1、 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 Table_Info1 国防军工国防军工 Table_Date 发布时间：发布时间：2023-06-20 Table_Invest 优于大势优于大势 上次评级:优于大势 Table_PicQuote 历史收益率曲线 Table_Trend 涨跌幅（%）1M 3M 12M 绝对收益-2%-3%0%相对收益-2%-3%9%Table_Market 行业数据 成分股数量（只）98 总市值（亿）19248 流通市值（亿）8884 市盈率（倍）75.89 市净率（倍）3.31 成分股总营收（亿）944 成分股总净利润（亿）65 成分股资产负债率

2、（%）52.1 Table_Report 相关报告 星球石墨：深耕石墨设备行业，聚焦公司在建项目-2023.05.18 河钢资源：公司磁铁矿成本较低，铜二期项目将提升盈利能力-2023.04.28 Table_Author 证券分析师：证券分析师：赵丽明赵丽明 执业证书编号：S0550521100004 研究助理研究助理：赵宇天赵宇天 执业证书编号：S0550122020005 Table_Title 证券研究报告/行业深度报告 航空发动机涡轮叶片材料的使用与发展方向航空发动机涡轮叶片材料的使用与发展方向 报告摘要：报告摘要：Table_Su

3、mmary 涡轮叶片的性能水平是发动机先进程度的重要标志。涡轮叶片的性能水平是发动机先进程度的重要标志。航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，是飞机的心脏，发动机的价值量占整机价值的 20%-30%。在航空发动机中，叶片是一种特殊的零件，它数量多，形状复杂，要求高，加工难度大，一直以来是发动机生产的关键。从价值量上来看，以 CFM56 系列发动机为例，叶片在发动机中的价值量占比约为 35%。由于涡轮在航空发动机中既是自持部件，依靠自身转动带动压气机转动从而实现发动机的自持工作；同时又是主要的做功部件，依靠自身转动对外输出机械能量，所以涡轮及涡轮叶片的重要性不言而喻。此外，涡轮叶片是发动机中

4、工作条件最恶劣的部件，需要承受高温燃气冲刷和温度交变，其中工作叶片还要承受高转速下的离心力作用。因此，发动机中最重要的，同时也是制造难度最大的叶片就是涡轮叶片。材料技术是未来提高涡轮叶片承温能力，从而提高发动机整体性能的关键。涡轮叶片材料技术不断发展，承温能力不断提升。涡轮叶片材料技术不断发展，承温能力不断提升。涡轮叶片属于航空发动机中的热端部件，需要在高温高压的环境下工作，极其恶劣的工作环境使得对涡轮叶片材料的要求也非常苛刻，目前涡轮叶片一般采用高温合金通过精密铸造加工而成。涡轮叶片用高温合金历经变形高温合金、铸造高温合金、定向凝固高温合金、单晶高温合金的发展，其中单晶高温合金已发展到第六代

5、。第二代及之后的单晶高温合金通过添加铼，降低其他合金元素的扩散效率，减少单晶铸件的晶粒缺陷和表面再结晶，改善合金的抗热腐蚀性能，但其也存在对单晶高温合金组织的稳定性不利、密度较大等缺陷。因此，考虑到 CMC 材料与高温合金相比，拥有更高的承温能力、更低的密度、更优异的高温下持久强度和更高的灵活性，其有望成为涡轮叶片材料未来发展方向。中国军机民机数量预期增长带动中国航空发动机叶片市场规模提升。中国军机民机数量预期增长带动中国航空发动机叶片市场规模提升。我国军费支出保持稳定增长趋势，预计未来20年中国军机需求量约为2900架，总需求规模为 2290 亿美元。随着民航运力快速增长及航线网络的进一步完

6、善和优化，预计未来 20 年我国航空市场将接收 50 座级以上客机9084 架，总价值约 1.4 万亿美元。未来，考虑到中国飞机数量将逐步增加，且一些中国企业已实现对航空发动机叶片材料及制造工艺的技术突破，国际航空发动机叶片主要市场将逐步向中国转移，中国航空发动机叶片市场规模也将保持稳定增长。相关标的：相关标的：应流股份：主要产品包括高温合金叶片、机匣等，应用于不同类型燃气轮机和多个型号航空发动机；万泽股份：专注高温合金材料和核心部件的研发制造，主要产品包括精密铸造叶片、高温合金粉末盘件、高温母合金及其合金粉末；炼石航空：公司主要业务为航空精密零部件、结构件的生产和销售，控股子公司成都航宇主要

7、生产含铼高温合金叶片；北京航材院（航材股份）：公司具备先进的等轴晶、定向、单晶合金及精密铸造工艺研究能力，和先进的大尺寸空心无余量精铸件的制备能力。风险提示：风险提示：材料技术发展不及预期，涡轮叶片承温能力提升受阻的风险；铼等金属储量产量稀少，原材料获取困难的风险；中国军机和民机需求不及预期的风险；中国航空发动机市场规模不及预期的风险。-25%-20%-15%-10%-5%0%5%10%15%2022/62022/9 2022/12 2023/3国防军工沪深300 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 2/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 目目 录录 1.涡轮叶片是

8、航空发动机重要零部件涡轮叶片是航空发动机重要零部件.4 2.涡轮叶片材料技术不断发展涡轮叶片材料技术不断发展.7 2.1.高温合金是制造涡轮叶片的重要材料.7 2.1.1.变形高温合金被用作涡轮叶片材料.10 2.1.2.铸造高温合金逐渐成为主流.10 2.1.3.定向凝固技术使涡轮叶片性能得到提高.11 2.1.4.单晶高温合金发展迅速，获得广泛运用.11 2.2.铼被加入高温合金用于涡轮叶片制造.12 2.3.CMC 材料有望成为涡轮叶片材料发展方向.14 2.3.1.CMC 材料相较高温合金具有优势.14 2.3.2.CMC 材料已被广泛研究和应用.16 3.飞机数量预期增长带动航发及涡

9、轮叶片需求飞机数量预期增长带动航发及涡轮叶片需求.18 4.相关标相关标的的.21 4.1.应流股份.21 4.2.万泽股份.23 4.3.炼石航空.26 5.风险提示风险提示.29 PYvXkYcZkWRYrVbWjZ8OdN6MsQpPpNpMkPmMqOfQsQmQ8OsQtRxNpNpQvPnPqQ 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 3/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图表目录图表目录 图图 1：民用客机各部分价值量占比：民用客机各部分价值量占比.4 图图 2：航空发动机分类：航空发动机分类.4 图图 3：涡扇发动机结构：涡扇发动机结构.5 图图 4：

10、航空发动机各部件价值量占比：航空发动机各部件价值量占比.6 图图 5：GE 公司公司 F110 发发动机结构动机结构.6 图图 6：航空发动机中材料的应用：航空发动机中材料的应用.8 图图 7：高温合金市场份额（基体元素）：高温合金市场份额（基体元素）.9 图图 8：高温合金市场份额（制备工艺）：高温合金市场份额（制备工艺）.9 图图 9：航空发动机涡轮叶片材料发展历程：航空发动机涡轮叶片材料发展历程.10 图图 10：等轴晶、定向：等轴晶、定向凝固、单晶高温合金叶片晶体结构对比凝固、单晶高温合金叶片晶体结构对比.12 图图 11：各代单晶高温合金中铼用量及使用温度：各代单晶高温合金中铼用量及

11、使用温度.13 图图 12：2016-2022 年全球铼产量年全球铼产量.13 图图 13：2022 年全球铼产量分布年全球铼产量分布.13 图图 14：2016 年至今铼价格年至今铼价格.14 图图 15：飞机中复合材料的用量：飞机中复合材料的用量.15 图图 16：SiCf/SiC 复合复合材料制造的中心锥材料制造的中心锥.15 图图 17：陶瓷基复合材料潜在使用位置：陶瓷基复合材料潜在使用位置.16 图图 18：CMC 材料在航空发动机热端部件中的应用材料在航空发动机热端部件中的应用.17 图图 19：GE9X 发动机中使用发动机中使用 CMC 材料的部件材料的部件.18 图图 20：2

12、021 年中美军机数量对比年中美军机数量对比.18 图图 21：2017-2022 年中国军费支出年中国军费支出.18 图图 22：2017-2022 年中国航空发动机市场规模年中国航空发动机市场规模.20 图图 23：2016-2023E 中国航空发动机叶片市场规模中国航空发动机叶片市场规模.20 图图 24：2017-2022 年应流股份主营业务变化年应流股份主营业务变化.21 图图 25：2022 年应流股份主营构成年应流股份主营构成.21 图图 26：2017-2023Q1 应流股份营业收入应流股份营业收入.22 图图 27：2017-2023Q1 应流股份归母净利润应流股份归母净利润

13、.22 图图 28：2017-2022 年应流股份航空航天新材料及零部件业务营业收入年应流股份航空航天新材料及零部件业务营业收入.22 图图 29：2019-2022 年万泽股份主营业务变化年万泽股份主营业务变化.23 图图 30：2022 年万泽股份主营构成年万泽股份主营构成.23 图图 31：2019-2023Q1 万泽股份营业收入万泽股份营业收入.24 图图 32：2019-2023Q1 万泽股份归母净利润万泽股份归母净利润.24 图图 33：2018-2022 年万泽股份高温合金业务营业收入年万泽股份高温合金业务营业收入.26 图图 34：Gardner 产品及应用机型产品及应用机型.

