高溫合金行業(yè)供需及發(fā)展趨勢分析2023

• 陳觀秋 2023年3月21日 來源：中國特鋼企業(yè)協(xié)會 449 23
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高溫合金被看作“制造先進發(fā)動機的基石”。作為一級金屬材料，高溫氪金可在600以上及一定應(yīng)力條件下長期工作，在高溫強度、抗氧化、抗熱腐蝕、疲勞性能、斷裂韌性等方面具有多重優(yōu)勢，是軍民用燃氣渦輪發(fā)動機熱端部件不可替代的關(guān)鍵材料。

高溫合金被看作“制造先進發(fā)動機的基石”。作為一級金屬材料，高溫氪金可在600以上及一定應(yīng)力條件下長期工作，在高溫強度、抗氧化、抗熱腐蝕、疲勞性能、斷裂韌性等方面具有多重優(yōu)勢，是軍民用燃氣渦輪發(fā)動機熱端部件不可替代的關(guān)鍵材料。

高溫合金作為我國航空航天、軍工、能源等領(lǐng)域重要材料之一，其發(fā)展一直備受國家的關(guān)注與支持，近年來，國家有關(guān)部分陸續(xù)出臺了一系列相關(guān)政策，支持、鼓勵我國高溫合金行業(yè)的發(fā)展，為行業(yè)提供了良好的政策環(huán)境。

十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將高端裝備、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列為重點培育領(lǐng)域;《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》也將高溫合金作為我國先進材料領(lǐng)域的短板明確寫入規(guī)劃中;“十四五”規(guī)劃建議中，也要求推動高溫合金、高性能合金、高品質(zhì)特殊鋼材等高端新材料取得突破。

一、高溫合金概述

高溫合金又被稱為“超合金”，是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料，具有優(yōu)異的高溫強度，良好的抗氧化和抗熱腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。其按照基體元素種類可分為鐵基高溫合計、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金;按合金強化類型可分為固溶強化型、時效沉淀強化;按材料成型方式可分為鑄造高溫合金、變形高溫合金和新型高溫合金。

高溫合金生產(chǎn)過程中涉及真空熔煉、熱加工、化學檢測、探傷、性能檢測等諸多技術(shù)環(huán)節(jié)，全部工藝過程包括溫度、濕度、壓力、電流等幾千個參數(shù)，產(chǎn)業(yè)鏈長、產(chǎn)品系列多、生產(chǎn)技術(shù)復雜，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會嚴重影響高溫合金的性能和質(zhì)量的穩(wěn)定，因此需要反復實驗、探索，技術(shù)和生產(chǎn)壁壘非常高。

高溫合金行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為鐵、鈷、鎳、鎢、鉬、錸等金屬原材料及相關(guān)冶煉設(shè)備;中游為高溫合金的生產(chǎn)供應(yīng)環(huán)節(jié)，主要產(chǎn)品包括變形高溫合金、鑄造高溫合金及粉末高溫合金;下游主要應(yīng)用于航空航天、能源電力、燃氣輪機、汽車工業(yè)等領(lǐng)域。

據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院《2022-2027年中國高溫合金行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》分析：

高溫合金作為生產(chǎn)航空發(fā)動機必不可少的材料之一。隨著時代的發(fā)展，航空發(fā)動機對材料提出越來越高的要求，將推動高溫合金等上游材料持續(xù)更迭。隨著軍用飛機采購提速及航空發(fā)動機訂單增長，我國高溫合金市場需求快速增長，為行業(yè)持續(xù)高速增長提供了強勁動力。此外，核電、汽車、燃氣機輪等高溫合金等其它應(yīng)用領(lǐng)域近年來也取得了長足的發(fā)展，促進了我國高溫合金需求的增長。可預見在下游需求強勁勢頭的推動下，我國高溫合金行業(yè)也將持續(xù)高速發(fā)展。

二、高溫合金行業(yè)現(xiàn)狀分析

1、高溫合金應(yīng)用狀況

高溫合金應(yīng)用廣泛，全球高溫合金航空航天需求超55%，我國軍用高溫合金占比達80%。高溫合金材料最初主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，之后逐漸應(yīng)用到電力工業(yè)、汽車工業(yè)、石油石化、玻璃建材等諸多工業(yè)領(lǐng)域。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全球每年消費高溫合金材料約28萬噸，其中航空航天等軍工領(lǐng)域需求占55%，民用領(lǐng)域如電力、機械、汽車、石油石化等領(lǐng)域占45%左右，民用高溫合金占比水平相比全球水平仍有提升空間。我國航天火箭發(fā)動機用高溫合金完全國產(chǎn)，但水平與國外先進水平差距較大。

2、中國高溫合金專利申請數(shù)量

目前我國火箭的國產(chǎn)化率已達99%到100%，基本實現(xiàn)完全國產(chǎn)化。我國航天火箭發(fā)動機用高溫合金已經(jīng)形成了較為完善的材料體系和產(chǎn)品系列，但相較于歐美及俄羅斯等航天強國的先進水平還有較大差距。我國高溫合金專利申請數(shù)量在2013-2021年間持續(xù)增長，2021年中國高溫合金專利申請數(shù)量為1431項，同比增長35.9%;2022年至今，中國高溫合金專利申請數(shù)量為814項。

