 市場需要通過嚴格的軍工產品生產資質認證。 另一方面， 下游客戶對 高溫合金產品性能穩定性非常重

3、視， 高溫合金產品均需要通過下游客 戶長達 3-5 年的認證。而在經過嚴格的試用檢驗程序而選定后，客戶 一般不會更換供應商，行業具備較高的客戶認證壁壘。最后，生產高 溫合金所需的高端冶煉技術對冶煉設備提出很高的要求， 一般生產每 十噸高溫合金所用的真空感應爐、 真空自耗爐及配套設備資金成本超 過一億元，這體現出進入行業需要較大的投資規模，資金壁壘明顯。 測算我國測算我國 2030 年年前前高溫合金需求高溫合金需求增量有望增量有望達到達到 70.12 萬噸，萬噸，對應年對應年 需求量復合增長率需求量復合增長率 10%，整體需求保持快速增長，整體需求保持快速增長。未來高溫合金的 需求增長來源主要可

4、分為四個方面： 一是航空航天領域， 軍用或民用 航空發動機未來 10 年仍將保持穩步增長趨勢，且伴隨我國航空發動 機研發生產能力的提升， 國產化步伐加快， 航空航天高溫合金需求或 加速增長；二是燃氣輪機領域，燃氣輪機具備高更新頻率的特點，且 我國艦船編隊規模將持續擴大， 帶來可觀的高溫合金需求增長； 三是 核電領域，按照規劃未來 10 年我國有望保持每年 6-8 臺的核電機組 投產規模，對應高溫合金年需求量 4000 噸；最后是汽車領域，隨著 我國汽車產量的穩步增長及汽車渦輪增壓器裝配率的上升， 汽車用高 溫合金需求有望迎來顯著增長。 競爭格局良好且穩定，行業龍頭有望伴隨市場規模的擴張而不斷成

5、競爭格局良好且穩定，行業龍頭有望伴隨市場規模的擴張而不斷成 長長。受益于高進入壁壘，高溫合金行業集中度較高，基本形成寡頭壟 斷的競爭格局，測算行業 CR4 達到 79.72%，三大鋼廠、三大研究所 以及部分民企在各自的變形、 鑄造以及細分高溫合金市場都已基本形 成寡頭壟斷的競爭格局。 我們認為這樣的競爭格局有利于現有企業通 過擴張規模進一步形成規模優勢， 反使得行業競爭壁壘更加明顯， 行 業競爭格局更為穩定。整體來看，高溫合金競爭格局良好穩定，市場 空間廣闊， 我們重點推薦二次重整后經營管理能力大幅提升的行業龍 頭 ST 撫鋼，其行業市占率以及議價權中長期有望持續攀升，有望伴 隨行業規模擴張而

6、不斷成長，業績增速或超市場預期。 催化劑：催化劑：行業龍頭企業業績快速增長 風險提示：風險提示： 制造業投資大幅下行； 航空航天發動機技術發展低于預期。 評級：評級： 增持增持 上次評級：增持 細分行業評級 相關報告 鋼鐵看好雨季后板塊行情 2020.08.02 鋼鐵雨季后板塊有望迎來業績估值雙升 2020.07.26 鋼鐵繼續看好三季度板塊業績估值雙升 2020.07.19 鋼鐵繼續看好板塊基本面拐點與估值提 升 2020.07.12 鋼鐵基本面拐點與估值修復的共振 2020.07.05 行 業 專 題 研 究 行 業 專 題 研 究 股 票 研 究 股 票 研 究 證 券 研 究 報 告

7、證 券 研 究 報 告 鋼鐵鋼鐵 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 2 of 22 目目 錄錄 1. 高溫合金：行業競爭壁壘明顯，進口替代空間廣闊 . 3 2. 進口替代趨勢明確，步伐加快，未來 10 年高溫合金需求有望保持快 速增長 . 5 2.1. 航空領域： 航空發動機國產化步伐加快， 帶動高溫合金需求快速 增長 . 6 2.1.1. 軍用航空領域 ：未來 10 年需求增量為 8.44 萬噸 . 7 2.1.2. 民用航空領域：未來 10 年需求增量為 5.39 萬噸 . 9 2.2. 軍用燃氣輪機：高更新維護頻率帶來可觀高溫合金

