高温合金行业深度研究：多源需求释放高温合金广阔成长空间
（报告出品方/作者：国联证券，孙树明、叶鑫）
1 空天动力部件主要材料高温合金是一种具有极高抗疲劳强度、抗拉强度、抗腐蚀性和抗氧化性的新型金 属材料。高温合金可在 600℃以上的高温环境下适应对应的压力作用并长期工作，是 飞机、火箭、导弹、舰船等所用动力装置的重要结构基础，对提高武器装备性能、延 长寿命、降低能耗和成本有着关键影响，同时对国民经济和高技术产业的形成与发展 也发挥着重要作用。
1.1 产品种类划分方式多样
高温合金材料可按照以下三种方式划分：基体元素种类、合金强化类型、材料成 型方式。 根据基体元素种类，高温合金主要可分为铁基、镍基、钴基。铁基高温合金又称 作耐热合金钢，它以铁作为基体，同时加入少量的镍、铬等元素；镍基高温合金以镍 作为基体，含镍量在一半以上，适用于 1000℃以上的工作条件，采用固溶、时效的加 工过程，可以使其抗蠕变性能和抗压抗屈服强度大幅提升；钴基高温合金以钴为基体， 钴含量约 60%，同时需要加入铬、镍等元素来提升高温合金的耐热性能，虽然这种高 温合金耐热性能较好，但由于钴资源相对匮乏，且加工比较困难，因此用量不多。
根据合金强化类型，高温合金可以分为固溶强化型高温合金和时效沉淀强化合 金。所谓固溶强化型，即添加一些合金元素到高温合金中，形成单相奥氏体组织，溶 质原子使固溶体基体点阵发生畸变，使固溶体中滑移阻力增加，从而提高合金强度和硬度。时效沉淀强化是通过高温下的“时间效应”过程，在铁、镍基高温合金中析出 相应数量和尺寸的强化相，从而达到提高合金强度的效果。 根据材料成型方式，高温合金可分为铸造高温合金、变形高温合金和粉末高温合 金。铸造高温合金可细分为普通铸造合金、单晶合金、定向合金等，粉末高温合金可 细分为普通粉末冶金和氧化物弥散强化高温合金。就应用范围而言，变形高温合金应 用最广泛，用量约占 70%，铸造高温合金约占 20%，粉末高温合金约占 10%。
1.2 三大关键技术影响制备工艺
高温合金的制备工艺复杂，不同类型高温合金的工艺路线也不尽相同，其中的关 键技术包括熔炼、热处理和铸造。关键工艺技术能够保证高温合金具有纯净的化学成 分和较好的组织结构，直接影响着高温合金的性能和质量。
熔炼从源头提高高温合金纯净度，目前多采用三联工艺。熔炼是严格控制高温合 金化学成分，保证其具有优异质量水平的重要工艺过程。国内外变形高温合金和粉末 高温合金母合金的熔炼工艺主要有真空感应熔炼（VIM）、电渣重熔（ESR）和真空自 耗（VAR）。为了进一步提高合金质量，目前多采用 VIM+ESR+VAR 的三联工艺以扩大高 温合金定型、消除低倍缺陷，进而改善合金组织性能。
热处理决定高温合金组织性能，主要包括固溶处理和时效处理。热处理通过改善 高温合金显微组织中晶粒度，强化相形状、数量、尺寸及分布，使其具有较好的组织 性能。热处理包括固溶处理和时效处理，这两种方式的配合使用可以得到高温合金各 种组织状态和性能的组合。固溶处理的目的是消除加工硬化，恢复合金的组织和性能； 高温合金经固溶处理获得固溶体和晶粒尺寸后，经时效处理以达到晶内和晶界强化相 合适的数量、形态和分布，并获得所需的强度和适当的性能组合。
精密铸造技术对铸件进行精密控形和精确控性，具体技术根据铸造结构不同存 在差异。精密铸造依据构件不同部位承载的不同，可在高温合金熔体凝固过程中对晶 粒与组织进行原位控制。精密铸造既可实现单一形态的等轴晶、定向柱晶、单晶生长 控制，也可对整体构件的等轴晶和定向柱晶或单晶的复合生长进行控制。按照热端部 件的结构特点和使用性能对高温合金组织的不同要求，精密铸造技术分为三类：定向 凝固涡轮叶片精密铸造技术、整体叶盘精密铸造技术和大型复杂结构件整铸技术。
未来，高温合金工艺技术将向着提高承温承载能力和环境适应性能、增加高熔点 合金元素含量的方向发展。其中，变形高温合金向承温更高、精密成形和低成本方向 发展；铸造高温合金以高温度梯度定向凝固技术和新型、超纯单晶高温合金为未来研 究重点方向；粉末高温合金将在提高工作温度的基础上，继续提高产品的强度、抗蠕变性能和使用寿命。
1.3 国内核心技术水平仍有提升空间
1.3.1 国外率先研究，国内起步较晚
20 世纪 30 年代后期，英美等国率先开始研究高温合金。1939 年，英国 Mond 公 司在当时的电热丝材料 80Ni-20Cr 合金基础上加入 Al 和 Ti，发展出了著名的 Nimonic 系列合金。美国和苏联也研制了类似的 InconelX 和 ЖC-6K 合金。60 年代初期，铸 造高温合金得到了迅速发展，具有代表性的是美国的 IN-100。70 年代，美国的定向 高温合金 PWA1422 得到了广泛应用；80 年代，第一代单晶高温合金 PWA1480 已应用 于长寿命的航空发动机。
世界上高温合金龙头企业主要分布于欧美、日本等发达国家，头部效应明显。以 美国的通用电气公司、普拉特-惠特尼公司，英国的罗尔斯-罗伊斯公司和日本新日铁 住金株式会社为代表的高温合金龙头企业具有领先的研制技术、成熟的产业体系和广 阔的业务领域，他们主导着国际高温合金的发展，推动工艺技术的迭代升级和产品质 量的不断提高。
国内高温合金起步较晚，从仿制开始探索，经工艺提高、自主试制，目前已进入 创新发展阶段。我国于 20 世纪 50 年代开始研制高温合金，第一种高温合金 GH3030 于 1957 年顺利通过长期试车并批产；60 年代，我国处于仿制前苏联体系高温合金的 起步阶段；70~80 年代，我国处于引进和试制欧美体系高温合金的提高阶段；90 年代 至今，我国已形成了完善的高温合金研制生产体系，并具备自主创新研发能力，成为 世界上继美、苏、英之后第四个形成独立高温合金体系的国家。
1.3.2 国内高温合金发展水平仍有提升空间
我国高温合金目前正在快速发展，技术逐步处于领先地位。铸造高温合金方面， 我国已攻破高温合金整体机匣铸造、高温透平叶片铸造和单晶空心叶片铸造等技术； 变形高温合金方面，国内开发了燃气涡轮盘电渣重熔连续定向凝固冶炼+3D 锻造制坯 +等温锻造、燃气涡轮盘增材制造等先进技术；粉末高温合金方面，我国已成功研制 出第一代高强型和第二代损伤容限型粉末高温合金，正在研制高强损伤容限型第三代 粉末高温合金。
尽管国内高温合金发展速度较快，但与欧美等国相比，仍有很多提升空间，包括 研究水平、设备能力、工艺技术和生产管理方面：
研究水平
以单晶叶片为例，我国针对定向凝固过程中复合模壳与合金液间的界面反应以及 组织影响研究并不充分；对单晶空心涡轮叶片的微观组织及晶体生长研究多集中在叶 片凸台位置的凝固特征研究，并未结合单晶空心叶片结构特征对其微观组织及晶体生 长规律进行系统研究；对组织缺陷研究不够充分，导致铸造缺陷较多，成品率较低。
设备能力
目前我国大部分高温合金企业熔炼设备为 20t 以下，现有最大的真空感应炉和真 空电弧炉为抚顺特钢 2022 年新投产的 30t 真空感应炉和 30t 真空电弧炉，而 20 世 纪末美国已有 60t 的真空感应炉，世界上最大的工业真空电弧炉容量已达 200t；我 国真空电弧炉自产设备在自动控制软件、精密称重系统等方面偏弱，因此多从德国 ALD 公司或美国 CONSAC 公司等国外公司进口设备。
工艺技术
我国高温合金母合金熔炼过程中会产生数量较多、尺寸较大的非金属夹杂物，高 温合金组织、性能存在分散性，纯净度尚无法达到国外水平，致使国内粉末盘整体质 量与美国存在差距；我国合金棒材在冷拔变形、冷轧变形等变形工艺过程中，由于高 温力学性能差，易开裂，导致产品成材率低；我国精密铸造陶瓷模壳体系仍沿用高温 合金等轴晶或柱状晶制备工艺，缺乏承温更高的单晶合金复合陶瓷模壳的设计。
生产管理
我国高温合金棒材、环件零件加工过程中存在材料切除率高、利用率低，资源浪 费严重的问题，尤其是机匣等零件材料利用率不足 10%，导致原材料成本高，产品价 格居高不下，而国外高温合金薄壁环材料利用率可达 25%~30%；我国高温合金返回料 多采用降级使用，其中众多具有高回收数值的稀有金属被浪费，而美国早在上世纪末， 已经能将高温合金返回料的 70%实现同级使用。
1.3.3 行业壁垒较高，重在技术突破
高温合金材料属于先进金属材料，主要用于航空航天等国防军工重点领域，因此 行业壁垒较高，具体可归纳为技术壁垒、生产组织能力壁垒、资金壁垒、市场先入壁 垒和行业准入壁垒。
技术壁垒
高温合金工艺较为复杂，特种冶炼、精密铸造、锻造、焊接等工序需要技术积淀 和不断的技术创新，特别是航空航天高温合金材料及制品领域对于质量可靠性、性能 稳定性、产品外观尺寸精确性等方面都有着非常苛刻的要求。如果没有相应的技术储 备和研发实力，一般企业很难进入高温合金生产领域。
生产组织能力壁垒
高温合金生产工序复杂、加工周期长，且往往具有多品种、小批量的生产特点， 要获得高质量的产品，需要对整个生产过程进行精细化管理，这对企业的人员配置、 生产组织、工序管理能力都提出了较高的要求。
资金壁垒
高温合金技术的不断进步对企业的生产设备提出了更高的要求。企业需投入较高 成本购置先进生产设备，从而提升工艺水平以达到客户需求。同时，高温合金产品的 研发也需要持续的资金投入，而新产品的认证周期相对较长，这也对企业的流动资金 提出了要求。
市场先入壁垒
航空航天动力系统对高温合金产品的性能和质量要求较高，用户对供应商选择有 严格的评定程序，供应商的变更存在较高的技术风险和不确定因素。因此，在产品质 量稳定的前提下，用户在选定合格供应商后通常不会轻易更换。
行业准入壁垒
国家对武器装备科研生产活动实行许可管理，未取得许可不得从事相应生产活动。 从事军品相关生产活动必须通过严格审查并取得军工资质。另外，在民用航空发动机、 核电装备等领域，也各自存在相应的资质认证管理体系，生产厂家需要通过获得相关 行业准入资质和认证，方能进入这些市场。
1.4 “两机”专项政策推动行业发展
1.4.1“两机”专项引领，产研投资扩大
“两机”专项政策加速航发国产化进程，助力上游高温合金发展。2015 年工信 部启动“两机”（航空发动机与燃气轮机）重大专项，将我国航空发动机和燃气轮机 自主创新的基础研究、技术、产品研发和产业体系的建立提升到了国家战略发展层面。 “两机”专项投资规模已超千亿元，带动上游产业较大市场需求。高温合金占“两机” 总重量的 40%～60%，是热端部件的主要材料，预计受益于“两机”专项，高温合金有 望具有较大成长空间。
更多行业政策跟进，产业发展势头可期。自“两机”专项实施后，国家出台大量 推动高温合金自主创新研究的政策，并将高温合金作为国家战略性资源重点关注。《中 国制造 2025》重点实施五大工程中有三大工程涉及高温合金，关注的十大领域中，航 空航天装备、电力设备及新材料三大领域涉及到高温合金。随着国防现代化建设步伐 的加快，以及“制造强国”战略计划地位的不断提升，高温合金产业或将充分享受政 策红利，生产企业也有望迎来更好的发展机遇。
1.4.2 国防预算持续增长，实战实训促装备放量
近年来，我国国防预算保持稳步增长，从 2010 年的 0.53 万亿元增长到 2022 年 的 1.45 万亿元，12 年 CAGR 为 8.7%，增长速度较快；2018 年，国防预算支出同比增 速达到 12 年来最低，约 6.0%，之后四年又重新呈现上升趋势，2022 年同比增速上升 到 7.1%。
2 多源需求释放行业成长空间高温合金应用市场广阔，需求前景向好。高温合金材料最初仅为航空航天服务， 由于其优异的耐高温、耐腐蚀性能以及技术水平的普及，应用领域也从单一走向多元 化，目前已经被应用在燃气轮机、汽车增压涡轮、石油化工、玻璃制造、原子能工业 等产业领域，极大地拓展了高温合金材料的市场。同时，众多新型高温合金仍在持续 研制开发中，以满足下游要求的提高，未来高温合金市场需求有望长期处于向好态势。 高温合金的下游应用中航空航天发动机占总需市场的 50%以上。随着我国国防建 设投入力度的不断加大和“两机”国产替代进程的推进，军品有望始终引领和驱动高 温合金市场的增长。在民用领域，高温合金主要应用于商用飞机发动机、工业发电燃 气轮机、核电核岛部件以及汽车中的涡轮增压器，其中电力领域占高温合金市场总量 的 20%，是未来民用市场的主要增长领域。