14、26 图图 35：成都航宇产品：成都航宇产品.27 图图 36：2022 年炼石航空主营构成年炼石航空主营构成.27 图图 37：2019-2023Q1 炼石航空营业收入炼石航空营业收入.28 图图 38：2019-2023Q1 炼石航空归母净利润炼石航空归母净利润.28 图图 39：全球航空制造业逐步恢复：全球航空制造业逐步恢复.29 表表 1：航空发动机叶片分类：航空发动机叶片分类.7 表表 2：高温合金主要产品及应用领域：高温合金主要产品及应用领域.9 表表 3：各代发动机涡轮叶片：各代发动机涡轮叶片材料对比材料对比.10 表表 4：各代单晶高温合金成分：各代单晶高温合金成分.12 表表

15、 5：镍基高温合金和陶瓷基复合材料对比：镍基高温合金和陶瓷基复合材料对比.16 表表 6：未来：未来 20 年年中国军机需求预测中国军机需求预测.19 表表 7：未来：未来 20 年中国民机需求预测年中国民机需求预测.19 表表 8：航空发动机涡轮叶片主要生产企业：航空发动机涡轮叶片主要生产企业.21 表表 9：万泽股份高温合金技术改造项目：万泽股份高温合金技术改造项目.25 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 4/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 1.涡轮叶片涡轮叶片是航空发动机重要零部件是航空发动机重要零部件 航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机

16、的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的推动力，人类航空史上的每一次变革都与航空发动机的技术进步密不可分。因此，航空发动机被称为“工业之花”，也被誉为“工业皇冠上的明珠”。发动机的价值量占整机价值的 20%-30%，飞机机型越大，发动机的价值占比越低。图图 1：民用客机各部分：民用客机各部分价值量占比价值量占比 数据来源：东北证券，未来智库 航空发动机可分为三种类型：活塞式发动机、燃气涡轮发动机和冲压发动机。活塞式发动机是最早应用的航空发动机，二战后随着燃气涡轮发动机的发展，活塞式发动机逐步退出主要航空领域，目前仅在功率需求较低的小型低速通用飞机上使用。燃气涡轮发动机是当前应用最广

17、的航空发动机，包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机，都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。其中涡轮风扇发动机产量占比超 50%，是应用最广、最为核心的航空发动机。冲压发动机的特点是无压气机和燃气涡轮，不能自行气动且低速性能不好，仅适用于高速高空飞行。图图 2：航空发动机分类航空发动机分类 数据来源：东北证券，前瞻产业研究院 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 5/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 涡扇发动机由风扇、压气机、燃烧室、导向叶片、高压涡轮盘及叶片、低压涡轮盘及叶片、加力燃烧室、尾喷管八部分组成。在发动机工作过程中，风扇将空气吸入，

18、一部分被吸入的空气进入低压压气机，经加压加速后吹入燃烧室中，作为氧化剂与燃料混合后进行燃烧。从燃烧室出来的气流，经过导向叶片后，以最合适的角度吹向高压涡轮叶片，带动高压涡轮盘及涡轮轴转动，进而带动高压压气机转动。此后，气流流经低压涡轮叶片，带动低压涡轮盘和涡轮轴转动，从而引起低压压气机和风扇转动。之后气流进入加力燃烧室，重新燃烧并从尾喷管喷出来，产生推力推动飞机前进。图图 3：涡扇发动机结构涡扇发动机结构 数据来源：东北证券，两机动力控制 在航空发动机中，叶片是一种特殊的零件，它数量多，形状复杂，要求高，加工难度大，一直以来是发动机生产的关键。数量众多的叶片在发动机中完成对气体的压缩和膨胀，并

19、且以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进，因此叶片在发动机工作过程中发挥着至关重要的作用。从价值量上来看，以 CFM56 系列发动机为例，叶片在发动机中的价值量占比约为 35%。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 6/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 4：航空：航空发动机发动机各部件价值量占比各部件价值量占比 数据来源：东北证券，CNKI 按照部件划分，航空发动机叶片可分为风扇叶片、压气机叶片和涡轮叶片。按照运动方式划分，航空发动机叶片可分为动叶和静叶。风扇和压气机的静叶称作整流叶片，涡轮的静叶称作导向叶片，涡轮盘上的动叶称作工作叶片。图图 5：GE 公司

20、公司 F110 发动机结构发动机结构 数据来源：东北证券，立鼎产业研究网 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 7/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 表表 1：航空发动机航空发动机叶片叶片分类分类 类型类型 细分类型细分类型 加工方式加工方式 成本成本 功能功能 价值占比价值占比 风扇叶片风扇叶片 钛合金空心叶片 超塑性成型/扩散连接技术、3D 编织结/RTM、工艺成型 风扇叶片由于叶片半径较大，单价虽高，但用量少 将进入发动机的空气进行初步压缩，压缩后的气体分为两路，一路进入内涵道进行继续压缩，另一路进入外涵道直接高速排出，产生推力 26%树脂基复合材料叶片 钛基

21、复合材料叶片 压气机压气机叶片叶片 低压级低压级 钛合金空心叶片 超塑性成型/扩散连接技术、3D 编织结/RTM、工艺成型 半径较大，且为空心叶片，成本在万元级 对进入内涵道的空气进一步进行压缩，送至燃烧室 11%钛基复合材料叶片 高压级高压级 钛合金实心叶片 精密锻造、精密加工 成本相对较低，在百元至千元级 高温合金实心叶片 涡轮叶片涡轮叶片 镍基、镍铝基铸造高温合金空心叶片 精密铸造 单价高，用量大 膨胀减压,使燃气化学能转化为涡轮机械能 63%钛-铝合金叶片 陶瓷基复材实心叶片 数据来源：东北证券，观研报告网 由于涡轮在航空发动机中既是自持部件，依靠自身转动带动压气机转动从而实现发动机的

22、自持工作；同时又是主要的做功部件，依靠自身转动对外输出机械能量，所以涡轮及涡轮叶片的重要性不言而喻。此外，涡轮叶片是发动机中工作条件最恶劣的部件，需要承受高温燃气冲刷和温度交变，其中工作叶片还要承受高转速下的离心力作用，涡轮叶片的性能水平，特别是其承温能力成为发动机先进程度的重要标志。因此，发动机中最重要的，同时也是制造难度最大的叶片就是涡轮叶片，当前可以通过材料技术、冷却技术和涂层技术三条技术路线来提高涡轮叶片承温能力。材料技术指通过研制新型耐高温材料，改善合金的综合性能，从而提高涡轮叶片的承温能力；冷却技术指通过对叶片设计和制造的优化和改良来提高涡轮叶片的承温能力，从而提高涡轮进口温度，提

23、升发动机性能；涂层技术指通过在涡轮叶片的表面施加防护涂层来提高其高温氧化和耐热腐蚀能力，以达到降低基底材料温度，提升涡轮进口温度的目的。材料技术、冷却技术和涂层技术均已经历了几次技术迭代，考虑到冷却技术与涡轮叶片结构的设计相关，不涉及具体材料的使用，涂层技术对涡轮叶片使用温度的提升作用相对稳定，材料技术是未来提高涡轮叶片承温能力，从而提高发动机整体性能的关键。2.涡轮叶片材料技术涡轮叶片材料技术不断发展不断发展 2.1.高温合金是制造涡轮叶片的重要材料 推重比是指飞机发动机推力与发动机重力之比，表示飞机发动机单位重力所产生的推力，是衡量发动机性能的重要技术指标。鉴于当前可实现涡前燃气温度高于涡