8、需求增長 10 2.3. 民用核電領域： 規劃新增容量持續攀升， 核電用高溫合金需求穩 步增長 . 12 2.4. 民用汽車領域： 汽車增壓器裝配率提升空間廣闊， 汽車高溫合金 用量有望顯著提升 . 12 2.5. 進口替代加速，未來 10 年我國高溫合金需求有望保持快速增長 . 14 3. 競爭格局優良且穩定，行業龍頭有望充分受益行業需求不斷增長 15 3.1. 三大鋼廠專注變形高溫合金，ST 撫鋼為國內高溫合金行業龍頭 企業 . 16 3.2. 研究院產研一體化，有望帶領國內高溫合金生產技術持續更新 迭代 . 17 3.3. 民營企業瞄準高端民用產品，逐漸成為我國高溫合金市場的新 興力量

9、. 18 4. 競爭格局穩定，需求空間廣闊，高溫合金企業有望伴隨行業規模擴 張而不斷成長，重點推薦行業龍頭 ST 撫鋼 . 19 5. 風險提示 . 20 5.1. 制造業投資大幅下行 . 20 5.2. 航空航天發動機技術發展低于預期 . 21 nMrOnNqPqPtRuMrOnRtMnO6M8Q7NnPpPmOpPjMqQxPfQoOsM7NoOzQwMnPtRxNsRmP 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 3 of 22 1. 高溫合金：行業競爭壁壘明顯，進口替代空間廣闊高溫合金：行業競爭壁壘明顯，進口替代空間廣闊 高溫合金是高強

10、度、耐腐蝕、耐高高溫合金是高強度、耐腐蝕、耐高溫的溫的高端合金新材料高端合金新材料。高溫合金按成 分分為鐵基、鎳基、鈷基三大類,是在 600-1204高溫環境下具有抗氧 化或抗腐蝕等化學特性，并具有高強度、高韌性等物理特性的特殊金屬 材料。按加工工藝分類，高溫合金可以分為變形高溫合金、鑄造高溫合 金與粉末冶金高溫合金，其中變形高溫合金市場占比最高，近 70%。 表表 1 高溫合金為高端合金心材料高溫合金為高端合金心材料 分類分類 產品名稱產品名稱 產品描述產品描述 應用場景應用場景 溫度溫度 鑄造高溫鑄造高溫 合金合金 等軸晶鑄造高 溫合金 傳統熔模鑄造方法制 備鑄件 航空發動機擴壓器和機匣、

11、航空火箭發動機渦輪泵、 坦克用燃氣輪子轉子葉片和導向葉片 1000以 上 定向凝固柱晶 高溫合金 定向凝固技術制備鑄 件 燃氣輪機葉片、導向器葉片、航空發動機渦輪葉片 1050 單晶高溫合金 定向凝固和選晶技術 制造鑄件 高溫度、高負載、高轉速、復雜應力、燃氣腐蝕環境 下的渦輪熱端部件 1204 變形高溫變形高溫 合金合金 盤件用高溫變 形合金 高強度和塑性要求的 渦輪盤用件 航天發動機、巡航導彈和直升機用渦輪轉盤 600- 1000 葉片及緊固件 用高溫合金 以棒材形式應用于葉 片與緊固件 發動機高壓壓氣機與渦輪葉片、安裝邊、前后封嚴 圈、螺栓等 板材零件用高 溫合金 以板材形式應用于飛 機