亿美元；我国市场需求量超过 5 万吨，我们预计 2022 年到 2030 年，我国累计 新增 45 万吨以上高温合金市场需求量。
2.1 航空发动机：主力拉动高温合金市场
航空发动机作为飞机的心脏，由于机械构造高度复杂和精密，被称为“工业制造 皇冠上的明珠”。航空发动机的动力性能很大程度上受热端构件的高温性能影响；高 温合金作为其热端承力构件的主要材料，发展始终受航空发动机性能指标提高要求驱 动。高温合金材料主要用于制造航空发动机燃烧室、涡轮叶片、涡轮盘以及机匣等构 件，目前用量已达发动机重量的 40%～60%。
2.1.1 军机增量提质并举，“中国心”带动高温合金迅猛发展
国产军用航空发动机高温合金增长需求主要来源于新增军机的扩编、存量军机 的升级换装和国产替代、存量军机的维修换发三方面：
新增扩编
根据英国《World Air Force 2022》报告，我国 2021 年军用飞机数为 3285 架， 相比 2011 年增加 687 架，10 年复合增长率为 2.16%，总量落后于美国和俄罗斯。由 于我国重点型号武器装备已经跨过研制定型阶段，在“十四五”将进入批量列装阶段。 《World Air Force 2021》预计未来 5 年我国军机数量复合增长率为 9.2%，假设该 增速可保持到 2030 年，我国军机有望达到约 7253 架。
假设新增战斗机单发和Bi发数量比例为 1：3，航空发动机的周转备份比为 0.5， 军用航发高温合金重量占比 50%，成材率为 20%，从 2022 年到 2030 年，我们预计我 国新增国产军用航发所需高温合金累计约 4.8 万吨。
升级换装+国产替代
战斗机方面，我国现役战斗机结构与军事强国差距较大，美军现役战斗机已实现 全三代以上，并正加速列装 F-22、F-35 等四代战机，而我国仍以二代、三代战机为 主，面临着迫切的更新换代需求。运输机方面，Y-8 和 Y-9 作为我国空军主力运输机 将逐步替代 Y-7；Y-20 换装“中国心”持续放量将逐步替代伊尔-76、图-154 等进口 大型运输机，三种机型优势互补，需求稳定。
假设至 2030 年，我国战斗机中二代机已经全面退役，更新换代为三代或三代半 战机；运输机基本实现国产替代和新老替代；直升机主力全面采用国产发动机。在 2030 年军机预计总量的基础上，我们预计从 2022 年至 2030 年，换装所需高温合金 累计约 9.5 万吨。
大修维护
假设军机年均训练飞行时长 500 小时，我们预计从 2022 年到 2030 年我国军机 大修维护所需高温合金累计约 8.4 万吨。 总体上，预计从 2022 年到 2030 年，我国军用航空发动机领域带来的高温合金需 求量累计约为 22.7 万吨。
2.1.2 国产大飞机量产在即，航发打破国外垄断势在必行
民航市场迎来复苏势头，国产大飞机正式开始量产。截至 2021 年底，我国民航 全行业运输飞机共 4054 架，比上年增加 151 架，总体数量呈上升趋势，年增量回到 100 架以上水平。2022 年 5 月，国产大飞机 C919 首架量产交付型首飞成功，目前已 获得超过 1000 架订单，意味国产窄体客机交付能力有了新的突破，民航飞机国产化 正迈向新的进程。
尽管国产大飞机已经面世，但目前我国大多数民航飞机仍从国外订购，C919、 ARJ21 和新舟 700 等国产客机核心发动机更是依赖进口，随时有断供风险。因此，近 年来我国大力研制国产民航发动机，取得了一系列技术突破，民航发动机国产替代进 程有望稳定快速推进。第一款国产商用大推力发动机 CJ-1000A 即将进入装机考核阶 段，距离实际应用更近一步，未来国产民航发动机的放量有望为高温合金产业带来新 的需求增长点。
根据中航工业发布的《2020~2039 年民用飞机中国市场预测年报》，预计到 2040 年，我国 150 座级干线飞机（即 C919 所属类型）需求量最大，占飞机总需求量的 52.7%。 假设到 2030 年，C919、ARJ21 和新舟 700 新增约 1792 架、135 架，航发国产化率分 别为 50%、30%，假设航空发动机周转备份比为 0.5，航发高温合金重量占比 50%，成 材率为 20%，预计 2022 年到 2030 年，国内将新增 5781 台民航发动机，所需高温合 金累计 5.6 万吨。
2.2 火箭：发射常态化保障持续需求
高温合金是火箭发动机核心部件燃烧室和涡轮泵的关键用材。液体火箭发动机 主要由燃烧室和喷管、涡轮泵和活门自动器三大部分组成，其中推进剂在燃烧室和喷 管内燃烧，产生 3000℃以上的高温和 30~200 个大气压的高压气体，并从喷管高速喷 出，形成强大的推力；涡轮泵的作用是对氧化剂和燃烧剂进行增压，以便注入燃烧室。
发射次数全球领先，自主掌握火箭发动机技术。2021 年，我国共进行了 55 次航 天发射，发射次数世界第一，创造了中国航天发射次数的新纪录；同时，长征火箭发 射次数也突破 400 次。目前我国运载火箭已基本实现国产化，自主研制的液氧煤油火 箭发动机 YF-100、大推力氢氧发动机 YF-77 已成为中国新一代运载火箭的主要动力。 随着我国载人航天稳步迈向空间站时代，航天发射逐渐进入常态化，航天发射次数将 快速增长，火箭发动机需求量有望同步增长。
根据《液体火箭发动机的结构质量》，火箭发动机核心部件涡轮泵质量占发动机 质量的 20%~26%，燃烧室质量占 1.2%~3.3%，则高温合金部件约占火箭发动机重量的 25%。依据 YF-100 火箭发动机单台质量为 1.9 吨，每枚火箭采用 6 台发动机，假设高 温合金部件成材率为 20%，则每枚主力运载火箭所需高温合金质量为 14.4 吨。假设 未来在维持每年航天发射至少 55 次的情况下，我们预计 2022 年至 2030 年我国火箭 发动机用高温合金需求累计约 0.7 万吨。
2.3 重型燃气轮机：军民应用齐头并进
现代燃气轮机主要由航空发动机改进而来，热端部件均采用高温合金材料。燃气 轮机是以连续流动的气体作为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的 内燃式动力机械，其工作原理和航空发动机一致。燃气轮机主要由压气机、燃烧室和 燃气涡轮组成；与航空发动机类似，其热端部件燃烧室、导向叶片、涡轮盘等由高温 合金材料制造而成。
按输出功率，燃气轮机可分为微型、轻型和重型三类。其中微型和轻型燃气轮机 可由航空发动机改制而成，可用于工业发电、船舶动力、管道增压、坦克机车、分布 式发电及热电联供等场景；重型燃气轮机主要用作陆地上固定的发电机组，如城市电 网。
我国现已具备轻型燃机自主化研制能力，国内首台自主研发的 F 级 50 兆瓦重型 燃机整机点火试验已成功，曾经重燃依赖进口的局面即将被打破。此外，国产燃气轮 机如 QD128、QC185、QC70、R0110 的研制成功及应用有望适配我国燃气轮机多维应用 领域，将国外垄断层层突破。
2.3.1 向海图强，舰艇列装助力燃气轮机增长
海军装备建设再创佳绩，国产燃气轮机增量可观。2021 年我国海军入役舰艇数 量、吨位蝉联世界第一，新服役装备现代化水平、先进性程度以及舰艇类型的丰富性 均胜于以往，海军装备实现了由量到质的发展。第三艘航母“福建舰”亮相、055 大 型导弹驱逐舰大批量列装、075 两栖攻击舰入列，我国海军发展成绩斐然。燃气轮机 作为主流军舰的动力来源，将随着我国自主造舰速度的加快，实现更多型号的自主研 制和批量生产。
根据美国《国家利益》杂志预测，2030 年我国海军有望成为全球规模最大的海 军，军舰总数可达到 415 艘。参考 UGT-25000 型燃气轮机约 26 吨的重量，假设燃气 轮机 40%重量使用高温合金材料，成材率为 20%，备份比为 0.5，预计 2022 年到 2030 年，我国军用舰船燃气轮机所需高温合金累计约 1.7 万吨。
2.3.2 响应“Bi碳”政策，燃气发电潜力大
“Bi碳”发展推动天然气发电，燃气轮机发挥关键作用。“碳中和”背景下，可 再生能源发电是改善我国环境质量和调整能源结构的选择之一。其中天然气发电由于 核心装备燃气轮机具有可靠性好、效率高、快速启停等优点，最具灵活性和高效性。 2020 年全球燃气发电占全球发电总量份额的 23.4%，而我国燃气发电仅占本国发电总 量的 3.9%，但我国近年燃气发电装机容量逐年攀升，增长率也呈上升趋势，证明燃气 发电潜力大。
目前，中航发燃机有限公司已拥有自主研发的 5～40MW 的轻型燃气轮机和 110MW 的重型燃气轮机。假设我国燃气发电装机容量复合增长率为 7%，我们预计 2022 年到 2030 年，新增 7160 万千瓦装机容量，共需高温合金材料用量约为 5.4 万吨。
2.4 核电：清洁能源市场前景广阔
核电站利用可控核裂变能量将水加热至高压蒸汽状态，推动汽轮机旋转发电，由 此实现核能向电能的转化。其中，高温合金主要应用于蒸汽发生器传热管、元件格架 过热器等热端部件。目前我国自主三代核电技术跻身世界前列，小型堆第四代核能技 术、聚变堆研发水平基本与国际先进水平同步。在碳达峰、碳中和的背景下，核能作 为近零排放的清洁能源，具有更加广阔的发展空间。
截至 2022 年 3 月，我国运行核电装机容量约为 0.558 亿千瓦。根据中国核电发 展中心发布的《我国核电发展规划研究》，预计 2030 年我国核电发展规模达到 1.31 亿千瓦，占发电总量的 10%。假设平均一台核电机组装机容量为 0.01 亿千瓦，按照 每台自主三代核电机组所需 880 吨高温合金材料，预计 2022 年到 2030 年，我国新增 核电机组所需高温合金累计约 6.6 万吨。
2.5 汽车涡轮增压器：渗透率提升拉动民用市场
汽车涡轮增压器是最主要的车用高温合金应用领域。涡轮增压器通过增加进气量来提高发动机的功率，进而提高燃油经济性并降低油耗。因此，涡轮增压在汽车节能 减排中扮演着十分重要的角色，短期内累计减排贡献甚至超过纯电动汽车。2021 年 我国汽车涡轮增压器渗透率 58%，根据 HIS 数据预测，到 2025 年有望提升到 70%以 上。 2021 年，我国全年汽车工业产量达 2608.2 万辆，同比增长 3.4%，结束了 2018 年以来连续三年下降的局面。根据图南股份招股说明书，目前每万辆汽车涡轮增压器 高温合金用量约为 3.5 吨，假设未来十年我国汽车产量复合增长率为 6%，汽车涡轮 增压器平均渗透率为 70%，预计 2022~2030 年期间，我国汽车产量新增 3.2 亿辆，高 温合金需求量累计约 8 万吨。
3 产能释放带动行业景气度持续向上3.1 需求多年稳步增长
3.1.1 供需差距长期保持，进口替代有待提速
我国高温合金供需缺口始终保持高位，供不应求局面长期存在。近年来，我国高 温合金需求量与供给量逐年同步攀升，但供需差距仍较大。2020 年，国内高温合金需 求超过 5 万吨，供需缺口约达 2 万吨。从 2013 年至 2020 年，国内高温合金供给缺口 占总需求量比例始终保持在 30%以上，市场连年处于供不应求的状态。
进口需求依然明显，国产替代仍需加速推进。受限于企业产能和部分型号产品质 量要求，目前国内高温合金用量约 40%仍依赖进口。进口高温合金应用领域尤以民航 发动机最为突出，美国普惠公司、通用电气和英国的罗罗等国际企业主要占据着我国 民航发动机的市场份额。2020 年，国内窄体机发动机市场，CFM56 发动机占比为 71%， V2500 占比为 18%，LEAP-1A、PW1100G 分别占比 6%和 5%，国产发动机暂未在民航市 场普遍推广应用。
3.1.2 产量提升快，行业集中度高
高温合金产能加速释放，核心企业占据大部分产量。根据中国特钢企业协会数据，我国高温合金产量从 2013 年的 1.18 万吨增长到 2020 年 3.3 万吨，7 年 CAGR 为 14.26%。
当前国内高温合金生产行业集中度较高，抚顺特钢、钢研高纳和图南股份产量稳 居前三，2021 年合计生产约为 2.1 万吨高温合金产品，占比超过国内总产量的 60%。
3.1.3 企业积极布局，扩产抢抓机遇