24、轮叶片承载温度，使用高性能叶片材料可以提高涡轮进口温度，使航空发动机在重量不变的情况下获得更大的推力，从而提高推重比。相关研究显示，涡轮进口温度每提高 100，航空发动机的推重比能够提高 10%左右。现有推重比 10 一级的发动机涡轮进口平均温度达到 1600，预计未来新一代发动机的涡轮进口温度有望达到1800左右。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 8/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 自 20 世纪四五十年代起，国内外就对航空发动机涡轮叶片材料的研究投入了大量的精力。涡轮叶片属于航空发动机中的热端部件，需要在高温高压的环境下工作，极其恶劣的工作环境使得对涡轮叶

25、片材料的要求也非常苛刻：（1）良好的力学性能，包括高温蠕变性能、机械疲劳性能、热疲劳性能和抗冲击性能，以及良好的高温塑性；（2）良好的抗热腐蚀和抗氧化性能；（3）良好的工艺性能，如铸造性能、焊接性能，以及尽可能高的导热系数、尽可能低的热膨胀系数和较小的密度等良好的物理性能；（4）较高的初熔温度，能够承受短时超温；（5）良好的组织稳定性。高温合金能够较好的满足上述要求，因此涡轮叶片一般采用高温合金通过精密铸造加工而成。图图 6：航空发动机中材料的应用航空发动机中材料的应用 数据来源：东北证券，图南股份招股说明书 高温合金是指能在 600以上的高温及一定应力作用下长期工作的一类金属材料，具有优异的

26、高温强度、良好的抗氧化和抗热腐蚀性能、良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能。按照基体元素，高温合金可以分为铁基高温合金（14.3%）、镍基高温合金（80%）和钴基高温合金（5.7%）。铁基高温合金使用温度一般只能达到 750-780，难以满足涡轮叶片对材料承受高温能力的要求。钴基高温合金虽然耐热性能较好，但由于钴资源产量比较少，加工比较困难，整体用量不多。因此，当前绝大部分涡轮叶片使用镍基高温合金作为原材料进行生产。按照制备工艺，高温合金可以分为变形高温合金（70%）、铸造高温合金（20%）和粉末高温合金（10%）。变形高温合金指可以进行冷热变形加工，具有良好的力学性能和综合强度、韧性，具有较高

27、的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金；铸造高温合金指以铸造方法直接制备零部件的一类合金；粉末高温合金是指用粉末冶金工艺制成的高温合金。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 9/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 表表 2：高温合金主要产品及应用领域高温合金主要产品及应用领域 类型类型 产品产品 应用领域应用领域 铸造高温合金铸造高温合金 高温合金母合金 主要供应各航空航天发动机、船用发动机精铸件生产 精密铸造合金制品 等轴晶精密铸造制品 应用于航空航天发动机、燃气轮机、汽车等领域 不锈钢合金精铸件 应用于船舶、雷达等领域 高温合金叶片 等轴晶叶片 各类航空发动机和高温合金叶

28、片 定向凝固叶片 单晶叶片 变形高温合金变形高温合金 高温合金盘锻件 可用于制作-253-900之间特殊环境下使用的涡轮盘锻件、叶片等转动部件及机匣、环形件、拉杆、轴等热端承力件，应用于航空发动机、航天动力、地面及石油、化工、勘探及核工业等领域 高温合金棒材、板带材、管材、丝材 应用于航空、航天、能源、石油、化工、勘探、核工业、冶金、机械、电力及玻璃建材等领域 高温合金环件 应用于燃烧室的筒体和法兰部件 高均质涡轮盘 可生产高温合金涡轮盘、轴类锻件；高均质化、长寿命高温模具材料及各种规格高速钢棒材 司太立耐磨制品 适用于核电、石化、电力、汽车、纺织、化工、食品等诸多领域 粉末高温合金粉末高温合

29、金 高品质金属粉末 应用于航空、航天、能源、石化、医学等领域 数据来源：东北证券，钢研高纳官网 图图 7：高温合金市场份额（基体元素）高温合金市场份额（基体元素）图图 8：高温合金市场份额（制备工艺）高温合金市场份额（制备工艺）数据来源：东北证券，华经产业研究院 数据来源：东北证券，华经产业研究院 高温合金于 20 世纪 40 年代问世，其凭借较为优异的高温使用性能全面替代高温不锈钢，使得涡轮叶片使用温度大幅提高，达到了 800的水平。20 世纪 50 年代，随着真空冶炼水平的提高和加工工艺的发展，铸造高温合金逐渐开始成为涡轮叶片的主选材料。20 世纪 60 年代，定向凝固高温合金出现，使得涡

30、轮叶片承温能力达到了 1000的水平。20 世纪 70 年代，在定向凝固技术的基础上，很快又发展出单晶高温合金，至今仍被广泛应用于涡轮叶片的制造。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 10/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 9：航空发动机涡轮叶片材料发展历程航空发动机涡轮叶片材料发展历程 数据来源：东北证券，重型燃气轮机热端部件材料发展现状及趋势 表表 3：各代发动机涡轮叶片材料对比各代发动机涡轮叶片材料对比 第二代第二代 第三代第三代 第四代第四代 第五代第五代 推重比推重比 4-6 7-8 9-10 12-15 涡轮前温度涡轮前温度 1300-1500K

31、1680-1750K 1850-1980K 2100-2200K 典型发动机典型发动机 斯贝 MK202 F100，F110 F119，EJ200 服役时间服役时间 20 世纪 60 年代 20 世纪 70 年代 20 世纪末 2018-2025 涡轮结构涡轮结构 实心叶片 气模冷却空心涡轮叶片 复合冷却空心叶片 双层壁超冷/铸冷涡轮叶片 叶片材料叶片材料 定向凝固高温合金 第一代单晶合金 第二代单晶合金 第三代单晶合金、金属间化合物 数据来源：东北证券，航空发动机涡轮叶片材料的应用与发展 2.1.1.变形高温合金被用作涡轮叶片材料 为满足涡轮喷气发动机热端部件的要求，20世纪30年代末镍基高

32、温合金开始发展。1939 年英国 Mond 镍公司首先在 20%Cr-80%Ni 电热合金中添加了少量 C 和 Ti 研制出了镍基合金 Nimonic75，随后又研究出一种含有 Al 和 Ti 合金元素的 Nimonic80合金，并于 1942 年将其成功的用作涡轮叶片材料。美国和前苏联高温合金发展与英国相似，世界范围内逐渐形成了 Nimonic、Inconel、Mar-M、Udimet 等一系列牌号的合金。这类合金都是通过锻造、轧制等工序加工成航空发动机所需的涡轮叶片等部件，因此被称为变形高温合金。然而，随着航空工业的发展，涡轮叶片工作温度和强度不断提升，叶片结构复杂程度也不断增加，使得通过

33、锻造成型的变形高温合金无法满足要求，铸造高温合金叶片应运而生。2.1.2.铸造高温合金逐渐成为主流 20 世纪 50 年代，真空熔炼和熔模精密铸造技术的先后出现，使合金的性能和铸件的质量大幅提高，铸造高温合金得到迅速发展，并逐渐成为高温合金的主流，高温合金进入铸造时代。镍基铸造高温合金发展可分为三个阶段：（1）在镍基高温合金发展初期，通过适当调整和添加合金成分完全能够满足涡轮叶片材料的设计要求，而铸造过程对改善叶片性能贡献不大；（2）随着镍基高温合金的发展，仅仅靠合金成分的发展不能适应叶片材料性能的进一步要求，于是合金的铸造过程控制也成为材料技术的一个关键；（3）随着镍基高温合金的继续发展，高

34、温合金的使用温度已 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 11/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 经接近极限，通过调整合金成分来提升合金性能的空间已变得十分有限，因此必须通过采用新工艺，如定向凝固技术来提升合金性能。2.1.3.定向凝固技术使涡轮叶片性能得到提高 普通铸造获得的是大量的等轴晶，其自身由多个晶粒组成，存在多个晶界，而晶界处杂质较多、原子扩散较快、原子排列不规则等缺陷，成为普通铸造高温合金工作过程中的薄弱环节。对高温合金涡轮叶片的事故分析发现，涡轮高速旋转时叶片受到的离心力使得横向晶界比纵向晶界更容易开裂。定向凝固高温合金通过控制结晶生长速度，使晶粒按主