12、外殼等部件 動力裝置的燃燒室、加力燃燒室、飛機機尾罩、導流 罩、衛星毛細管等 機匣類環形件 用合金 用于嚴格密封功能的 低膨脹高溫合金 航空航天發動機中的各種靜止件和轉動件、核能工業 應用的各種彈性元素 粉末冶金粉末冶金 高溫合金高溫合金 粉末高溫合金 粉末冶金技術制成的 無偏析高溫合金 航空發動機的渦輪盤、壓氣機盤、導流盤、渦輪工作 葉片前后擋板、彈性環、鼓筒軸等部件 1100以 上 數據來源： 航空材料技術 ，國泰君安證券研究 高溫合金下游應用廣泛，軍用需求占比較高。高溫合金下游應用廣泛，軍用需求占比較高。高溫合金下游以航空航天 為最主要應用領域，占比為 55%，其次為占比近 20%的電力

13、工業，包括 核電、燃氣發電等領域，二者之和占總市場需求的 75%以上。如以軍民 用途類型為分類，高溫合金軍用產品包括航空發動機、航天發動機、艦 船燃氣輪機、工業燃氣輪機等軍工領域熱端零部件；民用產品包括汽車 柴油機增壓渦輪、煙氣輪機葉片和盤、冶金軋鋼加熱爐墊塊、內燃機排 氣閥座，以及近年逐漸開始嶄露頭角的石油化工、玻璃和玻纖以及機械 制造等行業應用。 整體而言， 目前國內高溫合金軍用占比達到 60%-70%， 民用占比 30%-40%，軍用高溫合金需求仍占主要地位。 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 4 of 22 圖圖 1 航空航天為

14、高溫合金主要應用領域航空航天為高溫合金主要應用領域 數據來源：新材料在線，國泰君安證券研究 高溫合金擁有高溫合金擁有產品技術產品技術、客戶、客戶認證以及設備資金認證以及設備資金三大壁壘三大壁壘，行業競爭，行業競爭 壁壘明顯壁壘明顯。高溫合金工藝流程復雜，技術標準嚴格，行業技術資質壁 壘較高。以軍用高溫合金為例，其生產廠商需要取得相應的軍工生產 資質，即所謂“軍工四證” ，包括國軍標質量管理體系認證 、 武器 裝備科研生產單位保密資質認證 、 武器裝備科研生產許可證認證 和裝備承制單位資格目錄認證 ，取證至少需要612個月，且對產品 技術認證標準嚴格。另一方面，對高溫合金下游客戶而言，高溫合金

15、產品的性能穩定性和質量可靠性是最重要的考慮因素，使得高溫合金 產品通過下游客戶認證系統所需時間可達3-5年，因此用戶經過嚴格的 試用程序而選定供應商后，一般不會輕易更換，使高溫合金行業出現 較高的客戶認證壁壘。最后，生產高溫合金所需的高端冶煉技術對冶 煉設備提出很高的要求，一般生產每十噸高溫合金所用的真空感應 爐、真空自耗爐及配套設備資金成本超過一億元，這也意味著進入行 業需要極大的投資規模，資金壁壘明顯。整體來看，高溫合金行業擁 有極高的產品技術、客戶認證以及設備資金三大壁壘，行業護城河寬 厚。 圖圖 2 高溫合金工藝流程對生產技術提出高要求高溫合金工藝流程對生產技術提出高要求 數據來源：新

16、材料在線，國泰君安證券研究 航空航天 55% 電力工業 20% 機械工業 10% 冶金工業 7%汽車工業 3% 石油化工 3% 其它 2% 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 5 of 22 圖圖 3 高溫合金行業技術壁壘持續擴大高溫合金行業技術壁壘持續擴大 圖圖 4 粉末高溫合金粉末高溫合金冶煉技術不斷升級迭代冶煉技術不斷升級迭代 數據來源： 中國高溫合金 40 年 數據來源： 航空發動機用粉末高溫合金及制備技術研究 進展 我國高溫合金技術與我國高溫合金技術與美俄等國仍存在較大差距， 行業進口替代空間廣闊美俄等國仍存在較大差距， 行業進