面对不断增加的市场需求，国内主要高温合金生产企业主动响应、积极规划，制 定了一系列完善产业布局和投资扩产的计划。企业主要从购置大型生产设备、投资设 立子公司或生产基地、加大生产技术研发投入力度等三方面入手，横向扩大产能，纵 向拓展产业链，谋求又好又快发展。随着行业公司产能快速释放，国内高温合金国产 化率有望进一步提升。
3.2 整体竞合关系良好
国内现从事高温合金生产的企业分为三类： （1）以抚顺特钢、宝钢特钢等高温合金冶炼基地为代表的特钢企业，该类企业 从事冶金行业时间长、经验丰富，具备较强的设备、技术实力和突出的大规模生产能 力； （2）以钢研高纳、中科三耐（中科院金属研究所）和北京航材院为代表的研究 型企业，该类企业依托科研院所转型，科研攻关和自主创新能力强，但批产能力相对 较弱； （3）以图南股份、W部超导和万泽股份为代表的新兴民营企业，该类企业研发 投入力度大，业务经营和拓展模式灵活，在政策利好背景下近年来发展迅速，但追赶 超越老牌企业仍需发展时间。
细分市场龙头企业优势明显，整体竞合关系良好。由于行业壁垒高，后发企业追 赶阶段历时较长，因此高温合金核心生产企业数量少，各细分领域由寡头主导，格局 稳定。以铸造高温合金领域为例，钢研高纳具有年产超千吨航空航天用高温合金母合 金及精铸件的能力，航材院具备先进的等轴晶、定向、单晶合金及精密铸造工艺研究 能力，业内能够批量生产单晶叶片的单位仅此两家。
3.3 产业链两端集中度高、中游百花齐放
国内高温合金产业链由上游冶炼企业、中游高温合金零部件毛坯加工（铸造、锻 造、粉末冶金）企业和下游零部件精加工、组装和总装企业主机厂构成。
3.3.1 上游：选材冶炼，龙头企业地位显著
高温合金上游企业采购镍、钴、铬等原材料，利用真空感应炉、真空自耗炉和电 渣炉等设备，采用Bi联或三联工艺在高温环境中将原材料熔炼成为合金。上游产品主 要分为用于重熔铸造的高温合金母合金，用于锻造成不同形态的变形高温合金棒材、 板材、管材等，以及用于粉末冶金的粉末高温合金棒材。上游冶金的关键在于元素成 分配比和杂质剔除，需从源头上保障材料的纯净度和组织性能。
国内从事高温合金冶炼的上市公司主要有抚顺特钢、图南股份、W部超导和钢研 高纳，其中抚顺特钢龙头地位牢固。业务能力方面，抚顺特钢、图南股份和W部超导 均有能力制造铸造高温合金母合金和变形高温合金棒材、丝材、带材、管材等型材； 钢研高纳可生产铸造高温合金母合金，但变形高温合金涉及的板材、棒材等需通过外 委完成。 营收方面，抚顺特钢和钢研高纳远远领先其他企业。2021 年抚顺特钢高温合金 板块营收 13.04 亿元，毛利率为 42.65%；钢研高纳铸造高温合金板块营收 12 亿元， 毛利率 24.45%；图南股份铸造高温合金及变形高温合金板块营收 4.88 亿元，毛利率 41.84%；W部超导高性能高温合金材料板块 1.02 亿元，毛利率 4.01%。
3.3.2 中游：加工毛坯成型，企业各有千秋
高温合金中游企业主要完成零部件毛坯的成形工艺，包括铸造、锻造和粉末冶金。 （1）精密铸件是应用于航空发动机、燃气轮机热端部分的关键部件，包括机匣 类大型复杂薄壁结构件、涡轮转动及导向叶片、整体叶盘、导向器、扩压器等。精密 铸造材料主要包括等轴晶、定向凝固柱晶和单晶三类。国内航材院、钢研高纳、中科 院金属所、图南股份、应流股份、万泽股份等企业均具备精密铸造能力。 （2）高温合金锻件主要用于制造航空发动机涡轮盘、机匣、环类件和轴类件， 根据不同尺寸和形态锻件对应所用的模具、设备不同，分为自由锻、模锻、辗环。国 内从事高温合金锻造的企业主要有陕W宏远、贵州安大、派克新材、三角防务、贵州 航宇科技等。其中陕W宏远、贵州安大均为中航重机全资子公司；陕W宏远和三角防 务以模锻业务为主，贵州安大、派克新材和贵州航宇科技以辗环业务为主。 （3）粉末高温合金主要通过雾化制粉、热等静压成型等工艺制造航空发动机粉 末高温合金涡轮盘。粉末高温合金具有金属利用率高、机械加工量少、成本低的特点。 目前国内主要生产企业以航材院和钢研高纳为主，W部超导和万泽股份初步具备生产 能力，开始尝试供货。
3.3.3 下游：主机厂聚焦“小核心”，推动“大协作”
高温合金下游企业主要进行成品零部件的加工（机械切削、激光加工）、组装和 总装。下游市场主要来源于航空发动机和燃气轮机，中国航空发动机集团有限公司和 中国航发燃气轮机有限公司为主要下游企业。其中中航发集团下属航发动力为下游最 大客户，共拥有四家主机厂（本部 430 厂、沈阳黎明 410 厂、贵州黎阳 460 厂、南方 工业 331 厂）。 主机厂核心业务为产品零部件设计、组装、总装和试飞，零部件加工业务外协力 度加大。2016 年国防科工局发布的《关于加快推进国防科技工业科技协同创新的意 见》中提出“小核心、大协作、专业化、开放型”的武器装备科研生产体系要求，目 的在于降本增效，以适应不断扩大的航空制造业规模。同时，外部细分领域企业的专 业化、产业化生产能力已经大大提升，可满足主机厂需求，因此中上游高温合金生产 企业有望受益于增多的主机厂外协业务。
3.4 原材料涨价导致企业利润不同程度受损
3.4.1 原材料成本增长，企业利润不同程度受损
上游企业原材料成本占比大，中游企业根据产品不同，原材料成本占比各异。上 游企业生产的母合金及变形高温合金型材原材料成本占比较大，2021 年抚顺特钢高 温合金产品原材料成本占比约为 87.29%。中游精密铸件等产品所需工序复杂，技术 含量较高，因此原材料成本占比较小。2019 年图南股份精密铸件原材料成本占比约 为 35.37%。
金属镍资源稀缺，国内主要依赖进口，上半年价格大幅上涨。高温合金原材料以 铁、钴、镍、铬为主要成分，其中镍作为一种战略性稀缺资源，储量及产量集中于印 尼、澳大利亚和俄罗斯，我国主要依赖印尼进口。2022 年前三季度，在国际动荡局势 及市场驱动下，本就紧张的镍资源价格高涨，2022 年一季度平均价格达到 19.23 万 元/吨，二季度达到 21.52 万元/吨，三季度回落至 18.31 万元/吨，而 2021 年四季度 价格仅为 14.87 万元/吨。
受镍价上涨影响等因素，2022 年第二、第三季度，以整体法计算，高温合金上游 企业（统计抚顺特钢、钢研高纳、图南股份、W部超导）毛利同比增长率小于营收同 比增长率，且三季度毛利增速为负，表明产品毛利率出现下降。上游企业原材料成本 占比较重，毛利折损较大。
原材料成本上涨压力也从上游向中游传导。2022 年第二、第三季度，以整体法计 算，高温合金中下游企业（统计中航重机、三角防务、派克新材、航宇科技、航亚科 技）毛利同比增长率小于营收同比增长率，且毛利增速越来越明显的弱于营收增速， 但增速依然为正；表明原材料成本上涨压力已经部分从上游企业传导至中游企业。
从中长期看，若随着镍产品新增产能的释放，供应逐渐缓解，则镍价有望出现下 行。但镍需求和价格反转尚需时间，高温合金生产企业仍将面临原材料价格波动带来 的风险。
3.4.2 成本加成定价，面向订单定产，新订单或可重新议价转移成本
高温合金生产企业主要采取“成本加成”方式定价，针对新订单或可重新议价应 对原材料涨价。在成本加成的基础上，针对原材料涨价，上游企业根据原材料价格波 动情况相应调整产品售价，定价和签约速度可能放缓，以调整策略适应市场环境，但 仍然无法完全将增加的成本转移至中下游。中游企业已确认订单产品价格锁定，新签 订单则可重新议价，若产品售价无法及时调整，预计会对公司营收和毛利产生影响。
高温合金军品生产销售模式主要分为“面向订单”以销定产和“配套研发”带动 销售，民品根据订单制定计划生产销售。针对已批产型号，企业按照年度下达的订单 组织生产和销售；针对新产品，根据军工市场的特点，公司需参与军工配套项目，预 先进行研发投入，产品研制成功后进入小批量供货阶段，经考核进入定型生产阶段， 最终确定的配套研制单位通常不会进行更换。民品生产根据订单制定生产计划，同时 根据历年销量、前期的市场调研准备在制品以及存货，进行市场化销售。
4 重点公司分析4.1 抚顺特钢
冶金历史背景悠久，民企入主坐稳龙头地位
公司始建于 1937 年，是中国最早的特殊钢企业之一。公司拥有 5400 多个牌号特 殊钢材料的生产经验，被誉为“中国特殊钢的摇篮”。目前，公司形成了以“三高一 特”（高温合金、超高强度钢、高档工模具钢、特种不锈钢）为核心的产品结构，具 备年产钢 95 万吨，材 77 万吨的能力。其中超高强度钢产品，国内市占率达 90%以上；高温合金产品在国内航空航天市占率达 80%以上，龙头地位稳固。
降本增效提高成材率，高温合金贡献高毛利
2021 年，公司通过优化生产组织模式，调整技术工艺参数，保证设备运行质量等 措施提升生产效率和交付水平。公司全年实现钢产量 69.15 万吨，同比提高 7.76%； 钢材产量 55.06 万吨，同比提高 9.12%。高温合金产量 5894 吨，营收约 13.04 亿， 同比增长 12.42%；毛利率 42.65%，较上年提高 2.27pct。高温合金为唯一毛利率增 长的产品类型，约贡献公司毛利的 38%。高温合金业务降本增效提高成材率效果显著， 有望在保持高毛利基础上持续提升盈利能力。
打破产能瓶颈，积极投资生产建设项目
公司加码配套大型生产设备，改造拓展生产线，促进产能释放。公司均质高强度 大规格高温合金、超高强度钢工程化建设项目包括新建一台 30 吨真空感应炉和一台 30 吨真空自耗炉及其附属设施，2022 年年中，设备处于安装及调试阶段，计划 2022 年年底投入生产。公司高温合金、高强钢产业化技术改造项目包括新建一台 12 吨真 空感应炉、一台 1 吨真空感应炉和一台 200kg 真空感应炉及其附属设施；新建五台 12 吨真空自耗炉及其附属设施，预计 2022 年下半年陆续投入生产。 锻造厂新建 22MN 精锻机生产线及附属设施项目主厂房及设备基础部分预计 2022 年下半年施工完成，主机设备预计 2023 年下半年运达公司生产现场并安装调试，计 划 2024 年上半年投入生产。实林公司新建高温合金小棒材生产线及附属设施项目原 厂房正在按计划拆迁。新厂房及设备基础部分正在设计当中，工艺设计、轧机及电控 部分已定标，正在制造当中，轧机预计 2023 年 4 月投产，项目整体预计 2023 年底完 成。
4.2 钢研高纳
产品型号全面，市场份额领先
公司产品种类齐全，型号众多，涵盖铸造、变形、粉末三类高温合金。自 1958 年 以来，公司共研制各类高温合金 120 余种，其中，变形高温合金 90 余种，粉末高温 合金 10 余种，种类数量均占全国该类型的 80%以上。最新出版《中国高温合金手册》 收录的 201 个牌号中，公司及其前身牵头研发 114 种，占总牌号数量的 56%。 公司各类产品均占有较高市场份额：铸造高温合金中，公司航天发动机精铸件市 场占有率超过 90%，航空航天发动机用高温母合金市场占有率超过 30%；变形高温合 金拳头产品 GH4169 市场份额稳居第一；新型高温合金中粉末高温合金市场占有率约 60%。
技术背景雄厚，行业地位出众
公司前身原钢铁研究总院高温材料研究所是“863”高技术金属间化合物专项的 课题组长单位，在“九五”，“十五”和“十一五”期间一直是国家支持的钛铝系金属 间化合物主要研究单位，具有多年的合金研发基础和雄厚的技术背景。公司牵头成立 了“中国高温合金产业技术创新战略联盟”，钢研高纳任理事长单位，公司任秘书长 单位，同时也是中国金属学会高温材料分会挂靠单位，行业领导地位备受认可。
集团构架体系，纵向延伸产业链
公司规模不断扩大，形成了拥有若干家子公司的产业集团构架体系，呈现出鲜明 的集团化特征。公司现有子公司河北德凯与涿州高纳主要生产高温合金等航发核心部 件与大型发电设备动力装置的关键材料；子公司青岛新力通是化工领域高温合金龙头， 在石化、冶金、玻璃建材高温炉管行业有着深厚的技术积累，在乙烯裂解炉管领域的 市占率达到 40%，国内排名第一。 2022 年公司大力投资设立子公司，向下游航空零部件和上游锻件纵深发展。4 月， 公司拟与航发动力合资建立“W安钢研高纳航空部件有限公司”，从事铝镁轻质合金 等高端金属材料铸件的制造；6 月，公司拟设立全资子公司“德阳市钢研高纳锻造有 限责任公司”，从事有色金属压延加工、锻件及粉末冶金制品制造等业务，整体业务 面及产能大大拓展。