35、承力方向择优生长，改善了合金的强度和塑性，提高了合金的热疲劳性能，并且基本消除了垂直于主应力轴的横向晶界，减少了铸造疏松、合金偏析和晶界碳化物等缺陷。采用定向凝固高温合金制造的涡轮叶片可承受温度达到了 1000，相比上一代高温合金有了约 200的提升，涡轮叶片的性能得到进一步提高。2.1.4.单晶高温合金发展迅速，获得广泛运用 单晶高温合金是在等轴晶和定向凝固高温合金基础上发展起来的一类先进发动机叶片材料，目前单晶高温合金已经发展到第六代。20 世纪 80 年代初期，合金化理论和热处理工艺得到突破，此时的工艺可以在定向凝固高温合金的基础上完全消除晶界，单晶高温合金涡轮叶片制造技术由此诞生，涡轮

36、叶片的承载温度达到 1030左右，第一代单晶高温合金 PWA1480、ReneN4 等在多种航空发动机上获得广泛应用。80 年代后期，第二代单晶高温合金通过加入 3%的铼元素，使得涡轮叶片的微观结构稳定性进一步提升，持久强度与抗氧化腐蚀能力达到了一个较好的平衡，承载温度再次提高 30左右，达到了 1060左右的水平，以 PWA1484、ReneN5 为代表的第二代单晶高温合金在先进航空发动机上得到大量使用。在第三代单晶高温合金中，以 CMSX-10 和 ReneN6 为例，通过提高原子半径大的难熔元素的总含量，特别是加入 5%以上的铼，其合金成分进一步优化，涡轮叶片使用温度达到 1100左右，

37、显著提高了涡轮叶片的高温蠕变强度，并获得高强度抗热疲劳、抗氧化和热腐蚀性能。美国和日本已先后研制出第四代单晶高温合金 EPM-102 和 TMS-138，通过添加钌，进一步提高了合金微观结构的稳定性，增加了长时间高温下的蠕变强度，使用温度提高到了 1140。目前，日本已成功研制了承温能力更高的第五代、第六代单晶高温合金 TMS-162、TMS-238。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 12/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 10：等轴晶、定向凝固、单晶高温等轴晶、定向凝固、单晶高温合金叶片晶体结构对比合金叶片晶体结构对比 数据来源：东北证券，材易通 表表

38、4：各代单晶高温合金成分各代单晶高温合金成分 Cr Co Mo W Al Ti Nb Ta Re Ru Hf Ni 第一代第一代 DD3 9.5 5 3.8 5.2 5.9 2.1 bal ReneN4 9 8 2 6 3.7 4.2 0.5 4 bal CMSX-2 8 5 0.6 8 5.6 1 6 bal 第二代第二代 DD6 4.3 9 2 8 5.6 0.5 7.5 2 0.1 bal ReneN5 7 8 2 5 6.2 7 3 0.2 bal CMSX-4 6.5 9 0.6 6 5.6 1 6.5 3 bal 第三代第三代 DD9 4.3 7 2 6.5 5.6 0.5 7.5

39、 4.5 0.1 bal ReneN6 4.2 12.5 1.4 6 5.75 7.2 5.4 0.15 bal CMSX-10 2 3 0.4 5 5.7 0.2 8 6 0.03 bal 第四代第四代 EPM102 2 16.5 2 6 5.55 8 5.95 3 0.15 bal TMS138 3.2 5.8 2.9 5.9 5.8 5.6 5 2 1 bal 第五代第五代 TMS162 3 5.8 3.9 5.8 5.8 5.6 4.9 6 0.1 bal 第六代第六代 TMS238 4.6 6.5 1.1 4 5 7.6 6.4 5 0.1 bal 数据来源：东北证券，湖南铼因 2.

40、2.铼被加入高温合金用于涡轮叶片制造 第二代及之后单晶高温合金与第一代单晶高温合金相比，一个显著的变化就是添加了金属铼。铼是一种稀有元素，其熔点高达 3180，是仅次于钨（W）的难熔金属元素，耐热性能强，在高温下比较稳定。铼的高温蠕变性能优于钨（W）、钼（Mo）和铌（Nb）等难熔元素，兼具优良的耐磨性及抗腐蚀性，非常适用于制造工作环境苛刻的航空发动机零部件，尤其对高性能涡轮叶片的研制具有重要意义。铼是镍基单晶高温合金中最有效的固溶强化元素之一，其倾向于在 基体中集中，形成的铼原子团约 1nm 且短程有序，这种原子团簇的强化能力较传统固溶强化手段更加突出。此外，铼的加入还能起到降低其他合金元素的

41、扩散效率、减少单晶铸件的晶粒缺陷和表面再结晶、改善合金的抗热腐蚀性能等作用。以国内研制的单晶高 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 13/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 温合金为例，第一代单晶高温合金 DD3 未添加铼，第二代单晶高温合金 DD6 添加了 2%的铼，第三代单晶高温合金 DD9 添加了 4.5%的铼。研究结果显示，在同等温度和压力的测试条件下，DD9 合金的蠕变断裂寿命几乎是 DD6 合金的两倍。随着人们对铼的认识不断深入，其已成为单晶高温合金中不可或缺的重要元素，目前日本研制的最新一代单晶高温合金 TMS238 中，铼的含量已提升至 6.4%。图

42、图 11：各代单晶高温合金中铼用量及使用温度各代单晶高温合金中铼用量及使用温度 数据来源：东北证券，材易通 鉴于铼在航空航天领域的重要性，各国均将铼视为战略资源，但是其储量稀少，加工困难，导致价格高昂，制约了其在航空航天领域的广泛应用。根据美国地质调查局发布的矿产品摘要 2023，2022 年全球铼的产量为 58 吨，同比下降 2.52%。其中智利产量最多，达到 29 吨，市场份额为 50%；波兰、美国、乌兹别克斯坦、韩国、中国产量分别为 9.5、9、4.9、2.8 和 2.5 吨，产量占比分别为 16.4%、15.5%、8.4%、4.8%和 4.3%。目前，美国通过长期合同的形式，垄断了包括

43、智利在内的大部分铼供给，每年从智利、哈萨克斯坦等国进口大量的铼资源。图图 12：2016-2022 年全球铼产量年全球铼产量 图图 13：2022 年全球铼产量分布年全球铼产量分布 数据来源：东北证券，USGS 数据来源：东北证券，USGS 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 14/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 2016 年至今，虽然铼价格整体呈逐步下降的趋势，但当前仍然达到了 17000 元/千克，全球铼资源储量及产量的稀缺使其价格一直维持在较高水平。考虑到我国铼资源较为稀缺，较高的价格使得含铼单晶高温合金十分昂贵，制造成本压力大增，对其在航空航天领域的应用

44、形成一定程度的阻碍。图图 14：2016 年至今铼价格年至今铼价格 数据来源：东北证券，Wind 除了储量稀少和价格昂贵的缺点外，铼也是有害的拓扑密排相（TCP）的重要形成元素，加入过量的铼对单晶高温合金组织的稳定性不利，还会在合金经过长期高温服役后降低合金的持久性能，从而加速合金的失效。因此，从第四代单晶高温合金开始，钌（Ru）被当作解决 TCP 的途径加入到单晶高温合金中。但是，钌的加入可能导致拓扑反转的发生，尤其是在高温下，会影响单晶高温合金的蠕变断裂寿命。此外，铼的密度为 21.0g/cm，仅次于锇（Os）、铱（Ir）和铂（Pt），如此高的密度与涡轮叶片设计轻质化的趋势相悖。因此，全球

45、范围内对于涡轮叶片材料的研究从未停止。2.3.CMC 材料有望成为涡轮叶片材料发展方向 2.3.1.CMC 材料相较高温合金具有优势 基于当前涡前燃气温度发展快于涡轮叶片承受温度、涡轮进口温度已逐步接近高温合金熔点、向高温合金中加入难熔金属元素存在各种限制等既定事实，陶瓷基复合材料（CMC）成为新一代航空发动机涡轮叶片的首选材料，也是未来航空发动机的核心技术之一。目前，飞机中各类先进复合材料的用量占比已达到 50%，复合材料在航空航天领域占有十分重要的地位。陶瓷基复合材料是以先进耐高温的陶瓷为基体，与各种具有高强度、高弹性的纤维复合的一类复合材料。按照基体材料划分，可以分为氧化物陶瓷基复合材料