17、口替代空間廣闊。 我國雖然已經掌握高品質高溫合金的生產能力，但在產品質量穩定性和 成品率方面仍落后，主要表現為：1）產品冶金質量缺陷較多。產品中黑 斑、臟白斑、碳化物偏聚，硫元素等雜質元素含量較高且波動大，材料 的強度和使用壽命較海外高溫合金偏低；2）組織均勻性差。 國內高溫合 金在不同部位的晶粒度差異大，亮條等異常組織出現頻率高，影響產品 性能的穩定性；3）成品率更低，導致生產成本偏高。國產高溫合金長期 存在返回料利用率偏低、工藝穩定性較差導致廢品多等問題，生產成本 普遍偏高。目前國內軍用航空發動機進口占比超 50%，同時燃氣輪機也 處于全面自主研發的起步階段，高溫合金進口替代空間廣闊。 圖

18、圖 5 我國高溫合金研發技術落后于英、美國家我國高溫合金研發技術落后于英、美國家 數據來源： 北京航空材料研究院鑄造高溫合金及工藝發展 40 年 2. 進口替代趨勢明確，步伐加快，未來進口替代趨勢明確，步伐加快，未來 10 年年高溫合高溫合 金金需求需求有望有望保持快速增長保持快速增長 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 6 of 22 2.1. 航空領域：航空發動機國產化步伐加快，帶動高溫合金需航空領域：航空發動機國產化步伐加快，帶動高溫合金需 求快速增長求快速增長 高溫合金是航空發動機不可或缺的高溫合金是航空發動機不可或缺的核心材料核

19、心材料。航空發動機作為飛機的動 力裝置對金屬結構材料提出最高的性能要求，而高溫合金因其良好的性 能，在航空發動機的制造過程中占原材料成本的 36%，成為不可替代的 核心材料。高溫合金廣泛應用于燃燒室、導向葉片、渦輪盤、渦輪葉片 等部件，除此之外還包括機匣、環件、加力燃燒室和尾噴口等多部件。 圖圖 6 高溫合金為高溫合金為航空渦輪風扇發動機主要材料航空渦輪風扇發動機主要材料 數據來源：新材料在線，國泰君安證券研究 航空航空發動機制造在政策層面獲得發動機制造在政策層面獲得大力扶持大力扶持， 將進入重要戰略機遇期， 將進入重要戰略機遇期?！皟?機”專項特指“航空發動機與燃氣輪機”國家科技重大專項，從

20、 2012 年 國務院批準設立后， 獲得眾多國家層面政策支持。 中央關于制定國民經 濟和社會發展第十三個五年規劃的建議的說明中提出， “以 2030 年 為時間節點，再選擇一批體現國家戰略意圖的重大科技項目，力爭有所 突破” ， “在航空發動機、重點新材料等領域再部署一批體現國家戰略意 圖的重大科技項目。 ”作為航空航天及高溫合金材料行業相關重大科技 項目已上升為國家戰略，在企業端、科研、資金、稅務等方面中獲得政 策大力扶持，將進入重要戰略機遇期。 表表 2 國家政策國家政策積極積極推進航空發動機發展推進航空發動機發展 頒布時間 頒布機構 政策法規/產業政策名稱 相關內容 20152015 年

21、年 3 3 月月 國務院 2015 年政府工作報告 政府工作報告中首次提及兩機專項，航空發動機、燃氣輪機 首次作為獨立的方向列入七大新興產業 20162016 年年 5 5 月月 國務院 中國制造 2025 兩機專項確立工作重點，重點聚焦渦扇、渦噴發動機領域 20162016 年年 7 7 月月 國資委 國資委關于組建中國航空 發動機集團有限公司的公 告 成立中國航空發動機集團有限公司，兩機專項實施主體得以 明確 20162016 年年 7 7 月月 國務院 “十三五”國家科技創新 規劃 開展基礎技術與交叉學科研究，強調航空發動機國產化自主 發展與市場化自主應用 20172017 年年 8 8

