一、高溫合金行業(yè)基本概述
高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基體元素,與其他金屬或非金屬元素熔合而成的,在600-1200℃的超高溫及應(yīng)力作用下具備長時間強度保持和高抗蠕變、抗腐蝕、抗氧化能力。常規(guī)合金材料通常應(yīng)用于工業(yè)機械、石油化工等領(lǐng)域,而高溫合金由于能夠適應(yīng)高壓、高溫、高強度等惡劣工作條件,并具備高性能、長壽命、高可靠性等特點,因而多應(yīng)用于航空航天、燃氣輪機、導彈等高端裝備領(lǐng)域。
根據(jù)基體元素的不同,高溫合金可分為鎳基、鐵基和鈷基高溫合金;根據(jù)成型方式的不同,高溫合金可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和新型高溫合金。
二、高溫合金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
相較普通合金,高溫合金材料塑性差、組織結(jié)構(gòu)與形態(tài)復雜多樣,化學成分和組織形態(tài)等對材料在一定溫度下的強度、硬度、疲勞和蠕變等性能有較大的影響,成形制造過程中組織結(jié)構(gòu)和形態(tài)的控制難度大,常出現(xiàn)混晶、組織不均勻、相組成難以調(diào)控等難題,因此高溫合金制造對材料的認知和理解的要求高,需要掌握材料變形條件與組織性能關(guān)系,進而開發(fā)可靠的塑性成形工藝。同時,由于高溫合金主要面向軍工企事業(yè)單位銷售,故產(chǎn)品具有典型的多品種、多規(guī)格、定制化的特點,不同產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)差異較大,需要企業(yè)具備大量的專業(yè)化技術(shù)員工,在生產(chǎn)過程中精確控制各項技術(shù)參數(shù),以保證產(chǎn)品質(zhì)量。
由于高溫合金主要用于航空航天、燃氣輪機等高端制造領(lǐng)域,具有很強的戰(zhàn)略價值及商業(yè)價值,歐美俄等發(fā)達國家的重點企業(yè)已在高溫合金領(lǐng)域進行了幾十年的研究,并對于核心制備技術(shù)進行嚴格保密。目前,我國從事高溫合金研發(fā)及制備的企業(yè)及研究所等單位共有十余家,已經(jīng)實現(xiàn)了從無到有的突破,但仍存在較多問題,包括部分關(guān)鍵技術(shù)尚未實現(xiàn)突破、重要材料依賴進口、缺乏自主研制的先進設(shè)備、返回料再利用的技術(shù)與機制尚未完善等??傮w來看,我國的高溫合金行業(yè)從產(chǎn)業(yè)到技術(shù)等各方面較國際先進水平仍存在較大差距。
在需求與供給方面,數(shù)據(jù)顯示,我國高溫合金需求量迅速增長,從2017年的30000噸增至2022年的70000噸,年均復合增長率為18.47%。產(chǎn)量方面,我國高溫合金產(chǎn)量從2017年的18800噸增至2022年的42000噸,年均復合增長率為17.44%。從需求和產(chǎn)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。
圖表:2017-2022年中國高溫合金需求量及產(chǎn)量
近年來高溫合金行業(yè)的市場需求始終大于供給,且呈逐年擴大的趨勢。由于一方面國內(nèi)高溫合金生產(chǎn)仍然難以滿足日益增長的下游需求,另一方面美國等西方國家主要高溫合金企業(yè)技術(shù)水平更高,國外產(chǎn)品相較國內(nèi)部分企業(yè)產(chǎn)品在純凈度、一致性及成本上更具優(yōu)勢,因而目前國內(nèi)高溫合金的進口依存度仍有接近 50%,高溫合金市場的供給缺口超 2 萬噸。供需缺口擴大一方面是由于高溫合金行業(yè)壁壘高、行業(yè)產(chǎn)能增長以現(xiàn)有廠商擴產(chǎn)為主,另一方面是由于其生產(chǎn)工藝復雜、下游認證周期長導致產(chǎn)能擴張速度較為緩慢。未來在軍用和民用領(lǐng)域的雙重拉動下,高溫合金的需求量有望進一步提升。
三、高溫合金行業(yè)下游應(yīng)用情況
長期以來,高溫合金核心應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,近幾年已逐步延伸至許多民用領(lǐng)域。軍用領(lǐng)域方面,高溫合金一直是現(xiàn)代航空航天發(fā)動機熱端部件關(guān)鍵材料中不可替代的主角,可以說沒有高溫合金就沒有現(xiàn)代航空事業(yè)。目前鎳基高溫合金是現(xiàn)代航空發(fā)動機、航天器和火箭發(fā)動機以及艦船和工業(yè)燃氣輪機的關(guān)鍵熱端部件材料(如渦輪葉片、導向器葉片、渦輪盤、燃燒室等),也是核反應(yīng)堆、化工設(shè)備、煤轉(zhuǎn)化技術(shù)等方面需要的重要高溫結(jié)構(gòu)材料。
民用領(lǐng)域方面,高溫合金的應(yīng)用涉足石油化工、電力、核工程等多個工業(yè)行業(yè),如工業(yè)用燃氣輪機、蒸汽輪機、車用渦輪增壓器、石油化工能源轉(zhuǎn)換裝置等,近年來耐高溫耐腐蝕合金在石油化工、玻璃和玻纖以及機械制造等行業(yè)的應(yīng)用呈現(xiàn)明顯突破,高溫合金的使用正在逐步替代傳統(tǒng)的不銹鋼,行業(yè)發(fā)展前景廣闊。
《2024-2029年中國高溫合金行業(yè)深度調(diào)研及投資機會分析報告》由中研普華產(chǎn)業(yè)研究院撰寫,本報告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進行了分析,重點分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力,以及行業(yè)的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài),對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。