高溫合金分類與需求情況如何？

先進航發基石，以鎳基合金為主。

高溫合金通常是指能在 600-1,200℃的高溫下抗氧化、抗腐蝕、抗蠕變，并能在較高的機 械應力作用下長期工作的合金材料，在航空航天、石油化工、核電等眾多領域應用廣泛。 高溫合金按其成形方式可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金以及粉末冶金高溫合金；按其 基體成分主要分為鐵基、鎳基、鈷基，其中以鎳基高溫合金的應用最為廣泛。

高溫合金按其成形方式分類：變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末高溫合金。在航空發動 機上，高溫合金主要用于燃燒室、渦輪葉片、渦輪盤以及機匣等熱端零部件。燃燒室所采 用的高溫合金主要為變形高溫合金，國內的主要有 GH4169 和 GH141。渦輪葉片包括導 向葉片和工作葉片，我國的渦輪葉片最初的葉片材料采用的是變形高溫合金，后來為了滿 足生產工藝的要求，渦輪葉片采用了等軸晶鑄造高溫合金、定向凝固柱晶高溫合金、單晶 高溫合金、金屬間化合物基高溫合金等新材料逐漸被研制出來并用于制造我國多個型號的 航空發動機渦輪葉片。

高溫合金按其基體成分主要分為鐵基、鎳基、鈷基。鎳基高溫合金是我國產量最多、使用 量最大的一種高溫合金，常用于艦船、石油化工、航空航天、冶金等工業領域。鎳基高溫 合金是以 Ni 為基體，在 650～1000℃高溫范圍內擁有較高的強度及優異的耐腐蝕、抗氧 化性能的高溫合金。鎳基高溫合金在整個高溫合金領域內具有舉足輕重的地位，常用于制 造渦輪盤、燃燒室、渦輪葉片、導向葉片等燃氣輪機和航空噴氣發動機的熱端零件，因而 受到廣泛關注。根據 Rolls-RoyceTrent800 航空發動機的材料分布情況，鎳基高溫合金材 料用量占發動機總量的 40wt%～60wt%。

鎳基高溫合金先后經歷了由變形、鑄造、定向凝固至單晶的演變，每一次成型技術的革新 都使得高溫合金的承溫能力呈現跳躍式上升。自 20 世紀 40 年代初至 90 年代末期，鎳基 高溫合金的服役溫度以每年提高約 10℃的速度從最初的 700℃提升至 1100℃。

目前我國高溫合金主要應用于航空、航天、艦船、核電等領域，軍用高溫合金占比達 80%， 石油化工、電力等民用領域應用有較大提升空間。總體而言，我國高溫合金產量較應用端 需求仍具有較大缺口。

航空發動機的制造對于高溫合金材料有著剛性需求，高溫合金材料的應用需求主要來自于 航空領域，航空領域應用需求的增長及裝備建設的加快推進將為我國高溫合金材料創造廣 闊的發展前景。在軍用航空領域，據英國《World Air Force 2025》報告，我國 2024 年軍 用飛機數量達 3309 架，總量落后于美國和俄羅斯，居全球第三位，由于當前我國軍機保 有量仍與美國存在較大差距，隨著我國國防和軍隊現代化建設深入推進，軍用航空裝備將 得到持續穩步發展。

在民用航空領域，根據波音公司預測，2025-2044 年，中國需要新增民航飛機 5,330 架， 2044 年將達到 9755 架（支線客機 395 架、窄體機 7120 架、寬體機 1550 架、貨機 690 架），目前我國商用航空發動機仍主要依賴進口，隨著國產民航飛機項目穩步推進以及商 用航空發動機國產替代進程加快，將帶動對高溫合金的需求。航空領域應用需求的增長及 裝備建設的加快推進將為我國高溫合金材料創造廣闊的發展前景。

在航天領域，高溫合金是火箭發動機核心部件燃燒室和渦輪泵等的關鍵用材。根據《中國 航天科技活動藍皮書（2023 年）》，2023 年中國航天發射次數達 67 次，2024 年預計發射 次數將達到 100 次左右。近年來，我國航天產業始終保持著自主發展的良好態勢，一系列 重大航天項目持續推進，我國航天領域整體實力得到大幅提升，高溫合金作為航天領域不 可或缺的關鍵材料，其需求量也隨之增加。 燃燒室是燃氣輪機的核心部件之一，工作中承受高溫，主要采用鎳基高溫合金進行制造。 燃燒室作為燃氣輪機的核心部件之一，要在受限空間及高壓環境中承受超過金屬熔點的高 溫燃氣；此外，燃氣輪機主要用于地面發電機組和船舶動力領域，工作環境需要承受高硫 燃氣和海水鹽分的腐蝕，設備熱端部件材料必須使用具有耐高溫、較高蠕變強度的高溫合 金材料，目前國內外主要采用鎳基高溫合金進行制造。

燃氣輪機的換代伴隨著高溫合金的升級。目前世界發達國家燃氣輪機燃燒室用高溫合金已 經跨越了四代。第一代為 AISI309 奧氏體不銹鋼（0Cr23Ni13）于 1950 年被美國 GE 公 司使用，可承受 980℃以下反復加熱工況。第二代以 Hastelloy-X 為代表的固溶強化鎳基 高溫合金，1960 年被 GE、西門子、三菱重工等公司選作燃燒室用材料，至今仍在沿用。 第三代以 Haynes188 合金為代表的固溶強化型鈷基高溫合金，適用于 980℃以下要求高 強度、高溫抗氧化的部件。第四代合金是以 Nimonic263 為代表的時效強化鎳基高溫合金， 多用于燃燒室過渡段。隨著我國產燃氣輪機的研發替代，燃氣輪機對高溫合金材料將保持 較高的需求。

因此，總體看，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。根據上大股份招股說明書，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，公司 作為國內少數能同時批量化生產變形高溫合金、鑄造高溫合金（母合金、精密鑄件）產品 的企業之一，將有望受益。