22、 月月 教育部 兩機專項基礎研究部分 2017 年度第一批項目指南 下發兩機專項基礎研究部分 2017 年度第一批項目指南，接 受各高?？蒲性喉椖可陥?20182018 年年 1111 月月 民航局 印發新時代民航強國建設行 動綱要 聚焦航空發動機適航審定能力建設，滿足我國民航業發展需 求 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 7 of 22 20192019 年年 3 3 月月 國務院 2019 年政府工作報告 合理擴大有效投資。緊扣國家發展戰略，加大通用航空投資 力度 20192019 年年 1010 月月 發改委 產業結構調整指導目錄

23、 (2019 年本) 鼓勵類第十八項航空航天項下干線、支線、通用飛機及零部 件開發制造和航空發動機開發制造” 20192019 年年 1010 月月 財政部、 稅務總局 關于民用航空發動機、新 支線飛機和大型客稅收政策 的公告 退還納稅人從事大型民用客機發動機、中大功率民用渦軸渦 槳發動機研制項目形成的增值稅期末留抵稅額，對多項稅款 予以減免 數據來源：中國報告網，國泰君安證券研究 航空發動機以應用于軍用機型和民用機型分類，各機型高溫合金單臺用航空發動機以應用于軍用機型和民用機型分類，各機型高溫合金單臺用 量在量在 1.3-8.53 噸噸/臺。臺。我國以航空發動機為主業的公司共 26 家，年銷

24、售 額達到約 300 億元，軍航發動機和民航發動機之比約為 7：3。高溫合金 在發動機中的重量占比為 40%-60%，因檢驗標準嚴格，生產過程中的平 均成材率為 30%，不同機型高溫核心需求量從 1.3-8.53 噸/臺不等。 表表 3 單臺發動機高溫合金需求與機型相關單臺發動機高溫合金需求與機型相關 飛機類別飛機類別 發動機重發動機重 量量/ /噸噸 高溫合金高溫合金 占比占比/ /噸噸 成材率成材率 高溫合金（單臺）高溫合金（單臺） / /噸噸 軍用軍用 軍用戰斗機 1.5 60% 30% 3 軍用運輸機 4 60% 30% 8 軍用加油機 2.6 60% 30% 5.2 其它飛機 1 4

25、0% 30% 1.3 民用民用 支線噴氣機 1.7 40% 32% 2.13 單通道飛機 2.3 45% 31% 3.34 寬體飛機 4.5 55% 29% 8.53 寬體貨機 4.8 50% 30% 8 數據來源：中投產研，國泰君安證券研究 更新需求是發動機用高溫合金總需求測算中重要的部分。更新需求是發動機用高溫合金總需求測算中重要的部分。在發動機高強 度的工作環境下，高溫合金零件的壽命有限，出于嚴格的安全性考慮需 要及時更換，因此高溫合金總需求由新增發動機制造需求和更新維護的 備用零件需求兩部分構成。在測算發動機時會著重考慮發動機用高溫合 金更新需求。 2.1.1. 軍用航空領域軍用航空領

26、域 ：未來未來 10 年需求增量為年需求增量為 8.44 萬噸萬噸 新國防之下的航空升級研發之路賦予高溫合金新的發展契機。新國防之下的航空升級研發之路賦予高溫合金新的發展契機。 從1956年 首批渦噴-5 發動機研制成功，我國軍用噴氣式航空發動機經過了 60 余 年的不斷打磨創新，已經形成了自主完整的研發生產體系，但新型號發 動機技術仍較為落后，包括四代發動機用的小涵道比渦扇發動機和大型 運輸機、應用于轟炸機的大涵道比渦扇發動機等，存在明顯短板。國防 軍工是所有科技戰的最高陣地，在中美博弈的背景與新國防概念的提出 下，軍工科技的升級迫在眉睫。 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責

27、條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 8 of 22 圖圖 7 第四代軍用戰斗機發動機研發中，與美國研發差距不斷縮小第四代軍用戰斗機發動機研發中，與美國研發差距不斷縮小 數據來源：國泰君安證券研究 表表 4 第第一代到第五代軍用戰斗機發動機性能不斷加強一代到第五代軍用戰斗機發動機性能不斷加強 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 發動機特征發動機特征 軸流式、 加力渦噴 英美：加力渦扇 其它：加力渦噴 加力渦扇 加力渦扇 自適應變循環發動 機 推力重量比推力重量比 3.5-4.7 4.6-7.0 7.0-10.0 10.5-12.0 12.0-20.0 渦輪前溫度渦輪前溫度 K K 11

