一、高溫合金行業基本概述
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基體元素,與其他金屬或非金屬元素熔合而成的,在600-1200℃的超高溫及應力作用下具備長時間強度保持和高抗蠕變、抗腐蝕、抗氧化能力。常規合金材料通常應用于工業機械、石油化工等領域,而高溫合金由于能夠適應高壓、高溫、高強度等惡劣工作條件,并具備高性能、長壽命、高可靠性等特點,因而多應用于航空航天、燃氣輪機、導彈等高端裝備領域。
根據基體元素的不同,高溫合金可分為鎳基、鐵基和鈷基高溫合金;根據成型方式的不同,高溫合金可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和新型高溫合金。
二、高溫合金行業發展現狀
相較普通合金,高溫合金材料塑性差、組織結構與形態復雜多樣,化學成分和組織形態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構和形態的控制難度大,常出現混晶、組織不均勻、相組成難以調控等難題,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系,進而開發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單位銷售,故產品具有典型的多品種、多規格、定制化的特點,不同產品的結構差異較大,需要企業具備大量的專業化技術員工,在生產過程中精確控制各項技術參數,以保證產品質量。
由于高溫合金主要用于航空航天、燃氣輪機等高端制造領域,具有很強的戰略價值及商業價值,歐美俄等發達國家的重點企業已在高溫合金領域進行了幾十年的研究,并對于核心制備技術進行嚴格保密。目前,我國從事高溫合金研發及制備的企業及研究所等單位共有十余家,已經實現了從無到有的突破,但仍存在較多問題,包括部分關鍵技術尚未實現突破、重要材料依賴進口、缺乏自主研制的先進設備、返回料再利用的技術與機制尚未完善等。總體來看,我國的高溫合金行業從產業到技術等各方面較國際先進水平仍存在較大差距。
在需求與供給方面,數據顯示,我國高溫合金需求量迅速增長,從2017年的30000噸增至2022年的70000噸,年均復合增長率為18.47%。產量方面,我國高溫合金產量從2017年的18800噸增至2022年的42000噸,年均復合增長率為17.44%。從需求和產量差異角度來看,我國高溫合金仍具有較大缺口,存在一定的進口依存度。
圖表:2017-2022年中國高溫合金需求量及產量
近年來高溫合金行業的市場需求始終大于供給,且呈逐年擴大的趨勢。由于一方面國內高溫合金生產仍然難以滿足日益增長的下游需求,另一方面美國等西方國家主要高溫合金企業技術水平更高,國外產品相較國內部分企業產品在純凈度、一致性及成本上更具優勢,因而目前國內高溫合金的進口依存度仍有接近 50%,高溫合金市場的供給缺口超 2 萬噸。供需缺口擴大一方面是由于高溫合金行業壁壘高、行業產能增長以現有廠商擴產為主,另一方面是由于其生產工藝復雜、下游認證周期長導致產能擴張速度較為緩慢。未來在軍用和民用領域的雙重拉動下,高溫合金的需求量有望進一步提升。
三、高溫合金行業下游應用情況
長期以來,高溫合金核心應用在航空航天領域,近幾年已逐步延伸至許多民用領域。軍用領域方面,高溫合金一直是現代航空航天發動機熱端部件關鍵材料中不可替代的主角,可以說沒有高溫合金就沒有現代航空事業。目前鎳基高溫合金是現代航空發動機、航天器和火箭發動機以及艦船和工業燃氣輪機的關鍵熱端部件材料(如渦輪葉片、導向器葉片、渦輪盤、燃燒室等),也是核反應堆、化工設備、煤轉化技術等方面需要的重要高溫結構材料。
民用領域方面,高溫合金的應用涉足石油化工、電力、核工程等多個工業行業,如工業用燃氣輪機、蒸汽輪機、車用渦輪增壓器、石油化工能源轉換裝置等,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的應用呈現明顯突破,高溫合金的使用正在逐步替代傳統的不銹鋼,行業發展前景廣闊。
《2024-2029年中國高溫合金行業深度調研及投資機會分析報告》由中研普華產業研究院撰寫,本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析,重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力,以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態,對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。