雖然我國高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但整體技術(shù)水平與世界先進水平仍存在差距，高端品種尚未實現(xiàn)自主可控，供需缺口較大。在近年來國家的大力支持下，我國形成了一批裝備先進，具備一定生產(chǎn)規(guī)模的高溫合金制造基地，也形成了一批研究水平較高，研究手段齊備的科研單位，逐步具備了高溫合金自主研發(fā)和生產(chǎn)能力，國產(chǎn)化進程穩(wěn)步推進，推動了行業(yè)快速發(fā)展。

3、高溫合金行業(yè)供需情況

隨著近年來我國航空航天、核電等領(lǐng)域的快速發(fā)展，市場對高溫合金的需求量也隨之不斷增加，推動了我國高溫合金產(chǎn)量的增長。根據(jù)中國特鋼企業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，中國高溫合金的產(chǎn)量及需求量在2017-2021年間呈逐步上漲態(tài)勢，中國高溫合金的產(chǎn)量無法滿足需求量。2021年，中國高溫合金的產(chǎn)量為3.8萬噸，同比變化率為15.15%;中國高溫合金需求量為6.2萬噸，同比變化率為16.98%。

雖然我國高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但整體技術(shù)水平與世界先進水平仍存在差距，高端品種尚未實現(xiàn)自主可控，供需缺口較大。據(jù)資料顯示，2021年我國高溫合金產(chǎn)量達3.8萬噸，同比增長15.2%;需求量達6.2萬噸，同比增長17%。

可預見在下游需求強勁勢頭的推動下，我國高溫合金行業(yè)也將持續(xù)高速發(fā)展。在2015-2021年期間，我國高溫合金市場規(guī)模持續(xù)不斷增長，2021年，中國高溫合金市場規(guī)模已經(jīng)達到219億元，增速為17.11%。隨著近年來我國航空航天市場的快速發(fā)展，航空發(fā)動機行業(yè)營收也隨之不斷增長。據(jù)資料顯示，2020年我國航空發(fā)動機行業(yè)營收為256.5億元，同比增長1.7%。

三、高溫合金行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著國家對戰(zhàn)略性新材料產(chǎn)業(yè)扶持力度加大，高溫合金材料及其制品行業(yè)正處于個重大的歷史轉(zhuǎn)折點?！笆濉眹覒?zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃將高端裝備、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)列為重點培育領(lǐng)域;《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》也將高溫合金作為我國先進材料領(lǐng)域的短板明確寫入規(guī)劃中;“十四五”規(guī)劃建議中，也要求推動高溫合金、高性能合金、高品質(zhì)特殊鋼材等高端新材料取得突破。在產(chǎn)業(yè)政策的推動下，高溫合金、高性能合金及特種不銹鋼等行業(yè)有望獲得穩(wěn)健、長足的發(fā)展。

雖然我國高溫合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，但整體技術(shù)水平與世界先進水平仍存在差距，高端品種尚未實現(xiàn)自主可控，供需缺口較大。在近年來國家的大力支持下，我國形成了一批裝備先進，具備一定生產(chǎn)規(guī)模的高溫合金制造基地，也形成了一批研究水平較高，研究手段齊備的科研單位，逐步具備了高溫合金自主研發(fā)和生產(chǎn)能力，國產(chǎn)化進程穩(wěn)步推進，推動了行業(yè)快速發(fā)展。

未來，高溫合金工藝技術(shù)將向著提高承溫承載能力和環(huán)境適應(yīng)性能、增加高熔點 合金元素含量的方向發(fā)展。其中，變形高溫合金向承溫更高、精密成形和低成本方向 發(fā)展;鑄造高溫合金以高溫度梯度定向凝固技術(shù)和新型、超純單晶高溫合金為未來研 究重點方向;粉末高溫合金將在提高工作溫度的基礎(chǔ)上，繼續(xù)提高產(chǎn)品的強度、抗蠕變性能和使用壽命。

想要了解更多高溫合金行業(yè)詳情分析，可以點擊查看中研普華研究報告《2022-2027年中國高溫合金行業(yè)深度發(fā)展研究與“十四五”企業(yè)投資戰(zhàn)略規(guī)劃報告》。報告對中國國家 “十三五”經(jīng)濟和社會運行和成果進行分析、產(chǎn)業(yè)鏈上下游行業(yè)發(fā)展狀況、行業(yè)供需形勢、進出口等進行了深入研究，并重點分析了中國高溫合金行業(yè)發(fā)展狀況和特點，以及“十四五”中國高溫合金行業(yè)將面臨的挑戰(zhàn)、行業(yè)的區(qū)域發(fā)展狀況與競爭格局。報告還對“十四五”全球及中國高溫合金行業(yè)發(fā)展動向和趨勢作了詳細分析和預測，并對高溫合金行業(yè)進行了趨向研判，是高溫合金經(jīng)營企業(yè)，科研、投資機構(gòu)等單位準確了解目前高溫合金行業(yè)發(fā)展動態(tài)，把握企業(yè)定位和發(fā)展方向不可多得的精品研究報告。

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