摘要：從總體上講，國內(nèi)粉末高溫合金企業(yè)生產(chǎn)技術和生產(chǎn)規(guī)模與發(fā)達國家相比仍有較大的差距，且產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)主要面向下游最為緊缺和關鍵的產(chǎn)品，導致本土企業(yè)粉末高溫合金產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售規(guī)模仍然較小。2022年我國粉末高溫合金需求量高達4606噸；但2022年我國粉末高溫合金產(chǎn)量僅為921噸，仍有大量產(chǎn)品依靠進口補足。

一、定義及分類

粉末高溫合金是指采用粉末冶金工藝生產(chǎn)的高合金化程度的高溫合金材料。通常是以鎳為基體，添加有Co、Cr、W、Mo、Al、Ti、Nb、Ta 等多種合金元素的一類具有優(yōu)異的高溫強度、抗疲勞和抗熱腐蝕等綜合性能的合金，是航空發(fā)動機渦輪軸、渦輪盤擋板、渦輪盤等關鍵熱端部件的首選材料。粉末高溫合金通常按合金強化方式分為彌散強化型和沉淀強化型兩類。

二、行業(yè)政策

1、主管部門和監(jiān)管體制

粉末高溫合金行業(yè)的主管部門為國家發(fā)展和改革委員會、工業(yè)和信息化部；行業(yè)自律性組織包括中國有色金屬工業(yè)協(xié)會、中國金屬學會高溫材料分會等。

國家發(fā)展和改革委員會主要負責承擔規(guī)劃重大建設項目和生產(chǎn)力布局的責任，擬訂全社會固定資產(chǎn)投資總規(guī)模和投資結構的調(diào)控目標、政策及措施，銜接平衡需要安排中央政府投資和涉及重大建設項目的專項規(guī)劃等工作。工業(yè)和信息化部主要負責擬訂高技術產(chǎn)業(yè)中涉及生物醫(yī)藥、新材料、航空航天、信息產(chǎn)業(yè)等的規(guī)劃、政策和標準并組織實施，指導行業(yè)技術創(chuàng)新和技術進步，以先進適用技術改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，組織實施有關國家科技重大專項，推進相關科研成果產(chǎn)業(yè)化，推動軟件業(yè)、信息服務業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

中國有色金屬工業(yè)協(xié)會主要負責調(diào)研并制定行業(yè)發(fā)展規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)政策；制定、修訂行業(yè)標準；開展行業(yè)統(tǒng)計調(diào)查；參與質(zhì)量管理監(jiān)督工作和資質(zhì)審查；組織行業(yè)技術交流與合作等。中國金屬學會高溫材料分會主要負責組織行業(yè)性協(xié)作、組織全國性學術交流和國際合作交流；參與制定高溫合金生產(chǎn)、工藝技術、檢測等行業(yè)性標準，編撰技術性書籍與辭典手冊。

2、行業(yè)相關政策

在全球產(chǎn)業(yè)競爭格局重大調(diào)整的宏觀背景下，我國政府陸續(xù)發(fā)布《關于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長點增長極的指導意見》《原材料工業(yè)“三品”實施方案》等產(chǎn)業(yè)政策，鼓勵高溫合金、航空用高性能合金等關鍵基礎材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推動在高溫合金、高性能纖維材料、高強高導耐熱材料、耐腐蝕材料、大尺寸硅片、電子封裝材料等領域?qū)崿F(xiàn)技術突破。同時，自2024年2月1日起施行的《產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整指導目錄(2024年本)》將高溫合金，精密合金，高純度、高品質(zhì)合金粉末等列入鼓勵類項目。國家出臺一系列促進粉末高溫合金這一細分領域發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策，明確關鍵戰(zhàn)略材料的發(fā)展重點和應用場景，加快新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為我國粉末高溫合金發(fā)展提供了良好的政策環(huán)境和強有力的政策支持。

