智研研判！2024年中國高溫合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、競爭格局及趨勢分析：國內(nèi)生產(chǎn)能力持續(xù)增強，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M一步拓展[圖]

內(nèi)容概要：目前，我國從事高溫合金研發(fā)及制備的企業(yè)及研究所等單位共有十余家，已經(jīng)實現(xiàn)了從無到有的突破，但仍存在較多問題，包括部分關(guān)鍵技術(shù)尚未實現(xiàn)突破、重要材料依賴進口、缺乏自主研制的先進設(shè)備、返回料再利用的技術(shù)與機制尚未完善等。在需求與供給方面，我國高溫合金產(chǎn)需量均保持較高速度增長，2023年，我國高溫合金需求量約為5.2萬噸，產(chǎn)量達4.9萬噸，我國高溫合金仍具有較大缺口，存在一定的進口依存度。

關(guān)鍵詞：高溫合金、鎳基高溫合金、耐蝕高溫合金

一、高溫合金行業(yè)概述

高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能，又被稱為“超合金”。高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。

按基體元素來分，高溫合金又分為鐵基、鎳基、鈷基等高溫合金。鐵基高溫合金又可稱作耐熱合金鋼，使用溫度一般只能達到750~780℃，對于在更高溫度下使用的耐熱部件，則采用鎳基和難熔金屬為基的合金。鎳基高溫合金含鎳量在一半以上，適用于1000℃以上的工作條件，采用固溶、時效的加工過程，可以使抗蠕變性能和抗壓抗屈服強度大幅提升，在整個高溫合金領(lǐng)域占有特殊重要的地位，也是我國產(chǎn)量最大、使用量最大的一種高溫合金。鈷基高溫合金鈷含量大約占60%，同時需要加入Cr、Ni等元素來提升高溫合金的耐熱性能，雖然這種高溫合金耐熱性能較好，但由于各個國家鈷資源產(chǎn)量比較少，加工比較困難，因此用量不多。此外，根據(jù)合金強化類型，高溫合金可以分為固溶強化型高溫合金和時效沉淀強化合金。根據(jù)材料成型方式，高溫合金可分為鑄造高溫合金、變形高溫合金、新型高溫合金。其中新型高溫合金包括粉末高溫合金、鈦鋁系金屬間化合物、氧化物彌散強化高溫合金、耐蝕高溫合金、粉末冶金及納米材料等多種細分產(chǎn)品。

高溫合金分類

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《中國高溫合金行業(yè)市場競爭力分析及發(fā)展前景展望報告》

二、高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈

高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為鎳、鈷、鐵等金屬材料以及熔煉爐、電渣爐等生產(chǎn)設(shè)備。目前，我國高溫合金生產(chǎn)所需原材料大多由國內(nèi)廠商供應(yīng)，其主要原材料鐵、鎳等屬于國家戰(zhàn)略性物資，行業(yè)集中度高，市場供應(yīng)相對穩(wěn)定。隨著我國機械制造工藝愈發(fā)成熟，熔煉爐等高溫生產(chǎn)設(shè)備基本實現(xiàn)自主生產(chǎn)，完成進口替代。同時，大數(shù)據(jù)、人工智能等新興產(chǎn)業(yè)的深入融合，促使儀器設(shè)備趨于自動化、智能化方向發(fā)展，為我國高溫合金生產(chǎn)提供便利。

長期以來，高溫合金一直是現(xiàn)代航空航天發(fā)動機熱端部件關(guān)鍵材料中不可替代的主角。目前，鎳基高溫合金是現(xiàn)代航空發(fā)動機、航天器和火箭發(fā)動機以及艦船和工業(yè)燃氣輪機的關(guān)鍵熱端部件材料，也是核反應(yīng)堆、化工設(shè)備、煤轉(zhuǎn)化技術(shù)等方面需要的重要高溫結(jié)構(gòu)材料。民用領(lǐng)域方面，高溫合金的應(yīng)用涉足石油化工、電力、核工程等多個工業(yè)行業(yè)，如工業(yè)用燃氣輪機、蒸汽輪機、車用渦輪增壓器、石油化工能源轉(zhuǎn)換裝置等，近年來耐高溫耐腐蝕合金在石油化工、玻璃和玻纖以及機械制造等行業(yè)的應(yīng)用呈現(xiàn)明顯突破，高溫合金的使用正在逐步替代傳統(tǒng)的不銹鋼，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。