28、00- 1150 1150-1440 1650-1850 1920-1980 2000 渦 輪 盤 工 作渦 輪 盤 工 作 溫度溫度 570 600 650 700 780-950 渦輪盤材料渦輪盤材料 / Fe 基、 FE-Ni 基、 Ni 基合金 WP13、WS9、GH2036、 GH4133B Ni 基變形高溫合金、 FWS10、 FGH95 粉末盒 FGH96 粉末盒、 纖維增強超合金 雙性能粉末冶金、 纖 維增強超合金 典 型 歐 美 發典 型 歐 美 發 動機動機 J-57、 RD9B J-79 、 R-29-300 、 R151B- 300、斯貝 MK202 F100、 RD-

29、33、 AL-31F、 M88、EJ200、RM12 F119、 F135、 117S GEADVENT 發動機 （2015 年 7 月試車） 典 型 中 國 發典 型 中 國 發 動機動機 渦噴-5、 渦噴-6 渦噴-7、渦噴-13 渦扇-10、渦扇-13 渦扇-15 （研制中） 未開發 數據來源： 戰斗機-在競爭中更新換代 ，國泰君安證券研究 軍用航空發動機軍用航空發動機 2030 年前內需求預期增量為年前內需求預期增量為 8.44 萬噸。萬噸。目前我國軍用 航空飛機數量為 3210 架，全球占比 6%，排行第三位，與第一位美國的 25%占比相比尚有較大增長空間。我們認為，隨著我國航空航天

30、發動機 關鍵技術的發展突破，我國各機型軍用飛機數量有望在未來 10 年加速 增長。2014 至 2019 年我國軍用飛機數量年復合增長率為 2.34%，我們 預期 2030 年我國軍用飛機數量有望加速增長至 6321 架，新增 3111 架， 對應年復合增長率 7.2%。 以戰斗機單發和雙發數量比例以 1:1、 運輸機、 專用機、加油機 4 臺、教練機 2 臺發動機作為基本假設，2030 年我國將 新增軍用航空發動機 6421 臺。先進航空發動機平均壽命約 3000 小時， 以我國空軍平均每年訓練時長 600 小時以上，更新頻率為 5 年一次，現 有發動機預計未來 10 年需維護 2 次，新增

31、發動機平均需維護 1 次，共 需維護發動機 1.81 萬臺。 預計新增與更新維護產生的高溫合金原材料需 求量總計 8.44 萬噸。 表表 5 2030 年新增軍用航空發動機高溫合金需求年新增軍用航空發動機高溫合金需求增量增量預期預期為為 8.44 萬噸萬噸 2 2014014 年年 數量數量/ /架架 20192019 年年 數量數量/ /架架 年復合年復合 增長率增長率 預計新預計新 增數增數/ /架架 單架發動單架發動 機數機數/ /臺臺 新增發動新增發動 機機/ /臺臺 維護發動維護發動 機數量機數量/ /臺臺 高溫合金需高溫合金需 求求( (單臺單臺) )/ /噸噸 新增總新增總 需求

32、需求/ /噸噸 戰斗機戰斗機 1454 1603 6% 1440 1 或 2 3377 10895 3 42814 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 9 of 22 戰斗直升機戰斗直升機 806 903 6% 811 運輸機運輸機 182 224 8% 298 4 1193 2985 8 33426 教練機教練機 352 366 4% 197 2 395 1859 1.3 2930 專用機專用機 65 111 14% 358 4 1432 2320 4879 加油機加油機 1 3 / 6 4 24 48 5.2 374 合計合計 286

