兴业证券:高温合金–把握尖端工业材的自主可控机遇(附报告)

兴业证券:高温合金–把握尖端工业材的自主可控机遇

 

报告目录

1、高温合金:高端装备关键战略材料,工艺技术是核心垒

1.1、高温合金:屹立于金字塔尖的尖端工业材料
1.2、核心壁垒在于成分和工艺控制,同时认证壁垒高
1.3、我国高温合金技术水平与国外尚有差距

2、下游需求成长性明确,国产化替代加速可期

2.1、航空领域:军用需求旺盛,民用空间巨大
2.2、燃气轮机:高温合金叶片为合金部件,替代空间大
2.3、汽车涡轮增压器:伴随配置比例提高,需求稳步增长
2.4、核电等其他领域需求:锦上添花 16 –
2.5、两机国产化提速,国内企业研发及批产能力提升推动国产替代

3、国内主要高温合金企业

3.1、钢研高纳:强研发实力的铸造高温合金龙头,新力通业绩高增长
3.2、应流股份:设备&技术&客户优势明显,看好 PCC 模式崛起-
3.3、ST 抚钢:高温合金龙头,沙钢入主迈入发展新篇章-
3.4、西部超导:高端钛材、超导产品龙头,扩产提升高温合金实力
3.5、国内其他企业:宝钢特钢、图南股份

 

报告要点

高温合金:屹立于金字塔尖的尖端工业材料。高温合金在材料工业中主要 为航空航天产业服务,由于其优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能,也 已经应用到电力、石油石化、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域。 目前,其最大的应用还是航空航天领域,占总使用量的 55%,其次是电力 领域(20%)和机械领域(10%)。从市场规模上来看,据 Roskill 统计, 2012 年全球每年消费高温合金材料约 28 万吨,仅占钢铁总消费量的 0.02%,供应规模有限,单位价值量远高于其他钢材,可谓“屹立于金字 塔尖的尖端工业材料”。

核心壁垒在于成分和工艺控制,同时认证壁垒高。母合金的质量对于最终 合金产品的性能至关重要,熔炼工艺为在高温合金制备工艺的关键环节。 在成分一定的条件下,需要选择适当的生产工艺,控制合金的偏析、纯净 度等,最终才能制备得到符合性能要求的高温合金制品。此外,高温合金 材料应用于航空航天等高温、高压或耐腐蚀等极端恶劣条件,客户对产品 有着严格的技术要求,特别是军品的认证周期很长、审核更为严格,转换 成本也高,一旦选定供应商后,不会轻易更换,因此客户粘性也较强。

下游需求成长性明确。受国内发动机产业资源整合、研发投入等影响,未 来十年,发动机新型号将不断涌现、产品开发逐渐成熟,同时空军装备和 海军装备采购提升,民用航空领域受益于通航领域的放开,航空发动机产 业将进入高速增长期,拉动对上游高温合金需求的开始增长。此外,在石 化、汽车和核电领域需求也将稳定增长。高温合金需求增长趋势明确。

两机国产化提速,国内企业研发及批产能力提升推动国产替代。伴随着“两机”(飞机发动机及燃气轮机)专项的启动和中国航发于 2016 年中成立, 军用和民用发动机核心零部件等配套产业步入快速发展期。我国高温合金 需求成长性明确,更为重要的是自主可控趋势下,优秀企业竞争实力提升, 推动国产化替代进程。过去由于我国高温合金产业研究起步较晚,在工艺、 技术等方面相对落后,高温合金材料一直成为我国高端装备制造用材料的 “卡脖子”难题。但随着国内一批优秀的企业,如老牌的抚顺特钢等大型 特钢生产厂、钢研高纳等优秀的科研转型企业,都持续深耕高温合金材料 的研发与产业化,竞争实力持续提升,未来国产替代空间的逐步打开,将 为这些优秀高温合金生产企业带来机遇。

 

内容精选:

高温合金:高端装备关键战略材料,工艺技术是核心壁垒
高温合金主要应用于航空航天领域,是屹立于金字塔尖的尖端工业材料。高 温合金在材料工业中主要是为航空航天产业服务,由于其优良的耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等性能,已经应用到电力、石油石化、汽车、冶金、玻璃制造、 原子能等工业领域。目前,其最大的应用还是航空航天领域,占总使用量的 55%,其次是电力领域(20%)和机械领域(10%)。从市场规模上来看,据 Roskill 统计,2012 年全球每年消费高温合金材料约 28 万吨,仅占钢铁总消 费量的 0.02%,到目前每年消费量 30 余万吨,供应规模有限,单位价值量远 高于其他钢材,可谓“屹立于金字塔尖的尖端工业材料”。


图左:温合金下游应用

图右:高温合金主要应用在航空航天领域

图:全球高温合金市场规模

高温合金产品以非标准化为主,基本可以分为熔炼、铸造和热加工三个步骤。 高温合金产品以非标准化为主,因此生产工艺较为复杂,但基本可以可分为 三个步骤:熔炼、铸造和热加工,粉末冶金高温合金制造中则将铸造工艺替 代为热压。


图:高温合金制造工艺

下游需求成长性明确,国产化替代加速可期
预计未来高温合金年均需求达 3 万吨以上。航空领域军机 16.4 万吨+民用 16 万吨,燃气轮机领域 3.3 万吨,两机领域对应每年需求 1.8 万吨,此外,预计 汽车涡轮增压器、核电、玻璃制造、冶金、医疗器械等领域需求 1.4 万吨/年。

航空航天产业属于战略性先导产业,高温合金从诞生起就用于航空发动机。 在现代航空发动机中,高温合金材料主要用于四大热端部件:燃烧室、导向 器、涡轮叶片和涡轮盘,此外,还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等。


图:高温合金在发动机领域的应用特点及要求

燃气轮机是高温合金的另一个主要用途,其结构及原理都与航空发动机类似。 由于燃气轮机体积小、重量轻,功率大到 100000~200000 千瓦,效率高达 60%,广泛用于发电、船舶动力和机械驱动等。由于燃气轮机喷射到叶轮上 的气体温度高达 1300°C,因此叶轮需要用高温合金来制造。


图:我国燃气轮机产量

国内主要高温合金企业
钢研高纳:强研发实力的铸造高温合金龙头,新力通业绩高增长

图左:钢研高纳高温合金业务收入构成(百万元)

图右:钢研高纳高温合金业务毛利构成(百万元)

 

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