1.航空航天為我國(guó)高溫合金下游第一大應(yīng)用領(lǐng)域
高溫合金又稱為耐熱合金和超合金,是指以鐵、鈷、鎳為基體元素,與其他金屬或非金屬元素熔合而成的,能在 600℃以上超高溫及一定應(yīng)力作用下長(zhǎng)期工作的一類金屬材料。其具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、抗氧化、抗熱腐蝕、抗疲勞及斷裂韌性等特性,被廣泛應(yīng)用于航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車(chē)、核電、石油化工等領(lǐng)域。目前,航空航天為我國(guó)高溫合金下游第一大應(yīng)用領(lǐng)域,占比超過(guò)五成。
高溫合金應(yīng)用領(lǐng)域情況
應(yīng)用領(lǐng)域 | 用途 |
航空航天 | 可以用于航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、導(dǎo)向葉片、渦輪盤(pán)、渦輪葉片及其他承力件、緊固件等 |
燃?xì)廨啓C(jī) | 可以用于燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片、葉輪等 |
汽車(chē) | 可以用于渦輪增壓器的渦輪葉輪,內(nèi)燃機(jī)閥座、鑲塊、進(jìn)氣閥等部件。 |
核電 | 主要應(yīng)用于承擔(dān)核反應(yīng)工作的核島內(nèi),包括燃料機(jī)組、控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、壓力容器、蒸發(fā)器以及堆內(nèi)構(gòu)件等。 |
石油化工 | 制造承受高溫、腐蝕性介質(zhì)的零部件,如管道、閥門(mén)、熱交換器等 |
資料來(lái)源:公開(kāi)資料、觀研天下整理
根據(jù)觀研報(bào)告網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)高溫合金行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景預(yù)測(cè)報(bào)告(2025-2032)》顯示,高溫合金憑借其在高溫環(huán)境下卓越的機(jī)械性能和抗腐蝕能力,已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件不可或缺的關(guān)鍵材料。在現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金的用量占比高達(dá)40%-60%,凸顯其不可替代的重要地位。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高,航空出行已經(jīng)成為大眾化的交通運(yùn)輸方式。在航空出行需求推動(dòng)下,近年來(lái)我國(guó)民航全行業(yè)運(yùn)輸飛機(jī)期末在冊(cè)架數(shù)穩(wěn)步上升,由2018年的3639架增長(zhǎng)至2024年的4394架。這一增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)直接帶動(dòng)航空發(fā)動(dòng)機(jī)及其配套高溫合金的市場(chǎng)需求,為高溫合金行業(yè)發(fā)展提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的增長(zhǎng)動(dòng)力。
數(shù)據(jù)來(lái)源:中國(guó)民用航空局、觀研天下整理
2.燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)量快速增長(zhǎng)為高溫合金創(chuàng)造可觀的市場(chǎng)需求
燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域同樣是高溫合金的重要應(yīng)用市場(chǎng),主要應(yīng)用于渦輪葉片、葉輪等部件。2021至2024年,在關(guān)鍵技術(shù)突破、政策支持力度加大以及進(jìn)口替代進(jìn)程加速的共同推動(dòng)下,我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,產(chǎn)量從438.6萬(wàn)千瓦大幅提升至827萬(wàn)千瓦,年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)23.54%。這一快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)不僅為高溫合金創(chuàng)造可觀的市場(chǎng)需求,更推動(dòng)了材料性能的持續(xù)優(yōu)化和升級(jí)。
數(shù)據(jù)來(lái)源:機(jī)械工業(yè)發(fā)電設(shè)備中心、觀研天下整理
3.政策暖風(fēng)頻吹,推動(dòng)高溫合金行業(yè)發(fā)展
高溫合金作為國(guó)家重要戰(zhàn)略材料,近年來(lái)獲得多項(xiàng)政策重點(diǎn)支持。國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等部門(mén)相繼出臺(tái)《關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)增長(zhǎng)極的指導(dǎo)意見(jiàn)》《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目年遠(yuǎn)景目標(biāo)》《“十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《原材料工業(yè)“三品”實(shí)施方案》等系列政策,有力推動(dòng)了我國(guó)高溫合金產(chǎn)業(yè)的技術(shù)突破和市場(chǎng)應(yīng)用拓展。
我國(guó)高溫合金行業(yè)相關(guān)政策
發(fā)布時(shí)間 | 發(fā)布部門(mén) | 政策名稱 | 主要內(nèi)容 |
