一文了解2020年中国高温合金材料发展现状、竞争格局及发展趋势 航空航天需求将激发市场活力

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20 郑晨 • 2020-09-28 11:01:28  来源:前瞻产业研究院 E2616G0

高温合金材料,又称热强合金、耐热合金、超合金,是特钢领域最高端的产品之一,主要应用于发动机领域,包括航空发动机、航天火箭发动机和各种工业用燃气涡轮发动机。根据Roskill统计数据,高温合金在航空航天领域的应用占比55%,其次是电力领域,应用占比为20%。目前,全球主要的高温合金材料生产企业主要集中在美国、英国和日本三个国家。在我国市场中,现从事高温合金材料生产的企业整体产能约1.74万吨。未来,随着我国航空航天业的稳定发展,将为国内高温合金材料市场带来广阔的发展前景。

1、高温合金材料的分类及应用

高温合金材料,又称热强合金、耐热合金、超合金,是指能够在600℃以上高温条件下承受较大复杂应力,具有较强表面稳定性的高合金化金属材料。作为特钢领域最高端的产品之一,高温合金材料行业壁垒极高,被誉为“工业皇冠上的明珠材料”。按材料的形成方式分类,高温合金材料又可分为:变形高温合金、铸造高温合金和新型高温合金。

图表1:高温合金材料分类(按材料形成方式)

目前,高温合金主要应用于发动机领域,包括航空发动机、航天火箭发动机和各种工业用燃气涡轮发动机。根据Roskill统计数据,高温合金在航空航天领域的应用占比55%,其次是电力领域,应用占比为20%。

图表2:全球高温合金材料的应用领域(单位:%)

2、国内外竞争格局分析

由于高温合金材料属于技术密集型企业,在我国的发展起步较晚,全球主要的高温合金材料生产企业主要集中在美国、英国和日本三个国家。其中,美国高温合金材料的研发工艺和应用技术一直处于国际领先水平,英国英国是欧盟国家中高温合金研发和生产的主要代表,而日本则是在镍基单晶高温合金、镍基超塑性高温合金等方面取得了较大成果。

图表3:全球高温合金材料的主要生产企业

在国内市场方面,现从事高温合金材料生产的企业整体产能约1.74万吨,一类是以抚顺特钢、宝钢特钢、长城特钢等特钢企业的高温合金治炼基地,另一类是以钢研高纳、北京航材院、中科三耐为代表的研究基地。其中,抚顺特钢的年产能规模达5000吨。

图表4:2019年中国高温合金材料生产企业产能情况(单位:吨)

3、未来需求前景广阔

由于高温合金材料的应用需求主要来自于航空航天领域,航空发动机的制造对于高温合金材料有着刚性需求。根据波音公司预测,2020-2040年,中国需要新增民航大中型飞机超过6300架以上;同时,在军用飞机领域,由于当前我国军机架数总量仅约为美国的1/5左右,且随着我军军费预算增速的回升,装备建设将加快推进,据Flight Global预测,未来20年,我国军用飞机的增量将在3500架左右。

可见,由航空领域带来的应用需求为我国高温合金材料领域创造了广阔的发展前景。

图表5:2020-2040年中国民用运输飞机及军用飞机增量预测(单位:架)

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