一、鑄造高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈
1.鑄造高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)
鑄造
高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游原材料供應(yīng)、中游鑄造高溫合金制造和下游應(yīng)用市場(chǎng)。
上游主要是金屬原材料供應(yīng)環(huán)節(jié)，包括鐵、鈷、鎳、鎢、鉬等金屬原材料及相關(guān)冶煉設(shè)備。這些原材料是生產(chǎn)高溫合金的基礎(chǔ)和主要組成部分，其品質(zhì)直接影響到最終產(chǎn)品的性能，其價(jià)格波動(dòng)對(duì)鑄造高溫合金的成本和利潤產(chǎn)生直接影響。
中游是鑄造高溫合金的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，生產(chǎn)企業(yè)需要根據(jù)工藝要求，實(shí)現(xiàn)金屬原料的熔煉和成分控制，生產(chǎn)出具有優(yōu)良性能的高溫合金產(chǎn)品。如果進(jìn)行細(xì)分的話，可以分為鑄造高溫合金生產(chǎn)商和鑄造加工服務(wù)商。鑄造高溫合金生產(chǎn)商負(fù)責(zé)將金屬原材料熔煉、精煉、合金化等工序，生產(chǎn)出符合客戶要求的鑄造高溫合金母合金；鑄造加工服務(wù)商則負(fù)責(zé)將鑄造高溫母合金重熔鑄造，通過精密鑄造、熱處理、機(jī)械加工等工序，生產(chǎn)出符合客戶要求的成品零部件產(chǎn)品。
下游則是鑄造高溫合金的應(yīng)用環(huán)節(jié)，主要涉及到零部件產(chǎn)品的組裝或總裝以及最終的應(yīng)用。當(dāng)前，高溫合金產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空、航天、能源電力、船舶、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域?qū)﹁T造高溫合金零部件的需求量大，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要求高。
2.鑄造高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
根據(jù)鑄造高溫合金的產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)業(yè)鏈圖譜如下所示：
圖表：鑄造高溫合金產(chǎn)業(yè)鏈圖譜
數(shù)據(jù)來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院
二、國外高溫合金應(yīng)用分析
1.國外高溫合金應(yīng)用規(guī)模
高溫合金的研制在國際上主要在德國、英國、美國、日本、俄羅斯等國家之間展開。高溫合金國際發(fā)展體系的呈現(xiàn)出一大特點(diǎn)，高溫合金適用的工作溫度范圍越來越高，從早期不到800℃到如今工作溫度達(dá)到1700℃，伴隨著工作溫度的不斷提升是新技術(shù)、新工藝的不斷迭代，從變形高溫合金、鑄造高溫合金到粉末冶金高溫合金，特別是定向凝固等技術(shù)的推廣促進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的不斷提高。
目前，世界范圍內(nèi)僅有不超過 50 家企業(yè)具備生產(chǎn)高性能高溫合金的能力，主要集中在美英法德等歐美國家，整個(gè)行業(yè)頭部效應(yīng)明顯。
國際知名的高端高溫合金生產(chǎn)國家和企業(yè)主要有美國的通用電氣公司、普拉特-惠特尼公司、佳能-穆斯克貢公司、漢因斯·司泰特公司、國際因科合金公司等，以及英國的國際鎳公司、日本的JFE 鋼鐵株式會(huì)社、新日鐵住金株式會(huì)社、神戶制鋼等。
這些企業(yè)經(jīng)過多年的技術(shù)積累，均已建立了完善的企業(yè)級(jí)的高溫合金工藝、性能體系、過程控制及選材標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)的高溫合金具有成本低、質(zhì)量高且穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。
美國是生產(chǎn)高溫合金的最主要國家之一，每年大約生產(chǎn)5萬噸，其中60%用于民用。在軍用領(lǐng)域，生產(chǎn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)廠家通用電氣（GE）、普拉特-惠拉尼（PW）也生產(chǎn)高溫合金；在民用領(lǐng)域，美國從事高溫合金材料研發(fā)生產(chǎn)的企業(yè)有特殊金屬公司、卡博特公司、漢因斯-司泰特公司等。
英國國際鎳公司生產(chǎn)了世界上第一個(gè)鎳基金屬高溫合金，除此之外英國航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司羅爾斯羅伊斯也研制了定向凝固合金和單晶合金。
日本主要高溫合金生產(chǎn)企業(yè)是JFE株式會(huì)社、新日鐵、石川島播磨重工業(yè)和神戶制鋼公司。日本公司參與航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，在單晶合金方面全球領(lǐng)先，其中NIMS與IHI利用第4代Ni基單晶超合金tms-138進(jìn)行超音速商用客機(jī)的引擎高溫耐久測(cè)試，成功達(dá)到1650度渦輪進(jìn)氣溫度的世界最高記錄。