2020年8月 | 國(guó)家發(fā)展改革委 科技部等四部門(mén) | 關(guān)于擴(kuò)大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)投資 培育壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)增長(zhǎng)極的指導(dǎo)意見(jiàn) | 圍繞保障大飛機(jī)、微電子制造、深海采礦等重點(diǎn)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定,加快在光刻膠、高純靶材、高溫合金、高性能纖維材料、高強(qiáng)高導(dǎo)耐熱材料、耐腐蝕材料、大尺寸硅片、電子封裝材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。 |
2021年3月 | 國(guó)務(wù)院 | 中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目年遠(yuǎn)景目標(biāo) | 推動(dòng)高端稀土功能材料、高品質(zhì)特殊鋼材、高性能合金、高溫合金、高純稀有金屬材料、高性能陶瓷、電子玻璃等先進(jìn)金屬和無(wú)機(jī)非金屬材料取得突破。 |
2021年12月 | 工業(yè)和信息化部 科學(xué)技術(shù)部 自然資源部 | “十四五”原材料工業(yè)發(fā)展規(guī)劃 | 圍繞大飛機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、集成電路、信息通信、生物產(chǎn)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)等重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域,攻克高溫合金、航空輕合金材料、超高純稀土金屬及化合物、高性能特種鋼、可降解生物材料、特種涂層、光刻膠、靶材、拋光液、工業(yè)氣體、仿生合成橡膠、人工晶體、高性能功能玻璃、先進(jìn)陶瓷材料、特種分離膜以及高性能稀土磁性、催化、光功能、儲(chǔ)氫材料等一批關(guān)鍵材料。 |
2022年8月 | 工業(yè)和信息化部辦公廳等八部門(mén) | 原材料工業(yè)“三品”實(shí)施方案 | 到2025年,原材料品種更加豐富、品質(zhì)更加穩(wěn)定、品牌更具影響力。高溫合金、高性能特種合金、半導(dǎo)體材料、高性能纖維及復(fù)合材料等產(chǎn)品和服務(wù)對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域支撐能力顯著增強(qiáng)。同時(shí)提出:重點(diǎn)發(fā)展高溫合金、高性能特種合金、稀土功能材料、生物基和生物醫(yī)用材料等關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。支持鼓勵(lì)高溫合金、航空輕合金材料、超高純稀土金屬及化合物等關(guān)鍵基礎(chǔ)材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 |
2023年8月 | 工業(yè)和信息化部 科技部等四部門(mén) | 新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案(2023—2035年) | 研制高強(qiáng)韌汽車(chē)用鋼、高品質(zhì)零部件用鋼、長(zhǎng)壽命耐磨鋼、高品質(zhì)工模具鋼、超高強(qiáng)度鋼、新一代高溫合金、增材制造用黑色金屬粉末等機(jī)械結(jié)構(gòu)材料標(biāo)準(zhǔn)。 |
2023年12月 | 國(guó)家發(fā)展改革委 | 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2024年本) | 將高溫合金納入鼓勵(lì)類目錄。對(duì)鼓勵(lì)類投資項(xiàng)目,按照國(guó)家有關(guān)投資管理規(guī)定進(jìn)行審批、核準(zhǔn)或備案;鼓勵(lì)金融機(jī)構(gòu)按照市場(chǎng)化原則提供信貸支持。對(duì)鼓勵(lì)類投資項(xiàng)目的其他優(yōu)惠政策,按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 |
2023年12月 | 工業(yè)和信息化部 | 《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄(2024 年版)》 | 支持 GH4169G、GH3230、GH4061 等航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫合金葉片與葉盤(pán)材料和航空航天用變形高溫合金材料。 |
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4.行業(yè)產(chǎn)需量快速上升且產(chǎn)需缺口逐漸擴(kuò)大,下游需求有望持續(xù)釋放
我國(guó)高溫合金行業(yè)起步于1956年,經(jīng)過(guò)六十余年發(fā)展,現(xiàn)已成為全球少數(shù)擁有高溫合金生產(chǎn)體系的國(guó)家之一,建成了多個(gè)裝備先進(jìn)、產(chǎn)能規(guī)??捎^的生產(chǎn)基地。近年來(lái),隨著制造技術(shù)進(jìn)步、利好政策推動(dòng)以及下游需求增長(zhǎng),我國(guó)高溫合金產(chǎn)量和需求量快速上升,分別由2018年的2.2萬(wàn)噸和3.7萬(wàn)噸上升至2023年的4.9萬(wàn)噸和7.9萬(wàn)噸,年均復(fù)合增長(zhǎng)率分別達(dá)到17.37%和16.38%。不過(guò),由于整體技術(shù)水平與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在差距,我國(guó)高溫合金產(chǎn)能建設(shè)滯后,產(chǎn)需缺口從2018年1.5萬(wàn)噸增至2023年3萬(wàn)噸,年均符合增長(zhǎng)率達(dá)14.87%??傮w而言,目前我國(guó)高溫合金行業(yè)正處于成長(zhǎng)期,產(chǎn)量與需求存在顯著缺口,進(jìn)口替代空間大。