4.3 W部超导
扎根高端金属多年，市场基础稳定
由于钛合金和高温合金是军用航空发动机制造的两大主干材料，公司在高端钛合 金领域深耕多年，经过十余年的自主创新，向我国航空事业提供了大量的高品质钛合 金材料，在业内积累了良好的口碑，与中航工业、中国航发等客户建立了长期合作关 系，为后续高性能高温合金材料批量生产后的市场销售奠定了坚实基础。
高温合金业绩突破式增长，订单陆续落地交付
公司高温合金业绩指标翻倍，实现快速增长。2021 年，公司高温合金材料产量 554.69 吨，较去年增加 67.91%；销量 502.77 吨，较去年增加 104.17%；实现收入 1.02 亿，较去年增长 196.67%；毛利率达到 4.01%，较去年增加 15.43%，已经扭亏为盈， 未来成长性大有可期。 公司聚焦的重点牌号产品已实现向客户的小批量交付，市场得到了进一步开拓。 公司突破国产主型发动机整体叶盘用 GH4169G 大棒材工程化关键技术，在发动机转动 件上实现装机应用；公司高温合金材料在超临界电站材料领域的应用得到了应用；公 司 GH4169、GH738 等典型高温合金在多个型号发动机和商发长江系列发动机进入批量 供货阶段；同时公司开拓了国产燃气轮机用高温合金新市场，实现了 GH4169 等合金 产品批量供货。
技术精英汇聚，大力投入研发
公司汇聚了国内多名超导材料和稀有金属材料专家，形成了以张平祥院士为带头 人，以周廉、甘子钊、赵忠贤、张裕恒、霍裕平、才鸿年等 6 名院士为顾问，以国务 院政府特殊津贴专家、国家核聚变技术委员会委员、国家或陕W省突出贡献中青年专 家等为核心的专业研发团队。 公司历来重视技术积累，在研发方面长期保持高水平投入。成立以来，公司承接 了 200 余项来自国家、部委、省市、军方等的研发课题。2019 至 2021 年，公司研发 投入分别为 12,891.20 万元、11,891.97 万元和 17,565.45 万元，占当期销售收入的 比例分别为 8.91%、5.63%和 6.00%，持续高水平的研发投入成为公司保持技术领先性 的基础。
4.4 中航重机
锻件产品技术积累雄厚，主要应用于航空领域
国内产品主要是飞机机身机翼结构锻件、中小型锻件，航空发动机盘轴类和环形 锻件、中小型锻件等产品。在整体模锻件、特大型钛合金锻件、难变形高温合金锻件 等方面拥有多项专利；在高技术含量的各种高温合金等航空材料应用工艺研究方面， 居行业领先水平。下游行业众多，行业没有明显的周期性。
加大市场开拓力度
2022 年上半年，锻铸业务方面，公司通过不断优化生产结构，以工艺改进、质量 提升和成本控制提升综合竞争力，开拓新客户、新产品，非航业务实现稳步增长；液 压环控业务方面，公司高质量完成各项科研生产任务，《***关键技术及应用》项目获 得贵州省科技进步奖一等奖，上半年累计完成 60 余项新项目的开发，培育未来经济 增长点，顺利开拓多家新客户。
4.5 三角防务
专注锻件领域，产品应用范围广
公司产品为特种合金锻件，主要用于制造飞机机身结构件及航空发动机盘件，已 进入航空、航天、船舶等领域的各大主机厂供应商名录；产品已应用在新一代战斗机、 新一代运输机及新一代直升机中，并为各类型国产航空发动机供应主要锻件。公司一 直专注于钛合金、高温合金、高强度钢等锻件领域，不断完善产品研发、生产和销售 服务体系。
技术研发持续，获得多项创新成果
2021 年，公司以新品工艺制定、工装设计、新品试制跟踪为主线，总结生产实践 经验，不断优化生产工艺，设计准确率及试制成功率达到 100%。针对各飞机和发动机 设计单位的在研、预研型号，积极开展新材料和新工艺技术储备，形成了多项自主核心技术，并取得多项国家发明专利。
产品线齐全，继续扩充产能
截至 2021 年底，公司已投产的 300MN 等温锻造液压机生产线，与已有的 400MN 模锻液压机、31.5MN 快锻机组形成高低搭配，全领域涵盖了在役、在研大中型航空飞 行器对锻件研制的需求。为增大公司在航空制造领域的市场份额，扩大产能，增强公 司的产业竞争力，公司将积极推进先进航空零部件智能互联制造基地项目。
4.6 派克新材
装备齐全，下游应用覆盖广
公司目前已拥有 7000T 快锻机、3600T 油压机、3150T 快锻机、2000T 快锻机等 多台压力机，0.6m、1.2m、2.5m、5m、8m、10m 等多台精密数控辗环机，并拥有加热 炉、热处理炉、金属切削设备、机器人、理化检测设备等 400 余台，可加工多种材质， 环件产品可覆盖外径 200~10000mm，高度 30~1600mm 的所有规格尺寸。实现了国内和 国际航空发动机用环形锻件和机匣类锻件制造能力和尺寸的全覆盖。
工艺成熟，技术研发优势明显
公司参与了我国多个航空型号发动机研制和新材料的应用研究，同时还为 GE 航 空、罗罗等国际知名航空发动机制造商提供航空环形锻件和机匣锻件，积累了丰富的 工艺和生产经验。公司技术中心被认定为“江苏省企业工程技术研究中心”和“江苏 省企业技术中心”，参与起草并已实施了多项标准，其中国家军用标准《航天用镁合 金环形件毛坯规范》（GJB9907-2020）于 2021 年 3 月 1 日起实施。公司近年来先后承 担了科技部国家重点研发计划等科技及产业化项目，科技研发能力得到了各级政府部 门的认可。
资质齐全，下游客户众多
质量体系认证方面，公司陆续取得了 ISO9001、AS9100D、API20B、ISO14001、 ISO18001、DNV、BV、ABS 等国际标准质量体系或者三方认证；取得了军品承制资格认 证、军核、民核、国家压力管道资质认证等国内标准质量体系或者三方认证。二方认 证方面，公司通过了 GE 航空、罗罗（Rolls-Royce)、W门子、三菱、东芝、中国航 发集团、航空工业集团、航天科工集团、航天科技集团、中核集团等国内外主流客户 的供应商资格认证。供应商资格认证、质量体系及特种工艺认证等多种认证构成了公 司重要竞的软实力优势。
4.7 万泽股份
全流程能力凸显公司综合实力
公司是国内唯一具备从高温合金材料研发到其构件生产全流程能力的民营企业， 并与国内部分科研院所和企业建立了长期稳定的合作关系，公司所生产的定向、单晶 及等轴晶叶片和粉末涡轮盘等产品已先后在我国多型涡轮动力装备中获得应用。
高端人才队伍组成研发团队
公司高温合金业务团队由多位曾在航空发动机、燃气轮机产业从事材料科学与工 程应用研究的高端人才组成，是目前我国高温合金领域为数不多达到国际一流水平的 航空发动机高温合金材料及其应用的研发团队，并结合了自于国内知名高校的骨干研发成员，均为高温合金相关专业的博士、硕士等。
积极增加产能，未来有望高速发展
2022 年上半年，子公司深汕万泽根据新增设备计划，完成厂房改造工作，目前已 具备粉末盘 100 件/年、粉末 100 吨/年、母合金 60 吨/年的生产能力。同时，深汕万 泽按计划完成扩产计划，顺利打通高温合金叶片小批生产线，完成了制壳、压腊、焙 烧、后处理等工序主要设备安装调试，以及恒温恒湿系统建设等工作，预计将对公司 产能提升有较大帮助。
4.8 航宇科技
产品下游应用范围广阔
公司主要从事航空难变形金属材料环形锻件研发、生产和销售，下游应用范围广。 公司航空锻件以航空发动机锻件为主，也为 APU、飞机短舱、飞机起落架等飞机部件 提供航空锻件。公司航天锻件主要运用于运载火箭发动机及导弹系统，包括用于连接 航天装备各部段的各类筒形壳体。公司燃气轮机锻件产品主要应用于驱逐舰、护卫舰 等舰载燃气轮机及工业燃气轮机，包括国产先进舰载燃机、国产重型燃气轮机、国际 先进的工业燃气轮机。
手握多项技术产品，国内技术水平领先
公司专注于高温合金、钛合金、铝合金等航空难变形金属材料的应用技术创新研 发，开发了拥有自主知识产权的材料变形与组织性能控制技术、低塑性材料成形表面 控制技术，解决了混晶、粗晶、开裂、组织不均匀、相组成难以调控等材料控制瓶颈 问题，成功实现了 GH4169、GH4141、718plus 等主流航空材料的稳定轧制成形，是公 司能够配套参与国内航空发动机关键型号同步研发的重要基石，也是公司全面参与境 外市场竞争的基础。
4.9 航亚科技
特种工艺技术成熟
公司的热处理、化学处理、无损检测、表面强化、金属材料制造（锻造）等五大 类特种工艺已取得 NADCAP 认证，掌握了较为完整的特种工艺体系，同时也取得了赛 峰、GE 航空、罗罗等客户的认证，实验室通过 CNAS 认证，标志着公司特种工艺技术 及管控水平已满足国际航空领域特种工艺的质量要求。
着力解决系统集成类业务
近两年，公司承接了大量组件等系统集成类高难度研制任务，这对公司工艺技术、 质量保证、供应链管理等构成了很大的挑战；2022 年上半年，长江系列发动机等研制 任务仍然较为繁重，同时供应链和物流也受到了疫情反复的很大影响，导致研制周期 拉长，交付拖期。公司努力平衡好当前利益与长远利益的关系，集中资源聚焦于现有 批产业务，更好地满足客户的迫切需求。
积极推进募投项目建设，提升或新增相关业务产能
贵州航亚已完成固定资产投资 1.2 亿元，已于 5 月底初步建成投产，主要承接某 公司主研型号的整体叶盘及整流器、压气机盘、涡轮盘件和机匣环形件等产品的精密 加工业务，目前产能处于爬坡提升中。航空发动机关键零部件产能扩大项目及研发中心建设项目自 2022 年一季度起已进入紧张的基建施工阶段，预计明年上半年可陆续 投入使用。
4.10 航发科技
生产经营能力强大
公司主要业务为航空发动机及燃气轮机零部件的研发、制造、销售、服务,现有 500 多种、3,600 余台各门类齐全的加工设备及试验检测仪器，拥有 25 万余平方米各 类加工厂房；具备航空发动机、燃气轮机产品研制所需的工程设计、加工制造、理化 检测及各类综合性能试验能力；拥有国家实验室资格的理化检测中心；通过了 ISO9001、GJB9001C 和 AS9100D 质量体系认证，多项特种工艺获国际宇航的 NADCAP 认 证等。公司拥有的仪器设备以及资质许可，是公司核心竞争力的重要基础。
综合能力强，产品配套层级提升
公司内贸航空、外贸产品、航空轴承三大产品正形成稳步增长核心。内贸航空及 衍生产品方面，公司配套生产的内贸航空发动机由科研转为批产。外贸产品方面，公 司和行业内多家占据领导地位的客户建立了长期稳定的合作关系。经过三十余年的发 展，公司已经成长为多家航空发动机世界知名企业的亚太区的重要甚至是唯一供应商， 业务合作持续扩大，产品层级不断提升。随着“调结构、增效益”战略的实施，产品 逐渐由零部件到单元体，低附加值到高附加值过渡，有利于公司提升业务层级，争取 更有利的合作环境。
4.11 华伍股份
工业制动系统业务覆盖范围广
公司主要从事工业制动装置及其控制系统的研发、设计、制造和销售，是目前国 内生产规模大、产品品种全、行业覆盖面广，并具备较强自主创新能力的工业制动装 置专业生产商和工业制动系统解决方案提供商，是我国工业制动装置现有多项行业标 准的第一起草单位。
积极投身航空装备产业
公司全资子公司安德科技立足航空领域，致力于各类航空工艺装备、发动机零部 件的研发和制造，已经取得二级保密资格单位证书、装备承制证书、武器装备质量体 系认证证书等系列证书。公司控股子公司长沙天映专业从事中小型军用无人机系统、 军用教练机的战损维修、任务改装、到期大修等业务。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。「链接」
高温合金行业深度研究：为什么持续看好高温合金赛道？
（报告出品方/作者：华泰证券，李聪、朱雨时、田莫充）
报告核心观点：高温合金，精选赛道优中选优航发关键战略物资，“上行效应”释放高温合金业绩弹性
高温合金是航空发动机的关键战略物资，有望成为航发赛道优中选优的细分领域。提高航 空发动机性能、实现航空发动机的全面国产化已然成为国家层面的迫切任务。通过材料的 升级换代满足工作温度的需求是提升发动机推重比的本质手段，可以认为高温合金是决定 航空发动机性能的核心瓶颈之一，是国产航空发动机实现量产的先决条件。高温合金生产 企业处于航发产业链中上游，通过将镍、钴、钼、铼等金属原料熔炼为合金后交付至锻造/ 铸造厂，是产业链承上启下的关键环节。