高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈

三、高溫合金發(fā)展現(xiàn)狀

相較普通合金，高溫合金材料塑性差、組織結(jié)構(gòu)與形態(tài)復(fù)雜多樣，化學成分和組織形態(tài)等對材料在一定溫度下的強度、硬度、疲勞和蠕變等性能有較大的影響，成形制造過程中組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)的控制難度大，常出現(xiàn)混晶、組織不均勻、相組成難以調(diào)控等難題，因此高溫合金制造對材料的認知和理解的要求高，需要掌握材料變形條件與組織性能關(guān)系，進而開發(fā)可靠的塑性成形工藝。同時，由于高溫合金主要面向軍工企事業(yè)單位銷售，故產(chǎn)品具有典型的多品種、多規(guī)格、定制化的特點，不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)差異較大，需要企業(yè)具備大量的專業(yè)化技術(shù)員工，在生產(chǎn)過程中精確控制各項技術(shù)參數(shù)，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。目前，我國從事高溫合金研發(fā)及制備的企業(yè)及研究所等單位共有十余家，已經(jīng)實現(xiàn)了從無到有的突破，但仍存在較多問題，包括部分關(guān)鍵技術(shù)尚未實現(xiàn)突破、重要材料依賴進口、缺乏自主研制的先進設(shè)備、返回料再利用的技術(shù)與機制尚未完善等。在需求與供給方面，我國高溫合金產(chǎn)需量均保持較高速度增長，2023年，我國高溫合金需求量約為5.2萬噸，產(chǎn)量達4.9萬噸，我國高溫合金仍具有較大缺口，存在一定的進口依存度。

2017-2023年中國高溫合金產(chǎn)需量

四、高溫合金競爭格局

高溫合金生產(chǎn)技術(shù)水平要求高，具有較高的綜合性進入壁壘，國內(nèi)外競爭格局較為穩(wěn)定。海外高溫合金產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)明顯的寡頭壟斷結(jié)構(gòu)，從事高溫合金材料的制造商包括PCC、卡朋特、哈氏合金等公司，主要分布在美、英、德、法、俄、日等國。因高溫合金的戰(zhàn)略屬性及其與重點行業(yè)和關(guān)鍵設(shè)備的發(fā)展的相關(guān)性，西方國家出于國防安全以及國家競爭地位的考慮，對我國部分高溫合金產(chǎn)品及牌號實行封鎖；同時，包括航空航天在內(nèi)的許多高端制造領(lǐng)域?qū)υ牧蠂a(chǎn)化率要求較高，促使我國加快高溫合金自主研發(fā)生產(chǎn)進程。目前，國內(nèi)高溫合金生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量較少，主要基于國家在計劃經(jīng)濟時期規(guī)劃的高溫合金生產(chǎn)基地及具有研究背景的科研院所，如鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學院金屬研究所、北京科技大學等，形成了頭部集中的發(fā)展特征。隨著2018年“小核心、大協(xié)作”國防科技工業(yè)新體系逐步建立，軍用航空整機、航空發(fā)動機主機廠將零部件生產(chǎn)加工業(yè)務(wù)外溢，利用社會資源提升航空裝備生產(chǎn)能力和技術(shù)水平，推動行業(yè)內(nèi)民參軍企業(yè)快速發(fā)展，涌現(xiàn)一批優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)，如鋼研高納、西部超導(dǎo)、中航上大、圖南股份等。