圖表：2020-2022年全球高溫合金市場(chǎng)規(guī)模
規(guī)模方面，根據(jù)MarketWatch發(fā)布的報(bào)告，全球2020年高溫合金市場(chǎng)規(guī)模為112.6億美元，2022年其市場(chǎng)規(guī)模約為125.5億美元。
2.國外高溫合金應(yīng)用結(jié)構(gòu)
目前，國內(nèi)民用工業(yè)高溫合金占高溫合金總需求的20%，而美國60%的高溫合金應(yīng)用于民用工業(yè)領(lǐng)域。
圖表：歐美高溫合金大多用于民用領(lǐng)域
3.國外高溫合金應(yīng)用趨勢(shì)及潛力
近年來，隨著全球航空產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)相關(guān)設(shè)備的更新需求也在不斷地上升，高溫合金作為航空航天和能源等領(lǐng)域的重要材料之一，其行業(yè)發(fā)展在一定程度上受到其推動(dòng)，全球各國長(zhǎng)期以來出臺(tái)了多項(xiàng)政策鼓勵(lì)和支持高溫合金行業(yè)的發(fā)展，為其提供了良好的外部發(fā)展環(huán)境。
未來幾年，全球高溫合金預(yù)計(jì)將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。根據(jù)MarketWatch的預(yù)測(cè)，到2027年，全球高溫合金的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)164.8億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率為5.59%。
1.國內(nèi)高溫合金應(yīng)用規(guī)模
2019年我國高溫合金市場(chǎng)規(guī)模達(dá)169.8億元，2020年我國高溫合金市場(chǎng)規(guī)模達(dá)187億元，同比增長(zhǎng)10.18%；中國2021年高溫合金市場(chǎng)規(guī)模為208億元，2022年市場(chǎng)規(guī)模約為230億元。我國已經(jīng)成為全球高溫合金市場(chǎng)增長(zhǎng)最快的地區(qū)。
圖表：2020-2022年中國高溫合金市場(chǎng)規(guī)模
根據(jù)下游應(yīng)用的發(fā)展情況，預(yù)測(cè)未來三年國內(nèi)高溫合金需求量將繼續(xù)穩(wěn)定攀升，2021-2025年復(fù)合增速達(dá)10.3%。其中，軍機(jī)航發(fā)制造高溫合金用量最大，占總需求的29.9%-36.1%，復(fù)合增速達(dá)14.3%；民用航發(fā)用量少但是增長(zhǎng)速度最快，復(fù)合增速達(dá)143.9%。
2.國內(nèi)高溫合金應(yīng)用結(jié)構(gòu)
憑借其耐高溫的特性，高溫合金在"兩機(jī)"制造行業(yè)備受矚目，其中航空航天是高溫合金最主要的應(yīng)用場(chǎng)景，占比達(dá)55%；電力設(shè)備、機(jī)械、工業(yè)、汽車、石油化工等領(lǐng)域也都有采用高溫合金。
高溫合金應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，除航空、航天、艦船等軍用領(lǐng)域外，石油化工、電力、汽車、冶金、玻璃制造等民用領(lǐng)域也有廣泛的需求。目前我國高溫合金主要應(yīng)用于航空、航天、艦船、核電等領(lǐng)域，軍用高溫合金占比達(dá) 80%，石油化工、電力等民用領(lǐng)域有較大提升空間。
圖表：中國高溫合金應(yīng)用領(lǐng)域施用量分布情況（%）
3.國內(nèi)高溫合金應(yīng)用趨勢(shì)及潛力
在當(dāng)前國家安全戰(zhàn)略升級(jí)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型大背景下，航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展亟待加速提升。"兩機(jī)專項(xiàng)"的推出將從根本上解決長(zhǎng)期困擾我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)的投入不足問題，在型號(hào)、裝備研制經(jīng)費(fèi)之外提供豐裕的課題與項(xiàng)目研究資金，推動(dòng)我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)趕超世界先進(jìn)水平，實(shí)現(xiàn)歷史性飛躍，從而為我國兩機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力，并給鑄造高溫合金等行業(yè)帶來市場(chǎng)機(jī)遇。
需求方面，預(yù)計(jì)未來5年國內(nèi)高溫合金年均需求約5.3-5.8萬噸。民用、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、艦船、發(fā)電燃?xì)廨啓C(jī)、核電等領(lǐng)域高溫合金年均需求分別約18000、6700、2300、10000、2300噸。
市場(chǎng)規(guī)模方面，預(yù)計(jì)2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)342億元，2021-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率為10.46%。
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楊興杰
研究院服務(wù)號(hào)