“上行效应”使得上游高温合金端需求弹性大于中下游。产业链自下而上各阶段备库需求 会逐级放大企业业绩弹性，对于中上游材料端具有放大效应。假设军机主机厂需求增长α%， 那么发动机厂在满足α%之外，仍需多备β%的库存。而锻造/铸造厂在满足发动机厂新增 的(α+β)%的需求外，需多备γ%的库存，上行效应在最终作用到高温合金厂时，高温合 金厂产量增加(α+β+γ+δ)%，可以看出备库需求使得上游需求弹性大于中游，中游需求 弹性大于下游。
长期维度看，相关上市公司的高温合金产品收入增速会显著高于中下游增速。钢研高纳 2018-2021 年高温合金业务相关收入 CAGR 为 31.17%，抚顺特钢 2018-2021 年高温合金 业务相关收入 CAGR 为 24.94%，图南股份 2018-2021 年高温合金业务相关收入 CAGR 为 19.77%，隆达股份 2019-2021 年高温合金业务相关收入 CAGR 为 81.39%。我们根据《航 空发动机：国之重器，万里鹏程》（2022.9.15 发布）报告中的产业链拆分方法，将航发上 游的高温合金企业做整体分析并与航发中下游板块对比，2018-2021 年高温合金板块收入 CAGR 为 27.20%，高于航发中游板块（15.57%）与下游总装（13.89%）
高温合金材料企业盈利弹性有望强于下游总装环节。利润增速方面，由于航发链条下游主 机厂以国企为主，而上游新材料民营企业占比相对更高，因此经营管理和降本增效能力更 优，催生盈利释放节奏和幅度更为亮眼。图南股份、钢研高纳 2018-2021 年归母净利润 CAGR 分别为 37.37%、51.83%，而航发动力 2018-2021 年归母净利润 CAGR 仅 6.08%， 突显出上游原材料的盈利弹性强于下游总装厂。
利润增速不减、估值低位，高温合金核心标的高性价比优势凸显。我们根据《航空发动机： 国之重器，万里鹏程》（2022.9.15 发布）报告中的航发产业链标的，选取 14 支涵盖行业上 中下游的代表企业，测算各标的 Wind 一致预期的下的 2023E 归母净利润增速、对应 PE、 PEG 水平。根据统计情况，在航发板块 22 年至今普遍回撤的情况下，高温合金标的 23E 净利润整体增速水平较高，抚顺特钢、隆达股份、钢研高纳、图南股份、W部超导 23E 净 利润增速（Wind 一致预期）分别为 1、2、4、6、7 名，且 23 年 PEG 均在 1 附近，部分 标的低于 0.5，处于低估位置。
板块当前主要矛盾：镍价下行与价格传导为两大变量
由于镍在高温合金成本端占比较高，因此跟踪镍价变化并对企业进行前瞻的成本敏感性分 析是当前市场的主要关注点。自今年 3 月份镍价出现剧烈波动以来，高温合金板块表现与 镍价呈现出明显的负相关性，2022.3.1-2022.9.30 期间，高温合金板块表现与当日 SHFE 镍价涨跌幅的相关系数为-0.82。
原材料价格回落，产业链成本压力边际改善。受镍涨价影响，年初至今镍——高温合金— —航发铸锻件——航发主机厂产业链盈利能力显著承压，而由于产业链下游的航发主机厂 掌握了较高的议价权，而中游锻造厂产业链位置离主机厂更近，因此上游高温合金厂商较 难向中下游传导成本压力，以抚顺特钢、钢研高纳为代表的高温合金企业 21Q4 单季度毛 利率均出现明显下滑，且至今毛利率仍未恢复至 2021 年初水平。在印尼镍新增项目产量逐 步释放的背景下，镍价持续下跌，沪镍价格从 3 月 9 日高点下跌 41%至 10 月 14 日的 18.76 万/吨，9 月初至今镍价短期持续上涨，主要系欧央行 9 月议息会议宣布加息 75 基点，欧元 出现了较大幅度的走强，而美元指数则顺势回落，以美元定价的国际大宗商品迎来了普涨， 我们认为属于短期影响。
具体看镍价对航发产业链的影响，由于最下游的航发主机厂议价能力强，中游的航发环锻 件企业较难将成本压力向下游传导，因此本次镍价上涨主要对产业链中上游产生影响。对 于中航重机、派克新材、航宇科技等从事航空发动机环锻件的企业，原材料是公司营业成 本的主要组成部分，而原材料中的高温合金是以镍为原料的高端合金，镍价上涨将对产业 链造成一定影响。如 2019 年派克新材航空锻件业务直接材料成本占比为 74.28%，其中高 温合金占直接材料成本的 38.16%；2020 年航宇科技航空锻件业务原材料成本占比为 83.28%，其中高温合金占原材料成本的 66.59%；2021 年中航重机航空锻件原材料成本占 比为 72.26%。
根据华泰军工第十周周报《“妖镍”激化板块行情震荡，关注高温合金产业链投资机会》（2022 年 3 月 13 日发布），我们测算了镍价上涨对产业链的影响：若上游企业将电解镍价格通过 产品涨价等方式向中游传递，而中游企业的销售价格保持不变，假设上游冶炼企业高温合 金产品毛利率为 40%（抚顺特钢 2021 年高温合金业务毛利率为 42.65%），假设中游锻造 企业毛利率为 30%（中航重机、派克新材、航宇科技 2021 年锻造业务毛利率分别为 28.92%、 30.71%、32.60%），则镍价涨幅为 10%至 100%时，对上游高温合金冶炼的毛利率影响为 0.00pcts 至-17.28pcts，对中游毛坯件锻造的毛利率影响为-0.10pcts 至-10.50pcts。
我们对抚顺特钢、钢研高纳、W部超导及图南股份进行电解镍成本敏感性分析，最终测算 出电解镍价格的波动对各公司高温合金业务毛利率及公司整体毛利率的影响程度。在具体 测算方面，我们使用了四家公司 2021 年各项分业务及整体的毛利率实际值，同时分别假设： 1）各家公司除高温合金以外的其他合金产品镍含量可忽略不计，镍价不影响其毛利率；2） 抚顺特钢、W部超导 2021 年年报中披露了高温合金业务中直接材料占总成本的比例 （87.29%/85.25%），图南股份、钢研高纳未披露分业务成本构成，我们采用有色金属冶炼 及压延加工行业整体的原材料成本比例（63.20%/63.58%）作为假设值；3）镍占直接材料 成本比例方面，我们假设抚顺特钢、W部超导为 50%（变形高温合金含镍量较高），图南股 份为 41.07%（根据招股书中的 2019 年数据），钢研高纳为 32.59%（根据招股书中的 2009 年数据）。
我们认为，若未来一段时间镍价恢复至正常水平，高温合金企业成本端压力有望得到明显 缓解，2022Q4 估值拐点有望出现，叠加航空发动机产业链的高景气，产业链相关标的或面 临较好机会，2023 年随着产业链受镍价影响逐步消除，板块有望迎来盈利拐点。
需求与产能共振，高温合金迎来黄金机遇高温合金：为高温而生，国防关键战略物资
高温合金是以铁、镍、钴为基体元素，能在 600℃以上的高温环境下抗氧化或耐腐蚀，并能 在一定应力作用下长期工作的一类金属材料。高温合金不仅有优良的高温强度、良好的抗 氧化和耐腐蚀性能，而且还有良好的综合性能，如蠕变性能、疲劳性能、断裂韧性、组织 稳定性、工艺性能等，主要应用于涡轮叶片、涡轮盘、燃烧室、压气机盘、机匣、环形件、 尾喷管及紧固件等部件，是航天航空、能源、船舶等战略性产业的关键战略材料。
高温合金主要按基体元素种类以及制造工艺方式进行分类。1）按基体元素划分：根据《高 温合金材料学》（郭建亭，【科学】，2008 年 4 月 1 日出版），高温合金按合金的主要元素分 为铁基、镍基、钴基高温合金。镍基高温合金占比最高 80%，铁基高温合金占 14.3%，钴 基高温合金占 5.7%。2）按制造工艺方式划分：高温合金可分为变形高温合金、铸造高温 合金和新型高温合金，其中变形高温合金合金化程度较低，强化相数量较少，因而热加工 塑性较好，可连续生产，市场占比达 70%。铸造高温合金是通过真空重熔直接浇铸成型的 高温合金，其特点可以通过铸造工艺直接成型，主要用于制造形状比较复杂的产品，缺点 是不适合进行热加工。此外，高温合金不断发展和演变，已发展出粉末高温合金、金属间 化合物等新型高温合金。
相对于铁基和钴基高温合金，镍基高温合金在现代工业中使用最广泛，牌号最多，地位也 最重要。镍基高温合金是以 Ni-Cr 二元系为基体，加入 Co、Mo 和 W 等固溶强化、沉淀强 化和晶界强化元素。目前世界上的高温合金，特别是单晶高温合金材料的发展已经历了 4 代。第 1 代单晶高温合金 PWA1480、ReneN4 等在多种航空发动机上获得广泛应用。20 世纪 80 年代后期以来，以 PWA1484、ReneN5 为代表的第 2 代单晶高温合金叶片也在 CFM56、F100、F110、PW4000 等先进航空发动机上得到大量使用，目前美国的第 2 代单 晶高温合金已成熟，并广泛应用在军民用航空发动机上。20 世纪 90 年代后期以来，美国 研制成功第 3 代单晶高温合金 CMSX－10。之后，GE、P＆W 以及 NASA 合作开发了第 4 代单晶高温合金 EPM－102。
自 1956 年第一炉高温合金 GH3030 试炼成功，迄今为止，我国高温合金的研究、生产和 应用已经历了 60 多年的发展历程。我国的高温合金从无到有，从仿制到自主创新，合金的 耐温性能从低到高，先进工艺得到了应用，新型材料得以开发，生产工艺不断改进且产品 质量不断提高，并建立和完善了我国的高温合金体系。我国高温合金制造技术的发展可以 分为三个阶段：第一阶段：在苏联专家的指导下研制并生产了第一款高温合金 GH3030， 拉开了我国对于高温合金研究和应用的序幕；第二阶段：全面引进欧美技术，改进生产工 艺，研制成功了多种新型的高温合金，同时，我国的生产技术及质量把控等方面基本达到 或接近W方工业发达国家水平；第三阶段：我国自主开发了一系列新工艺，研制出一系列 高性能、高档次的新型高温合金。
需求端：前端列装必选材料+后端高替换率耗材，多谱系共振释放稳定需求
1）前装市场：航发热端的必选材料，中长期内技术可替代性较弱
热端部件是航空发动机推力来源，而高温合金是热端部件的必选材料。以航空发动机为例， 推力主要来外界吸入空气经过和航空煤油混合燃烧之后喷出的高温气体，而冷端部件主要 起到进气的作用，工作环境较温和，其中钛合金由于质量更轻而被广泛用在冷端部件。但 热端部件由于需要对气流进行高压高热的做功以产生推力，因此其工作环境较为恶劣，一 般材料无法满足其性能要求。高温合金材料在航空发动机中主要用于四大热端部件，包括 燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘，除此之外还用在机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口 等部件上。据隆达股份招股书，对于航空发动机零部件，大中型涡扇发动机的涡轮转速可 达到 15000r/min、涡轮前温度可达到 1700℃以上，在航空发动机涡轮和风扇设计水平相同 的前提下，涡轮前温度每提高 100℃，推力增加 15%。在新型的航空发动机中，高温合金 用量占发动机总重量的 40%~60%以上，高温合金主要应用于制造发动机涡轮热端部件，如 涡轮盘、涡轮导向叶片、燃烧室和加力燃烧室等主要零部件。
两片一盘是指航空发动机中的涡轮叶片、导向器叶片及涡轮盘（加篦齿盘），是整个发动机 中性能最高的部件，代表着高温合金的最高工艺和最高要求。在发动机的高压涡轮中，涡 轮叶片与导向叶片交错排列，一级导向器紧接燃烧室出口，导向叶片处于高温燃气流包围 中，是发动机中温度最高的零件之一，最高温度可达 1150°C，温度高而且不均匀是其工 作环境最重要的特点。涡轮叶片尤其是一级涡轮叶片承受着由燃烧室经一级导向叶片流入 的高温燃气的冲刷，温度要求也极高，最高温度可达 1100°C，同时处于复杂应力和腐蚀 环境中工作。涡轮盘是连接涡轮叶片和涡轮轴的部件，虽然温度要求比涡轮叶片和导向叶 片稍低，但是综合性能要求更高。材料须有强度高、疲劳性能优异、断裂韧性高、裂纹扩 展速率低等优良性能。