46、、非氧化物陶瓷基复合材料和玻璃陶瓷基复合材料，其中非氧化物陶瓷基复合材料包括碳化硅（SiC）、氮化硅（SiN）、氮化硼（BN）等，这类材料具有强度高、硬度高、耐高温性能优异等特点。为了克服陶瓷脆性大的缺点，拓宽其使用范围，需要在陶瓷基体中引入第二相材料，使之增强增韧。目前实现陶瓷基复合材料强韧化的途径有纤维增强和颗粒弥散等，其中纤维增强较为常见，主要的纤维种类包括碳纤维、碳化硅纤维、石英纤维、氧化物纤维等。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 15/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 15：飞机中复合材料的用量飞机中复合材料的用量 数据来源：东北证券，3D 打印

47、技术参考 从陶瓷基体角度来看，碳化硅拥有良好的耐高温性、抗氧化性和力学强度，是目前制备高性能陶瓷基复合材料最佳的基体材料，目前较为常见的陶瓷基复合材料主要有碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（SiCf/SiC）和碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料（Cf/SiC）。Cf/SiC复合材料具有耐高温和高抗热震性能、高耐磨性和高硬度、耐化学腐蚀特性、高导热、低热膨胀系数等优异性能。SiCf/SiC 复合材料具有高比强度和比刚度、良好的高温力学性能和抗氧化性能、优异的抗辐照性能和耐腐蚀性能。Cf/SiC 复合材料在高温环境中易氧化导致性能下降甚至失效，在制造过程中也很难消除纤维中的氧以及确保保护涂层完全覆盖

48、且不破损。因此，在高温环境中长时间重复使用的部件一般使用 SiCf/SiC 复合材料，SiCf/SiC 复合材料也被认为是未来航空发动机最有前景的材料之一，是提高发动机性能的关键材料。图图 16：SiCf/SiC 复合材料制造的中心锥复合材料制造的中心锥 数据来源：东北证券，航空动力 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 16/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 与镍基高温合金相比，SiCf/SiC 复合材料拥有显著优势。（1）更高的承温能力：SiCf/SiC 复合材料耐温极限比镍基高温合金提高约 150，可以提高航空发动机的效率；（2）更低的密度：SiCf/SiC

49、复合材料的密度约为 3g/cm，仅为高温合金的 1/4-1/3，较低的密度可以显著降低发动机重量从而大幅提高推重比；（3）高温下优异的持久强度；（4）灵活性高：纤维纺织技术的引入使 SiCf/SiC 复合材料的设计性和结构适应性大幅提高。此外，SiCf/SiC 复合材料在保持传统陶瓷材料（氮化硅、碳化硅等）耐高温、高强度和刚度、密度低、抗腐蚀等优良性能的同时，克服了其脆性大的致命弱点，提高了其韧性和可靠性。表表 5：镍基高温合金和陶瓷基复合材料对比镍基高温合金和陶瓷基复合材料对比 镍基高温合金镍基高温合金 陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料 密度密度 7.9-8.4g/cm 2-3.2g/cm 最高

50、耐温最高耐温 有气冷有气冷 1450 1650 无气冷无气冷 1100 1200 高温稳定性高温稳定性 1050后急剧变软 比强度和比模量与温度正相关 抗氧化性能抗氧化性能 一般 具有良好的高温抗氧化性能 结构强度结构强度 各向同性 单方向抗拉强度极高 表面特性表面特性 单晶、光滑致密 光洁表面需较强编织工艺 数据来源：东北证券，立鼎产业研究网 对于军用发动机来说，提高推重比是重中之重，使用 SiCf/SiC 复合材料可以提高涡轮叶片使用温度，进而通过提高涡轮进口温度来提高推重比。对于民用发动机来说，降低油耗从而降低燃油成本则更为关键，使用 SiCf/SiC 复合材料可以实现减重的目的，提升发

51、动机效率，进而减少油耗。因此，由于 SiCf/SiC 复合材料拥有比高温合金更高的使用温度和更轻的质量，拥有比陶瓷材料更高的韧性和可靠性，目前已呈现出从低温向高温、从冷端部件向热端部件、从静子向转子的发展趋势。未来 SiCf/SiC 复合材料在航空发动机热端部件的发展前景广阔，潜在使用位置包括航空发动机燃烧室、高低压涡轮（主要包括导向叶片、转子叶片及涡轮外环）、喷管等。图图 17：陶瓷基复合材料潜在使用位置陶瓷基复合材料潜在使用位置 数据来源：东北证券，立鼎产业研究网 2.3.2.CMC 材料已被广泛研究和应用 从 20 世纪 50 年代开始，欧美国家已经开展 CMC 在航空发动机热端部件上应

52、用的研究，其中法国 Snecma 公司和美国 GE 公司在该领域研究起步最早，技术成熟度和应用程度相对较高。美国从 1979 年至今针对 CMC 材料在航空发动机上的应用进行了大量的研发投入，相继开展了 HITEMP、HSR-EPM/CPC、UEET 和 ERA 等计 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 17/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 划。其他发达国家也针对 CMC 材料在航空发动机上的应用积极开展研究，主要有英国 AST 计划、法国 ASTF 计划和日本 AMG 计划等。最终形成了一整套 CMC 材料力学行为及其在航空发动机部件上应用的研究体系，直接促进

53、航空发动机的快速发展。20 世纪 90 年代，法国 Snecma 公司研发了 CERASEP 系列的 CMC，并将该材料成功应用在了 M-88 型发动机的喷管调节片上，标志着 CMC 在航空方面的应用已经开始。此后，GE 公司、罗罗公司和 Hyper-Therm HTC 公司针对 CMC 材料在航空发动机热端部件的应用开展大量研究。图图 18：CMC 材料在航空发动机热端部件中的应用材料在航空发动机热端部件中的应用 数据来源：东北证券，陶瓷基复合材料在航空发动机热端部件应用及热分析研究进展 关于航空发动机中 CMC 材料的应用和研究，GE 公司一直走在世界前列，其进行了大量的试验，先后考核了涡

54、轮外环、燃烧室火箭筒、涡轮导向叶片、低压涡轮转子叶片等构件，其中最先进入商业化批产的是 CFM 国际公司 LEAP 发动机的一级高压涡轮外环。LEAP-1A 和 LEAP-1B 分别为空客 320neo 和波音 737MAX 提供动力，LEAP-1C 则是中国 C919 飞机中唯一的西方动力装置。2020 年初世界上最大最先进和效率最高的双发飞机波音 777X 顺利完成首飞，搭载的发动机 GE9X 是目前世界上最大的全新一代商用航空发动机。其燃烧室和高压涡轮部分采用了 CMC 材料，GE9X 发动机的重量比采用高温合金减轻约 1/3，减小冷气消耗量达 15%，燃油消耗显著降低，同时发动机推力、

55、推重比和燃油热效率均取得显著提高，这在世界航空发动机发展中具有里程碑意义。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 18/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 19：GE9X 发动机中使用发动机中使用 CMC 材料的部件材料的部件 数据来源：东北证券，航空动力 3.飞机数量预期增长带动航发及涡轮叶片需求飞机数量预期增长带动航发及涡轮叶片需求 军机在国防现代化建设中发挥着重要作用，目前我国军机数量与美国等发达国家相比，仍然存在一定差距。根据World Air Forces 2022，2021 年全球军机数量总计53271 架，其中美国保有 13246 架，占全球近 25

56、%，中国军机保有量仅为 3285 架。分机型来看，中国各类军机数量与美国相比均相差甚远。随着国家对军事战略重视程度的逐步提升，叠加我国军机存在扩编和换装需求的预期，我国军费支出保持稳定增长趋势，由 2017 年的 10211 亿元增长至 2022 年的 14500 亿元，CAGR7.27%。根据相关资料，预计未来 20 年中国军机需求量约为 2900 架，总需求规模为 2290 亿美元。图图 20：2021 年中美军机数量对比年中美军机数量对比 图图 21：2017-2022 年中国军费支出年中国军费支出 数据来源：东北证券，World Air Forces 2022 数据来源：东北证券，前瞻

