高温合金行业深度:航空发动机换代与燃气轮机国产化下的确定性增长(附53页PPT)
材料汇·2026-01-07 00:00

文章核心观点 高温合金作为在600℃以上极端环境下工作的关键材料,是航空发动机、燃气轮机及核电装备等高端装备的核心承力材料,其性能直接决定装备的推力、效率与寿命[2] 近年来,在“两机专项”、国产大飞机C919批产、燃气轮机国产化突破及“双碳”战略等多重因素驱动下,中国高温合金产业链进入加速发展阶段,行业景气度持续上行[2] 需求端呈现爆发式增长,国产替代进程加速,预计2025-2030年核心应用领域年均需求至少为5.65万吨[4][39] 供给端产能持续扩张,但高端产品仍存在约30%的供给缺口,国产化率预计将从2020年的不足40%提升至2025年的约65%[5] 行业呈现“技术驱动、强者恒强”的竞争格局,龙头企业凭借技术壁垒在细分领域实现突破[6] 一、高温合金: 性能优异、应用广泛的先进金属材料 - 高温合金在600℃以上高温环境下具备优异的抗氧化、抗蠕变及抗热腐蚀性能,因此广泛应用于航空航天、能源电力等高端制造领域[3][9] - 按基体元素划分,镍基合金因使用温度可超过1000℃,需求量占高温合金总需求的80%,主导市场;铁基和钴基合金为补充[3][16] 按成型工艺划分,变形高温合金应用最广,2024年需求占比达75%[3][17] - 产业链上游以镍为核心原料,成本占比可达40%;中游通过铸造、变形、粉末冶金工艺生产;下游以航空航天为主,需求占比超50%,在先进航空发动机中重量占比达40%-60%[3][21][26] - 中国高温合金产业历经仿制、自主研制到创新开发阶段,已成为继美、英、俄后第四个拥有自主高温合金体系的国家,但与国际先进水平在制造工艺、产品成材率等方面仍有差距[30][31] 近年来国家出台一系列政策支持产业发展,推动国产替代[32] 二、需求端:多领域国产替代驱动,下游需求强劲 - 总体需求:2017-2023年,中国高温合金产量从1.9万吨增至4.9万吨(CAGR 17.1%),需求量从2.1万吨增至5.2万吨(CAGR 16.8%),供需缺口逐步收窄[4] 2024年产量预计达5.7万吨,同比增长16.3%,航空航天(55%)和电力(20%)为核心需求领域[4][34] - 燃气轮机:预计2025-2030年高温合金需求超15.1万吨[7] 国内燃气发电在双碳政策下成长空间广阔,2030年装机容量有望达2.2亿千瓦[44] 海外AIDC(AI数据中心)布局带来显著电力缺口,预计2025-2028年美国电力缺口达49GW,将带动燃气轮机及上游高温合金材料需求[48][54] 国产舰船燃气轮机已达国际先进水平,海军现代化建设带来新增装备与存量维修需求[63][69] - 航空领域:预计未来10年高温合金需求为12.63万吨[7] 军用飞机方面,中国现役军机3309架,与美国(13043架)等国有明显数量差距,且机型结构相对落后,升级换装需求迫切,预计未来10年军机高温合金总需求为8.86万吨[68][72][77] 商用飞机方面,国产CJ-1000A发动机预计2027年取证并批量装机,2030年实现规模商业运营,将驱动国产替代[81] 预计未来20年中国民航客机高温合金总需求为5.58万吨[92] - 汽车领域:高温合金主要用于涡轮增压器,预计2025-2030年需求为4.26万吨,年均0.71万吨[7][102] 2030年中国汽车总产量预计达3000万辆,混动、纯电、燃油技术路线预计形成4:3:3格局[99] - 石化领域:高温合金主要用于乙烯裂解炉管和制氢炉转化管,预计2025-2030年需求为3.5万吨,年均0.58万吨[7][107] 预计2030年中国乙烯产能将达8387万吨,较2024年(5404万吨)CAGR为7.6%[107] - 核电领域:高温合金主要用于核岛部件,预计2025-2030年需求为2.51万吨,年均0.42万吨[7][115] 中国核电发展稳步向前,预计2030年前运行核电规模将成为世界第一,2030年在运装机容量目标为1.1亿千瓦[112][116] - 航天领域:高温合金主要用于火箭发动机,约占其质量的36%,预计未来10年需求为1.61万吨,年均0.16万吨[7][119][123] 商业航天兴起,千帆星座计划等将带动卫星发射需求,预计2025-2030年中国卫星发射需求超7000颗[120] 三、产能释放带动行业景气度持续向上 - 供需与市场:全球高温合金市场规模2025年有望突破300亿美元(CAGR 8.5%),中国市场规模预计达1200亿元,近五年增速超15%[5] 国内产能持续释放,2025年总产能预计超6万吨,但高端产品仍存在30%供给缺口[5] - 行业格局:行业呈现“技术驱动、强者恒强”格局,2025-2027年预计年均复合增速15%,国产替代率将从2020年32%提升至2027年80%[6] 国内形成“两端集中、中游多元”的产业链格局[5] - 产业链结构:上游冶炼环节集中,由抚顺特钢等特钢企业主导;中游铸造、锻造、粉末冶金三大工艺环节竞争活跃,企业各具特色;下游主机厂推行“小核心、大协作”模式,外协比例提升[5] 四、相关公司分析 - 西部超导:高端钛材龙头,战略性拓展高温合金业务,2025年上半年该业务收入同比增长56.68%[6] - 图南股份:母合金与精密铸件一体化供应商,铸造高温合金毛利率达39.4%[6] - 钢研高纳:铸造与粉末高温合金技术引领者,前三季度营收增长10.7%至28.04亿元[6] - 抚顺特钢:变形高温合金龙头[8] - 其他代表企业:包括专注航空发动机和燃气轮机单晶母合金的隆达股份、航空发动机叶片核心供应商万泽股份、高温合金返回料综合利用企业上大股份、航空发动机环形锻件核心制造商航宇科技、高端金属锻件综合服务商派克新材、大型模锻件供应商三角防务、以及航材股份、应流股份等[8]