高溫合金競爭格局

1、鋼研高納

鋼研高納成立于2002年，主要從事鎳基、鈷基、鐵基等高溫合金材料、鋁（鎂、鈦）輕質(zhì)合金材料及制品、高均質(zhì)超純凈合金的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。主要產(chǎn)品有面向航空、航天的高溫母合金、發(fā)動機精鑄件、航空發(fā)動機盤鍛件等；面向發(fā)電設(shè)備制造領(lǐng)域的汽輪機渦輪盤、防護片等；面向石油、化工、紡織、冶金等領(lǐng)域的高溫合金離心鑄管及靜態(tài)鑄件、高溫合金精鑄件、切斷刀等。鋼研高納目前是國內(nèi)高端和新型高溫合金制品生產(chǎn)規(guī)模最大的企業(yè)之一，擁有年生產(chǎn)超千噸航空航天用高溫合金母合金的能力以及航空航天發(fā)動機用精鑄件的能力，在變形高溫合金盤鍛件和汽輪機葉片防護片等方面具有先進的生產(chǎn)技術(shù)，具有制造先進航空發(fā)動機亟需的粉末高溫合金和ODS合金的生產(chǎn)技術(shù)和能力。2023年，鋼研高納高溫合金產(chǎn)量為2.13萬噸，同比增長34.19%。

2019-2023年鋼研高納高溫合金產(chǎn)量

2、圖南股份

圖南股份成立于1991年，專業(yè)從事高溫合金、耐蝕合金、精密合金等特種合金及其制品的研發(fā)與生產(chǎn)，主要產(chǎn)品為鑄造高溫合金、變形高溫合金、特種不銹鋼等高性能合金材料及其制品。圖南股份為航空發(fā)動機、燃氣輪機等高端裝備提供超純凈鎳基高溫合金等重要原材料，為陽江、田灣、福清等核電站的建設(shè)提供堆內(nèi)構(gòu)件和驅(qū)動機構(gòu)材料，為航空發(fā)動機配套科研、生產(chǎn)提供大型復(fù)雜薄壁高溫合金結(jié)構(gòu)件，為飛機、航空發(fā)動機配套科研、生產(chǎn)提供高溫合金和特種不銹鋼無縫管材。2023年，圖南股份高溫合金業(yè)務(wù)收入為10.65億元，同比增長34%。

2020-2023年圖南股份高溫合金業(yè)務(wù)收入

五、高溫合金發(fā)展趨勢研判

1、重大裝備自主可控推動高溫合金產(chǎn)品進口替代

軍工行業(yè)具有天然的自主可控屬性，隨著西方國家對我國高新技術(shù)企業(yè)的封鎖趨勢不斷加劇，迫使我國軍工行業(yè)自主可控提速。中長期看，大國博弈具有長期性和反復(fù)性，這讓自主可控成為軍工行業(yè)的必然發(fā)展趨勢。在此形勢下，我國軍工企業(yè)通過加大研發(fā)投入、吸引研發(fā)人才等手段將核心技術(shù)掌握在自己手中，在被動中尋找突破是必然趨勢。這一自主可控裝備替代進口產(chǎn)品的要求為我國高溫合金產(chǎn)業(yè)提供了歷史性的發(fā)展機遇。

2、軍民融合大發(fā)展為民營企業(yè)提供市場空間

2015年，習近平首次提出把軍民融合發(fā)展上升為中國國家戰(zhàn)略。在此背景下，民營企業(yè)可充分利用市場資源，打破技術(shù)封鎖，在某些領(lǐng)域形成優(yōu)勢，占據(jù)市場份額。同時，隨著軍工央企主業(yè)的不斷聚焦，一些配套業(yè)務(wù)將逐步剝離，轉(zhuǎn)移給成本控制較好的民營企業(yè)，為民營企業(yè)創(chuàng)造了良好的條件，增加了民營企業(yè)配套業(yè)務(wù)的市場空間。

3、高溫合金產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域進一步拓展

長期以來，高溫合金核心應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域，近幾年，我國高溫合金技術(shù)實現(xiàn)突破性進展，已逐步延伸至許多民用領(lǐng)域。民用領(lǐng)域方面，高溫合金的應(yīng)用涉足石油化工、電力、核工程等多個工業(yè)行業(yè)，同時，耐高溫耐腐蝕合金在石油化工、玻璃和玻纖以及機械制造等行業(yè)的應(yīng)用呈現(xiàn)明顯突破，高溫合金的使用正在逐步替代傳統(tǒng)的不銹鋼，行業(yè)發(fā)展前景廣闊。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（yhcgw.cn）發(fā)布的《中國高溫合金行業(yè)市場競爭力分析及發(fā)展前景展望報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。