最新发动机的两片一盘的制备，取用的都是最先进的高温合金材料。涡轮叶片和导向叶片 的结构性材料以单晶高温合金和定向高温合金为主。由于叶片横截面都很薄，而横截面尺 寸越小，蠕变断裂强度就越低，但是定向晶消除了易于形成裂纹的横向晶界，因此持久性 能、冷热疲劳性能能及薄壁性能大幅提升，而单晶由于消除了一切晶界，性能改善更加明 显，蠕变断裂强度降低幅度最小，因此是目前最能满足叶片工作要求的材料。
涡轮叶片： 涡轮工作叶片是涡轮发动机上最关键的构件之一。虽然工作温度比导向叶片要低些，但是 受力大而复杂，工作条件恶劣，因此对涡轮叶片材料要求有：高的抗氧化和抗腐蚀能力； 高的抗蠕变和持久断裂的能力；良好的机械疲劳和热疲劳性能以及良好的高温和中温综合 性能。随着材料研制技术和加工工艺的发展，铸造高温合金逐渐成为涡轮叶片的候选材料。 美国从 20 世纪 50 年代后期开始尝试使用铸造高温合金涡轮叶片，前苏联在 60 年代中期应 用了铸造涡轮叶片，英国于 70 年代初采用了铸造涡轮叶片。而航空发动机不断追求高推重 比，促使国内外自 70 年代以来开始研制新型高温合金，先后研制了定向凝固高温合金、单 晶高温合金等具有优异高温性能的新材料，其中单晶高温合金材料成为目前主流的涡轮盘 材料。
单晶高温合金是在等轴晶和定向柱晶高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料。 20 世纪 80 年代初期以来，第一代单晶高温合金 PWA1480、ReneN4 等在多种航空发动机 上获得广泛应用。80 年代后期以来，以 PWA1484、ReneN5 为代表的第二代单晶高温合 金叶片也在 CFM56、F100、F110、PW4000 等先进航空发动机上得到大量使用，目前美 国的第二代单晶高温合金已成熟，并广泛应用在军民用航空发动机上。90 年代后期以来， 美国研制成功第三代单晶高温合金 CMSX-10。之后，GE、P&W 以及 NASA 合作开发了第 四代单晶高温合金 EPM-102。法国和英国也分别研制单晶高温合金，并实现了工程应用。 近年来，日本又相继成功的研制了承温能力更高的第四、第五、第六代单晶合金 TMS-138,TMS-162,TMS-238 等。
我国的单晶高温合金是由中航工业航材院于 20 世界 80 年代初率先开始研究的，并成功研 制出我国第一代单晶高温合金 DD4。90 年代又成功研制了第二代单晶高温合金 DD6，并广 泛应用已多种型号的先进航空发动机上。此外，我国的第三代单晶高温合金主要有北京航 空材料研究院先进高温结构材料重点实验室研制的 DD9 与 DD10、中国科学院金属研究所 高温合金研究部研制的 DD32、DD33、中国科学院金属研究所研制的 DD90；第四代单晶 高温合金是由中国科学院金属研究所研制的 DD22；第五代单晶高温合金为陕W炼石有色研 制的含铼高温合金材料。这些材料的目前仅限于实验室研发。
导向叶片： 导向叶片是涡轮发动机上受热冲击最大的零件之一。但由于它是静止的，所受的机械负荷 并不大。通常由于应力引起的扭曲、温度剧烈变化引起的裂纹以及过燃引起的烧伤，会使 导向叶片在工作中经常出现故障。根据导向叶片工作条件，要求材料具有如下性能：足够 的持久强度及良好的热疲劳性能；有较高的抗氧化和抗腐蚀的能力。铸造高温合金成为了 导向叶片的主要制造材料。美国 Howmet 公司等多采用 IN718C、PWA1472、Rene220 以 及 R55 合金作为导向叶片的材料。近年来，由于定向凝固工艺的发展，用定向合金制造导 向叶片的工艺也在试制中；此外，FWS10 发动机涡轮导向器后篦齿环制造采用了氧化物弥 散强化高温合金。 近年来，由于定向凝固工艺的发展，导向叶片也逐渐使用定向凝固柱晶。低成本，高性能 的 DZ404 定向凝固合金及低成本、低密度、高熔点的 JG4006 定向凝固合计均在一些新机 中作导向器叶片，取得良好效果。DZ640M 是钴基定向合金，目前在 FWS10 发动机上作高 压导向片。
国外导向叶片除了定向柱晶，还采用了第一代和第二代单晶高温合金。单晶高温合金消除 了一切晶界，性能改善更加明显，使用温度较定向凝固柱晶合金提高约 30°C。
涡轮盘： 涡轮盘在工作中受热不均，盘的轮缘部位比中心部位承受较高的温度，产生很大的热应力。 榫齿部位承受最大的离心力，所受的应力更为复杂。为此对涡轮盘材料要求有：合金应具 有高的屈服强度和蠕变强度；良好的冷热和抗机械疲劳性能；线膨胀系数要小，无缺口敏 感性，较高的低周疲劳性能。
粉末高温合金是现代高性能发动机涡轮盘的必选材料。1965 年发展了高纯预合金粉末技术。 美国 P&W 公司首先开创了粉末高温合金盘件用于航空发动机的先河。1972 年 IN100 粉末 高温合金涡轮盘用于 F100 发动机上，开启了粉末高温合金的实际应用阶段。我国的粉末高 温合金的研究起步于 20 世纪 70 年代后期，在后续的发展过程中，根据国家型号需求，陆 续开展了 FGH95 合金，FGH96 合金，FGH97 合金，FGH98 合金和 FGH91 合金的研制。 其中 FGH95 是目前强度最高的粉末高温合金，最高使用温度 650℃，主要用于制备发动机 的涡轮盘挡板以及直升机用涡轮盘。
2）后市场：高温合金为耗材中的耗材，维修更换频次为航发产业链之最
由于武器系统服役的时间更长，维护费用在发动机整个生命周期内的总费用占比越来越大。 相对于航发新机采购数值，航发维修市场天花板更高，2015-2021 年罗罗公司的军、民用 航发的售后服务（包括维修、服务等费用）营收占比均超过 50%。
由高温合金等材料制成的热端部组件构成了航空发动机主要的维修市场。根据《航空及发 动机构造与维修管理》（蔡景等，【北京航空航天大学出版社】，2015），航空发动机维修工 作根据其内容的不同可以分为：1）航线维修和定期检修；2）返厂大修。其中，返厂大修 涉及发动机的拆解，以及轴、盘等转子部件的更换或修理，返厂大修主要包括性能恢复和 时寿件更换两大部分。在经历长时间运行后，发动机的状态会下降，这时就需要对其进行 修理，理论上来说，通过返厂大修后，发动机能够完全恢复其原有的可靠性，能够继续执 行另一个大修周期的任务。
（1）性能恢复：高温、腐蚀 及疲劳造成的零部件损伤，最终引起核心机性能衰退。随着 发动机在役时间的增长，EGT（排气温度）逐渐升高，同时零部件的磨损和疲劳逐渐加重， 进一步加速发动机性能衰退。考虑到零部件的材料和性能，OEM（原始设备制造商）会确 定一个 EGT 上限，一旦达到就要求发动机进行车间维修以恢复发动机的性能。进行发动机 性能恢复，通常需要拆解核心机，并详细检查气路部件（叶片等）的状况，进行必要的修 理或更换。在发动机车间维修期间，通常服务通告 SB（Service Bulletin）和适航指令 AD （Airworthiness Directive）会一并执行；（2）时寿件更换：压气机和涡轮盘的鼓盘、轴或 轮盘通常具有固定的寿命，一旦达到寿命，不管其状况如何均需要更换。发动机维修成本 大约占整个飞机维修成本的 35%~40%，其中车间维修的零部件修理或更换成本占了大部分， 有 60%~70%。
根据《浅析航空发动机视情维修在 MRO 的应用》（薛成，【航空维修与工程】，2022 年 7 月），包括但不限于下列发动机进厂维修工作范围可认为是持续性发动机维修：1）风扇机 匣的更换；2）高压压气机叶片的更换；3）高压涡轮叶片的更换；4）燃烧室的更换；而高 压压气机叶片、高压涡轮叶片和燃烧室的主要材料均为高温合金，侧面印证了高温合金为 航空发动机的主要耗损材料。因此从维修频次来看，高温合金热端部件>发动机整体>军机。
3）Pipeline 持续拓展：一代发动机一代高温合金，多谱系深度绑定核心装备
根据隆达股份招股说明书，航空发动机的迭代路径首先是“动力先行”，即航空发动机以飞 机/飞行器的发展需求为牵引，提前 5-8 年发展；其次是“材料先行”，即研发一个新材料， 制造成零件并装到航空发动机上大约需要 30 年。 航空发动机工作过程中的热力学循环为布雷顿循环。就喷气式发动机而言，初始状态 1 表 示大气气体状态，气体经由进气道被吸入压气机压缩的过程是 1-2 的等熵压缩过程，理想 情况下在这个阶段，空气的总熵不变，气体受压缩作用使得温度上升。气体从点 2 到点 3 是在燃烧室中进行等压加热。经过燃烧室加热后高温气体经过涡轮等熵膨胀（对应 3-4 的 循环阶段），在这个过程中推动涡轮做功，自身内能下降温度降低。分析布雷顿热力学循环 可以看出，3 点的温度越高，气体在涡轮前内能越高，在经过涡轮时膨胀做功也越多，进 而推动发动机产生更大的推力。这一点的温度也叫涡轮前温度，是航空发动机的重要设计 参数，目前喷气发动机普遍能到 1400K 以上，一些战斗机搭载的发动机涡轮前温度能到 2000K 左右，对发动机热端材料及冷却系统设计提出了较大挑战。因此，动力领域对工作 温度要求的提升将带动相关材料的升级换代。
军机的换代伴随着高温合金的升级。第一代涡喷发动机的核心材料是变形高温合金，核心 材料工作温度 650°C，到第四代的涡扇发动机，核心材料工作温度已经达到了 1200°C， 采用了单晶高温合金。历代军机的换代一直伴随着发动机核心材料——高温合金的升级。 高温合金的升级需要研发的支持。在航空工业的发展需求牵引下，中国高温合金先后研制 出了变形、铸造、等轴晶、定向凝固柱晶和单晶合金体系。上述高温合金的相继问世，不 断地推动航空工业向前发展。
根据《铸造高温合金与纯净化熔炼技术发展现状》（张业欣等，【金属材料及冶金工程】，2015 年 8 月），《粉末高温合金研究进展》（张义文等，【中国材料进展】，2013 年 1 月），《世界 航空动力技术的现状及发展动向》（刘大响，2002 年 2 月，北京航空航天大学学报），《高 温合金材料学》（郭建亭，2008 年 4 月，科学出版社），航空发动机与高温合金的代次发展 相互交错，时间节点有一定差异，其中变形高温合金贯穿发动机全代次发展，根据《惯性 摩擦焊在商用航空发动机中的应用与研究现状》（张露等，【焊接工艺】，2022 年 5 月），随 着航空发动机性能的提高，高温合金的用量不断增加，变形高温合金的“量升”逻辑凸显。 而铸造高温合金经历了等轴晶→定向凝固柱晶→单晶合金的代次发展，粉末高温合金历经 四代，两者充分享受了随着技术工艺的提升而带来的“价提”逻辑。
供给端：国产替代加速+行业进入集中扩产期，高技术壁垒牵引多寡格局
1）国产替代：强调自主可控，海外供应商市场化涨价或倒逼替代进程加速
根据隆达股份 2021.9.27 公告《发行人及保荐机构回复意见》，我国变形高温合金长期大量 依赖进口。以变形高温合金中使用量最大的 GH4169 合金（对标国外 IN718 合金）为例， 盘件用 GH4169 合金大规格棒材（直径≥200mm）进口率超过 60%，主要系国产 GH4169 合金在冶金缺陷概率、成分一致性、组织均匀性和性能稳定性等方面较进口合金存在一定 的差距。由于变形高温合金进口率较高且主要从美国生产企业进口，因此给我国先进装备 的研制进度和批产交付带来了较大的隐患。在这个产业背景下，一定生产规模的转动件用 大规格 GH4169 合金的质量控制水平可以反映变形高温合金生产商的技术水平。 根据智研咨询数据，2014-2021 年，国内高温合金总需求从约 2 万吨增加至 6.2 万吨、供 给从 1.3 万吨增加至 3.8 万吨。虽然国内高温合金供给大幅增长，但是从供需差距来看，高 温合金供需矛盾仍未明显改善，我国高温合金需求缺口比例（（需求-供给）/需求）从 2014 年的 35%增加至 2021 年的 39%。进口替代是国内高温合金行业面临的首要问题之一。
与进口高温合金相比，我国高温合金主要存在以下几个方面的不足：1）冶金问题：国内生 产的高温合金冶金缺陷较多，主要表现为黑斑、白斑、碳化物偏聚等；2）组织均匀性问题： 国内高温合金棒材的组织均匀性较差，主要体现为边芯部晶粒度极差过大；3）杂质元素控 制问题：国内生产的高温合金产品杂质元素(如硫元素)含量较高，导致材料的强度和使用寿 命较低；4）成本问题：国内生产高温合金返回料利用率偏低，导致生产成本普遍偏高。