33、0 3210 3111 6421 18107 84424 數據來源： world air force ，中國特鋼企業協會，國泰君安證券研究 圖圖 8 預期預期 2030 年軍用航空飛機數量增長年軍用航空飛機數量增長 96.9% 數據來源：Wind，國泰君安證券研究 2.1.2. 民用航空領域：未來民用航空領域：未來 10 年需求增量為年需求增量為 5.39 萬噸萬噸 C919 大飛機商業化在即， 重點機型發動機以國產化為重點。大飛機商業化在即， 重點機型發動機以國產化為重點。 國內的民航 客機發動機主要依靠進口，美國普惠公司、通用電氣和英國的羅羅占據 航空發動機的主要市場份額， 國產發動機市場

34、占有率不足 1%。 隨著 C919 窄體干線客機項目的穩步推進，國內沒有滿足在民航市場能夠有競爭力 的發動機型號問題日益突出，我國國產商用航空發動機 CJ-1000A 目前 還在研制階段，一旦目前最優性能的 Leap-1C 型號進口渠道受阻，將直 接影響 C919 的批產。在 C919 處于商業化前夜的階段，我們預計未來 3-5 年國內民航國產化率將作為發展重點顯著提高，帶動民用高溫合金 市場進一步打開。 6321 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2011201220132014201520162017201820192

35、020E 2030E 軍用飛機數量同比增速（右軸，%） 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 10 of 22 圖圖 9 C919 關鍵部件供應以進口為主關鍵部件供應以進口為主 數據來源：Fesher，國泰君安證券研究 民航發動機高溫合金需求增量截止民航發動機高溫合金需求增量截止 2030 年預期為年預期為 5.39 萬噸。萬噸。根據波音 公司 2019 年發布的中國民用航空市場預測，取 4%-7%年復合增長率分 機型進行預測，2030 年中國預計新增 2656 架民用飛機，以波音公司測 算的未來新交付飛機訂單中 33%為更新需求，我們預測

36、 2030 年共需交 付 3964 架民用航空飛機，高溫合金新增總需求 5.39 萬噸。 表表 6 中國民航市場中國民航市場 2030 年新增高溫合金需求預測新增年新增高溫合金需求預測新增 5.39 萬噸萬噸 現有數量現有數量 / /架架 年復合增年復合增 長率長率 新增數量新增數量 / /架架 交付總量（含交付總量（含 更新）更新）/ /架架 參考機型參考機型 單架發動單架發動 機數量機數量/ /臺臺 高溫合金高溫合金 （單臺）（單臺）/ / 噸噸 高溫合金高溫合金 總需求總需求/ /噸噸 支線噴氣機支線噴氣機 50 5% 39 58 ARJ21-700 2 2.13 246 單通道飛機單通

37、道飛機 3050 4% 1779 2655 737MAX 2 3.34 17737 寬體飛機寬體飛機 590 6% 589 879 Boeing747 4 8.53 29986 寬體貨機寬體貨機 200 7% 249 372 Airbus A330 2 8 5948 合計合計 3890 2656 3964 53917 數據來源：波音：2019-2038年民用航空市場預測，國泰君安證券研究 2.2. 軍用燃氣輪機： 高更新維護頻率帶來可觀高溫合金需求增軍用燃氣輪機： 高更新維護頻率帶來可觀高溫合金需求增 長長 燃氣輪機主要應用于艦船燃氣輪機主要應用于艦船動力動力領域。領域。燃氣輪機在艦船動力領域

38、廣為應用， 75%以上的海軍主力艦艇采用燃機動力。軍艦燃機工作環境需要承受高 硫燃氣和海水鹽分的腐蝕，渦輪盤在工作時轉數接近每分鐘萬轉，氣體 溫度高達 1300，因此多采用高溫合金。除此以外，分布式發電、熱電 聯供、天然氣管道運輸和機械驅動等方面也有應用，重點項目涵蓋了我 國“西氣東輸” 、 “西電東送”等大型工程。 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 11 of 22 圖圖 10 燃氣輪機的葉片等熱端部件多采用燃氣輪機的葉片等熱端部件多采用鑄造高溫合金鑄造高溫合金 數據來源：圖南合金招股書，國泰君安證券研究 國產化燃氣輪機國產化燃氣輪機