57、产业研究院 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 19/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 表表 6：未来未来 20 年中国军机需求预测年中国军机需求预测 机型机型 飞机数量（架）飞机数量（架）平均单价（万美元）平均单价（万美元）合计（亿美元）合计（亿美元）战斗机战斗机 四代轻 400 4000 160 四代重 400 11250 450 五代轻 300 9000 270 五代重 300 14000 420 大飞机大飞机 中型运输机 200 2000 40 大型运输机 400 15000 600 中型加油机 100 1000 10 大型加油机 100 4000 40

58、中型特种飞机 100 5000 50 大型特种飞机 100 15000 150 教练机 500 2000 100 合计 2900 2290 数据来源：东北证券，观研报告网 近年来，随着民航运力快速增长及航线网络的进一步完善和优化，中国民用飞机产业未来 10-20 年将迎来一个快速发展时期。根据相关资料预测，未来 20 年我国航空市场将接收 50 座级以上客机 9084 架，总价值约 1.4 万亿美元。其中涡扇支线客机953 架，单通道喷气客机 6295 架，双通道喷气客机 1836 架。表表 7：未来未来 20 年中国民机需求预测年中国民机需求预测 机型机型 飞机数量（架）飞机数量（架）价值合

59、计（亿美元）价值合计（亿美元）涡扇支线客机涡扇支线客机 953 14000 单通道喷气客机单通道喷气客机 6295 双通道喷气客机双通道喷气客机 1836 合计合计 9084 数据来源：东北证券，观研报告网 航空发动机是飞机最重要的组成部分，随着国家对航空发动机自主研发的力度逐渐加大、“两机”重大专项和“飞发分离”等政策的逐步落实以及军机和民机需求的快速增长，航空发动机产业发展日渐加速。2020 年，中国航空发动机市场规模受疫情影响下滑至 393.67 亿元，同比下降 27.13%。此后两年，中国航空制造业逐步从疫情中恢复，航空发动机市场规模也上升至 2022 年的 478.2 亿元，同比增长

60、 7.31%。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 20/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 22：2017-2022 年中国航空发动机市场规模年中国航空发动机市场规模 数据来源：东北证券，观研报告网 未来，考虑到中国飞机数量将逐步增加，且一些中国企业已实现对航空发动机叶片材料及制造工艺的技术突破，国际航空发动机叶片主要市场将逐步向中国转移，中国航空发动机叶片市场规模也将保持稳定增长。2016-2022 年，中国航空发动机叶片市场规模由 893.4 亿元增长至 1253.7 亿元，CAGR5.81%。预计 2023 年，市场规模将进一步增长至 1321.3 亿元

61、。图图 23：2016-2023E 中国航空发动机叶片市场规模中国航空发动机叶片市场规模 数据来源：东北证券，观研报告网 此前，高性能、长寿命的涡轮叶片长期被欧美企业垄断，GE、普惠、赛峰、罗罗等国际航空发动机巨头均有直属涡轮叶片工厂，PCC 则是最大的独立涡轮叶片供应商。俄罗斯生产的涡轮叶片性能可以满足要求，但是其生产成本较高，使用寿命也较短。经过多年发展，国内涡轮叶片技术进步显著，主要生产企业包括应流股份、江苏永瀚、万泽股份、炼石航空和北京航材院等。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 21/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 表表 8：航空发动机涡轮叶片主要生产

62、企业：航空发动机涡轮叶片主要生产企业 公司公司 国家国家 涡轮叶片生产情况涡轮叶片生产情况 GE 美国 在美国拥有涡扇发动机叶片工厂 普惠普惠 美国 在美国拥有涡扇发动机叶片工厂 赛峰赛峰 法国 在法国拥有涡扇发动机叶片工厂 罗罗罗罗 英国 在英国拥有涡扇发动机叶片工厂 PCC 美国 最大的独立涡轮叶片供应商 应流股份应流股份 中国 主要产品包括高温合金叶片、机匣等，应用于不同类型燃气轮机和多个型号航空发动机 江苏永瀚江苏永瀚 中国 专注于航空发动机、燃气轮机用等轴、定向、单晶高温合金涡轮叶片及热端部件的研制和生产 万泽股份万泽股份 中国 专注高温合金材料和核心部件的研发制造，主要产品包括精密

63、铸造叶片、高温合金粉末盘件、高温母合金及其合金粉末 炼石航空炼石航空 中国 公司主要业务为航空精密零部件、结构件的生产和销售，控股子公司成都航宇主要生产含铼高温合金叶片 北京航材院北京航材院（航材股份）（航材股份）中国 公司具备先进的等轴晶、定向、单晶合金及精密铸造工艺研究能力，和先进的大尺寸空心无余量精铸件的制备能力 数据来源：东北证券，各公司官网 4.相关标的相关标的 4.1.应流股份 公司是专用设备零部件生产领域内的领先企业，主要产品为泵及阀门零件、机械装备构件，应用在航空航天、核电、油气、资源等高端装备领域。按照行业划分，公司主营业务可分为高端装备零部件业务、核能新材料及零部件业务、航

64、空航天新材料及零部件业务三类。2017-2022 年，公司高端装备零部件业务比重逐年下降，核能新材料及零部件业务比重整体保持稳定，航空航天新材料及零部件业务比重呈快速增长趋势。2022 年，高端装备零部件业务、核能新材料及零部件业务、航空航天新材料及零部件业务占营业收入的比重分别为 52.7%、14.8%、28.5%。图图 24：2017-2022 年应流股份主营业务变化年应流股份主营业务变化 图图 25：2022 年应流股份主营构成年应流股份主营构成 数据来源：东北证券，Wind 数据来源：东北证券，Wind 2022 年，公司实现营业收入 21.98 亿元，同比增长 7.73%；实现归属于

65、上市公司股东的净利润 4.02 亿元，同比增长 73.75%。2023 年一季度，公司实现营业收入 6.07亿元，同比增长 16.12%；实现归属于上市公司股东的净利润 0.81 亿元，同比增长23.02%。公司盈利能力保持稳定增长。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 22/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 26：2017-2023Q1 应流股份营业收入应流股份营业收入 图图 27：2017-2023Q1 应流股份归母净利润应流股份归母净利润 数据来源：东北证券，Wind 数据来源：东北证券，Wind 公司航空航天新材料及零部件业务主要生产公司应流航源型号储

66、备充足，接单势头强劲，开发完成燃气轮机品种 28 个，同时在研 41 个；开发完成航空发动机品种 75个，同时在研 25 个。公司涡扇发动机重点型号订单继续保持稳定供货，订单量继续增长，多款小型发动机涡轮叶轮、叶盘、叶片、导向器等订单释放加快；民用航空发动机机匣大规模量产，并荣获 GE 航空 2022 年度精益供应商奖；国内民航领域实现多款产品开发交付，包括商用发动机空心单晶叶片、整流叶片和轴承座等；承担某型号重型燃气轮机高温合金透平叶片国产化研制重任，并取得了实质订单；为海外客户生产的某型重型燃机动叶片进入批量化生产阶段。公司在保持铸造产能优势的前提下，继续加强全产业链能力建设，攻克了母合金

67、、陶瓷型芯等关键制造技术。高温合金母合金厂累计已完成品种开发接近 40 个，通过了 GE、罗罗、商发、上海能源等国内外优秀客户审核，大部分新产品开发实现了母合金的“本土化”；陶瓷型芯厂全年累计开发 49 项陶芯项目，具备批产条件 30 项；热等静压中心在满足本公司需求外，产能充分释放，争取了大量外协订单。2022 年，公司航空航天新材料及零部件业务实现营业收入 6.26 亿元，同比增长 22.62%。公司正在建设叶片和机匣加工、喷涂生产线，目前已开始厂房建设和设备订购，项目投产后将提升产品附加值，满足客户一站式采购需求。图图 28：2017-2022 年应流股份航空航天新材料及零部件业务营业收