三、發(fā)展歷程

1962年，美國杜邦公司根據(jù)二氧化釷在鎢中具有彌散強化作用的原理，研制出一種用粉末冶金工藝制成的二氧化釷彌散強化的高溫材料，稱之為TD鎳，從而開啟了粉末高溫合金的發(fā)展歷程。中國粉末高溫合金的研究起步相對較晚，開始于20世紀70年代后期。20世紀80年代初，F(xiàn)GH95合金成為我國定型研制的第一種粉末高溫合金。20世紀90年代末，我國研制出以FGH96合金為代表的使用溫度為750℃的第二代損傷容限型粉末高溫合金。進入21世紀以來，我國第一代高強型合金以及第二代損傷容限型粉末高溫合金日益成熟。與此同時，美國、法國和英國等都相繼開發(fā)出了第三代粉末高溫合金，如美國的Alloy10, ME3和LSHR等合金以及法國的NR3, NR6等合金。目前，美國、俄羅斯、英國和法國等第四代粉末高溫合金生產(chǎn)技術已較為成熟，工作溫度可達815℃，還具有強度高、損傷容限大的性能特點。我國正在研制高強損傷容限型第三代粉末高溫合金，并對高工作溫度、高強度和高損傷容限的新型第四代粉末高溫合金開展了補充探索研究。

四、行業(yè)壁壘

1、技術壁壘

粉末高溫合金材料在成型過程中有高溫強度大、導熱性強、鎳鈷強化元素含量高、開裂傾向大等特點，材料成型難度極大，對設備、成型工藝、工裝模具、基礎研發(fā)要求高。同時，化學成分及其含量均會影響粉末高溫合金的性能，研究不同元素的交互作用，探究關鍵合金元素的作用機制，掌握元素對粉末高溫合金組織和性能的影響規(guī)律，成為潛在進入企業(yè)的重要技術門檻。

2、資質(zhì)壁壘

粉末高溫合金屬于新型高溫合金材料，經(jīng)鑄造加工后廣泛用于航空航天、燃氣輪機、軍工等領域。下游應用領域，尤其是軍工領域具有一定的特殊性，其在篩選供應商時通常要求粉末高溫合金企業(yè)取得相應的資質(zhì)或認證。業(yè)務資質(zhì)是企業(yè)綜合競爭力的重要體現(xiàn)，但認證要求高、審核流程嚴格、耗費時間長，新進入企業(yè)難以在短時間內(nèi)取得，從而形成較高的資質(zhì)壁壘。

3、資金壁壘

粉末高溫合金行業(yè)具備較高的資金壁壘。一方面，粉末高溫合金是典型的技術密集型產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品生產(chǎn)需要配備大量的儀器設備以及專業(yè)技術人員。隨著我國設備制造智能化發(fā)展加快，以及勞動力成本上升，企業(yè)支出隨之上漲。另一方面，隨著應用領域不斷拓展、新技術的融合與革新，我國粉末高溫合金產(chǎn)品更新迭代進程加快，需要企業(yè)持續(xù)進行研發(fā)投入，推進技術、產(chǎn)品升級。

五、產(chǎn)業(yè)鏈

1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析

粉末高溫合金產(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)設備。目前，我國粉末高溫合金生產(chǎn)所需原材料大多由國內(nèi)廠商供應，其主要原材料鎳屬于國家戰(zhàn)略性物資，行業(yè)集中度高，市場供應相對穩(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，促使儀器設備趨于自動化、智能化方向發(fā)展，為我國粉末高溫合金生產(chǎn)提供便利。

產(chǎn)業(yè)鏈下游為航空發(fā)動機、能源電力、燃氣輪機、汽車制造、軍工等應用領域。我國粉末高溫合金屬于新型高溫合金材料，是制造航空航天發(fā)動機熱端部件的關鍵原材料，目前批量用于國內(nèi)多個型號的航空發(fā)動機制造，適用于多種超高溫場景。在我國自主研制航天發(fā)動機、大型發(fā)電設備生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)技術不斷提高以及“一帶一路”帶動工業(yè)出口等因素的驅(qū)動下，粉末高溫合金需求量不斷上升，促進行業(yè)高速發(fā)展。中國粉末高溫合金行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示：