數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)資料、觀研天下整理
預(yù)計(jì)未來(lái)我國(guó)高溫合金行業(yè)將迎來(lái)多維度的增長(zhǎng)機(jī)遇,下游需求有望持續(xù)增長(zhǎng)。首先,航空航天領(lǐng)域作為核心驅(qū)動(dòng)力,隨著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)量產(chǎn)提速、軍用航空裝備迭代升級(jí)以及低空經(jīng)濟(jì)快速崛起,對(duì)高溫合金的需求將保持強(qiáng)勁增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。其次,隨著“雙碳”戰(zhàn)略的深入實(shí)施和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,燃?xì)廨啓C(jī)在電力、船舶等領(lǐng)域的應(yīng)用將進(jìn)一步拓展,為高溫合金行業(yè)帶來(lái)可觀的需求增量。再者國(guó)內(nèi)核電項(xiàng)目建設(shè)持續(xù)推進(jìn),對(duì)高溫合金的市場(chǎng)需求也將持續(xù)釋放。最后,技術(shù)創(chuàng)新將不斷拓展高溫合金在新能源、高端裝備等新興領(lǐng)域的應(yīng)用空間,為行業(yè)帶來(lái)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
5.本土企業(yè)正通過(guò)多維舉措加速追趕國(guó)際先進(jìn)水平
高溫合金作為工業(yè)皇冠上的明珠材料,其技術(shù)門(mén)檻高、生產(chǎn)工藝復(fù)雜,目前我國(guó)具備完整生產(chǎn)能力的企業(yè)數(shù)量有限,整體國(guó)產(chǎn)化率約60%,尤其在高端產(chǎn)品領(lǐng)域仍與PCC、ATI等國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)存在顯著差距。但值得關(guān)注的是,在相關(guān)利好政策支持下,本土企業(yè)正通過(guò)研發(fā)創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)、人才建設(shè)、產(chǎn)能擴(kuò)張等多維舉措加速追趕國(guó)際先進(jìn)水平。例如:
圖南股份通過(guò)加大研發(fā)投入(2024年研發(fā)投入同比增長(zhǎng)11.74%)、建設(shè)研發(fā)機(jī)構(gòu)與平臺(tái),聯(lián)合國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)、高校、院所等成立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,開(kāi)展產(chǎn)、學(xué)、研、用合作創(chuàng)新。截至2024年末,其累計(jì)獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)41項(xiàng),實(shí)用新型專利授權(quán)18項(xiàng)。
鋼研高納持續(xù)優(yōu)化科研體系,建立了以重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、工程中心和事業(yè)部等業(yè)務(wù)部門(mén)為中心的研發(fā)體系和創(chuàng)新主體,近年來(lái)開(kāi)發(fā)了高代次變形和粉末高溫合金、3D 打印用高性能高溫合金等關(guān)鍵技術(shù),基本實(shí)現(xiàn)了變形高溫合金產(chǎn)品生產(chǎn)鏈條的貫通和研制生產(chǎn)一體化的能力。上大股份聚焦以高溫合金為代表的特種合金產(chǎn)品高值、高效、高技術(shù)循環(huán)再生技術(shù),在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)了“第二種高溫合金工藝路線”,實(shí)現(xiàn)了高溫合金高返回比生產(chǎn)制備。
中洲特材通過(guò)實(shí)施人才興企戰(zhàn)略,加強(qiáng)技術(shù)等人才梯隊(duì)建設(shè),研發(fā)人員數(shù)量從2023年的146人增長(zhǎng)至2024年的162人。?隆達(dá)股份加速產(chǎn)能建設(shè),2025年將新增鑄造高溫合金2000噸,變形高溫合金3000噸產(chǎn)能。
展望未來(lái),本土高溫合金企業(yè)將面臨重要發(fā)展機(jī)遇。隨著國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)量產(chǎn)加速和航空發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)自主化進(jìn)程推進(jìn),國(guó)產(chǎn)高溫合金憑借性價(jià)比優(yōu)勢(shì)、供應(yīng)保障能力及本地化服務(wù)優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)空間將持續(xù)擴(kuò)大。同時(shí)國(guó)際供應(yīng)鏈波動(dòng)導(dǎo)致進(jìn)口材料交付周期延長(zhǎng)、成本上升,疊加國(guó)產(chǎn)替代政策支持,進(jìn)一步強(qiáng)化了本土企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在這兩大因素推動(dòng)下,預(yù)計(jì)本土企業(yè)將獲得更大發(fā)展空間。(WJ)

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