高溫合金行業需求與產量分析

一、高溫合金行業概況

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600-1,200℃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。

圖表：高溫合金的類型及其主要特點和應用情況

資料來源：中國金屬學會高溫材料分會

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，根據觀研報告網的數據，我國高溫合金需求量迅速增長，從2017年的30,000噸增至2022年的70,000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18,800噸增至2022年的42,000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與產量

數據來源：中國特鋼企業協會，中研普華產業研究院

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。根據前瞻產業研究院的預測，到2026年我國高溫合金市場規模將增長到342億元。

高溫合金產品主要為軍用產品，軍工行業具有天然的自主可控屬性，自從2018年以來西方國家對我國高新技術企業的封鎖趨勢不斷加劇，迫使我國軍工行業自主可控提速。中美貿易戰美國已明確軍工用高溫合金材料完全禁止出口中國。高溫合金的保障問題已成為我國軍用戰機批量換代生產、“兩機專項”、核電工程等極為緊迫的“卡脖子”問題。中長期看，大國博弈具有長期性和反復性，這讓自主可控成為軍工行業的必然發展趨勢。在此形勢下，我國企業通過加大研發投入、吸引研發人才等手段將核心技術掌握在自己手中，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品的要求為我國高端新材料產業提供了歷史性的發展機遇。

二、高溫合金循環再生應用情況

國際方面，美國從20世紀70年代起開展高溫合金返回料的再生利用，目前已形成技術成熟、體系完善、返回料嚴格分類回收和再生利用的全產業鏈閉環模式，在高溫合金生產過程中返回料使用比例達到70%-90%。返回料經過多次真空提純和精煉，再生利用后的純凈度水平和各項指標穩定性均優于礦冶新料，使得再生材料的質量和穩定性水平大幅提升，同時還可降低成本30%以上。比如，美國 Allegheny Technologies Incorporated（“ATI”）公司即表示更愿意使用返回料，生產的產品質量更好，生產更簡捷。波音、洛克希德馬丁、羅爾斯羅伊斯、通用電氣等終端用戶均建立相應制度對供應商的返回料回收標準、數量等提出明確要求。

國內方面，我國高溫合金行業經歷了從仿制到自主創新的歷程，已初步建立完整的高溫合金研制體系，但與世界領先水平相比，我國高溫合金在產品雜質元素控制、均勻性、穩定性、成本控制等方面仍存在一定差距。以變形高溫合金典型牌號GH4169為例，國外同牌號產品成本相較國內更低，且材料的夾雜物控制更好、穩定性更強、晶粒度級差更小。形成上述差異的部分原因是因為國外已經建立了完整的返回料回收體系及配套分級管理系統，而我國在這方面仍然缺失技術和標準，一定程度上限制了我國高溫合金制造產業的發展。同時，返回料缺乏統一的管理，大部分返回料僅能降級利用，部分返回料存在出口處理的情況，還存在泄密隱患，可能涉及相關的裝備信息、材料參數等關鍵戰略信息安全。綜上，做好高溫合金返回料的再生應用，對于提高我國高溫合金的質量和穩定性、降低成本、保障戰略資源安全具有重要意義。

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