粉末高溫合金行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈

金屬材料

貴研鉑業(yè)股份有限公司

青島中資中程集團股份有限公司

寶山鋼鐵股份有限公司

江西銅業(yè)集團有限公司

紫金礦業(yè)集團股份有限公司

銅陵有色金屬集團控股有限公司

熔煉爐

西子清潔能源裝備制造股份有限公司

中興能源裝備有限公司

浙江宇清熱工科技股份有限公司

沈陽市統(tǒng)達真空設備有限公司

電渣爐

浙江電渣核材有限公司

合智熔煉裝備（上海）有限公司

沈陽東大中烏冶金技術工程有限公司

西安天銳冶金機電設備有限責任公司

上游

中國航發(fā)北京航空材料研究院

北京鋼研高納科技股份有限公司

萬澤實業(yè)股份有限公司

上海中洲特種合金材料股份有限公司

中游

航天發(fā)動機

能源電力

燃氣輪機

汽車制造

下游

2、行業(yè)領先企業(yè)分析

（1）北京鋼研高納科技股份有限公司

北京鋼研高納科技股份有限公司成立于2002年，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，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)技術和能力。鋼研高科產(chǎn)品定位在高端和新型高溫合金領域，面向客戶以航空航天發(fā)動機裝備制造企業(yè)和大型的發(fā)電設備企業(yè)集團為主，同時也向冶金、化工、玻璃制造等領域的企業(yè)銷售用于高溫環(huán)境下的熱端部件。2023年上半年，鋼研高科包括粉末高溫合金在內(nèi)的新型高溫合金業(yè)務收入為1.96億元，同比增長20.16%；毛利率為54.34%。

（2）萬澤實業(yè)股份有限公司

萬澤實業(yè)股份有限公司成立于1992年，主要經(jīng)營微生態(tài)活菌產(chǎn)品、高溫合金及其制品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售業(yè)務。在高溫合金業(yè)務方面，萬澤股份已建立超高純度粉末冶金制粉核心技術體系，來完成高溫合金粉末的制備，其粉末主要用于制造先進發(fā)動機的渦輪盤、封嚴篦齒盤等粉末盤件的生產(chǎn)，產(chǎn)品已經(jīng)經(jīng)過考核認證，進入批量生產(chǎn)。2023年萬澤股份高溫合金業(yè)務收入為2.54億元，同比增長48.52%；毛利率為35.76%。

六、行業(yè)現(xiàn)狀

中國粉末高溫合金的研究始于1977年，目前已研制了FGH95合金、FGH96合金等產(chǎn)品，主要應用于航空發(fā)動機上的高壓渦輪盤等重要部件，此外還可用于核電設備等領域。從區(qū)域分布來看，我國粉末高溫合金企業(yè)的分布狀況具有東多西少的特點，廣東、北京、上海、陜西等省市的生產(chǎn)廠商實力更為雄厚。但從總體上講，國內(nèi)粉末高溫合金企業(yè)生產(chǎn)技術和生產(chǎn)規(guī)模與發(fā)達國家相比仍有較大的差距，且產(chǎn)品生產(chǎn)和研發(fā)主要面向下游最為緊缺和關鍵的產(chǎn)品，導致本土企業(yè)粉末高溫合金產(chǎn)品生產(chǎn)和銷售規(guī)模仍然較小。2022年我國粉末高溫合金需求量高達4606噸；但2022年我國粉末高溫合金產(chǎn)量僅為921噸，仍有大量產(chǎn)品依靠進口補足。

七、發(fā)展因素

1、有利因素

（1）下游需求持續(xù)增長

我國粉末高溫合金材料廣泛應用于航空航天、燃氣輪機等行業(yè)。一方面，我國宏觀經(jīng)濟的健康平穩(wěn)增長，自然帶動航空航天等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，從而推動相關產(chǎn)業(yè)對粉末高溫合金材料的需求增長。另一方面，隨著國內(nèi)高性能材料生產(chǎn)企業(yè)技術水平的提升，民用航空發(fā)動機和燃氣輪機等重大裝備逐步實現(xiàn)自主可控。在此背景下，我國著力發(fā)展國產(chǎn)材料體系化自主研制和保障能力，為我國粉末高溫合金發(fā)展提供良好的市場機遇。

（2）國家政策的有力支持

在全球產(chǎn)業(yè)競爭格局重大調(diào)整的宏觀背景下，我國政府陸續(xù)發(fā)布《關于擴大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長點增長極的指導意見》《原材料工業(yè)數(shù)字化轉型工作方案（2024—2026年）》等產(chǎn)業(yè)政策。一系列鼓勵政策通過設定關鍵戰(zhàn)略材料綜合保障能力的發(fā)展目標，明確關鍵戰(zhàn)略材料的發(fā)展重點和應用場景，加快新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進而推動我國粉末高溫合金生產(chǎn)技術創(chuàng)新，支撐產(chǎn)業(yè)升級。