68、入年应流股份航空航天新材料及零部件业务营业收入 数据来源：东北证券，Wind 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 23/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 4.2.万泽股份 公司专注高温合金材料和核心部件的研发制造，致力于研发、生产具有自主知识产权和国际竞争力的精密铸造叶片、高温合金粉末盘件、高温母合金及其合金粉末等，是国内唯一具备从高温合金材料研发到部件制备全流程研制能力的民营企业。（1）公司已建立超高纯度高温合金熔炼核心技术体系，主要生产镍基高温母合金；该产品主要作为母材或应用于热端部件的生产中，如粉末冶金制粉、高温合金铸造等。（2）公司已建立超高纯度粉末冶金制

69、粉核心技术体系，主要是将高温母合金进行雾化，来完成高温合金粉末的制备，其粉末主要用于制造先进发动机的涡轮盘、封严篦齿盘等粉末盘件的生产，产品已经经过考核认证，进入批量生产。（3）公司已掌握精密铸造叶片核心技术，并成功使用自主研发的镍基高温母合金试制出高品质的等轴、定向及单晶涡轮叶片，相关产品已应用于航空发动机、燃气轮机、机车动力等产业，部分产品已进入批量生产。（4）公司已掌握高温合金粉末涡轮盘件、篦齿盘等构件制备的核心工艺及其参数控制技术，成功研制并交付高温合金粉末盘件并通过装机长试考核，进入批量生产阶段。2019 年，公司完成重大资产置换，主营业务变更为微生态活菌产品、高温合金及其制品的研发

70、、生产及销售。2019-2022 年，分属于医药制造业的微生态活菌产品业务营业收入占比由 96.93%逐年下降至 74.77%，分属于制造业的高温合金业务营业收入占比由 2.68%逐年上升至 22.71%。图图 29：2019-2022 年年万泽股份万泽股份主营业务变化主营业务变化 图图 30：2022 年年万泽万泽股份主营构成股份主营构成 数据来源：东北证券，Wind 数据来源：东北证券，Wind 2022 年，公司实现营业收入 7.94 亿元，同比增长 21.04%；实现归属于上市公司股东的净利润 10171.91 万元，同比增长 6.74%。2023 年一季度，公司实现营业收入2.81

71、亿元，同比增长 106.62%；实现归属于上市公司股东的净利润 5850.63 万元，同比增长 79.16%。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 24/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 31：2019-2023Q1 万泽股份营业收入万泽股份营业收入 图图 32：2019-2023Q1 万泽股份归母净利润万泽股份归母净利润 数据来源：东北证券，Wind 数据来源：东北证券，Wind 2022 年 7 月，上海万泽、深汕万泽与有关客户就某型航空发动机叶片及相关配件签订产品及服务买卖合同，合同金额 5989.28 万元。2022 年 11 月，上海万泽中标中国航发

72、上海商用航空发动机制造有限责任公司某型航空发动机动叶、导叶等铸件制造项目，中标金额约 4267.46 万元；深汕万泽中标中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司某型航空发动机高压涡轮叶片及涡轮外环等铸件制造项目，中标金额约 3893.22 万元。2023 年 3 月，深汕万泽与有关客户就某型涡轮叶片签订框架采购协议，首批采购产品数量为 5 台套，采购金额约为 1906.43 万元。公司高温合金业务连获大单，有望实现快速增长。随着我国航空发动机、燃气轮机领域的快速发展，对相关领域高温合金产品的市场需求持续增长，公司高温合金业务的发展迎来了重大机遇期。公司持续切入众多重大型号高温合金产品，目前产

73、能已不能满足爆发式的订单需求。因此，为贯彻落实公司的战略目标，巩固并提升市场地位，公司拟自 2023 年投资建设高温合金技术改造项目，以提升重点产品的生产能力和产品质量，计划首期投资总额为 6.97 亿元。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 25/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 表表 9：万泽股份高温合金技术改造项目：万泽股份高温合金技术改造项目 项目名称项目名称 实施主体实施主体 项目内容项目内容 项目目标项目目标 投资金额投资金额（万元）（万元）精密铸造线扩产扩精密铸造线扩产扩能建设能建设 上海万泽 新增关键设备 135 台套、设施 44 台套 E 厂房调线

74、：具备年产 600 万件汽车涡轮、24 万件人工关节、12万件高端不锈钢件交付能力 F 厂房扩产：年产 XX 叶片 12 万件、XX 等轴工作叶片 3.4 万件、XX 等轴导向叶片 9000 件、XX单晶/定向工作叶片 1.5 万件、XX单晶/定向导向叶片 2700 件、其他等轴结构件 7600 件 G 厂房扩产：年产增加 3 万件钛合金产品 21000 科研生产基础设施科研生产基础设施二期建设二期建设 深汕万泽 项目占地面积 14857.38平方米，共建 3 栋楼，总建筑面积为 44739.27平方米 1.为建成国家级检测工程中心提供基础设施 2.满足粉末盘件机加工、精铸后工序二期扩产扩能需

75、要 18500 检测工程中心设检测工程中心设备、设施建设备、设施建设 深汕万泽 新增理化分析检测仪器设备 39 台套 建成国家级检测工程中心 1600 粉末冶金扩产扩能粉末冶金扩产扩能建设建设 深汕万泽 新增关键设备 4 台套、设施 1 台套 实现年产高温合金粉末 200 吨、粉末涡轮盘件 100 件的产能 6500 精密铸造线扩产扩精密铸造线扩产扩能建设能建设 深汕万泽 新增关键设备 288 台套、设施 31 台套 实现年产单晶叶片 3 万件、等轴叶片 8 万件、精铸结构件 2 万件的产能 21600 型芯研发条件建设型芯研发条件建设 深汕万泽 新增关键设备 19 台套 为单晶、等轴涡轮叶片

76、精密铸件批产提供型芯保障 500 合计合计 69700 数据来源：东北证券，公司公告 2018-2022年，公司高温合金业务营业收入由924.41万元快速增长至18031.69万元，CAGR110.16%。行业层面，我国航空发动机、燃气轮机型号持续放量，高温合金件维修市场快速打开，叠加未来商用发动机巨大的市场空间，高温合金产品迎来巨大市场需求，并给公司带来重大发展机遇。公司层面，此前公司已陆续获得商用发动机叶片、XX 燃气轮机叶片等订单并快速切入多个两机型号，本次公司拟实施提升高温合金产品产能及产品质量的技术改造项目能进一步扩大公司高温合金高端产品产能，符合公司长期发展方向和战略布局，提升公司

77、的核心竞争力，公司高温合金业务未来盈利能力有望进一步提升。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 26/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 33：2018-2022 年万泽股份高温合金业务营业收入年万泽股份高温合金业务营业收入 数据来源：东北证券，Wind 4.3.炼石航空 公司主要业务为航空精密零部件、结构件的生产和销售，公司的控股子公司主要有成都航宇超合金技术有限公司和 Gardner Aerospace Holdings Limited。报告期，公司的经营收入主要来自于全资公司 Gardner，该公司主要是制造加工各种航空器相关精密零部件、结构件等，包括飞机

78、的机翼前缘表层、发动机相关部件、起降设备、油泵罩等核心部件以及翼桁，机翼表层，翼梁，超大型机翼骨架，飞机地板横梁和座椅导轨等。其生产的零部件主要应用于宽体/窄体商用客机、直升机、引擎、其他飞行器、工业产品等。此外，Gardner 还提供一系列增值服务，包括配套物流和快速车间服务等。其中收入占比最大的为宽体/窄体商用客机应用的零部件。主要客户为空中客车、GKN、湾流、伊顿、RUAG、赛峰集团、Spirit 等航空航天领域的企业。图图 34：Gardner 产品及应用机型产品及应用机型 数据来源：东北证券，Gardner 官网 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 27/31

79、国防军工国防军工/行业深度行业深度 成都航宇主要生产含铼高温合金叶片。成都航宇采用与欧美同步的单晶叶片制造技术，拥有成熟可靠的制造工艺，高效率的研发能力，高温合金、单晶铸件、叶片机加、表面涂层一体化的制造能力，可以为客户提供成品叶片交付一站式服务。公司立足于高温合金材料及航空发动机单晶涡轮叶片生产技术，大力发展航空制造业务，从高温合金、单晶涡轮叶片，到航空发动机、无人机整机及航空零部件制造的航空产业链布局，提高了公司产业链的集成度和内生协同效应，增强了公司整体的竞争力，对公司在航空制造业关键技术的突破及未来国际航空产业的整合具有重要意义。图图 35：成都航宇：成都航宇产品产品 数据来源：东北证