海外供应商市场化涨价幅度过高或倒逼替代进程加速。在国际镍价短期涨幅较大的背景下， 海外高温合金企业采取了完全市场化定价政策，海外高温合金企业 Special Metals 的 INCONEL 718 合金每磅已涨价 7.37 美元，假设 INCONEL718（对标国内 GH4169 合金） 2021 年出厂价为 35 美元/公斤，则海外企业较 2021 年涨价幅度高达 46%，考虑到进口关 税后或已不具备价格优势。
2）行业进入集中扩产期：军工行业以销定产，或前瞻性反映景气度提升预期
2022-2024 年为国内主要高温合金企业集中扩产期。国内主要高温合金企业如抚顺特钢、 钢研高纳、图南股份、W部超导和隆达股份在 2020~2022 年集中开始建设产能扩张和研究 基地项目，按照项目 1~3 年的建设规划，2022~2024 年，这批集中扩产的项目有望在中短 期内落地生产。高温合金企业处于航空发动机及飞机关键结构件上游环节，产能扩张节奏 或反映板块需求景气度的提升预期。我们认为，由于武器装备的研制与扩产具有较强的计 划性，军工行业通常为以销定产，因此企业产能会根据未来订单需求而进行调整。高温合 金企业的集中扩产，充分表明行业景气度旺盛情况，同时也为相关标的乃及所在行业的后 续增长空间起到了参考作用。
3）格局稳固：行业准入壁垒与技术壁垒牵引多寡格局
高温合金整个行业具有较为明显的寡头特征，复杂的在线工艺决定了其成材率低、生产周 期长，具有极高的技术壁垒。同时，该行业无论是军品还是民品均涉及到产品认证问题， 为该行业构筑了天然的进入壁垒。 1）技术壁垒：高温合金产品的技术含量较高，铸造加工的工艺较为复杂，大型高温合金铸 造生产企业均同时是合金材料研发的主体，材料科学研究和先进铸造技术相辅相成。新产 品从开始研发至最终实现销售需要经过论证、研制、定型等系列过程。因此高温合金等先 进金属材料领域存在着较高的技术壁垒。 不同工艺路线跨度大，均要求较高的经验壁垒。军用高温合金处于持续升级中，研发能力 是高温合金企业的立足之本。以抚顺特钢，钢研高纳为首的国内老牌高温合金企业科研根 基扎实。其中，抚顺特钢的变形高温合金市场和技术优势明显，而钢研高纳铸造高温合金 国内顶尖、研发能力卓越。以万泽股份为代表的新兴高温合金企业，业务覆盖面广，同时 也注重新型高温合金的研发。
2）市场先入壁垒：高温合金的下游用户对供应商选择有严格的评定程序，供应商的变更存 在较高的技术风险和不确定因素。因此，在产品质量稳定的前提下，用户在选定合格供应 商后通常不会轻易更换。同时，航空发动机产品的研制均需经过立项、方案论证、工程研 制、定型等阶段，根据现行武器装备采购体制，通过定型批准的产品才可实现批量销售。
如果一个高温合金厂商欲成为某牌号军用高温合金的供应商，尤其是转动件高温合金，则 需经过一个时长较久的验证过程。首先需将试制样品交付国内主要锻造厂并接受其检验。 锻件由零部件厂检验合格后再加工成零部件。根据隆达股份招股说明书，以上各阶段检验 由主机厂主导，这一检验流程可能要进行 3-10 轮次，即冶金厂提供 3-10 批合金锭给锻造 厂进行制作锻件，通过各层检验，最后制成合格零部件。只有按照现行工艺以上各个环节 成品全都合格，才有被可能纳入军方的体系。
对于非转动件的高温合金，验证流程相对简易一些，大多只需进行 3 批次验证，即冶金厂 提供 3-10 批合金锭给锻造厂进行制作锻件，通过各层检验，最后制成合格零部件。待各轮 次检验完成之后，要进行试车考核，这是整个验证考核流程最关键的一环。采用冶金厂交 付的合金锭所生产加工的零件需与其他零件组合配套成部件，才能在主机厂的航空发动机 试车台上开展试车考核，而我国目前主机厂的试车台数量有限。因此，何时开展试车考的 不确定性较大，这成为整个考核验证流程中最难预期的环节。
3）行业准入壁垒：国家对武器装备科研生产活动实行许可管理，未取得许可不得从事相应 生产活动。从事军品相关生产活动必须通过严格审查并取得军工资质。这些准入资质要求 严格，且考察周期较长，需要企业具备较强的研发、管理和质量控制能力。 4）生产组织能力壁垒：高温合金等先进金属材料的生产工序复杂、加工周期长，且具有多 品种、小批量的生产特点，要获得高质量的产品，需要对整个生产过程进行精细化的管理， 这对企业的人员配置、生产组织、工序管理能力都提出了较高的要求。 5）资金壁垒：随着高温合金等先进金属材料技术的不断进步，对于企业的生产设备提出了 更高的要求。企业需要投入较高成本进行先进生产设备的购置，从而提升工艺水平以达到 客户需求。同时新产品的认证周期相对较长，这也对企业的流动资金提出了一定的要求。
核心工艺壁垒各不相同，如何寻找高温合金的“矛”变形高温合金产品是对铸锭进行开坯、锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压和特殊的热处理技 术，以获得不同形状和尺寸的各种锻件与零件。制品通常包括板材、棒材和涡轮盘等高温 合金制品。 铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金，具有合金化程度高、 成分范围高、应用领域广阔等特点。其工艺流程较为复杂，包括精选、组装和熔炼等多个 步骤，复杂的工艺流程也使产品更加精细化。该类合金广泛应用于制造航空、航天、能源 等领域高端装备核心热部件的高温母合金、精铸件以及高温合金叶片等。
定量：从镍原料增值角度探究高温合金赋能环节
从电解镍原材料起步，看高温合金产业链各环节的增值分布情况，我们认为对于变形高温 合金，熔炼环节与锻造环节增值数值量接近；而对于铸造高温合金，精密铸件环节的增值 额度显著高于铸造高温合金母合金熔炼环节。我们假设：1）上游原材料电解镍的单位数值 为 1；2）变形高温锻造与铸造高温合金铸造环节的母合金均为外购，以控制熔炼环节的收 入等于锻铸造环节的材料成本；3）锻铸造环节的材料成本全部为高温合金，以聚焦于电解 镍为起点的高温合金链增值额，不考虑其他合金产品；4）对于变形高温合金，熔炼环节的 成本构成与毛利率选取抚顺特钢 2019-2021 年高温合金业务三年平均值，锻造环节的成本 构成与毛利率选取航宇科技 2019-2021 年航空锻件业务三年平均值；5）由于数据可得性， 对于铸造高温合金，熔炼环节的成本构成与毛利率选取图南股份 2017-2019 年铸造高温母 合金业务三年平均值，铸造环节的成本构成与毛利率选取图南股份 2017-2019 年精密铸件 业务三年平均值。 经测算，锻件环节所产生的数值量略微高于变形高温合金熔炼环节，该环节增值为上游原 材料电解镍的 2.2 倍。精密铸件环节所产生的数值量相对更大，该环节增值额度约为上游原 材料电解镍的 22.7 倍，或反映该环节技术高门槛。
定性：如何定义高温合金的“技术壁垒”
变形高温合金：熔炼环节工艺为核心壁垒
变形高温合金核心壁垒在于原料冶炼环节。任何一款高温合金具备工业应用数值的基本前 提是，能够应用真空感应冶炼（VIM）+电渣重熔（ESR）+真空电弧重熔（VAR）三联冶 炼工艺制备大尺寸铸锭/母合金，并经过特定的成形工艺完成成形并对微观组织进行特定调 控，最终将合金锭制备为大规格棒/盘/环等标准件材料。各类高温合金的制备从原料冶炼到 不同的成形工艺均有很高的工艺壁垒，工艺的进步很大程度依赖于反复试验的边际参数优 化、重型加工设备的打造和人工经验的积累。
我国已经开展高温合金三联纯净熔炼的研究工作，以 GH4169 合金为例，结果表明，与Bi 真空熔炼（VIM+VAR）工艺相比，三联熔炼中因制备的 ESR 电极锭无缩孔，组织致密，纯 净度高，使得 VAR 重熔过程的工艺稳定性显著提高，降低“掉块”概率，减少了 VAR 锭 中的宏观缺陷，并且进一步改善了碳化物分布的均匀性与热塑性。
真空感应炉是当前高温合金主流熔炼方法的第一步，真空感应炉的产能直接影响 高温合金的产能，当前我国高温合金生产的主要瓶颈是真空感应炉产能不足，按 照真空感应炉产量进行产能估计具有较高的准确性。根据《真空感应炉年生产能力测 算》（张菽浪，【特钢技术】，2017 年 1 月），真空感应炉年生产能力 P 年（真空感应炉年生 产能力，吨/年）=P 小时（真空感应炉小时生产能力，吨/年）*τ实际（实际工作小时，小 时）；τ 实际=τ 日历（全年时间，此处取 8760 小时）*（1-τ 总维（总的维修时间占全年比 重，此处取 30%））=8760*70%=6132 小时。根据《高温合金材料学》（郭建亭，【科学】， 2008 年 4 月 1 日出版）中记录的 6T 真空感应炉制备 G4698 合金的熔炼时间为 13 小时， 据此推算一年熔炼的炉数。
以隆达股份为例：根据隆达股份招股说明书，截至 2020 年 12 月 31 日，隆达股份主要熔 炼设备为 1 台 2.5 吨康萨克真空感应炉、1 台 8 吨康萨克真空感应炉。根据估算，隆达股份 现有产能 2892 吨，与公司公告中的 3000 吨现有产能基本相符。 再以W部超导为例：截至 2019 年 12 月 31 日，W部超导主要熔炼设备为 1 台 8 吨真空感 应炉、1 台 3 吨真空感应炉。根据估算，W部超导当时产能 2947 吨，与公司公告中的 2600 吨产能基本相符。
铸造高温合金：单晶铸造为工艺最难点
航空发动机是飞机的心脏，涡轮叶片是心脏的“主动脉”。涡轮叶片的材质可以分为等轴晶、 定向柱晶以及单晶，其中使用单晶高温合金制备的叶片没有晶界，减少了降低熔点的晶界 强化元素、提高了合金的初熔温度，能够在较高温度范围进行固溶处理，相比等轴晶和定 向柱晶高温合金强度得到大幅提高，其铸造工艺直接决定航空发动机的性能，是一个国家 航空工业水平的显著标志之一。 采用定向凝固工艺消除所有晶界的高温合金称为单晶高温合金。金属是由一个一个晶体组 成。晶界是金属内部各种畸变,缺陷和杂质聚集的地带，晶界在常温下强度高于晶体内部， 但高温时易产生滑移。当高温下晶界强度下降高于晶体内部时，金属强度会下降。早期用 精密铸造工艺制成的高温合金叶片为等轴晶组织，组织基体被杂乱无序的晶界切割，这些 晶界在高温工况下为薄弱部位，使叶片性能被严重减弱。定向柱晶叶片消除了与主应力轴 垂直的横向晶界，性能大大提高，而单晶叶片的组织中消除了所有的晶界，使叶片高温性 能实现了最佳化。目前，几乎所有先进发动机都已采用了单晶合金涡轮叶片或导向叶片。
对单晶高温合金合金最核心的探讨离不开单晶合金零件的合格率。质量合格的单晶合金零 件需要具备：1）纯度较高的母合金；2）成熟的定向凝固工艺。 铸造高温合金母合金的纯洁度直接影响铸件的合格率。母合金中含有的 N、O 以及其他的 杂质元素 S、P 等，会形成非金属夹杂物如 Al2O3、（TiTa）CN、（TiTa）xS 等，这些夹杂 物会成为核心，在单晶零件凝固过程中发展成为晶粒缺陷，如雀斑、高角度晶界、迷路晶 等。根据《高温合金材料学·下册·高温合金材料与工程应用》（郭建亭，【科学出版社】， 2009 年），我国生产单晶高温合金的母合金，为保证化学成分控制准确和高纯洁度，采取 如下技术措施：①采用优质原材料；②真空感应熔炼时，坩埚等与金属接触的物体保持高 纯净度；③严格控制精炼温度和精炼时间及高真空等参数，尤其在低碳情况下，要达到低 的氮、氧含量，需要独特的真空冶炼来保证；④采用Bi频熔炼技术及高质量的过滤技术。
我们认为铸造高温合金，尤其是单晶高温合金的核心壁垒端不在母合金熔炼，而在于单晶 铸造。世界上到目前为止一直在用传统的 Bridgman 方式生产高温合金定向或单晶叶片，其 特点是将浇注后的模壳从炉子的热区穿过辐射挡板进入冷区。这种凝固技术具有设备结构 简单、工艺稳定可靠等优点，已经相当成熟，特别适合航空发动机叶片等小型铸件。但是 这种工艺和设备的缺点也很明显，如辐射传热效率太低、热区与冷区之间不能有效隔热等， 这对于小型铸件问题尚不严重，但对于重型燃机叶片，由于铸件尺寸大，模壳厚，使得散 热尤其困难，凝固过程漫长而复杂，难以得到有效控制。利用液态金属冷却（liquid metal cooling，LMC）法用液体对流散热来替代原来的辐射散热，虽然从总体上能提高铸件冷却 速率, 但并不能满足铸件各处对凝固条件的不同需求，所以 LMC 法的研发主要应用于大型 叶片的定向凝固而不是单晶制备。