（3）國防開支的適度增長

目前，我國政府鼓勵、支持和引導非公有制經(jīng)濟參與國防科技工業(yè)建設，推動發(fā)展、促進競爭，提高軍民兩用高新技術產(chǎn)業(yè)如航天、航空和船舶等領域的研制生產(chǎn)能力和水平。同時，我國國防開支逐步與國家經(jīng)濟發(fā)展水平相協(xié)調(diào)，繼續(xù)保持適度穩(wěn)定增長。作為國防開支中的重要組成部分，粉末高溫合金等新型材料的廣泛應用軍工領域，我國國防開支保持穩(wěn)定增長態(tài)勢，推動戰(zhàn)斗機等先進武器裝備列裝，從而擴大我國粉末高溫合金的潛在市場。

2、不利因素

（1）企業(yè)經(jīng)營成本不斷上升

目前，我國粉末高溫合金正處于快速發(fā)展階段，市場規(guī)模不斷擴大。而粉末高溫合金在生產(chǎn)過程中，需要使用較多的金屬原材料如鎳、銅等，若市場供求關系失衡，易導致原材料市場價格較大波動，從而給從業(yè)企業(yè)帶來一定的經(jīng)營風險。同時，為不斷提升自身核心競爭力，國內(nèi)生產(chǎn)商需持續(xù)投入資金，加大新產(chǎn)品研發(fā)力度，企業(yè)經(jīng)營成本持續(xù)上升。

（2）核心技術相對欠缺

我國粉末高溫合金產(chǎn)業(yè)基礎以及下游應用開發(fā)較國外先進國家起步時間晚，在技術生產(chǎn)配套能力上與國外先進企業(yè)尚有較大的差距。另外，在國際形勢日趨緊張的背景下，歐美國家在涉及航空航天應用領域的高溫合金產(chǎn)品及其制備技術對我國采取技術封鎖，也在一定程度上影響我國粉末高溫合金生產(chǎn)技術水平的發(fā)展速度。

（3）產(chǎn)品替代風險加大

粉末高溫合金因其高溫強度、抗疲勞和抗熱腐蝕等優(yōu)異特性被廣泛應用于復雜環(huán)境中，但隨著下游產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，對新型材料的承溫能力、理化性能、力學性能等方面提出更高要求，從而使行業(yè)創(chuàng)新壓力增大。同時，我國金屬基復合材料、碳纖維復合材料等高溫材料在產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應用等方面不斷取得突破，且相較于粉末高溫合金具有使用壽命、制造和維護成本、鑄造工藝性能等方面的優(yōu)勢，可能導致我國粉末高溫合金在部分應用領域存在被替代的風險。

八、競爭格局

粉末高溫合金行業(yè)具有較高的技術壁壘，目前，全球的粉末高溫合金產(chǎn)量主要集中在美國、英國及日本三個國家，這些國家高性能金屬粉末生產(chǎn)技術先進，并且增材制造、粉末冶金等工藝發(fā)展水平較高，航空發(fā)動機制造能力強，是全球主要的粉末高溫合金生產(chǎn)和需求市場。其中美國擁有全球領先的高溫合金研發(fā)工藝和應用技術，同時也是全球高溫合金最大的產(chǎn)出國。我國的粉末高溫合金研究生產(chǎn)的企業(yè)和單位主要分為兩類，一類是以鋼鐵研究總院、北京航空材料研究院、中國科學院金屬研究所、北京科技大學等為代表的研究單位，這些研究所也會生產(chǎn)一些小批量的粉末高溫合金產(chǎn)品；另一類就是以鋼研高納、萬澤股份、中洲特材等粉末高溫合金生產(chǎn)廠商。其中鋼研高納是國內(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，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)技術和能力，其粉末高溫合金產(chǎn)量處于行業(yè)領先地位。

九、發(fā)展趨勢

隨著國家對戰(zhàn)略性新材料產(chǎn)業(yè)扶持力度加大，粉末高溫合金材料及其制品行業(yè)正處于歷史轉折點。軍用飛機采購提速及航空發(fā)動機訂單增長，疊加核電、汽車、燃氣機輪等其他下游應用領域取得長足的發(fā)展，我國粉末高溫合金市場需求快速增長，為行業(yè)持續(xù)高速增長提供了強勁動力。未來，在國家的大力支持以及下游需求的推動下，我國粉末高溫合金制粉技術以及成形工藝將進一步提升，自主研發(fā)和生產(chǎn)能力持續(xù)提高，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。此外，技術不斷創(chuàng)新、研發(fā)投入持續(xù)加大將催生一批粉末高溫合金新品種，將進一步擴大粉末高溫合金的應用領域。