39、批產階段已完成。批產階段已完成。我國在 1993 年引進烏克蘭 UGT- 25000 燃氣輪機后開始了國產化研究，研制出了國內首臺中等功率的燃 氣輪機 QC280。目前，我國已完成第二階段國產化工作，國產化率達到 98.10%， 最新的 “QC280/QD280 燃氣輪機生產能力建設項目” 已通過竣 工驗收。這標志著我國國產艦船用燃氣輪機已經完成國產化批產階段， 有望在我國未來大型護衛艦、大型驅逐艦和新型兩棲登陸艦等水面艦艇 上廣泛引用。 表表 7 國內燃氣輪機重點研發工業部門積極推進國產化國內燃氣輪機重點研發工業部門積極推進國產化 燃氣輪機應燃氣輪機應 用工業部門用工業部門 主要研制生產廠所

40、主要研制生產廠所 國產化自主研發產品國產化自主研發產品 中國航發中國航發 航發動力（黎明集團、西航集 團、南方集團、黎陽集團） 、606 所 QD70 系列、QD128、QD185、 R0110 重型燃機、QDR20 船舶船舶 中船重工 703 所（中船重工龍江 廣瀚） GT25000、UGT25000、H-25 型 燃氣輪機 機械機械 東方汽輪機（東方電氣） 、哈爾 濱汽輪機（哈爾濱電氣） 、上海 電氣、南京汽輪電機集團 首臺 F 級 50 兆瓦重型燃機、 G50 、9FA 重型燃氣輪機、F 級重型燃氣輪機 AE94.3A 、 GT-800 型工業燃氣輪機 中科院中科院 工程熱物理研究所 1

41、00kW 級微型燃氣輪機 數據來源：公司公告，圖南合金招股書，國泰君安證券研究 我們預測燃氣輪機高溫合金總需求增加約我們預測燃氣輪機高溫合金總需求增加約 8.59 萬噸萬噸。 以船艦燃氣輪機需 求增長作為高溫合金預測的口徑，根據 048 航母建造工程規劃，我們預 期2030年將新增2艘002型大型航母編隊與1艘003核動力航母編隊， 2 艘兩棲攻擊/登陸編隊和 3 大近海防御艦隊，預期共需配備 285 艘驅逐 艦、護衛艦與小型艇，燃氣輪機預期新增 692 臺。更新需求方面，燃氣 輪機葉片的平均使用時間為 1.5 萬小時2.4 萬小時，使用 2 年后進入 替換周期。當前燃機十年內更新 5 次，新

42、增燃機平均更新 2.5 次，需要 更換的發動機折合 4680 臺，我們預期總需求新增 8.59 萬噸。 表表 8 預計預計 2030 年新增船艦燃氣輪機產生高溫合金需求年新增船艦燃氣輪機產生高溫合金需求 8.59 萬噸萬噸 行業專題研究行業專題研究 請務必閱讀正文之后的免責條款部分請務必閱讀正文之后的免責條款部分 12 of 22 代表型號代表型號 當前數當前數 量量/ /艘艘 新增數新增數 量量/ /艘艘 燃機數燃機數 量（每量（每 艘）艘）/ /臺臺 新增燃新增燃 氣機數氣機數/ / 臺臺 更新折更新折 合合燃機燃機 數數/ /臺臺 燃機型燃機型 號號 高溫合高溫合 金需求金需求 （單（單 臺）臺）/ /噸噸 高溫合高溫合 金新增金新增 總需求總需求/ / 噸噸 驅逐艦驅逐艦 052D 驅逐艦 21 28 2 56 350 30MW 級燃機 30 12180 055 驅逐艦 8 13 4 52 290 10260 護衛艦護衛艦 054A/054B 護衛艦 54 46 2 92 770 25860 兩棲艦艇兩棲艦艇 071/726 氣墊登陸艇 59 48 4 192 1660 4MW 級燃機 10 18