80、券，成都航宇官网 公司前身是咸阳偏转，主营彩色电视机用零部件。2010 年，张政及其一致行动人参与咸阳偏转资产重组，公司更名为炼石有色，主营业务也变为矿业采选。炼石有色于 2013 年逐步切入航空制造领域，并于 2017 年耗资 3.26 亿英镑收购主营航空器相关精密零部件及组件的英国 Gardner 公司，公司更名为炼石航空，主营业务变更为航空航天制造业。2022 年，公司航空制造业、矿业采选业营业收入占比分别为 95%和 1%。图图 36：2022 年炼石航空主营构成年炼石航空主营构成 数据来源：东北证券，Wind 2019-2022 年，多重因素导致公司连续 4 年亏损。主要原因有三：疫

81、情对全球航空制造业造成较大影响；公司因收购 Gardner 产生委托贷款 9.88 亿元，使得公司资产负 请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 28/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 债率远高于同行业上市公司；炼石矿业由于陕西省秦岭生态环境保护条例的实施已停止生产。2019-2022 年，公司营业收入由 19.8 亿元下降至 12.36 亿元。2023年一季度，公司实现营业收入 3.63 亿元，同比增长 24.32%；实现归母净利润-0.88亿元。根据公司公告，2022年公司经审计的归属于母公司股东权益约为-3.91亿元，公司股票交易将被实施退市风险警示。图图 37

82、：2019-2023Q1 炼石航空营业收入炼石航空营业收入 图图 38：2019-2023Q1 炼石航空归母净利润炼石航空归母净利润 数据来源：东北证券，Wind 数据来源：东北证券，Wind 2023 年 5 月，公司披露 2023 年度向特定对象发行 A 股股票预案，拟向四川发展航空产业投资集团有限公司（航投集团）发行不超过 2.01 亿股，募集资金总额不超过10.9 亿元，公司在扣除发行费用后拟全部用于偿还有息负债及补充流动资金，以缓解公司债务压力，降低资产负债率，优化公司资本结构，满足公司业务发展的资金需求。目前该议案已获股东大会通过。由于本次发行认购方航投集团为四川发展的全资子公司，

83、与持有公司 5%以上股份的股东引领资本受同一股东四川发展实际控制，因此航投集团和引领资本为一致行动人，本次发行构成关联交易。本次发行前，张政为公司控股股东和实际控制人。按照本次发行数量上限 2.01 亿股计算，本次发行完成后，航投集团将直接持有公司总股本的 23.08%；航投集团及其一致行动人引领资本、引领资本 1 号资管计划将合计持有公司 2.83 亿股，占公司总股本的 32.41%；张政持有公司 1.17 亿股，占公司总股本的 13.41%。本次发行完成后，航投集团及其一致行动人可以实际支配上市公司 30%以上的股份表决权，且根据公司、航投集团、张政签署的 合作协议 约定，航投集团有权提名

84、董事会多数席位。因此本次发行完成后，航投集团将成为公司的控股股东，四川省国资委将成为公司的实际控制人。随着国际上大多数国家逐步取消旅行限制，客运市场旅行需求呈现强劲恢复的局面，多个国家航司业绩出现较大幅度改善。据 IATA 预测，2022 年全球航空业亏损将进一步缩减，减少至 97 亿美元，净亏损率为 1.2%，这与 2020 年和 2021 年相比有巨幅改善，预计有望最早在 2023 年重新实现全行业盈利。全球主要飞机制造商波音和空客的业绩也出现明显改善，截至 2022 年，空客和波音客机交付总量分别达 661 架和 480 架，同比分别上涨 8.18%和 41.18%。根据波音发布的 20

85、22 年民用航空市场展望及中国民用航空市场展望，预测 2022 年到 2041 年全球将需要 41170 架新飞机，未来 20 年中国民航业将需要 8485 架新飞机服务乘客出行和贸易发展，该需求占到同期全球飞机交付量的五分之一以上。全球航空业正在经历加速恢复的过程，从长期来看，全球航空市场仍然前景广阔，行业规模将持续上涨，公司也有望从中受益，从而走出当前困境。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 29/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 图图 39：全球航空制造业逐步恢复全球航空制造业逐步恢复 数据来源：东北证券，IATA Economics 5.风险提示风险提示

86、材料技术发展不及预期，涡轮叶片承温能力提升受阻的风险；铼等金属储量产量稀少，原材料获取困难的风险；中国军机和民机需求不及预期的风险；中国航空发动机市场规模不及预期的风险。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的声明及说明 30/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 研究团队简介：研究团队简介：Table_Introduction 赵丽明：北京科技大学材料学博士，现任东北证券钢铁行业首席分析师，有多年钢铁生产、市场和设备实业经验。曾在新时代证券、宏源证券、四川信托投资部、中航基金和华夏久盈先后担任研究员和投资经理，2008 年以来具有 13 年证券研究从业经历。赵宇天：上海财经大学本科

87、，澳大利亚国立大学硕士，2022 年加入东北证券，现任钢铁煤炭新材料组研究助理。分析师声明分析师声明 作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，并在中国证券业协会注册登记为证券分析师。本报告遵循合规、客观、专业、审慎的制作原则，所采用数据、资料的来源合法合规，文字阐述反映了作者的真实观点，报告结论未受任何第三方的授意或影响，特此声明。投资投资评级说明评级说明 股票 投资 评级 说明 买入 未来 6 个月内，股价涨幅超越市场基准 15%以上。投资评级中所涉及的市场基准：A 股市场以沪深 300 指数为市场基准，新三板市场以三板成指（针对协议转让标的）或三板做市指数（针对做市转让标的）为市

88、场基准；香港市场以摩根士丹利中国指数为市场基准；美国市场以纳斯达克综合指数或标普 500指数为市场基准。增持 未来 6 个月内，股价涨幅超越市场基准 5%至 15%之间。中性 未来 6 个月内，股价涨幅介于市场基准-5%至 5%之间。减持 未来 6 个月内，股价涨幅落后市场基准 5%至 15%之间。卖出 未来 6 个月内，股价涨幅落后市场基准 15%以上。行业 投资 评级 说明 优于大势 未来 6 个月内，行业指数的收益超越市场基准。同步大势 未来 6 个月内，行业指数的收益与市场基准持平。落后大势 未来 6 个月内，行业指数的收益落后于市场基准。请务必阅读正文后的声明及说明请务必阅读正文后的

89、声明及说明 31/31 国防军工国防军工/行业深度行业深度 重要声明重要声明 本报告由东北证券股份有限公司（以下称“本公司”）制作并仅向本公司客户发布，本公司不会因任何机构或个人接收到本报告而视其为本公司的当然客户。本公司具有中国证监会核准的证券投资咨询业务资格。本报告中的信息均来源于公开资料，本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。报告中的内容和意见仅反映本公司于发布本报告当日的判断，不保证所包含的内容和意见不发生变化。本报告仅供参考，并不构成对所述证券买卖的出价或征价。在任何情况下，本报告中的信息或所表述的意见均不构成对任何人的证券买卖建议。本公司及其雇员不承诺投资者一定获利，不与投

90、资者分享投资收益，在任何情况下，我公司及其雇员对任何人使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失概不负责。本公司或其关联机构可能会持有本报告中涉及到的公司所发行的证券头寸并进行交易，并在法律许可的情况下不进行披露；可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务、财务顾问等相关服务。本报告版权归本公司所有。未经本公司书面许可，任何机构和个人不得以任何形式翻版、复制、发表或引用。如征得本公司同意进行引用、刊发的，须在本公司允许的范围内使用，并注明本报告的发布人和发布日期，提示使用本报告的风险。若本公司客户（以下称“该客户”）向第三方发送本报告，则由该客户独自为此发送行为负责。提醒通过此途径获得本报告的投资者注意，本公司不对通过此种途径获得本报告所引起的任何损失承担任何责任。地址地址 邮编邮编 中国吉林省长春市生态大街 6666 号 130119 中国北京市西城区锦什坊街 28 号恒奥中心 D 座 100033 中国上海市浦东新区杨高南路 799 号 200127 中国深圳市福田区福中三路 1006 号诺德中心 34D 518038 中国广东省广州市天河区冼村街道黄埔大道西 122 号之二星辉中心 15 楼 510630