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本文援引于报告《2020年中国高温合金行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

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性能优异的高温合金已广泛应用于各种装备的关键热端部件

2020年10月，美国加州大学圣巴巴拉分校的Sean P. Murray等研究人员，在权威学术期刊《Nature》子刊上发表论文《A defect-resistant Co–Ni superalloy for 3D printing》，文中主要展示了一种高强度、无缺陷的、可3D打印的高温Co-Ni合金。该合金的Co和Ni含量大致相等，同时含Al、Cr、Ta和W等元素。该合金在打印和后期加工时具有超过1.1 GPa的强度，且其在室温下拉伸延性大于13%。一般而言，用于3D打印的合金材料，需对裂纹不敏感，在液相时不易形成裂纹，而高温合金可满足其需求。此外，高温合金凭借其在高温时具有优异的机械性能，已广泛应用于飞机发动机、燃气轮机等关键热端部件。

高温合金具有较高的高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能等综合性能

高温合金是以铁、钴、镍为基体，可在600℃以上温度和一定应力条件下长期工作的金属材料，又称耐热合金、超合金。与锌合金、铜合金等常见合金相比，高温合金具有较高的高温强度、蠕变强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的抗疲劳性能、断裂韧性等综合性能，是制造航空航天发动机、燃气轮机等装备的关键热端部件材料，也是核反应堆、化工设备等方面所需的重要高温结构材料。

航空航天是全球高温合金的主要应用领域，占比可约达55%

中国高温合金行业产业链分为三个环节：产业链上游环节主体为高温合金的原材料供应商，中游参与者为高温合金的制造商，下游为高温合金零部件产品制造商及产品应用领域。按制备工艺的不同，高温合金可分为变形高温合金、铸造高温合金、新型高温合金，其中变形高温合金综合性能优异，是当前应用范围最广的合金，占比约为70%。高温合金可应用于航空航天、舰船、汽车等领域，其中航空航天是全球高温合金的主要应用领域，占比约达55%。

受需求增加驱动，中国高温合金行业市场规模持续扩大

在军用飞机换装需求迫切、民航客机需求量增加、“两机专项”资金投入等因素等推动下，中国高温合金行业加速发展。2015-2019年期间，中国高温合金行业市场规模（按销售额计）从119.3亿元人民币增长至184.4亿元人民币，年复合增长率为11.5%。未来5年，中国高温合金行业市场规模将保持较高水平的年复合增长率继续增长。

中国高温合金行业市场规模增长主要受到以下因素驱动：

（1）中国飞机数量的提升驱动高温合金行业的发展：在军用飞机方面，当前中国战斗机、运输机等军用飞机数量和质量均与美国存在差距，机型更新和升级换代的需求迫切。在民用飞机方面，中国经济的快速发展，居民有条件在出行中选择售价较高但用时短、体验佳的航空工具，为中国民航运输业的蓬勃发展奠定良好基础，客机需求量进一步增加。飞机数量逐步增加，航空发动机作为飞机不可缺少的一部分将随之增加，而高温合金是航空发动机的重要材料，因而高温合金行业也将向好发展；

（2）资本投入增加加速下游行业发展：中国国防预算的增加与“两机专项”的资金投入，加速中国航空发动机、燃气轮机的研制进程。下游需求的释放，将有利于高温合金行业进一步向好发展。

未来高温合金行业将延续已有的寡头垄断趋势

技术、资金、资质等壁垒构成高温合金行业护城河，行业龙头将长期享受行业护城河带来的红利。新企业进入该行业将面临较高的资金和时间成本，因而未来高温合金行业将延续已有的寡头垄断趋势：

（1）技术壁垒：高温合金主要应用于航空发动机、火箭发动机、舰船燃气轮机等领域，这些装备的性能和可靠性关系到一个国家的战斗实力与安全，因此其对高温合金材料及产品的质量可靠性、性能稳定性、产品外观尺寸精确性等方面的要求均极其严苛。同时，为保证发动机的性能，其零部件的制造常采用非常规、高难度工艺和特殊加工设备。此外，新企业进入该行业时，将面临产品成材率低的问题，需经历较长时间进行工艺改良方可提升成材率。因此，若企业的技术储备与研发实力不足，将难以进入该领域；

（2）资金壁垒：高温合金的高温抗氧化、抗腐蚀、抗疲劳等性能优异，但其成分复杂，产品研发周期长、投入大，对企业的资金投入要求高。同时，高温合金主要应用于航空、航天、航海发动机等特殊产品，其交货和回款周期较长，可达3-6个月。因此，若企业的资金实力薄弱，其将难以在该领域得到长期稳定的发展；

（3）资质壁垒：高温合金广泛应用于航空、航天、航海装备的发动机关键结构中，其产品的质量可靠性与性能稳定性是用户的首要考虑因素。一旦用户经过严格的试用程序选定供应商，因更换成本较高其将不会轻易更换供应商，参与者与进入者之间形成天然资质壁垒。此外，从事武器装备的科研生产工作需取得相应的军工生产资质，包括《国军标质量管理体系认证》、《武器装备科研生产单位保密资质认证》、《武器装备科研生产许可证认证》，以及《武器承制单位资格名录认证》，即“军工四证”。企业取得证书至少需6-12个月，程序繁琐，耗时较长。若企业未获取军工证书，未进入军工用户供应商名录，其将难以获取军工订单。

深度见解：下游需求强劲，中国高温合金行业发展空间广阔

现阶段，中国高温合金呈现供不应求的状态。2019年，中国高温合金的需求量约为4.8万吨，而产量仅约为2.8万吨，仍存在约2万吨的供需缺口。随着航空发动机等下游应用对高温合金需求的增加，高温合金需求量将持续上升：

（1）在军用飞机方面，中国战斗机、运输机等军用飞机数量和质量均与美国存在差距，机型更新和升级换代的需求迫切。随着中国空军装备具备更新换代的基础，中国军用飞机换装时代逐步来临。预计未来15年内，中国军用航空发动机用高温合金的新增需求可超过2万吨；

（2）在客机方面，随着中国经济高速发展，居民生活水平提升，在出行中将更倾向于选择航空工具。民航出行的需求提高，驱动民航客机数量增加，航空发动机的需求将随之扩大。预计未来15年内，中国客机航空发动机用高温合金的新增需求可超过8万吨。

总体而言，航空发动机、燃气轮机等下游需求的释放，将拉动中国高温合金行业快速向好发展，行业前景良好。