市场空间：耗材属性凸显，支撑长远需求我国军机在数量上与美国存在较大差距，总量提升需求显著。军用飞机是直接参加战斗、 保障战斗行动和军事训练的飞机的总称，是航空兵的主要技术装备。据《World Air Forces 2021》统计，美国现役军机总数为 13232 架，在全球现役军机中占比为 25%，而我国现役 军机总数为 3260 架，在全球现役军机中占比仅为 6%。按各个细分机型来看，战斗机是我 国军机中的主力军，总数为 1571 架，但数量不到美国同期的 60%，且其他机型的数量都 远落后于美国，我国未来军机总量提升需求显著。
除军机数量外，我国军机在先进性上也与美国有较大差距，预计两国军机质和量的差异将 驱动军机规模扩张和产品升级。美国现役歼击机以三代机和四代机相结合，数量分别为 1778 架和 374 架；而我国现役歼击机依然以二代机和三代机为主，数量分别为 561 架和 620 架， 四代机则仅有 19 架在役。我国军机目前处于更新换代的关键时期，预计未来老旧机型将逐 渐退役，新型战机将加速列装；特种飞机、运输机等军机也将有较大幅度的数量增长及更 新换代的需要。 我国空军目前正在向战略空军转型，未来 10 年带来军机需求规模约 1.95 万亿元。当前我 国军用飞机正处于更新换代的关键时期，未来 10 年现有绝大部分老旧机型将退役，三代、 四代机等将成为空中装备主力，新一代先进机型也将有一定规模列装，运输机、轰炸机、 预警机及无人机等军机也将有较大幅度的数量增长及更新换代需要。假设 2021-2030 年二 代机全部替换为三代机，且战斗规模按机种结构达到美国的 1/2，我们预计未来十年中国军 机将有 1.95 万亿元的市场空间，结合前瞻产业研究院对 2021-2030 年中国军机需求规模及 市场空间预测情况，2030 年市场规模将达到 19508 亿元。
按发动机生命周期费用拆分：研发、整机制造、运营维修分别占 10%、40%和 50%。航空 发动机全寿命周期要经历研发制造、采购、使用维护三个阶段。研发阶段分为设计、试验、 发动机制造、管理等环节。在全寿命周期中，研发制造、采购、维护的比例分别为 10%、 40%、50%左右。一台民用大涵道发动机使用寿命约 25 年，平均每 5 年进行一次大修，发 动机维修即对发动机部件进行检测、修理、排故、翻修及改装等，在全寿命周期中维修费 用约占 50%，与发动机本身的数值相当。考虑到“全面聚焦备战打仗”背景下训练量所增加， 以及军用航空发动机本身性能要求较高，工作环境较恶劣，因此我们预估军用航发使用寿 命约 5 年，5 年使用寿命内维修 2 次。
考虑到军队的保密措施，我国战斗机实际数量或略高于《World Airforces 2021》保有量数 据，我们预计到 2030 年，三代机与四代机的保有量预计在 3000 架左右，其中单发三代半 机约 2000 架，Bi发四代机约 1000 架。根据中国产业信息网预测，2019 年军用飞机整机采 购成本和生命周期内维修成本的比例接近 1:1，我们假设：①目前存量飞机截止 2030 年平 均换发 2 次且每次换发周期中经历 2 次维修，共 4 次大修；②考虑到存量飞机旧机型占比 较高，多数战机服役期满后直接报废无须换发维修，我们假设存量飞机仅 30%需要大修； ③至 2030 年增量飞机平均换发 0.5 次：以 5 年换发 1 次计算，2025 年及之前列装的飞机 到 2030 年需换发 1 次，2025-2030 年列装的飞机到 2030 年无需换发，假设新增飞机按匀 速增加，则平均换发次数为 1/2*1+1/2*0=0.5 次, 每次换发周期中经历 2 次维修，平均约 1 次大修；④各类型飞机单价参考国外同类型单价，发动机占军用飞机成本的 25%；⑤发动 机采购费和维护保养费按照 1:1 预估；⑥考虑换发发动机来自于备发，因此不再单独考虑备 发数。
据此测算，从 2021~2030 中国军用航空发动机维修市场总规模为 9662.16 亿元人民币，结 合上文对 2021-2030 年新装发动机市场总规模 4877 亿元的预测，2021-2030 年我国军用 航发市场累计为 14539.16 亿元，年均超千亿。 据前瞻产业研究院发布的研究数据，发动机占军用飞机成本的 25%，材料成本占发动机成 本的 50%，而高温合金占材料成本约 35%。据此测算，2021~2030 年我国军用航发用高温 合金总市场约为 2544.35 亿元，年均市场超 250 亿元。
重点公司分析W部超导
W部超导正式设立于 2003 年，是目前国内唯一实现低温超导线材碳素工具钢化生产的企业，也是 目前国际上唯一的铌钛(NbTi)锭棒及线材全流程生产企业,主要从事高端钛合金材料和低温 超导材料的研发、生产和销售。公司拥有钛合金、超导线材、高性能高温合金材料三大主 营业务，所生产的高端钛材产品广泛应用于航空航天领域。公司为我国新型战机、运输机 钛合金材料的主要供应商之一。
公司业绩增长速度可观，钛合金及超导板块盈利能力较强。收入端，公司营业收入从 2017 年 9.67 亿元增长至 29.27 亿元，2018-2021 年的 CAGR 为 31.90%。2018 年以前，钛合 金及超导业务为公司营收占比最大的主营业务，2019 年开始，公司新增高性能合金材料业 务，该业务营收占比逐年增加。利润端，归母净利润从 2017 年的 1.42 亿元增长至 2021 年的 7.41 亿元，2018-2021 年的 CAGR 为 51.14%。其中，钛合金及超导业务毛利率呈总 体上升趋势，高性能高温合金材料从 2021 年开始扭亏为盈。此外，2022H1 公司实现营业 收入 20.84 亿元（+65.95%），归母净利润 5.52 亿元（+76.27%）。其中，2022H1 公司高 端钛合金业务实现营业收入 16.60 亿元（+60.41%），高温合金业务实现营业收入 0.73 亿元 （+42.19%），超导业务实现营业收入 2.50 亿元（+137.30%），三大业务并驾齐驱，推动 公司业绩的持续增长。
抚顺特钢
抚顺特钢设立于 1999 年，于 2002 年成功上市，是中国重要的国防军工、航空航天等高科 技领域特殊钢材料的生产研发基地。公司以特殊钢和合金材料的研发制造为主营业务，生 产合金结构钢、不锈钢、高温合金钢、合金工具钢四类主营产品，其产品广泛应用于机械、 汽车、军工、化工等行业。此外，公司旗下设有 7 个子公司，1 个联营企业。
收入端，公司营业收入从 2017 年的 49.84 亿元增长至 21 年的 74.14 亿元，2018-2021 年 的 CAGR 为 10.44%，营收同比增速波动较大。其中，合金结构钢、不锈钢营收占比相对 稳定，合金工具钢营收占比呈总体下降趋势，以高温合金钢为代表的其它特钢产品的营收 占比则呈逐年上升趋势。利润端，公司 2018 年实现扭亏为盈后公司净利润稳健增长，2021 年实现归母净利润/扣非归母净利润 7.83/6.85 亿元，同比+42.02%/+34.33。此外，2022H1 公司实现营业收入 38.15 亿元（+1.24%），归母净利润 1.83 亿元（-57.50%）。2022H1 公 司业绩的下滑是由于镍钴等原材料价格的上涨，以及公司无法完全将原材料价格上涨增加 的成本转移至下游用户。
钢研高纳
钢研高纳成立于 2002 年，是专业从事航空航天高温合金材料研发、生产和销售的高新科技 企业，为国内航空航天用高温合金的重要生产基地，也是国内电力工业用高温合金的重要 供应商。公司定位于高端和新型高温合金领域，具体包含铸造高温合金、变形高温合金、 新型高温合金三大主营业务。公司拥有年产超千吨航空航天用高温合金母合金的能力、以 及航天发动机用精铸件的能力，在变形高温合金盘锻件和汽轮机叶片防护片方面具有先进 的生产技术，具有制造先进航空发动机亟需的粉末高温合金和ODS合金的生产技术和能力。 此外，公司下设 3 个子公司，4 个联营企业。
传统高温合金占据主导，新型高温合金引领业绩增长。收入端，企业营收增长稳定，从 2017 年的 6.75 亿元增加至 2021 年的 20.03 亿元，2018-2021 年的 CAGR 为 31.25%；其中， 以铸造高温合金和变形高温合金为代表的传统高温合金占据主导。铸造高温合金营收占比 呈总体上升趋势，变形高温合金营收占比呈逐年下降趋势，新型高温合金和其他业务的营 收占比则相对稳定。利润端，公司归母净利润从 2017 年的 0.58 亿元增加至 2021 年的 3.05 亿元，2018-2021 年的 CAGR 为 51.43%。毛利率水平方面，铸造高温合金和变形高温合 金的毛利率较为稳定，分别保持在 30.00%和 20.00%左右的水平，新型高温合金毛利率水 平较高，从 2017 年的 26.00%增涨至 2021 年的 55.00%。此外，2022H1 公司实现营业收 入 11.41 亿元（+37.53%）, 归母净利润 1.25 亿元(-29.22%)。其中，2022H1 营收的增长 主要受益于销售规模扩大，以及变形/新型合金的大幅增长；归母净利润达下滑则主要有镍 等产品原材料的价格上涨导致。
图南股份
图南股份成立于 1991 年，前身是丹阳市精密合金厂，2015 年正式变更为江苏图南合金股 份有限公司，是专业从事高温合金、耐蚀合金、精密合金等特种合金及其制品研发与生产 的高新技术企业。高温合金方面，公司实现了高温合金中 O、S 元素含量小于 10ppm 的超 纯净高温合金产业化生产，形成了 30多个品种合金材料及多规格铸件制品的完整产品结构； 精密合金方面，公司的大型复杂薄壁精密铸件在国内率先采用国际先进近净型铸造技术， 产品精度和尺寸规格国内领先，成型方式和最大产品规格生产能力填补了国内空白。公司 下设一家全资子公司，主营业务具体可划分为铸造高温合金、变形高温合金、其他合金制 品、特种不锈钢、和其他业务五类。
各业务毛利率总体呈上升趋势，盈利能力稳步增强。公司营业收入从 2017 年的 3.45 亿元 增长至 2021 年的 6.98 亿元，2018-2021 年的 CAGR 为 19.26%；归母净利润从 2017 年 的 0.42 亿元增长至 1.81 亿元，2018-2021 年的 CAGR 为 44.08%。公司铸造高温合金产 品主要为军品订单，毛利率相对较高，铸造高温合金产品中精密铸件主要为大型高温合金 复杂薄壁精密铸件，产品生产工艺及产品附加值较高。近年来得益于铸造高温合金收入占 比提升及公司规模效应凸显，公司毛利率水平持续提升，由 2017 年的 27.20%提至 2021 年的 37.31%。此外，2022H1 公司实现营业收入与 4.61 亿元（+32.7%），归母净利润 1.17 亿元（+31.24%），2022H1 的业绩增长主要受益于公司业务结构优化调整，具有高附加值 的铸造高温合营收占比持续提升。
隆达股份
公司成立于 2004 年，2015 年开始加大对高温合金业务的战略投资，2020 年 11 月变更为 股份公司。在合金管材领域，公司自主研发了大型舰船用高强耐蚀铜合金无缝管制造技术 和高铁贯通地线用铜合金无缝盘管制造技术；在高温合金领域，公司自 2015 年先后建成铸 造高温合金生产线和变形高温合金生产线，掌握先进的“真空感应+电渣重熔+真空自耗” 三联熔炼工艺，技术处于国内先进水平。
近年来公司调整战略方向和重心，集中资源发展高温合金、积极收缩合金管材业务。铸造 高温合金母合金的首期生产线于 2017 年投产，变形高温合金生产线于 2020 年末开始试产， 因涉足高温合金领域的时间较短且高温合金业务投资较大，故公司 2018 年至 2020 年收入 规模略有下降。2021 年，航空航天和能源领域（燃机）需求旺盛，公司高温合金业务快速 增长，实现销售收入 3.06 亿元，同比+66.08%，带动公司营业收入大幅回升。2022H1 公 司实现收入 4.82 亿元，同比增长 51.34%；归母净利润达 0.51 亿元，同比增长 192.00%。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】。